JPH02212389A - 半導体単結晶引上げ装置 - Google Patents
半導体単結晶引上げ装置Info
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- JPH02212389A JPH02212389A JP3335189A JP3335189A JPH02212389A JP H02212389 A JPH02212389 A JP H02212389A JP 3335189 A JP3335189 A JP 3335189A JP 3335189 A JP3335189 A JP 3335189A JP H02212389 A JPH02212389 A JP H02212389A
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- crucible
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Links
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Landscapes
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は半導体単結晶引上げ装置にかかり、特にチョク
ラルスキ法（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ法、以下Ｃｚ法と
略称する）、あるいは液体カプセル法（Ｌｉｑｕｉｄ
Ｅｎｃａｐｕｓｕｌａｔｅｄ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ
法、以下ＬＥＣ法と略称する）による半導体単結晶引上
げ装置のホットゾーンにおける加熱手段の改良に関する
。
ラルスキ法（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ法、以下Ｃｚ法と
略称する）、あるいは液体カプセル法（Ｌｉｑｕｉｄ
Ｅｎｃａｐｕｓｕｌａｔｅｄ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ
法、以下ＬＥＣ法と略称する）による半導体単結晶引上
げ装置のホットゾーンにおける加熱手段の改良に関する
。
（従来の技術）
Ｃｚ法、ＬＥＣ法等によるＧａＡｓ単結晶引上げ装置の
従来の構造の要部を第４図に断面図で示す。この図に示
すホットゾーン部は内側に断熱材を設けた外囲器（図示
省略）に内装され、この外囲器内を所定の雰囲気にし、
以下に述べるように単結晶引上げを行うものである。第
４図に示すＧａＡｓ単結晶引上げ装置は、熱処理の施さ
れた窒化けい素で形成され半導体材料を収容し溶融する
有底円筒形のるつぼ１０１と、カーボンで形成され前記
るつぼ１０１を同軸に包囲し、かつその側面と一部底面
に対向する加熱体１０２と、前記加熱体１Ｇ２の底部中
心の開口部１０２ａを貫通して配管されたテーブル支持
軸１０３と、前記テーブル支持軸１０３の上端に設けら
れたテーブル１０４上にテーブル支持軸１０８と同軸に
配置された前記るつぼ１０１とこれを包囲するように取
付けられた均温壁部１０５と、前記テーブル支持軸１０
３を回転駆動させる回転駆動機構１０８から構成されて
いる。なお、前記テーブル支持軸１０３には、−例とし
て５ ｒｐｍ程度の回転が与えられる。
従来の構造の要部を第４図に断面図で示す。この図に示
すホットゾーン部は内側に断熱材を設けた外囲器（図示
省略）に内装され、この外囲器内を所定の雰囲気にし、
以下に述べるように単結晶引上げを行うものである。第
４図に示すＧａＡｓ単結晶引上げ装置は、熱処理の施さ
れた窒化けい素で形成され半導体材料を収容し溶融する
有底円筒形のるつぼ１０１と、カーボンで形成され前記
るつぼ１０１を同軸に包囲し、かつその側面と一部底面
に対向する加熱体１０２と、前記加熱体１Ｇ２の底部中
心の開口部１０２ａを貫通して配管されたテーブル支持
軸１０３と、前記テーブル支持軸１０３の上端に設けら
れたテーブル１０４上にテーブル支持軸１０８と同軸に
配置された前記るつぼ１０１とこれを包囲するように取
付けられた均温壁部１０５と、前記テーブル支持軸１０
３を回転駆動させる回転駆動機構１０８から構成されて
いる。なお、前記テーブル支持軸１０３には、−例とし
て５ ｒｐｍ程度の回転が与えられる。
そして、前記るつぼ１０１の上方には、種結晶体１０７
を下端に装着してこのるりぼ１０１と同軸かつ等速回転
する単結晶引上軸１０８が配置され、この単結晶引上軸
１０８を所定速度で引上げて単結晶半導体が製造される
。
を下端に装着してこのるりぼ１０１と同軸かつ等速回転
する単結晶引上軸１０８が配置され、この単結晶引上軸
１０８を所定速度で引上げて単結晶半導体が製造される
。
（発明が解決しようとする課題）
ＬＥＣ法によるＧａＡｓ単結晶引上げ装置における従来
の構造では、加熱体の発熱は主として放射によりまた伝
導と対流によって均温壁部に伝えられ、次いでるつぼへ
伝えられる。このため、加熱体の温度は、るつぼ内で必
要とされる半導体材料の融点の、例えばＧａＰで約１５
００℃よりも遥かに高い温度に加熱することが必要とさ
れ、加熱体の構成に過度の制限が加えられる。斜上によ
り、実質的にカーボンに限定されているのが現状である
。また、間接加熱のために、るつぼ、ひいては融液温度
の制御が困難であるなどの問題がある。
の構造では、加熱体の発熱は主として放射によりまた伝
導と対流によって均温壁部に伝えられ、次いでるつぼへ
伝えられる。このため、加熱体の温度は、るつぼ内で必
要とされる半導体材料の融点の、例えばＧａＰで約１５
００℃よりも遥かに高い温度に加熱することが必要とさ
れ、加熱体の構成に過度の制限が加えられる。斜上によ
り、実質的にカーボンに限定されているのが現状である
。また、間接加熱のために、るつぼ、ひいては融液温度
の制御が困難であるなどの問題がある。
本発明は上記従来の技術における課題を解決するために
なされたもので、ＬＥＣ法によるＧａＡｓ単結晶引上げ
装置における加熱方式を改良する。
なされたもので、ＬＥＣ法によるＧａＡｓ単結晶引上げ
装置における加熱方式を改良する。
（課題を解決するための手段）
本発明にかかる半導体単結晶引上げ装置は、半導体材料
をるつぼに入れて溶融し半導体単結晶引上げを行う半導
体単結晶引上げ装置において、るつぼの外面に直接加熱
体を設けたことを特徴とする。
をるつぼに入れて溶融し半導体単結晶引上げを行う半導
体単結晶引上げ装置において、るつぼの外面に直接加熱
体を設けたことを特徴とする。
（作 用）
本発明の半導体単結晶引上げ装置は、るつぼの外面に加
熱体を装着形成した構造であるため、るつぼおよび半導
体融液の温度制御を直接に行なうことができる。これに
より、装置内の加熱体を過熱することなく、所定の温度
にて半導体単結晶引上げを達成する。
熱体を装着形成した構造であるため、るつぼおよび半導
体融液の温度制御を直接に行なうことができる。これに
より、装置内の加熱体を過熱することなく、所定の温度
にて半導体単結晶引上げを達成する。
（実施例）
以下、本発明にかかる半導体単結晶引上げ装置の一実施
例につき図面を参照して説明する。
例につき図面を参照して説明する。
第１図は本実施例のホットゾーン部を示すもので、内面
に断熱材を備えた外囲器１５は破線にて省略して示す。
に断熱材を備えた外囲器１５は破線にて省略して示す。
るつぼ１０は第１図に示されるように、非回転のテーブ
ル支持軸１２の上端に設けられたテーブル１３上に配置
される。また、るつはｌＯの上方には、下端に種結晶体
１０７を装着し非回転で垂直に上下動する単結晶引上軸
１４が配置されている。
ル支持軸１２の上端に設けられたテーブル１３上に配置
される。また、るつはｌＯの上方には、下端に種結晶体
１０７を装着し非回転で垂直に上下動する単結晶引上軸
１４が配置されている。
第２図に一実施例に用いられるるつぼを側面図で示す。
このるつぼｌＯには、その外面に高融点金属を装着しパ
ターン化された加熱体１１が設けられている。この加熱
体１１は一例として、外周側面の周側面加熱体２１と、
底面の底面加熱体部３１からなっており、その高融点金
属として白金、タングステン等が適し、その形成には、
パターン形状のマスクをるつぼの周側面に装着し、真空
蒸着法により一例として数十μｍ厚の高融点金属層を被
着したのち、マスクを取除くことで達成される。また、
底面加熱体部３１は、るつぼの底面からの放冷を防止な
いし補償するもので、そのパターン形状例を第３図（ａ
）、または（ｂ）にるつぼの下面図で示す。
ターン化された加熱体１１が設けられている。この加熱
体１１は一例として、外周側面の周側面加熱体２１と、
底面の底面加熱体部３１からなっており、その高融点金
属として白金、タングステン等が適し、その形成には、
パターン形状のマスクをるつぼの周側面に装着し、真空
蒸着法により一例として数十μｍ厚の高融点金属層を被
着したのち、マスクを取除くことで達成される。また、
底面加熱体部３１は、るつぼの底面からの放冷を防止な
いし補償するもので、そのパターン形状例を第３図（ａ
）、または（ｂ）にるつぼの下面図で示す。
前記各加熱体部２１．３１への通電のための電極２１ａ
、３１ａは、パターン端末の電極形成予定域を電極導出
部材の形状に形成するとともに、鎖部の電極導出部材に
よる圧接に耐え得る厚さに形成する。
、３１ａは、パターン端末の電極形成予定域を電極導出
部材の形状に形成するとともに、鎖部の電極導出部材に
よる圧接に耐え得る厚さに形成する。
なお、るつぼの材質が高温で導電性の場合には、加熱体
１１の形成前に絶縁層、例えば窒化アルミニウムＡＩＮ
層を形成し、この上に加熱体蒸着を施して達成する。
１１の形成前に絶縁層、例えば窒化アルミニウムＡＩＮ
層を形成し、この上に加熱体蒸着を施して達成する。
斜上の構造のるつぼを用いて半導体単結晶引上げ装置を
構成することにより、従来の同装置に必須であった均温
壁は用いず、また、るつぼと単結晶引上げ軸の回転も不
要であるから装置構成が簡潔にできる。
構成することにより、従来の同装置に必須であった均温
壁は用いず、また、るつぼと単結晶引上げ軸の回転も不
要であるから装置構成が簡潔にできる。
本発明の半導体単結晶引上げ装置は、るつぼの外面に加
熱体を装着形成した構造であるため、るつぼおよび半導
体融液の温度制御を直接に行なうことができる。これに
より、装置内の加熱体を過熱することなく、所定の温度
、かつ自由な発熱分布にて半導体単結晶引上げが達成で
きる。したがって、均温化のための回転機構も不要にな
る。また、従来の独立した加熱体、均温壁等の部材も不
要となり、構造が簡略化され、コストダウンが図られる
などの利点もある。
熱体を装着形成した構造であるため、るつぼおよび半導
体融液の温度制御を直接に行なうことができる。これに
より、装置内の加熱体を過熱することなく、所定の温度
、かつ自由な発熱分布にて半導体単結晶引上げが達成で
きる。したがって、均温化のための回転機構も不要にな
る。また、従来の独立した加熱体、均温壁等の部材も不
要となり、構造が簡略化され、コストダウンが図られる
などの利点もある。
なお、前記実施例で例示したＧａＡｓ単結晶引上げ装置
は、ＧａＡｓの単結晶引上げに限定されるものでなく、
Ｓｔをはじめ一般の半導体単結晶引上げ装置に広く適用
できる。
は、ＧａＡｓの単結晶引上げに限定されるものでなく、
Ｓｔをはじめ一般の半導体単結晶引上げ装置に広く適用
できる。
第１図は本発明の一実施例にかかる半導体単結晶引上げ
装置のホットゾーン部の断面図、第２図は本発明の一実
施例の半導体単結晶引上げ装置におけるるつぼの側面図
、第３図（ａ）、（ｂ）はいずれも本発明の一実施例の
るつぼの下面図、第４図は従来例にかかる半導体単結晶
引上げ装置のホットゾーン部の断面図である。 １０・・・るつぼ １１・・・加熱体 ２１・・・周側面加熱体部 ３１・・・底面加熱体部 ２１ａ、３１ａ −・・電極 １２・・・テーブル支持軸 １３・・・テーブル １５・・・外囲器
装置のホットゾーン部の断面図、第２図は本発明の一実
施例の半導体単結晶引上げ装置におけるるつぼの側面図
、第３図（ａ）、（ｂ）はいずれも本発明の一実施例の
るつぼの下面図、第４図は従来例にかかる半導体単結晶
引上げ装置のホットゾーン部の断面図である。 １０・・・るつぼ １１・・・加熱体 ２１・・・周側面加熱体部 ３１・・・底面加熱体部 ２１ａ、３１ａ −・・電極 １２・・・テーブル支持軸 １３・・・テーブル １５・・・外囲器
Claims (1)
- 半導体材料をるつぼに入れて溶融し半導体単結晶引上げ
を行う半導体単結晶引上げ装置において、前記るつぼの
外面に直接加熱体を設けたことを特徴とする半導体単結
晶引上げ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335189A JPH02212389A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 半導体単結晶引上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335189A JPH02212389A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 半導体単結晶引上げ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212389A true JPH02212389A (ja) | 1990-08-23 |
Family
ID=12384157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3335189A Pending JPH02212389A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 半導体単結晶引上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02212389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003522086A (ja) * | 1998-06-26 | 2003-07-22 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 結晶成長装置用電気抵抗ヒータ及びその使用方法 |
-
1989
- 1989-02-13 JP JP3335189A patent/JPH02212389A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003522086A (ja) * | 1998-06-26 | 2003-07-22 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 結晶成長装置用電気抵抗ヒータ及びその使用方法 |
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