HK78196A - Crystal growth method and apparatus - Google Patents

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HK78196A
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HK
Hong Kong
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seed crystal
crucible
ingot
central axis
crystal
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HK78196A
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German (de)
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Afzal Shahid Muhammed
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At&T Corp.
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    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • 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
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/02—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/002—Crucibles or containers for supporting the melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
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    • C30B11/14—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method characterised by the seed, e.g. its crystallographic orientation
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    • Y10S117/901—Levitation, reduced gravity, microgravity, space
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Claims (10)

  1. Un procédé pour fabriquer des tranches d'un matériau semiconducteur, comprenant les étapes suivantes : on oriente un cristal germe de semiconducteur (35) dans un creuset ayant un axe central s'étendant verticalement, de façon à donner une structure cristalline spécifique à un lingot que l'on doit faire croître; on introduit dans le creuset une matière première (17) consistant en un semiconducteur, en contact avec le cristal germe; on fait fondre la matière première et une partie du cristal germe; on solidifie le cristal germe et la matière première en fusion, de façon à faire croître un lingot semiconducteur cristallin ayant un axe central qui correspond à celui du creuset; l'étape d'orientation comprenant les étapes qui consistent à positionner le cristal germe de façon coaxiale avec l'axe central du creuset, et à orienter le cristal germe en rotation, par rapport à l'axe central du creuset, de façon que la structure cristalline du cristal germe présente une relation angulaire prédéterminée avec l'axe central du lingot à faire croître; et on découpe le lingot sous un certain angle par rapport à l'axe central du lingot, pour former des tranches ayant une structure cristalline sélectionnée; CARACTERISE EN CE QUE    on forme une première partie d'accouplement (33) dans une partie du creuset; et    on forme une seconde partie d'accouplement (36) dans le cristal germe, de façon que la seconde partie d'accouplement s'adapte à la première partie d'accouplement, de façon que la seconde partie d'accouplement présente une relation sélectionnée vis-à-vis de l'orientation cristalline du cristal germe, et de façon qu'un accouplement des première et seconde parties d'accouplement empêche toute rotation angulaire du cristal germe autour de l'axe central;    l'étape d'orientation du cristal germe comprenant l'étape qui consiste à accoupler la seconde partie d'accouplement avec la première partie d'accouplement, de façon que le cristal germe soit contraint de se conformer à la relation angulaire prédéterminée.
  2. Le procédé de la revendication 1, dans lequel :    une partie parmi la première partie d'accouplement et la seconde partie d'accouplement est une partie de paroi en saillie et l'autre est une encoche qui est adaptée de façon à s'ajuster étroitement sur la partie de paroi en saillie, en empêchant toute rotation du cristal germe autour de l'axe central.
  3. Le procédé de la revendication 2, dans lequel :    la première partie d'accouplement est la partie de paroi en saillie;    et l'étape de formation de la seconde partie d'accouplement comprend l'étape qui consiste à former dans le cristal germe une encoche ayant une épaisseur suffisante pour lui permettre de s'ajuster étroitement sur la partie de paroi en saillie.
  4. Le procédé de la revendication 2, dans lequel :    le cristal germe est placé à une extrémité du creuset;    et l'étape de solidification comprend l'étape qui consiste à faire croître le lingot à partir du cristal germe dans une première direction cristallographique sélectionnée, coïncidant pratiquement avec l'axe central du creuset.
  5. Le procédé de la revendication 4, comprenant en outre l'étape suivante :    on contraint la croissance d'une partie principale du lingot à se dérouler d'une manière telle que, dans une section perpendiculaire à la première direction cristallographique, la surface extérieure du lingot soit pratiquement elliptique.
  6. Le procédé de la revendication 5, dans lequel :    l'étape de découpage comprend l'étape qui consiste à découper le lingot de façon répétée sous un angle, par rapport à la première direction, qui est suffisant pour donner des tranches ayant chacune une périphérie extérieure pratiquement circulaire.
  7. Le procédé de la revendication 6, dans lequel :    la première direction cristallographique est la direction cristallographique 〈111〉;    et l'angle sous lequel le lingot est coupé est pratiquement de 35,3 degrés par rapport à la première direction.
  8. Le procédé de la revendication 6, dans lequel :    le semiconducteur est pris dans le groupe qui est formé par un matériau semiconducteur du groupe III-V et un matériau semiconducteur du groupe II-VI.
  9. Le procédé de la revendication 1, dans lequel :    le procédé de croissance du lingot comprend l'étape qui consiste à inclure le cristal germe dans un puits de germe à l'extrémité inférieure du creuset;    et l'étape de solidification comprend l'étape qui consiste à solidifier progressivement la matière en fusion dans une direction ascendante, à partir du cristal germe, pour former un lingot ayant un axe central qui coïncide avec l'axe central du creuset.
  10. Le procédé de la revendication 3, dans lequel :    l'étape de formation de l'encoche dans le cristal germe comprend l'étape qui consiste à former un ensemble d'encoches dans un corps cristallin et à découper ensuite ce corps en un ensemble de cristaux germes présentant chacun une encoche.
HK78196A 1991-01-28 1996-05-02 Crystal growth method and apparatus HK78196A (en)

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