JPS63215594A - 二重るつぼ結晶育成方法 - Google Patents
二重るつぼ結晶育成方法Info
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- JPS63215594A JPS63215594A JP4973987A JP4973987A JPS63215594A JP S63215594 A JPS63215594 A JP S63215594A JP 4973987 A JP4973987 A JP 4973987A JP 4973987 A JP4973987 A JP 4973987A JP S63215594 A JPS63215594 A JP S63215594A
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- crucible
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- Pending
Links
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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
本発明は、二重るつぼを用いた結晶の育成方法に係わる
。
。
[従来技術と問題点コ
液体カプセル法によって引上げられる、例えばGaAs
中に不純物をドーピングする際、二重るつぼを用いて均
一ドーピングを行う技術として、例えばSO口d 5t
ate Electronics Vol、f3 N
[121[74頁に示されるように、テーバをaする外
壁部を持った内るつぼを用いたものや、特公昭59−3
4879号公報に示されるように、結晶下方ではテーパ
一部をもち、成長界面付近で水平方向に張り出した形状
を有する外壁を持ったるつぼを用いたものが知られてい
る。第3図及び第4図は上記刊行物に示される二重るつ
ぼをそれぞれ示す。
中に不純物をドーピングする際、二重るつぼを用いて均
一ドーピングを行う技術として、例えばSO口d 5t
ate Electronics Vol、f3 N
[121[74頁に示されるように、テーバをaする外
壁部を持った内るつぼを用いたものや、特公昭59−3
4879号公報に示されるように、結晶下方ではテーパ
一部をもち、成長界面付近で水平方向に張り出した形状
を有する外壁を持ったるつぼを用いたものが知られてい
る。第3図及び第4図は上記刊行物に示される二重るつ
ぼをそれぞれ示す。
第3図の内るつぼ21を用いると、流通孔22を通過し
て内るつぼ2I内に流入した内るつぼ内融液23′に比
べ、不純物濃度の低い融液23は、内るっぽ21内全体
に拡散する。従って結晶固化界面付近にて偏析現象によ
り吐き出される不純物により形成された不純物により形
成された高濃度居と均一に混じらず、結晶中心部では適
切濃度になるが、周辺部では高濃度になり、面内不均一
を生ずる。なお図で24は外るつぼ、25は液体封止剤
(BzOi)、2Gは結晶を示す。
て内るつぼ2I内に流入した内るつぼ内融液23′に比
べ、不純物濃度の低い融液23は、内るっぽ21内全体
に拡散する。従って結晶固化界面付近にて偏析現象によ
り吐き出される不純物により形成された不純物により形
成された高濃度居と均一に混じらず、結晶中心部では適
切濃度になるが、周辺部では高濃度になり、面内不均一
を生ずる。なお図で24は外るつぼ、25は液体封止剤
(BzOi)、2Gは結晶を示す。
又、第4図の二重るつぼを用いると、内るつぼ2厘内融
液23′は結晶2Bの下方領域に限定されているので、
濃度は均一化しやすいが、成長界面で水平方向の温度勾
配がつきにくいので、結晶形状制御が困難となる問題が
あった。
液23′は結晶2Bの下方領域に限定されているので、
濃度は均一化しやすいが、成長界面で水平方向の温度勾
配がつきにくいので、結晶形状制御が困難となる問題が
あった。
[発明の目的、構成〕
本発明は上記問題を解決する目的でなされたものであっ
て、内るつぼは、下部が成長結晶径とほぼ等しい径を有
し、上部は成長結晶径よりも大きい径よりなる段形杖の
ものを用い、不純物、特に偏析係数が1に比べて小さい
不純物を液体カプセル引上法において均一に単結晶中に
ドーピングさせるものである。
て、内るつぼは、下部が成長結晶径とほぼ等しい径を有
し、上部は成長結晶径よりも大きい径よりなる段形杖の
ものを用い、不純物、特に偏析係数が1に比べて小さい
不純物を液体カプセル引上法において均一に単結晶中に
ドーピングさせるものである。
第1図は本発明の実施装置の一例を示す。圧力容器8に
、ヒータ9を配し、このヒータ9の内側に下軸12によ
って外るつぼ4が保持され、その内側に内るつぼ工がる
つぼ支持具1Gによって支持される。図は、結晶成長中
の状態を示すが、外るっぽ4には融解した融液3があり
、内るつぼ1には融液3′があり、融液3,3′の表面
は液体封止剤5で封止され、結晶6が上軸11によって
回転しながら引上げられる。
、ヒータ9を配し、このヒータ9の内側に下軸12によ
って外るつぼ4が保持され、その内側に内るつぼ工がる
つぼ支持具1Gによって支持される。図は、結晶成長中
の状態を示すが、外るっぽ4には融解した融液3があり
、内るつぼ1には融液3′があり、融液3,3′の表面
は液体封止剤5で封止され、結晶6が上軸11によって
回転しながら引上げられる。
内るつぼIは、その底面に流通孔2を備え、下部の径は
成長する結晶6の径とほぼ同一径の直胴部をなし、上部
の径は結晶6の径を越えて横方向にひろがってIi1′
胴部をなし、断面は段形伏をなしている。
成長する結晶6の径とほぼ同一径の直胴部をなし、上部
の径は結晶6の径を越えて横方向にひろがってIi1′
胴部をなし、断面は段形伏をなしている。
[作用コ
成長結晶6の固溶界面から偏析現象によって吐き出され
た不純物は、融液3′中に拡散していく。
た不純物は、融液3′中に拡散していく。
一方、流通孔2を通って内るつぼ1内に流入した低不純
物濃度融、t3′も内るつぼ1内に広がっていくが、融
液3″が成長結晶6の下方領域に制限されているため、
内融液3.3′による混合、均一に0度化は極めて一様
に行われ、従って結晶半径方向の不純物10度も一様と
なる。
物濃度融、t3′も内るつぼ1内に広がっていくが、融
液3″が成長結晶6の下方領域に制限されているため、
内融液3.3′による混合、均一に0度化は極めて一様
に行われ、従って結晶半径方向の不純物10度も一様と
なる。
また、液体封止剤5よりも一上方では、内るつぼ1は結
晶径よりも大きい径の直胴部を有しており、この部分は
加熱を受けて高温になるため、成長界面での水平方向温
度勾配がつきやすく、結晶形杖の制御も容易である。
晶径よりも大きい径の直胴部を有しており、この部分は
加熱を受けて高温になるため、成長界面での水平方向温
度勾配がつきやすく、結晶形杖の制御も容易である。
[実施例コ
外るつぼとしてI OOmw+径の石英るつぼと内るつ
ぼとして、上部75信−径の直胴部、下部54■諺径の
直胴部ををする5i3Na!のるつぼを用意した。
ぼとして、上部75信−径の直胴部、下部54■諺径の
直胴部ををする5i3Na!のるつぼを用意した。
まず、石英るつぼ内に高純度GaAs多結晶を約1 k
gと十分脱水処理された液体封止剤B2O3を約150
g収容し、これをカーボンヒータにより約1270℃ま
で加熱すると、GaAs融液と溶融B2O3が生成した
。次に内るつぼを下降させ、内るつぼ内には約75gの
GaAs融液が形成された。
gと十分脱水処理された液体封止剤B2O3を約150
g収容し、これをカーボンヒータにより約1270℃ま
で加熱すると、GaAs融液と溶融B2O3が生成した
。次に内るつぼを下降させ、内るつぼ内には約75gの
GaAs融液が形成された。
次にこの内るつぼ内の融液部にクロムを65■添加し、
徐々に1250℃程度まで温度を下げて、単結晶シード
を回転しながら、Ba53融液層を通してGaAs融液
に接触させ、3〜!5回で回転させながら、5〜15m
5/hの速さで引き上げた。内るつぼ内融液量は常に約
75.を保つようにるつぼ位置を調整した。結晶径制御
は容易で、径は50±1m1であった。
徐々に1250℃程度まで温度を下げて、単結晶シード
を回転しながら、Ba53融液層を通してGaAs融液
に接触させ、3〜!5回で回転させながら、5〜15m
5/hの速さで引き上げた。内るつぼ内融液量は常に約
75.を保つようにるつぼ位置を調整した。結晶径制御
は容易で、径は50±1m1であった。
質量分析の結果、クロム濃度は、結晶長さ方向は完全に
0.5vtppmで均一となり、しかも第2図に示すよ
うに、ウェハー而内分布も差1.5%以下と極めて均一
であった。なお従来の技術による場合には、ばらつきは
約25〜30%となる。
0.5vtppmで均一となり、しかも第2図に示すよ
うに、ウェハー而内分布も差1.5%以下と極めて均一
であった。なお従来の技術による場合には、ばらつきは
約25〜30%となる。
[効果]
以上説明したように、本発明によれば、ドーピング不純
物が結晶長さ方向のみならず、半径方向にも均一に分布
する、すなわち電気特性、格子定数などが極めて均一な
結晶を径制御よく、すなわち高歩留で得ることができる
。
物が結晶長さ方向のみならず、半径方向にも均一に分布
する、すなわち電気特性、格子定数などが極めて均一な
結晶を径制御よく、すなわち高歩留で得ることができる
。
第1図は本発明を実施する装置を断面図で示す。
第2図は本発明の実施によってできるGaAs結晶のウ
ェハー面におけるクロム濃度の分布図の一例を示す。 第3図、第4図は従来の二重るつぼをそれぞれ断面図で
示す。 1・・・内るつぼ、2・・・流通孔、3.3’・・・原
料融液、4・・・外るつぼ、5・・・液体封止剤(B2
03) 、 8・・・結晶、7・・・種結晶、8・・・
圧力容器、9・・・ヒータ、10・・・るつぼ支持具、
11・・・上軸、12・・・下軸。 $ 1 図 淋 2 閃 ウニへ面庁+亜 算 3 図 $4 図
ェハー面におけるクロム濃度の分布図の一例を示す。 第3図、第4図は従来の二重るつぼをそれぞれ断面図で
示す。 1・・・内るつぼ、2・・・流通孔、3.3’・・・原
料融液、4・・・外るつぼ、5・・・液体封止剤(B2
03) 、 8・・・結晶、7・・・種結晶、8・・・
圧力容器、9・・・ヒータ、10・・・るつぼ支持具、
11・・・上軸、12・・・下軸。 $ 1 図 淋 2 閃 ウニへ面庁+亜 算 3 図 $4 図
Claims (1)
- (1)液体カプセルを使用した結晶成長方法において、
下部は成長結晶径にほぼ等しい径を有し、上部は下部よ
りも大きい径を有し、かつ底面に流通孔を有する断面段
形状のるつぼを内るつぼとすることを特徴とする二重る
つぼ結晶育成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4973987A JPS63215594A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 二重るつぼ結晶育成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4973987A JPS63215594A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 二重るつぼ結晶育成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63215594A true JPS63215594A (ja) | 1988-09-08 |
Family
ID=12839555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4973987A Pending JPS63215594A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 二重るつぼ結晶育成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63215594A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100487395B1 (ko) * | 2002-07-22 | 2005-05-03 | 엘지전자 주식회사 | 레이저 매질 성장 장치 및 방법 |
-
1987
- 1987-03-03 JP JP4973987A patent/JPS63215594A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100487395B1 (ko) * | 2002-07-22 | 2005-05-03 | 엘지전자 주식회사 | 레이저 매질 성장 장치 및 방법 |
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