JPS62216995A - 化合物半導体単結晶の育成装置 - Google Patents
化合物半導体単結晶の育成装置Info
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- JPS62216995A JPS62216995A JP6112186A JP6112186A JPS62216995A JP S62216995 A JPS62216995 A JP S62216995A JP 6112186 A JP6112186 A JP 6112186A JP 6112186 A JP6112186 A JP 6112186A JP S62216995 A JPS62216995 A JP S62216995A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
［発明の目的１
（産業上の利用分野）
本発明は化合物半導体単結晶の育成装置に関し、持にＧ
ａＰ、ＧａＡｓ、ｌ ｎＰなとの平衡解離圧の高い化合
物半導体の単結晶の育成装置に１糸わるものである。
ａＰ、ＧａＡｓ、ｌ ｎＰなとの平衡解離圧の高い化合
物半導体の単結晶の育成装置に１糸わるものである。
〈従来の技術）
従来、ＧａＰ、ＧａＡＳ、ＩｎＰ’、ｆｆｉどの平行解
離圧の高い化合物半導体の単結晶の育成ｌＪ、例えば第
ｙ−１図に示す如く行われる。即ち、前記化合物半導体
の原料をルツボ１内に’＋ＴＪ ｆｌｉ Ｌ／、その原
（１融８２２表面を不活性液体３で？１２７．ｉ シた
状！こて、引上げ軸４の下端に保持された種ｆ、−晶５
を））う記１；ｔ（シｎ融′ａ２に浸漬し、引き上ける
ことにＪ：す１ヒ合物半導体単結晶（以下、単結晶）６
がｎ成さｌ′ｔろ。
離圧の高い化合物半導体の単結晶の育成ｌＪ、例えば第
ｙ−１図に示す如く行われる。即ち、前記化合物半導体
の原料をルツボ１内に’＋ＴＪ ｆｌｉ Ｌ／、その原
（１融８２２表面を不活性液体３で？１２７．ｉ シた
状！こて、引上げ軸４の下端に保持された種ｆ、−晶５
を））う記１；ｔ（シｎ融′ａ２に浸漬し、引き上ける
ことにＪ：す１ヒ合物半導体単結晶（以下、単結晶）６
がｎ成さｌ′ｔろ。
ところで、こうした単結晶６の育成においては、結晶固
液界面近傍の温度勾配を小さくかつその固液界面なより
フラゾ１へな状態にして結晶欠陥である転移の少ない（
転移密度＜１０１ケ、７ｃｍ２）良質なｇｉ結晶をＩＱ
る方法が試みられている。例えば、ホラ（・ゾーンを改
良したり、不活性液ｌ＊層（Ｂ２０３ ）の被覆厚さを
調整したり、アフタヒータ＝−を設首したりづる等の改
良がなされている。
液界面近傍の温度勾配を小さくかつその固液界面なより
フラゾ１へな状態にして結晶欠陥である転移の少ない（
転移密度＜１０１ケ、７ｃｍ２）良質なｇｉ結晶をＩＱ
る方法が試みられている。例えば、ホラ（・ゾーンを改
良したり、不活性液ｌ＊層（Ｂ２０３ ）の被覆厚さを
調整したり、アフタヒータ＝−を設首したりづる等の改
良がなされている。
こした手段により、単結晶の育成中にＪ３ける固費界面
近（方のＣ品度勾配’ｉ ５０ ”Ｃ、ｃ）ｕ以下と小
さく −ｒることができる。
近（方のＣ品度勾配’ｉ ５０ ”Ｃ、ｃ）ｕ以下と小
さく −ｒることができる。
しかしながら、従来技）むによれば、引き上げ単結晶の
転移密度は必ずしも低くなっていない。また、１１！
転移密度（１０’ケ／′ｃｍ２）の甲、情晶が得らたど
してし局部的（ウェハの中央蹟Ｉ４．）なので、その歩
留りは１０％前後と非常に低い。この原因（ユ、第６図
に示ず如く単結晶６の固１イｌ界面７がフラゾ［〜でな
いことによる。従って、１、を米技１，１．ｊでは、第
４図の矢印（二示す叫く熱が単結晶６の側面から逃げ、
似転じ密１すの単結晶の歩留りが非常に１バくなる。
転移密度は必ずしも低くなっていない。また、１１！
転移密度（１０’ケ／′ｃｍ２）の甲、情晶が得らたど
してし局部的（ウェハの中央蹟Ｉ４．）なので、その歩
留りは１０％前後と非常に低い。この原因（ユ、第６図
に示ず如く単結晶６の固１イｌ界面７がフラゾ［〜でな
いことによる。従って、１、を米技１，１．ｊでは、第
４図の矢印（二示す叫く熱が単結晶６の側面から逃げ、
似転じ密１すの単結晶の歩留りが非常に１バくなる。
（発明が６７決しようとする問題点）
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、固液界面の
形状を従来と比べよりフラゾｉ・にし、低転移密度な単
結晶の歩留りを向上できる化合１勿半導体ｔｉｉ結晶の
育成装置を提供することを目的とする。
形状を従来と比べよりフラゾｉ・にし、低転移密度な単
結晶の歩留りを向上できる化合１勿半導体ｔｉｉ結晶の
育成装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（間笛点を解決するための手段）
本発明は、引上げ軸に熱伝導性のよい（イＩＴＩからな
る熱伝導媒体を設けるとともに、ルツ、ＩＣの内側に熱
遮蔽板を設けることを特ｉ牧とし、もって単結晶の固液
界面の形状を従来よりフラットにし、低乾（′Ａ重密度
！ｔ１結晶の歩留りの向上をなしえろものである。
る熱伝導媒体を設けるとともに、ルツ、ＩＣの内側に熱
遮蔽板を設けることを特ｉ牧とし、もって単結晶の固液
界面の形状を従来よりフラットにし、低乾（′Ａ重密度
！ｔ１結晶の歩留りの向上をなしえろものである。
（作用）
本発明によれば、引上げ軸に熱１ｉ７ｉ尊性のよい材料
からなる熱伝導媒体を設け、力計つルツボの内側に熱遮
蔽板を設けることで、単結晶の断面を通して単結晶軸方
向のみに熱を均一に逃がし、もって単結晶の固液界面の
形状をフラットにして歩留りの向上をなしえる。
からなる熱伝導媒体を設け、力計つルツボの内側に熱遮
蔽板を設けることで、単結晶の断面を通して単結晶軸方
向のみに熱を均一に逃がし、もって単結晶の固液界面の
形状をフラットにして歩留りの向上をなしえる。
（実施図）
以下、本発明の一実施例について第１図を参照して説明
する。
する。
図中の１１は、回転可能なルツボである。このルツボ１
１には、表面が不活性液体１２で窄われＩ；原料融ａ１
３が収容されている。前記ルツボ］１の内壁には、第３
図＜ａ）、（ｂ）に示づ環状の熱遮蔽板１４が不活性液
体１２の表面から単結晶の半径以上離れて設けられてい
る。ここで、このλｊ１遮ｊ１δ阪１４の１．イ貢は石
英またはＰＢＮよりなる。この熱遮蔽板１４の外径は前
記ルツボ１１の直（ＹＲに等しく、熱遮蔽（反１・１の
内ｉ￥Ｒ＋は後記引上げ単１轟晶の径をＲＯどした場合
、Ｒ１？１．２Ｒａ となる。前記ルツボ１］の１方に
は、回転可能な引上げ軸１５が前記原ｔ：Ｉ融液１３に
ス・１して一’？ ｊ、１自在に配設されている。前記
用）二は輔１５の下Ｃｈｉ Ｉコｌｉ、Ｑ ｒ、ｔ△Ｓ
からなる（Φ１八−１２１６が保持されている。１）１
ｊ記引上けＩ！１ｉ１１５には、第２図に示すカーボン
よりなる熱伝導媒体１７が取付けられている。この熱伝
導媒体１７の外（ＭＲ２は、口Ｉ″ｉ記甲結晶の心任Ｒ
ｏ対し、Ｒ２≦ＲＯの関係にある。また、熱伝導媒体１
７はその下端面から一定距趙２即ち陣結晶１６にかかる
部分が複数に切欠され、これら切欠部Ａより種結晶１６
が観七ミできるようになっている。なお、図中の１７８
は、前記引上げ軸１５の頂部に係止される熱伝導媒（、
ト１７の係止部を示す。
１には、表面が不活性液体１２で窄われＩ；原料融ａ１
３が収容されている。前記ルツボ］１の内壁には、第３
図＜ａ）、（ｂ）に示づ環状の熱遮蔽板１４が不活性液
体１２の表面から単結晶の半径以上離れて設けられてい
る。ここで、このλｊ１遮ｊ１δ阪１４の１．イ貢は石
英またはＰＢＮよりなる。この熱遮蔽板１４の外径は前
記ルツボ１１の直（ＹＲに等しく、熱遮蔽（反１・１の
内ｉ￥Ｒ＋は後記引上げ単１轟晶の径をＲＯどした場合
、Ｒ１？１．２Ｒａ となる。前記ルツボ１］の１方に
は、回転可能な引上げ軸１５が前記原ｔ：Ｉ融液１３に
ス・１して一’？ ｊ、１自在に配設されている。前記
用）二は輔１５の下Ｃｈｉ Ｉコｌｉ、Ｑ ｒ、ｔ△Ｓ
からなる（Φ１八−１２１６が保持されている。１）１
ｊ記引上けＩ！１ｉ１１５には、第２図に示すカーボン
よりなる熱伝導媒体１７が取付けられている。この熱伝
導媒体１７の外（ＭＲ２は、口Ｉ″ｉ記甲結晶の心任Ｒ
ｏ対し、Ｒ２≦ＲＯの関係にある。また、熱伝導媒体１
７はその下端面から一定距趙２即ち陣結晶１６にかかる
部分が複数に切欠され、これら切欠部Ａより種結晶１６
が観七ミできるようになっている。なお、図中の１７８
は、前記引上げ軸１５の頂部に係止される熱伝導媒（、
ト１７の係止部を示す。
こうした構造の育成装置を用いて化合物半）５体単結晶
を育成するとぎは、例え（Ｓ以下のように行なう。まず
、下記の条件でルツボ１１内に４ＫＯのＧａＡＳ原料を
チＶ−ジし、３ ｍｔｎΦのＧａＡｓ単結晶１８を約２
．５ＫＯ引上げた。
を育成するとぎは、例え（Ｓ以下のように行なう。まず
、下記の条件でルツボ１１内に４ＫＯのＧａＡＳ原料を
チＶ−ジし、３ ｍｔｎΦのＧａＡｓ単結晶１８を約２
．５ＫＯ引上げた。
引上げスピード： ５〜１０ ｃｍｙ’ ！−１不活性
ガス：Ａ「 圧力；２Ｑａｔｍ ルツボ回転数： ５〜２ Ｏｒ ｐ ｍ結晶回転；３〜
２ｏｒｐｍ 不活Ｉ！を媒（、トの車量： ３００−７００す１′ま
た、Ｒ＝１５６、Ｒ＋−８５、Ｒ２−７０の、Ｒ＝５０
跡とした。
ガス：Ａ「 圧力；２Ｑａｔｍ ルツボ回転数： ５〜２ Ｏｒ ｐ ｍ結晶回転；３〜
２ｏｒｐｍ 不活Ｉ！を媒（、トの車量： ３００−７００す１′ま
た、Ｒ＝１５６、Ｒ＋−８５、Ｒ２−７０の、Ｒ＝５０
跡とした。
上記実施例にかかる育成装置は、引上げ軸１５（こカー
ボンからなる熱（云導媒（本１７を設け、かつｎ１″ｉ
記ルツボ１１の内側の所定の泣首に石英又はＰＢＮより
なる熱連蔽仮コ４を設けた信造となっている。従って、
熱を第１図の失印に示す如く単結晶１８の断面を通して
単結晶１８の軸方向のみに均一に逃がすことができ、第
５図に示す如く甲、結晶１８の固液界面１９を従来より
もフラットにできる。その結果、ウェハ断面における転
位密度とウェハ中心からの距離との関係は第７図に示す
通りとなり、転位密度と固１ヒ率との関係は第８図に示
を通りである。これらの図によれば、（２Ｊ液界面１９
のフラット化に対応して転位密度も１０４ケ／’ Ｃｍ
２以下のご１１分が固化率挽口で釣５０１、（６と歩
り、ｉｉりが大幅に改外さｔしることが確認できる。
ボンからなる熱（云導媒（本１７を設け、かつｎ１″ｉ
記ルツボ１１の内側の所定の泣首に石英又はＰＢＮより
なる熱連蔽仮コ４を設けた信造となっている。従って、
熱を第１図の失印に示す如く単結晶１８の断面を通して
単結晶１８の軸方向のみに均一に逃がすことができ、第
５図に示す如く甲、結晶１８の固液界面１９を従来より
もフラットにできる。その結果、ウェハ断面における転
位密度とウェハ中心からの距離との関係は第７図に示す
通りとなり、転位密度と固１ヒ率との関係は第８図に示
を通りである。これらの図によれば、（２Ｊ液界面１９
のフラット化に対応して転位密度も１０４ケ／’ Ｃｍ
２以下のご１１分が固化率挽口で釣５０１、（６と歩
り、ｉｉりが大幅に改外さｔしることが確認できる。
なお、第７図及び第８図において、（イ）は本発明に」
：ろ１１合、（ロ）は従来にＪ：る場合を人々示す。
：ろ１１合、（ロ）は従来にＪ：る場合を人々示す。
［発明の効果］
以上詳）ルした如く本発明によれば、固′１５！ＩＶ面
の形状を従来よりフラット化させ、１０’ケ／’ Ｃｍ
２以下の低転移密度の単結晶の歩留りを向上でさる化
合物半導体単結晶の育成装置をｉ ｔｉｔできる。
の形状を従来よりフラット化させ、１０’ケ／’ Ｃｍ
２以下の低転移密度の単結晶の歩留りを向上でさる化
合物半導体単結晶の育成装置をｉ ｔｉｔできる。
第１図は本発明の一実施例に係る化合物半導体単結晶の
育成装置の説明図、第２図（ａ）は同育成装置に係る熱
伝′４媒体の縦断面図、同図（１’））（ユ同図（ａ）
のＸ矢１々図、第３図（ａ）は同育成装置に係る熱ａ散
板の断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＹ矢祝図、第４
図は従来の化合物半導体単結晶の育成装置の説明図、菊
５図は第１図の育成装置に係る単結晶の固液界面状態の
説明図、第６図（ユ第４図の育成装置に係るｔｌｉ結晶
の固１（２１早面状態の説明図、第７図は転位密ＩＩＦ
とウェハ中心からの距離との関係を示す特性図、第８図
は・Ｆ、ξ位藩度と固１ヒ率との関係を示す特性図であ
る。 １１・・・ルツボ、１２・・・不活性：Ｉ？ Ｉれ、１
３・・・１；貨ｒ１融液、１４・・・熱遮蔽板、１５・
・・・し１上げ軸、］０・・・Ｉ４結晶、１７・・・熱
伝導媒体、１８・・・単結晶、１つ・・・固液界面。 出願人代理人 弁理士 鈴江弐Ｂ 第５ 図 笥８ 図
育成装置の説明図、第２図（ａ）は同育成装置に係る熱
伝′４媒体の縦断面図、同図（１’））（ユ同図（ａ）
のＸ矢１々図、第３図（ａ）は同育成装置に係る熱ａ散
板の断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＹ矢祝図、第４
図は従来の化合物半導体単結晶の育成装置の説明図、菊
５図は第１図の育成装置に係る単結晶の固液界面状態の
説明図、第６図（ユ第４図の育成装置に係るｔｌｉ結晶
の固１（２１早面状態の説明図、第７図は転位密ＩＩＦ
とウェハ中心からの距離との関係を示す特性図、第８図
は・Ｆ、ξ位藩度と固１ヒ率との関係を示す特性図であ
る。 １１・・・ルツボ、１２・・・不活性：Ｉ？ Ｉれ、１
３・・・１；貨ｒ１融液、１４・・・熱遮蔽板、１５・
・・・し１上げ軸、］０・・・Ｉ４結晶、１７・・・熱
伝導媒体、１８・・・単結晶、１つ・・・固液界面。 出願人代理人 弁理士 鈴江弐Ｂ 第５ 図 笥８ 図
Claims (4)
- （１）不活性ガス雰囲気中で平衡解離圧の高い化合物半
導体の原料をルツボ内に溶融し、その融液表面を不活性
液体で被覆し、引上げ軸下端に保持される化合物種結晶
を前記融液に浸漬して化合物半導体単結晶を育成する装
置において、前記引上げ軸に熱伝導性の良い材料からな
る熱伝導媒体を設けるとともに、前記ルツボの内側に熱
遮蔽板を設けたことを特徴とする化合物半導体種結晶の
育成装置。 - （２）前記熱伝導媒体が筒状であり、その外径が前記単
結晶の直径以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の化合物半導体単結晶の育成装置。 - （３）前記熱遮蔽板が環状であり、その内径が前記単結
晶の直径の１．２倍以上であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の化合物半導体単結晶の育成装置。 - （４）前記熱遮蔽板は、不活性液体表面から少なくとも
前記単結晶の半径以上離間した位置に設けられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物半導
体単結晶の育成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6112186A JPS62216995A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 化合物半導体単結晶の育成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6112186A JPS62216995A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 化合物半導体単結晶の育成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62216995A true JPS62216995A (ja) | 1987-09-24 |
Family
ID=13161926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6112186A Pending JPS62216995A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 化合物半導体単結晶の育成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62216995A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02175692A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-06 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 単結晶成長方法及び装置 |
| JPH04240891A (ja) * | 1991-01-25 | 1992-08-28 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 電子タンバリン |
| WO2011010394A1 (ja) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | トヨタ自動車株式会社 | 溶液法による単結晶成長用種結晶軸 |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP6112186A patent/JPS62216995A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02175692A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-06 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 単結晶成長方法及び装置 |
| JPH04240891A (ja) * | 1991-01-25 | 1992-08-28 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 電子タンバリン |
| WO2011010394A1 (ja) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | トヨタ自動車株式会社 | 溶液法による単結晶成長用種結晶軸 |
| US20120103251A1 (en) * | 2009-07-21 | 2012-05-03 | Hidemitsu Sakamoto | Seed crystal axis for solution growth of single crystal |
| US8328937B2 (en) | 2009-07-21 | 2012-12-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Seed crystal axis for solution growth of single crystal |
| JP5218431B2 (ja) * | 2009-07-21 | 2013-06-26 | トヨタ自動車株式会社 | 溶液法による単結晶成長用種結晶軸 |
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