JP2943430B2 - Method and apparatus for producing single crystal - Google Patents

Method and apparatus for producing single crystal

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JP2943430B2 JP21078691A JP21078691A JP2943430B2 JP 2943430 B2 JP2943430 B2 JP 2943430B2 JP 21078691 A JP21078691 A JP 21078691A JP 21078691 A JP21078691 A JP 21078691A JP 2943430 B2 JP2943430 B2 JP 2943430B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、チョクラルスキ法に
よる単結晶の製造方法および製造装置に関し、特に、G
aAs、InP等のIII−V族化合物半導体、CdT
e等のII−VI族化合物半導体、Si、Ge等の半導
体、LiNbO3 、TiO2 およびBSO等の酸化物な
どの単結晶をチョクラルスキ法に従って製造するための
方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing a single crystal by the Czochralski method, and more particularly to a method for producing a single crystal.
III-V compound semiconductors such as aAs and InP, CdT
The present invention relates to a method and an apparatus for producing a single crystal such as a II-VI compound semiconductor such as e, a semiconductor such as Si and Ge, and an oxide such as LiNbO 3 , TiO 2 and BSO according to the Czochralski method.

【0002】[0002]

【従来の技術】チョクラルスキ法による単結晶の製造に
おいて、多結晶化、双結晶化および転位等の結晶欠陥の
発生を抑制して単結晶を安定に形成するには、形成する
単結晶の直径や固液界面の形状を制御する技術が極めて
重要である。そこで、チョクラルスキ法において、原料
融液を収容するるつぼ内にこれらの制御を行なうための
部材を設け、この部材を介して単結晶を引上げる方法お
よび装置が検討されてきた。
2. Description of the Related Art In the production of a single crystal by the Czochralski method, in order to suppress the occurrence of crystal defects such as polycrystallization, bicrystallization and dislocation and to form a single crystal stably, the diameter of the formed single crystal and A technique for controlling the shape of the solid-liquid interface is extremely important. Therefore, in the Czochralski method, a method and apparatus for providing a member for controlling the above in a crucible containing a raw material melt and pulling a single crystal through the member have been studied.

【0003】たとえば、特開昭57−7897および特
開昭61−63596は、中央に開口を有する成形体を
原料融液上に設けた装置について開示する。これらの装
置では、成形体の開口を通じて単結晶を引上げることに
より、引上げる結晶の形状が制御される。また、特開昭
62−28193は、るつぼに収容された原料融液に逆
円錐形の成形体を浸漬して、成形体内に流れ込んだ原料
融液から単結晶を引上げる方法を開示する。この方法で
は、成形体をるつぼと相対的に移動させることによっ
て、成形体内で形成される過冷却融液部の断面積を変化
させる。この断面積を、種付け、肩部形成、直胴部形
成、および尾部形成の各工程において調節することによ
って、結晶の急成長が抑制される。また、本発明者ら
は、底に連通孔が形成されたコラクルを原料融液に浮か
べ、連通孔よりコラクル内に流入した原料融液から単結
晶を引上げるための方法および装置について検討を行な
ってきた。コラクルは、育成する単結晶の形状および直
径を制御するため、たとえば、次に述べるようにして用
いられる。図20(a)を参照して、るつぼ43内に原
料融液45および液体封止剤47が収容され、その中に
コラクル46が浸漬される。コラクル46は適切な比重
に調整されているので、原料融液上に浮かぶ。浮かんだ
コラクル46内には、連通孔46aを通じて原料融液が
流入する。コラクル内原料融液表面は適当な直径を有す
る。次に図20(b)に示すように、上軸48が下降さ
れ、その下端に設けられた種結晶42がコラクル46内
の原料融液に漬けられる。この時、るつぼ43の周囲に
設けられたヒータ44で、原料融液の温度が調整され
る。次いで図20(c)に示すように、上軸48がゆっ
くりと上昇されて単結晶10が引上げられる。
For example, JP-A-57-7897 and JP-A-61-63596 disclose an apparatus in which a molded body having an opening in the center is provided on a raw material melt. In these apparatuses, the shape of the crystal to be pulled is controlled by pulling the single crystal through the opening of the compact. JP-A-62-28193 discloses a method in which an inverted conical shaped body is immersed in a raw material melt contained in a crucible and a single crystal is pulled from the raw material melt flowing into the formed body. In this method, the sectional area of the supercooled melt formed in the molded body is changed by moving the molded body relative to the crucible. By adjusting the cross-sectional area in each of the steps of seeding, forming the shoulder, forming the straight body, and forming the tail, rapid growth of the crystal is suppressed. In addition, the present inventors have studied a method and an apparatus for floating a collacle having a communication hole formed at the bottom in a raw material melt and pulling a single crystal from the raw material melt flowing into the collacle through the communication hole. Have been. In order to control the shape and diameter of a single crystal to be grown, for example, it is used as described below. Referring to FIG. 20 (a), crucible 43 contains raw material melt 45 and liquid sealant 47, and immersed therein is oracle 46. Since the collacle 46 is adjusted to an appropriate specific gravity, it floats on the raw material melt. The raw material melt flows into the floating collages 46 through the communication holes 46a. The surface of the raw material melt in the oracle has an appropriate diameter. Next, as shown in FIG. 20B, the upper shaft 48 is lowered, and the seed crystal 42 provided at the lower end thereof is immersed in the raw material melt in the oracle 46. At this time, the temperature of the raw material melt is adjusted by a heater 44 provided around the crucible 43. Next, as shown in FIG. 20C, the upper shaft 48 is slowly raised, and the single crystal 10 is pulled up.

【0004】上述した方法および装置は、それぞれ単結
晶を安定に成長させるため提案されてきた。しかしなが
ら、引上げ方向の温度勾配を小さくして結晶を引上げる
場合、または相対的に熱伝導率の小さい結晶を引上げる
場合、上記方法および装置では、転位密度の低い結晶を
製造することがしばしば困難であった。
The above-described methods and apparatuses have been proposed for stably growing single crystals. However, when pulling a crystal by reducing the temperature gradient in the pulling direction, or pulling a crystal having a relatively low thermal conductivity, it is often difficult to produce a crystal having a low dislocation density by the above method and apparatus. Met.

【0005】上記方法または装置を用いる場合、原料融
液からの熱の放出が転位密度を高くする重要な原因の1
つであると考えられた。この熱の放出を抑制するため、
種々の方法または手段が提案されてきた。たとえば、実
開昭60−172772は、原料融液からの熱対流を抑
制するために、結晶引上げ軸の長手方向に熱遮蔽板を少
なくとも1枚設けた結晶引上げ装置を開示している。ま
た、特開昭60−81089は、長尺のるつぼを使用
し、結晶引上げ軸に設けられた熱線を反射するためのリ
フレクタと上記るつぼの側壁とで原料融液を覆いながら
結晶を引上げていく方法を開示している。さらに、特開
昭60−118699は、るつぼ上方に、結晶引上げ軸
を通しながら原料融液からの熱輻射および熱対流を抑制
するための部材を設けた装置を開示している。
When the above method or apparatus is used, heat release from the raw material melt is one of the important causes for increasing the dislocation density.
Was thought to be one. To suppress this heat release,
Various methods or means have been proposed. For example, Japanese Utility Model Application Laid-open No. Sho 60-172772 discloses a crystal pulling apparatus in which at least one heat shield plate is provided in a longitudinal direction of a crystal pulling axis in order to suppress heat convection from a raw material melt. Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-81089 discloses that a long crucible is used to pull up a crystal while covering a raw material melt with a reflector provided on a crystal pulling shaft for reflecting a heat ray and a side wall of the crucible. A method is disclosed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-118699 discloses an apparatus in which a member for suppressing heat radiation and heat convection from a raw material melt while passing through a crystal pulling shaft is provided above a crucible.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】輻射または対流を抑制
するための部材を設けた従来の装置または方法は、転位
密度の低い結晶の製造を可能にする。しかしながら、引
上げ方向の温度勾配を小さくして結晶を引上げる場合、
または相対的に熱伝導率の小さい結晶を引上げる場合、
これらの方法または装置では、特に引上げ開始時に結晶
の急成長を抑制することがしばしば困難であった。結晶
が急成長することにより、双晶や多結晶が形成されて、
単結晶を再現性よく製造することが困難になった。ま
た、特にCdTe等の熱伝導率の小さい材料の結晶を引
上げる場合、引上げ開始時の急成長のため、単結晶を再
現性よく引上げることが困難であった。
A conventional apparatus or method provided with a member for suppressing radiation or convection enables production of a crystal having a low dislocation density. However, when pulling the crystal by reducing the temperature gradient in the pulling direction,
Or when pulling a crystal with relatively low thermal conductivity,
With these methods or devices, it has often been difficult to suppress the rapid growth of crystals, especially at the start of pulling. Due to the rapid growth of crystals, twins and polycrystals are formed,
It has become difficult to produce single crystals with good reproducibility. In addition, when pulling a crystal of a material having a low thermal conductivity, such as CdTe, it is difficult to pull a single crystal with good reproducibility due to rapid growth at the start of pulling.

【0007】GaAsおよびCdTe等の結晶を引上げ
る場合、先に述べたように、引上時における結晶の急成
長は、原料融液からの熱の放出が重要な原因となってい
る。従来の装置または方法では、結晶引上げ時において
この熱放出を効果的に抑制するには不十分であると考え
られた。この熱放出の大部分は、輻射によると考えられ
たため、熱放出を効果的に抑制するには輻射を効果的に
遮断する必要があった。この輻射を、原料融液により近
い場所で遮断すればするほど、熱放出は効果的に抑制さ
れる。従来の装置のように、るつぼ上方で輻射を遮断す
る機構は不十分であり、もっと原料融液に近い場所から
輻射を遮断する必要があった。また、従来のような結晶
引上げ軸を下降させて輻射遮断部材を原料に近づけるこ
とにより、初めて熱放出の抑制効果が向上する方法また
は装置でも、輻射の遮断が不十分であると考えられた。
[0007] When pulling a crystal such as GaAs or CdTe, as described above, rapid growth of the crystal during pulling is an important cause due to the release of heat from the raw material melt. Conventional devices or methods were considered insufficient to effectively suppress this heat release during crystal pulling. Most of this heat release was thought to be due to radiation, so it was necessary to effectively block the radiation to effectively suppress heat release. The more this radiation is blocked at a location closer to the raw material melt, the more effectively heat release is suppressed. The mechanism for blocking radiation above the crucible as in the conventional apparatus is insufficient, and it has been necessary to block radiation from a place closer to the raw material melt. Further, even with a method or apparatus in which the effect of suppressing heat release is improved for the first time by lowering the crystal pulling shaft and bringing the radiation blocking member closer to the raw material as described above, it was considered that the blocking of radiation was insufficient.

【0008】この発明の目的は、引上げ方向の温度勾配
が小さい場合において、特に引上げ開始時、原料融液か
らの輻射を効果的に遮断することによって、引上げる結
晶の急成長を十分抑制することができ、かつ転位密度の
低い結晶を育成することができる方法および装置を提供
することにある。
An object of the present invention is to sufficiently suppress rapid growth of a crystal to be pulled by effectively blocking radiation from a raw material melt when a temperature gradient in a pulling direction is small, particularly at the start of pulling. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus capable of growing a crystal having a low dislocation density.

【0009】この発明の他の目的は、熱伝導率の小さい
材料(たとえばCdTe)について単結晶を引上げる場
合において、特に引上げ開始時、輻射を効果的に遮断す
ることによって、結晶の急成長を十分抑制することがで
き、かつ転位密度の低い結晶を育成することができる方
法および装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to reduce the rapid growth of crystals by effectively blocking radiation when pulling a single crystal of a material having a low thermal conductivity (eg, CdTe), especially at the start of pulling. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus capable of sufficiently suppressing the growth of a crystal having a low dislocation density.

【0010】この発明の他の目的は、結晶の急成長を効
果的に抑制することによって、高い歩留りで単結晶を製
造することができる方法および装置を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of producing a single crystal at a high yield by effectively suppressing the rapid growth of the crystal.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に従う単結晶の
製造方法は、原料融液へ結晶引上げ軸の下端に取付けら
れる種結晶を接触させた後、種結晶を結晶引上げ軸によ
り引上げて単結晶を育成していく方法において、原料融
液を流入させるための連通孔を底部に備え、上部に開口
を有するコラクルを原料融液に設ける工程と、コラクル
上に、中心に種結晶を通すための開口を有する第1の部
材を乗せてコラクル内原料融液の表面を覆うことによ
り、原料融液からコラクル上方への輻射を遮断する第1
の輻射遮断工程と、原料融液に種結晶を接触させる際、
結晶引上げ軸に支持される第2の部材で開口を覆うこと
により、開口を通じての輻射を遮断する第2の輻射遮断
工程と、第1の部材および第2の部材により輻射を遮断
しながら、結晶引上げ軸を下降させて種結晶を原料融液
に接触させる種付け工程と、種付け工程の後、第1の部
材および第2の部材により輻射を遮断しながら、結晶引
上げ軸を上昇させて単結晶の肩部を育成する肩部育成工
程と、肩部育成工程の後、結晶引上げ軸とともに第1の
部材を引上げながら、コラクル内の原料融液より単結晶
の直胴部を育成する直胴部育成工程とを備えている。
According to a method for producing a single crystal according to the present invention, a seed crystal attached to the lower end of a crystal pulling shaft is brought into contact with a raw material melt, and the seed crystal is pulled up by the crystal pulling shaft. In the method of growing, a communication hole for inflow of the raw material melt is provided at the bottom part, a step of providing a collacle having an opening at the top in the raw material melt, and passing a seed crystal at the center on the collacle. The first member having an opening is placed thereon to cover the surface of the raw material melt in the oracle, thereby blocking radiation from the raw material melt to the upper part of the oracle.
When the seed crystal is brought into contact with the raw material melt,
A second radiation blocking step of blocking radiation through the opening by covering the opening with a second member supported by the crystal pulling shaft; and forming a crystal while blocking radiation by the first member and the second member. A seeding step of lowering the pulling axis to bring the seed crystal into contact with the raw material melt; and, after the seeding step, raising the crystal pulling axis while blocking the radiation by the first member and the second member, thereby forming a single crystal. A shoulder growing step for growing a shoulder, and after the shoulder growing step, a straight body growing a single crystal straight body from the raw material melt in the coll while pulling up the first member together with the crystal pulling shaft. And a process.

【0012】この発明に従って、第1の輻射遮断工程か
ら肩部育成工程に至る間、第1の部材の上方に設けら
れ、かつ第2の部材を通すための開口を有する第3の部
材を用いて第1の部材を覆うことにより、輻射をさらに
遮断することができる。
According to the present invention, a third member provided above the first member and having an opening for passing the second member is used during the period from the first radiation blocking step to the shoulder growing step. By covering the first member with the above, radiation can be further blocked.

【0013】上記第1の部材は、できるだけ原料融液表
面に近いところで原料融液を覆う方が望ましい。たとえ
ば、第1の部材が原料融液表面の上方50mm以内で原
料融液表面を覆えば、輻射を効果的に遮断することがで
きる。
It is desirable that the first member covers the raw material melt as close to the surface of the raw material melt as possible. For example, if the first member covers the surface of the raw material melt within 50 mm above the surface of the raw material melt, radiation can be effectively blocked.

【0014】また、この発明に従って、第1の部材と第
2の部材を一体化させた単一の部材で輻射を遮断しても
よい。
According to the present invention, the radiation may be blocked by a single member in which the first member and the second member are integrated.

【0015】またさらに、第1の輻射遮断工程から肩部
育成工程にいたる間、原料融液の表面および上方に、熱
源からの輻射を行なってもよい。
Further, during the period from the first radiation blocking step to the shoulder growing step, radiation from the heat source may be performed on the surface and above the raw material melt.

【0016】以上に示してきたこの発明に従う方法は、
原料融液上に液体封止剤を設けて単結晶を引上げていく
液体封止引上げ法に従うことができる。また、この発明
に従う方法は、原料成分を含む加圧雰囲気下で行なうこ
ともできる。
The method according to the invention, which has been shown above,
A liquid sealing pulling method in which a single crystal is pulled by providing a liquid sealing agent on the raw material melt can be used. Further, the method according to the present invention can be carried out under a pressurized atmosphere containing raw material components.

【0017】さらにこの発明に従う方法は、熱伝導率の
小さな結晶を育成していくために特に有用である。この
発明の方法は、たとえば、CdTe結晶またはZn、S
e、Mn、In、GaもしくはClなどを不純物として
含有するCdTe結晶を育成するための方法とすること
ができる。
Further, the method according to the present invention is particularly useful for growing crystals having low thermal conductivity. For example, the method of the present invention can be applied to a CdTe crystal or Zn, S
A method for growing a CdTe crystal containing e, Mn, In, Ga, Cl, or the like as an impurity can be used.

【0018】この発明に従う単結晶の製造装置は、原料
融液を収容するるつぼと、るつぼを支持する下軸と、る
つぼの周囲に配置された加熱ヒータと、るつぼ内に設け
られ、上部に開口を有し、底部に原料融液を流入させる
ための連通孔を備えるコラクルと、原料融液から単結晶
を引上げるため下端に種結晶が取付けられる回転昇降可
能な上軸と、中心部に種結晶を通すための開口を有し、
かつコラクル内原料融液から上方への輻射を遮断するた
め、コラクル上に移動可能に載置されて原料融液の表面
を覆う第1の輻射遮断部材と、第1の輻射遮断部材の開
口を通じての輻射を遮断するため、上軸に支持されて上
記開口を覆う第2の輻射遮断部材とを備えている。
An apparatus for producing a single crystal according to the present invention includes a crucible for accommodating a raw material melt, a lower shaft for supporting the crucible, a heater disposed around the crucible, and an opening at the top provided in the crucible. Having a communication hole at the bottom for allowing the raw material melt to flow, an upper shaft capable of rotating and elevating a seed crystal at the lower end for pulling a single crystal from the raw material melt, and a seed at the center. It has an opening for passing the crystal,
And, in order to block upward radiation from the raw material melt in the collacle, a first radiation blocking member movably mounted on the collacle and covering the surface of the raw material melt, and an opening of the first radiation blocking member. And a second radiation blocking member supported by the upper shaft and covering the opening.

【0019】この発明に従うコラクルは、育成する単結
晶の形状および直径を制御するため、るつぼ内に設けら
れて原料融液を収容する成形体を指す。コラクルは、高
温において安定で、原料融液と反応せず、かつ育成する
単結晶を汚染することのない材料で形成されることが望
ましい。コラクルを形成する材料として、たとえば、カ
ーボン、石英、BN、PBN、AlN、PBNコートカ
ーボン、GCコートカーボンおよびPGコートカーボン
などを挙げることができる。この発明に従う装置におい
て、コラクルは、るつぼ内の原料融液に浮かべてもよい
し、他の部材に固定してるつぼ内に設けてもよい。
The crush according to the present invention refers to a molded body provided in a crucible and containing a raw material melt in order to control the shape and diameter of a single crystal to be grown. The collacle is desirably formed of a material that is stable at a high temperature, does not react with the raw material melt, and does not contaminate the growing single crystal. Examples of the material forming the collages include carbon, quartz, BN, PBN, AlN, PBN-coated carbon, GC-coated carbon, and PG-coated carbon. In the apparatus according to the present invention, the collages may be floated on the raw material melt in the crucible, or may be fixed in another member and provided in the crucible.

【0020】また、この発明に従う装置は、第2の輻射
遮断部材を通すための開口を有し、第1の輻射遮断部材
の上方において輻射をさらに遮断するため第1の輻射遮
断部材を覆う第3の輻射遮断部材を備えることができ
る。上記第1の輻射遮断部材は、輻射の遮断効果を向上
させるため、できるだけ原料融液表面に近いところで原
料融液を覆う方が望ましい。たとえば、第1の輻射遮断
部材が原料融液表面の上方50mm以内で原料融液表面
を覆えば、輻射をより効果的に遮断することができる。
Further, the device according to the present invention has an opening for passing the second radiation blocking member, and covers the first radiation blocking member to further block radiation above the first radiation blocking member. 3 radiation blocking members can be provided. It is desirable that the first radiation blocking member covers the raw material melt as close to the raw material melt surface as possible in order to improve the radiation blocking effect. For example, if the first radiation blocking member covers the surface of the raw material melt within 50 mm above the surface of the raw material melt, radiation can be more effectively blocked.

【0021】さらに、この発明に従う装置において、第
1の輻射遮断部材と第2の輻射遮断部材を一体化しても
よい。
Further, in the device according to the present invention, the first radiation blocking member and the second radiation blocking member may be integrated.

【0022】また、上記第1の輻射遮断部材は、開口直
径の異なる複数の円板状部材を積み重ねて構成すること
ができる。
Further, the first radiation blocking member can be formed by stacking a plurality of disk-shaped members having different opening diameters.

【0023】以上に述べてきた輻射遮断部材は、原料融
液からの熱の輻射を遮蔽できるものであり、高温におい
て安定で、しかも育成する単結晶を汚染することなのな
い材料で形成されることが望ましい。この部材を形成す
る材料として、たとえば、カーボン、PG、BN、PB
N、アルミナ、ジルコニア、石英(不透明なもの)、A
lN、SiN、ベリリア、Mo、W、Taおよびこれら
の複合材料等を挙げることができる。
The radiation blocking member described above can block heat radiation from the raw material melt, and is made of a material that is stable at high temperatures and does not contaminate the grown single crystal. Is desirable. As a material for forming this member, for example, carbon, PG, BN, PB
N, alumina, zirconia, quartz (opaque), A
Examples include 1N, SiN, beryllia, Mo, W, Ta, and composite materials thereof.

【0024】またさらに、この発明に従う装置は、加熱
ヒータからの輻射を原料融液の表面および上方に到達さ
せるための手段をさらに備えることができる。この手段
は、たとえば、加熱ヒータからの輻射をるつぼを通じて
原料融液の表面および上方に到達させるため、るつぼ上
部に形成された窓とすることができる。この窓は、何も
嵌め込まれていない空洞とすることができる一方、石英
またはPBNなどの熱線を透過しやすく、かつ原料融液
を汚染しない適当な材料を嵌め込んだものとすることも
できる。また、その他の手段としては、るつぼにおいて
少なくともその上部に石英またはPBNなどの透光性セ
ラミックスを使用することにより、加熱ヒータからの熱
線をるつぼ上部を通して原料融液の表面および上部に輻
射できるようにしたものを挙げることができる。
Still further, the apparatus according to the present invention can further include a means for causing radiation from the heater to reach the surface of the raw material melt and upward. This means may be, for example, a window formed on the upper part of the crucible so that the radiation from the heater reaches the surface of the raw material melt and upward through the crucible. The window can be a hollow with nothing fitted, or it can be fitted with a suitable material that is permeable to heat rays such as quartz or PBN and does not contaminate the raw material melt. Further, as another means, by using a translucent ceramic such as quartz or PBN at least in the upper part of the crucible, heat rays from the heater can be radiated to the surface and the upper part of the raw material melt through the upper part of the crucible. Can be mentioned.

【0025】また、以上に示してきたこの発明に従う装
置において、原料融液上には液体封止剤を設けてもよ
い。さらに、この発明に従う装置は、単結晶を揮発性原
料成分の雰囲気下で引上げていくため、密閉容器をさら
に備えてもよい。
In the apparatus according to the present invention described above, a liquid sealant may be provided on the raw material melt. Further, the apparatus according to the present invention may further include a closed vessel for pulling the single crystal under the atmosphere of the volatile raw material component.

【0026】[0026]

【作用】この発明に従う方法または装置において、コラ
クル上に載置された第1の部材でコラクル内原料融液の
表面を覆うことにより、原料融液からの輻射は、第1の
部材の開口を通じるものを除いて遮断される。このよう
にして輻射は種付けの前に相当量が遮断される。次に、
原料融液に種結晶を接触させるに際し、結晶引上げ軸に
支持される第2の部材によって、第1の部材の開口を通
じての輻射が遮断される。これにより、原料融液表面か
らの輻射全体が実質的に遮断される。さらに、結晶引上
げ軸を下降させて種結晶を融液に接触させる種付け工程
でも、第2の部材は第1の部材の開口を覆っているた
め、輻射は遮断されたままである。種付けの後、結晶の
肩部を育成する段階においても、第1および第2の部材
によって輻射全体は実質的に遮断されている。このよう
にして輻射を遮断しながら引上げを開始すれば、結晶の
急成長が再現性よく阻止される。その結果、結晶肩部育
成時において双結晶または多結晶の発生が顕著にくい止
められる。肩部育成の後、第1の部材は結晶引上げ軸と
ともに引上げられる。このように第1の部材をコラクル
上に載置したため、原料融液表面に非常に近い場所で輻
射を遮断することができるようになった。しかも、第1
の部材は結晶を引上げていくに従って引上げ軸とともに
引上げることができるので、その開口部は引上げる結晶
を通す必要がなく、種結晶を通すだけの大きさで十分で
ある。このため、第1部材開口部を通じての輻射量は最
小限にくい止められる。
In the method or the apparatus according to the present invention, by covering the surface of the raw material melt in the coll with the first member mounted on the coll, radiation from the raw material melt causes the opening of the first member to pass through. It will be shut off except for those that can communicate. In this way, a considerable amount of radiation is blocked before seeding. next,
When the seed crystal is brought into contact with the raw material melt, radiation through the opening of the first member is blocked by the second member supported by the crystal pulling shaft. Thereby, the entire radiation from the surface of the raw material melt is substantially blocked. Further, in the seeding step in which the seed pulling shaft is lowered to bring the seed crystal into contact with the melt, the radiation is still blocked because the second member covers the opening of the first member. After the seeding, the entire radiation is substantially blocked by the first and second members even at the stage of growing the shoulder of the crystal. If the pulling is started while blocking the radiation in this way, rapid growth of the crystal is prevented with good reproducibility. As a result, generation of a bicrystal or a polycrystal during growth of the crystal shoulder can be suppressed. After shoulder growth, the first member is pulled with the crystal pulling axis. Since the first member is placed on the collage as described above, radiation can be blocked at a location very close to the surface of the raw material melt. And the first
Since the member can be pulled up with the pulling axis as the crystal is pulled up, the opening does not need to pass through the crystal to be pulled up, and it is sufficient that the opening is large enough to pass the seed crystal. For this reason, the amount of radiation through the first member opening is hardly minimized.

【0027】加えて、第3の部材を用いれば、第1の部
材を介して逃げていく熱線を第3の部材で遮断すること
ができる。また、第2の部材を引上げ軸とともに第3の
部材の開口を通じてその下に移動させれば、第2の部材
は第3の部材によって覆われる。このとき、第2の部材
を介して逃げていく熱線を第3の部材で遮断することが
できる。これら3つの部材による輻射の遮断は、特に、
これら部材上方の温度が低い場合に効果的である。
In addition, when the third member is used, the heat rays escaping through the first member can be blocked by the third member. If the second member is moved below the third member together with the pulling shaft through the opening of the third member, the second member is covered by the third member. At this time, the heat rays escaping through the second member can be blocked by the third member. Interception of radiation by these three members, in particular,
It is effective when the temperature above these members is low.

【0028】さらに第1の輻射遮断工程から結晶の肩部
育成に至る間、原料融液の表面および上方へ熱線を輻射
することによって、原料融液の冷却をより一層抑制する
ことができる。この熱線の輻射により、肩部育成におけ
る結晶の急成長はさらにくい止められる。
Further, during the period from the first radiation blocking step to the growth of the shoulder portion of the crystal, the cooling of the raw material melt can be further suppressed by radiating the heat rays to the surface and upward of the raw material melt. Due to the radiation of the heat rays, the rapid growth of the crystal in growing the shoulder is hardly stopped.

【0029】以上のようにして原料融液からの熱の放出
を抑制すれば、熱伝導率の小さい結晶の育成および引上
げ方向の温度勾配を小さくした結晶の育成において、肩
部育成時の急成長を抑えることにより多結晶および双結
晶の発生を顕著に抑制することができる。
By suppressing the release of heat from the raw material melt as described above, in the growth of crystals having a small thermal conductivity and the growth of crystals having a reduced temperature gradient in the pulling direction, rapid growth during the growth of the shoulder portion is achieved. , The generation of polycrystals and bicrystals can be significantly suppressed.

【0030】また、この発明に従って原料融液に浸漬さ
れるコラクルは、そこから結晶を引上げていく原料融液
表面の直径を一定に保つ。これは、コラクル内に原料融
液を導入させることによって、引上げに必要な原料融液
の供給量を適切に制御することができるからである。こ
のようにしてコラクルを設けることにより、なだらかな
形状の結晶肩部を確実に育成した後、引上げる結晶の直
胴部直径を制御することができる。
Further, according to the present invention, the collage immersed in the raw material melt keeps the diameter of the surface of the raw material melt from which crystals are pulled constant. This is because the supply amount of the raw material melt required for pulling can be appropriately controlled by introducing the raw material melt into the collage. By providing the collages in this way, it is possible to control the diameter of the straight body of the crystal to be pulled after the crystal shoulder having a gentle shape is surely grown.

【0031】[0031]

【実施例】以下にこの発明に従う第1の実施例について
示す。図1は、第1の実施例において用いられた単結晶
の製造装置を模式的に示している。また、図2は図1に
示す装置を用いて単結晶を形成していく様子を示してい
る。図1を参照して、この装置では、チャンバ12内に
おいて、原料融液5を収容するるつぼ3が回転可能な下
軸11に支持されて設けられる。るつぼ3の周囲にはヒ
ータ4が配設される。るつぼ3内には、原料融液5に浮
かぶようにコラクル6が設けられる。コラクル6にはそ
の底部に連通孔6aが形成され、原料融液5をその中に
導入するようになっている。また、コラクル6上には、
環状の第1の輻射遮断部材(以下に第1の部材と略記)
1が載置され、コラクル6内の原料融液を保温するよう
になっている。コラクル6および第1の部材1をそれぞ
れ図3および図4に示す。コラクル6は、底に連通孔6
aを有する逆円錐状の成形体である。第1の部材は中心
に開口1aを有する円板状の成形体である。また、原料
融液5の表面は液体封止剤7で覆われている。るつぼ3
の中心部上方には、結晶を引上げるための回転昇降可能
な上軸8が設けられる。以上のように構成される装置に
おいて、上軸8の下端には、種結晶2とともに第2の輻
射遮断部材(以下に第2の部材と略記)9が取付けられ
る。第2の部材9は図1および図5に示すように、円筒
状の輻射遮断筒9aに円板形の輻射遮断板9bをピスト
ンのように移動可能に設けた構造を有する。輻射遮断板
9bの中心部には、上軸8の下端および種結晶2が取付
けられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment according to the present invention will be described below. FIG. 1 schematically shows an apparatus for manufacturing a single crystal used in the first embodiment. FIG. 2 shows how a single crystal is formed using the apparatus shown in FIG. Referring to FIG. 1, in this apparatus, a crucible 3 containing a raw material melt 5 is provided in a chamber 12 while being supported by a rotatable lower shaft 11. A heater 4 is provided around the crucible 3. In the crucible 3, a collacle 6 is provided so as to float on the raw material melt 5. A communication hole 6a is formed in the bottom of the collacle 6 so that the raw material melt 5 is introduced therein. Also, on the oracle 6
Annular first radiation blocking member (hereinafter abbreviated as first member)
1 is placed, and the raw material melt in the collacle 6 is kept warm. The oracle 6 and the first member 1 are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. The collacle 6 has a communication hole 6 at the bottom.
It is an inverted conical shaped body having a. The first member is a disk-shaped molded body having an opening 1a at the center. The surface of the raw material melt 5 is covered with a liquid sealant 7. Crucible 3
An upper shaft 8 is provided above a central portion of the crystal, which is rotatable up and down for pulling a crystal. In the apparatus configured as described above, a second radiation blocking member (hereinafter abbreviated as a second member) 9 is attached to the lower end of the upper shaft 8 together with the seed crystal 2. As shown in FIGS. 1 and 5, the second member 9 has a structure in which a circular radiation blocking plate 9b is provided on a cylindrical radiation blocking cylinder 9a so as to be movable like a piston. The lower end of the upper shaft 8 and the seed crystal 2 are attached to the center of the radiation blocking plate 9b.

【0032】このような装置を用いて単結晶の育成を行
なう手順を以下に説明する。るつぼ3内に原料融液5お
よび液体封止剤7を収容し、ヒータ4によって原料融液
の温度を制御する。コラクル6を原料融液5に浸漬した
状態で、コラクル6上に第1の部材1を乗せる。このと
き、コラクル6は適当な浮力に調整されているので第1
の部材1とともに原料融液5に浮かぶ。浮かんだ状態で
コラクル6内には原料融液が満たされ、その融液表面は
適当な直径となる。この状態で、上軸8を下降させて種
結晶2および第2の部材9を下ろしていくと、まず図2
(a)に示すように、第2の部材9の輻射遮断筒9aが
第1の部材1上に乗る。この状態において、第1の部材
の開口1aは、第2の部材9で覆われてしまう。このよ
うにして、コラクル6内の原料融液から開口1aを通じ
ての輻射は遮断される。輻射が遮断された状態で上軸を
さらに下降させていくと、第2の部材9において輻射遮
断板9bが輻射遮断筒9a内をスライドして下降し、図
2(b)に示すように種結晶2が原料融液5に浸漬され
る。種付けの後、上軸8を回転させながら引上げていく
と、図2(c)に示すように単結晶の肩部10aが形成
されていく。種付けから肩部形成までの間は、第2の部
材9が第1の部材1上に乗ったままである。しかも、輻
射遮断板9bは輻射遮断筒9a内を摺動するので、第1
の部材1の開口1aは第2の部材9で覆われたままであ
る。したがって、コラクルの開口からの放熱が十分に抑
制された状態で種付けが行なわれ、次いで単結晶が引上
げられていく。さらに、上軸8を引上げていくと、図2
(d)に示すように、形成された単結晶の肩部10aに
第1の部材1が乗り、さらにその上に第2の部材9が乗
った状態で単結晶の直胴部10bが形成されていく。こ
のようにして、第1および第2の部材により原料融液の
表面全体を覆って種付けおよび肩部形成が行なわれるの
で、種付け後の結晶の急成長を起こすことなく、多結晶
および双結晶等の発生を阻止して単結晶を再現性よく育
成していくことができる。
The procedure for growing a single crystal using such an apparatus will be described below. The raw material melt 5 and the liquid sealant 7 are accommodated in the crucible 3, and the temperature of the raw material melt is controlled by the heater 4. The first member 1 is placed on the collacle 6 with the collacle 6 immersed in the raw material melt 5. At this time, since the oracle 6 is adjusted to an appropriate buoyancy, the first
Floats on the raw material melt 5 together with the member 1. In the floating state, the material melt is filled in the collacle 6, and the surface of the melt has an appropriate diameter. In this state, when the upper shaft 8 is lowered to lower the seed crystal 2 and the second member 9, first, FIG.
As shown in (a), the radiation blocking cylinder 9a of the second member 9 rides on the first member 1. In this state, the opening 1a of the first member is covered by the second member 9. In this manner, radiation from the raw material melt in the collacle 6 through the opening 1a is blocked. When the upper shaft is further lowered in a state where the radiation is blocked, the radiation blocking plate 9b in the second member 9 slides down in the radiation blocking cylinder 9a and descends as shown in FIG. Crystal 2 is immersed in raw material melt 5. After seeding, when the upper shaft 8 is pulled up while rotating, a shoulder portion 10a of a single crystal is formed as shown in FIG. 2 (c). The second member 9 remains on the first member 1 from seeding to shoulder formation. Moreover, since the radiation blocking plate 9b slides inside the radiation blocking cylinder 9a, the first
The opening 1 a of the member 1 is still covered with the second member 9. Therefore, seeding is performed in a state where heat radiation from the opening of the collage is sufficiently suppressed, and then the single crystal is pulled up. Further, when the upper shaft 8 is pulled up, FIG.
As shown in (d), the first member 1 rides on the shoulder portion 10a of the formed single crystal, and the straight body portion 10b of the single crystal is formed with the second member 9 riding thereon. To go. In this manner, seeding and shoulder formation are performed by covering the entire surface of the raw material melt with the first and second members, so that the crystal after seeding does not rapidly grow and polycrystals, bicrystals, etc. Can be prevented and a single crystal can be grown with good reproducibility.

【0033】図1に示す装置を用いて、引上げ方向の温
度勾配が5〜10℃/cmと非常に小さい条件でGaA
s単結晶の成長を行なった。装置において、るつぼ3は
4インチ径のPBN製、コラクル6は厚み10mmのB
N製で、内部に収容される原料融液の直径が55mmと
なるよう設計されている。第1の部材1は、コラクル6
の開口直径よりやや大きな内径を有する中空円板形状
で、厚さ5mmのカーボン製である。第1の部材1の開
口の直径は10mmであった。また第2の部材9は、厚
さが5mmのカーボン製であり、輻射遮断板9bの直径
は20mm、輻射遮断筒9aの上部開口径は15mmそ
の長さは40mmであった。るつぼ3内には、GaAs
多結晶1.5kgと液体封止剤(B2 3 )200gが
チャージされた。チャンバ12内はArガスで10kg
/cm2 に加圧された。4mm角、30mm長のGaA
s<100>種結晶2を輻射遮断板9bを介して上軸8
の下端に取付けた。ヒータ4で原料多結晶を加熱溶融し
た。上軸8を下降して原料融液に種結晶2を浸した後、
原料融液を結晶成長温度に調整し、上軸8の引上げ速度
を5mm/h、上軸8の回転速度を5rpm、下軸11
の回転速度を10rpmとして単結晶を成長させていっ
た。その結果、肩部のコーンアングルが90°、直胴部
の直径が55mm、長さが100mmのGaAs単結晶
を育成することができた。得られた単結晶の転位密度
は、1000cm- 2 〜1500cm- 2 と低く、結晶
欠陥がほとんど見られない良好な結晶であることが確認
された。また、引上げた結晶の単結晶化率は90%であ
った。
Using the apparatus shown in FIG. 1, GaAs was used under the condition that the temperature gradient in the pulling direction was as small as 5 to 10 ° C./cm.
An s single crystal was grown. In the apparatus, the crucible 3 is made of PBN having a diameter of 4 inches, and the collacle 6 is made of B having a thickness of 10 mm.
It is made of N and is designed so that the diameter of the raw material melt accommodated therein is 55 mm. The first member 1 includes a collacle 6
Is a hollow disk shape having an inner diameter slightly larger than the opening diameter of 5 mm, and is made of carbon having a thickness of 5 mm. The diameter of the opening of the first member 1 was 10 mm. The second member 9 was made of carbon having a thickness of 5 mm, the diameter of the radiation blocking plate 9b was 20 mm, the upper opening diameter of the radiation blocking cylinder 9a was 15 mm, and the length was 40 mm. In the crucible 3, GaAs
Polycrystalline 1.5kg and liquid encapsulant (B 2 O 3) 200g was charged. 10 kg of Ar gas in chamber 12
/ Cm 2 . 4 mm square, 30 mm long GaAs
The s <100> seed crystal 2 is placed on the upper shaft 8 via the radiation blocking plate 9b.
Attached to the lower end of the The raw material polycrystal was heated and melted by the heater 4. After descending the upper shaft 8 and immersing the seed crystal 2 in the raw material melt,
The raw material melt was adjusted to the crystal growth temperature, the pulling speed of the upper shaft 8 was 5 mm / h, the rotation speed of the upper shaft 8 was 5 rpm, and the lower shaft 11 was rotated.
At a rotation speed of 10 rpm to grow a single crystal. As a result, a GaAs single crystal with a cone angle of 90 ° at the shoulder, a diameter of the straight body of 55 mm, and a length of 100 mm could be grown. The dislocation density of the obtained single crystal, 1000cm - 2 ~1500cm - 2 as low as it was confirmed crystal defects are almost not seen good crystals. The single crystallinity of the pulled crystal was 90%.

【0034】一方、第1の部材1のみを用いて原料融液
の外周部のみを保温し、その他の条件は上述と同様とし
て結晶の育成を行なった。その結果、種付け直後から直
径が10mmとなるまでに結晶の急成長が起こりやすく
なるとともに、種結晶の直下に双結晶が発生しやすくな
った。また、引上げ結晶の単結晶化率は50%に低下し
た。以上の結果から、この発明に従う単結晶の製造方法
および装置は、従来に比べて単結晶の製造歩留りを著し
く向上させることが明らかになった。
On the other hand, only the first member 1 was used to keep the temperature of the outer peripheral portion of the raw material melt, and the other conditions were the same as described above to grow crystals. As a result, the crystal was likely to grow rapidly immediately after the seeding until the diameter became 10 mm, and a bicrystal was easily generated immediately below the seed crystal. The single crystallinity of the pulled crystal was reduced to 50%. From the above results, it has been clarified that the method and apparatus for producing a single crystal according to the present invention significantly improve the production yield of a single crystal as compared with the conventional method.

【0035】上記実施例に示した第2の部材は、第1の
部材の開口を覆って放熱を十分抑制するものであればよ
く、たとえば、実施例で示した第2の部材のうち輻射遮
断板のみでもその直径が十分大きければ第2の部材とし
て用いることができる。この輻射遮断板のみを用いた例
を第2の実施例として図6に示す。図に示すように、円
板状の輻射遮断板29は、第1の輻射遮断部材の開口を
通じての輻射(矢印で示す)を遮断するため、十分な直
径を有する。なお、この装置において輻射遮断板29以
外の部分は第1の実施例と同様である。
The second member shown in the above embodiment may be any member which covers the opening of the first member and sufficiently suppresses heat radiation. If only the plate has a sufficiently large diameter, it can be used as the second member. FIG. 6 shows an example using only this radiation blocking plate as a second embodiment. As shown in the figure, the disk-shaped radiation blocking plate 29 has a sufficient diameter to block radiation (indicated by an arrow) through the opening of the first radiation blocking member. Note that, in this apparatus, portions other than the radiation blocking plate 29 are the same as in the first embodiment.

【0036】また、この発明に従う輻射遮断部材には、
上記実施例のもの以外に種々の構造のものを採用するこ
とができる。たとえば、図7に第1の輻射遮断部材の変
形例を第3の実施例として示す。この装置では、第1の
輻射遮断部材71は、開口部の直径が異なる2枚の円板
状部材71aおよび71bで構成される。これらの部材
の斜視図を図8に示す。この装置において、開口部直径
の大きい円板状部材71aがコラクル上に載置され、そ
の上に開口部直径の小さい円板状部材71bが載置され
る。このような構造の部材では、図9に示すように、結
晶の肩部形成時において、まず円板状部材71bが引上
げられていく。このとき、下の円板状部材71aはコラ
クル6上にとどまり、原料融液からの輻射をある程度阻
止する。このため、肩部育成時の保温効果が向上する。
なお、上記実施例では円板状部材を2個としたが、3個
以上の円板状部材を用いて第1の輻射遮断部材を構成し
てもよい。
The radiation blocking member according to the present invention includes:
Various structures can be employed in addition to the above-described embodiment. For example, FIG. 7 shows a modification of the first radiation blocking member as a third embodiment. In this device, the first radiation blocking member 71 is composed of two disk-shaped members 71a and 71b having different diameters of the openings. FIG. 8 is a perspective view of these members. In this apparatus, a disk-shaped member 71a having a large opening diameter is placed on a oracle, and a disk-shaped member 71b having a small opening diameter is mounted thereon. In the member having such a structure, as shown in FIG. 9, the disc-shaped member 71b is first pulled up when the shoulder portion of the crystal is formed. At this time, the lower disk-shaped member 71a stays on the collacle 6 and blocks radiation from the raw material melt to some extent. For this reason, the heat retention effect at the time of shoulder growth is improved.
In the above embodiment, two disc-shaped members are used, but three or more disc-shaped members may be used to constitute the first radiation blocking member.

【0037】さらに、実施例1で示される第1の輻射遮
断部材と第2の輻射遮断部材とが一体化された構造を有
する輻射遮断部材を第4の実施例として図10に示す。
この装置の輻射遮断部材50は、上軸8を下降させるこ
とによって、コラクル6上に載置される。次いで、上軸
8を下降させていくと、第1の実施例と同様に輻射遮断
板59bが輻射遮断筒59a内を摺動する。そして、第
1の実施例と同様に種付けの後、結晶肩部が引上げられ
る。輻射遮断部材50は育成される結晶とともに引上げ
られていく。
Further, a radiation blocking member having a structure in which the first radiation blocking member and the second radiation blocking member shown in the first embodiment are integrated is shown in FIG. 10 as a fourth embodiment.
The radiation blocking member 50 of this device is mounted on the collacle 6 by lowering the upper shaft 8. Next, when the upper shaft 8 is lowered, the radiation blocking plate 59b slides in the radiation blocking cylinder 59a as in the first embodiment. After seeding in the same manner as in the first embodiment, the crystal shoulder is pulled up. The radiation blocking member 50 is pulled up together with the crystal to be grown.

【0038】以上の実施例では、コラクルはるつぼ内で
固定されず原料融液に浮かべられているが、コラクルは
他の部材に固定されてもよい。図11に第5の実施例と
してコラクルが固定された装置を示す。この装置では、
コラクル6はるつぼの周囲に設けられた断熱材77にコ
ラクル支持具76によって固定される。この装置におい
て、コラクルを固定する機構以外の部分は第1の実施例
と同様である。この装置では、下軸11が回転昇降可能
である。コラクル6内に流入する原料融液の表面直径
は、下軸を上下に移動させることによって調節される。
なお、この装置においてコラクルは断熱材に固定されて
いるが、他の部材に固定してもよいし、他の上下移動可
能な手段に固定してもよい。
In the above embodiment, the collacle is not fixed in the crucible but floats on the raw material melt. However, the collacle may be fixed to another member. FIG. 11 shows an apparatus in which a oracle is fixed as a fifth embodiment. In this device,
The oracle 6 is fixed to an insulating material 77 provided around the crucible by an oracle support 76. In this apparatus, parts other than a mechanism for fixing the collacle are the same as those in the first embodiment. In this device, the lower shaft 11 can be rotated up and down. The surface diameter of the raw material melt flowing into the collacle 6 is adjusted by moving the lower axis up and down.
Although the oracle is fixed to the heat insulating material in this apparatus, it may be fixed to another member or to another vertically movable means.

【0039】上述した実施例では原料融液表面を液体封
止剤で覆ったが、結晶材料または成長方法によっては液
体封止剤を用いない場合もある。
In the above-described embodiment, the surface of the raw material melt is covered with the liquid sealant. However, the liquid sealant may not be used depending on the crystal material or the growth method.

【0040】以下にこの発明に従う第6の実施例につい
て示す。図12は、第6の実施例において用いられた単
結晶製造装置を模式的に示している。この装置では、チ
ャンバ12内に回転可能な下軸11に支持されてるつぼ
14が設けられている。るつぼ14の内側には、原料融
液5を収容するための石英るつぼ13が設けられてい
る。石英るつぼ13内は、原料融液5に浮かぶようにコ
ラクル6が設けられている。コラクル6にはその底部に
連通孔6aが形成され、原料融液5をその中に導入する
ようになっている。また、るつぼ14で原料融液5表面
より上になる部分は、くり抜かれて一対の窓14aおよ
び14bが形成され、これらの窓から石英るつぼ13が
覗いている。コラクル6上は環状の第1の輻射遮断部材
(以下に第1の部材と略す)1が載置され、コラクル6
内の原料融液を保温するようになっている。コラクルお
よび第1の部材1の形状は、図3および図4で示したと
おりである。一方、るつぼ13の中心部上方には、回転
昇降可能な上軸8が設けられている。また、原料融液5
の表面は液体封止剤7で覆われている。さらに、上軸8
の下端には種結晶2とともに第2の輻射遮断部材(以下
に第2の部材と略す)9が取付けられている。第2の部
材9は、第1の実施例で示したように、円筒状の輻射遮
断筒9aに円板形の輻射遮断板9bをピストンのように
移動可能に設けた構造である。そして、輻射遮断板9b
の中心部には上軸8および種結晶2が取付けられる。
Hereinafter, a sixth embodiment according to the present invention will be described. FIG. 12 schematically shows a single crystal manufacturing apparatus used in the sixth embodiment. In this apparatus, a crucible 14 supported by a rotatable lower shaft 11 is provided in a chamber 12. A quartz crucible 13 for containing the raw material melt 5 is provided inside the crucible 14. In the quartz crucible 13, a collacle 6 is provided so as to float on the raw material melt 5. A communication hole 6a is formed in the bottom of the collacle 6 so that the raw material melt 5 is introduced therein. The portion of the crucible 14 above the surface of the raw material melt 5 is hollowed out to form a pair of windows 14a and 14b, from which the quartz crucible 13 is viewed. An annular first radiation blocking member (hereinafter, abbreviated as a first member) 1 is placed on the collacle 6, and
The raw material melt inside is kept warm. The shapes of the oracle and the first member 1 are as shown in FIGS. On the other hand, above the center of the crucible 13 is provided an upper shaft 8 which can be rotated up and down. Also, the raw material melt 5
Is covered with a liquid sealant 7. Furthermore, upper shaft 8
A second radiation blocking member (hereinafter abbreviated as a second member) 9 is attached to the lower end of the first member together with the seed crystal 2. As shown in the first embodiment, the second member 9 has a structure in which a disk-shaped radiation blocking plate 9b is provided movably like a piston on a cylindrical radiation blocking cylinder 9a. And the radiation blocking plate 9b
The upper shaft 8 and the seed crystal 2 are attached to the center of the.

【0041】このような装置を用いて単結晶の育成を行
なう手順を以下に説明する。るつぼ13内に原料融液5
および液体封止剤7を収容し、ヒータ4によって温度制
御する。コラクル6を原料融液5に浸漬した状態で、コ
ラクル6上に第1の部材1を乗せる。このとき、コラク
ル6は適当な浮力に調整されて第1の部材1とともに原
料融液5に浮かぶ。浮かんだ状態でコラクル6内には原
料融液が満たされ、その融液表面は適当な直径となる。
また、るつぼ14に形成された窓14aおよび14bを
通じてヒータからの輻射光は石英るつぼ13を通過す
る。したがって、原料融液5の表面およびその上方はこ
の輻射光によって加熱される。この状態で、上軸8を下
降させて種結晶2および第2の部材9を下ろしていく
と、第1の実施例と同様に、まず図2(a)に示すよう
に、第2の部材9の輻射遮断筒9aが第1の部材1上に
乗る。この状態において、第1の部材の開口1aは、第
2の部材9で覆われてしまう。このように開口が覆わ
れ、しかも加熱ヒータからの輻射光が原料融液表面の上
方に到達するので、コラクル6内の原料融液から開口1
aを通じての放熱が抑制される。放熱が抑制された状態
で上軸8をさらに下降させていくと、第2の部材9にお
いて、輻射遮断板9bが輻射遮断筒9a内をスライドし
て下降する。そして、図2(b)に示すように種結晶2
が原料融液5に浸漬される。種付けの後、上軸を回転さ
せながら引上げていくと、図2(c)に示すように単結
晶の肩部10aが形成されていく。種付けから肩部形成
までの間は、第2の部材9が第1の部材1上に乗ったま
まである。しかも、輻射遮断板9bは輻射遮断筒9a内
を摺動するので、第1の部材1の開口1aは第2の部材
9で覆われたままである。したがって、開口1aからの
放熱が抑制された状態で種付けが行なわれ、単結晶が引
上げられていく。さらに上軸8を引上げていくと、図2
(d)に示されるように、形成された単結晶の肩部10
aに第2の部材が乗り、さらにその上に第2の部材9が
乗った状態で単結晶の直胴部10bが形成されていく。
The procedure for growing a single crystal using such an apparatus will be described below. Raw material melt 5 in crucible 13
And the liquid sealant 7, and the temperature is controlled by the heater 4. The first member 1 is placed on the collacle 6 with the collacle 6 immersed in the raw material melt 5. At this time, the oracle 6 is adjusted to an appropriate buoyancy and floats on the raw material melt 5 together with the first member 1. In the floating state, the material melt is filled in the collacle 6, and the surface of the melt has an appropriate diameter.
Radiation from the heater passes through the quartz crucible 13 through the windows 14a and 14b formed in the crucible 14. Therefore, the surface of the raw material melt 5 and its upper part are heated by the radiant light. When the seed crystal 2 and the second member 9 are lowered by lowering the upper shaft 8 in this state, first, as shown in FIG. Nine radiation blocking cylinders 9a are mounted on the first member 1. In this state, the opening 1a of the first member is covered by the second member 9. Since the opening is thus covered and the radiation from the heater reaches above the surface of the raw material melt, the opening 1
The heat radiation through a is suppressed. When the upper shaft 8 is further lowered in a state where the heat radiation is suppressed, the radiation blocking plate 9b of the second member 9 slides down in the radiation blocking cylinder 9a and descends. Then, as shown in FIG.
Is immersed in the raw material melt 5. After the seeding, when the upper shaft is pulled up while rotating, a shoulder portion 10a of a single crystal is formed as shown in FIG. 2 (c). The second member 9 remains on the first member 1 from seeding to shoulder formation. Moreover, since the radiation blocking plate 9b slides inside the radiation blocking cylinder 9a, the opening 1a of the first member 1 is still covered by the second member 9. Therefore, seeding is performed in a state where heat radiation from opening 1a is suppressed, and the single crystal is pulled up. When the upper shaft 8 is further pulled up, FIG.
As shown in (d), a shoulder 10 of the formed single crystal is formed.
The second member 9 rides on a, and the single-crystal straight body portion 10b is formed with the second member 9 riding thereon.

【0042】図12に示す装置を用いて、融液付近にお
ける引上げ方向の温度勾配が5〜10℃/cmと非常に
小さい条件でGaAs単結晶の成長を行なった。チャン
バ12の上面12aの温度は、約200℃と非常に低か
った。装置においてるつぼ13は4インチ径の石英製、
その外側のるつぼ14はカーボン製であった。また、る
つぼ14で融液より上の部分に直径30mmの円形の窓
が8箇所形成された。コラクル6は厚さ10mmのBN
製で、内部に収容される原料融液の表面が55mmとな
るように設計された。第1の部材1はコラクル6の開口
直径よりやや大きな径を有する中空円板形状で、厚さ5
mmのカーボン製であった。中空の直径は10mmであ
った。第2の部材9は、厚さが5mmのカーボン製であ
り、保温板9bの直径は20mm、保温とう9aの上部
開口径は15mm、その長さは40mmであった。るつ
ぼ3内に、GaAs多結晶1.5kgと液体封止剤(B
2 3 )200gをチャージし、チャンバ12内をAr
ガスで10kg/cm2 に加圧した。4mm角、40m
m長のGaAs<100>種結晶2を輻射遮断板9bを
介して上軸8の下端に取付けた。ヒータ4で原料多結晶
を加熱溶融した。上軸8を下降して原料融液に種結晶を
浸した後、原料融液を結晶成長温度に調整した。上軸8
の引上げ速度を5mm/hr、上軸8の回転速度を5r
pm、下軸11の回転速度を10rpmとして単結晶を
成長させた。その結果、肩部のコーンアングルが100
°、直胴部の直径が55mm、長さが120mmのGa
As単結晶を育成することができた。得られた単結晶の
転位密度は、1000cm- 2 〜1500cm- 2 と低
く、結晶欠陥がほとんどみられない良好な結晶であるこ
とが確認された。また、引上げた結晶の単結晶化率は8
5%であった。
Using the apparatus shown in FIG. 12, a GaAs single crystal was grown under the condition that the temperature gradient in the pulling direction near the melt was as small as 5 to 10 ° C./cm. The temperature of the upper surface 12a of the chamber 12 was as low as about 200 ° C. In the apparatus, the crucible 13 is made of 4 inch diameter quartz,
The outer crucible 14 was made of carbon. In the crucible 14, eight circular windows having a diameter of 30 mm were formed above the melt. The collacle 6 is a 10 mm thick BN
And was designed such that the surface of the raw material melt accommodated therein was 55 mm. The first member 1 has a hollow disk shape having a diameter slightly larger than the diameter of the opening of the oracle 6, and has a thickness of 5 mm.
mm of carbon. The hollow diameter was 10 mm. The second member 9 was made of carbon having a thickness of 5 mm, the diameter of the heat retaining plate 9 b was 20 mm, the upper opening diameter of the heat retaining plate 9 a was 15 mm, and its length was 40 mm. In crucible 3, 1.5 kg of GaAs polycrystal and liquid sealant (B
2 O 3 ) 200 g was charged, and the inside of the chamber 12 was Ar
The pressure was increased to 10 kg / cm 2 with gas. 4mm square, 40m
The m-length GaAs <100> seed crystal 2 was attached to the lower end of the upper shaft 8 via the radiation blocking plate 9b. The raw material polycrystal was heated and melted by the heater 4. After lowering the upper shaft 8 and immersing the seed crystal in the raw material melt, the raw material melt was adjusted to a crystal growth temperature. Upper shaft 8
Pulling speed of 5 mm / hr, rotation speed of upper shaft 8 at 5 r
pm, and the rotation speed of the lower shaft 11 was set to 10 rpm to grow a single crystal. As a result, the shoulder cone angle was 100
°, Ga with a straight body diameter of 55 mm and a length of 120 mm
As single crystals could be grown. The dislocation density of the obtained single crystal, 1000cm - 2 ~1500cm - 2 as low as it was confirmed crystal defects are almost not seen good crystals. The single crystallinity of the pulled crystal is 8
5%.

【0043】一方、るつぼをヒータからの輻射に対して
不透明なカーボン製とした装置を用いて結晶育成の実験
を行なった。チャンバ12上面の温度が約200℃と低
いため、原料融液から輻射によって上方へ逃げる熱が多
くなった。その結果、シーディング直後から直径が10
mmとなるまでに結晶の急成長が起こりやすくなるとと
もに、種結晶の直下に双結晶が発生しやすくなった。ま
た、引上げ結晶の単結晶化率は60%に低下した。
On the other hand, an experiment of crystal growth was performed using an apparatus in which the crucible was made of carbon opaque to radiation from the heater. Since the temperature of the upper surface of the chamber 12 was as low as about 200 ° C., the amount of heat that escaped upward from the raw material melt by radiation increased. As a result, the diameter was 10 immediately after seeding.
mm, rapid growth of the crystal was likely to occur, and a bicrystal was easily generated immediately below the seed crystal. The single crystallinity of the pulled crystal was reduced to 60%.

【0044】加熱ヒータからの輻射を原料融液の表面お
よび上方に到達させるための手段は種々の構造をとるこ
とができる。以下に、この手段の変形例を第7の実施例
として示す。図13を参照して、この装置では、るつぼ
3において、原料融液5および液体封止剤7より上の部
分を適当な大きさで数カ所くり抜いて窓15を形成して
いる。その他の構成は、図12で示した装置と同様であ
る。この装置では、ヒータ4からの熱線が窓15を通し
て直接、原料融液表面や輻射遮断部材に輻射される。
The means for causing the radiation from the heater to reach the surface and above the raw material melt can have various structures. Hereinafter, a modification of this means will be described as a seventh embodiment. Referring to FIG. 13, in this apparatus, a portion of crucible 3 above raw material melt 5 and liquid sealant 7 is cut out at an appropriate size at several places to form window 15. Other configurations are the same as those of the device shown in FIG. In this apparatus, the heat rays from the heater 4 are directly radiated to the surface of the raw material melt and the radiation blocking member through the window 15.

【0045】なお、第6および第7の実施例に示される
第1および第2の輻射遮断部材は、第2、第3および第
4の実施例で示したように変形することができる。さら
にコラクルは第5の実施例で示したように固定される構
造をとることができる。また、上記実施例では原料融液
表面を液体封止剤で覆ったが、結晶材料または成長方法
によっては液体封止剤を用いない場合もある。
The first and second radiation blocking members shown in the sixth and seventh embodiments can be modified as shown in the second, third and fourth embodiments. Further, the collacle can have a fixed structure as shown in the fifth embodiment. In the above embodiment, the surface of the raw material melt is covered with the liquid sealant. However, the liquid sealant may not be used depending on the crystal material or the growth method.

【0046】以下にこの発明に従う第8の実施例につい
て示す。図14は、第8の実施例において用いられた単
結晶製造装置の概略を示している。この装置では、チャ
ンバ12内において、原料融液を収容するるつぼ3が回
転可能な下軸に支持されて設けられ、るつぼ3の周囲に
はヒータ4が設けられている。るつぼ3内には、原料融
液5に浮かぶようにコラクル6が設けられる。コラクル
6にはその底部に連通孔6aが形成され、原料融液5を
その中に導入するようになっている。また、コラクル6
上には環状の第1の輻射遮断部材(以下に第1の部材と
略す)1が載置され、コラクル6内の原料融液を保温す
るようになっている。コラクルおよび第1の部材の形状
は図3および図4に示したとおりである。また、原料融
液5の表面は液体封止剤7で覆われている。一方、るつ
ぼ3の中心部上方には、回転昇降可能な上軸8が設けら
れている。以上のように構成される装置において、上軸
8の下端には、種結晶2とともに第2の輻射遮断部材
(以下に第2の部材と略す)9が取付けられている。第
2の部材9は、上述したように円筒状の輻射遮断筒9a
に円板形の輻射遮断板9bをピストンのように移動可能
に設けた構造である。輻射遮断板9bの中心部には、上
軸8の下端および種結晶2が取付けられる。また、るつ
ぼ3の上端にかけられた支持具14を介して中空円板形
状の第3の輻射遮断部材(以下に第3の部材と略す)2
3が第1の部材1の上方に設けられている。第3の部材
の形状を図15に示す。第3の部材23には、上軸8お
よび第2の部材9を通すための円形の孔23aが形成さ
れている。第3の部材23は、図に示すようにコラクル
6の上方を覆う。このような装置を用いて単結晶の育成
を行なう手順を以下に説明する。るつぼ3内に原料融液
5および液体封止剤7を収容し、ヒータ4によって温度
制御する。コラクル6を原料融液5に浸漬した状態で、
コラクル6上に第1の部材1を乗せる。このとき、コラ
クル6は適当な浮力に調整されているため第1の部材1
とともに原料融液5に浮かぶ。浮かんだ状態でコラクル
6内には原料融液が満たされ、その融液表面は適当な直
径となる。この状態で、原料融液からの輻射は、第1の
部材1および第3の部材23によって相当量遮断され
る。次に、上軸8を下降させ種結晶2および第2の部材
9を下ろしていくと、まず図16(a)に示すように、
第2の部材9の輻射遮断筒9aが第1の部材1上に乗
る。この状態において、第1の部材の開口1aは第2の
部材9で覆われてしまう。このように開口が覆われるの
で、コラクル6内の原料融液から開口1aを通じての輻
射は遮断される。このようにして、原料融液の表面は、
第1および第2の部材でその全体が覆われ、さらに、第
1の部材の上方で第3の部材によって覆われる。第1お
よび第2の部材によって原料融液表面からの熱の放散が
抑制される。さらに、第1の部材は第3の部材によって
覆われ、かつ第2の部材は開口23aを通って第3の部
材の下側に移動させることができる。その結果、第1お
よび第2の部材からの熱の放散は第3の部材によって抑
制される。放熱が抑制された状態で上軸8をさらに下降
させていくと、第2の部材9において輻射遮断板9bが
輻射遮断筒9a内をスライドして下降する。そして、図
16(b)に示すように種結晶2が原料融液5に浸漬さ
れる。種付けの後、上軸8を回転させながら引上げてい
くと、図16(c)に示すように肩部10aが形成され
ていく。種付けから肩部形成までの間は、第2の部材9
が第1の部材1上のったままである。しかも、輻射遮断
板9bは輻射遮断筒9a内を摺動するので、第1の部材
1の開口1aは第2の部材9で覆われたままである。し
たがって、開口1aからの放熱が抑制された状態で種付
けが行なわれた後、単結晶が引上げられていく。さら
に、上軸8を引上げていくと、図16(d)に示すよう
に、形成された単結晶の肩部10aに第1の部材1が乗
り、さらにその上に第2の部材9が乗った状態で単結晶
の直胴部10bが形成されていく。さらに、上軸8を引
上げていくと、図16(e)に示すように、第3の部材
23は第1の部材1に乗って単結晶とともに引上げられ
ていく。このように、第2の部材によって第1の部材の
開口1aからの放熱が抑制され、かつ第1および第3の
二重に設けられた部材によって原料融液が保温された状
態で単結晶の引上げが行なわれるので、引上げ開始時に
結晶の急成長を起こすことなく、多結晶や双結晶の発生
が阻止される。したがって、単結晶を再現性よく育成し
ていくことができる。
An eighth embodiment according to the present invention will be described below. FIG. 14 shows an outline of the single crystal manufacturing apparatus used in the eighth embodiment. In this apparatus, a crucible 3 for accommodating a raw material melt is provided on a rotatable lower shaft in a chamber 12, and a heater 4 is provided around the crucible 3. In the crucible 3, a collacle 6 is provided so as to float on the raw material melt 5. A communication hole 6a is formed in the bottom of the collacle 6 so that the raw material melt 5 is introduced therein. Also, Oracle 6
An annular first radiation blocking member (hereinafter, abbreviated as a first member) 1 is placed on the upper side, and keeps the temperature of the raw material melt in the collacle 6. The shapes of the oracle and the first member are as shown in FIGS. The surface of the raw material melt 5 is covered with a liquid sealant 7. On the other hand, above the center of the crucible 3 is provided an upper shaft 8 which can be rotated and moved up and down. In the apparatus configured as described above, a second radiation blocking member (hereinafter abbreviated as a second member) 9 is attached to the lower end of the upper shaft 8 together with the seed crystal 2. The second member 9 is, as described above, a cylindrical radiation blocking cylinder 9a.
And a disk-shaped radiation blocking plate 9b is provided movably like a piston. The lower end of the upper shaft 8 and the seed crystal 2 are attached to the center of the radiation blocking plate 9b. Further, a third radiation blocking member (hereinafter, abbreviated as a third member) 2 in the shape of a hollow disk is interposed via a support 14 placed on the upper end of the crucible 3.
3 is provided above the first member 1. FIG. 15 shows the shape of the third member. The third member 23 has a circular hole 23a through which the upper shaft 8 and the second member 9 pass. The third member 23 covers the upper part of the oracle 6 as shown in the figure. The procedure for growing a single crystal using such an apparatus will be described below. The raw material melt 5 and the liquid sealant 7 are accommodated in the crucible 3, and the temperature is controlled by the heater 4. In a state where the collacle 6 is immersed in the raw material melt 5,
The first member 1 is placed on the oracle 6. At this time, the collage 6 is adjusted to an appropriate buoyancy, so the first member 1
Together with the raw material melt 5. In the floating state, the material melt is filled in the collacle 6, and the surface of the melt has an appropriate diameter. In this state, the first member 1 and the third member 23 block a considerable amount of radiation from the raw material melt. Next, when the upper shaft 8 is lowered and the seed crystal 2 and the second member 9 are lowered, first, as shown in FIG.
The radiation blocking cylinder 9a of the second member 9 rides on the first member 1. In this state, the opening 1a of the first member is covered by the second member 9. Since the opening is covered in this manner, radiation from the raw material melt in the collacle 6 through the opening 1a is blocked. Thus, the surface of the raw material melt is
The entirety is covered by the first and second members, and further covered by a third member above the first member. Dissipation of heat from the surface of the raw material melt is suppressed by the first and second members. Further, the first member is covered by the third member, and the second member can be moved below the third member through the opening 23a. As a result, heat dissipation from the first and second members is suppressed by the third member. When the upper shaft 8 is further lowered in a state where the heat radiation is suppressed, the radiation blocking plate 9b in the second member 9 slides down in the radiation blocking cylinder 9a and descends. Then, the seed crystal 2 is immersed in the raw material melt 5 as shown in FIG. After the seeding, when the upper shaft 8 is pulled up while rotating, the shoulder 10a is formed as shown in FIG. 16 (c). During the period from seeding to shoulder formation, the second member 9
Remain on the first member 1. Moreover, since the radiation blocking plate 9b slides inside the radiation blocking cylinder 9a, the opening 1a of the first member 1 is still covered by the second member 9. Therefore, after seeding is performed in a state where heat radiation from opening 1a is suppressed, the single crystal is pulled up. When the upper shaft 8 is further pulled up, as shown in FIG. 16D, the first member 1 rides on the shoulder portion 10a of the formed single crystal, and the second member 9 further rides on the shoulder portion 10a. In this state, a single-crystal straight body portion 10b is formed. When the upper shaft 8 is further pulled up, as shown in FIG. 16E, the third member 23 rides on the first member 1 and is pulled up together with the single crystal. As described above, the second member suppresses heat radiation from the opening 1a of the first member, and the first and third doubly provided members keep the raw material melt in a single crystal state. Since the pulling is performed, the generation of polycrystals and bicrystals is prevented without causing rapid growth of crystals at the start of pulling. Therefore, a single crystal can be grown with good reproducibility.

【0047】次に、この発明に従う第9の実施例につい
て示す。第9の実施例では、図17に示す装置を用い
た。この装置は、第8の実施例で示した装置において、
るつぼ3の構造が異なっている。この装置ではるつぼ3
において、液体封止剤7の液面より上にあたる部分に窓
15が形成されている。前述したように、窓15は何も
嵌め込まずそのままにしてもよいし、輻射熱を透過しや
すい適当な材料を嵌め込んだものとしてもよい。この装
置において、るつぼ以外の部分は図14に示す装置と同
じ構造である。この装置では、窓15を通して、ヒータ
4からの熱線がるつぼ内に輻射される。熱線は、原料融
液の表面および原料融液と第3の部材との空間に輻射さ
れる。この輻射熱によって第1、第2および第3の部材
による保温効果はさらに向上する。なお、この装置にお
いて単結晶の育成を行なう手順は第8の実施例と同様で
ある。
Next, a ninth embodiment according to the present invention will be described. In the ninth embodiment, the apparatus shown in FIG. 17 was used. This device is different from the device shown in the eighth embodiment in that
The structure of the crucible 3 is different. Crucible 3 with this device
, A window 15 is formed in a portion above the liquid surface of the liquid sealant 7. As described above, the window 15 may be left as it is without being fitted, or may be fitted with an appropriate material that easily transmits radiant heat. In this apparatus, parts other than the crucible have the same structure as the apparatus shown in FIG. In this device, heat rays from the heater 4 are radiated into the crucible through the window 15. The heat rays are radiated to the surface of the raw material melt and the space between the raw material melt and the third member. The heat retention effect of the first, second, and third members is further improved by the radiant heat. The procedure for growing a single crystal in this apparatus is the same as that in the eighth embodiment.

【0048】図17に示す装置を用いて、CdTe結晶
の育成を行なった。装置において、るつぼ3は4インチ
径のカーボン製で、窓15には石英が嵌め込まれた。コ
ラクル6は、厚み10mmのカーボン製で、内部に収容
される原料融液の直径が55mmとなるように設けられ
た。第1の部材1は、コラクル6の開口直径よりやや大
きな径を有する中空円板形状で、厚さ5mmのカーボン
製とした。中空の直径は10mmであった。第2の部材
9は、厚さが5mmのカーボン製であり、輻射遮断板9
bの直径は15mm、輻射遮断筒9aの開口径は20m
m、その長さは40mmであった。第3の部材23は、
厚さ5mmのカーボン製であり、開口の直径が約30m
mのものを用いた。るつぼ3内に、CdTe多結晶1.
5kgと液体封止剤(B2 3 )200gがチャージさ
れた。チャンバ12内はArガスで20kg/cm2
加圧された。4mm角、30mm長のCdTe(10
0)種結晶2を輻射遮断板9bを介して上軸8の下端に
取付けた。ヒータ4で原料多結晶を加熱溶融した。上軸
8を下降して原料融液に種結晶2を浸した後、原料融液
を結晶成長温度に調整した。上軸8の引上げ速度を2m
m/hr、上軸8の回転速度を5rpm、下軸11の回
転速度を5rpmとして単結晶を成長させた。その結
果、肩部のコーンアングルが150°、直胴部の直径が
55mm、長さが80mmのCdTe単結晶を育成する
ことができた。得られた単結晶の転位密度は、5000
cm- 2 〜50000cm- 2 と低く、良好な結晶であ
ることが確認された。また引上げた結晶の単結晶化率は
75%であった。
CdTe crystals were grown using the apparatus shown in FIG. In the apparatus, the crucible 3 was made of carbon having a diameter of 4 inches, and the window 15 was fitted with quartz. The collacle 6 was made of carbon having a thickness of 10 mm, and was provided such that the diameter of the raw material melt accommodated therein was 55 mm. The first member 1 was made of carbon having a hollow disk shape having a diameter slightly larger than the opening diameter of the collacle 6 and a thickness of 5 mm. The hollow diameter was 10 mm. The second member 9 is made of carbon having a thickness of 5 mm.
The diameter of b is 15 mm, and the opening diameter of the radiation blocking cylinder 9a is 20 m
m and its length was 40 mm. The third member 23 is
It is made of carbon with a thickness of 5 mm and the diameter of the opening is about 30 m
m. In a crucible 3, CdTe polycrystal 1.
5 kg and 200 g of liquid sealant (B 2 O 3 ) were charged. The inside of the chamber 12 was pressurized to 20 kg / cm 2 with Ar gas. 4 mm square, 30 mm long CdTe (10
0) The seed crystal 2 was attached to the lower end of the upper shaft 8 via the radiation blocking plate 9b. The raw material polycrystal was heated and melted by the heater 4. After lowering the upper shaft 8 and immersing the seed crystal 2 in the raw material melt, the raw material melt was adjusted to a crystal growth temperature. Pulling speed of upper shaft 8 is 2m
A single crystal was grown at m / hr, a rotation speed of the upper shaft 8 of 5 rpm, and a rotation speed of the lower shaft 11 of 5 rpm. As a result, a CdTe single crystal having a shoulder cone angle of 150 °, a straight body portion diameter of 55 mm, and a length of 80 mm could be grown. The dislocation density of the obtained single crystal was 5000
cm - 2 ~50000cm - 2 as low as it was confirmed that the good crystals. The single crystallinity of the pulled crystal was 75%.

【0049】一方、第1の部材1のみを用いて原料融液
を保温し、その他の条件は上述と同様にして結晶の育成
を行なった。その結果、種付け直後から直径が20mm
となるまでに結晶の急成長が起こりやすくなるととも
に、種結晶の直下に双晶が発生しやすくなった。また、
引上げ結晶の単結晶化率は5%に低下した。
On the other hand, the raw material melt was kept warm using only the first member 1, and the crystal was grown in the other conditions as in the above. As a result, the diameter was 20 mm immediately after seeding.
By the time, the crystal rapidly grows easily, and twins are easily generated immediately below the seed crystal. Also,
The single crystallinity of the pulled crystal was reduced to 5%.

【0050】なお、第8および第9の実施例に示した第
1および第2の輻射遮断部材は、第2,第3および第4
の実施例で示したように変形することができる。さら
に、コラクルは第5の実施例で示されたように固定され
た構造をとることができる。上記実施例では原料融液表
面を液体封止剤で覆ったが、成長材料または成長方法に
よっては液体封止剤を用いない場合もある。
The first and second radiation blocking members shown in the eighth and ninth embodiments are the second, third and fourth radiation blocking members.
It can be modified as shown in the embodiment. In addition, the oracle can have a fixed structure as shown in the fifth embodiment. In the above embodiment, the surface of the raw material melt is covered with the liquid sealant, but the liquid sealant may not be used depending on the growth material or the growth method.

【0051】以下にこの発明に従う第10の実施例を示
す。図18は、第10の実施例に用いられた装置の概略
を示す模式図である。この装置は図1に示す第1の実施
例の装置に、X線透過像を得るための装置をさらに設け
たものである。すなわち、チャンバ12の外側には、X
線を発生するためのX線管17およびX線を検出して画
像を形成するためのX線イメージ装置16が設けられて
いる。X線管17においてX線の発射口は、チャンバ1
2内のるつぼ3に向けられている。また、X線イメージ
装置16のX線検出部(図示省略)は、るつぼ3を挟ん
でX線の発射口に対向するように設けられている。X線
管17から照射されるX線は、チャンバ12内に入り、
るつぼ3を通過してX線イメージ装置16に到達するこ
とができる。このような装置を設けることにより、るつ
ぼ3内のX線透過像を得ることができる。なお、この装
置において、X線管17およびX線イメージ装置16以
外の部分は、第1の実施例の装置とその構成について実
質的に同じである。
Hereinafter, a tenth embodiment according to the present invention will be described. FIG. 18 is a schematic diagram showing an outline of the device used in the tenth embodiment. This apparatus is obtained by adding an apparatus for obtaining an X-ray transmission image to the apparatus of the first embodiment shown in FIG. That is, outside the chamber 12, X
An X-ray tube 17 for generating X-rays and an X-ray image device 16 for detecting X-rays and forming an image are provided. In the X-ray tube 17, the X-ray emission port is
It is aimed at crucible 3 in 2. The X-ray detector (not shown) of the X-ray imaging device 16 is provided so as to face the X-ray emission port with the crucible 3 interposed therebetween. X-rays emitted from the X-ray tube 17 enter the chamber 12 and
The X-ray image device 16 can be reached through the crucible 3. By providing such a device, an X-ray transmission image in the crucible 3 can be obtained. In this apparatus, parts other than the X-ray tube 17 and the X-ray image apparatus 16 are substantially the same as those of the apparatus of the first embodiment.

【0052】図18に示す装置を用いてCdTe単結晶
を成長させた。るつぼ3は、カーボンで被覆された石英
で形成されており、その直径は4インチである。コラク
ル6は、厚さが10mmのカーボン製で、内部に収容さ
れる原料融液の直径が52mmになるよう設計されてい
る。また、コラクル6は、原料融液5に浮くよう適当な
比重を有している。第1の部材1は、コラクル6の開口
直径よりやや大きな径を有する中空円板形状で、カーボ
ンから形成されており、その厚さは5mm、開口径は2
0mmである。また、輻射遮断筒9aおよび輻射遮断板
9bを備える第2の部材9は、カーボンで形成されてい
る。輻射遮断筒9aの厚さは5mm、直径は30mm、
長さは50mmである。一方、輻射遮断板9bの厚さは
5mmである。種結晶2としては、CdTe単結晶を
(111)方向に切り出した4mm角、長さ30mmの
ものを用いた。るつぼ3内に、CdTe多結晶1.0k
gおよび液体封止剤(B2 3 )100gをチャージし
た。チャンバ12内を15kg/cm2 となるまでAr
ガスで置換した。ヒータ4で原料多結晶を加熱して溶か
した後、上軸8を下降して種結晶を原料融液に接触させ
ていった。原料融液に種結晶を接触させた後、原料融液
を結晶成長温度にあわせた。次いで、上軸8の引上げ速
度を3mm/hr、上軸8の回転速度を5rpm、下軸
11の回転速度を10rpmとして単結晶を育成してい
った。以上種付けから引上げにいたる様子は、X線イメ
ージ装置によってモニタされた。このとき、X線管の電
圧は150kV、電流は5mAであった。また、X線を
発射させるためのターゲットはMoであった。上述した
操作の結果、直胴部の直径が52mm、長さが100m
mのCdTe単結晶が得られた。引上げた結晶の単結晶
化率は60%であった。
A CdTe single crystal was grown using the apparatus shown in FIG. The crucible 3 is made of quartz coated with carbon and has a diameter of 4 inches. The collacle 6 is made of carbon having a thickness of 10 mm, and is designed such that the diameter of the raw material melt accommodated therein is 52 mm. The collacle 6 has an appropriate specific gravity so as to float on the raw material melt 5. The first member 1 has a hollow disk shape having a diameter slightly larger than the opening diameter of the collacle 6, is formed of carbon, has a thickness of 5 mm, and has an opening diameter of 2 mm.
0 mm. The second member 9 including the radiation blocking cylinder 9a and the radiation blocking plate 9b is made of carbon. The thickness of the radiation blocking cylinder 9a is 5 mm, the diameter is 30 mm,
The length is 50 mm. On the other hand, the thickness of the radiation blocking plate 9b is 5 mm. As the seed crystal 2, a CdTe single crystal having a size of 4 mm square and a length of 30 mm cut out in the (111) direction was used. CdTe polycrystal 1.0 k in crucible 3
g and liquid encapsulant (B 2 O 3) was charged with 100 g. Ar in the chamber 12 until the pressure becomes 15 kg / cm 2.
The gas was replaced. After heating and melting the material polycrystal by the heater 4, the upper shaft 8 was lowered to bring the seed crystal into contact with the material melt. After bringing the seed crystal into contact with the raw material melt, the raw material melt was adjusted to the crystal growth temperature. Next, a single crystal was grown by setting the pulling speed of the upper shaft 8 to 3 mm / hr, the rotation speed of the upper shaft 8 to 5 rpm, and the rotation speed of the lower shaft 11 to 10 rpm. The state from the seeding to the lifting was monitored by an X-ray imaging apparatus. At this time, the voltage of the X-ray tube was 150 kV, and the current was 5 mA. The target for emitting X-rays was Mo. As a result of the operation described above, the diameter of the straight body is 52 mm, and the length is 100 m.
Thus, m CdTe single crystals were obtained. The single crystallization ratio of the pulled crystal was 60%.

【0053】一方、上記第1および第2の部材を用いず
に、それ以外は上述と同じ条件下で結晶を引上げた。し
かしながら、CdTe単結晶を育成することはできなか
った。
On the other hand, the crystals were pulled up under the same conditions as above except that the first and second members were not used. However, CdTe single crystals could not be grown.

【0054】この発明に従う第11の実施例について以
下に説明する。図19は第11の実施例に用いた装置の
概要を示す模式図である。図19を参照して、この装置
は、図18に示す第10の実施例の装置において、るつ
ぼおよびその上方の結晶を引上げるための空間を気密容
器30で取囲んだものである。気密容器30は、密閉状
態を保ちながら上軸8および下軸11を通している。気
密容器30の上方には、揮発成分溜め31が形成されて
いる。揮発成分溜め31の周囲にはヒータ32が設けら
れている。なお、上軸および下軸を通す部分はこの図に
おいて省略したが、液体封止剤を用いた一般的な構造が
採用されている。
An eleventh embodiment according to the present invention will be described below. FIG. 19 is a schematic diagram showing an outline of the device used in the eleventh embodiment. Referring to FIG. 19, this device differs from the device of the tenth embodiment shown in FIG. 18 in that a crucible and a space for pulling a crystal above the crucible are surrounded by an airtight container 30. The airtight container 30 passes through the upper shaft 8 and the lower shaft 11 while maintaining a sealed state. Above the airtight container 30, a volatile component reservoir 31 is formed. A heater 32 is provided around the volatile component reservoir 31. Although a portion through which the upper shaft and the lower shaft pass is omitted in this drawing, a general structure using a liquid sealant is employed.

【0055】図19に示される装置を用いて、CdTe
単結晶の育成を行なった。気密容器30は、PBNで被
覆されたカーボンにより形成された。種結晶は、第10
の実施例と同じものを用いた。この装置の各部分は、気
密容器を除いて第10の実施例で示した装置と同様に設
計されている。るつぼ3内には、CdTe多結晶1.0
kgをチャージし、揮発成分溜め31にはCdを収容し
た。ヒータ32の温度を上げていき900℃に設定し
て、気密容器30内にCdを圧力約3atmで充満させ
た。また、チャンバ12内は、気密容器30内のCd圧
力に合わせてArガスにより加圧していった。以下は第
10の実施例と同じ条件で単結晶を引上げていった。そ
の結果、単結晶化率65%でCdTe単結晶を育成する
ことができた。
Using the device shown in FIG. 19, CdTe
A single crystal was grown. The airtight container 30 was formed of carbon coated with PBN. Seed crystal
The same one as in the example was used. Each part of this device is designed in the same way as the device shown in the tenth embodiment except for the airtight container. CdTe polycrystal 1.0 is placed in crucible 3.
kg was charged, and the volatile component reservoir 31 contained Cd. The temperature of the heater 32 was increased to 900 ° C., and the airtight container 30 was filled with Cd at a pressure of about 3 atm. Further, the inside of the chamber 12 was pressurized with Ar gas in accordance with the Cd pressure in the airtight container 30. Hereinafter, a single crystal was pulled under the same conditions as in the tenth embodiment. As a result, a CdTe single crystal could be grown at a single crystallization ratio of 65%.

【0056】なお、上記第10および第11の実施例で
示されたX線透過像を得るための装置は、第2〜第9の
実施例に示された装置にも設けることができる。この装
置を設けることによって、第2〜第9の実施例において
も、種付けから単結晶を育成していく経過をモニタする
ことが可能になる。また、第11の実施例で示された気
密容器は、同様に第2〜第9の実施例の装置に設けるこ
ともできる。第2〜第9の実施例において気密容器を用
いれば、蒸気圧制御チョクラルスキ法に従って単結晶を
育成していくことができる。
The apparatus for obtaining the X-ray transmission images shown in the tenth and eleventh embodiments can also be provided in the apparatuses shown in the second to ninth embodiments. By providing this apparatus, it is possible to monitor the progress of growing a single crystal from seeding in the second to ninth embodiments. Further, the airtight container shown in the eleventh embodiment can be similarly provided in the devices of the second to ninth embodiments. If an airtight container is used in the second to ninth embodiments, a single crystal can be grown according to the Czochralski method of controlling the vapor pressure.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したきたように、この発明に従
えば、チョクラルスキ法において種付けから結晶肩部の
形成にいたる間、原料融液表面から上方への輻射が実質
的に遮断される。したがって、この発明に従う方法また
は装置において、引上げ方向の温度勾配が小さい場合
に、引上げ開始時の結晶の急成長を十分抑制することが
できる。さらに、熱伝導率の小さい材料(たとえばCd
Te)の結晶を引上げる場合においても、特に結晶引上
げ時の結晶の急成長を十分抑制することができる。その
結果、多結晶および双結晶などの発生を十分抑制するこ
とができる。したがって、この発明の方法または装置に
よって、転位密度の低い結晶を引上げることができる。
また、コラクルによって、育成される結晶の直径を制御
することにより、なだらかな形状の肩部を有する単結晶
を育成していくことができる。さらに、るつぼにX線を
照射してるつぼ内のX線透過像を得ることにより、単結
晶の引上げ状態を観察すれば、引上げられていく単結晶
の形状を効果的に制御することができる。そして、この
発明は、引上げ方向の温度勾配が小さい場合、または育
成すべき結晶の熱伝導率が低い場合に、単結晶を高い歩
留りで製造することができる方法および装置を提供す
る。
As described above, according to the present invention, the radiation upward from the surface of the raw material melt is substantially blocked during the Czochralski process from seeding to formation of the crystal shoulder. Therefore, in the method or apparatus according to the present invention, when the temperature gradient in the pulling direction is small, rapid growth of the crystal at the start of pulling can be sufficiently suppressed. Further, a material having a low thermal conductivity (for example, Cd
Also in the case of pulling the crystal of Te), it is possible to sufficiently suppress the rapid growth of the crystal particularly when pulling the crystal. As a result, generation of polycrystal and bicrystal can be sufficiently suppressed. Therefore, a crystal having a low dislocation density can be pulled by the method or the apparatus of the present invention.
Further, by controlling the diameter of the crystal to be grown by the collacle, a single crystal having a gentle shoulder can be grown. Further, by irradiating the crucible with X-rays to obtain an X-ray transmission image in the crucible and observing the pulling state of the single crystal, the shape of the single crystal being pulled can be effectively controlled. The present invention provides a method and an apparatus capable of producing a single crystal at a high yield when the temperature gradient in the pulling direction is small or when the thermal conductivity of the crystal to be grown is low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に従う第1の実施例において用いられ
る単結晶製造装置の模式図。
FIG. 1 is a schematic view of a single crystal manufacturing apparatus used in a first embodiment according to the present invention.

【図2】図1に示す装置において、シーディングから単
結晶を引上げていく様子を示す模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which a single crystal is pulled from seeding in the apparatus shown in FIG.

【図3】図1に示す装置においてコラクルの形状を示す
斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a shape of a oracle in the apparatus shown in FIG. 1;

【図4】図1に示す装置において第1の輻射遮断部材を
示す斜視図。
FIG. 4 is a perspective view showing a first radiation blocking member in the device shown in FIG. 1;

【図5】図1に示す装置において第2の輻射遮断部材を
示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a second radiation blocking member in the device shown in FIG. 1;

【図6】この発明に従う第2の実施例の単結晶製造装置
を示す模式図。
FIG. 6 is a schematic view showing a single crystal manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】この発明に従う第3の実施例の単結晶製造装置
を示す模式図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a single crystal manufacturing apparatus according to a third embodiment according to the present invention.

【図8】図7に示す装置において第1の輻射遮断部材を
示す斜視図。
FIG. 8 is a perspective view showing a first radiation blocking member in the device shown in FIG. 7;

【図9】図7に示す装置において、結晶の肩部が形成さ
れる状態を示す模式図。
FIG. 9 is a schematic view showing a state where a shoulder of a crystal is formed in the apparatus shown in FIG. 7;

【図10】この発明に従う第4の実施例において用いら
れる単結晶製造装置の模式図。
FIG. 10 is a schematic diagram of a single crystal manufacturing apparatus used in a fourth embodiment according to the present invention.

【図11】この発明に従う第5の実施例において用いら
れる単結晶製造装置の模式図。
FIG. 11 is a schematic diagram of a single crystal manufacturing apparatus used in a fifth embodiment according to the present invention.

【図12】この発明に従う第6の実施例において用いら
れる単結晶製造装置の模式図。
FIG. 12 is a schematic diagram of a single crystal manufacturing apparatus used in a sixth embodiment according to the present invention.

【図13】この発明に従う第7の実施例において用いら
れる単結晶製造装置の模式図。
FIG. 13 is a schematic diagram of a single crystal manufacturing apparatus used in a seventh embodiment according to the present invention.

【図14】この発明に従う第8の実施例において用いら
れる単結晶製造装置の模式図。
FIG. 14 is a schematic view of a single crystal manufacturing apparatus used in an eighth embodiment according to the present invention.

【図15】図14に示す装置において第3の輻射遮断部
材の形状を示す斜視図。
FIG. 15 is a perspective view showing a shape of a third radiation blocking member in the device shown in FIG. 14;

【図16】図14に示す装置において、種付けから単結
晶を引上げていく様子を示す模式図。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a state in which a single crystal is pulled from seeding in the apparatus shown in FIG. 14;

【図17】この発明に従う第9の実施例において用いら
れる単結晶製造装置の模式図。
FIG. 17 is a schematic diagram of a single crystal manufacturing apparatus used in a ninth embodiment according to the present invention.

【図18】この発明に従う第10の実施例において用い
られる単結晶製造装置の模式図。
FIG. 18 is a schematic diagram of a single crystal manufacturing apparatus used in a tenth embodiment according to the present invention.

【図19】この発明に従う第11の実施例において用い
られる単結晶製造装置の模式図。
FIG. 19 is a schematic view of a single crystal manufacturing apparatus used in an eleventh embodiment according to the present invention.

【図20】従来の単結晶製造装置の一具体例を示す模式
図。
FIG. 20 is a schematic view showing a specific example of a conventional single crystal manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の輻射遮断部材 2 種結晶 3 るつぼ 4 加熱ヒータ 5 原料融液 6 コラクル 7 液体封止剤 8 上軸 9 第2の輻射遮断部材 23 第3の輻射遮断部材 REFERENCE SIGNS LIST 1 First radiation blocking member 2 seed crystal 3 Crucible 4 Heater 5 Raw material melt 6 Collac 7 Liquid sealant 8 Upper shaft 9 Second radiation blocking member 23 Third radiation blocking member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−271186(JP,A) 特開 平1−301580(JP,A) 特開 平4−37686(JP,A) 特開 昭60−81089(JP,A) 特開 平3−164494(JP,A) 特開 昭59−116194(JP,A) 実開 昭60−172772(JP,U) 実開 昭63−39181(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C30B 1/00 - 35/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-271186 (JP, A) JP-A-1-301580 (JP, A) JP-A-4-37686 (JP, A) JP-A-60-1985 81089 (JP, A) JP-A-3-164494 (JP, A) JP-A-59-116194 (JP, A) JP-A-60-172772 (JP, U) JP-A-63-39181 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C30B 1/00-35/00

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 原料融液へ結晶引上げ軸の下端に取付け
られる種結晶を接触させた後、前記種結晶を前記結晶引
上げ軸により引上げて単結晶を育成していく単結晶の製
造方法において、前記原料融液を流入させるための連通
孔を底部に備え、上部に開口を有するコラクルを前記原
料融液に設ける工程と、前記コラクル上に、中心に種結
晶を通すための開口を有する第1の部材を乗せて、前記
コラクル内原料融液の表面を覆うことにより、前記原料
融液から前記コラクル上方への輻射を遮断する第1の輻
射遮断工程と、前記原料融液に前記種結晶を接触させる
際、前記結晶引上げ軸に支持される第2の部材で前記開
口を覆うことにより、前記開口を通じての前記輻射を遮
断する第2の輻射遮断工程と、前記第1の部材および第
2の部材により前記輻射を遮断しながら、前記結晶引上
げ軸を下降させて前記種結晶を前記原料融液に接触させ
る種付け工程と、前記種付け工程の後、前記第1の部材
および第2の部材により前記輻射を遮断しながら、前記
結晶引上げ軸を上昇させて単結晶の肩部を育成する肩部
育成工程と、前記肩部育成工程の後、前記結晶引上げ軸
とともに前記第1の部材を引上げながら、前記コラクル
内の原料融液より単結晶の直胴部を育成する直胴部育成
工程とを備える、単結晶の製造方法。
1. A method for producing a single crystal, comprising bringing a seed crystal attached to a lower end of a crystal pulling shaft into contact with a raw material melt, and then pulling the seed crystal by the crystal pulling shaft to grow a single crystal. A step of providing a communication hole at the bottom for allowing the raw material melt to flow therethrough, and providing a collacle having an opening at the top in the raw material melt; and a first having an opening for passing a seed crystal at the center of the crush. A first radiation blocking step of blocking the radiation from the raw material melt to the upper part of the collage by covering the surface of the raw material melt in the collage, and placing the seed crystal in the raw material melt. A second radiation blocking step of blocking the radiation through the opening by covering the opening with a second member supported by the crystal pulling shaft when contacting the first member and the second member; Depending on the member A seeding step of lowering the crystal pulling axis while contacting the seed crystal with the raw material melt while blocking the radiation; and blocking the radiation by the first member and the second member after the seeding step. And raising the crystal pulling axis to grow a shoulder portion of the single crystal; and, after the shoulder growing step, pulling up the first member together with the crystal pulling axis, and A straight body growing step of growing a single body straight body from the raw material melt.
【請求項2】 前記第1の輻射遮断工程から前記肩部育
成工程に至る間、前記第1の部材の上方に設けられ、か
つ前記第2の部材を通すための開口を有する第3の部材
を用いて前記第1の部材を覆うことにより、前記輻射が
さらに遮断される、請求項1の単結晶の製造方法。
2. A third member provided above the first member and having an opening through which the second member passes, during a period from the first radiation blocking step to the shoulder growing step. The method for producing a single crystal according to claim 1, wherein the radiation is further cut off by covering the first member with a member.
【請求項3】 前記第1の部材は、前記原料融液の上方
50mm以内で前記原料融液を覆う、請求項1の単結晶
の製造方法。
3. The method for producing a single crystal according to claim 1, wherein said first member covers said raw material melt within 50 mm above said raw material melt.
【請求項4】 前記第1の部材と前記第2の部材が一体
化されている、請求項1の単結晶の製造方法。
4. The method for producing a single crystal according to claim 1, wherein said first member and said second member are integrated.
【請求項5】 前記原料融液上に液体封止剤が設けられ
ている、請求項1の単結晶の製造方法。
5. The method for producing a single crystal according to claim 1, wherein a liquid sealant is provided on the raw material melt.
【請求項6】 前記第1の輻射遮断工程から前記肩部育
成工程に至る間、前記原料融液の表面および上方に、熱
源からの輻射が行なわれる、請求項1の単結晶の製造方
法。
6. The method of manufacturing a single crystal according to claim 1, wherein radiation from a heat source is performed on and above the raw material melt during the period from the first radiation blocking step to the shoulder growing step.
【請求項7】 前記単結晶の引上げは、揮発性原料成分
を含む雰囲気下で行なわれる、請求項1の単結晶の製造
方法。
7. The method for producing a single crystal according to claim 1, wherein the pulling of the single crystal is performed in an atmosphere containing a volatile raw material component.
【請求項8】 前記原料融液は、CdTe結晶を形成す
るためのものである、請求項1の単結晶の製造方法。
8. The method for producing a single crystal according to claim 1, wherein the raw material melt is for forming a CdTe crystal.
【請求項9】 原料融液を収容するるつぼと、前記るつ
ぼを支持する下軸と、前記るつぼの周囲に配置された加
熱ヒータと、前記るつぼ内に設けられ、上部に開口を有
し、底部に原料融液を流入させるための連通孔を備える
コラクルと、前記原料融液から単結晶を引上げるため下
端に種結晶が取付けられる回転昇降可能な上軸と、中心
部に前記種結晶を通すための開口を有し、かつ前記コラ
クル内原料融液から上方への輻射を遮断するため、前記
コラクル上に移動可能に載置されて、前記原料融液の表
面を覆う第1の輻射遮断部材と、前記第1の輻射遮断部
材の開口を通じての前記輻射を遮断するため、前記上軸
に支持されて前記開口を覆う第2の輻射遮断部材とを備
える、単結晶の製造装置。
9. A crucible for accommodating a raw material melt, a lower shaft for supporting the crucible, a heater disposed around the crucible, an opening at the top provided in the crucible, and a bottom portion A crusher having a communication hole for allowing the raw material melt to flow therethrough, a rotatable vertical shaft on which a seed crystal is attached at a lower end for pulling a single crystal from the raw material melt, and passing the seed crystal through a central portion. A first radiation blocking member movably mounted on the collage and covering the surface of the raw material melt to block upward radiation from the raw material melt in the collage; And a second radiation blocking member supported by the upper shaft and covering the opening to block the radiation through the opening of the first radiation blocking member.
【請求項10】 前記第2の輻射遮断部材を通すための
開口を有し、前記第1の輻射遮断部材の上方において、
前記輻射をさらに遮断するため前記第1の輻射遮断部材
を覆う第3の輻射遮断部材を備える、請求項9の単結晶
の製造装置。
10. An opening for passing the second radiation blocking member, and above the first radiation blocking member,
The single crystal manufacturing apparatus according to claim 9, further comprising a third radiation blocking member that covers the first radiation blocking member to further block the radiation.
【請求項11】 前記第1の輻射遮断部材と前記第2の
輻射遮断部材が一体化された、請求項9の単結晶の製造
装置。
11. The apparatus for producing a single crystal according to claim 9, wherein said first radiation blocking member and said second radiation blocking member are integrated.
【請求項12】 前記第1の輻射遮断部材が、開口直径
の異なる複数の円板状部材を積み重ねて構成される、請
求項9の単結晶の製造装置。
12. The apparatus for producing a single crystal according to claim 9, wherein said first radiation blocking member is configured by stacking a plurality of disc-shaped members having different opening diameters.
【請求項13】 前記第1の輻射遮断部材は、前記原料
融液の上方50mm以内で前記原料融液を覆う、請求項
9の単結晶の製造装置。
13. The single crystal manufacturing apparatus according to claim 9, wherein said first radiation blocking member covers said raw material melt within 50 mm above said raw material melt.
【請求項14】 前記原料融液上に液体封止剤がさらに
設けられる、請求項9の単結晶の製造装置。
14. The apparatus for producing a single crystal according to claim 9, wherein a liquid sealant is further provided on the raw material melt.
【請求項15】 前記単結晶を揮発性原料成分の雰囲気
下で引上げていくための密閉容器をさらに備える、請求
項9の単結晶の製造装置。
15. The apparatus for producing a single crystal according to claim 9, further comprising a closed container for pulling the single crystal under an atmosphere of a volatile raw material component.
【請求項16】 前記加熱ヒータからの輻射を前記原料
融液の表面および上方に到達させるための手段をさらに
備える、請求項9の単結晶の製造装置。
16. The apparatus for producing a single crystal according to claim 9, further comprising means for causing radiation from said heater to reach the surface and above the raw material melt.
【請求項17】 前記手段は、前記加熱ヒータからの輻
射を取入れるため、前記るつぼ上部に形成された窓であ
る、請求項16の単結晶の製造装置。
17. The apparatus for producing a single crystal according to claim 16, wherein said means is a window formed on an upper portion of said crucible to receive radiation from said heater.
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