JPH06298594A - 単結晶育成装置 - Google Patents
単結晶育成装置Info
- Publication number
- JPH06298594A JPH06298594A JP10889793A JP10889793A JPH06298594A JP H06298594 A JPH06298594 A JP H06298594A JP 10889793 A JP10889793 A JP 10889793A JP 10889793 A JP10889793 A JP 10889793A JP H06298594 A JPH06298594 A JP H06298594A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- crucible
- growing
- supporting member
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
より単結晶を育成する単結晶育成装置に係り、原料部お
よび成長部の温度および温度差を、成長中においても容
易に調整することができ、炭化珪素等の単結晶を良好に
育成することのできる装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 昇華法により単結晶を育成する単結晶育成装
置において、種結晶C’を保持する支持部材9と坩堝6
とを加熱炉1内に上下に対向させて配置すると共に、そ
の支持部材9と坩堝6とを各々独立に上下動可能にかつ
回転可能に構成したことを特徴とする。
Description
装置、特に昇華法により単結晶を育成する単結晶育成装
置に関する。
ンドギャプが2.2〜3.2eVと大きいため短波長発
光材料として注目されている。例えば、青色発光ダイオ
ードを作製するに当たり基板にSiC単結晶を用いるこ
とはホモエピタキシャル成長が可能となり格子ミスマッ
チによる転位、歪の影響をなくすことができ実用化には
不可欠である。
合、坩堝を用いて昇華法により育成することが行われて
いる。図2は炭化珪素の単結晶を坩堝を用いて昇華法に
より育成する場合の従来の単結晶育成装置の一例を示す
縦断面図である。
おいては上下両端部を端板2・3で閉塞した水冷二重石
英管4の外周に高周波コイル5等の加熱手段を配置した
構成である。その加熱手段としては上記のような高周波
コイルを使った高周波加熱が一般的であるが、抵抗加熱
等を用いることもある。上記の加熱炉1内の略中央部に
は、グラファイト等よりなる坩堝6が支持脚7等を介し
て固定して配置され、その坩堝6の外周面には炭素繊維
等よりなる断熱材8が設けられている。
cを入れ、坩堝6の上蓋を兼ねる種結晶支持部材9の内
面に炭化珪素の種結晶C’を配置して高周波コイル5等
の加熱手段で加熱することにより、その種結晶C’の表
面に単結晶Cを成長させて行くものである。なお上記の
成長中は、ガス導入口10から加熱炉1内にアルゴンガ
ス等を流入させ、排気口11から真空ポンプ等で排気す
ることによって、加熱炉1内の圧力を数Torrから数
百Torrにコントロールする。n形単結晶を成長させ
る場合には、ドーピングガスとして窒素ガスを用いる。
100〜2400℃に加熱し、成長部すなわち種結晶
C’および単結晶Cはそれよりも30〜100℃程度低
い温度に設定するもので、その温度差を持たせるために
従来は高周波コイルの巻数を上下で変えたり、断熱材の
量を上下で変える、あるいは坩堝の厚さを変えたり、高
周波コイルと坩堝の相対的位置を変える等の方法が採ら
れてきた。
ように高周波コイルの巻数や、断熱材の量、もしくは坩
堝の厚さを変えたり、高周波コイルと坩堝の相対的位置
を変えることは構造的変更を伴うため困難な場合が多
く、かなりの時間と労力を必要とし、しかも必ずしも良
好な温度差が得られない等の不具合があった。また成長
中は前記の原料部および成長部の温度および温度差の調
整は殆ど不可能であった。
ので、前記原料部および成長部の温度および温度差を、
成長中においても容易に調整することができ、炭化珪素
等の単結晶を良好に育成することのできる単結晶育成装
置を提供することを目的とする。
めに、本発明による単結晶育成装置は、以下の構成とし
たものである。即ち、昇華法により単結晶を育成する単
結晶育成装置において、種結晶を保持する支持部材と坩
堝とを加熱炉内に上下に対向させて配置すると共に、そ
の支持部材と坩堝とを各々独立に上下動可能にかつ回転
可能に構成したことを特徴とする。
炉の加熱手段としては、前述のように一般に高周波コイ
ル等が用いられ、そのコイル等の中心部の温度が最も高
く、上下に移動するに従って温度が低くなる。その加熱
炉内に坩堝と種結晶を保持する支持部材とを上下に対向
させて配置し、その坩堝と支持部材とを各々独立に上下
動可能に構成したことによって、坩堝内の原料部と、種
結晶を保持する支持部材側の成長部の温度およびその両
温度の温度差を、結晶成長中においても適宜調整するこ
とが可能となると共に、上記の坩堝と支持部材とを回転
可能に構成したことによって偏りなく良好に単結晶を成
長させることが可能となる。
る単結晶育成装置を具体的に説明する。図1は本発明に
よる単結晶育成装置の一実施例を示す縦断面図であり、
前記図2の従来例と同様の機能を有する部材には同一の
符号を付して再度の説明を省略する。
12等を介して取付け支持させた中空円筒状の断熱材8
内に、種結晶C’を保持する支持部材9と坩堝6とを上
下に対向させて配置し、それ等の側面を上記断熱材8の
内面に設けた筒体13で覆った構成である。上記の支持
部材9と坩堝6および筒体13は、それぞれ高純度グラ
ファイト等で形成され、その支持部材9および坩堝6と
筒体13との間には互いに接触しない程度に適度の間隙
が設けられている。その適度の間隔は成長空間の圧力を
コントロールする上で必要である。
支軸14・15を介してサーボモータ等の回転駆動手段
16・17が連結され、それぞれ図中矢示方向に所定の
速度で回転駆動されると共に、各々独立に上下動可能に
構成されている。上記の各支軸14・15は、加熱炉1
の中心側の高温部では高純度グラファイト棒14a・1
5aが、加熱炉1の外側の低温部ではステンレス棒14
b・15bが用いられ、それぞれ図に省略した止めねじ
等で連結されている。
従来例と同様に坩堝6に原料となる炭化珪素等の粉末c
を入れ、支持部材9の内面に炭化珪素等の種結晶C’を
配置して高周波コイル5等の加熱手段で加熱することに
より、その種結晶C’の表面に単結晶Cを成長させて行
くものである。そのとき、原料部すなわち原料粉末cは
前述のような所定の温度に加熱し、成長部すなわち種結
晶C’および単結晶Cは、それよりも低い温度に設定す
る必要があるが、種結晶C’を保持する支持部材9と原
料粉末cを収容する坩堝6とを各々独立に上下動可能に
構成したので、容易に所望の温度に設定できるものであ
る。
手段で加熱炉1内を所定の温度に加熱すると、加熱炉1
内の中心部の温度が最も高く、上下に移動するに従って
温度が低くなる。従って、原料部すなわち原料粉末cの
温度は、坩堝6を加熱炉1内の中心部側に上昇させるほ
ど高くなり、下降させるほど低くなる。一方、成長部す
なわち種結晶C’および単結晶Cの温度は、支持部材9
を加熱炉1内の中心部側に下降させるほど高くなり、上
昇させるほど低くなる。
例えば放射温度計等で測定しながら、坩堝6および支持
部材9を上下動させれば、原料部と成長部の温度を容易
に所望の値に設定できるものである。また坩堝と支持部
材とを回転可能に構成したことによって偏りなく良好に
単結晶を成長させることができるものである。実際に上
記実施例のような単結晶育成装置を作成して、炭化珪素
の単結晶を育成したところ、良好に育成させることがで
きた。
珪素に限らず、ZnSeやその他の単結晶を育成する場
合にも適用できる。また前記の坩堝6および支持部材9
を上下動させることによる温度調整や、坩堝6および支
持部材9の回転操作は、センサや制御機器等と組み合わ
せることによって容易に自動化できる。
育成装置は、種結晶を保持する支持部材9と坩堝6とを
加熱炉内に上下に対向させて配置すると共に、その支持
部材9と坩堝6とを各々独立に上下動可能に構成したこ
とによって、坩堝6に収容する原料の温度と支持部材9
に配置される種結晶およびその表面に生成される単結晶
の温度を、単結晶成長中においても容易に所望の値に設
定することができる。また支持部材9と坩堝6とを回転
可能に構成したことによって、偏りなく単結晶を成長さ
せることができるもので、良質な単結晶を安定かつ効率
よく育成できる等の効果がある。
縦断面図。
Claims (1)
- 【請求項1】 昇華法により単結晶を育成する単結晶育
成装置において、種結晶を保持する支持部材と坩堝とを
加熱炉内に上下に対向させて配置すると共に、その支持
部材と坩堝とを各々独立に上下動可能にかつ回転可能に
構成したことを特徴とする単結晶育成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10889793A JP3216322B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 単結晶育成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10889793A JP3216322B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 単結晶育成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06298594A true JPH06298594A (ja) | 1994-10-25 |
JP3216322B2 JP3216322B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=14496398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10889793A Expired - Lifetime JP3216322B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 単結晶育成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3216322B2 (ja) |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980031986A (ko) * | 1996-10-31 | 1998-07-25 | 이형도 | 기상결정성장법에 의한 단결정 제조장치 |
JP2002012500A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-15 | Showa Denko Kk | 炭化珪素単結晶の製造方法、製造装置および炭化珪素単結晶 |
JPWO2005019106A1 (ja) * | 2003-08-22 | 2006-10-19 | 株式会社トクヤマ | シリコン製造装置 |
US7314523B2 (en) | 2004-08-27 | 2008-01-01 | Denso Corporation | Manufacturing equipment of SiC single crystal and method for manufacturing SiC single crystal |
WO2010101200A1 (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 新日本製鐵株式会社 | 炭化珪素単結晶製造用坩堝、並びに炭化珪素単結晶の製造装置及び製造方法 |
JP2011148669A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Denso Corp | 炭化珪素単結晶の製造装置および製造方法 |
WO2012131307A1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Kromek Limited | Crystal growth apparatus |
US20130269598A1 (en) * | 2010-12-14 | 2013-10-17 | Institute Of Physics Chinese Academy Of Sciences | Process for growing silicon carbide single crystal by physical vapor transport method and annealing silicon carbide single crystal in situ |
CN103628141A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-03-12 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 一种SiC单晶晶体质量均匀化方法 |
JP2014201498A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
WO2015035163A1 (en) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | Gtat Corporation | Apparatus for producing bulk silicon carbide |
CN105442044A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-30 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 一种SiC单晶生长设备中坩埚独立旋转机构 |
CN105442038A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-30 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 一种坩埚旋转式碳化硅单晶生长方法 |
JP2017088415A (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | 昭和電工株式会社 | SiC単結晶成長装置およびSiC単結晶成長方法 |
JP2019528233A (ja) * | 2016-08-31 | 2019-10-10 | 台州市一能科技有限公司 | 炭化ケイ素単結晶製造装置 |
CN113774488A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-10 | 安徽光智科技有限公司 | 碳化硅晶体的生长方法 |
CN114108093A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-01 | 江苏集芯半导体硅材料研究院有限公司 | 碳化硅晶体生长装置 |
CN114525587A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-05-24 | 中电化合物半导体有限公司 | 基于pvt法生长碳化硅单晶的设备及方法 |
US11447890B2 (en) * | 2018-09-06 | 2022-09-20 | Showa Denko K.K. | Crystal growth apparatus |
CN117071058A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-11-17 | 通威微电子有限公司 | 一种碳化硅生长装置及碳化硅生长控制方法 |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP10889793A patent/JP3216322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980031986A (ko) * | 1996-10-31 | 1998-07-25 | 이형도 | 기상결정성장법에 의한 단결정 제조장치 |
JP2002012500A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-15 | Showa Denko Kk | 炭化珪素単結晶の製造方法、製造装置および炭化珪素単結晶 |
JPWO2005019106A1 (ja) * | 2003-08-22 | 2006-10-19 | 株式会社トクヤマ | シリコン製造装置 |
JP4597863B2 (ja) * | 2003-08-22 | 2010-12-15 | 株式会社トクヤマ | シリコン製造装置 |
US7993455B2 (en) | 2003-08-22 | 2011-08-09 | Tokuyama Corporation | Silicon manufacturing apparatus |
US7314523B2 (en) | 2004-08-27 | 2008-01-01 | Denso Corporation | Manufacturing equipment of SiC single crystal and method for manufacturing SiC single crystal |
US8936680B2 (en) | 2009-03-06 | 2015-01-20 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Crucible vessel and crucible cover having grooves for producing single-crystal silicon carbide, production apparatus and method |
WO2010101200A1 (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 新日本製鐵株式会社 | 炭化珪素単結晶製造用坩堝、並びに炭化珪素単結晶の製造装置及び製造方法 |
JP2010202485A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Nippon Steel Corp | 炭化珪素単結晶製造用坩堝、並びに炭化珪素単結晶の製造装置及び製造方法 |
JP4547031B2 (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-22 | 新日本製鐵株式会社 | 炭化珪素単結晶製造用坩堝、並びに炭化珪素単結晶の製造装置及び製造方法 |
JP2011148669A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Denso Corp | 炭化珪素単結晶の製造装置および製造方法 |
US20130269598A1 (en) * | 2010-12-14 | 2013-10-17 | Institute Of Physics Chinese Academy Of Sciences | Process for growing silicon carbide single crystal by physical vapor transport method and annealing silicon carbide single crystal in situ |
US9340898B2 (en) * | 2010-12-14 | 2016-05-17 | Tankeblue Semiconductor Co. Ltd. | Process for growing silicon carbide single crystal by physical vapor transport method and annealing silicon carbide single crystal in situ |
US20140048014A1 (en) * | 2011-03-29 | 2014-02-20 | Kromek Limited | Crystal Growth Apparatus |
WO2012131307A1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Kromek Limited | Crystal growth apparatus |
JP2014201498A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
WO2015035163A1 (en) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | Gtat Corporation | Apparatus for producing bulk silicon carbide |
US10851473B2 (en) | 2013-09-06 | 2020-12-01 | Gtat Corporation | Apparatus for producing bulk silicon carbide |
US11591714B2 (en) | 2013-09-06 | 2023-02-28 | Gtat Corporation | Apparatus for producing bulk silicon carbide |
KR20160050087A (ko) * | 2013-09-06 | 2016-05-10 | 지티에이티 코포레이션 | 벌크 탄화규소를 제조하기 위한 장치 |
CN103628141A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-03-12 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 一种SiC单晶晶体质量均匀化方法 |
JP2017088415A (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | 昭和電工株式会社 | SiC単結晶成長装置およびSiC単結晶成長方法 |
CN105442044A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-30 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 一种SiC单晶生长设备中坩埚独立旋转机构 |
CN105442038A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-30 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 一种坩埚旋转式碳化硅单晶生长方法 |
JP2019528233A (ja) * | 2016-08-31 | 2019-10-10 | 台州市一能科技有限公司 | 炭化ケイ素単結晶製造装置 |
US11447890B2 (en) * | 2018-09-06 | 2022-09-20 | Showa Denko K.K. | Crystal growth apparatus |
CN113774488A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-10 | 安徽光智科技有限公司 | 碳化硅晶体的生长方法 |
CN114108093A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-01 | 江苏集芯半导体硅材料研究院有限公司 | 碳化硅晶体生长装置 |
CN114108093B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-03-14 | 江苏集芯半导体硅材料研究院有限公司 | 碳化硅晶体生长装置 |
CN114525587A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-05-24 | 中电化合物半导体有限公司 | 基于pvt法生长碳化硅单晶的设备及方法 |
CN114525587B (zh) * | 2022-04-22 | 2022-07-19 | 中电化合物半导体有限公司 | 基于pvt法生长碳化硅单晶的设备及方法 |
CN117071058A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-11-17 | 通威微电子有限公司 | 一种碳化硅生长装置及碳化硅生长控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3216322B2 (ja) | 2001-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH06298594A (ja) | 単結晶育成装置 | |
US6391109B2 (en) | Method of making SiC single crystal and apparatus for making SiC single crystal | |
JP4547031B2 (ja) | 炭化珪素単結晶製造用坩堝、並びに炭化珪素単結晶の製造装置及び製造方法 | |
US6136093A (en) | Method of making GaN single crystal and apparatus for making GaN single crystal | |
JP4388538B2 (ja) | 炭化珪素単結晶製造装置 | |
KR101760030B1 (ko) | 대구경 탄화규소 단결정 성장 장치로부터 소구경 탄화규소 단결정을 성장시키는 방법 및 장치 | |
CN113106549A (zh) | 一种采用pvt法制备碳化硅单晶的生长装置 | |
JP6861555B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの製造装置及び製造方法 | |
JP6338439B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法 | |
JP2014234331A (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法及び炭化珪素単結晶インゴット | |
JP3068914B2 (ja) | 気相成長装置 | |
EP1268882B1 (en) | Axial gradient transport apparatus and process for producing large size, single crystals of silicon carbide | |
JP3637157B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法およびそれに用いる種結晶 | |
CN215289039U (zh) | 一种采用pvt法制备碳化硅单晶的生长装置 | |
JPH05178698A (ja) | 炭化珪素バルク単結晶の製造装置及び製造方法 | |
CN109518275A (zh) | 一种提高碳化硅单晶生长过程中温度场分布均匀度的方法 | |
JP4053125B2 (ja) | SiC単結晶の合成方法 | |
JPH0639360B2 (ja) | 6h型および4h型炭化珪素単結晶の成長方法 | |
JP2008280206A (ja) | 単結晶成長装置 | |
JP2000053493A (ja) | 単結晶の製造方法および単結晶製造装置 | |
CN209144317U (zh) | 一种外保温可旋转的碳化硅单晶生长装置 | |
TWI832759B (zh) | 矽單晶的育成方法、矽晶圓的製造方法及單晶提拉裝置 | |
CN217077865U (zh) | 一种高频双线圈感应加热的碳化硅单晶生长装置 | |
JPH0651275U (ja) | 炭化ケイ素単結晶育成装置 | |
JPH0316988A (ja) | 化合物半導体単結晶製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010703 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070803 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080803 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090803 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130803 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |