JPH05148078A - 単結晶の製造方法 - Google Patents
単結晶の製造方法Info
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- JPH05148078A JPH05148078A JP33995391A JP33995391A JPH05148078A JP H05148078 A JPH05148078 A JP H05148078A JP 33995391 A JP33995391 A JP 33995391A JP 33995391 A JP33995391 A JP 33995391A JP H05148078 A JPH05148078 A JP H05148078A
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Abstract
する単結晶製造方法において、上記ヒータの素材として
抵抗率が所定の範囲内にあるグラファイトを選択し、こ
れを所定の形状に加工したものをヒータとして用いるよ
うにした。 【効果】 ヒータの抵抗値が一定の範囲にあり、ヒータ
形状も同一であるため、ヒータへの給電条件の変動幅が
従来に比べて小さくなり、単結晶化率を向上させること
ができる。
Description
はグラファイト製ヒータに関し、例えば液体封止チョク
ラルスキー法により単結晶成長を行なう装置に使用され
るヒータに利用して有効な方法に関する。
体単結晶は融点付近で高い蒸気圧を有するため、原料融
液表面をB2O3等からなる液体封止剤で覆った状態で融
液表面に種結晶を接触させて回転させながら徐々に結晶
を引き上げる液体封止チョクラルスキー法(以下、LE
C法と記す)により単結晶の成長が行なわれている。L
EC法は、結晶の成長と共に種結晶を引き上げていく方
法であり、種付けにより結晶方位を制御できかつ高純度
結晶を得やすいため、工業的に実施されている。ところ
で、化合物半導体単結晶は不純物の混入により抵抗率等
の特性ばらつきが発生するため、LEC法による単結晶
の成長においては、原料および封止剤を融解させる加熱
手段として一般にグラファイト製ヒータが用いられてい
る。しかも、LEC法では単結晶化率を高めるために、
育成結晶の融点(約1200℃)に対して±1℃程度の
高精度の温度制御が要求される。
LEC法による単結晶引上げ装置に使用される加熱用の
ヒータの材料となるグラファイトブロックは、800〜
1500μΩcmの抵抗率を持っており、同一規格のグラ
ファイトでも抵抗率に±20%程度のばらつきがある。
従来、LEC法により単結晶成長を行なう装置に使用さ
れるヒータは、形状を同一にして抵抗値は成り行きまか
せにするか、抵抗値が所定の値になるようにヒータ形状
を調整したものを使用していた。そのため、ヒータを取
り替えた時に抵抗値あるいはヒータ形状が以前のヒータ
で確立された単結晶化の条件からはずれ、単結晶の歩留
まりが低下し、新たに単結晶化の条件を見出さなければ
ならないという問題点があった。
用によりグラファイトの抵抗率が変化していき、ヒータ
の抵抗値も変化し、そのままそのヒータを使用し続ける
とやがて単結晶化の条件からはずれ、単結晶の歩留まり
が低下するという問題点があった。
てなされたもので、その目的とするところは、LEC法
により単結晶を育成する場合に、単結晶化率の高い結晶
を歩留まり良く育成することができるような単結晶製造
技術を提供することにある。
所定の値になるように加工したグラファイト製ヒータで
あっても、ヒータ交換直後の育成で単結晶が得られなか
ったりヒータの使用回数により単結晶化率に違いが生じ
たりしていることに着目し、その原因について研究を行
なった。その結果、従来はヒータの材料となるグラファ
イトが±20%程度の抵抗率のばらつきを有するにもか
かわらず、抵抗値が一定になるように加工したものを使
用し、ヒータの抵抗率のばらつきに起因する引上げ条件
の相違は、炉内にセットした温度センサの出力に基いて
ヒータへの給電をコンピュータで制御することで補正し
ていた。そのことが単結晶化率を低下させる原因になっ
ていることを見出した。
て抵抗率が一定の範囲のグラファイトブロックを採用
し、かつ一定の形状に加工したものを使用することによ
り、単結晶化率を向上させ得ることおよびヒータの抵抗
値を測定することで最適な交換時期を知ることができる
ことを見出した。本発明は上記知見に基いてなされたも
ので、グラファイト製ヒータを用いて単結晶を育成する
単結晶製造方法において、上記ヒータの素材として抵抗
率が所定の範囲内にあるグラファイトを選択し、これを
所定の形状に加工したものをヒータとして用いることを
提案するものである。
の範囲にあり、ヒータ形状も同一であるため、ヒータへ
の給電条件の変動幅が従来に比べて小さくなり、単結晶
化率を向上させることができる
上げ装置の一例を示す。この実施例の結晶引上げ装置
は、密閉型の高圧引上げ炉1内にて、るつぼ2が垂直な
支持軸3により回転可能に支持され、るつぼ2の上方か
らは下端に種結晶5を有する引上げ軸6が垂下されてい
るとともに、上記るつぼ2の周囲にはほぼ円筒状に加工
されたグラファイト製ヒータ4が配置されている。この
ヒータ4にはその下端に内側に向かって突出する一対の
端子部4a,4bが形成されており、この端子部4a,
4bは炉の底壁に設けられた電極7a,7bに固着され
たグラファイト製リード端子8a,8bの上端に固定さ
れ、これによってヒータ4が支持されるようになってい
る。また、特に限定されるものではないが、ヒータ4の
周囲にはグラファイト製フェルトからなる断熱材9が配
置されている。さらに、上記引上げ炉1の側壁には、不
活性ガス等を導入するためのガス導入管11と、炉内ガ
スを排気するための排気管12が接続されている。
上端および下端から交互に縦方向のスリット4cが形成
されており、このスリット4cのピッチを調整すること
により実質的な抵抗の長さを決定し、ヒータ4の円筒部
の厚みを調整することにより抵抗の断面積を決定するよ
うになっている。この実施例では、上記ヒータ4とし
て、抵抗率が1300μΩcmで抵抗率のばらつきが±1
00μΩcmの範囲にあるグラファイトブロックを選択
し、これを所定の形状(円筒状)に加工したものを使用
した。
ファイトブロックを加工してヒータを得ていたため、ヒ
ータ形状が変化し、ヒータ交換直後では4回中2回は単
結晶が得られないことがあったが、上記実施例を適用し
て単結晶の引上げを行なったところ、ヒータ交換直後に
おける単結晶の得られれない割合は6回中2回に低減
し、歩留まりが大幅に向上することがわかった。また、
上記のように加工したヒータ4の抵抗値を測定し、繰返
し使用しているうちに抵抗値が当初の値から所定値(例
えば5%)以上変化した場合には、新しいヒータと交換
するようにした。これによって、ヒータの抵抗値の経時
変化による歩留まりの低下を減らすことができるように
なった。
ぼ内に原料を入れて引上げ炉内に配置し、ヒータにより
加熱して融解させ、その原料融液表面に種結晶を接触さ
せてこれを徐々に引き上げることにより単結晶を育成す
る単結晶製造方法において、上記ヒータの素材として抵
抗率が所定の範囲内にあるグラファイトを選択し、これ
を所定の形状に加工したものをヒータを用いるようにし
たので、ヒータへの給電条件の変動幅が従来に比べて小
さくなるため、単結晶化率を向上させることができる。
また、ヒータの抵抗値を測定することで交換時期を知
り、単結晶化の条件からはずれた無駄な育成をしないで
済むようになり、単結晶を歩留まり良く育成することが
できるという効果がある。
スキー法により単結晶成長を行なう装置に使用されるヒ
ータに適用した場合を例に取って説明したが、この発明
はそれに限定されるものでなく、ボート法や垂直徐冷法
その他グラファイト製ヒータを用いる単結晶の製造方法
一般に利用することができる。
一例を示す断面正面図である。
例を示す斜視図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 グラファイト製ヒータを用いて単結晶を
育成する単結晶製造方法において、上記ヒータの素材と
して抵抗率が所定の範囲内にあるグラファイトを選択
し、これを所定の形状に加工したものをヒータとして用
いることを特徴とする単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03339953A JP3079266B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03339953A JP3079266B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 単結晶の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05148078A true JPH05148078A (ja) | 1993-06-15 |
JP3079266B2 JP3079266B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=18332330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03339953A Expired - Lifetime JP3079266B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3079266B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016088800A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
JP2016088801A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
JP2019073441A (ja) * | 2019-02-20 | 2019-05-16 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP03339953A patent/JP3079266B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016088800A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
JP2016088801A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
JP2019073441A (ja) * | 2019-02-20 | 2019-05-16 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3079266B2 (ja) | 2000-08-21 |
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