JPS63185885A - 横型結晶成長装置 - Google Patents
横型結晶成長装置Info
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- JPS63185885A JPS63185885A JP1724587A JP1724587A JPS63185885A JP S63185885 A JPS63185885 A JP S63185885A JP 1724587 A JP1724587 A JP 1724587A JP 1724587 A JP1724587 A JP 1724587A JP S63185885 A JPS63185885 A JP S63185885A
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- crystal
- raw material
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- Pending
Links
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＧａＡｓ５ 、 ＩｎＡｓ、 工ｎＧａＡｓ
、 Ｐｂ８ｎＴｅ。
、 Ｐｂ８ｎＴｅ。
ＣｄＴｅ などの化合物半導体の円柱状インゴットを
製造するのく適した横型結晶成長装置に関する。
製造するのく適した横型結晶成長装置に関する。
長尺の結晶を作るためには、チョクラルスキー法等の縦
型結晶成長装置よシ、水平ブリッジマン法等の横型結晶
成長装置の方が室内に設置する上で、また、操作の容易
性などの点から有利である。
型結晶成長装置よシ、水平ブリッジマン法等の横型結晶
成長装置の方が室内に設置する上で、また、操作の容易
性などの点から有利である。
従来、横型結晶成長装置では原料融液を保持するために
ボートやアンプルを用いていた。
ボートやアンプルを用いていた。
ボートは上方が開放されているために、原料融液表面で
ある平面部がそのまま結晶表面の一部を形成することに
なシ、成長結晶をスライスすると上方に上記平面部に対
応する直線部を有するオムスビ型となる。このように作
られるオムスビ型のウェハは円形にカットされ、その後
の処理に付される。それ故に、円形ウェハを採取し易い
円柱状の結晶を作ることが要請されていた。
ある平面部がそのまま結晶表面の一部を形成することに
なシ、成長結晶をスライスすると上方に上記平面部に対
応する直線部を有するオムスビ型となる。このように作
られるオムスビ型のウェハは円形にカットされ、その後
の処理に付される。それ故に、円形ウェハを採取し易い
円柱状の結晶を作ることが要請されていた。
また、断面円型のアンプルを用いる場合も、原料融液の
固化に際して融液とアンプルの熱膨張係数の違いによる
アンプルの破裂を防ぐためにアンプル内に完全に原料融
液を満すことはできない。その結果、横型アンプルの上
方には空間が生じ、原料融液表面にボートの場合に似た
平面部を形成することになる。従って、成長結晶は該平
面部に対応する平面部ができ、これをスライスするとボ
ートの場合と同様にオムスビ型のウェハしか得られない
。
固化に際して融液とアンプルの熱膨張係数の違いによる
アンプルの破裂を防ぐためにアンプル内に完全に原料融
液を満すことはできない。その結果、横型アンプルの上
方には空間が生じ、原料融液表面にボートの場合に似た
平面部を形成することになる。従って、成長結晶は該平
面部に対応する平面部ができ、これをスライスするとボ
ートの場合と同様にオムスビ型のウェハしか得られない
。
他方、このようなボートやアンプルを用いて結晶を成長
させるときには、融液の断面方向に均一な温度分布を保
つことが難しく、その結果、均質な結晶を成長させるこ
とができなかった。
させるときには、融液の断面方向に均一な温度分布を保
つことが難しく、その結果、均質な結晶を成長させるこ
とができなかった。
本発明は従来の横型結晶成長装置の欠点を解消し、円柱
状の均質な結晶を製造することのできる横型結晶成長装
置を提供しようとするものである。
状の均質な結晶を製造することのできる横型結晶成長装
置を提供しようとするものである。
本発明は、断面円形の横型アンプルの一端に種結晶を保
持するスペーサを配置し、中間に結晶原料を収容し、他
端にバネによシ結晶原料を種結晶側に押し付ける可動プ
ラグを設け、該アンプルの周囲に結晶原料を溶融する高
温部と固化する低温部とを有する加熱炉を配設し、上記
種結晶の一端から結晶化するようにアンプｙと加熱炉を
相対的に移動する手段を付設することを特徴とする横型
結晶成長装置である。
持するスペーサを配置し、中間に結晶原料を収容し、他
端にバネによシ結晶原料を種結晶側に押し付ける可動プ
ラグを設け、該アンプルの周囲に結晶原料を溶融する高
温部と固化する低温部とを有する加熱炉を配設し、上記
種結晶の一端から結晶化するようにアンプｙと加熱炉を
相対的に移動する手段を付設することを特徴とする横型
結晶成長装置である。
第１図は本発明の一具体例である横型結晶成長装置の概
念図である。断面円形の横型アンプル７０一端に種結晶
１を保持するスペーサ４を配し、他端にバネ６により可
動するプラグ５を設け、原料融液５を常に種結晶１側に
押し付けている。このようなアンプル７はカートリッジ
８内に固定され、該カートリッジ８は真空容器１２の外
からモータ９により回転される。また、カートリッジ８
０周囲には高温部１１と低温部１０とからなる温度勾配
炉を配設してこれに通電し、原料融液５を形成し、種結
晶１の一端より結晶２を成長させる。なお、温度勾配炉
が真空容器１２内に置くことにより雰囲気の熱対流によ
る不均一化を防止している。
念図である。断面円形の横型アンプル７０一端に種結晶
１を保持するスペーサ４を配し、他端にバネ６により可
動するプラグ５を設け、原料融液５を常に種結晶１側に
押し付けている。このようなアンプル７はカートリッジ
８内に固定され、該カートリッジ８は真空容器１２の外
からモータ９により回転される。また、カートリッジ８
０周囲には高温部１１と低温部１０とからなる温度勾配
炉を配設してこれに通電し、原料融液５を形成し、種結
晶１の一端より結晶２を成長させる。なお、温度勾配炉
が真空容器１２内に置くことにより雰囲気の熱対流によ
る不均一化を防止している。
本発明は上記のような装置構成のために、固体原料が溶
けて、体積が収縮しても、可動プラグの押圧によシ、原
料融液は種結晶側に押し付けられてアンプル断面を満し
ておシ、また原料融液が固化して体積膨張するときＫは
、可動プラグを後退させて、アンプルの破裂を防止する
。
けて、体積が収縮しても、可動プラグの押圧によシ、原
料融液は種結晶側に押し付けられてアンプル断面を満し
ておシ、また原料融液が固化して体積膨張するときＫは
、可動プラグを後退させて、アンプルの破裂を防止する
。
このような状態でアンプル内のスペーサに保持された種
結晶側から徐々に冷却するときには断面円形アンプルに
沿って円柱状の結晶インゴットが得られる。
結晶側から徐々に冷却するときには断面円形アンプルに
沿って円柱状の結晶インゴットが得られる。
横型アンプル内融液の上下方向の温度分布はアンプルを
回転することにより均一にすることができ、均質な結晶
が得られる。
回転することにより均一にすることができ、均質な結晶
が得られる。
第１図の横型結晶成長装置を用いて、ＩｎＧａＡｓ単結
晶を成長させた。第２図囚は原料１５をアンプル７内に
封入し、可動プラグ５によってスペーサ４の種結晶１側
に押圧した状態を示す図である。第２図（９）はアンプ
ル７を回転させずに結晶成長を行なった後、成長結晶２
を縦劉νにした図であシ、非対称の粒界１６が見られた
。
晶を成長させた。第２図囚は原料１５をアンプル７内に
封入し、可動プラグ５によってスペーサ４の種結晶１側
に押圧した状態を示す図である。第２図（９）はアンプ
ル７を回転させずに結晶成長を行なった後、成長結晶２
を縦劉νにした図であシ、非対称の粒界１６が見られた
。
第２図（口はアンプル７を回転させながら結晶成長を行
ったときの成長結晶を縦割シにした図である。粒界１６
は対称であシ、肩出し部を除いて単結晶となっていた。
ったときの成長結晶を縦割シにした図である。粒界１６
は対称であシ、肩出し部を除いて単結晶となっていた。
これは、アンプル内の上下方向の温度分布がなくなり、
対称となったためと考えられる。
対称となったためと考えられる。
第３図は第１図、第２図の可動プラグの代りにスペーサ
１３″に、使用し、他の条件は変えずに上記と同様に結
晶成長させたときの状態を示す図である。第５図（ト）
はアンプル７内に原料１５を封入した状態を示す図であ
シ、第３図の）は成長後の結晶を縦割シにした図である
。アンプル７は結晶の膨張により割れ１４が生じた。ま
た、成長結晶２の上方には空間が生じ、円柱状の結晶イ
ンゴットを得ることができなかった。さらに、成長結晶
断面には非対称の粒界１６が見られた。
１３″に、使用し、他の条件は変えずに上記と同様に結
晶成長させたときの状態を示す図である。第５図（ト）
はアンプル７内に原料１５を封入した状態を示す図であ
シ、第３図の）は成長後の結晶を縦割シにした図である
。アンプル７は結晶の膨張により割れ１４が生じた。ま
た、成長結晶２の上方には空間が生じ、円柱状の結晶イ
ンゴットを得ることができなかった。さらに、成長結晶
断面には非対称の粒界１６が見られた。
本発明は上記構成を採用することにより、アンプルを破
裂させることなく、円柱状の長尺の結晶インゴットを製
造することができ、また、アンプルを回転することによ
り、均質な単結晶を製造することができた。さらに、液
体封止剤Ｂ、０３ やカーボンヒータ郷を用いないので
、それらによる汚染も回避することができた。
裂させることなく、円柱状の長尺の結晶インゴットを製
造することができ、また、アンプルを回転することによ
り、均質な単結晶を製造することができた。さらに、液
体封止剤Ｂ、０３ やカーボンヒータ郷を用いないので
、それらによる汚染も回避することができた。
第１図は本発明の一具体例である横型結晶成長装置の概
念図、第２図（ト）（Ｂ） （Ｃ）は第１図の装置を用
いて結晶成長を行った時のアンプル内の状態を示した説
明図、第５図（Ａ）（Ｂ）は従来法による結晶成長状態
を示した説明図である。
念図、第２図（ト）（Ｂ） （Ｃ）は第１図の装置を用
いて結晶成長を行った時のアンプル内の状態を示した説
明図、第５図（Ａ）（Ｂ）は従来法による結晶成長状態
を示した説明図である。
Claims (2)
- （１）断面円形の横型アンプルの一端に種結晶を保持す
るスペーサを配置し、中間に結晶原料を収容し、他端に
バネにより結晶原料を種結晶側に押し付ける可動プラグ
を設け、該アンプルの周囲に結晶原料を溶融する高温部
と固化する低温部とを有する加熱炉を配設し、上記種結
晶の一端から結晶化するようにアンプルと加熱炉を相対
的に移動する手段を付設することを特徴とする横型結晶
成長装置。 - （２）アンプルを回転する手段を設けたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の横型結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1724587A JPS63185885A (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 横型結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1724587A JPS63185885A (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 横型結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63185885A true JPS63185885A (ja) | 1988-08-01 |
Family
ID=11938564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1724587A Pending JPS63185885A (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 横型結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63185885A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6464781B2 (en) * | 1996-07-15 | 2002-10-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of suppressing convection in a fluid in a cylindrical vessel |
| CN109161972A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-08 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 晶体生长安瓿位置调节装置及系统 |
-
1987
- 1987-01-29 JP JP1724587A patent/JPS63185885A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6464781B2 (en) * | 1996-07-15 | 2002-10-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of suppressing convection in a fluid in a cylindrical vessel |
| CN109161972A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-08 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 晶体生长安瓿位置调节装置及系统 |
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