JPH107485A - 化合物半導体単結晶の成長容器、その成長容器を使用した化合物半導体単結晶の製造方法、および成長容器の選別方法 - Google Patents
化合物半導体単結晶の成長容器、その成長容器を使用した化合物半導体単結晶の製造方法、および成長容器の選別方法Info
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- JPH107485A JPH107485A JP16481096A JP16481096A JPH107485A JP H107485 A JPH107485 A JP H107485A JP 16481096 A JP16481096 A JP 16481096A JP 16481096 A JP16481096 A JP 16481096A JP H107485 A JPH107485 A JP H107485A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】所定の特性を満足するＰＢＮ製成長容器を使っ
て、再現性よく化合物半導体単結晶を得ることができる
ようにする。 【解決手段】成長容器１はＰＢＮ製とし、種結晶５を配
置する小径な種結晶部２と、種結晶部２より大径で所定
長を有する結晶成長部４と、種結晶部２と結晶成長部４
間を徐々に拡径してつなぐ増径部３とを有する。このＰ
ＢＮ製成長容器１は、熱流を良好にするために、次の２
つの条件を同時に満たす特性のものを使用する。(1) 増
径部３に比べ結晶成長部４の密度が大きい。(2) 成長容
器１を構成するＰＢＮ板の厚さ方向に垂直な面で測定し
た（１００）面と（００２）面とのＸ線回折積分強度比
（Ｉ(002) ／Ｉ(100) ）において、増径部３に比べ結晶
成長部４のＸ線回折積分強度比が大きい。
て、再現性よく化合物半導体単結晶を得ることができる
ようにする。 【解決手段】成長容器１はＰＢＮ製とし、種結晶５を配
置する小径な種結晶部２と、種結晶部２より大径で所定
長を有する結晶成長部４と、種結晶部２と結晶成長部４
間を徐々に拡径してつなぐ増径部３とを有する。このＰ
ＢＮ製成長容器１は、熱流を良好にするために、次の２
つの条件を同時に満たす特性のものを使用する。(1) 増
径部３に比べ結晶成長部４の密度が大きい。(2) 成長容
器１を構成するＰＢＮ板の厚さ方向に垂直な面で測定し
た（１００）面と（００２）面とのＸ線回折積分強度比
（Ｉ(002) ／Ｉ(100) ）において、増径部３に比べ結晶
成長部４のＸ線回折積分強度比が大きい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は化合物半導体単結晶
の成長容器、その成長容器を使用した化合物半導体単結
晶の製造方法、および成長容器の選別方法に係り、特に
ＰＢＮ製成長容器の特性を規定して化合物半導体単結晶
を再現性よく得るようにしたものに関する。
の成長容器、その成長容器を使用した化合物半導体単結
晶の製造方法、および成長容器の選別方法に係り、特に
ＰＢＮ製成長容器の特性を規定して化合物半導体単結晶
を再現性よく得るようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＢＮ（パイロリティックボロンナイト
ライド）製成長容器の種結晶部に予め配置した種結晶よ
り結晶成長を開始して、徐々に上方に結晶化を進行せし
め、ついには原料融液全体を結晶化させる縦型ボート法
は、引上法に比べて小さな温度勾配の下で結晶を育成さ
せることができるので、転位の少ない化合物半導体単結
晶を得ることができる。しかし、従来の縦型ボート法で
は、化合物半導体単結晶の収率に差が生じ、化合物半導
体単結晶を再現性よく得られないという欠点があった。
ライド）製成長容器の種結晶部に予め配置した種結晶よ
り結晶成長を開始して、徐々に上方に結晶化を進行せし
め、ついには原料融液全体を結晶化させる縦型ボート法
は、引上法に比べて小さな温度勾配の下で結晶を育成さ
せることができるので、転位の少ない化合物半導体単結
晶を得ることができる。しかし、従来の縦型ボート法で
は、化合物半導体単結晶の収率に差が生じ、化合物半導
体単結晶を再現性よく得られないという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】化合物半導体単結晶を
再現性よく得るための要因としては種々の要因がある
が、ＰＢＮ製成長容器にも要因があることが明確になっ
てきた。しかしながら、ＰＢＮ製成長容器の特性におい
て、何が再現性よく化合物半導体単結晶を得るのに一番
決定的な要因となっているかは明確ではなかった。
再現性よく得るための要因としては種々の要因がある
が、ＰＢＮ製成長容器にも要因があることが明確になっ
てきた。しかしながら、ＰＢＮ製成長容器の特性におい
て、何が再現性よく化合物半導体単結晶を得るのに一番
決定的な要因となっているかは明確ではなかった。
【０００４】そのため従来は、実際に使用して単結晶の
収率を確認してみる以外に、ＰＢＮ製成長容器が単結晶
を収率よく得ることができる容器であるかを判定するこ
とができなかった。この場合、ＰＢＮ製成長容器の良否
を判定するために、高価なＰＢＮや化合物半導体材料、
単結晶製造設備を用い、かつ人件費等、経済性が損なわ
れるという欠点があった。
収率を確認してみる以外に、ＰＢＮ製成長容器が単結晶
を収率よく得ることができる容器であるかを判定するこ
とができなかった。この場合、ＰＢＮ製成長容器の良否
を判定するために、高価なＰＢＮや化合物半導体材料、
単結晶製造設備を用い、かつ人件費等、経済性が損なわ
れるという欠点があった。
【０００５】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点を解消して、再現性よく化合物半導体単結晶を得るこ
とができる化合物半導体単結晶の成長容器、その成長容
器を使用した化合物半導体単結晶の製造方法、および成
長容器の選別方法を提供することにある。
点を解消して、再現性よく化合物半導体単結晶を得るこ
とができる化合物半導体単結晶の成長容器、その成長容
器を使用した化合物半導体単結晶の製造方法、および成
長容器の選別方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく種々検討を重ねた結果、ＰＢＮ製成長容器
の特性において、再現性よく化合物半導体単結晶を得る
のに決定的な要因が熱流にあり、熱流が密度及びＸ線回
折積分強度比と相関関係があり、これらを規定すること
によって化合物半導体単結晶を再現性よく得られること
を見い出し、本発明に到達したものである。
を達成すべく種々検討を重ねた結果、ＰＢＮ製成長容器
の特性において、再現性よく化合物半導体単結晶を得る
のに決定的な要因が熱流にあり、熱流が密度及びＸ線回
折積分強度比と相関関係があり、これらを規定すること
によって化合物半導体単結晶を再現性よく得られること
を見い出し、本発明に到達したものである。
【０００７】請求項１に記載の発明は、種結晶を配置す
る小径な種結晶部と、種結晶部より大径で所定長を有す
る結晶成長部と、種結晶部と結晶成長部間を徐々に拡径
してつなぐ増径部とを有し、かつＰＢＮで形成された成
長容器において、次の(1) 及び(2) の条件 (1) 増径部に比べ結晶成長部の密度が大きい、(2) 成長
容器を構成するＰＢＮ板の厚さ方向に垂直な面で測定し
た（１００）面と（００２）面とのＸ線回折積分強度比
（Ｉ(002) ／Ｉ(100) ）において、増径部に比べ結晶成
長部のＸ線回折積分強度比が大きい、を満たす化合物半
導体単結晶の成長容器である。
る小径な種結晶部と、種結晶部より大径で所定長を有す
る結晶成長部と、種結晶部と結晶成長部間を徐々に拡径
してつなぐ増径部とを有し、かつＰＢＮで形成された成
長容器において、次の(1) 及び(2) の条件 (1) 増径部に比べ結晶成長部の密度が大きい、(2) 成長
容器を構成するＰＢＮ板の厚さ方向に垂直な面で測定し
た（１００）面と（００２）面とのＸ線回折積分強度比
（Ｉ(002) ／Ｉ(100) ）において、増径部に比べ結晶成
長部のＸ線回折積分強度比が大きい、を満たす化合物半
導体単結晶の成長容器である。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の化合物半導体単結晶の成長容器に原料融液を収納し、
成長容器の種結晶部に予め配置した種結晶より結晶成長
を開始して、徐々に結晶成長部側に結晶化を進行せし
め、ついには原料融液全体を結晶化させる化合物半導体
単結晶の製造方法である。
の化合物半導体単結晶の成長容器に原料融液を収納し、
成長容器の種結晶部に予め配置した種結晶より結晶成長
を開始して、徐々に結晶成長部側に結晶化を進行せし
め、ついには原料融液全体を結晶化させる化合物半導体
単結晶の製造方法である。
【０００９】請求項３に記載の発明は、種結晶を配置す
る小径な種結晶部と、種結晶部より大径で所定長を有す
る結晶成長部と、種結晶部と結晶成長部間を徐々に拡径
してつなぐ増径部とを有し、かつＰＢＮで形成された成
長容器において、上記(1) 及び(2) の条件を満たす成長
容器を選別する化合物半導体単結晶の成長容器の選別方
法である。
る小径な種結晶部と、種結晶部より大径で所定長を有す
る結晶成長部と、種結晶部と結晶成長部間を徐々に拡径
してつなぐ増径部とを有し、かつＰＢＮで形成された成
長容器において、上記(1) 及び(2) の条件を満たす成長
容器を選別する化合物半導体単結晶の成長容器の選別方
法である。
【００１０】ＰＢＮ板の上記Ｘ線回折積分強度比を求め
た測定条件は次の通りである。
た測定条件は次の通りである。
【００１１】 測定条件 Ｘ線源：ＣｕＫα線 電圧／電流：４０ｋＶ／３０ｍＡ スリット：ＤＳ１、ＲＳ０．３、ＳＳ１ スキャンスピード：１°／ｍｉｎ スキャン幅（２θ）：（００２）２４°〜２８° （１００）４０°〜５０° ＰＢＮの密度と上記Ｘ線回折積分強度比：（Ｉ(002) ／
Ｉ(100) ）の間にはおよそ一定の関係があり、密度が小
さい程Ｘ線回折積分強度比も小さくなる傾向にある。
Ｉ(100) ）の間にはおよそ一定の関係があり、密度が小
さい程Ｘ線回折積分強度比も小さくなる傾向にある。
【００１２】また現在使用されているＰＢＮ製成長容器
は、熱ＣＶＤ法で作製されるのが一般的であるが、現在
の技術では同一製造ロット内でも、１つのＰＢＮ製成長
容器の細部において同一特性の製品を作ることが困難で
ある。つまり、ＰＢＮ製成長容器１個毎に密度、及びＰ
ＢＮ板の厚さ方向に垂直な面で測定したＸ線回折積分強
度比は同一ではなく、ＰＢＮ製成長容器それぞれの特性
を持っている。また、１つのＰＢＮ製成長容器内におい
ても、密度、Ｘ線回折積分強度比は同一でなく、測定箇
所において異なる特性を示す。よって、上述した条件
(1) 及び(2) は、ＰＢＮ製成長容器全域における密度及
びＸ線回折積分強度比の分布傾向の規定となる。
は、熱ＣＶＤ法で作製されるのが一般的であるが、現在
の技術では同一製造ロット内でも、１つのＰＢＮ製成長
容器の細部において同一特性の製品を作ることが困難で
ある。つまり、ＰＢＮ製成長容器１個毎に密度、及びＰ
ＢＮ板の厚さ方向に垂直な面で測定したＸ線回折積分強
度比は同一ではなく、ＰＢＮ製成長容器それぞれの特性
を持っている。また、１つのＰＢＮ製成長容器内におい
ても、密度、Ｘ線回折積分強度比は同一でなく、測定箇
所において異なる特性を示す。よって、上述した条件
(1) 及び(2) は、ＰＢＮ製成長容器全域における密度及
びＸ線回折積分強度比の分布傾向の規定となる。
【００１３】この規定を満たす特性を持ったＰＢＮ製成
長容器を用いた場合、すなわち増径部の密度が結晶成長
部の密度より小さく、しかも増径部のＸ線回折積分強度
比が結晶成長部のＸ線回折積分強度比より小さい場合に
は、化合物半導体単結晶を得られる再現性が最も高い。
長容器を用いた場合、すなわち増径部の密度が結晶成長
部の密度より小さく、しかも増径部のＸ線回折積分強度
比が結晶成長部のＸ線回折積分強度比より小さい場合に
は、化合物半導体単結晶を得られる再現性が最も高い。
【００１４】これに対して増径部の密度が結晶成長部の
密度より大きいか、または重複する場合には、Ｘ線回折
積分強度比によらず、化合物半導体単結晶を得られる再
現性が低い。同様に増径部のＸ線回折積分強度比が結晶
成長部のＸ線回折積分強度比より大きいか、または重複
する場合には、密度によらず化合物半導体単結晶を得ら
れる再現性が低い。
密度より大きいか、または重複する場合には、Ｘ線回折
積分強度比によらず、化合物半導体単結晶を得られる再
現性が低い。同様に増径部のＸ線回折積分強度比が結晶
成長部のＸ線回折積分強度比より大きいか、または重複
する場合には、密度によらず化合物半導体単結晶を得ら
れる再現性が低い。
【００１５】ところで、本発明はＧａＡｓ単結晶成長の
成長に用いるＰＢＮ製成長容器において、密度、Ｘ線回
折積分強度比の値について規定したものである。しか
し、基本的には熱流の問題と考えられるため熱伝導率で
規定すべきであるが、熱伝導率は測定が容易ではなく、
且つ熱伝導率の測定は破壊検査である。したがって破壊
検査を必要とする熱伝導率で規定したのでは、ＰＢＮ製
成長容器を使用する前の特性の把握は困難である。そこ
で測定が容易で熱伝導率と密接な関連があり、非破壊検
査である密度及びＸ線回折積分強度比で規定したのであ
る。
成長に用いるＰＢＮ製成長容器において、密度、Ｘ線回
折積分強度比の値について規定したものである。しか
し、基本的には熱流の問題と考えられるため熱伝導率で
規定すべきであるが、熱伝導率は測定が容易ではなく、
且つ熱伝導率の測定は破壊検査である。したがって破壊
検査を必要とする熱伝導率で規定したのでは、ＰＢＮ製
成長容器を使用する前の特性の把握は困難である。そこ
で測定が容易で熱伝導率と密接な関連があり、非破壊検
査である密度及びＸ線回折積分強度比で規定したのであ
る。
【００１６】なお、熱伝導率（ここでの熱伝導率はＰＢ
Ｎ板の厚さ方向に垂直な面で測定した値）とＰＢＮ板の
Ｘ線回折積分強度比の関係は、ほぼ比例関係にあり、熱
伝導率が大きくなるとＸ線回折積分強度比も大きくな
り、熱伝導率が小さくなるとＸ線回折積分強度比も小さ
くなる。また、上記熱伝導率と密度の関係も、ほぼ比例
関係にあり、熱伝導率が大きくなると密度も大きくな
り、熱伝導率が小さくなると密度も小さくなる。
Ｎ板の厚さ方向に垂直な面で測定した値）とＰＢＮ板の
Ｘ線回折積分強度比の関係は、ほぼ比例関係にあり、熱
伝導率が大きくなるとＸ線回折積分強度比も大きくな
り、熱伝導率が小さくなるとＸ線回折積分強度比も小さ
くなる。また、上記熱伝導率と密度の関係も、ほぼ比例
関係にあり、熱伝導率が大きくなると密度も大きくな
り、熱伝導率が小さくなると密度も小さくなる。
【００１７】かくして本発明によれば、使用前に単結晶
の収率の良い成長容器の特性を非破壊検査で判定できる
ようになったので、従来のように実際に使用して単結晶
の収率を確認してみる必要がない。したがって高収率を
得るために、無益に高価なＰＢＮや化合物半導体材料、
単結晶製造設備を使うことがなく、人件費等、経済性が
損なわれることがない。
の収率の良い成長容器の特性を非破壊検査で判定できる
ようになったので、従来のように実際に使用して単結晶
の収率を確認してみる必要がない。したがって高収率を
得るために、無益に高価なＰＢＮや化合物半導体材料、
単結晶製造設備を使うことがなく、人件費等、経済性が
損なわれることがない。
【００１８】
（実施例）以下に本発明の化合物半導体単結晶の成長容
器、その使用方法、および選別方法の実施例をＧａＡｓ
単結晶を例にとって説明する。成長容器としては図１に
示す形状をもち、後述する特性を有する成長容器１を用
い、図２に示すように縦型ボート法によって化合物半導
体単結晶を製造した。
器、その使用方法、および選別方法の実施例をＧａＡｓ
単結晶を例にとって説明する。成長容器としては図１に
示す形状をもち、後述する特性を有する成長容器１を用
い、図２に示すように縦型ボート法によって化合物半導
体単結晶を製造した。
【００１９】成長容器１には図１に示すような形状のＰ
ＢＮ製の成長容器１を用いた。成長容器１は、円形ある
いは任意形状で直径もしくは断面積の小さい種結晶を配
置する種結晶部２と、円形あるいは任意形状で直径もし
くは断面積が種結晶部２より大きく所定長を有する結晶
成長部４と、種結晶部２から徐々に直径あるいは断面積
が増大して結晶成長部４につながる増径部３とから構成
される。
ＢＮ製の成長容器１を用いた。成長容器１は、円形ある
いは任意形状で直径もしくは断面積の小さい種結晶を配
置する種結晶部２と、円形あるいは任意形状で直径もし
くは断面積が種結晶部２より大きく所定長を有する結晶
成長部４と、種結晶部２から徐々に直径あるいは断面積
が増大して結晶成長部４につながる増径部３とから構成
される。
【００２０】ＰＢＮ製成長容器１の寸法は、結晶成長部
４の直径５２mm、結晶成長部４の長さ２００mm、増径部
３の傾斜角度４５°、種結晶部２の直径１０mmである。
４の直径５２mm、結晶成長部４の長さ２００mm、増径部
３の傾斜角度４５°、種結晶部２の直径１０mmである。
【００２１】成長容器１の特性は、成長容器１を構成す
るＰＢＮ板の厚さ方向に垂直な面で測定した（１００）
面と（００２）面とのＸ線回折積分強度比（ｉ＝Ｉ
(002) ／Ｉ(100) ）は、増径部３ではその全域に渡り１
３≦ｉZ ＜１８の範囲であり、結晶成長部４ではその全
域にわたり１８≦ｉS ≦２３の範囲である。また密度ρ
は、増径部３ではその全域にわたり１．９０ｇ／cm2 ≦
ρZ ＜１．９５ｇ／cm2 の範囲であり、結晶成長部４で
はその全域にわたり１．９５ｇ／cm2 ≦ρS ＜２．００
ｇ／cm2 の範囲である。
るＰＢＮ板の厚さ方向に垂直な面で測定した（１００）
面と（００２）面とのＸ線回折積分強度比（ｉ＝Ｉ
(002) ／Ｉ(100) ）は、増径部３ではその全域に渡り１
３≦ｉZ ＜１８の範囲であり、結晶成長部４ではその全
域にわたり１８≦ｉS ≦２３の範囲である。また密度ρ
は、増径部３ではその全域にわたり１．９０ｇ／cm2 ≦
ρZ ＜１．９５ｇ／cm2 の範囲であり、結晶成長部４で
はその全域にわたり１．９５ｇ／cm2 ≦ρS ＜２．００
ｇ／cm2 の範囲である。
【００２２】上述したＰＢＮ製成長容器１に、図１に示
すように、まずＧａＡｓ種結晶５を挿入し、ＧａＡｓ原
料６を１０００ｇとＢ2 Ｏ3 液体封止剤７を１００ｇ投
入した後、図２のように原料を溶融し、原料融液８及び
Ｂ2 Ｏ3 液体封止剤層９とする。次いで１０ｄｅｇ／cm
の温度勾配を設定して、ＰＢＮ製成長容器１を５mm／ｈ
ｒの速度で降下させ、ＧａＡｓ結晶の結晶成長を行っ
た。
すように、まずＧａＡｓ種結晶５を挿入し、ＧａＡｓ原
料６を１０００ｇとＢ2 Ｏ3 液体封止剤７を１００ｇ投
入した後、図２のように原料を溶融し、原料融液８及び
Ｂ2 Ｏ3 液体封止剤層９とする。次いで１０ｄｅｇ／cm
の温度勾配を設定して、ＰＢＮ製成長容器１を５mm／ｈ
ｒの速度で降下させ、ＧａＡｓ結晶の結晶成長を行っ
た。
【００２３】上記の方法でＧａＡｓ結晶の結晶成長を１
０回行った。その結果、結晶の種付部から結晶成長最終
部まで、全域単結晶（以下、オールシングルという）が
１０本の全てに得られた。
０回行った。その結果、結晶の種付部から結晶成長最終
部まで、全域単結晶（以下、オールシングルという）が
１０本の全てに得られた。
【００２４】また、各密度及びＸ線回折積分強度比の値
は上述したものと異なるが、(1) 及び(2) に規定する特
性を満たした上記以外の特性のＰＢＮ製成長容器を用い
て、同じ方法でＧａＡｓ結晶成長を１００回行った結
果、オールシングルは９０％以上の確率で得られた。
は上述したものと異なるが、(1) 及び(2) に規定する特
性を満たした上記以外の特性のＰＢＮ製成長容器を用い
て、同じ方法でＧａＡｓ結晶成長を１００回行った結
果、オールシングルは９０％以上の確率で得られた。
【００２５】さらに上記実施例で述べた以外の結晶成長
部直径、結晶成長部長さ、増径部傾斜角、種結晶部直径
等の形状を持った他のＰＢＮ製成長容器を用いて結晶成
長を行った場合でも、オールシングルの確率は９０％以
上であった。
部直径、結晶成長部長さ、増径部傾斜角、種結晶部直径
等の形状を持った他のＰＢＮ製成長容器を用いて結晶成
長を行った場合でも、オールシングルの確率は９０％以
上であった。
【００２６】（比較例１）ＰＢＮ製成長容器を構成する
ＰＢＮの密度の値が、増径部の範囲値に対し、結晶成長
部の範囲値が小さい、または重複する範囲を持つＰＢＮ
製成長容器を用いて実施例と同様の方法で結晶成長を行
った結果、Ｘ線回折積分強度比の値によらず、オールシ
ングルの確率は６０％以下であった。
ＰＢＮの密度の値が、増径部の範囲値に対し、結晶成長
部の範囲値が小さい、または重複する範囲を持つＰＢＮ
製成長容器を用いて実施例と同様の方法で結晶成長を行
った結果、Ｘ線回折積分強度比の値によらず、オールシ
ングルの確率は６０％以下であった。
【００２７】（比較例２）ＰＢＮ製成長容器を構成する
ＰＢＮ板のＸ線回折積分強度比の値は、増径部の範囲値
に対し、結晶成長部の範囲値が小さい、または重複する
範囲を持つＰＢＮ製成長容器を用いて実施例と同様の方
法で結晶成長を行った結果、密度の値によらず、オール
シングルの確率は５０％以下であった。
ＰＢＮ板のＸ線回折積分強度比の値は、増径部の範囲値
に対し、結晶成長部の範囲値が小さい、または重複する
範囲を持つＰＢＮ製成長容器を用いて実施例と同様の方
法で結晶成長を行った結果、密度の値によらず、オール
シングルの確率は５０％以下であった。
【００２８】以上の結果を総合すると、ＰＢＮ製成長容
器の密度の値が、増径部の値に比べ結晶成長部の値が大
きく、かつＰＢＮ製成長容器を構成するＰＢＮ板のＸ線
回折積分強度比の値が、増径部の値に比べ結晶成長部の
値が大きい特性を持ったＰＢＮ製成長容器を用いた場合
に、化合物半導体単結晶を得られる再現性を大幅に向上
できることがわかる。したがって、熱ＣＶＤ法で作製さ
れたＰＢＮ製成長容器の中から、上記特性を満足するも
のだけを選定して、それを使用することにより単結晶の
収率を飛躍的に上げることができる。
器の密度の値が、増径部の値に比べ結晶成長部の値が大
きく、かつＰＢＮ製成長容器を構成するＰＢＮ板のＸ線
回折積分強度比の値が、増径部の値に比べ結晶成長部の
値が大きい特性を持ったＰＢＮ製成長容器を用いた場合
に、化合物半導体単結晶を得られる再現性を大幅に向上
できることがわかる。したがって、熱ＣＶＤ法で作製さ
れたＰＢＮ製成長容器の中から、上記特性を満足するも
のだけを選定して、それを使用することにより単結晶の
収率を飛躍的に上げることができる。
【００２９】本発明による方法で得られるＧａＡｓ結晶
は、従来よりもオールシングルの確率が高いばかりでは
なく、従来法で得られた単結晶に比べ、転位の集積部が
少ない傾向にある。これは、温度分布がより精密に制御
されたことに基づくと考えられる。本発明で得られるＧ
ａＡｓ単結晶ウェハは、これを用いて素子を作製した場
合、転位に基づく素子歩留りの低下を防止できる。
は、従来よりもオールシングルの確率が高いばかりでは
なく、従来法で得られた単結晶に比べ、転位の集積部が
少ない傾向にある。これは、温度分布がより精密に制御
されたことに基づくと考えられる。本発明で得られるＧ
ａＡｓ単結晶ウェハは、これを用いて素子を作製した場
合、転位に基づく素子歩留りの低下を防止できる。
【００３０】なお、ＰＢＮ製成長容器の形状に関して
は、「ぬれ性」や「オールシングルの確率」の観点から
様々な提案がなされているが、本発明はそれらの要件を
阻害するものではなく、それらの提案形状においても極
めて高い効果を発現できると考えられる。
は、「ぬれ性」や「オールシングルの確率」の観点から
様々な提案がなされているが、本発明はそれらの要件を
阻害するものではなく、それらの提案形状においても極
めて高い効果を発現できると考えられる。
【００３１】また、前述した実施例ではＧａＡｓ単結晶
について述べたが、本発明はＩｎＰ、ＧａＰ、ＩｎＡｓ
等の他の化合物半導体単結晶に適用しても同様の効果が
得られる。
について述べたが、本発明はＩｎＰ、ＧａＰ、ＩｎＡｓ
等の他の化合物半導体単結晶に適用しても同様の効果が
得られる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、密度、Ｘ線回折積分強
度比でＰＢＮ製成長容器の特性を規定し、ＰＢＮ製成長
容器の増径部に比べ結晶成長部の密度が大きく、しかも
増径部に比べ結晶成長部のＸ線回折積分強度比が大きい
ＰＢＮ製成長容器を用いて、化合物半導体単結晶の成長
を行うことにより、化合物半導体単結晶を得る再現性を
大幅に向上することができる。
度比でＰＢＮ製成長容器の特性を規定し、ＰＢＮ製成長
容器の増径部に比べ結晶成長部の密度が大きく、しかも
増径部に比べ結晶成長部のＸ線回折積分強度比が大きい
ＰＢＮ製成長容器を用いて、化合物半導体単結晶の成長
を行うことにより、化合物半導体単結晶を得る再現性を
大幅に向上することができる。
【００３３】また、非破壊検査で測定が容易な密度、Ｘ
線回折積分強度比の測定によって、使用前にＰＢＮ製成
長容器の特性が把握できるので、使用前にオールシング
ルを得る収率のよいＰＢＮ製成長容器を選定できる。こ
れにより効率のよい成長容器の選定が可能となり経済性
を大幅に向上することができる。
線回折積分強度比の測定によって、使用前にＰＢＮ製成
長容器の特性が把握できるので、使用前にオールシング
ルを得る収率のよいＰＢＮ製成長容器を選定できる。こ
れにより効率のよい成長容器の選定が可能となり経済性
を大幅に向上することができる。
【図１】本発明の実施例を説明するための原料を入れた
段階の成長容器の断面図である。
段階の成長容器の断面図である。
【図２】本発明の実施例を説明するための原料を溶融し
た段階の成長容器の断面図である。
た段階の成長容器の断面図である。
１ ＰＢＮ製成長容器 ２ 種結晶部 ３ 増径部 ４ 結晶成長部 ５ 種結晶
Claims (3)
- 【請求項１】種結晶を配置する小径な種結晶部と、種結
晶部より大径で所定長を有する結晶成長部と、種結晶部
と結晶成長部間を徐々に拡径してつなぐ増径部とを有
し、かつＰＢＮで形成された成長容器において、次の
(1) 及び(2) の条件を満たす化合物半導体単結晶の成長
容器。 (1) 増径部に比べ結晶成長部の密度が大きい。 (2) 成長容器を構成するＰＢＮ板の厚さ方向に垂直な面
で測定した（１００）面と（００２）面とのＸ線回折積
分強度比（Ｉ(002) ／Ｉ(100) ）において、増径部に比
べ結晶成長部のＸ線回折積分強度比が大きい。 - 【請求項２】請求項１に記載の化合物半導体単結晶の成
長容器に原料融液を収納し、成長容器の種結晶部に予め
配置した種結晶より結晶成長を開始して、徐々に結晶成
長部側に結晶化を進行せしめ、ついには原料融液全体を
結晶化させる化合物半導体単結晶の製造方法。 - 【請求項３】種結晶を配置する小径な種結晶部と、種結
晶部より大径で所定長を有する結晶成長部と、種結晶部
と結晶成長部間を徐々に拡径してつなぐ増径部とを有
し、かつＰＢＮで形成された成長容器において、次の
(1) 及び(2) の条件を満たす成長容器を選別する化合物
半導体単結晶の成長容器の選別方法。 (1) 増径部に比べ結晶成長部の密度が大きい。 (2) 成長容器を構成するＰＢＮ板の厚さ方向に垂直な面
で測定した（１００）面と（００２）面とのＸ線回折積
分強度比（Ｉ(002) ／Ｉ(100) ）において、増径部に比
べ結晶成長部のＸ線回折積分強度比が大きい。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16481096A JPH107485A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 化合物半導体単結晶の成長容器、その成長容器を使用した化合物半導体単結晶の製造方法、および成長容器の選別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16481096A JPH107485A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 化合物半導体単結晶の成長容器、その成長容器を使用した化合物半導体単結晶の製造方法、および成長容器の選別方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH107485A true JPH107485A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15800355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16481096A Pending JPH107485A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 化合物半導体単結晶の成長容器、その成長容器を使用した化合物半導体単結晶の製造方法、および成長容器の選別方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH107485A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1074641A1 (en) * | 1999-08-02 | 2001-02-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Crystal growth vessel and crystal growth method |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP16481096A patent/JPH107485A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1074641A1 (en) * | 1999-08-02 | 2001-02-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Crystal growth vessel and crystal growth method |
| EP2492377A1 (en) * | 1999-08-02 | 2012-08-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Crystal growth vessel and crystal growth method |
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