JPS60131892A - 単結晶育成装置 - Google Patents
単結晶育成装置Info
- Publication number
- JPS60131892A JPS60131892A JP23957483A JP23957483A JPS60131892A JP S60131892 A JPS60131892 A JP S60131892A JP 23957483 A JP23957483 A JP 23957483A JP 23957483 A JP23957483 A JP 23957483A JP S60131892 A JPS60131892 A JP S60131892A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- heater
- heat shield
- crucible
- susceptor ring
- 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.)
- Pending
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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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】
る０ＧａＡｓ 、 ＧａＰ等の単結晶は、チョクラルＸ
＃ −法Ｃ以下「Ｏｚ法」という。）、ボート成長法
等によって製造されている。特に、Ｏｚや 法は、大直径の円形断面の単結晶が得・すいこと、ｐ型
またはｎ型の伝導性を決定する不純物を添加しないアン
ドープ単結晶の育成が容易であるという特長を有してい
るが、従来はヒーター、ヒートシールド等にグラファイ
ト製品を用いているため炭素が単結晶中に混入し、また
、特にヒーターの損耗が著るしい等の問題があった。さ
らに、炭素はＧａＡＢ中で浅いアクセプター準位を形成
して比抵抗を低下させるので半絶縁性のアンドーグ（）
ａＡｓ単結晶を製造する場合問題となっていた。
＃ −法Ｃ以下「Ｏｚ法」という。）、ボート成長法
等によって製造されている。特に、Ｏｚや 法は、大直径の円形断面の単結晶が得・すいこと、ｐ型
またはｎ型の伝導性を決定する不純物を添加しないアン
ドープ単結晶の育成が容易であるという特長を有してい
るが、従来はヒーター、ヒートシールド等にグラファイ
ト製品を用いているため炭素が単結晶中に混入し、また
、特にヒーターの損耗が著るしい等の問題があった。さ
らに、炭素はＧａＡＢ中で浅いアクセプター準位を形成
して比抵抗を低下させるので半絶縁性のアンドーグ（）
ａＡｓ単結晶を製造する場合問題となっていた。
本発明者等は、炭素の混入のないＯＺ法単結晶育成装置
を開発することを目的として鋭意研究を重ねた結果本発
明に到達したものである。
を開発することを目的として鋭意研究を重ねた結果本発
明に到達したものである。
本発明の上記の目的は、ブラフアイトラ用いて作製され
たヒーター、ヒートシールド、ルツボ・ベース及びサセ
プターリングを有するＯｚ法による単結晶育成装置にお
いて、上記ヒーター、ヒートシールド、ルツボ・ベース
及びサセプターリングの表面を厚さが０．７〜・２間の
炭化ケイ素薄膜または窒化ホウ素薄膜によって被覆した
ことを特徴とする装置によって達せられる。
たヒーター、ヒートシールド、ルツボ・ベース及びサセ
プターリングを有するＯｚ法による単結晶育成装置にお
いて、上記ヒーター、ヒートシールド、ルツボ・ベース
及びサセプターリングの表面を厚さが０．７〜・２間の
炭化ケイ素薄膜または窒化ホウ素薄膜によって被覆した
ことを特徴とする装置によって達せられる。
第１図はＣＺ法による単結晶育成装置の縦断正面横形図
である。
である。
／は高圧容器下ある。容器／の内部は通常はλ〜りθ気
圧程度の圧力に保たれる。単結晶は容器／の内部で育成
される。容器／は通常はステンレス製である１、２はル
ツボである。ルツボ２は、Ａｌ２Ｏ３，石英、熱分解法
による窒化ホウ素（以下１− Ｐ Ｂ Ｎ Ｊという。
圧程度の圧力に保たれる。単結晶は容器／の内部で育成
される。容器／は通常はステンレス製である１、２はル
ツボである。ルツボ２は、Ａｌ２Ｏ３，石英、熱分解法
による窒化ホウ素（以下１− Ｐ Ｂ Ｎ Ｊという。
）等によって作製される。ルツボλ内に多結晶Ｃ）ａＡ
ｓ 、 ＧａＰ等の単結晶原料及び必要に応じて封止剤
であるＢ２０ｓｔ収容して単結晶を育成させる。３は、
ルツボ・ベースである。ルツボベース３は、ルツボ２を
支持し、かつ、高圧容器／の外部から駆動されてルツボ
コラ所望の速度で回転させる。Ｚは、サセプターリング
である。サセプターリンググは、ルツボ２の周囲を囲ん
で、ルツボ２に必要な温度分布を与える。ｊはヒーター
である。ヒーターｊは１、通常は円筒状またはワイング
ラス状の形状を有して、ルツボ−２ｔ−下部及び周囲か
ら加熱する。ヒーターオは高圧容器／の外部から通電加
熱される。乙はヒータシールドである。
ｓ 、 ＧａＰ等の単結晶原料及び必要に応じて封止剤
であるＢ２０ｓｔ収容して単結晶を育成させる。３は、
ルツボ・ベースである。ルツボベース３は、ルツボ２を
支持し、かつ、高圧容器／の外部から駆動されてルツボ
コラ所望の速度で回転させる。Ｚは、サセプターリング
である。サセプターリンググは、ルツボ２の周囲を囲ん
で、ルツボ２に必要な温度分布を与える。ｊはヒーター
である。ヒーターｊは１、通常は円筒状またはワイング
ラス状の形状を有して、ルツボ−２ｔ−下部及び周囲か
ら加熱する。ヒーターオは高圧容器／の外部から通電加
熱される。乙はヒータシールドである。
ヒートシールド６はヒータータの外側を囲んで保温し、
単結晶育成の際の熱環境を整える。ルツボ・ベース３、
サセプターリンググ、及びヒーター！は通常はグラファ
イトにより作製される。ヒートシールド６はグラファイ
ト製であって内部に断熱拐としてグラファイトフェルト
２を装入されるＣ場合が多い。♂は単結晶引上げ軸であ
る。
単結晶育成の際の熱環境を整える。ルツボ・ベース３、
サセプターリンググ、及びヒーター！は通常はグラファ
イトにより作製される。ヒートシールド６はグラファイ
ト製であって内部に断熱拐としてグラファイトフェルト
２を装入されるＣ場合が多い。♂は単結晶引上げ軸であ
る。
本発明に係る単結晶育成装置ではルツボ・ベース３、サ
セプターリングク、ヒーターｊ及びヒートシールド乙の
表面、少なくともヒータｊの表面を炭化ケイ素（ｓｉｃ
）薄膜又は窒ｒヒホウ素（ＢＮ）薄膜でｗＬ覆する。上
記薄膜は熱分解法によシ形成される。薄膜の厚さは０．
７〜−２Ｍが好ましく、０．２〜θ、グ悶であるとさら
に好ましい。
セプターリングク、ヒーターｊ及びヒートシールド乙の
表面、少なくともヒータｊの表面を炭化ケイ素（ｓｉｃ
）薄膜又は窒ｒヒホウ素（ＢＮ）薄膜でｗＬ覆する。上
記薄膜は熱分解法によシ形成される。薄膜の厚さは０．
７〜−２Ｍが好ましく、０．２〜θ、グ悶であるとさら
に好ましい。
厚さがθ、／咽よシも小さいと薄膜の強度が不足し、２
膿を超えると、熱膨張率の差によシ剥離しやすいので好
ましくない。
膿を超えると、熱膨張率の差によシ剥離しやすいので好
ましくない。
また、窒化ホウ素薄膜を用いると炭化ケイ素を用いる場
合よシもケイ素等の不純物の混入を少なくできるので好
ましい。
合よシもケイ素等の不純物の混入を少なくできるので好
ましい。
本発明に係る装置を用いると、得られた単結晶中に炭素
の混入が従来法に比較して格段に減少するので、アンド
ープの半絶縁性ＧａＡｓ単結晶を育成させた場合、比抵
抗が高く、／×７ｊ〜さらに、ヒーター等からの炭素の
揮散が防止できるのでグラファイト製部品、特にヒータ
ーの寿命が極めて長くなる。
の混入が従来法に比較して格段に減少するので、アンド
ープの半絶縁性ＧａＡｓ単結晶を育成させた場合、比抵
抗が高く、／×７ｊ〜さらに、ヒーター等からの炭素の
揮散が防止できるのでグラファイト製部品、特にヒータ
ーの寿命が極めて長くなる。
本発明を実施例に基づいて、さらに具体的に説明する。
実施例
英国Ｍｅｔａｌ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ社” Ｍｅｌｂｏｕ
ｒｎ ”型結晶育成−装置を用いて、封止剤としてＢ２
Ｏ３を用いる液体封止Ｃ２法によりアンドープＧａ Ａ
ｓ単結晶を育ＪＪｙ、した。
ｒｎ ”型結晶育成−装置を用いて、封止剤としてＢ２
Ｏ３を用いる液体封止Ｃ２法によりアンドープＧａ Ａ
ｓ単結晶を育ＪＪｙ、した。
ＰＢＮ製ルツルツボ属ガリウム２ｏｏｏｇ、ひ素２／６
０９及びＢ２０． ｔ ｔ） ０ ！９ｋ 仕込７ｖり
。
０９及びＢ２０． ｔ ｔ） ０ ！９ｋ 仕込７ｖり
。
なお、上記各原料は純度？ ９．９９９９％（いわゆる
、ｓｉＸ ４ｉｎθ）級のものを用いた。ルツボ・ペー
スト、サセプターリング、ヒーター及びヒーＰＢＮ）に
よって１．０．２ ｊｍＭの厚さにコーティングしたも
のを用いた。
、ｓｉＸ ４ｉｎθ）級のものを用いた。ルツボ・ペー
スト、サセプターリング、ヒーター及びヒーＰＢＮ）に
よって１．０．２ ｊｍＭの厚さにコーティングしたも
のを用いた。
高圧容器内ｆ ／ ０−’Ｔｏ ｒｒ まで減圧排気し
た後、窒素を導入し内圧全２θ気圧とした。
た後、窒素を導入し内圧全２θ気圧とした。
ルツボを１３夕０ ’Ｑまで昇温し、ＧａＡｅ融敵を得
た後、ＧａＡｓ単結晶の引上げを開始した。
た後、ＧａＡｓ単結晶の引上げを開始した。
引上げ方向はく／θθ〉方向とした。
得られたＧａＡｓ単結晶の直径２！間、重量は３オｏｏ
ｇであった。
ｇであった。
上記ＧａＡｓ単結晶のシード側（結晶成長開始端）、中
央部及び末端部から、評価用ウエノ・ヲ切す出した。
央部及び末端部から、評価用ウエノ・ヲ切す出した。
上記単結晶中の炭素礎度は♂Ｘ ／ ０” ｃｍ−３（
フーリエ変換工Ｒ法）、Ｂ１濃度はθ、／！重量ｐｐｍ
（フレームレス原子吸光法）であった。
フーリエ変換工Ｒ法）、Ｂ１濃度はθ、／！重量ｐｐｍ
（フレームレス原子吸光法）であった。
比抵抗はオ璽×ＩＯ咽の試験片についてコ端法で測定し
て、シード１１１１２．ｊ×／θΩ・ｍ中央部／、♂×
／θΩ・σ末端部／）×／θ８Ω・副であった。
て、シード１１１１２．ｊ×／θΩ・ｍ中央部／、♂×
／θΩ・σ末端部／）×／θ８Ω・副であった。
上記ウェハをＡｓＨ３雰囲気中？！θ’０，２０分間ア
ニールした後の比抵抗はそれぞれ、♂、！×／θΩ・ｃ
ｍ、？、３Ｘ／θΩ＠備、７゜０ Ｘ ／ ０Ω−口で
あった。
ニールした後の比抵抗はそれぞれ、♂、！×／θΩ・ｃ
ｍ、？、３Ｘ／θΩ＠備、７゜０ Ｘ ／ ０Ω−口で
あった。
また、ＰＢＮ薄膜の剥離は全くなかった。
比較例
ヒーター、ヒートシールド、ルツボベース及びサセプタ
ーリング１ＰＢＮでコーティングせｒ、他の条件は実施
例と同様として成長させたＧａＡ３単結晶から実施例と
同様にして切シ出した試験用ウェハについて測定したと
ころ次の通シであった。
ーリング１ＰＢＮでコーティングせｒ、他の条件は実施
例と同様として成長させたＧａＡ３単結晶から実施例と
同様にして切シ出した試験用ウェハについて測定したと
ころ次の通シであった。
炭素０度ｊ、／×１０ ｃｍ 、比抵抗はシード側２．
３×／θ８Ω・α、中央部９．ｔ Ｘ ／ ０７Ω・口
、末端部ｇ、ｄ； Ｘ ／θΩ・国であった。ＡｓＨ３
雰囲名中イオθ℃２０分間アニール後は、それぞれ、７
、夕×／ ０７Ω・ｆｆｉ、 乙、３×１０’Ω＠ｃｍ
、／、２＞： ／ ０６Ω・σであった。
３×／θ８Ω・α、中央部９．ｔ Ｘ ／ ０７Ω・口
、末端部ｇ、ｄ； Ｘ ／θΩ・国であった。ＡｓＨ３
雰囲名中イオθ℃２０分間アニール後は、それぞれ、７
、夕×／ ０７Ω・ｆｆｉ、 乙、３×１０’Ω＠ｃｍ
、／、２＞： ／ ０６Ω・σであった。
第１図は、Ｃ２法による単結晶成長装置の縦断正面模型
図であって、図中３． ｇ、 Ｊ−および乙はそれぞれ
、 ３・・・・・・・・・ルツボ・ベース ダ・・・・・・・・・サセプターリングＳ・・・・・・
・・・ヒーター 乙・・・・・・・・ヒートシールド をあられす。 特許出願人 三菱モンサント化成株式会社三菱化成工業
株式会社 代理人 弁理士 長径用 − （ほか７名）
図であって、図中３． ｇ、 Ｊ−および乙はそれぞれ
、 ３・・・・・・・・・ルツボ・ベース ダ・・・・・・・・・サセプターリングＳ・・・・・・
・・・ヒーター 乙・・・・・・・・ヒートシールド をあられす。 特許出願人 三菱モンサント化成株式会社三菱化成工業
株式会社 代理人 弁理士 長径用 − （ほか７名）
Claims (1)
- グラファイトを用いて作製されたヒーター、ヒートシー
ルド、ルツボ・ベース及びサセプターリングを有するチ
ョクラルスト嘉による単結晶育成装置において、上記ヒ
ーター、ヒートシールド、ルツボ・ベース及びサセプタ
ーリングの表面を厚さが０．７〜−２１１１１１１の炭
化ケイ素薄膜または窒化ホウ素薄膜によって被覆したこ
とを特徴とする装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23957483A JPS60131892A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 単結晶育成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23957483A JPS60131892A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 単結晶育成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131892A true JPS60131892A (ja) | 1985-07-13 |
Family
ID=17046817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23957483A Pending JPS60131892A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 単結晶育成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131892A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62138385A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体単結晶の引上装置 |
| JPS62216990A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-24 | Sakaguchi Dennetsu Kk | 単結晶成長装置 |
| JPS63166790A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶引上装置 |
| JPH01286992A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Nippon Mining Co Ltd | 単結晶成長装置 |
| JPH04231459A (ja) * | 1990-06-06 | 1992-08-20 | Union Carbide Coatings Service Technol Corp | 窒化硼素製るつぼ及びそれを製造するための方法 |
| US5207992A (en) * | 1986-12-26 | 1993-05-04 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Silicon single crystal pulling-up apparatus |
| JP2009058387A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Rhythm Watch Co Ltd | 振り子装置 |
| CN101899703A (zh) * | 2010-08-06 | 2010-12-01 | 浙江碧晶科技有限公司 | 晶体硅锭生长及其硅原料提纯用坩埚及其制备和应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840666U (ja) * | 1971-09-16 | 1973-05-23 | ||
| JPS5751195A (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-25 | Toshiba Corp | Preparation of single crystal |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP23957483A patent/JPS60131892A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840666U (ja) * | 1971-09-16 | 1973-05-23 | ||
| JPS5751195A (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-25 | Toshiba Corp | Preparation of single crystal |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62138385A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体単結晶の引上装置 |
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| JPH0535119B2 (ja) * | 1986-03-18 | 1993-05-25 | Sakaguchi Electric Heaters | |
| JPS63166790A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶引上装置 |
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