JPH09110595A - ＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法 - Google Patents
ＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法Info
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- JPH09110595A JPH09110595A JP26709195A JP26709195A JPH09110595A JP H09110595 A JPH09110595 A JP H09110595A JP 26709195 A JP26709195 A JP 26709195A JP 26709195 A JP26709195 A JP 26709195A JP H09110595 A JPH09110595 A JP H09110595A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大直径のＧａＡｓ単結晶インゴットでも均一
にアニールを行うことができるＧａＡｓ単結晶インゴッ
トの熱処理方法を提供する。 【解決手段】 ＧａＡｓ単結晶インゴット１５が保温材
１４で覆われることにより径方向の体積が増加するの
で、ＧａＡｓ単結晶インゴット１５の中心から周辺にわ
たって温度勾配が緩和される。このためアニール後の冷
却時にＧａＡｓ単結晶インゴット１５周辺部での放熱に
よる急激な温度勾配緩和され、ＧａＡｓ単結晶インゴッ
ト１５をウェハに加工した際のウェハ面内での比抵抗の
バラツキが低減し、特にウェハエッジ部での低抵抗化抑
制に寄与する。
にアニールを行うことができるＧａＡｓ単結晶インゴッ
トの熱処理方法を提供する。 【解決手段】 ＧａＡｓ単結晶インゴット１５が保温材
１４で覆われることにより径方向の体積が増加するの
で、ＧａＡｓ単結晶インゴット１５の中心から周辺にわ
たって温度勾配が緩和される。このためアニール後の冷
却時にＧａＡｓ単結晶インゴット１５周辺部での放熱に
よる急激な温度勾配緩和され、ＧａＡｓ単結晶インゴッ
ト１５をウェハに加工した際のウェハ面内での比抵抗の
バラツキが低減し、特にウェハエッジ部での低抵抗化抑
制に寄与する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧａＡｓ単結晶イ
ンゴットの熱処理方法に関する。
ンゴットの熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６はＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処
理方法の従来例を示す図である。
理方法の従来例を示す図である。
【０００３】同図に示すように、円筒状に整形されたＧ
ａＡｓ単結晶インゴット１をアニール炉２内に配置し、
石英管３とヒータ４とで構成されたアニール炉５内を真
空（不活性ガス或いはＡｓ圧雰囲気）に保ち、その内側
に装備した石英管３内で何も巻かずにそのままアニール
を行っていた。
ａＡｓ単結晶インゴット１をアニール炉２内に配置し、
石英管３とヒータ４とで構成されたアニール炉５内を真
空（不活性ガス或いはＡｓ圧雰囲気）に保ち、その内側
に装備した石英管３内で何も巻かずにそのままアニール
を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のＧａ
Ａｓ単結晶インゴットの熱処理（以下「アニール」とい
う。）は、その大部分が直径４インチのインゴットまで
適用されているが、結晶の大直径化、特に６インチ化に
伴い、それまでの４インチの単結晶インゴットまでのサ
イズのアニールに比べて径方向での均一なアニールが難
しくなる。これは、インゴット周辺からインゴット中心
にわたって温度勾配が大きくなることによって引き起こ
されていると考えられる。特に周辺部では中心部に比べ
て温度勾配が大きくなる。
Ａｓ単結晶インゴットの熱処理（以下「アニール」とい
う。）は、その大部分が直径４インチのインゴットまで
適用されているが、結晶の大直径化、特に６インチ化に
伴い、それまでの４インチの単結晶インゴットまでのサ
イズのアニールに比べて径方向での均一なアニールが難
しくなる。これは、インゴット周辺からインゴット中心
にわたって温度勾配が大きくなることによって引き起こ
されていると考えられる。特に周辺部では中心部に比べ
て温度勾配が大きくなる。
【０００５】この径方向のアニールの不均一性により図
７に示すようにウェハ面内での比抵抗のバラツキ、特に
ウェハエッジ部での低抵抗化を引き起こすという問題が
あった。尚、図７は６インチＧａＡｓウェハ中心からの
距離と比抵抗との関係を示す図である。同図において横
軸はウェハ中心からの距離であり、縦軸は比抵抗であ
る。
７に示すようにウェハ面内での比抵抗のバラツキ、特に
ウェハエッジ部での低抵抗化を引き起こすという問題が
あった。尚、図７は６インチＧａＡｓウェハ中心からの
距離と比抵抗との関係を示す図である。同図において横
軸はウェハ中心からの距離であり、縦軸は比抵抗であ
る。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、大直径のＧａＡｓ単結晶インゴットでも均一にアニ
ールを行うことができるＧａＡｓ単結晶インゴットの熱
処理方法を提供することにある。
し、大直径のＧａＡｓ単結晶インゴットでも均一にアニ
ールを行うことができるＧａＡｓ単結晶インゴットの熱
処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法に
おいて、ＧａＡｓ単結晶インゴットを保温材で覆ってア
ニールを行うものである。
に本発明は、ＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法に
おいて、ＧａＡｓ単結晶インゴットを保温材で覆ってア
ニールを行うものである。
【０００８】上記構成に加え本発明は、保温材を、フェ
ルト状のカーボングラファイトで筒状に形成してもよ
い。
ルト状のカーボングラファイトで筒状に形成してもよ
い。
【０００９】上記構成に加え本発明は、保温材を、二重
のＰＢＮ筒と、両筒間に挿入されたＧａＡｓ粉末とで形
成してもよい。
のＰＢＮ筒と、両筒間に挿入されたＧａＡｓ粉末とで形
成してもよい。
【００１０】上記構成に加え本発明は、保温材を、Ｇａ
Ａｓ単結晶インゴットを覆う二重のＰＢＮ筒と、両ＰＢ
Ｎ筒間に挿入されたＧａＡｓ粉末と、二重のＰＢＮ筒の
内筒の内側に配置したフェルト状のカーボングラファイ
トとで形成してもよい。
Ａｓ単結晶インゴットを覆う二重のＰＢＮ筒と、両ＰＢ
Ｎ筒間に挿入されたＧａＡｓ粉末と、二重のＰＢＮ筒の
内筒の内側に配置したフェルト状のカーボングラファイ
トとで形成してもよい。
【００１１】上記構成によって、ＧａＡｓ単結晶インゴ
ットが保温材で覆われることにより径方向の体積が増加
するので、インゴットの中心から周辺にわたって温度勾
配が緩和される。このため、アニール後の冷却時にイン
ゴット周辺部での放熱による急激な温度勾配緩和され、
インゴットをウェハに加工した際のウェハ面内での比抵
抗のバラツキが低減し、特にウェハエッジ部での低抵抗
化抑制に寄与する。
ットが保温材で覆われることにより径方向の体積が増加
するので、インゴットの中心から周辺にわたって温度勾
配が緩和される。このため、アニール後の冷却時にイン
ゴット周辺部での放熱による急激な温度勾配緩和され、
インゴットをウェハに加工した際のウェハ面内での比抵
抗のバラツキが低減し、特にウェハエッジ部での低抵抗
化抑制に寄与する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１３】図１は本発明のＧａＡｓ単結晶インゴット
の熱処理方法の一実施の形態を示す概念図である。
の熱処理方法の一実施の形態を示す概念図である。
【００１４】同図に示す内筒１０と外筒１１との間にＧ
ａＡｓ粉末１２が挿入された二重のＰＢＮ筒１３からな
る保温材１４の中に、ＧａＡｓ単結晶インゴット１５を
挿入し、ＰＢＮキャップ１６で蓋をした後アニールを行
うものである。
ａＡｓ粉末１２が挿入された二重のＰＢＮ筒１３からな
る保温材１４の中に、ＧａＡｓ単結晶インゴット１５を
挿入し、ＰＢＮキャップ１６で蓋をした後アニールを行
うものである。
【００１５】ＧａＡｓ単結晶インゴット１５の直径が６
インチの場合には図７に示すように、低抵抗化が顕著に
現れるのが周辺１０ｍｍであることを考慮し、１０ｍｍ
以上の厚さが必要である。ＰＢＮ筒も同様にＧａＡｓ粉
末層の厚さが１０ｍｍ以上の厚さが必要である（ＧａＡ
ｓ粉末層の厚さについては、エッジ部の低抵抗化を考慮
し、ＧａＡｓ単結晶インゴット１５に合わせて変更する
必要がある）。また、ＰＢＮについては、その純度とし
て次の各元素が１ｐｐｍ以下であることが必要である
（Ｃａ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｎａ≦１ｐｐ
ｍ）。
インチの場合には図７に示すように、低抵抗化が顕著に
現れるのが周辺１０ｍｍであることを考慮し、１０ｍｍ
以上の厚さが必要である。ＰＢＮ筒も同様にＧａＡｓ粉
末層の厚さが１０ｍｍ以上の厚さが必要である（ＧａＡ
ｓ粉末層の厚さについては、エッジ部の低抵抗化を考慮
し、ＧａＡｓ単結晶インゴット１５に合わせて変更する
必要がある）。また、ＰＢＮについては、その純度とし
て次の各元素が１ｐｐｍ以下であることが必要である
（Ｃａ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｎａ≦１ｐｐ
ｍ）。
【００１６】このように構成したことで、ＧａＡｓ単結
晶インゴット１５が保温材１４で覆われてその径方向の
体積が増加するので、ＧａＡｓ単結晶インゴット１５の
中心から周辺にわたって温度勾配が緩和される。このた
めアニール後の冷却時にインゴット周辺部での放熱によ
る急激な温度勾配緩和され、ＧａＡｓ単結晶インゴット
５をウェハに加工した際のウェハ面内での比抵抗のバラ
ツキが低減し、特にウェハエッジ部での低抵抗化抑制に
寄与する。
晶インゴット１５が保温材１４で覆われてその径方向の
体積が増加するので、ＧａＡｓ単結晶インゴット１５の
中心から周辺にわたって温度勾配が緩和される。このた
めアニール後の冷却時にインゴット周辺部での放熱によ
る急激な温度勾配緩和され、ＧａＡｓ単結晶インゴット
５をウェハに加工した際のウェハ面内での比抵抗のバラ
ツキが低減し、特にウェハエッジ部での低抵抗化抑制に
寄与する。
【００１７】図２は本発明のＧａＡｓ単結晶インゴット
の熱処理方法の他の実施の形態を示す概念図である。
の熱処理方法の他の実施の形態を示す概念図である。
【００１８】図１に示した実施の形態との相違点は、保
温材としてＰＢＮ筒の代わりに、フェルト状のカーボン
グラファイトを用いて筒状に形成した保温材１７を用い
た点である。このような保温材１７の中にＧａＡｓ単結
晶インゴット１５を挿入した後アニールを行うのであ
る。この場合にも同様に均一なアニールを行うことがで
きた。
温材としてＰＢＮ筒の代わりに、フェルト状のカーボン
グラファイトを用いて筒状に形成した保温材１７を用い
た点である。このような保温材１７の中にＧａＡｓ単結
晶インゴット１５を挿入した後アニールを行うのであ
る。この場合にも同様に均一なアニールを行うことがで
きた。
【００１９】図３は本発明のＧａＡｓ単結晶インゴット
の熱処理方法のさらに他の実施の形態を示す概念図であ
る。
の熱処理方法のさらに他の実施の形態を示す概念図であ
る。
【００２０】図１に示した実施の形態と図２に示した実
施の形態とを併用したものである。
施の形態とを併用したものである。
【００２１】図３に示す保温材１８は、ＧａＡｓ単結晶
インゴット１５を覆う二重のＰＢＮ筒１０，１１と、両
ＰＢＮ筒１０，１１間に挿入されたＧａＡｓ粉末１２
と、二重のＰＢＮ筒１０，１１の内筒１０の内側に配置
したフェルト状のカーボングラファイトからなる保温材
１７とで形成したものである。
インゴット１５を覆う二重のＰＢＮ筒１０，１１と、両
ＰＢＮ筒１０，１１間に挿入されたＧａＡｓ粉末１２
と、二重のＰＢＮ筒１０，１１の内筒１０の内側に配置
したフェルト状のカーボングラファイトからなる保温材
１７とで形成したものである。
【００２２】このような保温材１８の中にＧａＡｓ単結
晶インゴット１５を挿入し、ＰＢＮキャップ１６で蓋を
した後でアニールを行うものである。
晶インゴット１５を挿入し、ＰＢＮキャップ１６で蓋を
した後でアニールを行うものである。
【００２３】図４は図３に示した保温材を用いてＧａＡ
ｓ単結晶インゴットのアニールを行った場合のインゴッ
トのウェハ面内での比抵抗分布を示す図であり、横軸は
６インチＧａＡｓウェハ中心からの距離を示し、縦軸は
比抵抗を示す。
ｓ単結晶インゴットのアニールを行った場合のインゴッ
トのウェハ面内での比抵抗分布を示す図であり、横軸は
６インチＧａＡｓウェハ中心からの距離を示し、縦軸は
比抵抗を示す。
【００２４】同図よりエッジ部での低抵抗化が抑制され
ているのが分かる。従来のインゴットアニール方法で得
られたインゴットのウェハ面内比抵抗分布と比べてバラ
ツキが低減されているのが確認できた。
ているのが分かる。従来のインゴットアニール方法で得
られたインゴットのウェハ面内比抵抗分布と比べてバラ
ツキが低減されているのが確認できた。
【００２５】図５に同一のインゴットを分割し、従来の
インゴットアニールとフェルト状のカーボングラファイ
トとＰＢＮ筒で覆った後アニールを行ったインゴットア
ニールの各インゴットから切り出したウェハ面内比抵抗
分布の比較結果を示す。同図において、「●」は従来の
インゴットアニールを行ったインゴットから切り出した
ウェハの面内比抵抗（１５点測定）の平均値を示し、
「○」はフェルト状カーボングラファイトとＰＢＮ筒を
巻いてアニールを行ったインゴットから切出したウェハ
の面内比抵抗（１５点測定）の平均値をそれぞれ示す。
横軸は固化率を示し、縦軸は比抵抗を示す。
インゴットアニールとフェルト状のカーボングラファイ
トとＰＢＮ筒で覆った後アニールを行ったインゴットア
ニールの各インゴットから切り出したウェハ面内比抵抗
分布の比較結果を示す。同図において、「●」は従来の
インゴットアニールを行ったインゴットから切り出した
ウェハの面内比抵抗（１５点測定）の平均値を示し、
「○」はフェルト状カーボングラファイトとＰＢＮ筒を
巻いてアニールを行ったインゴットから切出したウェハ
の面内比抵抗（１５点測定）の平均値をそれぞれ示す。
横軸は固化率を示し、縦軸は比抵抗を示す。
【００２６】従来のインゴットアニールによって得られ
たウェハの面内比抵抗分布に比べて、保温材（フェルト
状のカーボングラファイトとＰＢＮ筒）で覆うことによ
って得られたインゴットのウェハ面比抵抗分布は小さく
なっていることが分かる。
たウェハの面内比抵抗分布に比べて、保温材（フェルト
状のカーボングラファイトとＰＢＮ筒）で覆うことによ
って得られたインゴットのウェハ面比抵抗分布は小さく
なっていることが分かる。
【００２７】以上において、本実施の形態によれば、 (1) 大直径のＧａＡｓインゴットアニール、特に６イン
チサイズ以上のインゴットアニールにおいて、径方向で
の均一なアニールが可能になる。これにより６インチＧ
ａＡｓウェハ面内での電気特性、特に比抵抗のバラツ
キ、特にエッジ部での低抵抗化を抑制することができ
る。
チサイズ以上のインゴットアニールにおいて、径方向で
の均一なアニールが可能になる。これにより６インチＧ
ａＡｓウェハ面内での電気特性、特に比抵抗のバラツ
キ、特にエッジ部での低抵抗化を抑制することができ
る。
【００２８】(2) アニールによるインゴット表面の粗面
化が防止できる。
化が防止できる。
【００２９】(3) アニール炉体からの重金属汚染が防止
できる。
できる。
【００３０】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００３１】ＧａＡｓ単結晶インゴットを保温材で覆っ
てアニールを行うので、大直径のＧａＡｓ単結晶インゴ
ットでも均一にアニールを行うことができる。
てアニールを行うので、大直径のＧａＡｓ単結晶インゴ
ットでも均一にアニールを行うことができる。
【図１】本発明のＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方
法の一実施の形態を示す概念図である。
法の一実施の形態を示す概念図である。
【図２】本発明のＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方
法の他の実施の形態を示す概念図である。
法の他の実施の形態を示す概念図である。
【図３】本発明のＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方
法のさらに他の実施の形態を示す概念図である。
法のさらに他の実施の形態を示す概念図である。
【図４】図３に示した保温材を用いてＧａＡｓ単結晶イ
ンゴットのアニールを行った場合のインゴットのウェハ
面内での比抵抗分布を示す図である。
ンゴットのアニールを行った場合のインゴットのウェハ
面内での比抵抗分布を示す図である。
【図５】従来のインゴットアニールと本発明のアニール
によって得られたインゴットアニールウェハの面内比抵
抗分布比較図である。
によって得られたインゴットアニールウェハの面内比抵
抗分布比較図である。
【図６】ＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法の従来
例を示す図である。
例を示す図である。
【図７】６インチＧａＡｓウェハ中心からの距離と比抵
抗との関係を示す図である。
抗との関係を示す図である。
１４，１７，１８ 保温材 １５ ＧａＡｓ単結晶インゴット １６ ＰＢＮキャップ
Claims (4)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法
において、ＧａＡｓ単結晶インゴットを保温材で覆って
アニールを行うことを特徴とするＧａＡｓ単結晶インゴ
ットの熱処理方法。 - 【請求項２】 上記保温材を、フェルト状のカーボング
ラファイトで筒状に形成した請求項１記載のＧａＡｓ単
結晶インゴットの熱処理方法。 - 【請求項３】 上記保温材を、二重のＰＢＮ筒と、両筒
間に挿入されたＧａＡｓ粉末とで形成した請求項１記載
のＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法。 - 【請求項４】 上記保温材を、ＧａＡｓ単結晶インゴッ
トを覆う二重のＰＢＮ筒と、両ＰＢＮ筒間に挿入された
ＧａＡｓ粉末と、上記二重のＰＢＮ筒の内筒の内側に配
置したフェルト状のカーボングラファイトとで形成した
請求項１記載のＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26709195A JPH09110595A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | ＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26709195A JPH09110595A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | ＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09110595A true JPH09110595A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17439928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26709195A Pending JPH09110595A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | ＧａＡｓ単結晶インゴットの熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09110595A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6776841B2 (en) | 2001-10-30 | 2004-08-17 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for fabricating a semiconductor epitaxial wafer having doped carbon and a semiconductor epitaxial wafer |
| JP2012126644A (ja) * | 2001-07-05 | 2012-07-05 | Axt Inc | 炭素ドーピング、抵抗率制御、温度勾配制御を伴う、剛性サポートを備える半導体結晶を成長させるための方法および装置 |
| WO2016068555A1 (ko) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | 오씨아이 주식회사 | 탄화규소 잉곳의 열처리 방법 |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP26709195A patent/JPH09110595A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012126644A (ja) * | 2001-07-05 | 2012-07-05 | Axt Inc | 炭素ドーピング、抵抗率制御、温度勾配制御を伴う、剛性サポートを備える半導体結晶を成長させるための方法および装置 |
| US6776841B2 (en) | 2001-10-30 | 2004-08-17 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for fabricating a semiconductor epitaxial wafer having doped carbon and a semiconductor epitaxial wafer |
| WO2016068555A1 (ko) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | 오씨아이 주식회사 | 탄화규소 잉곳의 열처리 방법 |
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