JPS5973500A - 化合物半導体製造方法 - Google Patents
化合物半導体製造方法Info
- Publication number
- JPS5973500A JPS5973500A JP57182141A JP18214182A JPS5973500A JP S5973500 A JPS5973500 A JP S5973500A JP 57182141 A JP57182141 A JP 57182141A JP 18214182 A JP18214182 A JP 18214182A JP S5973500 A JPS5973500 A JP S5973500A
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- JP
- Japan
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- inp
- vapor
- single crystal
- preparation
- compound semiconductor
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- Pending
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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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- 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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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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。
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、高性能な電子デバイスおよび光デバイス製作
上に必要な■−ｖ族化合物半導体結晶の製造方法に関す
るものである。
上に必要な■−ｖ族化合物半導体結晶の製造方法に関す
るものである。
従来、化合物半導体の多結晶製造方法として、例えば水
平ブリッジマン法、徐冷法、圧カバランス法２等の各種
のボート法が用いられている。第１図に例として水平ブ
リッジマン法での１ｔ−Ｖ族半導体合成装置の概要を示
す。図中、１は石英アンプル、２は石英ボート、３は■
族元素、４は■族元素を表わす。これを動作させるには
、以上、の１゜２．３．４で構成された閉管を、図中上
部に示す温度分布を与える電気炉中に入れ、図の矢印の
向きに閉管を移動させる。領域Ａで発生したＶ族蒸気は
石英ボート２中の溶融■族元素中に拡散し、化合物を合
成する。同時に閉管の移動によシ合成された化合物融液
は冷却されて固化する。しかしながらこれらの方法では
■族元素支持に用いる容器が高温にさらされるために、
これらの容器からの不純物汚染を防ぐことが出来ないと
いう欠点があった。通常、ＩＩＩ Ｖ族化合物半導体
の単結晶の製造は、まず、その多結晶を合成し、しかる
後これを原料として液体カプセル引上は法等により行な
われている。このため、単結晶製造に際して多結晶の切
断、洗浄、エツチング、等の手順を必要とするので、結
晶が汚染される可能性があるばかりでなく、単結晶製造
用の容器を新たに用意する必要がアシ、製造された単結
晶がコスト高になり、単結晶製造までの操作が煩雑にな
るという欠点があった。
平ブリッジマン法、徐冷法、圧カバランス法２等の各種
のボート法が用いられている。第１図に例として水平ブ
リッジマン法での１ｔ−Ｖ族半導体合成装置の概要を示
す。図中、１は石英アンプル、２は石英ボート、３は■
族元素、４は■族元素を表わす。これを動作させるには
、以上、の１゜２．３．４で構成された閉管を、図中上
部に示す温度分布を与える電気炉中に入れ、図の矢印の
向きに閉管を移動させる。領域Ａで発生したＶ族蒸気は
石英ボート２中の溶融■族元素中に拡散し、化合物を合
成する。同時に閉管の移動によシ合成された化合物融液
は冷却されて固化する。しかしながらこれらの方法では
■族元素支持に用いる容器が高温にさらされるために、
これらの容器からの不純物汚染を防ぐことが出来ないと
いう欠点があった。通常、ＩＩＩ Ｖ族化合物半導体
の単結晶の製造は、まず、その多結晶を合成し、しかる
後これを原料として液体カプセル引上は法等により行な
われている。このため、単結晶製造に際して多結晶の切
断、洗浄、エツチング、等の手順を必要とするので、結
晶が汚染される可能性があるばかりでなく、単結晶製造
用の容器を新たに用意する必要がアシ、製造された単結
晶がコスト高になり、単結晶製造までの操作が煩雑にな
るという欠点があった。
本発明の目的は、これらの欠点を解決して、高純度の化
合物半導体多結晶を製造し得る簡便な方法を提供するこ
とにある。
合物半導体多結晶を製造し得る簡便な方法を提供するこ
とにある。
以１本発明の詳細な説明する。
本発明につき概説するに、本発明方法に依１Ｌば、高蒸
気圧ＩＩＩ族元素を構成元素とする例えば、ＩｎＰ。
気圧ＩＩＩ族元素を構成元素とする例えば、ＩｎＰ。
ＩｎＡｓ 、等の■−Ｖ族化合物半導体の製造において
、■族元素の蒸気に加え、■族元素を化合物半導体の合
成容器とは異なる容器から蒸発させて、両蒸気から高純
度の化合物半導体を低温で合成製造できることを１つの
特徴とする。また、閉管内の化合物半導体合成成長領域
に単結晶製造に用いるるつぼを設置することにより、直
接単結晶引き上は用の原料をるつは内部に堆積させるこ
とが出来ることを２着目の特徴とする。以上の特徴によ
り、尚純度の■−Ｖ族化合物半導体の多結晶製造と、単
結晶製造に先立つ結晶切断、洗浄１等のプロセスの省略
が可能である。
、■族元素の蒸気に加え、■族元素を化合物半導体の合
成容器とは異なる容器から蒸発させて、両蒸気から高純
度の化合物半導体を低温で合成製造できることを１つの
特徴とする。また、閉管内の化合物半導体合成成長領域
に単結晶製造に用いるるつぼを設置することにより、直
接単結晶引き上は用の原料をるつは内部に堆積させるこ
とが出来ることを２着目の特徴とする。以上の特徴によ
り、尚純度の■−Ｖ族化合物半導体の多結晶製造と、単
結晶製造に先立つ結晶切断、洗浄１等のプロセスの省略
が可能である。
次に、本発明の実施例につき説明する０第２図は、本発
明の一具体例であるＩｎＰ多結晶の製造容器の概略であ
る。１１は赤りん、１２は溶融インジウム、１３は溶融
インジウム支持容器、１４は単結晶製造用るつぼ、工５
は気相成長したＩｎＰ、 １６は石英アンプル、１７は
ＩｎＰ合成反応域を示す。るつぼ１４は図示していない
が石英アンプル１６の突起ル 又は硝子ウールにより石英アン久１６に保持される。
明の一具体例であるＩｎＰ多結晶の製造容器の概略であ
る。１１は赤りん、１２は溶融インジウム、１３は溶融
インジウム支持容器、１４は単結晶製造用るつぼ、工５
は気相成長したＩｎＰ、 １６は石英アンプル、１７は
ＩｎＰ合成反応域を示す。るつぼ１４は図示していない
が石英アンプル１６の突起ル 又は硝子ウールにより石英アン久１６に保持される。
これを動作させるには、第２図に示された容器を、化合
物半導体合成に必要な温度とＩｎ蒸気、Ｐ４蒸気を供給
するに必要な温度を供給できる電気炉内に設置し、容器
内の全圧に抗する外圧を加える。この際、第２図中の１
１．１２．１４の温度はそれぞれ約５５０℃、１１００
℃、６００℃に保たれる。このような操作により、Ｉｎ
蒸気とＰ蒸気がＩｎＰ合成反応域１７で反応し、るつぼ
１４の内壁に、ＩｎＰの多結晶が堆積する。この場合、
石英アングル１６の内壁でるつぼ１４の開口縁近傍にも
多結晶がわずかに堆積するが、実用上は支障はない。本
発明においては、化合物半導体の製造に■族および■族
の蒸気からの気相反応を用いること、また、■ｎ等の■
族元素の蒸発過程における蒸留純化の効果により、高純
度の化合物半導体多結晶を製造することが出来、さらに
は、単結晶の製造には余分な工程無しにるつほとともに
その内側の多結晶を用いることが出来た。ここで結晶の
成長速度は、５ｇ／時であった。
物半導体合成に必要な温度とＩｎ蒸気、Ｐ４蒸気を供給
するに必要な温度を供給できる電気炉内に設置し、容器
内の全圧に抗する外圧を加える。この際、第２図中の１
１．１２．１４の温度はそれぞれ約５５０℃、１１００
℃、６００℃に保たれる。このような操作により、Ｉｎ
蒸気とＰ蒸気がＩｎＰ合成反応域１７で反応し、るつぼ
１４の内壁に、ＩｎＰの多結晶が堆積する。この場合、
石英アングル１６の内壁でるつぼ１４の開口縁近傍にも
多結晶がわずかに堆積するが、実用上は支障はない。本
発明においては、化合物半導体の製造に■族および■族
の蒸気からの気相反応を用いること、また、■ｎ等の■
族元素の蒸発過程における蒸留純化の効果により、高純
度の化合物半導体多結晶を製造することが出来、さらに
は、単結晶の製造には余分な工程無しにるつほとともに
その内側の多結晶を用いることが出来た。ここで結晶の
成長速度は、５ｇ／時であった。
るつぼ１４は、例えば図示の石英アンプル１６のテーパ
部の左端側を溶断等により切断して、外部にとり出して
利用することになる。
部の左端側を溶断等により切断して、外部にとり出して
利用することになる。
表１は、従来技術による結晶と、本発明方法による結晶
の比較をＩｎＰについて行なったものである。
の比較をＩｎＰについて行なったものである。
表１結晶純度の比較
ここで、容器１３、反応るっぽ１４の材質としてＰＢＮ
を用いたが、反応るっぽ１４は合成温度が低温であるた
め、また、容器１３は■族元素の蒸気を発生させるだけ
で、結晶成長をこの容器内で行なわないため、石英ガラ
スを用いても同様の純度のものが得られた。
を用いたが、反応るっぽ１４は合成温度が低温であるた
め、また、容器１３は■族元素の蒸気を発生させるだけ
で、結晶成長をこの容器内で行なわないため、石英ガラ
スを用いても同様の純度のものが得られた。
以上で明らかなように、本発明方法が結晶純度の向上に
効果があることが確認された。
効果があることが確認された。
なお、本発明方法が他の川−Ｖ族化合物半導体に適用で
きることは、自明である。
きることは、自明である。
以上詳細に説明したように、本発明にょる■−Ｖ族化合
物半導体多結晶製造法においては、■族およびＶ族元素
の蒸気から多結晶を合成し、さらには多結晶を単結晶製
造用のるつぼ内部に直接堆積成長させることが出来るた
め、尚純度の化合物半導体多結晶を直ちに単結晶製造に
用いる形で製造できるので、高純度の多結晶を安価にか
つ工程を簡略化して製造できるという利点がある。
物半導体多結晶製造法においては、■族およびＶ族元素
の蒸気から多結晶を合成し、さらには多結晶を単結晶製
造用のるつぼ内部に直接堆積成長させることが出来るた
め、尚純度の化合物半導体多結晶を直ちに単結晶製造に
用いる形で製造できるので、高純度の多結晶を安価にか
つ工程を簡略化して製造できるという利点がある。
第１図は従来の水平ブリッジマン法を示す断面略図、第
２図は本発明方法の一実施例としてＩｎＰ多結晶の製造
容器の概略を示す断面略図である。 １・・・石英アンプル、 ２・・・石英ボート、３・
・・■族元素、 ４・・・■族元素、１１・・・赤り
ん、１２・・・溶融インジウム、１３・・・溶融インジ
ウム支持容器、１４・・・単結晶製造用るつは、１訃・
・気相成長したＩｎＰ、 １６・・・石英アンプル、
１７・・・ＩｎＰ合成反応域。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 白水常雄 外１名
２図は本発明方法の一実施例としてＩｎＰ多結晶の製造
容器の概略を示す断面略図である。 １・・・石英アンプル、 ２・・・石英ボート、３・
・・■族元素、 ４・・・■族元素、１１・・・赤り
ん、１２・・・溶融インジウム、１３・・・溶融インジ
ウム支持容器、１４・・・単結晶製造用るつは、１訃・
・気相成長したＩｎＰ、 １６・・・石英アンプル、
１７・・・ＩｎＰ合成反応域。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 白水常雄 外１名
Claims (1)
- （１）単結晶製造に直ちに利用可能な反応容器の他に、
■−ｖ族化合物半導体を構成する各構成元素材をそれぞ
れ別個に支持配置した閉管を備え、前記各構成元素の蒸
気から前記反応容器内部表面において前記■−ｖ族化合
物半導体を気相成長することを特徴とする化合物半導体
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182141A JPS5973500A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 化合物半導体製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57182141A JPS5973500A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 化合物半導体製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973500A true JPS5973500A (ja) | 1984-04-25 |
Family
ID=16113061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57182141A Pending JPS5973500A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 化合物半導体製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973500A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012046367A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Showa Denko Kk | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体多結晶の製造装置及び製造方法 |
-
1982
- 1982-10-19 JP JP57182141A patent/JPS5973500A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012046367A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Showa Denko Kk | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体多結晶の製造装置及び製造方法 |
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