JP2014502952A - 抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの成長装置、抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの製造方法、サファイア単結晶インゴットおよびサファイアウェハ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
図2は、本発明の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの成長装置100の例示図である。
DS ratio=Volume of Seed Rotation Cell/Volume of Crucible Rotation Cell=Vs/Vc
数式1において、DS ratioはCR-cellのVolumeに対するSR-cellのボリューム比である。
MsMc=Angular Momentum of Seed Rotation Cell/Angular Momentum of Crucible Rotation Cell=VsΦs,m/VcΦc,m
数式2において、MsMcはCR-cellの角運動量に対するSR-cellの角運動量の比率であり、Φs,mはSR-cellの中心で最大角速度(Maximun Angula Velocity at the center of SR-cell)であり、Φc,mはCR-cellの中心で最大角速度(Maximun Angula Velocity at the center of CR-cell)である。
Claims (20)
- チャンバーと、
前記チャンバーの内部に備えられ、アルミナ融液を収容するルツボと、
前記チャンバーの内側に備えられ、前記ルツボを加熱する抵抗加熱ヒータと、を含む抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの成長装置。 - 前記ルツボの外部に備えられるルツボ支持台と、
前記ルツボ支持台の下側に備えられる回転軸と、をさらに含み、
前記回転軸は、所定の駆動手段によって前記ルツボを回転および昇降させることを特徴とする請求項1に記載の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの成長装置。 - 前記チャンバー内側に備えられ、前記ルツボ内のアルミナ融液に磁場を印加するカスプマグネットをさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの成長装置。
- 前記チャンバーの内側に備えられ、前記成長するインゴットを加熱するアフターヒータをさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの成長装置。
- チャンバーの内部に備えられるルツボにアルミナ多結晶を装入するステップと、
前記ルツボを抵抗加熱ヒータにより加熱して、前記アルミナ多結晶をアルミナ融液にするステップと、
溶融したアルミナの上部に種結晶を接触させるステップと、
接触された種結晶からサファイア単結晶インゴットを成長させるステップと、
成長したインゴットを溶融したアルミナと分離するステップと、を含む抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの製造方法。 - 前記ルツボの外部に備えられるルツボ支持台および前記ルツボ支持台の下側に備えられる回転軸をさらに含み、
前記回転軸は、所定の駆動手段によって前記ルツボを回転および昇降させることを特徴とする請求項5に記載の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの製造方法。 - 前記ルツボ内のアルミナ融液に磁場を印加するカスプマグネットをさらに含むことを特徴とする請求項5または6に記載の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの製造方法。
- 前記カスプマグネットの上部コイルと下部コイルに印加される電流比が1:0.5〜1:2となるように調節して、ZGPを下落させ、SR-Cellのローレンツ力を増加させることを特徴とする請求項7に記載の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの製造方法。
- 前記成長する結晶と前記ルツボを回転させて、アルミナ融液の対流パターンを制御することを特徴とする請求項5または6に記載の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの製造方法。
- 以下の数式1と数式2を利用して、MsMcを0.1〜0.5に維持することを特徴とする請求項9に記載の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの製造方法。
(数式1)
DS ratio=Volume of Seed Rotation Cell/Volume of Crucible Rotation Cell=Vs/Vc
数式1において、
DS ratioは、CR-cellのVolumeに対するSR-cellのボリューム比である。
(数式2)
MsMc=Angular Momentum of Seed Rotation Cell/Angular Momentum of Crucible Rotation Cell=VsΦs,m/VcΦc,m
数式2において、
MsMcは、CR-cellの角運動量(Angular Momentum)に対するSR-cellの角運動量の比であり、
Φs,mは、SR-cellの中心での最大角速度(Maximun Angula Velocity at the center of SR-cell)であり、
Φc,mは、CR-cellの中心での最大角速度(Maximun Angula Velocity at the center of CR-cell)である。 - 成長するインゴットをアフターヒータで加熱するステップをさらに含むことを特徴とする請求項5または6に記載の抵抗加熱サファイア単結晶インゴットの製造方法。
- 150mm以上の直径を有することを特徴とするサファイアインゴット。
- 150mm以上の直径および200mm以上の有効長さを有することを特徴とする請求項12に記載のサファイアインゴット。
- 1000EA/cm2のEPD密度を有することを特徴とする請求項12または13に記載のサファイアインゴット。
- 気孔のないことを特徴とする請求項12または13に記載のサファイアインゴット。
- コアファセットが発生しないことを特徴とする請求項12または13に記載のサファイアインゴット。
- サファイアインゴットから製造された150mm以上の直径を有することを特徴とするサファイアウェハ。
- 1000EA/cm2のEPD密度を有することを特徴とする請求項17に記載のサファイアウェハ。
- 気孔のないことを特徴とする請求項17または18に記載のサファイアウェハ。
- コアファセットが発生しないことを特徴とする請求項17または18に記載のサファイアウェハ。
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