JPH01164794A - 単結晶の引上方法 - Google Patents
単結晶の引上方法Info
- Publication number
- JPH01164794A JPH01164794A JP32454787A JP32454787A JPH01164794A JP H01164794 A JPH01164794 A JP H01164794A JP 32454787 A JP32454787 A JP 32454787A JP 32454787 A JP32454787 A JP 32454787A JP H01164794 A JPH01164794 A JP H01164794A
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- Japan
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- furnace
- susceptor
- pulling
- heat insulating
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- Pending
Links
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液体カプセルチョクラルスキー法（ＬＥＣ法）
により、低転位密度の結晶を引上げる単結晶の引上方法
に関するものである。
により、低転位密度の結晶を引上げる単結晶の引上方法
に関するものである。
ＬＥＣ法（Ｌｉｑｕｉｄ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ
ＣＺ法）とは、例えば第２図に示すように高圧容器（１
０）内の下方に環状ヒーター（５）と保温材（１１）か
らなる原料溶解炉を設け、該炉内で回転軸（８）を底面
に設けたサセプタウオール（１４）とサセプタペース（
１５）からなるサセプタによりルツボ（６）を保持し、
サセプタウオール（１４）の側面外周の上部周囲に炉の
保温板（１６）を環状に設け、高圧容器（１０）内を不
活性ガス（１３）雰囲気とし、ルツボ（６）内に８２０
３と原料を装入し、これを加熱してルツボ（６）に収容
された原料融液（１）の表面を封じ剤であるＢ２Ｏ３融
液（２）で覆う。このようにして上方から引上軸（１７
）を降下させ、該軸（１７）の先端に取付けた種結晶（
３）を原料融液（１）の表面に浸漬してなじませた後、
固液界面（９）より種結晶（３）を引上げて単結晶（４
）を引上げる方法である。この成長法の利点は＜１００
＞方向での単結晶化が容易で、大形の円形高純度基板が
得られることである。面図において（１２）は高圧シー
ルを示す。
ＣＺ法）とは、例えば第２図に示すように高圧容器（１
０）内の下方に環状ヒーター（５）と保温材（１１）か
らなる原料溶解炉を設け、該炉内で回転軸（８）を底面
に設けたサセプタウオール（１４）とサセプタペース（
１５）からなるサセプタによりルツボ（６）を保持し、
サセプタウオール（１４）の側面外周の上部周囲に炉の
保温板（１６）を環状に設け、高圧容器（１０）内を不
活性ガス（１３）雰囲気とし、ルツボ（６）内に８２０
３と原料を装入し、これを加熱してルツボ（６）に収容
された原料融液（１）の表面を封じ剤であるＢ２Ｏ３融
液（２）で覆う。このようにして上方から引上軸（１７
）を降下させ、該軸（１７）の先端に取付けた種結晶（
３）を原料融液（１）の表面に浸漬してなじませた後、
固液界面（９）より種結晶（３）を引上げて単結晶（４
）を引上げる方法である。この成長法の利点は＜１００
＞方向での単結晶化が容易で、大形の円形高純度基板が
得られることである。面図において（１２）は高圧シー
ルを示す。
ＬＥＣ法では揮発性成分であるＡＳやＰなどの蒸発を防
ぐために、不活性（Ｎ２ 、Ａｒなど）の高圧ガスの下
で成長を行なっているが、原料溶解炉のヒータ一部の空
間とその上部の空間では温度差が大きく、対流が激しい
。保温板とサセプタウオールとの間に間隙があると、下
から上へガスが流れていく。その結果ヒーターの消費電
力が大きくなり、固液界面の温度勾配が大きくなり、転
位密度は増加する。
ぐために、不活性（Ｎ２ 、Ａｒなど）の高圧ガスの下
で成長を行なっているが、原料溶解炉のヒータ一部の空
間とその上部の空間では温度差が大きく、対流が激しい
。保温板とサセプタウオールとの間に間隙があると、下
から上へガスが流れていく。その結果ヒーターの消費電
力が大きくなり、固液界面の温度勾配が大きくなり、転
位密度は増加する。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、原料溶解炉のヒー
タ一部から上部空間への対流を抑制し、消費電力を小さ
くし、メルト界面近傍の温度勾配を小さくし、低転位密
度単結晶を製造することができる単結晶の引上方法を開
発したもので、高圧容器内の下方に原料溶解炉を設け、
該炉内で回転軸を底面に設けたサセプタによりルツボを
保持し、サセプタウオールの側面外周の上部周囲に炉の
保温板を環状に設け、ＬＥＣ′法によりルツボ内のＢ２
Ｏ３下で溶融した原料から単結晶を引上げる方法におい
て、サセプタウオールの外周面の上端部と保温板の内周
面とを摺接させることにより、炉内と上部空間の対流を
抑制して単結晶の引上げを行なうことを特徴とするもの
である。
タ一部から上部空間への対流を抑制し、消費電力を小さ
くし、メルト界面近傍の温度勾配を小さくし、低転位密
度単結晶を製造することができる単結晶の引上方法を開
発したもので、高圧容器内の下方に原料溶解炉を設け、
該炉内で回転軸を底面に設けたサセプタによりルツボを
保持し、サセプタウオールの側面外周の上部周囲に炉の
保温板を環状に設け、ＬＥＣ′法によりルツボ内のＢ２
Ｏ３下で溶融した原料から単結晶を引上げる方法におい
て、サセプタウオールの外周面の上端部と保温板の内周
面とを摺接させることにより、炉内と上部空間の対流を
抑制して単結晶の引上げを行なうことを特徴とするもの
である。
即ち本発明引上方法は、第１図に示すように、高圧容器
（１０）内の下方に環状ヒーター（５）と保温材（１１
）からなる原料溶解炉を設け、該炉内で回転軸（８）を
底面に設けたサセプタウオール（１４）とサセプタペー
ス（１５）からなるサセプタによりルツボ（６）を保持
し、サセプタウオール（１４）の側面外周の上部周囲に
炉の保温板（１６）を環状に設け、該保温板（１６）の
内周面とサセプタウオール（１４）の外周面の上端とを
摺接させ、高圧容器（１０）内を不活性ガス（１３）雰
囲気とし、ルツボ（６）内に８２０３と原料を装入し、
これを加熱してルツボ（６）に収容された原料融液（１
）の表面を封じ剤である８２０３融液（２）で覆う。こ
のようにして炉内と上部空間の対流を抑制し、上方から
引上軸（１７）を降下させ、該軸（１７）の先端に取付
けた種結晶（３）を原料融液（１）の表面に浸漬してな
じませた後、固液界面（９）により種結晶（３）を引上
げて単結晶（４）を引上げるものである。
（１０）内の下方に環状ヒーター（５）と保温材（１１
）からなる原料溶解炉を設け、該炉内で回転軸（８）を
底面に設けたサセプタウオール（１４）とサセプタペー
ス（１５）からなるサセプタによりルツボ（６）を保持
し、サセプタウオール（１４）の側面外周の上部周囲に
炉の保温板（１６）を環状に設け、該保温板（１６）の
内周面とサセプタウオール（１４）の外周面の上端とを
摺接させ、高圧容器（１０）内を不活性ガス（１３）雰
囲気とし、ルツボ（６）内に８２０３と原料を装入し、
これを加熱してルツボ（６）に収容された原料融液（１
）の表面を封じ剤である８２０３融液（２）で覆う。こ
のようにして炉内と上部空間の対流を抑制し、上方から
引上軸（１７）を降下させ、該軸（１７）の先端に取付
けた種結晶（３）を原料融液（１）の表面に浸漬してな
じませた後、固液界面（９）により種結晶（３）を引上
げて単結晶（４）を引上げるものである。
本発明は上記の如くルツボを保持するサセプタウオール
の側面外周の上部周囲と保温板の内周面とを摺接させる
ことにより、サセプタウを一ルと保温板とのクリアラン
スをほぼＯとしたもので、ヒーターのある炉内空間と結
晶を引上げる上部空間とを遮断し、炉内と結晶を引上げ
る上部空間の対流を抑制することにより、ヒーターの消
費電力を小さくし、その結果原料のメルト界面近傍での
温度勾配を小さくし、単結晶の転位密度を減少せしめる
ことができる。
の側面外周の上部周囲と保温板の内周面とを摺接させる
ことにより、サセプタウを一ルと保温板とのクリアラン
スをほぼＯとしたもので、ヒーターのある炉内空間と結
晶を引上げる上部空間とを遮断し、炉内と結晶を引上げ
る上部空間の対流を抑制することにより、ヒーターの消
費電力を小さくし、その結果原料のメルト界面近傍での
温度勾配を小さくし、単結晶の転位密度を減少せしめる
ことができる。
第１図に示す本発明ＬＥＣ法によりＩｎＰ単結晶を引上
げた。即ち外径１００ ｍｍの石英ルツボを用い、ルツ
ボ内にＩｎＰ多結晶を１ＫｇとＢ１０を２００ ！？装
入し、雰囲気ガスにＮ２を用いて４０ ａｔｍとし、ル
ツボを保持するサセプタウオールの側面外周の上部周囲
と保温板の内周面とを摺接させ、結晶引上速度７ｍｍ／
ｈｒ、結晶回転数３ｐｐｍ、ルツボ回転数５ ｒｐｍと
して単結晶を引上げた。その結果ヒーターの消費電力は
２０ＫＷ、メルト界面の温度勾配は６０℃／ｃｍであり
、得られた単結晶の平均転位密度は１〜２×１０４ｃｍ
−２であった。比較のため第２図に示す従来のＬＥＣ法
により上記と同様な条件でＩｎＰ結晶を引上げた。その
結果ヒーターの消費電力は３５ＫＷ、メルト界面の温度
勾配は１４０℃／ ｃｍ、平均転位密度は５〜１０×１
０４ｃｍ−２でめった。
げた。即ち外径１００ ｍｍの石英ルツボを用い、ルツ
ボ内にＩｎＰ多結晶を１ＫｇとＢ１０を２００ ！？装
入し、雰囲気ガスにＮ２を用いて４０ ａｔｍとし、ル
ツボを保持するサセプタウオールの側面外周の上部周囲
と保温板の内周面とを摺接させ、結晶引上速度７ｍｍ／
ｈｒ、結晶回転数３ｐｐｍ、ルツボ回転数５ ｒｐｍと
して単結晶を引上げた。その結果ヒーターの消費電力は
２０ＫＷ、メルト界面の温度勾配は６０℃／ｃｍであり
、得られた単結晶の平均転位密度は１〜２×１０４ｃｍ
−２であった。比較のため第２図に示す従来のＬＥＣ法
により上記と同様な条件でＩｎＰ結晶を引上げた。その
結果ヒーターの消費電力は３５ＫＷ、メルト界面の温度
勾配は１４０℃／ ｃｍ、平均転位密度は５〜１０×１
０４ｃｍ−２でめった。
本発明によればサセプタウオールと保温板を摺接させて
、両者のクリアランスをほぼＯとすることにより、炉内
から上部空間への対流を抑制し、じ−ターの消費電力を
抑え、メルト界面の温度勾配を小さくして結晶の転位密
度を減少させることができる等、工業上顕著な効果を奏
するものである。
、両者のクリアランスをほぼＯとすることにより、炉内
から上部空間への対流を抑制し、じ−ターの消費電力を
抑え、メルト界面の温度勾配を小さくして結晶の転位密
度を減少させることができる等、工業上顕著な効果を奏
するものである。
第１図は本発明引上方法の一例を示す説明図、第２図は
従来引上方法の一例を示す説明図である。 １、原料融液 ２．８２０３融液 ３、種結晶 ４、単結晶 ５、ヒーター ６、ルツボ ７、引上軸 ８、回転軸 ９、固液界面 １０、高圧容器 １１、保温材 １２、高圧シール １３、不活性ガス １４、サセプタウオール １５、サセプタベース １６、保温板 代理人 弁理士 箕 浦 清 第１図 第２図
従来引上方法の一例を示す説明図である。 １、原料融液 ２．８２０３融液 ３、種結晶 ４、単結晶 ５、ヒーター ６、ルツボ ７、引上軸 ８、回転軸 ９、固液界面 １０、高圧容器 １１、保温材 １２、高圧シール １３、不活性ガス １４、サセプタウオール １５、サセプタベース １６、保温板 代理人 弁理士 箕 浦 清 第１図 第２図
Claims (1)
- 高圧容器内の下方に原料溶解炉を設け、該炉内で回転
軸を底面に設けたサセプタによりルツボを保持し、サセ
プタウォールの側面外周の上部周囲に炉の保温板を環状
に設け、液体カプセルチョクラルスキー法により、ルツ
ボ内のＢ＿２Ｏ＿３下で溶融した原料から単結晶を引上
げる方法において、サセプタウォールの外周面の上端部
と保温板の内周面とを摺接させることにより、炉内と上
部空間の対流を抑制して単結晶の引上げを行なうことを
特徴とする単結晶の引上方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32454787A JPH01164794A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 単結晶の引上方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32454787A JPH01164794A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 単結晶の引上方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164794A true JPH01164794A (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=18167025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32454787A Pending JPH01164794A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 単結晶の引上方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01164794A (ja) |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP32454787A patent/JPH01164794A/ja active Pending
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