KR930702557A

KR930702557A - 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치 및 제조방법

Info

Publication number: KR930702557A
Application number: KR1019930701496A
Authority: KR
Inventors: 사싸코오이치; 타카시 아타미; 케이지 사라타
Original assignee: 후지무라 마사야; 미쯔비시마테리알 카부시키가이샤
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1993-09-09
Also published as: WO1993006264A1; EP0559921A1; US5373808A; EP0559921A4; DE69131983T2; DE69131983D1; EP0559921B1

Abstract

GaAs등의 고해리압 화합물 단결정을 제조하기 위한 장치 및 방법이다.

외측용기(78)내에 수용된 제조장치는 통부와 그 양단을 막는 천정판부(22A) 및 저변판부(42)를 보유하는 개폐가능한 밀폐용기(20)와, 밀폐용기(20)를 가열하는 용기가열장치(36,38,40)와, 내부공간의 밀폐용기(20)이 내부공간과 연통된 증기압 제어부를 구비한다. 증기압 제어부는 서로 동심원형상을 이루는 원통형상의 내벽부 (102) 및 외벽부(100)의 사이에 기밀적인 내부공간(s)을 나누어 구성되는 증기압 제어용기(98)와, 그 증기압 제어용기(98)와 밀폐용기(20)를 상호 연통시키는 연통장치(96)와, 증기압 제어용기(98)의 내벽부 또는 외벽부의 적어도 한쪽을 따라서 히이트 파이프(108)(112)와 증기압 제어용기(98)의 내벽부의 내측 및 외벽부의 외측에 각각 배치된 제어부 가열장치(110,114)를 보유한다.

Description

고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치 및 제조방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치의 제1실시예에 있어서 원료합성전의 상태를 표시하는 종단면도이다, 제2도는 제1실시예의 장치로 원료합성을 실시하고 있는 상태를 표시하는 종단면도이다, 제3도는 제1실시예의 장치로 단결정의 인상을 실시하고 있는 상태를 표시하는 종단면도이다.

Claims

외측용기내에 수용되어 통부와 그 양끝을 막는 천정판부 및 저변판부를 보유하는 개폐가능한 밀폐용기와, 그 밀폐용기의 상기한 저변판부를 관통하여 밀폐용기내에 기밀적이고 또한 회전자재하게 삽입된 하부축과, 그 하부축의 상단에 고정되어 상기한 밀폐용기내에 배치된 도가니와, 상기한 밀폐용기의 천정판부를 관통하여 밀폐용기에 기밀적이고 또한 회전자재하게 삽입된 인상축을 구비하여서, 상기한 밀폐용기에 가득채워진 고해리압 성분가스의 압력을 제어하면서 도가니내에 지지된 원료용액으로부터 상기한 인상축에 의하여 화합물 반도체 단결정을 회전하면서 인상하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치에 있어서, 상기한 기밀용기의 내측에 고해리압 성분원료가 수용되는 원료용기를 설치하고, 상기한 밀폐용기의 하방에 상기한 하부축과 같은 축을 이루어서 하부축을 포위하는 기밀적인 증기압 제어용기를 설치하며, 그 증기압 제어용기와 밀폐용기를 서로 연통시키는 연통장치를 설치하고, 또 적어도 밀폐용기의 상부의 주위, 밀폐용기의 도가니와 대응하는 개소의 주위 밀폐용기와 대응하는 개소의 주의 및 증기압 제어용기의 주위의 각각에는 독립된 가열장치를 설치한 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치.
제1항에 있어서, 상기한 증기아 제어용기의 내부에 하부축을 포위하는 지지통을 설치하고, 그 지지통의 내부에는 하부축을 회전자재하게 지지하는 축받이부를 설치하는 동시에, 그 축받이부의 상방에 상기한 지지통과 하부축의 사이를 봉하여 막는 봉지제를 채운 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치.
외측 용기내에 수용되어 통부와, 그 양단을 막는 천정판부 및 저변판부를 보유하는 개폐가능한 밀폐용기와, 그 밀폐용기의 상기한 저변판부를 관통하여 밀폐용기내에 기밀적이고 또한 회전자재하게 삽입된 하부축과, 그 하부축의 상단에 고정되어 상기한 밀폐용기내에 배치된 도가니와, 상기한 밀폐용기의 천정판부를 관통하여 밀폐용기내에 기밀적이고 또한 회전자재하게 삽입된 인상축을 구비하여서, 상기한 밀폐용기에 가득채워진 고해리압 성분가스의 압력을 제어하면서 도가니내에 지지된 원료용액으로 부터 상기한 인상축에 의하여 화합물 반도체 단결정을 회전하면서 인상하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치에 있어서, 상기한 밀폐용기의 내측에 고해리압 성분원료가 수용되는 원료용기를 설치하고, 상기한 밀폐용기의 상방에 상기한 인상축과 같은 축을 이루고 인상축을 포위하는 기밀적인 증기압 제어용기를 설치하고, 그 증기압 제어용기와 밀폐용기를 서로 연통시키는 연통장치를 설치하며, 또 적어도 밀폐용기의 상부의 주위, 밀폐용기의 도가니와 대응하는 개소의 주위, 밀폐용기의 원료용기와 대응하는 개소의 주위 및 증기압 제어용기의 주위의 각각에는 독립된 가열 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치.
제3항에 있어서, 상기한 증기압 제어용기의 내부에 상기한 인상축을 포위하는 지지통을 설치하고, 그 지지통의 내부에는 인상축을 회전자재하게 지지하는 축받이부를 설치하는 동시에, 그 축받이의 상방에 지지통과 인상축의 사이를 봉하여 막는 봉지제를 채운 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 증기압 제어용기의 내부 공간은 단결정 인상에 필요한 고해리압 성분의 총량의 40%이상을 기밀하게 수용가능한 용적으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조장치.
외측용기내에 수용되어 통부와 그 양끝을 막는 천정판부 및 저변판부를 보유하는 밀폐가능한 밀폐용기와, 그 밀폐용기를 가열하는 가열장치와, 내부공간이 전기한 밀폐용기의 내부공간과 연통된 증기압 제어부를 구비하며, 고해리압 성분의 일부를 상기한 증기압 제어부내에 응축시키므로써, 상기한 밀폐용기의 내부공간에 가득 채워져 있는 고해리압 성분가스의 압력을 제어하는 고해리압 화합물의 처리장치에 있어서, 상기한 증기압제어부는, 상기한 밀폐용기의 하방에 배치되어 서로 동심원 형상을 이루는 원통형상의 내벽부 및 외벽부의 사이에 기밀적인 내부공간을 구성하여 이루어지는 증기압 제어용기와, 그 증기압 제어용기와 밀폐용기의 저변판부를 연결하여 각 용기의 내부공간을 서로 연통시키는 연통장치와, 증기압 제어용기의 내벽부의 내주면 및 외벽부의 외주면의 적어도 한쪽을 따라서 증기압 제어용기의 축선방향으로 향하여 배치된 하이트 파이프와, 증기압 제어용기의 내벽부의 내측 및 외벽부의 외측에 각각 배치된 제어부 가열장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물의 처리장치.
외측용기내에 수용되어 통부와 그 양끝을 막는 천정판부 및 저변판부를 보유하는 개폐가능한 밀폐용기와, 그 밀폐용기를 가열하는 용기 가열장치와, 내부공간이 밀폐용기의 내부공간과 연통된 증기압 제어부를 구비하고, 고해리압 성분의 일부를 전기한 증기압 제어부내에 응축시키므로써, 상기한 밀폐용기의 내부공간에 가득 채워져 있는 고해리압 성분가스의 압력을 제어하는 고해리압 화합물의 처리장치에 있어서, 상기한 증기압 제어부는, 상기한 밀폐용기의 상방에 배치되어 동심원 형상을 이루는 원통형상의 내벽부 및 외벽부의 사이에 기밀적인 내부공간을 구성하여 이루어지는 증기압 제어용기와, 그 증기압 제어용기와 밀폐용기의 천정판부를 연결하여 각 용기의 내부공간을 서로 연통시키는 연통장치와, 상기한 증기압 제어용기의 내벽부의 내주면 및 외벽부의 외주면의 적어도 한쪽을 따라서 증기압 제어용기의 축선방향으로 향하여 배치된 하이트 파이프와, 상기한 증기압 제어용기의 내측 및 외벽부의 외측에 각각 배치된 제어부 가열장치를 구비한 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물의 처리장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기한 밀폐용기의 저변판부를 관통하여 기밀적이고 또한 회전자재하게 설치된 하부축과, 그 하부축의 상단에 설치되어 상기한 밀폐용기내에 배치된 도가니와, 상기한 밀폐용기의 천정판부를 기밀적이고 또한 회전자재하게 관통하여 상기한 도가니내의 원료용액으로부터 고해리압 화합물 단결정을 인상하기 위한 인상축을 더 구비한 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물의 처리장치.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 증기압 제어용기의 내부 공간은 처리에 필요한 고해리압 성분의 총량의 40%이상을 기밀하게 수용가능한 용적으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물의 처리장치.
외측용기내에 수용되어 통부와 그 양끝을 막는 천정판부 및 저변판부를 보유하는 개폐가능한 밀폐용기와, 그 밀폐용기를 가열하는 용기 가열장치와, 내부공간이 상기한 밀폐용기의 내부공간과 연통된 증기압 제어부와, 그 증기압 제어부를 가열하기 위한 제어부 가열장치를 구비하여서, 고해리압 성분의 일부를 상기한 증기압 제어부내에 응축시키므로써, 상기한 밀폐용기의 내부공간에 가득 채워져 있는 고해리압 성분가스의 압력을 제어하는 고해리압 화합물의 처리장치에 있어서, 상기한 밀폐용기의 상방 및/또는 하방에 내부공간이 기밀적으로 봉하여 막는 고해리압 원료유지부를 설치하는 동시에, 그 고해리압 원료유지부의 내부공간과 상기한 밀페용기의 내부공간을 연통시키는 연통장치를 설치하고, 상기한 고해리압 원료유지부를 가열하는 유지부 가열장치를 설치한 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물의 처리장치.
제10항에 있어서, 상기한 증기압 제어부와 제어부 가열장치의 사이에 증기압 제어부의 길이방향으로 연장되는 하이트 파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물의 처리장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기한 밀폐용기의 저변판부를 관통하여 기밀적이고 또한 회전자재하게 설치된 하부축과, 그 하부축의 상단에 설치되어 상기한 밀폐용기내에 배치된 도가니와, 그 밀폐용기의 천정판부를 기밀적이고 또한 회전자재하게 관통하여 도가니내의 원료용액으로부터 고해리압 화합물 단결정을 인상하기 위한 인상축을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물의 처리장치.
제10항 내지 제12항에 있어서, 상기한 고해리압 원료유지부의 내부공간은, 처리에 필요한 고해리압 성분의 총량의 40%이상을 기밀하게 수용가능한 용적으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물의 처리장치.
밀폐용기내에 가득 채워져 있는 고해리압 성분가스의 압력을 제어하면서 그 밀폐용기의 내부에 배치된 도가니내에서 고해리압 화합물의 원료용액의 합성을 하고, 그 원료용액으로부터 화합물 반도체 단결정을 인상하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조방법에 있어서, 상기한 밀폐용기의 내측에 고해리압 성분원료가 수용되는 원료용기를 설치하는 동시에, 연통장치를 통하여 상기한 밀폐용기와 기밀적으로 연통되는 증기압 제어용기를 설치한 장치를 사용하여서, 상기한 밀폐용기내의 원료용기에 고해리압 성분원료를 수용하는 동시에, 상기한 도가니내에 다른 성분원료를 수용하고, 상기한 원료용기와 상기한 증기압 제어용기를 제외한 밀폐용기의 다른 부분을 수정의 온도로 가열하고, 상기한 원료용기를 가열하여 고해리압 성분원료를 승화시켜 그것을 증기압 제어용기에 옮겨 응축시키고 혹은 증기압 제어용기내에 응축시킨 다음에, 도가니내의 다른 성분원료를 고해리압 화합물 반도체의 융점이상으로 가열하여 상기한 증기압 제어용기내에 응축된 고해리압 성분원료를 가열하므로써, 도가니내에서 고해리압 화합물 반도체의 원료용액을 합성한 다음에, 상기한 증기압 제어용기의 온도를 제어하고 상기한 밀폐용기내의 고해리압 성분가스의 압력을 일정하게 유지하면서 단결정의 인상을 실시하는 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조방법.
밀폐용기내는 가득채워진 고해리압 성분가스의 압력을 제어하면서, 밀폐용기의 내부에 배치된 도가니내에서 고해리압 화합물의 원료용액을 합성하고, 그 원료용액으로부터 화합물 반도체 단결정을 인상하는 고해리압 반도체 단결정의 제조방법에 있어서, 상기한 밀폐용기의 내측에 고해리압 성분원료가 수용되는 원료용기를 설치하는 동시에, 연통장치를 통하여 상기한 밀폐용기와 기밀적으로 연통된 고해리압 원료유지부 및 상기한 밀폐용기와 연통되는 증기압 제어부를 설치한 장치를 사용하여서, 상기한 밀폐용기내의 원료용기에 고해리압 성분원료를 수용하는 동시에, 상기한 도가니내에 다른 성분원료를 수용하고, 상기한 원료용기 및 상기한 고해리압 원료유지부 또는 그것들에 부가하여 상기한 증기압 제어부를 제외한 상기한 밀봉 용기의 다른 부분을 소정의 온도로 가열하고 원료용기를 가열하여 고해리압 성분원료를 승화시키고, 그것을 고해리압 원료유지부 또는 그것에 부가하여 증가압 제어부에 옮겨 응축시키면서 혹은 응축시킨 후에, 도가니내의 다른 성분원료를 고해리압 화합물 반도체의 융점이상으로 가열하여 고해리압 원료유지부내에 응축된 고해리압 성분원료를 가열하므로써, 도가니내에서 고해리압 화합물 반도체의 원료용액을 합성하며, 그후 고해리압 원료유지부의 온도를 상승시키고 그 내부의 고해리압 성분량을 0으로 한 다음에, 증기압 제어부의 온도를 제어하여 밀폐용기내의 고해리압 성분가스의 압력을 일정하게 유지하면서 단결정의 인상을 실시하는 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조방법.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기한 고해리압 화합물 반도체는 GaAs이고, 상기한 고해리압 성분은 As 그리고 상기한 다른 원료성분은 Ga인 것을 특징으로 하는 고해리압 화합물 반도체 단결정의 제조방법.
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.