JP2004525852A5

JP2004525852A5 -

Info

Publication number: JP2004525852A5
Application number: JP2002579081A
Authority: JP
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2021-12-20

Claims

選ばれた材料の管状結晶体をＥＦＧ法により成長させる装置において、
中央開口部を画成する底部壁と、外側壁と、内側壁とを有するルツボであって、該底部壁及び該側壁が共同して前記選ばれた材料の液体供給分を保持する環状の内部空間を画成するようにした前記ルツボと、該液体供給分から所要形状体を成長させるときに使用される毛管ダイとを有するルツボ／ダイユニットと、
前記ルツボを支持し、前記中央開口部と整合させた中央穴を更に有するサスセプタ（ｓｕｓｃｅｐｔｅｒ）と、
前記ルツボの上方に配置されて、供給方向決め器と、供給偏向器と、管状の内側アフターヒータとを備える供給分配器／内側アフターヒータ組立体とを備え、
前記供給方向決め器が、中央開口と、該中央開口を取り巻く傾斜した上面とを有する方向決め部材を備え、
該方向決め部材が、前記ルツボの上方に該ルツボから隔てられて取付けられ、前記傾斜した上面の半径が前記ルツボからの距離の増大に伴って減少するように方位決めされ、
前記供給偏向器が、前記供給方向決め器の上方に取り付けられ、該供給偏向器が、前記方向決め部材の前記傾斜した上面と同軸状で且つ該傾斜した上面に対向する傾斜した内面を有する偏向器部材を備え、
前記傾斜した下面が、該傾斜した下面及び該傾斜した上面間に傾斜した環状隙間を画成し得るように前記傾斜した上面と近接して隔たった関係にあり、
前記偏向器手段が、前記傾斜した下面の中心にあり、前記方向決め部材の中央開口を通って導入された供給粒子を捕捉し且つ該供給粒子を前記隙間内に偏向させ、
前記管状の内側アフターヒータが、前記毛管ダイと同軸状の関係で前記ルツボの上方にあり且つ前記供給方向決め器及び前記供給偏向器を取り巻く関係にあり、
前記ルツボの前記中央開口部を貫通して伸びる供給管を備え、
前記サスセプタの前記中央穴及び前記方向決め部材の前記中央開口が、粒子供給器から供給粒子を受け取り且つ該粒子を前記偏向器手段にて排出し、これにより前記供給粒子が前記偏向器手段に衝突し且つ該偏向器手段により前記隙間内に偏向されるようにし、
前記方向決め部材及び偏向器部材が、前記ルツボの上方に前記隙間用の環状の排出オリフィスを画成し、
該排出オリフィスが、前記ルツボの上端のレベルに近接し且つ前記ルツボの内側壁と外側壁との中間に配置されるようにした、管状結晶体を成長させる装置。
請求項１に記載の装置において、
前記供給偏向器が、前記供給方向決め器により支持される、装置。
請求項１に記載の装置において、
前記供給偏向器が、前記ルツボにより支持される、装置。
請求項１に記載の装置において、
前記内側アフターヒータが、前記供給偏向器に接続され且つ該供給偏向器により支持される、装置。
請求項１に記載の装置において、
前記偏向器部材が傾斜した上面を有し、前記偏向器部材の該傾斜した上面により支持された複数の相互に隔てられたバッフル（ｂａｆｆｌｅ）を更に有する、装置。
請求項５に記載の装置において、
前記バッフルが、各々が中央開口部を画成する内端縁を有する板であり、該板の前記内端縁が、前記偏向器部材の前記傾斜した上面に形成された溝内に着座する、装置。
請求項５に記載の装置において、
前記管状の内側アフターヒータが前記バッフルを取り巻く、装置。
請求項５に記載の装置において、
前記供給偏向器部材が、前記中央穴と同軸状の管状ハブを有し、前記供給偏向器部材の前記管状ハブと、前記内側アフターヒータの上端との上方にあり且つ該管状ハブ及び該上端と係合した中央穴を有する端部板を更に有し、
前記偏向手段が、前記供給偏向器部材の前記管状ハブ内に固着され且つ前記端部板を前記管状ハブに固着する作用を果たす栓である、装置。
請求項１に記載の装置において、前記偏向器部材の上方に取り付けられ且つ前記内側アフターヒータにより取り巻かれた複数の相互に隔てられたバッフルを更に有する、装置。
請求項１に記載の装置において、
前記偏向器部材が、周縁フランジを有し、
前記内側アフターヒータが該フランジに着座し且つ該フランジにより支持される、装置。
請求項１に記載の装置において、
前記偏向器部材が中央穴を有し、
前記偏向器手段が、前記偏向器部材の前記中央穴内に取り付けられた栓部材を備える、装置。
請求項１に記載の装置において、
前記方向決め部材の前記傾斜した上面が底端部を有し、
前記方向決め部材が、その前記傾斜した上面の前記底端部に接続される円周方向に伸びる外端縁面を有し、
該外端縁面が、前記方向決め部材の長手方向軸線に対しほぼ平行に伸び、
更に、前記偏向器部材の前記傾斜した下面が底端部を有し、
前記偏向器部材が、前記傾斜した下面の前記底端部に接続される円周方向に伸びる内端縁面を有し、
該内端縁面が、前記方向決め器部材の前記外端縁面に対向し且つ該外端縁面と協働して、前記傾斜した隙間に対する環状の排出オリフィスを画成し、
前記隙間が、前記ルツボの外側壁と内側壁との中間にある前記ルツボの領域と整合される、装置。
請求項１２に記載の装置において、
前記内端縁面が、前記外端縁面に対し平行に伸びる、装置。
請求項１２に記載の装置において、
前記内端縁面が、前記外端縁面に対し傾斜した角度で伸びており、前記排出オリフィスの半径方向寸法が前記円錐面からの距離が増すに伴い減少するようにした、装置。
請求項１に記載の装置において、
前記供給方向決め部材と係合し且つ該供給方向決め部材を支持する支持管を更に有する、装置。
請求項１５に記載の装置において、
前記供給管が前記支持管を貫通して伸びる、装置。
請求項１に記載の装置において、
前記排出オリフィスが、内端及び外端を有し、
更に、前記方向決め器部材と前記偏向器部材との間の間隔が、前記排出オリフィスの前記外端におけるよりも前記内端における方が広いようにした、装置。
請求項１７に記載の装置において、
前記偏向器部材の前記傾斜した下面が、内方に曲がったリブにより終わるようにされた底端部を有し、
前記排出オリフィスが、前記内方に曲がったリブにより一部分画成される、装置。
選ばれた材料の管状結晶体をＥＦＧ法により成長させる装置において、
加熱炉エンクロージャと、
該エンクロージャ内に配置されて、貫通穴を有する熱サスセプタと、
前記エンクロージャ内で前記熱サスセプタによって支持されたルツボ／毛管ダイ組立体であって、前記サスセプタの穴と整合された中央開口部を画成する、底部壁と、外側壁と、内側壁と、前記選ばれた材料の液体供給分を保持する前記開口部を取り巻くルツボと、ルツボ内に保持された融液から供給された液体／固体成長境界を支持し且つ成長した結晶体の断面形態を制御する先端を有する毛管ダイとを有する前記ルツボ／毛管ダイ組立体と、
前記サスセプタの穴及び前記中央開口部を貫通して上方に伸びて、前記選ばれた材料の固体粒子を前記ルツボ／ダイ組立体の上方の空間内に運ぶ気体流を射出するときに使用される供給管と、
前記選ばれた材料の固体粒子を捕捉し且つ該固体粒子を前記ルツボに向けて下方に偏向し得るよう所要位置にて前記供給管の上端の上方に配置された粒子偏向器と、
前記供給管の上端に対し取り巻く関係に支持された粒子方向決め器であって、前記粒子偏向器の下方に配置されており、前記偏向器部材により下方に偏向された前記選ばれた材料の固体粒子を捕捉し且つ該粒子をルツボ内に向け、これにより前記ルツボ内の前記選ばれた材料の融液を補給し得るような形状及び配置とされた前記粒子方向決め器とを備え、
前記粒子偏向器及び粒子方向決め器が、その間に環状隙間を画成する対向し且つ相互に隔てられた円錐形面を有し、
該隙間が、前記偏向器部材により偏向される粒子を受け取るような所要位置にある上端と、前記ルツボの前記外側壁及び内側壁の中間の領域にて前記粒子を前記ルツボ内に排出するような所要位置にある底端部とを有する、管状結晶体を成長させる装置。
請求項１９に記載の装置において、
前記粒子偏向器が、前記円錐形面の１つを特徴とする円錐形部材を備え、
該円錐形部材により支持された管状の内側アフターヒータ部材を更に有する、装置。
請求項２０に記載の装置において、
前記内側アフターヒータ部材が前記円錐形部材の周縁部分と係合する、装置。
請求項２０に記載の装置において、
前記アフターヒータ部材の横方向に伸び且つ該アフターヒータ部材により取り巻かれた平行な相互に隔てた熱伝導板の形態をした複数のバッフルを更に有する、装置。
請求項２０に記載の装置において、
前記板が連結ロッドにより前記円錐形部材に係止される、装置。
請求項１９に記載の装置において、
前記粒子方向決め器が前記供給管により支持される、装置。
請求項２４に記載の装置において、
前記粒子偏向器が、前記サスセプタに取り付けられ且つ前記粒子方向決め器の開口部を貫通するスタンドオフピンによって支持される、装置。
選ばれた材料の管状結晶体をＥＦＧ法により成長させる装置において、
加熱炉エンクロージャと、
該エンクロージャ内のルツボ／毛管ダイユニットであって、前記選ばれた材料の融液を保持するルツボであって、該ルツボが、中央開口部を画成し得るよう環状である前記ルツボと、前記ルツボの内部と連通するＥＦＧ毛管ダイであって、そこから前記中空の管状体が成長される、前記選ばれた材料の膜を支持し且つ前記結晶体の断面形態を決定する前記ＥＦＧ毛管ダイとを有する前記ルツボ／毛管ダイユニットと、
（１）前記結晶体が成長する種を支持する種ホルダと、（２）前記管状の結晶体及び前記種ホルダを前記ルツボから離れるように引張る引張り手段と、を有する成長手段と、
前記ルツボを前記エンクロージャ内で支持する熱サスセプタと、
電気加熱手段であって、一次及び二次誘導加熱コイルを備え、該一次コイルが、前記サスセプタを誘導加熱するような所要位置にて前記エンクロージャを取り巻き、前記二次コイルが、成長する管状体を誘導加熱するような所要位置にて前記一次コイルの上方に配置され、
前記二次加熱コイルに近接して前記加熱炉エンクロージャを取り巻くファラデーリングであって、前記二次コイルに向け又は該二次コイルから離れて前記加熱炉エンクロージャの長手方向に移動可能であり、これにより前記二次コイルの磁界を歪ませ、よって一次コイル及び二次コイルを通って流れる電流の比率を変化させる前記ファラデーリングとを備える、管状結晶体を成長させる装置。
請求項２６に記載の装置において、
前記二次加熱コイルが１回巻線コイルである、装置。
請求項２６に記載の装置において、
前記エンクロージャ内に配置された外側及び内側アフターヒータを更に備え、前記管状結晶体が引張られるときに通るアフターヒータ間の隙間があり、
前記二次コイルが、前記外側アフターヒータを取り巻き且つ該外側アフターヒータを誘導加熱し得るように配置される、装置。
選ばれた材料の管状結晶体をＥＦＧ法により成長させる装置において、
前記選ばれた材料の融液を保持するルツボであって、中央開口部を画成し得るように環状である前記ルツボと、
前記融液から前記選ばれた材料の管状結晶体を成長させる成長手段であって、（１）成長すべき管状体の断面形態を決定するため前記ルツボの内部と連通する毛管ダイと、（２）前記結晶体が成長する種を支持する種ホルダと、（３）前記管状結晶体及び前記種ホルダを前記ダイから離れるように引張る引張り手段とを備える前記成長手段と、
前記ルツボを支持し、前記中央開口部と整合した貫通穴を有する熱サスセプタと、
該サスセプタを加熱する電気的手段と、
前記選ばれた材料の固体粒子を前記ルツボの上方の空間内に射出する供給管であって、前記穴及び前記中央開口部を通って伸び、該管の上端が前記ルツボの上方にて終わるようにした前記供給管と、
前記粒子を捕捉し且つ該粒子を前記ルツボに向けて下方に偏向させるような所要位置にて前記管の前記上端の上方に配置された偏向器と、
前記偏向器から落下する前記選ばれた材料の粒子を捕捉するような所要位置にて前記偏向器の下方で前記供給管を取り巻く方向決め器とを備え、
前記偏向器及び分配器が、前記ルツボからの距離の増大に伴って半径が減少し且つ、共同して傾斜した通路を画成する、相互に対向し且つほぼ平行な円錐形面と、粒子を前記通路から前記ルツボ内に排出し得るように環状の排出オリフィスを画成すべく前記円錐形面の周縁にて前記円錐形面に接続された追加的な相互に対向する面とを備える、装置。
中央開口部を画成する外壁及び環状内壁と、該外壁及び内壁間を伸びる底部壁とにより画成された、液体シリコンを保持するチャンバを有する開放頂部式ルツボ内にシリコン粒子を導入する方法において、
シリコン粒子を前記中央開口部を通じて前記ルツボの上方の空間内に上方へ射出することと、
該射出された粒子を捕捉し且つ該粒子を前記ルツボの内壁及び外壁間にて前記チャンバの真上に垂直方向排出オリフィスを形成する、１対の隣接面の間に形成された傾斜する通路内に向けることと、
流路の角度を変更した後、前記粒子を前記オリフィスを介して前記通路から排出し、前記粒子が前記排出オリフィスを介して前記チャンバ内に垂直に落下するようにすることとを備える、開放頂部式ルツボ内にシリコン粒子を導入する方法。
電源と直列に接続された２つの取り巻く誘導コイルにより結晶成長加熱炉エンクロージャ内で発生される誘導加熱の比率を配分する（ａｐｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ）方法において、
ファラデーリングを前記コイルの１つに近接して前記エンクロージャの周りに配置することにより、前記１つのコイルによって発生された磁界を歪ませ、これにより前記コイルを通って流れる電流の比率を変更させ得るステップを備える、誘導加熱の比率を配分する方法。