JPH0297482A - 半導体単結晶製造装置 - Google Patents
半導体単結晶製造装置Info
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- JPH0297482A JPH0297482A JP24718888A JP24718888A JPH0297482A JP H0297482 A JPH0297482 A JP H0297482A JP 24718888 A JP24718888 A JP 24718888A JP 24718888 A JP24718888 A JP 24718888A JP H0297482 A JPH0297482 A JP H0297482A
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Landscapes
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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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は半導体単結晶製造装置に関し、特に半導体結晶
融液によって引上げ法により単結晶を成長させる装置に
適用される。
融液によって引上げ法により単結晶を成長させる装置に
適用される。
(従来の技術)
シリコン、ゲルマニウム、砒化ガリウム(GaAs)
vリン化ガリウム(GaP)、リン化インジウム(In
P)等の半導体単結晶は、石英、あるいはボロンナイト
ライド(BN)等からなるるつぼに原料を入れ、加熱溶
融させた後、種結晶を接触させて回転し引上げるチョク
ラルスキ法(以下C7法と略称)、あるいは液体封止引
上げ法(以下LEC法と略称)によって製造されている
。ここではLEC法によるGaAs単結晶を例にとって
説明する。
vリン化ガリウム(GaP)、リン化インジウム(In
P)等の半導体単結晶は、石英、あるいはボロンナイト
ライド(BN)等からなるるつぼに原料を入れ、加熱溶
融させた後、種結晶を接触させて回転し引上げるチョク
ラルスキ法(以下C7法と略称)、あるいは液体封止引
上げ法(以下LEC法と略称)によって製造されている
。ここではLEC法によるGaAs単結晶を例にとって
説明する。
第4図に一例のGaAs単結晶製造装置u時断面図で示
す。同図において、101は有底円筒状の高圧容器で、
石英あるいは熱分解BN (PBNと略称)で構成され
ているるつぼ102を内装し、このるつぼ102内にG
aAs原料と封止剤の8□0.を容れ、高圧容fh10
1内をArで20気圧に加圧し、上記るつぼ102を包
囲し配置されているグラファイトの抵抗加熱ヒータ10
3で加熱溶融し、GaAs融液104. B20.融液
105をつくる。また、上記るつぼ102はるつぼ支持
軸106に装着されたるつぼ受台107上に設置され、
さらに、高湿下で定位支持するためのグラファイト製の
るつぼ保持用円筒体108によって側面が支持されてい
る。
す。同図において、101は有底円筒状の高圧容器で、
石英あるいは熱分解BN (PBNと略称)で構成され
ているるつぼ102を内装し、このるつぼ102内にG
aAs原料と封止剤の8□0.を容れ、高圧容fh10
1内をArで20気圧に加圧し、上記るつぼ102を包
囲し配置されているグラファイトの抵抗加熱ヒータ10
3で加熱溶融し、GaAs融液104. B20.融液
105をつくる。また、上記るつぼ102はるつぼ支持
軸106に装着されたるつぼ受台107上に設置され、
さらに、高湿下で定位支持するためのグラファイト製の
るつぼ保持用円筒体108によって側面が支持されてい
る。
取上の状態でシードホルダ109に装着された種結晶1
10を原料融液に接触させたのち1回転、引上げてGa
As単結晶体111を得る。
10を原料融液に接触させたのち1回転、引上げてGa
As単結晶体111を得る。
(発明が解決しようとする課題)
上記従来例において高品質の結晶をM造するためには、
適切な温度分布を得ることは非常に重要である。しかし
ながら、上記るつぼ102とるつぼ保持用円筒体108
とは材質が異なり、また、若干の隙間が生じるために、
るつぼ内壁の温度分布は製造ごとに一定にならない。こ
のため、結晶品質の再現性が保たれないという欠点があ
った。
適切な温度分布を得ることは非常に重要である。しかし
ながら、上記るつぼ102とるつぼ保持用円筒体108
とは材質が異なり、また、若干の隙間が生じるために、
るつぼ内壁の温度分布は製造ごとに一定にならない。こ
のため、結晶品質の再現性が保たれないという欠点があ
った。
また1発明者らが実際に潤定したところ、るつぼ保持用
円筒体108とるつぼ102の間では、約150℃/a
mの温度勾配が存在することが判った。このような温度
勾配が生じると、加熱用電力の効率も非常に悪化してい
た。
円筒体108とるつぼ102の間では、約150℃/a
mの温度勾配が存在することが判った。このような温度
勾配が生じると、加熱用電力の効率も非常に悪化してい
た。
取上の如く、従来のるつぼとその保持用円筒体とを用い
る方法においては結晶の品質保持、または効率的な加熱
という点において欠点があった。
る方法においては結晶の品質保持、または効率的な加熱
という点において欠点があった。
本発明の目的は」二記事情を考慮してなされたもので、
るつぼ内壁の温度分布を一定にし、かつ加熱効率を向上
させる単結晶製造装置を提供することにある。
るつぼ内壁の温度分布を一定にし、かつ加熱効率を向上
させる単結晶製造装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明の骨子は結晶成長を行なう際の温度分布の再現性
をはかり、かつ結晶成長における加熱効率を向上させる
ことにある。すなわち、本発明にかかる半導体単結晶製
造装置は、内部を一定の雰囲気に保持する容器と、この
容器内に配置され原料を収容するるつぼと、このるつぼ
の外周に配置されてるつぼを取囲む加熱体を含む半6体
単結晶引−Lげ装置において、前記るつぼはグラファイ
トで形成され、その外周面が前記加熱体に直接に対面さ
せて配置され、かつるつぼ内面に無孔質被膜が被着され
てなることを特徴とする。
をはかり、かつ結晶成長における加熱効率を向上させる
ことにある。すなわち、本発明にかかる半導体単結晶製
造装置は、内部を一定の雰囲気に保持する容器と、この
容器内に配置され原料を収容するるつぼと、このるつぼ
の外周に配置されてるつぼを取囲む加熱体を含む半6体
単結晶引−Lげ装置において、前記るつぼはグラファイ
トで形成され、その外周面が前記加熱体に直接に対面さ
せて配置され、かつるつぼ内面に無孔質被膜が被着され
てなることを特徴とする。
(作 用)
本発明の半導体単結晶製造装置は、ヒータの温度分布を
一定に保てばるつぼ内壁の温度分布の再現性がはかられ
、単結晶製造ごとの結晶品質の再現性もはかられる。さ
らに、るつぼの外側と内側との温度差が低減し電力効率
も向上する。
一定に保てばるつぼ内壁の温度分布の再現性がはかられ
、単結晶製造ごとの結晶品質の再現性もはかられる。さ
らに、るつぼの外側と内側との温度差が低減し電力効率
も向上する。
(実施例)
以下、本発明の一実施例につき第1図ないし第3図を参
照して説明する。
照して説明する。
第1図に一実施例の半導体単結晶製造装置10を断面図
で示す。同図において、有底円筒状の直圧容器101は
一定の高圧雰囲気に保持するもので、この容器101内
にグラファイト製のるつぼ11がるつぼ支持軸106上
に装着されたるつぼ受台107上に装着されている。そ
して、このるつぼ11の外側は円筒状に折曲げ形成した
抵抗加熱ヒータ 103と直接に対向させる構造になっ
ている。これにより、抵抗加熱ヒータ103における一
定の温度分布に対応してるつぼ11の外側の温度分布も
一定になる。
で示す。同図において、有底円筒状の直圧容器101は
一定の高圧雰囲気に保持するもので、この容器101内
にグラファイト製のるつぼ11がるつぼ支持軸106上
に装着されたるつぼ受台107上に装着されている。そ
して、このるつぼ11の外側は円筒状に折曲げ形成した
抵抗加熱ヒータ 103と直接に対向させる構造になっ
ている。これにより、抵抗加熱ヒータ103における一
定の温度分布に対応してるつぼ11の外側の温度分布も
一定になる。
るつぼ11の材質のグラファイトは熱伝導が良いため、
るつぼ内側の温度分布も一定になる。さらに、るつぼが
その内面に被着された無孔質被膜13と一体構造がある
ため、途中で熱障壁がなく、効率良くるつぼの内側に熱
を伝達させることができる。
るつぼ内側の温度分布も一定になる。さらに、るつぼが
その内面に被着された無孔質被膜13と一体構造がある
ため、途中で熱障壁がなく、効率良くるつぼの内側に熱
を伝達させることができる。
次に、上記装置によって、LEC法によるGaAs単結
晶製造例を第2図および第3図を参照して説明する。
晶製造例を第2図および第3図を参照して説明する。
第2図に実施例に用いたるつぼ11を一部切欠斜視図で
例示する。このるつぼ11は内径90mm、高さ100
mで、グラファイトの本体部12と、 この本体部の内
側にUNを気相成長被着した被膜部13とからなる。上
記本体部12の厚さは、GaAsの融点1238℃以上
の高温でも充分な機械的強度を有するように、−例の5
mm厚に形成されている。次に、内側の被膜13は1本
体部12のグラファイトが多孔質の故にGaAs融液の
浸込みを防止するために設けられたもので、−例の20
趨厚に形成されている。
例示する。このるつぼ11は内径90mm、高さ100
mで、グラファイトの本体部12と、 この本体部の内
側にUNを気相成長被着した被膜部13とからなる。上
記本体部12の厚さは、GaAsの融点1238℃以上
の高温でも充分な機械的強度を有するように、−例の5
mm厚に形成されている。次に、内側の被膜13は1本
体部12のグラファイトが多孔質の故にGaAs融液の
浸込みを防止するために設けられたもので、−例の20
趨厚に形成されている。
−上記るつぼIIは第1図に示されたように装着し、G
aAs多結晶1kgと、 8.03150gを容れ、
Ar圧20kg/−に加圧された高圧容器101内の雰
囲気圧力にて溶融させた。この時、完全に融液化させる
のに要した電力は16に−で、従来例における同一の条
件下で要した電力20にすと比較して20%の電力の節
減となった。
aAs多結晶1kgと、 8.03150gを容れ、
Ar圧20kg/−に加圧された高圧容器101内の雰
囲気圧力にて溶融させた。この時、完全に融液化させる
のに要した電力は16に−で、従来例における同一の条
件下で要した電力20にすと比較して20%の電力の節
減となった。
次に、温度分布については、第3図に示すように高圧容
器101内のシードホルダ109に熱電対14を装着し
て昇降させ、るつぼ11の軸方向の温度分布を測定し、
従来と比較した。GaAs融液104を1kg。
器101内のシードホルダ109に熱電対14を装着し
て昇降させ、るつぼ11の軸方向の温度分布を測定し、
従来と比較した。GaAs融液104を1kg。
8□03105を150 gとして、従来例ではるつぼ
交換ごとに±10℃/口程度の温度勾配が認められたの
に対し1本発明の実施例では±1℃/■で再現性が保た
れていることが明らかになった。
交換ごとに±10℃/口程度の温度勾配が認められたの
に対し1本発明の実施例では±1℃/■で再現性が保た
れていることが明らかになった。
取上の如く、本発明によれば、結晶作製時の再現性に改
善がはかられ、かつ電力節減の効果を奏する。なお、る
つぼの被膜部13はBN膜に限られず、AQN、 AQ
20.、5in2. Si3N4の被膜でも同じ効果を
もつ。また、この実施例はLEC法におけるGaAsを
例示したが、同じLEC法を用いるGaP、 InP、
GaSb等の化合物半導体、AQGaAs、 InG
aAs等のm−VI族混合結晶の製造の場合も同様であ
る。さらに、CZ法によるSi、Ge等半導体に対して
も同様に効果を奏する。
善がはかられ、かつ電力節減の効果を奏する。なお、る
つぼの被膜部13はBN膜に限られず、AQN、 AQ
20.、5in2. Si3N4の被膜でも同じ効果を
もつ。また、この実施例はLEC法におけるGaAsを
例示したが、同じLEC法を用いるGaP、 InP、
GaSb等の化合物半導体、AQGaAs、 InG
aAs等のm−VI族混合結晶の製造の場合も同様であ
る。さらに、CZ法によるSi、Ge等半導体に対して
も同様に効果を奏する。
以上詳述したように、本発明によれば結晶製造時の結晶
構造温度分布の再現性が保たれる。これにより、結晶品
質の再現性を一定に保つことが可能となった。さらに、
結晶製造時の電力の節減効果も大きい。
構造温度分布の再現性が保たれる。これにより、結晶品
質の再現性を一定に保つことが可能となった。さらに、
結晶製造時の電力の節減効果も大きい。
第1図は本発明にかかる一実施例の単結晶製造装置の断
面図、第2図は本発明の一実施例にががるるつぼの一部
切欠斜視図、第3図は本発明の詳細な説明するための製
造装置の断面図、第4図は従来例の単結晶製造装置の断
面図である。 10・・単結晶引上げ装置 11・・るつぼ 12・・るつぼ本体(グラファイト) 13・・・被膜(無孔質) 代理人 弁理士 大 胡 典 夫 ノ4− 10デ O /′− @ l ! 第 3 図 第2図
面図、第2図は本発明の一実施例にががるるつぼの一部
切欠斜視図、第3図は本発明の詳細な説明するための製
造装置の断面図、第4図は従来例の単結晶製造装置の断
面図である。 10・・単結晶引上げ装置 11・・るつぼ 12・・るつぼ本体(グラファイト) 13・・・被膜(無孔質) 代理人 弁理士 大 胡 典 夫 ノ4− 10デ O /′− @ l ! 第 3 図 第2図
Claims (1)
- 内部を一定の雰囲気に保持する容器と、この容器内に配
置され原料を収容するるつぼと、このるつぼの外周に配
置されてるつぼを取囲む加熱体を含む半導体単結晶引上
げ装置において、前記るつぼはグラファイトで形成され
、その外周面が前記加熱体に直接に対面させて配置され
、かつるつぼ内面に無孔質被膜が被着されてなることを
特徴とする半導体単結晶製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24718888A JPH0297482A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 半導体単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24718888A JPH0297482A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 半導体単結晶製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0297482A true JPH0297482A (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=17159750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24718888A Pending JPH0297482A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 半導体単結晶製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0297482A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100829736B1 (ko) * | 2002-02-07 | 2008-05-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 진공 증착장치의 가열용기 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24718888A patent/JPH0297482A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100829736B1 (ko) * | 2002-02-07 | 2008-05-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 진공 증착장치의 가열용기 |
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