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JPS60226492A - 化合物半導体単結晶の製造装置 - Google Patents

化合物半導体単結晶の製造装置

Info

Publication number
JPS60226492A
JPS60226492A JP59080211A JP8021184A JPS60226492A JP S60226492 A JPS60226492 A JP S60226492A JP 59080211 A JP59080211 A JP 59080211A JP 8021184 A JP8021184 A JP 8021184A JP S60226492 A JPS60226492 A JP S60226492A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crucible
single crystal
compound semiconductor
aluminum nitride
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59080211A
Other languages
English (en)
Inventor
Satao Yashiro
八代　佐多夫
Masayuki Watanabe
正幸 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59080211A priority Critical patent/JPS60226492A/ja
Priority to DE8585301458T priority patent/DE3563077D1/de
Priority to EP85301458A priority patent/EP0166500B1/en
Priority to US06/707,810 priority patent/US4668481A/en
Publication of JPS60226492A publication Critical patent/JPS60226492A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10S117/90—Apparatus characterized by composition or treatment thereof, e.g. surface finish, surface coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
    • Y10T117/1032—Seed pulling
    • Y10T117/1064—Seed pulling including a fully-sealed or vacuum-maintained crystallization chamber [e.g., ampoule]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
    • Y10T117/1032—Seed pulling
    • Y10T117/1068—Seed pulling including heating or cooling details [e.g., shield configuration]

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の鵡する技術分野〕 本発明はＬｆ！ＸＣ法により化合物半導体単結晶を引上
げ製造する場合に用いられる装置の改良に関するもので
ある。
〔従来技術とその問題点〕
ＧａＡｓ、　ＧａＰおよびＩｎＰなどの融点での分解圧
が高い化合物半導体単結晶の製造法として液体カプセル
引上げ法（ＬＦｉＣ法）が用いられている。この方法は
高温高圧下での結晶成長であり、成長結晶にとって厳し
い熱環境となるため安定した単結晶化や結晶品質の制御
が雉かしい而があるっこの方法を図１を用いて説明する
と、加圧容器（１）内にルツボ（２）をルツボ受け（３
）〜（５）を介して配設し、上記ルツボ（２）を同軸的
に取り聞込む発熱体（６）によりルツボ（２）へノ熱供
給を行なうことによって、ルツボ内に原料融液（７）お
よび上記原料融液（７）を被覆する液体カプセル層（８
）を形成させる。高温での原料融液（７）の分解はこの
液体力グセル層（８）および加圧不活性ガスにより抑制
される。単結晶（９）は液体カプセル層（８）を通して
回転引上げによって梨遺される、この場合、発熱体（６
）の外側あるいはまた更に上下に発熱体（６）の加熱効
率の確保およびルツボ（２）内の温度分布の適正維持の
ため各種の熱遮蔽板Ｑｌ〜０が配設される。これらの熱
遮蔽板０１〜霞および上記のルツボ受け（３）〜（５）
は通常炭素製品である。
しかるに、このような炭素製品は雰囲気ガス中の微量の
酸素、水蒸気等により容易に酸化劣化するため発熱体の
加熱効率の確保およびルツボ内の温度分布の適正維持が
困難になるばかりか酸化生酸物による原料融液の汚染が
生じる。これがＬＢＣ法における単結晶製造の歩留りお
よび製品品質の維持の困難さを増長していた。
〔発明の目的〕
本発明はＬＢＣ法により化合物半導体単結晶を引上げ製
造する場合に用いられる従来装置の上述した欠点を改良
したもので、単結晶製造の歩留りおよび製造結晶の品質
の向上維持を図かることができる単結晶製造装置を提供
することを目的とする。
〔発明の概要〕
すなわち本発明は高圧容器内に配設されたルツボ内の原
料融液からＬＢＣ法により化合物半導体単結晶を製造す
るにあたり、該容器内に窒化アルミニウム質より成る熱
遮蔽板あるいはまたルツボ受けを設けることを特徴とす
る化合物半導体単結晶の製造装置に関するもので、上記
熱遮蔽板およびルツボ受けは窒化アルミニウムの焼結成
形あるいは酸化アルミニウム成形体への窒化アルミニウ
ムコーティングにより形成される。
〔発明の効果〕
上述した本発明により得られる効果は次の如くである。
（１）　高温での熱遮蔽板およびルツボ受けの酸化劣化
がなくなり、発熱体の加熱効率の確保およびルツボ内の
温度分布の適正維持が図かられる。この結果、単結晶製
造の再現性・安定性が向上する。
（２）酸化生成物による原料融液の汚染が減少し、結晶
の品質が向上する。
（３）　気孔性で吸む性のある炭素製品の減少により、
雰囲気中の酸素、水蒸気等の含有が少くなり、その他の
使用装置、例えば加熱体の長寿命化および発熱特性の一
定継続化が可能になる。と同時に不純物の原料融液への
混入も少くなる。この結果、単結晶製造の再現性・安定
性および結晶品質の向上が更に増大する。
（４）熱遮蔽板、ルツボ受げおよびその他の装置の長寿
命化により製造コストが著しく低減する。　゛〔発明の
実施例〕 次に本発明の実施例を先の第１図を参照しながら説明す
る。本実施例においては第１図に示した熱遮蔽板（１１
，（ｌυ、（１りおよびルツボ受けｔ３）、　ｔ４）、
　（５）に焼結成形した窒化アルミニウムを用いた。か
かる窒化アルミニウム質装置を用いてＧａＡｓ単結晶を
引上げたところ、発熱体の加熱効率の確保およびルツボ
内温度分布の適正化が十分図られ、安定した単結晶の製
造が可能であった。従来の方法では単結晶が連続して引
上がることはまれで、せいぜい５回位引上げたところで
多結晶や双晶が多発するようになる。このため、ルツボ
位置の調整や劣化した装置の交換などによって結晶成長
の温度条件を回復させなければならなかったが、本発明
では上記の温度条件の再調整を行なわすとも１０回以上
連続して単結晶が引上かった。また、従来の方法により
製造した結晶内にはＩ　Ｘ　ＩＱ”ｃ＋ｙ＋３のカーボ
ンの汚染があったが、本発明においてはＩ　Ｘ　１０”
副　と１桁の低下がみられたつさらに、加熱体等の比較
的短寿命の装置で従来７回程度の引上げで交換していた
ものが、１５回使用しても未だ顕著な劣化が与られてい
ない。
本発明の実施例と同様にして、熱遮蔽板およびルツボ受
けとして、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ、およびＢＮ等の材質によ
る製品を用いて比較したところ、発熱体の加熱効率、ル
ツボ内の温度分布の適正化、原料融液への不純物の混入
あるいは該当製品の寿命の点で窒化アルミニウム質の如
くすべてを満足するものは見出し得なかった。以上のこ
とによっても本発明の新規性および有効性は明らかでち
る。
更に本発明の実施例では、ＧａＡｓの引上げについて述
べたが、他のＩｎＰおよびＧａＰの場合にも本発明が適
用されることは勿論である。
また、本発明の熱遮蔽板およびルツボ受は以外のボルト
、ナツト等を含めて窒化アルミニウム質を用いることに
よ・りて本発明の一層の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を説明するための概略図面で
ある。 １・・・高圧容器、２・・・ルツボ、８〜５・・・ルツ
ボ受け、６・・・加熱体、７・・・原料融液、８・・・
Ｂ２Ｏ３，９・・・引上げ結晶、１０〜１２・・・熱遮
蔽板、１３・・・引上げ回転軸、１４・・・ルツボ回転
移動軸、１５・・・種結晶。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（ほか１名）第１図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高圧容器内に配設されたルツボ内の原料融液からＬＦｊ
    Ｃ法により化合物半導体単結晶を製造する装置において
    、該容器内で使用される熱遮蔽板およびルツボ受けの少
    くとも一つが窒化アルミニウム質より成ることを特徴と
    する化合物半導体単結晶の製造装置。
JP59080211A 1984-04-23 1984-04-23 化合物半導体単結晶の製造装置 Pending JPS60226492A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59080211A JPS60226492A (ja) 1984-04-23 1984-04-23 化合物半導体単結晶の製造装置
DE8585301458T DE3563077D1 (en) 1984-04-23 1985-03-04 An apparatus for manufacturing a compound-semiconductor single crystal by the liquid encapsulated czochraiski (lec) process
EP85301458A EP0166500B1 (en) 1984-04-23 1985-03-04 An apparatus for manufacturing a compound-semiconductor single crystal by the liquid encapsulated czochraiski (lec) process
US06/707,810 US4668481A (en) 1984-04-23 1985-03-04 Apparatus for manufacturing a compound-semiconductor single crystal by the liquid encapsulated czochralski (LEC) process

Applications Claiming Priority (1)

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JP59080211A JPS60226492A (ja) 1984-04-23 1984-04-23 化合物半導体単結晶の製造装置

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JPS60226492A true JPS60226492A (ja) 1985-11-11

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US (1) US4668481A (ja)
EP (1) EP0166500B1 (ja)
JP (1) JPS60226492A (ja)
DE (1) DE3563077D1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
DE3563077D1 (en) 1988-07-07
US4668481A (en) 1987-05-26
EP0166500A1 (en) 1986-01-02
EP0166500B1 (en) 1988-06-01

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