JP2013536150A - シリコンインゴットを凝固させるためのるつぼ - Google Patents
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Abstract
【選択図】 なし
Description
本発明は、添付の図面を考察することでより深く理解することができる。
使用するるつぼはCARBONE LORRAINE社の黒鉛2020PT(登録商標)製のるつぼであり、外径50mm、内径30mm及び高さ50mmを有し、使用前に事前にアセトンで清浄にし、シリコンの溶融中はシリカ製カバーで蓋をする。
使用したるつぼは、実施例1に記載したるつぼと同じである。
使用するるつぼはMondiaQuartz社のガラス質シリカ製のるつぼであり、外径50mm、内径30mm及び高さ50mmを有する。使用前に事前にアセトンで清浄にする。
使用するるつぼはCARBONE LORRAINE社の黒鉛2020PT(登録商標)製のるつぼであり、外径50mm、内径30mm及び高さ50mmを有し、使用前に事前にアセトンで清浄にし、低真空下、50℃で30分間にわたって脱ガスする。
使用するるつぼはMondiaQuartz社のガラス質シリカ製のるつぼであり、外径50mm、内径45mm及び高さ50mmを有する。使用前に事前にアセトンで清浄にする。
使用するるつぼはSGL−Carbon社の黒鉛R6510(登録商標)製のるつぼであり、外径50mm、内径40mm及び高さ50mmを有する。
使用するるつぼはMondiaQuartz社のガラス質シリカ製のるつぼであり、外径50mm、内径45mm及び高さ50mmを有する。使用前に事前にアセトンで清浄にする。
本発明の処理を施したるつぼと標準的なるつぼとの比較
使用するるつぼはMondiaQuartz社のガラス質シリカ製のるつぼであり、外径145mm、内径140mm及び高さ150mmを有する。使用前に事前にアセトン及びエタノールで清浄にする。
Claims (22)
- 溶融シリコンからのシリコンインゴットの凝固に使用するるつぼであって、
その内面が少なくとも部分的に、ポリシラザンの熱分解によって得られる材料から形成される少なくとも1つのレイヤーで被覆され、前記レイヤーが1Paより大きく500MPa以下であるせん断強度を有し、また接触していないタイルの隣接する層の積層体の形態であることを特徴とするるつぼ。 - 前記積層体を構成している各タイル層の厚さが0.2〜50μm、特には1〜50μm、例えば0.5〜20μm、例えば1〜5μmであることを特徴とする、請求項1に記載のるつぼ。
- 前記積層体の厚さが10〜500μm、特には20〜500μm、例えば30〜400μm、好ましくは50〜200μmであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のるつぼ。
- 前記積層体が2〜100層のタイルを備え、前記層が重ねられ且つ隣接していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のるつぼ。
- 前記レイヤーが300MPa以下、例えば200MPa以下、例えば100MPa以下、例えば5MPa以下のせん断強度を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のるつぼ。
- 前記レイヤーを形成する前記材料が、炭化ケイ素SiC、窒化ケイ素Si3N4及び/又はシリコンオキシカルボニトリドをベースとすることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のるつぼ。
- 前記タイルが、炭化ケイ素SiC、窒化ケイ素Si3N4、SiCとSi3N4との混合物又は更にはシリコンオキシカルボニトリドSiCNOから形成されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のるつぼ。
- 前記レイヤーを構成している層の全てを形成している前記タイルが1種類の同じ材料から形成されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のるつぼ。
- 前記レイヤーを構成している層の全てを形成している前記タイルが2種類の異なる材料から形成されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のるつぼ。
- 前記タイルの横方向の間隔が0.1μm〜20μm、特には5μm未満、好ましくは1μm未満であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載のるつぼ。
- その内面上に少なくとも部分的に、その内面とポリシラザンの熱分解で得られる材料から形成される前記レイヤーとの間に置かれる中間隔離層も備えることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載のるつぼ。
- 前記中間隔離層が、前記隔離層を交互に構成している少なくとも2種類の異なる材料から形成されることを特徴とする、請求項11に記載のるつぼ。
- 前記材料の一方の第1のタイプは大部分が又は全てがシリカSiO2から形成され、もう一方の材料の大部分が又は全てが炭化ケイ素SiCから形成されることを特徴とする、請求項12に記載のるつぼ。
- 緻密質セラミック基体、例えば炭化ケイ素SiC、窒化ケイ素Si3N4若しくはシリカSiO2又は多孔質基体、例えば黒鉛から構成されることを特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載のるつぼ。
- 請求項1〜14のいずれかに記載のるつぼを作製する方法であって、
(i)前記るつぼの内面を少なくとも1種のポリシラザンを含む溶液と接触させ、(ii)前記ポリシラザンを縮合架橋し、(iii)制御雰囲気及び制御温度下で熱分解し、任意で、(iv)酸化アニーリングすることによって(a)第1のタイル層を形成し、続いてステップ(i)〜(iii)及び任意の(iv)を繰り返すことによって(b)ステップ(a)で形成された層に隣接させて少なくとも1つの新しいタイル層を形成することを通じて前記レイヤーを形成することを少なくとも含み、
ステップ(iii)の熱分解を少なくとも1000℃である温度で実現された温度ホールドで少なくとも1時間にわたって行うことを特徴とする方法。 - ステップ(a)又は(b)の一方を反応性雰囲気下で行い、前記反応性雰囲気が前記ポリシラザン由来の材料に対して反応性であり、例えば窒素下又は空気中で行われ、もう一方のステップは不活性雰囲気、例えばアルゴン下で行われることを特徴とする、請求項15に記載の方法。
- 前記るつぼの内面上に中間隔離層を形成する事前ステップを含むことを特徴とする、請求項15及び16のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1種のポリシラザンを含む前記溶液が溶媒、例えば非プロトン性の無水溶媒及び重合開始剤、例えば有機過酸化物タイプも含むことを特徴とする、請求項15〜17のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1種のポリシラザンを含む前記溶液が、炭化ケイ素粉末及び/又は窒化ケイ素粉末及び/又はシリコン粉末も含むことを特徴とする、請求項15〜18のいずれかに記載の方法。
- 前記溶液が、5〜90体積%、特には10〜70体積%、例えば10〜50体積%、例えば20〜50体積%のポリシラザンを含むことを特徴とする、請求項15〜19のいずれかに記載の方法。
- 前記非プロトン性無水溶媒が、トルエン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド及びジブチルエーテルから選択されることを特徴とする、請求項18〜20のいずれかに記載の方法。
- シリコンの方向性凝固のため、請求項1〜14のいずれかで定義、記載されるようなるつぼの使用。
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