JPS58110486A - 半導体単結晶育成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ｌｎＰ％山１１　等の化合物半導体の単結晶
を育成する場合に適用して好適な半導体単結晶育成法の
改良に関する。

斯種半導体単結晶育成法として、従来、第１図に示す如
（、ヒータ１にて加熱されるサセプタ２にて取囲まれて
なる坩堝ｓ内に、例えばＨ２Ｏ５でなる液体封じ剤層４
を浮かしている、目的とせる半導体となる材料の融液５
を物、自してその１１１１１１１５に、種子結晶６を接
触させ、次でその種子結晶６を引上げる（通常は１転せ
しめ乍ら）ことにより、その柚子結晶６下に半導体の単
結晶７を育成するという方法が提案されている。内園に
於て８はサセプタを支持する支持体、９は種子結晶６を
取付けてなるナヤツタを示す。。

所で、期る半導体単結晶の育成法は、所■、液体封じ引
上法（ｔ＆体鮒じチョコラルスキー法）による半導体単
結晶の育成法と称されているものであるが、半導体の単
ｌＷｌ＆７の育成を、＠濠５上に液体刺し剤層４を浮か
して融ｉ［５を構威せる材料の蒸発を抑止せしめ乍らな
す様にしているので、大なる蒸発を伴う材料を含んで構
成せるＩｎＰ１Ｇμｚ　等の化合物半導体の単結晶を得
る場合に適用して好適なものである。

然し乍ら、上述せる液体封じ引上法による半導体単結晶
育成法の場合、１ｌｌｌＦ液５より液体封じ剤層４を通
って外部に一射熱１０が−射し、向してその輻射熱１０
によって、種子結晶６下に育成する単結晶７の融液５偶
の部が加熱され、この為、単結晶７が１ＩＩＰ１ＧＬＡ
８　　等の化合物牛導体の単結晶でなる場合、その単結
晶７の融液５側の部の表面鄭で化合物半導体の熱分解（
化合物半導体がＩａＰである場合、Ｉｎ（液体）と７Ｐ
４（気体）とに熱分解する熱分解、ＧａＡｓである場合
、　Ｇａ（液体）と７ムｓ４（気体）とに熱分解する熱
分解）が生ずる―れを有するものである。

又肯威葡る単結＆７の外１１面には、筐体封じ剤層４の
材料による薄い＊＊層を有しているものであるが、その
普一層が、上述せる熱分解によって生ずる化合Ｉｌ牛導
体を構成せる材料の蒸気・（−・化合物半導体がＩｎＰ
である場合、Ｐの蒸気、０１番　である場合Ａ都の蒸気
）砥かトつヨヨ、の圧力によって、単結晶７の外表面よ
り剥離する慣れを有するものである。更Ｋ１１ｙ（単結
１７の外表面上より被債層が剥離すれば、その剥離位置
での化合物牛導体の熱分解が加遍度的に進行し、依って
単結晶７が表１ｉｉｓ４１ｃ於て結晶性の著しく劣化せ
るものとして得られる惰れを有するものである。又上述
せる熱分解が生ずれば、これによって生ずる化合物牛導
体を栖成せる材料の濠滴（化合物半導体かＩｎＰである
場合　Ｉｎの箪−１ＧａＡｓ　　である場合（Ｊａ　Ｏ
）　＠　崗）か、単結晶７の外衣向を伝わって単結晶７
とＭ柩５との界面迄路下し、単結晶７番こ双晶を発生せ
しめ、依って単結晶を実値り良く侍ることが出来なくな
る慣れを有するものである。

依って本発明は、上述せる欠点のない新規な半導体率結
晶狩成法を提案せんとするもので、以下詳述する所より
明らかとなるであろう。

争 ＃１２図は本発明による半導体率結晶貢威法の第１の実
施例を示し、第１図との対応部分には同一符号を附して
示すも、累１図にて上述せる従来の場合と同様に、ヒー
ターにて加熱されるサセプタ２にて取囲まれてなる坩堝
３内に、例えばＢ２０．　　でなる液体封じ剤層４を浮
かしている、目的とせる半導体となる材料の融［５を得
、而してその融Ｗｉ５に、種子結晶６を接触させ、次で
その種子結晶６を引上げる（通常は回転せしめ乍ら）こ
とにより、その種子結晶６下に半導体の単結晶７を育成
するものであるが、その単結晶７の育成を、液体封じ剤
層４上に熱遮蔽′Ｊｆｉ２１を浮かしている状態でなす
ものである。

この場合熱遮蔽板２１としては、液体封じ剤層４と反応
せざる、液体封じ剤層４に比し小なる比重を有する材料
にて製出されているもので、液体封じ剤層４がＢ２０ｓ
（比重１．８４　＞でなる場合、高純度カーボン（３１
１に比重１．７０　＞にて製出せるとし得る。又熱遮蔽
板２１としては、単結晶７と１１１１液５との界面近傍
Ｋｍける温度分布を不必費に直すことのない橡に、単結
晶７の外径より大なる内径を有する載板状であるを可と
するものである。

以上が本発明による牛導体単結晶育成法の第１の実施例
であるが、斯る本発明の方法によれば、−ｔ５より液体
封じ剤層４を遣って外部に輻射熱が、液体封じ剤層４上
に浮いている熱遮蔽［２１によって大幅に遮断されるも
のである。

この為、融液５より外ｓｋ輻射熱１０′が輻射されると
しても、その熱量は少なく、この為第１図にて前述せる
従来の方法の場合の如くに、単結晶７の融液５＠の部が
輻射熱によって不必費に加熱されることがないものであ
る。又この為単結晶７がｌｎＰ　、ＧａＡｓ等の化合物
牛導体の単結晶でなる一合であっても、細１図にて上述
ぜる従来の方法の場合の如くに、単結晶７の一箪５側の
部の表ｌ１Ｉｉ部で熱分解が生ずるという犠れを有しな
いものである。

依って第２−にて上述せる本発明による方法によれば、
単結晶７を表伽部に於ても結晶性の良いものとして且歩
貿り良く殉ることが出来るという大なる％黴を有するも
のである。

次に１８３図を伴なって本発明による牛導体単結晶育成
法の第２の実施例を述べるに、顛２図との対応部分には
同一符号を附してｔｐ細説明はこれを１略するも、第２
図にて上述せる本発明による牛導体単結晶肯成法の第１
の実施例の場合と同様に種子結晶６下に千尋体の単結晶
７を育成するものであるが、その単結晶７の育成を、液
体刺じ剤層４上ではなく融ｉ１５上に熱遮蔽板３１を浮
かしている状■でなすものである。この場合熱遮蔽板３
１としては、ｉｌＩ液５及び液体刺し剤層４と反応（ざ
る、液体刺じ剤ＪＩｌｉ４に比し大であるも、融液５に
比し小である比重を有する材料にて製出されているもの
で、液体刺じ剤層４がＢ、Ｏｓ（比重１．８４　）でな
り、１ｉｉＩ淑５がＩｎＧａ又はＧａＡｓとなる材料の
―濠の場合、窒化−素ＢＮ　（比重２．１２）［て製出
せるものとし得る。

又熱遮蔽板３１としては、＄２Ｎの場合の熱遮蔽［２１
の場合と一様の層内で、第２１１の場合の熱遮蔽＆２１
と同様にＲ１１Ｌ状であるを可とするものである。更に
熱遮Ｉｉｆ板Ｓ１としては、これを図示の如く複数用い
、血してそれ等を重ね、これにより熱遮蔽＠５１を１＆
用いた場合に比し大なる熱遮蔽効果を得る様になすこと
を可とするものである。

以上が本発明による半導体単結晶育成法の第２の実施例
であるが、斯る本発明の方法によれば、融液５より液体
封じ剤層４を通って外１ｌｌｌに輻射せんとする輻射熱
が、ｍ＃５上に浮いている熱燻＊Ｘ砲３１によって、第
２図の場合と同様に大幅に遮断されるので、＃４２図の
場合と一様に融液５より外部に輻射熱１０′か輻射され
るとしてもその熱−は少くなく、依って神細説明はこれ
を省略するも、第２図の場合と１１１ＩＪ様の唆れた特
徴を有するものである。

尚上述に於ては、半導体の率結、＆＆７を、−箪５上に
液体封じ剤層４を浮かしている状態でなす場合に、本発
明を適用した場合の実３１ｉＩｌｆｌｉｌを遂べたもの
であるが、半導体の単結晶７をＷａＳに液体刺じ剤層４
を浮かしていない状態でなす場合にも本発明を適用して
、上述せると同様の浚れた特徴′を鞠ることか出来、そ
の他事発明の精神を脱するこさなしに檀々の俊型変灸を
なし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

＃＆１融は従来の半導体単結晶育成法を示す略ＩＩ翻、
第２図及び第３−は夫々本発明による半導体単結晶育成
法の第１及び第２の実施例を示す略麹図である。 図中、１はヒータ、２はサセプタ、５は坩堝、４は液体
刺じ剤層、５はｆＩＩＡｉ［，６は稚子結晶、７は半導
体の結晶、１０及び１０′は輻射熱、２１及び３１は熱
遮蔽板を夫々示す。 出願人　日本亀信電鮎公社 第　曹　図 （〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 目的とせる半導体となる材料の融液に、液体封じ剤層を
   浮かしている、又は浮かしていない状態で、種子結晶を
   接触させ、次で腋種子結晶を引上げることにより、！Ｉ
   ＃種子種子結晶上記半導体の単結晶を育成する半導体単
   結晶育成法に於て、上記半導体の単結晶の育成を、上記
   融液上又は上記液体封し剤層上に熱遮蔽板を浮かしてい
   る状態でなす事を特徴とする半導体単結晶育成法。