JP2001072486A - 埋込み精製チャンバを使用する結晶形成装置と結晶成長工程 - Google Patents

埋込み精製チャンバを使用する結晶形成装置と結晶成長工程

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JP2001072486A
JP2001072486A JP2000242819A JP2000242819A JP2001072486A JP 2001072486 A JP2001072486 A JP 2001072486A JP 2000242819 A JP2000242819 A JP 2000242819A JP 2000242819 A JP2000242819 A JP 2000242819A JP 2001072486 A JP2001072486 A JP 2001072486A
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crystal
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heater
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶は回路基板として半導体、写真平板など
で使用され、その精製、不純物添加、成長には絶えざる
改良が必要である。 【解決手段】 結晶成長加熱炉内に埋設されたグロワー
と精製ステーションは断面が円形、長円形、長方形ある
いは多角形の調製チャンバを持ち側方と基部ヒータが接
続され多孔ディストリビュータは基部ヒータ上部に取付
けられチャンバの底部の開口部は結晶材料をるつぼに放
出する。上蓋は密封チャンバを形成する。結晶材料供
給、ドーパント供給、減圧排出ラインがチャンバに接続
される。精製物体供給はチャンバに接続され外部ヒータ
がチャンバを囲み絶縁体は外部ヒータを囲み外囲いがこ
の絶縁体を囲みガス源と真空ラインは外囲いに接続され
る。チャンバの下部で外囲い内に取付けられたグロワー
はチャンバからの結晶材料を受けグロワー内のるつぼは
結晶材料を受け溶融結晶材料と成形結晶を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は１９９９年８月１
０日に受理されたアメリカ合衆国特許暫定出願番号６０
／１４７，８１１号の利益を主張する。
【０００２】結晶は広く使用される。それは結晶の精
製、不純物添加、成長が絶えず改良を必要とする大型シ
ンチレーションから半導体工業で回路基板として使用さ
れる結晶ウェーハ、写真平板でのレンズとマスク基板に
まで使用される。
【０００３】
【従来の技術】結晶形成装置および方法については、従
来数多くのものがあり、文献および特許がある。Ｒ．
Ｃ．パスター、他「反応性雰囲気下での結晶成長」材料
研究紀要、１０巻、１１７−１２４ページ、１９７５
年、ペルガモン・プレス社、アメリカ合衆国、その他の
文献が参照される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の装置および方法に比べてより効率的に結晶形成するた
めの工程を提案し、そのための装置を開示する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記の
課題は請求項１記載の装置、請求項２９記載の工程およ
び請求項５３記載の装置により達成され、更に有利な実
施形態は従属請求項によりもたらされる。すなわち、 （１）側面ヒータと基部ヒータを持つ調製ステーション
よりなる結晶形成装置であって、基部ヒータと側面ヒー
タが材料調製チャンバ内で埋設取付けのために接続され
ていることを特徴とする結晶形成装置。
【０００６】（２）更に前記チャンバ内で埋設のために
基部ヒータ上部に取付けられた多孔ディストリビュータ
よりなることを特徴とする前記（１）記載の装置。
【０００７】（３）更に前記側面ヒータと前記基部ヒー
タを囲む一つのチャンバと結晶材料を放出するチャンバ
の下部にある開口部よりなることを特徴とする前記
（１）記載の装置。
【０００８】（４）前記チャンバがチャンバ内のすべて
の要素を取付けるために前記多孔ディストリビュータを
囲むことを特徴とする前記（３）記載の装置。
【０００９】（５）前記チャンバの断面が円形、長円
形、長方形あるいは多角形であることを特徴とする前記
（４）記載の装置。
【００１０】（６）前記チャンバが、更にチャンバを閉
鎖し閉鎖環境を持つ密閉チャンバを形成するために、チ
ャンバ上に取付ける蓋よりなることを特徴とする前記
（５）記載の装置。
【００１１】（７）更に結晶材料供給、前記チャンバに
接続されたドーパント供給と減圧排出ライン、および前
記チャンバに接続され流体精製物質を多孔ディストリビ
ュータに供給する精製物質供給よりなることを特徴とす
る前記（６）記載の装置。
【００１２】（８）更に前記チャンバとその内容物を加
熱するために、チャンバを囲む外部ヒータよりなること
を特徴とする前記（７）記載の装置。
【００１３】（９）更に前記外部ヒータを囲む絶縁体
と、前記絶縁体を囲む外囲いよりなることを特徴とする
前記（８）記載の装置。
【００１４】（１０）更に前記囲いに接続された不活性
ガス源と真空ラインよりなることを特徴とする前記
（９）記載の装置。
【００１５】（１１）前記外部ヒータが複数のヒータよ
りなり、また前記複数ヒータがチャンバの外に伸びるこ
とを特徴とする前記（１０）記載の装置。
【００１６】（１２）更に結晶グロワーの複数ヒータ内
に生成する成形結晶を相対移動させるために複数のヒー
タ内に取付けられたるつぼサポートよりなることを特徴
とする前記（１１）記載の装置。
【００１７】（１３）更に結晶材料をチャンバから受け
るためにチャンバ下部で外囲い内に取付けられるグロワ
ーよりなることを特徴とする前記（１２）記載の装置。
【００１８】（１４）前記グロワーが溶融結晶材料を受
け、この結晶材料と成形結晶を保持するるつぼよりなる
ことを特徴とする前記（１３）記載の装置。
【００１９】（１５）前記るつぼが複数の成形結晶を形
成するためのディバイダよりなることを特徴とする前記
（１４）記載の装置。
【００２０】（１６）更に成形結晶を移動し、あるいは
前記るつぼを移動するために、るつぼの一端に接して取
付けられた結晶ムーバよりなることを特徴とする前記
（１５）記載の装置。
【００２１】（１７）前記複数の外部ヒータがチャン
バ、るつぼおよび結晶ムーバの周りに伸びることを特徴
とする前記（１６）記載の装置。
【００２２】（１８）更に溶融結晶材料を加熱するるつ
ぼとその中の成形結晶近くに伸びるるつぼヒータよりな
ることを特徴とする前記（１７）記載の装置。
【００２３】（１９）前記るつぼヒータがるつぼを囲む
複数のるつぼ囲いヒータよりなることを特徴とする前記
（１８）記載の装置。
【００２４】（２０）複数のヒータの少なくとも１個が
ドーパントコントローラーを含むことを特徴とする前記
（１９）記載の装置。
【００２５】（２１）前記複数のヒータが複数の近接表
面ヒータあるいは埋設ヒータよりなることを特徴とする
前記（２０）記載の装置。
【００２６】（２２）更に前記近接表面ヒータの間で溶
融結晶材料に伸びるドーパントコントローラーよりなる
ことを特徴とする前記（２１）記載の装置。
【００２７】（２３）更に前記調製チャンバが完全内蔵
精製詰め替えチャンバよりなることを特徴とする前記
（１８）記載の装置。
【００２８】（２４）更に前記チャンバの多孔ディスト
リビュータに接続された精製流体源およびチャンバに接
続された減圧排出部と共に、チャンバに接続された精製
ガス、流体あるいは固体供給よりなることを特徴とする
前記（１８）記載の装置。
【００２９】（２５）更に前記チャンバに接続された結
晶スタータ材料源よりなることを特徴とする前記（１
８）記載の装置。
【００３０】（２６）更に結晶材料を受けるために、囲
い内に配置され調製、精製、あるいは詰め替えチャンバ
の下で交互に上に向けて積層された複数のるつぼよりな
ることを特徴とする前記（１９）記載の装置。
【００３１】（２７）更に複数の結晶を成長させるため
に囲い内のチャンバの下部に並んで配置される複数のる
つぼよりなることを特徴とする前記（１４）記載の装
置。
【００３２】（２８）一つの結晶グロワー装置であっ
て、その断面が円形、長円形、長方形あるいは多角形で
ある材料調製チャンバを持つ材料調製ステーション、チ
ャンバ内での埋設取付けのために接続された側面ヒータ
と基部ヒータ、結晶材料放出のためのチャンバの下部に
ある開口部、チャンバを閉鎖し閉鎖環境を持つ囲いチャ
ンバを形成するためにチャンバに取付けられた蓋、チャ
ンバに接続された結晶材料供給、ドーパント供給および
減圧排出ライン、精製物質をチャンバ内に供給し流体精
製物質を多孔ディストリビュータに供給するためにチャ
ンバに接続された精製物質供給、チャンバとその内容物
を加熱するためにチャンバを囲む外部ヒータ、外部ヒー
タを囲む絶縁体、絶縁体を囲む外囲い、外囲いに接続さ
れた不活性ガス源と真空ラインよりなり、ここで外部ヒ
ータは複数のヒータよりなり、複数のヒータはチャンバ
の外に伸び、更にチャンバの下部でチャンバから結晶材
料を受ける囲い内に取付けられたグロワーよりなり、こ
こでグロワーは更に結晶材料を受け溶融結晶材料と成形
結晶を保持するためのるつぼよりなり、更に複数のヒー
タ内で成形結晶を相対移動させるために複数のヒータ内
に取付けられたサポートよりなることを特徴とする結晶
グロワー装置。
【００３３】（２９）材料調製チャンバ、側面ヒータと
基部ヒータを持つ調製ステーションを備え、また基部ヒ
ータと側面ヒータを材料調製チャンバ内に埋設取付ける
ことよりなることを特徴とする結晶成長工程。
【００３４】（３０）更に、多孔ディストリビュータを
材料調製チャンバ内の基部ヒータ上部に埋設取付けるこ
とよりなることを特徴とする前記（２９）記載の工程。
【００３５】（３１）更に側面ヒータ、多孔ディストリ
ビュータおよび基部ヒータをチャンバで更に囲み、また
チャンバの下部に開口部を設け結晶材料を開口部から放
出することよりなることを特徴とする前記（２９）記載
の工程。
【００３６】（３２）チャンバの提供が円形、長円形、
長方形あるいは多角形の断面を持つチャンバを備えるこ
とよりなることを特徴とする前記（２９）記載の工程。
【００３７】（３３）更にチャンバを閉鎖し閉鎖環境で
囲いチャンバを形成するために、チャンバに蓋を取付け
ることよりなることを特徴とする前記（３２）記載の工
程。
【００３８】（３４）更に結晶材料供給、ドーパント供
給と減圧排出ラインをチャンバに接続し、精製物質供給
をチャンバに接続し、かつ流体精製物質を多孔ディスト
リビュータに供給することよりなることを特徴とする前
記（３３）記載の工程。
【００３９】（３５）更にチャンバを外部ヒータで囲
み、チャンバとその内容物を加熱することよりなること
を特徴とする前記（３４）記載の工程。
【００４０】（３６）更に外部ヒータを絶縁体で囲み、
絶縁体を外囲いで囲むことを特徴とする前記（３５）記
載の工程。
【００４１】（３７）更に不活性ガス源と真空ラインを
囲いと接続し、不活性ガスを外囲いに供給し、ガスを蒸
気で外囲いから抜くことよりなることを特徴とする前記
（３６）記載の工程。
【００４２】（３８）外部ヒータが複数のヒータよりな
り、更に複数のヒータがチャンバの外に伸び、チャンバ
とチャンバの外を異なる温度で加熱することよりなるこ
とを特徴とする前記（３７）記載の工程。
【００４３】（３９）更に種結晶と固体結晶サポートを
複数のヒータ内に取付け、液晶と固体結晶を形成し、か
つ固体結晶とサポートを複数のヒータ内で相対移動させ
ることよりなることを特徴とする前記（３８）記載の工
程。
【００４４】（４０）更にグロワーをチャンバの下部で
外囲いの中に取付け結晶材料をグロワーのチャンバから
受けることよりなることを特徴とする前記（３８）記載
の工程。
【００４５】（４１）更にるつぼを外囲いの中に取付
け、結晶材料を受け溶融結晶材料と成形結晶をるつぼで
保持することよりなることを特徴とする前記（３８）記
載の工程。
【００４６】（４２）更にディバイダをるつぼに備え付
け複数の成形結晶をるつぼに形成しかつ成形結晶でディ
バイダで分離することよりなることを特徴とする前記
（４１）記載の工程。
【００４７】（４３）更に結晶ムーバをるつぼの末端に
隣接して備え付け成形結晶をムーバで移動することより
なることを特徴とする前記（４１）記載の工程。
【００４８】（４４）更に複数のヒータがチャンバ、る
つぼおよび結晶ムーバの周りに伸び、チャンバとるつぼ
を異なった温度で加熱することよりなる前記（４３）記
載の工程。
【００４９】（４５）更にるつぼヒータがるつぼの近く
に伸び、溶融結晶材料と成形結晶を加熱することよりな
ることを特徴とする前記（４４）記載の工程。
【００５０】（４６）更にるつぼを複数のるつぼ囲いヒ
ータで囲むことよりなることを特徴とする前記（４５）
記載の工程。
【００５１】（４７）更にドーパントディストリビュー
タを複数のヒータの少なくとも１個内に備えることより
なることを特徴とする前記（４６）記載の工程。
【００５２】（４８）複数のるつぼヒータが複数の近接
表面ヒータよりなることを特徴とする前記（４５）記載
の工程。
【００５３】（４９）更にドーパントディストリビュー
タが近接表面ヒータの間で溶融結晶材料に伸びることよ
りなることを特徴とする前記（４８）記載の工程。
【００５４】（５０）材料調製チャンバが完全内蔵精製
詰め替えチャンバよりなることを特徴とする前記（４
５）記載の工程。
【００５５】（５１）更に精製流体源を多孔ディストリ
ビュータに接続し減圧排出装置をチャンバに接続するこ
とよりなることを特徴とする前記（４５）記載の工程。
【００５６】（５２）更に結晶スタータ材料源をチャン
バに接続することよりなることを特徴とする前記（４
５）記載の工程。
【００５７】（５３）加熱炉に包埋された包埋材料調製
チャンバを持つ結晶材料調製ステーションよりなること
を特徴とする結晶形成装置。
【００５８】（５４）更に材料調製チャンバ内で埋設取
付けのために接続されたヒータよりなることを特徴とす
る前記（５３）記載の装置。
【００５９】（５５）更にチャンバ内で埋設のために取
付けられた多孔ディストリビュータよりなることを特徴
とする前記（５３）記載の装置。
【００６０】（５６）更に結晶材料を放出するためにチ
ャンバの下部に取付けられた開口部よりなることを特徴
とする前記（５３）記載の装置。
【００６１】（５７）チャンバが更にチャンバを閉鎖し
閉鎖環境を持つ密封チャンバを形成するためにチャンバ
に取付けるための蓋よりなることを特徴とする前記（５
３）記載の装置。
【００６２】（５８）更にチャンバに接続された結晶材
料供給、ドーパント供給および減圧排出ライン、並びに
チャンバに接続され流体精製物質を多孔ディストリビュ
ータに供給する精製物質供給よりなる前記（５３）記載
の装置。
【００６３】（５９）更にチャンバとその内容物を加熱
するためにチャンバの外で加熱炉の内側にある外部ヒー
タよりなることを特徴とする前記（５３）記載の装置。
【００６４】（６０）更に外部ヒータを囲む絶縁体と絶
縁体を囲む外囲いよりなることを特徴とする前記（５
９）記載の装置。
【００６５】（６１）更に囲いに接続されたガス源と真
空ラインよりなることを特徴とする前記（６０）記載の
装置。
【００６６】（６２）外部ヒータが複数のヒータよりな
り、また複数のヒータがチャンバの外に伸びることを特
徴とする前記（６０）記載の装置。
【００６７】（６３）更に結晶グロワーの複数のヒータ
内に生成する成形結晶を相対移動させるために複数のヒ
ータ内に取付けられたサポートよりなることを特徴とす
る前記（６２）記載の装置。
【００６８】（６４）更にチャンバから結晶材料を受け
るためにチャンバの下部で囲い内に取付けられたグロワ
ーよりなることを特徴とする前記（６３）記載の装置。
【００６９】（６５）グロワーが更に結晶材料を受け溶
融結晶材料と成形結晶を保持するためのるつぼよりなる
ことを特徴とする前記（６４）記載の装置。
【００７０】（６６）更に加熱炉の外側の結晶材料供
給、および材料供給と包埋材料調製チャンバに接続され
たバルブ付き詰め替え注入チューブよりなることを特徴
とする前記（５３）記載の装置。
【００７１】（６７）るつぼを持つブリッジマン型結晶
グロワー、融解固体界面近くのるつぼ内で埋設取付けの
ために接続され、ヒータを持つ調製ステーション、およ
びるつぼ内での埋設のためヒータ上部に取付けられた多
孔ディストリビュータよりなることを特徴とする結晶形
成装置。
【００７２】（６８）更にるつぼに接続された結晶材料
供給、ドーパント供給と減圧排出ライン、並びに流体精
製物質を多孔ディストリビュータに供給することを含む
精製物質をるつぼに供給するためにるつぼに接続された
精製物質供給よりなることを特徴とする前記（６７）記
載の装置。
【００７３】（６９）るつぼ、溶融結晶材料とそこで形
成された結晶を加熱するためにるつぼ近くに伸びる複数
のるつぼヒータ、並びに溶融結晶材料で純度とドーパン
ト水準を制御するために複数のるつぼヒータ近くで溶融
結晶材料にあるいはその中に伸びるドーパントコントロ
ーラーよりなることを特徴とする結晶形成装置。
【００７４】（７０）複数のるつぼヒータがるつぼを囲
むための複数のるつぼ囲みヒータよりなることを特徴と
する前記（６９）記載の装置。
【００７５】（７１）ドーパントコントローラーが複数
のるつぼヒータの少なくとも１個に接続されることを特
徴とする前記（７０）記載の装置。
【００７６】（７２）複数のるつぼヒータが複数の近接
表面ヒータあるいは複数の埋設ヒータよりなることを特
徴とする前記（６９）記載の装置。
【００７７】
【作用】この発明はスターター材料を溶融精製しまた結
晶材料をブリッジマン・ストックバーガー垂直移動サポ
ート上にまたは傾斜もしくは水平移動結晶パレット上に
放出するために、垂直、傾斜、水平結晶グロワーで使用
される結晶溶融精製不純物添加内蔵工程と装置を含む。
【００７８】結晶グロワーと精製ステーションは円形、
長円形、長方形あるいは多角形の断面を持つ材料調製チ
ャンバを有する。側方ヒータと基部ヒータはチャンバ内
の埋設取付けのために接続される。多孔ディストリビュ
ーターがチャンバに埋設されるために基部ヒータに取付
けられる。チャンバ底部の開口部は溶融結晶材料を放出
するチャンバ上に取付けられた蓋はチャンバを閉鎖し、
閉鎖環境を持つ密封チャンバを形成する。結晶材料供
給、ドーパント供給および減圧排出ラインがチャンバに
接続される。精製流体供給はチャンバを通じ多孔ディス
トリビュータに接続される。外部ヒータはチャンバとそ
の内容物を加熱するためにチャンバを囲む。絶縁体は外
部ヒータを囲む。外囲いが絶縁体を囲む。ガス源と真空
ラインが囲いと接続される。外部ヒータはチャンバの外
に伸びる複数のヒータを含む。グロワーはチャンバから
溶融結晶材料を受けるためにチャンバの下部、外囲い内
に取付けられる。るつぼは結晶材料を受け、結晶材料と
成形結晶を保持する。種結晶と固体結晶サポートは複数
のヒータ内で成形結晶を相対移動させるために複数のヒ
ータ内に取付けられる。
【００７９】この発明は側面ヒータと基部ヒータを持つ
成長およびもしくは精製結晶ステーションを提供する。
基部ヒータと側面ヒータはチャンバ内で埋設取付けのた
め接続される。ステーションはチャンバ内で埋設のため
に基部ヒータ上部に取付けられ多孔ディストリビュータ
を含む。チャンバは側面ヒータと基部ヒータを囲む。チ
ャンバの下部にある開口部は溶融結晶材料を放出する。
チャンバはチャンバ内のすべてのエレメントを取付ける
ために多孔ディストリビュータを囲む。チャンバ、ヒー
タとディストリビュータ、るつぼとサポートはその断面
が円形、長円形、長方形あるいは多角形のものでよい。
【００８０】蓋はチャンバを閉鎖し閉鎖環境で密封チャ
ンバを形成するためチャンバに取付けられる。結晶材料
供給、ドーパント供給、減圧排出ラインがチャンバに接
続される。精製物体供給がチャンバに接続され、流体精
製部たちを多孔ディストリビュータに供給する。外部ヒ
ータがチャンバとその内容物を加熱するためにチャンバ
を囲む。絶縁体は外部ヒータを囲み、外囲いが絶縁体を
囲む。
【００８１】不活性ガス源と真空ラインが外囲みに接続
される。望ましくは外部ヒータは複数のヒータを含み、
複数のヒータはチャンバの外に伸びる。
【００８２】種結晶と溶融および固体結晶るつぼは結晶
グロワーの複数のヒータ内で相対移動のため複数ヒータ
内で支持取付けられる。平板グロワーはチャンバから溶
融結晶材料を受けるために、チャンバの下部で外囲い内
に取付けられる。平板グロワーは溶融結晶材料を受け溶
融結晶材料と成形結晶を保持するためにるつぼを含む。
一つの実施例において、るつぼは複数の成形結晶を形成
するためのディバイダよりなる。他の実施例において、
複数のるつぼは並んで積み重ねられあるいは配列され
る。成形結晶ムーバがるつぼから成形結晶を取り出しあ
るいはるつぼを移動するためにるつぼの末端に接続して
取付けられる。
【００８３】複数の外部ヒータはチャンバ、るつぼおよ
び結晶ムーバのまわりに伸びる。
【００８４】るつぼヒータは溶融結晶材料とそこにある
成形結晶を加熱するためにるつぼの近くに伸びる。一つ
の形態では、るつぼヒータはるつぼを囲むための複数の
るつぼ囲いヒータよりなる。望ましくは複数のヒータの
少なくとも１個はドーパントコントローラを含む。
【００８５】他の複数のるつぼヒータは複数の近接表面
ヒータを含む。望ましくはドーパントコントローラは近
接表面ヒータの間の溶融結晶材料の中に伸びる。
【００８６】望ましい材料調製チャンバは完全内蔵精製
詰め替えチャンバよりなる。精製物体供給がチャンバと
接続される。精製流体源はチャンバの多孔ディストリビ
ュータに接続され、減圧排出がチャンバに接続される。
結晶スターター材料源がチャンバと接続される。
【００８７】一つの実施例において、複数のるつぼが外
囲い内に配置され、溶融結晶材料を受けるためにチャン
バの下でお互いに上にのるように積み重ねられる。
【００８８】一つの実施例では、複数のるつぼは同時に
成長する複数の結晶のために外囲いの中でチャンバの下
部で並ぶように配置される。
【００８９】これらのおよび更にこの発明の他の目的と
特徴は、前記のものといかに記載の明細書、また請求項
と図面を含む開示で明らかにされる。
【００９０】
【発明の実施の形態】新しいるつぼ包埋精製チャンバを
採用するブリッジマン・ストックバーガー工程が図１お
よび図２に関連して説明される。ガス、液状、および固
体反応材料を用いる結晶材料の原位置精製と共に精製材
料をるつぼに移動する手段がこの発明の本質である。こ
のシステムは精製チャンバの底部あるいは側面に設置さ
れた１個もしくは１個以上の溶融物移送開口部を持つ。
１個だけの開口部がここでは示されている。行われる工
程は以下の通りである。
【００９１】結晶材料２５はインレットチューブ２６を
用いて詰め替えチャンネルフローバルブ７上に置かれた
詰め替えファンネル４を用いて包埋精製チャンバ１４に
置かれる。インレットチューブ２６を介して導入された
アルゴン、窒素、ヘリウムあるいは他のガスなどの不活
性ガスで結晶成長チャンバ９とるつぼ包埋精製チャンバ
の真空化とパージを行った後、結晶材料はインレット１
を介して導入された反応ガスで処理される。バルブ３は
パージと精製の工程で使用されるすべてのガス状物質の
フローを制御するために使用される。液体およびもしく
は固体反応物質は結晶粉体が導入される同一経路を介し
て導入される。
【００９２】精製は始動材料の性質と望ましい精製結果
に依存して、材料が固体あるいは液体形状にある間に各
種の温度で生じる。ある精製が達成された時、図２で示
されるプラグ１９を持つ開口部１８のような１個もしく
はそれ以上のメルトフロー開口部を用いてすべて一度に
もしくは連続した形でこの材料はるつぼに移される。精
製工程の間、もしも二つの区域が同じ温度設定をしてい
る場合には、るつぼは上部加熱区域かあるいは何れか他
の位置のどちらかにある。
【００９３】るつぼを適切に配置し上部および下部加熱
区域で適切に温度を設定し、またバッフル領域２３で望
ましい温度勾配にした後に、結晶１５はるつぼの底部で
開始される。結晶溶融物の高さは精製・詰め替えチャン
バの底部の位置に依存し、また詰め替えが１８などの開
口部を介してフローを制御することで連続しているかど
うか、またそのフローが静水圧等価原理に基づいている
かどうかに依存する。選択肢として、溶融物の移動はイ
ンクリメンタルバッチで行われる。
【００９４】精製チャンバの底部におけるヒータは精製
詰め替えチャンバ用の加熱エレメントとして、また融解
物・固体界面制御のための熱吸い込みあるいは熱源とし
て役立つ。るつぼと精製詰め替えチャンバは相互にまた
上部下部ヒータと関連して移動できる。
【００９５】ドーパントは詰め替えチャンネルフローバ
ルブ７の上に配置された詰め替えファンネル４とインレ
ットチューブ２６のいずれかを用いて導入できる。選択
肢として、ドーパントは精製詰め替えチャンバに、ある
いは直接溶融結晶材料１６に導入される。望ましいドー
パントプロフィールを持つ結晶はこのアプローチにより
成長できる。望ましい長さの結晶はこの方法で成長でき
る。るつぼは円筒形あるいはいずれか他の形状を持ち得
る。円筒形（長方形あるいはそうでないもの）、同じく
棒、平板、あるいは他の望ましい形状の形態にある他の
形のものもこの方法を使用して成長できる。
【００９６】図２Ａ−２Ｃは、円筒形成長に使用される
精製調製もしくは詰め替えチャンバの基礎のための異な
った形状同じくいずれか他の結晶形状を示す。
【００９７】図３−１０は、調製、精製あるいは詰め替
えチャンバを採用する連続および半連続結晶成長を示
す。
【００９８】図３は、平板、棒、あるいはいずれか他の
形状を持つ結晶体を産生する結晶成長装置を記載する。
【００９９】結晶材料は詰め替えファンネル４９とイン
レットチューブ５４を経由して導入される。このフロー
はバルブ４８で制御される。結晶材料が精製詰め替えチ
ャンバと加熱エレメントおよびもしくはチャンバヒータ
である第１ヒータ３４と第２ヒータ３６を使って適切な
温度に加熱された後、材料は真空ライン５２を使って真
空にされ、インレット４６を使ってガスでパージされ
る。精製はバルブ５０で制御されるインレット４７を通
じて反応ガスを導入することで行われる。精製は開始材
料が固体あるいは溶融形態にある間に起こる。反応性お
よび反応したガスは減圧を通じてアウトレット５２で除
去される。材料が調製されると、それはディストリビュ
ータ４１あるいは１個以上の溶融開口部５５を用いてる
つぼに移される。溶融材料は（もしもドーパントが必要
であれば）ドーパントディストリビュータ３１を用いて
不純物添加され、２個（ここではヒータ３８とヒータ４
０）もしくはそれ以上の加熱エレメントよりなる包埋ヒ
ータパッケージに入る。温度勾配は、その一端が溶融結
晶材料４２であり他の一端に固体結晶４３がある挿入加
熱区域アセンブリ内で形成される。結晶は溶融機構アセ
ンブリ４４を用いて引出される。結晶出口アセンブリ４
５はこのチャンバに適切な環境を保てるように準備す
る。
【０１００】溶融および固体結晶を含むるつぼと結晶面
は溶解物固体界面への材料供給を促進するために適切な
角度で配置される。るつぼは限定されたあるいは開かれ
た容量を持つことができる。断面の形状は長方形、長円
形、円形、あるいは結晶が成長するようないずれか他の
望ましい形状であることができる。るつぼの形状のいく
つかは図１０で示される。
【０１０１】図４は融解物・固体界面の前後に直接囲い
ヒータ（ここで示される６１−６３）を用いる図３の結
晶グロワーを示す。望ましい大きさのはっきりと規定さ
れた温度勾配は、この型のヒータ形状とその配置により
達成することができる。加熱エレメントの他に、少なく
とも２個、望ましくは２個以上のヒータが使用される。
ヒータは、不純物添加およびもしくは精製工程を結晶溶
解物に伸ばすガスモジュールが、ある種の用途で三元お
よび四元化合物の形成能力を加え、あるいは不純物添加
が必要な場合には結晶のいくつかに不純物添加を許すよ
うに組み込むことができる。もし必要なら、別個のドー
パントコントローラ６５と６７も示されている。ドーパ
ントは、コントローラ６５，６７でドーパントを加え、
あるいは精製ガスを放出することにより他の不純物の有
無に拘らずドーパントを除去することにより制御され
る。
【０１０２】図５は溶解物・固体界面の前後に埋設ヒー
タ７１−７３を採用する図３の結晶グロワーを示す。望
ましい大きさのはっきりと規定された温度勾配は、この
型のヒータ形状とその配置により達成することができ
る。少なくとも２個、望ましくは２個以上のヒータが使
用される。加熱エレメントの他に、ヒータは、精製工程
を結晶溶解物に伸ばすガスモジュールが、ある種の用途
で三元および四元化合物の形成能力を加え、あるいは不
純物添加が必要な場合には結晶のいくつかに不純物添加
を許すように組み込むことができる。もし必要であるな
ら、別個のドーパントディストリビュータ供給、Ｇ５と
Ｇ７も示される。
【０１０３】図６は溶解物・固体界面の前後に埋設ヒー
タ８１−８３を採用する図３の結晶グロワーを示す。望
ましい大きさのはっきりと規定された温度勾配は、この
型のヒータ形状とその配置により達成することができ
る。少なくとも２個、望ましくは２個以上のヒータが使
用される。加熱エレメントの他に、ヒータは、精製工程
を結晶溶解物に伸ばすガスモジュールが、ある種の用途
で三元および四元化合物の形成能力を加え、あるいは不
純物添加が必要な場合には結晶のいくつかに不純物添加
を許すように組み込むことができる。もし必要であるな
ら、別個のドーパントディストリビュータ供給、６５と
６７も示される。
【０１０４】図７は完全内蔵精製・詰め替えステーショ
ン、８５−８７を持つ近接囲いヒータ、６１−６３を採
用する結晶グロワーを示す。このアプローチは限定され
た大きさと形状を持つ結晶を意図したものである。
【０１０５】図８は完全内蔵精製・詰め替えステーショ
ン、８５−８７を持つ埋設ヒータ、７１−７３を使用す
る結晶グロワーを示す。このアプローチは限定された大
きさと形状を持つ結晶を意図したものである。
【０１０６】図９は完全内蔵・詰め替えステーション、
８５−８７を持つ近接表面ヒータを使用する結晶グロワ
ーを示す。このアプローチは限定された大きさと形状を
持つ結晶を意図したものである。
【０１０７】図１０は結晶成長を促進するために水平あ
るいは角度のあるるつぼの形状を示す。蓋なしるつぼで
成長する結晶はａで示される。種が小末端部９１に置か
れる。種保持末端部の変形はａ１，ａ２，ａ３で示され
る。種はａ２の最上部近く、ａ３の底部近くで保持され
る。
【０１０８】閉鎖るつぼはｂで示される。種は末端部を
交差してｂ１に、またｂ２の最上部に、ｂ３の末端部の
中央に、そしてｂ４の最上部から隔てられた小さな位置
で保持される。
【０１０９】最上部閉鎖で開放式の結晶成長るつぼがｃ
で示される。種はそれぞれｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４で示
されるように、末端部を交差し、最上部の近く、中心
部、および最上部から少し隔てられた小さなホルダーで
保持される。
【０１１０】円筒形あるいは半円筒形るつぼがｄで示さ
れる。一端面図では、るつぼは開いており、種ホルダー
は端部の中心にある。下方端面図では、るつぼの上部は
長方形であり、下部では半円筒形である。種は長方形部
の一端に沿って伸びるホルダーに配設されている。
【０１１１】長方形るつぼ１０１が長方形、円形、長円
形、多角形、あるいは他の正規あるいは不規則な断面を
持つるつぼを表すものとして図１１で示される。種ホル
ダー９１はるつぼ１０１の一端部で示される。
【０１１２】傾斜形状１０３が図１２で示されている。
バルブ付きフィラーチューブ１０５は結晶材料調製ステ
ーションから導かれる。結晶材料は成形結晶が固化し固
体Ｓになる界面Ｉまで液化あるいは液体Ｌに留まる。固
体結晶は傾斜部１０７を下がり続ける。
【０１１３】図１３はるつぼの各部に介在するディバイ
ダ１１１の実施例を持つるつぼ１０９を示す。種ホルダ
ー９１は結晶成長を開始する。界面は部分１１３を通じ
てディバイダ１１１の端部１１５まで進み、ここで３個
の別個の界面がチャンネル１１７，１１８，１１９で形
成される。
【０１１４】ディバイダ１１１は通常はるつぼと同一材
料から作られる。
【０１１５】図１４はそれぞれ種ホルダー９１を持つ３
個の平行るつぼ１２１の実施例を示す。るつぼ１２１は
単一外囲いに配設され、単一調製ステーションからの結
晶材料を受ける。
【０１１６】図１５は３個の重層るつぼ１２３の実施例
を示す。種ホルダー９１は円錐部１２５に導かれ、更に
胴部１２７にそれが導かれ、これはこの実施例では長方
形である。
【０１１７】図１６と図１７は２個のるつぼ１３１と１
３３を示す。前者は単一種が自己形成されるチップ１３
７を囲みかつ冷却するスタブ１３５を持つ。るつぼ１３
３は種ホルダー９１を持つ。種ホルダー９１とスタブ１
３５は結晶成長を開始するために冷却コイル１３９で冷
却される。
【０１１８】
【発明の効果】本発明は特異的な実施例と関連して説明
されてきたが、本発明の修飾あるいは変形は前に記載の
請求項に定義されている発明の範囲から離れることなく
構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 精製とドーピング設備を伴う結晶グロワー
【図２】 包埋精製・詰め替えユニットの詳細図。図２
Ａ，２Ｂ，２Ｃは図２で示されたユニットの基部の形状
を示す下面図である。
【図３】 精製・詰め替えチャンバを用いる結晶平板形
成を示す概略図
【図４】 追加の結晶囲い区域ヒータを持つ図３の装置
【図５】 追加の結晶囲い埋設ヒータを持つ図３の装置
【図６】 追加の結晶囲い近接表面ヒータを持つ図３の
装置
【図７】 追加の精製・詰め替えステーションと囲いヒ
ータを持つ図３の装置
【図８】 追加の精製・詰め替えステーションと埋設ヒ
ータを持つ図３の装置
【図９】 完全内蔵精製・詰め替えステーションを持つ
図３の装置
【図１０】 平板あるいは棒形状の結晶を成長させるた
めの各種の型のるつぼ
【図１１】 長方形結晶を成長させるための長方形るつ
ぼ
【図１２】 傾斜結晶成長形状を示す概略図
【図１３】 並行結晶成長るつぼとムードを示す概略図
【図１４】 積み重ねるつぼ
【図１５】 るつぼ内のディバイダ
【図１６】 種結晶冷却を示す概略図
【図１７】 種結晶形成と冷却を示す概略図
【符号の説明】
１ 反応ガスインレット ２ 不活性ガスインレット ３ フローバルブ ４ 詰め替えファンネル ６ 真空ライン ７ 詰め替えチャンネルフローバルブ ８ シール ９ 外囲い １０ 上部ヒータ １１ 下部ヒータ １３ るつぼ １４ 包埋精製詰め替えチャンバ １５ 結晶 １６ 溶融結晶材料 １７ 多孔ガスディストリビュータ １８ メルトフロー開口部 １９ プラグ ２０ ガスバルブ ２１ 熱絶縁体 ２２ メルトフロー制御棒 ２３ バッフル ２４ るつぼカバー ２５ 結晶材料 ２６ インレットチューブ ３１ ドーパントチャンバ ３２ 外囲い ３３ 熱絶縁体 ３４ 第１ヒータ ３６ 第２ヒータ ３７ バルブ付き真空ライン ３８ ヒータ ３９ 熱区域隔離板 ４０ ヒータ ４１ ディストリビュータ ４２ 結晶材料 ４３ 固体結晶 ４４ 作動機構アセンブリ ４５ 結晶出口アセンブリ ４６ インレット ４７ インレット ４８ バルブ ４９ 詰め替えファンネル ５０ バルブ ５２ 真空ライン、アウトレット ５３ 詰め替え精製チャンバ ５４ インレットチューブ ５５ 溶融開口部 ６１ 近接囲いヒータ ６２ 近接囲いヒータ ６３ 近接囲いヒータ ６５ ドーパントコントローラ、ドーパント供給ディス
トリビュータ ６７ ドーパントコントローラ、ドーパント供給ディス
トリ ７１ 埋設ヒータ ７２ 埋設ヒータ ７３ 埋設ヒータ ８１ 近接表面ヒータ ８２ 近接表面ヒータ ８３ 近接表面ヒータ ８５ 完全内蔵精製詰め替えステーション ８６ 完全内蔵精製詰め替えステーション ８７ 完全内蔵精製詰め替えステーション ９１ 小末端部、保持末端部 １０１ 長方形るつぼ １０３ 傾斜形状部 １０５ バルブ付きフィラーチューブ １０７ 傾斜部 １０９ るつぼ １１１ ディバイダ １１３ 一部分 １１５ 端部 １１７ チャンネル １１８ チャンネル １１９ チャンネル １２１ 並行るつぼ １２３ 積層るつぼ １２５ 円錐部 １２７ 胴部 １３１ るつぼ １３３ るつぼ １３５ スタブ １３７ ティップ １３９ 冷却コイル

Claims (72)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 側面ヒータと基部ヒータを持つ調製ステ
    ーションよりなる結晶形成装置であって、基部ヒータと
    側面ヒータが材料調製チャンバ内で埋設取付けのために
    接続されていることを特徴とする結晶形成装置。
  2. 【請求項２】 更に前記チャンバ内で埋設のために基部
    ヒータ上部に取付けられた多孔ディストリビュータより
    なることを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 更に前記側面ヒータと前記基部ヒータを
    囲む一つのチャンバと結晶材料を放出するチャンバの下
    部にある開口部よりなることを特徴とする請求項１記載
    の装置。
  4. 【請求項４】 前記チャンバがチャンバ内のすべての要
    素を取付けるために前記多孔ディストリビュータを囲む
    ことを特徴とする請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記チャンバの断面が円形、長円形、長
    方形あるいは多角形であることを特徴とする請求項４記
    載の装置。
  6. 【請求項６】 前記チャンバが、更にチャンバを閉鎖し
    閉鎖環境を持つ密閉チャンバを形成するために、チャン
    バ上に取付ける蓋よりなることを特徴とする請求項５記
    載の装置。
  7. 【請求項７】 更に結晶材料供給、前記チャンバに接続
    されたドーパント供給と減圧排出ライン、および前記チ
    ャンバに接続され流体精製物質を多孔ディストリビュー
    タに供給する精製物質供給よりなることを特徴とする請
    求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 更に前記チャンバとその内容物を加熱す
    るために、チャンバを囲む外部ヒータよりなることを特
    徴とする請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 更に前記外部ヒータを囲む絶縁体と、前
    記絶縁体を囲む外囲いよりなることを特徴とする請求項
    ８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 更に前記囲いに接続された不活性ガス
    源と真空ラインよりなることを特徴とする請求項９記載
    の装置。
  11. 【請求項１１】 前記外部ヒータが複数のヒータよりな
    り、また前記複数ヒータがチャンバの外に伸びることを
    特徴とする請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 更に結晶グロワーの複数ヒータ内に生
    成する成形結晶を相対移動させるために複数のヒータ内
    に取付けられたるつぼサポートよりなることを特徴とす
    る請求項１１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 更に結晶材料をチャンバから受けるた
    めにチャンバ下部で外囲い内に取付けられるグロワーよ
    りなることを特徴とする請求項１２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記グロワーが溶融結晶材料を受け、
    この結晶材料と成形結晶を保持するるつぼよりなること
    を特徴とする請求項１３記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記るつぼが複数の成形結晶を形成す
    るためのディバイダよりなることを特徴とする請求項１
    ４記載の装置。
  16. 【請求項１６】 更に成形結晶を移動し、あるいは前記
    るつぼを移動するために、るつぼの一端に接して取付け
    られた結晶ムーバよりなることを特徴とする請求項１５
    記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記複数の外部ヒータがチャンバ、る
    つぼおよび結晶ムーバの周りに伸びることを特徴とする
    請求項１６記載の装置。
  18. 【請求項１８】 更に溶融結晶材料を加熱するるつぼと
    その中の成形結晶近くに伸びるるつぼヒータよりなるこ
    とを特徴とする請求項１７記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記るつぼヒータがるつぼを囲む複数
    のるつぼ囲いヒータよりなることを特徴とする請求項１
    ８記載の装置。
  20. 【請求項２０】 複数のヒータの少なくとも１個がドー
    パントコントローラーを含むことを特徴とする請求項１
    ９記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記複数のヒータが複数の近接表面ヒ
    ータあるいは埋設ヒータよりなることを特徴とする請求
    項２０記載の装置。
  22. 【請求項２２】 更に前記近接表面ヒータの間で溶融結
    晶材料に伸びるドーパントコントローラーよりなること
    を特徴とする請求項２１記載の装置。
  23. 【請求項２３】 更に前記調製チャンバが完全内蔵精製
    詰め替えチャンバよりなることを特徴とする請求項１８
    記載の装置。
  24. 【請求項２４】 更に前記チャンバの多孔ディストリビ
    ュータに接続された精製流体源およびチャンバに接続さ
    れた減圧排出部と共に、チャンバに接続された精製ガ
    ス、流体あるいは固体供給よりなることを特徴とする請
    求項１８記載の装置。
  25. 【請求項２５】 更に前記チャンバに接続された結晶ス
    タータ材料源よりなることを特徴とする請求項１８記載
    の装置。
  26. 【請求項２６】 更に結晶材料を受けるために、囲い内
    に配置され調製、精製、あるいは詰め替えチャンバの下
    で交互に上に向けて積層された複数のるつぼよりなるこ
    とを特徴とする請求項１９記載の装置。
  27. 【請求項２７】 更に複数の結晶を成長させるために囲
    い内のチャンバの下部に並んで配置される複数のるつぼ
    よりなることを特徴とする請求項１４記載の装置。
  28. 【請求項２８】 一つの結晶グロワー装置であって、そ
    の断面が円形、長円形、長方形あるいは多角形である材
    料調製チャンバを持つ材料調製ステーション、チャンバ
    内での埋設取付けのために接続された側面ヒータと基部
    ヒータ、結晶材料放出のためのチャンバの下部にある開
    口部、チャンバを閉鎖し閉鎖環境を持つ囲いチャンバを
    形成するためにチャンバに取付けられた蓋、チャンバに
    接続された結晶材料供給、ドーパント供給および減圧排
    出ライン、精製物質をチャンバ内に供給し流体精製物質
    を多孔ディストリビュータに供給するためにチャンバに
    接続された精製物質供給、チャンバとその内容物を加熱
    するためにチャンバを囲む外部ヒータ、外部ヒータを囲
    む絶縁体、絶縁体を囲む外囲い、外囲いに接続された不
    活性ガス源と真空ラインよりなり、ここで外部ヒータは
    複数のヒータよりなり、複数のヒータはチャンバの外に
    伸び、更にチャンバの下部でチャンバから結晶材料を受
    ける囲い内に取付けられたグロワーよりなり、ここでグ
    ロワーは更に結晶材料を受け溶融結晶材料と成形結晶を
    保持するためのるつぼよりなり、更に複数のヒータ内で
    成形結晶を相対移動させるために複数のヒータ内に取付
    けられたサポートよりなることを特徴とする結晶グロワ
    ー装置。
  29. 【請求項２９】 材料調製チャンバ、側面ヒータと基部
    ヒータを持つ調製ステーションを備え、また基部ヒータ
    と側面ヒータを材料調製チャンバ内に埋設取付けること
    よりなることを特徴とする結晶成長工程。
  30. 【請求項３０】 更に、多孔ディストリビュータを材料
    調製チャンバ内の基部ヒータ上部に埋設取付けることよ
    りなることを特徴とする請求項２９記載の工程。
  31. 【請求項３１】 更に側面ヒータ、多孔ディストリビュ
    ータおよび基部ヒータをチャンバで更に囲み、またチャ
    ンバの下部に開口部を設け結晶材料を開口部から放出す
    ることよりなることを特徴とする請求項２９記載の工
    程。
  32. 【請求項３２】 チャンバの提供が円形、長円形、長方
    形あるいは多角形の断面を持つチャンバを備えることよ
    りなることを特徴とする請求項２９記載の工程。
  33. 【請求項３３】 更にチャンバを閉鎖し閉鎖環境で囲い
    チャンバを形成するために、チャンバに蓋を取付けるこ
    とよりなることを特徴とする請求項３２記載の工程。
  34. 【請求項３４】 更に結晶材料供給、ドーパント供給と
    減圧排出ラインをチャンバに接続し、精製物質供給をチ
    ャンバに接続し、かつ流体精製物質を多孔ディストリビ
    ュータに供給することよりなることを特徴とする請求項
    ３３記載の工程。
  35. 【請求項３５】 更にチャンバを外部ヒータで囲み、チ
    ャンバとその内容物を加熱することよりなることを特徴
    とする請求項３４記載の工程。
  36. 【請求項３６】 更に外部ヒータを絶縁体で囲み、絶縁
    体を外囲いで囲むことを特徴とする請求項３５記載の工
    程。
  37. 【請求項３７】 更に不活性ガス源と真空ラインを囲い
    と接続し、不活性ガスを外囲いに供給し、ガスを蒸気で
    外囲いから抜くことよりなることを特徴とする請求項３
    ６記載の工程。
  38. 【請求項３８】 外部ヒータが複数のヒータよりなり、
    更に複数のヒータがチャンバの外に伸び、チャンバとチ
    ャンバの外を異なる温度で加熱することよりなることを
    特徴とする請求項３７記載の工程。
  39. 【請求項３９】 更に種結晶と固体結晶サポートを複数
    のヒータ内に取付け、液晶と固体結晶を形成し、かつ固
    体結晶とサポートを複数のヒータ内で相対移動させるこ
    とよりなることを特徴とする請求項３８記載の工程。
  40. 【請求項４０】 更にグロワーをチャンバの下部で外囲
    いの中に取付け結晶材料をグロワーのチャンバから受け
    ることよりなることを特徴とする請求項３８記載の工
    程。
  41. 【請求項４１】 更にるつぼを外囲いの中に取付け、結
    晶材料を受け溶融結晶材料と成形結晶をるつぼで保持す
    ることよりなることを特徴とする請求項３８記載の工
    程。
  42. 【請求項４２】 更にディバイダをるつぼに備え付け複
    数の成形結晶をるつぼに形成しかつ成形結晶でディバイ
    ダで分離することよりなることを特徴とする請求項４１
    記載の工程。
  43. 【請求項４３】 更に結晶ムーバをるつぼの末端に隣接
    して備え付け成形結晶をムーバで移動することよりなる
    ことを特徴とする請求項４１記載の工程。
  44. 【請求項４４】 更に複数のヒータがチャンバ、るつぼ
    および結晶ムーバの周りに伸び、チャンバとるつぼを異
    なった温度で加熱することよりなる請求項４３記載の工
    程。
  45. 【請求項４５】 更にるつぼヒータがるつぼの近くに伸
    び、溶融結晶材料と成形結晶を加熱することよりなるこ
    とを特徴とする請求項４４記載の工程。
  46. 【請求項４６】 更にるつぼを複数のるつぼ囲いヒータ
    で囲むことよりなることを特徴とする請求項４５記載の
    工程。
  47. 【請求項４７】 更にドーパントディストリビュータを
    複数のヒータの少なくとも１個内に備えることよりなる
    ことを特徴とする請求項４６記載の工程。
  48. 【請求項４８】 複数のるつぼヒータが複数の近接表面
    ヒータよりなることを特徴とする請求項４５記載の工
    程。
  49. 【請求項４９】 更にドーパントディストリビュータが
    近接表面ヒータの間で溶融結晶材料に伸びることよりな
    ることを特徴とする請求項４８記載の工程。
  50. 【請求項５０】 材料調製チャンバが完全内蔵精製詰め
    替えチャンバよりなることを特徴とする請求項４５記載
    の工程。
  51. 【請求項５１】 更に精製流体源を多孔ディストリビュ
    ータに接続し減圧排出装置をチャンバに接続することよ
    りなることを特徴とする請求項４５記載の工程。
  52. 【請求項５２】 更に結晶スタータ材料源をチャンバに
    接続することよりなることを特徴とする請求項４５記載
    の工程。
  53. 【請求項５３】 加熱炉に包埋された包埋材料調製チャ
    ンバを持つ結晶材料調製ステーションよりなることを特
    徴とする結晶形成装置。
  54. 【請求項５４】 更に材料調製チャンバ内で埋設取付け
    のために接続されたヒータよりなることを特徴とする請
    求項５３記載の装置。
  55. 【請求項５５】 更にチャンバ内で埋設のために取付け
    られた多孔ディストリビュータよりなることを特徴とす
    る請求項５３記載の装置。
  56. 【請求項５６】 更に結晶材料を放出するためにチャン
    バの下部に取付けられた開口部よりなることを特徴とす
    る請求項５３記載の装置。
  57. 【請求項５７】 チャンバが更にチャンバを閉鎖し閉鎖
    環境を持つ密封チャンバを形成するためにチャンバに取
    付けるための蓋よりなることを特徴とする請求項５３記
    載の装置。
  58. 【請求項５８】 更にチャンバに接続された結晶材料供
    給、ドーパント供給および減圧排出ライン、並びにチャ
    ンバに接続され流体精製物質を多孔ディストリビュータ
    に供給する精製物質供給よりなる請求項５３記載の装
    置。
  59. 【請求項５９】 更にチャンバとその内容物を加熱する
    ためにチャンバの外で加熱炉の内側にある外部ヒータよ
    りなることを特徴とする請求項５３記載の装置。
  60. 【請求項６０】 更に外部ヒータを囲む絶縁体と絶縁体
    を囲む外囲いよりなることを特徴とする請求項５９記載
    の装置。
  61. 【請求項６１】 更に囲いに接続されたガス源と真空ラ
    インよりなることを特徴とする請求項６０記載の装置。
  62. 【請求項６２】 外部ヒータが複数のヒータよりなり、
    また複数のヒータがチャンバの外に伸びることを特徴と
    する請求項６０記載の装置。
  63. 【請求項６３】 更に結晶グロワーの複数のヒータ内に
    生成する成形結晶を相対移動させるために複数のヒータ
    内に取付けられたサポートよりなることを特徴とする請
    求項６２記載の装置。
  64. 【請求項６４】 更にチャンバから結晶材料を受けるた
    めにチャンバの下部で囲い内に取付けられたグロワーよ
    りなることを特徴とする請求項６３記載の装置。
  65. 【請求項６５】 グロワーが更に結晶材料を受け溶融結
    晶材料と成形結晶を保持するためのるつぼよりなること
    を特徴とする請求項６４記載の装置。
  66. 【請求項６６】 更に加熱炉の外側の結晶材料供給、お
    よび材料供給と包埋材料調製チャンバに接続されたバル
    ブ付き詰め替え注入チューブよりなることを特徴とする
    請求項５３記載の装置。
  67. 【請求項６７】 るつぼを持つブリッジマン型結晶グロ
    ワー、融解固体界面近くのるつぼ内で埋設取付けのため
    に接続され、ヒータを持つ調製ステーション、およびる
    つぼ内での埋設のためヒータ上部に取付けられた多孔デ
    ィストリビュータよりなることを特徴とする結晶形成装
    置。
  68. 【請求項６８】 更にるつぼに接続された結晶材料供
    給、ドーパント供給と減圧排出ライン、並びに流体精製
    物質を多孔ディストリビュータに供給することを含む精
    製物質をるつぼに供給するためにるつぼに接続された精
    製物質供給よりなることを特徴とする請求項６７記載の
    装置。
  69. 【請求項６９】 るつぼ、溶融結晶材料とそこで形成さ
    れた結晶を加熱するためにるつぼ近くに伸びる複数のる
    つぼヒータ、並びに溶融結晶材料で純度とドーパント水
    準を制御するために複数のるつぼヒータ近くで溶融結晶
    材料にあるいはその中に伸びるドーパントコントローラ
    ーよりなることを特徴とする結晶形成装置。
  70. 【請求項７０】 複数のるつぼヒータがるつぼを囲むた
    めの複数のるつぼ囲みヒータよりなることを特徴とする
    請求項６９記載の装置。
  71. 【請求項７１】 ドーパントコントローラーが複数のる
    つぼヒータの少なくとも１個に接続されることを特徴と
    する請求項７０記載の装置。
  72. 【請求項７２】 複数のるつぼヒータが複数の近接表面
    ヒータあるいは複数の埋設ヒータよりなることを特徴と
    する請求項６９記載の装置。
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