JP2000264777A - 単結晶引上装置用黒鉛ルツボおよび単結晶引上装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 石英ルツボから発生したＳｉＯガスと黒鉛ル
ツボとの反応が抑制されることにより黒鉛ルツボの寿命
が延びてランニングコストが低減する上に、単結晶化率
も向上する単結晶引上装置用黒鉛ルツボおよび単結晶引
上装置を提供することをである。 【解決手段】 半導体融液を貯留する石英ルツボ１１を
支持するための単結晶引上装置用黒鉛ルツボ３１におい
て、前記黒鉛ルツボ３１が、半径方向の分割線に沿って
分割された複数の分割部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃと該
分割部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃの半径方向外方への変
位を規制する変位規制部材３２とを備えていることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体融液を貯留
する石英ルツボを支持するための単結晶引上装置用黒鉛
ルツボおよび単結晶引上装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコン（Ｓｉ）やガリウムひ素
（ＧａＡｓ）等の半導体単結晶を成長する方法の一つと
して、ＣＺ法が知られている。このＣＺ法は、大口径、
高純度の単結晶が無転位あるいは格子欠陥の極めて少な
い状態で容易に得られること等の特徴を有することか
ら、様々な半導体結晶の成長に用いられている方法であ
る。

【０００３】近年、単結晶の大口径化、高純度化、酸素
濃度および不純物濃度等の均一化の要求に伴いこのＣＺ
法も様々に改良され実用に供されている。上記ＣＺ法の
改良型の一つにいわゆる二重ルツボを用いた連続チャー
ジ型磁界印加ＣＺ法（以下、ＣＭＣＺ法と省略する）が
提案されている。この方法は、外部からルツボ内の半導
体融液に磁界を印加することにより、前記半導体融液内
の対流を抑制し極めて酸素濃度の制御性がよく単結晶化
率がよい単結晶を成長させることができ、外側のルツボ
と内側のルツボとの間に原料を連続供給し長尺の半導体
単結晶を容易に得ることができる等の特徴を有する。し
たがって、大口径かつ長尺の半導体単結晶を得るには最
も優れた方法の一つと言われている。

【０００４】図５は、特開平４−３０５０９１号公報に
記載されている、上記のＣＭＣＺ法を用いたシリコンの
単結晶引上装置の一例である。この単結晶引上装置１
は、中空の気密容器であるチャンバ２内に二重ルツボ
（石英ルツボ）３、ヒーター４、原料供給管５がそれぞ
れ配置され、前記チャンバ２の外部にマグネット６が配
置されている。なお、後述する本発明は、ＣＭＣＺ法に
よる単結晶引上装置に適用されるに限らず、例えば、磁
界印加を行わない連続チャージ型ＣＺ法（ＣＣＺ法）に
よる単結晶引上装置や、二重ルツボではなく１つのルツ
ボを備えた単結晶引上装置にも適用できる。

【０００５】二重ルツボ３は、略半球状の石英（ＳｉＯ
₂）製の外ルツボ（後述する石英ルツボ）１１と、該外
ルツボ１１内に設けられた円筒状の仕切り体である石英
（ＳｉＯ₂）製の内ルツボ１２とから構成され、該内ル
ツボ１２の側壁には、内ルツボ１２と外ルツボ１１との
間（原料融解領域）と内ルツボ１２の内側（結晶成長領
域）とを連通する連通孔１３が複数個形成されている。

【０００６】この二重ルツボ３は、チャンバ２の中央下
部に垂直に立設されたシャフト１４上の黒鉛ルツボ（サ
セプタ）１５に収容されて載置されており、前記シャフ
ト１４の軸線を中心として水平面上で所定の角速度で回
転する構成になっている。そして、この二重ルツボ３内
には半導体融液（加熱融解された半導体単結晶の原料）
２１が貯留されている。図６に示すように、黒鉛ルツボ
１５はその半径方向の分割線に沿って分割された３つの
分割部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃからなり、各分割部材
１５ａ、１５ｂ、１５ｃの底面には、前記シャフト１４
（図５参照）のフランジ部１４ａが嵌め込まれる凹部２
０ａ、２０ｂ（分割部材１５ｃに形成された凹部は不図
示）がそれぞれ形成されている。黒鉛ルツボ１５をその
半径方向に分割した理由は、それに及ぼされる熱応力を
逃がして、割れを防止するためである。

【０００７】ほぼ円筒状のヒーター４は、半導体の原料
をルツボ内で加熱・融解するとともに生じた半導体融液
２１を保温するもので、通常、抵抗加熱ヒーターが用い
られる。原料供給手段としての原料供給管５は、その下
端開口より、所定量の半導体の原料１０を外ルツボ１１
と内ルツボ１２との間の半導体融液２１面上に連続的に
投入するものである。

【０００８】上記の原料供給管５から供給される原料１
０としては、例えば、多結晶シリコンのインゴットを破
砕機等で破砕してフレーク状にしたもの、あるいは、気
体原料から熱分解法により粒状に析出させた多結晶シリ
コンの顆粒が好適に用いられ、必要に応じてホウ素
（Ｂ）（ｐ型シリコン単結晶を作る場合）やリン（Ｐ）
（ｎ型シリコン単結晶を作る場合）等のドーパントと呼
ばれる添加元素がさらに供給される。また、ガリウムヒ
素（ＧａＡｓ）の場合も同様で、この場合、添加元素は
亜鉛（Ｚｎ）もしくはシリコン（Ｓｉ）等となる。

【０００９】上記の単結晶引上装置１により、内ルツボ
１２の上方かつ軸線上に配された引上軸２４にチャック
（不図示）を介して種結晶２５を吊下げ、引上軸２４を
その軸線回りに回転させつつ引上げることにより、半導
体融液２１上部において種結晶２５を核として半導体単
結晶２６を成長させる。

【００１０】ところで、上記の単結晶引上装置では、特
開昭６３−３０３８９４号公報に記載されているよう
に、単結晶を成長する前工程において、外ルツボ１１に
予め多結晶シリコン塊等の多結晶原料を融解させて半導
体融液２１を貯留し、外ルツボ１１の上方に配された内
ルツボ１２を、外ルツボ１１内に載置して、二重ルツボ
３を形成している。

【００１１】このように多結晶原料を融解後に二重ルツ
ボ３を形成するのは、多結晶原料を完全に融解して半導
体融液２１を得るために、ヒーター４によって外ルツボ
１１内の原料を単結晶成長温度以上の温度まで高温加熱
する必要があり、この際に、予め内ルツボ１２を外ルツ
ボ１１内に形成させていると、内ルツボ１２に大きな熱
変形が生じてしまうからである。

【００１２】したがって、原料を完全に融解した後、ヒ
ーター４による加熱をある程度弱めてから内ルツボ１２
を外ルツボ１１に形成させることによって、初期原料融
解保持時の高温加熱を避け、内ルツボ１２の変形を抑制
している。

【００１３】また、内ルツボ１２に形成された連通孔１
３は、原料供給時に、半導体融液２１を外ルツボ１１側
から内ルツボ１２内にのみ流入させるように一定の開口
面積以下に設定されている。この理由は、結晶成長領域
から半導体融液２１が対流により原料融解領域に戻る現
象が生じると、単結晶成長における不純物濃度および融
液温度等の制御が困難になってしまうためである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ルツボ
構造は、図６に示すように、分割構造の黒鉛ルツボ１５
内に石英ルツボ１１を単に収容した構造なので、単結晶
製造の進行に伴って、石英ルツボ１１から発生したガス
（種類はＳｉＯ）と、黒鉛ルツボ１５の分割線近傍（以
下、分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃという。）の特に湾
曲部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ（図６中で１点鎖線で囲ま
れた部分）との反応により、この部分は欠損して薄肉化
する。この薄肉化によりその欠損部の肉厚が規定値以下
になったら、黒鉛ルツボ１５全体を新品のものに交換し
なければならない。これにより、黒鉛ルツボ１５の寿命
が短くなって、交換頻度が多くなり、結果的に、ランニ
ングコストが高くつくという問題点がある。

【００１５】ここで、黒鉛ルツボ１５の分割部１６ａ、
１６ｂ、１６ｃが欠損しやすい原因は、以下のとおりに
推測される。すなわち、先ず、石英ルツボ１１から発生
したＳｉＯガスと黒鉛ルツボ１５とが反応して、ＣがＣ
Ｏガスとして黒鉛ルツボ１５から離脱するような反応が
起こると推測される（以下の反応式参照）。 ＳｉＯ＋２Ｃ→ＳｉＣ＋ＣＯ↑ そして、半導体単結晶成長工程中において、石英ルツボ
１１が高温雰囲気に晒されることに起因して、石英ルツ
ボ１１が変形して黒鉛ルツボ１５に密着し、ＳｉＯガス
の通り道が分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃに集中する。
この分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ付近では、生成され
たＣＯガスがこの分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃを通っ
て黒鉛ルツボ１５外へ移動しやすいため、ＣＯガス濃度
が上昇しにくく、その結果、上記の反応が促進される。
また、分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの中でも、特に湾
曲部１７ａ、１７ｂ、１７ｃが欠損しやすいのは、以下
のような理由による。炉内において単結晶成長軸方向の
温度分布は、下部側ほど、また、半径方向外側ほど高温
になって前記反応が進行しやすい。一方、黒鉛ルツボ１
５はフランジ１４ａに載置されているので、黒鉛ルツボ
１５の底面からはＣＯガスが逃げにくいので、反応が進
行しにくい。こうして、底面に近い下部に位置する湾曲
部１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、最も欠損しやすい部位と
なる。石英ルツボ１１が黒鉛ルツボ１５に密着した状態
でさらに変形して拡径すると、分割部材１５ａ、１５
ｂ、１５は半径方向外方に変位して、ＣＯガスの通り道
である分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの隙間が大きくな
り、上記反応はさらに促進されることになる。

【００１６】さらに、このような黒鉛ルツボ１５の分割
部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの欠損促進を放置しておく
と、黒鉛ルツボ１５の薄肉化による形状の変化に伴っ
て、石英ルツボ１１も変形して薄くなるので、石英ルツ
ボ１１内の半導体融液が流出する可能性が高くなるとい
う問題点もある。また、石英ルツボ１１の変形した部分
の曲率が小さいことから、石英ルツボ１１内の半導体融
液に流れ（乱流）が生じやすく、結果的に、半導体の単
結晶化率が低下するという問題点もある。

【００１７】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、石英ルツボから発生したＳｉＯガスと黒鉛
ルツボとの反応が抑制されることにより黒鉛ルツボの寿
命が延びてランニングコストが低減する上に、単結晶化
率も向上する単結晶引上装置用黒鉛ルツボおよび単結晶
引上装置を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、以下の構成を採用した。請求項１に記載の
単結晶引上装置用黒鉛ルツボは、半導体融液を貯留する
石英ルツボを支持するための単結晶引上装置用黒鉛ルツ
ボにおいて、前記黒鉛ルツボが、半径方向の分割線に沿
って分割された複数の分割部材と該分割部材の半径方向
外方への変位を規制する変位規制部材とを備えているこ
とを特徴とする。この単結晶引上装置用黒鉛ルツボは、
変位規制部材を備えることにより、分割部材の半径方向
外方への変位を規制され、分割部の隙間が大きくなるこ
とが防止される。また、変位規制部材を備えているの
で、分割部材の位置ずれを防止できる。

【００１９】請求項２に記載の単結晶引上装置用黒鉛ル
ツボは、請求項１に記載の単結晶引上装置用黒鉛ルツボ
において、前記黒鉛ルツボが底部と側部とから構成さ
れ、該側部は前記複数の分割部材からなり、前記底部は
前記変位規制部材であり、前記複数の分割部材の下端部
に周方向に沿う係合部が形成され、前記変位規制部材の
周縁部に周方向に沿い、前記係合部に係合する係合受け
部が形成されていることを特徴とする。この単結晶引上
装置用黒鉛ルツボでは、分割部材に設けられた係合部に
底部をなす変位規制部材に設けられた係合受け部を係合
させるという簡単な構成により、分割部材の半径方向外
方への変位を防止でき、分割部の隙間が大きくなること
が防止される。

【００２０】請求項３に記載の単結晶引上装置用黒鉛ル
ツボは、請求項２に記載の単結晶引上装置用黒鉛ルツボ
において、前記係合部は平坦な面で形成された段部であ
り、前記係合受け部は該段部に上方から当接する平坦な
面で形成されたつば部であることを特徴とする。この単
結晶引上装置用黒鉛ルツボでは、石英ルツボの変形に伴
って黒鉛ルツボの開口部近傍を拡径する力が作用すると
き、底部のつば部が分割部材の段部を押さえることによ
り、分割部材の変位を規制することができる。従って、
分割部の隙間が大きくなることを防止できる。

【００２１】請求項４に記載の単結晶引上装置用黒鉛ル
ツボは、請求項３に記載の単結晶引上装置用黒鉛ルツボ
において、前記段部または前記つば部のいずれか一方に
溝部が形成され、他方に該溝部に係合する凸部が形成さ
れていることを特徴とする。この単結晶引上装置用黒鉛
ルツボでは、底部と分割部材が係合が溝部と凸部とによ
りなされているので、鉛直方向を除く広範囲の方向の分
割部材の変位を規制することができる。従って、分割部
の隙間が大きくなることを防止できる。

【００２２】請求項５に記載の単結晶引上装置は、請求
項１から請求項４のいずれかに記載の単結晶引上装置用
黒鉛ルツボを備えたことを特徴とする。この単結晶引上
装置は、変位規制部材を有する黒鉛ルツボが設けられて
いるので、分割部材の半径方向外方への変位を規制し、
ＣＯガスの通り道である分割部の隙間が大きくなること
が防止され、石英ルツボから発生したＳｉＯガスと黒鉛
ルツボの分割部の特に湾曲部との反応を抑制でき、黒鉛
ルツボの湾曲部の薄肉化を防止できるので、黒鉛ルツボ
の寿命を延ばし、ランニングコストの削減可能である。
また、黒鉛ルツボの薄肉化による形状の変化に伴う石英
ルツボの変形が抑制できるので、石英ルツボ内の半導体
融液が流出する可能性が低減されている。さらに、石英
ルツボが変形した部分は半導体融液に流れ（乱流）が生
じて半導体の単結晶化率が低下するが、そのような変形
が抑制されるので、単結晶化率が高いインゴットの製造
が可能である。

【００２３】請求項６に記載の単結晶引上装置は、半導
体融液を貯留する石英ルツボを支持するための黒鉛ルツ
ボと該黒鉛ルツボを下方より支持する黒鉛ルツボ支持台
を備えた単結晶引上装置において、前記黒鉛ルツボが半
径方向の分割線に沿って分割された複数の分割部材から
なり、該複数の分割部材の外側の下部周縁部には周方向
に沿うテ−パ部が設けられ、前記黒鉛ルツボ支持台の上
面周縁部には周方向に沿い、前記テ−パ部に着接して前
記複数の分割部材を支持するテ−パ受け部が形成されて
いることを特徴とする。この単結晶引上装置は、従来の
黒鉛ルツボと黒鉛ルツボ支持台にそれぞれテ−パ部およ
びテ−パ受け部を設けることにより、分割部材の半径方
向外方への変位を規制して、ＣＯガスの通り道である分
割部の隙間が大きくなることを防止し、石英ルツボから
発生したＳｉＯガスと黒鉛ルツボとの反応を抑制する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る単結晶引上装
置用黒鉛ルツボおよび単結晶引上装置の好適な実施の形
態を図面を参照して説明する。尚、図５および図６にお
いて既に説明した同等な構成要素に対しては、同符号を
付してその説明を省略する。

【００２５】まず、第一の実施形態を図１および図２を
参照して説明する。本実施形態の単結晶引上装置用黒鉛
ルツボ３１（以下、単に黒鉛ルツボ３１という。）は、
底部３２と側部３３とから構成され、その側部３３は３
つの分割部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃからなり、底部３
２は変位規制部材３２であり、３つの分割部材３３ａ、
３３ｂ、３３ｃのそれぞれの下端部に周方向に沿う平坦
な面で形成された段部（係合部）３４、３４、３４が形
成され、一方、変位規制部材３２の周縁部に周方向に沿
い、前記段部３４、３４、３４に上方から当接する平坦
な面で形成されたつば部（係合受け部）３５、３５、３
５が形成されている。

【００２６】この黒鉛ルツボ３１では、石英ルツボ１１
の特に開口部が変形して拡径することにより、分割部材
３３ａ、３３ｂ、３３ｃの上部が半径方向外方に力を受
け、その段部３４、３４、３４が図２の矢印に示すよう
に力を受けた場合、変位規制部材３２のつば部３５、３
５、３５により上方から押さえられる。そのため、分割
部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃは半径方向外方に変位でき
ないので、ＣＯガスの通り道である分割部１６ａ、１６
ｂ、１６ｃの隙間が大きくなることが防止され、石英ル
ツボ１１から発生したＳｉＯガスと黒鉛ルツボ３１の分
割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの特に湾曲部１７ａ、１７
ｂ、１７ｃとの反応が抑制される。

【００２７】また、変位規制部材３２により、分割部材
３３ａ、３３ｂ、３３ｃの位置ずれが防止できるので、
位置ずれによる分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの隙間の
増大も防止できる。

【００２８】そのため、この反応に伴う分割部１６ａ、
１６ｂ、１６ｃの特に湾曲部１７ａ、１７ｂ、１７ｃの
薄肉化が抑制されるので、黒鉛ルツボ３１の寿命が延
び、ランニングコストの削減が可能になる。また、その
ような黒鉛ルツボ３１の分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ
の特に湾曲部１７ａ、１７ｂ、１７ｃの薄肉化による形
状の変化に伴って、石英ルツボ１１が変形して薄くなる
ことも抑制されるので、石英ルツボ１１内の半導体融液
が流出する可能性を低減できる。さらには、石英ルツボ
１１が変形した部分は半導体融液に流れ（乱流）が生じ
て半導体の単結晶化率が低下するが、そのような変形が
抑制されるので、単結晶化率が向上する。

【００２９】次に、第二の実施形態について、図３を参
照して説明する。上述の第一の実施形態と同等な構成要
素に対しては、同符号を付してその説明を省略する。こ
の実施形態では、図３に示すように、第一の実施形態に
おける分割部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃの段部３４、３
４、３４に溝部３６、３６、３６が形成され、また、変
位規制部材３２のつば部３５、３５、３５にその溝部３
６、３６、３６に係合する凸部３７、３７、３７が形成
されている点が第一の実施形態との相違である。

【００３０】この場合、分割部材３３ａ、３３ｂ、３３
ｃが図３の矢印に示すような力を受けても、分割部材３
３ａ、３３ｂ、３３ｃの溝部３６、３６、３６が変位規
制部材３２の凸部３７、３７、３７に係合されているの
で、変位できない。したがって、ＣＯガスの通り道であ
る分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの隙間が大きくなるこ
とが防止されるので、石英ルツボ１１から発生したＳｉ
Ｏガスと黒鉛ルツボ３１との反応が抑制される。

【００３１】次に、第三の実施形態について、図４を参
照して説明する。上述の第一および第二の実施形態と同
等な構成要素に対しては、同符号を付してその説明を省
略する。この単結晶引上装置では、半径方向の分割線に
沿って分割された３つの分割部材１５ａ、１５ｂ（分割
部材１５ｃは不図示）からなる黒鉛ルツボ１５と該黒鉛
ルツボ１５を下方より支持する黒鉛ルツボ支持台（図６
中のフランジ部と同等の構成要素）１４ａを備えた単結
晶引上装置において、３つの分割部材１５ａ、１５ｂ、
１５ｃの外側の下部周縁部には周方向に沿うテ−パ部４
０ａ、４０ｂ、４０ｃ（テ−パ部４０ｃは不図示）が設
けられ、黒鉛ルツボ支持台１４ａの上面周縁部には周方
向に沿い、テ−パ部４０ａ、４０ｂ、４０ｃに着接して
３つの分割部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃを支持するテ−
パ受け部４１が形成されている。ここで、３つの分割部
材１５ａ、１５ｂ、１５ｃの外側底面部４２ａ、４２
ｂ、４２ｃ（外側底面部４２ｃは不図示）は、黒鉛ルツ
ボ支持台１４ａの上面部１４ｂに接しない構成としてい
るので、３つの分割部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、黒
鉛ルツボ支持台１４ａのテ−パ受け部４１だけで支持し
ている。

【００３２】この実施形態では、テ−パ部４０ａ、４０
ｂ、４０ｃは、分割部材自身の重量のテ−パ部４０ａ、
４０ｂ、４０ｃに垂直な方向の成分の力を受けているの
で、３つの分割部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃは半径方向
外方に変位することができない。この場合、３つの分割
部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃを黒鉛ルツボ支持台１４ａ
のテ−パ受け部４１だけで支持する構成にすることで、
その変位を効果的に規制している。そのため、ＣＯガス
の通り道である分割部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ（図４不
図示）の隙間が大きくなることが防止されるので、石英
ルツボ１１から発生したＳｉＯガスと黒鉛ルツボ１５と
の反応が抑制される。

【００３３】尚、上記実施形態において説明した黒鉛ル
ツボ１５、あるいは黒鉛ルツボ３１は、３分割のものに
限らず、その他の数に分割されていてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、以下のような効果を奏する。

【００３５】請求項１に記載の単結晶引上装置用黒鉛ル
ツボによれば、変位規制部材を備えているので、分割部
材の半径方向外方への変位を規制することにより、分割
部の隙間が大きくなることが防止できるので、石英ルツ
ボから発生したＳｉＯガスと黒鉛ルツボとの反応を抑制
でき、黒鉛ルツボの薄肉化を防止できるので、黒鉛ルツ
ボの寿命を延ばし、ランニングコストの削減できるとい
う効果を得ることができる。また、黒鉛ルツボの薄肉化
による形状の変化に伴石英ルツボの変形が抑制できるの
で、石英ルツボ内の半導体融液が流出する可能性を低減
できるという効果を得ることができる。さらに、石英ル
ツボが変形した部分は半導体融液に流れ（乱流）が生じ
て半導体の単結晶化率が低下するが、そのような変形が
抑制されるので、単結晶化率が向上させることができる
という効果が得られる。また、分割部材の位置ずれによ
る分割部の隙間が大きくなることが防止できるという効
果が得られる。

【００３６】請求項２に記載の単結晶引上装置用黒鉛ル
ツボによれば、分割部材に設けられた係合部に底部をな
す変位規制部材に設けられた係合受け部を係合させると
いう簡単な構成により、請求項１に記載の効果と同様な
効果を得られる。

【００３７】請求項３に記載の単結晶引上装置用黒鉛ル
ツボによれば、石英ルツボの変形に伴って黒鉛ルツボの
開口部近傍を拡径する力が作用するとき、底部のつば部
が分割部材の段部を押さえることにより、分割部材の変
位を規制することができる。従って、分割部の隙間が大
きくなることを防止できるという効果が得られる。

【００３８】請求項４に記載の単結晶引上装置用黒鉛ル
ツボによれば、底部と分割部材が係合が溝部と凸部とに
よりなされているので、鉛直方向を除く広範囲の方向の
分割部材の変位を規制することができる。従って、分割
部の隙間が大きくなることを防止できるという効果が得
られる。

【００３９】請求項５に記載の単結晶引上装置によれ
ば、変位規制部材を有する黒鉛ルツボが設けられている
ので、分割部材の半径方向外方への変位を規制し、ＣＯ
ガスの通り道である分割部の隙間が大きくなることを防
止され、石英ルツボから発生したＳｉＯガスと黒鉛ルツ
ボの分割部の特に湾曲部との反応を抑制でき、黒鉛ルツ
ボの湾曲部の薄肉化を防止できるので、黒鉛ルツボの寿
命を延ばし、ランニングコストの削減可能であるという
効果が得られる。また、黒鉛ルツボの薄肉化による形状
の変化に伴石英ルツボの変形が抑制できるので、石英ル
ツボ内の半導体融液が流出する可能性が低減されている
という効果が得られる。さらに、石英ルツボが変形した
部分は半導体融液に流れ（乱流）が生じて半導体の単結
晶化率が低下するが、そのような変形が抑制されるの
で、単結晶化率が高いインゴットの製造が可能であると
いう効果が得られる。

【００４０】請求項６に記載の単結晶引上装置によれ
ば、従来の黒鉛ルツボと黒鉛ルツボ支持台にそれぞれテ
−パ部およびテ−パ受け部を設けて分割部材の半径方向
外方への変位を規制しているので、請求項５に単結晶引
上装置と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は本発明に係る第一の実施形態の単結
晶引上装置用黒鉛ルツボの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ
−Ａ線断面図である。

【図２】 図１（ｂ）におけるＰの拡大図である。

【図３】 本発明に係る第二の実施形態の単結晶引上装
置用黒鉛ルツボの図１（ｂ）におけるＰと同等な部位の
拡大図である。

【図４】 本発明に係る第三の実施形態の単結晶引上装
置における黒鉛ルツボ近傍の該黒鉛ルツボの中心を通る
垂直面から視た断面図である。

【図５】 ＣＭＣＺ法を用いたシリコンの単結晶引上装
置の一例を示す断面図である。

【図６】 （ａ）は従来の単結晶引上装置のルツボ構造
の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

【符号の説明】

１ 単結晶引上装置 １１ 石英ルツボ １４ａ フランジ部（黒鉛ルツボ支持台） １５ 単結晶引上装置用黒鉛ルツボ（黒鉛ルツボ） １６ａ、１６ｂ、１６ｃ 分割部 １７ａ、１７ｂ、１７ｃ 湾曲部 ２１ 半導体融液 ３１ 単結晶引上装置用黒鉛ルツボ（黒鉛ルツボ） ３２ 底部（変位規制部材） ３３ 側部 ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 分割部材 ３４ 段部（係合部） ３５ つば部（係合受け部） ３６ 溝部 ３７ 凸部 ４０ａ、４０ｂ テ−パ部 ４１ テ−パ受け部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 智司 東京都千代田区大手町一丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者 熱海 貴 東京都千代田区大手町一丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 Ｆターム(参考） 4G077 AA02 EG02 EG18 PD12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体融液を貯留する石英ルツボを支持
   するための単結晶引上装置用黒鉛ルツボにおいて、 前記黒鉛ルツボが、半径方向の分割線に沿って分割され
   た複数の分割部材と該分割部材の半径方向外方への変位
   を規制する変位規制部材とを備えていることを特徴とす
   る単結晶引上装置用黒鉛ルツボ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の単結晶引上装置用黒鉛
   ルツボにおいて、 前記黒鉛ルツボが底部と側部とから構成され、該側部は
   前記複数の分割部材からなり、前記底部は前記変位規制
   部材であり、前記複数の分割部材の下端部に周方向に沿
   う係合部が形成され、前記変位規制部材の周縁部に周方
   向に沿い、前記係合部に係合する係合受け部が形成され
   ていることを特徴とする単結晶引上装置用黒鉛ルツボ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の単結晶引上装置用黒鉛
   ルツボにおいて、 前記係合部は平坦な面で形成された段部であり、前記係
   合受け部は該段部に上方から当接する平坦な面で形成さ
   れたつば部であることを特徴とする単結晶引上装置用黒
   鉛ルツボ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の単結晶引上装置用黒鉛
   ルツボにおいて、 前記段部または前記つば部のいずれか一方に溝部が形成
   され、他方に該溝部に係合する凸部が形成されているこ
   とを特徴とする単結晶引上装置用黒鉛ルツボ。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の単結晶引上装置用黒鉛ルツボを備えたことを特徴とす
   る単結晶引上装置。
6. 【請求項６】 半導体融液を貯留する石英ルツボを支持
   するための黒鉛ルツボと該黒鉛ルツボを下方より支持す
   る黒鉛ルツボ支持台を備えた単結晶引上装置において、 前記黒鉛ルツボが半径方向の分割線に沿って分割された
   複数の分割部材からなり、該複数の分割部材の外側の下
   部周縁部には周方向に沿うテ−パ部が設けられ、前記黒
   鉛ルツボ支持台の上面周縁部には周方向に沿い、前記テ
   −パ部に着接して前記複数の分割部材を支持するテ−パ
   受け部が形成されていることを特徴とする単結晶引上装
   置。