JP2009051729A - シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】天然石英ガラスからなる不透明な外層4と、その内側に形成した透明層5,6を有する石英ガラスルツボ1において、シリコン融液の初期湯面位置から単結晶引上げ後の残湯位置までの石英ガラスルツボ1の内表面に沿って測定した長さMに対し、初期湯面位置から0.3Mの範囲で観測されるブラウンリングの単位面積(cm2)当りの個数が、残湯位置上0.3Mまでの範囲で観測されるブラウンリングの個数の1.8倍以上となるような石英ガラスルツボを用いてシリコン単結晶を引上げる。
【選択図】図1
Description
図2に示す装置を用い、回転する型7内に純化処理した高純度の天然シリカ粉を投入し、遠心力により石英ガラスルツボ状成形体8に形成し、その内にアーク電極13を挿入し、開口部を板状の蓋体10で覆い、アーク電極13により内部キャビティ内を高温雰囲気とし、溶融ガラス化して不透明石英ガラス外層4を作成するとともに、シリカ粉供給手段9から天然シリカ粉を100g/minで供給し、不透明石英ガラス外層4の内表面に天然石英ガラスからなる透明層5を融合一体化した。次にシリカ粉供給手段14から合成シリカ粉を100g/minで供給し、シリコン単結晶引上げの使用後において、シリコン融液の初期湯面位置から単結晶引上げ後の残湯位置までの石英ガラスルツボの内表面に沿って測定した長さMに対し初期湯面位置から0.5〜1.0Mの範囲の内側に、合成石英ガラスからなる透明層6を融合一体化し、外径が22インチの石英ガラスルツボを製造した。この石英ガラスルツボを用いてCZ法でシリコン単結晶の引上げを行った。シリコン単結晶の引上げ結果およびルツボ内表面におけるブラウンリングの個数の測定結果を表1に示す。
図2に示す装置を用い、回転する型7内に純化処理した高純度の天然シリカ粉を投入し、遠心力によりルツボ状成形体8に形成し、その内にアーク電極13を挿入し、開口部を板状の蓋体10で覆い、アーク電極13により内部キャビティ内を高温雰囲気とし、溶融ガラス化して不透明外層4を形成すると共に、シリカ粉供給手段14から合成シリカ粉を100g/minで供給し、不透明外層4の内表面全体に合成石英ガラスからなる透明層を融合一体化した。次にシリカ粉供給手段9から天然シリカ粉を100g/minで供給し、シリコン単結晶引上げの使用後において、シリコン融液の初期湯面位置から単結晶引上げ後の残湯位置までの石英ガラスルツボの内表面に沿って測定した長さMに対し初期湯面位置から0.4Mの範囲の内側に天然石英ガラスからなる透明層を融合一体化し、外径が22インチの石英ガラスルツボを製造した。この石英ガラスルツボを用いてCZ法でシリコン単結晶の引上げを行った。シリコン単結晶の引上げ結果およびルツボ内表面におけるブラウンリングの個数の測定結果を表1に示す。
図2に示す装置を用い、回転する型7内に純化処理した高純度の天然シリカ粉を投入し、遠心力によりルツボ状成形体8に形成し、その内にアーク電極13を挿入し、開口部を板状の蓋体10で覆い、アーク電極13により内部キャビティ内を高温雰囲気とし、溶融ガラス化して不透明外層4を形成すると共に、シリカ粉供給手段14から合成シリカ粉を100g/minで供給し、不透明外層4の内表面全体に合成石英ガラスからなる透明層を融合一体化し、外径が22インチの石英ガラスルツボを製造した。さらに、前記ルツボの直胴部3上部であってシリコン融液の初期湯面位置から0.35Mの範囲を通常のHF洗浄に加え、50%のHFで30分間のエッチング処理を行った。この石英ガラスルツボを用いてCZ法でシリコン単結晶の引上げを行った。シリコン単結晶の引上げ結果およびルツボ内表面におけるブラウンリングの個数の測定結果を表1に示す。
図2に示す装置を用い、回転する型7内に純化処理した高純度の天然シリカ粉を投入し、遠心力によりルツボ状成形体8に形成し、その内にアーク電極13を挿入し、開口部を板状の蓋体10で覆い、アーク電極13により内部キャビティ内を高温雰囲気とし、溶融ガラス化して不透明外層4を形成すると共に、シリカ粉供給手段14から合成シリカ粉を100g/minで供給し、不透明外層4の内表面全体に合成石英ガラスからなる透明層を融合一体化し、外径が22インチの石英ガラスルツボを製造した。この石英ガラスルツボを用いてCZ法でシリコン単結晶の引上げを行った。シリコン単結晶の引上げ結果およびルツボ内表面におけるブラウンリングの個数の測定結果を表1に示す。
図2に示す装置を用い、回転する型7内に純化処理した高純度の天然シリカ粉を投入し、遠心力によりルツボ状成形体8に形成し、その内にアーク電極13を挿入し、開口部を板状の蓋体10で覆い、アーク電極13により内部キャビティ内を高温雰囲気とし、溶融ガラス化して不透明外層を形成すると共に、シリカ粉供給手段9から天然シリカ粉を100g/minで供給し、不透明外層4の内表面全体に天然石英ガラスからなる透明層を融合一体化し、外径が22インチの石英ガラスルツボを製造した。この石英ガラスルツボを用いてCZ法でシリコン単結晶の引上げを行った。シリコン単結晶の引上げ結果およびルツボ内表面におけるブラウンリングの個数の測定結果を表1に示す。
2:ルツボの底部
3:直胴部
4:天然石英ガラスからなる不透明な外層
5:天然石英ガラスからなる透明層
6:合成石英ガラスからなる透明層
7:回転する型
8:ルツボ状成形体
9、14:シリカ粉供給手段
10:板状の蓋体
11:流量規制バルブ
12:電源
13:アーク電極
15:高温雰囲気
17:ルツボ内表面
18:ブラウンリング
19:結晶化組織
20:ガラス溶出面
Claims (6)
- 天然石英ガラスからなる不透明な外層と、その内側に形成した透明層を有する石英ガラスルツボを用いるシリコン単結晶引上げ方法において、シリコン融液の初期湯面位置から単結晶引上げ後の残湯位置までの石英ガラスルツボの内表面に沿って測定した長さMに対し初期湯面位置から0.3Mの範囲に発生するブラウンリングの単位面積(cm2)当りの個数を、単結晶引上げ後の残湯位置上0.3Mまでの範囲に発生するブラウンリングの個数の1.8倍以上とすることを特徴とするシリコン単結晶引上げ方法。
- 初期湯面位置から0.3Mの範囲に発生するブラウンリングの単位面積(cm2)当りの個数を、単結晶引上げ後の残湯位置上0.3Mまでの範囲に発生するブラウンリングの個数の2.5倍以上とすることを特徴とする請求項1記載のシリコン単結晶引上げ方法。
- シリコン融液の初期湯面位置から単結晶引上げ後の残湯位置までの石英ガラスルツボの内表面に沿って測定した長さMに対し初期湯面位置から0.3Mの範囲の内表面を天然石英ガラスまたは天然合成混合石英ガラスからなる透明層とし、単結晶引上げ後の残湯位置上0.3Mまでの範囲の内表面を合成石英ガラスからなる透明層とすることを特徴とする請求項1又は2記載のシリコン単結晶引上げ方法
- 初期湯面位置から0.3Mの範囲の内表面をエッチング処理又はサンドブラスト加工処理し、その範囲に発生するシリコン単結晶引上げの使用後において観測されるブラウンリングの単位面積(cm2)当りの個数を、前記エッチング処理又はサンドブラスト加工処理しない単結晶引上げ後の残湯位置上0.3Mまでの範囲に発生するブラウンリングの個数の1.8倍以上とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載のシリコン単結晶引上げ方法。
- 単結晶引上げ後の残湯位置上0.3Mまでに発生するブラウンリングの個数を0.02〜0.9個/cm2とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のシリコン単結晶引上げ方法。
- 初期湯面位置から0.3Mの範囲に発生するブラウンリングの単位面積(cm2)当りの個数を2.0〜5.0個/cm2とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のシリコン単結晶引上げ方法。
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