JP3428626B2 - シリコン単結晶の引上げ装置及びその引上げ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン単結晶棒
を引上げて育成するシリコン単結晶の引上げ装置及びそ
の引上げ方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリコン単結晶棒を育成する方法として
るつぼ内のシリコン融液から半導体用の高純度シリコン
単結晶棒を成長させるチョクラルスキー法（以下、ＣＺ
法という）が知られている。このＣＺ方法では、石英る
つぼの周囲に設けられたカーボンヒータにより石英るつ
ぼ内のシリコン融液を加熱して所定温度に維持し、ミラ
ーエッチングされた種結晶をシリコン融液に接触させ、
種結晶を引上げてシリコン単結晶棒を育成するものであ
る。このシリコン単結晶棒の育成方法では、種結晶を引
上げてシリコン融液から種絞り部を作製した後、目的と
するシリコン単結晶棒の直径まで結晶を徐々に太らせて
肩部を形成し、その後更に引上げてシリコン単結晶棒の
直胴部を形成するようになっている。

【０００３】このＣＺ方法におけるシリコン単結晶棒の
品質及び生産性を向上させるために、従来この種の装置
には、チャンバ内に設けられたシリコン融液を貯留する
石英るつぼを上昇又は下降させるるつぼ昇降手段と、シ
リコン融液から成長するシリコン単結晶棒を包囲する筒
状の熱遮蔽部材とを備えたものが知られている。るつぼ
昇降手段は、石英るつぼを上昇させることによりシリコ
ン単結晶棒の引上げに伴うシリコン融液表面の低下を防
止し、シリコン融液の表面を所定位置に維持して均一な
シリコン単結晶棒を得るようにするとともに、熱遮蔽部
材がシリコン単結晶棒を包囲して、シリコン融液の熱が
成長したシリコン単結晶棒に到達しないように遮蔽し、
シリコン単結晶棒の冷却速度を向上させて引上げ速度を
増大し、シリコン単結晶棒の生産性を向上するようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のシリコ
ン単結晶の引上げでは、熱遮蔽部材によるシリコン融液
の熱の遮蔽効果が乏しく、特にシリコン融液近傍におけ
るシリコン単結晶棒の冷却が十分でなかった。このた
め、シリコン単結晶棒の中心部の軸方向の固液界面近傍
における温度勾配が変動する不具合がある。一方、シリ
コン単結晶棒の大口径化が進むと、上記シリコン単結晶
棒の中心部の軸方向の温度勾配の変動は更に大きくなる
ことが予想される。このため、シリコン単結晶棒中に上
記温度勾配の変動に基づく熱的ストレスが発生する恐れ
があった。本発明の目的は、シリコン融液から引上げ中
のシリコン単結晶棒の中心部の軸方向の固液界面近傍に
おける温度勾配を均一にすることにより、シリコン単結
晶棒中の熱的ストレスの発生を抑制できるシリコン単結
晶の引上げ装置及びその引上げ方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、チャンバ１１内に設けられシリコン
融液１２が貯留された石英るつぼ１３と、石英るつぼ１
３の外周面を包囲しシリコン融液１２を加熱するヒータ
１８と、シリコン融液１２から引上げられるシリコン単
結晶棒２５の外周面を包囲しかつ下端がシリコン融液１
２表面から間隔をあけて上方に位置するように構成され
ヒータ１８からの輻射熱を遮る熱遮蔽部材２６とを備え
たシリコン単結晶引上げ装置の改良である。その特徴あ
る構成は、下方に向うに従って開口径が小さくなるよう
に下向きに傾斜したコーン状の放熱抑制部２６ｃが熱遮
蔽部材２６の下部に形成され、複数の熱輻射板２７がシ
リコン単結晶棒２５を包囲するように放熱抑制部２６ｃ
上に配置され、配置された複数の熱輻射板２７の外周部
が熱遮蔽部材２６にそれぞれ枢支され、複数の熱輻射板
２７をそれぞれ回転して複数の熱輻射板２７の放熱抑制
部２６ｃに対する角度θを変更する熱輻射板回転手段４
１を備えたところにある。

【０００６】この請求項１に記載されたシリコン単結晶
の引上げ装置では、放熱抑制部２６ｃ上に配置された複
数の熱輻射板２７はシリコン融液１２からの輻射熱若し
くはシリコン単結晶棒２５からの放熱を反射する。熱輻
射板２７は放熱抑制部２６ｃ上に倒伏するように回転す
ることにより、シリコン融液１２の熱がチャンバ１１内
に放散するのを防ぎ、放熱抑制部２６ｃとともに成長し
たシリコン単結晶棒２５の冷却を促進してシリコン単結
晶棒２５の軸方向の温度勾配を高く維持する。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、熱輻射板回転手段４１が、チャンバ１１の
上部に設けられた駆動ギヤと、チャンバ１１の上部に設
けられ駆動ギヤを駆動する駆動モータ４６と、チャンバ
１１の上部からチャンバ１１内に吊り下げられ駆動ギヤ
に歯合するラックギヤが周囲に形成された支持棒４２
と、支持棒４２の下端と熱輻射板２７を連結する連結ワ
イヤ４４とを有するシリコン単結晶の引上げ装置であ
る。この請求項２に記載されたシリコン単結晶の引上げ
装置では、ラックギヤに歯合する駆動ギヤの回転により
支持棒４２が昇降するため、容易に熱輻射板２７を回転
できる。

【０００８】請求項３に係る発明は、石英るつぼ１３に
貯留されたシリコン融液１２から成長するシリコン単結
晶棒２５を筒状の熱遮蔽部材２６と熱遮蔽部材２６の下
部に形成された下向きに傾斜したコーン状の放熱抑制部
２６ｃにより包囲し、シリコン単結晶棒２５を包囲する
ように複数の熱輻射板２７を放熱抑制部２６ｃ上に配置
し、複数の熱輻射板２７の外周部を熱遮蔽部材２６にそ
れぞれ枢支してシリコン単結晶棒２５を引上げる方法で
ある。その特徴ある点は、シリコン単結晶棒２５の肩部
２５ｂ形成時に複数の熱輻射板２７を肩部２５ｂから離
した位置に起立させ、シリコン単結晶棒２５の直胴部２
５ｃ形成時に複数の熱輻射板２７を起立した位置から回
転させて放熱抑制部２６ｃ上に倒伏させるところにあ
る。

【０００９】この請求項３に記載されたシリコン単結晶
の引上げ方法では、肩部２５ｂ形成時に複数の熱輻射板
２７を肩部２５ｂから離した位置に起立させることによ
り、シリコン融液１２の熱を形成途中の肩部２５ｂに積
極的に放散して速やかに肩部２５ｂの形成を行う。一
方、直胴部２５ｃ形成時には複数の熱輻射板２７を起立
した位置から回転させて放熱抑制部２６ｃ上に倒伏さ
せ、シリコン融液１２の熱が直胴部２５ｃに直接放散す
るのを防ぎ、熱遮蔽部材２６とともに成長したシリコン
単結晶棒２５の冷却を促進して、直胴部２５ｃ形成時の
シリコン単結晶棒２５の中心部の軸方向の温度勾配を肩
部２５ｂの形成時と同等に高く維持する。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１及び図２に示すように、シリコ
ン単結晶の引上げ装置１０のチャンバ１１内には、シリ
コン融液１２を貯留する石英るつぼ１３が設けられ、こ
の石英るつぼ１３の外面は黒鉛サセプタ１４により被覆
される。石英るつぼ１３の下面は上記黒鉛サセプタ１４
を介して支軸１６の上端に固定され、この支軸１６の下
部はるつぼ駆動手段１７に接続される。るつぼ駆動手段
１７は図示しないが石英るつぼ１３を回転させる第１回
転用モータと、石英るつぼ１３を昇降させる昇降用モー
タとを有し、これらのモータにより石英るつぼ１３が所
定の方向に回転し得るとともに、上下方向に移動可能と
なっている。石英るつぼ１３の外周面は石英るつぼ１３
から所定の間隔をあけてヒータ１８により包囲され、こ
のヒータ１８は保温筒１９により包囲される。ヒータ１
８は石英るつぼ１３に投入された高純度のシリコン多結
晶体を加熱・融解してシリコン融液にする。

【００１１】またチャンバ１１の上端には円筒状のケー
シング２１が接続される。このケーシング２１には引上
げ手段２２が設けられる。引上げ手段２２はケーシング
２１の上端部に水平状態で旋回可能に設けられた引上げ
ヘッド（図示せず）と、このヘッドを回転させる第２回
転用モータ（図示せず）と、ヘッドから石英るつぼ１３
の回転中心に向って垂下されたワイヤケーブル２３と、
上記ヘッド内に設けられワイヤケーブル２３を巻取り又
は繰出す引上げ用モータ（図示せず）とを有する。ワイ
ヤケーブル２３の下端にはシリコン融液１２に浸してシ
リコン単結晶棒２５を引上げるための種結晶２４が取付
けられる。

【００１２】またシリコン単結晶棒２５の外周面と石英
るつぼ１３の内周面との間にはシリコン単結晶棒２５の
外周面を包囲する熱遮蔽部材２６が設けられる。この熱
遮蔽部材２６は円筒状に形成されヒータ１８からの輻射
熱を遮る筒部２６ａと、この筒部２６ａの上縁に連設さ
れ外方に略水平方向に張り出すフランジ部２６ｂとを有
する。上記フランジ部２６ｂを保温筒１９上に載置する
ことにより、筒部２６ａの下縁がシリコン融液１２表面
から所定の距離だけ上方に位置するように熱遮蔽部材２
６がチャンバ１１内に固定される。

【００１３】更に、チャンバ１１にはこのチャンバ１１
のシリコン単結晶棒側に不活性ガスを供給しかつ上記不
活性ガスをチャンバ１１のるつぼ内周面側から排出する
ガス給排手段２８が接続される。ガス給排手段２８は一
端がケーシング２１の周壁に接続され他端が上記不活性
ガスを貯留するタンク（図示せず）に接続された供給パ
イプ２９と、一端がチャンバ１１の下壁に接続され他端
が真空ポンプ（図示せず）に接続された排出パイプ３０
とを有する。供給パイプ２９及び排出パイプ３０にはこ
れらのパイプ２９，３０を流れる不活性ガスの流量を調
整する第１及び第２流量調整弁３１，３２がそれぞれ設
けられる。

【００１４】熱遮蔽部材２６である筒部２６ａの下部に
は下方に向うに従って開口径が小さくなるように下向き
に傾斜したコーン状の放熱抑制部２６ｃが形成され、放
熱抑制部２６ｃには複数の熱輻射板２７がシリコン単結
晶棒２５を包囲するように配置される。図３に示すよう
に、本実施の形態における放熱抑制部２６ｃは筒部２６
ａに対して１２０゜下向きに傾斜して形成され、図４に
示すように、熱輻射板２７は６枚使用される。６枚の熱
輻射板２７はそれぞれカーボンにより作られ、シリコン
単結晶棒２５（図１）を中心として等角度に放熱抑制部
２６ｃ上に配置される。放熱抑制部２６ｃ上に配置され
た複数の熱輻射板２７の外周部は熱遮蔽部材２６である
筒部２６ａの下部にそれぞれ枢支される。

【００１５】６個の熱輻射板２７には後述する熱輻射板
回転手段４１（図１及び図２）の連結ワイヤ４４の一端
がそれぞれ接続され、このワイヤ４４が引張られること
により図３の破線矢印で示すように回転し、ワイヤ４４
が繰出されることにより図の実線矢印で示すように回転
して複数の熱輻射板２７の放熱抑制部２６ｃに対する角
度θを変更可能に構成される。熱輻射板２７はシリコン
融液１２からの放熱を反射し、熱輻射板２７は放熱抑制
部２６ｃ上に倒伏するように回転することにより、シリ
コン融液１２の熱がチャンバ１１内に放散するのを防ぐ
とともに、放熱抑制部２６ｃとともに成長したシリコン
単結晶棒２５の冷却を促進し、とくに直胴部２５ｃの形
成時（図１）におけるシリコン単結晶棒２５の軸方向の
温度勾配を肩部２５ｂの形成時（図２）と同等に高く維
持するようになっている。

【００１６】図１及び図２に戻って、チャンバ１１の上
部にはケーシング２１を挟むように一対の熱輻射板回転
手段４１が設けられる。熱輻射板回転手段４１はチャン
バ１１の上部に設けられた駆動ギヤと、チャンバ１１の
上部に設けられ駆動ギヤを駆動する駆動モータ４６と、
チャンバ１１の上部からチャンバ１１内に吊り下げられ
駆動ギヤに歯合するラックギヤが周囲に形成された支持
棒４２と、支持棒４２の下端と熱輻射板２７を連結する
連結ワイヤ４４とを有する。駆動ギヤはチャンバ１１の
上部に設けられたギヤボックス４３に内蔵され、連結ワ
イヤ４４は筒部２６ａの外側に設けられた転向ローラ２
６ｅ（図３）によりその方向を変化させて配索される。
熱輻射板回転手段４１は、駆動モータ４６による回転軸
４６ａの回転によりギヤボックス４３に内蔵された図示
しない駆動ギヤが回転し、支持棒４２を上下動させるこ
とにより連結ワイヤ４４を介して熱輻射板２７をそれぞ
れ回転し、図３の実線で示す状態から破線で示す状態ま
での間で複数の熱輻射板２７の放熱抑制部２６ｃに対す
る角度を変更可能に構成される。

【００１７】一方、引上げ手段２２における引上げ用モ
ータの出力軸（図示せず）にはロータリエンコーダ（図
示せず）が設けられ、るつぼ昇降手段１７には石英るつ
ぼ１３内のシリコン融液１２の重量を検出する重量セン
サ（図示せず）と、支軸１６の昇降位置を検出するリニ
ヤエンコーダ（図示せず）とが設けられる。ロータリエ
ンコーダ、重量センサ及びリニヤエンコーダの各検出出
力はコントローラ（図示せず）の制御入力に接続され、
コントローラの制御出力は引上げ手段２２の引上げ用モ
ータ、るつぼ昇降手段１７の昇降用モータ及び熱輻射板
回転手段４１の駆動モータ４６にそれぞれ接続される。
またコントローラにはメモリ（図示せず）が設けられ、
このメモリにはロータリエンコーダの検出出力に対する
ワイヤケーブル２３の巻取り長さ、即ちシリコン単結晶
棒２５の引上げ長さが第１マップとして記憶され、重量
センサの検出出力に対する石英るつぼ１３内のシリコン
融液１２の液面レベルが第２マップとして記憶される。
コントローラは重量センサの検出出力に基づいて石英る
つぼ１３内のシリコン融液１２の液面を常に一定のレベ
ルに保つように、るつぼ昇降手段１７の昇降用モータを
制御するとともに、複数の熱輻射板２７を回転させため
熱輻射板回転手段４１の駆動モータ４６を制御するよう
に構成される。

【００１８】このように構成された装置による本発明に
よるシリコン単結晶の引上げ方法を説明する。図２に示
すように、石英るつぼ１３に高純度のシリコン多結晶体
を投入し、カーボンヒータ１８によりこの高純度のシリ
コン多結晶体を加熱・融解してシリコン融液１２にす
る。このシリコン多結晶体の融解に際し、熱輻射板回転
手段４１は支持棒４２を上方に移動させて熱輻射板２７
を図３の破線矢印で示すよう回転させて破線で示すよう
に起立させる（θ＝０゜）。シリコン多結晶体が融解し
て石英るつぼ１３にシリコン融液１２が貯留した後、第
１及び第２流量調整弁３１，３２を開くことにより不活
性ガスをケーシング２１内に供給してシリコン融液１２
の表面から蒸発したガスをこの不活性ガスとともに排出
パイプ３０から排出させる。

【００１９】次に、引上げ手段の図示しない引上げ用モ
ータによりワイヤ１９を繰出して種結晶２４を降下さ
せ、種結晶２４の先端部をシリコン融液１２に接触させ
る。その後種結晶２４を徐々に引上げて種絞り部２５ａ
を形成した後、更に種結晶２４を引上げることにより種
絞り部２５ａの下部に先ず肩部２５ｂを育成させる。こ
の肩部２５ｂの形成時においても、熱輻射板回転手段４
１は複数の熱輻射板２７を肩部２５ｂから離した位置で
起立させる。このため、シリコン融液１２の熱は形成途
中の肩部２５ｂに積極的に放散されて、速やかに肩部２
５ｂの形成が行われる。

【００２０】肩部２５ｂが育成されたならば、図１に示
すように、更に種結晶２４を引上げることにより肩部２
５ｂの下方に直胴部２５ｃを形成する。この直胴部２５
ｃの形成に際し、熱輻射板回転手段４１は支持棒４２を
下方に移動させて複数の熱輻射板２７を図３の実線矢印
で示すように回転させ、図の一点鎖線で示す状態から実
線で示すようにその複数の熱輻射板２７を放熱抑制部２
６ｃ上に倒伏させる（θ＝１２０゜）。放熱抑制部２６
ｃ上に倒伏した複数の熱輻射板２７は、シリコン融液１
２の熱がチャンバ１１内に放散するのを防ぐとともに、
放熱抑制部２６ｃとともに成長したシリコン単結晶棒２
５の冷却を促進し、直胴部２５ｃの形成時におけるシリ
コン単結晶棒２５の軸方向の温度勾配を肩部２５ｂの形
成時（図２）と同等に高く維持する。なお、直胴部２５
ｃの育成に伴い、シリコン融液１２の表面は低下し、減
少する融液１２の量に応じて図示しない昇降用モータは
るつぼ１３を上昇させ、種結晶２４の引上げとともに低
下するシリコン融液１２の表面を所定位置に維持させ
る。

【００２１】

【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく
説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、内径が４００〜６００
ｍｍの石英るつぼ１３と、筒部２６ａの内径が３００〜
５００ｍｍ、高さが３００〜６００ｍｍの熱遮蔽部材２
６とを有するシリコン単結晶の引上げ装置１０の、その
筒部２６ａの下部にコーン状の放熱抑制部３１を形成し
た。この放熱抑制部３１に６個の熱輻射板２７を配置
し、それぞれの熱輻射板２７の外周部を熱遮蔽部材２６
にそれぞれ枢支した。輻射板２７には連結ワイヤ４４の
一端を接続して、連結ワイヤ４４の他端は熱輻射板回転
手段４１の支持棒４２の下端に接続した。この熱輻射板
２７は厚さ約５０〜８０ｍｍのカーボンにより作られた
ものを使用した。このように構成された引上げ装置１０
を実施例１とした。

【００２２】＜比較例１＞図示しないが熱輻射板２７を
設けないことを除いて、引上げ装置を上記実施例１と同
一に構成した。この引上げ装置を比較例１とした。

【００２３】＜比較試験及び評価＞実施例１及び比較例
１の各引上げ装置にて直胴部の直径３００〜３５０ｍｍ
のシリコン単結晶棒２５を引上げ速度０．１〜１．０ｍ
ｍ／分で引上げたときのシリコン単結晶棒２５の軸方向
の固液界面近傍における温度勾配を輻射伝熱を考慮した
熱伝導解析プログラムにてシミュレーション計算し、比
較を行った。シリコン単結晶棒２５の引上げ量は固化率
により表し、固化率は、引上げられたシリコン単結晶棒
２５の重量を石英るつぼ１３に当初貯留されたシリコン
融液１２の重量で除した値に１００を乗じた値として表
した。また、実施例１では、熱輻射板２７の放熱抑制部
２６ｃに対する角度をθ（図３）としたとき、固化率と
の関係で図５に示す角度（θ）で複数の熱輻射板２７を
放熱抑制部２６ｃ上に倒伏するように回転させた。この
結果を図６に示す。

【００２４】図６より明らかなように、比較例１ではシ
リコン単結晶棒２５の引上げ当初、シリコン単結晶棒２
５の軸方向の固液界面近傍における温度勾配が最大値を
示し、その後固化率が４３％の時点において最小値を示
し、更に引上げることによりその温度勾配が僅かに上昇
した。これに対して、実施例１ではシリコン単結晶棒２
５の引上げ当初では比較例１と同様に温度勾配が最大値
を示し、その後固化率が４３％の時点において比較例１
よりも高い価で最小値を示す。その後更に引上げてもそ
の値が変化することはなくほぼ均一化していることが判
る。

【００２５】これは、実施例１では熱輻射板２７がシリ
コン融液１２のチャンバ内への放熱を防ぎ、シリコン融
液１２の熱が直胴部２５ｃに直接放散するのを防止して
熱遮蔽部材２６とともに成長したシリコン単結晶棒２５
の冷却を促進したのに対し、比較例１ではシリコン融液
１２からチャンバ内へ熱が放散され、この熱により直胴
部２５ｃの中心部における軸方向の固液界面近傍におけ
る温度勾配が低下したためと考えられる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、下
方に向うに従って開口径が小さくなるように下向きに傾
斜したコーン状の放熱抑制部を熱遮蔽部材の下部に形成
し、複数の熱輻射板をシリコン単結晶棒を包囲するよう
に放熱抑制部上に配置し、配置された複数の熱輻射板の
外周部を熱遮蔽部材にそれぞれ枢支し、複数の熱輻射板
をそれぞれ回転して複数の熱輻射板の放熱抑制部に対す
る角度を変更する熱輻射板回転手段を備えたので、熱輻
射板回転手段により熱輻射板を放熱抑制部上に倒伏する
ように回転させることにより、シリコン融液の熱がチャ
ンバ内に放散するのを防ぎ、熱遮蔽体とともに成長した
シリコン単結晶棒の冷却を促進し、直胴部形成時の単結
晶棒の中心部の軸方向の温度勾配を肩部形成時と同等に
高く維持することができる。また、熱輻射板回転手段
が、チャンバの上部に設けられた駆動ギヤと、チャンバ
の上部に設けられ駆動ギヤを駆動する駆動モータと、チ
ャンバの上部からチャンバ内に吊り下げられ駆動ギヤに
歯合するラックギヤが周囲に形成された支持棒と、支持
棒の下端と熱輻射板を連結する連結ワイヤとを有すれ
ば、ラックギヤに歯合する駆動ギヤの回転により支持棒
が昇降するため、容易に熱輻射板を回転できる。

【００２７】更に、肩部形成時に複数の熱輻射板を肩部
から離した位置に起立させれば、シリコン融液の熱を形
成途中の肩部に積極的に放散して速やかに肩部の形成を
行うことができ、直胴部形成時に複数の熱輻射板を放熱
抑制部上に倒伏するように回転させれば、シリコン融液
の熱が直胴部に直接放散するのを防ぎ、熱遮蔽部材とと
もに成長したシリコン単結晶棒の冷却を促進して、直胴
部形成時のシリコン単結晶棒の中心部の軸方向の温度勾
配を肩部の形成時と同等に高く維持することができる。
この結果、シリコン単結晶棒の中心部の軸方向の固液界
面近傍における温度勾配を均一にし、シリコン単結晶棒
中の熱的ストレスの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリコン単結晶棒の直胴部が引上げられた本発
明の引上げ装置を示す断面構成図。

【図２】肩部が引上げられた状態を示す図１に対応する
断面構成図。

【図３】その放熱抑制部の上に熱輻射板が配置された熱
遮蔽部材の断面図。

【図４】その熱輻射板の配置状態を示す図１のＡ−Ａ線
断面図。

【図５】熱輻射板の放熱抑制部に対する角度と固化率と
の関係を示す図。

【図６】シリコン単結晶棒の中心部の軸方向の固液界面
近傍における温度勾配と固化率との関係を示す図。

【符号の説明】

１０ 引上げ装置 １１ チャンバ １２ シリコン融液 １３ 石英るつぼ １８ ヒータ ２５ シリコン単結晶棒 ２５ｂ 肩部 ２５ｃ 直胴部 ２６ 熱遮蔽部材 ２６ｃ 放熱抑制部 ２７ 熱輻射板 ４１ 熱輻射板回転手段 ４２ 支持棒 ４４ 連結ワイヤ ４６ 駆動モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島貫 康 東京都千代田区大手町１丁目５番１号 三菱マテリアルシリコン株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−132496（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−100086（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−330975（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−256084（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−227272（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−309789（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−315882（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−157993（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−263692（ＪＰ，Ａ) 国際公開93／00462（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャンバ(11)内に設けられシリコン融液
   (12)が貯留された石英るつぼ(13)と、前記石英るつぼ(1
   3)の外周面を包囲し前記シリコン融液(12)を加熱するヒ
   ータ(18)と、前記シリコン融液(12)から引上げられるシ
   リコン単結晶棒(25)の外周面を包囲しかつ下端が前記シ
   リコン融液(12)表面から間隔をあけて上方に位置するよ
   うに構成され前記ヒータ(18)からの輻射熱を遮る円筒状
   の熱遮蔽部材(26)とを備えたシリコン単結晶の引上げ装
   置において、 下方に向うに従って開口径が小さくなるように下向きに
   傾斜したコーン状の放熱抑制部(26c)が前記熱遮蔽部材
   (26)の下部に形成され、 複数の熱輻射板(27)が前記シリコン単結晶棒(25)を包囲
   するように前記放熱抑制部(26c)上に配置され、 配置された前記複数の熱輻射板(27)の外周部が前記熱遮
   蔽部材(26)にそれぞれ枢支され、 前記複数の熱輻射板(27)をそれぞれ回転して前記複数の
   熱輻射板(27)の前記放熱抑制部(26c)に対する角度(θ)
   を変更する熱輻射板回転手段(41)を備えたことを特徴と
   するシリコン単結晶の引上げ装置。
2. 【請求項２】 熱輻射板回転手段(41)が、前記チャンバ
   (11)の上部に設けられた駆動ギヤと、前記チャンバ(11)
   の上部に設けられ前記駆動ギヤを駆動する駆動モータ(4
   6)と、チャンバ(11)の上部から前記チャンバ(11)内に吊
   り下げられ前記駆動ギヤに歯合するラックギヤが周囲に
   形成された支持棒(42)と、前記支持棒(42)の下端と熱輻
   射板(27)を連結する連結ワイヤ(44)とを有する請求項１
   記載のシリコン単結晶の引上げ装置。
3. 【請求項３】 石英るつぼ(13)に貯留されたシリコン融
   液(12)から成長するシリコン単結晶棒(25)を筒状の熱遮
   蔽部材(26)と前記熱遮蔽部材(26)の下部に形成された下
   向きに傾斜したコーン状の放熱抑制部(26c)により包囲
   し、前記シリコン単結晶棒(25)を包囲するように複数の
   熱輻射板(27)を前記放熱抑制部(26c)上に配置し、前記
   複数の熱輻射板(27)の外周部を前記熱遮蔽部材(26)にそ
   れぞれ枢支して前記シリコン単結晶棒(25)を引上げる方
   法であって、 前記シリコン単結晶棒(25)の肩部(25b)形成時に前記複
   数の熱輻射板(27)を前記肩部(25b)から離した位置に起
   立させ、 前記シリコン単結晶棒(25)の直胴部(25c)形成時に前記
   複数の熱輻射板(27)を前記起立した位置から回転させて
   前記放熱抑制部(26c)上に倒伏させることを特徴とする
   シリコン単結晶の引上げ方法。