JPH0140000B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0140000B2 JPH0140000B2 JP56180845A JP18084581A JPH0140000B2 JP H0140000 B2 JPH0140000 B2 JP H0140000B2 JP 56180845 A JP56180845 A JP 56180845A JP 18084581 A JP18084581 A JP 18084581A JP H0140000 B2 JPH0140000 B2 JP H0140000B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- boat
- impurities
- epitaxial layer
- heat treatment
- 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.)
- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体基板へのエピタキシヤル成長、
不純物ドーピングなどに用いるカーボンボート、
基板支持などのカーボン部材の純化処理方法に関
する。
不純物ドーピングなどに用いるカーボンボート、
基板支持などのカーボン部材の純化処理方法に関
する。
エピタキシヤル成長の技術は半導体素子の形成
に当り広く用いられ、特に燐化ガリウム（GaP）、
砒化ガリウム（GaAs）等の―化合物半導体
素子の形成に欠くことのできない方法である。そ
して―化合物半導体の不純物としてドーピン
グされる元素は、ドナーとしてＳ、Te、Si等が、
アクセプタとしてZn、Mg、Si等が用いられる。
に当り広く用いられ、特に燐化ガリウム（GaP）、
砒化ガリウム（GaAs）等の―化合物半導体
素子の形成に欠くことのできない方法である。そ
して―化合物半導体の不純物としてドーピン
グされる元素は、ドナーとしてＳ、Te、Si等が、
アクセプタとしてZn、Mg、Si等が用いられる。
通常エピタキシヤル成長用ボート部材には石英
あるいはカーボンが用いられるが、酸素やSiの汚
染を防止するためにはカーボンを用いなければな
らない。しかしながら一般にボートのカーボン部
材には非結晶粒子の焼結体が用いられ、これは、
しばしば不純物を吸収、吸着したり、あるいは不
純物と化学反応を起すことがある。とりわけ、エ
ピタキシヤル成長時にカーボンボートは上述のよ
うに種々の不純物と接するため、この工程で汚染
される。そして、カーボンボートが汚染されたま
ま、あるいはその純化処理が不十分であれば、次
に成長するエピタキシヤル層は汚染され半導体素
子の特性は大きな影響を受ける。特に低不純物濃
度のエピタキシヤル層を成長する場合、その影響
は大きい。
あるいはカーボンが用いられるが、酸素やSiの汚
染を防止するためにはカーボンを用いなければな
らない。しかしながら一般にボートのカーボン部
材には非結晶粒子の焼結体が用いられ、これは、
しばしば不純物を吸収、吸着したり、あるいは不
純物と化学反応を起すことがある。とりわけ、エ
ピタキシヤル成長時にカーボンボートは上述のよ
うに種々の不純物と接するため、この工程で汚染
される。そして、カーボンボートが汚染されたま
ま、あるいはその純化処理が不十分であれば、次
に成長するエピタキシヤル層は汚染され半導体素
子の特性は大きな影響を受ける。特に低不純物濃
度のエピタキシヤル層を成長する場合、その影響
は大きい。
たとえば、ｎ型基板上にｎ型エピタキシヤル層
を形成しさらにｐ型層を形成した構造の窒素
（Ｎ）ドープGaP（緑色）あるいはGaAsP（黄色）
発光ダイオード（LED）は、ｎ型層のドナー濃
度が低下する程発光出力は増加するため、低ドナ
ー濃度のエピタキシヤル層を成長することが必要
となる。しかしカーボンボートの純化処理が不十
分でドナー不純物が残つていた場合、低濃度のエ
ピタキシヤル層の成長は不可能で、発光出力は低
下する。また、ドナー不純物を取除いてもアクセ
プタ不純物が残つていた場合、ｎ型層の一部がｐ
型に反転する特性不良が発生する。
を形成しさらにｐ型層を形成した構造の窒素
（Ｎ）ドープGaP（緑色）あるいはGaAsP（黄色）
発光ダイオード（LED）は、ｎ型層のドナー濃
度が低下する程発光出力は増加するため、低ドナ
ー濃度のエピタキシヤル層を成長することが必要
となる。しかしカーボンボートの純化処理が不十
分でドナー不純物が残つていた場合、低濃度のエ
ピタキシヤル層の成長は不可能で、発光出力は低
下する。また、ドナー不純物を取除いてもアクセ
プタ不純物が残つていた場合、ｎ型層の一部がｐ
型に反転する特性不良が発生する。
一般に、エピタキシヤル層にドーピングされる
元素のうち、族元素のZn、Mg等や族元素の
Si等は蒸発しにくく、単に熱処理するだけではカ
ーボンボートから完全に取除くことはできない。
また族元素Ｓ、Te等はそれ自身は蒸発しやす
いが、カーボンと化合物を形成しやすく、単に熱
処理するだけでは完全に取除くことはできない。
元素のうち、族元素のZn、Mg等や族元素の
Si等は蒸発しにくく、単に熱処理するだけではカ
ーボンボートから完全に取除くことはできない。
また族元素Ｓ、Te等はそれ自身は蒸発しやす
いが、カーボンと化合物を形成しやすく、単に熱
処理するだけでは完全に取除くことはできない。
本発明は上述の問題を解決するものであり、す
べての不純物を完全に除去し高純度なエピタキシ
ヤル層を得るためのカーボンボートの純化処理方
法を提供するものである。
べての不純物を完全に除去し高純度なエピタキシ
ヤル層を得るためのカーボンボートの純化処理方
法を提供するものである。
図に本発明の方法を実施するためのカーボン純
化処理装置の一例の概略図を示す。まず第１工程
として、族元素のZn、Mg等や族元素のSi等
を取除くために、ハロゲンを含むガス雰囲気たと
えば塩化水素中でカーボンボート１を石英炉管２
内に配置し、ヒータ３でこれらを1000℃に保ち、
３時間程度熱処理する。この工程で、これらの元
素は塩化物となり蒸発しやすくなる。しかし塩化
物でもカーボンボートの奥深くに吸着されたもの
は完全に取除くことはできない。そこで第２工程
として塩化物となつた族あるいは族元素を完
全に取除くために、真空ポンプ４で排気した減圧
中でこのカーボンボートを1000℃で４時間程度熱
処理する。減圧によりカーボンボートの奥深く吸
着された塩化物も蒸発してカーボンボートから取
除くことができる。さらに第３工程として族元
素Ｓ、Te等を取除くために還元性雰囲気たとえ
ば水素中でカーボンボートを1000℃で５時間程度
熱処理する。この工程により、カーボンと化合物
を形成している族元素も水素化物となり蒸発し
てカーボンボートから取除くことができる。
化処理装置の一例の概略図を示す。まず第１工程
として、族元素のZn、Mg等や族元素のSi等
を取除くために、ハロゲンを含むガス雰囲気たと
えば塩化水素中でカーボンボート１を石英炉管２
内に配置し、ヒータ３でこれらを1000℃に保ち、
３時間程度熱処理する。この工程で、これらの元
素は塩化物となり蒸発しやすくなる。しかし塩化
物でもカーボンボートの奥深くに吸着されたもの
は完全に取除くことはできない。そこで第２工程
として塩化物となつた族あるいは族元素を完
全に取除くために、真空ポンプ４で排気した減圧
中でこのカーボンボートを1000℃で４時間程度熱
処理する。減圧によりカーボンボートの奥深く吸
着された塩化物も蒸発してカーボンボートから取
除くことができる。さらに第３工程として族元
素Ｓ、Te等を取除くために還元性雰囲気たとえ
ば水素中でカーボンボートを1000℃で５時間程度
熱処理する。この工程により、カーボンと化合物
を形成している族元素も水素化物となり蒸発し
てカーボンボートから取除くことができる。
このようにして純化したカーボンボートを用い
GaP（緑色）LEDを液相エピタキシヤル成長によ
り形成した場合、発光出力が高く、かつ素子とし
ての特性が優れたものが得られた。一方、かかる
効果を確認するために、第１あるいは第２工程を
省略した場合、ｎ型層の１部がｐ型層になる特性
不良が発生した。また第３工程を省略した場合、
高ドナー濃度層が成長し発光出力が極端に低下し
た。
GaP（緑色）LEDを液相エピタキシヤル成長によ
り形成した場合、発光出力が高く、かつ素子とし
ての特性が優れたものが得られた。一方、かかる
効果を確認するために、第１あるいは第２工程を
省略した場合、ｎ型層の１部がｐ型層になる特性
不良が発生した。また第３工程を省略した場合、
高ドナー濃度層が成長し発光出力が極端に低下し
た。
このようにカーボンボートの純化処理は第１、
第２、さらに第３工程を引続き行うことが必要
で、どれ１つ欠けても高純度なエピタキシヤル層
の成長は不可能である。またドナーかアクセプタ
不純物のどちらか１方しかドーピンゲしないエピ
タキシヤル成長であつても、水や石英等からのSi
やその他の物質の汚染は避けられない。従つて上
記の３つの工程は必要になるとともに、各工程の
熱処理温度は950℃〜1200℃が望ましい。
第２、さらに第３工程を引続き行うことが必要
で、どれ１つ欠けても高純度なエピタキシヤル層
の成長は不可能である。またドナーかアクセプタ
不純物のどちらか１方しかドーピンゲしないエピ
タキシヤル成長であつても、水や石英等からのSi
やその他の物質の汚染は避けられない。従つて上
記の３つの工程は必要になるとともに、各工程の
熱処理温度は950℃〜1200℃が望ましい。
以上説明してきたところから明らかなように、
本発明によればカーボンボートに吸着したすべて
の不純物を完全に取除くことができ、高純度なエ
ピタキシヤル層の成長が可能となる。かかる本発
明の方法によれば、高純度なエピタキシヤル層を
有する高効率発光ダイオードや他の素子を生産す
ることが可能である。
本発明によればカーボンボートに吸着したすべて
の不純物を完全に取除くことができ、高純度なエ
ピタキシヤル層の成長が可能となる。かかる本発
明の方法によれば、高純度なエピタキシヤル層を
有する高効率発光ダイオードや他の素子を生産す
ることが可能である。
図はカーボンボートの純化処理装置の概略図で
ある。 １……カーボンボート、２……石英反応管、３
……ヒーター、４……真空ポンプ。
ある。 １……カーボンボート、２……石英反応管、３
……ヒーター、４……真空ポンプ。
Claims (1)
- １ ハロゲンを含むガス雰囲気中で熱処理する第
１工程と、減圧あるいは真空中で熱処理する第２
工程と、還元性ガス雰囲気中で熱処理する第３工
程とを備えたことを特徴とするカーボン部材の純
化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56180845A JPS5884181A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | カ−ボン部材の純化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56180845A JPS5884181A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | カ−ボン部材の純化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5884181A JPS5884181A (ja) | 1983-05-20 |
| JPH0140000B2 true JPH0140000B2 (ja) | 1989-08-24 |
Family
ID=16090357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56180845A Granted JPS5884181A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | カ−ボン部材の純化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5884181A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2163519A2 (en) | 2008-09-16 | 2010-03-17 | Mitsubishi Materials Corporation | Method of refining carbon parts for production of polycrystalline silicon |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5921598A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | カ−ボン部材の純化処理方法 |
| JPS6065793A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長方法 |
| JPH0753635B2 (ja) * | 1986-07-08 | 1995-06-07 | 電気化学工業株式会社 | ガラス状炭素被覆サセプタ−及びその製造方法 |
| JPH0635325B2 (ja) * | 1986-09-22 | 1994-05-11 | 東洋炭素株式会社 | 高純度黒鉛材の製造方法 |
| JPH0780684B2 (ja) * | 1987-04-06 | 1995-08-30 | 東芝セラミツクス株式会社 | カ−ボン材の純化処理装置 |
| JPH0729762B2 (ja) * | 1987-04-06 | 1995-04-05 | 東芝セラミツクス株式会社 | カ−ボン材の純化処理方法 |
| JPH01104000A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-21 | Nippon Mining Co Ltd | ＧａＡｓ単結晶の製造方法 |
| JP2519071B2 (ja) * | 1987-11-30 | 1996-07-31 | 東洋炭素 株式会社 | アウトガスの少ない炭素材料の製造方法 |
| JPH07106941B2 (ja) * | 1988-02-01 | 1995-11-15 | 三井造船株式会社 | 黒鉛製部材の清浄化処理方法 |
| JPH0678193B2 (ja) * | 1988-03-18 | 1994-10-05 | 東洋炭素株式会社 | 耐熱衝撃性に優れた炭素繊維強化炭素複合材並びにその製造方法 |
| JPH02225312A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-09-07 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 炭素・黒鉛部材の純化方法 |
| JP2684106B2 (ja) * | 1990-02-22 | 1997-12-03 | 東洋炭素株式会社 | セラミックス被覆用黒鉛基材及びｃｖｄ炉用内部部品 |
| JP2620606B2 (ja) * | 1990-05-16 | 1997-06-18 | 東洋炭素株式会社 | 高純度可撓性膨張黒鉛シート及びその製造方法 |
| JP4880624B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2012-02-22 | 東洋炭素株式会社 | 気相成長用サセプター及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-11-11 JP JP56180845A patent/JPS5884181A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2163519A2 (en) | 2008-09-16 | 2010-03-17 | Mitsubishi Materials Corporation | Method of refining carbon parts for production of polycrystalline silicon |
| EP2505555A1 (en) | 2008-09-16 | 2012-10-03 | Mitsubishi Materials Corporation | Method of refining carbon parts for production of polycrystalline silicon |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5884181A (ja) | 1983-05-20 |
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