JPH08151299A - Methods for synthesizing compound semiconductor and growing single crystal and apparatuses for synthesizing compound semiconductor and growing single crystal - Google Patents

Methods for synthesizing compound semiconductor and growing single crystal and apparatuses for synthesizing compound semiconductor and growing single crystal

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JPH08151299A
JPH08151299A JP31565294A JP31565294A JPH08151299A JP H08151299 A JPH08151299 A JP H08151299A JP 31565294 A JP31565294 A JP 31565294A JP 31565294 A JP31565294 A JP 31565294A JP H08151299 A JPH08151299 A JP H08151299A
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JP
Japan
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raw material
volatile component
melt
container
crucible
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Application number
JP31565294A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Katayama
浩二 片山
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08151299A publication Critical patent/JPH08151299A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide apparatuses for carrying out the synthesis and growth of a single crystal of a III-V compound semiconductor in a stable thermal environment with a slight fluctuation in the height of a liquid surface of a raw material melt in a crucible. CONSTITUTION: A nonvolatile component raw material is placed in a crucible 2 and converted into a raw material melt 3. The lower bottom 41 of a top and bottom bisected type hermetically sealed container 4 having the opened bottom is inserted into the crucible 2 to thereby bisect the raw material melt 3 into the inside and outside. The raw material melt in an outside region is covered with a liquid encapsulating agent 5. The melt can be made to flow through a gap 42 or a communication hole at the lower end 41 of the hermetically sealed container 4 to the inside and outside. A reservoir part 8 for a volatile component is provided in the upper part of the hermetically sealed container 4. The vapor of the volatile component is introduced from the reservoir part 8 on the upper side into the hermetically sealed container 4. A connecting part of the upper to the lower containers is sealed with a liquid encapsulating agent 48. The volatile component gas fed from the upper side is combined with the nonvolatile component melt in the crucible to afford a melt of a group III-V compound, which is then grown into a single crystal according to a pulling up method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はGaAs、InP等の化
合物半導体の合成方法及び単結晶成長方法、合成装置、
単結晶成長装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for synthesizing a compound semiconductor such as GaAs and InP, a method for growing a single crystal, a synthesizing apparatus,
The present invention relates to a single crystal growth apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】3族原料(不揮発性成分、Ga、In)
と5族原料(揮発性成分As、P、Sb)を化合させて
化合物を製造することを3−5族化合物の合成という。
3−5族化合物の単結晶を引き上げることを単結晶の成
長または育成と呼ぶ。本発明は、3−5族材料の合成と
3−5族単結晶成長に関する。合成については定義が明
白であるから説明しない。単結晶成長について少し述べ
る。3−5族半導体の単結晶を得るには大きく分けてふ
たつの方法がある。ここでは、仮に間接合成法と直接合
成法という。
2. Description of the Related Art Group 3 raw materials (nonvolatile components, Ga, In)
Compounding the group 5 raw materials (volatile components As, P, Sb) with each other to produce a compound is referred to as the synthesis of the group 3-5 compound.
Pulling a single crystal of a Group 3-5 compound is called growing or growing a single crystal. The present invention relates to the synthesis of Group 3-5 materials and the growth of Group 3-5 single crystals. The synthesis is not explained because the definition is clear. A little about single crystal growth. There are roughly two methods for obtaining a single crystal of a Group 3-5 semiconductor. Here, the indirect synthesis method and the direct synthesis method are assumed.

【0003】間接合成というのは、原料合成と単結晶成
長が切り放された工程になっている。予め3族の原料と
5族の原料を加熱し、反応させて、3−5族の化合物を
合成しておく。この化合物の原料固体を結晶成長装置の
中の坩堝に入れて、液体封止剤で封止し、加熱して融液
とし、種結晶を上軸に付けてこれを融液に漬けて単結晶
を引き上げる。合成と結晶成長が別異の工程になる。だ
から間接合成という。一方、3族原料と5族原料の化合
と結晶引き上げを同じ装置によって行なうのを直接合成
と呼ぶ。結晶引き上げ装置で直接に原料を合成するから
である。
Indirect synthesis is a process in which raw material synthesis and single crystal growth are separated. The Group 3 raw material and the Group 5 raw material are heated and reacted in advance to synthesize a compound of the Group 3-5. The raw material solid of this compound is put into a crucible in a crystal growth apparatus, sealed with a liquid sealant, heated to form a melt, and a seed crystal is attached to the upper shaft and immersed in the melt to form a single crystal. Pull up. Synthesis and crystal growth are different processes. That is why it is called indirect synthesis. On the other hand, the combination of the Group 3 raw material and the Group 5 raw material and the crystal pulling by the same apparatus is called direct synthesis. This is because the raw materials are directly synthesized by the crystal pulling device.

【0004】本発明は間接合成法における材料の合成
と、直接合成による単結晶の成長を対象にする。目的が
違うが創意の存するところは同一である。これらの方法
に関する従来技術のいくつか説明する。簡単のためにG
aAsについて述べることが多いが、他の3−5族につ
いても同様である。
The present invention is directed to the synthesis of materials in indirect synthesis and the growth of single crystals by direct synthesis. The purpose is different, but the place of creativity is the same. Some of the prior art regarding these methods will be described. G for simplicity
Although aAs is often mentioned, the same applies to other 3-5 groups.

【0005】[従来例(高圧合成法)]3−5族化合
物半導体材料を合成する最も普通の方法は高圧合成法で
ある。るつぼに、As、Ga、B23 の固体を入れ、
高圧をかけて加熱し融液として、るつぼ内でGa+As
→GaAsという反応を起こさせる方法である。つまり
揮発性成分(As、P)、不揮発性成分(Ga、I
n)、液体封止剤(B23 )を一緒にるつぼに入れて
加熱して溶かし反応させる。液体封止剤は融液面を覆
う。高圧がかかっているから液体封止剤は5族の逃げを
防止する。しかしこれは高圧をかけなければいけない
し、Asの損失が大きいという難点がある。
[Conventional Example (High Pressure Synthesis Method)] The most common method for synthesizing a Group 3-5 compound semiconductor material is a high pressure synthesis method. Put As, Ga and B 2 O 3 solids in the crucible,
Ga + As in the crucible is heated as a melt by applying high pressure.
→ This is a method of causing a reaction called GaAs. That is, volatile components (As, P), non-volatile components (Ga, I)
n), the liquid sealant (B 2 O 3 ) is put together in a crucible and heated to melt and react. The liquid sealant covers the melt surface. Due to the high pressure, the liquid sealant prevents the Group 5 escape. However, this has a drawback that a high pressure must be applied and the loss of As is large.

【0006】[従来例(5族注入合成法)]そこで揮
発性成分と、不揮発性成分を別にして、るつぼ内の不揮
発性成分融液に、揮発性成分蒸気を連続的に供給して化
合物を合成する5族注入法が考えられた。るつぼに3族
を入れ、これを溶かす。るつぼの上方に5族の溜め部を
設けここから供給管を垂下してるつぼの融液に差し込ん
でいる。3族融液に5族蒸気が入るので3−5族化合物
が生成する。これは、5族(As、P)の供給管が、3
族融液(Ga、In)に差し込まれているので、下端部
で、3−5族化合物ができて、供給管を目詰まりさせる
ことがある。細い供給管を通して5族が供給されるか
ら、化学反応が遅くて合成効率が悪いという欠点もあ
る。
[Conventional Example (Group 5 injection synthesis method)] A volatile component vapor is continuously supplied to the non-volatile component melt in the crucible separately from the volatile component and the non-volatile component. A group 5 injection method for synthesizing Put the tribe into the crucible and melt it. A group 5 reservoir is provided above the crucible, and a supply pipe is hung from this reservoir and inserted into the melt of the crucible. Since Group 5 vapor enters the Group 3 melt, a Group 3-5 compound is produced. This is because the supply pipe of the 5th group (As, P) is 3
Since it is inserted into the group melt (Ga, In), a 3-5 group compound is formed at the lower end, which may clog the supply pipe. Since Group 5 is supplied through a thin supply pipe, there is a drawback that the chemical reaction is slow and the synthesis efficiency is poor.

【0007】[従来例(二重柱状管合成法)]これは
例えば特開昭61−174105号に提案されている。
図4にこの装置の概略を示す。これは外部の圧力容器の
図示を略している。実際にはこれらの全体が圧力チャン
バによって囲まれている。下軸70によって支持される
るつぼ71には、3族元素(Ga、In等)の不揮発性
原料の融液24が入っている。ヒ−タ72が融液を加熱
している。3族融液24には、内外2重管からなる2重
柱状管23の開口端が差し込まれている。開口端によっ
て不揮発性成分(3族)融液は内外に二分されている。
外部領域Zの融液の上面は液体封止剤25(B23
によって覆われる。内側領域Mの融液は内部空間Sに露
呈している。界面から揮発性成分が融液に溶け込み、不
揮発性成分融液と反応させる必要があるからである。
[Conventional Example (Double Columnar Tube Synthesis Method)] This is proposed in, for example, JP-A-61-174105.
FIG. 4 shows an outline of this device. This does not show an external pressure vessel. In reality, these are all surrounded by a pressure chamber. A crucible 71 supported by the lower shaft 70 contains a melt 24 of a non-volatile raw material of a Group 3 element (Ga, In, etc.). The heater 72 is heating the melt. Into the Group 3 melt 24, the open ends of the double columnar tubes 23, which are inner and outer double tubes, are inserted. The open end divides the non-volatile component (Group 3) melt into two parts.
The upper surface of the melt in the outer region Z is the liquid sealant 25 (B 2 O 3 ).
Covered by. The melt in the inner region M is exposed in the internal space S. This is because the volatile component must be dissolved in the melt from the interface and reacted with the non-volatile component melt.

【0008】内外2重管23はPBNの内管74と外管
75を組み合わせたものである。半球状の頂部を持つ外
管に揮発性成分(5族原料)固体22を入れて、平坦頂
部を持つ内管74を差し込み両者を固定する。頂部にお
いて内外管の間に揮発性成分溜め部73が形成される。
内管外径と外管内径は近似しており、間隙は狭い。内管
の途中に連通孔26がある。組み合わせた2重柱状管2
3を逆さまにしてるつぼ71に立てる。すると、揮発性
成分固体22が内管頂部の棚に載る。ヒ−タ72によっ
て、るつぼ内の3族(不揮発性成分)原料を加熱し、こ
れを融液にする。揮発性成分溜め部73が加熱されて、
5族原料が昇華し、ガスになって下降する。これが内外
の隙間を通り、連通孔26から内部空間Sに入る。ここ
で3族の融液に接触するので、化学反応が起こり、3−
5族化合物の融液ができる。
The inner / outer double tube 23 is a combination of an inner tube 74 and an outer tube 75 of PBN. The volatile component (group 5 raw material) solid 22 is put into an outer tube having a hemispherical top, and an inner tube 74 having a flat top is inserted to fix both. A volatile component reservoir 73 is formed between the inner and outer tubes at the top.
The outer diameter of the inner pipe and the inner diameter of the outer pipe are similar, and the gap is narrow. There is a communication hole 26 in the middle of the inner pipe. Combined double columnar tube 2
Turn 3 upside down and stand in crucible 71. Then, the volatile component solid 22 is placed on the shelf at the top of the inner tube. The heater 72 heats the Group 3 (nonvolatile component) raw material in the crucible to make it a melt. The volatile component reservoir 73 is heated,
The Group 5 raw material sublimes, becomes gas, and descends. This passes through the inner and outer gaps and enters the internal space S from the communication hole 26. Since it contacts the Group 3 melt here, a chemical reaction occurs,
A melt of the Group 5 compound is formed.

【0009】二重柱状管23の外側の液体封止剤25
は、3−5族融液になったものから5族(揮発性)元素
が抜けるのを防ぐためのものである。5族元素は極めて
解離しやすいから液体封止剤によって解離を防ぐのであ
る。液体封止剤は外部からの不純物の混入を防ぐという
役目をも果たしている。るつぼ内の融液は、5族融液か
ら、次第に3−5族の融液に置き代わってゆく。連通孔
26のために、揮発性成分溜め部73のAs圧と、内部
空間SのAs圧力が等しくなる。全ての3族原料融液
が、3−5族融液に置き代わると合成作業を終了する。
冷却してるつぼから固化した3−5族化合物半導体多結
晶を取り出す。
Liquid sealant 25 outside the double columnar tube 23
Is for preventing the group 5 (volatile) element from coming out of the molten liquid of the group 3-5. Since the Group 5 element is extremely easy to dissociate, the liquid sealant prevents the dissociation. The liquid sealant also plays the role of preventing the entry of impurities from the outside. The melt in the crucible gradually replaces the melt of Group 5 with the melt of Group 3-5. Because of the communication hole 26, the As pressure in the volatile component reservoir 73 and the As pressure in the internal space S become equal. When all the Group 3 raw material melts replace the Group 3-5 melts, the synthesis work ends.
The solidified Group 3-5 compound semiconductor polycrystal is taken out from the crucible after cooling.

【0010】[従来例(LEC法:間接合成法)]3
−5族単結晶引き上げ法について従来技術を説明する。
最も典型的なものはLEC法(液体カプセル法、液体封
止チョクラルスキ−法)である。これは液体封止剤によ
って覆われた3−5族原料融液に、種結晶を降ろし種付
けし、種結晶を回転しながら徐々に引き上げることによ
り単結晶を引き上げる方法である。これは3−5族原料
から出発する間接合成法である。
[Conventional Example (LEC Method: Indirect Synthesis Method)] 3
A conventional technique will be described with respect to the group-5 single crystal pulling method.
The most typical one is LEC method (liquid capsule method, liquid sealed Czochralski method). This is a method of pulling a single crystal by lowering and seeding a seed crystal in a Group 3-5 raw material melt covered with a liquid sealant and gradually pulling the seed crystal while rotating. This is an indirect synthetic method starting from Group 3-5 raw materials.

【0011】[従来例(高圧直接合成引き上げ法)]
従来例に対応する引き上げ法である。るつぼに3族固
体、5族固体、液体封止剤を一緒に入れる。上軸には種
結晶を付けておく。ヒ−タによってるつぼ内の原料を一
挙に加熱し融液とする。液体封止剤が液面を覆う。高圧
をかけて5族の解離、逃げを防ぐ。るつぼ内で、3−5
族化合物が合成される。これが終わると、種結晶を下げ
てゆく。融液に接触させ、種付けし、これを引き上げ
る。種結晶に続いて単結晶が引き上がってゆく。これも
高圧をかける必要があり、大がかりな装置になる。また
5族蒸気の損失が大きいという欠点がある。
[Conventional example (high pressure direct synthesis pulling method)]
This is a pulling method corresponding to the conventional example. Place the Group 3 solids, Group 5 solids, and liquid sealant together in the crucible. A seed crystal is attached to the upper axis. The raw material in the crucible is heated all at once by a heater to form a melt. The liquid sealant covers the liquid surface. High pressure is applied to prevent the dissociation and escape of group 5. In the crucible, 3-5
Group compounds are synthesized. When this is over, the seed crystal is lowered. The melt is contacted, seeded and pulled up. Following the seed crystal, the single crystal pulls up. This is also a large-scale device because it requires high pressure. Further, there is a drawback that the loss of Group 5 vapor is large.

【0012】[従来例(5族注入直接合成引き上げ
法)]従来例に対応する結晶引き上げ法である。るつ
ぼに3族原料(Ga、In)と液体封止剤(B23
を入れ、るつぼ上方に5族溜め部を設置し、細い供給管
によってるつぼと連絡する。上軸下端に種結晶を取り付
けておく。ヒ−タによって3族原料、液体封止剤を加熱
すると、るつぼ内で3族の融液が液体封止剤によって覆
われた状態になる。5族溜め部も加熱して、5族の蒸気
を3族融液に注入する。るつぼの中で、3−5族化合物
が合成される。この後、種結晶を3−5族融液に接触さ
せ種付けして単結晶を引き上げる。これは合成の段階で
細い供給管が目詰まりする惧れがある。また液体封止剤
を押さえるために、高圧を必要とする。合成効率が低い
という欠点がある。
[Conventional Example (Group 5 Direct Injection Synthetic Pulling Method)] This is a crystal pulling method corresponding to the conventional example. Group 3 raw materials (Ga, In) and liquid sealant (B 2 O 3 ) in crucible
Place a Group 5 reservoir above the crucible and connect it to the crucible via a thin supply pipe. A seed crystal is attached to the lower end of the upper shaft. When the Group 3 raw material and the liquid sealant are heated by the heater, the melt of the Group 3 is covered with the liquid sealant in the crucible. The Group 5 reservoir is also heated to inject Group 5 vapor into the Group 3 melt. Group 3-5 compounds are synthesized in the crucible. Thereafter, the seed crystal is brought into contact with the Group 3-5 melt and seeded to pull up the single crystal. This is likely to cause clogging of thin supply pipes during the synthesis stage. Also, high pressure is required to hold down the liquid sealant. It has the drawback of low synthesis efficiency.

【0013】[従来例(内外2重るつぼ単結晶引き上
げ法)]るつぼを内外に二分し、内側部から結晶を引き
上げる方法である。これは間接合成成長、直接合成成長
のいずれをも利用できる方法である。図5によってるつ
ぼの構造を説明する。これは例えば特開昭60−176
995号に開示される。直接合成単結晶成長法にも、3
−5族原料からの単結晶成長法にも使うことができる。
炉の外壁やヒ−タは図示を略している。5族固体を炉内
の低温部においてこれの温度を制御し、5族の蒸気圧を
制御するようにしている。5族の圧力を制御しているか
ら、不活性気体の高圧を印加する必要はない。蒸気圧制
御引き上げ法である。
[Conventional Example (Internal and External Double Crucible Single Crystal Pulling Method)] This is a method in which the crucible is divided into the inner and outer parts and the crystal is pulled from the inner portion. This is a method that can utilize both indirect synthetic growth and direct synthetic growth. The structure of the crucible will be described with reference to FIG. This is disclosed, for example, in JP-A-60-176.
No. 995. Direct synthesis single crystal growth method also has 3
It can also be used in a single crystal growth method from a Group-5 raw material.
The outer wall of the furnace and the heater are not shown. The temperature of the Group 5 solid is controlled in the low temperature portion of the furnace, and the vapor pressure of the Group 5 is controlled. Since the pressure of group 5 is controlled, it is not necessary to apply the high pressure of the inert gas. It is a vapor pressure control raising method.

【0014】るつぼ76を円筒77によって内外に2分
している。3−5族融液78の表面も2分される。融液
78の内側の表面79は融液が露呈している。外側の表
面80のみを液体封止剤27によって覆っている。融液
内側の部分に種結晶を垂下してここから3−5族単結晶
を引き上げるのである。外側表面80を覆う液体封止剤
27は不純物の混入を防ぐためのものである。これは2
重の意味がある。ひとつは外部空間から不純物が落下し
融液に入るのを防止することである。もうひとつは融液
に含まれる不純物などを液体封止剤によって吸収し取り
除くことである。液体封止剤は不純物をゲッタリングす
る作用がある。これを有効に利用している。
The crucible 76 is divided into the inside and outside by a cylinder 77. The surface of the Group 3-5 melt 78 is also divided into two. The inner surface 79 of the melt 78 exposes the melt. Only the outer surface 80 is covered with the liquid sealant 27. The seed crystal is hung down on the inside of the melt, and the 3-5 group single crystal is pulled up from here. The liquid sealant 27 covering the outer surface 80 is for preventing impurities from entering. This is 2
It has a heavy meaning. One is to prevent impurities from falling from the external space and entering the melt. The other is to absorb and remove impurities and the like contained in the melt by the liquid sealant. The liquid sealant has a function of gettering impurities. This is being used effectively.

【0015】[従来例(連続チャ−ジ引き上げ法)]
るつぼに3族原料を入れて、5族原料と化合させ、3−
5族の融液として、ここから結晶を引き上げる方法は、
はじめにるつぼに充填した3族原料の量によって結晶の
大きさが制限される。大きく長い結晶を作ろうとする
と、るつぼを大きくせざるを得ない。しかしるつぼ自体
高価である。PBNなど高価な材料で作るからである。
るつぼが大きいとヒ−タや軸も大きくなるし、液体封止
剤の量も多くなる。それに炉の全体の寸法も大きくしな
ければならない。そこで、3族原料を炉内の別異の場所
に収容しておき、ここから随時3族原料をるつぼに追加
することにした改良がなされた。
[Conventional Example (Continuous Charge Lifting Method)]
Put the Group 3 raw material in the crucible and combine with the Group 5 raw material,
The method of pulling the crystal from here as a Group 5 melt is
The size of the crystal is limited by the amount of the Group 3 raw material initially filled in the crucible. In order to make a large and long crystal, the crucible must be enlarged. However, the crucible itself is expensive. This is because it is made of an expensive material such as PBN.
If the crucible is large, the heater and the shaft are also large, and the amount of the liquid sealant is large. In addition, the overall size of the furnace must be increased. Therefore, an improvement was made in which the Group 3 raw material was stored in a different place in the furnace and the Group 3 raw material was added to the crucible from here as needed.

【0016】これを連続チャ−ジ引き上げ法と呼ぶ。こ
れは3族、5族原料の溜め部から細い供給管によって原
料をるつぼに送り込むので、供給管の目詰まりの問題が
ある。様々の提案があるが、ここでは特開平4−154
689号を説明する。これを図6に示す。
This is called a continuous charge raising method. This is because the raw material is fed into the crucible from the reservoir of the raw material of Group 3 and Group 5 by a thin supply pipe, so that there is a problem of clogging of the supply pipe. There are various proposals, but here, JP-A-4-154 is used.
No. 689 will be described. This is shown in FIG.

【0017】全体を覆うような大きい密閉容器29があ
る。もちろんこの密閉容器29の外側に大きい炉体があ
る。これは図示しない。密閉容器29は、有底円筒状の
下部容器81と有天円筒状の上部容器82を中間の結合
部101において組み合わせたものである。密閉容器2
9の内部には下軸83が鉛直に設けられる。下軸83の
上のサセプタ84には有底円筒状のるつぼ28が戴置さ
れている。るつぼ28の中には、3−5族の原料融液8
5が収容される。融液85の上部中心付近に浮きるつぼ
86がある。これは円錐断面を持ち、浮力によって融液
85に浮くようになっている。中心に連通孔87が開い
ており、ここから内外に融液が流通できるようになって
いる。
There is a large closed container 29 which covers the whole. Of course, there is a large furnace body outside the closed container 29. This is not shown. The closed container 29 is formed by combining a bottomed cylindrical lower container 81 and a heavenly cylindrical upper container 82 at an intermediate joint portion 101. Closed container 2
A lower shaft 83 is vertically provided inside the unit 9. The bottomed cylindrical crucible 28 is placed on the susceptor 84 above the lower shaft 83. In the crucible 28, the raw material melt 8 of the group 3-5
5 are accommodated. There is a floating crucible 86 near the center of the upper portion of the melt 85. It has a conical cross section and floats in the melt 85 by buoyancy. A communication hole 87 is opened at the center so that the melt can flow from the inside to the outside.

【0018】密閉容器29を下軸83が貫く部分は、液
体封止剤によってシ−ルしてある。縦穴88に下軸83
が貫通しており、この上には液体封止剤溜め89があり
ここに液体封止剤が入っている。内外のガスが混合する
のを防ぎつつ軸の回転は可能であるようになっている。
るつぼ28の外周部には主ヒ−タ90がある。これはカ
−ボンよりなる抵抗加熱ヒ−タである。下軸83の貫通
部の側方にも補助ヒ−タ91がある。これは液体封止剤
を加熱して液体の状態に維持するものである。密閉容器
29の結合部101の側方には液体封止剤用ヒ−タ92
が設けられる。
The portion where the lower shaft 83 penetrates the closed container 29 is sealed with a liquid sealant. Vertical shaft 88 with lower shaft 83
Penetrate therethrough, and a liquid sealant reservoir 89 is placed on this, and the liquid sealant is contained therein. It is possible to rotate the shaft while preventing the gas inside and outside from mixing.
A main heater 90 is provided on the outer peripheral portion of the crucible 28. This is a resistance heating heater made of carbon. There is an auxiliary heater 91 on the side of the penetrating portion of the lower shaft 83. This is to heat the liquid sealant and maintain it in a liquid state. A liquid sealant heater 92 is provided on the side of the connecting portion 101 of the closed container 29.
Is provided.

【0019】密閉容器29の上方には、5族原料溜め部
30と、3族原料溜め部31が設置される。5族原料溜
め部30にはAs、Pなど揮発性成分の固体が収容され
る。3族原料溜め部31にはGa、Inなどの固体原料
を収容する。3族原料は3族ヒ−タ93によって加熱さ
れて融液になる。5族原料は5族ヒ−タ94によって加
熱され、昇華して蒸気の状態になる。
Above the closed container 29, a group 5 raw material reservoir 30 and a group 3 raw material reservoir 31 are installed. Solids of volatile components such as As and P are stored in the group 5 raw material reservoir 30. The Group 3 raw material reservoir 31 stores solid raw materials such as Ga and In. The Group 3 raw material is heated by the Group 3 heater 93 to become a melt. The Group 5 raw material is heated by the Group 5 heater 94 and sublimates into a vapor state.

【0020】密閉容器29の上方の壁を上軸95が貫い
ている。上軸95の下端には種結晶96が予め固定して
ある。種結晶96に続いて単結晶97が融液85から引
き上げられる。上軸の貫通部98も液体封止剤によって
シ−ルされる。上部容器82の頂部には皿状の容器99
があり、ここに液体封止剤100が入っている。液体封
止剤100が、上軸の回転を許しつつ、内外にガスが流
通しないようにしている。液体封止剤による回転シ−ル
が、上軸、下軸の両方に利用されている。
An upper shaft 95 penetrates the upper wall of the closed container 29. A seed crystal 96 is previously fixed to the lower end of the upper shaft 95. Following the seed crystal 96, the single crystal 97 is pulled out of the melt 85. The penetrating portion 98 of the upper shaft is also sealed by the liquid sealant. A dish-shaped container 99 is provided on the top of the upper container 82.
And the liquid sealant 100 is contained therein. The liquid sealant 100 allows the upper shaft to rotate and prevents gas from flowing in and out. A rotary seal made of a liquid sealant is used for both the upper shaft and the lower shaft.

【0021】密閉容器29の結合部101で、下部容器
81と上部容器82とが連結される。下部容器の円周上
端部には、外壁102、底壁103、内壁104よりな
る環状溝105が形成されている。環状溝105は上端
が開口しており、ここに液体封止剤106が入ってい
る。上部容器82の下端107が、環状溝105の液体
封止剤106の中へ差し込まれている。液体封止剤10
6は外部空間Wのガスが内部空間Sに入るのを防いでい
る。外部から不純物が内部に入らなくなるので、内部の
融液が汚染されない。反対に内部のガス(As、P)が
外部に逃げるのをも防ぐ。しかし内部空間の圧力が大き
くなり過ぎると、液体封止剤を通ってガスが逃げるので
内外の圧力差が一定範囲に保持される。
The lower container 81 and the upper container 82 are connected at the joining portion 101 of the closed container 29. An annular groove 105 including an outer wall 102, a bottom wall 103, and an inner wall 104 is formed at the upper end of the circumference of the lower container. The upper end of the annular groove 105 is open, and the liquid sealant 106 is contained therein. The lower end 107 of the upper container 82 is inserted into the liquid sealant 106 in the annular groove 105. Liquid sealant 10
6 prevents the gas in the external space W from entering the internal space S. Impurities do not enter inside, so the melt inside is not contaminated. On the contrary, it also prevents the internal gas (As, P) from escaping to the outside. However, when the pressure in the internal space becomes too large, the gas escapes through the liquid sealant, so that the pressure difference between the inside and the outside is kept within a certain range.

【0022】上方にある3族溜め部31には、3族原料
の融液108がある。上方に湾曲部109を持つ供給管
33が、溜め部31を、密閉容器29内部のるつぼ28
につないでいる。供給管33は細管であって、溜め部3
1から、密閉容器の上壁を貫き、さらに下降して、るつ
ぼ28内の融液85に漬かっている。供給管33の下端
110は融液85の中に開口している。
In the upper group 3 reservoir 31, there is a melt 108 of the group 3 raw material. A supply pipe 33 having a curved portion 109 at the upper side stores the reservoir portion 31 in the crucible 28 inside the closed container 29.
Connected to. The supply pipe 33 is a thin pipe, and the reservoir 3
It penetrates the upper wall of the closed container from 1, and descends further, and is immersed in the melt 85 in the crucible 28. The lower end 110 of the supply pipe 33 opens into the melt 85.

【0023】5族溜め部30は、AsまたはPの蒸気と
固体が併存している。5族の蒸気は出口111から、供
給管32を下がり、下端112から融液の中に吹き出
す。5族供給管32が融液の内部に開口しているという
のは重要である。そうでないと5族蒸気が十分に接触せ
ず、3族融液と反応しにくいからである。密閉容器29
の底には、5族固体113があり、これの温度を調節す
ることによって密閉容器内の5族蒸気圧を制御できるよ
うになっている。温度調節はヒ−タ91によって行なう
ことができる。この装置はるつぼから単結晶を引き上げ
て、原料が減少した分だけ、新たな原料を溜め部30、
31から追加補給することができるから、長大な結晶を
引き上げることができる。
In the group 5 reservoir 30, vapors of As or P and solids coexist. From the outlet 111, the group 5 vapor flows down the supply pipe 32 and is blown into the melt from the lower end 112. It is important that the Group 5 supply pipe 32 is open inside the melt. If this is not the case, the Group 5 vapor does not come into sufficient contact and is difficult to react with the Group 3 melt. Airtight container 29
At the bottom of the group 5, there is a Group 5 solid 113, and the Group 5 vapor pressure in the closed container can be controlled by adjusting the temperature of the solid. The temperature can be controlled by the heater 91. This apparatus pulls a single crystal out of a crucible and stores new raw material in a portion 30 corresponding to the decrease in raw material.
Since additional supply can be made from 31, a long crystal can be pulled up.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】以上に説明した化合物
半導体の単結晶の製造方法はそれぞれ利点がある。しか
しこれらには未だなお欠点がある。従来例、、、
、については既に欠点を説明した。、、につ
いての難点を述べる。
The methods for producing a compound semiconductor single crystal described above have their respective advantages. However, these still have drawbacks. Conventional example ...
As for, the drawbacks have already been explained. Describe the difficulties with ,.

【0025】[従来例の問題点]図4に示す特開昭6
1−174105号の合成技術については次の問題があ
る。密閉容器(二重柱状管23)の内部Sと外部Wとの
間に圧力差が生ずることがある。圧力差を解消する手段
がない。圧力差があると融液面が上下に著しく変動す
る。液面変動があると、ヒ−タに対する高さが変わり、
融液中の温度分布が変化する。ために安定した熱環境下
での単結晶合成が困難であった。さらに圧力差が大きく
なると、二重柱状管23の内部に融液を吸い込んでしま
ったり、外部に融液を吐き出してしまったりすることが
ある。これは密封容器の内部と外部が融液以外の部位
で、完全に遮断されており、圧力差がそのまま融液の高
さの差を生ずる事に原因する。
[Problems of Conventional Example] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 6-63 shown in FIG.
The synthesis technique of No. 1-174105 has the following problems. A pressure difference may occur between the inside S and the outside W of the closed container (double columnar tube 23). There is no means to eliminate the pressure difference. When there is a pressure difference, the melt surface fluctuates significantly up and down. If the liquid level changes, the height with respect to the heater changes,
The temperature distribution in the melt changes. Therefore, it was difficult to synthesize a single crystal in a stable thermal environment. When the pressure difference further increases, the melt may be sucked into the double columnar tube 23 or may be discharged to the outside. This is because the inside and the outside of the hermetically sealed container are completely cut off at a portion other than the melt, and the pressure difference directly causes a difference in the height of the melt.

【0026】このような現象を抑制するには、揮発性成
分原料が充填されたアンプルの温度と、炉内の圧力を厳
密に制御し、内外に圧力差が生じないようにしなければ
ならない。しかしこれは難しいことである。さらに手順
上の問題がある。二重柱状管は実は上軸に固定してあり
上昇下降できるようになっている。不揮発性成分原料
(3族)とその上の液体封止剤(B23 )が融けてか
ら、二重柱状管23を下げ、その開口部を融液24に挿
入させる。液体封止剤が内部領域に一部残留する。残留
液体封止剤が、内部空間Sに入る揮発性ガスと不揮発性
成分融液Mとの反応を阻害する事があった。
In order to suppress such a phenomenon, the temperature of the ampoule filled with the volatile component raw material and the pressure inside the furnace must be strictly controlled so that no pressure difference occurs between the inside and the outside. But this is difficult. There are further procedural problems. The double columnar tube is actually fixed to the upper shaft so that it can move up and down. After the non-volatile component raw material (group 3) and the liquid sealant (B 2 O 3 ) thereon are melted, the double columnar tube 23 is lowered and its opening is inserted into the melt 24. A part of the liquid sealant remains in the inner region. The residual liquid sealant sometimes obstructs the reaction between the volatile gas entering the internal space S and the non-volatile component melt M.

【0027】[従来例の問題点]図5の蒸気圧制御引
き上げ技術(特開昭60−176995号)にも次のよ
うな難点がある。内外に仕切られた大型の坩堝を密閉容
器内部に収容している。5族固体を密閉容器において温
度調節し、容器内の5族の蒸気圧を制御するようになっ
ている。内外に分離できるるつぼの全体を密閉容器に収
容する必要がある。密閉容器が大きくなる。これらの全
体を囲む炉体もさらに大きいものが必要になる。このた
めに装置が大型化し、複雑な構造になる。蒸気圧を制御
するので、原理的には、融液の上を覆う液体封止剤が不
要のはずである。しかし実際には、上部の空間からの原
料融液の汚染を防ぐことができないので、坩堝を内外に
2分割し、一方の融液を液体封止剤によって覆う必要が
あった。
[Problems of Conventional Example] The vapor pressure control raising technique (Japanese Patent Laid-Open No. 176995/1985) shown in FIG. 5 has the following drawbacks. A large crucible partitioned inside and outside is housed inside a sealed container. The temperature of the Group 5 solid is controlled in a closed container to control the vapor pressure of Group 5 inside the container. It is necessary to store the entire crucible that can be separated into the inside and the outside in a closed container. The sealed container becomes large. The furnace body surrounding all of them also needs to be larger. For this reason, the device becomes large in size and has a complicated structure. In principle, there should be no need for a liquid sealant over the melt as it controls the vapor pressure. However, in practice, it is not possible to prevent contamination of the raw material melt from the upper space, so it was necessary to divide the crucible into two parts, inside and outside, and cover one melt with the liquid sealant.

【0028】[従来例の問題点]第6図に示すもの
(特開平4−154689号)は、揮発性成分原料と、
不揮発性成分原料を連続的にるつぼに供給する。原料を
補給しながら、3−5族単結晶を成長させるものであ
る。不揮発性成分原料(Ga、In)が、揮発性成分
(As、P)の雰囲気の密閉容器29の内側において細
い供給管33を通じて供給される。3族供給管33の先
端において、3族と5族原料が反応固化し、供給管33
を目詰まりさせることがあった。
[Problems of Conventional Example] The one shown in FIG. 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-154689) has a volatile component raw material,
A non-volatile component raw material is continuously supplied to the crucible. While supplying the raw materials, a Group 3-5 single crystal is grown. Nonvolatile component raw materials (Ga, In) are supplied through a thin supply pipe 33 inside the closed container 29 in an atmosphere of volatile components (As, P). At the tip of the Group 3 supply pipe 33, the Group 3 and Group 5 raw materials are reacted and solidified, and the supply pipe 33
Sometimes clogged.

【0029】さらにまた、揮発性成分ガス(As、P)
の供給管32の先端が融液85に挿入されている。揮発
性成分原料用溜め部30の内圧が低下すると、供給管3
2が融液85を吸い上げる。5族と3族原料が供給管3
2の内部で反応し固化し供給管32を目詰まりさせるこ
ともある。
Furthermore, volatile component gases (As, P)
The tip of the supply pipe 32 is inserted into the melt 85. When the internal pressure of the volatile component raw material reservoir 30 decreases, the supply pipe 3
2 sucks up the melt 85. Supply pipes for Group 5 and Group 3 materials
In some cases, the reaction may occur in the inside of 2 and solidify to clog the supply pipe 32.

【0030】5族固体113の蒸気によって密閉容器2
9内部の5族分圧を制御する必要があるので原料融液8
5を液体封止剤によって覆うことができない。液体封止
剤の保護膜がないので、空間Sに存在する不純物などに
より、原料融液85が汚染される可能性もあった。以上
に述べたような難点を解決し、より簡単な装置によっ
て、不純物によって汚染されることなく、より安定した
環境下において、化合物半導体の合成、単結晶の成長を
行うようにした方法を提供することが本発明の目的であ
る。
Closed container 2 with vapor of Group 5 solid 113
Since it is necessary to control the group 5 partial pressure inside 9, the raw material melt 8
5 cannot be covered by the liquid sealant. Since there is no protective film of the liquid sealant, the raw material melt 85 may be contaminated by impurities present in the space S. A method for solving the above-mentioned problems and for synthesizing a compound semiconductor and growing a single crystal in a more stable environment without being contaminated by impurities by a simpler device is provided. That is the object of the present invention.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】本発明の化合物半導体の
合成方法は、上部に揮発性成分原料の溜め部を有し下部
の開口した密閉容器の下端をるつぼの中に差し入れ、一
部で連通できるようにるつぼを内側と外側に分割し、る
つぼに不揮発性成分原料と液体封止剤を入れ、不揮発性
成分原料と液体封止剤を溶かして融液とし、外側領域で
は不揮発性成分原料が液体封止剤によって覆われ、内側
領域では不揮発性成分が露出するようにし、揮発性成分
原料を加熱し蒸気として密閉容器の内部空間に導き、る
つぼの内側領域の不揮発性成分融液に接触させ、揮発性
成分原料と不揮発性成分原料を化合させ、化合物融液を
合成する。
According to the method for synthesizing a compound semiconductor of the present invention, the lower end of a closed container having a reservoir for volatile component raw material at the upper portion and having an opening at the lower portion is inserted into a crucible, and is partially connected. Divide the crucible into an inner side and an outer side so that the non-volatile component raw material and the liquid sealant are put in the crucible, the non-volatile component raw material and the liquid sealant are melted to form a melt, and the non-volatile component raw material is stored in the outer region. It is covered with a liquid sealant so that the non-volatile components are exposed in the inner region, and the volatile component raw material is heated and introduced as vapor into the internal space of the closed container to contact the non-volatile component melt in the inner region of the crucible. The volatile component raw material and the non-volatile component raw material are combined to synthesize a compound melt.

【0032】本発明の化合物半導体の合成装置は、不揮
発性成分融液を保持するるつぼと、るつぼを保持する下
軸と、るつぼの内部の原料を加熱するためのヒ−タと、
るつぼの底部のみで連通するように原料融液を内側領
域、外側領域に分割して内側領域を密閉状態にするため
の上部容器と下部容器を結合してなる密閉容器と、上部
容器と下部容器の結合部を加熱するヒ−タと、密閉容器
の上に設けられた揮発性成分を収容する溜め部と、揮発
性成分溜め部用ヒ−タと、下部容器の上端に形成した環
状溝とを備え、下部容器の環状溝には液体封止剤が充填
してあり、液体封止剤の中に上部容器の下端を差し入れ
て、上部容器下端の内外に液体封止剤が流通できるよう
に上部容器と下部容器を結合するようにする。
The compound semiconductor synthesizing apparatus of the present invention comprises a crucible for holding the non-volatile component melt, a lower shaft for holding the crucible, a heater for heating the raw material inside the crucible,
A closed container in which an upper container and a lower container are combined to divide the raw material melt into an inner region and an outer region so that the inner region is hermetically closed so as to communicate only with the bottom of the crucible, and an upper container and a lower container. A heater for heating the coupling part of the container, a reservoir provided on the closed container for containing volatile components, a heater for the volatile component reservoir, and an annular groove formed on the upper end of the lower container. The annular groove of the lower container is filled with a liquid sealant, and the lower end of the upper container is inserted into the liquid sealant so that the liquid sealant can flow inside and outside the lower end of the upper container. Make sure to combine the upper and lower containers.

【0033】本発明の化合物半導体の単結晶成長方法
は、上部に揮発性成分原料の溜め部を有し下部の開口し
た密閉容器の下端をるつぼの中に差し入れ、一部で連通
できるようにるつぼを内側と外側に分割し、るつぼに不
揮発性成分原料と液体封止剤を入れ、不揮発性成分原料
と液体封止剤を溶かして融液とし、外側領域では不揮発
性成分原料が液体封止剤によって覆われ、内側領域では
不揮発性成分が露出するようにし、揮発性成分原料を加
熱し蒸気として密閉容器の内部空間に導き、るつぼの内
側領域の不揮発性成分融液に接触させ、揮発性成分原料
と不揮発性成分原料を化合させ、化合物融液を合成し、
上軸の下端に取り付けた種結晶を回転させながら下降さ
せて融液に漬けて種つけし、上軸を引き上げることによ
り種結晶に続いて単結晶を引き上げる。
In the method for growing a single crystal of a compound semiconductor according to the present invention, the lower end of a closed container having a reservoir for volatile component raw material at the upper portion and having an opening at the lower portion is inserted into a crucible so that the crucible can be partially communicated. Is divided into the inner side and the outer side, the non-volatile component raw material and the liquid sealant are put in the crucible, the non-volatile component raw material and the liquid sealant are melted to form a melt, and the non-volatile component raw material is the liquid sealant in the outer region. It is covered with a non-volatile component in the inner region, and the volatile component raw material is heated and introduced as vapor into the internal space of the closed container to contact with the non-volatile component melt in the inner region of the crucible. The raw material and the non-volatile component raw material are combined to synthesize a compound melt,
The seed crystal attached to the lower end of the upper shaft is lowered while being rotated, soaked in the melt for seeding, and then the single crystal is pulled up after the seed crystal by pulling up the upper shaft.

【0034】本発明の化合物半導体の単結晶成長装置
は、不揮発性成分融液を保持するるつぼと、るつぼを保
持する下軸と、るつぼの内部の原料を加熱するためのヒ
−タと、るつぼの底部のみで連通するように原料融液を
内側領域、外側領域に分割して内側領域を密閉状態にす
るための上部容器と下部容器を結合してなる密閉容器
と、上部容器と下部容器の結合部を加熱するヒ−タと、
密閉容器の上に設けられた揮発性成分を収容する溜め部
と、揮発性成分溜め部用ヒ−タと、下部容器の上端に形
成された環状溝と、揮発性成分溜め部と上部容器を貫い
て昇降回転自在に設けられる上軸とを備え、下部容器の
環状溝に液体封止剤が充填してあり、液体封止剤の中に
上部容器の下端を差し入れて、上部容器下端の内外に液
体封止剤が流通できるように上部容器と下部容器を結合
するようにしてある。
The apparatus for growing a single crystal of a compound semiconductor according to the present invention comprises a crucible for holding a non-volatile component melt, a lower shaft for holding the crucible, a heater for heating a raw material inside the crucible, and a crucible. Of the raw material melt into an inner region and an outer region so as to communicate with each other only at the bottom of the container, and a closed container in which an upper container and a lower container are joined to form a closed state in the inner region, and an upper container and a lower container. A heater that heats the joint,
A reservoir for storing volatile components provided on the closed container, a heater for volatile component reservoir, an annular groove formed at the upper end of the lower container, a volatile component reservoir and an upper container. It has an upper shaft that is pierced through and can be rotated up and down, and the annular groove of the lower container is filled with a liquid sealant, and the lower end of the upper container is inserted into the liquid sealant, inside and outside the lower end of the upper container. The upper container and the lower container are connected so that the liquid sealant can flow therethrough.

【0035】本発明の化合物半導体の連続チャ−ジ式の
単結晶成長方法は、上部に揮発性成分原料の溜め部を有
し下部の開口した密閉容器の下端をるつぼの中に差し入
れ、一部で連通できるようにるつぼを内側と外側に分割
し、るつぼに不揮発性成分原料と液体封止剤を入れ、不
揮発性成分原料と液体封止剤を溶かして融液とし、外側
領域では不揮発性成分原料が液体封止剤によって覆わ
れ、内側領域では不揮発性成分が露出するようにし、揮
発性成分原料を加熱し蒸気として密閉容器の内部空間に
導き、るつぼの内側領域の不揮発性成分融液に接触さ
せ、揮発性成分原料と不揮発性成分原料を化合させ、化
合物融液を合成し、上軸の下端に取り付けた種結晶を回
転させながら下降させて融液に漬けて種つけし、上軸を
引き上げることにより種結晶に続いて単結晶を引き上
げ、不揮発性成分原料を融液としてるつぼの外側領域の
液体封止剤の上から供給し、不揮発性成分原料を補給し
ながら単結晶を連続的に引き上げる。
In the continuous charge type single crystal growth method for a compound semiconductor of the present invention, the lower end of a closed container having a reservoir for volatile component raw material at the upper portion and an opening at the lower portion is inserted into a crucible, and a part thereof is inserted. The crucible is divided into the inside and the outside so that they can communicate with each other, the non-volatile component raw material and the liquid sealant are put in the crucible, the non-volatile component raw material and the liquid sealant are melted to form a melt, and the non-volatile component in the outer region. The raw material is covered with a liquid sealant so that the non-volatile components are exposed in the inner region, and the volatile component raw material is heated and introduced as vapor into the internal space of the closed container, and the non-volatile component melt in the inner region of the crucible is formed. Bring them into contact with each other to combine the volatile component raw material and the non-volatile component raw material to synthesize a compound melt, and descend while rotating the seed crystal attached to the lower end of the upper shaft to soak it in the melt for seeding. By pulling up Pulling the crystal followed by a single crystal, the non-volatile ingredient material is supplied from above the liquid sealant outer region of the crucible as a melt, pulling a single crystal continuously while replenishing nonvolatile component material.

【0036】本発明の化合物半導体の連続チャ−ジ式単
結晶成長装置は、不揮発性成分融液を保持するるつぼ
と、るつぼを保持する下軸と、るつぼの内部の原料を加
熱するためのヒ−タと、るつぼの底部のみで連通するよ
うに原料融液を内側領域、外側領域に分割して内側領域
を密閉状態にするための上部容器と下部容器を結合して
なる密閉容器と、上部容器と下部容器の結合部を加熱す
るヒ−タと、密閉容器の上に設けられた揮発性成分を収
容する溜め部と、揮発性成分溜め部用ヒ−タと、下部容
器の上端に形成された環状溝と、揮発性成分溜め部と上
部容器を貫いて昇降回転自在に設けられる上軸と、密閉
容器の外部に設けられた不揮発性成分原料容器と、不揮
発性成分原料容器の融液を、密閉容器内のるつぼの外側
領域の液体封止剤の上に導きるつぼに滴下する不揮発性
成分供給管とを備え、下部容器の環状溝に液体封止剤が
充填してあり、液体封止剤の中に上部容器の下端を差し
入れて、上部容器下端の内外に液体封止剤が流通できる
ように上部容器と下部容器を結合するようにしてある。
これにより内外の圧力差が殆どないように自動的に調整
することができる。
The continuous charge type single crystal growth apparatus for a compound semiconductor according to the present invention comprises a crucible for holding a non-volatile component melt, a lower shaft for holding the crucible, and a heater for heating a raw material inside the crucible. -A closed container formed by combining an upper container and a lower container for dividing the raw material melt into an inner region and an outer region so that the inner region is sealed so that the raw material melt is communicated only with the bottom of the crucible; A heater for heating the joint between the container and the lower container, a reservoir provided on the closed container for storing volatile components, a heater for the volatile component reservoir, and formed on the upper end of the lower container Annular groove, an upper shaft rotatably and vertically pierced through the volatile component reservoir and the upper container, a non-volatile component raw material container provided outside the closed container, and a melt of the non-volatile component raw material container Of the liquid sealant in the outer area of the crucible in a closed container. A non-volatile component supply pipe dripping into the crucible leading to, the liquid sealing agent is filled in the annular groove of the lower container, the lower end of the upper container is inserted into the liquid sealing agent, The upper container and the lower container are connected so that the liquid sealant can flow inside and outside.
As a result, it is possible to automatically adjust so that there is almost no pressure difference between the inside and the outside.

【0037】原料連続チャ−ジの場合は、連続不揮発性
成分の供給管を2本に分割してもよい。第1の供給管は
不揮発性成分原料溜め部に直結しており、第2の供給管
はるつぼの外側領域の液体封止剤の上方に出口を有する
ものとする。第2供給管の出口が融液に漬からないので
管内で反応が起こらず供給管が目詰まりしない。第2供
給管の入り口は上広がりのロ−ト状の入り口を持つよう
にすると良い。第1の供給管の出口から滴下された原料
が第2の供給管に必ず入り、不揮発性成分原料が確実に
るつぼ内に導かれる。
In the case of the continuous charge of raw material, the supply pipe for the continuous non-volatile component may be divided into two. The first supply pipe is directly connected to the non-volatile component raw material reservoir, and the second supply pipe has an outlet above the liquid sealant in the outer region of the crucible. Since the outlet of the second supply pipe is not soaked in the melt, no reaction occurs in the pipe and the supply pipe is not clogged. The inlet of the second supply pipe may have a funnel-shaped inlet that widens upward. The raw material dropped from the outlet of the first supply pipe always enters the second supply pipe, and the non-volatile component raw material is surely introduced into the crucible.

【0038】この場合、第1供給管は、石英、カーボ
ン、PBNで被覆したカーボン、SiCで被覆したカー
ボン、AlNで被覆したカーボン等を用いることができ
る。これらの材料は不揮発性成分によって濡れないし、
不揮発性成分原料と化学反応しないので原料を汚染しな
い。第2の供給管としても、PBN、或いはPBNで被
覆したカーボン、SiC或はSiCで被覆したカーボ
ン、AlN或はAlNで被覆したカーボンのいずれか1
種を用いることができる。第1、第2供給管ともに、不
揮発性成分によって濡れないので、融液自体の粘性によ
って管が目詰まりしない。化学反応しないので原料の品
質を損なわない。
In this case, quartz, carbon, carbon coated with PBN, carbon coated with SiC, carbon coated with AlN or the like can be used for the first supply pipe. These materials do not get wet with non-volatile components,
Since it does not chemically react with the non-volatile ingredients, it does not contaminate the ingredients. Also for the second supply pipe, any one of PBN, carbon coated with PBN, carbon coated with SiC or SiC, carbon coated with AlN or AlN 1
Seeds can be used. Since neither the first supply pipe nor the second supply pipe is wet with the non-volatile component, the pipes are not clogged due to the viscosity of the melt itself. Since it does not react chemically, the quality of raw materials is not impaired.

【0039】液体封止剤としては、B23 或いはKC
lとNaClの共晶を用いる。これらの物質はガラス状
の物質であって、加熱すると軟化して、不揮発性成分原
料の上面を覆う。これら原料を保護し、揮発性成分の揮
散を防ぐことができる。液体封止剤としていずれを用い
るかというのは、揮発性成分に依存する。AsやPを揮
発性成分とする場合は、B23 を液体封止剤とする。
つまりGaAs、InP、GaP、InAsなどの成長
にはB23 を液体封止剤とする。Sbを揮発性成分と
する場合は、KClとNaClの共晶を液体封止剤とす
る。つまりGaSb、InSbの合成、成長の場合はこ
れを用いるのである。
As the liquid sealant, B 2 O 3 or KC is used.
A eutectic of 1 and NaCl is used. These substances are glassy substances and soften when heated to cover the upper surface of the non-volatile component raw material. These raw materials can be protected and volatilization of volatile components can be prevented. Which is used as the liquid sealant depends on the volatile component. When As or P is a volatile component, B 2 O 3 is used as the liquid sealant.
That is, B 2 O 3 is used as a liquid sealant for growing GaAs, InP, GaP, InAs and the like. When Sb is used as a volatile component, a eutectic of KCl and NaCl is used as the liquid sealant. That is, this is used in the case of synthesis and growth of GaSb and InSb.

【0040】これは不揮発性成分を覆う液体封止剤の場
合である。上部容器と下部容器の結合部の環状溝や、上
軸、下軸を液体シ−ルする液体封止剤は、るつぼ上を覆
うもの程、不揮発性成分に依らない。これら融液に接触
しない液封のための液体封止剤はB23 、或いはNa
ClとKClの共晶のいずれでも良い。
This is the case for liquid encapsulants that cover non-volatile components. The annular groove in the connecting portion of the upper container and the lower container and the liquid sealant for liquid sealing the upper shaft and the lower shaft do not depend on the non-volatile components as much as they cover the crucible. The liquid sealing agent for liquid sealing that does not come into contact with these melts is B 2 O 3 or Na.
Any eutectic of Cl and KCl may be used.

【0041】[0041]

【作用】本発明は、密閉容器によって、るつぼ内の融液
を一部で連通するように内側領域と外側領域に2分割す
る。外側領域の表面は液体封止剤によって覆う。内側領
域は、密閉容器の内部空間に露呈する。密閉空間に揮発
性成分ガスを導いて、露呈した表面を通して不揮発性成
分融液と接触させ反応させる。反応により化合物の融液
が合成される。密閉容器によって遮断されているので液
体封止剤が外部領域に閉じ込められ内部領域の表面を覆
わない。液体封止剤層が上記の化合反応を妨げることは
ない。
According to the present invention, the closed container divides the melt in the crucible into the inner region and the outer region so as to partially communicate with each other. The surface of the outer region is covered with a liquid sealant. The inner region is exposed to the internal space of the closed container. The volatile component gas is introduced into the closed space, and is brought into contact with the non-volatile component melt through the exposed surface to cause a reaction. A melt of the compound is synthesized by the reaction. Since it is blocked by the closed container, the liquid sealant is trapped in the outer area and does not cover the surface of the inner area. The liquid sealant layer does not interfere with the above compounding reaction.

【0042】さらに密閉容器を上部容器と下部容器に2
分割し、下部容器の上端縁には環状溝を形成する。環状
溝に液体封止剤を入れる。上部容器の下端縁を液体封止
剤に差し入れて液体シ−ルする。上部容器の下端縁近く
に連通孔を穿つか、下端縁と環状溝の底部に隙間を開け
ることにより液体封止剤の流通が可能であるようにす
る。内部空間と外部空間の間に圧力差が生じても、液体
封止剤が移動して気体が流通し、内外の圧力差を打ち消
すように働く。だから内外の圧力差が殆ど存在しない。
すると、るつぼの内外の融液の液面の上下変動も殆ど起
こらなくなる。融液面の変動がないので、安定した熱環
境下で反応が進む。
Further, two closed containers are used for the upper container and the lower container.
Divide and form an annular groove in the upper edge of the lower container. Put the liquid sealant in the annular groove. Insert the lower edge of the upper container into the liquid sealant and seal the liquid. A communication hole is formed near the lower end edge of the upper container, and a gap is formed between the lower end edge and the bottom of the annular groove so that the liquid sealant can flow. Even if a pressure difference occurs between the inner space and the outer space, the liquid sealant moves to allow the gas to flow, and works to cancel the pressure difference between the inside and the outside. Therefore, there is almost no pressure difference between inside and outside.
Then, the vertical movement of the liquid level of the melt inside and outside the crucible hardly occurs. Since there is no change in the melt surface, the reaction proceeds in a stable thermal environment.

【0043】またこの方法を蒸気圧制御結晶引き上げ技
術に適用することもできる。この場合上述の従来技術
(従来例;図5)のように、るつぼ全体を密閉容器に
よって覆う必要がない。このために装置がより小型で簡
単な構造になる。化合物半導体の生産において主流をな
す液体封止引き上げ法(LEC法)の生産設備を小幅に
改造するだけで実施可能となる。また、るつぼの外側領
域Zの融液面を液体封止剤によって覆うために、融液の
汚染を防ぐことができる。一つは外部空間からの不純物
の飛来を液体封止剤が遮断するためである。もうひとつ
は融液の不純物を積極的に吸収すること(ゲッタリング
効果)による。
This method can also be applied to a vapor pressure controlled crystal pulling technique. In this case, it is not necessary to cover the entire crucible with a closed container as in the above-mentioned conventional technique (conventional example; FIG. 5). This results in a smaller and simpler device. It can be carried out by only slightly modifying the production equipment of the liquid encapsulation pull-up method (LEC method), which is the mainstream in the production of compound semiconductors. Further, since the melt surface of the outer region Z of the crucible is covered with the liquid sealant, the melt can be prevented from being contaminated. One is that the liquid sealant blocks the arrival of impurities from the external space. The other is by positively absorbing impurities in the melt (gettering effect).

【0044】原料を連続的に供給する単結晶成長方法
(連続チャ−ジ法)では、従来技術(図6)のように
不揮発性成分原料供給管の先端開口部が揮発性成分を含
む原料融液中に差し込まれている。或いは不揮発性成分
原料供給管が揮発性成分の雰囲気にさらされている。た
めに揮発性成分原料が供給管内の不揮発性成分原料と反
応固化し、供給管先端部を目詰まりさせるという問題が
あった。本発明は、不揮発性成分原料を、密閉容器の外
側で液体封止剤によって覆われた領域に供給する。だか
ら供給管の出口では反応が起こらない。本発明では供給
管の先端開口部は、揮発性成分が極めて少ない雰囲気に
保持された構造となっている。化合反応が起こらないの
で管詰まりは皆無に近くなる。従って連続して長時間原
料を補給し続けることができる。
In the single crystal growth method for continuously supplying the raw material (continuous charge method), as in the prior art (FIG. 6), the tip end opening of the non-volatile component raw material supply pipe is a raw material melt containing a volatile component. It is plugged into the liquid. Alternatively, the non-volatile component raw material supply pipe is exposed to the atmosphere of volatile components. Therefore, there is a problem that the volatile component raw material reacts and solidifies with the non-volatile component raw material in the supply pipe, and the tip of the supply pipe is clogged. The present invention supplies the non-volatile ingredient material to the area covered by the liquid sealant outside the closed container. Therefore, no reaction occurs at the outlet of the supply pipe. In the present invention, the tip opening of the supply pipe has a structure in which it is held in an atmosphere in which volatile components are extremely small. Since the chemical reaction does not occur, there is almost no pipe clogging. Therefore, the raw material can be continuously supplied for a long time.

【0045】この効果を更に上げるために、不揮発性成
分原料の供給管を2本に分離することもできる。不揮発
性成分原料を原料溜めに結合された第1の供給管から一
旦開放空間に出す。これを第2供給管のロ−ト状の入り
口で受ける。第2の供給管は融液をそのまま通し、るつ
ぼの外側領域Zに供給する。第2供給管の出口は融液と
は離れた高さにある。第1の供給管の先端開口部におけ
る揮発性成分の分圧は無視できるほど小さい。ために、
第1供給管の内側でGaAsが析出して目詰まりを起こ
すようなことはない。
In order to further enhance this effect, the non-volatile component raw material supply pipe may be divided into two. The non-volatile component raw material is once discharged from the first supply pipe connected to the raw material reservoir into the open space. This is received at the funnel-shaped inlet of the second supply pipe. The second supply pipe passes the melt as it is and supplies it to the outer region Z of the crucible. The outlet of the second supply pipe is at a height apart from the melt. The partial pressure of the volatile component at the tip opening of the first supply pipe is negligibly small. for,
There is no possibility that GaAs will be deposited and clogged inside the first supply pipe.

【0046】第2の供給管は、PBN等の不揮発性成分
原料との濡れが少ない材質からなる。不揮発性成分原料
は、第2供給管の内側に付着することなく全量がるつぼ
に供給される。さらに、第2供給管の先端部は、液体封
止剤よりも上部に保持されているため、原料融液が供給
管内部に入り込んで固化するという危険もない。
The second supply pipe is made of a material which is less wetted by the non-volatile component raw material such as PBN. The non-volatile component raw material is entirely supplied to the crucible without adhering to the inside of the second supply pipe. Further, since the tip of the second supply pipe is held above the liquid sealant, there is no danger that the raw material melt enters the supply pipe and is solidified.

【0047】[0047]

【実施例】【Example】

[実施例(多結晶の合成)]第1図によって本発明の
第1の実施例を説明する。この装置はステンレス製の密
閉容器の中でGaAsの多結晶を合成するものである。
炉の外壁の図示を略し内部の構造のみを図示している。
[Example (Synthesis of Polycrystal)] A first example of the present invention will be described with reference to FIG. This apparatus synthesizes GaAs polycrystals in a stainless steel closed container.
The outer wall of the furnace is not shown and only the internal structure is shown.

【0048】装置下部の中心には、回転可能な下軸1が
縦方向に設けられる。下軸1の上端にるつぼ2が支持さ
れる。るつぼ2には不揮発性成分の原料融液3(Ga融
液)が収容される。るつぼ2内の原料融液3は、円筒状
の密閉容器4の下端によって内側と外側に分離される。
分割されたふたつの領域を、内側領域Mと外側領域Zと
して区別する。密閉容器4は、上部容器40と下部容器
41に分かれている。密閉容器4の下部下端には連通孔
または隙間42があって、原料融液3が内外に流通でき
るようになっている。
At the center of the lower part of the apparatus, a rotatable lower shaft 1 is vertically provided. A crucible 2 is supported on the upper end of the lower shaft 1. A raw material melt 3 of a non-volatile component (Ga melt) is housed in the crucible 2. The raw material melt 3 in the crucible 2 is separated into the inner side and the outer side by the lower end of the cylindrical closed container 4.
The two divided areas are distinguished as an inner area M and an outer area Z. The closed container 4 is divided into an upper container 40 and a lower container 41. There is a communication hole or a gap 42 at the lower end of the closed container 4 so that the raw material melt 3 can flow in and out.

【0049】原料融液3のうち外部領域Zの融液の上面
は、液体封止剤5によって覆われる。液体封止剤5はB
23 である。これは原料融液からのAsの蒸発を抑制
するためである。原料融液の内側領域Mの上面は被覆さ
れない。Asガスが、Ga原料融液と反応するために上
面が露呈している必要がある。
The upper surface of the melt in the outer region Z of the raw material melt 3 is covered with the liquid sealant 5. Liquid sealant 5 is B
2 O 3 . This is to suppress the evaporation of As from the raw material melt. The upper surface of the inner region M of the raw material melt is not covered. The upper surface of the As gas needs to be exposed in order to react with the Ga raw material melt.

【0050】密閉容器4は、上部容器40と下部容器4
1を組み合わせたものである。両者の結合部6には、特
別の工夫がなされる。下部容器41の円筒状の上端に
は、環状の外壁45、内壁46、底壁47よりなる環状
溝44が形成される。ここには液体封止剤48が満たさ
れている。上部容器40の下端49も円筒状で液体封止
剤48の中に浸かっている。上部容器40の下端49
は、底壁47との間に隙間50を持ち、この隙間を揮発
性成分(Asガス)が内外に流通できるようになってい
る。隙間50の代わりに、下端49に連通孔を穿っても
良い。密閉容器4の内部を内部空間Sと呼ぶ。炉(外壁
は図示していない)の内部であって密閉容器4の外部を
外部空間をWと呼ぶことにする。
The closed container 4 includes an upper container 40 and a lower container 4.
It is a combination of 1. Special measures are made to the connecting portion 6 of both. An annular groove 44 composed of an annular outer wall 45, an inner wall 46 and a bottom wall 47 is formed on the cylindrical upper end of the lower container 41. The liquid sealant 48 is filled therein. The lower end 49 of the upper container 40 is also cylindrical and is immersed in the liquid sealant 48. Lower end 49 of upper container 40
Has a gap 50 between it and the bottom wall 47, and the volatile component (As gas) can flow in and out through this gap. Instead of the gap 50, a communication hole may be formed in the lower end 49. The inside of the closed container 4 is called an internal space S. The outside space inside the furnace (outer wall not shown) and outside the closed container 4 is referred to as W.

【0051】内部空間Sには揮発性成分ガス(As)が
充満している。外部空間Wには不活性気体(窒素、アル
ゴン)等の高圧ガスが充填されている。結合部6は内外
のガスが混合するのを防ぎつつ内外に大きい圧力差が発
生しないようにする。もしも内外に圧力差が生じると、
液体封止剤48を通ってガスが流れて圧力差を打ち消
す。もしも内外の圧力差が打ち消されないと、原料融液
3の内外領域M、Zの液面が著しく不均衡になり、結晶
成長の際の結晶の熱環境を乱すようになる。結合部6の
液体封止剤48はそのような現象を防ぐことができる。
The internal space S is filled with a volatile component gas (As). The external space W is filled with a high pressure gas such as an inert gas (nitrogen, argon). The connecting portion 6 prevents the internal and external gases from being mixed with each other and prevents a large pressure difference between the inside and the outside. If there is a pressure difference between inside and outside,
Gas flows through the liquid sealant 48 to counteract the pressure differential. If the pressure difference between the inside and the outside is not canceled, the liquid surfaces in the inside and outside regions M and Z of the raw material melt 3 will be significantly imbalanced, and the thermal environment of the crystal during crystal growth will be disturbed. The liquid sealant 48 of the connecting portion 6 can prevent such a phenomenon.

【0052】外部空間Wから、内部空間Sにガスが流れ
込むのは不純物混入の惧れがあって好ましくない。内部
空間Sから外部空間Wにガスが流れ出るのは差し支えな
い。そこで内部空間Sの圧力を、外部空間の圧力よりも
僅かに高くなるように維持するのが望ましい。るつぼ2
の周囲には回転対称の第1のヒ−タ9が設けられる。こ
れはカ−ボンなどの導体に通電して発熱させる抵抗加熱
ヒ−タである。第1ヒ−タ9は原料融液3とその上の液
体封止剤5を加熱するものである。
It is not preferable that the gas flows from the external space W into the internal space S because impurities may be mixed. The gas may flow out from the inner space S to the outer space W. Therefore, it is desirable to maintain the pressure of the internal space S so as to be slightly higher than the pressure of the external space. Crucible 2
A first heater 9 having rotational symmetry is provided around the circumference of. This is a resistance heating heater that energizes a conductor such as a carbon to generate heat. The first heater 9 heats the raw material melt 3 and the liquid sealant 5 thereon.

【0053】ヒ−タ9の上方には円筒形の第2のヒ−タ
10がある。これはるつぼ2の上方の、外部空間W、内
部空間Sの気体、及び液体封止剤48を加熱する作用が
ある。これにより、内部空間SのAsの蒸気圧を調整す
ることができる。密閉容器4の上部容器40のさらに上
方には、As7の固体を収容したAs溜め部8が設けら
れる。これはほぼ閉じられた空間であるが、僅かに連通
管51によって、上部容器40とつながっている。連通
管51の上端52は溜め部8の中間部に開口している。
これはAs固体7が原料融液3の中へ直接に落下するこ
とを防ぐためである。
Above the heater 9, there is a cylindrical second heater 10. This has the effect of heating the gas in the external space W, the internal space S, and the liquid sealant 48 above the crucible 2. As a result, the vapor pressure of As in the internal space S can be adjusted. Above the upper container 40 of the closed container 4, an As reservoir 8 containing a solid As7 is provided. Although this is a substantially closed space, it is connected to the upper container 40 by a communication pipe 51 slightly. The upper end 52 of the communication pipe 51 is open in the middle of the reservoir 8.
This is to prevent the As solid 7 from directly dropping into the raw material melt 3.

【0054】As溜め部8の周囲にはこれを加熱するた
めのヒ−タ11が設置される。As溜め部8の温度は、
熱電対12によって監視される。As加熱ヒ−タ11と
熱電対12によって、As溜め部8の内部のAs蒸気圧
を精密に制御することができる。このような結晶合成装
置によってGaAs単結晶を合成した。始め上部容器4
0は上方へ引き上げられている。下部容器41の下端は
るつぼ2の内部にある。
A heater 11 for heating the As reservoir 8 is installed around the As reservoir 8. The temperature of the As reservoir 8 is
It is monitored by thermocouple 12. By the As heating heater 11 and the thermocouple 12, the As vapor pressure inside the As reservoir 8 can be precisely controlled. A GaAs single crystal was synthesized by such a crystal synthesizer. Beginning upper container 4
0 has been pulled upwards. The lower end of the lower container 41 is inside the crucible 2.

【0055】直径185mmのPBNるつぼ2の外側領
域Zに固体の高純度(6N)Gaを5.3kg、液体封
止剤B23 を650g充填した。As溜め部8に高純
度As固体を6kg投入した。下部容器41の上端の結
合部溝にも液体封止剤B23 を適量入れた。炉を閉じ
て、炉内を真空に排気した。窒素ガスN2 を導入して炉
内の窒素圧を2気圧とした。第1ヒ−タ9、第2ヒ−タ
10に通電し、るつぼ2の周辺の温度を1240℃(G
aAsの融点は1238℃)まで昇温した。るつぼ2の
Gaが解けて原料融液となる。液体封止剤も溶けて外部
領域Zの原料融液3の上面を覆う。環状溝44の液体封
止剤48も溶ける。
The outer region Z of the PBN crucible 2 having a diameter of 185 mm was filled with 5.3 kg of solid high-purity (6N) Ga and 650 g of the liquid sealant B 2 O 3 . 6 kg of high-purity As solid was put into the As reservoir 8. An appropriate amount of the liquid sealant B 2 O 3 was also placed in the groove at the upper end of the lower container 41. The furnace was closed and the furnace was evacuated. Nitrogen gas N 2 was introduced to adjust the nitrogen pressure in the furnace to 2 atm. The first heater 9 and the second heater 10 are energized to keep the temperature around the crucible 2 at 1240 ° C (G
The melting point of aAs was raised to 1238 ° C. Ga in the crucible 2 is melted and becomes a raw material melt. The liquid sealant also melts and covers the upper surface of the raw material melt 3 in the external region Z. The liquid sealant 48 in the annular groove 44 also melts.

【0056】るつぼ2のGa融液の温度が十分に安定し
てから、上部容器40を下降させて、下端49を、下部
容器41の環状溝44の液体封止剤48に浸す。これに
よって、上下の容器40、41が結合され密閉容器4に
なる。As加熱ヒ−タ11に通電し、As溜め部8を加
熱した。熱電対12が接触している最低温度部の温度が
617℃になるようにした。これはAs溜め部8の内部
のAs圧を1気圧にするためである。容器に閉じ込めら
れたAsの分圧は最低温度部の蒸気圧に等しくなるか
ら、最低温度によりAs分圧を制御できる。
After the temperature of the Ga melt in the crucible 2 is sufficiently stabilized, the upper container 40 is lowered and the lower end 49 is dipped in the liquid sealant 48 in the annular groove 44 of the lower container 41. As a result, the upper and lower containers 40 and 41 are combined to form the closed container 4. The As heating heater 11 was energized to heat the As reservoir 8. The temperature of the lowest temperature part in contact with the thermocouple 12 was set to 617 ° C. This is because the As pressure inside the As reservoir 8 is set to 1 atm. Since the partial pressure of As trapped in the container is equal to the vapor pressure of the lowest temperature part, the As partial pressure can be controlled by the lowest temperature.

【0057】このような状態を維持してGaAsの多結
晶をるつぼ内で製造した。始め、るつぼ2にあるのはG
aだけであるが、Asがガス状態で上方から降下し、気
液界面を越えて、融液中に溶け込み、融液中で化合して
GaAsになる。Gaの融点は1238℃(GaAsの
融点)より低く、融液温度を1240℃に保つから、G
aAsになっても融液の状態である。つまり、るつぼ内
の融液はGaの融液とGaAsの融液の混合液である。
しかし時間と共に、GaAsの比率が増大するのであ
る。
While maintaining this state, a GaAs polycrystal was manufactured in the crucible. At the beginning, G is in crucible 2.
Although only a, As descends from above in a gas state, crosses the gas-liquid interface, dissolves in the melt, and combines into GaAs in the melt. Since the melting point of Ga is lower than 1238 ° C. (melting point of GaAs) and the melt temperature is kept at 1240 ° C.,
Even if it becomes aAs, it is in a molten state. That is, the melt in the crucible is a mixture of Ga melt and GaAs melt.
However, with time, the proportion of GaAs increases.

【0058】密閉容器4によって、内部空間Sと外部空
間Wが遮断されているので、内部空間が不純物によって
汚染されることはない。内側領域Mは気液界面が露出し
ているがここから不純物が融液に混入することがない。
また外側領域Zは液体封止剤5によって覆われているの
で、不純物が液体封止剤によって遮られるので汚染され
ない。さらに進んで、液体封止剤が融液中の不純物を捕
獲して融液の純度を向上させる作用もある。
Since the internal space S and the external space W are shut off by the closed container 4, the internal space is not contaminated by impurities. The gas-liquid interface is exposed in the inner region M, but impurities are not mixed in the melt from here.
Further, since the outer region Z is covered with the liquid sealant 5, impurities are shielded by the liquid sealant and are not contaminated. Further progressing, the liquid sealant also has an effect of capturing impurities in the melt and improving the purity of the melt.

【0059】内部空間Sと外部空間Wの圧力差が発生し
ても、上部容器40と下部容器41の結合部6の液体封
止剤48を通してガスが流れるので、圧力差は打ち消さ
れる。従って、るつぼ2の内部で、融液の液面が内外で
殆ど上昇下降することがない。液面の高さが安定する。
つまり融液中の温度分布が変動しない。安定した化合物
の合成が可能である。
Even if a pressure difference occurs between the inner space S and the outer space W, the gas flows through the liquid sealant 48 in the joint portion 6 between the upper container 40 and the lower container 41, so that the pressure difference is canceled. Therefore, inside the crucible 2, the liquid level of the melt hardly rises and falls inside and outside. The liquid level is stable.
That is, the temperature distribution in the melt does not change. It is possible to synthesize stable compounds.

【0060】内外の圧力差ΔPは殆どなくすことができ
るのであるが、完全に0にはならない。圧力差は結合部
6の液体封止剤48を通して高圧側から低圧側にガスが
流れることによって打ち消されるのである。この時一方
の空間の液体封止剤の液面は上部容器40の下端49に
あり、他方の空間の液体封止剤の液面は下部容器の上端
縁より低い。この時の圧力差ΔPは、この時の液体封止
剤の高さの差ΔHに密度ρと重力加速度gを掛けたもの
である。
The pressure difference ΔP between the inside and the outside can be almost eliminated, but it does not become completely zero. The pressure difference is canceled by the gas flowing from the high pressure side to the low pressure side through the liquid sealant 48 of the connecting portion 6. At this time, the liquid level of the liquid sealant in one space is at the lower end 49 of the upper container 40, and the liquid level of the liquid sealant in the other space is lower than the upper edge of the lower container. The pressure difference ΔP at this time is obtained by multiplying the height difference ΔH of the liquid sealant at this time by the density ρ and the gravitational acceleration g.

【0061】ΔP=ρgΔH (1)ΔP = ρgΔH (1)

【0062】である。ガスが流れる時のΔHの値は、始
めに環状溝44に充填した液体封止剤の量による。もし
も上部容器40の下端49が、環状溝44を正確に2等
分するなら、内外の液体封止剤の高さが等しい時の高さ
をH、隙間の底面からの高さをF(H>F)とすると、
It is The value of ΔH when the gas flows depends on the amount of the liquid sealant initially filled in the annular groove 44. If the lower end 49 of the upper container 40 divides the annular groove 44 into two equal parts, the height when the heights of the liquid sealant inside and outside are equal is H, and the height from the bottom of the gap is F (H > F)

【0063】ΔH=2H−2F (2)ΔH = 2H-2F (2)

【0064】となる。液体封止剤の充填量が少ない方が
(H→F)ΔHが小さくなり、圧力差の上限が低くな
る。一方、るつぼ内では次のような均衡が成り立つ。内
部領域Mでの底面からの原料融液の高さをX1 、内部空
間の圧力をP1 とする。外部領域Zでの原料融液の高さ
をX2 、液体封止剤の厚みをDとする。外部空間の圧力
をP2 とすると、
It becomes The smaller the filling amount of the liquid sealant, the smaller (H → F) ΔH and the lower the upper limit of the pressure difference. On the other hand, the following equilibrium is established in the crucible. The height of the raw material melt from the bottom surface in the internal region M is X 1 , and the pressure in the internal space is P 1 . The height of the raw material melt in the outer region Z is X 2 , and the thickness of the liquid sealant is D. If the pressure in the external space is P 2 ,

【0065】 P1 +ρ1 gX1 =P2 +ρ12 g+ρDg (3)P 1 + ρ 1 gX 1 = P 2 + ρ 1 X 2 g + ρDg (3)

【0066】である。融液の密度ρ1は反応が進むに従
って変動するが、この変動はゆっくりと起こるものであ
る。また
It is The density ρ1 of the melt fluctuates as the reaction progresses, but this fluctuation occurs slowly. Also

【0067】 |P1 −P2 |≦ΔP=ρgΔH (4)| P 1 −P 2 | ≦ ΔP = ρgΔH (4)

【0068】であり、液体封止剤の密度ρ、厚みDは不
変であるから、原料融液の内外の高さの差(X2 −X
1 )は殆ど変動しないことが分かる。第4図に示すもの
は、(4)のような拘束条件がないので、内外の融液面
の変動が著しいのである。本発明は、Asガスを広い内
部空間Sから、広い気液界面を通して原料融液に供給す
る。第6図に示すもののように、追加原料を、細い供給
管を通してるつぼ内の融液に追加するというのではな
い。従って、化合物の生成によって細い供給管が目詰ま
りするということはない。
Since the density ρ and the thickness D of the liquid sealant are invariant, the difference in height between the inside and outside of the raw material melt (X 2 −X
It can be seen that 1 ) hardly changes. Since the one shown in FIG. 4 does not have the constraint condition like (4), the fluctuation of the melt surface inside and outside is remarkable. In the present invention, As gas is supplied from the wide internal space S to the raw material melt through the wide gas-liquid interface. It does not add additional raw material to the melt in the crucible through a narrow feed tube, such as that shown in FIG. Therefore, the thin feed pipe is not clogged due to the formation of the compound.

【0069】このような合成反応をAs溜め部8のAs
7がなくなるまで続けた。るつぼ内にGaAsの融液が
得られた。冷却して炉を開き、るつぼを取り出した。る
つぼから固化したGaAsを取り出して秤量した。11
kgのGaAs多結晶が得られた。昇温中、合成中に、
密閉容器の結合部を通して外部に漏れたAsの量は5モ
ル%の程度であった。僅かな損失にすぎない。残りの9
5モル%は有効に合成に利用されたことになる。内外の
圧力差をなくすために、結合部6を通してのAsの損失
はある程度やむを得ないことである。Asの損失が必要
最小限に抑えられている。
Such a synthetic reaction is carried out by using As in the As reservoir 8.
I continued until 7 was gone. A melt of GaAs was obtained in the crucible. After cooling, the furnace was opened and the crucible was taken out. The solidified GaAs was taken out from the crucible and weighed. 11
kg of GaAs polycrystal was obtained. During temperature rise and synthesis,
The amount of As leaked to the outside through the joint portion of the closed container was about 5 mol%. It's just a small loss. 9 remaining
This means that 5 mol% was effectively used in the synthesis. In order to eliminate the pressure difference between the inside and the outside, the loss of As through the joint portion 6 is unavoidable to some extent. The loss of As is minimized.

【0070】[実施例(単結晶引き上げ)]実施例
はGaAs多結晶の合成法に関するものであった。次に
GaAs単結晶の引き上げに関する装置と方法を説明す
る。用いる装置は図1のものとよく似ているが単結晶の
引き上げに必要な機構が追加されている。図2によって
単結晶引き上げ装置の構造を説明する。図1と重複する
部分もあるが省略せず繰り返し述べる。炉全体の外壁は
ここでは図示を略している。炉の下方中心に、回転昇降
可能な下軸1が設けられる。下軸1の直上には有底円筒
形のるつぼ2が載せられている。るつぼ2の内部には、
不揮発性成分原料であるGa融液3が収容される。るつ
ぼ2の上方から密閉容器4が垂下される。
[Example (Pulling of Single Crystal)] The example relates to a method for synthesizing a GaAs polycrystal. Next, an apparatus and method for pulling a GaAs single crystal will be described. The apparatus used is very similar to that shown in FIG. 1, but the mechanism necessary for pulling the single crystal is added. The structure of the single crystal pulling apparatus will be described with reference to FIG. Although there are some portions that overlap with FIG. 1, they will be described repeatedly without omission. The outer wall of the entire furnace is not shown here. A lower shaft 1 capable of rotating and ascending and descending is provided at the center of the lower side of the furnace. A bottomed cylindrical crucible 2 is mounted immediately above the lower shaft 1. Inside the crucible 2,
A Ga melt 3 which is a non-volatile component material is stored. A closed container 4 is hung from above the crucible 2.

【0071】密閉容器4は上部容器40と下部容器41
に二分割されている。下部容器41の下端が融液3に浸
かっている。下端部によって原料融液3が内外に分けら
れている。外側領域Zの融液の表面は液体封止剤5(B
23 )によって覆われる。内側領域Mの液面は露呈し
ている。下部容器41の下端とるつぼ底面の間に間隙4
2がある。間隙42を通って融液3が内外に流通でき
る。間隙の代わりに、下部容器の壁面に連通孔を穿って
も良い。
The closed container 4 includes an upper container 40 and a lower container 41.
It is divided into two. The lower end of the lower container 41 is immersed in the melt 3. The raw material melt 3 is divided into the inside and outside by the lower end. The surface of the melt in the outer region Z has the liquid sealant 5 (B
2 O 3 ). The liquid surface of the inner region M is exposed. There is a gap 4 between the bottom of the lower container 41 and the bottom of the crucible.
There are two. The melt 3 can flow in and out through the gap 42. Instead of the gap, a communication hole may be formed in the wall surface of the lower container.

【0072】上部容器40と下部容器41は、結合部6
において、環状溝44と液体封止剤48によってシ−ル
される。この構造は図1のものと同様である。下部容器
41の上端に形成される環状溝44は、外壁45、内壁
46、底壁47よりなる。上に開口がある。ここに液体
封止剤48が入れてある。液体封止剤48に上部容器4
0の下端49が浸かっている。間隙50があるので、液
体封止剤48は内外に流通できる。間隙の代わりに、上
部容器40の下端近くに連通孔を穿孔しても良い。るつ
ぼ2の外部には円筒状の主ヒ−タ9があり融液を加熱し
ている。その上には、第2のヒ−タ10があって、引き
上げられるべき単結晶16を加熱するようになってい
る。
The upper container 40 and the lower container 41 are connected to each other by the connecting portion 6.
At, the seal is sealed by the annular groove 44 and the liquid sealant 48. This structure is similar to that of FIG. The annular groove 44 formed at the upper end of the lower container 41 includes an outer wall 45, an inner wall 46, and a bottom wall 47. There is an opening on the top. The liquid sealant 48 is placed here. Liquid sealant 48 and upper container 4
The lower end 49 of 0 is submerged. Due to the gap 50, the liquid sealant 48 can flow in and out. Instead of the gap, a communication hole may be formed near the lower end of the upper container 40. A cylindrical main heater 9 is provided outside the crucible 2 to heat the melt. Above that, there is a second heater 10 for heating the single crystal 16 to be pulled.

【0073】この実施例もAs固体7を収容するAs溜
め部8を持つ。この例では密閉容器4の上部容器40と
As溜め部8が一体になっている。As溜め部8の上壁
54の中央には上軸貫通部13があり、ここから上軸1
4が下向きに差し込まれている。上軸14をシ−ルする
ために上軸貫通部13にも特別の工夫がなされる。上壁
54の中央に皿型部55が形成され、これの中央に貫通
穴56が穿たれる。皿型部55には液体封止剤57が充
填される。液体封止剤のために、上軸14の穴を通して
内外のガスが混合するのを防ぐことができる。上軸に接
触するのは液体封止剤だけであるので、上軸の上昇や回
転は妨げられない。
This embodiment also has an As reservoir 8 for containing the As solid 7. In this example, the upper container 40 of the closed container 4 and the As reservoir 8 are integrated. There is an upper shaft penetrating portion 13 at the center of the upper wall 54 of the As reservoir 8 and the upper shaft 1
4 is inserted downward. In order to seal the upper shaft 14, the upper shaft penetrating portion 13 is also specially devised. A dish-shaped portion 55 is formed in the center of the upper wall 54, and a through hole 56 is formed in the center thereof. A liquid sealant 57 is filled in the dish 55. Due to the liquid sealant, mixing of gas inside and outside through the hole of the upper shaft 14 can be prevented. Since only the liquid sealant is in contact with the upper shaft, the upward movement and rotation of the upper shaft are not hindered.

【0074】As溜め部8の底壁59が密閉容器4の上
部容器41の上壁を兼ねる構造になっている。底壁59
の中央には開口60があり、ここから上に向けて連通管
58が設けられる。As溜め部8を囲むようにAs用ヒ
−タ11が設けられる。ヒ−タ11によって加熱される
とAsが気化し連通管58を経て、蒸気が、密閉容器4
の内部空間Sに流入する。上軸14は上軸貫通部13、
連通管58、開口60を通って密閉容器4の内部空間S
に差し込まれている。上軸14の下端には種結晶15が
固定される。種結晶15を原料融液に漬けて種付けし、
上軸14を回転しながら引き上げると単結晶16が引き
上げられる。
The bottom wall 59 of the As reservoir 8 also serves as the top wall of the upper container 41 of the closed container 4. Bottom wall 59
There is an opening 60 in the center of the, and a communication pipe 58 is provided upward from here. A heater 11 for As is provided so as to surround the As reservoir 8. When heated by the heater 11, As is vaporized and passes through the communication pipe 58, and steam is converted into a closed container 4.
Flows into the internal space S of. The upper shaft 14 is the upper shaft penetrating portion 13,
The internal space S of the closed container 4 passes through the communication pipe 58 and the opening 60.
Is plugged into. A seed crystal 15 is fixed to the lower end of the upper shaft 14. The seed crystal 15 is dipped in the raw material melt and seeded,
When the upper shaft 14 is rotated and pulled up, the single crystal 16 is pulled up.

【0075】この装置はGaAsの単結晶を、Ga原料
(不揮発性成分)とAs原料(揮発性成分)から直接に
合成する。るつぼ2の外側領域にはGa固体と液体封止
剤を入れる。As溜め部8にはAs固体7を収容し、上
軸貫通部13と密閉容器4の上下の結合部6にも液体封
止剤を入れる。上軸14の下端には種結晶15を固定す
る。このような準備をしてから単結晶を引き上げる。実
例を述べる。
This apparatus directly synthesizes a GaAs single crystal from a Ga raw material (nonvolatile component) and an As raw material (volatile component). Ga solids and a liquid sealant are placed in the outer region of the crucible 2. The As solid 7 is accommodated in the As reservoir portion 8, and the liquid sealant is also put in the upper shaft penetrating portion 13 and the upper and lower joint portions 6 of the closed container 4. A seed crystal 15 is fixed to the lower end of the upper shaft 14. After such preparation, the single crystal is pulled up. I will give an example.

【0076】直径185mmのPBNるつぼを用いる。
るつぼの外側領域Zに、高純度(6N)のGa固体を
5.3kg、B23 を650g投入する。As溜め部
8に高純度(7N)のAs固体を6kg収容する。炉を
閉じて、ヒ−タ9、10に通電し、Gaを融液とする。
ヒ−タ11によってAs固体を気化する。Asの蒸気が
連通管58から内部空間Sに入り、融液と反応して、G
aAs融液となる。これがGaAsの合成である。合成
が終了した後で、単結晶の引き上げを行なう。
A PBN crucible having a diameter of 185 mm is used.
In the outer region Z of the crucible, 5.3 kg of high-purity (6N) Ga solid and 650 g of B 2 O 3 are charged. 6 kg of a high-purity (7N) As solid is stored in the As reservoir 8. The furnace is closed and the heaters 9 and 10 are energized to use Ga as a melt.
The As solid is vaporized by the heater 11. As vapor enters the internal space S from the communication pipe 58, reacts with the melt, and G
It becomes an aAs melt. This is the synthesis of GaAs. After the synthesis is completed, the single crystal is pulled up.

【0077】上軸14を回転させながら下降し、種結晶
15をGaAsの原料融液に漬けて種付けする。さらに
回転させながら上軸を徐々に引き上げることによってG
aAs単結晶を引き上げる。内部空間SのAsの蒸気圧
はヒ−タ10によって温度調節することによって制御す
る。この制御が可能であるために、As固体を溜め部8
に少し残しておく。結晶引き上げを連続して行い、最終
的に直径4インチ、長さ20cmの単結晶を得ることが
できた。
The upper shaft 14 is rotated and lowered, and the seed crystal 15 is dipped in the raw material melt of GaAs for seeding. G by gradually pulling up the upper shaft while further rotating
Pull up the aAs single crystal. The vapor pressure of As in the internal space S is controlled by adjusting the temperature with the heater 10. Since this control is possible, the As solid is stored in the storage unit 8
Leave a little on. Crystal pulling was continuously performed, and finally a single crystal having a diameter of 4 inches and a length of 20 cm could be obtained.

【0078】この方法では、ヒ−タ10の作用により、
融液上方のAs蒸気圧が制御され、低温度勾配で引き上
げを行なうことができる。引き上げられた単結晶の転位
密度は3000cm-2以下であった。また結晶は単結晶
であり、組成はストイキオメトリックであった。電気
的、物理的性質も結晶全体にわたって均一であった。
In this method, due to the action of the heater 10,
As vapor pressure above the melt is controlled and pulling can be performed with a low temperature gradient. The dislocation density of the pulled single crystal was 3000 cm -2 or less. The crystal was a single crystal and the composition was stoichiometric. The electrical and physical properties were uniform throughout the crystal.

【0079】[実施例(連続チャ−ジ単結晶引き上
げ)]GaAs多結晶の合成、GaAs単結晶成長(バ
ッチ式)を説明した。次に原料を連続的に供給すること
により長い単結晶を引き上げる連続チャ−ジ法を説明す
る。図2(実施例)の方法では、るつぼに始め収容し
たGaに対応する結晶引き上げしかできない。連続チャ
−ジ法は、Gaを逐次追加供給することによって長大な
結晶成長を可能とする。
[Example (Continuous Charge Single Crystal Pulling)] The synthesis of GaAs polycrystal and the growth of GaAs single crystal (batch type) were described. Next, a continuous charge method for pulling a long single crystal by continuously supplying raw materials will be described. The method of FIG. 2 (Example) can only pull crystals corresponding to Ga initially contained in the crucible. The continuous charge method enables large crystal growth by successively supplying Ga.

【0080】図3によって説明する。これは図2の引き
上げ装置に、Gaの連続供給機構を追加したものであ
る。繰り返しを避けこの部分のみを説明する。密閉容器
4の側方に、Ga原料溜め部18が設けられる。これは
円筒状の閉じられた容器である。内部にGa17を収容
することができる。Ga原料溜め部18の下底には、横
向きの第1原料供給管19があり、これを通してGa融
液を流すことができる。Ga原料溜め部18の周囲には
円筒状のGa用ヒ−タ21が設けられる。これはGa固
体を加熱し、Gaの融液にする作用がある。原料供給管
19の終端には、滴下口61がありここから、Ga融液
が滴下される。
This will be described with reference to FIG. This is a device in which a Ga continuous supply mechanism is added to the pulling device of FIG. Avoid repetition and only explain this part. A Ga raw material reservoir 18 is provided on the side of the closed container 4. This is a cylindrical closed container. Ga17 can be housed inside. At the lower bottom of the Ga raw material reservoir 18, there is a horizontally oriented first raw material supply pipe 19, through which a Ga melt can flow. A cylindrical heater 21 for Ga is provided around the Ga raw material reservoir 18. This has the function of heating the Ga solid to form a Ga melt. At the end of the raw material supply pipe 19, there is a dropping port 61, through which the Ga melt is dropped.

【0081】その直下には、ロ−ト62が開口してい
る。ロート62は支持板63によって支持されている。
ロ−ト62に続いて縦方向に延びる第2原料供給管20
がある。これの下端は、るつぼ2の外側領域Zの上方に
開口している。外側領域ZのGa+GaAsの融液や、
液体封止剤には接触しないで、上方の空間にGa出口6
4がある。供給管が融液から離れているので、GaAs
が生成する反応が起こりこれによって供給管が目詰まり
するという惧れは全くない。この点で、図6に示す特開
平4−154689号のような欠点から免れる。
Immediately below it, a funnel 62 is opened. The funnel 62 is supported by the support plate 63.
Second raw material supply pipe 20 extending in the longitudinal direction following the funnel 62
There is. The lower end of this is open above the outer region Z of the crucible 2. Ga + GaAs melt in the outer region Z,
The Ga outlet 6 is provided in the upper space without coming into contact with the liquid sealant.
There are four. Since the supply tube is away from the melt, GaAs
There is no fear that the reaction that occurs will cause the supply pipe to be clogged. In this respect, it is possible to avoid the drawback of Japanese Patent Laid-Open No. 4-154689 shown in FIG.

【0082】この装置は、Ga原料をるつぼ2とGa原
料溜め部18の両方に装填することができる。結晶成長
中に、るつぼへGaを追加してゆくことができる。ため
に長大な結晶を製造することができる。もちろんAsは
これに見合うだけの量を、As溜め部8に予め収容して
おく必要がある。一例を述べる。直径185mmのPB
N製のるつぼを用いた。るつぼの外側領域Zに高純度
(6N)Gaを2kg、B23 を650g入れた。上
方のAs溜め部8に高純度(7N)As固体7を6kg
収容した。Ga原料溜め部18にも高純度Ga固体を収
納して蓋を閉じた。上軸14の下端にはGaAs種結晶
15を取り付ける。
This apparatus can load Ga raw material into both the crucible 2 and the Ga raw material reservoir 18. Ga can be added to the crucible during crystal growth. Therefore, a long crystal can be manufactured. Of course, it is necessary to store a sufficient amount of As in the As reservoir 8 in advance. An example is given. PB with a diameter of 185 mm
A crucible made of N was used. In the outer region Z of the crucible, 2 kg of high-purity (6N) Ga and 650 g of B 2 O 3 were put. 6 kg of high-purity (7N) As solid 7 in the upper As reservoir 8
Accommodated. High-purity Ga solid was also stored in the Ga raw material reservoir 18 and the lid was closed. A GaAs seed crystal 15 is attached to the lower end of the upper shaft 14.

【0083】このような装置において始めに、実施例
、のようにるつぼ内でGaAsを合成した。ヒ−タ
9、10によってるつぼ内のGaを加熱して融液とし
た。ヒ−タ11によってAsを加熱し気化させて蒸気と
する。これを密閉容器4の内部空間Sに導き、露呈した
気液界面を通してGaと化合させる。るつぼの融液のG
aが次第にGaAsの融液に置き替わってゆく。るつぼ
内のGaが全てGaAsになった時点が、GaAsの合
成の終了である。この時、As溜め部8には未だに十分
な量のAs固体が残っている。Ga溜め部18にも十分
な量のGa融液が残っている。合成の終了時点での状態
はこのようなものである。
In such a device, GaAs was first synthesized in the crucible as in the example. Ga in the crucible was heated by the heaters 9 and 10 to form a melt. As is heated by the heater 11 to be vaporized into vapor. This is introduced into the internal space S of the closed container 4 and combined with Ga through the exposed gas-liquid interface. G of melt in crucible
The a is gradually replaced by the GaAs melt. The synthesis of GaAs ends when all the Ga in the crucible becomes GaAs. At this time, a sufficient amount of As solid remains in the As reservoir 8. A sufficient amount of Ga melt remains in the Ga reservoir 18. The state at the end of the synthesis is like this.

【0084】次いで結晶の引き上げを始める。上軸14
を下降させる。通常の結晶引き上げと同様に種結晶をG
aAs融液に種付けして、上軸を回転させながら引き上
げる。種結晶に続いて単結晶が引き上げられる。単結晶
の引き上げと共に、Ga溜め部18より、るつぼにGa
融液を補給してゆく。引き上げによる減少量と、補給量
が釣り合うようにして、GaAs融液の液面の上昇下降
を防ぐことが望ましい。
Then, the pulling of the crystal is started. Upper shaft 14
To lower. Seed crystal G
The aAs melt is seeded and pulled up while rotating the upper shaft. Following the seed crystal, the single crystal is pulled up. As the single crystal is pulled up, the Ga reservoir 18 causes the Ga to enter the crucible.
Replenish the melt. It is desirable to prevent the liquid level of the GaAs melt from rising and falling by balancing the amount of replenishment with the amount of decrease by pulling.

【0085】Ga融液の供給量を制御するためには例え
ば次のようにする。 (1)Ga原料溜め部18にピストンを設けておく。ピ
ストンによってGa融液を押し下げることによってGa
を滴下口61から適量押し出す。 (2)不活性気体(窒素、アルゴンなど)をGa溜め部
に導入し圧力をかけてGa融液を押し出す。
In order to control the supply amount of Ga melt, for example, the following is performed. (1) A piston is provided in the Ga raw material reservoir 18. By pushing down the Ga melt by the piston, Ga
Is extruded from the dropping port 61 in an appropriate amount. (2) An inert gas (nitrogen, argon, etc.) is introduced into the Ga reservoir and pressure is applied to push out the Ga melt.

【0086】Ga融液は、第1原料供給管19から、第
2原料供給管20を通り、るつぼの外側領域に与えられ
る。第2供給管はGa融液に対して濡れにくいPBNに
よって作っている。ためにGaが供給管に付着して目詰
まりするということはなかった。結晶引き上げと共にG
aをるつぼに与える。これは隙間42(または連通孔)
を通り内側領域Mに入る。上方からのAs蒸気と化合し
てGaAs融液になる。GaAs融液が次々に補給され
るので、るつぼの液面がほぼ一定に保たれる。
The Ga melt is supplied from the first raw material supply pipe 19 through the second raw material supply pipe 20 to the outer region of the crucible. The second supply pipe is made of PBN which is difficult to wet with the Ga melt. Therefore, Ga was not attached to the supply pipe and clogged. G along with crystal pulling
Give a to the crucible. This is the gap 42 (or communication hole)
And enters the inner area M. It combines with As vapor from above to form a GaAs melt. Since the GaAs melt is replenished one after another, the liquid level in the crucible is kept almost constant.

【0087】原料融液3は殆どGaAsであり、わずか
にGaを含む状態である。つまり同じ条件を維持しつつ
結晶引き上げを行なうことができる。As溜め部8、G
a溜め部18の原料がなくなるまで同一条件によって単
結晶を引き上げる。こうして、直径4インチ(約10c
m)、長さ20cmのGaAs結晶が得られた。これは
全長が単結晶であることを確かめた。この場合も、ヒ−
タ10によってAsの蒸気圧が制御されており、低温度
勾配で結晶を引き上げることができる。得られた単結晶
GaAsの転位密度は3000cm-2以下であった。欠
陥の少ない良好な単結晶である。
The raw material melt 3 is almost GaAs and contains a small amount of Ga. That is, crystal pulling can be performed while maintaining the same conditions. As reservoir 8, G
a The single crystal is pulled under the same conditions until the raw material in the reservoir 18 is exhausted. Thus, a diameter of 4 inches (about 10c
m), a GaAs crystal having a length of 20 cm was obtained. This confirmed that the entire length was a single crystal. In this case, too
The vapor pressure of As is controlled by the rotor 10, and the crystal can be pulled up with a low temperature gradient. The dislocation density of the obtained single crystal GaAs was 3000 cm -2 or less. It is a good single crystal with few defects.

【0088】また、るつぼ内のGaAsの融液がほぼ同
一になるようにGaを連続的に供給することができたの
で、結晶の全長にわたって、均一な比抵抗特性を示し
た。電気的性質も優れた単結晶である。
Further, since Ga could be continuously supplied so that the melt of GaAs in the crucible was almost the same, a uniform resistivity characteristic was exhibited over the entire length of the crystal. It is a single crystal with excellent electrical properties.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明は、下端の開口した密閉容器をる
つぼの中の不揮発性成分融液に差し込み、融液を内外に
二分し、外側融液は液体封止剤によって覆う。密閉容器
は上下二分割になっており結合部は液体封止剤によって
シ−ルされている。密閉容器の上方には揮発性成分原料
の容器があり、ここから揮発性成分ガスが密閉容器内部
空間に供給される。内部領域の融液と、揮発性成分ガス
が化合して3−5族化合物の融液が合成される。
According to the present invention, a closed container having an open lower end is inserted into a non-volatile component melt in a crucible, the melt is divided into an inner part and an outer part, and an outer melt is covered with a liquid sealant. The closed container is divided into upper and lower halves, and the joint portion is sealed with a liquid sealant. Above the airtight container is a container for the volatile component raw material, from which the volatile component gas is supplied to the internal space of the airtight container. The melt in the internal region is combined with the volatile component gas to synthesize a melt of the 3-5 group compound.

【0090】融液の外側が液体封止剤によって覆われる
から不純物が融液に混入しない。内部空間と外部空間の
圧力差は、結合部の液体封止剤を通ってガスが流れるこ
とによって打ち消される。このために、るつぼの内側領
域と外側領域の液面の高さが殆ど変動しない。このため
安定した熱環境下で化合物を合成し、結晶を成長させる
ことができる。
Since the outside of the melt is covered with the liquid sealant, impurities are not mixed into the melt. The pressure difference between the inner space and the outer space is canceled by the gas flowing through the liquid sealant at the joint. Therefore, the heights of the liquid surfaces in the inner region and the outer region of the crucible hardly change. Therefore, the compound can be synthesized and the crystal can be grown in a stable thermal environment.

【0091】連続チャ−ジ式の装置に本発明を適用する
時は、不揮発性成分原料を、るつぼの外側領域に供給す
る。ここは揮発性成分分圧が極めて低い空間であるか
ら、供給管に化合物が析出して目詰まりさせるというこ
とはない。またGa、Inに対して濡れ性の低い材料に
よって供給管を作ることにより、不揮発性成分の固化に
よる目詰まりをも防ぐことができる。
When the present invention is applied to the continuous charge type apparatus, the non-volatile component raw material is supplied to the outer region of the crucible. Since this is a space in which the partial pressure of volatile components is extremely low, the compound does not deposit in the supply pipe to cause clogging. Further, by forming the supply pipe with a material having low wettability with respect to Ga and In, it is possible to prevent clogging due to solidification of the nonvolatile component.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る化合物半導体の合成装置
の概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a compound semiconductor synthesizing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係るバッチ式の化合物半導体
単結晶引き上げ装置の概略構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a batch type compound semiconductor single crystal pulling apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に係る連続チャ−ジ式の化合物
半導体単結晶引き上げ装置の概略構成図。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a continuous charge type compound semiconductor single crystal pulling apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図4】特開昭61−174105号によって提案され
た3−5族化合物の合成装置の概略構成図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a synthesizer of a Group 3-5 compound proposed by Japanese Patent Laid-Open No. 61-174105.

【図5】特開昭60−176995号によって提案され
た3−5族化合物半導体の引き上げ装置のるつぼの部分
を示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a crucible portion of a pulling device for a group 3-5 compound semiconductor proposed by JP-A-60-176995.

【図6】特開平4−154689号によって提案された
3−5族化合物半導体の引き上げ装置の概略構成図。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a pulling device for a 3-5 group compound semiconductor proposed by Japanese Patent Laid-Open No. 4-154689.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 下軸 2 るつぼ 3 原料融液 4 密閉容器 5 液体封止剤 6 結合部 7 As 8 As原料溜め部 9 第1ヒ−タ 10 第2ヒ−タ 11 As用ヒ−タ 12 熱電対 13 上軸貫通部 14 上軸 15 種結晶 16 単結晶 17 Ga 18 Ga原料溜め部 19 第1原料供給管 20 第2原料供給管 21 Ga用ヒ−タ 22 揮発性成分原料 23 二重柱状管 24 不揮発性成分原料融液 25 液体封止剤(B23 ) 26 連通孔 27 液体封止剤 28 るつぼ 29 密閉容器 30 As原料溜め部 31 Ga原料溜め部 32 As供給管 33 Ga供給管 40 上部容器 41 下部容器 42 隙間 44 環状溝 45 外壁 46 内壁 47 底壁 48 液体封止剤 49 上部容器の下端 50 隙間 51 連通管 52 連通管の上端 54 揮発性成分原料溜め部の上壁 55 皿型部 56 貫通穴 57 液体封止剤 58 連通管 59 底壁 60 開口 61 滴下口 62 ロ−ト 63 支持板 64 Ga出口 70 下軸 71 るつぼ 72 ヒ−タ 73 揮発性成分溜め部 74 内管 75 外管 76 るつぼ 77 仕切り板(円筒) 78 原料融液 79 内側領域融液表面 80 外側領域融液表面 81 密閉容器の下部容器 82 密閉容器の上部容器 83 下軸 84 サセプタ 85 原料融液 86 浮きるつぼ 87 連通孔 88 縦穴 89 液体封止剤溜め 90 主ヒ−タ 91 補助ヒ−タ 92 液体封止剤用ヒ−タ 93 3族ヒ−タ 94 5族ヒ−タ 95 上軸 96 種結晶 97 単結晶 98 上軸貫通部 99 皿状容器 100 液体封止剤 101 結合部 102 外壁 103 底壁 104 内壁 105 環状溝 106 液体封止剤 107 上部容器の下端 S 内部空間 W 外部空間 M 内側領域 Z 外側領域1 Lower Axis 2 Crucible 3 Raw Material Melt 4 Closed Container 5 Liquid Sealant 6 Bonding Part 7 As 8 As Raw Material Reservoir 9 First Heater 10 Second Heater 11 As Heater 12 Thermocouple 13 Top Shaft Penetration Part 14 Upper Axis 15 Seed Crystal 16 Single Crystal 17 Ga 18 Ga Raw Material Reservoir 19 First Raw Material Supply Pipe 20 Second Raw Material Supply Pipe 21 Ga Heater 22 Ga Volatile Component Raw Material 23 Double Columnar Tube 24 Nonvolatile Component Raw material melt 25 Liquid sealant (B 2 O 3 ) 26 Communication hole 27 Liquid sealant 28 Crucible 29 Closed container 30 As raw material reservoir 31 Ga raw material reservoir 32 As supply pipe 33 Ga supply pipe 40 Upper container 41 Lower container 42 Gap 44 Annular groove 45 Outer wall 46 Inner wall 47 Bottom wall 48 Liquid sealant 49 Lower end of upper container 50 Gap 51 Communication pipe 52 Upper end of communication pipe 54 Upper wall of volatile component raw material reservoir 5 Dish-shaped part 56 Through hole 57 Liquid sealant 58 Communication pipe 59 Bottom wall 60 Opening 61 Drop opening 62 Lot 63 Support plate 64 Ga outlet 70 Lower shaft 71 Crucible 72 Heater 73 Volatile component reservoir 74 Internal pipe 75 Outer Tube 76 Crucible 77 Partition Plate (Cylinder) 78 Raw Material Melt 79 Inner Area Melt Surface 80 Outer Area Melt Surface 81 Closed Container Lower Container 82 Closed Container Upper Container 83 Lower Shaft 84 Susceptor 85 Raw Material Melt 86 Floating Crucible 87 Communication hole 88 Vertical hole 89 Liquid sealant reservoir 90 Main heater 91 Auxiliary heater 92 Heater for liquid sealant 93 Group 3 heater 94 Group 5 heater 95 Upper shaft 96 Seed crystal 97 Single crystal 98 Upper shaft penetrating part 99 Dish-shaped container 100 Liquid sealant 101 Binding part 102 Outer wall 103 Bottom wall 104 Inner wall 105 Annular groove 106 Liquid sealant 107 For upper container End S inner space W external space M inner region Z outer region

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上方に揮発性成分原料の溜め部を有し液
体封止剤によってシ−ルされた結合部によって結合する
上部容器と下部容器よりなり下部の開口した密閉容器の
下端をるつぼの中に差し入れ、底部で融液が連通できる
ようにるつぼを内側と外側に分割し、るつぼ外側に不揮
発性成分原料と液体封止剤を入れ、不揮発性成分原料と
液体封止剤を溶かして融液とし、外側領域では不揮発性
成分原料が液体封止剤によって覆われ、内側領域では不
揮発性成分が露出するようにし、揮発性成分原料を加熱
し蒸気として密閉容器の内部空間に導き、るつぼの内側
領域の不揮発性成分融液に接触させ、揮発性成分原料と
不揮発性成分原料を化合させ、化合物融液を合成するこ
とを特徴とする化合物半導体の合成方法。
1. A crucible is provided at the lower end of a closed container which is composed of an upper container and a lower container which are connected to each other by a connecting portion sealed by a liquid sealant and which has a reservoir for a volatile component raw material above. Insert it inside, divide the crucible into the inner part and the outer part so that the melt can communicate at the bottom, put the non-volatile component raw material and liquid sealant on the outside of the crucible, melt the non-volatile component raw material and liquid sealant, and melt. As a liquid, the non-volatile component raw material is covered with a liquid sealant in the outer region, and the non-volatile component is exposed in the inner region, and the volatile component raw material is heated and led to the internal space of the closed container as vapor, A method for synthesizing a compound semiconductor, which comprises contacting a non-volatile component melt in an inner region to combine a volatile component raw material and a non-volatile component raw material to synthesize a compound melt.
【請求項2】 密閉容器の結合部及びるつぼ内の原料融
液上の液体封止剤として、B23 或はKClとNaC
lの共晶を用いることを特徴とする請求項1に記載の化
合物半導体の合成方法。
2. B 2 O 3 or KCl and NaC as a liquid sealant on the raw material melt in the joint part of the closed container and in the crucible.
The method for synthesizing a compound semiconductor according to claim 1, wherein a eutectic of 1 is used.
【請求項3】 上方に揮発性成分原料の溜め部を有し液
体封止剤によってシ−ルされた結合部によって結合する
上部容器と下部容器よりなり下部の開口した密閉容器の
下端をるつぼの中に差し入れ、底部で融液が連通できる
ようにるつぼを内側と外側に分割し、るつぼ外側に不揮
発性成分原料と液体封止剤を入れ、不揮発性成分原料と
液体封止剤を溶かして融液とし、外側領域では不揮発性
成分原料が液体封止剤によって覆われ、内側領域では不
揮発性成分が露出するようにし、揮発性成分原料を加熱
し蒸気として密閉容器の内部空間に導き、るつぼの内側
領域の不揮発性成分融液に接触させ、揮発性成分原料と
不揮発性成分原料を化合させ、化合物融液を合成し、上
軸の下端に取り付けた種結晶を回転させながら下降させ
て融液に漬けて種つけし、上軸を引き上げることにより
種結晶に続いて単結晶を引き上げることを特徴とする化
合物半導体の単結晶成長方法。
3. A crucible is provided at the lower end of a closed container which is composed of an upper container and a lower container which have a reservoir for a volatile component raw material and which are connected by a joint sealed by a liquid sealant. Insert it inside, divide the crucible into the inner part and the outer part so that the melt can communicate at the bottom, put the non-volatile component raw material and liquid sealant on the outside of the crucible, melt the non-volatile component raw material and liquid sealant, and melt. As a liquid, the non-volatile component raw material is covered with a liquid sealant in the outer region, and the non-volatile component is exposed in the inner region, and the volatile component raw material is heated and led to the internal space of the closed container as vapor, Contact the non-volatile component melt in the inner region, combine the volatile component raw material and the non-volatile component raw material, synthesize the compound melt, and lower the melt while rotating the seed crystal attached to the lower end of the upper shaft. Soaked in seeds A method for growing a single crystal of a compound semiconductor, which comprises pulling an upper axis and pulling a single crystal subsequently to a seed crystal.
【請求項4】 上方に揮発性成分原料の溜め部を有し液
体封止剤によってシ−ルされた結合部によって結合する
上部容器と下部容器よりなり下部の開口した密閉容器の
下端をるつぼの中に差し入れ、一部で連通できるように
るつぼを内側と外側に分割し、るつぼ外側に不揮発性成
分原料と液体封止剤を入れ、不揮発性成分原料と液体封
止剤を溶かして融液とし、外側領域では不揮発性成分原
料が液体封止剤によって覆われ、内側領域では不揮発性
成分が露出するようにし、揮発性成分原料を加熱し蒸気
として密閉容器の内部空間に導き、るつぼの内側領域の
不揮発性成分融液に接触させ、揮発性成分原料と不揮発
性成分原料を化合させ、化合物融液を合成し、上軸の下
端に取り付けた種結晶を回転させながら下降させて融液
に漬けて種つけし、上軸を引き上げることにより種結晶
に続いて単結晶を引き上げ、不揮発性成分原料を融液と
してるつぼの外側領域の液体封止剤の上から供給し、不
揮発性成分原料と揮発性成分原料を共に補給しながら単
結晶を連続的に引き上げる事を特徴とする化合物半導体
の単結晶成長方法。
4. A crucible is provided at the lower end of a closed container which is composed of an upper container and a lower container which have a reservoir for the raw material of a volatile component above and which are joined by a joint sealed by a liquid sealant. Insert it inside, divide the crucible into the inner part and the outer part so that they can communicate with each other, put the non-volatile component raw material and the liquid sealant on the outer side of the crucible, melt the non-volatile component raw material and the liquid sealant to form a melt. , The non-volatile component raw material is covered by the liquid sealant in the outer region, and the non-volatile component is exposed in the inner region, and the volatile component raw material is heated and led to the internal space of the closed container as vapor, and the inner region of the crucible Contact the non-volatile component melt to combine the volatile component raw material and the non-volatile component raw material to synthesize the compound melt, lower the seed crystal attached to the lower end of the upper shaft while rotating it, and soak it in the melt. Seeds, The single crystal is pulled up after the seed crystal by pulling up the upper axis, and the non-volatile component raw material is supplied as melt from above the liquid sealant in the outer region of the crucible, and both the non-volatile component raw material and the volatile component raw material are supplied. A method for growing a single crystal of a compound semiconductor, which comprises pulling a single crystal continuously while replenishing.
【請求項5】 密閉容器の結合部及びるつぼ内の原料融
液上の液体封止剤として、B23 或はKClとNaC
lの共晶を用いることを特徴とする請求項3又は請求項
4に記載の化合物半導体の単結晶成長方法。
5. B 2 O 3 or KCl and NaC as a liquid sealant on the raw material melt in the joint part of the closed container and in the crucible.
5. The method for growing a single crystal of a compound semiconductor according to claim 3, wherein a eutectic crystal of 1 is used.
【請求項6】 不揮発性成分融液を保持するるつぼと、
るつぼを保持する下軸と、るつぼの内部の原料を加熱す
るためのヒ−タと、るつぼの底部のみで連通するように
原料融液を内側領域、外側領域に分割して内側領域を密
閉状態にするための上部容器と下部容器を結合してなる
密閉容器と、上部容器と下部容器の結合部を加熱するヒ
−タと、密閉容器の上に設けられた揮発性成分を収容す
る揮発性成分溜め部と、揮発性成分溜め部用ヒ−タと、
下部容器の上端に形成した環状溝とを備え、下部容器の
上端縁の環状溝には液体封止剤が充填してあり、液体封
止剤の中に上部容器の下端を差し入れて、上部容器下端
の内外に液体封止剤が流通できるように上部容器と下部
容器を結合するようにする事を特徴とする化合物半導体
の合成装置。
6. A crucible for holding a non-volatile component melt,
The lower shaft holding the crucible, the heater for heating the raw material inside the crucible, and the raw material melt are divided into the inner region and the outer region so that they are connected only at the bottom of the crucible, and the inner region is sealed. A closed container formed by connecting an upper container and a lower container to each other, a heater for heating a joint portion between the upper container and the lower container, and a volatile component for accommodating a volatile component provided on the closed container. Component reservoir, heater for volatile component reservoir,
An annular groove formed at the upper end of the lower container, the annular groove at the upper edge of the lower container is filled with a liquid sealant, the lower end of the upper container is inserted into the liquid sealant, and the upper container An apparatus for synthesizing a compound semiconductor, characterized in that an upper container and a lower container are combined so that a liquid sealant can flow in and out of a lower end.
【請求項7】 不揮発性成分融液を保持するるつぼと、
るつぼを保持する下軸と、るつぼの内部の原料を加熱す
るためのヒ−タと、るつぼの底部のみで連通するように
原料融液を内側領域、外側領域に分割して内側領域を密
閉状態にするための上部容器と下部容器を結合してなる
密閉容器と、上部容器と下部容器の結合部を加熱するヒ
−タと、密閉容器の上に設けられた揮発性成分を収容す
る揮発性成分溜め部と、揮発性成分溜め部用ヒ−タと、
下部容器の上端に形成された環状溝と、揮発性成分溜め
部と上部容器を貫いて昇降回転自在に設けられる上軸と
を備え、下部容器の上端縁の環状溝に液体封止剤が充填
してあり、液体封止剤の中に上部容器の下端を差し入れ
て、上部容器下端の内外に液体封止剤が流通できるよう
に上部容器と下部容器を結合するようにしてあることを
特徴とする化合物半導体の単結晶成長装置。
7. A crucible for holding a non-volatile component melt,
The lower shaft holding the crucible, the heater for heating the raw material inside the crucible, and the raw material melt are divided into the inner region and the outer region so that they are connected only at the bottom of the crucible, and the inner region is sealed. A closed container formed by connecting an upper container and a lower container to each other, a heater for heating a joint portion between the upper container and the lower container, and a volatile component for accommodating a volatile component provided on the closed container. Component reservoir, heater for volatile component reservoir,
An annular groove formed in the upper end of the lower container, a volatile component reservoir, and an upper shaft that can be rotated up and down through the upper container are provided, and the annular groove at the upper edge of the lower container is filled with a liquid sealant. The lower end of the upper container is inserted into the liquid sealant, and the upper container and the lower container are combined so that the liquid sealant can flow in and out of the lower end of the upper container. For growing single crystal of compound semiconductor.
【請求項8】 不揮発性成分融液を保持するるつぼと、
るつぼを保持する下軸と、るつぼの内部の原料を加熱す
るためのヒ−タと、るつぼの底部のみで連通するように
原料融液を内側領域、外側領域に分割して内側領域を密
閉状態にするための上部容器と下部容器を結合してなる
密閉容器と、上部容器と下部容器の結合部を加熱するヒ
−タと、密閉容器の上に設けられた揮発性成分を収容す
る揮発性成分溜め部と、揮発性成分溜め部用ヒ−タと、
下部容器の上端に形成された環状溝と、揮発性成分溜め
部と上部容器を貫いて昇降回転自在に設けられる上軸
と、密閉容器の外部に設けられた不揮発性成分原料容器
と、不揮発性成分原料容器の融液を密閉容器内のるつぼ
の外側領域の上方に導き開放空間を落下させてるつぼに
滴下する不揮発性成分供給管とを備え、下部容器の上端
縁の環状溝に液体封止剤が充填してあり、液体封止剤の
中に上部容器の下端を差し入れて、上部容器下端の内外
に液体封止剤が流通できるように上部容器と下部容器を
結合するようにしてあることを特徴とする化合物半導体
の単結晶成長装置。
8. A crucible for holding a non-volatile component melt,
The lower shaft holding the crucible, the heater for heating the raw material inside the crucible, and the raw material melt are divided into the inner region and the outer region so that they are connected only at the bottom of the crucible, and the inner region is sealed. A closed container formed by connecting an upper container and a lower container to each other, a heater for heating a joint portion between the upper container and the lower container, and a volatile component for accommodating a volatile component provided on the closed container. Component reservoir, heater for volatile component reservoir,
An annular groove formed at the upper end of the lower container, an upper shaft rotatably moved up and down through the volatile component reservoir and the upper container, a non-volatile component raw material container provided outside the closed container, and a non-volatile Equipped with a non-volatile component supply pipe that guides the melt of the ingredient material container above the outer region of the crucible in the closed container and drops it into the crucible that drops the open space, and liquid seals in the annular groove at the upper edge of the lower container Filled with an agent, insert the lower end of the upper container into the liquid sealant, and combine the upper container and the lower container so that the liquid sealant can flow in and out of the lower end of the upper container. An apparatus for growing a single crystal of a compound semiconductor, comprising:
【請求項9】 不揮発性成分原料容器から不揮発性成分
原料をるつぼに供給する供給管が第1供給管と第2供給
管の2本の供給管に分かれており、第1供給管は不揮発
性成分容器に直結しおり、第2供給管は上部にロ−トを
有し下端はるつぼの上方に開口しており、不揮発性成分
原料は、不揮発性成分原料容器に結合させた第1の供給
管から、第2供給管のロ−トに滴下し、第2供給管を通
りすぎて、開放空間を落下してるつぼの外側領域の液体
封止剤を通過して融液に至るようにしたことを特徴とす
る請求項8に記載の化合物半導体の単結晶成長装置。
9. A supply pipe for supplying a non-volatile component raw material from a non-volatile component raw material container to a crucible is divided into two supply pipes, a first supply pipe and a second supply pipe, and the first supply pipe is non-volatile. It is directly connected to the component container, the second supply pipe has a funnel at the upper part and the lower end is opened above the crucible, and the non-volatile component raw material is the first supply pipe connected to the non-volatile component raw material container. From the above, it was dropped into the funnel of the second supply pipe, passed through the second supply pipe, dropped in the open space, passed through the liquid sealant in the outer region of the crucible, and reached the melt. The single crystal growth apparatus for compound semiconductors according to claim 8.
【請求項10】 不揮発性成分原料を不揮発性成分原料
容器から、第2供給管に送給する第1供給管の材料とし
て、石英、カ−ボン、PBNで被覆したカ−ボン、Si
Cで被覆したカ−ボン、AlNで被覆したカ−ボンの何
れかを用いることを特徴とする請求項9に記載の化合物
半導体の単結晶成長装置。
10. Quartz, carbon, carbon coated with PBN, Si as a material of the first supply pipe for feeding the non-volatile component raw material from the non-volatile component raw material container to the second supply pipe.
10. A compound semiconductor single crystal growth apparatus according to claim 9, wherein either carbon coated with C or carbon coated with AlN is used.
【請求項11】 第1供給管から送給された不揮発性成
分原料をるつぼ上に導く第2供給管の材料として、PB
N、或いはPBNで被覆したカ−ボン、SiC或はSi
Cで被覆したカ−ボン、AlN、或はAlNで被覆した
カ−ボンのいずれかを用いることを特徴とする請求項9
に記載の化合物半導体の単結晶成長装置。
11. A material for the second supply pipe for guiding the non-volatile component raw material fed from the first supply pipe onto the crucible is PB.
Carbon, SiC or Si coated with N or PBN
10. Use of carbon coated with C, AlN, or carbon coated with AlN.
A single crystal growth apparatus for a compound semiconductor according to 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012046367A (en) * 2010-08-25 2012-03-08 Showa Denko Kk Apparatus and method for producing group iii-v compound semiconductor polycrystal
US9873099B2 (en) 2015-04-01 2018-01-23 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heating reaction container
CN116427036A (en) * 2023-06-13 2023-07-14 雅安宇焜芯材材料科技有限公司 Pipeline structure for semiconductor preparation system
WO2024011841A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 中国电子科技集团公司第十三研究所 Injection synthesis method for semiconductor compound

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