JPS60200893A - ルツボ - Google Patents
ルツボInfo
- Publication number
- JPS60200893A JPS60200893A JP5732584A JP5732584A JPS60200893A JP S60200893 A JPS60200893 A JP S60200893A JP 5732584 A JP5732584 A JP 5732584A JP 5732584 A JP5732584 A JP 5732584A JP S60200893 A JPS60200893 A JP S60200893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- growth
- single crystal
- crystal
- orientation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、成長方位の制御を容易にする単結晶製造用の
ルツボに関する。
ルツボに関する。
従来、ルツボ内で単結晶を成長させるだめに、ルツボ底
を嘴状に尖からせ、そこでの優先成長粒を種子結晶とし
て用いる方法が広く利用されている。
を嘴状に尖からせ、そこでの優先成長粒を種子結晶とし
て用いる方法が広く利用されている。
しかし、この方法では、ルツボの尖端部において発生し
た優先成長粒の成長を、尖端部に連なるルツボ底部の湾
曲部分及び湾曲部分に連なるルツボの等径部分に至るま
で持続させることはむずかしく、ルツボの底部湾曲部分
や等径部分が新たな核発生場所になシ多結晶化しやすい
という欠点があった。
た優先成長粒の成長を、尖端部に連なるルツボ底部の湾
曲部分及び湾曲部分に連なるルツボの等径部分に至るま
で持続させることはむずかしく、ルツボの底部湾曲部分
や等径部分が新たな核発生場所になシ多結晶化しやすい
という欠点があった。
その原因として、成長結晶は、その形状が結晶の晶癖か
ら通常三角形〔但し、優先粒の成長方向の結晶軸が（１
１１）軸の場合〕や四角形〔但し、優先粒の成長方向の
結晶軸が（１００）軸の場合〕となシやすいため、この
三角形や四角形の頂点がルツボの内壁と接触するためと
推定される。
ら通常三角形〔但し、優先粒の成長方向の結晶軸が（１
１１）軸の場合〕や四角形〔但し、優先粒の成長方向の
結晶軸が（１００）軸の場合〕となシやすいため、この
三角形や四角形の頂点がルツボの内壁と接触するためと
推定される。
本発明はこれらの問題点を除去するためなされたもので
あシ、その目的は成長方位を制御した単結晶を再現性よ
く育成することを可能としたルツボを提供することにあ
る。
あシ、その目的は成長方位を制御した単結晶を再現性よ
く育成することを可能としたルツボを提供することにあ
る。
本発明を概説すれば、本発明はルツボに関する発明であ
って、ルツボ内で融液を固化させる、あるいはルツボ内
で溶液よシ晶出させることによシ、ルツボの形状に沿っ
た形状の単結晶を製造するためのルツボにおいて、該ル
ツボが、その内壁面に結晶学的方位を決定付けるガイド
溝を有することを特徴とする。
って、ルツボ内で融液を固化させる、あるいはルツボ内
で溶液よシ晶出させることによシ、ルツボの形状に沿っ
た形状の単結晶を製造するためのルツボにおいて、該ル
ツボが、その内壁面に結晶学的方位を決定付けるガイド
溝を有することを特徴とする。
本発明のルツボは後記実施例に具体的に図示したように
１その内側の側壁に溝があることを特徴とする。しかし
て、その溝の数は結晶軸が（１１１）軸や（１００）軸
であるのに対応して決める。
１その内側の側壁に溝があることを特徴とする。しかし
て、その溝の数は結晶軸が（１１１）軸や（１００）軸
であるのに対応して決める。
また、ルツボの形状は嘴状の尖端部を有するものの他に
等径の円筒状であってもよい。
等径の円筒状であってもよい。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されない。
発明はこれら実施例に限定されない。
実施例１
第１図は本発明の単結晶成長用ルツボの一実施例の構造
概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である
。第１図において、符号１は等径の円筒部、２は湾曲部
、３は尖端部、４はガイド溝そして６はルツボを意味す
る。
概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である
。第１図において、符号１は等径の円筒部、２は湾曲部
、３は尖端部、４はガイド溝そして６はルツボを意味す
る。
ルツボは、直径１０〜１００ｍｍ、長さ数１０〜数１０
０■の等径の円筒部（側壁）１とその下の湾曲部（底壁
）２と嘴状の尖端部３によって構成されている。
０■の等径の円筒部（側壁）１とその下の湾曲部（底壁
）２と嘴状の尖端部３によって構成されている。
尖端部を除いて、ルツボ側壁、底壁には３本のガイド溝
４が等間隔に刻まれている。溝のピッチ及び深さは各々
１μｍから敷部程度の範囲であればよい。
４が等間隔に刻まれている。溝のピッチ及び深さは各々
１μｍから敷部程度の範囲であればよい。
上記実施例における結晶の成長方位は（１１１）である
。成長方位が（１００）の結晶を取得したい場合には、
ガイド溝４の本数を４本とすればよい。
。成長方位が（１００）の結晶を取得したい場合には、
ガイド溝４の本数を４本とすればよい。
実施例２
本発明のルツボを溶液成長法へ応用した場合について、
工ｎＰ単結晶育成を例にとって説明する。
工ｎＰ単結晶育成を例にとって説明する。
第２図は上記溶液成長法による単結晶育成方法を説明す
るだめの図で、同図（ａ）は本発明のルツボをアンプル
内に配置し、電気炉中に設置した状態の説明図、（ｂ）
は該電気炉の温度分布を示す図である。第２図において
、５はインジウム、６はルツボ、７はシん、８はアンプ
ル、９は突起そして１０は電気炉を意味する。
るだめの図で、同図（ａ）は本発明のルツボをアンプル
内に配置し、電気炉中に設置した状態の説明図、（ｂ）
は該電気炉の温度分布を示す図である。第２図において
、５はインジウム、６はルツボ、７はシん、８はアンプ
ル、９は突起そして１０は電気炉を意味する。
インジウム（工ｈ）５をガイド溝を有する本発明のルツ
ボ６の内部に装てんした後、あらかじめ赤りん、（Ｐ）
７を装てんした石英製アンプル８の上部に、突起９を利
用して配置し、アンプル８の真空度が５Ｘ１０”）ル程
度になるように真空対じした後、縦型２温度ゾーンの電
気炉の中にアンプル８を設置した。この状態で電気炉１
０を加熱し炉内温度が第２図（ｂ）に示すような温度分
布（ルツボの底部を結晶成長温度９５０℃とし、その前
後の温度勾配を約５０℃／αとした）となるよう調節す
ると、Ｐは蒸気圧が高く気化されやすいので、蒸気とな
ってアンプル８の上部に配置されたルツボ内のＩｎ ５
の融液中へ溶は込む。このようにしてＰが連続して工ｎ
５の融液内に溶は込んでゆくと、工ｎ５の融液内のＩ
ｎＰ濃度が次第に増加してくるが、この時ルツボの尖端
部３は、上部よシ低い温度に保たれているので、尖端部
では工ｎＰが過飽和になシ結晶核が成長し始めた。アン
プル８を２０ｒｐｍで回転させなから１０ ｗｎ ／臼
の一定速度で下降させてゆくと結晶が成長した。
ボ６の内部に装てんした後、あらかじめ赤りん、（Ｐ）
７を装てんした石英製アンプル８の上部に、突起９を利
用して配置し、アンプル８の真空度が５Ｘ１０”）ル程
度になるように真空対じした後、縦型２温度ゾーンの電
気炉の中にアンプル８を設置した。この状態で電気炉１
０を加熱し炉内温度が第２図（ｂ）に示すような温度分
布（ルツボの底部を結晶成長温度９５０℃とし、その前
後の温度勾配を約５０℃／αとした）となるよう調節す
ると、Ｐは蒸気圧が高く気化されやすいので、蒸気とな
ってアンプル８の上部に配置されたルツボ内のＩｎ ５
の融液中へ溶は込む。このようにしてＰが連続して工ｎ
５の融液内に溶は込んでゆくと、工ｎ５の融液内のＩ
ｎＰ濃度が次第に増加してくるが、この時ルツボの尖端
部３は、上部よシ低い温度に保たれているので、尖端部
では工ｎＰが過飽和になシ結晶核が成長し始めた。アン
プル８を２０ｒｐｍで回転させなから１０ ｗｎ ／臼
の一定速度で下降させてゆくと結晶が成長した。
この時、尖端部６で優先成長粒が形成されるが、その優
先成長粒は、アンプル８の下降を続けると成長して大き
くなシ、ルツボ径全体にわたって成長軸が（１１１）方
向にそろった単結晶が成長した。
先成長粒は、アンプル８の下降を続けると成長して大き
くなシ、ルツボ径全体にわたって成長軸が（１１１）方
向にそろった単結晶が成長した。
アンプル８の移動を更に続けると、残シの融液が次第に
固化され大きな単結晶へと成長した。
固化され大きな単結晶へと成長した。
同一の条件で単結晶の育成を１０回行ったところ、６体
はルツボ全体にわたり単結晶となυ、他の４体でもルツ
ボ底部から％以上が単結晶であった。この例で明らかな
ように、本発明のルツボでは、成長結晶に現われる晶癖
線がガイド溝によって規定されるため、成長方位がそろ
い単結晶にな夛やすい。
はルツボ全体にわたり単結晶となυ、他の４体でもルツ
ボ底部から％以上が単結晶であった。この例で明らかな
ように、本発明のルツボでは、成長結晶に現われる晶癖
線がガイド溝によって規定されるため、成長方位がそろ
い単結晶にな夛やすい。
比較例１
ガイド溝を有さない従来のルツボを用い上記実施例２と
同一の条件で結晶育成を行った。１０回の育成で全体に
わたシ単結晶となったものは１体のみであシ、底部から
％以上単結晶となったものが２体あった。他の７体はル
ツボ全体にわたシネ規則な多結晶となった。
同一の条件で結晶育成を行った。１０回の育成で全体に
わたシ単結晶となったものは１体のみであシ、底部から
％以上単結晶となったものが２体あった。他の７体はル
ツボ全体にわたシネ規則な多結晶となった。
なお、実施例１におけるルツボが等径の円筒であシ、ル
ツボ底に種子結晶を配置する結晶育成方法においても円
筒部側壁にガイド溝を取付けた場合に同様の効用が得ら
れた。
ツボ底に種子結晶を配置する結晶育成方法においても円
筒部側壁にガイド溝を取付けた場合に同様の効用が得ら
れた。
以上説明したように、本発明の単結晶成長用ルツボを用
いた結晶成長法によれば、特に種子結晶を用いなくとも
方位を規定した単結晶の育成ができ、生産性及び単結晶
化の歩留りが格段に向上するという利点を有する。
いた結晶成長法によれば、特に種子結晶を用いなくとも
方位を規定した単結晶の育成ができ、生産性及び単結晶
化の歩留りが格段に向上するという利点を有する。
したがって、本発明のルツボを、特に低価格化の望まれ
ている化合物半導体単結晶の育成に適用すれば極めて有
効である。
ている化合物半導体単結晶の育成に適用すれば極めて有
効である。
第１図は本発明の単結晶成長用ルツボの一実施例の構造
概略図であ、！ｌ）、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図
そして第２図（ａ）は本発明のルツボを入れたアンプル
を電気炉中に設置した状態の説明図、第２図（ｂ）は該
電気炉の温度分布の１例を示すグラフでちる。 １：等径の円筒部、２：湾曲部、６：尖端部、４ニガイ
ド溝、５ニインジウム、６：ルツボ、７：！ｌｌん、８
：アンプル、９：突起、１０：電気炉 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 中本 宏 同 弁上 昭 第１図 ｒａ）（ｂ） 第２ 図 （α）（ｂ）
概略図であ、！ｌ）、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図
そして第２図（ａ）は本発明のルツボを入れたアンプル
を電気炉中に設置した状態の説明図、第２図（ｂ）は該
電気炉の温度分布の１例を示すグラフでちる。 １：等径の円筒部、２：湾曲部、６：尖端部、４ニガイ
ド溝、５ニインジウム、６：ルツボ、７：！ｌｌん、８
：アンプル、９：突起、１０：電気炉 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 中本 宏 同 弁上 昭 第１図 ｒａ）（ｂ） 第２ 図 （α）（ｂ）
Claims (1)
- １、ルツボ内で融液を固化させる、あるいはルツボ内で
溶液よシ晶出させることによシ、ルツボの形状に沿った
形状の単結晶を製造するためのルツボにおいて、該ルツ
ボが、その内壁面に結晶学的方位を決定付けるガイド溝
を有することを特徴とするルツボ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5732584A JPS60200893A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ルツボ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5732584A JPS60200893A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ルツボ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200893A true JPS60200893A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13052418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5732584A Pending JPS60200893A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | ルツボ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200893A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6379792A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 単結晶成長装置 |
| WO2007148987A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Rec Scanwafer As | Method and crucible for direct solidification of semiconductor grade multi-crystalline silicon ingots |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5732584A patent/JPS60200893A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6379792A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 単結晶成長装置 |
| WO2007148987A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Rec Scanwafer As | Method and crucible for direct solidification of semiconductor grade multi-crystalline silicon ingots |
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