JPS60155599A - ３−５族混晶結晶の成長方法 - Google Patents
３−５族混晶結晶の成長方法Info
- Publication number
- JPS60155599A JPS60155599A JP59012493A JP1249384A JPS60155599A JP S60155599 A JPS60155599 A JP S60155599A JP 59012493 A JP59012493 A JP 59012493A JP 1249384 A JP1249384 A JP 1249384A JP S60155599 A JPS60155599 A JP S60155599A
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- JP
- Japan
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- crystal
- pulling
- growth
- lattice constant
- growing
- Prior art date
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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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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
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- Inorganic 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】
（産業上の利用分野）
本発明は引上法によシ融液よ！ＤＩ−Ｖ族三元混晶バル
ク結晶を成長する成長方法に関する。
ク結晶を成長する成長方法に関する。
（従来技術とその問題点）
ＩｎＡａｚＰｔ−ｘ ＋ＩｎＧａ、（Ｐｔ−ｘ ｌ Ｇ
ａＡｇｚＰｕ−ｘ ＊等のＩ−■族三元混晶結晶は高速
度素子、光素子等を製造するにあたって重要な材料であ
る。これ等の混晶結晶を成長するには従来気相成長法に
よる結晶成長が一般に行なわれているが、気相成長法は
成長速度が遅いため成長層の厚いもの、特に混晶基板用
結晶の成長などには融液よシ引上法によシ結晶を成長さ
せることが有利である。
ａＡｇｚＰｕ−ｘ ＊等のＩ−■族三元混晶結晶は高速
度素子、光素子等を製造するにあたって重要な材料であ
る。これ等の混晶結晶を成長するには従来気相成長法に
よる結晶成長が一般に行なわれているが、気相成長法は
成長速度が遅いため成長層の厚いもの、特に混晶基板用
結晶の成長などには融液よシ引上法によシ結晶を成長さ
せることが有利である。
このようなことからＩｎＡｓｘＰ□−８混晶結晶を融液
よシ引上法を用いて成長を行った例としてＪ 、Ｐｈｙ
ｇ。
よシ引上法を用いて成長を行った例としてＪ 、Ｐｈｙ
ｇ。
Ｃｈｅｍ、５ｏＬｉｄｓ、１９７１．Ｖｏｌ、３２ Ｐ
、２６１３〜Ｐ、２６１９に発表された論文などがある
。しかしながら融液よシ混晶結晶を成長した場合相図よ
シあきらかなように成長の経過とともに融液組成が変動
することによシ成長結晶内での組成は結晶の上、下で大
きな差を持つ。この組成の変化は成長結晶の格子定数の
変化と対応するために、格子定数の差にもとづく内部応
力の発生原因となシその結果バルク結晶内に歪が発生す
る。このようなバルク結晶からウェハーを切断した場合
、切断ウェハー並びにバルク結晶そのものにクラックが
入るばかりか歪の大きい時にはまったくウェハーに切断
出来ないと云う欠点があった。
、２６１３〜Ｐ、２６１９に発表された論文などがある
。しかしながら融液よシ混晶結晶を成長した場合相図よ
シあきらかなように成長の経過とともに融液組成が変動
することによシ成長結晶内での組成は結晶の上、下で大
きな差を持つ。この組成の変化は成長結晶の格子定数の
変化と対応するために、格子定数の差にもとづく内部応
力の発生原因となシその結果バルク結晶内に歪が発生す
る。このようなバルク結晶からウェハーを切断した場合
、切断ウェハー並びにバルク結晶そのものにクラックが
入るばかりか歪の大きい時にはまったくウェハーに切断
出来ないと云う欠点があった。
（発明の目的）
本発明の目的はこのような従来の欠点を除去せしめてウ
ェハー加工時にクラックの発生し力い■−Ｖ族混晶バル
ク結晶の成長方法を提供することにある。
ェハー加工時にクラックの発生し力い■−Ｖ族混晶バル
ク結晶の成長方法を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の特徴は引上法を用いて原料融液よりＩ−Ｖ族三
元混晶バルク結晶を成長させるにあたって成長した結晶
内の格子定数の差が０．３４以内におさまる範囲で引上
成長を停止し成長結晶内の格子定数の差によ多発生する
内部応力を極力少なくしたことにある。
元混晶バルク結晶を成長させるにあたって成長した結晶
内の格子定数の差が０．３４以内におさまる範囲で引上
成長を停止し成長結晶内の格子定数の差によ多発生する
内部応力を極力少なくしたことにある。
（実施例）
例−１原料融液の組成がモル比でＩｎＰ８０％。
ＩｎＡｓが２０％になるようＫＩｎＰ多結晶３５０ｇ及
びＩｎＡｓ多結晶１０２．をＰＢＮるっぽ等に入れ、し
かる後に封止用酸化硼素を厚さ１０ｆｌとなるように原
料多結晶上部にのせ、かつ加圧圧力は窒素ガス２８気圧
とし、種結晶に＜ｉ ｉ ｉ＞方位のＩｒＡｓＰ結晶を
用い引上速度をＱ、 １１１１７分９種結晶の回転数は
１５１１ｉ＆分の条件で原料融液量の８０９６を引上成
長した。
びＩｎＡｓ多結晶１０２．をＰＢＮるっぽ等に入れ、し
かる後に封止用酸化硼素を厚さ１０ｆｌとなるように原
料多結晶上部にのせ、かつ加圧圧力は窒素ガス２８気圧
とし、種結晶に＜ｉ ｉ ｉ＞方位のＩｒＡｓＰ結晶を
用い引上速度をＱ、 １１１１７分９種結晶の回転数は
１５１１ｉ＆分の条件で原料融液量の８０９６を引上成
長した。
成長後の結晶の同化率ｔｇ＋に対する位置の格子定数を
Ｘ ｌｙｅンド法によ請求めたところ第１図のＡに示す
とと（ｇ＝０．１の部分で格子定数は５．８９２３Ｘ。
Ｘ ｌｙｅンド法によ請求めたところ第１図のＡに示す
とと（ｇ＝０．１の部分で格子定数は５．８９２３Ｘ。
ｇ＝０．４の部分で５．８９６８Ａ 、 ｇ＝０．６の
部分で５．９０１６Ａ。
部分で５．９０１６Ａ。
ｇ＝０．８の部分で５．９１１５Ａで成長結晶の上、下
即ちｇ＝０１の部分とｇ＝０８の部分での格子定数の変
化率はΔａ／ａ＝０．３９６でおった。格子定数の変化
率がこの範囲内であればバルク結晶とそこから切断した
ウェハーにクラックは発生しなかった。
即ちｇ＝０１の部分とｇ＝０８の部分での格子定数の変
化率はΔａ／ａ＝０．３９６でおった。格子定数の変化
率がこの範囲内であればバルク結晶とそこから切断した
ウェハーにクラックは発生しなかった。
例−２原料融液の組成がモル比でＩｎＰ７０％。
ＩｎＡｓが３０％になるようにＩｎＰ多結晶３０６ｇ。
Ｉ ｎＡ ａ多結晶１７０ｇを用いて例−１と同一の条
件で原料融液量の８０％を引上成長を行った。成長結晶
のｇに対する位置の格子定数をＸ線ボンド法によ請求め
たところ第１図のＢに示すごとくＦｏｌの部分で格子定
数は５．８９９ ｔＸ 、 ｇ＝Ｑ、４の部分で５．９
０６７Ａ 、 ｇ＝０．６の部分で５．９１４２Ａ 、
ｇ＝０．８の部分で５．９４４５Ａで成長結晶の上、
下での格子定数の変化率はΔ’／ａ ”’ ０．７６
Ｎであった。
件で原料融液量の８０％を引上成長を行った。成長結晶
のｇに対する位置の格子定数をＸ線ボンド法によ請求め
たところ第１図のＢに示すごとくＦｏｌの部分で格子定
数は５．８９９ ｔＸ 、 ｇ＝Ｑ、４の部分で５．９
０６７Ａ 、 ｇ＝０．６の部分で５．９１４２Ａ 、
ｇ＝０．８の部分で５．９４４５Ａで成長結晶の上、
下での格子定数の変化率はΔ’／ａ ”’ ０．７６
Ｎであった。
この成長結晶を厚さ０．６ｆｆのウェハーに切断した時
に例−１で成長した組成の結晶では発生しなかったクラ
ックがバルク結晶並びに切断ウェハーに発生した。尚こ
のり２ツクは成長結晶内での格子定数の差が大きくなる
につれて増大することが成長実験よシ判明した。
に例−１で成長した組成の結晶では発生しなかったクラ
ックがバルク結晶並びに切断ウェハーに発生した。尚こ
のり２ツクは成長結晶内での格子定数の差が大きくなる
につれて増大することが成長実験よシ判明した。
例−３原料融液の組成がモル比でＩｎＰ７０％。
ＩｎＡｓが３０ｇ６になるようにＩｎＰ多結晶３０６ｇ
。
。
ＩｎＡｓ多結晶１７０ｇを用い例−１と同一の条件で引
上成長を開始しｇ＝０．６まで成長したところで融液よ
り結晶を切離し成長を終了した。引上結晶の直径はほぼ
一定であるから、引き上げた長さを監視しておけば同化
率はその場でめられる。
上成長を開始しｇ＝０．６まで成長したところで融液よ
り結晶を切離し成長を終了した。引上結晶の直径はほぼ
一定であるから、引き上げた長さを監視しておけば同化
率はその場でめられる。
成長後バルク結晶のｇに対する位置の格子定数をＸ線ボ
ンド法によ請求めたところ第１図のＣに示すとと＜ ［
＝＝０．１の部分で格子定数は５．８９９０Ｘ。
ンド法によ請求めたところ第１図のＣに示すとと＜ ［
＝＝０．１の部分で格子定数は５．８９９０Ｘ。
ｇ＝０．４ （２） 部分テ５．９０６６Ａ 、 ｇ＝
０．６ （Ｄ 部分子 ５．９１４ＯＡで成長結晶の
上、下での格子定数の変化率はΔａ／ａ ＝ ０．２５
％であった。このバルク結晶を０．偕肩のウェハーに切
断したところ切断時に発生するバルク結晶並びにウエノ
・−におけるクラックもなく良好なるウェハーが得られ
た。
０．６ （Ｄ 部分子 ５．９１４ＯＡで成長結晶の
上、下での格子定数の変化率はΔａ／ａ ＝ ０．２５
％であった。このバルク結晶を０．偕肩のウェハーに切
断したところ切断時に発生するバルク結晶並びにウエノ
・−におけるクラックもなく良好なるウェハーが得られ
た。
以後一連の実験から引上法を用いて原料融液よ、ｂｉ−
ｖ族三元混晶バルク結晶を成長させるにあたって、成長
結晶内の格子定数の差が０．３４以内で引上成長を停止
することによって成長結晶内の格子定数の差よ多発生す
る内部応力を少くし成長結晶よシフラックのないウェハ
ーを切断することが可能と成った。
ｖ族三元混晶バルク結晶を成長させるにあたって、成長
結晶内の格子定数の差が０．３４以内で引上成長を停止
することによって成長結晶内の格子定数の差よ多発生す
る内部応力を少くし成長結晶よシフラックのないウェハ
ーを切断することが可能と成った。
尚本実施例ではＩ ｎＡ ｓ ｘＰ １−ｘ混晶結晶に
ついてのみ述べたが他のｔ−Ｖ族三元混晶結晶であるＩ
ｎＧａｚＡｓｌ−１＋ ＩｎＧａｚＰｔ−ｘ等の結晶引
上成長にも適用できることは明らかである。
ついてのみ述べたが他のｔ−Ｖ族三元混晶結晶であるＩ
ｎＧａｚＡｓｌ−１＋ ＩｎＧａｚＰｔ−ｘ等の結晶引
上成長にも適用できることは明らかである。
第１図は引上法を用いてＩｎＡｓｚＰｌ−１混晶を成長
した際の固化率（ｇ）に対しての成長結晶の格子定数の
変化率（Δａ／８）を示した図である。
した際の固化率（ｇ）に対しての成長結晶の格子定数の
変化率（Δａ／８）を示した図である。
Claims (1)
- 引上法を用いて原料融液よ、ｂｉ−ｖ族三元混晶バルク
結晶を成長させる方法において、まず同化率に対する引
上成長の格子定数変化率をめておき、引上成長する際に
固化率を監視して同一の引上結晶内の格子定数の差が０
．３４以内におさまる範囲の固化率で引上酸４＆停止す
ることを特徴とするＩ−Ｖ族混晶結晶の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012493A JPS60155599A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | ３−５族混晶結晶の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012493A JPS60155599A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | ３−５族混晶結晶の成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155599A true JPS60155599A (ja) | 1985-08-15 |
Family
ID=11806907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59012493A Pending JPS60155599A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | ３−５族混晶結晶の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155599A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01286998A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Nippon Mining Co Ltd | ３−ｖ族混晶結晶の製造方法 |
| JPH0531720U (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-27 | 象印マホービン株式会社 | 炊飯器 |
-
1984
- 1984-01-26 JP JP59012493A patent/JPS60155599A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01286998A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Nippon Mining Co Ltd | ３−ｖ族混晶結晶の製造方法 |
| JPH0531720U (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-27 | 象印マホービン株式会社 | 炊飯器 |
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