JPS6163593A - 化合物半導体単結晶の製造装置 - Google Patents
化合物半導体単結晶の製造装置Info
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- JPS6163593A JPS6163593A JP59185726A JP18572684A JPS6163593A JP S6163593 A JPS6163593 A JP S6163593A JP 59185726 A JP59185726 A JP 59185726A JP 18572684 A JP18572684 A JP 18572684A JP S6163593 A JPS6163593 A JP S6163593A
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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- Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10S117/90—Apparatus characterized by composition or treatment thereof, e.g. surface finish, surface coating
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、液体封止高圧引上げ法（ＬＥＣ法）により化
合物半導体単結晶を引上げ製造する場合に用いられる化
合物半導体単結晶の製造装置の改良に関する。
合物半導体単結晶を引上げ製造する場合に用いられる化
合物半導体単結晶の製造装置の改良に関する。
近年、ＧａＡＳ、ＧａＰ及びＩｎＰ等の融点での分解圧
の高い化合物半導体単結晶の製造方法として、ＬＥＣ法
が用いられている。この方法は、高温高圧下での結晶成
長であり、成長結晶にとって厳しい熱環境となるため、
安定した単結晶化や結晶品質の制御が難しい面がある。
の高い化合物半導体単結晶の製造方法として、ＬＥＣ法
が用いられている。この方法は、高温高圧下での結晶成
長であり、成長結晶にとって厳しい熱環境となるため、
安定した単結晶化や結晶品質の制御が難しい面がある。
ＬＥＣ法を利用した従来の化合物半導体単結晶の製造装
置を第８図により説明する。高圧容器８１内にルツボ８
２をルツボ受け８３．８４を介して配設し、このルツボ
８２を同軸的に取り囲む発熱体８５により加熱し、ルツ
ボ８２内に原料融液８６及び融液８６を被覆する液体カ
プセル層８７を形成する。高温での原料融液８６の分解
は、この液体カプセル層８７及び加圧不活性ガス８８に
より抑制される。単結晶９１は液体カプセル層８７を通
して回転引上げにより製造される。この場合、発熱体８
５の外側及び上下に、発熱体８５の加熱効率の確保及び
ルツボ８２内の温度分布の適正維持のため、各種の熱遮
蔽体９３，９４゜９５が配設される。これらの熱１１Ｍ
体９３．〜。
置を第８図により説明する。高圧容器８１内にルツボ８
２をルツボ受け８３．８４を介して配設し、このルツボ
８２を同軸的に取り囲む発熱体８５により加熱し、ルツ
ボ８２内に原料融液８６及び融液８６を被覆する液体カ
プセル層８７を形成する。高温での原料融液８６の分解
は、この液体カプセル層８７及び加圧不活性ガス８８に
より抑制される。単結晶９１は液体カプセル層８７を通
して回転引上げにより製造される。この場合、発熱体８
５の外側及び上下に、発熱体８５の加熱効率の確保及び
ルツボ８２内の温度分布の適正維持のため、各種の熱遮
蔽体９３，９４゜９５が配設される。これらの熱１１Ｍ
体９３．〜。
９５及び前記ルツボ受け８３．８４は通常炭素製品であ
る。しかるに、このような炭素製品は雰囲気ガス中のｗ
ｌ量の０２ 、Ｈ２０等により容易に酸化、劣化するた
め、酸化生成物による原料融液８６の汚染が生じたり、
ルツボ８２内の温度分布の適正維持が困難になる。これ
が、ＬＥＣ法における単結晶製造の歩留り及び製品品質
の維持の困難さを増長していた。例えば、超高速ＩＣ用
基板として近年注目されているＧａＡＳ単結晶では、上
述した要因によりＰ型環電性不純物となるカーボンが１
Ｘ１０１”［α゛３］以上含まれており、これがアンド
ープで熱変成のない均一な半絶縁性基板を再現性良く得
るうえでの大きな問題点となっている。
る。しかるに、このような炭素製品は雰囲気ガス中のｗ
ｌ量の０２ 、Ｈ２０等により容易に酸化、劣化するた
め、酸化生成物による原料融液８６の汚染が生じたり、
ルツボ８２内の温度分布の適正維持が困難になる。これ
が、ＬＥＣ法における単結晶製造の歩留り及び製品品質
の維持の困難さを増長していた。例えば、超高速ＩＣ用
基板として近年注目されているＧａＡＳ単結晶では、上
述した要因によりＰ型環電性不純物となるカーボンが１
Ｘ１０１”［α゛３］以上含まれており、これがアンド
ープで熱変成のない均一な半絶縁性基板を再現性良く得
るうえでの大きな問題点となっている。
そこで、カーボンから成る各種の熱遮蔽体９３゜〜、９
５に例えばＰＢＮ、Ｓｉｇ Ｎ４ 、ＳｉＣ等の薄膜を
ＣＶＤ法により被覆して、上述したカーボンによる汚染
を防ぐことが試みられている。しかし、カーボンと被膜
とでは熱膨張係数が異なること及び被膜の緻密性が十分
でないために、高）Ｂ高圧下での繰返し使用による被膜
の劣化があること及び被膜の成分が原料融液に混入し易
い等の欠点があり、均一な半絶縁性基板を再現性良く得
るのが困難で実用化されるまでには至っていないのが現
状である。
５に例えばＰＢＮ、Ｓｉｇ Ｎ４ 、ＳｉＣ等の薄膜を
ＣＶＤ法により被覆して、上述したカーボンによる汚染
を防ぐことが試みられている。しかし、カーボンと被膜
とでは熱膨張係数が異なること及び被膜の緻密性が十分
でないために、高）Ｂ高圧下での繰返し使用による被膜
の劣化があること及び被膜の成分が原料融液に混入し易
い等の欠点があり、均一な半絶縁性基板を再現性良く得
るのが困難で実用化されるまでには至っていないのが現
状である。
これに対して本発明者等は、上記した熱遮蔽体９３、〜
，９５をカーボンに代わってＡ４２Ｎ。
，９５をカーボンに代わってＡ４２Ｎ。
Ａｇ２Ｏ３，ＺｒＯ２等の焼結体により成形し、上述し
たカーボンによる汚染を防ぐことを試みた。
たカーボンによる汚染を防ぐことを試みた。
この場合は、ＣＶＤ被膜のような問題は少なくカーボン
汚染の低減化をはかることができる。しかしながら１．
上記した物質を焼結する場合、成形品の機械的強度の保
持のために通常、アルカリ土類酸化物（例えばｃａｏ、
Ｍａｃ）や希土類酸化物（例えＩｔＹ２０３ 、Ｌａｚ
０３ ）等をバインダーとして数［％］以上混合する
ことが必要不可欠となる。このため、高温、高圧下での
繰返し使用によるバインダー成分の浸み出しが、原料融
液を汚染するという欠点がある。特に、Ｃａ、ＭＱは電
気的に活性なレベルを作る不純物であり、均一な半絶縁
性基板を再現性良く得る上での問題点となる。さらに、
上記した物質は、通常使用されているカーボンに比べて
熱伝導率が悪いという欠点がある。例えば、Ａｌ２Ｎで
は５０［ｗ／ｍ−ｋコ。
汚染の低減化をはかることができる。しかしながら１．
上記した物質を焼結する場合、成形品の機械的強度の保
持のために通常、アルカリ土類酸化物（例えばｃａｏ、
Ｍａｃ）や希土類酸化物（例えＩｔＹ２０３ 、Ｌａｚ
０３ ）等をバインダーとして数［％］以上混合する
ことが必要不可欠となる。このため、高温、高圧下での
繰返し使用によるバインダー成分の浸み出しが、原料融
液を汚染するという欠点がある。特に、Ｃａ、ＭＱは電
気的に活性なレベルを作る不純物であり、均一な半絶縁
性基板を再現性良く得る上での問題点となる。さらに、
上記した物質は、通常使用されているカーボンに比べて
熱伝導率が悪いという欠点がある。例えば、Ａｌ２Ｎで
は５０［ｗ／ｍ−ｋコ。
Ａ（１２０ａでは２０［ｗ／ｍ−ｋ］程度テアリ、カー
ボンとは一桁以上の違いがある。そのため、上記した物
質より成る熱遮蔽体には、温度の不均一が生じ、熱応力
により破損し易いという現実的な問題点があった。即ち
、機械的強度を増すためには多聞のバインダーが必要と
なるが、これが逆に原料融液の汚染源になるという相反
する問題点があった。熱遮蔽体の中でも特に、第９図に
示す上部熱遮蔽板９５は、発熱体８５を同軸円筒状に取
り囲んで成る熱遮蔽筒９４及び熱遮蔽台９３に比べて熱
対称性が悪いことに加え、その表面が直接加圧不活性ガ
ス８８の対流により冷却されるため、内径部と外径部と
では大きな温度差が生じ、とりわけ熱応力により破損し
易いという欠点があった。これらの欠点のため、原料融
液のカーボン汚染を防止して原料融液を高純度に維持し
、且つ熱的・機械的に十分な強度を有する熱遮蔽体を上
記したＡ４２Ｎ、Ａｕｚ ０３ 、 ＺｒＯ２等により
形成することが困難であった。
ボンとは一桁以上の違いがある。そのため、上記した物
質より成る熱遮蔽体には、温度の不均一が生じ、熱応力
により破損し易いという現実的な問題点があった。即ち
、機械的強度を増すためには多聞のバインダーが必要と
なるが、これが逆に原料融液の汚染源になるという相反
する問題点があった。熱遮蔽体の中でも特に、第９図に
示す上部熱遮蔽板９５は、発熱体８５を同軸円筒状に取
り囲んで成る熱遮蔽筒９４及び熱遮蔽台９３に比べて熱
対称性が悪いことに加え、その表面が直接加圧不活性ガ
ス８８の対流により冷却されるため、内径部と外径部と
では大きな温度差が生じ、とりわけ熱応力により破損し
易いという欠点があった。これらの欠点のため、原料融
液のカーボン汚染を防止して原料融液を高純度に維持し
、且つ熱的・機械的に十分な強度を有する熱遮蔽体を上
記したＡ４２Ｎ、Ａｕｚ ０３ 、 ＺｒＯ２等により
形成することが困難であった。
本発明の目的は、ＡｌＮ、Ａρ２０３゜ＺｒＯ２等から
構成した熱遮蔽体の機械的強度を十分大きくすることが
でき、且つこの熱遮蔽体が原料融液の汚染源となること
を防止することができ、単結晶品質の向上及び製造歩留
りの向上をはかり得る化合物半導体単結晶の製造装置を
提供することにある。
構成した熱遮蔽体の機械的強度を十分大きくすることが
でき、且つこの熱遮蔽体が原料融液の汚染源となること
を防止することができ、単結晶品質の向上及び製造歩留
りの向上をはかり得る化合物半導体単結晶の製造装置を
提供することにある。
〔発明の概要）
本発明の骨子は、Ａｌ２Ｎ、Ａｆｆｉ２０３ 。
ＺｒＯ２等から熱遮蔽体を構成することにあり、ざらに
単体では機械的強度の低い熱遮蔽体を分ｔ１構造とする
ことにより、その機械的強度の向上をはかることにある
。
単体では機械的強度の低い熱遮蔽体を分ｔ１構造とする
ことにより、その機械的強度の向上をはかることにある
。
即ち本発明は、高圧容器内に配設されたルツボ内の原料
融液がらＬＥＣ法により化合物半導体単結晶を製造する
装置において、前記容器内に配置されその中心部に引上
げられる単結晶が通過できる円孔を有する熱遮蔽体を、
少なくとも２つ以上に分割された複数個の切片により構
成し、且つこれらの切片をＡＩＮ、Ａｊ２２０３ 、Ｚ
ｒＯ２のいずれかを主成分とする焼結成形体から形成す
るようにしたものである。
融液がらＬＥＣ法により化合物半導体単結晶を製造する
装置において、前記容器内に配置されその中心部に引上
げられる単結晶が通過できる円孔を有する熱遮蔽体を、
少なくとも２つ以上に分割された複数個の切片により構
成し、且つこれらの切片をＡＩＮ、Ａｊ２２０３ 、Ｚ
ｒＯ２のいずれかを主成分とする焼結成形体から形成す
るようにしたものである。
本発明によれば、次の■〜■のような効果が得られる。
■ 熱遮蔽体（上部熱遮蔽板）を分割構造としているの
で、この熱遮蔽体の耐熱衝撃性が大幅に向上し、寿命が
著しく向上する。
で、この熱遮蔽体の耐熱衝撃性が大幅に向上し、寿命が
著しく向上する。
■ 上記熱遮蔽体の耐熱衝撃性が向上することがら、機
械的強度を増すためのバインダーの凹を少なくすること
ができ、これにより原料融液のカーボン汚染、バインダ
ー汚染を極めて少なくすることができ、高純度融液が得
られ結晶の品質が向上する。
械的強度を増すためのバインダーの凹を少なくすること
ができ、これにより原料融液のカーボン汚染、バインダ
ー汚染を極めて少なくすることができ、高純度融液が得
られ結晶の品質が向上する。
■ 高温での繰返し使用による熱遮蔽体の酸化。
劣化が無く、発熱体の加熱効率の確保及びルツボ内の温
度分布の適正維持ができる。
度分布の適正維持ができる。
■ 単結晶製造の再現性・安定性が向上し、工業的に適
用することにより生産性が向上する。
用することにより生産性が向上する。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図は本発明の第１の実施例に係わる化合物半導体単
結晶の製造装置の概略構成を示す断面図である。図中１
１は高圧容器、１２はルツボ、１３．１４はルツボ受け
、１５は加熱体、１６は原料融液、１７は液体カプセル
層、１８は加圧不活性ガス、１９は引上げ軸、２０は種
結晶、２１は結晶、２２はルツボ軸、２３は熱遮蔽台、
２４は熱遮蔽筒、２５は上部熱遮蔽板（熱遮蔽体）であ
る。上記の基本構成は従来と同様であり、本実施例が従
来と異なる点は熱遮蔽台２３．熱遮蔽筒２４、上部熱遮
蔽板２５、特に上部熱遮蔽板２５の構造及びその材料に
ある。即ち本実施例では、熱遮蔽台２３．熱遮蔽筒２４
及び上部熱遮蔽板２５を焼結成形したＡｆｆｉＮで形成
し、さらに上部熱遮蔽板２５を後述する如く４分割に構
成している。・ ここで、ＡＲＮ焼結成形体は高純度ＡρＮ微粉末にバイ
ンダーとしてＹ２０３を約１［％］混合して造粒及び形
成加工を行った。その後、窒素巾約７００ ［”Ｃ］で
脱脂を行ってから、約１８００［’Ｃ］で常圧焼結する
ことにより、バインダー含有量が約０．３［％］以下の
高純度なものが得られた。この焼結体の償械的強度は、
通常のバインダー数［％］程度含有するものが４０〜５
０［Ｋｇ／＃２］であるのに対して、その１／２以下で
あった。
結晶の製造装置の概略構成を示す断面図である。図中１
１は高圧容器、１２はルツボ、１３．１４はルツボ受け
、１５は加熱体、１６は原料融液、１７は液体カプセル
層、１８は加圧不活性ガス、１９は引上げ軸、２０は種
結晶、２１は結晶、２２はルツボ軸、２３は熱遮蔽台、
２４は熱遮蔽筒、２５は上部熱遮蔽板（熱遮蔽体）であ
る。上記の基本構成は従来と同様であり、本実施例が従
来と異なる点は熱遮蔽台２３．熱遮蔽筒２４、上部熱遮
蔽板２５、特に上部熱遮蔽板２５の構造及びその材料に
ある。即ち本実施例では、熱遮蔽台２３．熱遮蔽筒２４
及び上部熱遮蔽板２５を焼結成形したＡｆｆｉＮで形成
し、さらに上部熱遮蔽板２５を後述する如く４分割に構
成している。・ ここで、ＡＲＮ焼結成形体は高純度ＡρＮ微粉末にバイ
ンダーとしてＹ２０３を約１［％］混合して造粒及び形
成加工を行った。その後、窒素巾約７００ ［”Ｃ］で
脱脂を行ってから、約１８００［’Ｃ］で常圧焼結する
ことにより、バインダー含有量が約０．３［％］以下の
高純度なものが得られた。この焼結体の償械的強度は、
通常のバインダー数［％］程度含有するものが４０〜５
０［Ｋｇ／＃２］であるのに対して、その１／２以下で
あった。
本発明の特徴である上部熱遮蔽板２５は、かかるＡＲＮ
焼結体を用いて第２図に示す形状に形成されている。図
において（ａ＞は全体外観図であり、（ｂ）は４等分割
した一片の外観図である。
焼結体を用いて第２図に示す形状に形成されている。図
において（ａ＞は全体外観図であり、（ｂ）は４等分割
した一片の外観図である。
即ち、上部熱遮蔽板２５は第２図（ｂ）に示す如き扇状
に分割形成された４つの切片２５ａ、〜。
に分割形成された４つの切片２５ａ、〜。
２５ｄを同図（ａ）に示す如く組合せて構成されている
。
。
次に、本実施例装置によりＧａＡＳ単結晶を製造する場
合について説明する。
合について説明する。
まず、直接合成法により内径１００［ｓ］のルツボ１２
内に約１［／（ｙ］のＧａＡｓ融液１６を作成した。こ
のとき、合成過程は以下の様に行った。
内に約１［／（ｙ］のＧａＡｓ融液１６を作成した。こ
のとき、合成過程は以下の様に行った。
液体カプセル層１７が十分軟化する６００ ［’Ｃ］ま
で１時間で加熱昇温したのち、この温度を３０分間保持
して液体カプセル層１７で素材原料を完全に覆った。そ
の後、５分で８ｏ○［’Ｃ］まで昇温するとＡＳが溶解
してＧａと反応し始めたので、５分で〜１２００ ［’
Ｃ］まで急速に加熱しＧａＡＳ融液１６を得た。この時
の炉内圧力は約７０気圧まで上昇していた。引−き続き
、炉内圧力を２０気圧に設定して種けけを行い、直径５
５［＃〕、重置８ｏ○［ｇ］のく１００〉単結晶を成長
させたのち、−２００［”Ｃ／ｈ］で室温まで冷却した
。
で１時間で加熱昇温したのち、この温度を３０分間保持
して液体カプセル層１７で素材原料を完全に覆った。そ
の後、５分で８ｏ○［’Ｃ］まで昇温するとＡＳが溶解
してＧａと反応し始めたので、５分で〜１２００ ［’
Ｃ］まで急速に加熱しＧａＡＳ融液１６を得た。この時
の炉内圧力は約７０気圧まで上昇していた。引−き続き
、炉内圧力を２０気圧に設定して種けけを行い、直径５
５［＃〕、重置８ｏ○［ｇ］のく１００〉単結晶を成長
させたのち、−２００［”Ｃ／ｈ］で室温まで冷却した
。
このような直接合成引き上げの熱サイクルを経た第２図
に示した上部熱遮蔽板２５には、何等の破損やさらには
マイクロクランクも認められず、上述した急激な熱衝撃
に十分耐えることが判った。
に示した上部熱遮蔽板２５には、何等の破損やさらには
マイクロクランクも認められず、上述した急激な熱衝撃
に十分耐えることが判った。
一方、前記第９図に示した上部熱遮蔽板９５を使用した
ところ内径部の突出部分が全て欠落し、放射状に多数の
小片に破損していた。さらにバインダーを５［％コ含有
する焼結体により成形した第９図に示す如き上部熱遮蔽
板９５でも放射状に多数のクラックが走り再使用は困難
であった。即ち、いずれの場合でも第９図に示した熱遮
蔽板９５では、上述した熱衝撃に耐えることはできなか
った。
ところ内径部の突出部分が全て欠落し、放射状に多数の
小片に破損していた。さらにバインダーを５［％コ含有
する焼結体により成形した第９図に示す如き上部熱遮蔽
板９５でも放射状に多数のクラックが走り再使用は困難
であった。即ち、いずれの場合でも第９図に示した熱遮
蔽板９５では、上述した熱衝撃に耐えることはできなか
った。
さらに、第２図に示した上部熱遮蔽板２５を連続５０回
使用しても、何等の異常は生じないことが判った。
使用しても、何等の異常は生じないことが判った。
次に、このようにして作成した単結晶の頭部断面中央付
近のカーボン濃度を赤外吸収法により測定シタとコロ約
１ Ｘ １０” ［Ｃｌ１Ｉ’ ］ Ｔ：アリ、従
来より１桁カーボン濃度を低減できることが判った
。さらに、プラズマ発光分析法により結晶中の不純物分
析を行った結果、Ａ℃は検出限界以下であり残留バイン
ダーによる汚染も認められなかった。一方、第９図に示
した上部熱遮蔽板９５を使用した場合ではカーボン濃度
は約８Ｘ１０１Ｓ［ｃｍ’］であり、さらにバインダー
を５［％］金含有る焼結体により成形した第９図に示す
如き上部熱遮蔽板９５を使用した場合にはＡｆｆｉ、
Ｙも微量ながら検出され、カーボン汚染及びバインダー
汚染のない高純度な単結晶を得ることはできなかった。
近のカーボン濃度を赤外吸収法により測定シタとコロ約
１ Ｘ １０” ［Ｃｌ１Ｉ’ ］ Ｔ：アリ、従
来より１桁カーボン濃度を低減できることが判った
。さらに、プラズマ発光分析法により結晶中の不純物分
析を行った結果、Ａ℃は検出限界以下であり残留バイン
ダーによる汚染も認められなかった。一方、第９図に示
した上部熱遮蔽板９５を使用した場合ではカーボン濃度
は約８Ｘ１０１Ｓ［ｃｍ’］であり、さらにバインダー
を５［％］金含有る焼結体により成形した第９図に示す
如き上部熱遮蔽板９５を使用した場合にはＡｆｆｉ、
Ｙも微量ながら検出され、カーボン汚染及びバインダー
汚染のない高純度な単結晶を得ることはできなかった。
このように本実施例装置によれば、上部熱遮蔽板２５を
ＡｆｆｉＮの焼結体からなる４つの切片２５ａ、〜、２
５ｄで構成しているので、上部熱遮蔽板２５の耐熱衝撃
性の大幅な向上をはかり得る。このため、上部熱遮蔽板
２５としてＡｆｉＮ等の焼結体を用いたとしても、その
機械的強度を向上させるためのバインダーの口は極めて
少なくて済む。従って、カーボン汚染やバインダー汚染
のない高純度な半絶縁性ＧａＡｓ単結晶を再現性よく安
定して得ることができ、工業上極めて有益な効果を有し
ている。
ＡｆｆｉＮの焼結体からなる４つの切片２５ａ、〜、２
５ｄで構成しているので、上部熱遮蔽板２５の耐熱衝撃
性の大幅な向上をはかり得る。このため、上部熱遮蔽板
２５としてＡｆｉＮ等の焼結体を用いたとしても、その
機械的強度を向上させるためのバインダーの口は極めて
少なくて済む。従って、カーボン汚染やバインダー汚染
のない高純度な半絶縁性ＧａＡｓ単結晶を再現性よく安
定して得ることができ、工業上極めて有益な効果を有し
ている。
第３図（ａ）（ｂ）は本発明の第２の実施例の要部構成
を示す斜視図である。この実施例が先に説明した実施例
と異なる点は、上部熱遮蔽板の分割のし方にある。即ち
、本実施例の熱遮蔽板３０は第３図（ｂ）に示す如く環
状に分割された３つの切片３１，３２．３３から構成さ
れている。ここで、最内側部の切片３３には筒状部３３
ａｆｆｉ設けられている。このような構成であっても、
先の実施例と同様な効果が得られるのは勿論のことであ
る。
を示す斜視図である。この実施例が先に説明した実施例
と異なる点は、上部熱遮蔽板の分割のし方にある。即ち
、本実施例の熱遮蔽板３０は第３図（ｂ）に示す如く環
状に分割された３つの切片３１，３２．３３から構成さ
れている。ここで、最内側部の切片３３には筒状部３３
ａｆｆｉ設けられている。このような構成であっても、
先の実施例と同様な効果が得られるのは勿論のことであ
る。
第４図（ａ）（ｂ）は本発明の第３の実施例の要部構成
を示す斜視図である。この実施例が先に説明した第２の
実施例と異なる点は、内側のそれぞれの切片に筒状部を
設けたことにある。即ち、本実樋例の上部熱遮蔽板４０
は第４図（ｂ）に示す如く環状に分割された４つの切片
４１．〜。
を示す斜視図である。この実施例が先に説明した第２の
実施例と異なる点は、内側のそれぞれの切片に筒状部を
設けたことにある。即ち、本実樋例の上部熱遮蔽板４０
は第４図（ｂ）に示す如く環状に分割された４つの切片
４１．〜。
４４から構成され、内側の切片４２．〜，４４には筒状
部４２ａ、〜、４４ａがそれぞれ設けられている。
部４２ａ、〜、４４ａがそれぞれ設けられている。
このような構成であれば先の第１の実施例と同様の効果
が得られるのは勿論のこと、製造する結晶の径に応じて
上部熱遮蔽板４ｏの内径を最適にできる。即ち、結晶径
が小さい（例えば２インチ）の場合切片４１に切片４２
．〜，４４を取付けた状態で用い、結晶径が例えば３イ
ンチ、５インチと大きくなるに伴い切片４４或いは切片
４４゜４３、を取外した状態で用いることにより、上部
遮蔽板４０の内径を製造する結晶の径に最適な大きさに
制即することができる。
が得られるのは勿論のこと、製造する結晶の径に応じて
上部熱遮蔽板４ｏの内径を最適にできる。即ち、結晶径
が小さい（例えば２インチ）の場合切片４１に切片４２
．〜，４４を取付けた状態で用い、結晶径が例えば３イ
ンチ、５インチと大きくなるに伴い切片４４或いは切片
４４゜４３、を取外した状態で用いることにより、上部
遮蔽板４０の内径を製造する結晶の径に最適な大きさに
制即することができる。
第５図は本発明の第４の実施例の要部構成を示す平面図
である。この実施例が先の第１の実施例と異なる点は、
上部遮蔽板をカメラの絞りのように羽根状に分割したこ
とにある。即ち、本実施例の上部熱遮蔽板５０は羽根状
に分割された６つの切片５１．〜，５６により構成され
ている。そして、各切片５１．〜，５６はビン部５１ａ
、〜。
である。この実施例が先の第１の実施例と異なる点は、
上部遮蔽板をカメラの絞りのように羽根状に分割したこ
とにある。即ち、本実施例の上部熱遮蔽板５０は羽根状
に分割された６つの切片５１．〜，５６により構成され
ている。そして、各切片５１．〜，５６はビン部５１ａ
、〜。
５６ａを中心として回動可能な構造となっている。
このような構成であれば、先の第１の実施例と同様の効
果が得られるのは勿論のこと、切片５１゜〜、５６の回
動により製造する結晶の径に応じて上部熱遮蔽板５０の
内径を連続的に可変制御できると云う利点がある。
果が得られるのは勿論のこと、切片５１゜〜、５６の回
動により製造する結晶の径に応じて上部熱遮蔽板５０の
内径を連続的に可変制御できると云う利点がある。
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。例えば、前記熱ｉ！！蔽体の分割手段としては、
放射状、環状或いは羽根状に回答限定されるものではな
く、第６図に示す如く放射状と環状との組合せであって
もよい。また、熱遮蔽体の分割手段としては、第７図（
ａ）〜（ｆ）に示す如く各種変形が可能である。ここで
、第７図（ａ）はスパイラル状分割、同図（ｂ）は井分
割、同図（Ｃ）は平行４分割、同図（ｄ）は周方向のず
れを防止したはめ合わせ式放射状分割、同図（ｅ）は外
径方向のずれを防止したはめ合わせ式放射状分割の例を
示している。さらに、第７図（ｆ）は完全な分割ではな
く、スリットにより放射状に疑似分割した例を示してい
る。
ない。例えば、前記熱ｉ！！蔽体の分割手段としては、
放射状、環状或いは羽根状に回答限定されるものではな
く、第６図に示す如く放射状と環状との組合せであって
もよい。また、熱遮蔽体の分割手段としては、第７図（
ａ）〜（ｆ）に示す如く各種変形が可能である。ここで
、第７図（ａ）はスパイラル状分割、同図（ｂ）は井分
割、同図（Ｃ）は平行４分割、同図（ｄ）は周方向のず
れを防止したはめ合わせ式放射状分割、同図（ｅ）は外
径方向のずれを防止したはめ合わせ式放射状分割の例を
示している。さらに、第７図（ｆ）は完全な分割ではな
く、スリットにより放射状に疑似分割した例を示してい
る。
また、前記実施例ではＧａＡＳｉｌ結晶の引上げにライ
て述べたがＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＳｂ等の他のＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体単結晶の場合にも本発明が適用できる
ことは勿論である。ざらに、熱遮蔽体を構成する切片の
材料はＡＱＮに限るものではなく、Ａｆｆｉ２０３ 、
ＺｒＯ２、或いはこれらを主成分とするものであれば、
種々目的に応じて同様に使用できることは言うまでもな
い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施することができる。
て述べたがＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＳｂ等の他のＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体単結晶の場合にも本発明が適用できる
ことは勿論である。ざらに、熱遮蔽体を構成する切片の
材料はＡＱＮに限るものではなく、Ａｆｆｉ２０３ 、
ＺｒＯ２、或いはこれらを主成分とするものであれば、
種々目的に応じて同様に使用できることは言うまでもな
い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施することができる。
第１図は本発明の第１の実施例に係わる化合物半導体単
結晶の製造装置の概略構成を示す断面図、第２図は上記
装置に用いた熱遮蔽体く上部熱遮蔽板）の概略構造を示
す斜視図、第３図は第２の実施例の要部構成を示す斜視
図、第４図は第３の実施例の要部構成を示す斜視図、第
５図は第４実施例の要部構成を示す平面図、第６図及び
第７図はそれぞれ変形例を説明するための平面図及び斜
視図、第８図従来装置の概略構成を示す断面図、第９図
は上記従来装置の要部構成を示す斜視図である。 １１・・・高圧容器、１２・・・ルツボ、１３．１４・
・・ルツボ受け、１５・・・加熱体、１６・・・原料融
液、１７・・・液体カプセル層、１８・・・加圧不活性
ガス、２１・・・結晶、２３・・・熱遮蔽台、２４・・
・熱遮蔽筒、２５．３０，４０．５０・・・上部熱遮蔽
板（熱遮蔽体）、２５ａ、 〜、２５ｄ−・・切片。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 （ａ） 第３図 （ｂ） 第４図 （ａ） 第６図 第５図 第７図 （ｃ） 第７図 （ｄ） （ｅ） （ｆ） 第８図 第９図
結晶の製造装置の概略構成を示す断面図、第２図は上記
装置に用いた熱遮蔽体く上部熱遮蔽板）の概略構造を示
す斜視図、第３図は第２の実施例の要部構成を示す斜視
図、第４図は第３の実施例の要部構成を示す斜視図、第
５図は第４実施例の要部構成を示す平面図、第６図及び
第７図はそれぞれ変形例を説明するための平面図及び斜
視図、第８図従来装置の概略構成を示す断面図、第９図
は上記従来装置の要部構成を示す斜視図である。 １１・・・高圧容器、１２・・・ルツボ、１３．１４・
・・ルツボ受け、１５・・・加熱体、１６・・・原料融
液、１７・・・液体カプセル層、１８・・・加圧不活性
ガス、２１・・・結晶、２３・・・熱遮蔽台、２４・・
・熱遮蔽筒、２５．３０，４０．５０・・・上部熱遮蔽
板（熱遮蔽体）、２５ａ、 〜、２５ｄ−・・切片。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 （ａ） 第３図 （ｂ） 第４図 （ａ） 第６図 第５図 第７図 （ｃ） 第７図 （ｄ） （ｅ） （ｆ） 第８図 第９図
Claims (3)
- （１）高圧容器内に配設されたルツボ内の原料融液から
ＬＥＣ法により化合物半導体単結晶を製造する装置にお
いて、前記容器内に配置されその中心部に引上げられる
単結晶が通過できる円孔を有する熱遮蔽体が、少なくと
も２つに分割された複数個の切片により構成され、且つ
これらの切片がＡｌＮ、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２の
いずれかを主成分とする焼結成形体から形成されている
ことを特徴とする化合物半導体単結晶の製造装置。 - （２）前記熱遮蔽体は、放射状に分割されたものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物半
導体単結晶の製造装置。 - （３）前記熱遮蔽体は、環状に分割されたものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物半導
体単結晶の製造装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185726A JPS6163593A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 化合物半導体単結晶の製造装置 |
| US06/758,403 US4686091A (en) | 1984-09-05 | 1985-07-24 | Apparatus for manufacturing compound semiconductor single crystal |
| EP85305315A EP0177132B1 (en) | 1984-09-05 | 1985-07-25 | Apparatus for manufacturing compound semiconductor single crystal |
| DE8585305315T DE3580559D1 (de) | 1984-09-05 | 1985-07-25 | Vorrichtung zur herstellung einer einkristallinen halbleiterverbindung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185726A JPS6163593A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 化合物半導体単結晶の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6163593A true JPS6163593A (ja) | 1986-04-01 |
| JPS6365640B2 JPS6365640B2 (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=16175777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59185726A Granted JPS6163593A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 化合物半導体単結晶の製造装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4686091A (ja) |
| EP (1) | EP0177132B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6163593A (ja) |
| DE (1) | DE3580559D1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02175691A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-06 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 単結晶成長方法及び装置 |
| WO2006046280A1 (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Sumco Corporation | 熱遮蔽部材およびこれを用いた単結晶引上げ装置 |
| KR100888221B1 (ko) * | 2007-03-16 | 2009-03-12 | 가부시키가이샤 사무코 | 열차폐 부재 및 이를 이용한 단결정 인상 장치 |
| KR101303519B1 (ko) * | 2011-03-21 | 2013-09-03 | 주식회사 엘지실트론 | 단결정 잉곳 성장용 열 쉴드 및 이를 포함하는 단결정 잉곳 성장장치와 단결정 잉곳 성장장치용 열 쉴드에 대한 오염 제거방법 |
| JP2020121767A (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-13 | 田中貴金属工業株式会社 | フランジ部を有する高温用容器 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3743951A1 (de) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | Toshiba Ceramics Co | Einrichtung zum ziehen von siliziumeinkristallen mit einem waermeisolierzylinder und verfahren zur herstellung des materials desselben |
| US5207992A (en) * | 1986-12-26 | 1993-05-04 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Silicon single crystal pulling-up apparatus |
| FR2614404B1 (fr) * | 1987-04-23 | 1989-06-09 | Snecma | Four de coulee de pieces a structure orientee, a ecran thermique deplacable |
| US4822449A (en) * | 1987-06-10 | 1989-04-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Heat transfer control during crystal growth |
| JPH0639352B2 (ja) * | 1987-09-11 | 1994-05-25 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造装置 |
| DE4204777A1 (de) * | 1991-02-20 | 1992-10-08 | Sumitomo Metal Ind | Vorrichtung und verfahren zum zuechten von einkristallen |
| DE69127551T2 (de) * | 1991-06-24 | 1998-01-08 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | Vorrichtung zum ziehen eines einkristalls |
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| EP2152942A1 (en) | 2007-06-14 | 2010-02-17 | Evergreen Solar, Inc. | Removable thermal control for ribbon crystal pulling furnaces |
| US20130239621A1 (en) * | 2011-09-14 | 2013-09-19 | MEMC Singapore, Pte. Ltd. (UEN200614797D) | Directional Solidification Furnace With Laterally Movable Insulation System |
| KR101467103B1 (ko) * | 2013-06-21 | 2014-11-28 | 주식회사 엘지실트론 | 실리콘 단결정 성장 장치 및 그 성장 방법 |
| CN111733449B (zh) * | 2020-07-07 | 2021-04-27 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 晶棒生长设备及生长方法 |
Citations (2)
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| US92511A (en) * | 1869-07-13 | Isaac j | ||
| US1370113A (en) * | 1920-07-31 | 1921-03-01 | Janusonis Jonas | Protecting-cover for stoves |
| SU141629A1 (ru) * | 1961-02-23 | 1961-11-30 | А.Я. Губенко | Устройство дл получени монокристаллов, например, германи |
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| JPS58190892A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | Nippon Carbon Co Ltd | シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼ |
| JPS606916B2 (ja) * | 1982-09-28 | 1985-02-21 | 工業技術院長 | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP59185726A patent/JPS6163593A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-24 US US06/758,403 patent/US4686091A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-25 EP EP85305315A patent/EP0177132B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-25 DE DE8585305315T patent/DE3580559D1/de not_active Expired - Lifetime
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| JP2020121767A (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-13 | 田中貴金属工業株式会社 | フランジ部を有する高温用容器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0177132A3 (en) | 1988-04-27 |
| US4686091A (en) | 1987-08-11 |
| EP0177132B1 (en) | 1990-11-14 |
| EP0177132A2 (en) | 1986-04-09 |
| JPS6365640B2 (ja) | 1988-12-16 |
| DE3580559D1 (de) | 1990-12-20 |
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