CN100510199C - 结晶制造装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种结晶制造装置，在保持于炉内的坩埚(11)内配置晶种(14)，对填充于坩埚(11)内的原料(12)进行加热液化，从坩埚(11)的下方朝向上方慢冷却原料(12)，由此使结晶成长，该结晶制造装置具备温度控制机构，其对晶种(14)的附近局部地进行冷却或加热。温度控制机构根据安装在坩埚(11)的外侧的中空构造的罩(17)和在中空部流动的制冷剂的流量调整对温度进行控制。从而，局部地控制晶种附近的温度分布，根据最佳温度条件，使高质量结晶以高的成品率成长。
Description
技术领域
本发明涉及结晶制造装置，尤其涉及在垂直布里奇曼法、垂直温度梯度凝固法中，用于使高质量结晶以高的成品率成长的结晶制造装置。
背景技术
以往，作为氧化物结晶材料的制作方法，已知有：(1)在成长容器的水平方向上赋予温度梯度，使成长容器内的液化的原料由低温的晶种固化结晶的水平布里奇曼法；(2)在成长容器的垂直方向上赋予温度梯度，移动成长容器，使成长容器内的液化的原料由低温的晶种固化结晶的垂直布里奇曼法；(3)垂直地固定成长容器并变化温度梯度，使成长容器内的液化的原料由低温的晶种固化结晶的垂直温度梯度凝固法等(例如，参照专利文献1)。
参照图1，对以往的基于垂直布里奇曼法的结晶的制造方法进行说明。在坩埚1内配置晶种4和原料2。由发热体6对原料2进行加热液化，形成液化原料2。调整发热体6的加热量，将结晶制造炉内保持为温度分布5。若将设置在坩埚支架7上的坩埚1移动到低温度侧，由此冷却液化原料2，则达到结晶化温度的液化原料2，成长为具有与晶种4相同的晶体取向的结晶，成为成长结晶3。
此时，成长结晶3以晶种4为核进行成长，所以能够成长为具有与晶种4的晶体取向相同的晶体取向的成长结晶3。
成长结晶3的结晶质量由于成长初期的结晶质量进行传播，所以需要高质量地保持施种过程中成长的结晶。结晶质量由施种过程中晶种4与液化原料2的界面(成长界面)的状态支配，所以如果结晶化温度附近的温度梯度急剧变化，则结晶急速成长，不会顺利地继承晶种4的结晶构造和晶向，难以单结晶化。另外，成长结晶3被施加基于温度差的热应力，从而露出于成长界面的晶格变形。趋于缓和该变形的新的结晶在成长界面上成长，所以增加缺陷的产生。
然而，在垂直布里奇曼法中，为了进行成长界面的位置的控制，在成长界面附近需要温度梯度。为了使结晶单结晶化，将成长界面所需要的温度梯度设定在实验求出的能够维持结晶质量的最大温度梯度与能够控制成长界面的位置的最小温度梯度之间，由此制造结晶。该温度梯度在InP结晶的情况下，由直径恒定部报告为8℃/cm(例如，参照专利文献2)。在以往的方法中，成长界面附近的温度梯度由用于使原料液化的发热体4的设定温度和坩埚1的位置确定，因此无法进行局部地改变温度分布那样的更加严密的温度调整。
另外，在垂直布里奇曼法中，由于成长界面与坩埚壁接触，所以在坩埚壁上产生杂晶。由该杂晶引起多结晶化，成为劣化结晶质量的原因。为了避免该问题，使坩埚中心的成长界面的温度低于坩埚壁的成长界面的温度，成长界面的结晶成长从坩埚中心朝向坩埚壁渐进即可。换而言之，使等温度面上一致的成长界面朝向坩埚的上方形成凸形状即可。凸形状的成长界面可通过积极地从晶种4吸取热量而实现。
另外，坩埚1内的晶种4的附近相比于直径恒定部，容积小、容易受到热气氛的影响、温度容易变动。在过度的高温下，晶种有可能液化。另一方面，在低温下或过于急剧的温度梯度下，还有可能产生多结晶化、热变形引起的结晶缺陷。
以往的方法使用的发热体主要目的在于控制原料的液化和直径恒定部成长过程的温度梯度，从而出现了无法控制施种过程中的晶种附近的精密的温度梯度的问题。根据专利文献2，在InP结晶的情况下，晶种附近的温度梯度被报告为60℃/cm。该晶种附近的温度梯度，由坩埚位置和用于使原料液化的发热体控制着温度梯度，所以即使产生坩埚位置的设置精度和发热体的温度控制的精度引起的温度偏差，也由于不使晶种液化的要求而被使用。然而，如上述，若从提高结晶质量的观点来说，希望结晶部也在定形部中使用的8℃/cm的温度梯度下成长。
例如，如K(Ta，Nb)O3结晶那样，存在原料组成和结晶组成不同，由溶液使结晶成长的情况。该情况下，对于在高于结晶化温度100℃以上的足够高的温度下液化的原料，进行使其充分地分解的均热(soaking)处理之后，使结晶成长。不进行均热处理而使结晶成长的情况下，产生结晶质量的劣化、多结晶化。因此，为了提高成品率，需要预先进行液化的原料的均热处理而使结晶成长。然而，在以往的方法中，能够在结晶附近实现的温度梯度最大不过70℃/cm，若在结晶正上方实现均热温度，则还出现晶种因超过结晶化温度而溶解的问题。
作为使晶种附近的温度梯度急剧变化的方法，已知有使用散热器的方法(例如，参照专利文献3)。散热器本来的目的在于，为了防止上述的坩埚壁上产生的杂晶引起成长结晶多结晶化，使成长界面朝向坩埚的上方形成为凸形状。散热器使用热传导系数高的碳，制作直径大于坩埚直径的坩埚支架，在坩埚支架的内侧连通冷却管，对晶种进行冷却。再有，在使用散热器的方法中，为了不引起因散热器与坩埚接触而从坩埚过度地吸取热量，在散热器与坩埚之间具备绝热材。通过使用散热器对晶种进行冷却，能够使晶种附近的温度分布急剧地变化。
然而，由于由热容量高的坩埚支架吸取热量，从晶种吸取的热量很小，只能够实现晶种附近的温度梯度达到200℃/cm。另外，为了使晶种附近的温度梯度急剧地变化，若增加冷却管中流动制冷剂的量，则透过绝热材，液化原料也被冷却，所以无法只局部地冷却晶种。因此，出现无法修正坩埚位置的设置精度和发热体的温度控制的精度引起的温度偏差的问题。此外，使用了散热器的情况下，还出现了在晶种的上下方向上产生过度的温度差，晶种产生破裂的问题。
专利文献1：特开昭59—107996号公报
专利文献2：美国专利第4404172号说明书、图3
专利文献3：美国专利第5342475号说明书
发明内容
本发明的目的在于提供局部地控制晶种附近的温度分布，通过最佳的温度条件使高质量结晶以高的成品率成长的结晶制造装置。
为了达到这种目的，提供一种结晶制造装置，在保持于炉内的坩埚内配置晶种，对填充于所述坩埚内的原料进行加热液化，从所述坩埚的下方朝向上方慢冷却所述原料，由此使结晶成长，该结晶制造装置的特征在于，具备温度控制机构，该温度控制机构包括：安装在配置所述晶种的所述坩埚的外侧的中空构造的罩；进行在中空部流动的制冷剂的流量调整的机构，所述罩的截面积沿着所述制冷剂流动的路径方向而不同，所述温度控制机构对所述晶种的附近局部地进行冷却或加热。
另外，本发明提供一种结晶制造装置，在保持于炉内的坩埚内配置晶种，对填充于所述坩埚内的原料进行加热液化，从所述坩埚的下方朝向上方慢冷却所述原料，由此使结晶成长，该结晶制造装置的特征在于，具备温度控制机构，该温度控制机构包括：安装在配置所述晶种的所述坩埚的外侧的螺旋型的管；进行在该管中流动的制冷剂的流量调整的机构，所述管的截面积沿着所述制冷剂流动的路径方向而不同，所述温度控制机构对所述晶种的附近局部地进行冷却或加热。
附图说明
图1是用于对以往的基于垂直布里奇曼法的结晶的制作方法进行说明的图；
图2A是用于说明本发明的第一实施方式的晶种的冷却方法的图；
图2B是用于说明本发明的第一实施方式的晶种的冷却方法的图；
图3A是用于说明本发明的第二实施方式的晶种的冷却方法的图；
图3B是用于说明本发明的第二实施方式的晶种的冷却方法的图；
图4A是用于说明本发明的第三实施方式的晶种的冷却方法的图；
图4B是用于说明本发明的第三实施方式的晶种的冷却方法的图；
图5A是用于说明本发明的第四实施方式的晶种的冷却方法的图；
图5B是用于说明本发明的第四实施方式的晶种的冷却方法的图；
图6是表示本发明的实施例1的基于垂直布里奇曼法的结晶制造装置的结构的图；
图7是表示实施例1的晶种附近的温度分布的一例的图；
图8是表示实施例2的晶种附近的温度分布的一例的图；
图9是表示本发明的实施例3的基于垂直布里奇曼法的结晶制造装置的结构的图；
图10A是表示实施例3的微型加热器的一例的图；
图10B是表示实施例3的微型加热器的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。在本发明的实施方式中，施加基于发热体的温度控制，进行局部地冷却或加热坩埚内的晶种的温度控制。根据这种温度控制，在晶种和原料溶液的的成长界面上实现最佳的温度分布，容易地进行高质量结晶的成长。
以下，对于局部地冷却或加热晶种的温度控制的方法进行说明。图2A、2B表示本发明的第一实施方式的晶种的冷却方法。图2A表示罩型的冷却装置。在配置晶种14的坩埚11的外侧安装中空双层构造的罩17。图2B表示管型的冷却装置。在配置晶种14的坩埚11的外侧卷绕中空管27。使制冷剂流过罩17或管27，将晶种14附近的局部温度分布控制为适于结晶成长的分布。通过罩17或管27直接安装在配置晶种14的坩埚11的外侧，能够获得对温度控制的快速应答，且能够调整晶种14的局部的温度分布。温度的控制根据水、气体等制冷剂的流量控制进行。制冷剂也可经过冷却器进行温度控制。流过罩17或管27的制冷剂根据温度梯度从晶种的下部导入而向上部排出，由此冷却晶种的下部甚于上部，也可进行其相反的行为。
罩17或管27的材质选择Pt或具有与Pt同等的导电性、耐热、耐腐蚀性的金属或具有导电性、耐热、耐腐蚀性的氧化物。罩17或管27在结晶成长时的气氛下，确保与坩埚同等的耐久性。
图3A、3B表示本发明的第二实施方式的晶种的冷却方法。例如上下两段分隔罩17或管27，使制冷剂独立地流过分隔的各个罩17a、17b或管27a、27b。通过多个分隔罩17或管27，能够将晶种14附近的局部温度分布更加具体地控制为适于结晶成长的分布。
图4A、4B表示本发明的第三实施方式的晶种的冷却方法。罩17或管27沿着制冷剂流动的路径方向截面积有所不同，根据晶种14附近的局部的部分，改变有助于吸热的制冷剂的容量。调整流动的制冷剂的流量，能够将晶种14附近的局部温度分布更加具体地控制为适于结晶成长的分布。
图5A、5B表示本发明的第四实施方式的晶种的冷却方法。在图2A、2B所示的第一实施方式的罩17或管27的基础上，在配置晶种14的坩埚11的外侧，设置电阻加热式或高频加热式微型加热器18。通过罩17或管27的冷却和微型加热器18的加热，能够将晶种14附近的局部温度分布更加具体地控制为适于结晶成长的分布。通过将管27的材质选择为金属，可使用作能够对管直接通电的加热器，还可由冷却·加热两者进行温度控制。也可在配置晶种14的坩埚11的外壁设置温度测定元件，始终测定晶种14的温度，通过制冷剂的流量、微型加热器18的加热量控制晶种温度。
由溶液使结晶成长时，需要在高于结晶化温度100℃以上的温度下进行均热处理。此时，通过增大制冷剂的流量，能够使晶种14附近的局部温度分布的温度梯度急剧地变化。实验中能够实现600℃/cm和10倍于现有值的温度梯度。根据该急剧的温度梯度，能够实现即使进行均热处理，晶种14也不超过结晶化温度并且不溶解的状态。另外，并非由坩埚11位置和用于使原料液化的发热体16的双方控制晶种14附近的温度，而是由配置在晶种14附近的制冷剂流过的罩17或管27、微型加热器18进行控制，所以能够补正每次制造的坩埚11位置的设置精度和发热体16的温度控制的精度引起的温度偏差。
本实施方式中制作的结晶的主成分由周期表Ia族和Vb族的氧化物或碳酸盐构成，Ia族包括锂、钾的至少任一个，Vb族包括铌、钽的至少任一个。或者，也可由周期表Ia族和Vb族的氧化物或碳酸盐构成，Ia族包括锂、钾的至少任一个，Vb族包括铌、钽的至少任一个，作为添加杂质，还可以含有周期表IIa族的氧化物或碳酸盐的至少一种。
以下，对本发明的实施例具体地进行说明。再有，本实施例只是一个例示，在不脱离本发明的宗旨的范围内，当然可进行各种变更或改良。
实施例1
图6表示本发明的实施例1的基于垂直布里奇曼法的结晶制造装置的结构。对制作KTaxNb1-xO3(O≤x≤1)结晶的情况进行说明。在两英寸直径的坩埚11上配置{100}晶向的K(Ta，Nb)O3晶种14。但是，设K(Ta，Nb)O3晶种14的组成为KTax，Nb1-x′O3时，选择x′大于使其成长的KTaxNb1-xO3的x，溶解温度高的组成。KTaxNb1-xO3的原料，将作为原材料的K2CO3和Ta2O5和Nb2O5秤量为期望的组成比，将共计1kg填充到坩埚11内。
由发热体16使填充有K(Ta，Nb)O3晶种14及原料12的坩埚11升温，将原料12加热溶解而形成K(Ta，Nb)O3原料溶液12。在配置晶种14的坩埚11的外侧直接安装图2A所示的作为冷却装置的罩17，并设置在坩埚支架19上。在罩17的中空部作为制冷剂流过水，调整其流量，局部控制晶种14附近的温度分布。
均热处理在高于KTaxNb1-xO3的结晶化温度100℃的温度下进行10小时。此时，在罩17中作为制冷剂流过水。其流量首先由实验求出，设为在晶种14附近能够实现400℃/cm的温度梯度的流量。然后，降低发热体16的发热量，实现图6所示的炉内温度分布15。同时，将罩17中作为制冷剂流过的水的流量降低到，能够在晶种14附近的成长界面上实现预先由实验求出的使结晶成长时的温度梯度5℃/cm的流量。
图7表示晶种附近的温度分布的一例。以往实现的温度分布是炉内温度分布15。如炉内温度分布35所示，通过局部地冷却保持有晶种14的部分，只将晶种14附近的温度梯度设为50℃/cm，其他的炉内温度梯度设为5℃/cm。其结果，只使晶种14与炉内温度分布15的温度梯度相同，同时在成长界面上，根据最适于结晶成长的温度条件进行施种过程。
之后，使坩埚11以2mm/日的速度下降。由此，K(Ta，Nb)O3原料溶液12以K(Ta，Nb)O3晶种14为核，从温度低的坩埚11下部开始结晶化，K(Ta，Nb)O3结晶13成长。结晶成长结束后，通过调整发热体16的发热量，慢冷却到室温。
若取出制作的K(Ta，Nb)O3结晶13，则在结晶表面露出四次对称的{100}晶面小平面。不存在坩埚壁上产生的杂晶。以往，通过进行均热处理而溶解的晶种不溶解而成功地施种。成长结晶上不存在裂缝或缺陷，能够以高的成品率育成高质量结晶。另外，作为晶种，采用KTaO3晶种的情况下，也能够以高的成品率获得高质量结晶。
为了进行比较，采用专利文献3中记载的散热器制作了KTaxNb1-xO3(O≤x≤1)结晶。如上述，由于制冷剂流过的管和晶种的距离以晶种直径的程度分离，所以冷却效率并不充分，只能实现晶种附近的温度梯度达到200℃/cm。与本发明的实施例1同样，为了使晶种附近的温度梯度达到400℃/cm，需要的制冷剂的流量需要是实施例1的5倍左右，因此并不实用。另外，如上述，为了使晶种附近的温度梯度急剧地变化，若增加冷却管中流过的制冷剂的量，则还产生散热器整体被冷却，冷却了液化原料的问题。该问题引起无法高精度地控制成长界面上的成长速度，产生成长速度的变动引起的成分变动条纹。
根据实施例1，通过直接安装作为冷却装置的罩17，在均热处理中，能够实现400℃/cm以上的温度梯度。另外，由于坩埚支架和冷却装置处于独立，所以能够避免冷却液化原料，能够控制温度偏差。此外，在施种过程中，只使晶种14附近的温度梯度达到50℃/cm，其他的炉内温度梯度为5℃/cm，所以还能够将局部温度分布更加具体地控制为适于结晶成长的分布。
实施例2
实施例2中，采用图6所示的实施例1的基于垂直布里奇曼法的结晶制造装置，制作KTaxNb1-xO3(O≤x≤1)结晶。在两英寸直径的坩埚11上配置{100}晶向的K(Ta，Nb)O3晶种14。但是，设K(Ta，Nb)O3晶种14的组成为KTax′Nb1-x′O3时，选择x′大于使其成长的KTaxNb1-xO3的x，溶解温度高的组成。KTaxNb1-xO3的原料，将作为原材料的K2CO3和Ta2O5和Nb2O5秤量为期望的组成比，将共计1kg填充到坩埚11内。
由发热体16使填充有K(Ta，Nb)O3晶种14及原料12的坩埚11升温，将原料12加热溶解而形成K(Ta，Nb)O3原料溶液12。在配置晶种14的坩埚11的外侧直接安装图3A所示的作为冷却装置的罩17a、17b，并设置在坩埚支架19上。在罩17a、17b的中空部作为制冷剂流过水，独立地调整它们的流量，局部控制晶种14附近的温度分布。
均热处理在高于KTaxNb1-xO3的结晶化温度100℃的温度下进行10小时。此时，在罩17中作为制冷剂流过水。其流量首先由实验求出，设为在晶种14附近能够实现400℃/cm的温度梯度的流量。由于上下两段分隔罩17，所以可以将在均热处理时能够实现的晶种附近的最大温度梯度从400℃/cm提高到600℃/cm。
然后，降低发热体16的发热量，实现图6所示的炉内温度分布15。同时，将罩17中作为制冷剂流过的水的流量降低到，能够在晶种14附近的成长界面上实现预先由实验求出的使结晶成长时的温度梯度5℃/cm的流量。
图8表示晶种附近的温度分布的一例。以往实现的温度分布是炉内温度分布15。如炉内温度分布35所示，通过局部地冷却保持有晶种14的部分，只将晶种14附近的温度梯度设为50℃/cm，上部达到25℃/cm，其他的炉内温度梯度设为5℃/cm。其结果，只使晶种14的下部与炉内温度分布15的温度梯度相同，同时在成长界面上，根据最适于结晶成长的温度条件进行施种过程。
之后，使坩埚11以2mm/日的速度下降。由此，K(Ta，Nb)O3原料溶液12以K(Ta，Nb)O3晶种14为核，从温度低的坩埚11下部开始结晶化，K(Ta，Nb)O3结晶13成长。结晶成长结束后，通过调整发热体16的发热量，慢冷却到室温。
若取出制作的K(Ta，Nb)O3结晶13，则在结晶表面露出四次对称的{100}晶面小平面。不存在坩埚壁上产生的杂晶。以往，通过进行均热处理而溶解的晶种不溶解而成功地施种。再者，能够在晶种的上下改变温度梯度，尽管为低频率，但过大的温度差引起的晶种上产生裂缝、及裂缝向成长结晶的转移消失，提高了成品率。成长结晶上不存在裂缝或缺陷，能够以高的成品率育成高质量结晶。另外，作为晶种，采用KTaO3晶种的情况下，也能够以高的成品率获得高质量结晶。
如上述，若相比于采用了专利文献3中记载的散热器的方法，晶种附近的温度达到了以往的200℃/cm左右，但根据实施例2，能够实现达到600℃/cm左右。再者，实现相同的400℃/cm的温度梯度需要的制冷剂的流量需要是本发明的7倍。与实施例2相同地使晶种附近的温度梯度达到600℃/cm而需要的制冷剂的流量需要是实施例2的7倍左右，因此并不实用。
实施例3
图9表示本发明的实施例3的基于垂直布里奇曼法的结晶制造装置的结构。对制作KTaxNb1-xO3(O≤x≤1)结晶的情况进行说明。在两英寸直径的坩埚21上配置{100}晶向的K(Ta，Nb)O3晶种24。但是，设K(Ta，Nb)O3晶种24的组成为KTax′Nb1-x′O3时，选择x′大于使其成长的KTaxNb1-xO3的x，溶解温度高的组成。KTaxNb1-xO3的原料，将作为原材料的K2CO3和Ta2O5和Nb2O5秤量为期望的组成比，将共计1kg填充到坩埚21内。
由发热体26使填充有K(Ta，Nb)O3晶种24及原料22的坩埚21升温，将原料22加热溶解而形成K(Ta，Nb)O3原料溶液22。在配置晶种14的坩埚的外侧直接卷绕图2B所示的作为冷却装置的管27，并设置在坩埚支架29上。在管27中作为制冷剂流过水，调整其流量和微型加热器的通电加热量，局部控制晶种24附近的温度分布。
图10A、10B表示实施例3的微型加热器的一例。微型加热器需要具备以下的必要条件。
(必要条件1)微型加热器的加热区域的长度小于晶种的长度。
(必要条件2)优选微型加热器配置在接近于晶种的上端的位置，使得可控制成长界面上的温度梯度。
(必要条件3)缩小微型加热器的体积，缩小热容量，能够获得对温度控制的快速应答。
在实施例3中，采用以下三个方式的微型加热器，制作KTaxNb1-xO3(O≤x≤1)结晶。
(方式A)如图3B所示，上下两部分分隔Pt制的管27，具备对上部管27a施加电压的机构。即，上部管27a起到电阻加热式Pt加热器的作用。
(方式B)具备内径接近于晶种，与管27同样地卷绕为线圈状的电阻加热式SiC加热器31(参照图10A)。
(方式C)具备高频加热式Pt加热器，其包括内径接近于晶种，具有能够高效地施加高频的截面形状的Pt制的电阻加热板32，和高频产生线圈33a、33b(参照图10B)。
均热处理在高于KTaxNb1-xO3的结晶化温度50℃的温度下进行20小时。此时，在管27中作为制冷剂流过水。不对微型加热器进行通电。其流量首先由实验求出，设为在晶种附近能够实现250℃/cm的温度梯度的流量。然后，调整发热体26的发热量，实现图9所示的炉内温度分布15。同时，将管27中作为制冷剂流过的水的流量降低到，能够在晶种14附近的成长界面上实现预先由实验求出的使结晶成长时的温度梯度3℃/cm的流量。此时，同时，方式A～C中的任一个的微型加热器也开始通电加热。
调整管27的制冷剂的流量还有微型加热器的通电量，实现图8所示的温度分布。以往实现的温度分布是炉内温度分布15。如炉内温度分布35所示，通过局部地冷却保持有晶种14的部分，设晶种14附近的温度梯度下部为40℃/cm，上部为20℃/cm，其他的炉内温度梯度设为3℃/cm。其结果，只使晶种14的下部与炉内温度分布15的温度梯度相同，同时在成长界面上，根据最适于结晶成长的温度条件进行施种过程。
之后，使坩埚21以2mm/日的速度下降。由此，K(Ta，Nb)O3原料溶液22以K(Ta，Nb)O3晶种24为核，从温度低的坩埚21下部开始结晶化，K(Ta，Nb)O3结晶23成长。结晶成长结束后，通过调整发热体26的发热量，慢冷却到室温。
若取出制作的K(Ta，Nb)O3结晶23，则在结晶表面露出四次对称的{100}晶面小平面。不存在坩埚壁上产生的杂晶。以往，通过进行均热处理而溶解的晶种不溶解而成功地施种。再者，能够在晶种的上下改变温度梯度，所以过大的温度差引起的晶种上产生裂缝、及裂缝向成长结晶的转移消失，提高了成品率。成长结晶上不存在裂缝或缺陷，能够以高的成品率育成高质量结晶。另外，作为晶种，采用KTaO3晶种的情况下，也能够以高的成品率获得高质量结晶。
结合图6～图10B表示了对于使本发明适用于垂直布里奇曼法的情况的实施例，但也能够适用于基本的成长工序相同的垂直温度梯度凝固法、还有水平布里奇曼法、水平温度梯度凝固法，且能够获得同样的效果。
Claims (9)
1.一种结晶制造装置，在保持于炉内的坩埚内配置晶种，对填充于所述坩埚内的原料进行加热液化，从所述坩埚的下方朝向上方慢冷却所述原料，由此使结晶成长，该结晶制造装置的特征在于，
具备温度控制机构，该温度控制机构包括：安装在配置所述晶种的所述坩埚的外侧的中空构造的罩；进行在中空部流动的制冷剂的流量调整的机构，
所述罩的截面积沿着所述制冷剂流动的路径方向而不同，所述温度控制机构对所述晶种的附近局部地进行冷却或加热。
2.根据权利要求1所述的结晶制造装置，其特征在于，
所述罩被分隔为多个罩，
所述温度控制机构包括独立地进行在所述多个罩的各个中空部流动的制冷剂的流量调整的机构。
3.根据权利要求1或2所述的结晶制造装置，其特征在于，
所述温度控制机构在所述罩中内置加热器，并包括进行所述制冷剂的流量调整并且进行对加热器的通电控制的机构。
4.根据权利要求1或2所述的结晶制造装置，其特征在于，
所述罩的材质是Pt。
5.一种结晶制造装置，在保持于炉内的坩埚内配置晶种，对填充于所述坩埚内的原料进行加热液化，从所述坩埚的下方朝向上方慢冷却所述原料，由此使结晶成长，该结晶制造装置的特征在于，
具备温度控制机构，该温度控制机构包括：安装在配置所述晶种的所述坩埚的外侧的螺旋型的管；进行在该管中流动的制冷剂的流量调整的机构，
所述管的截面积沿着所述制冷剂流动的路径方向而不同，所述温度控制机构对所述晶种的附近局部地进行冷却或加热。
6.根据权利要求5所述的结晶制造装置，其特征在于，
所述管被分割为多个管，
所述温度控制机构将在所述管中流动的制冷剂从所述晶种的下部导入向上部排出，进行所述制冷剂的流量调整。
7.根据权利要求5所述的结晶制造装置，其特征在于，
所述管被分隔为多个管，
所述温度控制机构包括独立地进行分别在所述多个管中流动的制冷剂的流量调整的机构。
8.根据权利要求5或7所述的结晶制造装置，其特征在于，
所述温度控制机构在所述管中内置加热器，并包括进行所述制冷剂的流量调整并且进行对加热器的通电控制的机构。
9.根据权利要求5或7所述的结晶制造装置，其特征在于，
所述管的材质是Pt。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |