JPS623407Y2

JPS623407Y2 -

Info

Publication number: JPS623407Y2
Application number: JP6367082U
Authority: JP
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1987-01-26
Also published as: JPS58168570U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は液体カプセル引上げ法（LEC法）に
よつて単結晶を製造する装置（LEC装置）に用
いるサセプターリングに関する。

GaAs，GaP，InP，Si等の単結晶は、LEC法に
よつて製造される場合が多い。

これは、LEC法では単結晶の製造条件の制御
が容易であること、円形のウエハが得られるこ
と、GaP，GaAs等揮発性の成分の逃散がカプセ
ル剤により防止されること等の特徴を有するから
である。

LEC法は第１図に１例を示す装置によりルツ
ボ及び種結晶を回転させながら単結晶を成長させ
る方法である。

第１図は従来知られているLEC装置の１例の
縦断面略図である。第１図において、１は耐圧容
器である。りんＰを含む化合物、例えばGaPの単
結晶等の成長を行なう場合には、この耐圧容器１
に50〜70気圧程度の不活性気体の圧力がかけられ
る。２は、引上げ軸であつて、この軸２は、回転
しながら徐々に引上げられる。

３は種結晶及び引上げられた結晶である。

４は、監視窓であり、単結晶の成長の開始にあ
たつて、種結晶と融液との接触を確認し、また、
結晶の引上げ状態をみるためのものである。

５は、ITV（工業用TV）カメラ用の窓であ
る。

６は、ヒートシールドであつて、引上げられる
結晶の周囲の温度条件を適正にし、熱応力による
歪の発生を防ぐものである。６及びその内部（以
下「ヒートシールド部」という。）の構造につい
ては、第２図に詳細を示す。

第２図は従来用いられていたサセプターリング
を有するヒートシールド部の縦断面図である。

７は、トツプ・プレートであつて、ヒートシー
ルドの上部を覆つてヒートシールド内部の温度分
布を均一化するものである。

８は、ヒーターであつて、一般に、ワイングラ
ス状の形状をなし、グラフアイトが使用される。

９は、ヒーター８の電極である。

１０は、ルツボであり、その材質は石英、グラ
フアイト、アルミナ等が適当である。

１１は、サセプターリングであり、ルツボ１０
を保持し、かつ、均一に加熱する目的で用いられ
る。円筒状でルツボと同程度の長さを有する。

１２は、ルツボ１０を載置するサセプターであ
る。

１３は、ルツボ１０を回転させる回転軸、１４は、単結晶を成長させる融液である。

１５は、カプセル剤（capsulant）であつて、
通常はB₂O₃が用いられる。なお、本明細書添付
図面において同一の参照符号は、同一の部分、物
を表わす。

かかる従来知られていたLEC装置では、ヒー
トシールド６内部の熱環境が、十分に安定せず、
得られた単結晶中に熱応力による歪が発生しやす
いこと、また、単結晶成長終了後、冷却に際して
ルツボ１０には、通常、ひびわれが生じ易く、そ
の場合、カプセル剤であるB₂O₃がわれ目から浸
出してサセプターリング１１と密着して離れなく
なり、その結果サセプターリングを再使用できな
くなること等の問題点があつた。

本考案者は、上記の欠点を有しないLEC装置
を開発することを目的として研究を重ねた結果本
考案に到着したものである。

本考案の上記の目的は、LEC装置に用いる円
筒状のサセプターリングにおいて、該サセプター
リングの下端部から測定して該サセプターリング
の全長の10〜50％に相当する箇所から、該下端部
に至るまでの部分の内径が他の部分の内径より
0.1〜２mm大きい内径を有しており、かつ、該サ
セプターリングの上端部が使用状態においてヒー
トシールド部の上部から突出するに十分な長さを
有しているサセプターリングによつて達せられ
る。

第３図は本考案に係るサセプターリングの具体
例の１つの縦断面図である。なお、本考案に係る
サセプターリングは図示のもののみに限定される
ものではない。第３図において、１６は、サセプ
ターリングである。サセプターリングの材料は、
グラフアイト、シリコンカーバイド、多結晶シリ
コンその他耐熱性を有する材料が好ましい。１７
は、サセプターリング１６の内径を大きくした部
分である。

１７の部分は、サセプターリングの下端部から
測定してその全長（第３図においてＨで示す長
さ）の10〜50％に相当する箇所から下端部に至る
までの部分（第３図においてｈで示した長さに相
当する。）に設けられる。

１７の部分が全長の10％未満であればカプセル
剤を水等によつて溶出するのが容易でなく、ま
た、全長の50％を超えるとルツボの保持等の点か
ら好ましくない。

１７の部分は、下端部側に設けるのが適当であ
る。上端部側に設けると単結晶成長の際にルツボ
内の温度勾配の制御が困難となるので好ましくな
い。

サセプターリング１６のうち１７以外の部分の
内径は、使用するルツボの外径に適合する大きさ
であり、通常は80〜150mm程度である。１７の部
分は、それより0.1〜２mm、好ましくは0.6〜1.2mm
大きい内径を有するように研削その他の方法によ
り製作される。１７の部分の内径と他の部分の内
径との差が0.1mm未満の場合は、ルツボとの間隙
が十分でなく、ルツボとサセプターリングが
B₂O₃等により固着され、水等の溶媒に浸漬して
も容易に分離できないのでサセプターリングの再
使用が困難となる。

また、２mmを越える場合は温度分布に不均一を
生じるので適当でない。

１８は、サセプターリングの上端であつて使用
状態でヒートシールド６のトツプ・プレート７の
上部に突出する部分である。監視窓４からの視野
を妨害しないために必要に応じて、図示の如く円
錐状に拡張するとルツボ内部の監視ができるので
好ましい。

第４図は、本考案に係るサセプターリングを有
するヒートシールド部の縦断面図である。

本考案に係るサセプターリング１６は第４図に
示すように使用状態において、トツプ・プレート
７から突出する長さ（通常は80〜150mm程度）を
有しているので、サセプターリング１６内の熱環
境が安定し、良質の単結晶を得ることができる。
また、単結晶成長終了後の冷却の際に破壊したル
ツボから浸出したカプセル剤によりルツボと固着
したサセプターリングも、下部に間隙を有するた
めに、水、アルコール類等カプセル剤を溶解する
溶剤に浸漬することにより該カプセル剤が容易に
溶出し分離できるので再使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はLEC装置の１例の縦断面略図であ
る。第２図は、従来用いられていたサセプターリ
ングを有するヒートシールド部の縦断面模型図で
ある。第３図は本考案に係るサセプターリングの
１具体例の縦断面図である。第４図は本考案に係
るサセプターリングを有するヒートシールド部の
縦断面図である。１０……ルツボ、１６……本考案に係るサセプ
ターリング。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

液体カプセル引上法により単結晶を製造する装
置に用いる円筒状のサセプターリングにおいて、
該サセプターリングの下端部から測定して該サセ
プターリングの全長の10〜50％に相当する箇所か
ら該下端部に至るまでの部分の内径が他の部分の
内径よりも0.1〜２mm大きい内径を有しており、
かつ、該サセプターリングの上端部が使用状態に
おいてヒートシールド部の上部から突出するに十
分な長さを有していることを特徴とするサセプタ
ーリング。