JP2012533507A - 被覆坩堝並びに被覆坩堝の作製および使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示される本発明の態様に使用される坩堝ボディは、概して符号5として指定される。坩堝ボディ5は、底部10および基部又は底部10から延在する側壁14を有する。坩堝ボディ5は4つの側壁14で示されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、坩堝ボディ5は4つ未満の側壁を有して成ってよく、又は4つより多い側壁を有して成ってよいことは理解されよう。又、側壁14間にあるコーナー18は、坩堝ボディの囲いを形成するために適当な角度で相互に接続されてもよく、図1に示されるようにシャープであってもよく、又は丸みがあってもよい。ある態様では、坩堝ボディは、概して円筒形状を有した1つの側壁である。坩堝ボディ5の側壁14は、内面12および外面20を有する。坩堝ボディ5は概して開いている、すなわち、ボディは蓋を有して成っていない。しかしながら、坩堝ボディ5は、本発明の範囲から逸脱することなく底部10に対向する蓋(図示せず)を有していてもよいことに留意する必要がある。
上記で説明した坩堝ボディ5の側壁14の内面12の少なくとも一部は、窒化ケイ素および1つ又はそれよりも多い添加剤を含んで成り、又、坩堝内に形成されたインゴットの酸素量を低減し、および/又は坩堝のインゴット取り出し特性を高めるために十分な厚さから成るコーティング組成物で被覆されてもよい。添加剤は、例えば1つ又はそれよりも多いバインダー、分散剤、焼結剤、媒体、希釈剤、溶剤、又はこれらの組み合わせであってよい。インゴットの取り出し特性として、冷却の間でもインゴットを取り出すことができ(すなわち、インゴットが坩堝に付着しない)、又、インゴットにクラッキングを発生させることなくインゴットを取り出すことができる。インゴットが付着しているか否かは、例えば、(1)室温でさえ坩堝からインゴットを取り出すことができないこと、(2)取り出しの際のインゴットに発生するクラッキングの量、および/又は(3)インゴットの取り出し後に、半導体材料が坩堝に固着していること、又、半導体材料が坩堝に固着している量で判断される。
本発明に記載されるコーティング組成物は、化学蒸着、プラズマ溶射、ブラッシング、エアゾール噴射、鋳込又はこれらの組み合わせにより坩堝ボディの内面の少なくとも一部に塗布される。この塗布は、大気圧で、又コーティング組成物の引火点下の温度で、換気フードの下で行われる。コーティング組成物を1回又は複数回塗布して、所望の厚さを得る。所望の厚さに一旦到達すると、被覆坩堝を加熱して、バインダー、媒体、分散剤等を気化し、コーティングとして窒化ケイ素および(例えば、イットリア、シリカ、アルミナ等の)酸化物添加剤を残す。又、坩堝を焼結して、コーティングの緻密化および強化を生じさせてもよい。複数回塗布される態様では、最後の塗布に加えて、1つ又はそれよりも多い中間塗布の後、坩堝は乾燥、加熱および/又は焼結されてもよいことに留意する必要がある。
上記で説明したように、コーティング組成物は、1つ又はそれよりも多いアプリケーションを使用する内面の一部又は全てに塗布され、コーティング組成物は、コーティングの種類や数、コーティングの所望の組成物に応じて様々な方法で乾燥されてもよい。一般的に、周囲温度で坩堝を乾燥することにより、媒体を気化させて、窒化ケイ素、並びにバインダー、可塑剤、分散剤、および/又は(イットリア、シリカ、アルミナ等の)酸化物添加剤を残す。坩堝を加熱することにより、残留バインダー、可塑剤および/又は分散剤を気化して、窒化ケイ素、酸化物添加剤および残留炭素を残してもよい。実施例6に示すように、少なくとも2時間400℃まで坩堝を加熱することにより、コーティング中の残留炭素濃度が、コーティングの1重量%以下まで低減されてもよい。
本発明のある態様は、シリコン・インゴットの作製に関する。特に、本発明のある態様は、シリコン・インゴットの作製方法に関する。一方向凝固工程により多結晶シリコン・インゴットを作製する態様では、ポリ結晶シリコンを被覆坩堝に充填して、シリコン充填物を形成してもよい。ポリ結晶シリコンを塗布してもよい被覆坩堝は、一般的に上記に説明したとおりである。結晶化の方法は、結晶の成長のジャーナル292のP282〜285(2006年)にある溶融物から高質のポリ結晶シリコンを得るための一方向の成長手段で、藤原らにより概して説明されている。
一般的に、最小限の酸素源(すなわち、イットリア、シリカ、アルミナ等)を含んで成る十分な厚さのコーティングを有する坩堝を利用することにより、又、コーティング組成物に水よりもむしろC1〜C10のアルコール媒体を利用することにより、任意には、不活性雰囲気でこれらのコーティングを焼結することにより、得られた多結晶インゴットとウェーハとは、酸素量が低減され、劣化を引き起こす光が比例して低減されることを特徴とする。
図5から分かるように、本発明のインゴットの全高に沿った酸素濃度は、通常のインゴットにより示される最も低い酸素の濃度を下回る。従って、インゴットの全高に沿って作製されるウェーハの酸素量は、通常のインゴットから作製される全ウェーハの酸素量よりも低い値を示すであろう。本発明のある態様では、シリコン・ウェーハの酸素濃度は、約2.5ppma以下である。他の態様では、シリコン・ウェーハの酸素濃度は、約2.25ppma以下、約2ppma以下、約1.75ppma以下、約1.5ppma以下又は約1.25ppma以下である。様々な他の態様では、ウェーハの酸素量は、約0.1〜約3ppma、約0.5〜約3ppma、約0.75〜約3ppma、約1〜約3ppma、約0.75〜約2.5ppma、約0.75〜約2.25ppma、約0.75〜約2ppma又は約0.75〜約1.75ppmaである。
十分に大きなビーカーにイソプロピルアルコールを所定の量はかって、下記に示す表1のコーティング組成物を準備した。分散剤(SOLSPERSE20000)、バインダー(PVB(B−76))、可塑剤(PEG(CARBOWAX400))および窒化ケイ素パウダーを各々はかった。ビーカーと媒体とをホットプレートに置いた。高せん断インペラ形式のミキサーを液体中に設けた。ビーカーに蓋をして、気化によるロスを最小限にした。媒体を攪拌しながら、60〜80℃の間の温度まで加温した。バインダーが分解して、粘着性のある粘性液体になるまで、PVBを添加し、攪拌した。(約15分)混合後、液色がよりはっきりとした状態になった。
イットリアの量を増やして、表2に示される組成物1〜3を作製した。所望の窒化ケイ素と添加剤との質量比を考慮して、所望の混合物の部分をはかり分けた。窒化ケイ素とイットリアとを混合し、その媒体に、分散剤、PVB、およびPEGを順に加えた。混合物を5分間機械的に混合した。
表4に示される組成物A〜Dを、シリカ、アルミナおよびイットリアの量を増やして作製した。組成物を作製して、実施例2に示す坩堝に塗布した。組成物が十分な流動特性を得られるまで、分散剤の量を各組成物で増やした。
コーティングの不良を避けるため(例えば、坩堝上のコーティングの連続性を確保し、ピンホールを避けるため)、表6に示される組成物を開始組成物として使用し、調整することで、適当な流動性を確保してもよい。第1コーティング組成物は、酸化物添加剤を含んで成っておらず、坩堝の低部に使用する上で適当である。第2コーティング組成物は、添加剤としてシリカを含んで成っており、坩堝の上部に使用する上で適当である。
(下記の)表7の3〜7行目より、標準的な多結晶インゴットと表1の組成物で被覆し、乾燥し、アルゴン雰囲気で焼結させたシリカ坩堝で凝固させた多結晶インゴットとの酸素量を比較した。コーティングの厚さは、400μmであった。ブリックから水平に切った2mmの厚さの材料のサンプルを、様々なインゴット凝固率(高さ)で凝固させた。図5に示すように、坩堝の高さに沿った様々な点で生じる酸素濃度のデータ点を、プロットで直線により補間した。
表1のコーティング組成物をいくつかのシリカ坩堝に塗布し、異なる熱処理を行った。結果は、下記の表7に示すとおりである。(可塑剤、バインダー、分散剤等を取り除くために、)熱処理を2時間以上行った。焼きぬきから焼結を2時間以上行った。
Claims (367)
- 溶融した半導体材料を保持するための坩堝であって、
底部および該底部から上方に延在する側壁を有し、該底部および該側壁は、前記半導体材料を保持するキャビティーを規定し、また、該側壁が内面および外面を有するボディ;、
前記側壁の前記内面の第1領域上に設けられた第1コーティング;ならびに
前記側壁の前記内面の第2領域上に設けられた第2コーティング
を有して成り、
前記第2コーティングは、前記第1コーティングにはない添加剤を含んで成る、坩堝。 - 第1コーティングは坩堝の底部から高さH1まで延在し、第2コーティングはH1付近から高さH2まで延在する、請求項1に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約50%である、請求項2に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約60%、又は側壁の高さの少なくとも約75%又は少なくとも約90%である、請求項2又は3に記載の坩堝。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項2又は3に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項2又は3に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約70%である、請求項2に記載の坩堝。
- 坩堝底部とH2との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約75%又は側壁の高さの少なくとも約90%である、請求項7に記載の坩堝。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項7に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項7に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約85%である、請求項2に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約90%である、請求項1〜11のいずれかに記載の坩堝。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項12に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項12に記載の坩堝。
- 第1コーティングが窒化ケイ素を含んで成る、請求項1〜14のいずれかに記載の坩堝。
- 第1コーティングは、窒化ケイ素と炭素とから基本的に構成される、請求項15に記載の坩堝。
- 第1コーティングが、約1重量%以下の炭素を含んで成る、請求項15に記載の坩堝。
- 第2コーティングが、窒化ケイ素と焼結剤とを含んで成る、請求項1〜17のいずれかに記載の坩堝。
- 第2コーティングが、窒化ケイ素を少なくとも約40重量%、窒化ケイ素を少なくとも約60重量%又は少なくとも約80重量%含んで成る、請求項18に記載の坩堝。
- 第2コーティングが、焼結剤としてイットリアを少なくとも約0.5重量%、又は、焼結剤としてイットリアを少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%又は約0.5重量%〜約25重量%含んで成る、請求項18又は19に記載の坩堝。
- 第2コーティングが、焼結剤としてシリカを少なくとも約0.5重量%、又は、焼結剤としてシリカを少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%又は約0.5重量%〜約25重量%含んで成る、請求項18〜20のいずれかに記載の坩堝。
- 第2コーティングが、焼結剤としてアルミナを少なくとも約0.5重量%、又は、焼結剤としてアルミナを少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%又は約0.5重量%〜約25重量%含んで成る、請求項18〜21のいずれかに記載の坩堝。
- 第2コーティングは、窒化ケイ素、焼結剤および炭素から基本的に構成される、請求項18〜20のいずれかに記載の坩堝。
- 焼結剤が、イットリア、シリカ、アルミナおよびこれらの組み合わせから選択される、請求項23に記載の坩堝。
- 焼結剤がイットリアである、請求項23に記載の坩堝。
- 焼結剤がシリカである、請求項23に記載の坩堝。
- 第2コーティングが約1重量%以下の炭素を含んで成る、請求項18〜26のいずれかに記載の坩堝。
- 第2コーティング組成物中の焼結剤と窒化ケイ素との質量比が、少なくとも約1:20、又は少なくとも約1:10、少なくとも約2:5又は少なくとも約4:5である、請求項18に記載の坩堝。
- 坩堝ボディが、シリカ、窒化ケイ素およびグラファイトから選択される材料を含んで成る、請求項1〜28のいずれかに記載の坩堝。
- 坩堝ボディがシリカを含んで成る、請求項1〜28のいずれかに記載の坩堝。
- 坩堝ボディがシリカから基本的に構成される、請求項1〜28のいずれかに記載の坩堝。
- 坩堝底部の内面が第1コーティングで被覆されている、請求項1〜31のいずれかに記載の坩堝。
- 第1コーティングの厚さは、少なくとも約50μm、少なくとも約100μm、少なくとも約250μm、少なくとも約500μm、少なくとも約750μm、又は約50μm〜約1000μmである、請求項1〜32のいずれかに記載の坩堝。
- 第2コーティングの厚さは、少なくとも約50μm、少なくとも約100μm、少なくとも約250μm、少なくとも約500μm、少なくとも約750μm又は約50μm〜約1000μmである、請求項1〜33のいずれかに記載の坩堝。
- 坩堝が直方体形状である、請求項1〜34のいずれかに記載の坩堝。
- 第1コーティングと第2コーティングとを形成するために、第1コーティング組成物と第2コーティング組成物で坩堝を被覆することにより、坩堝が作製される、請求項1〜35のいずれかに記載の坩堝。
- 第1コーティングと第2コーティングとが坩堝側壁の一部に沿って重なるように、第2コーティングがH1よりも下方に延在する、請求項2、15〜36のいずれかに記載の坩堝。
- H1が凝固線S1よりも上方へ延在する、請求項37に記載の坩堝。
- H1が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項37又は38に記載の坩堝。
- 第1コーティングは、重なり合うコーティングの部分の内、坩堝の側壁と第2コーティングとの間に位置する、請求項37〜39のいずれかに記載の坩堝。
- 第2コーティングは、重なり合うコーティングの部分の内、坩堝の側壁と第1コーティングとの間に位置する、請求項37〜39のいずれかに記載の坩堝。
- 多結晶シリコン・インゴットの作製方法であって、
請求項1〜41のいずれかに記載の坩堝にポリ結晶シリコンを充填すること、
シリコン溶融物を形成するために、シリコン充填物の溶融温度付近よりも高い温度までシリコン充填物を加熱すること、および
多結晶シリコン・インゴットを形成するために、シリコン溶融物を一方向に凝固することを含んで成る方法。 - 請求項42に記載の方法により作製される多結晶シリコン・インゴット。
- 多結晶シリコン・ウェーハを作製する方法であって、
請求項42に記載の多結晶シリコン・インゴットを作製すること、およびインゴットを切ってウェーハを作製することを含んで成る、方法。 - 請求項44に記載の方法により作製される多結晶シリコン・ウェーハ。
- 坩堝のインゴット取り出し特性を向上させる方法であって、
前記坩堝が、底部と該底部から延在する側壁を有するボディを有して成り、
前記底部と前記側壁とが、半導体材料を保持するためのキャビティーを規定し、
前記側壁が、内面と外面とを有し、
前記側壁の前記内面の第1領域に第1コーティング組成物を塗布すること、および
前記側壁の前記内面の第2領域に第2コーティング組成物を塗布することを含んで成る方法。 - 第1コーティング組成物を坩堝の底部から高さH1まで側壁の内面に塗布し、又、第2コーティング組成物をH1付近から高さH2まで坩堝の内面に塗布する、請求項46に記載の方法。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約50%である、請求項47に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約60%、側壁の高さの少なくとも約75%又は少なくとも約90%である、請求項47又は48に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項47又は48に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項47又は48に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約70%である、請求項47に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約75%又は側壁の高さの少なくとも約90%である、請求項52に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項52に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項52に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約85%である、請求項47に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約90%である、請求項56に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項57に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項58に記載の坩堝。
- 第2コーティング組成物が、第1コーティング組成物にはない添加剤を含んで成る、請求項46〜59のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物が媒体、窒化ケイ素およびコーティングの坩堝への付着力を高めるためのバインダーを含んで成る、請求項46〜60のいずれかに記載の方法。
- 窒化ケイ素が媒体中に分散される微粒子である、請求項61に記載の方法。
- 第1コーティング組成物が、少なくとも約5重量%の窒化ケイ素、又は少なくとも約15重量%の窒化ケイ素、少なくとも約30重量%の窒化ケイ素、約5重量%〜約50重量%の窒化ケイ素、約15重量%〜約50重量%の窒化ケイ素、約10重量%〜約40重量%の窒化ケイ素、約30重量%〜約40重量%の窒化ケイ素又は約37重量%〜約37.7重量%の窒化ケイ素を含んで成る、請求項61又は62に記載の方法。
- 媒体がC1〜C10のアルコールである、請求項62又は63に記載の方法。
- 媒体がイソプロピルアルコールである、請求項61〜63のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物が、少なくとも約10重量%の媒体、少なくとも約30重量%の媒体、少なくとも約50重量%の媒体、少なくとも約70重量%の媒体、約10重量%〜約80重量%の媒体、約30重量%〜約70重量%の媒体、約40重量%〜約60重量%の媒体、約45重量%〜約55重量%の媒体又は約47.9重量%〜約50.6重量%の媒体を含んで成る、請求項61〜65のいずれかに記載の方法。
- バインダーがポリビニル・ブチラールである、請求項61〜66のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物が、少なくとも約0.5重量%のバインダー、少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%、約2重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約6.8重量%のバインダーを含んで成る、請求項61〜67のいずれかに記載の方法。
- 前記組成物が、メチルオキシラン・ポリマー分散剤を含んで成る、請求項61〜68のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物が、少なくとも約0.05重量%の分散剤、少なくとも約0.1重量%、少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、約0.05重量%〜約10重量%、約0.05重量%〜約5重量%、約0.5重量%〜約2.5重量%又は約1.6重量%〜約2.1重量%の分散剤を含んで成る、請求項61〜69のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物が、ポリエチレングリコール可塑剤を含んで成る、請求項61〜70のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物が、少なくとも約0.5重量%の可塑剤、又は少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約8重量%、少なくとも約12重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約5.8重量%の可塑剤を含んで成る、請求項61〜71のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、媒体、窒化ケイ素および焼結剤を含んで成る、請求項61〜72のいずれかに記載の方法。
- 窒化ケイ素と焼結剤とが、媒体中に分散される微粒子である、請求項73に記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、少なくとも約5重量%の窒化ケイ素、又は少なくとも約15重量%、少なくとも約30重量%、約5重量%〜約50重量%、約15重量%〜約50重量%、約10重量%〜約40重量%、約30重量%〜約40重量%又は約37重量%〜約37.7重量%の窒化ケイ素を含んで成る、請求項73又は74に記載の方法。
- 媒体がC1〜C10のアルコールである、請求項73〜75のいずれかに記載の方法。
- 媒体がイソプロピルアルコールである、請求項73〜75のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、少なくとも約10重量%の媒体、又は少なくとも約30重量%、少なくとも約50重量%、少なくとも約70重量%、約10重量%〜約80重量%、約30重量%〜約70重量%、約40重量%〜約60重量%、約45重量%〜約55重量%又は約47.9重量%〜約50.6重量%の媒体を含んで成る、請求項73〜77のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、ポリビニル・ブチラール・バインダーを含んで成る、請求項73〜78のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、少なくとも約0.5重量%のバインダー、少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%、約2重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約6.8重量%のバインダーを含んで成る、請求項73〜79のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、メチルオキシラン・ポリマー分散剤を含んで成る、請求項73〜80のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、少なくとも約0.05重量%の分散剤、又は少なくとも約0.1重量%、少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、約0.05重量%〜約10重量%、約0.05重量%〜約5重量%、約0.5重量%〜約2.5重量%又は約1.6重量%〜約2.1重量%の分散剤を含んで成る、請求項73〜81のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、ポリエチレングリコール可塑剤を含んで成る、請求項73〜82のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、少なくとも約0.5重量%の可塑剤、又は少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約8重量%、少なくとも約12重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約5.8重量%の可塑剤を含んで成る、請求項73〜83のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、焼結剤として少なくとも約0.1重量%のイットリア、又は焼結剤として少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約7.5重量%、少なくとも約12重量%、約0.1重量%〜約40重量%又は約0.1重量%〜約20重量%のイットリアを含んで成る、請求項73〜84のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物中のイットリアと窒化ケイ素との質量比が、少なくとも約1:20、又は少なくとも約1:10、少なくとも約2:5又は少なくとも約4:5である、請求項73〜85のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、焼結剤として少なくとも約0.1重量%のシリカ、又は焼結剤として少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約3重量%、約0.1重量%〜約10重量%、約0.1重量%〜約5重量%又は約1重量%〜約5重量%のシリカを含んで成る、請求項73〜86のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物が、焼結剤として少なくとも約0.1重量%のアルミナ、又は焼結剤として少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約2重量%、約0.1重量%〜約10重量%、約0.1重量%〜約4重量%又は約1重量%〜約5重量%のアルミナを含んで成る、請求項73〜87のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディが、シリカ、窒化ケイ素およびグラファイトから選択される材料を含んで成る、請求項46〜88のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカを含んで成る、請求項46〜88のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカから基本的に構成される、請求項46〜88のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物を坩堝の底部に塗布する、請求項46〜91のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物から媒体を気化すること、又、第2コーティング組成物から媒体を気化することを含んで成る、請求項46〜92のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物又は第2コーティング組成物を複数回塗布することを含んで成る、請求項46〜93のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物と第2コーティング組成物とを坩堝側壁に塗布する、請求項46〜94のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物と第2コーティング組成物とを坩堝側壁に噴霧する、請求項46〜94のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物と第2コーティング組成物の塗布後、少なくとも約150℃の温度まで坩堝を加熱すること、又は、第1コーティング組成物と第2コーティング組成物の塗布後、少なくとも約200℃、少なくとも約300℃又は少なくとも約400℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項46〜96のいずれかに記載の方法。
- 坩堝を少なくとも約1時間加熱する、請求項96又は97に記載の方法。
- 第1コーティング組成物と第2コーティング組成物の塗布後、少なくとも約1000℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項46〜98のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティング組成物と第2コーティング組成物の塗布後、少なくとも約1100℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項46〜98のいずれかに記載の方法。
- 坩堝を少なくとも約1時間加熱する、請求項99又は100に記載の方法。
- 坩堝を、アルゴン、窒素およびヘリウムから成る群から選択される雰囲気で加熱する、請求項97〜101のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物をH1以下に塗布して、第1コーティング組成物と第2コーティング組成物とを坩堝側壁の一部に重ねて塗布する、請求項47および60〜102のいずれかに記載の方法。
- H1が凝固線S1よりも上方へ延在する、請求項103に記載の方法。
- H1が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項103又は104に記載の方法。
- 第1コーティング組成物を、第2コーティング組成物の塗布前に塗布する、請求項103〜105のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物を、第1コーティング組成物の塗布前に塗布する、請求項103〜105のいずれかに記載の方法。
- 溶融した半導体材料を保持するための坩堝であって、
底部と該底部から延在する側壁を有するボディ、および側壁の内面の一部上にあるコーティングを含んで成り、
底部と側壁とが半導体材料を保持するためのキャビティーを規定し、
側壁が内面と外面とを有し、
コーティングが、窒化ケイ素と、イットリアとシリカとから選択される焼結剤とを含んで成る、坩堝。 - コーティングが、少なくとも約40重量%の窒化ケイ素、又は、少なくとも約60重量%又は少なくとも約80重量%の窒化ケイ素を含んで成る、請求項108に記載の坩堝。
- コーティングが、少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%又は約0.5重量%〜約25重量%のイットリアを含んで成る、請求項108又は109に記載の坩堝。
- コーティングが、少なくとも約0.5重量%のシリカ、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%又は約0.5重量%〜約25重量%のシリカを含んで成る、請求項108〜110のいずれかに記載の坩堝。
- コーティングが、少なくとも約0.5重量%のアルミナ、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%又は約0.5重量%〜約25重量%のアルミナを含んで成る、請求項108〜111のいずれかに記載の坩堝。
- コーティングが、窒化ケイ素、焼結剤および炭素から基本的に構成される、請求項108〜110のいずれかに記載の坩堝。
- 焼結剤が、イットリア、シリカ、アルミナおよびこれらの組み合わせから選択される、請求項113に記載の坩堝。
- 焼結剤がイットリアである、請求項113に記載の坩堝。
- 焼結剤がシリカである、請求項113に記載の坩堝。
- コーティングが、約1重量%以下の炭素を含んで成る、請求項108〜116のいずれかに記載の坩堝。
- コーティング組成物中のイットリアと窒化ケイ素との質量比が、少なくとも約1:20、少なくとも約1:10、少なくとも約2:5又は少なくとも約4:5である、請求項108に記載の坩堝。
- 坩堝ボディが、シリカ、窒化ケイ素およびグラファイトから選択される材料を含んで成る、請求項108〜118のいずれかに記載の坩堝。
- 坩堝ボディがシリカを含んで成る、請求項108〜118のいずれかに記載の坩堝。
- 坩堝ボディがシリカから基本的に構成される、請求項108〜118のいずれかに記載の坩堝。
- 坩堝底部の内面がコーティングで被覆されている、請求項108〜121のいずれかに記載の坩堝。
- コーティングの厚さが、少なくとも約50μm、少なくとも約100μm、少なくとも約250μm、少なくとも約500μm、少なくとも約750μm又は約50μm〜約1000μmである、請求項108〜122のいずれかに記載の坩堝。
- 坩堝が直方体形状である、請求項108〜122のいずれかに記載の坩堝。
- コーティングは、側壁の内面の全体にわたって延在する、請求項108〜124のいずれかに記載の坩堝。
- コーティングは、高さH1から高さH2まで延在する、請求項108〜124のいずれかに記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁高さの少なくとも約50%である、請求項126に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁高さの少なくとも約60%、又は側壁高さの少なくとも約75%又は少なくとも約90%である、請求項126又は127に記載の坩堝。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項126又は127に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項126又は127に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁高さの少なくとも約70%である、請求項126に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁高さの少なくとも約75%又は側壁高さの少なくとも約90%である、請求項131に記載の坩堝。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項131に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項131に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁高さの少なくとも約85%である、請求項126に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁高さの少なくとも約90%である、請求項135に記載の坩堝。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項135に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項135に記載の坩堝。
- H1が坩堝の付近である、請求項126に記載の坩堝。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁高さの少なくとも約25%、又は側壁高さの少なくとも約50%又は少なくとも約75%である、請求項139に記載の坩堝。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項139に記載の坩堝。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項139に記載の坩堝。
- 坩堝を準備して、坩堝をコーティング組成物で被覆することにより、コーティングが形成される、請求項108〜142のいずれかに記載の坩堝。
- 多結晶シリコン・インゴットの作製方法であって、
ポリ結晶シリコンを請求項108〜142のいずれかに記載の坩堝に充填すること、
シリコン充填物を、該充填物の溶融温度付近よりも高い温度まで加熱すること、および
シリコン溶融物を一方向に凝固させて、多結晶シリコン・インゴットを形成することを含んで成る、方法。 - 請求項144の方法により作製される多結晶シリコン・インゴット。
- 請求項144に記載の方法により、多結晶シリコン・インゴットを作製し、該インゴットを切ってウェーハを生産することを含んで成る、方法。
- 請求項146の方法により生産される多結晶シリコン・ウェーハ。
- 坩堝のインゴット取り出し特性を向上させる方法であって、
前記坩堝が、底部と該底部から上方に延在する側壁を有するボディを有して成り、
底部と側壁とが、半導体材料を保持するためのキャビティーを規定し、
側壁が内面と外面とを有し、
前記方法が、組成物を側壁の内面の一部に塗布することを含んで成り、
組成物が、媒体、窒化ケイ素、およびイットリアとシリカとから選択される焼結剤を含んで成る、方法。 - 窒化ケイ素と焼結剤とが、媒体中に分散される微粒子である、請求項148に記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約5重量%の窒化ケイ素、又は少なくとも約15重量%、少なくとも約30重量%、約5重量%〜約50重量%、約15重量%〜約50重量%、約10重量%〜約40重量%、約30重量%〜約40重量%又は約37重量%〜約37.7重量%の窒化ケイ素を含んで成る、請求項148又は149に記載の方法。
- 媒体がC1〜C10のアルコールである、請求項148〜150のいずれかに記載の方法。
- 媒体がイソプロピルアルコールである、請求項148〜150のいずれかに記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約10重量%の媒体、又は少なくとも約30重量%、少なくとも約50重量%、少なくとも約70重量%、約10重量%〜約80重量%、約30重量%〜約70重量%、約40重量%〜約60重量%、約45重量%〜約55重量%又は約47.9重量%〜約50.6重量%の媒体を含んで成る、請求項148〜152のいずれかに記載の方法。
- 組成物が、ポリビニル・ブチラールを含んで成る、請求項148〜153のいずれかに記載の方法
- 組成物が、少なくとも約0.5重量%のバインダー、少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%、約2重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約6.8重量%のバインダーを含んで成る、請求項148〜154のいずれかに記載の方法。
- 組成物が、分散剤を含んで成る、請求項148〜155のいずれかに記載の方法。
- 分散剤が、メチルオキシラン・ポリマーである、請求項156に記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約0.05重量%の分散剤、又は少なくとも約0.1重量%、少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、約0.05重量%〜約10重量%、約0.05重量%〜約5重量%、約0.5重量%〜約2.5重量%又は約1.6重量%〜約2.1重量%の分散剤を含んで成る、請求項148〜157のいずれかに記載の方法。
- コーティング組成物が可塑剤を含んで成る、請求項148〜158のいずれかに記載の方法。
- 可塑剤が、ポリエチレングリコールである、請求項159に記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約0.5重量%の可塑剤、又は少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約8重量%、少なくとも約12重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約5.8重量%の可塑剤を含んで成る、請求項148〜160のいずれかに記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約0.1重量%のイットリア、又は少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約7.5重量%、少なくとも約12重量%、約0.1重量%〜約40重量%のイットリア又は約0.1重量%〜約20重量%のイットリアを含んで成る、請求項148〜161のいずれかに記載の方法。
- 組成物中の焼結剤と窒化ケイ素との質量比が、少なくとも約1:20、又は少なくとも約1:10、少なくとも約2:5又は少なくとも約4:5である、請求項148〜162のいずれかに記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約0.1重量%のシリカ、又は少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約3重量%、約0.1重量%〜約10重量%、約0.1重量%〜約5重量%又は約1重量%〜約5重量%のシリカを含んで成る、請求項148〜163のいずれかに記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約0.1重量%のアルミナ、又は少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約2重量%、約0.1重量%〜約10重量%、約0.1重量%〜約4重量%又は約1重量%〜約5重量%のアルミナを含んで成る、請求項148〜164のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディが、シリカ、窒化ケイ素およびグラファイトから選択される材料を含んで成る、請求項148〜165のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカを含んで成る、請求項148〜165のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカから基本的に構成される、請求項148〜165のいずれかに記載の方法。
- コーティングを坩堝の底部に塗布する、請求項148〜168のいずれかに記載の方法。
- 媒体を組成物から気化させることを含んで成る、請求項148〜169のいずれかに記載の方法。
- 複数回組成物を塗布させることを含んで成る、請求項148〜170のいずれかに記載の方法。
- 組成物を坩堝側壁に塗布する、請求項148〜171のいずれかに記載の方法。
- 組成物を坩堝側壁に噴霧する、請求項148〜171のいずれかに記載の方法。
- 組成物の塗布後、少なくとも約150℃、又は、第1コーティング組成物と第2コーティング組成物との塗布後、少なくとも約200℃、少なくとも約300℃又は少なくとも約400℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項148〜173のいずれかに記載の方法。
- 坩堝を少なくとも約1時間加熱する、請求項174に記載の方法。
- 組成物の塗布後、少なくとも約1000℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項148〜175のいずれかに記載の方法。
- 組成物の塗布後、少なくとも約1100℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項148〜175のいずれかに記載の方法。
- 坩堝を少なくとも約1時間加熱する、請求項176又は177に記載の方法。
- 坩堝を、アルゴン、窒素およびヘリウムから成る群から選択される雰囲気で加熱する、請求項174〜178のいずれかに記載の方法。
- 組成物を側壁内面全体にわたって塗布する、請求項148〜179のいずれかに記載の方法。
- 坩堝のインゴット取り出し特性を向上させる方法であって、
前記坩堝が、底部と該底部から上方に延在する側壁を有するボディを有して成り、
底部と側壁とが、半導体材料を保持するためのキャビティーを規定し、
側壁が内面と外面とを有し、
前記方法が、組成物を側壁の内面の一部に塗布することを含んで成り、
組成物が、媒体、窒化ケイ素、分散剤、およびコーティングの坩堝への付着力を高めるためのバインダーを含んで成る、方法。 - 窒化ケイ素が、媒体中に分散される微粒子である、請求項181に記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約5重量%の窒化ケイ素、又は少なくとも約15重量%、少なくとも約30重量%、約5重量%〜約50重量%、約15重量%〜約50重量%、約10重量%〜約40重量%、約30重量%〜約40重量%又は約37重量%〜約37.7重量%の窒化ケイ素を含んで成る、請求項181又は182に記載の方法。
- 媒体がC1〜C10のアルコールである、請求項181〜183のいずれかに記載の方法。
- 媒体が、イソプロピルアルコールである、請求項181〜183のいずれかに記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約10重量%の媒体、又は少なくとも約30重量%、少なくとも約50重量%、少なくとも約70重量%、約10重量%〜約80重量%、約30重量%〜約70重量%、約40重量%〜約60重量%、約45重量%〜約55重量%又は約47.9重量%〜約50.6重量%の媒体を含んで成る、請求項181〜185のいずれかに記載の方法。
- バインダーがポリビニル・ブチラールである、請求項181〜186のいずれかに記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約0.5重量%のバインダー、又は少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%、約2重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約6.8重量%のバインダーを含んで成る、請求項181〜187のいずれかに記載の方法。
- 分散剤が、メチルオキシラン・ポリマーである、請求項181〜188のいずれかに記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約0.05重量%の分散剤、又は少なくとも約0.1重量%、少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、約0.05重量%〜約10重量%、約0.05重量%〜約5重量%、約0.5重量%〜約2.5重量%又は約1.6重量%〜約2.1重量%の分散剤を含んで成る、請求項181〜189のいずれかに記載の方法。
- 可塑剤を含んで成る、請求項181〜190のいずれかに記載の方法。
- 可塑剤が、ポリエチレングリコールである、請求項191に記載の方法。
- 組成物が、少なくとも約0.5重量%の可塑剤、又は少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約8重量%、少なくとも約12重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約5.8重量%の可塑剤を含んで成る、請求項181〜192のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディが、シリカ、窒化ケイ素およびグラファイトから選択される材料を含んで成る、請求項181〜193のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカを含んで成る、請求項181〜193のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカから基本的に構成される、請求項181〜193のいずれかに記載の方法。
- コーティングを坩堝の底部に塗布する、請求項181〜196のいずれかに記載の方法。
- 組成物から媒体を気化させることを含んで成る、請求項181〜197のいずれかに記載の方法。
- 複数回組成物を塗布させることを含んで成る、請求項181〜198のいずれかに記載の方法。
- 組成物を坩堝側壁に塗布する、請求項181〜199のいずれかに記載の方法。
- 組成物を坩堝側壁に噴霧する、請求項181〜199のいずれかに記載の方法。
- 組成物の塗布後、少なくとも約150℃、又は、第1コーティング組成物と第2コーティング組成物との塗布後、少なくとも約200℃、少なくとも約300℃又は少なくとも約400℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項181〜201のいずれかに記載の方法。
- 坩堝を少なくとも約1時間加熱する、請求項202に記載の方法。
- 組成物の塗布後、少なくとも約1000℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項181〜203のいずれかに記載の方法。
- 組成物の塗布後、少なくとも約1100℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項181〜203のいずれかに記載の方法。
- 坩堝を少なくとも約1時間加熱する、請求項204又は205に記載の方法。
- 坩堝を、アルゴン、窒素およびヘリウムから成る群から選択される雰囲気で加熱する、請求項202〜206のいずれかに記載の方法。
- 組成物を側壁内面全体にわたって塗布する、請求項181〜207のいずれかに記載の方法。
- 坩堝の内面を被覆して、坩堝のインゴット取り出し特性を改善する組成物であって、
焼結剤として、媒体、窒化ケイ素、バインダーおよび焼結剤を含んで成る、組成物。 - 窒化ケイ素と焼結剤とが、媒体中に分散される微粒子である、請求項209に記載の組成物。
- コーティング組成物が、少なくとも約5重量%の窒化ケイ素、又は少なくとも約15重量%、少なくとも約30重量%、約5重量%〜約50重量%、約15重量%〜約50重量%、約10重量%〜約40重量%、約30重量%〜約40重量%又は約37重量%〜約37.7重量%の窒化ケイ素を含んで成る、請求項209又は210に記載の組成物。
- 媒体がC1〜C10のアルコールである、請求項209〜211のいずれかに記載の組成物。
- 媒体がイソプロピルアルコールである、請求項209〜211のいずれかに記載の組成物。
- コーティング組成物が、少なくとも約10重量%の媒体、又は少なくとも約30重量%、少なくとも約50重量%、少なくとも約70重量%、約10重量%〜約80重量%、約30重量%〜約70重量%、約40重量%〜約60重量%、約45重量%〜約55重量%又は約47.9重量%〜約50.6重量%の媒体を含んで成る、請求項209〜213のいずれかに記載の組成物。
- バインダーがポリビニル・ブチラールである、請求項209〜214のいずれかに記載の組成物。
- コーティング組成物が、少なくとも約0.5重量%のバインダー、少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%、約2重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約6.8重量%のバインダーを含んで成る、請求項209〜215のいずれかに記載の組成物。
- メチルオキシラン・ポリマー分散剤を含んで成る、請求項209〜216のいずれかに記載の組成物。
- コーティング組成物が、少なくとも約0.05重量%の分散剤、又は少なくとも約0.1重量%、少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、約0.05重量%〜約10重量%、約0.05重量%〜約5重量%、約0.5重量%〜約2.5重量%又は約1.6重量%〜約2.1重量%の分散剤を含んで成る、請求項209〜217のいずれかに記載の組成物。
- ポリエチレングリコール可塑剤、請求項209〜218のいずれかに記載の組成物。
- コーティング組成物が、少なくとも約0.5重量%の可塑剤、又は少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約8重量%、少なくとも約12重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約5.8重量%の可塑剤を含んで成る、請求項209〜219のいずれかに記載の組成物。
- コーティング組成物が、焼結剤として少なくとも約0.1重量%のイットリア、又は焼結剤として少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約7.5重量%、少なくとも約12重量%、約0.1重量%〜約40重量%又は約0.1重量%〜約20重量%のイットリアを含んで成る、請求項209〜220のいずれかに記載の組成物。
- コーティング組成物中の焼結剤と窒化ケイ素との質量比が、少なくとも約1:20、又は少なくとも約1:10、少なくとも約2:5又は少なくとも約4:5である、請求項209〜221のいずれかに記載の組成物。
- コーティング組成物が、少なくとも約0.1重量%の焼結剤としてのシリカ、少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約3重量%、約0.1重量%〜約10重量%、約0.1重量%〜約5重量%又は約1重量%〜約5重量%の焼結剤としてのシリカを含んで成る、請求項209〜222のいずれかに記載の組成物。
- コーティング組成物が、焼結剤として少なくとも約0.1重量%のアルミナ、又は焼結剤として少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約2重量%、約0.1重量%〜約10重量%、約0.1重量%〜約4重量%又は約1重量%〜約5重量%のアルミナを含んで成る、請求項209〜223のいずれかに記載の方法。
- 坩堝の内面を被覆して、坩堝のインゴット取り出し特性を改善する組成物であって、
媒体、窒化ケイ素、分散剤およびコーティングの坩堝への付着力を高めるためのバインダーを含んで成る、組成物。 - 窒化ケイ素が、媒体中に分散される微粒子である、請求項225に記載の組成物。
- 組成物が、少なくとも約5重量%の窒化ケイ素、又は少なくとも約15重量%、少なくとも約30重量%、約5重量%〜約50重量%、約15重量%〜約50重量%、約10重量%〜約40重量%、約30重量%〜約40重量%又は約37重量%〜約37.228を含んで成る、請求項225又は226に記載の組成物。
- 媒体がC1〜C10のアルコールである、請求項225〜227のいずれかに記載の組成物。
- 媒体がイソプロピルアルコールである、請求項225〜227のいずれかに記載の組成物。
- 組成物が、少なくとも約10重量%の媒体、又は少なくとも約30重量%、少なくとも約50重量%、少なくとも約70重量%、約10重量%〜約80重量%、約30重量%〜約70重量%、約40重量%〜約60重量%、約45重量%〜約55重量%又は約47.9重量%〜約50.6重量%の媒体を含んで成る、請求項225〜229のいずれかに記載の組成物。
- バインダーがポリビニル・ブチラールである、請求項225〜230のいずれかに記載の組成物。
- 組成物が、少なくとも約0.5重量%のバインダーを含んで成る、請求項225〜231のいずれかに記載の組成物。
- 組成物が、少なくとも約2重量%のバインダー、又は少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%、約2重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約6.8重量%のバインダーを含んで成る、請求項225〜231のいずれかに記載の組成物。
- 分散剤が、メチルオキシラン・ポリマーである、請求項225〜233のいずれかに記載の組成物。
- 組成物が、少なくとも約0.05重量%の分散剤を含んで成る、請求項225〜234のいずれかに記載の組成物。
- 組成物が、少なくとも約0.1重量%の分散剤、又は少なくとも約0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、約0.05重量%〜約10重量%、約0.05重量%〜約5重量%、約0.5重量%〜約2.5重量%又は約1.6重量%〜約2.1重量%の分散剤を含んで成る、請求項225〜234のいずれかに記載の組成物。
- 可塑剤を含んで成る、請求項225〜236のいずれかに記載の組成物。
- 可塑剤がポリエチレングリコールである、請求項237のいずれかに記載の組成物。
- コーティング組成物が、少なくとも約0.5重量%の可塑剤、又は少なくとも約2重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約8重量%、少なくとも約12重量%、約0.5重量%〜約20重量%、約0.5重量%〜約10重量%、約0.5重量%〜約8重量%又は約5.4重量%〜約5.8重量%の可塑剤を含んで成る、請求項225〜238のいずれかに記載の組成物。
- 多結晶シリコン・インゴットの作製方法であって、
ポリ結晶シリコンを被覆坩堝に充填して、シリコン充填物を形成すること、
前記シリコン充填物を、該充填物の溶融温度付近よりも高い温度まで加熱して、シリコン溶融物を形成すること、および
前記シリコン溶融物を一方向に凝固させて、多結晶シリコン・インゴットを形成することを含んで成り、
前記坩堝が、底部と該底部から延在する側壁を有するボディを有し、
前記底部と前記側壁とが、前記充填物を保持するためのキャビティーを規定し、
前記側壁が、内面と外面とを有し、
前記坩堝が、前記側壁の前記内面の第1領域上に第1コーティングを、又、前記側壁の前記内面の第2領域上に第2コーティングを有し、
前記第2コーティングが、前記第1コーティングにはない添加剤を含んで成る、方法。 - 第1コーティングは坩堝の底部から高さH1まで延在し、第2コーティングはH1付近から高さH2まで延在する、請求項240に記載の方法。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約50%である、請求項241に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約60%、側壁の高さの少なくとも約75%又は少なくとも約90%である、請求項241又は242に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項241又は242に記載の方法。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項241又は242に記載の方法。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約70%である、請求項241に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約75%又は側壁の高さの少なくとも約90%である、請求項246に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項246に記載の方法。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項246に記載の方法。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約85%である、請求項241に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁の高さの少なくとも約90%である、請求項250に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項251に記載の方法。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項251に記載の方法。
- 第1コーティングが窒化ケイ素を含んで成る、請求項240〜253のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティングは、窒化ケイ素と炭素とから基本的に構成される、請求項254に記載の方法。
- 第1コーティングが、約1重量%以下の炭素を含んで成る、請求項254に記載の方法。
- 第2コーティングが、窒化ケイ素と焼結剤とを含んで成る、請求項240〜256のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティングが、窒化ケイ素を少なくとも約40重量%、又は窒化ケイ素を少なくとも約60重量%又は少なくとも約80重量%含んで成る、請求項257に記載の方法。
- 第2コーティングが、焼結剤を含んで成る、請求項257又は258に記載の方法。
- 第2コーティングが、焼結剤としてイットリアを少なくとも約1重量%、又は、焼結剤としてイットリアを少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%又は約0.5重量%〜約25重量%含んで成る、請求項257〜259のいずれかに記載の坩堝。
- 第2コーティングが、シリカを少なくとも約0.5重量%、又は、シリカを少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%又は約0.5重量%〜約25重量%含んで成る、請求項257〜260のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティングが、アルミナを少なくとも約0.5重量%、又は、アルミナを少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%又は約0.5重量%〜約25重量%含んで成る、請求項257〜261のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティングは、窒化ケイ素、焼結剤および炭素から基本的に構成される、請求項257〜260のいずれかに記載の方法。
- 焼結剤が、イットリア、シリカ、アルミナおよびこれらの組み合わせから選択される、請求項263に記載の方法。
- 焼結剤がイットリアである、請求項263に記載の方法。
- 焼結剤がシリカである、請求項263に記載の方法。
- 第2コーティングが、約1重量%以下の炭素を含んで成る、請求項257〜266のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティング組成物中の焼結剤と窒化ケイ素との質量比が、少なくとも約1:20、又は少なくとも約1:10、少なくとも約2:5又は少なくとも約4:5である、請求項257に記載の方法。
- 坩堝ボディが、シリカ、窒化ケイ素およびグラファイトから選択される材料を含んで成る、請求項240〜268のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカを含んで成る、請求項240〜268のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカから基本的に構成される、請求項240〜268のいずれかに記載の方法。
- 坩堝底部の内面を第1コーティングで被覆する、請求項240〜271のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティングの厚さは、少なくとも約50μm、少なくとも約100μm、少なくとも約250μm、少なくとも約500μm、少なくとも約750μm又は約50μm〜約1000μmである、請求項240〜272のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティングの厚さは、少なくとも約50μmである、又は少なくとも約100μm、少なくとも約250μm、少なくとも約500μm、少なくとも約750μm又は約50μm〜約1000μmである、請求項240〜273のいずれかに記載の坩堝。
- シリコン充填物を少なくとも約1410℃まで加熱して、シリコン溶融物を形成する、請求項240〜274のいずれかに記載の方法。
- シリコン充填物を少なくとも約1450℃まで加熱して、シリコン溶融物を形成する、請求項240〜274のいずれかに記載の方法。
- 坩堝が直方体形状である、請求項240〜276のいずれかに記載の方法。
- インゴットは、約1mm〜約15mm、約5mm〜約25mm又は約5mm〜約15mmの平均的な呼び結晶粒子サイズを有する、請求項240〜277のいずれかに記載の方法。
- ポリ結晶シリコンを坩堝に充填する前に、第1コーティング組成物と第2コーティング組成物で坩堝を被覆し、第1コーティングと第2コーティングとを形成することを含んで成る、請求項240〜278のいずれかに記載の方法。
- シリコン充填物の溶融温度付近よりも高い温度まで、シリコン充填物を加熱する工程の間に、坩堝を焼結する、請求項240〜279のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティングと第2コーティングとが坩堝側壁の一部に沿って重なるように、第2コーティングがH1よりも下方に延在する、請求項241および254〜279のいずれかに記載の方法。
- H1が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項281に記載の方法。
- H1が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項281又は282に記載の方法。
- 第1コーティングが、坩堝側壁と重なるコーティングの部分内にある第2コーティングとの間に設けられる、請求項281〜283のいずれかに記載の方法。
- 第2コーティングが、坩堝側壁と重なるコーティングの部分内にある第1コーティングとの間に設けられる、請求項281〜283のいずれかに記載の方法。
- 請求項240〜285のいずれかに記載の方法により作製される、多結晶シリコン・インゴット。
- 多結晶シリコン・ウェーハを作製する方法であって、
請求項240〜285のいずれかに記載の多結晶シリコン・インゴットを作製すること、およびインゴットを切ってウェーハを生産することを含んで成る、方法。 - 請求項287に記載の方法により生産される多結晶シリコン・ウェーハ。
- 多結晶シリコン・インゴットの作製方法であって、
ポリ結晶シリコンを被覆坩堝に充填して、シリコン充填物を形成すること、
前記シリコン充填物を、該充填物の溶融温度付近よりも高い温度まで加熱して、シリコン溶融物を形成すること、および
前記シリコン溶融物を一方向に凝固させて、多結晶シリコン・インゴットを形成することを含んで成り、
前記坩堝が、底部と該底部から延在する側壁を有するボディを有し、
前記底部と前記側壁とが、前記充填物を保持するためのキャビティーを規定し、
前記側壁が、内面と外面とを有し、
前記坩堝が、前記側壁の前記内面の一部上にコーティングを有し、
前記コーティングが、窒化ケイ素およびイットリアとシリカとから選択される焼結剤を含んで成る、方法。 - コーティングが、窒化ケイ素を少なくとも約40重量%、又は窒化ケイ素を少なくとも約60重量%又は少なくとも約80重量%含んで成る、請求項289に記載の方法。
- コーティングが、イットリアを少なくとも約0.5重量%、又は、イットリアを少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%又は約0.5重量%〜約25重量%含んで成る、請求項289又は290に記載の方法。
- コーティングが、シリカを少なくとも約0.5重量%、又は、シリカを少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約15重量%、少なくとも約20重量%又は約0.5重量%〜約25重量%含んで成る、請求項289〜291のいずれかに記載の方法。
- コーティングが、アルミナを少なくとも約0.5重量%、アルミナを少なくとも約1重量%、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%又は約0.5重量%〜約25重量%含んで成る、請求項289〜292のいずれかに記載の方法。
- コーティングが、窒化ケイ素、焼結剤および炭素から基本的に構成される、請求項289〜292のいずれかに記載の方法。
- 焼結剤が、イットリア、シリカ、アルミナおよびこれらの組み合わせから選択される、請求項294に記載の坩堝。
- 焼結剤がイットリアである、請求項294に記載の坩堝。
- 焼結剤がシリカである、請求項294に記載の坩堝。
- コーティングが、約1重量%以下の炭素を含んで成る、請求項289〜297のいずれかに記載の方法。
- コーティング中の焼結剤と窒化ケイ素との質量比が、少なくとも約1:20、又は少なくとも約1:10、少なくとも約2:5又は少なくとも約4:5である、請求項289に記載の方法。
- 坩堝ボディが、シリカ、窒化ケイ素およびグラファイトから選択される材料を含んで成る、請求項289〜299のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカを含んで成る、請求項289〜299のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカから基本的に構成される、請求項289〜299のいずれかに記載の方法。
- 坩堝底部の内面をコーティングで被覆する、請求項289〜302のいずれかに記載の方法。
- コーティングの厚さが、少なくとも約50μm、又は少なくとも約100μm、少なくとも約250μm、少なくとも約500μm、少なくとも約750μm又は約50μm〜約1000μmである、請求項289〜303のいずれかに記載の方法。
- 坩堝が直方体形状である、請求項289〜304のいずれかに記載の方法。
- コーティングは、側壁の内面の全体にわたって延在する、請求項289〜305のいずれかに記載の方法。
- コーティングは、高さH1から高さH2まで延在する、請求項289〜305のいずれかに記載の方法。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁高さの少なくとも約50%である、請求項307に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁高さの少なくとも約60%、又は側壁高さの少なくとも約75%又は少なくとも約90%である、請求項307又は308に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項307又は308に記載の方法。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項307又は308に記載の方法。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁高さの少なくとも約70%である、請求項307に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁高さの少なくとも約75%又は側壁高さの少なくとも約90%である、請求項312に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項312に記載の方法。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項312に記載の方法。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁高さの少なくとも約85%である、請求項307に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁高さの少なくとも約90%である、請求項316に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項316に記載の方法。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項316に記載の方法。
- H1が坩堝の付近である、請求項307に記載の方法。
- 坩堝の底部とH2との間の距離が、側壁高さの少なくとも約25%、側壁高さの少なくとも約50%又は少なくとも約75%である、請求項320に記載の方法。
- H2が凝固線S1付近よりも上方へ延在する、請求項320に記載の方法。
- H2が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項320に記載の方法。
- 坩堝を準備して、坩堝をコーティング組成物で被覆することにより、コーティングが形成される、請求項289〜323のいずれかに記載の方法。
- シリコン充填物を少なくとも約1410℃まで加熱して、シリコン溶融物を形成する、請求項289〜324のいずれかに記載の方法。
- シリコン充填物を少なくとも約1450℃まで加熱して、シリコン溶融物を形成する、請求項289〜325のいずれかに記載の方法。
- 坩堝が直方体形状である、請求項289〜326のいずれかに記載の方法。
- インゴットは、約1mm〜約15mm、約5mm〜約25mm又は約5mm〜約15mmの平均的な呼び結晶粒子サイズを有する、請求項289〜327のいずれかに記載の方法。
- シリコン充填物の溶融温度付近よりも高い温度まで、シリコン充填物を加熱して、シリコン溶融物を形成する工程の間に、坩堝を焼結する、請求項289〜328のいずれかに記載の方法。
- 坩堝内に多結晶シリコン・インゴットの作製方法であって、
前記坩堝が、底部と該底部から延在する側壁を有するボディを有して成り、
前記底部と前記側壁とが、シリコン充填物を保持するためのキャビティーを規定し、
前記側壁が、内面と外面とを有し、
前記側壁内面の一部に組成物を塗布すること、
前記組成物から媒体を気化して、前記側壁内面上に窒化ケイ素コーティングを生成させること、
ポリ結晶シリコンを被覆坩堝に充填して、前記シリコン充填物を形成すること、
前記シリコン充填物を、該充填物の溶融温度付近よりも高い温度まで加熱して、シリコン溶融物を形成すること、および
前記シリコン溶融物を一方向に凝固させて、多結晶シリコン・インゴットを形成することを含んで成り、
前記組成物が、媒体、窒化ケイ素、分散剤、およびコーティングの坩堝への付着力を高めるためのバインダーを含んで成る、方法。 - 窒化ケイ素が、媒体中に分散される微粒子である、請求項330に記載の方法。
- コーティングが、窒化ケイ素を少なくとも約90重量%、窒化ケイ素を少なくとも約95重量%又は少なくとも約97.5重量%含んで成る、請求項330又は331に記載の方法。
- コーティングが、約1重量%以下の炭素を含んで成る、請求項330〜332のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディが、シリカ、窒化ケイ素およびグラファイトから選択される材料を含んで成る、請求項330〜333のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカを含んで成る、請求項330〜333のいずれかに記載の方法。
- 坩堝ボディがシリカから基本的に構成される、請求項330〜333のいずれかに記載の方法。
- 坩堝底部の内面をコーティングで被覆する、請求項330〜336のいずれかに記載の方法。
- 第1コーティングの厚さが、少なくとも約50μm、又は少なくとも約100μm、少なくとも約250μm、少なくとも約500μm、少なくとも約750μm又は約50μm〜約1000μmである、請求項330〜337のいずれかに記載の方法。
- 坩堝が直方体形状である、請求項330〜338のいずれかに記載の方法。
- コーティングは、側壁内面の全体にわたって延在する、請求項330〜339のいずれかに記載の方法。
- コーティングは、坩堝の底部から高さH1まで延在する、請求項330〜340のいずれかに記載の方法。
- 坩堝の底部とH1との間の距離が、側壁高さの少なくとも約50%、側壁高さの少なくとも約70%又は少なくとも約85%である、請求項341に記載の方法。
- H1が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項341に記載の方法。
- H1が凝固線S1よりも上方へ延在する、請求項341に記載の方法。
- H1が坩堝の頂部付近まで延在する、請求項341に記載の方法。
- シリコン充填物を少なくとも約1410℃まで加熱して、シリコン溶融物を形成する、請求項330〜345のいずれかに記載の方法。
- シリコン充填物を少なくとも約1450℃まで加熱して、シリコン溶融物を形成する、請求項330〜345のいずれかに記載の方法。
- 坩堝が直方体形状である、請求項330〜347のいずれかに記載の方法。
- インゴットは、約1mm〜約15mm、約5mm〜約25mm又は約5mm〜約15mmの平均的な呼び結晶粒子サイズを有する、請求項330〜348のいずれかに記載の方法。
- 組成物の塗布後、少なくとも約150℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項330〜349のいずれかに記載の方法。
- 組成物の塗布後、少なくとも約1000℃の温度まで坩堝を加熱することを含んで成る、請求項330〜350のいずれかに記載の方法。
- 坩堝を少なくとも約1時間加熱する、請求項350又は351に記載の方法。
- 坩堝を、アルゴン、窒素およびヘリウムから成る群から選択される雰囲気で加熱する、
請求項350〜352のいずれかに記載の方法。 - シリコン充填物の溶融温度付近よりも高い温度まで、シリコン充填物を加熱して、シリコン溶融物を形成する工程の間に、坩堝を焼結する、請求項330〜352のいずれかに記載の方法。
- 底部、頂部および該底部と頂部との間に規定される高さH3を有する、多結晶シリコン・インゴットであって、
H3の約20%の高さでの前記インゴットの酸素濃度は、約4.5ppma以下である、インゴット。 - 酸素濃度が、概して坩堝の底部から坩堝の頂部に向かって低減している、請求項355に記載の多結晶シリコン・インゴット。
- H3の約20%の高さでのインゴットの酸素濃度は、約4.0ppmaである、又は約3.0ppma又は約2.0ppmaである、請求項355又は356に記載の多結晶シリコン・インゴット。
- H3の約20%の高さからH3の約80%の高さまでのインゴットの酸素濃度は、約3.0ppma以下又は約2.0ppma以下である、請求項355又は356に記載の多結晶シリコン・インゴット。
- インゴットの底部と頂部との間のインゴットの酸素濃度が、約2.5ppma以下又は約2.0ppma以下である、請求項355又は356に記載の多結晶シリコン・インゴット。
- インゴットが、一方向凝固工程により作製された、請求項355〜359のいずれかに記載の多結晶シリコン・インゴット。
- インゴットが、該インゴットを元々成長させたシリコンの略全てを含んで成る、請求項355〜360のいずれかに記載の多結晶シリコン・インゴット。
- インゴットが直方体形状である、請求項355〜361のいずれかに記載の多結晶シリコン・インゴット。
- インゴットが多結晶シリコンを含んで成る、請求項355〜362のいずれかに記載の多結晶シリコン・インゴット。
- インゴットは、約1mm〜約15mm、約5mm〜約25mm又は約5mm〜約15mmの平均的な呼び結晶粒子サイズを有する、請求項355〜363のいずれかに記載の多結晶シリコン・インゴット。
- 約2.5ppma以下、約2.25ppma以下、約2ppma以下、約1.75ppma以下、約1.5ppma以下、約1.25ppma以下、約0.1〜約3ppma、約0.5〜約3ppma、約0.75〜約3ppma、約1〜約3ppma、約0.75〜約2.5ppma、約0.75〜約2.25ppma、約0.75〜約2ppma又は約0.75〜約1.75ppmaの酸素濃度を有する多結晶シリコン・ウェーハ。
- ウェーハが多結晶シリコンを含んで成る、請求項365に記載の多結晶シリコン・ウェーハ。
- ウェーハが、約1mm〜約15mm、約5mm〜約25mm又は約5mm〜約15mmの平均的な呼び結晶粒子サイズを有する、請求項365又は366に記載の多結晶シリコン・ウェーハ。
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