JP2009149452A - 半導体結晶成長方法 - Google Patents
半導体結晶成長方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009149452A JP2009149452A JP2007326077A JP2007326077A JP2009149452A JP 2009149452 A JP2009149452 A JP 2009149452A JP 2007326077 A JP2007326077 A JP 2007326077A JP 2007326077 A JP2007326077 A JP 2007326077A JP 2009149452 A JP2009149452 A JP 2009149452A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- crucible
- crystal growth
- semiconductor
- heater
- 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
Links
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
【解決手段】VGF法による結晶成長炉1は、ルツボ20内に収容した融液34を、ルツボ20の一端に設置された種結晶30と接触させた状態で、ルツボの側面側及びルツボの開口部側から加熱することにより、少なくとも結晶成長中は、開口部側から加熱する温度を側面側から加熱する温度よりも高く保持して、種結晶30側のルツボ20の一端を、ルツボ20の他端(ルツボ20の開口部側)よりも低温に保持しつつ、融液34の温度を降下させて、種結晶30側からルツボ20の他端に向けて融液34を徐々に固化させ、化合物半導体結晶の単結晶を成長させる。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る結晶成長炉の断面の概要を示す。
第1の実施の形態に係る結晶成長炉1は、成長する化合物半導体結晶の原料を収容する容器としてのルツボ20と、ルツボ20を収容するルツボ収容容器としてのサセプタ50と、サセプタ50を収容して保持するサセプタ支持部材55と、ルツボ20を上部から加熱する上部加熱部としての上部加熱ヒータ10と、ルツボ20を側面から加熱する複数の外周加熱部としての外周加熱ヒータ12とを備える。
本発明の第1の実施の形態に係る結晶成長炉1によれば、結晶成長中のルツボ20内の径方向の温度勾配を緩やかにすることができるので、成長結晶32内の転位等の欠陥の発生密度を低減することができる。そして、成長結晶32内の欠陥の発生密度を低減することができるので、結晶成長炉1を用いて成長した半導体結晶においては、成長した半導体結晶から形成される半導体基板内での電気的特性、光学的特性、及び機械的特性等について面内での均一性が向上する。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る結晶成長炉の断面の概要を示す。
第2の実施の形態に係る結晶成長炉3によれば、ルツボ20の上方へ上部加熱ヒータ11を直接に配置することが困難である場合であっても、熱伝導部材15が上部加熱ヒータ11からの熱をルツボ開口部22の側へ放熱するいわゆる2次ヒータとして機能するので、ルツボ20内の融液34を上方から間接的に加熱することができる。これにより、第1の実施の形態に係る結晶成長炉1と同様の効果が得られる。
本発明の第1の実施の形態及び第2の実施の形態に係る結晶成長炉1及び結晶成長炉3は、ルツボ20内の化合物半導体の原料の融液34の揮発及び蒸発を防止することを目的として、ルツボ開口部22を塞ぐ蓋を更に有していてもよい。なお、ルツボ20内の融液34に上部加熱ヒータ10からの熱を効率よく伝熱させることを目的として、熱伝導率が高い材料からルツボ開口部22を塞ぐ蓋を形成することが好ましい。一例として、当該蓋はAlNから形成することができる。
まず、比較例に係る結晶成長炉2を用いて、上部加熱ヒータ10に関する設定を除いた上で、図6と同様の工程でGaAs単結晶の成長を実施した。すなわち、上部加熱ヒータ10を備えていない結晶成長炉2において、上部加熱ヒータ10への通電(S135)、設定温度の設定(S145)、徐冷(S160)等の条件を除き、他の条件を同一にして、GaAs単結晶の成長を実施した。なお、結晶成長炉2によるGaAs単結晶の成長は2回実施した。
次に、比較例に係る結晶成長炉2を用いて、上部加熱ヒータ10に関する設定を除くと共に、図6のS155におけるルツボ20の降下速度を2.5mm/hrに設定して、結晶成長速度を遅くして結晶成長を実施した。なお、その他の条件は図6と同様である。但し、図6で説明した実施例においては、約2.5日かけてルツボ20を降下させていたところ、本比較例においては4日間を要した。この成長において得られたGaAsの結晶は、全長にわたって単結晶であった。
10、11 上部加熱ヒータ
12a、12b、12c、12d 外周加熱ヒータ
15 熱伝導部材
20 ルツボ
20a、20b ルツボ端
22 ルツボ開口部
24 ルツボ側面
25 細径部
26 傾斜部
27 直胴部
30 種結晶
30a 種結晶端
32 成長結晶
34 融液
40 液体封止材
50 サセプタ
51 サセプタ上部
52 サセプタ下部
55 サセプタ支持部材
60、62 断熱材
70 チャンバー
90a、90b、90c、90d、90e、90f、90g、90h 等温線
90i、90j、90k、90l 等温線
Claims (8)
- 半導体の種結晶と前記半導体の原料とを収容したルツボを加熱して、前記原料を融液とする原料融解工程と、
前記ルツボの側面側及び前記ルツボの開口部側から加熱して、少なくとも結晶成長中は、前記開口部側から加熱する温度を前記側面側から加熱する温度よりも高く保持して前記半導体の単結晶を成長する結晶成長工程と
を備える半導体結晶成長方法。 - 前記結晶成長工程は、前記側面側及び前記開口部側から加熱される領域内で前記ルツボを降下させることにより、前記融液を固化させて前記単結晶を成長する請求項1に記載の半導体結晶成長方法。
- 前記結晶成長工程は、前記側面側から加熱する温度及び前記開口部側から加熱する温度を徐々に降下させることにより、前記融液を固化させて前記単結晶を成長する請求項1に記載の半導体結晶成長方法。
- 前記結晶成長工程は、少なくとも結晶成長の進行中は、前記融液内の垂直方向(結晶成長方向)の温度分布が変曲点を有さずに、前記単結晶を成長する請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体結晶成長方法。
- 前記結晶成長工程は、少なくとも結晶成長の進行中は、凝固した前記単結晶内の垂直方向(結晶成長方向)の温度分布が変曲点を有さずに、前記単結晶を成長する請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体結晶成長方法。
- 前記結晶成長工程は、結晶成長界面の移動速度を略一定にして前記単結晶を成長する請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体結晶成長方法。
- 前記半導体が、III−V族化合物半導体である請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体結晶成長方法。
- 前記半導体が、GaAsである請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体結晶成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007326077A JP2009149452A (ja) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | 半導体結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007326077A JP2009149452A (ja) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | 半導体結晶成長方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009149452A true JP2009149452A (ja) | 2009-07-09 |
Family
ID=40919079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007326077A Pending JP2009149452A (ja) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | 半導体結晶成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009149452A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102051678A (zh) * | 2010-09-03 | 2011-05-11 | 重庆大学 | 可控晶粒取向的镁合金制备装置 |
CN102062537A (zh) * | 2010-07-16 | 2011-05-18 | 重庆大学 | 复合式镁合金熔炼实验装置 |
WO2013112231A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | Gtat Corporation | Method of producing monocrystalline silicon |
CN104911690A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-09-16 | 清远先导材料有限公司 | 一种磷化铟单晶的生长方法及生长装置 |
US9432892B2 (en) | 2008-01-25 | 2016-08-30 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and apparatus for frequency access restriction in cellular communications |
CN110512274A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-29 | 山西中科晶电信息材料有限公司 | 一种基于VGF法的减少GaAs晶体孪晶的装置 |
CN115216831A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种可控温度梯度的晶体生长装置及方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04349198A (ja) * | 1991-05-23 | 1992-12-03 | Nikon Corp | 大口径の蛍石単結晶の製造装置 |
JP2585415B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1997-02-26 | 住友電気工業株式会社 | 単結晶の製造装置 |
JPH1179880A (ja) * | 1997-09-09 | 1999-03-23 | Nikon Corp | 大口径蛍石の製造装置および製造方法 |
JP2002540051A (ja) * | 1999-03-19 | 2002-11-26 | フライベルガー・コンパウンド・マテリアルズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 単結晶を製造するための装置 |
-
2007
- 2007-12-18 JP JP2007326077A patent/JP2009149452A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2585415B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1997-02-26 | 住友電気工業株式会社 | 単結晶の製造装置 |
JPH04349198A (ja) * | 1991-05-23 | 1992-12-03 | Nikon Corp | 大口径の蛍石単結晶の製造装置 |
JPH1179880A (ja) * | 1997-09-09 | 1999-03-23 | Nikon Corp | 大口径蛍石の製造装置および製造方法 |
JP2002540051A (ja) * | 1999-03-19 | 2002-11-26 | フライベルガー・コンパウンド・マテリアルズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 単結晶を製造するための装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9432892B2 (en) | 2008-01-25 | 2016-08-30 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and apparatus for frequency access restriction in cellular communications |
CN102062537A (zh) * | 2010-07-16 | 2011-05-18 | 重庆大学 | 复合式镁合金熔炼实验装置 |
CN102051678A (zh) * | 2010-09-03 | 2011-05-11 | 重庆大学 | 可控晶粒取向的镁合金制备装置 |
WO2013112231A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | Gtat Corporation | Method of producing monocrystalline silicon |
CN104911690A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-09-16 | 清远先导材料有限公司 | 一种磷化铟单晶的生长方法及生长装置 |
CN110512274A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-29 | 山西中科晶电信息材料有限公司 | 一种基于VGF法的减少GaAs晶体孪晶的装置 |
CN115216831A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种可控温度梯度的晶体生长装置及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8231727B2 (en) | Crystal growth apparatus and method | |
JP2009149452A (ja) | 半導体結晶成長方法 | |
JP2008105896A (ja) | SiC単結晶の製造方法 | |
TWI582277B (zh) | GaAs single crystal and GaAs single crystal wafer | |
US8647433B2 (en) | Germanium ingots/wafers having low micro-pit density (MPD) as well as systems and methods for manufacturing same | |
JP2010260747A (ja) | 半導体結晶の製造方法 | |
JP2006306723A (ja) | ガリウム砒素単結晶 | |
JP2010064936A (ja) | 半導体結晶の製造方法 | |
JP2002293686A (ja) | 化合物半導体単結晶の成長方法及びそれから切り出した基板 | |
JP2009190914A (ja) | 半導体結晶製造方法 | |
JP2010030847A (ja) | 半導体単結晶の製造方法 | |
Dutta | Bulk crystal growth of ternary III–V semiconductors | |
JP2010030868A (ja) | 半導体単結晶の製造方法 | |
JP2690419B2 (ja) | 単結晶の育成方法及びその装置 | |
JP2007045640A (ja) | 半導体バルク結晶の作製方法 | |
JP2004099390A (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法及び化合物半導体単結晶 | |
JPH06157185A (ja) | 化合物半導体単結晶の成長方法 | |
TWI793167B (zh) | 砷化鎵系化合物半導體結晶及晶圓群 | |
JP2531875B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
JP2733898B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
JPH03193689A (ja) | 化合物半導体の結晶製造方法 | |
JPH11130579A (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法及びその製造装置 | |
JP3938674B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
JPH0867593A (ja) | 単結晶の成長方法 | |
JP2005132717A (ja) | 化合物半導体単結晶およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20100122 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110711 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110719 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20110819 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120424 |