JPH05124888A

JPH05124888A - 単結晶引上装置

Info

Publication number: JPH05124888A
Application number: JP22913291A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sasa; 紘一佐々; Takashi Atami; 貴熱海; Takaharu Shirata; 敬治白田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp; Research Development Corp of Japan
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 1991-09-09
Publication date: 1993-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】ルツボ内の融液上面に半径方向外方に向けて
正の温度勾配を生じさせ、メニスカスによる結晶形状制
御効果を向上して、円筒度が高く転位欠陥の少ない良好
な単結晶を得る。【構成】内部空間が気密的に封止された円筒状の密封
容器１と、密封容器の内部に配置されたルツボ７と、こ
のルツボ７を保持するサセプター６と、このサセプター
６を回転させるルツボ回転手段８と、密封容器１を加熱
する加熱手段と、ルツボ７内の原料融液Ｙに種結晶を浸
漬して単結晶Ｔを引き上げる引上機構１２とを具備し、
サセプター６には、径方向外方に延び、密封容器１の内
径よりも小さい外径を有する円環状の遮蔽用鍔部２０が
設けられている。遮蔽用鍔部２０の代わりに、環状の遮
蔽体２３，２５を密封容器の内壁に固定してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高解離圧化合物単結晶
の製造に適した単結晶引上装置に係わり、特に、ルツボ
内壁面と原料融液面の間に生じるメニスカスを安定化す
ることによる結晶径制御の高精度化を図るための改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＧaＡs等の高解離圧化合物半導
体単結晶をチョクラルスキー法 (ＣＺ法）により製造す
る場合には、ルツボを不活性ガスで満たした容器内に配
置すると共に、ルツボ内の原料融液にＢ₂Ｏ₃等の液体封
止材を浮かべ、原料融液からの揮発成分(例えばＡｓ)の
飛散を防ぎながら単結晶を引き上げる、いわゆるＬＥＣ
法が多用されている。

【０００３】ところが、このＬＥＣ法では、原料をチャ
ージして成長を開始した後は融液組成の制御ができない
うえ、液体封止剤から引き上げた結晶表面からの高解離
圧成分の飛散を押えるために結晶は極力早く冷却する必
要があり、固液界面直上の温度勾配を小さくできず、熱
歪や非ストイキオメトリに由来する転位が高密度に発生
し、単結晶の高品質化を阻害する欠点を有していた。

【０００４】そこで最近では、液体封止剤で原料融液を
覆う代わりに、密封容器内に高解離圧化合物中の揮発元
素（この場合Ａｓ）の蒸気を満たし、その蒸気圧を制御
することにより上記問題の解決を図る方法が開発されて
いる。

【０００５】そのための単結晶引上装置の一例を図５に
示す。この装置は特公昭６３−４１８７９号公報に記載
されたもので、図中符号１は密封容器、２はこの密封容
器１を収容した外側容器である。密封容器１は、容器上
部１Ａおよび容器下部１Ｂとから構成され、これらの接
合部にはシール材３が介装されている。また、容器下部
１Ｂの押し上げ下軸４にはスプリング等の応力緩衝機構
５が設けられ、シール材３を圧迫している。

【０００６】密封容器１の内部中央にはルツボ７が配置
され、サセプタ６を介して回転軸８の上端に支持されて
いる。また、密封容器１は、外側容器２内に上下２段に
分かれて配置されたヒータ９により所定の温度分布にな
るように全体が加熱される。

【０００７】一方、容器上部１Ａには蒸気圧制御部１０
が設けられ、この部分の内壁温度を容器壁で最も低いか
つ適切な一定温度に制御することにより、この内壁に高
解離圧成分を凝結させ、その蒸気圧を調整して原料融液
Ｙの組成を制御するようになっている。

【０００８】また、容器上部１Ａを貫通して引上軸１２
が配置され、その下端には種結晶１３が固定されてお
り、この種結晶１３を原料融液Ｙに浸漬した後、回転し
ながら引き上げることにより単結晶Ｔを引き上げる。１
１は内部観察用のビューロッドである。

【０００９】このような装置を使用すれば、前述したＬ
ＥＣ法に比して、原料融液Ｙの結晶成長界面において鉛
直方向の温度勾配を小さくすることができ、引き上げた
単結晶Ｔ中の転位密度を減らすことが可能である。

【００１０】ところで、上記の引上装置で結晶製造を行
う場合に問題になるのは、単結晶Ｔの形状制御である。
上記の装置では、通常の引上装置と同様に、引上軸１２
または回転軸８に設けた重量センサー（ロードセル）に
より、単結晶Ｔの重量を計測し、その変化量からヒータ
ー９への通電量をフィードバック制御しているが、ヒー
ター９と単結晶Ｔの間には密封容器１が介在しているた
め、その分熱伝達が遅れて温度制御性が悪いうえ、現状
では重量センサーのＳ／Ｎも十分とはいえず、引き上げ
た単結晶の外周面にくびれ（凸凹）が生じ易い。

【００１１】このような単結晶の形状不良は収率を悪化
させるだけでなく、結晶中の転位密度にも悪影響を及ぼ
し好ましくない。単結晶成長界面における上下方向の温
度勾配を特に小さくして引き上げを行った場合には、単
結晶形状制御がさらに困難になり、単結晶Ｔの曲がりや
捻れが起きるおそれも有する。

【００１２】そこで、上記のような単結晶の形状不良を
防ぐために、本発明者らは特願平１−１７１４３８号に
おいて、図６に示すような引上方法（以下、ＭＡＣＣ法
と称する）を提案した。

【００１３】このＭＡＣＣ方法では、ルツボ７として、
原料融液Ｙに対する濡れ性の悪い材質を使用するととも
に、ルツボ７の内径を、製造すべき単結晶Ｔの目標径に
対し特定の範囲に入る値に設定し、単結晶Ｔの外周面
と、ルツボ７の内壁面との間隙量Ｃが所定の範囲に納ま
るように制御しつつ引き上げを行う。原料融液に濡れな
い材質とは、例えばＧaＡsに対してｐＢＮ等である。

【００１４】上記の単結晶引上方法によれば、引き上げ
につれて単結晶Ｔが拡径しようとする力と、メニスカス
Ｍのルツボ７の内壁面に接する部分に働く表面張力によ
る反発力とを平衡させ、メニスカスＭの形状を安定化さ
せて、単結晶Ｔの直胴部の直径変動を防ぎ、くびれが少
なく円筒度の高い単結晶Ｔを育成することが可能であ
る。

【００１５】したがって、従来のＣＺ法ではくびれや円
筒度低下が生じやすい低温度勾配下での単結晶育成また
は高速引き上げを行った場合にも、単結晶Ｔの歩留まり
や品質が向上できるという効果を奏する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＭＡＣ
Ｃ法では、結晶成長界面Ｓを含む融液上面において半径
方向外方に向けて僅かに正の温度勾配をつけ、ルツボ７
の内壁近傍での融液温度が、結晶成長部での融液温度よ
りも若干高くなるように設定することが望ましい。この
ような温度分布に設定すると、ルツボ内壁に近づくにつ
れ単結晶の拡径力が小さくなるので、メニスカス自身の
持つ反発力と相乗してメニスカス形状を安定化すると考
えられる。

【００１７】しかし実際には、融液面上の半径方向の温
度分布が均一になってしまう場合が多く、単結晶の拡径
力がメニスカスによる規制力に打ち勝って、メニスカス
による形状規制効果が低下し、単結晶の円筒度が悪化し
たり、単結晶がルツボ７の内壁面に接触して多結晶化し
たりする問題があった。また、極端な場合には、温度均
一状態を通り越して、ルツボ内壁近傍の温度が逆にルツ
ボ中心部より下がることがあり、結晶成長の途中でルツ
ボ内壁から核発生して多結晶化するなどの問題が生じ
た。

【００１８】上記のように融液の半径方向の温度分布が
均一になる、あるいは周辺部の温度が中心部より下がる
原因としては、以下のような場合が考えられる。

【００１９】融液内の対流が活発化した場合：融液
中の自然対流は、融液内の上下温度差が大きくなると激
しくなり、対流域の温度分布を均一化し、ひいては融液
面の半径方向の温度分布を均一化する。対流の発生状態
はサセプターへの入熱の仕方によって異なり、融液中央
部で上昇し周辺部で下降する対流が生じる場合、その逆
向きの対流が生じる場合、融液の上部周辺に局部的に停
滞する対流が生じる場合があるが、このうち特に、融液
の上部周辺に局部的な対流が生じた場合には、融液の周
辺部で温度が低下することがコンピューター解析から判
明している。また、ＭＡＣＣ法では、ルツボへの多結晶
充填量を増やすとルツボ高さが必然的に大きくなるの
で、必然的に融液内の上下温度差が大きくなり、上記の
対流による表面温度の均一化が一層起き易くなる。

【００２０】密封容器１の内径に比してルツボ７の
外径が小さすぎる場合：密封容器１の内壁面とサセプタ
ー６との間隙Ｄが広いと、次の理由により原料融液Ｙの
上面温度分布がほぼ均一になると推測される。すなわ
ち、図５の装置では、サセプター６が密封容器１の最高
温部の近傍に位置し、最高温部からの輻射熱を主に受け
るのに対し、ルツボ７内の中央部では、ルツボ側壁の高
温部からの輻射熱を受けると同時に、密封容器１の上側
低温部へ輻射熱を放射し冷却する。したがって、前記間
隙Ｄが十分に狭ければ、必然的に融液上面において半径
方向外方に向け正の温度勾配が生じるのであるが、間隔
Ｄが広いと、サセプター６が密封容器１の内壁面低温部
を見込む（臨む）割合が増え、かつ、前記間隙Ｄ内で高
解離圧成分ガスの対流が生じてサセプター６とルツボ７
の上部が冷やされる。その結果、融液上面の周辺部の温
度が下がり、融液上面における温度分布が均一になった
り、周辺部の温度が中心部より下がるのである。

【００２１】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、上記，のいずれが原因である場合に
も、融液液面における温度分布の均一化傾向を修正し
て、ルツボ内壁近傍において融液温度が相対的に高くな
るようにし、この部分での結晶の拡径力を弱め、メニス
カスによる形状規制効果を高めることを課題としてい
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
装置は、内部空間が気密的に封止された円筒状の密封容
器と、この密封容器の内部に同軸に配置されたルツボ
と、このルツボを収容し保持するサセプターと、このサ
セプターを軸線回りに回転させるルツボ回転手段と、前
記密封容器を加熱する加熱手段と、ルツボ内に保持され
る原料融液に種結晶を浸漬して単結晶を引き上げる引上
機構とを具備し、サセプターには、サセプターの半径方
向外方に延び、かつ前記密封容器の内径よりも小さい外
径を有する円環状の遮蔽用鍔部が設けられていることを
特徴とする。なお、遮蔽用鍔部は、軸線方向に間隔を空
けて２以上設けられていてもよい。

【００２３】また、本発明の請求項３の装置は、密封容
器の内壁には、内周縁が前記サセプターの外周面近傍に
位置するように、前記サセプターの外径よりも大きい内
径を有する環状の遮蔽体が設けられていることを特徴と
する。この場合にも、遮蔽体は密封容器の軸線方向に間
隔を空けて２以上設けられていてもよい。

【００２４】

【作用】本発明の請求項１ないし４記載の単結晶引上装
置によれば、サセプターに設けた円形の遮蔽用鍔部、あ
るいは密封容器の内壁に設けた遮蔽体により、密封容器
の内壁とサセプターとの間の間隙がほぼ塞がれるため、
サセプターから密封容器の上側低温部への輻射熱が一部
遮断されるうえ、この間隙での高解離圧成分ガスの対流
が阻止されてガスによるサセプターの冷却量が低減す
る。

【００２５】これにより、サセプターの外周部は密封容
器の内壁面の水平に対向する高温部分とほぼ同じ温度に
保たれる一方、融液上面の中央部には放射冷却が生じる
から、結果として融液上面には半径方向外方に向けて正
の温度勾配が生じ、メニスカスによる結晶形状制御効果
が向上できる。

【００２６】

【実施例】図１は、本発明に係わる単結晶引上装置の第
１実施例を示す断面図であり、先の図５および図６と構
成が等しい部分には同一符号を付している。

【００２７】図中符号１は、容器上部と容器下部に分割
可能な密封容器であり、この密封容器１は図示しない外
側容器内に収容されている。密封容器１の内部には有底
円筒状のルツボ７が同軸に配置され、有底円筒状のサセ
プター６内に収容されるとともに、サセプター６の下端
はルツボ回転軸（ルツボ回転手段）８の上端に固定され
ている。

【００２８】密封容器１は、外側容器内に配置されたヒ
ータにより、所定の温度分布、すなわちサセプター６と
対向する領域で最高温度となるように全体が加熱され
る。密封容器１の天板部を貫通して引上軸（引上機構）
１２が配置され、その下端には種結晶１３が固定されて
おり、この種結晶１３を原料融液Ｙに浸漬した後、回転
しながら引き上げることにより単結晶Ｔが育成される。
なお、この装置の図示していない他の部分は図５の装置
と同様でよい。

【００２９】この実施例の特徴点は、サセプター６の上
端に、円環板状の遮蔽用鍔部２０を水平かつ同軸に固定
したことにある。遮蔽用鍔部２０の内径はルツボ７の外
径にほぼ等しい。遮蔽用鍔部２０の外径は密封容器１の
内径よりも若干小さく設定され、密封容器１との間に、
サセプター６の回転および昇降を阻害しないだけの間隙
が形成されている。具体的な間隙量としては０．５〜５
ｍｍ程度が好適である。なお、この実施例では遮蔽用鍔
部２０を水平に固定しているが、本発明はそれに限ら
ず、これを傾斜させて固定してもよい。

【００３０】遮蔽用鍔部２０の位置はサセプター６の上
端に限定されないが、遮蔽用鍔部２０を１枚だけ設ける
場合には、図示のようにサセプター６の上端位置が適し
ている。ただし、必ずしも上端には限定されず、必要に
応じては下方に移動させてもよい。

【００３１】遮蔽用鍔部２０の材質としては、ｐＢＮ，
ＡｌＮ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂなど、高純度でかつ砒素等の高
解離圧成分ガスと反応しない物質か、反応しても強度が
保たれる物質が適している。また、遮蔽用鍔部２０の厚
さは引上温度において十分な強度が得られる程度とされ
る。また、カーボンや石英も、導電性結晶のように、純
度にそれ程敏感でない目的には用いることができる。

【００３２】上記構成からなる単結晶引上装置によれ
ば、サセプター６の上端に設けた円形の遮蔽用鍔部２０
が、密封容器１の内壁とサセプター６との間の間隙を塞
ぐため、サセプター６の外周面から密封容器１の上側低
温部への輻射熱量が低減されるとともに、この間隙にお
けるガスの対流が阻止され、ガスを媒介とするサセプタ
ー６の冷却量が低減できる。

【００３３】これにより、サセプター６の外周部は、密
封容器１の内壁面の対応部分とほぼ同じ高い温度に保た
れる一方、融液上面中央部の冷却条件は従来装置と変わ
らず、この中央部には上側低温部への放射冷却が生じる
から、結果として融液Ｙの上面には半径方向外方に向け
て正の温度勾配が生じ、メニスカスＭによる結晶形状制
御効果が向上でき、円筒度が高く転位欠陥の少ない良好
な単結晶が得られる。

【００３４】次に、図２は本発明の第２実施例を示して
いる。この例では、サセプター６の外周面に軸方向等間
隔に計５枚の遮蔽用鍔部２０，２２を設けたことを特徴
とする。遮蔽用鍔部２０，２２はいずれも互いに外径が
等しい。この例によれば、１枚の場合に比して、ガス対
流および上側低温部への輻射の双方を低減する効果が増
し、本発明の効果がいっそう高まる。

【００３５】なお、遮蔽用鍔部２０，２２の枚数は２〜
４枚であってもよいし、６枚以上でもよい。また、遮蔽
用鍔部は完全な平板状でなくてもよく、密封容器１の内
壁面高温部の位置に合わせて、上方または下方に向けて
窄むテーパ状としてもよいし、その他にも装置各部の構
成・形状は必要に応じて適宜変更してよい。

【００３６】一方、上記各実施例のように円形の遮蔽用
鍔部２０をサセプター６に取り付ける代わりに、密封容
器１の内壁に遮蔽体を固定することも可能である。図３
はそのような実施例を示し、この例では、密封容器１に
内接して固定されているライナー管２４の上端面上に、
環状の遮蔽板（遮蔽体）２３を載置することにより、密
封容器１とサセプター６の間隙をほぼ塞いでいる。遮蔽
板２３の外径は密封容器１の内径にほぼ等しく、遮蔽板
２３の内径はサセプタ６の外径より若干大きい。これに
より、遮蔽板２３の内周縁とサセプタ６の外周面との間
には、サセプタ６の回転および昇降を阻害しないだけの
間隙が形成されている。

【００３７】この例の遮蔽板２３は、下方に窄むテーパ
状に形成されているが、これは平板状であってもよい
し、上方に窄むテーパ状であってもよい。

【００３８】この実施例によれば、第１実施例と同様の
効果が得られるだけでなく、結晶成長操作の間、ルツボ
７内での融液面の下降に合わせてルツボ上昇量を制御す
ることにより、遮蔽板２３と成長界面Ｓとの相対位置を
常に一定に保つことが可能である。これにより、サセプ
ター６の遮蔽板２３より下方の部分を保温し、融液面の
ルツボ内壁近傍部を常に重点的に加熱することが可能と
なる。これに対し、前述した図１および図２の実施例で
は、単結晶Ｔの成長に伴って成長界面Ｓが下降し、遮蔽
用鍔部２０から遠ざかるので、遮蔽用鍔部２０の効果は
徐々に低下する可能性がある。

【００３９】なお、遮蔽体２３の固定方法としては、図
３のようにライナー管２４の上端に固定する代わりに、
密封容器１の内壁に環状突起等の係合部を設け、その上
に載置しても良いし、その他の固定構造を採ってもよ
い。

【００４０】さらに、図４に示すように、遮蔽板を軸線
方向に間隔を空けて２枚以上設けてもよい。この例で
は、前述の遮蔽板２３の下方に、平板円環状の遮蔽板２
５を軸線方向等間隔に４枚配置し、それぞれをライナー
管４に固定している。なお、遮蔽板の固定方法として
は、溶接やビス止め等によりライナー管に一体的に固定
する方法のみならず、ライナー２４の上端上にスペーサ
と遮蔽板とを交互に積み上げ、相互に固定する方法も可
能である。

【００４１】この実施例のように遮蔽板２３，２５の枚
数を増やした場合、密封容器１の内壁からの熱量があま
り分散しないまま、サセプター６の外周面の対向部位に
移行する傾向が高まるため、図３の場合よりも加熱効果
を向上することが可能である。

【００４２】

【実験例】次に、実験例を挙げて本発明の効果を実証す
る。（比較例１）図６に示す装置において、密封容器１の内
径を１９０ｍｍ、ルツボ７の外径を４インチ（１００ｍ
ｍ）、サセプター６の外径を１１０ｍｍ、単結晶Ｔの径
を３インチに設定した。ルツボ内で６ｋｇのＧａＡｓ多
結晶原料を溶かし、密封容器内を約１気圧の砒素蒸気で
満たした。次いで、ヒーターの出力を下げながら種結晶
を浸漬した後、種結晶を徐々に引き上げて単結晶の肩形
状を作り、結晶径をルツボ内径に近付けた。しかし、単
結晶の増径傾向は止まらず、単結晶がルツボ内面に接触
し、この接触点から多結晶化してしまった。

【００４３】（比較例２）比較例１と同じ装置におい
て、ルツボ７を外径５インチ（１２５ｍｍ）、サセプタ
ー６を外径１３５ｍｍのものに変更し、８ｋｇの多結晶
原料を溶解して４インチ径の単結晶を引き上げたが、上
記比較例１と同様に多結晶化した。

【００４４】（実験例１）比較例２と同じ装置（５イン
チ径ルツボ）において、図１に示すように遮蔽用鍔部２
０をサセプター６の上端に固定したうえ、８ｋｇの多結
晶原料を溶解して、比較例２と同じ条件で単結晶の引き
上げを行った。遮蔽用鍔部２０は、外径１８６ｍｍ、内
径１３０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、材質はｐＢＮであり、ルツ
ボ７の外周にはめ込んだうえ、サセプター６の上端に載
せて固定した。

【００４５】その結果、単結晶Ｔの外径がメニスカスの
作用により制御でき、径変動の極めて少ない直胴部を持
つ単結晶（１１０±１．５ｍｍ径、長さ８０ｍｍ）が得
られた。しかし、８０ｍｍを過ぎたところで径制御が悪
化して単結晶が急に太くなり、ルツボ７内面に接触して
多結晶化した。

【００４６】（実験例２）比較例１と同じ装置（４イン
チ径ルツボ）において、実験例１と同様の構造でサセプ
ター６の上端に遮蔽用鍔部２０を固定したうえ、６ｋｇ
のＧａＡｓ多結晶原料を溶解し、比較例１と同じ条件で
引き上げを行った。この遮蔽用鍔部２０は、外径１８６
ｍｍ、内径１１０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、材質はＭｏであ
り、サセプター７の内側からビスで固定した。

【００４７】その結果、遮蔽用鍔部２０を使用しないと
きに比べ、メニスカスの作用により結晶径を制御できた
が、結晶径の制御性は実験例１（５インチ径ルツボ）の
場合に比して劣り、結晶径は８５±５ｍｍとなって径変
動が大きかった。

【００４８】（実験例３）そこで、実験例２の装置にお
いて、図２に示すように遮蔽用鍔部（２０，２２）の枚
数を５枚に増やし、前記同様の引き上げを行った。その
結果、直胴部が８３±１ｍｍ、長さ１４０ｍｍの単結晶
が得られ、遮蔽用鍔部が１枚の場合に比べ結晶径変動が
小さくなった。

【００４９】（実験例４）比較例２と同じ装置（５イン
チ径ルツボ）において、図３に示すように、密封容器１
の内壁を構成するライナー管２４の上端にテーパ付円環
状の遮蔽板２３を溶接固定した。この遮蔽用鍔部２３
は、外径１８８ｍｍ、内径１１４ｍｍ、厚さ０．５ｍ
ｍ、材質はニオブであり、軸線方向の高さは３０ｍｍと
した。そして８ｋｇの多結晶原料を溶解し、比較例２と
同一の条件で単結晶引き上げを行った。結晶成長の間、
ルツボ位置を常に調整し、成長界面Ｓが常に遮蔽板２３
の内周端の下方約１．５ｍｍの位置にあるように設定し
た。

【００５０】その結果、単結晶Ｔの外径がメニスカスに
より制御でき、径変動の極めて少ない直胴部を持つ単結
晶（径１１０±１．５ｍｍ、長さ１００ｍｍ）が得ら
れ、単結晶長において実験例１よりも改善された。

【００５１】（実験例５）実験例４の装置（５インチ径
ルツボ）において、図４に示すように、ライナー管２４
にさらに４枚の環状遮蔽板２５を固定した。これら遮蔽
板２５はニオブ製で平板状をなし、内径および肉厚は遮
蔽板２３と同じであり、ライナー管２４の内面に溶接固
定した。この装置を用い、比較例２と同一の条件で単結
晶を引き上げた結果、径変動は実験例３とほぼ同じであ
ったが、単結晶長をさらに改善でき、１２０ｍｍまで延
ばすことができた。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる単
結晶引上装置によれば、サセプターに設けた円形の遮蔽
用鍔部、あるいは密封容器の内壁に設けられた遮蔽体
が、密封容器の内壁とサセプターとの間の間隙をほぼ塞
ぐため、サセプターから密封容器の上側低温部への輻射
熱が低減されるうえ、この間隙での高解離圧成分ガスの
対流が阻止されてガスによるサセプターの冷却量が低減
する。

【００５３】これにより、サセプターの外周部は密封容
器の内壁面の水平に対向する高温部分とほぼ同じ温度に
保たれる一方、融液上面の中央部には放射冷却が生じる
から、結果として融液上面には半径方向外方に向けて正
の温度勾配が生じ、メニスカスによる結晶形状制御効果
が向上でき、円筒度が高く全長の長い高品質の単結晶を
製造することが可能である。

【００５４】また、密封容器の内壁に遮蔽体を設けた場
合には、結晶成長に伴う融液面の下降に合わせてルツボ
上昇量を制御し、遮蔽体と結晶成長界面との相対位置を
常に一定に保つことが可能であるから、融液面のルツボ
内壁近傍部を常に重点的に加熱することができ、上記効
果が高められる。さらに、遮蔽用鍔部あるいは遮蔽体を
２以上設ければ、上記効果が一層顕著となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる単結晶引上装置の第１実施例の
要部を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第２実施例の要部を示す縦断面図であ
る。

【図３】本発明の第３実施例の要部を示す縦断面図であ
る。

【図４】本発明の第４実施例の要部を示す縦断面図であ
る。

【図５】従来の単結晶引上装置を示す縦断面図である。

【図６】従来装置の要部を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１密封容器６サセプター７ルツボ８ルツボ回転軸（ルツボ回転手段）１２引上軸（引上機構）１３種結晶２０遮蔽用鍔部２２遮蔽用鍔部２３環状遮蔽板（遮蔽体）２４ライナー管２５環状遮蔽板（遮蔽体）Ｔ単結晶Ｙ原料融液Ｓ結晶成長界面

フロントページの続き (72)発明者熱海貴埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社化合物半導体センター内 (72)発明者白田敬治埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社化合物半導体センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部空間が気密的に封止された円筒状の
密封容器と、この密封容器の内部に同軸に配置されたル
ツボと、このルツボを収容し保持するサセプターと、こ
のサセプターを軸線回りに回転させるルツボ回転手段
と、前記密封容器を加熱する加熱手段と、ルツボ内に保
持される原料融液に種結晶を浸漬して単結晶を引き上げ
る引上機構とを具備する単結晶引上装置において、前記サセプターには、サセプターの半径方向外方に延
び、かつ前記密封容器の内径よりも小さい外径を有する
円環状の遮蔽用鍔部が設けられていることを特徴とする
単結晶引上装置。
【請求項２】前記遮蔽用鍔部は、前記ルツボの軸線方
向に間隔を空けて２以上設けられていることを特徴とす
る請求項１記載の単結晶引上装置。
【請求項３】内部空間が気密的に封止された円筒状の
密封容器と、この密封容器の内部に同軸に配置されたル
ツボと、このルツボを収容し保持するサセプターと、こ
のサセプターを軸線回りに回転させるルツボ回転手段
と、前記密封容器を加熱する加熱手段と、ルツボ内に保
持される原料融液に種結晶を浸漬して単結晶を引き上げ
る引上機構とを具備する単結晶引上装置において、前記密封容器の内壁には、内周縁が前記サセプターの外
周面近傍に位置するように、前記サセプターの外径より
も大きい内径を有する環状の遮蔽体が設けられているこ
とを特徴とする単結晶引上装置。
【請求項４】前記遮蔽体は、前記密封容器の軸線方向
に間隔を空けて２以上設けられていることを特徴とする
請求項３記載の単結晶引上装置。