JP2000143394A - シリコン単結晶引き上げ装置用の回転軸 - Google Patents
シリコン単結晶引き上げ装置用の回転軸Info
- Publication number
- JP2000143394A JP2000143394A JP10347726A JP34772698A JP2000143394A JP 2000143394 A JP2000143394 A JP 2000143394A JP 10347726 A JP10347726 A JP 10347726A JP 34772698 A JP34772698 A JP 34772698A JP 2000143394 A JP2000143394 A JP 2000143394A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- silicon single
- crucible
- rotating shaft
- pulling apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
高強度な回転軸を得る。 【解決手段】回転軸の基材をC/Cコンポジットにより
形成し、さらには基材の一部もしくは全面に熱分解炭素
を含浸するとともに被膜を形成したこと。
Description
き上げ装置を構成するための部材に関し、特に、シリコ
ン単結晶引き上げ装置を構成するシリコン材料を溶融す
るためのルツボを回転および上下移動させるためのシリ
コン単結晶引き上げ装置用の回転軸に関するものであ
る。
クラルスキー法と称される方法により、雰囲気ガスの存
在下で、ルツボ内のシリコン融液からシリコン単結晶を
引き上げるもので、例えば、特公昭57−15079号
公報にて示されているような「単結晶引上装置」として
知られている。この公報に示された装置は、図2に示す
ように、「炉体容器1内にその下方より回転軸2が導入
され、その回転軸2の端面上に受け皿3を介してルツボ
4が配される。又該ルツボ4の周りに発熱体5と保温筒
6が配され、ルツボ4内でシリコンが溶融され融液7を
得る。一方炉体容器1の上方には上下に滑動する回転軸
9が設けられている。該回転軸9の遊端にシリコンの種
結晶8を取付け、回転軸9を種結晶8がルツボ4内の融
液7に触れている状態より上方に移動させて、種結晶8
の下に続くシリコン単結晶10を得る。単結晶を育成す
る際、不必要な反応生成ガスが、単結晶10及び融液7
の液面で反応しないように、これを排除する必要があ
る。このためにアルゴン等の不活性ガスを雰囲気ガスと
して、炉体容器1の上方より単結晶及び液面に供給し、
炉体容器下部より排出する」というものである(上記公
報の第2欄)。
いて、回転軸9は単にルツボを支えて回転および上下移
動させるだけでなく、、万が一回転軸9が破損した場合
にはルツボが落下することにより、最悪の場合、溶融し
たSiが冷却層の隔壁を破壊し水蒸気爆発を起こすとい
う危険性がある。従って、以上のような回転軸を構成す
るための材料としては、黒鉛材が通常用いられている。
シリコン単結晶の大口径化に伴い、石英ルツボ及び黒鉛
ルツボが大型化し、前記石英ルツボに収容するシリコン
原料の重量は16インチφウェハの場合、500kgに
もおよぶ。従って、回転軸に対する応力も増大し、強度
的に問題があった。
の径を太くする方法もあるが、前記回転軸の径を太くす
ると、そこから奪われる熱量が大きくなり、結果として
ルツボ内のシリコン融液の温度分布が均一でなくなり、
回転軸より奪われた熱を補うために周囲のヒーター20
からの熱量を多く供給する必要があり、そのために石英
ルツボ、黒鉛ルツボ、及びヒーター20の寿命が短くな
るといった問題や熱効率が悪くなるといった問題もあ
る。また、シリコン融液内の温度分布が不均一である
と、引き上げたシリコン単結晶の品質に悪影響を及ぼ
す。
結晶引上げ装置用の回転軸について、前述した問題を解
決するにはどうしたらよいかについて種々検討を重ねて
きた結果、本発明を完成したのである。
めに、まず、請求項1に係る発明の採った手段は、以下
の実施形態の説明中において使用する符号を付して説明
すると、「シリコン単結晶引き上げ装置100を構成す
るシリコン材料を溶融するためのルツボ10の下部に配
置されて、前記ルツボ10を回転および上下移動させる
ためのシリコン単結晶引き上げ装置用の回転軸60であ
って、前記回転軸60の基材をC/Cコンポジットによ
り形成したことを特徴とするシリコン単結晶引き上げ装
置用の回転軸60」である。
単結晶引き上げ装置用の回転軸60は、図1に示すよう
に、密閉本体50内のルツボ10の下部に配置されて、
前記ルツボ10を回転および上下移動させるものであ
り、その基材をC/Cコンポジットによって形成したも
のである。
軸60の基材を構成するC/Cコンポジットは、高強度
であり、次のようにして形成される。まず、炭素繊維
を、1軸配向あるいは複数軸配向させて筒状素材として
おいて、これに樹脂を含浸させて、これを炭化するので
ある。含浸に用いる樹脂としては、フェノール、フラン
等の樹脂の他、タール・ピッチ等がある。
き上げ装置用の回転軸は、その基材が中心軸に対し、円
周方向に炭素繊維フィラメントもしくは炭素繊維クロス
が巻きつけられた層を有することを内容とする。前記構
成により、炭素繊維が中心軸に対し円周方向に存在する
ので、強度が大幅にアップする。したがって、極力強度
を持たせた上で、径を細くすることが可能となり、シリ
コン融液の熱が奪われるのを最小にとどめることができ
る。
き上げ装置用の回転軸は、その基材の一部もしくは全面
に熱分解炭素を含浸するとともに被膜を形成したことを
内容とする。このような構成とする理由は、前記熱分解
炭素被膜によって、シリコン単結晶引き上げ時に発生す
るSiOガスやSi蒸気が基材に接触することはなく、
従って基材中のC(炭素)と反応することを防止し、珪
化による強度の劣化を防止できる。
の形態について説明すると、図1には、本発明に係るシ
リコン単結晶引き上げ装置用の回転軸60が適用される
シリコン単結晶引き上げ装置100の縦断面図が示して
ある。このシリコン単結晶引き上げ装置100は、その
密閉本体50内に、シリコンを溶融させるためのルツボ
10を回転軸60にて回転および上下移動可能に収納し
たものである。
0はその基材をC/Cコンポジットを材料として形成し
たものである。またその基材の一部もしくは全面に熱分
解炭素を含浸するとともに被膜が形成してある。これら
のC/Cコンポジット基材および熱分解炭素被膜は、以
下の実施例にて示すように製造または形成されるもので
ある。
が約60mmφの筒体状に複数回巻回することにより、
筒状の炭素繊維素材を形成し、これに、フェノール樹脂
を含浸させた。これらを硬化させてから、これを不活性
雰囲気中で900℃で焼成し炭素化した。以上の含浸・
炭素化を2回繰り返し、これを黒鉛化して外径約100
mmφ、内径約60mmφ、長さ1400mmのC/C
コンポジットからなる基材を得た。
れて1400℃に加熱するとともに、水素ガスをキャリ
アとしてメタンガスを炉内に連続的に供給した。これに
より基材の表面全体に厚さ約50μmの熱分解被膜が形
成された。
りの方法によって行った。第1の方法は、炭素繊維フィ
ラメントを用いて筒状体を形成し、これにフェノール樹
脂含浸、硬化、焼成を2回繰り返して全体を炭素化し、
C/Cコンポジットからなる基材を得た。
て回転体60となるべき形に形成し、これにフェノール
樹脂を含浸して、硬化後に900℃で焼成した。これを
黒鉛化して、得られた基材をCVD炉に入れて1400
℃に加熱するとともに水素ガスをキャリアとしてメタン
ガスを炉内に断続的に供給し、基材内部に熱分解炭素を
含浸した、C/Cコンポジットからなる基材を得た。こ
の基材を機械加工後、実施例1と同様な方法によって熱
分解炭素被膜を形成した。
上記実施形態において例示した如く、「シリコン単結晶
引き上げ装置100を構成するシリコン材料を溶融する
ためのルツボ10の下部に配置されて、ルツボ10を回
転および上下移動させるためのシリコン単結晶引き上げ
装置用の回転軸60であって、前記回転軸60の基材を
C/Cコンポジットにより形成し、さらにはその基材が
中心軸に対し、円周方向に炭素繊維フィラメントもしく
は炭素繊維クロスが巻きつけられた層を有するか、その
基材の一部もしくは全面に熱分解炭素を含浸するととも
に被膜を形成したこと」にその構成上の特徴があり、そ
れにより、高強度で、耐久性の高いシリコン単結晶引き
上げ装置用の回転軸を提供することができる。
引き上げ装置の縦略断面図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】シリコン単結晶引き上げ装置を構成するシ
リコン材料を溶融するためのルツボの下部に配置され
て、前記ルツボを回転および上下移動させるためのシリ
コン単結晶引き上げ装置用の回転軸であって、前記回転
軸の基材をC/Cコンポジットにより形成したことを特
徴とするシリコン単結晶引き上げ装置用の回転軸。 - 【請求項2】前記基材は、中心軸に対し円周方向に炭素
繊維フィラメントもしくは炭素繊維クロスが巻き付けら
れた層を有することを特徴とする請求項1に記載のシリ
コン単結晶引き上げ装置用の回転軸。 - 【請求項3】前記基材の一部もしくは全面に熱分解炭素
を含浸するとともに被膜を形成したことを特徴とする請
求項1に記載のシリコン単結晶引き上げ装置用の回転
軸。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10347726A JP2000143394A (ja) | 1998-10-31 | 1998-10-31 | シリコン単結晶引き上げ装置用の回転軸 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10347726A JP2000143394A (ja) | 1998-10-31 | 1998-10-31 | シリコン単結晶引き上げ装置用の回転軸 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000143394A true JP2000143394A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=18392182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10347726A Pending JP2000143394A (ja) | 1998-10-31 | 1998-10-31 | シリコン単結晶引き上げ装置用の回転軸 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000143394A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2644755A1 (en) * | 2010-11-22 | 2013-10-02 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Single crystal pulling device and low heat conductive member to be used in single crystal pulling device |
-
1998
- 1998-10-31 JP JP10347726A patent/JP2000143394A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2644755A1 (en) * | 2010-11-22 | 2013-10-02 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Single crystal pulling device and low heat conductive member to be used in single crystal pulling device |
KR20140017507A (ko) * | 2010-11-22 | 2014-02-11 | 토요 탄소 가부시키가이샤 | 단결정 인상장치 및 단결정 인상장치에 이용되는 저열전도성 부재 |
EP2644755A4 (en) * | 2010-11-22 | 2014-05-14 | Toyo Tanso Co | SINGLE CRYSTAL DRAWING DEVICE AND LOW HEAT CONDUCTING ELEMENT FOR USE IN SINGLE CRYSTAL DRAWING DEVICE |
US9453291B2 (en) | 2010-11-22 | 2016-09-27 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Single crystal pulling apparatus and low heat conductive member used for single crystal pulling apparatus |
KR101907708B1 (ko) * | 2010-11-22 | 2018-12-07 | 토요 탄소 가부시키가이샤 | 단결정 인상장치 및 단결정 인상장치에 이용되는 저열전도성 부재 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100310317B1 (ko) | 실리콘 단결정 추출 장치 | |
KR101114650B1 (ko) | 도가니 보유 지지 부재 및 그 제조 방법 | |
US6755911B2 (en) | Crucible made of carbon fiber-reinforced carbon composite material for single crystal pulling apparatus | |
KR910009130B1 (ko) | 실리콘 단결정 성장(Pull-up)장치 | |
JP4077601B2 (ja) | 単結晶引き上げ用c/cルツボの製造方法 | |
JPH1059795A (ja) | 半導体単結晶引き上げ用c/cルツボ | |
JPH1072292A (ja) | シリコン単結晶引き上げ装置用の保温筒 | |
US6399203B1 (en) | Pyrolytic carbon coated carbon fiber reinforced carbon composite and useful as components for pulling single crystal apparatus | |
JP2000143394A (ja) | シリコン単結晶引き上げ装置用の回転軸 | |
JP4198806B2 (ja) | シリコン単結晶引き上げ装置用の回転軸 | |
JP2000169295A (ja) | ルツボ受け皿 | |
JPH09286689A (ja) | 単結晶引き上げ用黒鉛ルツボ及びその製造方法 | |
JP2000143393A (ja) | ルツボ受け皿 | |
JPH1072291A (ja) | シリコン単結晶引き上げ装置用のルツボ | |
KR920003612B1 (ko) | 실리콘 단결정 성장(Pulling-up)장치 | |
JP5053344B2 (ja) | ルツボ受け皿の製造方法 | |
JP4358313B2 (ja) | 半導体単結晶引き上げ装置のシードチャック | |
TWI794376B (zh) | 從坩堝及相關芯總成移除矽融化物之方法 | |
JP4823406B2 (ja) | 単結晶引き上げ装置用炭素繊維強化炭素複合材料 | |
JP4673459B2 (ja) | 単結晶引き上げ装置用保温筒及び単結晶引き上げ装置 | |
KR20120140154A (ko) | 잉곳 제조 장치 및 잉곳 제조 방법 | |
JP4309509B2 (ja) | 熱分解黒鉛からなる単結晶成長用のルツボの製造方法 | |
JPH07278799A (ja) | 黒鉛ルツボ装置 | |
KR910009131B1 (ko) | 실리콘 단결정 성장(Pull-up)장치 | |
JP3636873B2 (ja) | 単結晶引き上げ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050916 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080909 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081104 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20081104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081202 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090310 |