JPS6230689A - ３−５族化合物半導体結晶の成長方法および装置 - Google Patents
３−５族化合物半導体結晶の成長方法および装置Info
- Publication number
- JPS6230689A JPS6230689A JP17075385A JP17075385A JPS6230689A JP S6230689 A JPS6230689 A JP S6230689A JP 17075385 A JP17075385 A JP 17075385A JP 17075385 A JP17075385 A JP 17075385A JP S6230689 A JPS6230689 A JP S6230689A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound semiconductor
- melt
- crucible
- volatile
- iii
- Prior art date
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- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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】
（産業分野）
本発明は反応時に反応成分を飛散させることなく、再現
性良く所要組成のＩ−Ｖ族化合物半導体の融液状態から
該化合物半導体単結晶の成長を可能ならしめる方法およ
び装置に関する。
性良く所要組成のＩ−Ｖ族化合物半導体の融液状態から
該化合物半導体単結晶の成長を可能ならしめる方法およ
び装置に関する。
（従来技術とその問題点）
従来Ｉ−Ｖ族化合物半導体の単結晶においては、液体封
止チョクラルスキー法が主に用いられている。この方法
では、Ｉ−Ｖ族単結晶成長用の原料として、Ｉ−Ｖ族多
結晶を水平ブリッジマン法などにより合成したものを用
いるか又はＧａＡｓなどにおいては高圧炉内でＧａとＡ
Ｓから直接合成していた。しかしながら、これらの方法
においては、多結晶を融かす時及び合成時のＡｓの飛散
が問題となっており、かつ再現性良く、同一組成のＩ−
Ｖ族半導体融液（以下、原料融液という）から単結晶を
成長させることは困難であった。
止チョクラルスキー法が主に用いられている。この方法
では、Ｉ−Ｖ族単結晶成長用の原料として、Ｉ−Ｖ族多
結晶を水平ブリッジマン法などにより合成したものを用
いるか又はＧａＡｓなどにおいては高圧炉内でＧａとＡ
Ｓから直接合成していた。しかしながら、これらの方法
においては、多結晶を融かす時及び合成時のＡｓの飛散
が問題となっており、かつ再現性良く、同一組成のＩ−
Ｖ族半導体融液（以下、原料融液という）から単結晶を
成長させることは困難であった。
（発明の目的）
本発明の目的は上記の従来技術の問題点を解決し、反応
時に反応成分を飛散させることなく、再現性よく所要組
成のＩ−Ｖ族化合物半導体融液から単結晶の成長を可能
ならしめる方法および装置を提供するにある。
時に反応成分を飛散させることなく、再現性よく所要組
成のＩ−Ｖ族化合物半導体融液から単結晶の成長を可能
ならしめる方法および装置を提供するにある。
（発明の構成）
すなわち、本発明によれば、
（Ｉｌｌ−Ｖ族化合物半導体を構成する揮発性成分と非
揮発性成分を、それぞれ揮発状態と融解状態において反
応させ、該非揮発性成分側に取付けた重量センサーによ
る調整によって所要組成の該化合物半導体融液を生成さ
せ、該化合物半導体融液にシートを付けて引き上げ、該
化合物半導体結晶の成長を行うことを臂徴とするＩ−Ｖ
族化合物半導体結晶の成長方法、 （２）揮発性成分と非揮発性成分とによって構成される
Ｉ−Ｖ族化合物半導体結晶の成長装置において、該非理
発生成分と液体封止剤とを収納しかっ重量センサーを取
付けた加熱器付きのルツボと揮発性成分を収納しかつ該
ルツボ内の該非揮発性成分層に没入するノズルを有する
加熱器付きの非揮発性成分収納用アンプルと該ルツボに
取付げた重量センサーと生成した該化合物半導体融液な
引き上げて該化合物半導体結晶の成長を行なうシートと
よりなることな特徴とする夏−■族化合物半導体結晶の
成長装置、 が得られる。
揮発性成分を、それぞれ揮発状態と融解状態において反
応させ、該非揮発性成分側に取付けた重量センサーによ
る調整によって所要組成の該化合物半導体融液を生成さ
せ、該化合物半導体融液にシートを付けて引き上げ、該
化合物半導体結晶の成長を行うことを臂徴とするＩ−Ｖ
族化合物半導体結晶の成長方法、 （２）揮発性成分と非揮発性成分とによって構成される
Ｉ−Ｖ族化合物半導体結晶の成長装置において、該非理
発生成分と液体封止剤とを収納しかっ重量センサーを取
付けた加熱器付きのルツボと揮発性成分を収納しかつ該
ルツボ内の該非揮発性成分層に没入するノズルを有する
加熱器付きの非揮発性成分収納用アンプルと該ルツボに
取付げた重量センサーと生成した該化合物半導体融液な
引き上げて該化合物半導体結晶の成長を行なうシートと
よりなることな特徴とする夏−■族化合物半導体結晶の
成長装置、 が得られる。
本発明は以上のごとく、揮発性成分を気化して輸送し、
融解状態の非揮発性成分と反応させ、その反応過程を重
量センサーによって確認することにより、原料融液組成
が所要値に近づいたところで徐々に揮発性成分の気化量
を減らし、最終的には非揮発性成分中に揮発性成分を注
入しながら結晶成長を行なうための原料融液の組成を検
知することを可能としたものであり、次いでシートを該
融液に付けて引き上げ、単結晶の成長を行なう。
融解状態の非揮発性成分と反応させ、その反応過程を重
量センサーによって確認することにより、原料融液組成
が所要値に近づいたところで徐々に揮発性成分の気化量
を減らし、最終的には非揮発性成分中に揮発性成分を注
入しながら結晶成長を行なうための原料融液の組成を検
知することを可能としたものであり、次いでシートを該
融液に付けて引き上げ、単結晶の成長を行なう。
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、以下
の実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
の実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
実施力１
本実施例は図面に示された装置ｉを用いてＧａＡｓ早結
晶の成長を行なった場合である。
晶の成長を行なった場合である。
６ＮｃＤＧａ５１ＪＵ、ＳＦをｐ Ｂ Ｎ ／ｌ／ ツ
ボ２に入れ、さらに液体封止剤８としてＢ、０．をその
中に入れた。また、アンプル５中には６ＮのＡｓを５４
０Ｉ装入し、ルツボヒータ６０？ｍＫを８００℃まで外
需させてＢ ｔ Ｏｓを融解した優、アンプル５のノズ
ル１２をＢｚＯｓ層を通じて溶を独Ｇａ中に入れた。
ボ２に入れ、さらに液体封止剤８としてＢ、０．をその
中に入れた。また、アンプル５中には６ＮのＡｓを５４
０Ｉ装入し、ルツボヒータ６０？ｍＫを８００℃まで外
需させてＢ ｔ Ｏｓを融解した優、アンプル５のノズ
ル１２をＢｚＯｓ層を通じて溶を独Ｇａ中に入れた。
次いで、１度を徐々に上昇させ、ＧａＡｓの帳点以上の
ＴｒＡイに溶・峠Ｇａを保持し、Ａ３部幅度をこの時の
ＧａＡｇの解離圧以上の温度になるまで外孫させること
により、ルツボ２内の誤動Ｇａと気化したＡｓとの反応
が進み、その間ルツボ２に取付けた重Ｔｉセンサーｌの
値は単調に増加した。霊＃増加分より、炉内ガス圧の温
度による変化が重量信号に与える一定値を考慮して組成
化が〔Ａ８〕／（Ｇａ） ＝ １．８ ｏ ｏになった
ところで、アンプル５をルツボ２より引き上けた。次に
、シート１０を原料融液に付は引き上げて結晶成長を行
った。
ＴｒＡイに溶・峠Ｇａを保持し、Ａ３部幅度をこの時の
ＧａＡｇの解離圧以上の温度になるまで外孫させること
により、ルツボ２内の誤動Ｇａと気化したＡｓとの反応
が進み、その間ルツボ２に取付けた重Ｔｉセンサーｌの
値は単調に増加した。霊＃増加分より、炉内ガス圧の温
度による変化が重量信号に与える一定値を考慮して組成
化が〔Ａ８〕／（Ｇａ） ＝ １．８ ｏ ｏになった
ところで、アンプル５をルツボ２より引き上けた。次に
、シート１０を原料融液に付は引き上げて結晶成長を行
った。
この方法により、成長したＧ ａ Ａ ｓ結晶はシート
側からテイル側まで１０’Ω・α以上の均一な半絶縁性
結晶であった。また、この結晶中Ａｓサイトのカーボン
濃度を測定した結果、フロント側、バック側ともＴｔＣ
３Ｘ ｌ Ｏ” ａｔｏｍｓ／ｉ以下であり、昇華され
たためＡｓ中のカーボン不純物は融液中に入らず、カー
ボン不純物が減少したと考えられる。
側からテイル側まで１０’Ω・α以上の均一な半絶縁性
結晶であった。また、この結晶中Ａｓサイトのカーボン
濃度を測定した結果、フロント側、バック側ともＴｔＣ
３Ｘ ｌ Ｏ” ａｔｏｍｓ／ｉ以下であり、昇華され
たためＡｓ中のカーボン不純物は融液中に入らず、カー
ボン不純物が減少したと考えられる。
実施例２
実施例１とほぼ同じ条件下で、アンプルヒータ７で徐々
にアンプル温度を上げ、融液組成比が１．０１になった
ところで昇温をストップし、そのまま安定させる。この
状態でアンプル５を融液に入れたまま、アンプルヒータ
７で温度調節を行いながら結晶成長を行った。得られた
単結晶はシート側からティル側まで１０？Ω・α以上の
均一な半絶縁性結晶であった。
にアンプル温度を上げ、融液組成比が１．０１になった
ところで昇温をストップし、そのまま安定させる。この
状態でアンプル５を融液に入れたまま、アンプルヒータ
７で温度調節を行いながら結晶成長を行った。得られた
単結晶はシート側からティル側まで１０？Ω・α以上の
均一な半絶縁性結晶であった。
（発明の効果）
本発明は上記の構成により、次の効果を示す。
（１）重量センサーにより、容易に所要組成の原料融液
を得ることができる。
を得ることができる。
（２）該原料融液からシートにより単結晶の成長を行う
ことができ、得られた結晶は均一な性質のものである。
ことができ、得られた結晶は均一な性質のものである。
（３）反応時に反応成分の飛散は発生しない。
（４）揮発性成分の昇華が合成反応と同時に行なわれる
ため、不純物を減少させることができる。
ため、不純物を減少させることができる。
図面は未発明の一実施例の断面図である。
図において
１−一一一重竜センサー ８−一一一液体封止剤２
−−−−ルツボ ９−一−−炉本体３−−−−
非揮発性成分 １０−−−−シート４−一一一揮発性
成分 １１−−−一単結晶５−−−−アンプル
１２−−−−ノツズル６．７−−加熱器
−−−−ルツボ ９−一−−炉本体３−−−−
非揮発性成分 １０−−−−シート４−一一一揮発性
成分 １１−−−一単結晶５−−−−アンプル
１２−−−−ノツズル６．７−−加熱器
Claims (2)
- （１）III−Ｖ族化合物半導体を構成する揮発性成分と
非揮発性成分をそれぞれ揮発状態と融解状態において反
応させ、該非揮発性成分側に取付けた重量センサーによ
る調整によつて、所要組成の該化合物半導体融液を生成
させ、該化合物半導体融液にシートを付けて引き上げ、
該化合物半導体結晶の成長を行うことを特徴とするIII
−Ｖ族化合物半導体結晶の成長方法。 - （２）揮発性成分と非揮発性成分とによつて構成される
III−Ｖ族化合物半導体結晶の成長装置において、該非
揮発性成分と液体封止剤とを収納しかつ重量センサーを
取付けた加熱器付きのルツボと該揮発性成分を収納しか
つ該ルツボ内の該非揮発性成分層に没入するノズルを有
する、加熱器付きの非揮発性成分収納用アンプルと生成
した該化合物半導体融液を引き上げて該化合物半導体結
晶の成長を行うシートとよりなることを特徴とするIII
−Ｖ族化合物半導体結晶の成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17075385A JPS6230689A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | ３−５族化合物半導体結晶の成長方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17075385A JPS6230689A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | ３−５族化合物半導体結晶の成長方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230689A true JPS6230689A (ja) | 1987-02-09 |
Family
ID=15910748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17075385A Pending JPS6230689A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | ３−５族化合物半導体結晶の成長方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6230689A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0230696A (ja) * | 1987-12-07 | 1990-02-01 | Nippon Mining Co Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57183392A (en) * | 1981-05-01 | 1982-11-11 | Tohoku Metal Ind Ltd | Apparatus for preparation of single crystal |
| JPS6051697A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-23 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体の製造方法 |
| JPS61205697A (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-11 | Nec Corp | ３−５族化合物半導体の単結晶成長装置 |
| JPS61227985A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-11 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP17075385A patent/JPS6230689A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57183392A (en) * | 1981-05-01 | 1982-11-11 | Tohoku Metal Ind Ltd | Apparatus for preparation of single crystal |
| JPS6051697A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-23 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体の製造方法 |
| JPS61205697A (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-11 | Nec Corp | ３−５族化合物半導体の単結晶成長装置 |
| JPS61227985A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-11 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0230696A (ja) * | 1987-12-07 | 1990-02-01 | Nippon Mining Co Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
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