(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉体内に設けられた内部チャンバの外面に沿って複数のヒータが並設され、これらヒータへの通電により内部チャンバ内に所定の温度分布が形成され、前記内部チャンバ内には、原料融液を種結晶に接する側から固化させることにより単結晶として成長する原料を収納すると共に前記内部チャンバ内を移動する原料収納容器が設けられ、前記温度分布における温度勾配が局部的に大きな急峻温度勾配領域が、前記単結晶の融点を含む温度領域に設定された単結晶製造装置であって、
前記各ヒータ間には、隣接するヒータを仕切るヒータ間断熱材がそれぞれ介装されており、
前記急峻温度勾配領域に対応する位置に配備されたヒータ間断熱材の上下方向の厚さを他のヒータ間断熱材より厚くし、
前記温度勾配が小さな領域に対応する位置に配備されたヒータ同士の間隔を、前記急峻温度勾配領域の上下に配備されたヒータ同士の間隔より狭くしていることを特徴とする単結晶製造装置。
【請求項２】
前記各ヒータの外側を囲うように筒状の外側断熱材がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１に記載の単結晶製造装置。
【請求項３】
前記ヒータ間断熱材が、BN,SiC,Si3N4,AlN,Al2O3,SiO2,ZrO2等のセラミックス材料あるいはカーボン材料から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の単結晶製造装置。
【請求項４】
前記原料としてIII-Ｖ族化合物半導体またはII−VI族化合物半導体の結晶成長用原料が用いられるに際し、その構成元素中の高解離圧元素の蒸気を結晶成長時に発生させて内部チャンバ内を所定の蒸気圧に維持するためのリザーバが、内部チャンバ内に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の単結晶製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば単結晶を成長させるための単結晶成長装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
GaAs、InＰ等のIII-Ｖ族化合物半導体やCdTe、ZnSe等のII−VI族化合物半導体の製造法としては、水平ブリッジマン法（HB法）、垂直ブリッジマン法（VB法）、水平温度勾配付固化法(HGF法）、垂直温度勾配付固化法(VGF法）、引き上げ法（チョクラルスキー法）などが利用されている。
特開昭63−174293号公報に、チョコラルスキー法による単結晶引上げ装置の一例が開示され、その装置では、図２に示すように、炉体51の中心を上下に貫通する炉心管52の周囲に、６個のヒータ53…を並設して成る加熱装置54が設けられている。各ヒータ53は発熱部が円筒状に形成された黒鉛製の抵抗加熱体から成り、各一端側に、一対のリード電極55が各々接続される鍔部53ａがそれぞれ設けられている。
【０００３】
これら各ヒータ53に通電し、炉心管52内に配置されているるつぼ56内の原料を加熱溶融させて原料融液57を形成し、この原料融液57に上方から種結晶を接触させた後にこの種結晶を引上げることによって、原料融液57から単結晶58を成長させる操作が行われる。
このような結晶成長操作時には、図中二点鎖線で示す温度分布Ｄ、すなわち、原料融液57の液面よりわずかに上方位置を融点温度域m.p.とし、それよりも下方の温度を高く、上方の温度を低くした温度分布が形成されるように、各ヒータ53への供給電力が個別に制御される。
【０００４】
一方、例えば垂直ブリッジマン法（VB法）の装置では、上記とは逆に、上方が温度の高い温度分布が炉内に形成される。このような装置の一例について、本発明の説明図である図１を参照して説明すると、この装置では、同図(a) に示すように、炉体としての圧力容器１の下蓋1cを気密に貫通する昇降軸５上に、下端部に種結晶15が挿入されたるつぼ６が支持されている。そして、同図(b) に示すように、種結晶15の上端部近傍の高さ位置を融点温度域m.p.とし、それよりも上方の温度を高く、下方の温度を低くした温度分布を形成して昇降軸５を下降させる。これによって、るつぼ６内の原料融液16が種結晶15に接する下部側から順次固化し、単結晶として成長する。
【０００５】
なお、例えばGaAs等のように高温下で解離し易い化合物半導体の単結晶成長を行う場合、解離を抑制するために高圧の不活性ガスが圧力容器１内に充填される。さらに、高解離圧成分、例えばGaAsの場合にはAsを収容したリザーバ７を設け、これを加熱して発生させたAs蒸気によりるつぼ６周囲のAs蒸気圧を制御しながら、上述の単結晶成長操作が行われる。この蒸気圧制御雰囲気を形成するために、るつぼ６とリザーバ７とを囲う内部チャンバ３が圧力容器１内に設けられている。
【０００６】
そして従来は、上記のような内部チャンバの外面に沿って、前記公報記載のような筒状のヒータを多段に並設して成る加熱装置を設け、るつぼおよびリザーバを加熱するための所定の温度分布が内部チャンバ内に形成されるように、各ヒータへの供給電力が個別に制御されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように多段に設けたヒータへの通電を個別に制御するだけでは、所定の温度分布を安定して保持することができず、このため、良質の単結晶を得難いという問題を生じている。
つまり、各ヒータは熱輻射や熱対流によって相互に影響し合い、このため、個々のヒータ毎の制御の独立性が得られない。例えば、設定温度からのずれに応じた通電電力の変化が一つのヒータで生じ、このヒータでの発熱量が変わると、これが隣接ヒータに影響し、この隣接ヒータの通電電力も変化する。このような相互干渉によって制御の安定性が得られず、温度のふらつきが生じ易い。
【０００８】
特に、単結晶成長時に融点温度域の近傍で温度のゆらぎがあると、結晶成長界面が変動して再溶融や再固化が繰返され、これによって結晶欠陥の発生数が多くなってしまう。
なお、このような観点では、温度のゆらぎが生じても結晶成長界面の変動幅が極力小さくなるように、融点温度域近傍の温度勾配ができるだけ急峻であることが望ましい。しかしながら、従来の加熱装置の構成では、隣接するヒータ間の相互干渉が大きいために、急峻な温度勾配を形成してこれを安定に保持しようとすることはさらに困難で、このために、結晶欠陥密度が充分に低減された良質の単結晶を得難いものとなっている。
【０００９】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みなされたもので、急峻な温度勾配を安定して形成することが可能であり、これによって、良質の単結晶を製造し得る単結晶製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の単結晶製造装置は、炉体内に設けられた内部チャンバの外面に沿って複数のヒータが並設され、これらヒータへの通電により内部チャンバ内に所定の温度分布が形成され、前記内部チャンバ内には、原料融液を種結晶に接する側から固化させることにより単結晶として成長する原料を収納すると共に前記内部チャンバ内を移動する原料収納容器が設けられ、前記温度分布における温度勾配が局部的に大きな急峻温度勾配領域が、前記単結晶の融点を含む温度領域に設定されたものであって、前記各ヒータ間には、隣接するヒータを仕切るヒータ間断熱材がそれぞれ介装されており、前記急峻温度勾配領域に対応する位置に配備されたヒータ間断熱材の上下方向の厚さを他のヒータ間断熱材より厚くし、前記温度勾配が小さな領域に対応する位置に配備されたヒータ同士の間隔を、前記急峻温度勾配領域の上下に配備されたヒータ同士の間隔より狭くしていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、各ヒータは、ヒータ間断熱材で互いに区画されているので、熱輻射や熱対流による相互干渉が低減され、各ヒータ毎の制御の独立性が向上する。さらに上記では、局部的に温度勾配が大きな急峻温度勾配領域に対応する位置に厚さの厚い断熱材が設けられている。つまり、温度勾配の小さな領域、例えばほぼ同一温度で保持しようとする領域で断熱材の厚さが厚いと、この断熱材を挟むヒータ間の間隔が大きくなる結果、これらヒータ間で温度の落ち込みが生じ、所定の温度分布が得られなくなる。このため、温度勾配の小さな領域ではヒータ間の間隔を適度に狭くし、これらの間隔に応じて断熱材の厚さが設定される。
【００１２】
一方、急峻温度勾配領域に対応する位置にも上記のように間隔を狭くしたヒータを設け、各ヒータでの制御温度に大きな差を付けて制御しようとする場合は、各ヒータ間に設けられる断熱材が薄いためにヒータ間の相互干渉が充分には低減されず、このため、急峻温度勾配領域を安定して形成することが困難となる。
そこで上記では、この領域の断熱材の厚さを厚くし、この断熱材を挟むヒータ間での温度の落ち込みを利用して、所定の急峻温度勾配領域を形成する。この場合、この厚さの厚い断熱材を挟む両側のヒータは、相互干渉が充分に抑制される。したがって、一方のヒータを急峻温度勾配領域の高温側設定温度で制御し、そして、断熱材で生じる温度低下が所定の急峻温度勾配に対応する勾配となるように、他方のヒータの低温側制御温度を定めて制御することにより、互いに精度良く独立に制御し得るこれらヒータ間に、急峻な温度勾配領域を安定して形成することが可能となる。
【００１３】
また、上記の単結晶製造装置において、内部チャンバ内で原料収納容器が移動するようになっているため、被加熱物の例えば相変化や材質的な変化が生じる特定温度近傍を上記の急峻温度勾配領域とし、この領域を通して被加熱物を移動させることで、上記の変化を被加熱物における一端側から他端側へと安定して生じさせることができる。
このため、上述の装置の原料収納容器に、原料融液を種結晶に接する側から固化させることにより単結晶として成長する原料を被加熱物として収容し、急峻温度勾配領域を、上記単結晶の融点を含む温度領域に設定した上で結晶成長を行う場合、成長界面のゆらぎが極力小さくなり、これによって成長結晶の再溶融、再固化などが抑えられる。この結果、転位、双晶などの結晶欠陥の低減された良質の単結晶を得ることができる。
【００１４】
なお好ましくは、前記各ヒータの外側を囲うように筒状の外側断熱材がそれぞれ配設されているとよい。
こうすることで、各区画領域内での自然対流による温度変動も小さくなり、温度制御性が向上する。
また好ましくは、前記ヒータ間断熱材が、BN,SiC,Si3N4,AlN,Al2O3,SiO2,ZrO2等のセラミックス材料あるいはカーボン材料から成るとよい。
さらに好ましくは、前記原料としてIII-Ｖ族化合物半導体またはII−VI族化合物半導体の結晶成長用原料が用いられるに際し、その構成元素中の高解離圧元素の蒸気を結晶成長時に発生させて内部チャンバ内を所定の蒸気圧に維持するためのリザーバが、内部チャンバ内にさらに設けられている構成とするとよい。
【００１５】
こうすることで、組成のずれに伴う結晶欠陥の発生も抑制され、これによって、さらに品質の優れた化合物半導体の単結晶を製造することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態について図１を参照して説明する。
同図(a) は、垂直ブリッジマン法（VB法）による単結晶製造装置を示すもので、この装置は、耐圧構造を有する炉体としての圧力容器１を備え、この圧力容器１は、円筒状の容器本体1aと、その上部開口を塞ぐ上蓋1bと、下部開口に着脱自在に、かつ、気密に装着された下蓋1cとから構成されている。
圧力容器１の内部には、上蓋1bの下面および容器本体1aの内面に沿う上部閉塞状の筒体から成る断熱筒２が配設されている。この断熱筒２内に、上下複数段（図の場合には４段）の円筒状のヒータ11ａ〜11ｄを備える後述する加熱装置10が設けられ、さらに、ヒータ11ａ〜11ｄの内側空間を囲うように、逆コップ形状の内部チャンバ３が下蓋1c上への載置状態で配設されている。この内部チャンバ３は、耐熱性とガス不浸透性とを有する材料、例えばモリブデン等の高融点金属やセラミックス、或いは、パイロリティックグラファイトをコーティングしたカーボンやグラッシーカーボンなどの特殊カーボン材料で作製される。
【００１７】
前記下蓋1cには、その中心をシールリング４によって気密に貫通する昇降軸（移動手段）５が設けられている。この昇降軸５は、外部の駆動機構（図示せず）により上下動可能に構成され、この昇降軸５上に、原料収納容器としてのるつぼ６が支持されている。
このルツボ６は例えばp-BNから成り、その下端側に、後述する棒状の種結晶15が挿入される細管部6aが設けられると共に、その上方に、径大なシリンダ部6bがテーパ部6cを介して連設されている。なお、シリンダ部6bも、その上端部の内径が例えば約80mm、下端部の内径が約75mmのテーパ状に形成されている。上記のテーパ部6cの下部側と細管部6aとを、昇降軸５の上面から下方に凹入する支持穴に嵌挿させて、このるつぼ６は、内部チャンバ３内の上部側中央でほぼ直立に支持されている。
【００１８】
一方、内部チャンバ３内における下部側に、昇降軸５が貫通する中心穴を備えた厚肉管形状のリザーバ７が設けられている。このリザーバ７には、その上面から下方に凹入する環状溝7aが形成され、この環状溝7a内に、高解離圧元素８を収容し得るようになっている。
なお、前記上蓋1bには、図示してはいないが、圧力容器１内にアルゴンガス等の不活性ガスを加圧注入し、また、排出するためのガス供給排出路が設けられ、また、内部チャンバ３には、下蓋1c近傍の下端側に、この内部チャンバ３の内外を相互に連通する連通路が形成されている。
【００１９】
次に、内部チャンバ３の外側に配置されている前記加熱装置10の構成について説明する。
この加熱装置10は、前述したように、上下に例えば４段の円筒状ヒータ11ａ〜11ｄを備えており、これら各ヒータ（以下、上段側から第１ヒータ11ａ、第２ヒータ11ｂ、第３ヒータ11ｃ、第４ヒータ11ｄという）の間に、それぞれリング状のヒータ間断熱材12ａ〜12ｃが配設され、また、第４ヒータ11ｄと下蓋1cとの間に、リング状の下部断熱材13が配設されている。さらに、各ヒータ11ａ〜11ｄの外側を囲うように、それぞれ筒状の外側断熱材14ａ〜14ｄが配設されている。
【００２０】
各ヒータ11ａ〜11ｄを上下に互いに区画する各ヒータ間断熱材12ａ〜12ｃは、各ヒータ11ａ〜11ｄよりも径方向内方に突出するように、内周面を内部チャンバ３の外面に極力近接させた形状で形成されている。また、上下方向の厚さ寸法は、各上下面が各ヒータ11ａ〜11ｄの上下端面に極力近接するように、各ヒータ11ａ〜11ｄ間の各間隙に合わせて形成されている。
そして、これら三個のヒータ間断熱材12ａ〜12ｃのうち、中央のヒータ間断熱材（以下、特定ヒータ間断熱材ともいう）12ｂは、高圧容器１内における略中央の高さ位置に位置するように構成され、また、この断熱材12ｂは、その上下のヒータ間断熱材12ａ・12ｃよりも厚さを厚くして形成されている。
【００２１】
つまり、後述する単結晶成長操作は、同図(b) に示すように、高さ方向の略中央に急峻な温度勾配領域ＡG を有する温度分布を形成して行われる。この急峻温度勾配領域ＡG よりも上方は、成長結晶の融点よりも高い略一定温度領域A1が、また下方は、リザーバ７の加熱のために設定される略一定温度領域A2がそれぞれ形成される。これら領域A1・A2に各々対応する位置の最上段のヒータ間断熱材12ａおよび上から三段目のヒータ間断熱材12ｃは、その厚さを厚くすると、ヒータ間での温度の落ち込みが生じて上記した略一定の温度領域A1・A2を確保できなくなる。このため、第１・第２ヒータ11ａ・11ｂ、および第３・第４ヒータ11ｃ・11ｄの間隔を適度に狭くし、これらの間隔に応じて厚さが設定されている。
【００２２】
一方、急峻温度勾配領域ＡG に対応する高さ位置の前記特定ヒータ間断熱材12ｂの厚さは、この領域ＡG の上下方向幅寸法に略合わせて設定され、したがって、この断熱材12ｂは、上記した他のヒータ間断熱材12ａ・12ｃよりも厚さを厚くして形成されている。
前記下部断熱材13も、内周面を内部チャンバ３の外面に極力近接させた形状で形成され、また、上面が第４ヒータ11ｄの下端面に極力近接するように、この第４ヒータ11ｄと下蓋1cとの間の空間に合わせて形成されている。一方、前記各外側断熱材14ａ〜14ｄは、内周面が各ヒータ11ａ〜11ｄの外周面に極力近接する形状で形成されている。
【００２３】
このように、本実施形態での加熱装置10では、各ヒータ11ａ〜11ｄがヒータ間断熱材12ａ〜12ｃにより上下に区画されると共に、これらヒータ11ａ〜11ｄにヒータ間断熱材12ａ〜12ｃ・下部断熱材13・外側断熱材14ａ〜14ｄがそれぞれ近接する形状で設けられていることによって、個々に区画された領域内での各ヒータ11ａ〜11ｄ周囲の空間も極力小さくなるように構成されている。
また、上記各断熱材12ａ〜12ｃ・13・14ａ〜14ｄは、外周面がそれぞれ前記断熱筒２の内面にも近接する形状で形成されており、これによって、断熱筒２との間の空間も極力小さくなるように構成されている。
【００２４】
なお、上記の各断熱材12ａ〜12ｃ・13・14ａ〜14ｄは、例えば、BN,SiC,Si3N4,AlN,Al2O3,SiO2,ZrO2等のセラミックス材料あるいはカーボン材料など、炉の雰囲気ガス、使用温度などに応じて適宜最適な材料を選ぶことが可能である。例えば、後述するように、アルゴンガスなどの不活性ガス（アルゴンガスなど）中、1200℃程度の温度領域での使用を前提にすると、Al2O3 （アルミナ）材料が適している。
次に、上記装置を使用してGaAs単結晶の成長を行ったときの操作手順について説明する。
【００２５】
まず、るつぼ６の細管部6aに棒状のGaAs単結晶から成る種結晶15を装着し、その上にGaAs多結晶を単結晶成長用の原料として約６kg充填した。一方、リザーバ７内には高解離圧元素８としてAsを適当量充填した。そして、これらるつぼ６およびリザーバ７、また、モリブデン製の内部チャンバ３を図示のように圧力容器１内に設置して圧力容器１を密閉し、次いで、前記のガス供給排出路を通して、圧力容器１内の真空引き・アルゴンガスによるガス置換を２回行った後、アルゴンガスを容器１内が約２kgf/cm2 の加圧状態となるまで充填した。
【００２６】
このとき、昇降軸５はその上下動範囲における上限位置で保持しており、これによって、図１に示すように、るつぼ６は、細管部6aにおける上部側が特定ヒータ間断熱材12ｂのほぼ中央の高さ位置に位置して保持されている。
その後、各ヒータ11ａ〜11ｄへの通電を開始し、内部チャンバ３内が上方ほど温度の高い温度分布状態を維持して昇温し、最終的に図１(b) に示す温度分布が内部チャンバ３内に形成され保持されるように、各ヒータ11ａ〜11ｄへの供給電力を制御した。上記の温度分布は、特定ヒータ間断熱材12ｂにおけるほぼ中央の高さ位置がGaAsの融点m.p.(=1238℃）の温度で、この融点温度域m.p.をほぼ中央にして、温度勾配がほぼ20℃／cmの急峻温度勾配領域ＡG が設けられている。
【００２７】
このような温度分布を形成して加熱することにより、るつぼ６内は、種結晶15の下部側を残して原料が融解し、種結晶15上に原料融液16が形成される。
なお、急峻温度勾配領域ＡG よりも下方には約 618℃の温度領域A2を形成し、この温度にてリザーバ７内の高解離圧元素12を加熱する。これにより、GaAsの融点温度におけるAsの平衡蒸気圧約１気圧に相当するAs蒸気がリザーバ７から発生し、このAs蒸気で内部チャンバ３内が満たされる。
この状態で、昇降軸８を約１mm/hの速度で徐々に下降させた。これにより、るつぼ６内の原料融液16は、その下部側から順次融点温度域m.p.を通過して低温側へと移動し、これに伴って、種結晶15に接する下部側から固化して単結晶が成長する。
【００２８】
この単結晶成長操作時における融点近傍の温度分布に、従来に比べて顕著な改善が認められた。特に成長界面での温度勾配の制御は、従来、±１〜２℃のふらつきがあったが、本装置では±0.１℃以内と良好であった。また、各ヒータ11ａ〜11ｄの出力も安定しており、従来のようなふらつきはみられなかった。
るつぼ６内の原料融液16を全て固化させて単結晶成長を終了した後、各ヒータ11ａ〜11ｄへの通電を停止し、その後、炉内温度が 300℃程度になった時点で圧力容器１内のアルゴンガスを炉外に放出する操作を行い、そして、ほぼ室温に下がったときに下蓋1cを下降させて圧力容器１を開け、るつぼ６を回収して成長結晶の取り出しを行った。
【００２９】
上述の操作により、長さ約 250mmのGaAs単結晶が得られ、これは、前述のように単結晶成長時の温度分布を安定して制御できた結果、結晶欠陥の少ない良質な単結晶であった。
以上の説明のように、本実施形態では、各ヒータ11ａ〜11ｄの周囲にヒータ間断熱材12ａ〜12ｃ・下部断熱材13・外側断熱材14ａ〜14ｄが設けられていることによって、単結晶成長時の温度分布が安定し、これによって、品質に優れた単結晶を得ることが可能となっている。
【００３０】
すなわち、各ヒータ間断熱材12ａ〜12ｃによって、各ヒータ11ａ〜11ｄが互いに区画され、これにより、ヒータ間での熱輻射やガス対流による相互干渉が抑制され、さらに各ヒータ11ａ〜11ｄ毎の区画領域内での空間や、断熱筒２との間の空間が極力小さくなるように構成されているので、各ヒータ11ａ〜11ｄ毎の区画領域内および炉内全体のガス対流の影響も抑制される。この結果、各ヒータ11ａ〜11毎の制御の独立性が向上し、温度のふらつきが大きく抑制される。
特に上記では、融点温度近傍に従来よりも急峻な温度勾配領域ＡG を形成して単結晶を成長させている。つまり、この融点温度域近傍での温度勾配が急峻である方が、温度のゆらぎ（ふらつき）に対しての成長界面のゆらぎは小さくなる。例えば、0.５℃の温度のふらつきが生じた場合、温度勾配が20℃／cmのときには成長界面のゆらぎは0.025cm にすぎず、これに対し、温度勾配が１℃／cmでは成長界面が0.５cmもゆらいでしまう。
【００３１】
したがって、融点温度近傍に急峻な温度勾配が形成されていることにより、成長結晶の再溶融、再固化などが抑えられ、この結果、転位、双晶などの結晶欠陥の低減された良質の単結晶を得ることができる。
そして、本実施形態では、上記のような急峻温度勾配領域ＡG を形成するために、この領域ＡG に対応する位置に、厚さの厚い特定ヒータ間断熱材12ｂを配置しており、この断熱材12ｂを上下に挟む第２・第３ヒータ11ｂ・11ｃは相互干渉が充分に抑制される。したがって、第２ヒータ11ｂを急峻温度勾配領域ＡG の高温側設定温度で制御し、そして、断熱材12ｂで生じる温度低下が急峻温度勾配領域ＡG の温度勾配に対応するように、第３ヒータ11ｃの低温側制御温度を定めて制御することにより、互いに独立に精度良く制御し得るこれらヒータ11ｂ・11ｃ間に、安定した急峻温度勾配領域ＡG を形成することができる。
【００３２】
このように、上記の加熱装置10では、各ヒータ毎の制御の独立性が向上し、温度のふらつきが抑制されると共に、安定した急峻温度勾配領域ＡG を形成した状態で単結晶成長を行うことによって、成長界面のゆらぎが極力小さく抑えられ、これにより、転位密度、双晶などの結晶欠陥の少ない良質な単結晶を得ることができる。また、シーディングを確実に行うことができるので、品質に優れた単結晶を再現性良く製造することができる。
さらに上記では、リザーバ７内でAs蒸気を発生させて内部チャンバ３内の蒸気圧を制御しながら単結晶の成長を行うことにより、るつぼ６内のGaAs原料の解離が抑制され、原料融液16から全体にわたって意図した組成の化合物半導体の単結晶を成長させることができる。
【００３３】
なお、上記の実施形態は本発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の単結晶製造装置においては、内部チャンバの外面に沿って並設されたヒータ間に、これらヒータ間を互いに区画する断熱材が設けられ、そして、内部チャンバ内に形成する温度分布の急峻温度勾配領域に対応する位置に、厚さの厚い断熱材が設けられている。これにより、各ヒータ間の熱輻射や熱対流による相互干渉が低減されて制御の独立性が向上すると共に、急峻温度勾配を精度良く安定して形成することができる。これにより、成長界面でのゆらぎが少ない状態で単結晶成長を行わせることができ、この結果、結晶欠陥密度の低減された良質の単結晶を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (a)は本発明にかかる単結晶製造装置の縦断面模式図、(b) は単結晶成長操作時における装置内温度分布を示すグラフである。
【図２】  従来の単結晶製造装置の一例を示す縦断面模式図である。
【符号の説明】
１  高圧容器（炉体）
３  内部チャンバ
５  昇降軸（移動手段）
６  るつぼ（原料収納容器）
７  リザーバ
11ａ〜11ｄ  ヒータ
12ａ〜12ｃ  ヒータ間断熱材
【図１】
0003881052.tif 000002
【図２】
0003881052.tif 000003