JP2000007485A - Single crystal production equipment - Google Patents

Single crystal production equipment

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JP2000007485A
JP2000007485A JP16852098A JP16852098A JP2000007485A JP 2000007485 A JP2000007485 A JP 2000007485A JP 16852098 A JP16852098 A JP 16852098A JP 16852098 A JP16852098 A JP 16852098A JP 2000007485 A JP2000007485 A JP 2000007485A
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JP
Japan
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single crystal
coil
crucible
saddle
magnetic field
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JP16852098A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Imai
良夫 今井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide equipment for the production of single crystal which facilitates crucible exchange operation after the completion of a single crystal production process and also is capable of generating a horizontal magnetic field in the crucible, changing the kind of the magnetic field generated in the crucible by easy operation and adjusting the magnetic field strength, while facilitating such crucible exchange operation. SOLUTION: This equipment is provided with a pair of coaxial opposite magnets 103 and 106 arranged oppositely to the upper and lower parts for a crucible 2 and a support member 109 for supporting these magnets 103 and 106 so that they can be disassembled. The pair of the coaxial opposite magnets 103 and 106 may be arranged oppositely to the horizontal direction. Further, a coil within the magnets 103, 106 may be a saddle-shaped coil in which the arc length of an actuate part can be adjusted and which is capable of generating either of a cusped magnetic field or a horizontal magnetic field.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、導電性を有する
原料融液からチョクラルスキー法により単結晶を引上
げ、製造する単結晶製造装置、特にルツボ内の原料融液
に直流磁界を印加する単結晶製造装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single crystal manufacturing apparatus for pulling a single crystal from a raw material melt having conductivity by the Czochralski method, and particularly to a single crystal manufacturing apparatus for applying a DC magnetic field to the raw material melt in a crucible. The present invention relates to a crystal manufacturing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、原料融液から半導体結晶を製造す
る方法としては、チョクラルスキー法が広く用いられて
いる。この方法において、導電性の原料融液に外部から
磁界を印加することにより、融液内の熱対流を抑止し、
ルツボ材からの汚染が減少し、また、単結晶成長過程に
おいて発生する成長縞や固有欠陥を抑制でき、高品質な
単結晶を作成できることがシリコン(Si)やガリウム
ひ素(GaAs)等の単結晶で確認されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing a semiconductor crystal from a raw material melt, the Czochralski method has been widely used. In this method, by applying an external magnetic field to the conductive raw material melt, the heat convection in the melt is suppressed,
Single crystals such as silicon (Si) and gallium arsenide (GaAs) can reduce contamination from the crucible material, suppress growth fringes and intrinsic defects generated during the single crystal growth process, and produce high quality single crystals. Has been confirmed.

【0003】チョクラルスキー法により単結晶を引上げ
製造する単結晶製造装置の例として、特公平8−188
98号公報に示された装置が知られている。図6は、特
公平8−18898号公報に示された単結晶製造装置の
構成を示す断面図である。
An example of a single crystal manufacturing apparatus for pulling and manufacturing a single crystal by the Czochralski method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-188.
No. 98 is known. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a single crystal manufacturing apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-18898.

【0004】図6において、チャンバ10の内部に設置
されたルツボ2の中に単結晶の原料である例えばシリコ
ンが充填された後、シリコンはヒータ11により加熱さ
れ溶融し、シリコン溶融液21が形成される。ルツボ2
と機械的に連結されたルツボ駆動ユニット7はルツボ2
を回転させ、必要に応じてルツボ2を上昇、あるいは下
降させる。シリコン溶融液21の表面21aのそれぞれ
上部および下部の位置には、略円形のドーナツ状の上コ
イル4aおよび下コイル4bがそれぞれあり、その周囲
には上コイル4aおよび下コイル4bの位置関係を保持
し、コイル間に発生する電磁力およびコイルの自重を支
える容器5があって、上コイル4aおよび下コイル4b
が収容され一体としてマグネット3を構成している。
In FIG. 6, after a crucible 2 installed in a chamber 10 is filled with a single crystal material, for example, silicon, the silicon is heated and melted by a heater 11 to form a silicon melt 21. Is done. Crucible 2
The crucible drive unit 7 mechanically connected to the crucible 2
Is rotated to raise or lower the crucible 2 as necessary. At upper and lower positions of the surface 21a of the silicon melt 21, respectively, there are a substantially circular donut-shaped upper coil 4a and a lower coil 4b, and the positional relationship between the upper coil 4a and the lower coil 4b is maintained around the upper coil 4a and the lower coil 4b. There is a container 5 for supporting the electromagnetic force generated between the coils and the weight of the coil, and the upper coil 4a and the lower coil 4b
Are housed to form the magnet 3 integrally.

【0005】このマグネット3はチャンバ10を包囲し
ている。また、ルツボ2の上部にはシリコン溶融液21
を回転しながら引き上げ、単結晶9を製造する結晶駆動
ユニット8が設けられている。チャンバ10、マグネッ
ト3、ルツボ駆動ユニット7、結晶駆動ユニット8を主
要要素として単結晶製造装置1が構成されている。
[0005] The magnet 3 surrounds the chamber 10. Further, a silicon melt 21 is placed on top of the crucible 2.
A crystal drive unit 8 is provided for producing a single crystal 9 by rotating while pulling. The single crystal manufacturing apparatus 1 is configured with the chamber 10, the magnet 3, the crucible drive unit 7, and the crystal drive unit 8 as main elements.

【0006】この単結晶製造装置1において、シリコン
溶融液21は上部より吊り下げられた図示しない種結晶
の下部に成長して、単結晶9が引き上げられ製造され
る。この引上げ工程において単結晶製造装置1の外部に
配置されたマグネット3によりルツボに直流磁界が印加
される。ルツボ2内のシリコン溶融液21がほぼ全量引
き上げられることにより、単結晶9の製造は完了する。
In the single crystal manufacturing apparatus 1, the silicon melt 21 grows below a seed crystal (not shown) suspended from the upper part, and the single crystal 9 is pulled up and manufactured. In this pulling step, a DC magnetic field is applied to the crucible by the magnet 3 arranged outside the single crystal manufacturing apparatus 1. When almost all the silicon melt 21 in the crucible 2 is pulled up, the production of the single crystal 9 is completed.

【0007】しかしながら、単結晶9の製造のために使
用されたルツボ2は、単結晶製造過程で起こる熱の影響
により亀裂等を生じ再利用できない。そのため、単結晶
引上げ工程が完了すると、マグネット3を結晶駆動ユニ
ット8の上部あるいは下部に移動させ、チャンバ10を
上部から覆う図示しないフランジ等を分解してルツボ2
を交換する。ルツボ2を交換した後に原料を充填し、次
の単結晶引上げ作業が再開される。
However, the crucible 2 used for manufacturing the single crystal 9 has a crack or the like due to the influence of heat generated in the single crystal manufacturing process and cannot be reused. Therefore, when the single crystal pulling step is completed, the magnet 3 is moved to the upper or lower part of the crystal driving unit 8, and a flange or the like (not shown) covering the chamber 10 from the upper part is disassembled to be disassembled.
Exchange. After replacing the crucible 2, the raw material is filled, and the next single crystal pulling operation is restarted.

【0008】なお、上コイル4aおよび下コイル4bに
図中のP方向、すなわち互いに反対方向の電流を流すこ
とにより、図6の破線23に示すようなルツボ2の中心
軸2aに対し等軸対称的かつ放射状のカスプ磁界が形成
される。
By passing currents in the P direction in the figure, that is, in the directions opposite to each other, to the upper coil 4a and the lower coil 4b, equiaxial symmetry with respect to the central axis 2a of the crucible 2 as shown by a broken line 23 in FIG. A radial cusp magnetic field is formed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ルツボ
2を交換するに際してチャンバ10のフランジ等を分解
するためには、マグネット3をチャンバ10の下方に移
動させる図示しない重量物駆動機構を有する必要があ
る。また、マグネット3をチャンバ10の上方へ移動さ
せるにはクレーン等を用いて大型重量物取り外し作業を
行う必要がある。
However, in order to disassemble the flange or the like of the chamber 10 when exchanging the crucible 2, it is necessary to have a heavy-weight drive mechanism (not shown) for moving the magnet 3 below the chamber 10. . Further, in order to move the magnet 3 above the chamber 10, it is necessary to carry out a large heavy object removing operation using a crane or the like.

【0010】さらに、このマグネット3は内部の上コイ
ル4a、下コイル4bに通電する電流方向を変更して
も、ルツボ2の中心軸2aに対し等軸対称の磁場である
カスプ磁場あるいは垂直磁場のみを発生させることが可
能であり、ルツボの中心軸2aに対して垂直方向となる
水平磁場を発生させることは不可能である。
Further, even if the direction of the current supplied to the upper coil 4a and the lower coil 4b is changed, the magnet 3 has only a cusp magnetic field or a vertical magnetic field which is equiaxially symmetric with respect to the central axis 2a of the crucible 2. Can be generated, and it is impossible to generate a horizontal magnetic field perpendicular to the central axis 2a of the crucible.

【0011】したがって、この発明は上記のような課題
を解決するためになされたもので、単結晶製造工程終了
後のルツボ2交換作業を容易にする単結晶製造装置を提
供することを目的とするものである。また、かかる交換
作業の容易化を図りつつ、ルツボに水平磁場を発生させ
ることができる単結晶製造装置を提供することを目的と
するものである。さらに、かかる交換作業の容易化を図
りつつ、容易な操作によりルツボに発生する磁界の種類
を変更し、あるいは磁界の強さを調整できる単結晶製造
装置を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a single crystal manufacturing apparatus which facilitates a crucible 2 exchange operation after a single crystal manufacturing step is completed. Things. It is another object of the present invention to provide a single crystal manufacturing apparatus capable of generating a horizontal magnetic field in a crucible while facilitating such an exchange operation. Further, it is another object of the present invention to provide a single crystal manufacturing apparatus capable of changing the type of a magnetic field generated in a crucible or adjusting the strength of the magnetic field by an easy operation while facilitating the exchange operation. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る単結晶製
造装置は、ルツボに対し上下に対向して配置され、かつ
ルツボの中心軸に対し同軸な中空円筒状コイルおよびこ
のコイルを収容する容器を有する一対の同軸対向マグネ
ットと、マグネット間を分解できるように支持するサポ
ート部材とを備え、ルツボの中心軸に対し等軸対称的か
つ放射状のカスプ磁界を印加できることを特徴とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION A single crystal manufacturing apparatus according to the present invention is provided with a hollow cylindrical coil which is disposed vertically above and below a crucible and is coaxial with a central axis of the crucible, and a container for accommodating the coil. And a support member for supporting the magnets so that they can be disassembled from each other, so that a radial cusp magnetic field which is equiaxially symmetric with respect to the central axis of the crucible can be applied.

【0013】また、この発明に係る単結晶製造装置は、
ルツボの中心軸に対して水平方向に対向して互いに同軸
に配置された中空円筒状コイルおよびコイルを収容する
容器を有する一対の同軸対向マグネットと、マグネット
を水平方向に移動できるようにそれぞれ支持するサポー
ト部材とを備え、ルツボに水平磁場を印加できることを
特徴とするものである。
Further, the single crystal manufacturing apparatus according to the present invention
A pair of coaxial opposing magnets having a hollow cylindrical coil and a container for accommodating the coils, which are arranged coaxially with each other so as to face the central axis of the crucible in a horizontal direction, and support the magnets so that they can move in the horizontal direction. And a support member for applying a horizontal magnetic field to the crucible.

【0014】また、この発明に係る単結晶製造装置は、
ルツボの中心軸に対し水平方向に対向して互いに同軸に
配置された鞍型コイルおよび鞍型コイルを収容する容器
を有する一対の同軸対向マグネットを備え、マグネット
を水平方向に移動できるようにしたことを特徴とするも
のである。
Further, a single crystal manufacturing apparatus according to the present invention comprises:
A pair of coaxial opposing magnets having a saddle-shaped coil and a container for accommodating the saddle-shaped coil, which are arranged coaxially with each other in a horizontal direction with respect to the central axis of the crucible, so that the magnets can be moved horizontally. It is characterized by the following.

【0015】また、この発明に係る単結晶製造装置は、
鞍型コイルの弧状部が半円状で、かつ鞍型コイルの垂直
直線部が互いに他の鞍型コイルの垂直直線部に近接し、
ルツボの中心軸に対し等軸対称的かつ放射状のカスプ磁
界を印加できることを特徴とするものである。
Further, the single crystal manufacturing apparatus according to the present invention
The arc-shaped portion of the saddle-shaped coil is semicircular, and the vertical straight portion of the saddle-shaped coil is close to the vertical straight portion of another saddle-shaped coil,
It is characterized in that a radial cusp magnetic field can be applied which is equiaxially symmetric with respect to the central axis of the crucible.

【0016】また、この発明に係る単結晶製造装置は、
鞍型コイルの弧状部が弓状で、かつ鞍型コイルの垂直直
線部が互いに他の鞍型コイルの垂直直線部と離間してい
ることを特徴とするものである。
Further, the apparatus for producing a single crystal according to the present invention
The saddle-shaped coil is characterized in that the arc-shaped portion is arcuate, and the vertical straight portion of the saddle-shaped coil is separated from the vertical straight portion of another saddle-shaped coil.

【0017】また、この発明に係る単結晶製造装置は、
互いに対向する鞍型コイルの垂直直線部を流れる電流の
方向を同じにすることにより、ルツボに水平磁場を印加
できることを特徴とするものである。
Further, the apparatus for producing a single crystal according to the present invention
The present invention is characterized in that a horizontal magnetic field can be applied to a crucible by making the directions of currents flowing through the vertical straight portions of the saddle coils facing each other the same.

【0018】また、この発明に係る単結晶製造装置は、
鞍型コイルが鞍型コイルの弧状部の長さを調整する機構
を備えたことを特徴とするものである。
Further, the apparatus for producing a single crystal according to the present invention
The saddle-shaped coil includes a mechanism for adjusting the length of the arc-shaped portion of the saddle-shaped coil.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施形態である単結晶製造装置100を示す部分断面図
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a single crystal manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

【0020】図において、図6と同一の符号を用いたも
のは、図6と同等な機能を果たすものである。チャンバ
10の内部に設置されたルツボ2の中に単結晶の原料で
ある例えばシリコンが充填された後、ルツボ2の周囲に
設置された加熱装置であるヒータ11によりシリコンが
加熱溶融されてシリコン溶融液21が形成される。ルツ
ボ2と機械的に連結されたルツボ駆動ユニット7はルツ
ボ2を回転させ、必要に応じてルツボ2を上昇、あるい
は下降させる。
In the figure, components having the same reference numerals as those in FIG. 6 perform the same functions as those in FIG. After the crucible 2 installed inside the chamber 10 is filled with, for example, silicon, which is a single crystal raw material, silicon is heated and melted by a heater 11 which is a heating device installed around the crucible 2 to melt the silicon. A liquid 21 is formed. The crucible drive unit 7 mechanically connected to the crucible 2 rotates the crucible 2 and raises or lowers the crucible 2 as required.

【0021】ルツボ2内のシリコン溶融液21の表面2
1aを基準に上部の位置には、ルツボ2の中心軸2aに
対し同軸な中空円筒状コイルである上コイル104と、
上コイル104を収容する上容器105を有する上部マ
グネット103が設けられている。一方、ルツボ2内の
シリコン溶融液21の表面21aを基準に下部の位置に
は、ルツボ2の中心軸2aに対し同軸な中空円筒状コイ
ルである下コイル107と、下コイル107を収容する
下容器108を有する下部マグネット106が設けられ
ている。
Surface 2 of silicon melt 21 in crucible 2
An upper coil 104, which is a hollow cylindrical coil coaxial with the central axis 2a of the crucible 2, is located at an upper position with respect to 1a.
An upper magnet 103 having an upper container 105 for accommodating the upper coil 104 is provided. On the other hand, the lower coil 107, which is a hollow cylindrical coil coaxial with the central axis 2a of the crucible 2, and the lower coil housing the lower coil 107 are located at a lower position with respect to the surface 21a of the silicon melt 21 in the crucible 2. A lower magnet 106 having a container 108 is provided.

【0022】上部マグネット103と下部マグネット1
06との間には、これらのマグネット内の上コイル10
4あるいは下コイル107に流れる電流により発生した
電磁力のために、マグネット間に発生する斥力を受け止
め、上部マグネット103と下部マグネット106の位
置関係を支持固定するコの字型断面をもつサポート部材
109が設けられている。したがって、このサポート部
材109により、上コイル104と下コイル107とが
ルツボ2の中心軸に対し同軸対向の位置に配置されてい
る同軸マグネットを構成している。サポート部材109
が上部マグネット103および下部マグネット106を
それぞれ図示していない締結部材により締結している。
この締結部材をはずすことにより、上部マグネット10
3と下部マグネット106は、サポート部材109から
分解される。
Upper magnet 103 and lower magnet 1
06, the upper coil 10 in these magnets
4 or a support member 109 having a U-shaped cross section for supporting and fixing the positional relationship between the upper magnet 103 and the lower magnet 106 by receiving a repulsive force generated between the magnets due to an electromagnetic force generated by a current flowing through the lower coil 107. Is provided. Therefore, the support member 109 constitutes a coaxial magnet in which the upper coil 104 and the lower coil 107 are disposed coaxially opposite to the center axis of the crucible 2. Support member 109
Are fastened to the upper magnet 103 and the lower magnet 106 by fastening members (not shown).
By removing this fastening member, the upper magnet 10
3 and the lower magnet 106 are disassembled from the support member 109.

【0023】上コイル104と下コイル107に、図中
Aで示す矢印の方向すなわち互いに反対方向の電流を流
すことにより、破線123に示すようなルツボ2の中心
軸2aに対し等軸対称的かつ放射状のカスプ磁界を印加
できる。
A current is supplied to the upper coil 104 and the lower coil 107 in the directions indicated by arrows A in the drawing, that is, in the directions opposite to each other. A radial cusp magnetic field can be applied.

【0024】単結晶製造工程が完了した後、ルツボ2を
交換する際、上部マグネット103と下部マグネット1
06は、図示していない締結部材をはずすことによりサ
ポート部材109から分解される。したがって、分解さ
れた上部マグネット103および下部マグネット106
のそれぞれの重量は従来のマグネット3に比べ半分以下
になるため、上部マグネット103および下部マグネッ
ト106を容易に移動できるのでルツボ2の交換作業が
容易になる。
When the crucible 2 is replaced after the single crystal manufacturing process is completed, the upper magnet 103 and the lower magnet 1 are replaced.
06 is disassembled from the support member 109 by removing a fastening member (not shown). Therefore, the disassembled upper magnet 103 and lower magnet 106
Is less than half the weight of the conventional magnet 3, so that the upper magnet 103 and the lower magnet 106 can be easily moved, so that the crucible 2 can be easily replaced.

【0025】なお、サポート部材109は、コの字型の
断面形状を有するものである必要はなく、上部マグネッ
ト103と下部マグネット106の位置関係を支持固定
できる構造物であればよい。また、上コイル103と下
コイル106は常電導コイルでも、超電導コイルのいず
れであってもよい。
The support member 109 does not need to have a U-shaped cross section, and may be any structure that can support and fix the positional relationship between the upper magnet 103 and the lower magnet 106. Further, the upper coil 103 and the lower coil 106 may be either a normal conducting coil or a superconducting coil.

【0026】実施の形態2.図2はこの発明の実施形態
である単結晶製造装置200を示す部分断面図である。
図1に対して、チャンバ10の周囲のマグネットの配
置、支持構造が異なる。
Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a partial sectional view showing a single crystal manufacturing apparatus 200 according to an embodiment of the present invention.
1, the arrangement and support structure of the magnet around the chamber 10 are different.

【0027】図において、ルツボ2の中心軸2aに対し
水平方向に対向して互いに同軸に中空円筒状コイルであ
る第1コイル204および第1コイル204を収容する
第1容器205を有する第1マグネット203と中空円
筒状コイルである第2コイル207および第2コイル2
07を収容する第2容器208を有する第2マグネット
206が設けられている。
In FIG. 1, a first magnet 204 having a hollow cylindrical coil and a first container 205 accommodating the first coil 204 are coaxially opposed to each other in a horizontal direction with respect to a central axis 2a of the crucible 2. 203 and the second coil 207 and the second coil 2 which are hollow cylindrical coils
A second magnet 206 having a second container 208 accommodating 07 is provided.

【0028】また、第1マグネット203と第2マグネ
ット206の周囲には、両者を同軸の位置関係に保持固
定して、第1マグネット203を支持するサポート部材
211および212、第2マグネット206を支持する
サポート部材213および214が設けられ、それぞれ
図示していない締結部材により各マグネット203、2
06と締結している。この締結部材をはずすことによ
り、第1マグネット203と第2マグネット206は、
サポート部材212、212、213、214から分解
され、図示しない移動用駆動機構を用いて水平方向に移
動できる。
Further, around the first magnet 203 and the second magnet 206, both are held and fixed in a coaxial positional relationship to support the support members 211 and 212 for supporting the first magnet 203 and the second magnet 206. Support members 213 and 214 are provided.
06. By removing this fastening member, the first magnet 203 and the second magnet 206
The support members 212, 212, 213, and 214 are disassembled and can be moved in a horizontal direction by using a movement drive mechanism (not shown).

【0029】第1コイル204と第2コイル207に図
中Bで示す矢印の方向すなわち互いに同一方向の電流を
流すことにより、破線223に示すような水平磁場をル
ツボ2に印加できる。
A horizontal magnetic field as indicated by a broken line 223 can be applied to the crucible 2 by applying a current to the first coil 204 and the second coil 207 in the directions indicated by arrows B in FIG.

【0030】なお、第1マグネット203および第2マ
グネット206の下部にローラを設け、第1マグネット
203および第2マグネット206の設置面に設けたレ
ールに沿って、第1マグネット203および第2マグネ
ット206を移動しやすくしてもよい。
A roller is provided below the first magnet 203 and the second magnet 206, and the first magnet 203 and the second magnet 206 are provided along a rail provided on the surface on which the first magnet 203 and the second magnet 206 are provided. May be easily moved.

【0031】実施の形態3.図3はこの発明の実施形態
である単結晶製造装置300を示す部分断面図である。
図1に対して、チャンバ10の周囲のマグネットの配
置、支持構造が異なる。
Embodiment 3 FIG. 3 is a partial sectional view showing a single crystal manufacturing apparatus 300 according to an embodiment of the present invention.
1, the arrangement and support structure of the magnet around the chamber 10 are different.

【0032】図において、断面が長方形で、一対の互い
に隣接した半円状の弧状部304aおよび垂直直線部3
04bからなる鞍型第1コイル304と鞍型第1コイル
304を収容する第1容器305を有する第1マグネッ
ト303が設けられている。また、ルツボ2の中心軸2
aに対し、鞍型第1コイル304と対称な位置には、鞍
型第1コイル304と対称形であり、断面が長方形で、
一対の互いに隣接した半円状の弧状部307aおよび垂
直直線部307bからなる鞍型第2コイル307と鞍型
第2コイル307を収容する第2容器308を有する第
2マグネット306が設けられている。第1マグネット
303と第2マグネット306は、鞍型型コイルを覆う
中空で略半円筒状をしており、ルツボ2の中心軸2aに
対し水平方向に対向して互いに同軸に配置された一対の
同軸対向マグネットを構成し、図示していない締結部材
により締結されている。この締結部材をはずすことによ
り、第1マグネット303と第2マグネット306は分
解され、図示しない移動用駆動機構を用いて水平方向に
移動できる。
In the figure, a cross section is rectangular, and a pair of mutually adjacent semicircular arc-shaped portions 304a and vertical straight portions 3a.
A first magnet 303 having a saddle-shaped first coil 304 made of 04b and a first container 305 accommodating the saddle-shaped first coil 304 is provided. Also, the central axis 2 of the crucible 2
With respect to a, the position symmetrical to the saddle type first coil 304 is symmetrical to the saddle type first coil 304, the cross section is rectangular,
A second magnet 306 having a saddle-shaped second coil 307 including a pair of mutually adjacent semicircular arc-shaped portions 307a and a vertical straight portion 307b and a second container 308 for accommodating the saddle-shaped second coil 307 is provided. . The first magnet 303 and the second magnet 306 have a hollow and substantially semi-cylindrical shape that covers the saddle-shaped coil, and a pair of coaxially arranged coaxially opposed to the central axis 2a of the crucible 2 in the horizontal direction. It constitutes a coaxial opposed magnet and is fastened by a fastening member (not shown). By removing this fastening member, the first magnet 303 and the second magnet 306 are disassembled, and can be moved in the horizontal direction by using a movement drive mechanism (not shown).

【0033】鞍型第1コイル304と鞍型第2コイル3
07に、Cで示す矢印の方向に電流を流すことにより、
破線323に示すようなルツボ2の中心軸2aに対し同
軸の等軸対称的かつ放射状のカスプ磁界を印加できる。
鞍型第1コイル304の垂直直線部304bと鞍型第2
コイル307の垂直直線部307bは、互いに近接して
おり、電流方向が逆であるため、この部分で発生する磁
界は相殺される。
The first saddle coil 304 and the second saddle coil 3
07, by flowing a current in the direction of the arrow indicated by C,
A radial cusp magnetic field can be applied coaxially and symmetrically with respect to the central axis 2a of the crucible 2 as shown by a broken line 323.
The vertical straight portion 304b of the saddle type first coil 304 and the saddle type second coil 304
Since the vertical linear portions 307b of the coil 307 are close to each other and have opposite current directions, the magnetic field generated in this portion is canceled.

【0034】実施の形態4.図4はこの発明の実施形態
である単結晶製造装置400を示す部分断面図である。
図5は、図4のX方向から見た矢視図である。この発明
の実施形態は、図3に対して、鞍型コイルの寸法を調整
可能なものにしたものであり他は図3と同様である。
Embodiment 4 FIG. 4 is a partial sectional view showing a single crystal manufacturing apparatus 400 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view as viewed from the X direction in FIG. The embodiment of the present invention is different from FIG. 3 in that the dimensions of the saddle-shaped coil can be adjusted.

【0035】図4において、鞍型第1コイル404は、
垂直直線部414bとその両端に弧状部414aを有す
るコの字型コイル414を2つ組み合わせて構成され
る。コの字型コイル414は、弧状部414aの先端
に、断面が長方形で、複数の突起からなる櫛歯部414
cが設けられている。図5に示すように、2つのコの字
型コイル414の櫛歯部414cが互いにかみ合って互
いの隙間41dに嵌合し、かつL寸法を調整できるよう
になっている。櫛歯部414cに互いにかみ合っている
長さであるL寸法を調整することにより、鞍型第1コイ
ル404の弓状の弧状部404aの弧の長さを調整する
ことができる。鞍型第2コイル407は、鞍型第1コイ
ル404と対称形で、かつ鞍型第1コイル404と同様
に構成されている。また、鞍型第1コイル404の垂直
直線部414bと鞍型第2コイル407の垂直直線部4
17bとは、互いに離間して配置されている。
In FIG. 4, the first saddle coil 404 is
It is configured by combining two vertical straight portions 414b and U-shaped coils 414 having arcuate portions 414a at both ends thereof. The U-shaped coil 414 has a comb-shaped portion 414 having a rectangular cross section and a plurality of protrusions at the tip of the arc-shaped portion 414a.
c is provided. As shown in FIG. 5, the comb teeth 414c of the two U-shaped coils 414 engage with each other to fit in the gap 41d therebetween, and the L dimension can be adjusted. By adjusting the L dimension, which is the length engaged with the comb teeth 414c, the arc length of the arcuate arc portion 404a of the first saddle coil 404 can be adjusted. The saddle-shaped second coil 407 is symmetrical to the saddle-shaped first coil 404 and is configured similarly to the saddle-shaped first coil 404. The vertical straight portion 414b of the saddle type first coil 404 and the vertical straight portion 4
17b are arranged apart from each other.

【0036】さらに、図3と同様に、鞍型第1コイル4
04は鞍型第1コイル404を収容する第1容器405
に収容され第1マグネット403が構成され、鞍型第2
コイル407は鞍型第2コイル407を収容する第2容
器408に収容され第2マグネット406が構成され
る。第1マグネット403と第2マグネット406は、
それぞれ鞍型第1コイル404、鞍型第2コイル407
を覆う中空の略半円筒状をしており、ルツボ2の中心軸
2aに対し水平方向に対向して互いに同軸に配置された
一対の同軸対向マグネットを構成し、図示していない締
結部材により締結されている。この締結部材をはずすこ
とにより、第1マグネット403と第2マグネット40
6は、図示しない移動用駆動機構を用いて水平方向に移
動できる。
Further, similarly to FIG.
04 is a first container 405 for accommodating the first saddle coil 404
The first magnet 403 is accommodated in the
The coil 407 is accommodated in a second container 408 accommodating the saddle-shaped second coil 407 to form a second magnet 406. The first magnet 403 and the second magnet 406
Saddle-shaped first coil 404 and saddle-shaped second coil 407, respectively
A pair of coaxial opposed magnets which are coaxial with each other and are horizontally opposed to the center axis 2a of the crucible 2 and are fastened by fastening members (not shown). Have been. By removing the fastening member, the first magnet 403 and the second magnet 40
6 can be moved in the horizontal direction by using a movement drive mechanism (not shown).

【0037】この鞍型第1コイル404と鞍型第2コイ
ル407に、図中のd方向の電流が流れると、ルツボ2
に図3と同様な方向で水平磁場を印加できる。
When current flows in the saddle type first coil 404 and saddle type second coil 407 in the direction d in FIG.
A horizontal magnetic field can be applied in the same direction as in FIG.

【0038】なお、L寸法を調整し、この鞍型第1コイ
ル404の垂直直線部414bと鞍型第2コイル407
の垂直直線部417bを図3のように近接させ、図4中
のe方向に電流が流れると、図3と同様にルツボ2の中
心軸2aに対し同軸の等軸対称的かつ放射状のカスプ磁
界を印加できる。このとき、鞍型第1コイル404の垂
直直線部414bと鞍型第2コイル407の垂直直線部
417bは、互いに近接しており、電流方向が逆である
ため、この部分で発生する磁界は相殺される。
The L dimension is adjusted, and the vertical straight portion 414b of the saddle type first coil 404 and the saddle type second coil 407 are adjusted.
When a current flows in the direction e in FIG. 4 when the vertical linear portion 417b is brought close as shown in FIG. 3, an equiaxially symmetric and radial cusp magnetic field coaxial with the central axis 2a of the crucible 2 as in FIG. Can be applied. At this time, the vertical linear portion 414b of the saddle type first coil 404 and the vertical linear portion 417b of the saddle type second coil 407 are close to each other and have opposite current directions. Is done.

【0039】したがって、この発明の実施形態によれ
ば、ルツボ2の中心軸2aに対し軸対称的かつ放射状の
カスプ磁界、あるいはルツボ2に対して水平磁界を用途
に応じて容易に発生できる。また、L寸法の長さの大小
により磁界の分布を変化させることができる。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, a cusp magnetic field radially symmetric with respect to the central axis 2a of the crucible 2 or a horizontal magnetic field with respect to the crucible 2 can be easily generated according to the application. Further, the distribution of the magnetic field can be changed depending on the length of the L dimension.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、この
発明によれば、ルツボに対し上下に対向して配置され、
かつルツボの中心軸に対し同軸な中空円筒状コイルおよ
びこのコイルを収容する容器を有する一対の同軸対向マ
グネットとマグネット間を分解できるように支持するサ
ポート部材とを備えているので、単結晶製造工程完了後
のルツボ交換作業が容易とすることができる。また、ル
ツボ交換の際マグネット移動のため駆動機構を省略する
ことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the crucible is disposed so as to face up and down,
And a pair of coaxial opposed magnets having a hollow cylindrical coil coaxial with the central axis of the crucible and a container accommodating the coil, and a support member for supporting the magnet so that the magnet can be disassembled. The crucible replacement operation after completion can be facilitated. In addition, a drive mechanism for moving the magnet when replacing the crucible can be omitted.

【0041】また、この発明によれば、ルツボの中心軸
に対して水平方向に対向して互いに同軸に配置された中
空円筒状コイルおよびコイルを収容する容器を有する一
対の同軸対向マグネットと、マグネットを水平方向に移
動できるようにそれぞれ支持するサポート部材とを備え
ているので、ルツボの交換作業の容易化を図りつつ、ル
ツボに水平磁場を印加できる。
Further, according to the present invention, a pair of coaxial opposed magnets having a hollow cylindrical coil and a container for accommodating the coils, which are arranged coaxially with each other in the horizontal direction with respect to the central axis of the crucible, And a support member for supporting each of the crucibles so as to be able to move in the horizontal direction, so that a horizontal magnetic field can be applied to the crucible while facilitating the work of replacing the crucible.

【0042】また、この発明によれば、ルツボの中心軸
に対し水平方向に対向して互いに同軸に配置された鞍型
コイルおよび鞍型コイルを収容する容器を有する一対の
同軸対向マグネットを備え、水平方向に移動できるよう
にしてあるので、ルツボの交換作業の容易化である。
Further, according to the present invention, there is provided a pair of coaxial opposed magnets having a saddle-shaped coil and a container for accommodating the saddle-shaped coil, which are arranged coaxially with each other in the horizontal direction with respect to the central axis of the crucible, Since it can be moved in the horizontal direction, it is easy to replace the crucible.

【0043】また、この発明によれば、鞍型コイルの弧
状部が弓状で、かつ鞍型コイルの垂直直線部が互いに他
の鞍型コイルの垂直直線部と離間しているので、ルツボ
の交換作業の容易化を図りつつ、互いに対向する鞍型コ
イルの垂直直線部を流れる電流の方向を同じにすること
により、ルツボに水平磁場を印加できる。
Further, according to the present invention, the arc-shaped portion of the saddle coil is arcuate, and the vertical linear portions of the saddle coil are separated from the vertical linear portions of the other saddle coils. The horizontal magnetic field can be applied to the crucible by making the direction of the current flowing through the vertical straight portions of the saddle coils facing each other the same while facilitating the exchange work.

【0044】また、この発明によれば、鞍型コイルが鞍
型コイルの弧状部の長さを調整する機構を備えているの
で、ルツボの中心軸に対し軸対称的かつ放射状のカスプ
磁界、あるいはルツボに対して水平磁界を用途に応じて
容易に発生できる。また、発生磁界の分布を変化させる
ことができる。
Further, according to the present invention, since the saddle-shaped coil is provided with a mechanism for adjusting the length of the arc-shaped portion of the saddle-shaped coil, a cusp magnetic field which is axially symmetric with respect to the central axis of the crucible, or A horizontal magnetic field can be easily generated for the crucible according to the application. Further, the distribution of the generated magnetic field can be changed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施形態1の単結晶製造装置の部
分断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a single crystal manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施形態2の単結晶製造装置の部
分断面図である。
FIG. 2 is a partial sectional view of a single crystal manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施形態3の単結晶製造装置の部
分断面図である。
FIG. 3 is a partial sectional view of a single crystal manufacturing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施形態4の単結晶製造装置の部
分断面図である。
FIG. 4 is a partial sectional view of a single crystal manufacturing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 図5は、図4のX方向から見た矢視図であ
る。
FIG. 5 is a view as seen from an arrow X in FIG. 4;

【図6】 従来の単結晶製造装置の部分断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a conventional single crystal manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、200、300、400 単結晶製造装置、2
ルツボ、2a 中心軸、103 上部マグネット、1
04 上コイル、105 上容器、106 下コイル、
106 下部マグネット、107 下コイル、108
下容器、109サポート部材、203、303、403
第1マグネット、204 第1コイル、205、30
5、405 第1容器、206、306、406 第2
マグネット、207 第2コイル、208、308、4
08 第2容器、211、212,213,214 サ
ポート部材、304、404 鞍型第1コイル、304
a、307a、404a、407a 弧状部、304
b、307b、414b、417b 垂直直線部、30
7、407 鞍型第2コイル、414 コの字型コイ
ル。
100, 200, 300, 400 Single crystal production equipment, 2
Crucible, 2a center axis, 103 upper magnet, 1
04 upper coil, 105 upper container, 106 lower coil,
106 lower magnet, 107 lower coil, 108
Lower container, 109 support member, 203, 303, 403
1st magnet, 204 1st coil, 205, 30
5, 405 first container, 206, 306, 406 second
Magnet, 207 second coil, 208, 308, 4
08 second container, 211, 212, 213, 214 support member, 304, 404 saddle type first coil, 304
a, 307a, 404a, 407a Arc-shaped part, 304
b, 307b, 414b, 417b Vertical straight part, 30
7,407 Second saddle type coil, 414 U-shaped coil.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ルツボ内に収容した原料融液に直流磁界
を印加してチョクラルスキー法により単結晶を引上げ製
造する単結晶製造装置において、 上記ルツボに対し上下に対向して配置され、かつ上記ル
ツボの中心軸に対し同軸な中空円筒状コイルおよび上記
コイルを収容する容器を有する一対の同軸対向マグネッ
トと、 上記マグネット間を分解できるように支持するサポート
部材とを備え、 上記ルツボの中心軸に対し等軸対称的かつ放射状のカス
プ磁界を印加できることを特徴とする単結晶製造装置。
1. A single crystal manufacturing apparatus for applying a direct current magnetic field to a raw material melt accommodated in a crucible to pull up and manufacture a single crystal by a Czochralski method, wherein the single crystal manufacturing apparatus is disposed vertically opposite to the crucible, and A pair of coaxial opposed magnets having a hollow cylindrical coil coaxial with the center axis of the crucible and a container accommodating the coil; and a support member for supporting the magnets so that they can be disassembled. A single crystal manufacturing apparatus characterized in that a radial cusp magnetic field that is equiaxially symmetric and radial can be applied to the apparatus.
【請求項2】 ルツボ内に収容した原料融液に直流磁界
を印加してチョクラルスキー法により単結晶を引上げ製
造する単結晶製造装置において、 上記ルツボの中心軸に対して水平方向に対向して互いに
同軸に配置された中空円筒状コイルおよび上記コイルを
収容する容器を有する一対の同軸対向マグネットと、 上記マグネットを水平方向に移動できるようにそれぞれ
支持するサポート部材とを備え、 上記ルツボに水平磁場を印加できることを特徴とする単
結晶製造装置。
2. A single crystal manufacturing apparatus for applying a direct current magnetic field to a raw material melt contained in a crucible to pull up and manufacture a single crystal by a Czochralski method, wherein the single crystal is horizontally opposed to a central axis of the crucible. A pair of coaxial opposing magnets having a hollow cylindrical coil and a container for accommodating the coil, and a support member for supporting the magnets so as to be able to move in the horizontal direction. An apparatus for producing a single crystal, which can apply a magnetic field.
【請求項3】 ルツボ内に収容した原料融液に直流磁界
を印加してチョコラルスキー法により単結晶を引上げ製
造する単結晶製造装置において、 上記ルツボの中心軸に対し水平方向に対向して互いに同
軸に配置された鞍型コイルおよび上記鞍型コイルを収容
する容器を有する一対の同軸対向マグネットを備え、 上記マグネットを水平方向に移動できるようにしたこと
を特徴とする単結晶製造装置。
3. A single crystal manufacturing apparatus for applying a direct current magnetic field to a raw material melt contained in a crucible and pulling and manufacturing a single crystal by a Czochralski method, wherein the single crystal is horizontally opposed to a central axis of the crucible. An apparatus for producing a single crystal, comprising: a pair of coaxial opposed magnets each having a saddle-shaped coil arranged coaxially and a container accommodating the saddle-shaped coil, wherein the magnet can be moved in a horizontal direction.
【請求項4】 上記鞍型コイルの弧状部が半円状で、か
つ上記鞍型コイルの垂直直線部が互いに他の上記鞍型コ
イルの垂直直線部に近接し、上記ルツボの中心軸に対し
等軸対称的かつ放射状のカスプ磁界を印加できることを
特徴とする請求項3記載の単結晶製造装置。
4. An arc-shaped portion of the saddle-shaped coil is semicircular, and vertical straight portions of the saddle-shaped coil are close to each other and perpendicular to the center of the crucible. 4. The single crystal manufacturing apparatus according to claim 3, wherein a radial cusp magnetic field that is equiaxially symmetric can be applied.
【請求項5】 上記鞍型コイルの弧状部が弓状で、かつ
上記鞍型コイルが互いに他の上記鞍型コイルの垂直直線
部と離間していることを特徴とする請求項3記載の単結
晶製造装置。
5. The simple structure according to claim 3, wherein the arc-shaped portion of the saddle-shaped coil is arcuate, and the saddle-shaped coil is separated from the vertical straight portions of the other saddle-shaped coils. Crystal manufacturing equipment.
【請求項6】 互いに対向する上記鞍型コイルの垂直直
線部を流れる電流の方向を同じにすることにより、ルツ
ボに水平磁場を印加できることを特徴とする請求項5記
載の単結晶製造装置。
6. The single crystal manufacturing apparatus according to claim 5, wherein a horizontal magnetic field can be applied to the crucible by making the directions of currents flowing through the vertical straight portions of the saddle coils opposed to each other the same.
【請求項7】 上記鞍型コイルが上記鞍型コイルの弧状
部の長さを調整する機構を備えたことを特徴とする請求
項3乃至6のいずれか記載の単結晶製造装置。
7. The single crystal manufacturing apparatus according to claim 3, wherein said saddle coil includes a mechanism for adjusting a length of an arc-shaped portion of said saddle coil.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021187017A1 (en) * 2020-03-17 2021-09-23 信越半導体株式会社 Single crystal pulling device and single crystal pulling method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021187017A1 (en) * 2020-03-17 2021-09-23 信越半導体株式会社 Single crystal pulling device and single crystal pulling method
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