JPH07106959B2 - 単結晶引上げ装置 - Google Patents
単結晶引上げ装置Info
- Publication number
- JPH07106959B2 JPH07106959B2 JP23945087A JP23945087A JPH07106959B2 JP H07106959 B2 JPH07106959 B2 JP H07106959B2 JP 23945087 A JP23945087 A JP 23945087A JP 23945087 A JP23945087 A JP 23945087A JP H07106959 B2 JPH07106959 B2 JP H07106959B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- single crystal
- heater
- side wall
- pulling
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、単結晶引上げ方法（チョクラルスキー法）に
より、化合物半導体単結晶を引上げる装置に関する。
より、化合物半導体単結晶を引上げる装置に関する。
〔従来の技術〕 GaAs等のIII−Ｖ族化合物半導体はSiより大きな電子移
動度を有し、その性質を利用したICや発光素子の開発が
進められている。III−Ｖ族化合物半導体の単結晶を成
長させる方法としては、単結晶引上げ方法の一種である
液体封止引上げ法（Liquid Encapsulated Czochralski
（LEC）法）が工業的に多く用いられている。この方法
では加熱されるるつぼに原料と封止剤としてB2O3を導入
し、圧力容器内を高圧の不活性ガス雰囲気にした後、原
料を加熱溶融して原料融液とし、その表面をB2O3融液で
おおい、原料融液表面に種結晶を浸透し、なじませた
後、種結晶を回転させつつ引上げて単結晶をつくる。そ
の際、結晶を均一に安定成長させるためには、引上げ装
置内の温度を制御し、輻射、対流および伝導の熱的環境
を常に一定にすることが必要である。
動度を有し、その性質を利用したICや発光素子の開発が
進められている。III−Ｖ族化合物半導体の単結晶を成
長させる方法としては、単結晶引上げ方法の一種である
液体封止引上げ法（Liquid Encapsulated Czochralski
（LEC）法）が工業的に多く用いられている。この方法
では加熱されるるつぼに原料と封止剤としてB2O3を導入
し、圧力容器内を高圧の不活性ガス雰囲気にした後、原
料を加熱溶融して原料融液とし、その表面をB2O3融液で
おおい、原料融液表面に種結晶を浸透し、なじませた
後、種結晶を回転させつつ引上げて単結晶をつくる。そ
の際、結晶を均一に安定成長させるためには、引上げ装
置内の温度を制御し、輻射、対流および伝導の熱的環境
を常に一定にすることが必要である。
一方、単結晶引上げ過程においては、第２図（ａ）、
（ｂ）に示すように引上げ軸（３）の下端に設けた種結
晶を原料融液（７）に浸漬して結晶成長とともに融液
（７）が減少し、液面の高さがるつぼ（５）壁に対して
下がっていく。そこで、成長界面（固液界面）のヒータ
ー（１）に対する位置を一定に保つために、るつぼ
（５）を支持する下軸（４）を上昇させてるつぼ（５）
を下から上へ徐々に押し上げている。
（ｂ）に示すように引上げ軸（３）の下端に設けた種結
晶を原料融液（７）に浸漬して結晶成長とともに融液
（７）が減少し、液面の高さがるつぼ（５）壁に対して
下がっていく。そこで、成長界面（固液界面）のヒータ
ー（１）に対する位置を一定に保つために、るつぼ
（５）を支持する下軸（４）を上昇させてるつぼ（５）
を下から上へ徐々に押し上げている。
しかしながら、第２図（ａ）、（ｂ）に示す従来の装置
で、るつぼ（５）を押し上げると、るつぼ（５）壁上端
の位置が変化するため、結晶上部の熱的環境が大きく変
化するという問題が生じる。るつぼ（５）壁がヒーター
（１）上部端より上にのびることにより（第２図（ｂ）
参照）、るつぼ（５）壁が障壁となりホットゾーンから
るつぼ（５）内への輻射が変化するのである。特に、ヒ
ーター（１）が上部にサブヒーター（２）を設けてある
場合には、熱的環境の変化は著しい。本発明は以上のよ
うな点に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、単結晶引上げによるるつぼ位置の移動にかかわら
ず、装置内の熱的環境が常に一定である単結晶引上げ装
置を提供することである。
で、るつぼ（５）を押し上げると、るつぼ（５）壁上端
の位置が変化するため、結晶上部の熱的環境が大きく変
化するという問題が生じる。るつぼ（５）壁がヒーター
（１）上部端より上にのびることにより（第２図（ｂ）
参照）、るつぼ（５）壁が障壁となりホットゾーンから
るつぼ（５）内への輻射が変化するのである。特に、ヒ
ーター（１）が上部にサブヒーター（２）を設けてある
場合には、熱的環境の変化は著しい。本発明は以上のよ
うな点に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、単結晶引上げによるるつぼ位置の移動にかかわら
ず、装置内の熱的環境が常に一定である単結晶引上げ装
置を提供することである。
上記目的を達成するために本発明によれば、原料融液を
収容するるつぼと、該るつぼの周囲に設けられたヒータ
ーと、るつぼ内を上下に移動し回転可能な引上軸および
るつぼを保持、回転するための下軸とよりなる単結晶引
上げ装置において、原料融液の上側におけるるつぼ側壁
の内側かつ該側壁とヒーター間に位置して、るつぼ側壁
上端の移動範囲を少なくとも被うように、るつぼ側壁の
内側かつ該側壁とヒーター間の全周にわたりヒーターか
らの輻射熱を遮断する熱遮蔽物を設けたことを特徴とす
る単結晶引上げ装置が提供される。前記のような二重円
筒壁からなる熱遮蔽物を設けると、ヒーター部分から固
液界面および結晶体部分への輻射による熱供給はこの熱
遮蔽物により制約される。さらに、この熱遮蔽物により
ヒーターの加熱によって対流ガスがるつぼの内側へ侵入
することを効果的に防ぐことができる。従って、るつぼ
の位置にかかわらず反応装置内の熱的環境は一定に維持
される。
収容するるつぼと、該るつぼの周囲に設けられたヒータ
ーと、るつぼ内を上下に移動し回転可能な引上軸および
るつぼを保持、回転するための下軸とよりなる単結晶引
上げ装置において、原料融液の上側におけるるつぼ側壁
の内側かつ該側壁とヒーター間に位置して、るつぼ側壁
上端の移動範囲を少なくとも被うように、るつぼ側壁の
内側かつ該側壁とヒーター間の全周にわたりヒーターか
らの輻射熱を遮断する熱遮蔽物を設けたことを特徴とす
る単結晶引上げ装置が提供される。前記のような二重円
筒壁からなる熱遮蔽物を設けると、ヒーター部分から固
液界面および結晶体部分への輻射による熱供給はこの熱
遮蔽物により制約される。さらに、この熱遮蔽物により
ヒーターの加熱によって対流ガスがるつぼの内側へ侵入
することを効果的に防ぐことができる。従って、るつぼ
の位置にかかわらず反応装置内の熱的環境は一定に維持
される。
以下図面に示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明による単結晶引上げ装置
の要部断面図である。加熱源はヒーター（１）とサブヒ
ーター（２）により構成されており、ヒーターの内側に
カーボンの二重円筒よりなる熱遮蔽物（６）が設けられ
ている。少なくともこの熱遮蔽物（６）は上下方向に、
るつぼ壁の移動範囲を被う十分な大きさをもっている。
るつぼ（５）は下軸（４）により保持されており、円筒
状るつぼ壁は前記熱遮蔽物（６）の二重円筒の中に挿入
されている。第１図（ａ）は単結晶引上げ開始時の状態
を示し、るつぼ（５）壁の上端が熱遮蔽物（６）の下端
に挿入されている。結晶が引上げられるにつれてるつぼ
は上昇し、最もるつぼ（５）が上昇した状態を第１図
（ｂ）が示す。この状態において、るつぼ（５）壁は熱
遮蔽物（６）内に納まるようになっている。
の要部断面図である。加熱源はヒーター（１）とサブヒ
ーター（２）により構成されており、ヒーターの内側に
カーボンの二重円筒よりなる熱遮蔽物（６）が設けられ
ている。少なくともこの熱遮蔽物（６）は上下方向に、
るつぼ壁の移動範囲を被う十分な大きさをもっている。
るつぼ（５）は下軸（４）により保持されており、円筒
状るつぼ壁は前記熱遮蔽物（６）の二重円筒の中に挿入
されている。第１図（ａ）は単結晶引上げ開始時の状態
を示し、るつぼ（５）壁の上端が熱遮蔽物（６）の下端
に挿入されている。結晶が引上げられるにつれてるつぼ
は上昇し、最もるつぼ（５）が上昇した状態を第１図
（ｂ）が示す。この状態において、るつぼ（５）壁は熱
遮蔽物（６）内に納まるようになっている。
以上説明したように本発明によれば、原料融液の上側に
おけるるつぼ側壁の内側かつ該側壁とヒーター間に位置
して、るつぼ側壁上端の移動範囲を少なくとも被うよう
に、るつぼ側壁の内側かつ該側壁とヒーター間の全周に
わたりヒーターからの輻射熱を遮断する熱遮蔽物を設け
てあるため、単結晶の引上げ開始から終了まで、原料融
液および単結晶体周辺の熱的環境が円筒方向に一定に維
持されるという優れた効果がある。
おけるるつぼ側壁の内側かつ該側壁とヒーター間に位置
して、るつぼ側壁上端の移動範囲を少なくとも被うよう
に、るつぼ側壁の内側かつ該側壁とヒーター間の全周に
わたりヒーターからの輻射熱を遮断する熱遮蔽物を設け
てあるため、単結晶の引上げ開始から終了まで、原料融
液および単結晶体周辺の熱的環境が円筒方向に一定に維
持されるという優れた効果がある。
第１図は本発明にかかる単結晶引上げ装置の要部断面図
であり、第１図（ａ）は引上げ開始時、第１図（ｂ）は
引上げ終了時の状態を示す。第２図は従来の単結晶引上
げ装置の要部断面図であり、第２図（ａ）は引上げ開始
時、第２図（ｂ）は引上げ終了時の状態を示す。 １……ヒーター、２……サブヒーター、３……引上軸、
４……下軸、５……るつぼ、６……熱遮蔽物、７……原
料融液。
であり、第１図（ａ）は引上げ開始時、第１図（ｂ）は
引上げ終了時の状態を示す。第２図は従来の単結晶引上
げ装置の要部断面図であり、第２図（ａ）は引上げ開始
時、第２図（ｂ）は引上げ終了時の状態を示す。 １……ヒーター、２……サブヒーター、３……引上軸、
４……下軸、５……るつぼ、６……熱遮蔽物、７……原
料融液。
Claims (1)
- 【請求項１】原料融液を収容するるつぼと、該るつぼの
周囲に設けられたヒーターと、るつぼ内を上下に移動し
回転可能な引上軸およびるつぼを保持、回転するための
下軸とよりなる単結晶引上げ装置において、原料融液の
上側におけるるつぼ側壁の内側かつ該側壁とヒーター間
に位置して、るつぼ側壁上端の移動範囲を少なくとも被
うように、るつぼ側壁の内側かつ該側壁とヒーター間の
全周にわたりヒーターからの輻射熱を遮断する熱遮蔽物
を設けたことを特徴とする単結晶引上げ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23945087A JPH07106959B2 (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | 単結晶引上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23945087A JPH07106959B2 (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | 単結晶引上げ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6483594A JPS6483594A (en) | 1989-03-29 |
| JPH07106959B2 true JPH07106959B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=17044952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23945087A Expired - Lifetime JPH07106959B2 (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | 単結晶引上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106959B2 (ja) |
-
1987
- 1987-09-24 JP JP23945087A patent/JPH07106959B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6483594A (en) | 1989-03-29 |
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