JP2003146793A - ケイ酸ガラスるつぼの製造方法、単結晶の引上げ方法及び該方法における溶浸されたケイ酸ガラス素地の使用 - Google Patents
ケイ酸ガラスるつぼの製造方法、単結晶の引上げ方法及び該方法における溶浸されたケイ酸ガラス素地の使用Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＺ法を用いて単結晶、好ましくはＳｉ単結
晶を引き上げる際に、記載された及び技術水準から公知
の欠点を有しないるつぼを生じさせる、ケイ酸ガラスる
つぼの製造方法。 【解決手段】 ａ）ケイ酸ガラスるつぼの結晶化を促進
する少なくとも１つの物質で溶浸されている多孔性の非
晶質ケイ酸ガラス素地を製造し、 ｂ）溶浸されたケイ酸ガラス素地を乾燥し、 ｃ）金属又は半金属を充填し、かつ ｄ）１ｈ〜１０００ｈの期間に亘り９００〜２０００℃
の温度に加熱する。
晶を引き上げる際に、記載された及び技術水準から公知
の欠点を有しないるつぼを生じさせる、ケイ酸ガラスる
つぼの製造方法。 【解決手段】 ａ）ケイ酸ガラスるつぼの結晶化を促進
する少なくとも１つの物質で溶浸されている多孔性の非
晶質ケイ酸ガラス素地を製造し、 ｂ）溶浸されたケイ酸ガラス素地を乾燥し、 ｃ）金属又は半金属を充填し、かつ ｄ）１ｈ〜１０００ｈの期間に亘り９００〜２０００℃
の温度に加熱する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔性ケイ酸ガラ
ス素地から一定の結晶領域を有するケイ酸ガラスるつぼ
を製造する方法及びチョクラルスキー法（ＣＺ法）によ
りＳｉ単結晶を引き上げる方法並びに該方法の使用に関
する。
ス素地から一定の結晶領域を有するケイ酸ガラスるつぼ
を製造する方法及びチョクラルスキー法（ＣＺ法）によ
りＳｉ単結晶を引き上げる方法並びに該方法の使用に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＺ法を用いるＳｉ単結晶の製造の際
に、使用された石英ガラスるつぼの品質が、製造すべき
結晶の性質及び単結晶材料の達成可能な最大収量に関連
して、決定的役割を演ずる。標準の引上げ法の際に石英
ガラスるつぼが使用され、該るつぼは、結晶質のＳｉＯ
２粒子（例えばケイ砂）から溶融プロセス、通例アーク
中で溶融される。その際、できるだけ少なくかつ存在す
るならばできるだけ小さな泡が閉じこめられているべき
である、溶融した非晶質のガラス化した内層、及び低い
気孔率を有する完全にガラス化した外側素地は形成され
る。製造プロセスの間に塗布されるか又は製造及びその
後のＣＺ法の間に出発物質から表面に拡散するるつぼの
内部表面の不純物は、ＣＺ法の間に内部表面の腐食をま
ねく。腐食の発生は、非晶質の石英ガラスるつぼの場合
に、単結晶材料の製造が可能である期間を制限する一因
子である。
に、使用された石英ガラスるつぼの品質が、製造すべき
結晶の性質及び単結晶材料の達成可能な最大収量に関連
して、決定的役割を演ずる。標準の引上げ法の際に石英
ガラスるつぼが使用され、該るつぼは、結晶質のＳｉＯ
２粒子（例えばケイ砂）から溶融プロセス、通例アーク
中で溶融される。その際、できるだけ少なくかつ存在す
るならばできるだけ小さな泡が閉じこめられているべき
である、溶融した非晶質のガラス化した内層、及び低い
気孔率を有する完全にガラス化した外側素地は形成され
る。製造プロセスの間に塗布されるか又は製造及びその
後のＣＺ法の間に出発物質から表面に拡散するるつぼの
内部表面の不純物は、ＣＺ法の間に内部表面の腐食をま
ねく。腐食の発生は、非晶質の石英ガラスるつぼの場合
に、単結晶材料の製造が可能である期間を制限する一因
子である。
【０００３】これらの腐食現象は、ＣＺ法の間に非晶質
のガラス化した層の表面近くの結晶化を引き起こす材料
の塗布により回避される。相応する一方法は、例えば、
特許EP 0 753 605 B1に記載されている。更に、るつぼ
の外面の結晶化も引き起こされる場合に、石英ガラスる
つぼの機械的安定性が高められることができることが記
載されている。記載された方法の欠点は、結晶化を引き
起こす薬品が、るつぼの非晶質のガラス化した内部表面
にか、又はるつぼ外面の被覆の場合には低い気孔率のガ
ラス化した素地に塗布されることにある。次いでＣＺ法
において生じる結晶質の石英層は、るつぼ内面の被覆の
場合に１ｍｍ未満の厚さ及びるつぼ外面の被覆の場合に
２ｍｍ未満の厚さを達成するに過ぎない。これは、るつ
ぼ外面の被覆の場合に、るつぼの安定性の増大に狭い制
限が定められていることを意味する。
のガラス化した層の表面近くの結晶化を引き起こす材料
の塗布により回避される。相応する一方法は、例えば、
特許EP 0 753 605 B1に記載されている。更に、るつぼ
の外面の結晶化も引き起こされる場合に、石英ガラスる
つぼの機械的安定性が高められることができることが記
載されている。記載された方法の欠点は、結晶化を引き
起こす薬品が、るつぼの非晶質のガラス化した内部表面
にか、又はるつぼ外面の被覆の場合には低い気孔率のガ
ラス化した素地に塗布されることにある。次いでＣＺ法
において生じる結晶質の石英層は、るつぼ内面の被覆の
場合に１ｍｍ未満の厚さ及びるつぼ外面の被覆の場合に
２ｍｍ未満の厚さを達成するに過ぎない。これは、るつ
ぼ外面の被覆の場合に、るつぼの安定性の増大に狭い制
限が定められていることを意味する。
【０００４】るつぼ内面の被覆の際に、ＣＺ法において
形成する極めて薄い結晶層は、石英ガラスるつぼの結晶
領域と非結晶領域との間の機械的応力をまねく。これら
は、温度に依存したるつぼ材料の非晶質及び結晶質の変
性の異なった熱膨張係数及び異なった機械的安定性に基
づいている。これらの応力は、るつぼの内部表面の石英
粒子がはげ落ち、かつＳｉ融液を介して成長する結晶に
達し、そこでこれらが望ましくない混合を引き起こすの
をまねきうる。それに加えて、るつぼの内部表面の薄い
結晶層の下で非晶質の出発物質中に存在している泡は、
ＣＺ法の間に低下しない速度で成長しうるものであり、
かつ破裂の際に同様にＳｉ融液中への石英粒子の放出に
寄与しうる。
形成する極めて薄い結晶層は、石英ガラスるつぼの結晶
領域と非結晶領域との間の機械的応力をまねく。これら
は、温度に依存したるつぼ材料の非晶質及び結晶質の変
性の異なった熱膨張係数及び異なった機械的安定性に基
づいている。これらの応力は、るつぼの内部表面の石英
粒子がはげ落ち、かつＳｉ融液を介して成長する結晶に
達し、そこでこれらが望ましくない混合を引き起こすの
をまねきうる。それに加えて、るつぼの内部表面の薄い
結晶層の下で非晶質の出発物質中に存在している泡は、
ＣＺ法の間に低下しない速度で成長しうるものであり、
かつ破裂の際に同様にＳｉ融液中への石英粒子の放出に
寄与しうる。
【０００５】公知の溶融法を用いて石英ガラスるつぼに
加工される材料へ、非晶質の石英るつぼの後での結晶化
を促進する物質を導入することにより、結晶層の厚さを
高めることは、不可能である、それというのも、るつぼ
は既に製造の間に（溶融の際に）結晶化し始め、次い
で、るつぼの冷却の際に、例えば文献から公知のβ−か
らα−クリストバライトへの転移に基づき、るつぼ中
に、るつぼを使用不能にするひび割れを形成するからで
ある。
加工される材料へ、非晶質の石英るつぼの後での結晶化
を促進する物質を導入することにより、結晶層の厚さを
高めることは、不可能である、それというのも、るつぼ
は既に製造の間に（溶融の際に）結晶化し始め、次い
で、るつぼの冷却の際に、例えば文献から公知のβ−か
らα−クリストバライトへの転移に基づき、るつぼ中
に、るつぼを使用不能にするひび割れを形成するからで
ある。
【０００６】
【特許文献１】EP 0 753 605 B1
【特許文献２】US 5053359
【特許文献３】DE-A-19943103
【特許文献４】GB 1428788
【特許文献５】US 4018615
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、ＣＺ法を用いて単結晶、好ましくはＳｉ単結晶を引
き上げる際に、記載された及び技術水準から公知の欠点
を有しないるつぼをもたらす、ケイ酸ガラスるつぼの製
造方法を提供することであった。
は、ＣＺ法を用いて単結晶、好ましくはＳｉ単結晶を引
き上げる際に、記載された及び技術水準から公知の欠点
を有しないるつぼをもたらす、ケイ酸ガラスるつぼの製
造方法を提供することであった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、
ａ）ケイ酸ガラスるつぼの結晶化を促進する少なくとも
１つの物質で溶浸されている多孔性の非晶質ケイ酸ガラ
ス素地を製造し、 ｂ）溶浸されたケイ酸ガラス素地を乾燥し、 ｃ）金属又は半金属で充填し、かつ ｄ）１ｈ〜１０００ｈの期間に亘り９００〜２０００℃
の温度に加熱する ことにより特徴付けられる方法により解決される。
１つの物質で溶浸されている多孔性の非晶質ケイ酸ガラ
ス素地を製造し、 ｂ）溶浸されたケイ酸ガラス素地を乾燥し、 ｃ）金属又は半金属で充填し、かつ ｄ）１ｈ〜１０００ｈの期間に亘り９００〜２０００℃
の温度に加熱する ことにより特徴付けられる方法により解決される。
【０００９】本発明による方法において、金属又は半金
属の溶融の間又はその後に、その場でケイ酸ガラスるつ
ぼ中に結晶相、好ましくはクリストバライトが形成す
る。溶融した金属又は半金属、例えばＳｉ単結晶からＣ
Ｚ法により同時に単結晶を引き上げる場合に、技術水準
から公知の欠点を生じない。
属の溶融の間又はその後に、その場でケイ酸ガラスるつ
ぼ中に結晶相、好ましくはクリストバライトが形成す
る。溶融した金属又は半金属、例えばＳｉ単結晶からＣ
Ｚ法により同時に単結晶を引き上げる場合に、技術水準
から公知の欠点を生じない。
【００１０】本発明の範囲内で、ケイ酸ガラス素地は、
非晶質のＳｉＯ２粒子（ケイ酸ガラス）から成形段階に
より製造された、るつぼの形の多孔性で非晶質の成形体
であると理解すべきである。
非晶質のＳｉＯ２粒子（ケイ酸ガラス）から成形段階に
より製造された、るつぼの形の多孔性で非晶質の成形体
であると理解すべきである。
【００１１】本発明の範囲内で、ケイ酸ガラスるつぼ
は、ケイ酸ガラス素地の焼結及び／又は溶融により、る
つぼの形で製造された成形体であると理解すべきであ
る。
は、ケイ酸ガラス素地の焼結及び／又は溶融により、る
つぼの形で製造された成形体であると理解すべきであ
る。
【００１２】出発物質として本発明による方法に適した
ケイ酸ガラス素地は公知である。これらは、例えば特許
明細書US 5053359又はDE-A-19943103に記載されてい
る。
ケイ酸ガラス素地は公知である。これらは、例えば特許
明細書US 5053359又はDE-A-19943103に記載されてい
る。
【００１３】ケイ酸ガラス素地は、例えばDE-A-1994310
3に記載されているように、ＳｉＯ ２の結晶化、好まし
くはクリストバライト形成を促進するか又は引き起こす
化合物と完全にか又は部分的に混合される。これには、
当業者に公知の全ての化合物が適している。例として、
EP 0753605、US 5053359又はGB 1428788に記載された化
合物が挙げられる。
3に記載されているように、ＳｉＯ ２の結晶化、好まし
くはクリストバライト形成を促進するか又は引き起こす
化合物と完全にか又は部分的に混合される。これには、
当業者に公知の全ての化合物が適している。例として、
EP 0753605、US 5053359又はGB 1428788に記載された化
合物が挙げられる。
【００１４】好ましくは、化合物は、バリウム化合物、
アルミニウム化合物及びホウ素化合物及びその混合物の
群から選択されている。特に好ましくは、Ｂａ（ＯＨ）
２、酸化バリウム、炭酸バリウム又は酸化アルミニウム
である。まさに特に好ましくはＢａ（ＯＨ）２、酸化バ
リウム又は炭酸バリウムである。
アルミニウム化合物及びホウ素化合物及びその混合物の
群から選択されている。特に好ましくは、Ｂａ（ＯＨ）
２、酸化バリウム、炭酸バリウム又は酸化アルミニウム
である。まさに特に好ましくはＢａ（ＯＨ）２、酸化バ
リウム又は炭酸バリウムである。
【００１５】化合物は、るつぼ成形の前及び／又はその
後に、ケイ酸ガラス素地の製造のための出発物質に添加
されることができる。これは、技術水準において公知の
方法で行われることができる。るつぼ成形後の添加が行
われるべきである場合に、ケイ酸ガラス素地の表面への
塗布及び／又は浸透が当てはまる。これは、ケイ酸ガラ
ス素地の乾燥前並びに乾燥後に行われてよい。
後に、ケイ酸ガラス素地の製造のための出発物質に添加
されることができる。これは、技術水準において公知の
方法で行われることができる。るつぼ成形後の添加が行
われるべきである場合に、ケイ酸ガラス素地の表面への
塗布及び／又は浸透が当てはまる。これは、ケイ酸ガラ
ス素地の乾燥前並びに乾燥後に行われてよい。
【００１６】化合物の添加は、液体及び／又は固体の形
で行われる。化合物が液体の形で添加される場合には、
これは好ましくはその溶液である。その際、溶剤とし
て、原則として全ての溶剤が当てはまり、その中にそれ
ぞれの物質が十分な濃度で溶解する。好ましい溶剤は水
である。
で行われる。化合物が液体の形で添加される場合には、
これは好ましくはその溶液である。その際、溶剤とし
て、原則として全ての溶剤が当てはまり、その中にそれ
ぞれの物質が十分な濃度で溶解する。好ましい溶剤は水
である。
【００１７】溶液中の化合物の濃度は、好ましくは０．
００１〜１００質量％、好ましくは０．００１〜１０質
量％、特に好ましくは０．００１〜１質量％である。
００１〜１００質量％、好ましくは０．００１〜１０質
量％、特に好ましくは０．００１〜１質量％である。
【００１８】溶液は、例えば噴霧、浸漬又は含浸によ
り、一回又は数回、集中的に塗布されることができる。
開気孔のケイ酸ガラス素地に当てはまるので、その際、
溶液は、細孔中の毛管引力を用いて、ケイ酸ガラス素地
中へ浸透し、かつそこで好ましくは細孔の表面を湿らせ
る。ケイ酸ガラス素地の細孔中でそれぞれの溶剤中に溶
解した物質の一回又は数回の集中的な電気泳動析出も可
能である。
り、一回又は数回、集中的に塗布されることができる。
開気孔のケイ酸ガラス素地に当てはまるので、その際、
溶液は、細孔中の毛管引力を用いて、ケイ酸ガラス素地
中へ浸透し、かつそこで好ましくは細孔の表面を湿らせ
る。ケイ酸ガラス素地の細孔中でそれぞれの溶剤中に溶
解した物質の一回又は数回の集中的な電気泳動析出も可
能である。
【００１９】引き続いて、ケイ酸ガラス素地は乾燥され
る。場合により、個々の塗布段階の間に乾燥されること
もできる。これは、室温と使用される溶剤の沸点の間の
温度で行われる。溶剤としての水の場合には、４０℃〜
１００℃が好ましく、７０℃〜９５℃が特に好ましい。
場合により、乾燥は、真空下にも行われることができ
る。
る。場合により、個々の塗布段階の間に乾燥されること
もできる。これは、室温と使用される溶剤の沸点の間の
温度で行われる。溶剤としての水の場合には、４０℃〜
１００℃が好ましく、７０℃〜９５℃が特に好ましい。
場合により、乾燥は、真空下にも行われることができ
る。
【００２０】このようにして、１つ又はそれ以上の領域
若しくは層は、ケイ酸ガラス素地中に生じることがで
き、その中で細孔表面は、挙げられた化合物で完全にか
又は部分的に覆われている。更に、細孔表面での濃度
は、それぞれ望み通りに調節されることができる。
若しくは層は、ケイ酸ガラス素地中に生じることがで
き、その中で細孔表面は、挙げられた化合物で完全にか
又は部分的に覆われている。更に、細孔表面での濃度
は、それぞれ望み通りに調節されることができる。
【００２１】特に、それぞれ所望の厚さの化合物含有の
内層及び／又は外層を有するるつぼ壁又は完全にるつぼ
壁の内部にある化合物含有層又は完全に上記で挙げられ
た化合物と混合されたケイ酸ガラス素地も製造されるこ
とができる。
内層及び／又は外層を有するるつぼ壁又は完全にるつぼ
壁の内部にある化合物含有層又は完全に上記で挙げられ
た化合物と混合されたケイ酸ガラス素地も製造されるこ
とができる。
【００２２】化合物が固体の形で使用される場合には、
これらは、好ましくは既にＳｉＯ２含有分散液に添加さ
れ、これらからるつぼの形のケイ酸ガラス素地が形成さ
れる。化合物は、全ての粒径及び粒子形状で使用可能で
あり、しかし好ましくは粒子は、分散液に使用されたＳ
ｉＯ２粒子の大きさで使用される。好ましくは、分散液
中の全ての粒子は、できるだけ均質に分配される。分散
液の製造並びに粒子状化合物の添加及び分散液中の分配
は、当業者に公知の方法により行われる。これらの分散
液からの成形体の製造は、同様に、例えばDE 19943103
から公知であるような常用で当業者に公知の方法を用い
て行われる。
これらは、好ましくは既にＳｉＯ２含有分散液に添加さ
れ、これらからるつぼの形のケイ酸ガラス素地が形成さ
れる。化合物は、全ての粒径及び粒子形状で使用可能で
あり、しかし好ましくは粒子は、分散液に使用されたＳ
ｉＯ２粒子の大きさで使用される。好ましくは、分散液
中の全ての粒子は、できるだけ均質に分配される。分散
液の製造並びに粒子状化合物の添加及び分散液中の分配
は、当業者に公知の方法により行われる。これらの分散
液からの成形体の製造は、同様に、例えばDE 19943103
から公知であるような常用で当業者に公知の方法を用い
て行われる。
【００２３】液体の形での添加とは異なり、化合物は、
固体の形での添加の際に、乾燥したケイ酸ガラス素地の
細孔の表面にだけではなくて、るつぼを形成するＳｉＯ
２粒子間にも分配されている。
固体の形での添加の際に、乾燥したケイ酸ガラス素地の
細孔の表面にだけではなくて、るつぼを形成するＳｉＯ
２粒子間にも分配されている。
【００２４】更にまた、ケイ酸ガラス素地の細孔中の化
合物粒子の電気泳動析出も可能である。
合物粒子の電気泳動析出も可能である。
【００２５】好ましくは、ＳｉＯ２ １ｇ当たり化合物
０．０１〜１０００μｇ、特に好ましくはＳｉＯ２ １
ｇ当たり化合物０．０１〜５００μｇ、殊に好ましくは
ＳｉＯ２ １ｇ当たり化合物０．０１〜１００μｇが、
ケイ酸ガラス素地中へ導入される。
０．０１〜１０００μｇ、特に好ましくはＳｉＯ２ １
ｇ当たり化合物０．０１〜５００μｇ、殊に好ましくは
ＳｉＯ２ １ｇ当たり化合物０．０１〜１００μｇが、
ケイ酸ガラス素地中へ導入される。
【００２６】更に、US 4018615に記載されているよう
に、結晶質のＳｉＯ２粒子が、分散液及び／又は多孔性
ケイ酸ガラス素地に添加される場合に、結晶化は達成さ
れることができる。その際、結晶質のＳｉＯ２粒子は、
好ましくはケイ酸ガラス素地を形成する非晶質の粒子と
同一の粒径を有するべきである。
に、結晶質のＳｉＯ２粒子が、分散液及び／又は多孔性
ケイ酸ガラス素地に添加される場合に、結晶化は達成さ
れることができる。その際、結晶質のＳｉＯ２粒子は、
好ましくはケイ酸ガラス素地を形成する非晶質の粒子と
同一の粒径を有するべきである。
【００２７】例えば前述のようにして得られたケイ酸ガ
ラス素地は、好ましくは温度処理（焼結）される。これ
は、好ましくは、５００℃〜１３００℃、特に好ましく
は８００℃〜１１００℃の温度で行われる。これは、好
ましくは、１〜１８０minの時間、好ましくは１〜６０m
inの時間に亘り行われる。その際、粒界が入り混じり、
その際、いわゆる粒子ネック(Kornhals)は形成する。こ
れは、ケイ酸ガラス素地の高められた機械的安定性をも
たらす。しかしながら、この温度処理の際に、ケイ酸ガ
ラス素地の開放気孔率が、維持されたままでなければな
らない。
ラス素地は、好ましくは温度処理（焼結）される。これ
は、好ましくは、５００℃〜１３００℃、特に好ましく
は８００℃〜１１００℃の温度で行われる。これは、好
ましくは、１〜１８０minの時間、好ましくは１〜６０m
inの時間に亘り行われる。その際、粒界が入り混じり、
その際、いわゆる粒子ネック(Kornhals)は形成する。こ
れは、ケイ酸ガラス素地の高められた機械的安定性をも
たらす。しかしながら、この温度処理の際に、ケイ酸ガ
ラス素地の開放気孔率が、維持されたままでなければな
らない。
【００２８】このようにして製造されたケイ酸ガラス素
地は、１つ又はそれ以上の金属又は半金属で充填され
る。その際、金属又は半金属は、好ましくは塊及び／又
は顆粒及び／又は粉末の形で存在する。
地は、１つ又はそれ以上の金属又は半金属で充填され
る。その際、金属又は半金属は、好ましくは塊及び／又
は顆粒及び／又は粉末の形で存在する。
【００２９】原則として公知の全ての金属又は半金属又
はその混合物は使用されることができる。しかしなが
ら、好ましくは、多結晶ケイ素及び／又は単結晶ケイ
素、特に好ましくは高純度の多結晶又は単結晶ケイ素又
はその混合物である。
はその混合物は使用されることができる。しかしなが
ら、好ましくは、多結晶ケイ素及び／又は単結晶ケイ
素、特に好ましくは高純度の多結晶又は単結晶ケイ素又
はその混合物である。
【００３０】金属又は半金属で充填されたケイ酸ガラス
素地は、好ましくは１０〜１５００分かけて、金属融液
中で１０００〜１６００℃、特に好ましくは１３００〜
１５００℃の温度が支配的になるまで加熱される。加熱
の際に、金属の溶融の前、その間及びその後に、結晶化
を促進する物質と混合されているケイ酸ガラスるつぼ中
の領域で結晶化する。結晶化の際に、好ましくはクリス
トバライト構造が生じる。
素地は、好ましくは１０〜１５００分かけて、金属融液
中で１０００〜１６００℃、特に好ましくは１３００〜
１５００℃の温度が支配的になるまで加熱される。加熱
の際に、金属の溶融の前、その間及びその後に、結晶化
を促進する物質と混合されているケイ酸ガラスるつぼ中
の領域で結晶化する。結晶化の際に、好ましくはクリス
トバライト構造が生じる。
【００３１】結晶質のＳｉＯ２濃度は、好ましくは、結
晶化を促進する物質の種類及び濃度により、並びに温度
及び温度影響の期間により制御されうる。
晶化を促進する物質の種類及び濃度により、並びに温度
及び温度影響の期間により制御されうる。
【００３２】多結晶ケイ素に適した溶融条件の選択によ
り、ケイ酸ガラスるつぼの焼結挙動及び結晶化挙動は影
響を受けうる。結晶化を促進する化合物のＳｉＯ２ １
ｇ当たり化合物０．０１〜１００μｇの特に好ましい濃
度で製造されたケイ酸ガラス素地の場合に、特に好まし
くは、１３００℃のケイ酸ガラス素地の温度を達成する
までの４０〜８００分間の期間が選択される。これらの
条件下で、液体の金属又は半金属、好ましくはケイ素が
るつぼ壁と接触する前に、るつぼ内面の閉じられかつ完
全に結晶化された表面が生じる。引き続いて、温度は、
２０〜７００分かけて、単結晶を引き上げるのに必要な
温度レベル、好ましくは１３００℃〜１５００℃の範囲
に高められる。
り、ケイ酸ガラスるつぼの焼結挙動及び結晶化挙動は影
響を受けうる。結晶化を促進する化合物のＳｉＯ２ １
ｇ当たり化合物０．０１〜１００μｇの特に好ましい濃
度で製造されたケイ酸ガラス素地の場合に、特に好まし
くは、１３００℃のケイ酸ガラス素地の温度を達成する
までの４０〜８００分間の期間が選択される。これらの
条件下で、液体の金属又は半金属、好ましくはケイ素が
るつぼ壁と接触する前に、るつぼ内面の閉じられかつ完
全に結晶化された表面が生じる。引き続いて、温度は、
２０〜７００分かけて、単結晶を引き上げるのに必要な
温度レベル、好ましくは１３００℃〜１５００℃の範囲
に高められる。
【００３３】金属又は半金属、好ましくは多結晶ケイ素
の溶融後に、技術水準から公知のパラメーターの使用下
に単結晶が引き上げられることができる。
の溶融後に、技術水準から公知のパラメーターの使用下
に単結晶が引き上げられることができる。
【００３４】意外なことに、本発明による方法により製
造されたケイ酸ガラスるつぼから引き上げられた結晶中
の酸素レベルが、従来の石英るつぼから引き上げられた
結晶中のそれよりも高いことを示している。しかしなが
ら、標準温度処理（７８０℃で４ｈ、１０００℃で１６
ｈ）による単結晶中の酸素析出物の密度は、それにもか
かわらず、従来の石英るつぼからの結晶の場合よりも明
らかに低い。おそらく、本発明による方法において形成
された厚い結晶層は、不純物の拡散障壁として作用し、
この不純物は他の場合にはＳｉ融液を経てＳｉ単結晶に
達し、かつそこで酸素析出物の核として作用する。
造されたケイ酸ガラスるつぼから引き上げられた結晶中
の酸素レベルが、従来の石英るつぼから引き上げられた
結晶中のそれよりも高いことを示している。しかしなが
ら、標準温度処理（７８０℃で４ｈ、１０００℃で１６
ｈ）による単結晶中の酸素析出物の密度は、それにもか
かわらず、従来の石英るつぼからの結晶の場合よりも明
らかに低い。おそらく、本発明による方法において形成
された厚い結晶層は、不純物の拡散障壁として作用し、
この不純物は他の場合にはＳｉ融液を経てＳｉ単結晶に
達し、かつそこで酸素析出物の核として作用する。
【００３５】それゆえ、本発明による方法は、単結晶の
引上げを同時に可能にする。好ましくは、ＣＺ法を用い
て引き上げられるＳｉ単結晶が該当する。
引上げを同時に可能にする。好ましくは、ＣＺ法を用い
て引き上げられるＳｉ単結晶が該当する。
【００３６】従ってまた、本発明は、るつぼ中で金属又
は半金属の融液から単結晶を引き上げる方法に関するも
のであり、結晶化、好ましくはクリストバライト形成を
促進する物質で溶浸されているケイ酸ガラス素地がるつ
ぼとして使用されることにより特徴付けられる。
は半金属の融液から単結晶を引き上げる方法に関するも
のであり、結晶化、好ましくはクリストバライト形成を
促進する物質で溶浸されているケイ酸ガラス素地がるつ
ぼとして使用されることにより特徴付けられる。
【００３７】更に、本発明は、単結晶を引き上げるため
の、クリストバライト形成を促進する物質で溶浸されて
いるケイ酸ガラス素地の使用に関する。
の、クリストバライト形成を促進する物質で溶浸されて
いるケイ酸ガラス素地の使用に関する。
【００３８】好ましくは、単結晶はＳｉ単結晶である。
【００３９】本発明による方法において形成された厚い
結晶質のるつぼ内層は、同時に実施された単結晶引上げ
に次の利点を提供する：出発物質中に存在している気泡
の成長速度は、結晶領域中で、非晶質の石英ガラスと比
較して結晶質の石英のより高い粘度に基づき明らかに低
下している。
結晶質のるつぼ内層は、同時に実施された単結晶引上げ
に次の利点を提供する：出発物質中に存在している気泡
の成長速度は、結晶領域中で、非晶質の石英ガラスと比
較して結晶質の石英のより高い粘度に基づき明らかに低
下している。
【００４０】Ｓｉ融液中への石英粒子の放出の確率は、
１ｍｍを上回る厚さの結晶質の内層の生成により明らか
に減少している。このことは、転位不含の結晶収量にプ
ラスの結果をもたらす。融液中への石英粒子の放出の減
少は、気泡のより遅い成長速度及びるつぼの内部表面で
低下した機械的応力に基づいている。機械的応力は、薄
い結晶質の内層を有する公知の石英ガラスるつぼと比較
して、るつぼ壁の内部中への結晶質構造から非晶質構造
への移行が延期されていることにより、減少している。
１ｍｍを上回る厚さの結晶質の内層の生成により明らか
に減少している。このことは、転位不含の結晶収量にプ
ラスの結果をもたらす。融液中への石英粒子の放出の減
少は、気泡のより遅い成長速度及びるつぼの内部表面で
低下した機械的応力に基づいている。機械的応力は、薄
い結晶質の内層を有する公知の石英ガラスるつぼと比較
して、るつぼ壁の内部中への結晶質構造から非晶質構造
への移行が延期されていることにより、減少している。
【００４１】非晶質の石英と比較して結晶質の石英中の
不純物原子のより低い移動度に基づき、拡散障壁として
の結晶層は、不純物からＳｉ融液を保護するのに使用さ
れることができる。拡散障壁としての結晶質の表面層の
作用は、単結晶（図１）中の低下した酸素析出レベルで
示している。そのようなるつぼの使用の際に低下したＳ
ｉ融液の不純物レベルは、結晶中のより少ない数の核を
もたらし、これらの核上に、冷却段階の間に酸素排出は
形成しうる。
不純物原子のより低い移動度に基づき、拡散障壁として
の結晶層は、不純物からＳｉ融液を保護するのに使用さ
れることができる。拡散障壁としての結晶質の表面層の
作用は、単結晶（図１）中の低下した酸素析出レベルで
示している。そのようなるつぼの使用の際に低下したＳ
ｉ融液の不純物レベルは、結晶中のより少ない数の核を
もたらし、これらの核上に、冷却段階の間に酸素排出は
形成しうる。
【００４２】本発明による方法において形成された結晶
質の外層は、同時に実施された単結晶引上げに次の利点
を提供する：好ましくは少なくとも２ｍｍの厚さの結晶
質の外層は、るつぼの機械的安定性を高める。
質の外層は、同時に実施された単結晶引上げに次の利点
を提供する：好ましくは少なくとも２ｍｍの厚さの結晶
質の外層は、るつぼの機械的安定性を高める。
【００４３】結晶層の厚さは、るつぼが、ＣＺ法の溶融
段階において焼結する間に、その幾何学的寸法の変更を
受けないように合わされることができる。
段階において焼結する間に、その幾何学的寸法の変更を
受けないように合わされることができる。
【００４４】本発明による方法において形成されたるつ
ぼ壁の内部にある結晶層は、同時に実施される単結晶引
上げに次の利点を提供する：ケイ酸ガラスるつぼの内部
にある結晶層は、引上げ法（例えばＣＺ法）において支
配的になる高い温度で不純物元素の有効な拡散障壁であ
り、かつ高純度材料で製造されるるつぼの領域を、より
劣った材料品質を有する材料から分離する可能性を提供
する。液体の金属（例えばＳｉ）と接触状態にある材料
が最も高い純度要求に応じなければならないるつぼの製
造コストは、それにより明らかに低下しうる。
ぼ壁の内部にある結晶層は、同時に実施される単結晶引
上げに次の利点を提供する：ケイ酸ガラスるつぼの内部
にある結晶層は、引上げ法（例えばＣＺ法）において支
配的になる高い温度で不純物元素の有効な拡散障壁であ
り、かつ高純度材料で製造されるるつぼの領域を、より
劣った材料品質を有する材料から分離する可能性を提供
する。液体の金属（例えばＳｉ）と接触状態にある材料
が最も高い純度要求に応じなければならないるつぼの製
造コストは、それにより明らかに低下しうる。
【００４５】ＣＺ法の加熱段階の間に完全に結晶質の石
英に転移されるケイ酸ガラスるつぼが使用される場合
に、単結晶を引き上げる際により特に有利であることが
判明した。このために、結晶化を促進する化合物と上記
の濃度で均質に混合されたケイ酸ガラス素地は、充填さ
れた状態で、５０〜１５００分かけて１３００℃の温度
に加熱される。引き続いて、温度は、単結晶を引き上げ
るのに必要な温度レベル、好ましくは１３００℃〜１５
００℃の温度範囲に高められる。そのようなるつぼのよ
り高い機械的安定性に基づき、壁厚が低下されることが
できる。それによりるつぼは、より費用効果を有して製
造されることができる。文献から公知の、例えば酸化ア
ルミニウムでのドーピングによる石英ガラスるつぼの安
定性を高めることは、省くことができ、即ち、同じ安定
性の場合に、完全に結晶化されたるつぼは、明らかによ
り低い不純物レベルを有する。それに加えて、存在する
不純物の移動度は、非晶質のＳｉＯ２と比較して結晶質
のＳｉＯ２中のより小さな拡散定数により明らかに減少
しており、それにより、Ｓｉ融液、ひいては引き上げら
れたＳｉ単結晶の不純物レベルは低下する。それに加え
て、結晶質のＳｉＯ２のより高い粘度は、製造プロセス
の間に材料中に閉じこめられた気泡の成長速度の減少を
引き起こす。それゆえ、破裂する泡が石英粒子をＳｉ融
液中へ放出する危険は減少する。完全に結晶質のるつぼ
は、それに加えて、液体のＳｉとの接触の間に、るつぼ
内面に腐食現象を示さない。それに加えて、均質な材料
性質に基づき、結晶領域と非晶領域との間の機械的応力
が回避される。しかしながら、多様で純粋な出発物質を
ケイ酸ガラスるつぼの内層及び外層に使用する可能性
は、更に存在する。
英に転移されるケイ酸ガラスるつぼが使用される場合
に、単結晶を引き上げる際により特に有利であることが
判明した。このために、結晶化を促進する化合物と上記
の濃度で均質に混合されたケイ酸ガラス素地は、充填さ
れた状態で、５０〜１５００分かけて１３００℃の温度
に加熱される。引き続いて、温度は、単結晶を引き上げ
るのに必要な温度レベル、好ましくは１３００℃〜１５
００℃の温度範囲に高められる。そのようなるつぼのよ
り高い機械的安定性に基づき、壁厚が低下されることが
できる。それによりるつぼは、より費用効果を有して製
造されることができる。文献から公知の、例えば酸化ア
ルミニウムでのドーピングによる石英ガラスるつぼの安
定性を高めることは、省くことができ、即ち、同じ安定
性の場合に、完全に結晶化されたるつぼは、明らかによ
り低い不純物レベルを有する。それに加えて、存在する
不純物の移動度は、非晶質のＳｉＯ２と比較して結晶質
のＳｉＯ２中のより小さな拡散定数により明らかに減少
しており、それにより、Ｓｉ融液、ひいては引き上げら
れたＳｉ単結晶の不純物レベルは低下する。それに加え
て、結晶質のＳｉＯ２のより高い粘度は、製造プロセス
の間に材料中に閉じこめられた気泡の成長速度の減少を
引き起こす。それゆえ、破裂する泡が石英粒子をＳｉ融
液中へ放出する危険は減少する。完全に結晶質のるつぼ
は、それに加えて、液体のＳｉとの接触の間に、るつぼ
内面に腐食現象を示さない。それに加えて、均質な材料
性質に基づき、結晶領域と非晶領域との間の機械的応力
が回避される。しかしながら、多様で純粋な出発物質を
ケイ酸ガラスるつぼの内層及び外層に使用する可能性
は、更に存在する。
【００４６】結晶化を引き起こす物質の濃度に応じて、
るつぼ表面の構造は、好ましくはＳｉＯ２ １ｇ当たり
化合物０．０１〜１００μｇの濃度での閉じられかつ細
孔不含から、好ましくはＳｉＯ２ １ｇ当たり化合物１
００〜１０００μｇの濃度での著しい開気孔構造まで変
化されることができる。開気孔構造は、閉じたものに対
して明らかにより大きな、Ｓｉにより湿った表面を有す
る。これは、Ｓｉ融液中への酸素導入の増大をもたら
し、かつ結晶の酸素濃度を高めるのに適している方法で
ある。
るつぼ表面の構造は、好ましくはＳｉＯ２ １ｇ当たり
化合物０．０１〜１００μｇの濃度での閉じられかつ細
孔不含から、好ましくはＳｉＯ２ １ｇ当たり化合物１
００〜１０００μｇの濃度での著しい開気孔構造まで変
化されることができる。開気孔構造は、閉じたものに対
して明らかにより大きな、Ｓｉにより湿った表面を有す
る。これは、Ｓｉ融液中への酸素導入の増大をもたら
し、かつ結晶の酸素濃度を高めるのに適している方法で
ある。
【００４７】本発明は、図１〜３に基づき次の例に関連
してより詳細に説明される。
してより詳細に説明される。
【００４８】
【実施例】図面は次のことを示す：図１は、例２による
方法により形成されたケイ酸ガラスるつぼの断面を示す
写真である。ここで、非晶質の石英ガラスＢからなる核
をるつぼの内部に閉じこめるクリストバライト層Ａ、並
びにケイ素層Ｃが明らかに認識可能である。
方法により形成されたケイ酸ガラスるつぼの断面を示す
写真である。ここで、非晶質の石英ガラスＢからなる核
をるつぼの内部に閉じこめるクリストバライト層Ａ、並
びにケイ素層Ｃが明らかに認識可能である。
【００４９】図２は、本発明による例２により製造され
たるつぼＮと、標準の石英るつぼＳで製造された結晶
の、結晶長さＬに関連してＯｉ−含量を比較しているグ
ラフである。
たるつぼＮと、標準の石英るつぼＳで製造された結晶
の、結晶長さＬに関連してＯｉ−含量を比較しているグ
ラフである。
【００５０】図３は、本発明による例２により製造され
たるつぼＮと、標準の石英るつぼＳ１及びＳ２で製造さ
れた結晶の、Ｏｉ−析出を比較しているグラフである。
たるつぼＮと、標準の石英るつぼＳ１及びＳ２で製造さ
れた結晶の、Ｏｉ−析出を比較しているグラフである。
【００５１】例１：ケイ酸ガラス素地の製造
二回蒸留したＨ２Ｏ中へ、真空下に、プラスチック被覆
されたミキサーを用いて、高純度ヒュームドシリカ及び
融解石英を、均質に、泡不含でかつ金属汚染なしで分散
させた。こうして製造した分散液は、８３．９６質量％
の固形分を有していた（融解石英９５％及びヒュームド
シリカ５％）。分散液を、セラミック工業において幅広
く普及しているいわゆるローラー法を用いてプラスチッ
ク被覆された外型中で、１４″るつぼに成形した。８０
℃の温度での１時間の乾燥後に、るつぼを型から外し、
かつ約２００℃で２４時間かけて最後まで乾燥させるこ
とができた。乾燥した開気孔のケイ酸ガラス素地は、約
１．６２ｇ／ｃｍ３の密度及び９ｍｍの壁厚を有してい
た。
されたミキサーを用いて、高純度ヒュームドシリカ及び
融解石英を、均質に、泡不含でかつ金属汚染なしで分散
させた。こうして製造した分散液は、８３．９６質量％
の固形分を有していた（融解石英９５％及びヒュームド
シリカ５％）。分散液を、セラミック工業において幅広
く普及しているいわゆるローラー法を用いてプラスチッ
ク被覆された外型中で、１４″るつぼに成形した。８０
℃の温度での１時間の乾燥後に、るつぼを型から外し、
かつ約２００℃で２４時間かけて最後まで乾燥させるこ
とができた。乾燥した開気孔のケイ酸ガラス素地は、約
１．６２ｇ／ｃｍ３の密度及び９ｍｍの壁厚を有してい
た。
【００５２】ケイ酸ガラス素地を、０．２質量％ＢａＯ
Ｈ水溶液４０ｇで内外に一様に噴霧した。その際、それ
ぞれ３ｍｍの層厚の内層及び外層を水酸化バリウムで溶
浸した。これらの層中のバリウム濃度は、その際、Ｓｉ
Ｏ２ １ｇ当たり４６μｇであった。るつぼを、２００
℃で４時間乾燥させた。
Ｈ水溶液４０ｇで内外に一様に噴霧した。その際、それ
ぞれ３ｍｍの層厚の内層及び外層を水酸化バリウムで溶
浸した。これらの層中のバリウム濃度は、その際、Ｓｉ
Ｏ２ １ｇ当たり４６μｇであった。るつぼを、２００
℃で４時間乾燥させた。
【００５３】例２：ケイ酸ガラスるつぼの製造及び単結
晶の同時引上げ。
晶の同時引上げ。
【００５４】例１からの１４″（３５．５６ｃｍ）の直
径を有するケイ酸ガラス素地を、Ｓｉ単結晶のＣＺ−引
上げ法に常用のグラファイトからなる支持るつぼ中に装
入し、かつ多結晶ケイ素２８ｋｇで充填した。ケイ素の
溶融のために使用された電力の許容時間を、ケイ酸ガラ
ス素地の半径領域で、８０分かけて１３００℃の温度に
達するように変更した。これらの条件下で、液体のケイ
素がケイ酸ガラスるつぼの壁と接触する前に、クリスト
バライトへの多孔性ケイ酸ガラスの転移が行われてい
た。溶融時間は、標準法に比べて２０％だけ高まる。ケ
イ素の溶融後、種晶を融液中へ浸漬し、その種晶上で結
晶が成長し始める。結晶引上げ過程を、当業者によく知
られた方法により望ましくない転位の除去のための細い
ネックの製造、所望の割当て直径までの肩領域又は円錐
体領域の直径の引き続く拡張、及び円柱状の単結晶の更
なる製造下に行われる。転位せずに単結晶を融液から分
離することができるように、円柱状の部材の末端で端部
円錐体が引き上げられ、その際、結晶の直径は、予定さ
れた長さに関してゼロに低下される。当該の例におい
て、単結晶の円柱領域の直径は、１２９ｍｍであった。
引上げ法の間に、クリストバライトからなる内部並びに
外部の１００％の結晶層が生じた（図１）： 例３：ケイ酸ガラスるつぼ中の非晶相及び結晶相の含分
の調査 温度及び時間への、るつぼ中の非晶相及び結晶相含分の
依存を、例１に従ってＳｉＯ２ １ｇ当たりバリウム３
２μｇの存在下に製造したるつぼに関して調べた。結果
は、第１表に再現されている：
径を有するケイ酸ガラス素地を、Ｓｉ単結晶のＣＺ−引
上げ法に常用のグラファイトからなる支持るつぼ中に装
入し、かつ多結晶ケイ素２８ｋｇで充填した。ケイ素の
溶融のために使用された電力の許容時間を、ケイ酸ガラ
ス素地の半径領域で、８０分かけて１３００℃の温度に
達するように変更した。これらの条件下で、液体のケイ
素がケイ酸ガラスるつぼの壁と接触する前に、クリスト
バライトへの多孔性ケイ酸ガラスの転移が行われてい
た。溶融時間は、標準法に比べて２０％だけ高まる。ケ
イ素の溶融後、種晶を融液中へ浸漬し、その種晶上で結
晶が成長し始める。結晶引上げ過程を、当業者によく知
られた方法により望ましくない転位の除去のための細い
ネックの製造、所望の割当て直径までの肩領域又は円錐
体領域の直径の引き続く拡張、及び円柱状の単結晶の更
なる製造下に行われる。転位せずに単結晶を融液から分
離することができるように、円柱状の部材の末端で端部
円錐体が引き上げられ、その際、結晶の直径は、予定さ
れた長さに関してゼロに低下される。当該の例におい
て、単結晶の円柱領域の直径は、１２９ｍｍであった。
引上げ法の間に、クリストバライトからなる内部並びに
外部の１００％の結晶層が生じた（図１）： 例３：ケイ酸ガラスるつぼ中の非晶相及び結晶相の含分
の調査 温度及び時間への、るつぼ中の非晶相及び結晶相含分の
依存を、例１に従ってＳｉＯ２ １ｇ当たりバリウム３
２μｇの存在下に製造したるつぼに関して調べた。結果
は、第１表に再現されている：
【００５５】
【表１】
【００５６】例４：従来の石英るつぼで製造された結晶
及び本発明により製造されたケイ酸ガラスるつぼを用い
て製造された結晶の性質の測定 例２からの本発明による結晶から、円柱領域の軸に沿っ
た複数の場所で、試験ディスクを、ASTM規格によるＦＴ
−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光法）を用いる結晶の格子
間酸素含量の測定のために取り出した。比較基準とし
て、製造に従来の非晶質の石英ガラスるつぼを使用した
単結晶の測定結果を利用した。結晶の成長の間のプロセ
スパラメーターは、本発明による例２からの結晶及び比
較群の単結晶の、細いネックから端部円錐体まで同一で
あった。
及び本発明により製造されたケイ酸ガラスるつぼを用い
て製造された結晶の性質の測定 例２からの本発明による結晶から、円柱領域の軸に沿っ
た複数の場所で、試験ディスクを、ASTM規格によるＦＴ
−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光法）を用いる結晶の格子
間酸素含量の測定のために取り出した。比較基準とし
て、製造に従来の非晶質の石英ガラスるつぼを使用した
単結晶の測定結果を利用した。結晶の成長の間のプロセ
スパラメーターは、本発明による例２からの結晶及び比
較群の単結晶の、細いネックから端部円錐体まで同一で
あった。
【００５７】本発明により製造されたるつぼの格子間酸
素含量（Ｏｉ−含量）は、従来の石英るつぼのＯｉ−含
量よりも１・１０１７ａｔ／ｃｍ３だけ多かった（図２
参照）。
素含量（Ｏｉ−含量）は、従来の石英るつぼのＯｉ−含
量よりも１・１０１７ａｔ／ｃｍ３だけ多かった（図２
参照）。
【００５８】しかしながら、それにもかかわらず、標準
温度処理による酸素析出物の密度は、従来の石英るつぼ
の場合よりも明らかに低かった（図３参照）。
温度処理による酸素析出物の密度は、従来の石英るつぼ
の場合よりも明らかに低かった（図３参照）。
【図１】例２による方法により形成されたケイ酸ガラス
るつぼの断面を示す写真。
るつぼの断面を示す写真。
【図２】本発明による例２により製造されたるつぼＮ
と、標準の石英るつぼＳで製造された結晶の、結晶長さ
Ｌに関連してＯｉ−含量を比較しているグラフ。
と、標準の石英るつぼＳで製造された結晶の、結晶長さ
Ｌに関連してＯｉ−含量を比較しているグラフ。
【図３】本発明による例２により製造されたるつぼＮ
と、標準の石英るつぼＳ１及びＳ２で製造された結晶
の、Ｏｉ−析出を比較しているグラフ。
と、標準の石英るつぼＳ１及びＳ２で製造された結晶
の、Ｏｉ−析出を比較しているグラフ。
Ａ クリストバライト層、 Ｂ 非晶質の石英ガラス、
Ｃ ケイ素層、 Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ 標準の石英るつ
ぼ、 Ｎ 本発明によるるつぼ
Ｃ ケイ素層、 Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ 標準の石英るつ
ぼ、 Ｎ 本発明によるるつぼ
フロントページの続き
(72)発明者 ホルガー スツィラート
ドイツ連邦共和国 エマーティング ハイ
ドンヴェーク ４
(72)発明者 クリストフ フライ
ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン リー
リエンヴェーク 20
(72)発明者 ウルリヒ ランベルト
ドイツ連邦共和国 エマーティング ヘッ
ケンヴェーク 22
(72)発明者 アクセル フラウエンクネヒト
ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン エル
ンスト−ロイター−シュトラーセ １
Ｆターム(参考） 4G014 AH00
4G077 AA02 BA04 CF10 EG02 HA12
PD01
Claims (11)
- 【請求項１】 ケイ酸ガラスるつぼを製造する方法にお
いて、 ａ）ケイ酸ガラスるつぼの結晶化を促進する少なくとも
１つの物質で溶浸されている多孔性の非晶質ケイ酸ガラ
ス素地を製造し、 ｂ）溶浸したケイ酸ガラス素地を乾燥し、 ｃ）金属又は半金属で充填し、かつ ｄ）１ｈ〜ｌ０００ｈの期間に亘り９００〜２０００℃
の温度に加熱することを特徴とする、ケイ酸ガラスるつ
ぼの製造方法。 - 【請求項２】 ケイ酸ガラス素地を、方法段階ｂ）と方
法段階ｃ）との間に温度処理を行い、その際、粒子ネッ
クを形成するが、しかしケイ酸ガラス素地の開放気孔率
が維持されたままである、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ケイ酸ガラスるつぼの結晶化を促進する
物質として、バリウム化合物、アルミニウム化合物及び
ホウ素化合物、好ましくはＢａ（ＯＨ）２、酸化バリウ
ム、炭酸バリウム及び酸化アルミニウム、まさに特に好
ましくはＢａ（ＯＨ）２、酸化バリウム及び炭酸バリウ
ムの群から選択される化合物を使用する、請求項１又は
２記載の方法。 - 【請求項４】 液体の形の化合物を、噴霧、浸漬又は含
浸により塗布する、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 固体の形の化合物を使用し、かつケイ酸
ガラス素地が形成されるＳｉＯ２含有分散液に添加す
る、請求項３記載の方法。 - 【請求項６】 化合物を、０．０１〜１０００μｇ／ｇ
ＳｉＯ２の量で塗布するか又は添加する、請求項４又
は５記載の方法。 - 【請求項７】 金属又は半金属を、多結晶ケイ素、単結
晶ケイ素、好ましくは高純度多結晶ケイ素又は単結晶ケ
イ素及びその混合物の群から選択する、請求項１から６
までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 金属又は半金属の溶融後に、るつぼから
単結晶を引き上げる、請求項１から７までのいずれか１
項記載の方法。 - 【請求項９】 るつぼ中の金属又は半金属の融液から単
結晶を引き上げる方法において、るつぼとして、未焼結
又は焼結した多孔性の非晶質ケイ酸ガラス素地を使用
し、該素地が結晶化、好ましくはクリストバライト形成
を促進する物質で溶浸されていることを特徴とする、る
つぼ中の金属又は半金属の融液から単結晶を引き上げる
方法。 - 【請求項１０】 単結晶がＳｉ単結晶である、請求項９
記載の方法。 - 【請求項１１】 単結晶を引き上げるための、クリスト
バライトを促進する物質で溶浸されている未焼結又は焼
結した多孔性の非晶質ケイ酸ガラス素地の使用。
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