JP6969230B2 - 単結晶育成方法及び単結晶育成装置 - Google Patents
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Description
図1〜図3を参照して本実施形態に係る単結晶育成装置10について説明する。図1は、本実施形態に係る単結晶育成装置10の概略構成を示す断面図である。
図1に示す単結晶育成装置10を用いて、図4に示す単結晶育成方法の手順で単結晶の育成を行った。
固液界面制御部11(円柱状制御部6)を用いた固液界面の形状の制御を行わなかった点以外は、実施例1と同様の手法で単結晶の育成を20ロット行い、結晶端部から結晶中央部までの固液界面の高さを測定し、クラックの発生率を算出した。
固液界面が極端な凹形状をフラットに近い凸形状(結晶外周部から結晶中央部まで高さ5〜10mm)となるよう制御するため、カーボン製の発熱体7bを内部に有する円筒状制御部7を用いた点以外は、実施例1と同様の手法で単結晶の育成を行った。結晶長250mmに対して育成初期、中盤、終盤のエリアをウエハ状に加工し、EPD(転位密度)を算出した。
固液界面制御部11(円筒状制御部7)を用いた固液界面の形状の制御を行わなかった点以外は、実施例2と同様の手法で単結晶の育成を行い、結晶長250mmに対して育成初期、中盤、終盤のエリアをウエハ状に加工し、EPD(転位密度)を算出した。
表1の比較例1(制御無)は、固液界面高さが40mmで、クラックの発生率が20%に対し、実施例1(制御有)は、固液界面高さが8mmで、クラック発生率が5%であった。これらの差は固液界面高さが示すとおり、比較例1は結晶端部と内部との温度差が大きいことで、結晶の内部応力も大きくなり、クラックが発生しやすくなったと考えられる。
3 種結晶
4 単結晶原料
5 ヒータ
10 単結晶育成装置
11 固液界面制御部
6 円柱状制御部
6a 外殻
6b 発熱体
7 円筒状制御部
7a 外殻
7b 発熱体
Claims (5)
- 一方向凝固結晶成長法による単結晶育成方法であって、
坩堝の内部に配置された種結晶及び単結晶原料を融解する融解ステップと、
前記融解ステップにて生成された前記坩堝内の融液に固液界面制御部を挿入し、前記坩堝内部の固液界面の直上に前記固液界面制御部を配置する配置ステップと、
前記配置ステップにて固液界面の直上に配置された前記固液界面制御部により前記固液界面を加熱して、前記固液界面の形状を制御する形状制御ステップと、
を含み、
前記固液界面制御部は、前記固液界面の中央部分を加熱する円柱状制御部と、前記固液界面の周縁部分を加熱する円筒状制御部の少なくとも一方を有する、単結晶育成方法。 - 前記配置ステップにおいて
前記円柱状制御部と前記円筒状制御部の中心軸が前記坩堝の中心軸と一致するよう配置される、
請求項1に記載の単結晶育成方法。 - 前記円柱状制御部及び前記円筒状制御部は、外殻と、前記外殻の内部に収容される発熱体とを有する、
請求項1または2に記載の単結晶育成方法。 - 前記発熱体は、カーボンまたは二珪化モリブデンである、
請求項3に記載の単結晶育成方法。 - 一方向凝固結晶成長法による単結晶育成装置であって、
単結晶原料を収容する坩堝と、
前記坩堝の外周側に配置されるヒータと、
前記坩堝内部の固液界面の直上に配置され、前記固液界面を加熱して前記固液界面の形状を制御する固液界面制御部と、
を備え、
前記固液界面制御部は、前記固液界面の中央部分を加熱する円柱状制御部と、前記固液界面の周縁部分を加熱する円筒状制御部の少なくとも一方を有する、
単結晶育成装置。
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