JP2002265297A - シリコン単結晶引き上げ装置用断熱材および使用方法 - Google Patents
シリコン単結晶引き上げ装置用断熱材および使用方法Info
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- JP2002265297A JP2002265297A JP2001064186A JP2001064186A JP2002265297A JP 2002265297 A JP2002265297 A JP 2002265297A JP 2001064186 A JP2001064186 A JP 2001064186A JP 2001064186 A JP2001064186 A JP 2001064186A JP 2002265297 A JP2002265297 A JP 2002265297A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコン単結晶引き上げ装置用のカ−ボン
製又はC/C製のインナ−シ−ルドにつき、寿命延長に
優れた効果を呈し、ランニングコストの大幅な低減が可
能なインナ−シルドを提供する。 【課題解決の手段】 シリコン単結晶引き上げ装置の
断熱材(インナ−シ−ルド)であって、内側部分の下部
より約2/3の部分に薄肉の炭素繊維強化炭素材を着脱
自在に取付けたことを特徴とする断熱材。上記のシリコ
ン単結晶引き上げ装置の断熱材において、断熱材におい
て、断熱材の内側部分に取り付けた炭素繊維強化炭素材
の消耗が進行した時点で、炭素繊維強化炭素材を断熱材
から取り外して、上下を逆にして再度断熱材に取り付け
て使用する。さらに消耗が進行してライフエンドとなっ
た時は、新規の炭素繊維強化炭素材と取り替えて、以後
上記の手順を繰り返すことを特徴とするシリコン単結晶
引き上げ装置の断熱材の使用方法。
製又はC/C製のインナ−シ−ルドにつき、寿命延長に
優れた効果を呈し、ランニングコストの大幅な低減が可
能なインナ−シルドを提供する。 【課題解決の手段】 シリコン単結晶引き上げ装置の
断熱材(インナ−シ−ルド)であって、内側部分の下部
より約2/3の部分に薄肉の炭素繊維強化炭素材を着脱
自在に取付けたことを特徴とする断熱材。上記のシリコ
ン単結晶引き上げ装置の断熱材において、断熱材におい
て、断熱材の内側部分に取り付けた炭素繊維強化炭素材
の消耗が進行した時点で、炭素繊維強化炭素材を断熱材
から取り外して、上下を逆にして再度断熱材に取り付け
て使用する。さらに消耗が進行してライフエンドとなっ
た時は、新規の炭素繊維強化炭素材と取り替えて、以後
上記の手順を繰り返すことを特徴とするシリコン単結晶
引き上げ装置の断熱材の使用方法。
Description
【0001】
【 技術分野 】本発明は、シリコン単結晶引き上げ用装
置に使用されるヒ−タの周囲の断熱材(インナ−シ−ル
ド)に関し、より詳しくは、消耗の激しい部分のみを交
換することにより、寿命延長に優れた効果を発揮するイ
ンナ−シ−ルドおよびその使用方法に関する。
置に使用されるヒ−タの周囲の断熱材(インナ−シ−ル
ド)に関し、より詳しくは、消耗の激しい部分のみを交
換することにより、寿命延長に優れた効果を発揮するイ
ンナ−シ−ルドおよびその使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの基板として用いられる
シリコンウエハ−はシリコン単結晶から切り出し加工に
より製造される。
シリコンウエハ−はシリコン単結晶から切り出し加工に
より製造される。
【0003】シリコン単結晶引き上げ装置は、主にチョ
コラルスキ−法(CZ法)が用いられている。
コラルスキ−法(CZ法)が用いられている。
【0004】このCZ法は、原理的には、チャンバ−内
にルツボを回転自在に支持し、このルツボ内でシリコン
原料を溶融し、シリコン融液に上方から回転自在に吊り
下げされた種結晶を浸してこれを引き上げることによ
り、シリコン単結晶インゴットを引き上げるものであ
る。
にルツボを回転自在に支持し、このルツボ内でシリコン
原料を溶融し、シリコン融液に上方から回転自在に吊り
下げされた種結晶を浸してこれを引き上げることによ
り、シリコン単結晶インゴットを引き上げるものであ
る。
【0005】この際、ルツボ内のシリコン原料はルツボ
の外周に設けられた、円筒状のヒ−タによって加熱さ
れ、ヒ−タの周囲に設けられたインナ−シ−ルドによっ
て保温された状態で溶融される 。
の外周に設けられた、円筒状のヒ−タによって加熱さ
れ、ヒ−タの周囲に設けられたインナ−シ−ルドによっ
て保温された状態で溶融される 。
【0006】このインナ−シ−ルドの材料として、従来
より黒鉛材が用いられることが多いが、最近は炭素繊維
強化炭素材(以下C/C)も利用されてきている。
より黒鉛材が用いられることが多いが、最近は炭素繊維
強化炭素材(以下C/C)も利用されてきている。
【0007】しかしながら、この黒鉛製又はC/C製の
インナ−シ−ルドはシリコン単結晶引き上げ装置の操業
において高温とガス流の影響により、局部的にSiC化
消耗、Si蒸着による消耗などの化学消耗が発生し易
い。この時、インナ−シ−ルドは、全体が消耗せず、局
部的な消耗であっても、その機能が維持できなくなり、
ライフエンドとなる。
インナ−シ−ルドはシリコン単結晶引き上げ装置の操業
において高温とガス流の影響により、局部的にSiC化
消耗、Si蒸着による消耗などの化学消耗が発生し易
い。この時、インナ−シ−ルドは、全体が消耗せず、局
部的な消耗であっても、その機能が維持できなくなり、
ライフエンドとなる。
【0008】そこで、インナ−シ−ルドの化学消耗をい
かに有効に防止するかが、寿命延長のために重要な課題
となる。出願人はかかる課題を解決するために、特願平
8−353295号により、CZインナ−シ−ルドに関
して、インナ−シ−ルドを上下方向に複数個に分割した
C/C材で構成することにより、消耗個所を部分的に交
換できるように構成した発明を出願した。
かに有効に防止するかが、寿命延長のために重要な課題
となる。出願人はかかる課題を解決するために、特願平
8−353295号により、CZインナ−シ−ルドに関
して、インナ−シ−ルドを上下方向に複数個に分割した
C/C材で構成することにより、消耗個所を部分的に交
換できるように構成した発明を出願した。
【0009】上記の発明もインナ−シ−ルドの消耗個所
を交換することにより、寿命延長、低コスト化を実現し
たものである。しかし黒鉛よりも高温強度の高いC/C
は、CZ部品の材料として注目されているが、高価な材
料であるので、インナ−シ−ルドに使用した場合、より
一層の寿命延長、ランニングコストの低減が望まれてい
る。
を交換することにより、寿命延長、低コスト化を実現し
たものである。しかし黒鉛よりも高温強度の高いC/C
は、CZ部品の材料として注目されているが、高価な材
料であるので、インナ−シ−ルドに使用した場合、より
一層の寿命延長、ランニングコストの低減が望まれてい
る。
【0010】
【発明の課題】上記のような問題点に鑑み本発明者は、
シリコン単結晶引き上げ装置における黒鉛製またはC/
C製のインナ−シ−ルドに関し、寿命延長にすぐれた効
果を呈し、ランニングコストの大幅な低減が可能なイン
ナ−シルドを提供する。
シリコン単結晶引き上げ装置における黒鉛製またはC/
C製のインナ−シ−ルドに関し、寿命延長にすぐれた効
果を呈し、ランニングコストの大幅な低減が可能なイン
ナ−シルドを提供する。
【0011】
【課題解決の手段】上記のような課題を解決するため
に、本発明者が提案するのは、シリコン単結晶引き上げ
装置のヒ−タの周囲の断熱材(インナ−シ−ルド)であ
って、内側部分に薄肉のC/Cを着脱自在に取りつけた
ことを特徴とする断熱材である。
に、本発明者が提案するのは、シリコン単結晶引き上げ
装置のヒ−タの周囲の断熱材(インナ−シ−ルド)であ
って、内側部分に薄肉のC/Cを着脱自在に取りつけた
ことを特徴とする断熱材である。
【0012】また上記のシリコン単結晶引き上げ装置の
断熱材において、断熱材の内側部分に取り付けたC/C
の消耗が進行してライフエンドとなる前に断熱材より取
り外し、上下を逆にして再度断熱材に取り付けて使用
し、さらにC/Cの消耗が進みライフエンドとなった時
点で新規なC/Cと取り替え、以後同様の手順を繰り返
すことを特徴とする断熱材の使用方法である。
断熱材において、断熱材の内側部分に取り付けたC/C
の消耗が進行してライフエンドとなる前に断熱材より取
り外し、上下を逆にして再度断熱材に取り付けて使用
し、さらにC/Cの消耗が進みライフエンドとなった時
点で新規なC/Cと取り替え、以後同様の手順を繰り返
すことを特徴とする断熱材の使用方法である。
【0013】以下に本発明を詳細に説明する。まず本発
明のシリコン単結晶引き上げ装置のインナ−シルドにつ
いて説明する。
明のシリコン単結晶引き上げ装置のインナ−シルドにつ
いて説明する。
【0014】本発明のインナ−シ−ルドは、カ−ボン製
またはC/C製のものを利用する。
またはC/C製のものを利用する。
【0015】このインナ−シ−ルドは高温下で珪素ガ
ス、珪素酸化物ガスと反応し、局部的に消耗するが、消
耗する部分は、中央部が最も大きく、下部も若干の消耗
が見られるが、上部はほとんど消耗が見られず、通常は
中央部の劣化でライフエンドとなる。
ス、珪素酸化物ガスと反応し、局部的に消耗するが、消
耗する部分は、中央部が最も大きく、下部も若干の消耗
が見られるが、上部はほとんど消耗が見られず、通常は
中央部の劣化でライフエンドとなる。
【0016】そこで本発明では、消耗の激しい中央部か
ら下部にかけての部位、即ち下部より約2/3の部分
に、薄肉のC/Cを取り付け、この薄肉のC/Cを消耗
状況に応じて交換することにより、インナ−シ−ルドの
寿命を効果的に延長できるようにするものである。
ら下部にかけての部位、即ち下部より約2/3の部分
に、薄肉のC/Cを取り付け、この薄肉のC/Cを消耗
状況に応じて交換することにより、インナ−シ−ルドの
寿命を効果的に延長できるようにするものである。
【0017】薄肉のC/Cは多重円筒状のC/C材から
必要長さを切りとってインナ−シ−ルドの内側に密着す
るように使用する。多重円筒状のC/C材から薄肉のC
/Cを製造する方法は、出願人が先に出願した特願平1
0−121588号による方法が好適である。即ち、炭
素繊維のヤ−ン、炭素繊維のフェルト、炭素繊維の織布
等を樹脂であらかじめ被覆したプリプレグシ−トを、円
筒成形時に所定の厚み毎に離型フィルム又は離型紙をは
さみ込み、多重の円筒に成形した後、樹脂硬化、焼成炭
化して、炭素化して得られる。この多重円筒状のC/C
材から必要長さを切り取り複数の薄肉のC/Cを得るこ
とができる。薄肉のC/Cの厚みは、0.2〜1.5m
m程度が適当である。
必要長さを切りとってインナ−シ−ルドの内側に密着す
るように使用する。多重円筒状のC/C材から薄肉のC
/Cを製造する方法は、出願人が先に出願した特願平1
0−121588号による方法が好適である。即ち、炭
素繊維のヤ−ン、炭素繊維のフェルト、炭素繊維の織布
等を樹脂であらかじめ被覆したプリプレグシ−トを、円
筒成形時に所定の厚み毎に離型フィルム又は離型紙をは
さみ込み、多重の円筒に成形した後、樹脂硬化、焼成炭
化して、炭素化して得られる。この多重円筒状のC/C
材から必要長さを切り取り複数の薄肉のC/Cを得るこ
とができる。薄肉のC/Cの厚みは、0.2〜1.5m
m程度が適当である。
【0018】インナ−シ−ルドは上記の薄肉のC/Cを
着脱自在に取り付けられるよう加工しておく。薄肉のC
/Cをインナ−シ−ルドの内側に縮めるように挿入する
ことで、貼り付けるようにセットできる。上記のように
して、本発明の内側に薄肉のC/Cを取り付けたインナ
−シ−ルドが得られる。
着脱自在に取り付けられるよう加工しておく。薄肉のC
/Cをインナ−シ−ルドの内側に縮めるように挿入する
ことで、貼り付けるようにセットできる。上記のように
して、本発明の内側に薄肉のC/Cを取り付けたインナ
−シ−ルドが得られる。
【0019】次に本発明のインナ−シ−ルドの使用方法
について説明する。上記のように内側に薄肉のC/Cを
取付けたインナ−シ−ルドをシリコン単結晶引き上げ装
置の操業で使用した場合、通常、C/Cは中央部分から
消耗する。
について説明する。上記のように内側に薄肉のC/Cを
取付けたインナ−シ−ルドをシリコン単結晶引き上げ装
置の操業で使用した場合、通常、C/Cは中央部分から
消耗する。
【0020】この時、C/Cの消耗がある程度進んだ時
点で、ライフエンドとなる前にC/Cをインナ−シ−ル
ドから取り外して、上下を逆にして再度インナ−シ−ル
ドに取り付けて使用する。そして、さらに消耗が進みラ
イフエンドとなった時点で、新品のC/Cと取り替え、
以後これと同様な手順でC/Cの使用、取り替えを繰り
返していく。
点で、ライフエンドとなる前にC/Cをインナ−シ−ル
ドから取り外して、上下を逆にして再度インナ−シ−ル
ドに取り付けて使用する。そして、さらに消耗が進みラ
イフエンドとなった時点で、新品のC/Cと取り替え、
以後これと同様な手順でC/Cの使用、取り替えを繰り
返していく。
【0021】このように、本発明においては、インナ−
シ−ルド内側に取付けたC/Cの消耗が進んだ時点で、
C/Cの上下を逆にして再度インナ−シ−ルドに取り付
け使用し、さらに消耗が進行しライフエンドとなった時
点で新規のC/Cに取り替えて使用するという使用方法
により、インナ−シ−ルドの大幅なランニングコストの
低減が可能となる。
シ−ルド内側に取付けたC/Cの消耗が進んだ時点で、
C/Cの上下を逆にして再度インナ−シ−ルドに取り付
け使用し、さらに消耗が進行しライフエンドとなった時
点で新規のC/Cに取り替えて使用するという使用方法
により、インナ−シ−ルドの大幅なランニングコストの
低減が可能となる。
【0022】
【発明の効果】本発明によると、シリコン単結晶引き上
げ装置の断熱材(インナ−シ−ルド)の寿命延長に優れ
た効果があり、ランニングコストの大幅な低減に寄与で
きるものであり、工業上有用である。
げ装置の断熱材(インナ−シ−ルド)の寿命延長に優れ
た効果があり、ランニングコストの大幅な低減に寄与で
きるものであり、工業上有用である。
【0023】
【実施例1】外径ψ759、内径ψ747、高さ759
mmのC/C製インナ−シ−ルドで、内周部の下部から
550mmの高さまで、薄肉のC/Cをセットしシリコ
ン単結晶引き上げ装置において使用した。使用回数が7
0回となった時点でC/Cを取り外し、上下を逆にして
セットした。さらに70回使用し、薄肉のC/Cを新品
と取り替えた。外周部のインナ−シ−ルドは、継続使用
上全く問題はなかった。
mmのC/C製インナ−シ−ルドで、内周部の下部から
550mmの高さまで、薄肉のC/Cをセットしシリコ
ン単結晶引き上げ装置において使用した。使用回数が7
0回となった時点でC/Cを取り外し、上下を逆にして
セットした。さらに70回使用し、薄肉のC/Cを新品
と取り替えた。外周部のインナ−シ−ルドは、継続使用
上全く問題はなかった。
【0024】
【比較例1】実施例と同一サイズで一体構造のC/C製
インナ−シ−ルドをシリコン単結晶引き上げ装置におい
て使用した。使用回数が120回の時点で、内周部中央
の消耗が激しくライフエンドとなった。
インナ−シ−ルドをシリコン単結晶引き上げ装置におい
て使用した。使用回数が120回の時点で、内周部中央
の消耗が激しくライフエンドとなった。
【図1】本発明の薄肉C/C材を得るための多重円筒状
C/C材を示すものである。
C/C材を示すものである。
【図2】本発明のカ−ボン製又はC/C製のインナ−シ
−ルド(断熱材)である。
−ルド(断熱材)である。
【図3】本発明の薄肉C/C材である。
【図4】本発明において内側部分に薄肉C/C材を取り
付けたカ−ボン製又はC/C製のインナ−シ−ルドを示
す図である。
付けたカ−ボン製又はC/C製のインナ−シ−ルドを示
す図である。
1 インナ−シ−ルド 2 薄肉C/C材
Claims (2)
- 【請求項1】 シリコン単結晶引き上げ装置のヒ−タの
周囲の断熱材(インナ−シ−ルド)であって、内側部分
の下部より約2/3の部分に薄肉の炭素繊維強化炭素材
を着脱自在に取り付けたことを特徴とする断熱材。 - 【請求項2】 請求項1のシリコン単結晶引き上げ装置
の断熱材において、断熱材の内側部分に取り付けた炭素
繊維強化炭素材の消耗が進行した時点でライフエンドと
なる前に、炭素繊維強化炭素材を断熱材から取り外し
て、上下を逆にして再度断熱材に取付けて使用する。さ
らに消耗が進行してライフエンドとなった時は、新規の
薄肉の炭素繊維強化炭素材と取り替えて以後上記の手順
を繰り返すことを特徴とするシリコン単結晶引き上げ装
置の断熱材の使用方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001064186A JP2002265297A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | シリコン単結晶引き上げ装置用断熱材および使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001064186A JP2002265297A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | シリコン単結晶引き上げ装置用断熱材および使用方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002265297A true JP2002265297A (ja) | 2002-09-18 |
Family
ID=18923044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001064186A Withdrawn JP2002265297A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | シリコン単結晶引き上げ装置用断熱材および使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002265297A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011067894A1 (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | 信越半導体株式会社 | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 |
WO2015098330A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
-
2001
- 2001-03-08 JP JP2001064186A patent/JP2002265297A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011067894A1 (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | 信越半導体株式会社 | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 |
KR20120117768A (ko) | 2009-12-04 | 2012-10-24 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 단결정 제조 장치 및 단결정 제조 방법 |
DE112010004657T5 (de) | 2009-12-04 | 2012-10-31 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Einkristall-Herstellungsvorrichtung und ein Einkristall-Herstellungsverfahren |
US8858706B2 (en) | 2009-12-04 | 2014-10-14 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Single-crystal manufacturing apparatus and single-crystal manufacturing method |
KR101645650B1 (ko) | 2009-12-04 | 2016-08-05 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 단결정 제조 장치 및 단결정 제조 방법 |
DE112010004657B4 (de) | 2009-12-04 | 2018-01-04 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Einkristall-Herstellungsvorrichtung und ein Einkristall-Herstellungsverfahren |
WO2015098330A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
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