[发明专利]坩埚以及使用了该坩埚的单晶蓝宝石的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及坩埚以及使用了该坩埚的单晶蓝宝石的制造方法，更特定地，涉及钼 或其合金制的坩埚以及使用了该坩埚的单晶蓝宝石的制造方法。

背景技术

当前，关于坩埚，在日本特开昭64―42388号公报(专利文献1)中，公开有硅单晶提 拉装置用石英坩埚。

另外，在日本特开2002―170780号公报(专利文献2)中，公开有坩埚以及使用了该 坩埚的多晶硅的生长方法。

专利文献1：日本特开昭64―42388号公报

专利文献2：日本特开2002―170780号公报

发明内容

钼坩埚使用于蓝宝石单晶生长。即使至坩埚内容积极限为止填充原料氧化铝，熔 解、凝固后的蓝宝石晶锭体积也会减少至坩埚的内容积的50％左右。为了从晶锭以高数量 产出率制造单晶蓝宝石晶圆，优选制造体积大的晶锭。

在单晶生长中使用的氧化铝原料是直径几mm左右的粒状或从几mm至十几mm大小 的块状，在向坩埚内填充时会产生大的空隙。该空隙阻碍坩埚内容积的有效利用是显而易 见的，各晶体制造商进行增大坩埚内容积的研究。在现有技术的专利文献1以及2均是关于 硅晶体(单晶以及多晶)的发明内容，对于坩埚内容积的有效利用进行认真研究，公开了遮 盖物或上部坩埚等辅助工具。

在专利文献1中公开了成为遮盖物的陶瓷制(碳、碳化硅、石英等)的原料填充辅助 工具。在遮盖物下部设置凸缘构造，并且在作为坩埚主体的下部坩埚的上缘部也设置凸缘， 将两者以卡口方式可自由装卸地紧固。

上述的凸缘构造是通过对较厚的构件或部件进行利用刀具实现的切削加工而形 成，对于较薄的材料不适合。另外，蓝宝石熔融是在超过2050℃的超高温下进行，因此陶瓷 在耐久性能方面存在担忧。

在专利文献2中，公开了石墨制的原料保持坩埚。该发明内容所涉及的连接构造的 一个例子是使原料保持坩埚的下端外周部在作为坩埚主体的下部坩埚上缘部内周侧以裙 状下垂而嵌入的简便的方式。

作为其他一个例子，将原料保持坩埚载置在作为坩埚主体的下部坩埚上，这也是 简便的方式。研究在原料保持坩埚的下端部雕刻出П字状的槽，嵌入至下部坩埚上缘部。

将原料保持坩埚下端部嵌入至下部坩埚内周侧的方式有可能由于高温加热时的 热膨胀而发生固接或产生裂缝，在姿势的稳定性方面也存在担忧。

在原料保持坩埚的下端部雕刻П字状的槽的加工需要利用刀具实现的切削加工， 对于厚度几mm左右的较薄的坩埚不适合。

因此，本发明就是为了解决如上述的课题而提出的，其目的在于提供一种钼或其 合金制的坩埚，该坩埚能够高效地制造大的单晶蓝宝石。

本发明的坩埚是钼或其合金制的坩埚，具有：有底圆筒形状的下部坩埚，其设置有 开口；以及上部坩埚，其与开口嵌合，上部坩埚通过将钼或其合金制的板材弯曲并将板材的 两端部接合而形成。

本发明的坩埚是钼或其合金制的坩埚，具有：有底圆筒形状的下部坩埚，其设置有 开口；上部坩埚，其与开口嵌合，上部坩埚通过钼或其合金制的板材无接缝地在周方向上连 续而形成。

发明的效果

根据本发明，能够提供坩埚以及使用了该坩埚的单晶蓝宝石的制造方法，其能够 稳定地制作大的单晶蓝宝石晶锭。

附图说明

图1的按照实施方式1的坩埚的俯视图。

图2是沿图1中的Ⅱ－Ⅱ线的剖视图。

图3是按照实施方式1的坩埚的斜视图。

图4是按照实施方式2的坩埚的俯视图。

图5是沿图4中的Ⅴ－Ⅴ线的剖视图。

图6是沿图5中的Ⅵ－Ⅵ线的剖视图。

图7是按照实施方式2的坩埚的斜视图。

图8是按照实施方式3的坩埚的俯视图。

图9是沿图8中的Ⅸ－Ⅸ线的剖视图。

图10是按照实施方式3的坩埚的斜视图。

图11是按照实施方式4的坩埚的俯视图。

图12是沿图11中的ⅩⅡ－ⅩⅡ线的剖视图。

图13是沿图12中的ⅩⅢ－ⅩⅢ线的剖视图。

图14是按照实施方式4的坩埚的斜视图。

图15是按照实施方式5的坩埚的俯视图。

图16是沿图15中的ⅩⅥ－ⅩⅥ线的剖视图。

图17是按照实施方式5的坩埚的斜视图。