立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置和結(jié)晶制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置和結(jié)晶制造方法，通過采用安瓿封入方式，在摻雜Si的GaAs結(jié)晶的生長中，在任意的時刻向坩堝內(nèi)追加B2O3，可以制造能夠控制結(jié)晶中的Si濃度、且尺寸比現(xiàn)有技術(shù)長、長度方向的載流子濃度穩(wěn)定的摻雜Si的GaAs單晶。在立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置（10）和使用該裝置的結(jié)晶制造方法中，坩堝（11）中含有作為原料的GaAs和作為摻雜劑的Si，具備：設(shè)置于安瓿（12）內(nèi)與原料不同位置的追加B2O3（23）、將追加B2O3（23）與原料獨立地加熱的B2O3追加用加熱器（24），在結(jié)晶（15）的生長中，利用B2O3追加用加熱器（24）控制追加B2O3（23）的溫度，使追加B2O3（23）的至少一部分熔融并且供給到坩堝（11）內(nèi)。
【專利說明】立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置和結(jié)晶制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用立式晶舟法的摻雜Si的GaAs單晶的制造裝置和制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]立式布里奇曼法等的立式晶舟法是如下的結(jié)晶生長方法，從預(yù)先設(shè)置于坩堝底部的晶種開始結(jié)晶的生長，逐漸向上方進行收容于坩堝的原料熔液的結(jié)晶化，最終使原料熔液全部結(jié)晶化。立式晶舟法中，與提升法相比能夠在小的溫度梯度下使結(jié)晶生長，因此，能夠得到錯位等結(jié)晶缺陷少的單晶。
[0003]在該結(jié)晶的生長中，防止原料成分從原料熔液中離解、分解而揮發(fā)的方式大致分為兩種。一種是將坩堝設(shè)置在生長爐腔室(壓力容器)內(nèi)并使液體密封劑浮在原料熔液的液面上進行覆蓋的方式，另一種是用更大容量的安瓿覆蓋坩堝整體的安瓿封入方式。
[0004]在先技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特許第2677859號公報
[0007]專利文獻2:日本特許第4154773號公報
[0008]在使摻雜Si的GaAs 單晶生長的情況下，隨著該結(jié)晶生長，存在作為摻雜劑原料的Si偏析(原料熔液中的Si濃度增高)、GaAs結(jié)晶中的Si濃度從晶種側(cè)向結(jié)晶尾部變得不均勻而逐漸增加的問題。Si濃度增加意味著結(jié)晶中的N型載流子濃度也增加。GaAs結(jié)晶的載流子濃度的范圍受其用途的限制，因此，需要將載流子濃度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
[0009]作為該問題的對策，考慮在結(jié)晶生長中追加能夠吸除原料熔液中的Si的B2O3而使Si濃度降低的對策。
[0010]此時，在前者的方式中，坩堝的上部在生長爐腔室內(nèi)開放，因此，即使在結(jié)晶的生長中，也能夠比較容易地向坩堝內(nèi)追加B2O3 (例如，參照專利文獻I或2)。
[0011]但是，在后者的方式中，由于坩堝整體被安瓿覆蓋，因此難以在結(jié)晶的生長中向坩堝內(nèi)重新追加能夠吸除的B2O3。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置和結(jié)晶制造方法，在摻雜Si的GaAs單晶生長中，采用安瓿封入方式，在結(jié)晶的生長中在任意的時刻向坩堝內(nèi)追加作為吸除Si的材料的B2O3,因此可以制造能夠控制結(jié)晶中的Si濃度、并且尺寸比現(xiàn)有技術(shù)長、長度方向的載流子濃度穩(wěn)定的摻雜Si的GaAs單晶。
[0013]為了實現(xiàn)該目的而完成的本發(fā)明提供一種立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其具備:收容原料的坩堝；將所述坩堝的封入的安瓿；和設(shè)置于所述安瓿的周圍、將所述原料加熱的結(jié)晶生長用加熱器，利用所述結(jié)晶生長用加熱器使所述原料熔融制成原料熔液，并且控制所述原料熔液的溫度，在所述坩堝內(nèi)從其下方向上方使結(jié)晶生長，在所述坩堝內(nèi)含有作為所述原料的GaAs和作為摻雜劑的Si，具備:設(shè)置于所述安瓿內(nèi)與所述原料不同位置的作為追加原料的追加B2O3 ;和將所述追加B2O3與所述原料獨立地加熱的B2O3追加用加熱器，在所述結(jié)晶的生長中，利用所述B2O3追加用加熱器控制所述追加B2O3的溫度，使所述追加B2O3的至少一部分熔融并且供給到所述坩堝內(nèi)。
[0014]可以進一步具備設(shè)置于所述安瓿內(nèi)所述坩堝的上部、收容所述追加B2O3的追加B2O3用容器，在所述追加B2O3用容器的底部形成有追加口，所述追加B2O3從所述追加口供給到所述坩堝內(nèi)。
[0015]所述追加B2O3用容器的材質(zhì)可以為PBN，所述追加口的大小可以為0.3~1mm。
[0016]所述追加口可以形成于偏離所述坩堝的中心軸的位置。
[0017]所述追加口可以預(yù)先被由熔點比所述追加B2O3高的其它材料形成的蓋堵塞，在所述GaAs結(jié)晶的生長中，利用所述B2O3追加用加熱器使所述蓋熔融，使所述追加口開放，將所述追加B2O3供給到所述坩堝內(nèi)。
[0018]所述蓋可以形成為板狀，以堵塞所述追加口的方式收容于所述追加B2O3用容器內(nèi)。
[0019]所述蓋可以形成為與所述追加口嵌合的栓狀，以堵塞所述追加口的方式嵌合于所述追加口。
[0020]所述追加B2O3用容器的底部可以形成為漏斗狀。
[0021]所述結(jié)晶生長用加熱器和所述B2O3追加用加熱器可以由隔熱件隔開。
[0022]所述B2O3追加用加熱器可以設(shè)置于所述安瓿的上部。
[0023]所述追加B2O3用容器的周圍可以設(shè)置有感應(yīng)加熱用的傳熱件。
[0024]本發(fā)明還提供一種立式晶舟法的結(jié)晶制造方法，使收容于坩堝內(nèi)的原料熔融制成原料熔液，并且控制所述原料熔液的溫度，在所述坩堝內(nèi)從其下方向上方使結(jié)晶生長，在所述坩堝內(nèi)收容作為所述原料的GaAs和作為摻雜劑的Si，在與所述原料不同的位置收容作為追加原料的追加B2O3,在所述結(jié)晶的生長中控制所述追加B2O3的溫度，使所述追加B2O3的至少一部分熔融并且供給 到所述坩堝內(nèi)。
[0025]發(fā)明效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置和結(jié)晶制造方法，通過采用安瓿封入方式，在結(jié)晶的生長中在任意的時刻向坩堝內(nèi)追加B2O3，可以制造能夠控制結(jié)晶中的Si濃度，并且長度比現(xiàn)有技術(shù)長、長度方向的載流子濃度穩(wěn)定的摻雜Si的GaAs單晶。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1 (a)是表示本發(fā)明的一個實施方式的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置的圖，圖1(b)是表示其溫度分布的一個示例的圖。
[0028]圖2是表示蓋的一個示例的圖。
[0029]圖3是表示蓋的一個示例的圖。
[0030]圖4是表示追加B2O3用容器的一個示例的圖。
[0031]圖5是表不追加B2O3用容器的一個不例的圖。
[0032]圖6是表示載流子濃度相對于結(jié)晶的固化率的變化的圖。
[0033]符號說明
[0034]10:結(jié)晶制造裝置；11:纟甘禍；12:安首瓦；13:結(jié)晶生長用加熱器；14:原料溶液；15:結(jié)晶；16:晶種設(shè)置部；17:擴徑部；18:主體部；19:坩堝蓋；20:追加B2O3用容器；21:載置孔；22:通氣孔；23:追加B2O3 ；24 =B2O3追加用加熱器；25:追加口 ；26:蓋；27:隔熱件；28:傳熱件。
【具體實施方式】
[0035]下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行說明。
[0036]如圖1 (a)所示，本實施方式的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置(以下簡稱為結(jié)晶制造裝置)10具備:收容原料的坩堝11，用于將坩堝11封入的安瓿12，和設(shè)置于安瓿12的周圍、將原料加熱的結(jié)晶生長用加熱器13 (13a~13c)，利用結(jié)晶生長用加熱器13使原料熔融制成原料熔液14，并且控制原料熔液14的溫度，在坩堝11內(nèi)從其下方向上方使結(jié)晶15生長。
[0037]在本實施方式中，使用GaAs作為結(jié)晶原料，使用Si作為摻雜劑原料，使導(dǎo)電性GaAs結(jié)晶生長。
[0038]坩堝11由石英玻璃等形成，具備:筒狀的晶種設(shè)置部16，其設(shè)置有作為結(jié)晶15的晶核的晶種；結(jié)晶15的外徑邊逐漸擴徑邊生長的擴徑部17 ;和結(jié)晶15以規(guī)定的外徑生長的主體部18。在該坩堝11中，除了晶種之外，還收容作為結(jié)晶15的原料的結(jié)晶原料和摻雜劑原料等。
[0039]坩堝11的上部被坩堝蓋19密閉。在坩堝蓋19的中央形成有用于載置后述的追加B2O3用容器20的載置孔21，在該載置孔21的周圍形成有將坩堝11內(nèi)和安瓿12內(nèi)連通的通氣孔22。
[0040]坩堝蓋19隔熱，使得將坩堝11封入到安瓿12內(nèi)時的熔接熱不會傳遞到蓋26內(nèi)，通氣孔22使坩堝11內(nèi)的氛圍與安瓿12內(nèi)的氛圍相通。也可以不設(shè)置通氣孔22。
`[0041]結(jié)晶生長用加熱器13，為了以坩堝11內(nèi)的原料熔液14的溫度從下方向上方逐漸變成高溫的方式形成溫度梯度，使得能夠使結(jié)晶15從坩堝11內(nèi)的下方向上方生長，由能夠獨立控制加熱溫度的多個結(jié)晶生長用加熱器13a~13c構(gòu)成。
[0042]另外，本實施方式的結(jié)晶制造裝置10，為了防止在使用該裝置使結(jié)晶15生長時、隨著結(jié)晶15的生長原料熔液14中所含的摻雜劑材料的Si偏析、從而導(dǎo)致朝向結(jié)晶15的結(jié)晶尾部的載流子濃度上升，在結(jié)晶15的生長中，在任意的時刻向坩堝11內(nèi)追加能夠吸除Si的B2O3，能夠調(diào)節(jié)結(jié)晶15在希望位置的特性。
[0043]因此，結(jié)晶制造裝置10的特征在于，具備:設(shè)置于安瓿12內(nèi)與GaAs原料不同的位置的追加B20323、和與結(jié)晶生長用加熱器13a~13c獨立地進行加熱的B2O3追加用加熱器24，在結(jié)晶15的生長中，利用B2O3追加用加熱器24控制追加B20323的溫度，使追加B20323的至少一部分熔融并供給到坩堝11內(nèi)。
[0044]另外，結(jié)晶制造裝置10還具備設(shè)置于安瓿12內(nèi)坩堝11的上部、收容追加B20323的追加B2O3用容器20。在追加B2O3用容器20的底部形成有追加口 25，追加B20323從追加口 25供給到坩堝11內(nèi)。
[0045]考慮追加B20323的粘性、與追加B2O3用容器20的潤濕性，追加B2O3用容器20的材質(zhì)優(yōu)選為PBN。
[0046]另外，追加B20323優(yōu)選在恰當(dāng)?shù)臅r刻開始供給，并且以恒定速度供給到原料熔液14 (GaAs熔液)中。如果在結(jié)晶生長中的某個時刻大量供給，則該部分中結(jié)晶中的Si濃度(載流子濃度)大幅度降低，低于允許的下限，結(jié)晶中的長度方向的載流子濃度變得不穩(wěn)定。本申請的目的在于使結(jié)晶中的長度方向的載流子濃度穩(wěn)定，將長度方向的載流子濃度控制在允許范圍內(nèi)，降低載流子濃度一概不是目的。追加B20323的供給速度可以利用追加口 25的大小進行調(diào)節(jié)。從B2O3的粘性出發(fā)，優(yōu)選追加口 25的大小為0.3~1mm。
[0047]在追加B2O3用容器20中收容有追加B20323，必要時可以利用B2O3追加用加熱器24使追加B20323熔融，使其通過追加口 25供給到坩堝11內(nèi)，但在本實施方式中，追加口 25預(yù)先被由熔點比追加B20323高的其它材料形成的蓋26堵塞，在結(jié)晶15的生長中，利用追加B2O3用加熱器24使蓋26熔融，使追加口 25開放，使追加B20323供給到坩堝11內(nèi)。
[0048]在這種情況下，由于追加B20323的熔點比蓋26的材料的熔點低，因而在使蓋26熔融時，基本全部的追加B20323已經(jīng)熔融。因此,與邊使追加B20323熔融邊供給到坩堝11內(nèi)的情況相比，能夠由溫度精確地推測追加B20323的粘性等，因此，容易進行供給量的控制等。
[0049]在本實施方式中，由于追加B2O3，因此，作為蓋26的材料，可以使用熔點比B2O3高的GaAs。由于GaAs也是結(jié)晶原料，因此，即使與熔融的追加B20323 —起供給到坩堝11內(nèi)，也不會對結(jié)晶15的生長造成任何影響。
[0050]蓋26形成為板狀，以堵塞追加口 25的方式收容于追加B2O3用容器20內(nèi)。作為該蓋26,例如可以使用將GaAs單晶淀切成片狀的GaAs基板等。
[0051]并且，如圖1 (b)所示，為了保持原料熔液14的熔液狀態(tài)，坩堝11的上方為高溫，當(dāng)在靠近其的位置設(shè)置追加B2O3用容器20時，需要控制熔融追加B20323的時刻的部分A(由虛線包圍的部分)的溫度隨著坩堝11的上方的溫度而升高。于是，蓋26在較早的時刻熔融，追加B20323被供給到坩堝11內(nèi)，因而導(dǎo)致比任意的時刻更早地供給到坩堝11內(nèi)的原料熔液14中，因此，難以將結(jié)晶15中的Si濃度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
`[0052]為了防止這種情況，考慮增大原料熔液14的液面與追加B2O3用容器20的離開距離，使原料熔液14的溫度與追加B2O3用容器20的周邊存在大的溫度差異，但采用該方法會導(dǎo)致結(jié)晶制造裝置10大型化。
[0053]因此，在結(jié)晶制造裝置10中，結(jié)晶生長用加熱器13和追加B2O3用加熱器24由隔熱件27隔開。由此，來自結(jié)晶生長用加熱器13的熱量難以傳遞到追加B2O3用容器20的周邊，坩堝11的原料熔液14區(qū)域的溫度和坩堝11的上方(部分A)的溫度能夠獨立地進行控制。
[0054]隔熱件27由石墨成型件、氧化鋁件、玻璃棉或抗火磚等構(gòu)成。
[0055]另外，優(yōu)選在追加B2O3用容器20的周圍設(shè)置感應(yīng)加熱用的傳熱件28，使得B2O3追加用加熱器24的熱有效地傳遞到追加B2O3用容器20的周邊。
[0056]接著，對本實施方式的立式晶舟法的結(jié)晶制造方法進行說明。
[0057]本實施方式的立式晶舟法的結(jié)晶制造方法是如下方法，使收容于坩堝11內(nèi)的原料熔融制成原料熔液14，并且控制原料熔液14的溫度，在坩堝11內(nèi)從其下方向上方使結(jié)晶15生長，該方法的特征在于，在坩堝11內(nèi)收容作為原料的GaAs和作為摻雜劑的Si，在與原料不同的位置收容作為追加原料的追加B20323，在結(jié)晶15的生長中控制追加B20323的溫度，使追加B20323的至少一部分熔融并供給到坩堝11內(nèi)。
[0058]為了使用圖1所示的結(jié)晶制造裝置10使結(jié)晶15生長，利用結(jié)晶生長用加熱器13使原料熔融制成原料熔液14，將坩堝11的下方保持比上方更低的溫度，并且使原料熔液14的溫度降低。于是，在坩堝11內(nèi)，原料熔液14與設(shè)置于晶種設(shè)置部16的晶種接觸，開始結(jié)晶15的生長，原料熔液14從坩堝11內(nèi)的下方向上方逐漸結(jié)晶化，結(jié)晶15持續(xù)生長。
[0059]隨著該結(jié)晶15的生長，在原料熔液14中作為摻雜劑原料含有的Si的濃度增高，因此，為了將其抵消，在任意的時刻利用B2O3追加用加熱器24控制追加B2O3用容器20的周邊的溫度，使追加B20323熔融，并且使由GaAs構(gòu)成的蓋26也熔解，將追加B20323供給到坩堝11內(nèi)，將原料熔液14中的Si吸除，原料溶液14中的Si濃度不會增高，在結(jié)晶中的長度方向上，能夠得到穩(wěn)定的載流子濃度分布。從Si濃度得到優(yōu)化的原料熔液14生長的結(jié)晶15，結(jié)晶15的長度方向的載流子濃度被控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
[0060]由此，能夠控制隨著結(jié)晶15的生長、原料熔液14中的Si特定的原料偏析而導(dǎo)致的載流子濃度的上升，在結(jié)晶15的整個長度方向上能夠得到允許內(nèi)的特性。
[0061]另外，在利用現(xiàn)有的制造裝置進行的結(jié)晶生長中，由于偏析產(chǎn)生的載流子濃度上升，得到特性在允許內(nèi)的結(jié)晶15的長度受到限制。與之相對，通過使用本發(fā)明的結(jié)晶制造裝置10，能夠控制由于原料熔液中的摻雜劑材料的偏析而造成的載流子濃度的上升，因此，能夠制造比現(xiàn)有技術(shù)尺寸長的特性在允許內(nèi)的結(jié)晶15。
[0062]另外，在結(jié)晶制造裝置10中，不僅能夠使導(dǎo)電性GaAs結(jié)晶生長，也能夠使其它II1- V族化合物半導(dǎo)體結(jié)晶等生長。例如，能夠使InP、InAs、GaSb或InSb等的化合物半導(dǎo)體結(jié)晶生長。
[0063]另外，本發(fā)明不限定于上述實施方式，可以在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種變更。
[0064]在本實施方式中，蓋26形成為板狀，以堵塞追加口 25的方式收容于追加B2O3用容器20內(nèi)，但也可以如圖2所示，蓋26以堵塞追加口 25的方式形成為與追加口 25嵌合的栓狀，在難以將蓋26形成為栓狀的情況下`，還可以如圖3所示形成為圓錐臺狀。
[0065]這樣，蓋26的形狀只要滿足:蓋26在任意的時刻被熔融、追加B20323熔融時不從蓋26的間隙泄漏、追加B20323熔融時蓋26不松動這個條件，可以是任意形狀。
[0066]另外，雖然在本實施方式中沒有特別說明，但也可以如圖4所示，追加B2O3用容器20的底部形成為漏斗狀。由此，熔融的追加B20323被導(dǎo)入追加口 25，因此，即使追加B20323少，也能夠可靠地將所有的追加B20323順暢地供給到坩堝11內(nèi)，并且能夠沒有浪費地使用追加B20323。即，可以精確地掌握追加B20323的供給量的最大值。
[0067]另外，優(yōu)選如圖5所示，追加口 25形成于偏離坩堝11的中心軸的位置。這是由于，當(dāng)追加口 25偏離坩堝11的中心軸時，在從上截面觀察坩堝11的情況下，追加B20323不會被添加到原料熔液14的中心，而從坩堝11的側(cè)壁附近添加，因此，能夠提高供給追加B20323時的原料熔液14的攪拌效果。
[0068]另外，在本實施方式中，為了使B2O3追加用加熱器24的熱有效地傳遞到追加B2O3用容器20的周邊，在追加B2O3用容器20的周圍設(shè)置感應(yīng)加熱用的傳熱件28，但只要能夠得到相同的效果，也可以是其它結(jié)構(gòu)。
[0069]例如，可以將B2O3追加用加熱器24設(shè)置于安瓿12的上部，或通過燈加熱只以追加B20323或蓋26為目標進行加熱,或使用凹面鏡進行聚光加熱。
[0070]實施例[0071](實施例1)
[0072]使用圖1所示的結(jié)晶制造裝置10和圖2所示的結(jié)構(gòu)的蓋26，使3英寸的摻雜Si的GaAs結(jié)晶生長。準備的GaAs原料為6100g、Si摻雜劑為1.2g。向坩堝11內(nèi)供給GaAs和Si，利用安瓿12密閉，之后利用結(jié)晶生長用加熱器13使GaAs原料和Si摻雜劑熔融制成原料熔液14，并且控制原料熔液14的溫度，在坩堝11內(nèi)從其下方向上方使結(jié)晶15生長。在追加B2O3用容器20中預(yù)先收容200g的追加B20323，利用B2O3追加用加熱器24將追加B20323與蓋26 —起加熱，在GaAs結(jié)晶的生長進行到固化率為35%的時刻，追加口 25熔融而開放，開始向坩堝11內(nèi)的原料熔液14中供給追加B20323，直至GaAs結(jié)晶的生長達到固化率70%左右為止，將全部200g的追加B20323以一定的速度供給到原料熔液14中。
[0073](比較例I)
[0074]作為比較例1，從實施例1的結(jié)構(gòu)中省略供給追加B2O3的機構(gòu)，即從作為本發(fā)明一個實施例的圖1的結(jié)晶生長裝置中省略19~28的機構(gòu)，進行結(jié)晶生長。除了不設(shè)置供給追加B2O3的機構(gòu)以外，以與實施例1相同的條件進行生長。
[0075]圖6中表示實施例1和比較例I的載流子濃度相對于GaAs結(jié)晶的固化率的結(jié)果?？芍容^例I中生長的結(jié)晶中，從固化率超過35%附近起，結(jié)晶中的載流子濃度大幅度上升。另一方面，相對于比較例1，實施例1中，從追加B2O3的時刻起載流子濃度的上升受到抑制，形成穩(wěn)定的載流子濃度分布。
[0076]另外，關(guān)于實施例1的追加B2O3重量和開始供給追加B2O3的時刻，事先不進行追加B2O3的供給而使結(jié)晶生長并進行采樣，之后，以樣品的生長過程為基礎(chǔ)研究結(jié)晶的固化率與載流子濃度的相關(guān)性，確定追加B2O3的供給條件以得到目標的載流子濃度。這樣，可以將事先得到的現(xiàn)有方式的生長的結(jié)果作為參考，確定追加B2O3重量、供給時刻、追加口 25的大小等以獲得目標的載流子濃度。
`[0077](實施例2)
[0078]使用圖1所示的結(jié)晶制造裝置10和圖2所示的結(jié)構(gòu)的蓋26，使4英寸的摻雜Si的GaAs結(jié)晶生長。準備的GaAs原料為10000g、Si摻雜劑為1.9g、追加B2O3為320g。從事先進行的樣品結(jié)晶生長可知，沒有追加B2O3時的載流子濃度的變化與上述3英寸的比較例相同。與之相對，在GaAs結(jié)晶的固化率為35~70%區(qū)域，在生長中追加B2O3時與實施例1一樣，載流子濃度沒有大幅度上升，得到穩(wěn)定的載流子濃度分布。
[0079]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過采用安瓿封入方式，在結(jié)晶的生長中在任意的時刻向坩堝內(nèi)追加新的原料，可以制造能夠控制結(jié)晶中的載流子濃度、而且尺寸比現(xiàn)有技術(shù)長、長度方向的載流子濃度穩(wěn)定的摻雜Si的GaAs單晶。
【權(quán)利要求】
1.一種立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于，具備: 收容原料的坩堝； 將所述坩堝封入的安瓿；和 設(shè)置于所述安瓿的周圍、將所述原料加熱的結(jié)晶生長用加熱器， 利用所述結(jié)晶生長用加熱器使所述原料熔融制成原料熔液，并且控制所述原料熔液的溫度，在所述坩堝內(nèi)從其下方向上方使結(jié)晶生長， 在所述坩堝內(nèi)含有作為所述原料的GaAs和作為摻雜劑的Si， 該結(jié)晶制造裝置具備:設(shè)置于所述安瓿內(nèi)與所述原料不同位置的作為追加原料的追加B2O3 ;和 將所述追加B2O3與所述原料獨立地加熱的B2O3追加用加熱器， 在所述結(jié)晶的生長中，利用所述B2O3追加用加熱器控制所述追加B2O3的溫度，使所述追加B2O3的至少一部分熔融并且供給到所述坩堝內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 還具備設(shè)置于所述安瓿內(nèi)所述坩堝的上部、收容所述追加B2O3的追加B2O3用容器，在所述追加B2O3用容器的底部形成有追加口，所述追加B2O3從所述追加口供給到所述坩堝內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于:` 所述追加口形成于偏離所述坩堝的中心軸的位置。
4.如權(quán)利要求2或3所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 所述追加口預(yù)先被蓋堵塞，所述蓋由熔點比所述追加B2O3高的其它材料形成，在所述結(jié)晶的生長中，利用所述B2O3追加用加熱器使所述蓋熔融，使所述追加口開放，將所述追加B2O3供給到所述坩堝內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 所述蓋形成為板狀，以堵塞所述追加口的方式收容于所述追加B2O3用容器內(nèi)。
6.如權(quán)利要求4所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 所述蓋形成為與所述追加口嵌合的栓狀，以堵塞所述追加口的方式嵌合于所述追加□。
7.如權(quán)利要求2~6中任一項所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 所述追加B2O3用容器的底部形成為漏斗狀。
8.如權(quán)利要求2~7中任一項所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 所述追加B2O3用容器的材質(zhì)為PBN。
9.如權(quán)利要求2~8中任一項所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 所述追加口的大小為0.3~1mm。
10.如權(quán)利要求1~9中任一項所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 所述結(jié)晶生長用加熱器和所述B2O3追加用加熱器由隔熱件隔開。
11.如權(quán)利要求1~10中任一項所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 所述B2O3追加用加熱器設(shè)置于所述安瓿的上部。
12.如權(quán)利要求2~11中任一項所述的立式晶舟法的結(jié)晶制造裝置，其特征在于: 所述追加B2O3用容器的周圍設(shè)置有感應(yīng)加熱用的傳熱件。
13.—種立式晶舟法的結(jié)晶制造方法，其特征在于: 使收容于坩堝內(nèi)的原料熔融制成原料熔液，并且控制所述原料熔液的溫度，在所述坩堝內(nèi)從其下方向上方使結(jié)晶生長， 在所述坩堝內(nèi)收容作為所述原料的GaAs和作為摻雜劑的Si，在與所述原料不同的位置收容作為追加原料的追加B2O3,在所述結(jié)晶的生長中控制所述追加B2O3的溫度，使所述追加B2O3的至少一部分熔融并且供給到所述坩堝內(nèi)`。
【文檔編號】C30B29/42GK103774210SQ201310487288
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】佐佐邊博, 佐藤薰由, 柴田真佐知 申請人:日立金屬株式會社