本发明专利技术提供一种结晶制造方法，其中，首先，将具备前端变细的前端部(1A)的原料(1)配置于结晶生长区域(2U)的上方；接着，将前端部(1A)的侧面在维持前端部(1A)的形状的同时利用向斜上方行进的辐射热选择性地加热使其熔融，从该侧面熔融的材料将前端部(1A)的侧面和结晶生长区域(2U)的上表面物理连接。在结晶制造装置中，原料熔融用辐射热是从电阻加热器(R)放射的。射的。射的。
【技术实现步骤摘要】
结晶制造方法、结晶制造装置及单晶
[0001]本公开涉及结晶制造方法、结晶制造装置及单晶。
技术介绍
[0002]专利文献1公开了一种用于制造半导体硅(Si)的FZ(浮区)法。FZ法通过由高频(RF)加热器形成的磁场，使电流在原料的表面流通，使原料熔融。熔融的Si具有导电性，因此，除表面张力外，还能通过电磁场的约束力保持。因此，如果使用高频加热方式的FZ法，则能够制造具有φ6英寸(200mm)的尺寸的Si单晶(参照非专利文献1)。使用FZ法形成的单晶Si能够用于要求高纯度、高品质的高耐压元件。
[0003]专利文献2公开了一种用于制造氧化镓(Ga2O3)的单晶的FZ法。镓氧化物(Ga2O3等)作为新的半导体材料备受关注。Ga2O3的能量带隙大于Si，大于碳化硅(SiC)，大于氮化镓(GaN)。因此，期待使用Ga2O3的电子器件具有高耐压、高输出、低损失、耐高温性的特性。Ga2O3具有α、β、γ、δ、ε、κ等结晶结构。在这些结晶结构中，β
‑
Ga2O3具备具有单斜晶系β相的结晶结构，具备约4.8eV的能量带隙。β
‑
Ga2O3的熔点约为1800℃。非专利文献2及非专利文献3公开了一种使用FZ法的β
‑
Ga2O3单晶的制造方法，结晶的直径φ约为1英寸(约2.5cm)。
[0004]专利文献3公开了一种垂直布里奇曼(VB)(Vertical Bridgman method)法。VB法使用坩锅。在使用坩锅的结晶制造方法中，已知EFG(Edge
‑<br/>defined Film
‑
fed Growth)法、Cz(提拉)法等。坩锅例如可以由添加了铑(Rh)的铂(Pt)形成。坩锅的构成材料(例：Rh)作为掺杂剂有时会对半导体特性造成影响。此外，非专利文献4公开了添加了Rh的铂的特性。
[0005]专利文献1：日本专利2833432号公报
[0006]专利文献2：日本专利3679097号公报
[0007]专利文献3：日本特开2017
‑
193466号公报
[0008]非专利文献1：“Reduced radial resistivity variation of FZ Si wafers with AdvancedNTD”，Journal of Crystal Growth，2019年，Vol.512，p.65
‑
p.68
[0009]非专利文献2：“β
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Ga2O3and single
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crystal phosphors for high
‑
brightness white LEDs&LDs,andβ
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Ga2O3 potential fornext generation of power devices”，Proc.of SPIEVol.8987,Oxide
‑
based Materials and Devices V，2014年，Vol.89871，p.89871U1
‑
89871U12
[0010]非专利文献3：“Large
‑
sizeβ
‑
Ga2O3 single crystals and wafers”，Journal of Crystal Growth，2004年，Vol.270,Issues 3
‑
4,p.420
‑
p.426
[0011]非专利文献4：“Thermal Expansion of Rhodium
‑
Platinum Alloys”，Platinum Metals Rev.，1960年，Vol.4,(4),p.138
‑
p.140
技术实现思路
[0012]但是，根据使用RF加热器等的以往的镓氧化物等的制造方法，能制造的单晶的尺寸小。寻求一种具有大尺寸的单晶、能制造这种单晶的结晶制造方法、结晶制造装置。
[0013]本公开的结晶制造方法具备：将具备前端变细的前端部的原料配置于结晶生长区域的上方的工序；和，将所述前端部的侧面在维持所述前端部的形状的同时利用向斜上方行进的辐射热选择性地加热使其熔融，从所述侧面熔融的材料将所述前端部的所述侧面和所述结晶生长区域的上表面物理连接的工序。RF加热器不仅使材料发热，也对熔融的材料施加电磁场形成的约束力。另一方面，在将辐射热选择性地向前端部的侧面照射而将材料熔融的情况下，这种约束力被抑制，能够使所制造的单晶的尺寸增大。
[0014]本公开的结晶制造装置具备执行这种工序的单元。本公开的结晶制造装置具备：将具备前端变细的前端部的原料配置于结晶生长区域的上方的单元；和，将所述前端部的侧面在维持所述前端部的形状的同时利用向斜上方行进的辐射热选择性地加热使其熔融，从所述侧面熔融的材料将所述前端部的所述侧面和所述结晶生长区域的上表面物理连接的单元。本公开的结晶制造装置具备：支承体，其支承具有前端变细的前端部的原料；电阻加热器，其产生向斜上方行进的原料熔融用的辐射热；和热遮蔽体，其配置于所述电阻加热器的下方。
[0015]本公开的单晶为由这种方式制造的单晶。本公开的单晶是通过以下方式形成于所述结晶生长区域上的单晶：将具备前端变细的前端部的原料配置于结晶生长区域的上方，将所述前端部的侧面在维持所述前端部的形状的同时利用向斜上方行进的辐射热选择性地加热使其熔融，从所述侧面熔融的材料将所述前端部的所述侧面和所述结晶生长区域的上表面物理连接。根据该结晶制造装置，能够使所制造的单晶的尺寸增大。
[0016]根据本公开的结晶制造方法及结晶制造装置，能够制造具有大尺寸的单晶。
附图说明
[0017]图1是表示实施方式的结晶制造装置的纵剖面结构和系统的图。
[0018]图2是表示原料的前端部周边的纵剖面结构的图。
[0019]图3是包含电阻加热器组、反射体及热遮蔽体的加热装置的分解立体图。
[0020]图4是电阻加热器的俯视图。
[0021]图5是电阻加热器的侧视图。
[0022]图6是用于说明电阻加热器和反射体的位置关系的图。
[0023]图7是用于说明电阻加热器和反射体的位置关系的图。
[0024]图8是其它形状的反射体的立体图。
[0025]图9是表示电阻加热器的电连接例的电路图。
[0026]图10是表示具有冷却结构的加热装置的纵剖面结构的图。
[0027]图11是将原料吊起而表示支承体的结构例的图。
[0028]图12是控制系统的框图。
具体实施方式
[0029]下面，参照附图对各种例示性实施方式进行详细说明。此外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的符号，省略重复的说明。
[0030]图1是表示实施方式的结晶制造装置100的纵本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种结晶制造方法，其中，所述结晶制造方法具备：将具备前端变细的前端部的原料配置于结晶生长区域的上方的工序；和将所述前端部的侧面在维持所述前端部的形状的同时利用向斜上方行进的辐射热选择性地加热使其熔融，从所述侧面熔融的材料将所述前端部的所述侧面和所述结晶生长区域的上表面物理连接的工序。2.根据权利要求1所述的结晶制造方法，其中，在所述原料的包含中心轴的垂直截面内，所述前端部的所述侧面和位于该侧面的上方的水平面所形成的锐角处于30度～60度的范围内。3.根据权利要求1所述的结晶制造方法，其中，在所述原料的包含中心轴的垂直截面内，所述前端部的所述侧面和位于该侧面的上方的水平面所形成的锐角处于40度～50度的范围内。4.根据权利要求1所述的结晶制造方法，其中，向斜上方行进的所述辐射热是从配置于所述前端部和所述结晶生长区域之间的电阻加热器放射的。5.根据权利要求4所述的结晶制造方法，其中，关于向斜上方行进的所述辐射热，从所述电阻加热器朝向下方放射的辐射热包含由反射体反射的辐射热。6.根据权利要求5所述的结晶制造方法，其中，所述反射体的内侧面包括环形状，所述环形状包含多个沿着该反射体的周向连续的凹面。7.根据权利要求5所述的结晶制造方法，其中，所述反射体具有反射体用开口，经由该反射体用开口检测所述原料的信息。8.根据权利要求4所述的结晶制造方法，其中，从所述电阻加热器朝向下方放射的辐射热被配置于所述电阻加热器和所述结晶生长区域之间的热遮蔽体遮蔽。9.根据权利要求1所述的结晶制造方法，其中，在结晶生长期间内，使...
【专利技术属性】
技术研发人员：川崎克己，有马润，藤田实，平林润，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：
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