本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種抑制了半導(dǎo)體單晶中的缺陷產(chǎn)生的制造半導(dǎo)體單晶的方法。該制造方法包括：在生長(zhǎng)容器(10)的內(nèi)壁上形成氧化硼膜(31)的步驟，所述生長(zhǎng)容器(10)具有底部和與所述底部連續(xù)的主體部；使所述氧化硼膜(31)與含氧化硅的氧化硼熔融液接觸以在所述生長(zhǎng)容器(10)的內(nèi)壁上形成含氧化硅的氧化硼膜(32)的步驟；在所述生長(zhǎng)容器(10)的內(nèi)部和布置在所述底部的晶種(20)上方形成原料熔融液(34)的步驟；以及從所述晶種(20)側(cè)固化所述原料熔融液(34)以生長(zhǎng)半導(dǎo)體單晶的步驟。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及。特別地，本專利技術(shù)涉及抑制了半導(dǎo)體單晶中的缺陷產(chǎn)生的。
技術(shù)介紹
常規(guī)地，已經(jīng)提出了各種生長(zhǎng)方法以作為生長(zhǎng)半導(dǎo)體單晶如包括GaAs、GaP、GaSb、InP、InAs和InSb的III-V族化合物半導(dǎo)體單晶以及包括CdTe、CdMnTe, CdZnTe, HgCdTe,ZnSe, ZnSSe等的II-VI族化合物半導(dǎo)體單晶的方法。生長(zhǎng)半導(dǎo)體單晶的典型方法包括丘克拉斯基法(Czochralski method)、水平布里奇曼法(horizontal Bridgman method)以及垂直舟皿法(vertical boat method)如垂直 布里奇曼法(VB法)和垂直梯度凝固法(VGF法)。生長(zhǎng)半導(dǎo)體單晶的這些方法包括在坩堝中放置晶種和原料熔融液的步驟，和從晶種側(cè)固化該原料熔融液以生長(zhǎng)半導(dǎo)體單晶的步驟。在上述中，為了防止作為揮發(fā)性成分的第V族和第VI族從生長(zhǎng)的半導(dǎo)體單晶中逸出，通常使用密封劑。關(guān)于密封劑，氧化硼(B2O3)是公知的，例如如專利文獻(xiàn)I (日本特開(kāi)平6-219900號(hào)公報(bào))中所述。然而，在當(dāng)生長(zhǎng)摻雜型半導(dǎo)體單晶如包含硅(Si)作為摻雜劑的半導(dǎo)體單晶時(shí)將B2O3用作密封劑的情況下，B2O3會(huì)捕獲Si，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體單晶中的Si濃度會(huì)不均一的缺點(diǎn)。此外，由于B2O3對(duì)Si的還原，將B2O3用作密封劑具有產(chǎn)生熔渣如砷化硼(B13As2)的傾向。在這種情況下，產(chǎn)生的熔渣會(huì)附著到生長(zhǎng)的半導(dǎo)體單晶上。結(jié)果，制造的單晶具有缺陷如雙晶或多晶化。鑒于該缺陷，例如，專利文獻(xiàn)2(日本特開(kāi)平3-57079號(hào)公報(bào))和專利文獻(xiàn)3(日本特開(kāi)平8-151290號(hào)公報(bào))提出了使用包含二氧化硅(SiO2)的民03(下文中稱為"SiO2-B2O3")作為密封劑的方法。將SiO2-B2O3用作密封劑可抑制Si的捕獲和熔渣的產(chǎn)生。除了其作為密封劑的功能之外，還已知SiO2-B2O3可以通過(guò)覆蓋坩堝的內(nèi)表面而有效地防止坩堝和原料熔融液之間的潤(rùn)濕。通過(guò)防止坩堝和原料熔融液之間的潤(rùn)濕，可有效地防止諸如雙晶或多晶化的缺陷。例如，專利文獻(xiàn)4(日本特開(kāi)平8-133882號(hào)公報(bào))公開(kāi)了使用所謂的溶膠凝膠法在由熱解氮化硼(PBN)制成的坩堝的內(nèi)壁上形成SiO2-B2O3膜的方法。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)平6-219900號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平3-57079號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)平8-151290號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)平8-133882號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題由于SiO2-B2O3熔融液的高粘度，直接使用該熔融液難以在坩堝中形成均勻且薄的SiO2-B2O3膜。在通過(guò)溶膠凝膠法形成SiO2-B2O3膜的情況下，由于涂布原料和坩堝之間的低潤(rùn)濕性，難以均勻地形成SiO2-B2O3膜。還存在如下問(wèn)題由于在SiO2-B2O3膜的形成期間膜的收縮率高，所以當(dāng)使用溶膠凝膠法時(shí)，形成的SiO2-B2O3膜會(huì)容易地剝離。因此，尚未實(shí)現(xiàn)在坩堝中均勻地形成SiO2-B2O3膜。尚未解決在半導(dǎo)體單晶中產(chǎn)生缺陷的問(wèn)題。鑒于上述問(wèn)題，本專利技術(shù)的目的是提供一種抑制了半導(dǎo)體單晶中的缺陷產(chǎn)生的。 技術(shù)方案本專利技術(shù)涉及，所述方法包括在生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上形成氧化硼膜的步驟，所述生長(zhǎng)容器具有底部和與所述底部連續(xù)的主體部；使所述氧化硼膜與含氧化硅的氧化硼熔融液接觸以在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上形成含氧化硅的氧化硼膜的步驟；在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)部和布置在所述底部的晶種上方布置原料熔融液的步驟；以及從所述晶種側(cè)固化所述原料熔融液以生長(zhǎng)半導(dǎo)體單晶的步驟。在上述中，所述形成含氧化硅的氧化硼膜的步驟優(yōu)選包括在所述生長(zhǎng)容器中布置含氧化硅的氧化硼熔融液的步驟；和在預(yù)定的溫度下將所述含氧化硅的氧化硼熔融液與形成在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上的所述氧化硼膜接觸的狀態(tài)保持預(yù)定的時(shí)間的步驟。在上述中，優(yōu)選通過(guò)加熱所述生長(zhǎng)容器以熔化布置在所述生長(zhǎng)容器中的含氧化硅的氧化硼的固體，將所述含氧化硅的氧化硼熔融液布置在所述生長(zhǎng)容器中。在上述中，在所述含氧化硅的氧化硼的固體中的氧化硅優(yōu)選為二氧化硅。 在上述中，在所述含氧化硅的氧化硼的固體中，所述二氧化硅的濃度優(yōu)選為I摩爾％以上且12摩爾％以下。在上述中，所述生長(zhǎng)容器優(yōu)選由氮化硼、熱解氮化硼、熱解石墨、石墨、玻璃碳、碳化硅、氧化鋁、氧化鋯、氮化硅或石英制成。在上述中，優(yōu)選在形成所述氧化硼膜之前將所述晶種置于所述生長(zhǎng)容器中。在上述中，優(yōu)選在形成所述含氧化硅的氧化硼膜之前將所述晶種置于形成有所述氧化硼膜的所述生長(zhǎng)容器中。在上述中，所述形成氧化硼膜的步驟優(yōu)選包括如下步驟在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上形成含氮化硼的膜，并在氧氣氣氛下或包含氧氣的混合氣體氣氛下對(duì)所述含氮化硼的膜進(jìn)行熱處理，從而在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上形成所述氧化硼膜。在上述中，優(yōu)選通過(guò)濺射或氣相淀積在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上優(yōu)選形成所述含氮化硼的膜。在上述中，優(yōu)選通過(guò)在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上噴霧或涂布液體而形成所述含氮化硼的膜，其中所述液體是氮化硼粉末與溶劑的混合物。在上述中，所述形成氧化硼膜的步驟優(yōu)選包括如下步驟在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上形成含氧化硼或硼酸的膜，并對(duì)所述含氧化硼或硼酸的膜進(jìn)行熱處理，從而在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上形成氧化硼膜。在上述中，優(yōu)選通過(guò)濺射或氣相淀積在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上形成所述含氧化硼或硼酸的膜。在上述中，優(yōu)選通過(guò)在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上噴霧或涂布液體而形成所述含氧化硼或硼酸的膜，其中所述液體是氧化硼粉末或硼酸粉末與溶劑的混合物。在上述中，所述生長(zhǎng)容器由氮化硼或熱解氮化硼制成，且所述形成氧化硼膜的步驟優(yōu)選包括對(duì)所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁進(jìn)行氧化處理以在所述生長(zhǎng)容器的內(nèi)壁上形成所述氧化硼膜的步驟。在上述中，優(yōu)選通過(guò)熔化固體原料而將所述原料熔融液布 置在所述晶種上方，并且所述固體原料優(yōu)選包含構(gòu)成所述半導(dǎo)體單晶的化合物半導(dǎo)體和摻雜到所述半導(dǎo)體單晶中的摻雜劑。在上述中，所述預(yù)定的溫度優(yōu)選為600°C以上，并且低于構(gòu)成所述半導(dǎo)體單晶的半導(dǎo)體的熔點(diǎn)。在上述中，所述預(yù)定的時(shí)間優(yōu)選為I小時(shí)以上。專利技術(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)，可以提供一種抑制了半導(dǎo)體單晶中的缺陷產(chǎn)生的。附圖說(shuō)明圖I是用于第一實(shí)施方式中的制造裝置的示意性斷面圖。圖2表示在根據(jù)第一實(shí)施方式的制造方法的各步驟中生長(zhǎng)容器中的狀態(tài)。圖3表示在根據(jù)第二實(shí)施方式的制造方法的各步驟中生長(zhǎng)容器中的狀態(tài)。圖4是用于第三實(shí)施方式中的制造裝置的示意性斷面圖。圖5表示在根據(jù)第三實(shí)施方式的制造方法的各步驟中生長(zhǎng)容器中的狀態(tài)。圖6表示在根據(jù)實(shí)施例I的制造方法的各步驟中生長(zhǎng)容器中的狀態(tài)。圖7示意性表示施加于生長(zhǎng)容器的溫度梯度。圖8表示在根據(jù)實(shí)施例10的制造方法的各步驟中生長(zhǎng)容器中的狀態(tài)。圖9表示在根據(jù)實(shí)施例13的制造方法的各步驟中生長(zhǎng)容器中的狀態(tài)。圖10是描述根據(jù)比較例I的的圖。圖11是描述根據(jù)比較例2和比較例3的的圖。具體實(shí)施例方式將參考附圖詳細(xì)描述本專利技術(shù)的實(shí)施方式。在下文所述的實(shí)施方式中，對(duì)相同或相應(yīng)的部分分配相同的符號(hào)，且不再重復(fù)其說(shuō)明。<第一實(shí)施方式> 制造裝置的構(gòu)造>>圖I是用于第一實(shí)施方式中的制造裝置的示意性斷面圖。首先，在圖I的基礎(chǔ)上描述用于本實(shí)施方式中的制造裝置的構(gòu)造。參考圖1，半導(dǎo)體單晶制造裝置100具有適用作生長(zhǎng)容器的立式坩堝1本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：櫻田隆，川瀨智博，羽木良明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：住友電氣工業(yè)株式會(huì)社，
類型：
國(guó)別省市：
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