JPS5935878B2 - 半導体単結晶育成法 - Google Patents
半導体単結晶育成法Info
- Publication number
- JPS5935878B2 JPS5935878B2 JP20403181A JP20403181A JPS5935878B2 JP S5935878 B2 JPS5935878 B2 JP S5935878B2 JP 20403181 A JP20403181 A JP 20403181A JP 20403181 A JP20403181 A JP 20403181A JP S5935878 B2 JPS5935878 B2 JP S5935878B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- semiconductor
- melt
- growth method
- semiconductor single
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B27/00—Single-crystal growth under a protective fluid
- C30B27/02—Single-crystal growth under a protective fluid by pulling from a melt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ＩｎＰ、ＧａＡｓ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。
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
く、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３内に、Ｂ２Ｏ３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を得、
而してその融液５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
という方法が提案されている。
く、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３内に、Ｂ２Ｏ３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を得、
而してその融液５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
という方法が提案されている。
尚図に於て８はサセプタを支持する支持体、９は種子結
晶６を取付けてなるチャックを示す。所で、斯る半導体
単結晶の育成法は、所謂、液体封じ引上法（液体封じチ
ヨコラルスキー法）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、半導体の単結晶□の育成を、融
液５上に液体封じ剤層４を浮かして融液５を構成せる材
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ＩｎＰ、ＧａＡｓ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。
晶６を取付けてなるチャックを示す。所で、斯る半導体
単結晶の育成法は、所謂、液体封じ引上法（液体封じチ
ヨコラルスキー法）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、半導体の単結晶□の育成を、融
液５上に液体封じ剤層４を浮かして融液５を構成せる材
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ＩｎＰ、ＧａＡｓ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、融液５より液体封じ剤層４を通つて外部
に輻射熱１０が輻射し、而してその輻射熱１０によつて
、種子結晶６下に育成する単結晶７の融液５側の部が加
熱され、この為、単結晶７がＩｎＰ、ＧａＡｓ等の化合
物半導体の単結晶でなる場合、その単結晶７の融液５側
の部の表面部で化合物半導体の熱分解（化合物半導体が
ＩｎＰである場合、Ｉｎ（液体）と＋Ｐ４（気体）とに
熱分解する熱分解、ＧａＡｓである場合、Ｇａ（液体）
と＋Ａｓ４（気体）とに熱分解する熱分解）が生ずる擢
れを有するものである。
育成法の場合、融液５より液体封じ剤層４を通つて外部
に輻射熱１０が輻射し、而してその輻射熱１０によつて
、種子結晶６下に育成する単結晶７の融液５側の部が加
熱され、この為、単結晶７がＩｎＰ、ＧａＡｓ等の化合
物半導体の単結晶でなる場合、その単結晶７の融液５側
の部の表面部で化合物半導体の熱分解（化合物半導体が
ＩｎＰである場合、Ｉｎ（液体）と＋Ｐ４（気体）とに
熱分解する熱分解、ＧａＡｓである場合、Ｇａ（液体）
と＋Ａｓ４（気体）とに熱分解する熱分解）が生ずる擢
れを有するものである。
又育成せる単結晶□の外表面には、液体封じ剤層４の材
料による薄い被覆層を有しているものであるが、その被
覆層が、上述せる熱分解によつて生ずる化合物半導体を
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、ＧａＡｓである場合Ａｓの蒸気）の圧力に
よつて、単結晶Ｔの外表面より剥離する擢れを有するも
のである。更に斯く単結晶７の外表面上より被覆層が剥
離すれば、その剥離位置での化合物半導体の熱分解が加
速度的に進行し、依つて単結晶Ｔが表面部に於て結晶性
の著しく劣化せるものとして得られる惺れを有するもの
である。又上述せる熱分解が生ずれば、これによつて生
ずる化合物半導体を構成せる材料の液滴（化合物半導体
がＩｎＰである場合Ｉｎの液滴、ＧａＡｓである場合Ｇ
ａの液滴）が、単結晶Ｔの外表面を伝わつて単結晶７と
融液５との界面迄落下し、単結晶Ｔに双晶を発生せしめ
、依つて単結晶を歩留り良く得ることが出来なくなる儒
れを有するものである。依つて本発明は、上述せる欠点
のない新規な半導体単結晶育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。
料による薄い被覆層を有しているものであるが、その被
覆層が、上述せる熱分解によつて生ずる化合物半導体を
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、ＧａＡｓである場合Ａｓの蒸気）の圧力に
よつて、単結晶Ｔの外表面より剥離する擢れを有するも
のである。更に斯く単結晶７の外表面上より被覆層が剥
離すれば、その剥離位置での化合物半導体の熱分解が加
速度的に進行し、依つて単結晶Ｔが表面部に於て結晶性
の著しく劣化せるものとして得られる惺れを有するもの
である。又上述せる熱分解が生ずれば、これによつて生
ずる化合物半導体を構成せる材料の液滴（化合物半導体
がＩｎＰである場合Ｉｎの液滴、ＧａＡｓである場合Ｇ
ａの液滴）が、単結晶Ｔの外表面を伝わつて単結晶７と
融液５との界面迄落下し、単結晶Ｔに双晶を発生せしめ
、依つて単結晶を歩留り良く得ることが出来なくなる儒
れを有するものである。依つて本発明は、上述せる欠点
のない新規な半導体単結晶育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。
第２図は本発明による半導体単結晶育成法の第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、第１図にて上述せる従来の場合と同様に、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３
内に、例えばＢ２Ｏ３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を得、而し
てその融液５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Ｔを育成するもの
であるが、その単結晶Ｔの育成を、液体封じ剤層４上に
熱遮蔽板２１を浮かしている状態でなすものである。
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、第１図にて上述せる従来の場合と同様に、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３
内に、例えばＢ２Ｏ３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を得、而し
てその融液５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Ｔを育成するもの
であるが、その単結晶Ｔの育成を、液体封じ剤層４上に
熱遮蔽板２１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Ｂ２Ｏ３
（比重１．８４）でなることにより、高純度カーボン（
見掛比重１．７０）にて製出されている。又熱遮蔽板２
１としては、単結晶Ｔと融液５との界面近傍に於ける温
度分布を不必要に乱すことのない様に、単結晶Ｔの外径
より大なる内径を有する環板状であるを可とするもので
ある。以上が本発明による半導体単結晶育成法の第１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を通つて外部に輻射せんとする輻射熱
が、液体封じ剤層４上に浮いている熱遮蔽板２１によつ
て大幅に遮断されるものである。
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Ｂ２Ｏ３
（比重１．８４）でなることにより、高純度カーボン（
見掛比重１．７０）にて製出されている。又熱遮蔽板２
１としては、単結晶Ｔと融液５との界面近傍に於ける温
度分布を不必要に乱すことのない様に、単結晶Ｔの外径
より大なる内径を有する環板状であるを可とするもので
ある。以上が本発明による半導体単結晶育成法の第１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を通つて外部に輻射せんとする輻射熱
が、液体封じ剤層４上に浮いている熱遮蔽板２１によつ
て大幅に遮断されるものである。
この為、融液５より外部に輻射熱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側の部が
輻射熱によつて不必要に加熱されることがないものであ
る。このことは、熱遮蔽板２１を浮かしている液体封じ
剤層４の表面温度が、融液５の温度よりも低く、また、
熱遮蔽板２１が高純度カーボンであるという材質からし
て黒色であることから、熱遮蔽板２１が、融液５からの
輻射熱を育成される単結晶７に輻射させるのを効果的に
遮蔽するので、尚更である。又この為単結晶ＴがＩｎＰ
．ＧａＡｓ等の化合物半導体の単結晶でなる場合であつ
ても、第１図にて上述せる従来の方法の場合の如くに、
単結晶Ｔの融液５側の部の表面部で熱分解が生ずるとい
ラ儒れを有しないものである。また、熱遮蔽板２１が、
液体封じ剤層４上に浮かされているので、融液５に触れ
ることはなく、しかも、熱遮蔽板２１が液体封じ剤層４
と反応しない高純度カーボンでなり、さらに、液体封じ
剤層４の表面温度が融液の温度よりも低いので、熱遮蔽
板２１によつて融液５が汚染されることがないものであ
る。依つて第２図にて上述せる本発明による方法によれ
ば、単結晶Ｔを表面部に於ても結晶性の良いものとして
且歩留り良く得ることがで来るといラ大なる特徴を有す
るものである。
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側の部が
輻射熱によつて不必要に加熱されることがないものであ
る。このことは、熱遮蔽板２１を浮かしている液体封じ
剤層４の表面温度が、融液５の温度よりも低く、また、
熱遮蔽板２１が高純度カーボンであるという材質からし
て黒色であることから、熱遮蔽板２１が、融液５からの
輻射熱を育成される単結晶７に輻射させるのを効果的に
遮蔽するので、尚更である。又この為単結晶ＴがＩｎＰ
．ＧａＡｓ等の化合物半導体の単結晶でなる場合であつ
ても、第１図にて上述せる従来の方法の場合の如くに、
単結晶Ｔの融液５側の部の表面部で熱分解が生ずるとい
ラ儒れを有しないものである。また、熱遮蔽板２１が、
液体封じ剤層４上に浮かされているので、融液５に触れ
ることはなく、しかも、熱遮蔽板２１が液体封じ剤層４
と反応しない高純度カーボンでなり、さらに、液体封じ
剤層４の表面温度が融液の温度よりも低いので、熱遮蔽
板２１によつて融液５が汚染されることがないものであ
る。依つて第２図にて上述せる本発明による方法によれ
ば、単結晶Ｔを表面部に於ても結晶性の良いものとして
且歩留り良く得ることがで来るといラ大なる特徴を有す
るものである。
第１図は従来の半導体単結晶育成法を示す路線図、第２
図は本発明による半導体単結晶育成法の実施例を示す路
線図である。 図中、１はヒータ、２はサセプタ、３は坩堝、。 ゛：リリリーリー）：ー＝一：゛，！．熱遮蔽板を夫々
示す。
図は本発明による半導体単結晶育成法の実施例を示す路
線図である。 図中、１はヒータ、２はサセプタ、３は坩堝、。 ゛：リリリーリー）：ー＝一：゛，！．熱遮蔽板を夫々
示す。
Claims (1)
- １ 目的とせる半導体となる材料の融液に、Ｂ＿２Ｏ＿
３でなる液体封じ剤層を浮かしている状態で、種子結晶
を接触させ、次で該種子結晶を引上げることにより、当
該種子結晶下に上記半導体の単結晶を育成する半導体単
結晶育成法に於いて、上記半導体の単結晶の育成を、上
記液体封じ剤層上に、高純度カーボンでなる熱遮蔽板を
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20403181A JPS5935878B2 (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 半導体単結晶育成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20403181A JPS5935878B2 (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 半導体単結晶育成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110486A JPS58110486A (ja) | 1983-07-01 |
| JPS5935878B2 true JPS5935878B2 (ja) | 1984-08-31 |
Family
ID=16483605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20403181A Expired JPS5935878B2 (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 半導体単結晶育成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935878B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2517091B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1996-07-24 | 三菱化学株式会社 | 単結晶成長方法及び装置 |
| JP2637210B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1997-08-06 | 三菱化学株式会社 | 単結晶成長方法及び装置 |
-
1981
- 1981-12-17 JP JP20403181A patent/JPS5935878B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58110486A (ja) | 1983-07-01 |
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