JP2011057470A - Apparatus and method for producing single crystal silicon - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、坩堝に貯留したシリコン融液にシードを浸漬し、このシードを引き上げて単結晶シリコンを成長させる単結晶シリコンの製造装置及び単結晶シリコンの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a single crystal silicon manufacturing apparatus and a single crystal silicon manufacturing method in which a seed is immersed in a silicon melt stored in a crucible and the seed is pulled to grow single crystal silicon.
近年、環境負荷の少ない発電方式として太陽電池モジュールを利用した発電が注目され、様々な分野で広く使用されている。このような太陽電池モジュールは、pn接合されたシリコンの半導体の板材からなるセルを複数備え、これらのセルが太陽電池用インターコネクタおよびバスバーによって電気的に接続された構成とされている。
このような太陽電池モジュールの普及に伴い、半導体の素材となる単結晶シリコンインゴットの需要が高まっている。
In recent years, power generation using a solar cell module has attracted attention as a power generation method with a low environmental load, and is widely used in various fields. Such a solar cell module includes a plurality of cells made of pn-bonded silicon semiconductor plates, and these cells are electrically connected by a solar cell interconnector and a bus bar.
With the widespread use of such solar cell modules, there is an increasing demand for single crystal silicon ingots that serve as semiconductor materials.
ここで、単結晶シリコンインゴットは、一般的にチョクラルスキー法により製造されている。チョクラルスキー法は、例えば特許文献1に示すように、高耐圧気密チャンバ内に配置した石英製の坩堝内に多結晶シリコンを入れて、石英坩堝内の多結晶シリコンを加熱溶融し、石英坩堝の上方に配置されたシードチャックにシード(種結晶)を取り付けるとともにこのシードを石英坩堝内のシリコン融液に浸漬し、シード及び石英坩堝を回転させながらシードを引き上げて単結晶シリコンを成長させるようになっている。 Here, the single crystal silicon ingot is generally manufactured by the Czochralski method. In the Czochralski method, for example, as shown in Patent Document 1, polycrystalline silicon is placed in a quartz crucible placed in a high pressure-tight airtight chamber, the polycrystalline silicon in the quartz crucible is heated and melted, and a quartz crucible is obtained. A seed (seed crystal) is attached to a seed chuck disposed above the substrate, and the seed is immersed in a silicon melt in a quartz crucible, and the seed is pulled up while rotating the seed and the quartz crucible to grow single crystal silicon. It has become.
前述の単結晶シリコンの製造方法においては、石英坩堝内に収容されたシリコン原料を溶解してシリコン融液を製出するとともに、このシリコン融液を保温する必要があり、加熱(溶融)・保温のための電力コストが増加する傾向にある。また、単結晶シリコンの生産量を増加させるためには、溶融時間を短くする必要がある。このため、例えば特許文献2には、石英坩堝の周囲に断熱材を配設したものが提案されている。 In the above-described method for producing single crystal silicon, it is necessary to melt a silicon raw material contained in a quartz crucible to produce a silicon melt and to keep the silicon melt warm. Power costs for tend to increase. Further, in order to increase the production amount of single crystal silicon, it is necessary to shorten the melting time. For this reason, for example, Patent Document 2 proposes a heat insulating material disposed around a quartz crucible.
しかしながら、特許文献2に記載されたように、坩堝の周囲に断熱材を配設した場合であっても、ヒータによる熱が断熱材を介して外部に放散されるため、シリコン原料を溶解する時間を効果的に短縮することはできず、単結晶シリコンの製造量の増加を図ることができなかった。このため、ヒータの熱が外部に放散しないように、更なる保温性の向上が求められている。 However, as described in Patent Document 2, even when a heat insulating material is provided around the crucible, heat from the heater is dissipated to the outside through the heat insulating material. Thus, it was not possible to effectively shorten the length, and it was not possible to increase the production amount of single crystal silicon. For this reason, the further heat retention improvement is calculated | required so that the heat of a heater may not dissipate outside.
一方、単結晶シリコンの引き上げが終了した後には、坩堝の交換やシリコン原料の装入のために、坩堝の周囲を冷却する必要がある。このため、例えば、保温性を向上させるために断熱材の断熱性を向上させた場合には、冷却にかかる時間が大幅に増加することになり、結局、単結晶シリコンの生産量の増加を図ることができなくなってしまうといった問題があった。 On the other hand, after the pulling of the single crystal silicon is completed, it is necessary to cool the periphery of the crucible in order to replace the crucible or to insert the silicon raw material. For this reason, for example, in the case where the heat insulating property of the heat insulating material is improved in order to improve the heat retaining property, the time required for cooling will be greatly increased, and eventually the production amount of single crystal silicon will be increased. There was a problem that it was impossible.
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、シリコン原料の溶解時およびシリコン融液の保持時においてはヒータの熱を坩堝に効率的に作用させ、坩堝周辺を冷却する際には、坩堝周辺の熱を効率的に放散させることができ、単結晶シリコンの製造サイクル時間の短縮及び電力コストの低減を図ることが可能な単結晶シリコンの製造装置及び単結晶シリコンの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and when the silicon raw material is melted and the silicon melt is held, the heat of the heater is efficiently applied to the crucible, and the periphery of the crucible is cooled. Provides a single-crystal silicon manufacturing apparatus and a single-crystal silicon manufacturing method capable of efficiently dissipating the heat around the crucible, reducing the manufacturing cycle time of single-crystal silicon, and reducing power costs. The purpose is to provide.
前述の課題を解決するために、本発明の単結晶シリコンの製造装置は、チャンバ内に配置された坩堝に貯留したシリコン融液にシードを浸漬し、前記シードを引き上げて単結晶シリコンを成長させる単結晶シリコンの製造装置であって、前記坩堝の外周側を包囲する保温筒部と、この保温筒部の内部に設けられた加熱ヒータと、を備えており、前記保温筒部の内周面には、熱を反射する反射板と、この反射板の露出面積を調整する反射板露出面積調整手段と、が設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the single crystal silicon manufacturing apparatus of the present invention immerses a seed in a silicon melt stored in a crucible disposed in a chamber, and raises the seed to grow single crystal silicon. An apparatus for producing single crystal silicon, comprising: a heat retaining cylinder portion that surrounds the outer peripheral side of the crucible; and a heater provided inside the heat retaining cylinder portion, and an inner peripheral surface of the heat retaining cylinder portion Is characterized in that a reflecting plate for reflecting heat and a reflecting plate exposed area adjusting means for adjusting the exposed area of the reflecting plate are provided.
この構成の単結晶シリコンの製造装置によれば、保温筒部の内周面に、熱を反射する反射板と、この反射板の露出面積を調整する反射板露出面積調整手段と、が設けられているので、シリコン原料の溶解時やシリコン融液の保持時等、保温筒部の内部に設けられた加熱ヒータの熱を坩堝に作用させる場合には、反射板の露出面積を大きくすることによって、加熱ヒータによる熱を反射板で反射させて坩堝に作用させることができ、単に断熱材を配設した場合に比べて、シリコン原料の溶解時間の短縮及び電力コストの低減を図ることができる。 According to the single crystal silicon manufacturing apparatus of this configuration, the reflection plate that reflects heat and the reflection plate exposure area adjustment unit that adjusts the exposure area of the reflection plate are provided on the inner peripheral surface of the heat insulating cylinder portion. Therefore, when the heat of the heater provided inside the heat insulation cylinder part is applied to the crucible, such as when the silicon raw material is melted or when the silicon melt is held, the exposed area of the reflector is increased. The heat from the heater can be reflected by the reflector and act on the crucible, so that the melting time of the silicon raw material can be shortened and the power cost can be reduced as compared with the case where a heat insulating material is simply provided.
一方、坩堝周辺を冷却する際には、反射板の露出面積を小さくすることによって、坩堝周辺の熱が反射板によって反射されることを防止でき、保温筒部の外方へと熱を放散させることが可能となる。
よって、シリコン原料の溶解時間及び坩堝周辺の冷却時間をともに短縮することが可能となり、単結晶シリコンの製造サイクル時間を大幅に短縮することができ、単結晶シリコンの製造量の増加を図ることができる。
On the other hand, when the periphery of the crucible is cooled, by reducing the exposed area of the reflecting plate, the heat around the crucible can be prevented from being reflected by the reflecting plate, and the heat is dissipated to the outside of the heat insulating cylinder. It becomes possible.
Accordingly, it is possible to shorten both the melting time of the silicon raw material and the cooling time around the crucible, the production cycle time of the single crystal silicon can be greatly shortened, and the production amount of the single crystal silicon can be increased. it can.
ここで、前記反射板露出面積調整手段は、前記反射板の前記坩堝側に積層配置され、スライド移動することによって前記反射板の露出面積を調整するシャッタ部材であることが好ましい。
この場合、反射板の坩堝側に積層配置されたシャッタ部材をスライド移動させることによって、反射板の露出面積を簡単に、かつ、確実に調整することが可能となる。
Here, it is preferable that the reflection plate exposure area adjusting means is a shutter member that is stacked on the crucible side of the reflection plate and adjusts the exposure area of the reflection plate by sliding.
In this case, it is possible to easily and reliably adjust the exposed area of the reflecting plate by slidingly moving the shutter members arranged in layers on the crucible side of the reflecting plate.
また、前記保温筒部の下部には、前記坩堝の底部からの熱を反射する第2の反射板と、この第2の反射板の露出面積を調整する第2の反射板露出面積調整手段と、が設けられていることが好ましい。
この場合、第2の反射板によって熱を反射することにより、坩堝の底部からの熱の放散を防止して、シリコン原料の溶解時間の短縮及び電力コストの削減を図ることができる。また、坩堝周辺を冷却する際には、第2の反射板の露出面積を小さくすることによって、坩堝周辺の熱が第2の反射板によって反射されることを防止して、熱の放散を促進することができ、坩堝周辺の冷却時間を短縮することが可能となる。
In addition, a second reflector that reflects heat from the bottom of the crucible and a second reflector exposure area adjustment unit that adjusts an exposure area of the second reflector are provided below the heat retaining cylinder. Are preferably provided.
In this case, by reflecting the heat by the second reflector, heat dissipation from the bottom of the crucible can be prevented, and the melting time of the silicon raw material can be shortened and the power cost can be reduced. In addition, when cooling the crucible area, the exposed area of the second reflector is reduced to prevent the heat around the crucible from being reflected by the second reflector, thereby promoting heat dissipation. It is possible to shorten the cooling time around the crucible.
本発明の単結晶シリコンの製造方法は、チャンバ内に配置された坩堝に貯留したシリコン融液にシードを浸漬し、前記シードを引き上げて単結晶シリコンを成長させる単結晶シリコンの製造方法であって、前述の単結晶シリコンの製造装置を用いて、前記坩堝内に収容されたシリコン原料を溶融させる場合には、前記反射板露出面積調整手段によって前記反射板の露出面積を大きく設定し、前記単結晶シリコンの引き上げが終了した後に前記坩堝周辺を冷却する場合には、前記反射板露出面積調整手段によって前記反射板の露出面積を小さく設定することを特徴としている。 The method for producing single crystal silicon according to the present invention is a method for producing single crystal silicon in which a seed is immersed in a silicon melt stored in a crucible disposed in a chamber, and the seed is pulled to grow single crystal silicon. When the silicon raw material contained in the crucible is melted using the single crystal silicon manufacturing apparatus, the exposure area of the reflection plate is set large by the reflection plate exposure area adjusting means, When the periphery of the crucible is cooled after the pulling of the crystalline silicon is finished, the exposed area of the reflecting plate is set to be small by the reflecting plate exposed area adjusting means.
この構成の単結晶シリコンの製造方法によれば、坩堝内に収容されたシリコン原料を溶融させる場合には、前記反射板露出面積調整手段によって前記反射板の露出面積を大きく設定し、前記単結晶シリコンの引き上げが終了した後に前記坩堝周辺を冷却する場合には、前記反射板露出面積調整手段によって前記反射板の露出面積を小さく設定するので、シリコン原料の溶解時間及び坩堝周辺の冷却時間をともに短縮することが可能となり、単結晶シリコンの製造サイクル時間を大幅に短縮することができ、単結晶シリコンの製造量の増加を図ることができる。 According to the method for producing single crystal silicon having this configuration, when the silicon raw material housed in the crucible is melted, the reflecting plate exposed area adjusting means sets the exposed area of the reflecting plate to be large, and the single crystal When the periphery of the crucible is cooled after the pulling of silicon is finished, the exposure area of the reflector is set small by the reflector exposure area adjusting means, so that both the melting time of the silicon raw material and the cooling time around the crucible are both Thus, the manufacturing cycle time of single crystal silicon can be greatly shortened, and the production amount of single crystal silicon can be increased.
本発明によれば、シリコン原料の溶解時およびシリコン融液の保持時においてはヒータの熱を坩堝に効率的に作用させ、坩堝周辺を冷却する際には、坩堝周辺の熱を効率的に放散させることができ、単結晶シリコンの製造サイクル時間の短縮及び電力コストの低減を図ることが可能な単結晶シリコンの製造装置及び単結晶シリコンの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, when the silicon raw material is melted and when the silicon melt is held, the heat of the heater is efficiently applied to the crucible, and when the periphery of the crucible is cooled, the heat around the crucible is efficiently dissipated. It is possible to provide a single crystal silicon manufacturing apparatus and a single crystal silicon manufacturing method capable of reducing the manufacturing cycle time of single crystal silicon and reducing the power cost.
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
本実施形態である単結晶シリコンの製造装置10においては、図1に示すように、耐圧気密に構成されたチャンバ11と、シリコン融液Mが貯留される石英坩堝20と、この石英坩堝20を支持する坩堝支持台22と、石英坩堝20を加熱する加熱ヒータ40と、石英坩堝20の周囲を包囲する保温筒部50と、種結晶(シード)を保持するシードチャック27と、このシードチャック27を駆動するシードチャック駆動機構30と、を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In the single crystal
チャンバ11は、メインチャンバ12と、メインチャンバ12の上方に接続されたトップチャンバ18と、トップチャンバ18の上方に接続されたプルチャンバ19とを備え、メインチャンバ12は底部13と底部13に立設する筒状部15とから構成され、中心部には石英坩堝20が配置され、排気孔に図示しない真空ポンプが接続されてチャンバ11内を減圧又は真空状態とすることが可能な構成とされている。
The
また、メインチャンバ12の底部13には、スピルトレイ16が配置されていて、石英坩堝20が破損してシリコン融液Mが流出することがあった場合に、シリコン融液Mが底部13と直接接触して、チャンバ11が破損するのを防止する構成とされている。
プルチャンバ19は、略円筒形状に形成され、引き上げられた単結晶シリコンTを収納する空間を有しており、トップチャンバ18によってメインチャンバ12と接続されている。
Further, when the
The
シードチャック27は、その先端側がカーボンにより形成されたカーボンチャック部28とされ、カーボンチャック部28の先端面中央には、先端側から基端側に向かって孔が形成されており、孔にはシード(種結晶)Sが挿入されて、固定されている。
シードチャック27は、基端側がワイヤWに接続され、ワイヤWがシードチャック駆動機構30に接続されることにより、シードSがメインチャンバ12に対して相対的に回転及び昇降自在とされている。
The
The
シードチャック駆動機構30は、プルチャンバ19の上部に設けられ、ワイヤWの基端側が接続されるとともに巻回されるプーリ31と、ワイヤWを回転軸線Oとしてプルチャンバ19に対して相対的に回転可能とされる回転駆動部32とを備えている。また、このプーリ31を駆動させてワイヤWを巻き取る引上駆動モータ33と、回転駆動部32を回転させる回転駆動モータ34と、を備えており、プーリ31がワイヤWを巻き取ることによりシードチャック27が昇降し、回転駆動部32が回転することによりシードチャック27が軸線O回りに回転するようになっている。
The seed
石英坩堝20は、その凹部に単結晶シリコンTの原料である塊状の多結晶シリコン(シリコン原料)を保持可能とするとともに多結晶シリコンが加熱、溶融されて生成したシリコン融液Mを貯留可能とされている。ここで、石英坩堝20は、黒鉛サセプタ21に収納されている。
黒鉛サセプタ21は、坩堝支持台22の上面に配置されたペディスタル24に保持されることにより一体に組み合わせて形成されている。坩堝支持台22はその支持軸23がメインチャンバ12の底部13の中心部にて底部13及びスピルトレイ16を貫通して形成された貫通孔14に挿入されており、支持軸23に接続された駆動モータ25によって、メインチャンバ12に対して相対的に回転及び昇降が可能とされている。
The
The
また、黒鉛サセプタ21の周囲には円筒状の加熱ヒータ40と、加熱ヒータ40の外方に、円板状のロアリング45及び円板状のアッパリング46によって上下方向に挟持された円筒状の保温筒部50とが配置されている。
加熱ヒータ40は、下方が電極継手41にボルト42で固定され、電極継手41はスピルトレイ16に形成された貫通孔に配置された黒鉛電極43を介して図示しない電源と接続されている。
また、保温筒部50の上端にはアッパリング46、アダプタ47を介してフロー管48が取り付けられている。このフロー管48は、下端開口部より上端開口部が大径とされた逆円錐台形状の中空筒とされ、黒鉛またはSiCにより形成されている。
Further, a
The lower portion of the
Further, a
保温筒部50は、図2に示すように、円筒状の多孔質黒鉛からなる保温筒本体51と、この保温筒本体51の内周側に位置する第1反射板52と、この第1反射板52の露出面積を調整する第1シャッタ部材53と、を備えている。
第1反射板52は、例えば金属光沢のあるステンレス板で構成されており、保温筒部50の内周側の熱を反射するように構成されている。
第1シャッタ部材53は、図5及び図6に示すように二重構造とされており、外周側に配設された固定筒54と、固定筒54の内周側に積層配置され、固定筒54に対して摺動移動可能なスライド筒55と、を備えている。このスライド筒55が固定筒54に対してスライド移動することによって、第1反射板52の露出面積が調整される構成とされている。
As shown in FIG. 2, the heat
The first reflecting
The
また、この保温筒部50の内周側の下方には、図1に示すように、円板状をなす第2反射板62と、この第2反射板62の露出面積を調整する第2シャッタ部材63とが、配置されている。これら第2反射板62と第2シャッタ部材63とは積層配置されており、坩堝支持台22の支持軸23(軸線O)に対して直交する方向に延在するように配設されている。そして、第2反射板62は、石英坩堝20の底部に対向するように配置されている。
第2シャッタ部材63は、固定板64とこの固定板64の上方に積層配置されたスライド板65と、を備えており、スライド板65が固定板64に対してスライド移動することによって、第2反射板62の露出面積が調整される構成とされている。
Further, below the inner peripheral side of the heat retaining
The
次に、単結晶シリコンの製造装置10を用いた単結晶シリコンの製造方法について説明する。
まず、原料となる塊状の多結晶シリコンを石英坩堝20に充填し、加熱ヒータ40で石英坩堝20を加熱して多結晶シリコンを溶解して1420℃のシリコン融液Mとし、シードSを浸漬する部分近傍のシリコン融液Mを過冷却状態とする。
このとき、第1シャッタ部材53は、図3及び図5に示すように、固定筒54の内周側にスライド筒55が積層されるように配置され、第1反射板52の露出面積が大きく設定される。また、第2シャッタ部材63は、図7に示すように、固定板64の上にスライド板65が位置するように配置され、第2反射板62の露出面積が大きく設定されることになる。
Next, a method for manufacturing single crystal silicon using the single crystal
First, bulk polycrystalline silicon as a raw material is filled in the
At this time, as shown in FIGS. 3 and 5, the
次に、カーボンチャック部28にシードSを挿入して固定し、シードチャック駆動機構30を駆動して、シードチャック27を下降させてシードSをシリコン融液Mに浸漬し、シードSをシリコン融液Mになじませる。
そして、シードSがシリコン融液Mになじんだら、シードチャック27を、例えば5rpmから15rpmで平面視右回転させながら、0.5mm/分から7.0mm/分の速度で上昇させる。
このとき、石英坩堝20は、例えば0.2rpmから6.0rpmで平面視左回転されている。
Next, the seed S is inserted and fixed in the
Then, when the seed S becomes familiar with the silicon melt M, the
At this time, the
このようにしてシードSを引き上げて単結晶シリコンTを析出させることにより、断面円形をなす単結晶シリコンTが成長していくことになる。 By pulling up the seed S and depositing the single crystal silicon T in this way, the single crystal silicon T having a circular cross section is grown.
そして、単結晶シリコンTの引き上げが終了した後には、単結晶シリコンTを取り出して、次の単結晶シリコンの製造準備を行うために、チャンバ11内の温度を低下させることになる。
このとき、第1シャッタ部材53は、図4及び図6に示すように、固定筒54の内周側に積層配置されていたスライド筒55がスライド移動されて、第1反射板52の露出面積が小さく設定されることになる。また、第2シャッタ部材63は、図8に示すように、固定板64の上に配置されていたスライド板65がスライド移動され、第2反射板62の露出面積が小さく設定されることになる。
After the pulling of the single crystal silicon T is completed, the temperature in the
At this time, as shown in FIGS. 4 and 6, the
以上のような構成とされた本実施形態である単結晶シリコンの製造装置10及び単結晶シリコンの製造方法によれば、保温筒部50の内周面に、ステンレス板からなる第1反射板52と、この第1反射板52の露出面積を調整する第1シャッタ部材53と、が設けられているので、石英坩堝20内に装入した多結晶シリコン(シリコン原料)を溶解するときに、第1反射板52の露出面積を大きくすることによって、加熱ヒータ40による熱を第1反射板52で反射させて石英坩堝20に作用させることが可能となり、多結晶シリコン(シリコン原料)の溶解時間を大幅に短縮することができる。
According to the single crystal
また、単結晶シリコンTの引き上げが終了した後に、次の単結晶シリコンの製造の準備のために、石英坩堝20周辺、すなわち、保温筒部50の内周側部分を冷却する際に、第1シャッタ部材53によって第1反射板52の露出面積を小さくすることにより、石英坩堝30周辺(保温筒部50の内周側部分)の熱が第1反射板52によって反射されることを防止でき、保温筒部50の外方へと熱を効率的に放散させることが可能となる。
よって、多結晶シリコン(シリコン原料)の溶解時間及び石英坩堝20周辺の冷却時間を、ともに短縮することが可能となり、単結晶シリコンTの製造サイクル時間を大幅に短縮することができ、単結晶シリコンTの製造量の増加を図ることができる。
In addition, after the pulling of the single crystal silicon T is finished, the first periphery is cooled when the periphery of the
Therefore, both the melting time of polycrystalline silicon (silicon raw material) and the cooling time around the
また、シリコン融液Mを保持して単結晶シリコンTの引き上げを行っているときにおいても、第1反射板52の露出面積を大きくすることによって、加熱ヒータ40による熱を第1反射板52で反射させることで石英坩堝20の温度を保持することができ、電力コストの低減を図ることができる。このように、第1反射板52によって熱を反射することによって、多結晶シリコン(シリコン原料)の溶解及びシリコン融液Mの保持に掛かる電力コストを大幅に削減することができる。
Even when the silicon melt M is held and the single crystal silicon T is pulled up, the exposed area of the first reflecting
また、保温筒部50の内周側の下方に、熱を反射する第2反射板62と、この第2反射板62の露出面積を調整する第2シャッタ部材63とが設けられているので、第2反射板62によって、石英坩堝20の底部側から放散される熱を反射することが可能となり、多結晶シリコン(シリコン原料)の溶解時間の短縮及び電力コストの削減を図ることができる。一方、石英坩堝20周辺を冷却する際には、第2反射板62の露出面積を小さくすることによって、石英坩堝20の底部側からの熱の放散を促進することができ、石英坩堝20周辺の冷却時間を短縮することが可能となる。
In addition, a second reflecting
以上、本発明の一実施形態である単結晶シリコンの製造装置及び製造方法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、第1反射板及び第2反射板として、ステンレス板からなるものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の金属板等の熱を反射するものであれば良い。特に、モリブデン(Mo)板やタンタル(Ta)板は、耐熱性が良好なため、反射板として適している。
As mentioned above, although the manufacturing apparatus and manufacturing method of the single crystal silicon which are one Embodiment of this invention were demonstrated, this invention is not limited to this, In the range which does not deviate from the technical idea of the invention, it can change suitably. It is.
For example, the first reflecting plate and the second reflecting plate have been described as being made of a stainless steel plate, but the present invention is not limited thereto, and any other metal plate or the like that reflects heat can be used. In particular, a molybdenum (Mo) plate or a tantalum (Ta) plate is suitable as a reflecting plate because of its good heat resistance.
また、摺動移動する第1シャッタ部材及び第2シャッタ部材によって、第1反射板及び第2反射板の露出面積を調整するものとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば反射板自体を駆動させて露出面積を調整する等、他の構造であってもよい。
さらに、チャンバ、シードチャック及びシードチャック駆動機構の構成は、本実施形態に記載されたものに限定されることはなく、適宜設計変更してもよい。
Moreover, although it demonstrated as what adjusts the exposed area of a 1st reflecting plate and a 2nd reflecting plate with the 1st shutter member and 2nd shutter member which slide, and moves, it is not limited to this, For example, a reflecting plate Other structures such as adjusting the exposure area by driving itself may be used.
Furthermore, the configurations of the chamber, the seed chuck, and the seed chuck drive mechanism are not limited to those described in the present embodiment, and may be appropriately changed in design.
10 単結晶シリコンの製造装置
11 チャンバ(気密チャンバ)
20 石英坩堝(坩堝)
40 加熱ヒータ
50 保温筒部
52 第1反射板(反射板)
53 第1シャッタ部材(シャッタ部材/反射板露出面積調整手段)
62 第2反射板(第2の反射板)
63 第2シャッタ部材(シャッタ部材/第2の反射板露出面積調整手段)
10 Monocrystalline
20 Quartz crucible
40
53 1st shutter member (shutter member / reflecting plate exposure area adjusting means)
62 Second reflector (second reflector)
63 Second shutter member (shutter member / second reflecting plate exposure area adjusting means)
Claims (4)
前記坩堝の外周側を包囲する保温筒部と、この保温筒部の内周側に設けられた加熱ヒータと、を備えており、
前記保温筒部には、熱を反射する反射板と、この反射板の露出面積を調整する反射板露出面積調整手段と、が設けられていることを特徴とする単結晶シリコンの製造装置。 A device for producing single crystal silicon in which a seed is immersed in a silicon melt stored in a crucible arranged in a chamber, and the seed is pulled to grow single crystal silicon,
A heat insulating cylinder portion surrounding the outer peripheral side of the crucible, and a heater provided on the inner peripheral side of the heat insulating cylinder portion,
The apparatus for producing single crystal silicon, wherein the heat insulating cylinder portion is provided with a reflecting plate for reflecting heat and a reflecting plate exposed area adjusting means for adjusting an exposed area of the reflecting plate.
前述の単結晶シリコンの製造装置を用いて、前記坩堝内に収容されたシリコン原料を溶融させる場合には、前記反射板露出面積調整手段によって前記反射板の露出面積を大きく設定し、
前記単結晶シリコンの引き上げが終了した後に前記坩堝周辺を冷却する場合には、前記反射板露出面積調整手段によって前記反射板の露出面積を小さく設定することを特徴とする単結晶シリコンの製造方法。 A method for producing single crystal silicon in which a seed is immersed in a silicon melt stored in a crucible disposed in a chamber, and the single crystal silicon is grown by pulling up the seed,
When melting the silicon raw material accommodated in the crucible using the above-described single crystal silicon manufacturing apparatus, the exposed area of the reflecting plate is set large by the reflecting plate exposed area adjusting means,
The method for producing single crystal silicon, wherein when the periphery of the crucible is cooled after the pulling of the single crystal silicon is finished, the exposed area of the reflecting plate is set small by the reflecting plate exposed area adjusting means.
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