JPS59190293A - 単結晶育成装置 - Google Patents
単結晶育成装置Info
- Publication number
- JPS59190293A JPS59190293A JP6340483A JP6340483A JPS59190293A JP S59190293 A JPS59190293 A JP S59190293A JP 6340483 A JP6340483 A JP 6340483A JP 6340483 A JP6340483 A JP 6340483A JP S59190293 A JPS59190293 A JP S59190293A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- crucible
- heater
- melt
- temperature gradient
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- 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】
本発明は、単結晶を引上げる方式（単結晶用」二げ式）
の単結晶育成装置に関するものである。
の単結晶育成装置に関するものである。
ヱ）１結晶引上げ式の単結晶育成装置は、引上けるべき
単結晶の融液（メルＩ・）を貯えるためのるつぼと、該
るつぼの共力に置かれた。該るっぼ内の融液から引」こ
けられる単結晶が急激に冷却されることを避けるだめの
アフターヒーターとを有している。るつぼの側面の周囲
には、加熱コイルを有する電気炉が配置されている。
単結晶の融液（メルＩ・）を貯えるためのるつぼと、該
るつぼの共力に置かれた。該るっぼ内の融液から引」こ
けられる単結晶が急激に冷却されることを避けるだめの
アフターヒーターとを有している。るつぼの側面の周囲
には、加熱コイルを有する電気炉が配置されている。
このような単結晶育成装置において引−１ｘけた単結晶
の光学的均一性をｇ察ずろと、単結晶の先端部（下端部
）近くの直胴部にザフグレインが発生していることが良
く有る。これは、メルトかるつぼ−Ａイ畳二人っていた
ときに、引上げ・１山力向のｄｌｌ’１度勾配が最適な
ど温度勾配になっていたにもかかわらず、単結晶用」二
けによるメルト？夜面低［Ｊに伴うるっは壁のアフター
ヒーター的力ロ熱効果の増大によって、メルト液面近傍
の温度勾配が必要以」二に小さく（緩く〕なることによ
る。このため、メルト液面万傍では、引りけ・袖方向の
温度勾配よりも、るっは半径方向の２：ｉａ度分在不均
−が支配的となり、それによる熱応力によって光学的に
不均一な部分が発生ずる。
の光学的均一性をｇ察ずろと、単結晶の先端部（下端部
）近くの直胴部にザフグレインが発生していることが良
く有る。これは、メルトかるつぼ−Ａイ畳二人っていた
ときに、引上げ・１山力向のｄｌｌ’１度勾配が最適な
ど温度勾配になっていたにもかかわらず、単結晶用」二
けによるメルト？夜面低［Ｊに伴うるっは壁のアフター
ヒーター的力ロ熱効果の増大によって、メルト液面近傍
の温度勾配が必要以」二に小さく（緩く〕なることによ
る。このため、メルト液面万傍では、引りけ・袖方向の
温度勾配よりも、るっは半径方向の２：ｉａ度分在不均
−が支配的となり、それによる熱応力によって光学的に
不均一な部分が発生ずる。
従来、これを防ぐ方法として、加熱コイルを徐々に下げ
、アフターヒーターの加熱を弱めていく方法を用いてい
た。しかし、この加熱コイル降十〆去ては、メルト吊−
がＭつだそれぞれの状γト１；での最通ｔ１情度勾配を
示す加熱コイル位置をろつけなければならないことや、
加熱コイル降゛１・に伴うるつぼ温度変化による単結晶
の直径変動などの問題があった。
、アフターヒーターの加熱を弱めていく方法を用いてい
た。しかし、この加熱コイル降十〆去ては、メルト吊−
がＭつだそれぞれの状γト１；での最通ｔ１情度勾配を
示す加熱コイル位置をろつけなければならないことや、
加熱コイル降゛１・に伴うるつぼ温度変化による単結晶
の直径変動などの問題があった。
本発明の目的は、単結晶用りげ中に、加熱コイル降下な
どの面倒な操作を必要とせず、引」二げ軸方向の温度勾
配を、るつぼ内の融液の波向降ドに関係なく常に一定に
保つことかできる単結晶用」二げ式の単結晶育成装置を
提供することにある。
どの面倒な操作を必要とせず、引」二げ軸方向の温度勾
配を、るつぼ内の融液の波向降ドに関係なく常に一定に
保つことかできる単結晶用」二げ式の単結晶育成装置を
提供することにある。
本発明によれは、引上げるべき単結晶の融液を貯えるた
めのるつぼと、該るつぼ内の融液から引」二げられる単
結晶が急激に冷却されることを避けるためのアフターヒ
ーターとを有する単結晶用」二げ式の単結晶育成装［６
において、前記アフターヒーターを前記融液の液面に汀
かぜたことを特徴とする単結晶育成装置が得られる。
めのるつぼと、該るつぼ内の融液から引」二げられる単
結晶が急激に冷却されることを避けるためのアフターヒ
ーターとを有する単結晶用」二げ式の単結晶育成装［６
において、前記アフターヒーターを前記融液の液面に汀
かぜたことを特徴とする単結晶育成装置が得られる。
以−（九図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。
第１図を参照すると、従来の単結晶用」−げ式の単結晶
育成装置が示されている。図において。
育成装置が示されている。図において。
１は回転引」−はシャフト、２’ｔ＝ｉ、種子結晶であ
る。
る。
ろは対流による熱の逃げを防ぐだめの」二重、４及び５
は外側及び内側保２＋’ｌ＋１が」、６は中蓋である。
は外側及び内側保２＋’ｌ＋１が」、６は中蓋である。
７はアルミするつは、８はＺｒＯ２粉末、９はｒ’ す
るっぽ、１０は引」二は軸方向の温度勾配を緩くするた
めに用いるアフターヒーターである。１１は引］二けら
れた単結晶、１２はｔＭＪ！液（メルト）である。１６
は電気炉の加熱コイルである。この単結晶育成装置は、
るつぼ９内の融液１２から引りけらｆｉｔた単結晶１１
の保ｉＭｉ”ｔを行うために。
るっぽ、１０は引」二は軸方向の温度勾配を緩くするた
めに用いるアフターヒーターである。１１は引］二けら
れた単結晶、１２はｔＭＪ！液（メルト）である。１６
は電気炉の加熱コイルである。この単結晶育成装置は、
るつぼ９内の融液１２から引りけらｆｉｔた単結晶１１
の保ｉＭｉ”ｔを行うために。
外側保温筒４及び内側保温筒５を設けて、二重保温構造
としている。
としている。
この単結晶育成装置においては、引−には軸方向の６４
清度勾配を緩くするだめのアフターヒーター１０は中蓋
乙の上（二置いであるため、メルト？夜面が低下するこ
と（二上ってメルト波向に対するアフターヒーター１０
の相対的位置関係が変化する。単結晶引上けによるメル
ト液面低下に伴うるつぼ９の壁のアフターヒーター的加
熱効果の増大によって、メルト液面近傍の温度勾配か必
及以−Ｌに緩くなることは、既述したとおりである。し
かも、中蓋乙の中央部に穴が設けられ′Ｃいるため、こ
の中蓋乙の大部分で軸方向のｉ：ｌｉ’１度勾配が負か
ら正に変わる現象か現れる。その急激な温度変化（二よ
っても、引−にけた単結晶内に熱歪みが発生ずる。
清度勾配を緩くするだめのアフターヒーター１０は中蓋
乙の上（二置いであるため、メルト？夜面が低下するこ
と（二上ってメルト波向に対するアフターヒーター１０
の相対的位置関係が変化する。単結晶引上けによるメル
ト液面低下に伴うるつぼ９の壁のアフターヒーター的加
熱効果の増大によって、メルト液面近傍の温度勾配か必
及以−Ｌに緩くなることは、既述したとおりである。し
かも、中蓋乙の中央部に穴が設けられ′Ｃいるため、こ
の中蓋乙の大部分で軸方向のｉ：ｌｉ’１度勾配が負か
ら正に変わる現象か現れる。その急激な温度変化（二よ
っても、引−にけた単結晶内に熱歪みが発生ずる。
第２図を参照すると２本発明の一実施例によるＬＰ結晶
引」−は式の単結晶ｒｊ成装置ｊ・寸、アフターヒータ
ー１０の下部を内側にかぎ形に折曲げ。
引」−は式の単結晶ｒｊ成装置ｊ・寸、アフターヒータ
ー１０の下部を内側にかぎ形に折曲げ。
このアフターヒーター１０をメルト１２の７（ｊ−面に
ｌ’？かせたことを特徴とする。
ｌ’？かせたことを特徴とする。
本実施例では、アフターヒーター１Ｄをノルド１２のｌ
ｆシ面に庁、かせたため、メルト波向にり］するアフタ
ーヒーター１０の相対的位置関係が”、ｌｉｒに一定で
あり、しかも１）ｉ」述の／）、（：＋き中蓋６の大部
分での引」−は軸方向の＃＋ｉＬ度勾配の急激な変化は
生じない。
ｆシ面に庁、かせたため、メルト波向にり］するアフタ
ーヒーター１０の相対的位置関係が”、ｌｉｒに一定で
あり、しかも１）ｉ」述の／）、（：＋き中蓋６の大部
分での引」−は軸方向の＃＋ｉＬ度勾配の急激な変化は
生じない。
更に具体的な例をあける。中蓋６の上に長さ１００ｉｘ
のアフターヒーター１０を置いた第１図の装置（直径１
００ ｒｐｐのＰｌ、るつぼ９を使用。）によって、引
」二げた単結晶（４０朋φ×２００朋）か、その先端部
（下端部）を基準にして５Ｕ〜１００籠の間（上☆’Ａ
部を基イ１（にすると１００〜１５０闘の間）で光学的
均一性が良好てあったとする。
のアフターヒーター１０を置いた第１図の装置（直径１
００ ｒｐｐのＰｌ、るつぼ９を使用。）によって、引
」二げた単結晶（４０朋φ×２００朋）か、その先端部
（下端部）を基準にして５Ｕ〜１００籠の間（上☆’Ａ
部を基イ１（にすると１００〜１５０闘の間）で光学的
均一性が良好てあったとする。
この際、単結晶の体積とメル）Ｍ少１ｄとはほぼ同しで
あることから、最適温度勾配を示ずときのノル１−液面
位置が求まる。該ノル１−液面位置は、この例では、１
６〜２４蛯となる。従って。
あることから、最適温度勾配を示ずときのノル１−液面
位置が求まる。該ノル１−液面位置は、この例では、１
６〜２４蛯となる。従って。
第２図の装置でメルトが一杯のとき１例えば］、４さ１
１６荘のアフターヒーター１０をメル）・液面：二ｌ′
−スかせれｌｊ、第１図の装ｆｉ／ｉ、てメルトがｉ
６ ｙｍ低下した時の最適保ｔｊ１１ｉ１状、幌に、保
つことができる。
１６荘のアフターヒーター１０をメル）・液面：二ｌ′
−スかせれｌｊ、第１図の装ｆｉ／ｉ、てメルトがｉ
６ ｙｍ低下した時の最適保ｔｊ１１ｉ１状、幌に、保
つことができる。
以−１−説明したように本発明によれｉｌｌ：、ｒ１５
結晶引」こげ中に、加熱コイル降下などの［ｈｊ倒な操
作を必要とせず、引上げ軸方向の、信度勾配を、るつぼ
内の融液の液面防上に関係なく常に一定に保つことがで
きる単結晶用」−げ式の単結晶育成装置が得られる。従
って、引上は軸方向に対して一様に結晶性の良好な単結
晶を引」−けることかてき１単結晶の長尺化によるコヌ
トダウンがｉｊＪ能となる。
結晶引」こげ中に、加熱コイル降下などの［ｈｊ倒な操
作を必要とせず、引上げ軸方向の、信度勾配を、るつぼ
内の融液の液面防上に関係なく常に一定に保つことがで
きる単結晶用」−げ式の単結晶育成装置が得られる。従
って、引上は軸方向に対して一様に結晶性の良好な単結
晶を引」−けることかてき１単結晶の長尺化によるコヌ
トダウンがｉｊＪ能となる。
第１図は従来の単結晶育成装置を示す断面図。
第２図は本発明の一実施例による単結晶育成装置を示す
断面図である。 １・回転中」二はシャフト、２・・種子結晶、６・・・
上蓋、４・・外側保温筒、５・・・内イｔｌｌｌ保温１
町、６・・中蓋、７・・アルミするつぼ、８・・ジルコ
ニア粉末、９・−・Ｐｌ、るつぼ、１０ アフターヒー
ター。 １１・・単結晶、１２・・融液、１３ ・加熱コイル。
断面図である。 １・回転中」二はシャフト、２・・種子結晶、６・・・
上蓋、４・・外側保温筒、５・・・内イｔｌｌｌ保温１
町、６・・中蓋、７・・アルミするつぼ、８・・ジルコ
ニア粉末、９・−・Ｐｌ、るつぼ、１０ アフターヒー
ター。 １１・・単結晶、１２・・融液、１３ ・加熱コイル。
Claims (1)
- １ 引上けるべき単結晶の融液を貯えるためのるつぼと
、該るつぼ内の融液から引」−げられる単結晶か急激に
冷却されることを避けるためのアフターヒーターとを有
する単結晶引上げ式の単結晶育成装置において、 ｒ）
ｉ＋記デアフタ−ヒーター的記融液の液面に１才かぜだ
ことを特徴とする￥１結晶育成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6340483A JPS59190293A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 単結晶育成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6340483A JPS59190293A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 単結晶育成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59190293A true JPS59190293A (ja) | 1984-10-29 |
Family
ID=13228328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6340483A Pending JPS59190293A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 単結晶育成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59190293A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60118699A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 砒化ガリウム単結晶製造装置と砒化ガリウム単結晶 |
| JPS63166795A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶引上装置 |
| JPS63166792A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶引上装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5562892A (en) * | 1978-11-01 | 1980-05-12 | Hitachi Chem Co Ltd | After-heater |
-
1983
- 1983-04-11 JP JP6340483A patent/JPS59190293A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5562892A (en) * | 1978-11-01 | 1980-05-12 | Hitachi Chem Co Ltd | After-heater |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60118699A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 砒化ガリウム単結晶製造装置と砒化ガリウム単結晶 |
| JPS63166795A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶引上装置 |
| JPS63166792A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶引上装置 |
| JPH0751474B2 (ja) * | 1986-12-26 | 1995-06-05 | 東芝セラミツクス株式会社 | シリコン単結晶引上装置 |
| JPH0751475B2 (ja) * | 1986-12-26 | 1995-06-05 | 東芝セラミツクス株式会社 | シリコン単結晶引上装置 |
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