JP2620999B2 - 単結晶引上装置 - Google Patents
単結晶引上装置Info
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- JP2620999B2 JP2620999B2 JP3298028A JP29802891A JP2620999B2 JP 2620999 B2 JP2620999 B2 JP 2620999B2 JP 3298028 A JP3298028 A JP 3298028A JP 29802891 A JP29802891 A JP 29802891A JP 2620999 B2 JP2620999 B2 JP 2620999B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＺ法（Ｃｚｏｃｈｒ
ａｌｓｋｉ法）によって多結晶融液から単結晶を引き上
げるための単結晶引上装置に関する。
ａｌｓｋｉ法）によって多結晶融液から単結晶を引き上
げるための単結晶引上装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】斯かる単結晶引上装置はチャンバー内に
石英ルツボ、ヒーター等を収納して構成され、該単結晶
引上装置においては、石英ルツボに供給されたシリコン
等の多結晶原料はヒーターによって加熱されて溶融し、
石英ルツボ内には多結晶融液（以下、メルトと称す）が
収容される。そして、このメルトに、ワイヤー等の上軸
の下端に取り付けられた種結晶を浸漬し、該上軸を回転
させながらこれを所定の速度で引き上げれば、種結晶の
先に単結晶を成長させることができる。
石英ルツボ、ヒーター等を収納して構成され、該単結晶
引上装置においては、石英ルツボに供給されたシリコン
等の多結晶原料はヒーターによって加熱されて溶融し、
石英ルツボ内には多結晶融液（以下、メルトと称す）が
収容される。そして、このメルトに、ワイヤー等の上軸
の下端に取り付けられた種結晶を浸漬し、該上軸を回転
させながらこれを所定の速度で引き上げれば、種結晶の
先に単結晶を成長させることができる。
【０００３】ところで、上述のＣＺ法による単結晶の育
成においては、ドーパントの偏析現象によって単結晶中
の抵抗率が単結晶の引き上げと共に次第に低下して歩留
りが悪くなるため、石英ルツボ内に円筒状の内ルツボを
設けて二重構造とし、内ルツボの外側に適当量の粒状原
料を供給する二重ルツボ法が採られている。
成においては、ドーパントの偏析現象によって単結晶中
の抵抗率が単結晶の引き上げと共に次第に低下して歩留
りが悪くなるため、石英ルツボ内に円筒状の内ルツボを
設けて二重構造とし、内ルツボの外側に適当量の粒状原
料を供給する二重ルツボ法が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の二重ルツボ法においては、内ルツボは石英ルツボに
溶着等されて固定され、石英ルツボに対して不動であ
り、常にメルト中に浸っているため、熱変形量が大き
く、その材料費及び加工費も高くなるという問題があ
る。
来の二重ルツボ法においては、内ルツボは石英ルツボに
溶着等されて固定され、石英ルツボに対して不動であ
り、常にメルト中に浸っているため、熱変形量が大き
く、その材料費及び加工費も高くなるという問題があ
る。
【０００５】又、従来の単結晶引上装置の構造では、メ
ルトからの熱がチャンバー内に直接逃げてしまい、内ル
ツボとメルト表面の界面が冷えてそこからメルトの固化
が発生し易く、単結晶の育成速度を上げることができな
い他、メルト表面から蒸発するＳｉＯがチャンバーに付
着して結晶の有転位化を引き起こすという問題があっ
た。
ルトからの熱がチャンバー内に直接逃げてしまい、内ル
ツボとメルト表面の界面が冷えてそこからメルトの固化
が発生し易く、単結晶の育成速度を上げることができな
い他、メルト表面から蒸発するＳｉＯがチャンバーに付
着して結晶の有転位化を引き起こすという問題があっ
た。
【０００６】更に、単結晶中のドーパント濃度を一定に
保つために単結晶の引き上げと共にメルト量を減少させ
る所謂メルト量減少型の制御方式を採る場合には、メル
トのルツボとの接触面積が小さくなり、メルト量の減少
と共にルツボからメルトへの酸素の溶け込み量が減るた
め、単結晶中の酸素濃度が次第に下がるという問題もあ
った。
保つために単結晶の引き上げと共にメルト量を減少させ
る所謂メルト量減少型の制御方式を採る場合には、メル
トのルツボとの接触面積が小さくなり、メルト量の減少
と共にルツボからメルトへの酸素の溶け込み量が減るた
め、単結晶中の酸素濃度が次第に下がるという問題もあ
った。
【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、高品位な単結晶を効率良く得
ることができるとともに、ルツボの耐久性向上及びコス
トダウンを図ることができる単結晶引上装置を提供する
ことにある。
で、その目的とする処は、高品位な単結晶を効率良く得
ることができるとともに、ルツボの耐久性向上及びコス
トダウンを図ることができる単結晶引上装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、チャンバー内に石英ルツボ、ヒーター等を収納
して成り、石英ルツボに供給された多結晶原料をヒータ
ーによって加熱溶融し、石英ルツボ内に収容されたメル
トに種結晶を浸漬した後に引上げて該種結晶の先に単結
晶を成長させる単結晶引上装置において、前記チャンバ
ー内の上部からカーボン筒を上下動自在に吊り下げて該
カーボン筒内に不活性ガスを流下させ、該カーボン筒の
下端に、その外周に上方に向かって広がる傾斜面を有す
る熱遮蔽リングを取り付けてメルトの固化を防止し、該
熱遮蔽リングに筒状の石英隔壁を筒状保持具を介して保
持し、単結晶引上げ時に該石英隔壁を石英ルツボ内のメ
ルトに浸漬せしめ、粒状原料を石英ルツボ内の石英隔壁
の外部に連続的に供給することをその特徴とする。
発明は、チャンバー内に石英ルツボ、ヒーター等を収納
して成り、石英ルツボに供給された多結晶原料をヒータ
ーによって加熱溶融し、石英ルツボ内に収容されたメル
トに種結晶を浸漬した後に引上げて該種結晶の先に単結
晶を成長させる単結晶引上装置において、前記チャンバ
ー内の上部からカーボン筒を上下動自在に吊り下げて該
カーボン筒内に不活性ガスを流下させ、該カーボン筒の
下端に、その外周に上方に向かって広がる傾斜面を有す
る熱遮蔽リングを取り付けてメルトの固化を防止し、該
熱遮蔽リングに筒状の石英隔壁を筒状保持具を介して保
持し、単結晶引上げ時に該石英隔壁を石英ルツボ内のメ
ルトに浸漬せしめ、粒状原料を石英ルツボ内の石英隔壁
の外部に連続的に供給することをその特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明によれば、内ルツボを構成する石英隔壁
は単結晶引上げ時にメルト中に部分的に浸漬されるのみ
であるため、その長さは短くて済み、これの熱変形が小
さく抑えられて耐久性が高められるとともに、その材料
費及び加工費が低減される。この石英隔壁はカーボン筒
と共に上下動自在であるため、メルト量減少型の制御が
なされる場合には、石英ルツボ内のメルト量の減少と共
に該石英隔壁を下げてメルトへの浸漬深さを増大させれ
ば、メルトの、石英ルツボと石英隔壁との接触面積が略
一定に保たれ、メルト中の酸素濃度が略一定に保たれ
る。この石英隔壁は、石英ルツボの回転或いは熱対流に
よるメルト表面の石英ルツボ壁から結晶へ向かう流れを
阻止し、引上結晶の断面内の酸素濃度の均一化に役立
つ。又、熱遮蔽リングの傾斜面でメルトからの輻射熱を
反射させて石英隔壁とメルトの界面付近を加熱すること
によりメルトの固化を防止することができる。さらに、
筒状の石英隔壁を筒状保持具を介して熱遮蔽リングに保
持する構造となっているので、石英隔壁の取り付けを容
易に、かつ効率的に行うことができる。
は単結晶引上げ時にメルト中に部分的に浸漬されるのみ
であるため、その長さは短くて済み、これの熱変形が小
さく抑えられて耐久性が高められるとともに、その材料
費及び加工費が低減される。この石英隔壁はカーボン筒
と共に上下動自在であるため、メルト量減少型の制御が
なされる場合には、石英ルツボ内のメルト量の減少と共
に該石英隔壁を下げてメルトへの浸漬深さを増大させれ
ば、メルトの、石英ルツボと石英隔壁との接触面積が略
一定に保たれ、メルト中の酸素濃度が略一定に保たれ
る。この石英隔壁は、石英ルツボの回転或いは熱対流に
よるメルト表面の石英ルツボ壁から結晶へ向かう流れを
阻止し、引上結晶の断面内の酸素濃度の均一化に役立
つ。又、熱遮蔽リングの傾斜面でメルトからの輻射熱を
反射させて石英隔壁とメルトの界面付近を加熱すること
によりメルトの固化を防止することができる。さらに、
筒状の石英隔壁を筒状保持具を介して熱遮蔽リングに保
持する構造となっているので、石英隔壁の取り付けを容
易に、かつ効率的に行うことができる。
【００１０】更に、メルトからの輻射熱は熱遮蔽リング
の傾斜面で反射されて石英隔壁とメルトの界面付近を加
熱するため、メルトの固化が防がれ、単結晶の育成速度
を上げることができ、生産効率を高めることができる。
又、熱遮蔽リングの傾斜面は、メルト表面からの熱輻射
によって加熱され、その反射熱は筒状保持具と筒状の石
英隔壁の上部の冷却を妨げ、メルト表面から蒸発したＳ
ｉＯの析出を防止し、結晶引上中の結晶の乱れを防止す
る。尚、熱遮蔽リングの傾斜面の傾斜角としては、上記
輻射熱の反射による加熱効果を考慮すると、水平に対し
て３０°〜４５°であることが望ましい。
の傾斜面で反射されて石英隔壁とメルトの界面付近を加
熱するため、メルトの固化が防がれ、単結晶の育成速度
を上げることができ、生産効率を高めることができる。
又、熱遮蔽リングの傾斜面は、メルト表面からの熱輻射
によって加熱され、その反射熱は筒状保持具と筒状の石
英隔壁の上部の冷却を妨げ、メルト表面から蒸発したＳ
ｉＯの析出を防止し、結晶引上中の結晶の乱れを防止す
る。尚、熱遮蔽リングの傾斜面の傾斜角としては、上記
輻射熱の反射による加熱効果を考慮すると、水平に対し
て３０°〜４５°であることが望ましい。
【００１１】熱遮蔽リングの傾斜面の水平に対する上記
角度は、カーボン筒中を流下したＡｒガス等の不活性ガ
スがメルト表面に沿って流れ、更に筒状保持具のガス抜
き孔から流出するまでに、メルト表面から蒸発したＳｉ
Ｏの筒状保持具の特に内面、筒状石英ルツボの上部内面
等への析出を効果的に防止する上で望ましい値である。
勿論、メルト表面から蒸発したＳｉＯは、不活性ガス流
と共に筒状保持具のガス抜き孔よりチャンバー内の空間
に流出し、更に石英ルツボの外部、そして最終的には、
チャンバー外へ排出される。
角度は、カーボン筒中を流下したＡｒガス等の不活性ガ
スがメルト表面に沿って流れ、更に筒状保持具のガス抜
き孔から流出するまでに、メルト表面から蒸発したＳｉ
Ｏの筒状保持具の特に内面、筒状石英ルツボの上部内面
等への析出を効果的に防止する上で望ましい値である。
勿論、メルト表面から蒸発したＳｉＯは、不活性ガス流
と共に筒状保持具のガス抜き孔よりチャンバー内の空間
に流出し、更に石英ルツボの外部、そして最終的には、
チャンバー外へ排出される。
【００１２】本発明の熱遮蔽リング、筒状保持具及び石
英隔壁の構成では、これらの外側にはＳｉＯの析出は全
く起こらない。そして、このとき結晶の成長界面付近は
不活性ガスによって冷却され、その傾向は熱遮蔽リング
の断熱効果によって助長されるため、結晶の育成速度を
上げることができる。
英隔壁の構成では、これらの外側にはＳｉＯの析出は全
く起こらない。そして、このとき結晶の成長界面付近は
不活性ガスによって冷却され、その傾向は熱遮蔽リング
の断熱効果によって助長されるため、結晶の育成速度を
上げることができる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は本発明に係る単結晶引上装置要部の
縦断面図、図２は図１のＡ部拡大詳細図、同装置要部の
分解斜視図である。
縦断面図、図２は図１のＡ部拡大詳細図、同装置要部の
分解斜視図である。
【００１５】図１において、２はステンレス製のチャン
バーであって、これの内部には石英ルツボ３がシャフト
４上に取り付けられて収納されている。尚、シャフト４
は不図示の駆動手段によってその中心軸回りに回転駆動
される。
バーであって、これの内部には石英ルツボ３がシャフト
４上に取り付けられて収納されている。尚、シャフト４
は不図示の駆動手段によってその中心軸回りに回転駆動
される。
【００１６】又、上記チャンバー２内の前記石英ルツボ
３の周囲には、カーボン製の円筒状ヒーター５が配さ
れ、該ヒーター５の周囲には同じくカーボン製の断熱材
６が配されている。
３の周囲には、カーボン製の円筒状ヒーター５が配さ
れ、該ヒーター５の周囲には同じくカーボン製の断熱材
６が配されている。
【００１７】ところで、チャンバー２内の上部からはカ
ーボン製のパージチューブ７が上下動自在に吊り下げら
れており、該パージチューブ７のチャンバー２内に臨む
下端にはカーボン製の熱遮蔽リング８が保持されてい
る。又、この熱遮蔽リング８にはカーボン製の筒状保持
具９が螺着されており、この筒状保持具９には円筒状の
石英隔壁１０が保持されている。尚、パージチューブ７
は、これの上部に設けられた不図示の駆動手段によって
上下動せしめられる。
ーボン製のパージチューブ７が上下動自在に吊り下げら
れており、該パージチューブ７のチャンバー２内に臨む
下端にはカーボン製の熱遮蔽リング８が保持されてい
る。又、この熱遮蔽リング８にはカーボン製の筒状保持
具９が螺着されており、この筒状保持具９には円筒状の
石英隔壁１０が保持されている。尚、パージチューブ７
は、これの上部に設けられた不図示の駆動手段によって
上下動せしめられる。
【００１８】ここで、前記熱遮蔽リング８、筒状保持具
９及び石英隔壁１０の取付構造を図２及び図３に基づい
て説明する。
９及び石英隔壁１０の取付構造を図２及び図３に基づい
て説明する。
【００１９】図３に示すように、前記パージチューブ７
には大小２つの覗き窓７ａ，７ｂが形成されており、そ
の下部外周には３つの鍵状溝７ｃが形成されている。
尚、小さい覗き窓７ｂは単結晶の直径計測用イメージセ
ンサーのためのものである。
には大小２つの覗き窓７ａ，７ｂが形成されており、そ
の下部外周には３つの鍵状溝７ｃが形成されている。
尚、小さい覗き窓７ｂは単結晶の直径計測用イメージセ
ンサーのためのものである。
【００２０】熱遮蔽リング８は漏斗状の内リング８Ａと
外リング８Ｂとを組み合わせて構成され、外リング８Ｂ
の内周部に突設された３つの突起８ａ（図３参照）がパ
ージチューブ７に形成された前記鍵状溝７ｃに係合する
ことによって、該熱遮蔽リング８がパージチューブ７の
下端に保持される。
外リング８Ｂとを組み合わせて構成され、外リング８Ｂ
の内周部に突設された３つの突起８ａ（図３参照）がパ
ージチューブ７に形成された前記鍵状溝７ｃに係合する
ことによって、該熱遮蔽リング８がパージチューブ７の
下端に保持される。
【００２１】ところで、外リング８Ｂの外周には、上方
に向かって広がる傾斜面８ｂが形成されており、該傾斜
面８ｂは水平に対して所定角度θ（＝３０°〜４５°）
だけ傾斜している（図２参照）。そして、この傾斜面８
ｂの一部には突起８ｃが全周に亘って形成されており、
この突起８ｃに前記筒状保持具９が逆ネジの関係（石英
ルツボ３の回転方向に締まる関係）で螺着されている。
に向かって広がる傾斜面８ｂが形成されており、該傾斜
面８ｂは水平に対して所定角度θ（＝３０°〜４５°）
だけ傾斜している（図２参照）。そして、この傾斜面８
ｂの一部には突起８ｃが全周に亘って形成されており、
この突起８ｃに前記筒状保持具９が逆ネジの関係（石英
ルツボ３の回転方向に締まる関係）で螺着されている。
【００２２】又、筒状保持具９の周壁には計６つのガス
抜き孔９ａと鍵状溝９ｂが形成されており、６つのガス
抜き孔９ａの開口面積の総和Ｓは、
抜き孔９ａと鍵状溝９ｂが形成されており、６つのガス
抜き孔９ａの開口面積の総和Ｓは、
【００２３】
【数１】Ｓ＞＞π×Ｄ×ｈ ここに、π：円周率 Ｄ：熱遮蔽リングの内径 ｈ：熱遮蔽リングとメルト表面との距離 の関係が満足されるよう設定される。尚、本実施例で
は、前記熱遮蔽リング８と筒状保持具９の全表面にＳｉ
Ｃコート処理が施されている。
は、前記熱遮蔽リング８と筒状保持具９の全表面にＳｉ
Ｃコート処理が施されている。
【００２４】更に、前記石英隔壁１０の外周上部には６
つの突起１０ａが突設されており、これらの突起１０ａ
を筒状保持具９に形成された前記鍵状溝９ｂに係合させ
ることによって、石英隔壁１０が筒状保持具９に保持さ
れる。
つの突起１０ａが突設されており、これらの突起１０ａ
を筒状保持具９に形成された前記鍵状溝９ｂに係合させ
ることによって、石英隔壁１０が筒状保持具９に保持さ
れる。
【００２５】次に、本発明に係る単結晶引上装置１の作
用を説明する。
用を説明する。
【００２６】例えば、シリコン単結晶の引上げに際して
は、チャンバー２内がＡｒガス雰囲気下の減圧状態（例
えば、３０ｍｂａｒ）に保たれ、石英ルツボ３内には原
料供給管１１から粒状のポリシリコン１２が供給され、
石英ルツボ３内に供給されたポリシリコン１２はヒータ
ー５によって加熱されて溶融し、石英ルツボ３内にはメ
ルト１２Ａが収容される。
は、チャンバー２内がＡｒガス雰囲気下の減圧状態（例
えば、３０ｍｂａｒ）に保たれ、石英ルツボ３内には原
料供給管１１から粒状のポリシリコン１２が供給され、
石英ルツボ３内に供給されたポリシリコン１２はヒータ
ー５によって加熱されて溶融し、石英ルツボ３内にはメ
ルト１２Ａが収容される。
【００２７】次に、パージチューブ７が石英隔壁１０等
と共に一体的に下げられ、図１に示すように、石英隔壁
１０が石英ルツボ３内のメルト１２Ａの上部に部分的に
浸漬される。そして、パージチューブ７内に吊り下げら
れたワイヤー１３の下端に結着された種結晶１４が石英
ルツボ３内のメルト１２Ａに浸漬され、石英ルツボ３が
シャフト４によって図示矢印ＣＲ（時計方向）に回転駆
動されると同時に、種結晶１４も図示矢印ＳＲ方向（反
時計方向）に回転されながら所定の速度ＳＥで引き上げ
られると、種結晶１４には図示のように単結晶１５が成
長する。このとき、パージチューブ７内にはＡｒガスが
下方に向かって流され、Ａｒガスは筒状保持具９に形成
されたガス抜き孔９ａからチャンバー２内に流出し、メ
ルト１２Ａの表面から蒸発したＳｉＯと共にチャンバー
２外へ排出される。このように、パージチューブ７内に
Ａｒガスを流すと、ＳｉＯがチャンバー２外へ有効に排
出されるため、ＳｉＯによる単結晶１５の有転位化が防
がれる他、単結晶１５の成長界面付近はＡｒガスによっ
て強制的に冷却されるため、メルト１２Ａの温度を低下
させることなく単結晶１５の育成速度（引上げ速度）Ｓ
Ｅを上げることができる。尚、ガス抜き孔９ａの開口面
積の総和Ｓは前述のように設定されているため、石英隔
壁１０をメルト１２Ａ中に浸漬させない状態（図１にお
いて石英隔壁１０を取り除いた状態）におけるＡｒガス
の流れが現出され、Ａｒガスはガス抜き孔９ａを抵抗な
くスムーズに通過する。
と共に一体的に下げられ、図１に示すように、石英隔壁
１０が石英ルツボ３内のメルト１２Ａの上部に部分的に
浸漬される。そして、パージチューブ７内に吊り下げら
れたワイヤー１３の下端に結着された種結晶１４が石英
ルツボ３内のメルト１２Ａに浸漬され、石英ルツボ３が
シャフト４によって図示矢印ＣＲ（時計方向）に回転駆
動されると同時に、種結晶１４も図示矢印ＳＲ方向（反
時計方向）に回転されながら所定の速度ＳＥで引き上げ
られると、種結晶１４には図示のように単結晶１５が成
長する。このとき、パージチューブ７内にはＡｒガスが
下方に向かって流され、Ａｒガスは筒状保持具９に形成
されたガス抜き孔９ａからチャンバー２内に流出し、メ
ルト１２Ａの表面から蒸発したＳｉＯと共にチャンバー
２外へ排出される。このように、パージチューブ７内に
Ａｒガスを流すと、ＳｉＯがチャンバー２外へ有効に排
出されるため、ＳｉＯによる単結晶１５の有転位化が防
がれる他、単結晶１５の成長界面付近はＡｒガスによっ
て強制的に冷却されるため、メルト１２Ａの温度を低下
させることなく単結晶１５の育成速度（引上げ速度）Ｓ
Ｅを上げることができる。尚、ガス抜き孔９ａの開口面
積の総和Ｓは前述のように設定されているため、石英隔
壁１０をメルト１２Ａ中に浸漬させない状態（図１にお
いて石英隔壁１０を取り除いた状態）におけるＡｒガス
の流れが現出され、Ａｒガスはガス抜き孔９ａを抵抗な
くスムーズに通過する。
【００２８】又、メルト１２Ａからの輻射熱は熱遮蔽リ
ング８の傾斜面８ｂで反射されて石英隔壁１０とメルト
１２Ａの界面付近を加熱するため、メルト１２Ａの固化
が防がれ、この結果、単結晶１５の育成速度（引上げ速
度）ＳＥを高めて生産効率の向上図ることができる。
尚、熱遮蔽リング８と筒状保持具９は常に１４００℃以
上の超高温に晒されるが、これらは前述のようにその全
表面にＳｉＣコート処理が施されているため、超高温で
の強度が高められ、これらが劣化してカーボンが落下す
ることがなく、カーボンによって単結晶１５の育成が阻
害されることがない。
ング８の傾斜面８ｂで反射されて石英隔壁１０とメルト
１２Ａの界面付近を加熱するため、メルト１２Ａの固化
が防がれ、この結果、単結晶１５の育成速度（引上げ速
度）ＳＥを高めて生産効率の向上図ることができる。
尚、熱遮蔽リング８と筒状保持具９は常に１４００℃以
上の超高温に晒されるが、これらは前述のようにその全
表面にＳｉＣコート処理が施されているため、超高温で
の強度が高められ、これらが劣化してカーボンが落下す
ることがなく、カーボンによって単結晶１５の育成が阻
害されることがない。
【００２９】更に、内ルツボを構成する石英隔壁１０は
メルト１２Ａ中に部分的に浸漬されるのみであるため、
その長さは短くて済み（本実施例における長さは５ｃｍ
程度である）、これの熱変形が小さく抑えられて耐久性
が高められるとともに、その材料費及び加工費が低減さ
れる。又、この石英隔壁１０はパージチューブ７と共に
上下動自在であるため、メルト量減少型の制御がなされ
る場合には、石英ルツボ３内のメルト１２Ａの減少と共
に該石英隔壁１０を下げれば、メルト１２Ａの石英ルツ
ボ３と石英隔壁１０との接触面積が略一定に保たれ、メ
ルト１２Ａ中の酸素濃度が略一定に保たれる。
メルト１２Ａ中に部分的に浸漬されるのみであるため、
その長さは短くて済み（本実施例における長さは５ｃｍ
程度である）、これの熱変形が小さく抑えられて耐久性
が高められるとともに、その材料費及び加工費が低減さ
れる。又、この石英隔壁１０はパージチューブ７と共に
上下動自在であるため、メルト量減少型の制御がなされ
る場合には、石英ルツボ３内のメルト１２Ａの減少と共
に該石英隔壁１０を下げれば、メルト１２Ａの石英ルツ
ボ３と石英隔壁１０との接触面積が略一定に保たれ、メ
ルト１２Ａ中の酸素濃度が略一定に保たれる。
【００３０】又、単結晶１５の引上げ中はポリシリコン
１２が石英ルツボ３に連続的に供給されるが、このポリ
シリコン１２は石英隔壁１０の外側に供給されるため、
ポリシリコン１２のメルト１２Ａへの落下時にこれが単
結晶１５に付着することがなく、又、石英隔壁１０のメ
ルト１２Ａ内への浸漬によってメルト１２Ａ表面の単結
晶１５方向へ向かう表面対流が抑制されるため、ポリシ
リコン１２の安定した連続的な供給が可能となり、単結
晶１５の抵抗率はその成長軸方向に均一なものとなる。
１２が石英ルツボ３に連続的に供給されるが、このポリ
シリコン１２は石英隔壁１０の外側に供給されるため、
ポリシリコン１２のメルト１２Ａへの落下時にこれが単
結晶１５に付着することがなく、又、石英隔壁１０のメ
ルト１２Ａ内への浸漬によってメルト１２Ａ表面の単結
晶１５方向へ向かう表面対流が抑制されるため、ポリシ
リコン１２の安定した連続的な供給が可能となり、単結
晶１５の抵抗率はその成長軸方向に均一なものとなる。
【００３１】その他、本実施例では、前述のように筒状
保持具９は熱遮蔽リング８に対して逆ネジの関係で螺着
されているため、万一、メルト１２Ａの固化が生じたと
しても、筒状保持具９と石英隔壁１０が外れて落下する
ようなことがなく、安全である。
保持具９は熱遮蔽リング８に対して逆ネジの関係で螺着
されているため、万一、メルト１２Ａの固化が生じたと
しても、筒状保持具９と石英隔壁１０が外れて落下する
ようなことがなく、安全である。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明で明らかの如く、本発明によ
れば、内ルツボを構成する石英隔壁は単結晶引上げ時に
メルト中に部分的に浸漬されるのみであるため、その長
さは短くて済み、耐久性が高められるとともに、安価に
提供することができる。また、この石英隔壁を石英ルツ
ボ内のメルト量の減少と共に下げることにより、メルト
中の酸素濃度が略一定に保たれ、引上結晶の断面内酸素
濃度が均一化される。さらに、熱遮蔽リングの輻射熱反
射作用によって、石英隔壁とメルトの界面付近を加熱す
ることでメルトの固化を防止することができる。さら
に、筒状の石英隔壁を筒状保持具を介して熱遮蔽リング
に保持する構造となっているので、石英隔壁の取り付け
を容易に、かつ効率的に行うことができる。
れば、内ルツボを構成する石英隔壁は単結晶引上げ時に
メルト中に部分的に浸漬されるのみであるため、その長
さは短くて済み、耐久性が高められるとともに、安価に
提供することができる。また、この石英隔壁を石英ルツ
ボ内のメルト量の減少と共に下げることにより、メルト
中の酸素濃度が略一定に保たれ、引上結晶の断面内酸素
濃度が均一化される。さらに、熱遮蔽リングの輻射熱反
射作用によって、石英隔壁とメルトの界面付近を加熱す
ることでメルトの固化を防止することができる。さら
に、筒状の石英隔壁を筒状保持具を介して熱遮蔽リング
に保持する構造となっているので、石英隔壁の取り付け
を容易に、かつ効率的に行うことができる。
【図１】本発明に係る単結晶引上装置要部の縦断面図で
ある。
ある。
【図２】図１のＡ部拡大詳細図である。
【図３】本発明に係る単結晶引上装置要部の分解斜視図
である。
である。
１ 単結晶引上装置 ２ チャンバー ３ 石英ルツボ ５ ヒーター ７ パージチューブ ８ 熱遮蔽リング ８ｂ 傾斜面 ９ 筒状保持具 １０ 石英隔壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−159985（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−65086（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−72984（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−135975（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】 チャンバー内に石英ルツボ、ヒーター等
を収納して成り、石英ルツボに供給された多結晶原料を
ヒーターによって加熱溶融し、石英ルツボ内に収容され
たメルトに種結晶を浸漬した後に引上げて該種結晶の先
に単結晶を成長させる単結晶引上装置において、前記チ
ャンバー内の上部からカーボン筒を上下動自在に吊り下
げて該カーボン筒内に不活性ガスを流下させ、該カーボ
ン筒の下端に、その外周に上方に向かって広がる傾斜面
を有する熱遮蔽リングを取り付けてメルトの固化を防止
し、該熱遮蔽リングに筒状の石英隔壁を筒状保持具を介
して保持し、単結晶引上げ時に該石英隔壁を石英ルツボ
内のメルトに浸漬せしめ、粒状原料を石英ルツボ内の石
英隔壁の外部に連続的に供給することを特徴とする単結
晶引上装置。 - 【請求項２】 前記熱遮蔽リングの傾斜面は、水平に対
して３０゜〜４５゜傾斜していることを特徴とする請求
項１記載の単結晶引上装置。 - 【請求項３】 前記筒状保持具の周壁には複数のガス抜
き孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載の
単結晶引上装置。 - 【請求項４】 前記筒状保持具の周壁には複数のガス抜
き孔が形成され、該ガス抜き孔の開口面積の総和Ｓは、 を満足することを特徴とする請求項１記載の単結晶引上
装置。 - 【請求項５】 前記熱遮蔽リングと筒状保持具の全表面
は、ＳｉＣコート処理が施されていることを特徴とする
請求項１記載の単結晶引上装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298028A JP2620999B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 単結晶引上装置 |
| US07/961,764 US5373805A (en) | 1991-10-17 | 1992-10-15 | Single crystal pulling apparatus |
| DE69201292T DE69201292T2 (de) | 1991-10-17 | 1992-10-16 | Vorrichtung zur Einkristallziehung. |
| EP92309452A EP0538048B1 (en) | 1991-10-17 | 1992-10-16 | A single crystal pulling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298028A JP2620999B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 単結晶引上装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05105578A JPH05105578A (ja) | 1993-04-27 |
| JP2620999B2 true JP2620999B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=17854182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3298028A Expired - Lifetime JP2620999B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2620999B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5972106A (en) * | 1995-12-08 | 1999-10-26 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Device and method for producing single crystal |
| JP5226496B2 (ja) * | 2008-12-17 | 2013-07-03 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | シリコン単結晶引上装置 |
| US20150068444A1 (en) * | 2012-04-26 | 2015-03-12 | Kyocera Corporation | Holder, crystal growing method, and crystal growing apparatus |
| JP5904079B2 (ja) | 2012-10-03 | 2016-04-13 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶育成装置及びシリコン単結晶育成方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0523580Y2 (ja) * | 1987-02-27 | 1993-06-16 | ||
| JPH0639351B2 (ja) * | 1987-09-05 | 1994-05-25 | 信越半導体株式会社 | 単結晶棒の製造装置及び方法 |
| JPH0639352B2 (ja) * | 1987-09-11 | 1994-05-25 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造装置 |
| JPH03159985A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-09 | Osaka Titanium Co Ltd | 単結晶製造方法 |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP3298028A patent/JP2620999B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05105578A (ja) | 1993-04-27 |
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