JP2000351693A

JP2000351693A - 棒状多結晶シリコン供給方法及び装置

Info

Publication number: JP2000351693A
Application number: JP11165442A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kitamura; 大輔北村; Nobuyuki Sato; 信幸佐藤
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】作業時間の短縮及びチャンバ開け閉めによる
チャンバ内部汚染の防止を図るとともに、より太い棒状
多結晶シリコンの供給ができるようにし、ルツボを回転
させながら棒状多結晶シリコンの溶解を可能にする。【解決手段】ルツボと、単結晶シリコン引上手段と、
棒状多結晶シリコン供給装置を備えた単結晶引上装置に
おいて、棒状多結晶シリコンのルツボへの下降位置を調
節する位置調節手段を備える。単結晶シリコン引上手段
に対して独立に駆動して棒状多結晶シリコンを吊り下げ
るワイヤを案内しつつ位置調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶引上げ装置
で使用する棒状多結晶シリコン供給方法及び装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の方法を図１３に示す。

【０００３】従来の棒状多結晶シリコンの供給方法及び
装置においては、特開平９−２５５４６７号公報に示さ
れているように、単結晶引上げ装置の単結晶引上げ用の
ワイヤ巻き上げ手段1そのものを利用し、ワイヤ先端の
シードチャック2に棒状多結晶シリコン3を取付け、ルツ
ボ内のシリコン融液内に下降させながら溶かし込む。

【０００４】ワイヤ巻き上げ手段1には、巻き上げドラ
ム4が設けられており、ワイヤ5の一端が固定されてい
る。引上げチャンバ6内のワイヤ5の先端には、シードチ
ャック2が取り付けられている。シードチャック2には、
棒状多結晶シリコン3が取付けられている。

【０００５】巻上げドラム4が回転することにより、ワ
イヤ5が繰り出され、棒状多結晶シリコン3は下降する。
棒状多結晶シリコン3は、下降しながら、ルツボ7内のシ
リコン融液8内に溶かし込まれる。

【０００６】棒状多結晶シリコン3の溶かし込み終了
後、巻き上げドラム4が逆転することによりワイヤ5は巻
き上げられ、シードチャック2は上昇する。

【０００７】ここまでの工程は、アルゴン雰囲気の減圧
下で行われている。

【０００８】その後、ルツボ7が入っているチャンバ6a
側と引上げチャンバ6との間の仕切弁9を閉めて、一旦、
引上げチャンバ6内を大気圧に戻す。シードチャック2に
種結晶シードを取付け、再び引上げチャンバ6内を減圧
し、仕切弁9が開かれる。

【０００９】以後、引上げ工程が開始される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】単結晶引上げ用のワイ
ヤ巻き上げ機構を使って棒状多結晶シリコンを供給する
従来の方法では、棒状多結晶シリコンの溶かし込みが終
了後、次の引上げ工程に入る際に、一旦、引上げチャン
バ内を大気圧に戻して、種結晶をシードチャックに取り
付ける作業が必要である。

【００１１】そのため、棒状多結晶シリコンをシリコン
融液に溶かし込み終了後、直ちに単結晶シリコンの引上
げを開始することができず、時間的ロスが発生する。

【００１２】また、種結晶取付けのためのチャンバの開
け閉めにより、チャンバ内部の汚染が心配される。

【００１３】以上により、作業時間の短縮及びチャンバ
開け閉めによるチャンバ内部の汚染を防止することが要
求される。

【００１４】また、大容量チャージに伴い、より太い棒
状多結晶シリコンを供給できることが要求され、シリコ
ン融液上部に装着される輻射シールドの内径に棒状多結
晶シリコンが接触しないでシリコン融液に棒状多結晶シ
リコンを溶かし込めることが前提となる。

【００１５】そのためには、従来のように、棒状多結晶
シリコンを輻射シールド内径の中心に下降させる必要が
ある。棒状多結晶シリコンを輻射シールド内径の中心に
下降させることができれば、輻射シールドの内径に接触
させずに、より太い棒状多結晶シリコンをシリコン融液
に溶かし込むことができる。

【００１６】さらには、棒状多結晶シリコンを輻射シー
ルド内径の中心に下降させることができれば、ルツボ中
心と棒状多結晶シリコン中心のずれによる棒状多結晶シ
リコンの振れを発生させずに、ルツボを回転させること
ができる。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の解決手段は、請
求項１〜６に記載されている装置と請求項７〜１３に記
載されている方法である。

【００１８】本発明は、単結晶引上げに使用する棒状多
結晶シリコン供給方法及び装置に関するものである。

【００１９】本発明の典型例は、ルツボと、単結晶シリ
コン引上手段と、棒状多結晶シリコン供給装置を備えた
単結晶引上装置である。とくに、棒状多結晶シリコンの
ルツボへの下降位置を調節する位置調節手段を備えた棒
状多結晶シリコン供給装置である。

【００２０】好ましくは、位置調節手段が、棒状多結晶
シリコンをルツボの周辺領域から中心領域好ましくはほ
ぼ中心に下降させる。

【００２１】さらに好ましくは、位置調節手段は、シー
ブとくに可動式反らせシーブを用いる。

【００２２】棒状多結晶シリコンが、ルツボのほぼ中心
を貫く鉛直軸心と平行な鉛直軸心から、ルツボのほぼ中
心を貫く鉛直軸心へ向かう軌道を通り、さらに、ルツボ
のほぼ中心を貫く鉛直軸心上の軌道を通り、棒状多結晶
シリコンがルツボの中心付近に下降することが好まし
い。

【００２３】

【発明の実施の形態】単結晶引上装置が、ルツボと、ル
ツボ内のシリコン融液から単結晶シリコンを引上げる単
結晶シリコン引上手段と、ルツボ内のシリコン融液の中
に棒状多結晶シリコンを供給する供給装置を備えてい
る。ルツボ内のシリコン融液から単結晶シリコンをワイ
ヤで引上げるためのワイヤ巻上げ手段とは別に、ルツボ
内のシリコン融液の中に棒状多結晶シリコンをワイヤで
吊り下げて供給するためのワイヤ巻上げ手段を設ける。

【００２４】また、棒状多結晶シリコンをワイヤで吊り
下げた状態でルツボ内のシリコン融液の中へ供給すると
きに棒状多結晶シリコンの下降位置をワイヤの移動によ
って調節する位置調節手段（12）を設ける。

【００２５】たとえば、位置調節手段は、ワイヤの途中
をルツボの中心領域に移動させて、棒状多結晶シリコン
の下降位置をルツボの周辺領域から中心領域に調節す
る。

【００２６】好ましくは、位置調節手段が、シーブを備
え、シーブがワイヤを案内しつつワイヤの下降位置を調
節する。

【００２７】シーブの好適例は、反らせシーブであり、
反らせシーブアームが旋回して、シーブが円弧に沿って
移動して、ルツボの中心領域に棒状多結晶シリコンを調
節する。

【００２８】これとは違って、反らせシーブが直進移動
してルツボの中心領域に棒状多結晶シリコンを調節する
こともできる。

【００２９】本発明の方法は、ルツボ内のシリコン融液
の中に棒状多結晶シリコンを供給する工程と、ルツボ内
のシリコン融液の中で棒状多結晶シリコンを溶融させて
ルツボ内にシリコン融液を形成する工程と、ルツボ内の
シリコン融液から単結晶シリコンを引上げる工程を含む
単結晶引上げ方法であり、棒状多結晶シリコンが、単結
晶引上げ用のワイヤとは別のワイヤによって吊り下げら
れてルツボに供給されることを特徴とする。

【００３０】好ましくは位置調節手段（12）を設けて、
棒状多結晶シリコンをワイヤで吊り下げた状態でルツボ
の中へ供給するときに棒状多結晶シリコンの下降位置を
ワイヤの移動によって調節する。

【００３１】好ましくは、位置調節手段が、ワイヤの途
中をルツボの中心領域に移動させて、棒状多結晶シリコ
ンの下降位置をルツボの周辺領域から中心領域に調節す
る。

【００３２】さらに好ましくは、位置調節手段が、シー
ブを備え、シーブがワイヤを案内しつつワイヤの下降位
置を調節する。その際、反らせシーブが旋回してルツボ
の中心領域に棒状多結晶シリコンを調節することも可能
である。また、反らせシーブが直進移動してルツボの中
心領域に棒状多結晶シリコンを調節することも可能であ
る。

【００３３】

【実施例】図１は、一部を断面で示す、本発明による棒
状多結晶シリコン供給装置の正面図である。図２は、一
部を断面で示す、本発明の棒状多結晶シリコン供給装置
の側面図である。

【００３４】本発明の棒状多結晶シリコン供給装置は、
引上げチャンバ10の最上部に配置されているワイヤ巻き
上げ機構11及び引上げチャンバ10の側面に設置されてい
る可動式の反らせシーブ旋回機構12で構成する。

【００３５】ワイヤ巻き上げ機構11には、巻き上げドラ
ム回転駆動源として、減速機付きステッピングモータ13
を使用する。

【００３６】減速機付きステッピングモータ13は、歯付
きプーリ14、15を介し、巻き上げドラム16へ駆動伝達を
行うことができる。

【００３７】また、減速機付きステッピングモータ13の
後方には、電磁ブレーキ17を設ける。これにより、棒状
多結晶シリコン18の自重により、巻き上げドラム16が回
転しない構造とする。

【００３８】減速機付きステッピングモータ13からの動
力は、歯付きプーリ15を介し、両端をベアリング19、20
で支持されたスプラインシャフト21へ伝達する。スプラ
インシャフト21には、ネジ付き巻き上げドラム16を設け
ることができる。

【００３９】スプラインシャフト21が回転すると、巻き
上げドラム16のネジと固定ナット22による推進力によ
り、ネジ付き巻き上げドラム16は回転しながら前進と後
退を行う。これにより、ワイヤ23の巻き上げや繰り出し
を行うことができる。

【００４０】また、上述のワイヤ巻き上げ機構11のワイ
ヤを吊り下げる位置は、ルツボの周辺領域たとえば炉の
中心を貫く鉛直軸心から７０ｍｍ以上離れた位置に設け
ることができる。炉の中心を貫く鉛直軸心は、単結晶引
上装置のルツボの中心領域、好ましくはほぼ中心を貫く
鉛直軸心に合わせる。

【００４１】棒状多結晶シリコン18の降下供給時には、
ワイヤ23をシーブで案内する。反らせシーブ旋回機構12
に備えられた反らせシーブ24はそのシーブの典型例であ
る。反らせシーブ旋回機構12は、位置調節手段である。
反らせシーブ24は、図１のＡ点の位置でワイヤ23を引上
げ炉中心を貫く鉛直軸心に案内することができる。棒状
多結晶シリコン18の降下供給終了時には、反らせシーブ
旋回機構12により、反らせシーブ24は図のＢ点の位置へ
円弧に沿って旋回移動する。

【００４２】反らせシーブ旋回機構12の駆動源には、減
速機付きステッピングモータ25を使用する。減速機付き
ステッピングモータ25は、両端をベアリング26、27で支
持されたシャフト28を回転させることにより、反らせシ
ーブアーム29を旋回させる。

【００４３】この反らせシーブアーム29の先端には、反
らせシーブ24を設けることが好ましい。反らせシーブ24
は、シャフト30で支持されて回転することができる。ま
た、反らせシーブ24は、ワイヤ23を引上げ炉中心を貫く
鉛直軸心に案内することが好ましい。ワイヤ23には、棒
状多結晶シリコン18を取り付ける。

【００４４】図３は、図１の棒状多結晶シリコン供給装
置が取り付けられた単結晶引き上げ装置を示す図であ
る。

【００４５】単結晶引き上げ装置は、引上チャンバ10
と、仕切弁37と、チャンバ38と、ルツボ34と、輻射シー
ルド40と、単結晶引上げ手段42と、棒状多結晶シリコン
供給装置44を備えている。

【００４６】引上げチャンバ10とチャンバ38は、仕切弁
37で仕切られて配置されている。また、引上チャンバ10
の上方には、単結晶引上手段42が設けられている。単結
晶引上手段42は、棒状多結晶シリコン供給装置44と独立
に駆動することができる。

【００４７】チャンバ38内には、ルツボ34が配置されて
いる。

【００４８】ルツボ34の上方には、輻射シールド40が配
置されている。輻射シールド40は鉢筒型であり、両端が
開放されている。

【００４９】棒状多結晶シリコン供給装置44は、ワイヤ
巻上げ機構11と、可動式の反らせシーブ旋回機構12を備
えている。

【００５０】引上げチャンバ10の最上部には、ワイヤ巻
き上げ機構11が設けられている。引上げチャンバ10の側
面には、可動式の反らせシーブ旋回機構12が設けられて
いる。

【００５１】巻き上げドラム16には、ワイヤ23の一端が
固定されている。ワイヤ23は、固定された第１反らせシ
ーブ32を介し、第２反らせシーブ24に案内する。第２反
らせシーブ24は、ワイヤ23が引上げ炉中心を貫く鉛直軸
心、つまり、ルツボ34のほぼ中心を貫く鉛直軸心を通る
ように、旋回位置決めする。

【００５２】そして、このワイヤ23の他端には、チャッ
ク33が設けられている。このチャック33の先端には、棒
状多結晶シリコン18が取り付けられている。

【００５３】以上の構成において、減速機付きステッピ
ングモータ13の動力が巻き上げドラム16に伝達される
と、巻き上げドラム16が回転する。巻き上げドラム16が
回転すると、ワイヤ23が繰り出される。ワイヤ23が繰り
出されると、棒状多結晶シリコン18は、ルツボ34内のシ
リコン融液35に下降しながら溶かされる。

【００５４】ここで、第２反らせシーブ24は、ワイヤ23
がルツボのほぼ中心を貫く軸心を通るように、旋回位置
決めする。この場合、ルツボ34のほぼ中心に棒状多結晶
シリコン18を下降させて溶かし込むことができる。さら
に、輻射シールド40の内径に接触させずに、より太い棒
状多結晶シリコン18をシリコン融液35に溶かし込むこと
もできる。

【００５５】棒状多結晶シリコン18のシリコン融液35へ
の溶かし込みが終了すると、ワイヤ23は反らせシーブ24
付近まで巻き上げを行い、一時停止する。反らせシーブ
アーム29は、低速にて旋回して起き上がらせ、格納スペ
ース36に格納する。その後、再度、ワイヤ23が巻き上げ
られ、チャック33は引上げチャンバ10上部で停止させ
る。

【００５６】従来の方法では、棒状多結晶シリコン供給
手段は、単結晶引上げ装置のワイヤ巻き上げ機構のもの
を併用して使って行っていた。したがって、棒状多結晶
シリコンをシリコン融液に溶かし込み終了後、種結晶の
取付けが必要であり、直ちに引上げ工程に入ることがで
きなかった。また、種結晶の取付けのためチャンバの開
け閉めが増え、チャンバ内部が汚染する可能性があっ
た。

【００５７】しかし、本発明によれば、棒状多結晶シリ
コンをシリコン融液に溶かし込み終了後、チャンバの開
け閉めを行わずに、直ちに引上げ工程に入ることができ
る。したがって、チャンバ内部の汚染を防止することが
できる。さらに、作業時間の短縮を図ることができる。

【００５８】また、本発明においては、従来どおり、ル
ツボのほぼ中心に棒状多結晶シリコンを下降させること
ができる。すなわち、棒状多結晶シリコンを輻射シール
ド内径の中心に下降させることができる。したがって、
輻射シールドの内径に接触させずに、より太い棒状多結
晶シリコンをシリコン融液に溶かし込むことができる。

【００５９】図４は、図１の棒状多結晶シリコン供給装
置の変形例を示す正面図である。

【００６０】図５は、図４に示した棒状多結晶シリコン
供給装置の側面図である。

【００６１】棒状多結晶シリコン18の降下供給時には、
ワイヤ23をシーブ124で案内する。反らせシーブ旋回機
構12は、位置調節手段である。反らせシーブ旋回機構12
には、反らせシーブ124が取り付けられている。反らせ
シーブ124は、図４のＣ点の位置でワイヤ23を引上げ炉
中心を貫く鉛直軸心に案内することができる。棒状多結
晶シリコン18の降下供給終了時には、反らせシーブ旋回
機構12により、反らせシーブ124は図のＤ点の位置へ円
弧に沿って旋回移動する。

【００６２】反らせシーブ旋回機構12の駆動源には、減
速機付きステッピングモータ25を使用する。減速機付き
ステッピングモータ25は、両端をベアリング26、27で支
持されたシャフト28を回転させることにより、反らせシ
ーブアーム129を旋回させる。

【００６３】この反らせシーブアーム129の先端には、
反らせシーブ124を設けることが好ましい。反らせシー
ブ124は、シャフト30で支持されて回転することができ
る。また、反らせシーブ124は、引上げ炉中心を貫く鉛
直軸心にワイヤ23を案内することが好ましい。ワイヤ23
には、棒状多結晶シリコン18を取り付ける。

【００６４】図１〜３の実施例では、反らせシーブアー
ムの旋回が鉛直方向で、反らせシーブが上方から下方に
旋回してワイヤを案内する。これに対し、図４に示す変
形例においては、反らせシーブアーム129の旋回が鉛直
方向で、反らせシーブ124が下方から上方に旋回してワ
イヤを案内する。このような構成にしても、本発明の効
果に何ら影響を及ぼすものではない。

【００６５】図６は、図１の棒状多結晶シリコン供給装
置の変形例を示す正面図である。

【００６６】図７は、図６に示した棒状多結晶シリコン
供給装置の要部を示す側面図である。図８は、図６に示
した棒状多結晶シリコン供給装置の横断面図である。

【００６７】棒状多結晶シリコン18の降下供給時には、
ワイヤ23をシーブ224で案内する。反らせシーブ旋回機
構12は、位置調節手段である。反らせシーブ旋回機構に
は、反らせシーブ224が取り付けられている。反らせシ
ーブ224は、図８のＥ点の位置でワイヤ23を引上げ炉中
心を貫く鉛直軸心に案内することができる。棒状多結晶
シリコン18の降下供給終了時には、反らせシーブ旋回機
構12により、反らせシーブ224は図のＦ点の位置へ円弧
に沿って旋回移動する。

【００６８】反らせシーブ旋回機構12の駆動源には、減
速機付きステッピングモータ25を使用する。減速機付き
ステッピングモータ25は、両端をベアリング26、27で支
持されたシャフト28を回転させることにより、反らせシ
ーブアーム229を旋回させる。

【００６９】この反らせシーブアーム229の先端には、
反らせシーブ224を設けることが好ましい。反らせシー
ブ224は、シャフト30で支持されて回転することができ
る。また、反らせシーブ224は、引上げ炉中心を貫く鉛
直軸心にワイヤ23を案内することが好ましい。ワイヤ23
には、棒状多結晶シリコン18を取り付ける。

【００７０】図１〜３の実施例では、反らせシーブアー
ムの旋回が鉛直方向で、反らせシーブが上方から下方に
旋回しワイヤを案内する。これに対し、図6に示す変形
例においては、反らせシーブ224が水平方向に旋回し、
ワイヤを案内することができる。このような構成にして
も、本発明の効果に何ら影響を及ぼすものではない。

【００７１】図９は、図１の棒状多結晶シリコン供給装
置の変形例を示す正面図である。図１０は、図９に示し
た棒状多結晶シリコン供給装置の横断面図である。

【００７２】棒状多結晶シリコン18の降下供給時には、
ワイヤ23を反らせシーブ324で案内する。反らせシーブ3
24は、位置調節手段12に取り付けられている。反らせシ
ーブ324は、図９のＧ点の位置で引上げ炉中心を貫く鉛
直軸心にワイヤ23を案内することができる。棒状多結晶
シリコン18の降下供給終了時には、位置調節手段12によ
り、反らせシーブ324は図のＨ点の位置へ直進移動す
る。

【００７３】位置調節手段12の駆動源には、モータ125
を使用する。モータ125は、プーリ200と、ベルト202
と、プーリ201を介して、ネジ203を回転させることがで
きる。位置調節手段12は、反らせシーブアーム329を備
えている。反らせシーブアーム329には、ナット部材204
が取り付けられている。ナット部材204は、ネジ203と、
シャフト205と係合している。ネジ201を回転させると、
ナット部材204を介して、反らせシーブアーム329を直進
移動させることができる。

【００７４】この反らせシーブアーム329の先端には、
反らせシーブ324を設けることが好ましい。反らせシー
ブ324は、シャフト30で支持されて回転することができ
る。また、反らせシーブ324は、引上げ炉中心を貫く鉛
直軸心にワイヤ23を案内することが好ましい。ワイヤ23
には、棒状多結晶シリコン18を取り付ける。

【００７５】図１〜８の実施例及び変形例においては、
反らせシーブが旋回する。具体的にいえば、反らせシー
ブアームが旋回して、反らせシーブが円弧に沿って移動
する構成である。

【００７６】これに対し、図９に示す変形例において
は、反らせシーブ324の移動を直線運動としている。反
らせシーブ324は、モータ125によって進退自在に直線移
動することができる。

【００７７】図１１は、図１の棒状多結晶シリコン供給
装置の変形例を示す正面図である。図１２は、図１１の
反らせシーブアームの一部省略上面図である。

【００７８】棒状多結晶シリコン18の降下供給時には、
ワイヤ23をシーブで案内する。反らせシーブ旋回機構12
に備えられた反らせシーブ24はそのシーブの典型例であ
る。反らせシーブ旋回機構12は、位置調節手段である。
反らせシーブ24は、図１１のＡ点の位置でワイヤ23を引
上げ炉中心を貫く鉛直軸心に案内することができる。棒
状多結晶シリコン18の降下供給終了時には、反らせシー
ブ旋回機構12により、反らせシーブ24は図のＢ点の位置
へ円弧に沿って旋回移動する。

【００７９】反らせシーブ旋回機構12の駆動源には、減
速機付きステッピングモータ25を使用する。減速機付き
ステッピングモータ25は、両端をベアリング26、27で支
持されたシャフト28を回転させることにより、反らせシ
ーブアーム29を旋回させる。反らせシーブアーム29の先
端に、反らせシーブ24を設けることが好ましい。反らせ
シーブ24は、シャフト30で支持されて回転することがで
きる。また、反らせシーブ24は、ワイヤ23を引上げ炉中
心を貫く鉛直軸心に案内することが好ましい。ワイヤ23
には、棒状多結晶シリコン18を取り付ける。

【００８０】さらに、この変形例においては、反らせシ
ーブアーム29には、遮熱板45が設けられている。アーム
29が棒状多結晶シリコン18を供給しているとき、遮熱板
45は反らせシーブ24を輻射熱から遮熱する。また、アー
ム29が格納されているいるときは、引上げチャンバ10の
内側面と一致して、上方から供給されているＡｒガスの
流れを乱さないようにすることができる。

【００８１】遮熱板45には、スリット46を設けることが
でき、ワイヤ23の上下動には干渉しないようにすること
ができる。

【００８２】本発明は、以上の実施例に限定されるもの
ではない。

【００８３】反らせシーブの移動のために、平行リンク
機構等を使用することも可能である。

【００８４】また、可動式の反らせシーブ機構を取り入
れたワイヤ巻き上げ機構は単結晶引上げ装置の輻射シー
ルド昇降装置にも使用可能である。

【００８５】

【発明の効果】単結晶引上げ手段用のワイヤ巻き上げ機
構は別に独立のワイヤ巻き上げ機構を設けて棒状多結晶
シリコンを供給する方法により、事前にシードチャック
に種結晶を取り付けて邪魔にならない高さに種結晶を待
機させて置くことができる。このため、棒状多結晶シリ
コンをルツボ内のシリコン融液内に下降させながら溶か
し込んだ後、棒状多結晶シリコン用チャックを上昇さ
せ、反らせシーブアームを格納すれば、チャンバを開く
ことなく直ちに引上げを開始することができる。

【００８６】したがって、時間的ロスが無くなり、作業
時間の短縮となる。例えば、３０分くらいの時間短縮が
期待できる。

【００８７】また、チャンバの開け閉めが無くなり、チ
ャンバ内の汚染防止となる。

【００８８】さらに、反らせシーブにより、棒状多結晶
シリコンを引上げ炉中心を貫く鉛直軸心に寄せることが
できるため、大容量チャージに伴い、より太い棒状多結
晶シリコンを供給の場合でも、輻射シールド内径に棒状
多結晶シリコンを接触させないでシリコン融液に溶かし
込みができる。

【００８９】また、反らせシーブにより、棒状多結晶シ
リコンを引上げ炉中心を貫く鉛直軸心に寄せることがで
きるため、ルツボの中心に棒状多結晶シリコンが降ろさ
れるので、必要であれば棒状多結晶シリコンをルツボ内
のシリコン融液内に下降させ溶かし込みを行いながらル
ツボ回転をさせることも可能である。

【００９０】ルツボの中心と棒状多結晶シリコンの中心
がずれていると、ルツボを回転させた場合、棒状多結晶
シリコンが振れてしまう。しかし、本発明によれば、棒
状多結晶シリコンをほとんど振れさせずに、ルツボを回
転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の棒状多結晶シリコン供給装置の正面
図。一部を断面で示す。

【図２】本発明の棒状多結晶シリコン供給装置の側面
図。一部が断面で示されている。

【図３】図１の棒状多結晶シリコン供給装置が取り付け
られた単結晶引き上げ装置を示す図。

【図４】図１の棒状多結晶シリコン供給装置の変形例を
示す正面図。一部が断面で示されている。

【図５】図１の棒状多結晶シリコン供給装置の変形例を
示す側面図。一部が断面で示されている。

【図６】図１の棒状多結晶シリコン供給装置の変形例を
示す正面部。一部を断面で示す。

【図７】図１の棒状多結晶シリコン供給装置の変形例を
示す、一部を断面で示す側面図。

【図８】図１の棒状多結晶シリコン供給装置の変形例を
示す、一部を断面で示す上面図。

【図９】図１の棒状多結晶シリコン供給装置の変形例を
示す正面図。一部を断面で示す

【図１０】図１の棒状多結晶シリコン供給装置の変形例
を示す上面図。一部を断面で示す。

【図１１】図１の棒状多結晶シリコン供給装置の変形例
を示す正面図。一部を断面で示す。

【図１２】図１１の反らせシーブアームの一部省略上面
図。

【図１３】従来の方法を示す図。

【符号の説明】

1 ワイヤ巻き上げ手段 2 シードチャック 3 棒状多結晶シリコン 4 巻き上げドラム 5 ワイヤ 6 引上げチャンバ 6a チャンバ 7 ルツボ 8 シリコン融液 9 仕切弁 10 引上げチャンバ 11 ワイヤ巻き上げ機構 12 反らせシーブ旋回機構 13 減速機付きステッピングモータ 14 歯付きプーリ 15 歯付きプーリ 16 巻き上げドラム 17 電磁ブレーキ 18 棒状多結晶シリコン 19 ベアリング 20 ベアリング 21 スプラインシャフト 22 固定ナット 23 ワイヤ 24、124、224、324 反らせシーブ 25 減速機付きステッピングモータ 26 ベアリング 27 ベアリング 28 シャフト 29、129、229、329 反らせシーブアーム 30 シャフト 31 ベアリング 32 反らせシーブ 33 チャック 34 ルツボ 35 シリコン融液 36 格納スペース 37 仕切弁 38 チャンバ 40 輻射シールド 42 単結晶シリコン引上手段 44 棒状多結晶シリコン供給装置 45 遮熱板 46 スリット 125 モータ 200、201 プーリー 202 ベルト 203 ネジ 204 ナット部材 205 シャフト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ルツボ（34）と、ルツボ（34）内のシリ
コン融液（35）から単結晶シリコンを引上げる単結晶シ
リコン引上手段（42）と、ルツボ（34）内のシリコン融
液（35）の中に棒状多結晶シリコンを供給する供給装置
（44）を備えた単結晶引上装置において、単結晶シリコ
ン引上手段（42）がルツボ内のシリコン融液（35）から
単結晶シリコンをワイヤで引上げるための第１ワイヤ巻
上げ手段を有し、その第１ワイヤ巻上げ手段とは別に、
ルツボ内のシリコン融液（35）の中に棒状多結晶シリコ
ンをワイヤで吊り下げて供給するための第２ワイヤ巻上
げ手段を設けたことを特徴とする棒状多結晶シリコン供
給装置。
【請求項２】ルツボ（34）と、ルツボ（34）内のシリ
コン融液（35）から単結晶シリコンを引上げる単結晶シ
リコン引上手段（42）と、ルツボ（34）内のシリコン融
液（35）の中に棒状多結晶シリコンを供給する供給装置
（44）を備えた単結晶引上装置において、棒状多結晶シ
リコン（18）をワイヤで吊り下げた状態でルツボ（34）
内のシリコン融液（35）の中へ供給するときに棒状多結
晶シリコンの下降位置をワイヤの移動によって調節する
位置調節手段（12）を備えたことを特徴とする棒状多結
晶シリコン供給装置。
【請求項３】位置調節手段（12）が、棒状多結晶シリ
コン（18）をワイヤで吊り下げた状態でワイヤの途中を
ルツボの中心領域に変動させて、棒状多結晶シリコン
（18）の下降位置をルツボ（34）の周辺領域から中心領
域に調節することを特徴とする請求項１又は２に記載の
棒状多結晶シリコン供給装置。
【請求項４】位置調節手段（12）が、シーブ（24、12
4、224、324）を備え、棒状多結晶シリコン（18）をワ
イヤで吊り下げた状態でシーブ（24、124、224、324）
がワイヤを案内しつつワイヤの下降位置を調節すること
を特徴とする請求項１、２または３に記載の棒状多結晶
シリコン供給装置。
【請求項５】シーブ（24、124、224）が、反らせシー
ブであり、反らせシーブが円弧に沿って移動してルツボ
の中心領域に棒状多結晶シリコンを位置調節することを
特徴とする請求項４に記載の棒状多結晶シリコン供給装
置。
【請求項６】シーブ（324）が、反らせシーブであ
り、反らせシーブが直進移動してルツボの中心領域に棒
状多結晶シリコンを位置調節することを特徴とする請求
項４に記載の棒状多結晶シリコン供給装置。
【請求項７】ルツボ（34）内のシリコン融液（35）の
中に棒状多結晶シリコン（18）を供給する工程と、ルツ
ボ（34）内のシリコン融液（35）の中で棒状多結晶シリ
コン（18）を溶融させてルツボ（34）内にシリコン融液
を形成する工程と、ルツボ（34）内のシリコン融液から
単結晶シリコンを引上げる工程を含む単結晶引上げ方法
において、棒状多結晶シリコン（18）が、単結晶引上げ
用のワイヤとは別のワイヤによって吊り下げられてルツ
ボに供給されることを特徴とする棒状多結晶シリコン供
給方法。
【請求項８】棒状多結晶シリコン（18）をワイヤで吊
り下げた状態でルツボ（34）内のシリコン融液（35）の
中へ供給するときに棒状多結晶シリコンの下降位置をワ
イヤの移動によって調節することを特徴とする請求項７
に記載の棒状多結晶シリコン供給方法。
【請求項９】ワイヤの途中をルツボの中心領域に移動
させて、棒状多結晶シリコン（18）の下降位置をルツボ
（34）の周辺領域から中心領域に調節することを特徴と
する請求項７又は８に記載の棒状多結晶シリコン供給方
法。
【請求項１０】シーブ（24、124、224、324）がワイ
ヤを案内しつつワイヤの下降位置を調節することを特徴
とする請求項７、８または９に記載の棒状多結晶シリコ
ン供給方法。
【請求項１１】シーブ（24、124、224）が、反らせシ
ーブであり、反らせシーブが円弧に沿って移動してルツ
ボの中心領域に棒状多結晶シリコンを調節することを特
徴とする請求項１０に記載の棒状多結晶シリコン供給方
法。
【請求項１２】シーブ（324）が、反らせシーブであ
り、反らせシーブが直進移動してルツボの中心領域に棒
状多結晶シリコンを調節することを特徴とする請求項１
０に記載の棒状多結晶シリコン供給方法。
【請求項１３】単結晶引上げ装置で使用する棒状多結
晶シリコン供給方法において、棒状多結晶シリコン（1
8）が、ワイヤで吊り下げられた状態で、ルツボ（34）
のほぼ中心を貫く鉛直軸心から離れた周辺領域から、ル
ツボ（34）のほぼ中心を貫く鉛直軸心を含む中心領域へ
軌道を調節され、ルツボ（34）内のシリコン融液（35）
の中に下降することを特徴とする棒状多結晶シリコン供
給方法。