JP2013209257A - サファイア単結晶及びその製造方法 - Google Patents
サファイア単結晶及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013209257A JP2013209257A JP2012081574A JP2012081574A JP2013209257A JP 2013209257 A JP2013209257 A JP 2013209257A JP 2012081574 A JP2012081574 A JP 2012081574A JP 2012081574 A JP2012081574 A JP 2012081574A JP 2013209257 A JP2013209257 A JP 2013209257A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- crystal
- sapphire
- sapphire single
- crucible
- 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
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/36—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method characterised by the seed, e.g. its crystallographic orientation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/30—Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/20—Aluminium oxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
【解決手段】サファイア単結晶の製造では、ルツボ内のアルミナ融液にc軸サファイア種結晶を浸漬させ、種結晶を回転させながら上方向に引き上げてc軸方向に成長させる。その際、アルミナ融液の液面下で種結晶の結晶成長を進めると共に、種結晶の液中成長部分がルツボの底面に到達しないように種結晶を所定の引き上げ速度で引き上げる。このとき、液中成長部分の側面形状が下方向に突出した略V字形状となるように制御する。
【選択図】図1
Description
図1に示したサファイア単結晶製造装置10を用いてサファイア単結晶の育成を行った。まず原料となるアルミナ粉末をモリブデンルツボに投入し、これをチャンバー内に設置し、抵抗加熱ヒーターで加熱して原料を溶融した。モリブデンルツボには直径225mm、深さ225mmのものを用いた。
次に、単結晶の目標直径を種々変化させた点以外は実施例1と同一条件下でサファイア単結晶の育成を行った。育成する単結晶の目標直径は70、100、150、180(mm)の4条件とした。また、結晶引き上げ速度を3mm/hr、結晶回転速度を12prmとした。
次に、引き上げ中の結晶回転速度を種々変化させた点以外は実施例1と同一条件下でサファイア単結晶の育成を行った。結晶回転速度は6、8、10、18、25、30(rpm)の6条件とした。また、結晶引き上げ速度は3mm/hr、目標直径は100mmとした。
11 チャンバー
12 回転軸
13 支持台
14 モリブデンルツボ
15 抵抗加熱ヒーター
16 回転機構
17 覗き窓
18 シード棒
19 引き上げ機構
20 サファイア単結晶
21 サファイア融液
22 断熱材
23 コントローラ
24 ガス導入口
25 ガス管
26 コンダクタンスバルブ
27 ガス排出口
28 排ガス管
29 コンダクタンスバルブ
30 真空ポンプ
Claims (8)
- ルツボ内のアルミナ融液にc軸サファイア種結晶を浸漬させ、前記種結晶を回転させながら上方向に引き上げて前記種結晶の下端にサファイア単結晶をc軸方向に成長させるサファイア単結晶の製造方法であって、
前記アルミナ融液の液面下で前記サファイア単結晶を成長させると共に、前記融液中で成長する単結晶成長部分が前記ルツボの底面に到達しないように前記種結晶を上方に引き上げることを特徴とするサファイア単結晶の製造方法。 - 前記融液中で成長する単結晶成長部分の側面形状が下方向に突出した略V字形状である、請求項1に記載のサファイア単結晶の製造方法。
- 前記種結晶の引き上げ速度が0.5mm/hr以上10mm/hr以下である、請求項1又は2に記載のサファイア単結晶の製造方法。
- 前記アルミナ融液から引き上げたときの前記融液中で成長する単結晶成長部分の直径が、前記ルツボの直径の2/3倍以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のサファイア単結晶の製造方法。
- 前記種結晶の回転速度が8rpm以上25rpm以下である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のサファイア単結晶の製造方法。
- 前記ルツボにモリブデンルツボを用い、前記モリブデンルツボの周囲に抵抗加熱ヒーターを配置し、前記アルミナ融液を抵抗加熱方式により加熱する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のサファイア単結晶の製造方法。
- 前記アルミナ融液の液面位置よりも上方に引き上げられた単結晶部分の結晶長Aと、前記アルミナ融液の液面下で成長する単結晶部分との結晶長Bとの比B/Aが0.2以上2以下となるように前記サファイア単結晶を引き上げる、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のサファイア単結晶の製造方法。
- 拡径部から直胴部までの単結晶部分の結晶長Aと、縮径部の単結晶部分の結晶長Bとの比B/Aが0.2以上2以下であることを特徴とするサファイア単結晶。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012081574A JP5953884B2 (ja) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | サファイア単結晶の製造方法 |
KR1020130003851A KR101501036B1 (ko) | 2012-03-30 | 2013-01-14 | 사파이어 단결정 및 그의 제조 방법 |
CN2013101069673A CN103361727A (zh) | 2012-03-30 | 2013-03-29 | 蓝宝石单晶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012081574A JP5953884B2 (ja) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | サファイア単結晶の製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013209257A true JP2013209257A (ja) | 2013-10-10 |
JP2013209257A5 JP2013209257A5 (ja) | 2015-04-09 |
JP5953884B2 JP5953884B2 (ja) | 2016-07-20 |
Family
ID=49363950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012081574A Expired - Fee Related JP5953884B2 (ja) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | サファイア単結晶の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5953884B2 (ja) |
KR (1) | KR101501036B1 (ja) |
CN (1) | CN103361727A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014148156A1 (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | 株式会社アライドマテリアル | サファイア単結晶育成用坩堝およびサファイア単結晶育成方法 |
CN109112631A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-01 | 浙江昀丰新材料科技股份有限公司 | 一种蓝宝石c向长晶方法 |
CN111394786A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-10 | 哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司 | 一种用于泡生法生长蓝宝石单晶的异形籽晶结构及其生长方法 |
CN115233299A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-25 | 露笑新能源技术有限公司 | 一种泡生法生长蓝宝石的引晶方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101532265B1 (ko) * | 2013-12-03 | 2015-06-29 | 주식회사 엘지실트론 | 단결정 성장 장치 |
CN104651935B (zh) * | 2014-10-17 | 2017-06-13 | 洛阳西格马炉业股份有限公司 | 一种坩埚上升法制备高品质蓝宝石晶体的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007091540A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | サファイア単結晶の育成方法 |
JP2010150056A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Showa Denko Kk | サファイア単結晶の製造方法 |
JP2010189242A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Showa Denko Kk | サファイア単結晶の製造方法およびサファイア単結晶引き上げ装置 |
JP2011032104A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-17 | Showa Denko Kk | サファイア単結晶およびサファイア単結晶の製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09278592A (ja) * | 1996-04-18 | 1997-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | チタンを含む酸化アルミニウム単結晶の製造方法 |
JP2006151745A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Kyocera Corp | 単結晶の製造方法及びそれらを用いた酸化物単結晶 |
JP2008007353A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | サファイア単結晶育成装置およびそれを用いた育成方法 |
JP4810346B2 (ja) * | 2006-07-31 | 2011-11-09 | 株式会社信光社 | サファイア単結晶の製造方法 |
JP4905171B2 (ja) * | 2007-02-14 | 2012-03-28 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化アルミニウム単結晶の製造方法及びこの方法を用いて得られる酸化アルミニウム単結晶 |
JP4844429B2 (ja) * | 2007-02-26 | 2011-12-28 | 日立化成工業株式会社 | サファイア単結晶の製造方法 |
JP2008266078A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | サファイア単結晶の製造方法 |
JP4835582B2 (ja) * | 2007-11-16 | 2011-12-14 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化アルミニウム単結晶の製造方法 |
JP5004881B2 (ja) * | 2008-06-27 | 2012-08-22 | 京セラ株式会社 | 単結晶育成装置用坩堝、単結晶育成方法、および単結晶育成装置 |
JP2010143781A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Showa Denko Kk | サファイア単結晶の製造方法 |
-
2012
- 2012-03-30 JP JP2012081574A patent/JP5953884B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-01-14 KR KR1020130003851A patent/KR101501036B1/ko active IP Right Grant
- 2013-03-29 CN CN2013101069673A patent/CN103361727A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007091540A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | サファイア単結晶の育成方法 |
JP2010150056A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Showa Denko Kk | サファイア単結晶の製造方法 |
JP2010189242A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Showa Denko Kk | サファイア単結晶の製造方法およびサファイア単結晶引き上げ装置 |
JP2011032104A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-17 | Showa Denko Kk | サファイア単結晶およびサファイア単結晶の製造方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014148156A1 (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | 株式会社アライドマテリアル | サファイア単結晶育成用坩堝およびサファイア単結晶育成方法 |
JP5650869B1 (ja) * | 2013-03-21 | 2015-01-07 | 株式会社アライドマテリアル | サファイア単結晶育成用坩堝およびサファイア単結晶育成方法 |
CN109112631A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-01 | 浙江昀丰新材料科技股份有限公司 | 一种蓝宝石c向长晶方法 |
CN111394786A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-10 | 哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司 | 一种用于泡生法生长蓝宝石单晶的异形籽晶结构及其生长方法 |
CN115233299A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-10-25 | 露笑新能源技术有限公司 | 一种泡生法生长蓝宝石的引晶方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103361727A (zh) | 2013-10-23 |
KR20130111253A (ko) | 2013-10-10 |
JP5953884B2 (ja) | 2016-07-20 |
KR101501036B1 (ko) | 2015-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5953884B2 (ja) | サファイア単結晶の製造方法 | |
JP5831436B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP2011042560A (ja) | サファイア単結晶の製造方法およびサファイア単結晶の製造装置 | |
CN108779577B (zh) | 单晶硅的制造方法 | |
JP4810346B2 (ja) | サファイア単結晶の製造方法 | |
TWI324643B (ja) | ||
WO2010073945A1 (ja) | サファイア単結晶の製造方法 | |
JP4844428B2 (ja) | サファイア単結晶の製造方法 | |
JP2008247706A (ja) | コランダム単結晶の育成方法、コランダム単結晶およびコランダム単結晶ウェーハ | |
JP6547839B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP4844429B2 (ja) | サファイア単結晶の製造方法 | |
JP4930166B2 (ja) | 酸化アルミニウム単結晶の製造方法 | |
JP2016183071A (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP5375636B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
CN105401211B (zh) | 拉制c轴蓝宝石单晶长晶炉及方法 | |
JP6485286B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP4940610B2 (ja) | サファイア単結晶の育成方法 | |
JP6692846B2 (ja) | ScAlMgO4単結晶基板およびその製造方法 | |
JP2006151745A (ja) | 単結晶の製造方法及びそれらを用いた酸化物単結晶 | |
KR100946558B1 (ko) | 커스프 자기장을 이용한 반도체 단결정 제조장치 및 방법 | |
JP2013147361A (ja) | サファイア単結晶およびサファイア単結晶の製造方法 | |
JP5838726B2 (ja) | サファイア単結晶の製造装置及び製造方法 | |
JP6488975B2 (ja) | シリコン単結晶の引上げ方法 | |
RU2560402C1 (ru) | Способ выращивания монокристаллов из расплава | |
JP2021098622A (ja) | 単結晶シリコンインゴットの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150220 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150917 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160419 |
|
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: 20160517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5953884 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |