JP2004182587A - フッ化金属用単結晶引き上げ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャンバー内に配置され、単結晶製造原料の融液が収容される坩堝と、坩堝の周囲を取り囲むように配設した溶融ヒーターと、先端に種結晶を備え、坩堝内に収容された単結晶製造原料の融液と接触される上下動可能な単結晶引き上げ棒と、坩堝の少なくとも上方の単結晶引き上げ域の側周部を取り囲むように、チャンバー内に配設した断熱壁とを備えたフッ化金属用単結晶引き上げ装置であって、断熱壁の上部の上端開口部を閉塞する天井板と、断熱壁と天井板とで囲繞された単結晶引き上げ室とを備え、天井板には、単結晶引き上げ棒を挿入するための挿入孔が少なくとも穿孔されるとともに、天井板の厚み方向の放熱能力が、1000〜50000W/m2・Kである。
【選択図】 図1
Description
結晶成長炉を構成するチャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、単結晶製造原料の融液が収容される坩堝と、
前記坩堝の周囲を取り囲むように配設した溶融ヒーターと、
先端に種結晶を備え、坩堝内に収容された単結晶製造原料の融液と接触される上下動可能な単結晶引き上げ棒と、
前記坩堝の少なくとも上方の単結晶引き上げ域の側周部を取り囲むように、前記チャンバー内に配設した断熱壁と、
を備えたフッ化金属用単結晶引き上げ装置であって、
前記断熱壁の上部の上端開口部を閉塞する天井板と、
前記断熱壁と天井板とで囲繞された単結晶引き上げ室とを備え、
前記天井板には、前記単結晶引き上げ棒を挿入するための挿入孔が少なくとも穿孔されるとともに、
前記天井板の厚み方向の放熱能力が、1000〜50000W/m2・Kであることを特徴とする。
従って、このような本発明によれば、単結晶引き上げ域38において単結晶体36は、緩やか且つ均一に冷却されていき、より安定的に結晶が育成されため、単結晶体がフッ化カルシウム等のフッ化金属であっても、クラックの発生を極めて高度に抑制することができる。
実施例
以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
図1に示される単結晶引き上げ装置を用いて、フッ化カルシウム単結晶体の製造を行った。
実施例1で用いた図1の単結晶引き上げ装置において、天井板44として、タングステン製であり、厚み方向の放熱能力が20000W/m2・Kのものを用いた以外、実施例1と同様に実施してフッ化カルシウム単結晶体を製造した。得られたフッ化カルシウム単結晶体には、クラックの発生は全く観察されず、順調に単結晶の育成が行えていた。
実施例1で用いた図1の単結晶引き上げ装置において、天井板44を除いた以外、実施例1と同様に実施してフッ化カルシウム単結晶体を製造した。その結果、クラックが5本観測された。
実施例1で用いた図1の単結晶引き上げ装置において、天井板44として、
ピッチ系グラファイト成型断熱材であり、厚み方向の放熱能力が15W/m2・Kのものを用いた以外、実施例1と同様に実施してフッ化カルシウム単結晶体を製造しようとした。その結果、結晶は得られなかった。
実施例1で用いた図1の単結晶引き上げ装置において、天井板44として、
ピッチ系グラファイト成型断熱材であり、厚み方向の放熱能力が15W/m2・Kのものを用い、天井板に直径30cmの単結晶引き上げ棒の挿入孔のみを穿孔した(開口面積は、断熱壁26の環囲体の上端開口面積の30%)以外は、実施例1と同様に実施してフッ化カルシウム単結晶体を製造した。その結果、クラックが2本観測された。
単結晶引き上げ装置として、実施例1で用いた図1の装置において、坩堝内直径を9cmとし、天井板44を除き、その他のサイズを比例で小さくしたものを用いた。
12,102;チャンバー
14,104;底壁
16,106;支持軸
18,108;受け台
20,110;坩堝
22,112;原料融液
24,114;溶融ヒーター
26,116;断熱壁
28,118;上壁
30,120;開口部
32,122;単結晶引き上げ棒
33,123;保持具
34,124;種結晶体
36,126;フッ化金属単結晶体
38,;単結晶引き上げ域
40;上端開口部
42;挿入孔
44;天井板
46;単結晶引き上げ室
48,128;覗き窓
50;隔離壁
52;リッド材
54;底部断熱材
56;支持軸気密シール材
58;底部気密シール材
200;単結晶引き上げ装置
202;炉体底部
204;受け台
206;アルミナ台
208;坩堝受け台
210;坩堝
212;アフターヒーター
214;保温筒
216;ジルコニアバブル
218;加熱用高周波コイル
220;上端開口部
222;天井板
224;単結晶引き上げ棒
225;挿入孔
226;種結晶体
228;単結晶体
300;単結晶引き上げ装置
302;チャンバー
304;坩堝
306;ヒーター
308;断熱材
310;内方延設部
312;単結晶引き上げ棒
314;種結晶体
316;原料融液
Claims (7)
- 結晶成長炉を構成するチャンバーと、前記チャンバー内に配置され、単結晶製造原料の融液が収容される坩堝と、前記坩堝の周囲を取り囲むように配設した溶融ヒーターと、先端に種結晶を備え、坩堝内に収容された単結晶製造原料の融液と接触される上下動可能な単結晶引き上げ棒と、前記坩堝の少なくとも上方の単結晶引き上げ域の側周部を取り囲むように、前記チャンバー内に配設した断熱壁と、を備えたフッ化金属用単結晶引き上げ装置であって、
前記断熱壁の上部の上端開口部を閉塞する天井板と、前記断熱壁と天井板とで囲繞された単結晶引き上げ室とを備え、前記天井板には、前記単結晶引き上げ棒を挿入するための挿入孔が少なくとも穿孔されるとともに、前記天井板の厚み方向の放熱能力が、1000〜50000W/m2・Kであることを特徴とするフッ化金属用単結晶引き上げ装置。 - 前記断熱壁の厚み方向の放熱能力が、100W/m2・K以下である請求項1に記載のフッ化金属用単結晶引き上げ装置。
- 前記天井板がグラファイト板であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフッ化金属用単結晶引き上げ装置。
- 前記天井板が、坩堝の上端よりも坩堝の最大内径の50〜500%高い箇所に位置する請求項1から3のいずれかに記載のフッ化金属用単結晶引き上げ装置。
- 前記天井板に形成された穿孔の総開口面積が、断熱壁の環囲体の上端開口面積の5〜60%である請求項1から4のいずれかに記載のフッ化金属用単結晶引き上げ装置。
- 前記フッ化金属が、フッ化カルシウムである請求項1から5のいずれかに記載のフッ化金属用単結晶引き上げ装置。
- 前記坩堝の最大内径が11cm以上である請求項1から6のいずれかに記載のフッ化金属用単結晶引き上げ装置。
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