JP2002167299A - 単結晶の育成方法 - Google Patents
単結晶の育成方法Info
- Publication number
- JP2002167299A JP2002167299A JP2000363532A JP2000363532A JP2002167299A JP 2002167299 A JP2002167299 A JP 2002167299A JP 2000363532 A JP2000363532 A JP 2000363532A JP 2000363532 A JP2000363532 A JP 2000363532A JP 2002167299 A JP2002167299 A JP 2002167299A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- single crystal
- crystal
- particle size
- growth
- 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.)
- Granted
Links
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 title claims 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 114
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 86
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 30
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 25
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 18
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 11
- 241000985973 Castilla ulei Species 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 9
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 8
- 238000004033 diameter control Methods 0.000 description 6
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000109 continuous material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２００〜４００μｍ程の粒径の供給原料を用
いると結晶にクラックが発生しやすくなるということが
問題となっており、本発明はこのような単結晶の育成中
の供給原料に用いる粒径に関して不利、問題点を解決し
たＬｉＮｂ１−ｘＴａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶の製
造方法を提供する。 【解決手段】 ＤＣＣＺ法によるＬｉＮｂ１−ｘＴａｘ
Ｏ３（０≦ｘ≦１）単結晶の育成方法において、単結晶
の育成中に原料溶液中に供給する供給原料のうち重量比
で３０％以上の粉末が５００μｍ以上の粒径であること
を特徴とする。
いると結晶にクラックが発生しやすくなるということが
問題となっており、本発明はこのような単結晶の育成中
の供給原料に用いる粒径に関して不利、問題点を解決し
たＬｉＮｂ１−ｘＴａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶の製
造方法を提供する。 【解決手段】 ＤＣＣＺ法によるＬｉＮｂ１−ｘＴａｘ
Ｏ３（０≦ｘ≦１）単結晶の育成方法において、単結晶
の育成中に原料溶液中に供給する供給原料のうち重量比
で３０％以上の粉末が５００μｍ以上の粒径であること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬｉＮｂ１−ｘＴ
ａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶の育成技術に係わり、特
にクラック発生確率が低く、さらに粉詰まり発生確率が
小さい、ＤＣＣＺ法によるＬｉＮｂ１−ｘＴａｘＯ
３（０≦ｘ≦１）単結晶の育成技術に関する。
ａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶の育成技術に係わり、特
にクラック発生確率が低く、さらに粉詰まり発生確率が
小さい、ＤＣＣＺ法によるＬｉＮｂ１−ｘＴａｘＯ
３（０≦ｘ≦１）単結晶の育成技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬｉＮｂＯ３単結晶（ＬＮ単結晶と称
す）やＬｉＴａＯ３単結晶（ＬＴ単結晶と称す）、また
その中間組成の結晶はＳＡＷ素子や光素子の基板材料と
して優れた特性を有している。以後、ＬＮ単結晶、ＬＴ
単結晶およびその中間組成の結晶を含めて、 ＬｉＮｂ
１−ｘＴａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶と称す。
す）やＬｉＴａＯ３単結晶（ＬＴ単結晶と称す）、また
その中間組成の結晶はＳＡＷ素子や光素子の基板材料と
して優れた特性を有している。以後、ＬＮ単結晶、ＬＴ
単結晶およびその中間組成の結晶を含めて、 ＬｉＮｂ
１−ｘＴａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶と称す。
【０００３】ＬＮ単結晶やＬＴ単結晶は、育成が容易と
いう理由で、従来はバッチ法のＣＺ法でコングルエント
組成の結晶が育成されてきた。一方、特開平１１−３５
３９３号等で開示されている、引き上げる結晶と同じ組
成の原料を連続的に供給しながら結晶を引き上げる原料
連続供給型二重坩堝ＣＺ法（以下、ＤＣＣＺ法）が、育
成環境の経時変化、即ち、融液組成や液量減少を伴わな
い育成法として注目されている。このＤＣＣＺ法は、定
比組成のＬＮ単結晶やＬＴ単結晶に特に有効であるが、
コングルエント組成のＬＮ単結晶やＬＴ単結晶の育成に
おいても、長尺で均一性の高い結晶を育成できるという
点で、本手段は有効な手段であると考えられる。
いう理由で、従来はバッチ法のＣＺ法でコングルエント
組成の結晶が育成されてきた。一方、特開平１１−３５
３９３号等で開示されている、引き上げる結晶と同じ組
成の原料を連続的に供給しながら結晶を引き上げる原料
連続供給型二重坩堝ＣＺ法（以下、ＤＣＣＺ法）が、育
成環境の経時変化、即ち、融液組成や液量減少を伴わな
い育成法として注目されている。このＤＣＣＺ法は、定
比組成のＬＮ単結晶やＬＴ単結晶に特に有効であるが、
コングルエント組成のＬＮ単結晶やＬＴ単結晶の育成に
おいても、長尺で均一性の高い結晶を育成できるという
点で、本手段は有効な手段であると考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来一般的に用いてい
る供給原料の粒径は２００〜４００μｍ程である。しか
しながら、前記の粒径の供給原料を用いると結晶にクラ
ックが発生しやすくなるということが本発明者らの実験
で確認され、問題となっていた。本発明はこのような従
来には検討されていない単結晶の育成中の供給原料に用
いる粒径に関して不利、問題点を解決したＬｉＮｂ
１−ｘＴａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶の製造方法に関
するものである。
る供給原料の粒径は２００〜４００μｍ程である。しか
しながら、前記の粒径の供給原料を用いると結晶にクラ
ックが発生しやすくなるということが本発明者らの実験
で確認され、問題となっていた。本発明はこのような従
来には検討されていない単結晶の育成中の供給原料に用
いる粒径に関して不利、問題点を解決したＬｉＮｂ
１−ｘＴａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶の製造方法に関
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、供給する
原料の粒径を所定の大きさにすることでクラック発生率
が減少することを見出した。さらに、振動により原料を
輸送する機構を備えた供給装置を使用することで、大き
な粒径の顆粒の使用でも、低い粉詰まり発生頻度での供
給が可能となることを示した。
原料の粒径を所定の大きさにすることでクラック発生率
が減少することを見出した。さらに、振動により原料を
輸送する機構を備えた供給装置を使用することで、大き
な粒径の顆粒の使用でも、低い粉詰まり発生頻度での供
給が可能となることを示した。
【０００６】つまり、本発明はＤＣＣＺ法によるＬｉＮ
ｂ１−ｘＴａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶の育成方法に
おいて、単結晶の育成中に原料溶液中に供給する供給原
料のうち重量比で３０％以上の粉末が５００μｍ以上の
粒径であることを特徴とする。また、供給原料のうち重
量比で３０％以上の粉末が５００〜２０００μｍ、さら
には５００〜１０００μｍであることが好ましい。
ｂ１−ｘＴａｘＯ３（０≦ｘ≦１）単結晶の育成方法に
おいて、単結晶の育成中に原料溶液中に供給する供給原
料のうち重量比で３０％以上の粉末が５００μｍ以上の
粒径であることを特徴とする。また、供給原料のうち重
量比で３０％以上の粉末が５００〜２０００μｍ、さら
には５００〜１０００μｍであることが好ましい。
【０００７】大きな粒径の供給原料を用いることで、ク
ラック発生頻度の低いＬｉＮｂ１− ｘＴａｘＯ３（０≦
ｘ≦１）単結晶の製造を実現できる。大きな粒径の原料
供給を行う場合には、粉詰まりの問題はより顕著にな
る。よって原料を供給する部分で供給するための部品同
士が摺動するものは間に粉詰まりが発生するため好まし
くない。よって例えば振動により原料を輸送する機構を
備えた供給装置の使用は非常に有効である。
ラック発生頻度の低いＬｉＮｂ１− ｘＴａｘＯ３（０≦
ｘ≦１）単結晶の製造を実現できる。大きな粒径の原料
供給を行う場合には、粉詰まりの問題はより顕著にな
る。よって原料を供給する部分で供給するための部品同
士が摺動するものは間に粉詰まりが発生するため好まし
くない。よって例えば振動により原料を輸送する機構を
備えた供給装置の使用は非常に有効である。
【０００８】供給原料の粒径を大きくすることでクラッ
ク発生頻度が低くなる機構は定かでないが、供給した原
料のうち、解け残ったものが育成融液内を舞い、これが
結晶するためと考えられる。供給原料の粒径を大きくす
ることで、単位重量当りの粒子数が減り、発生する微小
粒子数が小さくなり、結果としてクラックの発生頻度を
低減できたものと考えている。
ク発生頻度が低くなる機構は定かでないが、供給した原
料のうち、解け残ったものが育成融液内を舞い、これが
結晶するためと考えられる。供給原料の粒径を大きくす
ることで、単位重量当りの粒子数が減り、発生する微小
粒子数が小さくなり、結果としてクラックの発生頻度を
低減できたものと考えている。
【０００９】本発明で用いた供給原料の粒径規定の範囲
限定の理由を述べる。供給原料の粒径が５００μｍ未満
であると上記事項が原因と推察される要因から育成した
単結晶にクラックの発生頻度が高くなる。逆に２０００
μｍよりも大きくなると単位体積あたりの表面積が小さ
くなり、原料溶液中に供給した際溶融し難い等の問題が
ある。よって溶湯制御の観点から考慮すると２０００μ
ｍよりも小さいことが好ましい。さらに好ましくは５０
０〜１０００μｍの範囲に粒径をそろえることである。
本発明において粒径とは最長辺を示したものであり、簡
便な測定法としては篩を用いて分級することが挙げられ
る。
限定の理由を述べる。供給原料の粒径が５００μｍ未満
であると上記事項が原因と推察される要因から育成した
単結晶にクラックの発生頻度が高くなる。逆に２０００
μｍよりも大きくなると単位体積あたりの表面積が小さ
くなり、原料溶液中に供給した際溶融し難い等の問題が
ある。よって溶湯制御の観点から考慮すると２０００μ
ｍよりも小さいことが好ましい。さらに好ましくは５０
０〜１０００μｍの範囲に粒径をそろえることである。
本発明において粒径とは最長辺を示したものであり、簡
便な測定法としては篩を用いて分級することが挙げられ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を示す。 （実施例１）高純度Ｌｉ２Ｏ、Ｎｂ２Ｏ５の原料粉末を
準備し、Ｌｉモル濃度が０.５９の融液合成用原料と、
Ｌｉモル濃度が０.５０の定比組成原料を各々調整し
た。次に、各々の原料を約１０５０℃の大気中で焼結
し、各々を約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形
し、原料塊を作成した。このうち、定比組成原料塊を、
供給用原料として約１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕
し、大きさが５０μｍ以上５００μｍ、および５００μ
ｍ以上８００μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩
を用いて分級し、それぞれの重量比が１：１となるよう
に混合し、供給原料とした。次に、二重るつぼ法による
単結晶育成を行った。作成したＬｉモル濃度が０.５９
の原料からなる原料塊を内側および外側るつぼに予め充
填し、次にるつぼを加熱してＬｉ成分過剰な融液を作成
した。
準備し、Ｌｉモル濃度が０.５９の融液合成用原料と、
Ｌｉモル濃度が０.５０の定比組成原料を各々調整し
た。次に、各々の原料を約１０５０℃の大気中で焼結
し、各々を約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形
し、原料塊を作成した。このうち、定比組成原料塊を、
供給用原料として約１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕
し、大きさが５０μｍ以上５００μｍ、および５００μ
ｍ以上８００μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩
を用いて分級し、それぞれの重量比が１：１となるよう
に混合し、供給原料とした。次に、二重るつぼ法による
単結晶育成を行った。作成したＬｉモル濃度が０.５９
の原料からなる原料塊を内側および外側るつぼに予め充
填し、次にるつぼを加熱してＬｉ成分過剰な融液を作成
した。
【００１１】ここで、ＤＣＣＺ法の原理について図１を
用いて詳細に説明する。図１は本発明に用いた育成炉１
を示すものである。本実施例に用いた二重るつぼの構造
は、外るつぼ３５の内部に、円筒３６（内るつぼと呼
ぶ）を設置した構造とした。内るつぼの底付近には、外
るつぼから内るつぼに通じる孔を設けた。この孔は約２
０ｍｍ×３０ｍｍの四角形状で、内るつぼに３箇所設け
た。液高さは約５０ｍｍとし、この四角形状の孔が完全
に液内に沈んだ状態とした。ここで、育成に用いたるつ
ぼの材質は白金製のものを用い、かつ周囲を育成炉体４
７でカバーし外部雰囲気の流入を防止した。用いた二重
るつぼの形状は、外るつぼ３５が直径約１７０ｍｍで高
さが約１００ｍｍ、内るつぼ３６が直径約１２０ｍｍで
高さを約２５０ｍｍとした。内るつぼの高さを、外るつ
ぼより１５０ｍｍ程高くしたのは、供給原料の一部が雰
囲気中を飛散し、育成中の結晶に付着することを防ぐ為
である。内るつぼ３６と外るつぼ３５の間は片側約２５
ｍｍのスペース３４があり、ここに原料４５がスムーズ
に落下できるように原料供給管３７を安定に設置した。
前記原料供給管の一端には振動を利用した原料輸送機構
が備えられている。融液表面の様子をビデオカメラ（図
示せず）で観察した。るつぼを回転しないと融液表面の
対流はほとんど見られないが、るつぼ回転機構５０によ
りるつぼの回転数を徐々に上げていくと、回転方向への
強制的な融液対流が強くなる様子が見られ、るつぼの回
転の効果が観察された。
用いて詳細に説明する。図１は本発明に用いた育成炉１
を示すものである。本実施例に用いた二重るつぼの構造
は、外るつぼ３５の内部に、円筒３６（内るつぼと呼
ぶ）を設置した構造とした。内るつぼの底付近には、外
るつぼから内るつぼに通じる孔を設けた。この孔は約２
０ｍｍ×３０ｍｍの四角形状で、内るつぼに３箇所設け
た。液高さは約５０ｍｍとし、この四角形状の孔が完全
に液内に沈んだ状態とした。ここで、育成に用いたるつ
ぼの材質は白金製のものを用い、かつ周囲を育成炉体４
７でカバーし外部雰囲気の流入を防止した。用いた二重
るつぼの形状は、外るつぼ３５が直径約１７０ｍｍで高
さが約１００ｍｍ、内るつぼ３６が直径約１２０ｍｍで
高さを約２５０ｍｍとした。内るつぼの高さを、外るつ
ぼより１５０ｍｍ程高くしたのは、供給原料の一部が雰
囲気中を飛散し、育成中の結晶に付着することを防ぐ為
である。内るつぼ３６と外るつぼ３５の間は片側約２５
ｍｍのスペース３４があり、ここに原料４５がスムーズ
に落下できるように原料供給管３７を安定に設置した。
前記原料供給管の一端には振動を利用した原料輸送機構
が備えられている。融液表面の様子をビデオカメラ（図
示せず）で観察した。るつぼを回転しないと融液表面の
対流はほとんど見られないが、るつぼ回転機構５０によ
りるつぼの回転数を徐々に上げていくと、回転方向への
強制的な融液対流が強くなる様子が見られ、るつぼの回
転の効果が観察された。
【００１２】内側るつぼ内のＬｉ成分過剰の融液４１か
ら結晶を成長させた。融液の温度を高周波発振機48への
投入電力と高周波誘導コイル４３により所定の温度に安
定させた後、Ｚ軸方位に切り出した５ｍｍ×５ｍｍ×長
さ７０ｍｍの単一分極状態にあるＬＮ単結晶を種結晶４
０として回転支持棒３８の下部に接続し、融液４１に付
け、融液温度を制御しながら結晶を回転させて上方向に
引き上げることでＬＮ単結晶４２を成長させた。育成雰
囲気は数％の酸素を含む窒素中とした。LT単結晶４２の
回転速度は５〜２０ｒｐｍの範囲内で一定とし、引き上
げ速度は０．５から３.０ｍｍ/ｈの範囲で変化させた。
育成した結晶から約９０ｍｍ径のウエハーが作成できる
よう結晶の直胴部に対し、自動直径制御を行った。さら
に、育成結晶成長重量をロードセル４４により測定し、
結晶化した成長量に見合った量のＬｉモル濃度モル分率
が０.５０の定比組成原料４５を外側るつぼ３５に供給
した。ここではLT単結晶４２の成長量変化がコンピュー
タ４９により求められているので、原料４５の供給はLT
種結晶４０から単結晶４２の育成が始まり直径制御が安
定化した時点から開始した。原料４５の供給は、予め育
成炉体４７上部に設置した重量測定センサーを兼ね備え
た密封容器４６内に保管した原料４５をセラミックスあ
るいは貴金属からなる供給管３７を通じて行った。供給
管３７及び密封容器４６に毎分５０〜５００ｃｃの範囲
でガス５１を弁を具備するガス管３３を介して流入し
た。ガス５１の流量は供給する原料４５の単位時間当た
りの量と粒径によって最適化した。これによって、飛散
や供給管３７内での詰まりのない円滑な原料供給を行っ
た。育成中、貴金属二重るつぼを回転させることで、供
給した粉末原料の融液との均質化と同時に、強制的に結
晶成長界面を液面に対してフラットもしくは凸になるよ
う融液の対流を制御した。各々の組成において約１週間
の育成を実施した。育成終了時の結晶の融液からの切り
離しは、１ｍｍ／秒の引上げ速度で行った。これにより
育成中の結晶底部における固液界面状態の観察が可能と
なった。数回の育成を行ったが、全ての育成で、直径９
０ｍｍ，直胴部長さ５０ｍｍ程度の無色透明のＬＮ単結
晶を得た。
ら結晶を成長させた。融液の温度を高周波発振機48への
投入電力と高周波誘導コイル４３により所定の温度に安
定させた後、Ｚ軸方位に切り出した５ｍｍ×５ｍｍ×長
さ７０ｍｍの単一分極状態にあるＬＮ単結晶を種結晶４
０として回転支持棒３８の下部に接続し、融液４１に付
け、融液温度を制御しながら結晶を回転させて上方向に
引き上げることでＬＮ単結晶４２を成長させた。育成雰
囲気は数％の酸素を含む窒素中とした。LT単結晶４２の
回転速度は５〜２０ｒｐｍの範囲内で一定とし、引き上
げ速度は０．５から３.０ｍｍ/ｈの範囲で変化させた。
育成した結晶から約９０ｍｍ径のウエハーが作成できる
よう結晶の直胴部に対し、自動直径制御を行った。さら
に、育成結晶成長重量をロードセル４４により測定し、
結晶化した成長量に見合った量のＬｉモル濃度モル分率
が０.５０の定比組成原料４５を外側るつぼ３５に供給
した。ここではLT単結晶４２の成長量変化がコンピュー
タ４９により求められているので、原料４５の供給はLT
種結晶４０から単結晶４２の育成が始まり直径制御が安
定化した時点から開始した。原料４５の供給は、予め育
成炉体４７上部に設置した重量測定センサーを兼ね備え
た密封容器４６内に保管した原料４５をセラミックスあ
るいは貴金属からなる供給管３７を通じて行った。供給
管３７及び密封容器４６に毎分５０〜５００ｃｃの範囲
でガス５１を弁を具備するガス管３３を介して流入し
た。ガス５１の流量は供給する原料４５の単位時間当た
りの量と粒径によって最適化した。これによって、飛散
や供給管３７内での詰まりのない円滑な原料供給を行っ
た。育成中、貴金属二重るつぼを回転させることで、供
給した粉末原料の融液との均質化と同時に、強制的に結
晶成長界面を液面に対してフラットもしくは凸になるよ
う融液の対流を制御した。各々の組成において約１週間
の育成を実施した。育成終了時の結晶の融液からの切り
離しは、１ｍｍ／秒の引上げ速度で行った。これにより
育成中の結晶底部における固液界面状態の観察が可能と
なった。数回の育成を行ったが、全ての育成で、直径９
０ｍｍ，直胴部長さ５０ｍｍ程度の無色透明のＬＮ単結
晶を得た。
【００１３】（実施例２）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８００
μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて分級
し、それぞれの重量比が１：２となるように混合し、供
給原料とした。それ以外は実施例１と同様にしてＬＮ単
結晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８００
μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて分級
し、それぞれの重量比が１：２となるように混合し、供
給原料とした。それ以外は実施例１と同様にしてＬＮ単
結晶の製造を行った。
【００１４】（実施例３）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５００μｍ以上８００μｍの範囲になるよう篩を用いて
分級し、供給原料とした。それ以外は実施例１と同様に
してＬＮ単結晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５００μｍ以上８００μｍの範囲になるよう篩を用いて
分級し、供給原料とした。それ以外は実施例１と同様に
してＬＮ単結晶の製造を行った。
【００１５】（比較例１）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８００
μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて分級
し、それぞれの重量比が３：１となるように混合し、供
給原料とした。それ以外は実施例１と同様にして、数回
のＬＮ単結晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８００
μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて分級
し、それぞれの重量比が３：１となるように混合し、供
給原料とした。それ以外は実施例１と同様にして、数回
のＬＮ単結晶の製造を行った。
【００１６】（比較例２）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８００
μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて分級
し、それぞれの重量比が４：１となるように混合し、供
給原料とした。それ以外は実施例１と同様にして、数回
のＬＮ単結晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８００
μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて分級
し、それぞれの重量比が４：１となるように混合し、供
給原料とした。それ以外は実施例１と同様にして、数回
のＬＮ単結晶の製造を行った。
【００１７】（比較例３）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５０μｍ以上５００μｍの範囲になるよう篩を用いて分
級し、供給原料とした。それ以外は実施例１と同様にし
て、数回のＬＮ単結晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約９８ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに約
１１５０℃の大気中で焼結し、粉砕したものを、粒径が
５０μｍ以上５００μｍの範囲になるよう篩を用いて分
級し、供給原料とした。それ以外は実施例１と同様にし
て、数回のＬＮ単結晶の製造を行った。
【００１８】（実施例４）高純度Ｌｉ２Ｏ、Ｔａ２Ｏ５
の原料粉末を準備し、Ｌｉモル濃度が０.６０の融液合
成用原料と、Ｌｉモル濃度が０.５０の定比組成原料を
混合した。次に、各々の原料を約１０５０℃の大気中で
焼結し、各々を約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス
成形し、原料塊を作成した。このうち、定比組成原料塊
を、供給用原料として約１３５０℃の大気中で焼結し、
粉砕し、大きさが５０μｍ以上５００μｍ、および５０
０μｍ以上８００μｍと、２つのサイズの範囲になるよ
う篩を用いて分級し、それぞれの重量比が１：１となる
ように混合し、供給原料として使用した。次に、二重る
つぼ法による単結晶育成を行った。作成したＬｉモル濃
度が０.６０の原料からなる原料塊を内側および外側る
つぼに予め充填し、次にるつぼを加熱してＬｉ成分過剰
な融液を作成した。
の原料粉末を準備し、Ｌｉモル濃度が０.６０の融液合
成用原料と、Ｌｉモル濃度が０.５０の定比組成原料を
混合した。次に、各々の原料を約１０５０℃の大気中で
焼結し、各々を約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス
成形し、原料塊を作成した。このうち、定比組成原料塊
を、供給用原料として約１３５０℃の大気中で焼結し、
粉砕し、大きさが５０μｍ以上５００μｍ、および５０
０μｍ以上８００μｍと、２つのサイズの範囲になるよ
う篩を用いて分級し、それぞれの重量比が１：１となる
ように混合し、供給原料として使用した。次に、二重る
つぼ法による単結晶育成を行った。作成したＬｉモル濃
度が０.６０の原料からなる原料塊を内側および外側る
つぼに予め充填し、次にるつぼを加熱してＬｉ成分過剰
な融液を作成した。
【００１９】実施例１と同様、図１に示す装置を使用
し、内側るつぼ内のＬｉ成分過剰の融液４１から結晶を
成長させた。融液の温度を高周波発振機48への投入電力
と高周波誘導コイル４３により所定の温度に安定させた
後、Ｙ軸方位に切り出した５ｍｍ×５ｍｍ×長さ７０ｍ
ｍの単一分極状態にあるＬＴ単結晶を種結晶４０として
回転支持棒３８の下部に接続し、融液４１に付け、融液
温度を制御しながら結晶を回転させて上方向に引き上げ
ることでＬＴ単結晶４２を成長させた。育成雰囲気は数
％の酸素を含む窒素中とした。ＬＴ単結晶４２の回転速
度は５〜２０ｒｐｍの範囲内で一定とし、引き上げ速度
は０．５から３.０ｍｍ/ｈの範囲で変化させた。育成し
た結晶から約９０ｍｍ径のウエハーが作成できるよう結
晶の直胴部に対し、自動直径制御を行った。さらに、育
成結晶成長重量をロードセル４４により測定し、結晶化
した成長量に見合った量のＬｉモル濃度モル分率が０.
５０の定比組成原料４５を外側るつぼ３５に供給した。
ここではＬＴ単結晶４２の成長量変化がコンピュータ４
９により求められているので、原料４５の供給はＬＴ種
結晶４０から単結晶４２の育成が始まり直径制御が安定
化した時点から開始した。原料４５の供給は、予め育成
炉体４７上部に設置した重量測定センサーを兼ね備えた
密封容器４６内に保管した原料４５をセラミックスある
いは貴金属からなる供給管３７を通じて行った。前記原
料供給管の一端には振動を利用した原料輸送機構が備え
られている。供給管３７及び密封容器４６に毎分５０〜
５００ｃｃの範囲でガス５１を弁を具備するガス管３３
を介して流入した。ガス５１の流量は供給する原料４５
の単位時間当たりの量と粒径によって最適化した。これ
によって、飛散や供給管３７内での詰まりのない円滑な
原料供給を行った。育成中、貴金属二重るつぼを回転さ
せることで、供給した粉末原料の融液との均質化と同時
に、強制的に結晶成長界面を液面に対してフラットもし
くは凸になるよう融液の対流を制御した。各々の組成に
おいて約１週間の育成を実施した。育成終了時の結晶の
融液からの切り離しは、１ｍｍ／秒の引上げ速度で行っ
た。これにより育成中の結晶底部における固液界面状態
の観察が可能となった。数回の育成を行ったが、全ての
育成で、直径約９０ｍｍ，長さ５０ｍｍ程度の無色透明
のＬＴ単結晶を得た。
し、内側るつぼ内のＬｉ成分過剰の融液４１から結晶を
成長させた。融液の温度を高周波発振機48への投入電力
と高周波誘導コイル４３により所定の温度に安定させた
後、Ｙ軸方位に切り出した５ｍｍ×５ｍｍ×長さ７０ｍ
ｍの単一分極状態にあるＬＴ単結晶を種結晶４０として
回転支持棒３８の下部に接続し、融液４１に付け、融液
温度を制御しながら結晶を回転させて上方向に引き上げ
ることでＬＴ単結晶４２を成長させた。育成雰囲気は数
％の酸素を含む窒素中とした。ＬＴ単結晶４２の回転速
度は５〜２０ｒｐｍの範囲内で一定とし、引き上げ速度
は０．５から３.０ｍｍ/ｈの範囲で変化させた。育成し
た結晶から約９０ｍｍ径のウエハーが作成できるよう結
晶の直胴部に対し、自動直径制御を行った。さらに、育
成結晶成長重量をロードセル４４により測定し、結晶化
した成長量に見合った量のＬｉモル濃度モル分率が０.
５０の定比組成原料４５を外側るつぼ３５に供給した。
ここではＬＴ単結晶４２の成長量変化がコンピュータ４
９により求められているので、原料４５の供給はＬＴ種
結晶４０から単結晶４２の育成が始まり直径制御が安定
化した時点から開始した。原料４５の供給は、予め育成
炉体４７上部に設置した重量測定センサーを兼ね備えた
密封容器４６内に保管した原料４５をセラミックスある
いは貴金属からなる供給管３７を通じて行った。前記原
料供給管の一端には振動を利用した原料輸送機構が備え
られている。供給管３７及び密封容器４６に毎分５０〜
５００ｃｃの範囲でガス５１を弁を具備するガス管３３
を介して流入した。ガス５１の流量は供給する原料４５
の単位時間当たりの量と粒径によって最適化した。これ
によって、飛散や供給管３７内での詰まりのない円滑な
原料供給を行った。育成中、貴金属二重るつぼを回転さ
せることで、供給した粉末原料の融液との均質化と同時
に、強制的に結晶成長界面を液面に対してフラットもし
くは凸になるよう融液の対流を制御した。各々の組成に
おいて約１週間の育成を実施した。育成終了時の結晶の
融液からの切り離しは、１ｍｍ／秒の引上げ速度で行っ
た。これにより育成中の結晶底部における固液界面状態
の観察が可能となった。数回の育成を行ったが、全ての
育成で、直径約９０ｍｍ，長さ５０ｍｍ程度の無色透明
のＬＴ単結晶を得た。
【００２０】（実施例５）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、大
きさが５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上
８００μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用い
て分級し、それぞれの重量比が１：２となるように混合
し、供給原料とした。それ以外は実施例１と同様にして
ＬＴ単結晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、大
きさが５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上
８００μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用い
て分級し、それぞれの重量比が１：２となるように混合
し、供給原料とした。それ以外は実施例１と同様にして
ＬＴ単結晶の製造を行った。
【００２１】（実施例６）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、粒
径が５００μｍ以上８００μｍの範囲になるよう篩を用
いて分級し、供給原料とした。それ以外は実施例４と同
様にしてＬＴ単結晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、粒
径が５００μｍ以上８００μｍの範囲になるよう篩を用
いて分級し、供給原料とした。それ以外は実施例４と同
様にしてＬＴ単結晶の製造を行った。
【００２２】（比較例４）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、粒
径が５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８
００μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて
分級し、それらを重量比３：１で混合し、供給原料とし
た。それ以外は実施例４と同様にして、数回のＬＴ単結
晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、粒
径が５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８
００μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて
分級し、それらを重量比３：１で混合し、供給原料とし
た。それ以外は実施例４と同様にして、数回のＬＴ単結
晶の製造を行った。
【００２３】（比較例５）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、粒
径が５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８
００μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて
分級し、それらを重量比４：１で混合し、供給原料とし
た。それ以外は実施例４と同様にして、数回のＬＴ単結
晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、粒
径が５０μｍ以上５００μｍ、および５００μｍ以上８
００μｍと、２つのサイズの範囲になるよう篩を用いて
分級し、それらを重量比４：１で混合し、供給原料とし
た。それ以外は実施例４と同様にして、数回のＬＴ単結
晶の製造を行った。
【００２４】（比較例６）Ｌｉモル濃度が０.５０の定
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、粒
径が５０μｍ以上５００μｍの範囲になるよう篩を用い
て分級し、供給原料とした。それ以外は実施例４と同様
にして、数回のＬＴ単結晶の製造を行った。
比組成原料について、約１０５０℃の大気中で焼結し、
約３００ＭＰａの静水圧でラバープレス成形し、さらに
大気中で１３５０℃前後で焼結し、粉砕したものを、粒
径が５０μｍ以上５００μｍの範囲になるよう篩を用い
て分級し、供給原料とした。それ以外は実施例４と同様
にして、数回のＬＴ単結晶の製造を行った。
【００２５】（実施例７）高純度Ｌｉ２Ｏ、Ｔａ２Ｏ５
の原料粉末を準備し、Ｌｉモル濃度が０.４８５となる
ように秤量、混合し、各々の原料を約１０５０℃の大気
中で焼結し、各々を約３００ＭＰａの静水圧でラバープ
レス成形し、原料塊を作成した。このうちの一部を供給
用原料として、大気中で１４００℃前後の温度で焼結
し、粉砕し、大きさが５０μｍ以上５００μｍ、および
５００μｍ以上８００μｍと、２つのサイズの範囲にな
るよう篩を用いて分級し、それぞれの重量比が１：１と
なるように混合し、供給原料として使用した。次に、二
重るつぼ法による単結晶育成を行った。残った焼結原料
を内側および外側るつぼに予め充填し、次にるつぼを加
熱してコングルエント組成の融液を作成した。
の原料粉末を準備し、Ｌｉモル濃度が０.４８５となる
ように秤量、混合し、各々の原料を約１０５０℃の大気
中で焼結し、各々を約３００ＭＰａの静水圧でラバープ
レス成形し、原料塊を作成した。このうちの一部を供給
用原料として、大気中で１４００℃前後の温度で焼結
し、粉砕し、大きさが５０μｍ以上５００μｍ、および
５００μｍ以上８００μｍと、２つのサイズの範囲にな
るよう篩を用いて分級し、それぞれの重量比が１：１と
なるように混合し、供給原料として使用した。次に、二
重るつぼ法による単結晶育成を行った。残った焼結原料
を内側および外側るつぼに予め充填し、次にるつぼを加
熱してコングルエント組成の融液を作成した。
【００２６】実施例１と同様、図１に示す装置を使用
し、内側るつぼ内の融液４１から結晶を成長させた。融
液の温度を高周波発振機48への投入電力と高周波誘導コ
イル４３により所定の温度に安定させた後、Ｙ軸方位に
切り出した５ｍｍ×５ｍｍ×長さ７０ｍｍの単一分極状
態にあるＬＴ単結晶を種結晶４０として回転支持棒３８
の下部に接続し、融液４１に付け、融液温度を制御しな
がら結晶を回転させて上方向に引き上げることでＬＴ単
結晶４２を成長させた。育成雰囲気は数％の酸素を含む
窒素中とした。ＬＴ単結晶４２の回転速度は５〜２０ｒ
ｐｍの範囲内で一定とし、引き上げ速度は０．５から
４.０ｍｍ/ｈの範囲で変化させた。育成した結晶から約
９０ｍｍ径のウエハーが作成できるよう結晶の直胴部に
対し、自動直径制御を行った。さらに、育成結晶成長重
量をロードセル４４により測定し、結晶化した成長量に
見合った量のコングルエント組成原料４５を外側るつぼ
３５に供給した。ここではＬＴ単結晶４２の成長量変化
がコンピュータ４９により求められているので、原料４
５の供給はＬＴ種結晶４０から単結晶４２の育成が始ま
り直径制御が安定化した時点から開始した。原料４５の
供給は、予め育成炉体４７上部に設置した重量測定セン
サーを兼ね備えた密封容器４６内に保管した原料４５を
セラミックスあるいは貴金属からなる供給管３７を通じ
て行った。前記原料供給管の一端には振動を利用した原
料輸送機構が備えられている。供給管３７及び密封容器
４６に毎分５０〜５００ｃｃの範囲でガス５１を弁を具
備するガス管３３を介して流入した。ガス５１の流量は
供給する原料４５の単位時間当たりの量と粒径によって
最適化した。これによって、飛散や供給管３７内での詰
まりのない円滑な原料供給を行った。育成中、貴金属二
重るつぼを回転させることで、供給した粉末原料の融液
との均質化と同時に、強制的に結晶成長界面を液面に対
してフラットもしくは凸になるよう融液の対流を制御し
た。各々の組成において約１週間の育成を実施した。育
成終了時の結晶の融液からの切り離しは、１ｍｍ／秒の
引上げ速度で行った。これにより育成中の結晶底部にお
ける固液界面状態の観察が可能となった。数回の育成を
行ったが、全ての育成で、直径約９０ｍｍ，長さ５０ｍ
ｍ程度の無色透明のＬＴ単結晶を得た。
し、内側るつぼ内の融液４１から結晶を成長させた。融
液の温度を高周波発振機48への投入電力と高周波誘導コ
イル４３により所定の温度に安定させた後、Ｙ軸方位に
切り出した５ｍｍ×５ｍｍ×長さ７０ｍｍの単一分極状
態にあるＬＴ単結晶を種結晶４０として回転支持棒３８
の下部に接続し、融液４１に付け、融液温度を制御しな
がら結晶を回転させて上方向に引き上げることでＬＴ単
結晶４２を成長させた。育成雰囲気は数％の酸素を含む
窒素中とした。ＬＴ単結晶４２の回転速度は５〜２０ｒ
ｐｍの範囲内で一定とし、引き上げ速度は０．５から
４.０ｍｍ/ｈの範囲で変化させた。育成した結晶から約
９０ｍｍ径のウエハーが作成できるよう結晶の直胴部に
対し、自動直径制御を行った。さらに、育成結晶成長重
量をロードセル４４により測定し、結晶化した成長量に
見合った量のコングルエント組成原料４５を外側るつぼ
３５に供給した。ここではＬＴ単結晶４２の成長量変化
がコンピュータ４９により求められているので、原料４
５の供給はＬＴ種結晶４０から単結晶４２の育成が始ま
り直径制御が安定化した時点から開始した。原料４５の
供給は、予め育成炉体４７上部に設置した重量測定セン
サーを兼ね備えた密封容器４６内に保管した原料４５を
セラミックスあるいは貴金属からなる供給管３７を通じ
て行った。前記原料供給管の一端には振動を利用した原
料輸送機構が備えられている。供給管３７及び密封容器
４６に毎分５０〜５００ｃｃの範囲でガス５１を弁を具
備するガス管３３を介して流入した。ガス５１の流量は
供給する原料４５の単位時間当たりの量と粒径によって
最適化した。これによって、飛散や供給管３７内での詰
まりのない円滑な原料供給を行った。育成中、貴金属二
重るつぼを回転させることで、供給した粉末原料の融液
との均質化と同時に、強制的に結晶成長界面を液面に対
してフラットもしくは凸になるよう融液の対流を制御し
た。各々の組成において約１週間の育成を実施した。育
成終了時の結晶の融液からの切り離しは、１ｍｍ／秒の
引上げ速度で行った。これにより育成中の結晶底部にお
ける固液界面状態の観察が可能となった。数回の育成を
行ったが、全ての育成で、直径約９０ｍｍ，長さ５０ｍ
ｍ程度の無色透明のＬＴ単結晶を得た。
【００２７】（実施例８）コングルエント組成原料を、
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、大きさが５０μｍ以上５
００μｍ、および５００μｍ以上８００μｍと、２つの
サイズの範囲になるよう篩を用いて分級し、それらを重
量比１：２で混合し、供給原料とした。それ以外は実施
例１と同様にしてＬＴ単結晶の製造を行った。
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、大きさが５０μｍ以上５
００μｍ、および５００μｍ以上８００μｍと、２つの
サイズの範囲になるよう篩を用いて分級し、それらを重
量比１：２で混合し、供給原料とした。それ以外は実施
例１と同様にしてＬＴ単結晶の製造を行った。
【００２８】（実施例９）コングルエント組成原料を、
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、粒径が５００μｍ以上８
００μｍの範囲になるよう篩を用いて分級し、供給原料
とした。それ以外は実施例１と同様にしてＬＴ単結晶の
製造を行った。
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、粒径が５００μｍ以上８
００μｍの範囲になるよう篩を用いて分級し、供給原料
とした。それ以外は実施例１と同様にしてＬＴ単結晶の
製造を行った。
【００２９】（比較例７）コングルエント組成原料を、
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、粒径が５０μｍ以上５０
０μｍ、および５００μｍ以上８００μｍと、２つのサ
イズの範囲になるよう篩を用いて分級し、それらを重量
比３：１で混合し、供給原料とした。それ以外は実施例
１と同様にして、数回のＬＴ単結晶の製造を行った。
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、粒径が５０μｍ以上５０
０μｍ、および５００μｍ以上８００μｍと、２つのサ
イズの範囲になるよう篩を用いて分級し、それらを重量
比３：１で混合し、供給原料とした。それ以外は実施例
１と同様にして、数回のＬＴ単結晶の製造を行った。
【００３０】（比較例８）コングルエント組成原料を、
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、粒径が５０μｍ以上５０
０μｍ、および５００μｍ以上８００μｍと、２つのサ
イズの範囲になるよう篩を用いて分級し、それらを重量
比４：１で混合し、供給原料とした。それ以外は実施例
１と同様にして、数回のＬＴ単結晶の製造を行った。
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、粒径が５０μｍ以上５０
０μｍ、および５００μｍ以上８００μｍと、２つのサ
イズの範囲になるよう篩を用いて分級し、それらを重量
比４：１で混合し、供給原料とした。それ以外は実施例
１と同様にして、数回のＬＴ単結晶の製造を行った。
【００３１】（比較例９）コングルエント組成原料を、
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、粒径が５０μｍ以上５０
０μｍの範囲になるよう篩を用いて分級し、供給原料と
した。それ以外は実施例１と同様にして、数回のＬＴ単
結晶の製造を行った。
約１０５０℃の大気中で焼結し、約３００ＭＰａの静水
圧でラバープレス成形し、さらに大気中で１４００℃前
後で焼結し、粉砕したものを、粒径が５０μｍ以上５０
０μｍの範囲になるよう篩を用いて分級し、供給原料と
した。それ以外は実施例１と同様にして、数回のＬＴ単
結晶の製造を行った。
【００３２】上記実験で確認されたクラックの発生率を
表１にまとめた。発生率は、クラックが存在した結晶数
を全育成結晶数で割った値に１００をかけた値とする。
表１にまとめた。発生率は、クラックが存在した結晶数
を全育成結晶数で割った値に１００をかけた値とする。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明方法によれ
ば、ＤＣＣＺ法における供給原料の粉詰まりなしに、さ
らに低いクラック発生頻度で、ＬＮ単結晶やＬＴ単結晶
を育成することができる。また、本明細書では定比組成
のＬＮ単結晶、およびＬＴ単結晶、コングルエント組成
のＬＴ単結晶の育成例についてのみ示したが、本発明の
内容が、原料供給に伴った問題を解決するものである
為、コングルエント組成のＬＮ単結晶や、ＬＮ単結晶と
ＬＴ単結晶の間に位置する、ＬｉＮｂ１−ｘＴａｘＯ３
（０≦ｘ≦１）の化学式で示される単結晶の育成におい
ても有効である。
ば、ＤＣＣＺ法における供給原料の粉詰まりなしに、さ
らに低いクラック発生頻度で、ＬＮ単結晶やＬＴ単結晶
を育成することができる。また、本明細書では定比組成
のＬＮ単結晶、およびＬＴ単結晶、コングルエント組成
のＬＴ単結晶の育成例についてのみ示したが、本発明の
内容が、原料供給に伴った問題を解決するものである
為、コングルエント組成のＬＮ単結晶や、ＬＮ単結晶と
ＬＴ単結晶の間に位置する、ＬｉＮｂ１−ｘＴａｘＯ３
（０≦ｘ≦１）の化学式で示される単結晶の育成におい
ても有効である。
【図１】本発明に用いた育成炉を示す一例である。
１ 育成炉、３５ 外るつぼ、３６ 内るつぼ、３７
原料供給管、４０ 種結晶、４１ 融液、４２ ＬＮ単
結晶、４３ 高周波誘導コイル、４５ 原料、４７ 育
成炉体、５１ ガス、６１ 単結晶部、６２ セラミッ
ク層
原料供給管、４０ 種結晶、４１ 融液、４２ ＬＮ単
結晶、４３ 高周波誘導コイル、４５ 原料、４７ 育
成炉体、５１ ガス、６１ 単結晶部、６２ セラミッ
ク層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 保典 茨城県つくば市並木１丁目１番地科学技術 庁無機材質研究所内 (72)発明者 竹川 俊二 茨城県つくば市並木１丁目１番地科学技術 庁無機材質研究所内 Ｆターム(参考） 4G077 AA02 BC36 CF10 EC02 EG29 PB02 PB09
Claims (3)
- 【請求項１】 ＤＣＣＺ法によるＬｉＮｂ１−ｘＴａｘ
Ｏ３（０≦ｘ≦１）単結晶の育成方法において、単結晶
の育成中に原料溶液中に供給する供給原料のうち重量比
で３０％以上の粉末が５００μｍ以上の粒径であること
を特徴とする単結晶の育成方法。 - 【請求項２】 供給原料のうち重量比で３０％以上の粉
末が５００〜２０００μｍの粒径である請求項１に記載
の単結晶の育成方法。 - 【請求項３】 振動を利用した原料輸送機構を用いて原
料を連続供給する請求項１または２に記載の単結晶の育
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000363532A JP4742254B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 単結晶の育成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000363532A JP4742254B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 単結晶の育成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002167299A true JP2002167299A (ja) | 2002-06-11 |
| JP4742254B2 JP4742254B2 (ja) | 2011-08-10 |
Family
ID=18834634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000363532A Expired - Lifetime JP4742254B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 単結晶の育成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4742254B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008266017A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Sharp Corp | 固体材料供給装置、固体材料処理装置および固体材料供給方法 |
| CN103882516A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-25 | 山西中电科新能源技术有限公司 | 多晶硅铸锭炉在线补料方法 |
| JP2023132266A (ja) * | 2022-03-10 | 2023-09-22 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化物単結晶の育成装置と酸化物単結晶の育成方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523070A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-19 | Toshiba Corp | Production of lithium tantalate single crystal |
| JPS59115736A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-04 | Toshiba Corp | シリコン顆粒供給装置 |
| JPS62292698A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-19 | Toshiba Corp | タンタル酸リチウム単結晶の製造方法 |
| JPH05105575A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-27 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体単結晶引上用粒状原料供給装置 |
| JPH05124897A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Toshiba Corp | ＬｉＴａＯ３単結晶材料 |
| JPH07315981A (ja) * | 1994-05-23 | 1995-12-05 | Toshiba Corp | 酸化物単結晶の製造方法、それに用いる酸化物単結晶原料および酸化物単結晶原料の製造方法 |
| JPH09255488A (ja) * | 1996-03-18 | 1997-09-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
| JPH09328400A (ja) * | 1996-06-03 | 1997-12-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | タンタル酸リチウム単結晶の製造方法 |
| JPH1135393A (ja) * | 1997-05-19 | 1999-02-09 | Hitachi Metals Ltd | ストイキオメトリ組成タンタル酸リチウム単結晶、その製造方法及び光素子 |
-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000363532A patent/JP4742254B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523070A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-19 | Toshiba Corp | Production of lithium tantalate single crystal |
| JPS59115736A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-04 | Toshiba Corp | シリコン顆粒供給装置 |
| JPS62292698A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-19 | Toshiba Corp | タンタル酸リチウム単結晶の製造方法 |
| JPH05105575A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-27 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体単結晶引上用粒状原料供給装置 |
| JPH05124897A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Toshiba Corp | ＬｉＴａＯ３単結晶材料 |
| JPH07315981A (ja) * | 1994-05-23 | 1995-12-05 | Toshiba Corp | 酸化物単結晶の製造方法、それに用いる酸化物単結晶原料および酸化物単結晶原料の製造方法 |
| JPH09255488A (ja) * | 1996-03-18 | 1997-09-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
| JPH09328400A (ja) * | 1996-06-03 | 1997-12-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | タンタル酸リチウム単結晶の製造方法 |
| JPH1135393A (ja) * | 1997-05-19 | 1999-02-09 | Hitachi Metals Ltd | ストイキオメトリ組成タンタル酸リチウム単結晶、その製造方法及び光素子 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008266017A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Sharp Corp | 固体材料供給装置、固体材料処理装置および固体材料供給方法 |
| CN103882516A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-25 | 山西中电科新能源技术有限公司 | 多晶硅铸锭炉在线补料方法 |
| JP2023132266A (ja) * | 2022-03-10 | 2023-09-22 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化物単結晶の育成装置と酸化物単結晶の育成方法 |
| JP7797925B2 (ja) | 2022-03-10 | 2026-01-14 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化物単結晶の育成装置と酸化物単結晶の育成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4742254B2 (ja) | 2011-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5493092B2 (ja) | 酸化ガリウム単結晶の製造方法および酸化ガリウム単結晶 | |
| JPWO1999063132A1 (ja) | 単結晶製造装置、単結晶製造方法および単結晶体 | |
| WO1999063132A1 (en) | Apparatus and method for manufacturing monocrystals, and monocrystal | |
| Feigelson | Crystal growth History: Theory and melt growth processes | |
| Zharikov | Problems and recent advances in melt crystal growth technology | |
| JP2002293693A (ja) | テルビウム・アルミニウム・ガーネット単結晶及びその製造方法 | |
| JP3551242B2 (ja) | 酸化物単結晶の製造方法及び装置 | |
| CN102383189B (zh) | 铌锌酸铅-钛酸铅单晶的制备方法 | |
| JP5446241B2 (ja) | 融液組成制御一方向凝固結晶成長装置および結晶成長方法 | |
| JP2002167299A (ja) | 単結晶の育成方法 | |
| JP7125711B2 (ja) | 鉄ガリウム合金の単結晶育成用種結晶の製造方法および鉄ガリウム合金の単結晶育成方法 | |
| JP6039513B2 (ja) | 結晶成長装置および結晶成長方法 | |
| JP2018100202A (ja) | ＬｉＮｂＯ３単結晶の育成方法 | |
| JP6500807B2 (ja) | ＣａＭｇＺｒ置換型ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＳＧＧＧ）単結晶の育成方法 | |
| JP2004203721A (ja) | 単結晶成長装置および成長方法 | |
| JP2929006B1 (ja) | 高品質結晶薄板材料の製造方法 | |
| JP2002356396A (ja) | ランガサイト型単結晶の作製方法 | |
| JP7318884B2 (ja) | 鉄ガリウム合金の単結晶育成方法 | |
| JP2007246320A (ja) | 酸化アルミニウム単結晶の製造方法及び得られる酸化アルミニウム単結晶 | |
| Chani | Micro-Pulling-Down (μ-PD) and Related Growth Methods | |
| JP2022146327A (ja) | ＦｅＧａ合金単結晶の製造方法 | |
| JP7349100B2 (ja) | ＦｅＧａ単結晶育成用種結晶及びＦｅＧａ単結晶の製造方法 | |
| JPS6221790A (ja) | 結晶成長装置および方法 | |
| JPS6046078B2 (ja) | 無機複合酸化物の固溶体組成物の単結晶育成法 | |
| JP2025185431A (ja) | 結晶成長方法、結晶成長装置、およびプログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20010126 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20001226 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20010418 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071005 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20071010 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20071010 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110125 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110222 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110412 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4742254 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |