JPH0478591B2 - - Google Patents
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- JPH0478591B2 JPH0478591B2 JP59076246A JP7624684A JPH0478591B2 JP H0478591 B2 JPH0478591 B2 JP H0478591B2 JP 59076246 A JP59076246 A JP 59076246A JP 7624684 A JP7624684 A JP 7624684A JP H0478591 B2 JPH0478591 B2 JP H0478591B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、単結晶原料融液に磁場を印加するよ
うにした単結晶生成方法に関する。
うにした単結晶生成方法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来のチヨクラルスキー法（CZ法）による単
結晶生成装置の一例として第１図のように構成さ
れたものがある。すなわち、単結晶原料融液１
（以下融液とする）が充填してあるるつぼ２はヒ
ータ３により加熱され単結晶原料は常に溶融状態
を保つている。この融液中に種結晶４を挿入し、
引上駆動機構５により種結晶４をある一定速度に
て引上げてゆくと、固一液界面境界層６にて結晶
が成長し、単結晶７が生成される。
結晶生成装置の一例として第１図のように構成さ
れたものがある。すなわち、単結晶原料融液１
（以下融液とする）が充填してあるるつぼ２はヒ
ータ３により加熱され単結晶原料は常に溶融状態
を保つている。この融液中に種結晶４を挿入し、
引上駆動機構５により種結晶４をある一定速度に
て引上げてゆくと、固一液界面境界層６にて結晶
が成長し、単結晶７が生成される。
この時、加熱手段例えばヒーター３の加熱によ
つて誘起される融液の流体的運動、すなわち熱対
流８が発生する。この熱対流８の発生原因は次の
ように説明される。熱対流は一般に流体の熱膨張
による浮力と流体の粘性力との釣合いが破れた時
に生ずる。この浮力と粘性力の釣合い関係を表わ
す無次元量がグラスホフ数NGｒである。
つて誘起される融液の流体的運動、すなわち熱対
流８が発生する。この熱対流８の発生原因は次の
ように説明される。熱対流は一般に流体の熱膨張
による浮力と流体の粘性力との釣合いが破れた時
に生ずる。この浮力と粘性力の釣合い関係を表わ
す無次元量がグラスホフ数NGｒである。
NGｒ＝ｇ・α・ΔT・R3／ν3
ここで、ｇ：重力加速度
α：融液の熱膨張率
ΔT：るつぼ半径方向温度差
Ｒ：るつぼ半径
ν：融液の動粘性係数
一般に、グラスホフ数NGｒが融液の幾何学的
寸法、熱的境界条件等によつて決定される臨界値
を超えると融液内に熱対流が発生する。
寸法、熱的境界条件等によつて決定される臨界値
を超えると融液内に熱対流が発生する。
通常NGｒ＞105にて融液の熱対流は乱流状態、
NGｒ＞109では攪乱状態となる。現在行なわれて
いる直径３〜４インチの単結晶引上げの融液条件
の場合NGｒ＞109（前記NGｒの式による）となり、
融液内は攪乱状態となり融液表面、すなわち、固
一液界面境界層６を波立つた状態となる。
NGｒ＞109では攪乱状態となる。現在行なわれて
いる直径３〜４インチの単結晶引上げの融液条件
の場合NGｒ＞109（前記NGｒの式による）となり、
融液内は攪乱状態となり融液表面、すなわち、固
一液界面境界層６を波立つた状態となる。
このような攪乱状態の熱対流が存在すると、融
液内、特に固一液界面での温度変動が激しくな
り、固一液界面境界層の位置的時間的変動が激し
く、成長中結晶の微視的再溶解が顕著となり、成
長した単結晶中には転位ループ、積層欠陥等が発
生する。
液内、特に固一液界面での温度変動が激しくな
り、固一液界面境界層の位置的時間的変動が激し
く、成長中結晶の微視的再溶解が顕著となり、成
長した単結晶中には転位ループ、積層欠陥等が発
生する。
しかも、この欠陥部分は不規則な固一液界面の
変動により、単結晶引上方向に対して非均一に発
生する。更に、高温融液（例えば1500℃程度）が
接するるつぼ２内面に於ける融液１とるつぼ２と
の化学反応により、るつぼ２内面より融液中に溶
解する不純物９が、この熱対流８によ搬送され融
液内部に全体にわたつて分散する。この不純物９
が核となり、単結晶中に転位ループや欠陥、成長
縞等が発生して単結晶の品質を劣化させている。
変動により、単結晶引上方向に対して非均一に発
生する。更に、高温融液（例えば1500℃程度）が
接するるつぼ２内面に於ける融液１とるつぼ２と
の化学反応により、るつぼ２内面より融液中に溶
解する不純物９が、この熱対流８によ搬送され融
液内部に全体にわたつて分散する。この不純物９
が核となり、単結晶中に転位ループや欠陥、成長
縞等が発生して単結晶の品質を劣化させている。
このため、このような単結晶より集積回路
（LSI）のウエハーを製造する際、欠陥部分を含
んだウエハーは電気的特性が劣化しているため使
い物にならず歩留りが悪くなる。今後、単結晶は
益々大直径化してゆくが、前記のグラスホフ数の
式からもわかるようにるつぼ直径が増大すればす
る程、グラスホフ数を増大し、融液の熱対流は一
層激しさを増し、単結晶の品質の劣化の一途をた
どることになる。
（LSI）のウエハーを製造する際、欠陥部分を含
んだウエハーは電気的特性が劣化しているため使
い物にならず歩留りが悪くなる。今後、単結晶は
益々大直径化してゆくが、前記のグラスホフ数の
式からもわかるようにるつぼ直径が増大すればす
る程、グラスホフ数を増大し、融液の熱対流は一
層激しさを増し、単結晶の品質の劣化の一途をた
どることになる。
このようなことから従来、熱対流を抑制し熱
的・化学的に平衡状態に近い成長条件にて単結晶
引上げを行なうために、融液に直流磁場を印加す
る単結晶生成装置が提案されている。第２図はこ
の概略構成を示すもので第１図と同一部分には同
一符号を付してその説明は省略する。るつぼ２の
外周に磁石１０を配置し融液１中に矢印１１の方
向（磁場印加方向）に一様磁場を印加する。単結
晶の融液は、一般に電気伝導度σを有する導電体
である。このため、電気伝導度σを有する流体が
熱対流により運動する際磁場印加方向１１と平行
でない方向に運動している流体は、レンツの法則
により磁気抵抗力を受ける。このため熱対流の運
動が抑制される。一般に、磁場が印加された時の
磁気抵抗力、すなわち、磁気粘性係数νeffは νeff＝（μHD）2σ／ρ ここで、 ν：融液の透磁率 Ｈ：磁場強さ Ｄ：るつぼ直径 σ：融液の電気伝導度 ρ：融液の密度 となり、磁場強さが増大すると、磁気粘性係数
νeffが増大し、先に示したグラスホフ数の式中の
νが増大するすることとなりグラスホフ数は急激
に減少し、ある磁場強さによつてグラスホフ数を
臨界値より小さくすることができる。これによ
り、融液の熱対流は完全に抑制される。このよう
にして磁場を印加することにより熱対流が抑制さ
れるので、前記した単結晶中の不純物含有、転位
ループの発性・欠陥・成長縞の発生がなくなり、
しかも引上方向に均一な品質の単結晶が得られ、
単結晶の品質および歩留りが向上する。
的・化学的に平衡状態に近い成長条件にて単結晶
引上げを行なうために、融液に直流磁場を印加す
る単結晶生成装置が提案されている。第２図はこ
の概略構成を示すもので第１図と同一部分には同
一符号を付してその説明は省略する。るつぼ２の
外周に磁石１０を配置し融液１中に矢印１１の方
向（磁場印加方向）に一様磁場を印加する。単結
晶の融液は、一般に電気伝導度σを有する導電体
である。このため、電気伝導度σを有する流体が
熱対流により運動する際磁場印加方向１１と平行
でない方向に運動している流体は、レンツの法則
により磁気抵抗力を受ける。このため熱対流の運
動が抑制される。一般に、磁場が印加された時の
磁気抵抗力、すなわち、磁気粘性係数νeffは νeff＝（μHD）2σ／ρ ここで、 ν：融液の透磁率 Ｈ：磁場強さ Ｄ：るつぼ直径 σ：融液の電気伝導度 ρ：融液の密度 となり、磁場強さが増大すると、磁気粘性係数
νeffが増大し、先に示したグラスホフ数の式中の
νが増大するすることとなりグラスホフ数は急激
に減少し、ある磁場強さによつてグラスホフ数を
臨界値より小さくすることができる。これによ
り、融液の熱対流は完全に抑制される。このよう
にして磁場を印加することにより熱対流が抑制さ
れるので、前記した単結晶中の不純物含有、転位
ループの発性・欠陥・成長縞の発生がなくなり、
しかも引上方向に均一な品質の単結晶が得られ、
単結晶の品質および歩留りが向上する。
ここで、融液中の熱対流パターンを考えてみ
る。第１図に示すように、熱対流には２つのパタ
ーンがある。一つは、ヒータ３の加熱により生ず
る熱対流８であり、他方は、単結晶育成中に単結
晶７を回転させながら引上げることにより生ずる
熱対流１２である。いま、るつぼ直径をＤ、融液
高さをＨとすると、各熱対流は、高さＨ、幅Ｄ／
４の領域内を図示の回転運動していると考えられ
る。この熱対流に第２図と同様に引上方向と垂直
な11方向の磁場を印加すると、熱対流８，１２の
高さＨ方向に電磁気的ブレーキ力が作用し、その
熱対流が抑制される。又、第２図に示す方向と垂
直な方向、すなわち引上方向と平行方向（図示せ
ず）に磁場を印加すると、熱対流８，１２の幅
Ｄ／４方向に電磁気的ブレーキ力が作用し、その
熱対流が抑制される。電磁気的ブレーキ力は、流
体の運動する距離に比例するのでＨ＞Ｄ／４の場
合すなわちアスペクト比Ｈ／Ｄ＞１／４、の場合
は１１なる方向の磁場を印加した方が磁場方向１
１と垂直方向の磁場を印加した場合より、電磁気
的ブレーキ力効果が大きい、すなわち熱対流抑制
効果が大である。逆に、Ｈ＞Ｄ／４、すなわち、
アスペクト比Ｈ／Ｄ＞１／４の場合は、前記とは
逆に磁場方向１１と垂直な方向に磁場を印加した
方が熱対流抑制効果が大である。
る。第１図に示すように、熱対流には２つのパタ
ーンがある。一つは、ヒータ３の加熱により生ず
る熱対流８であり、他方は、単結晶育成中に単結
晶７を回転させながら引上げることにより生ずる
熱対流１２である。いま、るつぼ直径をＤ、融液
高さをＨとすると、各熱対流は、高さＨ、幅Ｄ／
４の領域内を図示の回転運動していると考えられ
る。この熱対流に第２図と同様に引上方向と垂直
な11方向の磁場を印加すると、熱対流８，１２の
高さＨ方向に電磁気的ブレーキ力が作用し、その
熱対流が抑制される。又、第２図に示す方向と垂
直な方向、すなわち引上方向と平行方向（図示せ
ず）に磁場を印加すると、熱対流８，１２の幅
Ｄ／４方向に電磁気的ブレーキ力が作用し、その
熱対流が抑制される。電磁気的ブレーキ力は、流
体の運動する距離に比例するのでＨ＞Ｄ／４の場
合すなわちアスペクト比Ｈ／Ｄ＞１／４、の場合
は１１なる方向の磁場を印加した方が磁場方向１
１と垂直方向の磁場を印加した場合より、電磁気
的ブレーキ力効果が大きい、すなわち熱対流抑制
効果が大である。逆に、Ｈ＞Ｄ／４、すなわち、
アスペクト比Ｈ／Ｄ＞１／４の場合は、前記とは
逆に磁場方向１１と垂直な方向に磁場を印加した
方が熱対流抑制効果が大である。
ところが、以上の磁場方向と熱対流抑制効果を
考慮すると、第２図に示す従来の磁石１０を具備
した単結晶生成装置には下記の欠点がある。
考慮すると、第２図に示す従来の磁石１０を具備
した単結晶生成装置には下記の欠点がある。
単結晶４を融液１につけて単結晶の育成が開始
された時点では、通常アスペクト比はＨ／Ｄ》
１／４となつている。
された時点では、通常アスペクト比はＨ／Ｄ》
１／４となつている。
このような状態の場合は、引上方向と垂直な磁
場方向１１の磁場印加により熱対流は抑制され高
品質な単結晶が育成される。単結晶の育成が進む
につれ残存融液は減少してゆくので、ある時点で
Ｈ／Ｄ＝１／４となり、それ以後はＨ／Ｄ＜１／
４なる状態で単結晶が育成されることになる。前
述のように、Ｈ／Ｄ＜１／４なる状態では１１方
向の磁場印加による熱対流抑制は充分ではなく、
この状況下で育成された単結晶は不純物含有、転
位ループ、欠陥、成長縞が発生した低品質なもの
となる。
場方向１１の磁場印加により熱対流は抑制され高
品質な単結晶が育成される。単結晶の育成が進む
につれ残存融液は減少してゆくので、ある時点で
Ｈ／Ｄ＝１／４となり、それ以後はＨ／Ｄ＜１／
４なる状態で単結晶が育成されることになる。前
述のように、Ｈ／Ｄ＜１／４なる状態では１１方
向の磁場印加による熱対流抑制は充分ではなく、
この状況下で育成された単結晶は不純物含有、転
位ループ、欠陥、成長縞が発生した低品質なもの
となる。
このようなものは製品として使えないので、歩
留りが悪くなる。また従来の磁場印加による単結
晶引上装置では、このため、単結晶として育成で
きないるつぼ内の融液残量が大きく原料融液の利
用率が悪い。
留りが悪くなる。また従来の磁場印加による単結
晶引上装置では、このため、単結晶として育成で
きないるつぼ内の融液残量が大きく原料融液の利
用率が悪い。
［発明の目的］
そこで、本発明は前述した従来技術の欠点を除
去するためになされたもので、原料融液の利用率
を良くし、育成された単結晶がすべて高品質とな
る単結晶生成方法を提供することを目的とする。
去するためになされたもので、原料融液の利用率
を良くし、育成された単結晶がすべて高品質とな
る単結晶生成方法を提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明は前記の目的を達成するため、容器内の
単結晶原料を加熱手段により加熱して原料融液を
作り、この原料融液中に種結晶を挿入し、この種
結晶を引上駆動機構により引上げて固一液界面境
界層にて単結晶を生成する単結晶生成方法におい
て、前記原料融液のアスペクト比が大きい単結晶
引上状況下では、前記原料融液に前記単結晶の引
上方向に対して垂直に2000ガウス以上の磁場を印
加し、また前記原料融液のアスペクト比が小さい
単結晶引上状況下では、前記原料融液に前記単結
晶の引上方向に対して平行に1000ガウス程度の磁
場を印加するようにした単結晶生成方法である。
単結晶原料を加熱手段により加熱して原料融液を
作り、この原料融液中に種結晶を挿入し、この種
結晶を引上駆動機構により引上げて固一液界面境
界層にて単結晶を生成する単結晶生成方法におい
て、前記原料融液のアスペクト比が大きい単結晶
引上状況下では、前記原料融液に前記単結晶の引
上方向に対して垂直に2000ガウス以上の磁場を印
加し、また前記原料融液のアスペクト比が小さい
単結晶引上状況下では、前記原料融液に前記単結
晶の引上方向に対して平行に1000ガウス程度の磁
場を印加するようにした単結晶生成方法である。
［発明の実施例］
以下、本発明について図面を参照して説明す
る。はじめに、第３図ａ，ｂに示す一実施例につ
いて説明するが、第１図および第２図と同一部分
には同一符号を付してその説明を省略する。すな
わち、単結晶引上機１３。のチヤンバー１４の外
周に、引上方向と平行な方向、すなわち１５の方
向（磁場方向）に1000ガウス程度の磁場を印加さ
せる磁場発生手段例えば常電導磁石１６を配置す
る。常電導磁石１６はソレノイド状に巻回された
銅コイル１７とこれを保持するための巻枠１８と
からなつており、巻枠１８はチヤンバー１４の下
部フランジ部１９および止め金具２０によりチヤ
ンバー１４に固定されている。
る。はじめに、第３図ａ，ｂに示す一実施例につ
いて説明するが、第１図および第２図と同一部分
には同一符号を付してその説明を省略する。すな
わち、単結晶引上機１３。のチヤンバー１４の外
周に、引上方向と平行な方向、すなわち１５の方
向（磁場方向）に1000ガウス程度の磁場を印加さ
せる磁場発生手段例えば常電導磁石１６を配置す
る。常電導磁石１６はソレノイド状に巻回された
銅コイル１７とこれを保持するための巻枠１８と
からなつており、巻枠１８はチヤンバー１４の下
部フランジ部１９および止め金具２０によりチヤ
ンバー１４に固定されている。
常電導磁石１６の外側に、引上方向と垂直な方
向、すなわち、１１の方向（磁場方向）2000ガウ
ス以上の磁場を印加させる磁場発生手段例えば超
電導磁石２１を配置する。超電導磁石２１は、超
電導コイル２２と、これを収納し極低温状態（例
えば4.2k）に保持しておくための保冷容器２３
と、これらを支持し床面に敷設されたレール２４
と共にこれらを移動させる駆動機構２５とからな
つている。
向、すなわち、１１の方向（磁場方向）2000ガウ
ス以上の磁場を印加させる磁場発生手段例えば超
電導磁石２１を配置する。超電導磁石２１は、超
電導コイル２２と、これを収納し極低温状態（例
えば4.2k）に保持しておくための保冷容器２３
と、これらを支持し床面に敷設されたレール２４
と共にこれらを移動させる駆動機構２５とからな
つている。
次に、以上のように構成された単結晶生成装置
の動作について説明する。種結晶４が原料融液１
（第１図）に浸され、単結晶７の育成が開始され
る時は、融液のアスペクト比Ｈ／Ｄ》１／４なの
で、超電導磁石２１により原料融液に対して2000
ガウス以上の磁場を１１の方向に印加する。
の動作について説明する。種結晶４が原料融液１
（第１図）に浸され、単結晶７の育成が開始され
る時は、融液のアスペクト比Ｈ／Ｄ》１／４なの
で、超電導磁石２１により原料融液に対して2000
ガウス以上の磁場を１１の方向に印加する。
このようにすると、原料融液の熱対流が抑制で
きる。この場合2000ガウス以上と比較的強力な磁
場を常電導磁石で発生させようとすると、単結晶
引上機１３に比べて磁石装置は巨大なものとなつ
てしまうが、ここでは超電導磁石２１を使用して
いるので、軽量コンパクトにして強力な磁場が得
られる。
きる。この場合2000ガウス以上と比較的強力な磁
場を常電導磁石で発生させようとすると、単結晶
引上機１３に比べて磁石装置は巨大なものとなつ
てしまうが、ここでは超電導磁石２１を使用して
いるので、軽量コンパクトにして強力な磁場が得
られる。
次に、単結晶７の育成が進むにつれ、融液高さ
Ｈが減少してゆく、ついには融液のアスペクト比
Ｈ／Ｄ＝１／４となる。この時点で、原料融液１
に印加する磁場を超電導磁石２１から常電導磁石
１６に変更して印加させる。この場合、原料融液
量は初期充填量に比べて充分に少なくなつている
ので、1000ガウス程度の磁場を原料融液に印加さ
せる。更に、これ以降は融液のアスペクト比Ｈ／
Ｄ＜１／４となるので、単結晶の引上方向に対し
て平行（１５の方向）に磁場を印加させる。
Ｈが減少してゆく、ついには融液のアスペクト比
Ｈ／Ｄ＝１／４となる。この時点で、原料融液１
に印加する磁場を超電導磁石２１から常電導磁石
１６に変更して印加させる。この場合、原料融液
量は初期充填量に比べて充分に少なくなつている
ので、1000ガウス程度の磁場を原料融液に印加さ
せる。更に、これ以降は融液のアスペクト比Ｈ／
Ｄ＜１／４となるので、単結晶の引上方向に対し
て平行（１５の方向）に磁場を印加させる。
このようにすると、原料融液の熱対流を抑制で
きる。この場合1000ガウス程度と比較的低磁場を
発生させる磁場発生手段としては第３図に示すよ
うな銅コイル１７を巻回したコイル層の薄いソレ
ノイドコイルで充分である。もちろん、超電導磁
石装置を使用しても効果は同じことは明らかであ
る。
きる。この場合1000ガウス程度と比較的低磁場を
発生させる磁場発生手段としては第３図に示すよ
うな銅コイル１７を巻回したコイル層の薄いソレ
ノイドコイルで充分である。もちろん、超電導磁
石装置を使用しても効果は同じことは明らかであ
る。
融液のアスペクト比Ｈ／Ｄ＜１／４の領域に於
いて、常電導磁石１６によつて発生する磁場方向
１５によつて融液の熱対流が抑制され、高品質の
単結晶が育成されるので、従来技術の磁石が具備
した単結晶生成装置では利用できなかつたアスペ
クト比Ｈ／Ｄ＜１／４なる領域の原料融液１まで
をも有効に使用することができる。
いて、常電導磁石１６によつて発生する磁場方向
１５によつて融液の熱対流が抑制され、高品質の
単結晶が育成されるので、従来技術の磁石が具備
した単結晶生成装置では利用できなかつたアスペ
クト比Ｈ／Ｄ＜１／４なる領域の原料融液１まで
をも有効に使用することができる。
単結晶の育成が終了した後は、チヤンバー１４
を分解しるつぼ２をクリーニングし、新しい原料
融液１をるつぼ２にチヤージする作業が必要であ
る。その際、単結晶引上機１３に取付けた磁石を
取りはずさなければならないが、本発明の実施例
装置では次のようにクリーニングおよびチヤージ
作業が簡単となる。まず、超電導磁石２１は床に
敷設されたレール２４および駆動機構２５により
第３図に図示の如く移動方向２６に移動し、固定
位置２７に超電導磁石２１を固定する。すなわ
ち、単結晶引上機１３と超電導磁石２１が完全に
分離するので、チヤンバー１４の分解作業が容易
となる。又、薄肉円筒状の常電導磁石１６はチヤ
ンバー１４の外周に固定されているので、るつぼ
２のクリーニングに際し、チヤンバー１４を分解
する時は、チヤンバーに取り付けたままできる。
従つて、常電導磁石１６があつても、そのチヤン
バー１４の分解作業には何ら支障がなく、容易に
その作業が行なえる。
を分解しるつぼ２をクリーニングし、新しい原料
融液１をるつぼ２にチヤージする作業が必要であ
る。その際、単結晶引上機１３に取付けた磁石を
取りはずさなければならないが、本発明の実施例
装置では次のようにクリーニングおよびチヤージ
作業が簡単となる。まず、超電導磁石２１は床に
敷設されたレール２４および駆動機構２５により
第３図に図示の如く移動方向２６に移動し、固定
位置２７に超電導磁石２１を固定する。すなわ
ち、単結晶引上機１３と超電導磁石２１が完全に
分離するので、チヤンバー１４の分解作業が容易
となる。又、薄肉円筒状の常電導磁石１６はチヤ
ンバー１４の外周に固定されているので、るつぼ
２のクリーニングに際し、チヤンバー１４を分解
する時は、チヤンバーに取り付けたままできる。
従つて、常電導磁石１６があつても、そのチヤン
バー１４の分解作業には何ら支障がなく、容易に
その作業が行なえる。
次に本発明の他の実施例について第４図を参照
して説明する。第３図で示した実施例と同一部分
には同一符号を付してその説明を省略する。第３
図の常電導磁石１６の代りに銅コイル２８、巻枠
２９よりなる常電導磁石３０をチヤンバー１４の
内面に止め金具３１を用いて取付ける。この常電
導磁石３０により磁場を１５の方向に発生させ
る。
して説明する。第３図で示した実施例と同一部分
には同一符号を付してその説明を省略する。第３
図の常電導磁石１６の代りに銅コイル２８、巻枠
２９よりなる常電導磁石３０をチヤンバー１４の
内面に止め金具３１を用いて取付ける。この常電
導磁石３０により磁場を１５の方向に発生させ
る。
このように構成された装置の動作は第３図の実
施例と同一である。
施例と同一である。
本発明は以上述べた実施例に限らず、第４図の
常電導磁石３０に於いて、巻枠２９は使用せず、
銅コイル２８をチヤンバー１４の内面に沿つて直
付けで巻回し、チヤンバー１４の内面を巻枠と兼
用させるようにしてもよい。この場合の動作も第
３図の実施例と同一である。
常電導磁石３０に於いて、巻枠２９は使用せず、
銅コイル２８をチヤンバー１４の内面に沿つて直
付けで巻回し、チヤンバー１４の内面を巻枠と兼
用させるようにしてもよい。この場合の動作も第
３図の実施例と同一である。
以上説明したように本発明の実施例によれば、
次のような効果がある。融液のアスペクト比が大
きい領域では引上方向と垂直な方向に2000ガウス
以上の強力な磁場を融液に印加するので、熱対流
が抑制され高品質な単結晶が育成される。融液の
アスペクト比が小さい領域では引上方向に平行方
向に1000ガウス程度の比較的弱い磁場を融液に印
加するので、熱対流が抑制され高品質な単結晶が
育成される。
次のような効果がある。融液のアスペクト比が大
きい領域では引上方向と垂直な方向に2000ガウス
以上の強力な磁場を融液に印加するので、熱対流
が抑制され高品質な単結晶が育成される。融液の
アスペクト比が小さい領域では引上方向に平行方
向に1000ガウス程度の比較的弱い磁場を融液に印
加するので、熱対流が抑制され高品質な単結晶が
育成される。
このような磁場印加方法によつて、原料融液の
利用率が格段に改善されるという効果がある。こ
れらの磁場印加の装置として、引上方向と垂直な
方向への磁場発生は、超電導磁石２１、引上方向
と平行方向への磁場発生には常電導磁石１６を使
用しているので、単結晶引上装置全体がコンパク
トになる効果がある。更に、超電導磁石２１と常
電導磁石１６を同時に励磁することにより引上方
向に対して任意方向の合成磁場を融液に印加する
ことができるという効果がある。
利用率が格段に改善されるという効果がある。こ
れらの磁場印加の装置として、引上方向と垂直な
方向への磁場発生は、超電導磁石２１、引上方向
と平行方向への磁場発生には常電導磁石１６を使
用しているので、単結晶引上装置全体がコンパク
トになる効果がある。更に、超電導磁石２１と常
電導磁石１６を同時に励磁することにより引上方
向に対して任意方向の合成磁場を融液に印加する
ことができるという効果がある。
［発明の効果］
以上述べた本発明によれば原料融液の利用率を
良くでき、育成された単結晶がすべて高品質とな
る単結晶生成方法を提供できる。
良くでき、育成された単結晶がすべて高品質とな
る単結晶生成方法を提供できる。
第１図は従来の単結晶生成装置の一例を示す概
略構成図、第２図は従来の磁石を有する単結晶生
成装置の他の例を示す概略構成図、第３図ａ，ｂ
は本発明による単結晶生成方法を実施するための
装置の一実施例の正面図および平面図を示す概略
構成図、第４図は本発明による単結晶生成方法を
実施するための装置の他の実施例を示す概略構成
図である。 １……原料融液、２……るつぼ、３……ヒー
タ、４……種結晶、５……引上駆動機構、６……
固液界面境界層、７……単結晶、８……熱対流、
９……不純物、１０……磁石、１１……磁場方
向、１２……熱対流、１３……単結晶引上機、１
４……チヤンバー、１５……磁場方向、１６……
常電導磁石、１７……銅コイル、１８……巻枠、
１９……フランジ部、２０……止め金具、２１…
…超電導磁石、２２……超電導コイル、２３……
保冷容器、２４……レール、２５……駆動機構、
２６……移動方向、２７……固定位置、２８……
銅コイル、２９……巻枠、３０……常電導磁石、
３１……止め金具。
略構成図、第２図は従来の磁石を有する単結晶生
成装置の他の例を示す概略構成図、第３図ａ，ｂ
は本発明による単結晶生成方法を実施するための
装置の一実施例の正面図および平面図を示す概略
構成図、第４図は本発明による単結晶生成方法を
実施するための装置の他の実施例を示す概略構成
図である。 １……原料融液、２……るつぼ、３……ヒー
タ、４……種結晶、５……引上駆動機構、６……
固液界面境界層、７……単結晶、８……熱対流、
９……不純物、１０……磁石、１１……磁場方
向、１２……熱対流、１３……単結晶引上機、１
４……チヤンバー、１５……磁場方向、１６……
常電導磁石、１７……銅コイル、１８……巻枠、
１９……フランジ部、２０……止め金具、２１…
…超電導磁石、２２……超電導コイル、２３……
保冷容器、２４……レール、２５……駆動機構、
２６……移動方向、２７……固定位置、２８……
銅コイル、２９……巻枠、３０……常電導磁石、
３１……止め金具。
Claims (1)
- １ 容器内の単結晶原料を加熱手段により加熱し
て原料融液を作り、この原料融液中に種結晶を挿
入し、この種結晶を引上駆動機構により引上げて
固一液界面境界層にて単結晶を生成する単結晶生
成方法において、前記原料融液のアスペクト比が
大きい単結晶引上状況下では、前記原料融液に前
記単結晶の引上方向に対して垂直に2000ガウス以
上の磁場を印加し、また前記原料融液のアスペク
ト比が小さい単結晶引上状況下では、前記原料融
液に前記単結晶の引上方向に対して平行に1000ガ
ウス程度の磁場を印加するようにした単結晶生成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7624684A JPS60221392A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 単結晶生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7624684A JPS60221392A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 単結晶生成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60221392A JPS60221392A (ja) | 1985-11-06 |
| JPH0478591B2 true JPH0478591B2 (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=13599822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7624684A Granted JPS60221392A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 単結晶生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60221392A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62171986A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-28 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶の製造方法 |
| AU600345B2 (en) | 1987-03-23 | 1990-08-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. | Method of manufacturing superconducting ceramics under a magnetic field |
| JP4193558B2 (ja) * | 2003-04-16 | 2008-12-10 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57149894A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method and apparatus for growing grystal |
| JPS6033797B2 (ja) * | 1981-04-15 | 1985-08-05 | 三菱化成ポリテック株式会社 | 単結晶の成長方法 |
| JPS6033290A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-20 | Toshiba Corp | 単結晶半導体の製造方法 |
| JPS6033297A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-20 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶半導体引上装置 |
-
1984
- 1984-04-16 JP JP7624684A patent/JPS60221392A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60221392A (ja) | 1985-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |