JPH024126Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH024126Y2 JPH024126Y2 JP1984119647U JP11964784U JPH024126Y2 JP H024126 Y2 JPH024126 Y2 JP H024126Y2 JP 1984119647 U JP1984119647 U JP 1984119647U JP 11964784 U JP11964784 U JP 11964784U JP H024126 Y2 JPH024126 Y2 JP H024126Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- single crystal
- gas
- manufacturing apparatus
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
〔産業上利用分野〕
本考案はチヨクラルスキー法による単結晶製造
装置に関するものである。 〔従来技術〕 チヨクラルスキー法による単結晶の育成は、る
つぼを加熱し、るつぼ内の原料を融解したのち、
種結晶を融液に浸し、その種結晶を引上げること
によつて行なわれる。この方法において、高品質
な単結晶を育成するため、固液界面の近傍の垂直
方向の温度分布に適当な勾配を持たせる必要があ
る。そのため、るつぼ周囲を耐火物で囲んだり、
るつぼの加熱方法を検討し、適正な温度勾配を持
たせている。しかし、単結晶の育成が進行してい
くと、るつぼ内の原料融液の量が減少していくた
めに、固液界面が結晶育成初期よりも下がり、固
液界面直上のるつぼ壁が加熱され、るつぼがアフ
ターヒーター効果を示すため、温度勾配が大きく
変化してしまい結晶の品質が低下する原因とな
る。 従来、上述のような垂直方向の温度勾配の変化
を防ぐため、るつぼの加熱源である高周波加熱用
コイルの位置を上下させる方法がとられている
が、結晶育成初期の温度勾配を忠実に再現させる
ことは難しく、とくに結晶下部での品質の低下は
避けられない状況であつた。 〔考案の目的〕 本考案の目的は、上述の欠点を除去し、結晶育
成初期の温度勾配を結晶育成後期においても保つ
ことができる単結晶製造装置を提供することであ
る。 〔考案の構成〕 本考案の単結晶製造装置は、るつぼの直上に延
在して保温用気体流通管を配置し、この保温用気
体流通管に流す気体の流量を原料融液の位置に応
じて制御する気体流量調整機構を備えていること
を特徴としている。 〔考案の実施例〕 以下本考案について実施例に基づいて説明す
る。 まず、第１図ａ及びｂを参照して、本考案によ
る単結晶製造装置の構造について説明すると、図
示のように単結晶育成炉１内にはるつぼ２が配置
されるとともに単結晶育成炉１の外部には高周波
加熱コイル３が配置されている。 るつぼ２の壁直上にはるつぼ２の壁周囲に沿つ
て気体流通管（以下ガス管という。）４が配置さ
れている。このガス管４は図示のようにるつぼ２
の中心軸に対して同心円状に数回巻かれている。
このガス管４の一端は恒温槽５を介して図示のよ
うに流量計６に接続され、さらにガスボンベ７に
接続されている。またガス管４の他端は単結晶育
成炉１の外で開口されている（なおガス管の材質
は育成される結晶種により異なるが例えば石英製
である。） るつぼ２内にSiなどの原料を入れ、高周波コイ
ル３によつてるつぼ２を加熱して原料を溶融し、
種結晶（図示せず）をこの融液８に浸して、種結
晶を引きあげて単結晶を育成するわけであるが、
この時ガスボンベ７から例えばN2あるいはHeな
どのガスが送られ、しかもこのガスの流量は流量
計６によつて調整され、さらに恒温槽５で所定の
温度に調整される。恒温槽５を出たガスはるつぼ
２の壁直上を通り、単結晶育成炉の外に放出され
る。 次に第２図ａ及びｂ、第３図ａ，ｂ及びＣを参
照して、上述した構造の単結晶製造装置を用い
て、考案者が単結晶を製造した結果について説明
する。 この単結晶の製造においては、内径50mm、深さ
50mmのるつぼを用い、るつぼ内にはるつぼの上端
から５mmの位置まで原料融液が装入されている。
また、ガス管４はるつぼ２の壁直上で内径50mmの
同心円状に４回巻かれている。この時ガス管を通
して流した雰囲気ガスはN2であり、このN2ガス
は恒温槽５によつて０℃に保たれている。下記の
表に原料融液の位置即ち固液界面の位置と流量計
に示されたガス流量との関係を示す。
装置に関するものである。 〔従来技術〕 チヨクラルスキー法による単結晶の育成は、る
つぼを加熱し、るつぼ内の原料を融解したのち、
種結晶を融液に浸し、その種結晶を引上げること
によつて行なわれる。この方法において、高品質
な単結晶を育成するため、固液界面の近傍の垂直
方向の温度分布に適当な勾配を持たせる必要があ
る。そのため、るつぼ周囲を耐火物で囲んだり、
るつぼの加熱方法を検討し、適正な温度勾配を持
たせている。しかし、単結晶の育成が進行してい
くと、るつぼ内の原料融液の量が減少していくた
めに、固液界面が結晶育成初期よりも下がり、固
液界面直上のるつぼ壁が加熱され、るつぼがアフ
ターヒーター効果を示すため、温度勾配が大きく
変化してしまい結晶の品質が低下する原因とな
る。 従来、上述のような垂直方向の温度勾配の変化
を防ぐため、るつぼの加熱源である高周波加熱用
コイルの位置を上下させる方法がとられている
が、結晶育成初期の温度勾配を忠実に再現させる
ことは難しく、とくに結晶下部での品質の低下は
避けられない状況であつた。 〔考案の目的〕 本考案の目的は、上述の欠点を除去し、結晶育
成初期の温度勾配を結晶育成後期においても保つ
ことができる単結晶製造装置を提供することであ
る。 〔考案の構成〕 本考案の単結晶製造装置は、るつぼの直上に延
在して保温用気体流通管を配置し、この保温用気
体流通管に流す気体の流量を原料融液の位置に応
じて制御する気体流量調整機構を備えていること
を特徴としている。 〔考案の実施例〕 以下本考案について実施例に基づいて説明す
る。 まず、第１図ａ及びｂを参照して、本考案によ
る単結晶製造装置の構造について説明すると、図
示のように単結晶育成炉１内にはるつぼ２が配置
されるとともに単結晶育成炉１の外部には高周波
加熱コイル３が配置されている。 るつぼ２の壁直上にはるつぼ２の壁周囲に沿つ
て気体流通管（以下ガス管という。）４が配置さ
れている。このガス管４は図示のようにるつぼ２
の中心軸に対して同心円状に数回巻かれている。
このガス管４の一端は恒温槽５を介して図示のよ
うに流量計６に接続され、さらにガスボンベ７に
接続されている。またガス管４の他端は単結晶育
成炉１の外で開口されている（なおガス管の材質
は育成される結晶種により異なるが例えば石英製
である。） るつぼ２内にSiなどの原料を入れ、高周波コイ
ル３によつてるつぼ２を加熱して原料を溶融し、
種結晶（図示せず）をこの融液８に浸して、種結
晶を引きあげて単結晶を育成するわけであるが、
この時ガスボンベ７から例えばN2あるいはHeな
どのガスが送られ、しかもこのガスの流量は流量
計６によつて調整され、さらに恒温槽５で所定の
温度に調整される。恒温槽５を出たガスはるつぼ
２の壁直上を通り、単結晶育成炉の外に放出され
る。 次に第２図ａ及びｂ、第３図ａ，ｂ及びＣを参
照して、上述した構造の単結晶製造装置を用い
て、考案者が単結晶を製造した結果について説明
する。 この単結晶の製造においては、内径50mm、深さ
50mmのるつぼを用い、るつぼ内にはるつぼの上端
から５mmの位置まで原料融液が装入されている。
また、ガス管４はるつぼ２の壁直上で内径50mmの
同心円状に４回巻かれている。この時ガス管を通
して流した雰囲気ガスはN2であり、このN2ガス
は恒温槽５によつて０℃に保たれている。下記の
表に原料融液の位置即ち固液界面の位置と流量計
に示されたガス流量との関係を示す。
以上説明したように本考案による単結晶装置を
用いれば、結晶育成の初期から後期に至るまで一
定の垂直方向の温度分布が得られ、品質の良好な
単結晶を製造することができるという利点があ
る。
用いれば、結晶育成の初期から後期に至るまで一
定の垂直方向の温度分布が得られ、品質の良好な
単結晶を製造することができるという利点があ
る。
第１図ａは本考案による単結晶製造装置の要部
を示す平面図、第１図ｂは本考案による単結晶製
造装置の要部を示す側断面図、第２図ａは結晶育
成の初期段階におけるるつぼと固液界面の位置関
係を示すための図、第２図ｂは本考案による単結
晶製造装置を用いて単結晶を製造する場合におい
て、第２図ａに示す状態における垂直方向の温度
分布を示すための図、第３図ａは結晶育成の後期
段階におけるるつぼと固液界面の位置関係を示す
ための図、第３図ｂは従来の単結晶製造装置を用
いて単結晶を製造する場合において、第３図ａに
示す状態における垂直方向の温度分布を示すため
の図、第３図ｃは本考案による単結晶製造装置を
用いて単結晶を製造する場合において、第３図ａ
に示す状態における垂直方向の温度分布を示すた
めの図である。 １……単結晶育成炉、２……るつぼ、３……高
周波加熱コイル、４……ガス管、５……恒温槽、
６……流量計、７……ガスボンベ、８……原料融
液、９……単結晶。
を示す平面図、第１図ｂは本考案による単結晶製
造装置の要部を示す側断面図、第２図ａは結晶育
成の初期段階におけるるつぼと固液界面の位置関
係を示すための図、第２図ｂは本考案による単結
晶製造装置を用いて単結晶を製造する場合におい
て、第２図ａに示す状態における垂直方向の温度
分布を示すための図、第３図ａは結晶育成の後期
段階におけるるつぼと固液界面の位置関係を示す
ための図、第３図ｂは従来の単結晶製造装置を用
いて単結晶を製造する場合において、第３図ａに
示す状態における垂直方向の温度分布を示すため
の図、第３図ｃは本考案による単結晶製造装置を
用いて単結晶を製造する場合において、第３図ａ
に示す状態における垂直方向の温度分布を示すた
めの図である。 １……単結晶育成炉、２……るつぼ、３……高
周波加熱コイル、４……ガス管、５……恒温槽、
６……流量計、７……ガスボンベ、８……原料融
液、９……単結晶。
Claims (1)
- 原料融液が蓄えられたるつぼを備え、チヨクラ
ルスキー法を用いて単結晶を製造する単結晶製造
装置において、該るつぼの壁直上を延在するよう
に配置された保温用気体流通管と、該気体流通管
に流す気体の流量を前記原料融液の位置に応じて
制御するための気体流量調整機構とを有すること
を特徴とする単結晶製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11964784U JPS6139168U (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11964784U JPS6139168U (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 単結晶製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139168U JPS6139168U (ja) | 1986-03-12 |
| JPH024126Y2 true JPH024126Y2 (ja) | 1990-01-31 |
Family
ID=30678517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11964784U Granted JPS6139168U (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 単結晶製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139168U (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49104886A (ja) * | 1973-02-12 | 1974-10-03 | ||
| JPS5051083A (ja) * | 1973-09-05 | 1975-05-07 | ||
| JPS57205397A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for growing single crystal |
-
1984
- 1984-08-03 JP JP11964784U patent/JPS6139168U/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49104886A (ja) * | 1973-02-12 | 1974-10-03 | ||
| JPS5051083A (ja) * | 1973-09-05 | 1975-05-07 | ||
| JPS57205397A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for growing single crystal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139168U (ja) | 1986-03-12 |
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