DE10393271B4

DE10393271B4 - Vorrichtung zum heraufziehen eines silicium-einkristalls und wärmeabschirmungselement

Info

Publication number: DE10393271B4
Application number: DE10393271T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Harada; Senlin Fu; Yoji Suzuki; Hisashi Furuya; Hidenobu Abe
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2023-09-13
Also published as: WO2004027124A1; US7294203B2; AU2003264437A1; TWI258518B; KR100679135B1; JP2004107132A; DE10393271T5; TW200404922A; KR20050044808A; US20060124052A1

Abstract

Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, das in einer Vorrichtung bereitgestellt ist, die einen Siliciumeinkristallstab (25) aus einer Siliciumschmelze (12) heraufzieht, die in einem Quarzschmelztiegel (13) aufbewahrt wird, der durch ein die periphere Außenfläche des Quarzschmelztiegels (13) umgebendes Heizelement (18) erwärmt wird, und mit einem Rohrteil (37), dessen unteres Ende mit einem Zwischenraum von der Oberfläche der Siliciumschmelze (12) oberhalb der Oberfläche der Siliciumschmelze (12) gelegen ist und das Strahlungswärme vom die periphere Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs (25) umgebenden Heizelement (18) abschirmt, einem ausbuchtenden Teil (41), das am unteren Teil des Rohrteils (37) bereitgestellt ist, indem es sich in Rohrrichtung nach unten ausbuchtet, und einem ringförmigen Wärmespeicherteil (47), das an der Innenseite des ausbuchtenden Teils (41) bereitgestellt ist und die periphere Außenfläche des unteren Teils des Siliciumeinkristallstabs (25) umgibt, versehen ist und der Durchmesser (d) des Siliciumeinkristallstabs (25) 100 mm oder mehr beträgt, wobei ...

Description

Fachgebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristallstabs zum Züchten dessen, wobei in der Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement bereitgestellt ist.
Stand der Technik
Als diese Art einer Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls wurde herkömmlich eine Heraufziehvorrichtung offenbart (z. B. Japanische geprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer Sho 57-40119 ), in welcher ein Quarzschmelztiegel, in welchem eine Siliciumschmelze angehäuft wurde, in einer Kammer aufbewahrt wird und ein Wärmeabschirmungselement zwischen die periphere Außenfläche eines Siliciumeinkristallstabs und die periphere Innenfläche des Quarzschmelztiegels so eingefügt ist, dass es den Siliciumeinkristallstab umgibt. Das Wärmeabschirmungselement in der Vorrichtung ist so aufgebaut, dass es die periphere Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs umgibt, der heraufgezogen wird und dessen unteres Ende mit einem Zwischenraum von der Oberfläche der Siliciumschmelze nach oben gelegen ist, es ein Rohrteil aufweist, das Strahlungswärme von einem Heizelement abschirmt, und das Wärmeabschirmungselement inaktives Gas, das zwischen der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs und der peripheren Innenfläche des Rohrteils nach unten fließt, sanft einbringt. In der Heraufziehvorrichtung wird es durch Abschirmen von Strahlungswärme von der peripheren Innenwand eines dieser Strahlungswärme ausgesetzten Quarzschmelztiegels verhindert, dass Strahlungswärme die periphere Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs erreicht, weshalb die Verfestigung des Siliciumeinkristallstabs beim Heraufziehen beschleunigt und der Siliciumeinkristallstab für schnelles Abkühlen bestimmt ist.
Ferner ist als diese Art einer Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls eine Vorrichtung offenbart, in welcher ein Rohrteil als mehrschichtige Struktur mit einem Mutterelement wie Graphit, das bei einer Temperatur im Bereich der Strahlungswärme Wärmefestigkeit aufweist, und einem Abdeckungsmaterial wie Quarz, das die Fläche an der Seite des Siliciumeinkristallstabs des Mutterelements bedeckt und einen kleineren Strahlungskoeffizienten als derjenige des Mutterelements aufweist (z. B. Japanische Patentoffenlegungsschrift Veröffentlichungsnummer Hei 08-325090 ), gebildet ist. Da das Mutterelement mit einem größeren Strahlungskoeffizienten mit einem Abdeckungselement mit kleinerem Strahlungskoeffizienten als derjenige des Mutterelements im so aufgebauten Wärmeabschirmungselement bedeckt wurde, kann die Abschirmungswirkung der Strahlungswärme eines Schmelztiegels und eines Heizelements für den Siliciumeinkristallstab verbessert werden. Als Ergebnis kann die Geschwindigkeit des Heraufziehen des Siliciumeinkristallstabs durch Beschleunigen des Abkühlen erhöht und die Produktivität des Siliciumeinkristallstabs verbessert werden.
Demgegenüber können als Grund der Verminderung der Ausbeute in den Herstellungsschritten einer integrierten Halbleiterschaltung die feinen Fehler aus einer Sauerstoffabscheidung, bei welcher es sich um die Keime eines durch Sauerstoff induzierten Stapelfehlers (hier nachstehend als OSF bezeichnet) handelt, einem im Kristall vorliegenden Teilchen (im Kristall vorliegendes Teilchen (hier nachstehend als COP bezeichnet)) oder dem Vorliegen einer Verlagerung vom eingreifenden Typ (große Verlagerung vom Zwischenräume bildenden Typ (hier nachstehend als L/D bezeichnet)) erwähnt werden. OSF ist der Grund für Schwierigkeiten wie die Kriechstromzunahme einer Vorrichtung, die durch Einbringen von feinen Fehlern, bei welchen es sich um die Keime während des Kristallwachstums handelt, und deren Realisieren im Wärmeoxidationsschritt und dergleichen bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung hergestellt wird. Ferner ist das COP eine im Kristall vorliegende Vertiefung, die auf der Oberfläche eines Wafers erscheint, wenn ein Siliciumwafer nach Spiegelpolieren mit einem Lösungsgemisch aus Ammoniak und Wasserstoffperoxid gespült wird. Wird der Wafer mit einem Teilchenzähler gemessen, wird auch die Vertiefung als optisch gestreuter Fehler zusammen mit einem natürlichen Teilchen ermittelt.
Das COP wird zu einer Ursache der Verschlechterung z. B. der Alterungseigenschaft des Isolierungsbruchs eines oxidierten Films (zeitabhängiger dielektrischer Zerfall, TDDB), der Eigenschaft der Druckfestigkeit eines oxidierten Films (dielektrischer Zerfall zum Zeitpunkt Null, TZDB) und dergleichen. Liegt das COP auf der Oberfläche eines Wafers vor, wird ferner ein Niveauunterschied beim Verkabelungsschritt einer Vorrichtung gebildet, was möglicherweise eine Ursache für eine Abschaltung sein kann. Ferner ist dies auch eine Ursache für ein Auslaufen und dergleichen am Elementtrennteil, wodurch die Ausbeute eines Produkts vermindert wird. Ferner wird die L/D auch Verlagerungscluster oder auch Verlagerungsvertiefung genannt, da eine Vertiefung gebildet wird, wenn der den Fehler erzeugende Siliciumwafer in eine ausgewählte Ätzlösung, in welcher Flusssäure ein Hauptbestandteil ist, getaucht wird. Die L/D ist auch eine Ursache der Verschlechterung von elektrischen Eigenschaften, z. B. der Auslaufeigenschaft, Isolierungseigenschaft und dergleichen. Als Ergebnis ist es erforderlich, dass der OSF, das COP und die L/D eines für die Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltung verwendeten Siliciumwafers reduziert werden.
Die Herstellungsverfahren für einen Siliciumeinkristallstab auf der Basis der Theorie von Voronkov sind offenbart, um Siliciumwafer ohne Fehler, die kein OSF, COP und keine L/D aufweisen, auszuschneiden (z. B. U.S.-Patent 6045610 und die Japanische veröffentlichte Patentanmeldung Nr. Hei 11-1393 ). Nach der Theorie von Voronkov wird beim Heraufziehen des Siliciumeinkristallstabs mit hoher Geschwindigkeit im Inneren des Siliciumeinkristallstabs eine Zone [V] gebildet, in welcher überwiegend das Agglomerat von lochartigen Punktfehlern vorliegt, und wird beim Heraufziehen des Siliciumeinkristallstabs mit niedriger Geschwindigkeit im Inneren des Siliciumeinkristallstabs eine Zone [1] gebildet, in welcher überwiegend das Agglomerat von Zwischenräume bildenden, siliciumartigen Punktfehlern vorliegt. Demzufolge kann durch das vorstehend erwähnte Herstellungsverfahren ein Siliciumeinkristallstab hergestellt werden, der eine perfekte Zone [P] umfasst, in welcher das Agglomerat der Punktfehler nicht vorliegt, indem die Verteilung des Temperaturgradienten zu einer Durchmesserrichtung in Achsenrichtung des Siliciumeinkristallstabs durch Heraufziehen des Siliciumeinkristallstabs mit optimaler Geschwindigkeit nahezu homogenisiert wird.
Da jedoch die Menge an Strahlungswärme von der peripheren Außenfläche des aus der Siliciumschmelze heraufgezogenen Siliciumeinkristallstabs größtenteils im Wärmeabschirmungselement in der in der Japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. Hei 08-325090 dargestellten Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls vorliegt, ist der Temperaturgradient zu einer Achsenrichtung am peripheren Außenteil des Siliciumeinkristallstabs verglichen mit dem Temperaturgradienten zu einer Achsenrichtung am Mittelteil des Siliciumeinkristallstabs höher, und es besteht das Problem, dass die Verteilung des Temperaturgradienten zu einer Durchmesserrichtung in Achsenrichtung des Siliciumeinkristallstabs nicht homogenisiert werden kann. Insbesondere ist beim Fortschreiten der Ausweitung des Durchmessers des Siliciumeinkristallstabs damit zu rechnen, dass der Unterschied des Temperaturgradienten zu einer Achsenrichtung zwischen dem Mittelteil und dem peripheren Außenteil des vorstehend erwähnten Siliciumeinkristallstabs weiter ausgeweitet wird. Demzufolge bestand die Befürchtung, dass auf der Basis des vorstehend erwähnten Unterschieds im Siliciumeinkristallstab eine Wärmebelastung erzeugt wird und der Siliciumeinkristallstab nicht ohne Fehler erhalten werden kann.
DE 100 40 970 A1 offenbart eine Wärmeschutzvorrichtung und ein damit ausgestattetes Kristallziehgerät zum Ziehen und Züchten eines Siliciumeinkristalls. DE 100 06 589 A1 betrifft Czochralski-Zugvorrichtungen und Verfahren zum Modifizieren von Czochralski-Zugvorrichtungen. DE 100 55 648 A1 betrifft Siliciumwafer mit gesteuerter Verteilung von Störstellen, deren Herstellung und Czochralski-Ziehapparate für die Herstellung.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls bereitzustellen, die ein Wärmeabschirmungselement aufweist, wobei durch Kontrahieren bzw. Verkleinern des Unterschieds des Temperaturgradienten bzw. -gefälles zu einer Achsenrichtung zwischen dem Mittelteil und dem peripheren Außenteil des Siliciumeinkristallstabs durch Abfangen bzw. Unterbrechen der abrupten Temperatursenkung der peripheren Außenfläche des unteren Teils des Siliciumeinkristallstabs während des Heraufziehen aus einer Siliciumschmelze ein Siliciumeinkristallstab ohne Fehler erhalten wird.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird gemäß Patentanspruch 1 eine Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls bereit gestellt, die ein Wärmeabschirmungselement aufweist, das in der Vorrichtung bereit gestellt ist.
Wie in 2 dargestellt, handelt es sich bei der Erfindung in Bezug auf Anspruch 1 um die Verbesserung einer Vorrichtung, die ein Wärmeabschirmungselement 36 aufweist, das in einer Vorrichtung bereitgestellt ist, die einen Siliciumeinkristallstab 25 aus einer Siliciumschmelze 12 heraufzieht, die in einem Quarzschmelztiegel 13 aufbewahrt wird, der durch ein die periphere Außenfläche des Quarzschmelztiegels 13 umgebendes Heizelement 18 erwärmt wird, und mit einem Rohrteil 37, dessen unteres Ende mit einem Zwischenraum von der Oberfläche der Siliciumschmelze 12 oberhalb der Oberfläche der Siliciumschnelze 12 gelegen ist und das Strahlungswärme von einem die periphere Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 umgebenden Heizelement 18 abschirmt, einem ausbuchtenden Teil 41, das am unteren Teil des Rohrteils 37 bereitgestellt ist, indem es sich in Rohrrichtung nach unten ausbuchtet, und einem ringförmigen Wärmespeicherteil 47, das an der Innenseite des ausbuchtenden Teils 41 bereitgestellt ist und die periphere Außenfläche des unteren Teils des Siliciumeinkristallstabs 25 umgibt, versehen ist.
Wie in 1 dargestellt, wird sein charakteristischer Aufbau so gebildet, dass das Wärmespeicherteil 47 Aluminiumoxid umfasst und eine Wärmeleitfähigkeit von 5 W/(m·°C) oder weniger aufweist, das Wärmespeicherteil 47 eine periphere Innenfläche aufweist, die zur Achsenlinie bzw. axialen Linie des Siliciumeinkristallstabs 25 parallel oder mit einem Winkel von –30 Grad oder mehr und +30 Grad oder weniger geneigt ist, d 100 mm oder mehr beträgt, wenn der Durchmesser des Siliciumeinkristallstabs 25 mit d bezeichnet wird, die periphere Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 eine Höhe H₁ von 10 mm oder mehr und d/2 oder weniger aufweist und der Mindestabstand W₁ zwischen der peripheren Außenfläche des Siliciumkristallstabs 25 und der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 10 mm oder mehr und 0,2d oder weniger beträgt.
Im in Anspruch 1 beschriebenen Wärmeabschirmungselement der Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls wird die Umgebung des Siliciumeinkristallstabs 25 nahe der Siliciumschmelze an der Unterseite des ausbuchtenden Teils 41 durch ein Heizelement 18 und die Siliciumschmelze 12 bei hoher Temperatur positiv erwärmt. Andererseits wird auch das an der Innenseite des ausbuchtenden Teils 41 bereitgestellte Wärmespeicherteil 47 durch das Heizelement 18 und die Siliciumschmelze 12 bei hoher Temperatur positiv erwärmt, und die Umgebung des dem ausbuchtenden Teil 41 zugewandten Siliciumeinkristallstabs 25 wird durch das erwärmte Wärmespeicherteil 47 erwärmt. Dadurch wird die abrupte Temperatursenkung des peripheren Außenteils des unteren Teils des Siliciumeinkristallstabs 25 abgefangen bzw. unterbrochen und die Verteilung des Temperaturgradienten zu einer Durchmesserrichtung in Achsenrichtung des Siliciumeinkristallstabs 25 an diesem Teil ist fast homogenisiert, weshalb der Siliciumeinkristallstab 25 ohne Fehler durch das V/G-Modell von Voronkov hergestellt werden kann.
Demgegenüber wird die Strahlungswärme an der Innenseite des Rohrteils 37 an der oberen Seite des ausbuchtenden Teils 41 von der Siliciumschmelze 12 bei hoher Temperatur durch das an der Innenseite des ausbuchtenden Teils 41 bereitgestellte Wärmespeicherteil 47 abgeschirmt und ebenso wird die Strahlungswärme vom Heizelement 18 durch das Rohrteil 37 abgeschirmt. Demzufolge wird die Strahlungswärme vom an der Oberseite des ausbuchtenden Teils 41 gelegenen Siliciumeinkristallstab 25 verglichen mit dem unteren Teil des vorstehend erwähnten Siliciumeinkristallstabs 25 beschleunigt.
Hier kann, wenn die Wärmeleitfähigkeit des Wärmespeicherteils 47 5 W/(m·°C) übersteigt oder die Höhe H₁ an der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 weniger als 10 mm beträgt oder der Mindestabstand W₁ zwischen der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 und der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 0,2 d übersteigt, die Strahlungswärme von der Siliciumschmelze 12 nicht angemessen aufgefangen bzw. unterbrochen werden. Die bevorzugte Wärmeleitfähigkeit des Wärmespeicherteils 47 beträgt 1 W/(m·°C) oder weniger. Ferner ist, wenn die Höhe H₁ an der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 d/2 übersteigt, das das Wärmespeicherteil 47 aufbewahrende ausbuchtende Teil 41 groß bemessen, und es ist schwierig, die Strahlungswärme vom an der Oberseite des ausbuchtenden Teils 41 gelegenen Siliciumeinkristallstab 25 zu beschleunigen. Ferner besteht die Befürchtung, dass, wenn der Mindestabstand W₁ zwischen der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 und der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 weniger als 10 mm beträgt, das das Wärmespeicherteil 47 aufbewahrende ausbuchtende Teil 41 mit dem Siliciumeinkristallstab 25 während des Heraufziehens in Kontakt gebracht wird.
Bei der Erfindung in Bezug auf Anspruch 2 handelt es sich um die Erfindung in Bezug auf Anspruch 1 und die Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, die ein Wärmeabschirmungselement 36 aufweist, in welchem das Wärmespeicherteil 47 eine periphere Außenfläche aufweist, die zur Achsenlinie des Siliciumeinkristallstabs 25 parallel oder mit einem Winkel von –30 Grad oder mehr und +30 Grad oder weniger geneigt ist, ein senkrechter Abstand H₂ zwischen dem oberen Rand der peripheren Außenfläche und dem untersten Teil des Wärmespeicherteils 47 10 mm oder mehr und d oder weniger beträgt und der Mindestabstand W₂ zwischen der peripheren Innenfläche des Quarzschmelztiegels 13 und der peripheren Außenfläche des Wärmespeicherteils 47 20 mm oder mehr und d/4 oder weniger beträgt.
Im in Anspruch 2 beschriebenen Wärmeabschirmungselement einer Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls kann, da die untere Fläche und die periphere Außenfläche des Wärmespeicherteils 47 die Strahlungswärme von der Siliciumschmelze 12 oder dem Quarzschmelztiegel 13 aufnehmen und die Temperatur des Wärmespeicherteils 47 selbst erhöht wird, die abrupte Temperatursenkung am peripheren Außenteil des Siliciumeinkristallstabs 25 nahe der Fest-Flüssig-Grenzfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 aufgefangen bzw. unterbrochen werden. Hier kann, wenn die Höhe H₂ an der peripheren Außenfläche des Wärmespeicherteils 47 weniger als 10 mm beträgt, die Strahlungswärme nicht angemessen aufgefangen bzw. unterbrochen werden, und ist, wenn sie den Durchmesser d des Siliciumeinkristallstabs 25 übersteigt, das das Wärmespeicherteil 47 aufbewahrende ausbuchtende Teil 41 groß bemessen. Ferner besteht die Befürchtung, dass, wenn der Mindestabstand W₂ zwischen der peripheren Innenfläche des Quarzschmelztiegels 13 und der peripheren Außenfläche des Wärmespeicherteils 47 weniger als 20 mm beträgt, das Wärmeabschirmungselement 36 mit dem Quarzschmelztiegel 13 in Kontakt gebracht wird, und dass, wenn er 0,25 d übersteigt, es schwierig ist, die Wärme angemessen zu unterbrechen bzw. aufzufangen.
Hier ist es bevorzugt, dass das Wärmespeicherteil 47 eine obere Wand (46) aufweist, die waagrecht gebildet ist oder mit einem Winkel δ von mehr als null Grad bis 80 Grad bezüglich einer waagrechten Ebene gebildet ist. Da es die waagrechte oder geneigte obere Fläche aufweist, wird inaktives Gas, das zwischen der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 und der peripheren Innenfläche des Rohrteils 37 herabfließt, zwischen die Siliciumschmelze 12 und den ausbuchtenden Teil 41 sanft eingebracht.
Demgegenüber ist es bevorzugt, dass die Bodenwand (42) des Wärmespeicherteils 47, wie in 1 dargestellt, eine waagrechte Ebene ist, um die Speicherung der Strahlungswärme von der Siliciumschmelze 12 im Wärmespeicherteil 47 zu unterstützen, oder mit einem Winkel (α oder θ) von mehr als null Grad bis 80 Grad bezüglich einer waagrechten Ebene gebildet ist, wie in 9 und 10 dargestellt.
Ferner kann wie in 1 dargestellt, wenn das Rohrteil 37 das Wärmeabschirmungselement einer Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls ist, das ein Innenrohrelement 37a, ein Außenrohrelement 37b und ein adiabatisches Material 37c, das zwischen das Innenrohrelement 37a und das Außenrohrelement 37b gefüllt oder eingeschoben ist, aufweist, die Strahlungswärme vom Heizelement 18 und der peripheren Innenwand des Quarzschmelztiegels 13 zu dem Siliciumeinkristallstab 25 wirksam abgeschirmt werden und das Abkühlen des über das ausbuchtende Teil 41 heraufgezogenen Siliciumeinkristallstabs 25 unterstützt werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Innendurchmesser D₁ des adiabatischen Materials 37c 2d oder mehr und die Dicke t des adiabatischen Materials 37c 5 mm oder mehr beträgt, und, wenn die Dicke des Innenrohrelements 37a n beträgt, ist es ferner bevorzugt, dass der Innendurchmesser D₂ des Innenrohrelements 37a (2d–2n) oder mehr beträgt. Das Wärmeabschirmungselement einer Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls kann die Strahlungswärme vom Heizelement 18 und von der peripheren Innenwand des Quarzschmelztiegels 13 zum Siliciumeinkristallstab 25 nicht nur sicher abschirmen, sondern es gilt auch, dass je weiter das Rohrteil 37 vom Kristall 25 entfernt ist, desto mehr das Abkühlen eines Kristalls 25 an der Oberseite des ausbuchtenden Teils 41 unterstützt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine vergrößerte Schnittansicht des A-Teils von 2, die das Wärmeabschirmungselement der Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Schnittansicht des Aufbaus einer Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls.
3 ist eine Schnittansicht, die das Wärmeabschirmungselement zeigt, in welchem der Durchmesser eines Rohrteils so gebildet ist, dass er nach unten klein ist.
4 ist eine Schnittansicht, die das Wärmeabschirmungselement zeigt, das ein Rohrteil aufweist, in welches kein adiabatisches Material gefüllt ist.
5 ist eine Schnittansicht, die das Wärmeabschirmungselement zeigt, das ein Wärmespeicherelement aufweist, dessen Ausschnitt eine hexagonale Form ist.
6 ist eine Schnittansicht, die das Wärmeabschirmungselement zeigt, das ein Wärmespeicherelement aufweist, dessen Ausschnitt eine pentagonale Form ist.
7 ist eine Schnittansicht, die ein anderes Wärmeabschirmungselement zeigt, das ein Wärmespeicherelement aufweist, dessen Ausschnitt eine pentagonale Form ist.
8 ist eine Schnittansicht, die weiter ein anderes Wärmeabschirmungselement zeigt, das ein Wärmespeicherelement aufweist, dessen Ausschnitt eine pentagonale Form ist.
9 ist eine Schnittansicht, die das Wärmeabschirmungselement zeigt, in welchem der Durchmesser der Bodenfläche eines Wärmespeicherelements so gebildet ist, dass er nach unten gewandt klein ist.
10 ist eine Schnittansicht, die das Wärmeabschirmungselement zeigt, in welchem der Durchmesser der Bodenfläche eines Wärmespeicherelements so gebildet ist, dass er nach oben gewandt klein ist.
Bester Durchführungsmodus der Erfindung
Sodann ist eine Ausführungsform der Erfindung auf der Basis der Zeichnungen veranschaulicht.
Wie in 2 dargestellt, ist der die Siliciumschmelze 12 aufbewahrende Quarzschmelztiegel 13 in der Kammer 11 einer Vorrichtung 10 zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls bereitgestellt und die periphere Außenfläche des Quarzschmelztiegels 13 mit einem Graphitsuszeptor 14 bedeckt. Die untere Fläche des Quarzschmelztiegels 13 ist auf dem oberen Ende einer Trägerachse 16 durch den vorstehend erwähnten Graphitsuszeptor 14 befestigt, und der untere Teil der Trägerachse 16 ist mit einem Schmelztiegelantriebsmittel 17 verbunden. Das Schmelztiegelantriebsmittel 17 weist den nicht veranschaulichten, ersten, den Quarzschmelztiegel 13 drehenden Drehmotor und den nicht veranschaulichten, zweiten, den Quarzschmelztiegel 13 anhebenden Hebemotor auf, und der Quarzschmelztiegel 13 kann durch diese Motoren in eine festgesetzte Richtung gedreht und in Auf- und Abwärtsrichtung bewegt werden. Die periphere Außenfläche des Quarzschmelztiegels 13 ist mit einem festgesetzten Zwischenraum vom Heizelement 18 umgeben, und das Heizelement 18 ist von einem Wärmeisolierungsrohr 19 umgeben. Das Heizelement 18 erwärmt und schmilzt einen in den Quarzschmelztiegel 13 gefüllten Siliciumvielkristall mit hoher Reinheit unter Herstellung einer Siliciumschmelze 12.
Ferner ist ein Säulengehäuse 21 mit dem oberen Ende der Kammer 11 verbunden. Ein Heraufziehmittel 22 ist im Gehäuse 21 bereitgestellt. Das Heraufziehmittel 22 weist einen Heraufziehkopf (nicht veranschaulicht), der so bereitgestellt ist, dass er in waagrechtem Zustand am oberen Endteil des Gehäuseteils 21 gedreht werden kann, den zweiten den Kopf drehenden Drehmotor (nicht veranschaulicht), ein Drahtkabel 23, das vom Kopf zum Drehmittelpunkt des Quarzschmelztiegels 13 hängt, und einen Motor (nicht dargestellt) zum Aufwickeln oder Heraufziehen des im vorstehend erwähnten Kopf bereitgestellten Drahtkabels 23 auf. Ein Keimkristall 24, der in die Siliciumschmelze 12 getaucht ist und den Siliciumeinkristallstab heraufzieht, ist am unteren Ende des Drahtkabels 23 bereitgestellt.
Ferner ist ein Gaszufuhr- und -ablassmittel 28, das inaktives Gas der Seite des Siliciumeinkristallstabs der Kammer 11 zuführt und das vorstehend erwähnte inaktive Gas von der Seite der peripheren Innenfläche des Schmelztiegels der Kammer 11 ablässt, mit der Kammer 11 verbunden. Ein Ende des Gaszufuhr- und -ablassmittels 28 ist mit der peripheren Wand des Gehäuses 21 verbunden, und das andere Ende weist eine Zufuhrleitung 29, die mit einem inaktives Gas aufbewahrenden Tank (nicht veranschaulicht) verbunden ist, und eine Ablassleitung 30, deren eines Ende mit der unteren Wand der Kammer 11 und das andere Ende mit einer Vakuumpumpe (nicht veranschaulicht) verbunden ist, auf. Das erste und das zweite Ventil 31 und 32 zur Einstellung der Fließgeschwindigkeit, die die Fließgeschwindigkeit des in diese Leitungen 29 und 30 fließenden inaktiven Gases einstellen, sind an der Zufuhrleitung 29 bzw. der Ablassleitung 30 bereitgestellt.
Demgegenüber sind ein Codiergerät (nicht veranschaulicht) an der Ausgabeachse (nicht veranschaulicht) des Heraufziehmotors und ein Codiergerät (nicht dargestellt), das die Hebeposition der Trägerachse 16 ermittelt, am Schmelztiegelantriebsmittel 17 bereitgestellt. Die jeweiligen Ermittlungsausgaben der zwei Codiergeräte sind mit den Steuereingaben eines Steuergeräts (nicht veranschaulicht) verbunden, und die Steuerausgaben des Steuergeräts sind mit dem Motor zum Heraufziehen des Heraufziehmittels 22 bzw. dem Motor zum Anheben des Schmelztiegelantriebsmittels verbunden. Ferner ist eine Speichereinheit (nicht veranschaulicht) am Steuergerät bereitgestellt, und die Aufwicklungslänge des Drahtkabels 23 gegen die Ermittlungsausgabe des Codiergeräts, d. h. die Heraufziehlänge des Siliciumeinkristallstabs 25 wird in der Speichereinheit als erstes Abbild gespeichert. Ferner wird der Pegel der Flüssigkeitsfläche der Siliciumschmelze 12 im Quarzschmelztiegel 13 gegen die Heraufziehlänge des Siliciumeinkristallstabs 25 in der Speichereinheit als zweites Abbild gespeichert. Das Steuergerät ist zum Steuern des Motors zum Anheben des Schmelztiegelantriebsmittels 17 so aufgebaut, dass die Flüssigkeitsfläche der Siliciumschmelze 12 im Quarzschmelztiegel 13 auf der Basis der Ausgabe des Codiergeräts im Heraufziehmotor immer auf einem festgesetzten Pegel gehalten wird.
Das Wärmeabschirmungselement 36, das die periphere Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 umgibt, ist zwischen der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 und dem Quarzschmelztiegel 13 bereitgestellt. Das Wärmeabschirmungselement 36 weist das Rohrteil 37 auf, das die Strahlungswärme vom Heizelement 18 abschirmt, in säulenförmiger Weise gebildet ist und ein Flanschteil 38 aufweist, das in Verbindung mit dem oberen Rand des Rohrteils 37 bereitgestellt ist und sich nach außen in nahezu waagrechter Richtung erstreckt. Das Wärmeabschirmungselement 36 ist in der Kammer 11 so befestigt, dass der untere Rand des Rohrteils 37 mit einem festgesetzten Abstand von der Oberfläche der Siliciumschmelze 12 nach oben gelegen ist, indem das vorstehend erwähnte Flanschteil 38 auf dem Wärmeisolierungsrohr 19 angebracht ist. Wie in 1 dargestellt, weist das Rohrteil 37 das Innenrohrelement 37a, das Außenrohrelement 37b und das adiabatische Material 37c, das zwischen das Innenrohrelement 37a und das Außenrohrelement 37b gefüllt oder eingeschoben ist, auf. Das Rohrteil 37 in der Ausführungsform ist ein Rohrkörper mit demselben Durchmesser. Ferner beträgt, wenn der Durchmesser des Siliciumeinkristallstabs 25 mit d bezeichnet wird, der Innendurchmesser D₁ des adiabatischen Materials 37c 2d oder mehr, wenn d 100 mm oder mehr ist, und wird sein Außendurchmesser innerhalb eines Rahmens bestimmt, in welchem das Außenrohrelement 37b mit der Innenfläche des Quarzschmelztiegels 13 nicht in Kontakt gebracht wird. Die Dicke t des adiabatischen Materials 37c wird so gebildet, dass sie 5 mm oder mehr beträgt, und wenn die Dicke des Innenrohrelements 37a mit n bezeichnet wird, der Innendurchmesser D2 des Innenrohrelements 37a (2d–2n) oder mehr beträgt. Sodann ist das ausbuchtende Teil 41, das sich durch Ausbuchten in eine Richtung im Rohr erstreckt, am unteren Teil des Rohrteils 37 bereitgestellt.
Das ausbuchtende Teil 41 ist aus einer ringförmigen Bodenwand 42, die mit dem unteren Rand des Rohrteils 37 verbunden ist, sich waagrecht erstreckt und nahezu die periphere Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 erreicht, einer senkrechten Wand 44, die in Verbindung mit dem Innenrand der Bodenwand 42 bereitgestellt ist, und einer oberen Wand 46, die in Verbindung mit dem oberen Rand der senkrechten Wand 44 bereitgestellt ist, aufgebaut. In dieser Ausführungsform sind das Außenrohrelement 37b im Rohrteil 37 und die Bodenwand 42 als ein Teil gebildet, und sind das Innenrohrelement 37a im Rohrteil 37, die obere Wand 46 und die senkrechte Wand 44 als ein Teil gebildet. Es ist bevorzugt, dass das Innenrohrelement 37a, das Außenrohrelement 37b, die Bodenwand 42, die senkrechte Wand 44 und die obere Wand 46 mit Graphit, das wärmestabil und hoch rein ist, oder Graphit, dessen Oberfläche mit SiC beschichtet ist, hergestellt sind, jedoch können Materialien wie Mo (Molybdän) und W (Wolfram), die wärmestabil sind, verwendet werden.
Der Durchmesser der oberen Wand 46 ist waagrecht oder so gebildet, dass er nach oben gewandt erweitert ist, und der obere Rand ist so aufgebaut, dass er sich bis zum Innenrohrelement 37a im Rohrteil 37 fortsetzt. Ferner ist ein ringförmiges Wärmespeicherelement 47 am unteren Teil des Außenrohrelements 37b, das das untere Teil des Rohrelements 37 ist, und an der Innenseite des ausbuchtenden Teils 41, das von der Bodenwand 42, der senkrechten Wand 44 und der oberen Wand 46 umgeben ist, bereitgestellt. Bei dem Wärmespeicherelement 47 wird als adiabatisches Material Aluminiumoxid verwendet, wobei die Wärmeleitfähigkeit des Wärmespeicherteils 47 5 W/(m·°C) oder weniger beträgt.
Das an der Innenseite des ausbuchtenden Teils 41 bereitgestellte Wärmespeicherteil 47 ist so gebildet, dass eine periphere Innenfläche, die zur Achsenlinie des Siliciumeinkristallstabs 25 parallel oder mit einem Winkel von –30 Grad oder mehr und +30 Grad oder weniger geneigt ist, durch die das ausbuchtende Teil 41 bildende senkrechte Wand 44 gebildet wird, die Höhe H₁ der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 10 mm oder mehr und d/2 oder weniger beträgt, wenn der Durchmesser des Siliciumeinkristallstabs 25 mit d bezeichnet wird, und der Mindestabstand W₁ mit der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 10 mm oder mehr und 0,2 d oder weniger beträgt. Hier bedeutet –30 Grad, dass der Durchmesser so gebildet ist, dass er mit einem Winkel von 30 Grad gegen die Achsenlinie des Siliciumeinkristallstabs 25 nach oben zulaufend klein ist bzw. wird, und bedeutet +30 Grad, dass der Durchmesser so gebildet ist, dass er mit einem Winkel von 30 Grad gegen die Achsenlinie des Siliciumeinkristallstabs 25 nach oben zulaufend groß ist bzw. wird, jedoch liegt er vorzugsweise parallel zur Achsenlinie des Siliciumeinkristallstabs 25, d. h. es ist bevorzugt, dass die periphere Innenfläche des Wärmespeicherelements 47 so gebildet ist, dass sie senkrecht liegt.
Demgegenüber weist, da die das ausbuchtende Teil 41 aufbauende obere Wand 46 parallel oder so gebildet ist, dass der Durchmesser nach oben gewandt groß ist bzw. wird, das Wärmespeicherteil 47 eine obere Fläche, deren Durchmesser weitgehend mit einem Winkel δ gebildet ist, der null Grad übersteigt und 80 Grad oder weniger nach oben zulaufend gegen die obere Fläche, die waagrecht gebildet oder eine waagrechte Ebene ist, beträgt, auf, und im Wärmespeicherteil 47 wird eine periphere Außenfläche, die zur Achsenlinie des Siliciumeinkristallstabs 25 parallel oder mit einem Winkel von –30 Grad oder mehr und +30 Grad oder weniger geneigt ist, gebildet. Ferner weist, da sich die Bodenwand 42 zur Bildung waagrecht erstreckt, das Wärmespeicherelement 47 eine Bodenfläche auf, die waagrecht gebildet ist, und liegen die jeweiligen unteren Ränder der peripheren Innenfläche und der peripheren Außenfläche des Wärmespeicherelements 47 in derselben senkrechten Position. Es ist so gebildet, dass der senkrechte Abstand H₂ zwischen dem oberen Rand der peripheren Außenfläche und dem untersten Teil des Wärmespeicherteils 47 10 mm oder mehr und d oder weniger beträgt und der Mindestabstand W₂ mit der peripheren Innenfläche des Quarzschmelztiegels 13 20 mm oder mehr und d/4 oder weniger beträgt. Ferner beträgt der bevorzugte Wert des Abstands W₁ im Falle des Heraufziehens der Achsenlinie des Siliciumeinkristallstabs 25 mit einem Durchmesser d von 200 mm 15 bis 35 mm und der bevorzugte Wert des Abstands W₂ 20 bis 40 mm.
Die Bewegung der so aufgebauten Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls ist veranschaulicht.
Im Wärmeabschirmungselement einer herkömmlichen Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls ist, wenn der Siliciumeinkristallstab 25 mit festgesetzter Geschwindigkeit aus der Siliciumschmelze 12 heraufgezogen wird, die Menge an Strahlungswärme von der peripheren Außenfläche nahe der Siliciumschmelze 12 des Siliciumeinkristallstabs 25 hoch, weshalb das Temperaturgefälle zu einer Achsenrichtung an dem peripheren Außenteil des Siliciumeinkristallstabs verglichen mit dem Temperaturgefälle zu einer Achsenrichtung am Mittelteil des Siliciumeinkristallstabs höher sein muss.
Jedoch wird im Wärmeabschirmungselement 36 der Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls der vorliegenden Ausführungsform die Umgebung des Siliciumeinkristallstabs 25 nahe der Siliciumschmelze an der unteren Seite als das ausbuchtende Teil 41 durch das Heizelement 18 und die Siliciumschmelze 12 bei hoher Temperatur positiv erwärmt. Demgegenüber wird auch das Wärmespeicherelement 47, das an der Innenseite des ausbuchtenden Teils 41 bereitgestellt ist, durch das Heizelement 18 und die Siliciumschmelze 12 bei hoher Temperatur positiv erwärmt, und wird die Umgebung des dem ausbuchtenden Teil 41 zugewandten Siliciumeinkristallstabs 25 durch das erwärmte Wärmespeicherelement 47 erwärmt. Dadurch wird die abrupte Temperatursenkung am peripheren Außenteil des unteren Teils des Siliciumeinkristallstabs 25 unterbrochen bzw. aufgefangen und die Verteilung des Temperaturgefälles zu einer Durchmesserrichtung in Achsenrichtung des Siliciumeinkristallstabs 25 an diesem Teil nahezu homogenisiert, weshalb der Siliciumeinkristallstab 25 ohne Fehler nach dem V/G-Modell von Voronkov hergestellt werden kann. Demgegenüber wird an der Innenseite des Rohrteils 37 an der oberen Seite des ausbuchtenden Teils 41 die Strahlungswärme vom Heizelement 18 durch das Rohrteil 37 abgeschirmt, und wird auch die Strahlungswärme von der Siliciumschmelze 12 bei hoher Temperatur durch das an der Innenseite des ausbuchtenden Teils 41 bereitgestellten Wärmespeicherteil 47 abgeschirmt. Demzufolge wird die Strahlungswärme vom an der oberen Seite des ausbuchtenden Teils 41 gelegenen Siliciumeinkristallstab 25 verglichen mit dem unteren Teil des vorstehend erwähnten Siliciumeinkristallstabs 25 beschleunigt.
Ferner ist in der vorstehend erwähnten Ausführungsform das Rohrteil 37 des Wärmeabschirmungselements in Säulenform gebildet, jedoch kann es wie in 3 dargestellt auch in hohler Kegelstumpfform gebildet sein. Ist der Durchmesser des Rohrteils 37 so gebildet, dass er nach unten abnimmt, kann inaktives Gas, das zwischen dem Rohrteil 37 und der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 herabfließt, zwischen die Siliciumschmelze 12 und das ausbuchtende Teil 41 leicht eingeleitet werden.
Ferner ist in der vorstehend erwähnten Ausführungsform das Rohrteil 37, in welchem das adiabatische Material 37c zwischen das Innenrohrelement 37a und das Außenrohrelement 37b gefüllt ist, dargestellt, jedoch kann wie in 4 dargestellt das Rohrteil 37, in welchem das adiabatische Material nicht gefüllt ist, gut sein, sofern die Höhe H₁ der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 10 mm oder mehr und d/2 oder weniger beträgt und der Mindestabstand W₁ mit der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 10 mm oder mehr und 0,2d oder weniger beträgt.
Ferner ist in der vorstehend erwähnten Ausführungsform das Wärmespeicherelement 47 mit dem Ausschnitt einer tetragonalen Form durch das ausbuchtende Teil 41, das aus der senkrechten Wand 44, der Bodenwand 42 und der oberen Wand 46 aufgebaut ist, dargestellt, jedoch kann wie in 5 dargestellt das Wärmespeicherelement 47 den Ausschnitt einer hexagonalen Form und wie in 6 bis 8 dargestellt den Ausschnitt einer pentagonalen Form aufweisen. Sogar dann, wenn der Ausschnitt eine pentagonale Form und eine hexagonale Form ist, wird die Umgebung des Siliciumeinkristallstabs 25 nahe der Siliciumschmelze an der unteren Seite als das ausbuchtende Teil 41 durch das Heizelement 18 und die Siliciumschmelze 12 bei hoher Temperatur positiv erwärmt und kann die abrupte Temperatursenkung am peripheren Außenteil des Siliciumeinkristallstabs 25 unterbrochen bzw. aufgefangen werden, sofern die Höhe H₁ der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 10 mm oder mehr und d/2 oder weniger und der Mindestabstand W₁ mit der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 10 mm oder mehr und 0,2d oder weniger beträgt.
Ferner ist in der vorstehend erwähnten Ausführungsform die Bodenfläche, die zum Wärmespeicherelement 47 waagrecht ist, gebildet, jedoch kann wie in 9 und 10 dargestellt das Wärmespeicherelement 47 die Bodenfläche aufweisen, die so gebildet ist, dass ihr Durchmesser mit einem Winkel (α oder θ), der null Grad übersteigt und 80 Grad oder weniger nach oben oder unten zulaufend gegen eine Ebene beträgt, sofern die Höhe H₁ der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils 47 10 mm oder mehr und d/2 oder weniger und der Mindestabstand W₁ mit der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs 25 10 mm oder mehr und 0,2d oder weniger beträgt, abnimmt. Auch wird im Wärmeabschirmungselement die Umgebung des Siliciumeinkristallstabs 25 nahe der Siliciumschmelze an der unteren Seite als das ausbuchtende Teil 41 durch das Heizelement 18 und die Siliciumschmelze 12 bei hoher Temperatur positiv erwärmt und kann die abrupte Abnahme der Temperatur am peripheren Außenteil des Siliciumeinkristallstabs 25 unterbrochen bzw. aufgefangen werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Das Wärmeabschirmungselement der Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls der vorliegenden Erfindung kann die Verteilung des Temperaturgefälles zu einer Durchmesserrichtung in Achsenrichtung des Siliciumeinkristallstabs nahezu homogenisieren und einen Siliciumeinkristallstab ohne Fehler durch das Modell von Voronkov herstellen.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung zum Heraufziehen eines Silciumeinkristalls
11: Kammer
12: Siliciumschmelze
13: Quarzschmelztiegel
14: Graphitsuszeptor
16: Trägerachse
17: Schmelztiegelantriebsmittel
18: Heizelement
19: Wärmeisolierungsrohr
21: Gehäuse
22: Heraufziehmittel
23: Drahtkabel
24: Keimkristall
25: Siliciumeinkristallstab
28: Gaszufuhr- und -ablassmittel
29: Zufuhrleitung
30: Ablassleitung
31: Ventil
32: Ventil
36: Wärmeabschirmungselement
37: Rohrteil
37a: Innenrohrelement
37b: Außenrohrelement
37c: Adiabatisches Material
38: Flanschteil
41: Ausbuchtendes Teil
42: Bodenwand
44: Senkrechte Wand
46: Obere Wand
47: Wärmespeicherelement

Claims

Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, das in einer Vorrichtung bereitgestellt ist, die einen Siliciumeinkristallstab (25) aus einer Siliciumschmelze (12) heraufzieht, die in einem Quarzschmelztiegel (13) aufbewahrt wird, der durch ein die periphere Außenfläche des Quarzschmelztiegels (13) umgebendes Heizelement (18) erwärmt wird, und mit einem Rohrteil (37), dessen unteres Ende mit einem Zwischenraum von der Oberfläche der Siliciumschmelze (12) oberhalb der Oberfläche der Siliciumschmelze (12) gelegen ist und das Strahlungswärme vom die periphere Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs (25) umgebenden Heizelement (18) abschirmt, einem ausbuchtenden Teil (41), das am unteren Teil des Rohrteils (37) bereitgestellt ist, indem es sich in Rohrrichtung nach unten ausbuchtet, und einem ringförmigen Wärmespeicherteil (47), das an der Innenseite des ausbuchtenden Teils (41) bereitgestellt ist und die periphere Außenfläche des unteren Teils des Siliciumeinkristallstabs (25) umgibt, versehen ist und der Durchmesser (d) des Siliciumeinkristallstabs (25) 100 mm oder mehr beträgt, wobei das Wärmespeicherteil (47) Aluminiumoxid umfasst und eine Wärmeleitfähigkeit von 5 W/(m·°C) oder weniger aufweist und das Wärmespeicherteil (47) eine periphere Innenfläche aufweist, die zur Achsenlinie des Siliciumeinkristallstabs (25) parallel oder mit einem Winkel von –30 Grad oder mehr und +30 Grad oder weniger geneigt und so gebildet ist, dass die periphere Innenfläche des Wärmespeicherteils (47) eine Höhe (H₁) von 10 mm oder mehr und d/2 oder weniger aufweist, und der Mindestabstand (W₁) zwischen der peripheren Außenfläche des Siliciumeinkristallstabs (25) und der peripheren Innenfläche des Wärmespeicherteils (47) 10 mm oder mehr und 0,2d oder weniger beträgt.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach Anspruch 1, wobei das Wärmespeicherteil (47) eine periphere Außenfläche aufweist, die zur Achsenlinie des Siliciumeinkristallstabs (25) parallel oder mit einem Winkel von –30 Grad oder mehr und +30 Grad oder weniger geneigt ist, ein senkrechter Abstand (H₂) zwischen dem oberen Rand der peripheren Außenfläche und dem untersten Teil des Wärmespeicherteils (47) 10 mm oder mehr und d oder weniger beträgt und der Mindestabstand (W₂) zwischen der peripheren Innenfläche des Quarzschmelztiegels (13) und der peripheren Außenfläche des Wärmespeicherteils (47) 20 mm oder mehr und d/4 oder weniger beträgt.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach Anspruch 2, wobei das Rohrteil (37) ein Innenrohrelement (37a), ein Außenrohrelement (37b) und ein adiabatisches Material (37c), das zwischen das Innenrohrelement (37a) und das Außenrohrelement (37b) gefüllt oder eingeschoben ist, aufweist.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach Anspruch 1, wobei das Wärmespeicherteil (47) eine obere Wand (46) aufweist, die waagrecht gebildet ist oder mit einem Winkel (6) von mehr als null Grad bis 80 Grad bezüglich einer waagrechten Ebene gebildet ist.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach Anspruch 4, wobei das Rohrteil (37) ein Innenrohrelement (37a), ein Außenrohrelement (37b) und ein adiabatisches Material (37c), das zwischen das Innenrohrelement (37a) und das Außenrohrelement (37b) gefüllt oder eingeschoben ist, aufweist.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach Anspruch 1, wobei das Wärmespeicherteil (47) eine Bodenfläche aufweist, die waagrecht gebildet ist.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach Anspruch 6, wobei das Rohrteil (37) ein Innenrohrelement (37a), ein Außenrohrelement (37b) und ein adiabatisches Material (37c), das zwischen das Innenrohrelement (37a) und das Außenrohrelement (37b) gerillt oder eingeschoben ist, aufweist.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach Anspruch 1, wobei das Wärmespeicherteil (47) eine Bodenwand (42) aufweist, die mit einem Winkel (α oder θ) von mehr als null Grad bis 80 Grad bezüglich einer waagrechten Ebene gebildet ist.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach Anspruch 8, wobei das Rohrteil (37) ein Innenrohrelement (37a), ein Außenrohrelement (37b) und ein adiabatisches Material (37c), das zwischen das Innenrohrelement (37a) und das Außenrohrelement (37b) gefüllt oder eingeschoben ist, aufweist.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach einem der Ansprüche 3, 5, 7 und 9, wobei der Innendurchmesser (D₁) eines adiabatischen Materials (37c) 2d oder mehr und die Dicke (t) des adiabatischen Materials (37c) 5 mm oder mehr beträgt.
Vorrichtung zum Heraufziehen eines Siliciumeinkristalls, wobei die Vorrichtung ein Wärmeabschirmungselement (36) aufweist, nach Anspruch 10, wobei der Innendurchmesser (D₂) eines Innenrohrelements (37a) (2d–2n) oder mehr beträgt, wenn die Dicke des Innenrohrelements (37a) n ist.