JPS63107885A - 化合物半導体単結晶成長用ボ−ト - Google Patents
化合物半導体単結晶成長用ボ−トInfo
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- JPS63107885A JPS63107885A JP25417986A JP25417986A JPS63107885A JP S63107885 A JPS63107885 A JP S63107885A JP 25417986 A JP25417986 A JP 25417986A JP 25417986 A JP25417986 A JP 25417986A JP S63107885 A JPS63107885 A JP S63107885A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
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Landscapes
- 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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、化合物半導体の融液を凝固させて単結晶を
成長させるのに用いられるボートに関するものである。
成長させるのに用いられるボートに関するものである。
［従来の技術］
従来たとえばＧａＡｓ、ＩｎＡｓ等の■−ｖ族化合物半
導体の融液を凝固させて単結晶を成長させる場合、サン
ドブラスト処理の施された石英ガラス製ボートが使用さ
れている。
導体の融液を凝固させて単結晶を成長させる場合、サン
ドブラスト処理の施された石英ガラス製ボートが使用さ
れている。
［発明が解決しようとする問題点コ
しかし、ＣｄＴｅ等の■−■族化合物半導体をサンドブ
ラスト処理の施されたボートに入れて単結晶を成長させ
た場合、ボートに接触する面の結晶に凹凸が現われたり
する。このような凹凸は、転位密度等の結晶特性に悪影
響を及ぼす。そして極端な場合には、ボートに接触する
面が多結晶化してしまうということもあった。
ラスト処理の施されたボートに入れて単結晶を成長させ
た場合、ボートに接触する面の結晶に凹凸が現われたり
する。このような凹凸は、転位密度等の結晶特性に悪影
響を及ぼす。そして極端な場合には、ボートに接触する
面が多結晶化してしまうということもあった。
これは以下のような現象に基づくものである。
ＣｄＴｅを例にとり説明する。液相状態にあるＣｄＴｅ
から単結晶を成長させる際には、ｃｄまたはＴｅの蒸気
圧を制御して微少な組成ずれを防止する必要がある。し
かし、一定蒸気圧の下では、液体組成と、その液体から
得られる結晶組成との間には若干のずれが存在する。Ｃ
ｄＴｅの場合、液相と同一組成を有する固相を得ようと
すると、Ｃｄ圧は０．７ａｔｍ程度であり、この条件で
はＣｄＴｅの蒸発が激しく、そのためＣｄ圧を０゜７ａ
ｔｍよりも高くする必要がある。したがって、Ｃｄが固
液界面で過剰となる。そのため、ｃｄ単体は、ＣｄＴｅ
融体中では気体となり、その結果気泡を形成する。こう
して形成された気泡は、サンドブラスト処理（表面粗さ
は約５０μｍ）が施されたボート表面に捕捉されやすい
。そのため、ボートの面に接する結晶表面には、凹凸が
生じてしまう。サンドブラスト処理が施されていない石
英ボートであっても、上述したような気泡の捕捉を防止
することはできない。
から単結晶を成長させる際には、ｃｄまたはＴｅの蒸気
圧を制御して微少な組成ずれを防止する必要がある。し
かし、一定蒸気圧の下では、液体組成と、その液体から
得られる結晶組成との間には若干のずれが存在する。Ｃ
ｄＴｅの場合、液相と同一組成を有する固相を得ようと
すると、Ｃｄ圧は０．７ａｔｍ程度であり、この条件で
はＣｄＴｅの蒸発が激しく、そのためＣｄ圧を０゜７ａ
ｔｍよりも高くする必要がある。したがって、Ｃｄが固
液界面で過剰となる。そのため、ｃｄ単体は、ＣｄＴｅ
融体中では気体となり、その結果気泡を形成する。こう
して形成された気泡は、サンドブラスト処理（表面粗さ
は約５０μｍ）が施されたボート表面に捕捉されやすい
。そのため、ボートの面に接する結晶表面には、凹凸が
生じてしまう。サンドブラスト処理が施されていない石
英ボートであっても、上述したような気泡の捕捉を防止
することはできない。
そこで、この発明は、融体中に発生する気泡を外部に逃
がし、それによってボートに接する面の結晶の凹凸をな
くすことのできる化合物半導体単結晶成長用ボートを提
供することを目的とする。
がし、それによってボートに接する面の結晶の凹凸をな
くすことのできる化合物半導体単結晶成長用ボートを提
供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、化合物半導体の融液を凝固させて単結晶を
成長させるのに用いられるボートである。
成長させるのに用いられるボートである。
そして、中に入れられる化合物半導体が接触する内面部
分には、当該ボートの長さ方向に対して交差する方向に
延びる複数個の溝が形成されていることを特徴とする。
分には、当該ボートの長さ方向に対して交差する方向に
延びる複数個の溝が形成されていることを特徴とする。
［発明の作用効果］
第１図〜第４図を用いてこの発明の作用および効果につ
いて説明する。第１図は、この発明に従ったボートを図
解的に示す平面図であり、第２図は第１図の線■−■に
沿って見た断面を示す図解図である。
いて説明する。第１図は、この発明に従ったボートを図
解的に示す平面図であり、第２図は第１図の線■−■に
沿って見た断面を示す図解図である。
図示するように、ボート１の内面には、当該ボートの長
さ方向に対して交差する方向に延びる複数個の溝２が形
成されている。第３図および第４図では、溝２の形状が
明らかにされている。溝２は、図示するように、滑らか
な形状となるように形成される。第４図は、ボート１と
融液３との接触部分を示す図解図である。図示するよう
に、融液３の表面張力によって、融液３と多溝２との間
には隙間が生じる。つまり、成長する単結晶は、ボート
１の内面における山部と接触するが、溝２とは非接触状
態である。溝２は、少なくとも化合物半導体が接触する
領域において、ボート１の長さ方向に対して交差する方
向に延びている。したがって、融液３中に発生した気泡
は、溝２を伝って外部にまで排出される。その結果、成
長した結晶表面には気泡状の凹凸が生じなくなる。
さ方向に対して交差する方向に延びる複数個の溝２が形
成されている。第３図および第４図では、溝２の形状が
明らかにされている。溝２は、図示するように、滑らか
な形状となるように形成される。第４図は、ボート１と
融液３との接触部分を示す図解図である。図示するよう
に、融液３の表面張力によって、融液３と多溝２との間
には隙間が生じる。つまり、成長する単結晶は、ボート
１の内面における山部と接触するが、溝２とは非接触状
態である。溝２は、少なくとも化合物半導体が接触する
領域において、ボート１の長さ方向に対して交差する方
向に延びている。したがって、融液３中に発生した気泡
は、溝２を伝って外部にまで排出される。その結果、成
長した結晶表面には気泡状の凹凸が生じなくなる。
好ましくは、複数個の溝２のピッチｐ（第３図参照）は
、１〜１０１１ｍの範囲内にあるようにされる。発生す
る気泡の直径は約３＋ｕ＋程度であり、そのため溝２の
ピッチｐがＩＩよりも小さければ気泡が溝２を伝って外
部へ逃げにくくなる。一方、ピッチｐが１０ｍｍを超え
るのであれば、溝の形成されていない部分に気泡が残留
するおそれがある。
、１〜１０１１ｍの範囲内にあるようにされる。発生す
る気泡の直径は約３＋ｕ＋程度であり、そのため溝２の
ピッチｐがＩＩよりも小さければ気泡が溝２を伝って外
部へ逃げにくくなる。一方、ピッチｐが１０ｍｍを超え
るのであれば、溝の形成されていない部分に気泡が残留
するおそれがある。
また、好ましくは、溝２の深さｄ（第３図参照）は、０
．２〜２ｇ１１の範囲内にあるようにするのがよい。も
し深さｄが０．２＋ｍ未満であれば、生じた気泡が溝を
伝って逃げにくくなる。一方、深さｄが２１を超える範
囲では、ボート１の肉厚の関係上その製作が困難になる
。
．２〜２ｇ１１の範囲内にあるようにするのがよい。も
し深さｄが０．２＋ｍ未満であれば、生じた気泡が溝を
伝って逃げにくくなる。一方、深さｄが２１を超える範
囲では、ボート１の肉厚の関係上その製作が困難になる
。
なお、第４図に示すよう１こ、ボート１と融液３との接
触部分は小領域に限定されてしまうので、その部分にお
ける反応が促進されるおそれがある。
触部分は小領域に限定されてしまうので、その部分にお
ける反応が促進されるおそれがある。
この反応を防止するために、ボート１の内面には、カー
ボン皮膜、ＢＮ皮膜またはＳｉＣ皮膜などを形成するの
がよい。
ボン皮膜、ＢＮ皮膜またはＳｉＣ皮膜などを形成するの
がよい。
第１図および第２図において図解的に示したボート１で
は、溝２がボート１の長さ方向に対してほぼ直交する方
向に延びている。しかし、溝２が、ボート１の長さ方向
に対して斜めに交差する方向に延びていてもよい。また
、溝２は、その両端が必ずしもボート１の側縁にまで延
びている必要はない。要するに、溝２は、ボート内に入
れられる化合物半導体に接触する領域にわたって延びて
いればよい。
は、溝２がボート１の長さ方向に対してほぼ直交する方
向に延びている。しかし、溝２が、ボート１の長さ方向
に対して斜めに交差する方向に延びていてもよい。また
、溝２は、その両端が必ずしもボート１の側縁にまで延
びている必要はない。要するに、溝２は、ボート内に入
れられる化合物半導体に接触する領域にわたって延びて
いればよい。
また、図示したボートでは、複数個の溝が互いに交差し
ないように形成されていたが、互いに交差するような溝
であってもよい。
ないように形成されていたが、互いに交差するような溝
であってもよい。
以上のように、この発明によれば、単結晶の特性劣化の
原因となる気泡をボート外に逃がすことができるので、
得られた単結晶表面には凹凸がなく、高品質の化合物半
導体単結晶を得ることができる。
原因となる気泡をボート外に逃がすことができるので、
得られた単結晶表面には凹凸がなく、高品質の化合物半
導体単結晶を得ることができる。
［実施例］
第５Ａ図および第５Ｂ図に図解的に示すボート１０を作
った。このボート１０の有効長さし、は２００ｍｍで、
横断面における内面の曲率半径ｒ。
った。このボート１０の有効長さし、は２００ｍｍで、
横断面における内面の曲率半径ｒ。
は２５ｍｍであった。ボート１０の材質は石英ガラスで
ある。また、ボート１０の内面には、該ボート１０の長
さ方向に対してほぼ直交する方向に延びる複数個の溝１
１を形成した。溝１１のピッチは１■で、深さは０．５
ｍ＋ａである。溝１１を形成した後、炎でボート１０の
内面を炙り、溝１１の表面を滑らかにした。
ある。また、ボート１０の内面には、該ボート１０の長
さ方向に対してほぼ直交する方向に延びる複数個の溝１
１を形成した。溝１１のピッチは１■で、深さは０．５
ｍ＋ａである。溝１１を形成した後、炎でボート１０の
内面を炙り、溝１１の表面を滑らかにした。
また、第６Ａ図および第６Ｂ図に図解的に示すボート１
２も作った。このボート１２も石英ガラス製であり、そ
の有効長さＬ２は２００ ｍ１％横断面における内面の
曲率半径ｒ２は２５ｎａ＋である。
２も作った。このボート１２も石英ガラス製であり、そ
の有効長さＬ２は２００ ｍ１％横断面における内面の
曲率半径ｒ２は２５ｎａ＋である。
ボート１２の内面には、該ボート１２の長さ方向に対し
て斜めに交差する方向に延びる複数個の溝１３を形成し
た。溝１３のピッチは１ｆｌＩ！ｌｌで、深さは０．５
ａｍであった。
て斜めに交差する方向に延びる複数個の溝１３を形成し
た。溝１３のピッチは１ｆｌＩ！ｌｌで、深さは０．５
ａｍであった。
比較例として、サンドブラスト処理を施したボートを用
意した。このボートの大きさは上述した各ボートと同じ
である。また、内面における表面粗さは約５０μｍであ
った。さらに、比較例として、上述した各ボートと同じ
大きさの石英ガラス製ボートを用意した。この石英ガラ
ス製ボートにはサンドブラスト処理を施していない。
意した。このボートの大きさは上述した各ボートと同じ
である。また、内面における表面粗さは約５０μｍであ
った。さらに、比較例として、上述した各ボートと同じ
大きさの石英ガラス製ボートを用意した。この石英ガラ
ス製ボートにはサンドブラスト処理を施していない。
こうして用意された４個のボートの内面に、カーボン皮
膜を形成した。
膜を形成した。
上記４個のボートを用いて、Ｃｄ工Ｚ ｎ 、−、ｃＴ
ｅ（Ｚｎ濃度４％）の単結晶の成長を行なった。その
際の条件は、Ｃｄ圧制御分圧が１．８ａｔｍｓ温度勾配
が２℃／ ｃＩＩｓ成長スピードが２■ｍ／Ｈであった
。こうして、４個のボートによって得られた４個の試料
の外観、エッチビット密度を比較した。
ｅ（Ｚｎ濃度４％）の単結晶の成長を行なった。その
際の条件は、Ｃｄ圧制御分圧が１．８ａｔｍｓ温度勾配
が２℃／ ｃＩＩｓ成長スピードが２■ｍ／Ｈであった
。こうして、４個のボートによって得られた４個の試料
の外観、エッチビット密度を比較した。
その結果を、以下に示す。
（１） 第５Ａ図および第５Ｂ図に図解的に示すボート
１０を用いて得られた単結晶試料外観：気泡なし エッチピット密度： ３ Ｘ １０’ ／ｃｍ２（２）
第６Ａ図および第６Ｂ図に図解的に示すボート１２を
用いて得られた単結晶試料外観−気泡なし エッチビット密度：３×１０４／ｃＩｎ２（３） サン
ドブラスト処理を施した溝なしボートを用いて得られた
単結晶試料 外観；気泡多い エッチピット密度： ５ Ｘ １０’ ／ｃｍ２（４）
サンドブラスト処理の施されていない溝なしボートを
用いて得られた単結晶試料外観：気泡若干あり エッチビット密度： Ｉ Ｘ １０’ ／ｃｌＩ１２上
記結果から明らかなように、溝付ボートを用いて得られ
た単結晶試料は、その外観およびエッチピット密度が優
れていることが認められる。
１０を用いて得られた単結晶試料外観：気泡なし エッチピット密度： ３ Ｘ １０’ ／ｃｍ２（２）
第６Ａ図および第６Ｂ図に図解的に示すボート１２を
用いて得られた単結晶試料外観−気泡なし エッチビット密度：３×１０４／ｃＩｎ２（３） サン
ドブラスト処理を施した溝なしボートを用いて得られた
単結晶試料 外観；気泡多い エッチピット密度： ５ Ｘ １０’ ／ｃｍ２（４）
サンドブラスト処理の施されていない溝なしボートを
用いて得られた単結晶試料外観：気泡若干あり エッチビット密度： Ｉ Ｘ １０’ ／ｃｌＩ１２上
記結果から明らかなように、溝付ボートを用いて得られ
た単結晶試料は、その外観およびエッチピット密度が優
れていることが認められる。
第１図は、この発明に従った化合物半導体単結晶成長用
ボートを図解的に示す平面図である。第２図は、第１図
の線■−■に沿って見た断面を図解的に示す図である。 第３図は、第１図および第２図に示されている溝２の形
状を拡大して示す図である。第４図は、第１図および第
２図に示したボートと融液との接触部分を拡大して示す
図解図である。 第５Ａ図および第５Ｂ図は、この発明の効果を試すため
に作ったボートの図解図であり、第５Ａ図は側面断面図
、第５Ｂ図は横断面図である。同様に、第６Ａ図および
第６Ｂ図は、この発明の効果を試すために作ったボート
の図解図であり、第６Ａ図は側面断面図、第６Ｂ図は横
断面図である。 図において、１はボート、２は溝を示す。 第１図 ｌネート 〆一 第２図 ／− 第３図
ボートを図解的に示す平面図である。第２図は、第１図
の線■−■に沿って見た断面を図解的に示す図である。 第３図は、第１図および第２図に示されている溝２の形
状を拡大して示す図である。第４図は、第１図および第
２図に示したボートと融液との接触部分を拡大して示す
図解図である。 第５Ａ図および第５Ｂ図は、この発明の効果を試すため
に作ったボートの図解図であり、第５Ａ図は側面断面図
、第５Ｂ図は横断面図である。同様に、第６Ａ図および
第６Ｂ図は、この発明の効果を試すために作ったボート
の図解図であり、第６Ａ図は側面断面図、第６Ｂ図は横
断面図である。 図において、１はボート、２は溝を示す。 第１図 ｌネート 〆一 第２図 ／− 第３図
Claims (5)
- （１）化合物半導体の融液を凝固させて単結晶を成長さ
せるのに用いられるボートであって、中に入れられる化
合物半導体が接触する内面部分には、当該ボートの長さ
方向に対して交差する方向に延びる複数個の溝が形成さ
れている、化合物半導体単結晶成長用ボート。 - （２）前記複数個の溝間のピッチは、１〜１０ｍｍの範
囲内にある、特許請求の範囲第１項に記載の化合物半導
体単結晶成長用ボート。 - （３）前記溝の深さは、０．２〜２ｍｍの範囲内にある
、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の化合物半
導体単結晶成長用ボート。 - （４）当該ボートの内面には、カーボン皮膜ＢＮ皮膜ま
たはＳｉＣ皮膜が形成されている、特許請求の範囲第１
項ないし第３項のいずれかに記載の化合物半導体単結晶
成長用ボート。 - （５）当該ボートの材質が石英である、特許請求の範囲
第１項ないし第４項のいずれかに記載の化合物半導体単
結晶成長用ボート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25417986A JPS63107885A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 化合物半導体単結晶成長用ボ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25417986A JPS63107885A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 化合物半導体単結晶成長用ボ−ト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63107885A true JPS63107885A (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=17261328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25417986A Pending JPS63107885A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 化合物半導体単結晶成長用ボ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63107885A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04228500A (ja) * | 1990-04-30 | 1992-08-18 | Union Carbide Coatings Service Technol Corp | 窒化硼素ボート及びその製造法 |
-
1986
- 1986-10-24 JP JP25417986A patent/JPS63107885A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04228500A (ja) * | 1990-04-30 | 1992-08-18 | Union Carbide Coatings Service Technol Corp | 窒化硼素ボート及びその製造法 |
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