JP2011504451A - r平面サファイアの方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (27)
- 200mm以上の直径を有するr平面単結晶サファイアウェーハ。
- リネージの不在を示す請求項1に記載のr平面ウェーハ。
- 300mm以上の直径を有するr平面単結晶サファイアウェーハ。
- リネージの不在を示す請求項3に記載のr平面ウェーハ。
- 本質的にr平面配向および150mm以上の幅を有し、検出可能なリネージを全く示さない単結晶サファイアリボン。
- ネック部から測定して250mm超の長さを有する、請求項5に記載の単結晶サファイアリボン。
- ネック部から測定して400mm超の長さを有する請求項5に記載の単結晶サファイアリボン。
- ネック部から測定して600mm超の長さを有する請求項5に記載の単結晶サファイアリボン。
- r平面単結晶サファイアリボンのスプレッドを形成する方法であって、
結晶メルトをr平面配向に播種するステップと;
種結晶を引張ってスプレッドを形成させるステップと;
任意の1インチの引張り長さ増加中の重量増加速度を、先行する1インチの引張り長さ増加についての重量増加速度の2倍未満に制限することにより、スプレッドの幅が0.5インチから最大幅まで増大し始める期間中の結晶の重量増加を制御するステップと、
を含む方法。 - メルトの温度を調整することによって重量増加速度が制御される、請求項9に記載の方法。
- 2本以上のr平面リボンを同時に形成するステップを含む、請求項9に記載の方法。
- yを重量増加速度、xを結晶の引張り長さそしてaおよびbを定数として、r平面単結晶サファイアリボンのスプレッドを形成する方法であって、
0.5インチの引張り長さから最大スプレッド幅まで結晶を引張るステップ、
を含み、ここでこの期間中の重量増加速度が式y=axbに当てはまり、この範囲にわたるr2値が少なくとも0.95である、方法。 - 単結晶サファイアの生産用装置であって、
メルト供給源と;
メルト供給源と流体連通し、第1の能動加熱ゾーン内にあるダイと;
ダイより上に取付けられ、開放上面を画定しかつ第2の独立制御可能な加熱ゾーンを含む断熱された煙突と;
煙突の上面に取付けられ、開放上面の面積の少なくとも50%を覆い、サファイアリボンが開放上面を通して上向きに引張られる時に開放するように構築され配置されている断熱された扉と、
を含む装置。 - ダイが複数のダイ先端部を含む、請求項13に記載の装置。
- リネージ無しのr平面サファイアリボンの生産方法であって、
ダイ開口部の長手方向軸に対し実質的に平行でかつ結晶成長方向に平行なr平面配向を有する種結晶をメルト治具に播種するステップと;
メルト界面においてダイより上で単結晶サファイアを結晶化するステップと;
結晶の重量増加速度が最大重量増加速度の80%未満である一定速度でスプレッドを形成させるステップと、
を含む方法。 - 約65℃/in未満の第1の熱勾配を示す第1の領域内に単結晶サファイアを通過させるステップと;
その後、約20℃/in未満の第2の熱勾配を示す第2の領域内にサファイアを通過させるステップと、
を含み、第1の領域がダイ先端部と隣接し、約2分の1インチ未満の長さを有し、第2の領域が第1の領域に隣接し、少なくとも1インチかつ約6インチ未満の長さを有する、請求項15に記載の方法。 - 第1の領域が約50℃/in未満の第1の熱勾配を示し、第2の領域が約16℃/in未満の第2の熱勾配を示す、請求項16に記載の方法。
- r平面単結晶サファイアの形成方法であって、
ダイ開口部の長手方向軸に対しておよび結晶成長方向に対して実質的に平行なr平面配向を有する種結晶をメルト治具に播種するステップと;
サファイアの主面に対して実質的に垂直なr軸配向を示す単結晶サファイアをダイより上で結晶化するステップと;
約65℃/in未満の第1の熱勾配を示す第1の領域内に単結晶サファイアを通過させるステップと;
その後、約16℃/in未満の第2の熱勾配を示す第2の領域内にサファイアを通過させるステップと、
を含み、第1の領域がダイ先端部と隣接し、約2分の1インチ未満の長さを有し、第2の領域が第1の領域に隣接し、6インチ未満の高さを有する方法。 - サファイアの中心の温度が、ダイより2インチ上まで上昇する前に1850℃未満に降下しない、請求項18に記載の方法。
- サファイアの中心の温度が、第2の領域を退出するに前に1850℃未満に降下しない、請求項18に記載の方法。
- 最大スプレッド速度の80%以下の速度でリボンのスプレッドを形成するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- サファイアの主面の配向が[1−102]から2度未満である、単結晶サファイアを形成させるステップをさらに含む請求項18に記載の方法。
- サファイアの主面の配向が[1−102]から1度未満である、単結晶サファイアを形成させるステップをさらに含む請求項18に記載の方法。
- 単結晶r平面サファイアリボンの生産方法であって、
ダイ開口部の長手方向軸に対しておよび結晶成長方向に対して実質的に平行なr平面配向を有する種結晶をメルト治具に播種するステップと;
重量増加速度を最大重量増加速度の80%未満に制御することにより0.5インチから最大幅までのスプレッド中にリボンの幅を増大させるステップと;
リボンの一部分を摂氏30度未満の温度低下に付す間にダイ先端部より1インチ上の高さまでダイ先端部からリボンのこの部分を引張るステップと、
を含む方法。 - リボンの一部分を摂氏80度未満の温度低下に付す一方でダイ先端部より6インチ上の点までダイ先端部からリボンのこの部分を引張るステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
- 単結晶r平面サファイアリボンの生産方法であって、
ダイ開口部の長手方向軸に対しておよび結晶成長方向に対して実質的に平行なr平面配向を有する種結晶をメルト治具に播種するステップと;
重量増加速度を最大重量増加速度の80%未満で制御することにより0.5インチから最大幅までのスプレッド中にリボンの幅を増大させるステップと;
リボンを摂氏30度未満の温度低下に付す間に、少なくとも1時間ダイ先端部からリボンを引抜くステップと、
を含む方法。 - リボンの一部分を摂氏80度未満の温度低下に付す間に、6時間ダイ先端部からリボンを引抜くステップをさらに含む、請求項26に記載の方法。
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