JPS59203797A - 単結晶引上装置 - Google Patents
単結晶引上装置Info
- Publication number
- JPS59203797A JPS59203797A JP7582183A JP7582183A JPS59203797A JP S59203797 A JPS59203797 A JP S59203797A JP 7582183 A JP7582183 A JP 7582183A JP 7582183 A JP7582183 A JP 7582183A JP S59203797 A JPS59203797 A JP S59203797A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- stirrer
- melt
- pulling
- oxide
- 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
- C30B15/30—Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
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】
(技術分野)
木発F3Aは、例えば光学結晶として用いられるL 1
2 B407 (リチウム、ボロン、オキサイド)、1
3+ 12 S IO□。、 B10 S+3012
(ビスマス、シリコン。
2 B407 (リチウム、ボロン、オキサイド)、1
3+ 12 S IO□。、 B10 S+3012
(ビスマス、シリコン。
オキサイド)、Bi12 Ge 020 、 Bi4
Ge3012 (ビスマス、ゲルマニクム、オキサイド
)等の酸化物、又は化合物半導体の単結晶をチョクラル
スキー法(以下、CZ法と称す)により育成する単結晶
引上装置に関するものである。
Ge3012 (ビスマス、ゲルマニクム、オキサイド
)等の酸化物、又は化合物半導体の単結晶をチョクラル
スキー法(以下、CZ法と称す)により育成する単結晶
引上装置に関するものである。
(背景技術)
これらの酸化物単結晶をCZ法により育成するには、従
来第1図に示すような単結晶引上装置か用いられている
。図において、1はヒーター2によね加熱されるるつぼ
で、中に原料融液3か収容されている。引上軸4の下端
には種結晶5が取付けられ、これを原料融液3の表面に
浸漬し、なじませた後、引上軸4を回転しなから種結晶
5と共に引上げることにより、単結晶6が引上げられる
。
来第1図に示すような単結晶引上装置か用いられている
。図において、1はヒーター2によね加熱されるるつぼ
で、中に原料融液3か収容されている。引上軸4の下端
には種結晶5が取付けられ、これを原料融液3の表面に
浸漬し、なじませた後、引上軸4を回転しなから種結晶
5と共に引上げることにより、単結晶6が引上げられる
。
このような単結晶引上装置においては、半導体結晶用の
ものでは、通常るつぼ1の回転および上下移動機構を備
えているが、酸化物単結晶用のものでは、一般にるつぼ
回転を必要としないとされているため、るつぼlの回転
および上下移動機構を備えてい々いものが多い。
ものでは、通常るつぼ1の回転および上下移動機構を備
えているが、酸化物単結晶用のものでは、一般にるつぼ
回転を必要としないとされているため、るつぼlの回転
および上下移動機構を備えてい々いものが多い。
しかし酸化物の種類によっては原料融液の強制的な攪拌
が必要となる。例えばLi2B4O7の原料融液は粘性
が高く、融液内に十分な対流が発生せず、融液内部に原
料組成のずれや、適当でない温度分布が発生し、育成し
た単結晶に欠陥や形状の歪みが生じるという難点かあり
、融液の強制的な攪拌が必要である。
が必要となる。例えばLi2B4O7の原料融液は粘性
が高く、融液内に十分な対流が発生せず、融液内部に原
料組成のずれや、適当でない温度分布が発生し、育成し
た単結晶に欠陥や形状の歪みが生じるという難点かあり
、融液の強制的な攪拌が必要である。
ところが上述のような酸化物単結晶用−L装置の融液の
攪拌を行なうには次のような難点がある。
攪拌を行なうには次のような難点がある。
[F] 在来の酸化物単結晶引上装置を改造し、新たに
るつぼ支持軸(下軸)の回転、上下動のだめの駆動系お
よび制御回路を設置するにはかなりの経費を必要とする
。
るつぼ支持軸(下軸)の回転、上下動のだめの駆動系お
よび制御回路を設置するにはかなりの経費を必要とする
。
■ 単結晶引」二装置の構造によっては下軸駆動系を設
置する空間かなく、設置が不可能な場合ある。
置する空間かなく、設置が不可能な場合ある。
■ るつは電属法による自動直径制御を備えた引上装置
では、るつぼおよびホットゾーンが天秤上に装置されて
いるだめ、るつぼを回転することか困難であり、ロード
セル方式に変更する必要かある。
では、るつぼおよびホットゾーンが天秤上に装置されて
いるだめ、るつぼを回転することか困難であり、ロード
セル方式に変更する必要かある。
(発明の開示)
本発明は、−L述の難点を解決するため成されたもので
、原料融液の筒中な4豊作装置を設けることにより、複
雑なるつぼの駆動機構を必要とせず、融液の対流の状態
を改善し、欠陥や形状の歪みのない良好な酸化物又は半
導体の単結晶を育成し得る単結晶引」−装置を提供せん
とするものである。
、原料融液の筒中な4豊作装置を設けることにより、複
雑なるつぼの駆動機構を必要とせず、融液の対流の状態
を改善し、欠陥や形状の歪みのない良好な酸化物又は半
導体の単結晶を育成し得る単結晶引」−装置を提供せん
とするものである。
本発明は、チョクラルスキー法により酸化物又は半導体
の単結晶を引」―げる装置において、引上軸と同心で回
転し、原料融液を強制的に攪拌するに下前nif能な攪
拌器を具備することを特徴とする単結晶引」−装置であ
る。
の単結晶を引」―げる装置において、引上軸と同心で回
転し、原料融液を強制的に攪拌するに下前nif能な攪
拌器を具備することを特徴とする単結晶引」−装置であ
る。
本発明において、酸化物単結晶とは、L12B4O7、
Li BO2,B14Si30.、、、 Bi、、、
Si O3゜、 Bi、2GeO□。、 B14Ge3
01□等の酸化物より成るものである。
Li BO2,B14Si30.、、、 Bi、、、
Si O3゜、 Bi、2GeO□。、 B14Ge3
01□等の酸化物より成るものである。
又本発明を適用する装置は、るつぼ支持軸(下軸)駆動
機構を備えていない単結晶引」−装置であっても、又る
つぼ回転可能な単結晶引上装置に本発明による装置を併
用するものであっても良い。
機構を備えていない単結晶引」−装置であっても、又る
つぼ回転可能な単結晶引上装置に本発明による装置を併
用するものであっても良い。
以下、本発明を図面を用いて実施例により説明する。
策士図は本発明の実施例を示す縦断面図である。
図において第1図と同一の符号はそれぞれ同一の部分を
示す。第2図において第1図と異なる点は、原料融液3
を強制的に攪拌する攪拌器7か設けられた点である。攪
拌器7け引」二軸4と同心に取付けられ、引」二軸4と
は別の回転駆動系8により回転駆動されるようになって
いる。又攪拌器7は支持軸9により上下動可能になって
いる。。
示す。第2図において第1図と異なる点は、原料融液3
を強制的に攪拌する攪拌器7か設けられた点である。攪
拌器7け引」二軸4と同心に取付けられ、引」二軸4と
は別の回転駆動系8により回転駆動されるようになって
いる。又攪拌器7は支持軸9により上下動可能になって
いる。。
攪拌器7の攪拌部の構造は、回転により融液3を強制的
に攪拌するものであれば特に制限はなく、第3図(イ)
、(ロ)にその例を示す。(イ)図に示すものは、4木
の棒10の下部に羽根11を取付けたものである。又(
ロ)図に示すものは、筒状のカプセル12の下方の内部
に羽根13を設けたものである。
に攪拌するものであれば特に制限はなく、第3図(イ)
、(ロ)にその例を示す。(イ)図に示すものは、4木
の棒10の下部に羽根11を取付けたものである。又(
ロ)図に示すものは、筒状のカプセル12の下方の内部
に羽根13を設けたものである。
14け結晶観、測用窓である。
第4図は本発明の他の実施例を示す縦断面図で5−
ある。図において、攪拌器15を直接用」−軸4に固定
したもので、攪拌器15は針金状のものより構成され、
単結晶6の育成中るつぼ1の底に接触しないような長さ
を持ったものである。
したもので、攪拌器15は針金状のものより構成され、
単結晶6の育成中るつぼ1の底に接触しないような長さ
を持ったものである。
攪拌器7.15の4」質は原料融液3と反応しないもの
、例えばるつぼと同一材料(例、白金、イリジウム、石
英等)か良い。
、例えばるつぼと同一材料(例、白金、イリジウム、石
英等)か良い。
かように構成された本発明による引」二装置を用いて酸
化物又は半導体の単結晶を引りげるには、原料が融解し
た後、融液3中に攪拌器7.15を入れて攪拌し、単結
晶育成終了後冷却前に融液3より攪拌器7.15を引抜
く。育成中攪拌器7の固定および回転駆動は外部より行
なう。又育成条件によっては単結晶成長に従って攪拌器
の垂直方向の位置を連続的に変化させても良い。なお引
上軸4に固定された攪拌器15け育成中単結晶6と共に
回転しながら引」二げられる。
化物又は半導体の単結晶を引りげるには、原料が融解し
た後、融液3中に攪拌器7.15を入れて攪拌し、単結
晶育成終了後冷却前に融液3より攪拌器7.15を引抜
く。育成中攪拌器7の固定および回転駆動は外部より行
なう。又育成条件によっては単結晶成長に従って攪拌器
の垂直方向の位置を連続的に変化させても良い。なお引
上軸4に固定された攪拌器15け育成中単結晶6と共に
回転しながら引」二げられる。
この攪拌器7.15による攪拌により、るつぼ1内の原
料融液3の対流か制御され、固液界面近傍の温度および
濃度分布か結晶育成に最適になる=6− 条件に制御されるだめ、欠陥や形状の歪みの々い甲結晶
が得られる。
料融液3の対流か制御され、固液界面近傍の温度および
濃度分布か結晶育成に最適になる=6− 条件に制御されるだめ、欠陥や形状の歪みの々い甲結晶
が得られる。
なお、本発明による攪拌器は、るつぼの回転可能な引」
−装置に対して併用されることも可能であり、特に融液
の粘度か高い材質の酸化物単結晶の育成に有効である。
−装置に対して併用されることも可能であり、特に融液
の粘度か高い材質の酸化物単結晶の育成に有効である。
(実施例)
第3図(イ)に示す攪拌器を取付けた第2図に示す本発
明装置を使用し、Li2B4O7の50mmΦの単結晶
をCZ法により育成した。
明装置を使用し、Li2B4O7の50mmΦの単結晶
をCZ法により育成した。
白金るつぼ1にL i2 B407の粉末原料的1 k
gを充填し、高周波加熱により約900℃に昇温した。
gを充填し、高周波加熱により約900℃に昇温した。
原料か完全に溶融した後、白金製の攪拌器7を融液3中
に挿入し、回転させて攪拌した。
に挿入し、回転させて攪拌した。
この状態で通常の単結晶育成を行ない、育成終了後単結
晶6を融液3から切断し、同時に攪拌器7も融液3から
抜き取り、冷却を行々つた。
晶6を融液3から切断し、同時に攪拌器7も融液3から
抜き取り、冷却を行々つた。
得られたLi 2 B40□単結晶は欠陥や形状の歪み
のない良好なものであった。
のない良好なものであった。
なお、本発明による攪拌器を使用しない従来の方法では
、L i 2 B407の原料融液の粘性が高いのみで
、得られた単結晶は前に述べたように欠陥や形状歪みか
多かった。
、L i 2 B407の原料融液の粘性が高いのみで
、得られた単結晶は前に述べたように欠陥や形状歪みか
多かった。
(発明の効果)
」二連のように構成された本発明の単結晶引上装置は次
のような効果がある。
のような効果がある。
(イ) 引」二軸と同心で回転し、原料融液を強制的に
攪拌する」二下動可能々攪拌器を具備するため攪拌器に
よる原料融液攪拌により、融液の対流か制御され、固液
界面近傍の温度および濃度分布が結晶育成に最適になる
条件に制御されるため、欠陥や形状の歪みのない良好な
酸化物又は半導体の単結晶を育成し得る。
攪拌する」二下動可能々攪拌器を具備するため攪拌器に
よる原料融液攪拌により、融液の対流か制御され、固液
界面近傍の温度および濃度分布が結晶育成に最適になる
条件に制御されるため、欠陥や形状の歪みのない良好な
酸化物又は半導体の単結晶を育成し得る。
(ロ) 原料融液の攪拌が、下軸回転を必要とするるつ
ぼの回転をしないでもできるので、設備が簡単で、安価
である。
ぼの回転をしないでもできるので、設備が簡単で、安価
である。
(ハ) るつぼ回転するものと遠い、攪拌器の構造や回
転数、回転方向を変化させることにより、原料融液の対
流の状態をある程度自由に制御できるため、酸化物又は
半導体の種類に応じて攪拌条件を制御することができる
。
転数、回転方向を変化させることにより、原料融液の対
流の状態をある程度自由に制御できるため、酸化物又は
半導体の種類に応じて攪拌条件を制御することができる
。
に)通常の下軸駆動機構を備えていない引上装置でも簡
単に改造、設置できるため、例えばるつぼ重量法で自動
直径制御している引上装置に対しても、ロードセル方式
に変更することなしに本発明装置に簡単に安価に改造で
きる。
単に改造、設置できるため、例えばるつぼ重量法で自動
直径制御している引上装置に対しても、ロードセル方式
に変更することなしに本発明装置に簡単に安価に改造で
きる。
第1図は従来の酸化物単結晶引上装置の例を示す縦断面
図である。 第2図は本発明の実施例を示す縦断面図である。 第3図(イ)、(ロ)はそれぞれ第2図に示す攪拌器の
例を示す斜視図である。 第4図は本発明の他の実施例を示す縦断面図である。 1− るつぼ、2− ヒーター、3−原料融液、4−引
上軸、5一種結晶、6−単結晶、7.15 −攪拌器、
8一回転駆動系、9−支持軸、1〇−棒、11.13−
羽根、12− カプセル、14−結晶観測用窓。 =9− ■1図 7T2図
図である。 第2図は本発明の実施例を示す縦断面図である。 第3図(イ)、(ロ)はそれぞれ第2図に示す攪拌器の
例を示す斜視図である。 第4図は本発明の他の実施例を示す縦断面図である。 1− るつぼ、2− ヒーター、3−原料融液、4−引
上軸、5一種結晶、6−単結晶、7.15 −攪拌器、
8一回転駆動系、9−支持軸、1〇−棒、11.13−
羽根、12− カプセル、14−結晶観測用窓。 =9− ■1図 7T2図
Claims (3)
- (1) チョクラルスキー法によp酸化物又は半導体
の単結晶を引上げる装置において、引上軸と同心で回転
し、原料融液を強制的に攪拌する上下動可能な攪拌器を
具備することを特徴とする単結晶引上装置。 - (2)攪拌器が、引上軸とは別の駆動系により回転され
るものである特許請求の範囲第1項記載の単結晶引上装
置。 - (3)攪拌器が、引上軸に固1定されたもので、るつぼ
底に接触しない長さを持つものである特許請求の範囲第
1項記載の単結晶引上装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7582183A JPS59203797A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7582183A JPS59203797A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 単結晶引上装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59203797A true JPS59203797A (ja) | 1984-11-17 |
Family
ID=13587229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7582183A Pending JPS59203797A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 単結晶引上装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59203797A (ja) |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP7582183A patent/JPS59203797A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH09286692A (ja) | 半導体単結晶製造装置及び半導体単結晶製造方法 | |
US4235848A (en) | Apparatus for pulling single crystal from melt on a seed | |
JPH035394A (ja) | 単結晶引上装置 | |
CN115852483B (zh) | 一种制备圆饼状氟化镁晶体镀膜材料的装置和方法 | |
JPS59203797A (ja) | 単結晶引上装置 | |
JPH09175889A (ja) | 単結晶引き上げ装置 | |
JPS5930795A (ja) | 単結晶引上装置 | |
JP7102970B2 (ja) | ニオブ酸リチウム単結晶の製造方法 | |
JP2767074B2 (ja) | シリコン単結晶の引上方法 | |
JPH0143405Y2 (ja) | ||
JP6775773B1 (ja) | 単結晶成長装置、単結晶成長方法および単結晶 | |
JPH05208893A (ja) | 単結晶引上げ装置およびその制御方法 | |
EP0416799B1 (en) | A single crystal pulling apparatus | |
JPS5912632B2 (ja) | タンケツシヨウノヒキアゲソウチ | |
JPH0310593B2 (ja) | ||
CN108441937A (zh) | 自带熔体搅拌功能的晶体生长装置 | |
JPH05163093A (ja) | 単結晶育成方法 | |
JPH09315887A (ja) | 単結晶の製造方法及びそれに用いられる単結晶製造装置 | |
JP2019038729A (ja) | 酸化物単結晶の製造方法 | |
KR100276969B1 (ko) | 포타시움니오베이트용융액혼합장치와이를이용한포타시움니오베이트단결정제조방법 | |
JPS60108396A (ja) | 単結晶育成方法 | |
GB2024649A (en) | Apparatus for pulling single crystal from melt on a seed | |
JPH02124792A (ja) | 単結晶の育成方法 | |
JPH0411513B2 (ja) | ||
JPH04300294A (ja) | ニオブ酸リチウム単結晶の製造方法 |