JP2760819B2 - ボート成長法による化合物半導体製造方法及び製造装置 - Google Patents
ボート成長法による化合物半導体製造方法及び製造装置Info
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- JP2760819B2 JP2760819B2 JP63293335A JP29333588A JP2760819B2 JP 2760819 B2 JP2760819 B2 JP 2760819B2 JP 63293335 A JP63293335 A JP 63293335A JP 29333588 A JP29333588 A JP 29333588A JP 2760819 B2 JP2760819 B2 JP 2760819B2
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- Japan
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- boat
- reactor
- compound semiconductor
- growth method
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボート成長法を用いたGaAs等III−Ｖ族化合
物半導体の製造方法および製造装置に関するものであ
る。
物半導体の製造方法および製造装置に関するものであ
る。
一般にGaAs等のIII−Ｖ族化合物半導体インゴット
は、石英管からなるリアクタ内に種結晶を収納した石英
製ボートを入れ、該ボート内で単結晶を成長させること
により製造されることが多い。
は、石英管からなるリアクタ内に種結晶を収納した石英
製ボートを入れ、該ボート内で単結晶を成長させること
により製造されることが多い。
このようなボート成長法においてはボートの使用温度
領域が1200〜1300℃と石英の軟化点以上であるため、使
用後ボートが変形してしまい、そのため通常は使い捨て
にしている。
領域が1200〜1300℃と石英の軟化点以上であるため、使
用後ボートが変形してしまい、そのため通常は使い捨て
にしている。
ところで、ボート成長法においてGaAs融液とボートと
の間で漏れが生ずると多結晶化が生じてしまうが、多結
晶化はボート表面にクリストバライト層を形成すること
により避けられることが知られている。このクリストバ
ライト層は、高温においてボートを繰返し使用すること
により形成されるが、繰り返し使用するとボートが変形
してしまうという問題がある。
の間で漏れが生ずると多結晶化が生じてしまうが、多結
晶化はボート表面にクリストバライト層を形成すること
により避けられることが知られている。このクリストバ
ライト層は、高温においてボートを繰返し使用すること
により形成されるが、繰り返し使用するとボートが変形
してしまうという問題がある。
そこでボートの繰返し使用を可能にするために肉厚を
数mmと厚くし、ボート形状もインゴットの製造後インゴ
ットがすぐ外れるように構成して結晶成長を行わせてみ
たところ、リアクタとボートとが癒着してしまい、取れ
なくなってしまうという問題が生じてしまった。この場
合、フッ酸により溶かして取るのはかなり困難で、また
フッ酸によって、せっかくボート内面に形成されたクリ
ストバライト層も溶けてしまい、以後の結晶性に影響を
与えてしまう。
数mmと厚くし、ボート形状もインゴットの製造後インゴ
ットがすぐ外れるように構成して結晶成長を行わせてみ
たところ、リアクタとボートとが癒着してしまい、取れ
なくなってしまうという問題が生じてしまった。この場
合、フッ酸により溶かして取るのはかなり困難で、また
フッ酸によって、せっかくボート内面に形成されたクリ
ストバライト層も溶けてしまい、以後の結晶性に影響を
与えてしまう。
また、使用温度が石英の軟化点付近であるために肉厚
を増してもどうしても変形が生じ、この変形は最初の使
用のときが一番大きく、使っていくうちに変形の度合は
少なくなるものの変形を防止することはできず、なるべ
く使用温度を下げるようにしても完全には変形を防止す
ることはできない。そして変形が生じると、今まで使用
していたリアクタが使用できなくなったり、また径の大
きなリアクタを使用しなければならなくなってしまう。
を増してもどうしても変形が生じ、この変形は最初の使
用のときが一番大きく、使っていくうちに変形の度合は
少なくなるものの変形を防止することはできず、なるべ
く使用温度を下げるようにしても完全には変形を防止す
ることはできない。そして変形が生じると、今まで使用
していたリアクタが使用できなくなったり、また径の大
きなリアクタを使用しなければならなくなってしまう。
本発明は上記課題を解決するためのもので、リアクタ
とボートとの癒着を防止すると共に、ボートの変形をな
くして繰返し使用を可能にし、製造コストの低減化を図
り、さらに高品質な結晶成長を行うことができるように
したボート成長法による化合物半導体製造方法および製
造装置を提供することを目的とする。
とボートとの癒着を防止すると共に、ボートの変形をな
くして繰返し使用を可能にし、製造コストの低減化を図
り、さらに高品質な結晶成長を行うことができるように
したボート成長法による化合物半導体製造方法および製
造装置を提供することを目的とする。
そのために本発明は、リアクタ内にボートを入れ、ボ
ート内で単結晶を成長させるボート成長法において、ボ
ート底面の形状が平坦ではなく、ボートとリアクタとの
間にボート側面外形形状に合わせた形状の不活性な材質
からなるボート受けを介在させたことを特徴とし、また
リアクタ内にボートを挿入して単結晶を成長させる化合
物半導体製造装置において、ボート底面の形状が平坦で
はなく、リアクタとボート間に不活性な材質からなるボ
ート受けを少なくとも１個介在させたこと、ボート受け
をボート側面外形形状に合わせたことを特徴とする。
ート内で単結晶を成長させるボート成長法において、ボ
ート底面の形状が平坦ではなく、ボートとリアクタとの
間にボート側面外形形状に合わせた形状の不活性な材質
からなるボート受けを介在させたことを特徴とし、また
リアクタ内にボートを挿入して単結晶を成長させる化合
物半導体製造装置において、ボート底面の形状が平坦で
はなく、リアクタとボート間に不活性な材質からなるボ
ート受けを少なくとも１個介在させたこと、ボート受け
をボート側面外形形状に合わせたことを特徴とする。
本発明はリアクタと底面の形状が平坦でないボートと
の間に不活性な材質、例えば窒化硼素、好ましくは熱分
解窒化硼素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等で形成し
たボート受けを介在させることにより、ボートとリアク
タとが融着せず、またボート受けの形状をボートの側面
外形形状に合わせることによりボートを繰返し使用して
もボートの変形を防止でき、繰返し使用によりクリスト
バライト層が形成された状態での結晶成長が可能とな
り、製造コストの低減化と結晶の高品質化を図ることが
可能となる。
の間に不活性な材質、例えば窒化硼素、好ましくは熱分
解窒化硼素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等で形成し
たボート受けを介在させることにより、ボートとリアク
タとが融着せず、またボート受けの形状をボートの側面
外形形状に合わせることによりボートを繰返し使用して
もボートの変形を防止でき、繰返し使用によりクリスト
バライト層が形成された状態での結晶成長が可能とな
り、製造コストの低減化と結晶の高品質化を図ることが
可能となる。
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す図で、図中101はリ
アクタ、103はボート、105はボート受けである。
アクタ、103はボート、105はボート受けである。
図においてリアクタ101は通常の石英製のものであ
り、この中に熱分解窒化硼素（Pyrolitic Boron Nitrid
e;pBN）からなるボート受け105を挿入する。pBNは2000
℃程度まで安定で、強度が大きく石英とは反応を生じな
い。そしてリアクタ内に肉厚を5mm程度と厚くしたボー
ト103を入れ、ボート受け105で支持する。ボート103内
には図示しない種結晶が入れてあり、1200〜1300℃で結
晶成長を行わせる。このような方法により結晶成長をさ
せたところ、ボートとリアクターとは癒着せず簡単にボ
ートを取り出すことができた。
り、この中に熱分解窒化硼素（Pyrolitic Boron Nitrid
e;pBN）からなるボート受け105を挿入する。pBNは2000
℃程度まで安定で、強度が大きく石英とは反応を生じな
い。そしてリアクタ内に肉厚を5mm程度と厚くしたボー
ト103を入れ、ボート受け105で支持する。ボート103内
には図示しない種結晶が入れてあり、1200〜1300℃で結
晶成長を行わせる。このような方法により結晶成長をさ
せたところ、ボートとリアクターとは癒着せず簡単にボ
ートを取り出すことができた。
なお、上記実施例ではボートをpBN製としたが、これ
以外にも窒化アルミニウム、窒化ケイ素等を使用しても
よい。
以外にも窒化アルミニウム、窒化ケイ素等を使用しても
よい。
ところで第１図の実施例のものは、ボート受け105が
いわばリアクタとボート間のスペーサとして機能してい
るのみで、ボートの肉厚を通常使用の４〜9mm程度に厚
くしても何回か使用しているうちにどうしても変形が生
じてしまう。
いわばリアクタとボート間のスペーサとして機能してい
るのみで、ボートの肉厚を通常使用の４〜9mm程度に厚
くしても何回か使用しているうちにどうしても変形が生
じてしまう。
ボートは、通常第２図に示すような形状をしている。
第２図（ａ）は平面図、第２図（ｂ）は横断面図、第２
図（ｃ）は縦断面図である。
第２図（ａ）は平面図、第２図（ｂ）は横断面図、第２
図（ｃ）は縦断面図である。
第３図はボートの変形を防止し、繰返し使用を可能に
したボート受けを用いた実施例を示す図である。第３図
（ａ）は平面図、第３図（ｂ）は横断面図、第３図
（ｃ）は縦断面図である。
したボート受けを用いた実施例を示す図である。第３図
（ａ）は平面図、第３図（ｂ）は横断面図、第３図
（ｃ）は縦断面図である。
本実施例ではボート受けを第２図に示したボートの側
面外形形状に合わせた形状とし、この中にボートを入れ
て結晶成長させることによりボートの変形を防止し、何
回でも使用することが可能となり、大幅なコスト低減を
図ることができる。また繰返し使用によりボート内面に
クリストバライト層が形成され、ボートからの不純物の
混入を防止して高品質な結晶成長を行わせることができ
る。
面外形形状に合わせた形状とし、この中にボートを入れ
て結晶成長させることによりボートの変形を防止し、何
回でも使用することが可能となり、大幅なコスト低減を
図ることができる。また繰返し使用によりボート内面に
クリストバライト層が形成され、ボートからの不純物の
混入を防止して高品質な結晶成長を行わせることができ
る。
なお、第３図の実施例で示したボート受けにおいては
ボートの長手方向端部側面は受けない構造としている
が、長手方向端部側面も受ける構造としてもよく、また
ボート受けの底部をリアクタの内面形状に合うようにす
ることにより、振動に対して強いものとすることが可能
である。
ボートの長手方向端部側面は受けない構造としている
が、長手方向端部側面も受ける構造としてもよく、また
ボート受けの底部をリアクタの内面形状に合うようにす
ることにより、振動に対して強いものとすることが可能
である。
以上のように本発明によれば、リアクタとボートとの
間に高温において安定な不活性な材質からなるボート受
けを介在させることにより、ボートとリアクタとの癒着
を防止し、また、ボート受けの形状をボート側面外形形
状に合わせることによりボートの変形を防止して繰返し
使用が可能となり、ボート成長法における大幅なコスト
低減を図ると共に、クリストバライト層の形成により高
品質な結晶成長が可能となる。
間に高温において安定な不活性な材質からなるボート受
けを介在させることにより、ボートとリアクタとの癒着
を防止し、また、ボート受けの形状をボート側面外形形
状に合わせることによりボートの変形を防止して繰返し
使用が可能となり、ボート成長法における大幅なコスト
低減を図ると共に、クリストバライト層の形成により高
品質な結晶成長が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は第１
図のボートを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は
横断面図、同図（ｃ）は縦断面図、第３図は第１図のボ
ート受けを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は横
断面図、同図（ｃ）は縦断面図である。 101……リアクタ、103……ボート、105……ボート受
け。
図のボートを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は
横断面図、同図（ｃ）は縦断面図、第３図は第１図のボ
ート受けを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は横
断面図、同図（ｃ）は縦断面図である。 101……リアクタ、103……ボート、105……ボート受
け。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−95697（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−227983（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−91095（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−47077（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−185776（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 11/00 H01L 21/208 C30B 28/00 - 35/00
Claims (6)
- 【請求項１】リアクタ内にボートを入れ、ボート内で単
結晶を成長させるボート成長法において、ボート底面の
形状が平坦ではなく、ボートとリアクタとの間にボート
側面外形形状に合わせた形状の不活性な材質からなるボ
ート受けを介在させたことを特徴とするボート成長法に
よる化合物半導体製造方法。 - 【請求項２】前記ボートは繰り返し使用する請求項１記
載のボート成長法による化合物半導体製造方法。 - 【請求項３】不活性な材質は窒化硼素、窒化アルミニウ
ム、窒化ケイ素である請求項１記載のボート成長法によ
る化合物半導体製造方法。 - 【請求項４】リアクタ内にボートを挿入して単結晶を成
長させる化合物半導体製造装置において、ボート底面の
形状が平坦ではなく、リアクタとボート間にボート側面
外形形状に合わせた形状の不活性な材質からなるボート
受けを少なくとも１個介在させたことを特徴とするボー
ト成長法による化合物半導体製造装置。 - 【請求項５】リアクタ内にボートを挿入して単結晶を成
長させる化合物半導体製造装置において、ボート底面の
形状が平坦ではなく、リアクタとボート間にボート側面
外形形状に合わせた形状の不活性な材質からなるボート
受けを介在させたことを特徴とするボート成長法による
化合物半導体製造装置。 - 【請求項６】不活性な材質は熱分解窒化硼素、窒化アル
ミニウム、窒化ケイ素である請求項４又は５記載のボー
ト成長法による化合物半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63293335A JP2760819B2 (ja) | 1988-11-19 | 1988-11-19 | ボート成長法による化合物半導体製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63293335A JP2760819B2 (ja) | 1988-11-19 | 1988-11-19 | ボート成長法による化合物半導体製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141489A JPH02141489A (ja) | 1990-05-30 |
| JP2760819B2 true JP2760819B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=17793484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63293335A Expired - Lifetime JP2760819B2 (ja) | 1988-11-19 | 1988-11-19 | ボート成長法による化合物半導体製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760819B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57185776U (ja) * | 1981-05-19 | 1982-11-25 | ||
| JPS589597A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-19 | Fuji Xerox Co Ltd | ステツプモ−タ駆動回路 |
| JPS5891095A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-30 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
| JPS5895697A (ja) * | 1981-11-28 | 1983-06-07 | Hitachi Cable Ltd | 低転位密度３−５族化合物半導体単結晶の製造方法 |
| JPS6147077U (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | 日立電線株式会社 | 砒化ガリウム単結晶製造装置 |
| JPS61227983A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-11 | Hitachi Cable Ltd | ガリウムヒ素単結晶の製造方法 |
-
1988
- 1988-11-19 JP JP63293335A patent/JP2760819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02141489A (ja) | 1990-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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