JP2525294B2 - 粒状シリコン供給装置 - Google Patents
粒状シリコン供給装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン原料粒子をる
つぼ中に供給しながら連続的に単結晶を育成するシリコ
ン単結晶の連続チョクラルスキー法に用いる粒状シリコ
ン供給装置に関するものである。
つぼ中に供給しながら連続的に単結晶を育成するシリコ
ン単結晶の連続チョクラルスキー法に用いる粒状シリコ
ン供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石英るつぼ内に、その外周と同心円状の
隔壁を設け、その外側に原料を供給しながら、内側の融
液から単結晶を引き上げる方法については、従来いくつ
かの方法が提案されている。
隔壁を設け、その外側に原料を供給しながら、内側の融
液から単結晶を引き上げる方法については、従来いくつ
かの方法が提案されている。
【０００３】その中、粒状シリコン供給装置としては、
特公昭６１−１７５３７号公報では振動フィーダの一種
が提案されている。その振動フィーダは振動板の上に原
料粒子を供給し、板の振動の触れ巾あるいは振動数を制
御することにより供給量を制御するものである。
特公昭６１−１７５３７号公報では振動フィーダの一種
が提案されている。その振動フィーダは振動板の上に原
料粒子を供給し、板の振動の触れ巾あるいは振動数を制
御することにより供給量を制御するものである。
【０００４】また、その他の供給装置としてロータリー
バルブ方式または、スクリュー方式があるが、その場
合、ケーシングと可動部分へのシリコンの噛み込み、摩
耗によりシリコン純度が低下してしまう。またこれらの
供給装置は、供給速度の変動も大きく、このことがシリ
コン融液中の温度変動を引き起こすため、シリコン単結
晶の安定引き上げには適さない。
バルブ方式または、スクリュー方式があるが、その場
合、ケーシングと可動部分へのシリコンの噛み込み、摩
耗によりシリコン純度が低下してしまう。またこれらの
供給装置は、供給速度の変動も大きく、このことがシリ
コン融液中の温度変動を引き起こすため、シリコン単結
晶の安定引き上げには適さない。
【０００５】特開平２−２５５５９０号公報ではロータ
リーフィーダの一種が提案されている。これは、水平な
回転軸を有し、かつ外周に向けて開口され、外周に沿っ
て配置された複数の升を有するローターと、その上方に
貯蔵されたシリコン粒子を下方に開口した排出口よりロ
ーターに供給する貯蔵ホッパーとからなり、ローターの
回転速度によって供給を制御するものである。
リーフィーダの一種が提案されている。これは、水平な
回転軸を有し、かつ外周に向けて開口され、外周に沿っ
て配置された複数の升を有するローターと、その上方に
貯蔵されたシリコン粒子を下方に開口した排出口よりロ
ーターに供給する貯蔵ホッパーとからなり、ローターの
回転速度によって供給を制御するものである。
【０００６】この方法では、供給速度の変動が少なく、
かなり安定した原料供給が可能となるが、ローター上に
積み上がったシリコン粒子がローターの回転によって崩
れ落ちるので、数秒周期の小さな変動が生じてしまう。
供給速度の変動はるつぼ内の熱環境の変動につながるば
かりでなく、この周期がるつぼの回転数に合ってしまう
と、部分的に溶け残りや凝固が発生し、シリコン単結晶
安定育成に好ましくない結果となる。本発明者等の実験
によると、ローターの回転速度が大きくなるにつれ供給
速度の変動の周期は短くなる。
かなり安定した原料供給が可能となるが、ローター上に
積み上がったシリコン粒子がローターの回転によって崩
れ落ちるので、数秒周期の小さな変動が生じてしまう。
供給速度の変動はるつぼ内の熱環境の変動につながるば
かりでなく、この周期がるつぼの回転数に合ってしまう
と、部分的に溶け残りや凝固が発生し、シリコン単結晶
安定育成に好ましくない結果となる。本発明者等の実験
によると、ローターの回転速度が大きくなるにつれ供給
速度の変動の周期は短くなる。
【０００７】また貯蔵ホッパーの下端とローターとの距
離が長くなるほどその周期は短くなり、粒子が安息角で
止められる限界まで離すと周期はほとんど無くなる。
離が長くなるほどその周期は短くなり、粒子が安息角で
止められる限界まで離すと周期はほとんど無くなる。
【０００８】しかしシリコン粒子の大きさは様々であ
り、安息角は粒子の大きさに依存するので、供給速度の
変動が生じないように貯蔵ホッパーとローターとの距離
を決定すると原料供給の停止性が悪くなる恐れがある。
り、安息角は粒子の大きさに依存するので、供給速度の
変動が生じないように貯蔵ホッパーとローターとの距離
を決定すると原料供給の停止性が悪くなる恐れがある。
【０００９】また特開平１−１１９５９４号公報には、
供給速度の変動を緩和する手段として、供給管に邪魔板
等の障害を設けることが開示されている。
供給速度の変動を緩和する手段として、供給管に邪魔板
等の障害を設けることが開示されている。
【００１０】この例は、落下してくるシリコン粒子の減
速を主な目的としているが、この方法を用いることによ
って供給速度の変動がある程度緩和されることは明かで
ある。しかし、充分な問題の解決にはなっていない。
速を主な目的としているが、この方法を用いることによ
って供給速度の変動がある程度緩和されることは明かで
ある。しかし、充分な問題の解決にはなっていない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のべた
従来の技術の問題点を解決することにあり、粒状シリコ
ン供給装置において、粒状シリコンの供給速度の変動に
よるシリコン融液の温度変動を抑制する原料供給装置を
提供することを目的とする。
従来の技術の問題点を解決することにあり、粒状シリコ
ン供給装置において、粒状シリコンの供給速度の変動に
よるシリコン融液の温度変動を抑制する原料供給装置を
提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による粒状シリコ
ン供給装置は、シリコン原料粒子をるつぼ中に供給しな
がら単結晶を育成するシリコン単結晶の連続チョクラル
スキー法に用いる粒状シリコン供給装置において、減圧
及び不活性ガス雰囲気に置換可能なように、気密に封ぜ
られた箱体内に、下方に開口した排出口を有する粒状シ
リコンを貯蔵する貯蔵ホッパ−と、該貯蔵ホッパ−の排
出口と連通され、上部が開口され、ローターの回転軸に
対して平行な壁面を１つと垂直な壁面を２つと底面を有
してなる粒状原料案内箱と、該粒状原料案内箱内に、回
転軸が水平な回転体の外周部に開口方向が回転軸と垂直
かつ放射状の多数の升及び／又は回転軸に対して放射状
に配置されたブレードを有する回転体とを、納めてな
り、該貯蔵ホッパ−に貯蔵されたシリコン粒子を下方に
開口した排出口より該粒状原料案内箱の回転体に設けた
放射状の多数の升及び／又はブレードにより、るつぼ中
へ供給することを特徴とするものである。
ン供給装置は、シリコン原料粒子をるつぼ中に供給しな
がら単結晶を育成するシリコン単結晶の連続チョクラル
スキー法に用いる粒状シリコン供給装置において、減圧
及び不活性ガス雰囲気に置換可能なように、気密に封ぜ
られた箱体内に、下方に開口した排出口を有する粒状シ
リコンを貯蔵する貯蔵ホッパ−と、該貯蔵ホッパ−の排
出口と連通され、上部が開口され、ローターの回転軸に
対して平行な壁面を１つと垂直な壁面を２つと底面を有
してなる粒状原料案内箱と、該粒状原料案内箱内に、回
転軸が水平な回転体の外周部に開口方向が回転軸と垂直
かつ放射状の多数の升及び／又は回転軸に対して放射状
に配置されたブレードを有する回転体とを、納めてな
り、該貯蔵ホッパ−に貯蔵されたシリコン粒子を下方に
開口した排出口より該粒状原料案内箱の回転体に設けた
放射状の多数の升及び／又はブレードにより、るつぼ中
へ供給することを特徴とするものである。
【００１３】また、該貯蔵ホッパ−より取り出された粒
状シリコンが、供給速度を調節する機構を経てからるつ
ぼ中へ供給されるまでの間に、該シリコン粒子の流通経
路の異なる経路からなる均一化機構を設け、供給速度を
安定化することを特徴とするものである。
状シリコンが、供給速度を調節する機構を経てからるつ
ぼ中へ供給されるまでの間に、該シリコン粒子の流通経
路の異なる経路からなる均一化機構を設け、供給速度を
安定化することを特徴とするものである。
【００１４】更に、該貯蔵ホッパ−に貯蔵されたシリコ
ン粒子を下方に開口した排出口より粒状原料案内箱の回
転体に設けた放射状の多数の升及び／又はブレードによ
り、るつぼ中へ供給する間に、該シリコン粒子の流通経
路の異なる経路からなる均一化機構を設け、供給速度を
安定化することを特徴とするものである。
ン粒子を下方に開口した排出口より粒状原料案内箱の回
転体に設けた放射状の多数の升及び／又はブレードによ
り、るつぼ中へ供給する間に、該シリコン粒子の流通経
路の異なる経路からなる均一化機構を設け、供給速度を
安定化することを特徴とするものである。
【００１５】そして、流通経路の異なる経路からなる均
一化機構を、 シリコン原料粒子の経路を複数の長さの異なる経路に
分け、再び合流する。
一化機構を、 シリコン原料粒子の経路を複数の長さの異なる経路に
分け、再び合流する。
【００１６】シリコン原料粒子の経路を２つに分け、
片方の経路を螺旋状又はジグザグ状にし、長さ及び傾斜
を変更せしめて、再び合流する。
片方の経路を螺旋状又はジグザグ状にし、長さ及び傾斜
を変更せしめて、再び合流する。
【００１７】シリコン原料粒子の経路に傾斜した板を
間隔をおいて複数段重ねたことからなる、等のものであ
り、更にまた、前記粒状原料案内箱の底面の端に三角
形，半円状，台形の切り込み，端を斜めに切断した又は
張り出し部分を設けることにより供給速度を安定化する
ことを特徴とするものである。
間隔をおいて複数段重ねたことからなる、等のものであ
り、更にまた、前記粒状原料案内箱の底面の端に三角
形，半円状，台形の切り込み，端を斜めに切断した又は
張り出し部分を設けることにより供給速度を安定化する
ことを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】本発明は、上記のように構成したので、回転体
の停止時には、貯蔵ホッパーの下部排出口から流出した
シリコン原料粒子は、粒状原料案内箱中で一定の安息角
をもって堆積している。この時回転体ー升の先端、ある
いはブレードの先端が堆積した粒状シリコンに埋もれて
いることが必要である。
の停止時には、貯蔵ホッパーの下部排出口から流出した
シリコン原料粒子は、粒状原料案内箱中で一定の安息角
をもって堆積している。この時回転体ー升の先端、ある
いはブレードの先端が堆積した粒状シリコンに埋もれて
いることが必要である。
【００１９】回転体が回転すると、堆積していた粒状シ
リコンが回転体の升、またはブレードによってかき出さ
れ、粒状原料案内箱から排出される。
リコンが回転体の升、またはブレードによってかき出さ
れ、粒状原料案内箱から排出される。
【００２０】回転体から粒状原料案内箱の排出部へ送ら
れるシリコン粒子は常に安息角をもって積み上げられて
いるので、排出は連続した流れとなる。しかも、回転体
の回転を止めることによって、原料の供給停止を確実に
行うことができる。
れるシリコン粒子は常に安息角をもって積み上げられて
いるので、排出は連続した流れとなる。しかも、回転体
の回転を止めることによって、原料の供給停止を確実に
行うことができる。
【００２１】排出された粒状シリコンは、前述の〜
の均一化機構に示した如く、長さの違う複数の経路、ま
たは傾斜の違う複数の経路に分けられ、再び合流してる
つぼに至る。
の均一化機構に示した如く、長さの違う複数の経路、ま
たは傾斜の違う複数の経路に分けられ、再び合流してる
つぼに至る。
【００２２】長さ、または傾斜が各々の経路によって違
うため、通過に要する時間も各々の経路によっ違ってく
ることになる。従って、例えば長い経路、または緩傾斜
の経路を経たシリコン粒子が合流点に達するときには、
短い経路、または急傾斜の経路を経たシリコン粒子はす
でに合流点を通過していることになる。
うため、通過に要する時間も各々の経路によっ違ってく
ることになる。従って、例えば長い経路、または緩傾斜
の経路を経たシリコン粒子が合流点に達するときには、
短い経路、または急傾斜の経路を経たシリコン粒子はす
でに合流点を通過していることになる。
【００２３】この効果により、供給速度の変動を緩和し
均一化することができ、るつぼに安定した原料供給が可
能となる。
均一化することができ、るつぼに安定した原料供給が可
能となる。
【００２４】これらの効果が更にまた、粒状原料案内箱
の底面の端に三角形，半円状，台形の切り込み，端を斜
めに切断した又は張り出し部分を設けることにより増す
ものである。
の底面の端に三角形，半円状，台形の切り込み，端を斜
めに切断した又は張り出し部分を設けることにより増す
ものである。
【００２５】
【実施例】本発明による実施例を添付の図面を参照しな
がら詳細に説明する。
がら詳細に説明する。
【００２６】図１は本発明の一実施例に係る粒状シリコ
ン供給装置の断面の模式図であり、図２及び図３は別の
実施態様に係る粒状シリコン供給装置の断面の模式図で
ある。
ン供給装置の断面の模式図であり、図２及び図３は別の
実施態様に係る粒状シリコン供給装置の断面の模式図で
ある。
【００２７】図において、１１は減圧及び不活性ガス雰
囲気に置換可能なように、気密に封ぜられた箱体、１２
は原料シリコン粒子２５の貯蔵ホッパー、１３は回転体
（ローター）、１４は水平に保持された回転体１３の回
転軸、１５は案内箱受け台であり、１６は貯蔵ホッパー
１２の受け台で、１５と１６はいずれも箱体１１に取付
けられている。１７は上部が開口され、ローターの回転
軸１４に対して平行な壁面を１つと垂直な壁面を２つと
底面を有してなる粒状原料案内箱であり、１８は箱体１
１の開閉用蓋体（上部箱体）で１９はＯリング、２２は
単結晶引き上げ装置のチャンバー蓋、２３はるつぼのシ
リコン融液２７に原料シリコン粒子２５を供給するため
のロート状案内管、２６は後述する均一化機構、２８は
升、２９はブレ−ド、３０，３０ａ，３０ｂは分岐点、
３１，３１ａ，３１ｂは合流点である。
囲気に置換可能なように、気密に封ぜられた箱体、１２
は原料シリコン粒子２５の貯蔵ホッパー、１３は回転体
（ローター）、１４は水平に保持された回転体１３の回
転軸、１５は案内箱受け台であり、１６は貯蔵ホッパー
１２の受け台で、１５と１６はいずれも箱体１１に取付
けられている。１７は上部が開口され、ローターの回転
軸１４に対して平行な壁面を１つと垂直な壁面を２つと
底面を有してなる粒状原料案内箱であり、１８は箱体１
１の開閉用蓋体（上部箱体）で１９はＯリング、２２は
単結晶引き上げ装置のチャンバー蓋、２３はるつぼのシ
リコン融液２７に原料シリコン粒子２５を供給するため
のロート状案内管、２６は後述する均一化機構、２８は
升、２９はブレ−ド、３０，３０ａ，３０ｂは分岐点、
３１，３１ａ，３１ｂは合流点である。
【００２８】シリコン単結晶引き上げ装置のチャンバー
蓋２２の上部に、同チャンバーと連通する上記の箱体１
１を設け、同箱体１１の内部をチャンバーと同様に減圧
不活性ガス雰囲気に置換するとともに、箱体１１上部に
はシリコン粒子２５を補充する際の開閉用蓋体１８を設
け、箱体１１とボルト締めされ、かつＯリング１９によ
り気密にシールされている。
蓋２２の上部に、同チャンバーと連通する上記の箱体１
１を設け、同箱体１１の内部をチャンバーと同様に減圧
不活性ガス雰囲気に置換するとともに、箱体１１上部に
はシリコン粒子２５を補充する際の開閉用蓋体１８を設
け、箱体１１とボルト締めされ、かつＯリング１９によ
り気密にシールされている。
【００２９】箱体１１の内部には下部に排出口を有する
粒状シリコン２５の貯蔵ホッパー１２、同ホッパー１２
を保持する貯蔵ホッパー受け台１６、水平な回転軸１４
を有し、開口方向が回転軸１４と垂直かつ放射状の多数
の升２８、或いは回転軸に対して放射状に配置されたブ
レード２９を有するローター１３と、上部が開口され、
ローター１３の回転軸に対して平行な壁面を１つと垂直
な壁面を２つと底面を有しＬ型形状の、ローター１３を
納めた粒状原料案内箱１７、それを支える案内箱保持材
１５、チャンバー蓋２２の開口部には、粒状シリコンを
るつぼに導くロート状案内管２３が設けられている。
粒状シリコン２５の貯蔵ホッパー１２、同ホッパー１２
を保持する貯蔵ホッパー受け台１６、水平な回転軸１４
を有し、開口方向が回転軸１４と垂直かつ放射状の多数
の升２８、或いは回転軸に対して放射状に配置されたブ
レード２９を有するローター１３と、上部が開口され、
ローター１３の回転軸に対して平行な壁面を１つと垂直
な壁面を２つと底面を有しＬ型形状の、ローター１３を
納めた粒状原料案内箱１７、それを支える案内箱保持材
１５、チャンバー蓋２２の開口部には、粒状シリコンを
るつぼに導くロート状案内管２３が設けられている。
【００３０】なお、図１において粒状原料案内箱１７は
断面形状がＬ型形状をしているがこの形状に限定される
ものではない。
断面形状がＬ型形状をしているがこの形状に限定される
ものではない。
【００３１】一方、ロート状案内管２３の下には上方か
ら落下した粒状シリコンを矢視する如く、分岐点３０
ａ，３０ｂにて分岐せしめ、３つの長さの違う経路に分
け、再び合流点３１ａ，３１ｂにて合流させる均一化機
構２６が設けられている。
ら落下した粒状シリコンを矢視する如く、分岐点３０
ａ，３０ｂにて分岐せしめ、３つの長さの違う経路に分
け、再び合流点３１ａ，３１ｂにて合流させる均一化機
構２６が設けられている。
【００３２】図２及び図３は夫々均一化機構２６が図１
と異なる実施態様例である粒状シリコン供給装置の断面
の模式図である。
と異なる実施態様例である粒状シリコン供給装置の断面
の模式図である。
【００３３】図２ではロート状案内管２３の下の経路を
分岐点３０にて２つに分け、片方を螺旋状の経路を経て
３１にて合流させることによって、長さだけでなく傾斜
も異なるようにした均一化機構２６の実施例である。
分岐点３０にて２つに分け、片方を螺旋状の経路を経て
３１にて合流させることによって、長さだけでなく傾斜
も異なるようにした均一化機構２６の実施例である。
【００３４】なお、図２においては螺旋状の経路により
長さ及び傾斜を変えているが、この例に限定されず、例
えばジグザグの経路によってもよい。
長さ及び傾斜を変えているが、この例に限定されず、例
えばジグザグの経路によってもよい。
【００３５】さらに図３の実施例では、均一化機構２６
の部分に管を使用せず、分岐点３０ａにて傾斜した板に
より２つに分け、片方の流れを分岐点３０ｂにて傾斜し
た板により２つに分け、更に片方の流れを分岐点３０ｃ
にて傾斜した板により２つに分け、合流点３１にて合流
させる傾斜した板を内部に有する箱体を用いたものであ
る。
の部分に管を使用せず、分岐点３０ａにて傾斜した板に
より２つに分け、片方の流れを分岐点３０ｂにて傾斜し
た板により２つに分け、更に片方の流れを分岐点３０ｃ
にて傾斜した板により２つに分け、合流点３１にて合流
させる傾斜した板を内部に有する箱体を用いたものであ
る。
【００３６】なお、均一化機構２６は、ローター１３と
るつぼの間ならば、どこに配置しても同じ効果が得られ
る。
るつぼの間ならば、どこに配置しても同じ効果が得られ
る。
【００３７】次に、図４（ａ）〜（ｄ）に、ローター１
３の外周に配置されたブレード２９、あるいは升２８の
様々な配置の実施態様例を示す。
３の外周に配置されたブレード２９、あるいは升２８の
様々な配置の実施態様例を示す。
【００３８】図４（ａ）は升２８とブレード２９の両方
をローター１３の外周に兼ね備えた例であり、図４
（ｂ）は、ブレード２９を互い違いにずらして配置した
例であり、図４（ｃ）は、ブレード２９を用いず、ロー
ターの外周にくぼみを付けることによって升２８を備え
た例であり、第４図（ｄ）はローター１３の外周にブレ
ード２９のみを備え付けた例である。
をローター１３の外周に兼ね備えた例であり、図４
（ｂ）は、ブレード２９を互い違いにずらして配置した
例であり、図４（ｃ）は、ブレード２９を用いず、ロー
ターの外周にくぼみを付けることによって升２８を備え
た例であり、第４図（ｄ）はローター１３の外周にブレ
ード２９のみを備え付けた例である。
【００３９】更に、図５に粒状原料案内箱１７の底面の
形状を色々に変化せしめた場合の実施態様例図である。
形状を色々に変化せしめた場合の実施態様例図である。
【００４０】図５（ａ）は粒状原料案内箱１７の底面の
端を変化せしめない場合の上からみた図を示し、図５
（ｂ）は底面の端に三角形の切込みを入れた例であり、
図５（ｃ）は底面の端に半円状の切込みを入れた例であ
り、図５（ｄ）は底面の端に台形状の切込みを入れた例
であり、図５（ｅ）は底面の端を斜めにした例である。
また図５（ｆ）は底面の端に半円状の張り出しを付けた
例である。
端を変化せしめない場合の上からみた図を示し、図５
（ｂ）は底面の端に三角形の切込みを入れた例であり、
図５（ｃ）は底面の端に半円状の切込みを入れた例であ
り、図５（ｄ）は底面の端に台形状の切込みを入れた例
であり、図５（ｅ）は底面の端を斜めにした例である。
また図５（ｆ）は底面の端に半円状の張り出しを付けた
例である。
【００４１】以上のように構成された本発明の粒状シリ
コン供給装置の作用について説明する。
コン供給装置の作用について説明する。
【００４２】図１において、ローター１３の停止時には
貯蔵ホッパー１２の下部排出口から連続的に排出された
シリコン粒子２５は、粒状原料案内箱１７の中でロータ
ー１３の升２８、またはブレード２９に触れ、かつ一定
の安息角をもって堆積する。この時ローター１３の升２
８の先端、あるいはブレード２９の先端が堆積した粒状
シリコンに埋もれているので、ローター１３が回転する
と、堆積していた粒状シリコン２５がローター１３の升
２８、またはブレード２９によって粒子原料案内箱１７
中を移動し、最終的には重力によって落下し、ロート状
案内管２３を経てるつぼ（図示せず）内のシリコン融液
に供給される。
貯蔵ホッパー１２の下部排出口から連続的に排出された
シリコン粒子２５は、粒状原料案内箱１７の中でロータ
ー１３の升２８、またはブレード２９に触れ、かつ一定
の安息角をもって堆積する。この時ローター１３の升２
８の先端、あるいはブレード２９の先端が堆積した粒状
シリコンに埋もれているので、ローター１３が回転する
と、堆積していた粒状シリコン２５がローター１３の升
２８、またはブレード２９によって粒子原料案内箱１７
中を移動し、最終的には重力によって落下し、ロート状
案内管２３を経てるつぼ（図示せず）内のシリコン融液
に供給される。
【００４３】堆積したシリコン粒子２５はローター１３
の外周部に配置されたブレード２９によって、この場
合、シリコン粒子２５の供給量つまり、るつぼ内へのシ
リコン粒子２５の供給は、粒状原料案内箱１７中でロー
ター１３の外周のブレード２９によって移動するシリコ
ン粒子２５の速度によって決まるので、ローター１３の
回転速度を任意に調節することにより、供給量を制御す
ることができる。
の外周部に配置されたブレード２９によって、この場
合、シリコン粒子２５の供給量つまり、るつぼ内へのシ
リコン粒子２５の供給は、粒状原料案内箱１７中でロー
ター１３の外周のブレード２９によって移動するシリコ
ン粒子２５の速度によって決まるので、ローター１３の
回転速度を任意に調節することにより、供給量を制御す
ることができる。
【００４４】図４（ａ）〜（ｄ）に示されるように、ロ
ーター１３の外周に配置されたブレード２９、あるいは
升２８は様々な配置があるが、この装置に用いるロータ
ー１３は、堆積したシリコン粒子２５をかき出すことが
出来ればどんな形状でも良いが、供給量を正確に制御す
るためには升２８とブレード２９の両方を外周に兼ね備
えた図４（ａ）のものが望ましい。
ーター１３の外周に配置されたブレード２９、あるいは
升２８は様々な配置があるが、この装置に用いるロータ
ー１３は、堆積したシリコン粒子２５をかき出すことが
出来ればどんな形状でも良いが、供給量を正確に制御す
るためには升２８とブレード２９の両方を外周に兼ね備
えた図４（ａ）のものが望ましい。
【００４５】また、シリコン粒子２５の供給速度をより
安定化するためには粒状原料案内箱１７の底面の幅の間
で、堆積したシリコン粒子２５の崩れるタイミングを分
散させた方がよい。具体的には図５に示すように、底面
の端に切り込みを入れたり、張り出した部分を付ける。
安定化するためには粒状原料案内箱１７の底面の幅の間
で、堆積したシリコン粒子２５の崩れるタイミングを分
散させた方がよい。具体的には図５に示すように、底面
の端に切り込みを入れたり、張り出した部分を付ける。
【００４６】次に、粒状原料案内箱１７から落ちたシリ
コン粒子２５は、図１に示すように、ロート状案内管２
３に落下し、分岐点３０（ａ）で２つに分けられ、その
片方はさらに分岐点３０（ｂ）で２つに分けられる。分
岐点３０（ｂ）で分けられたシリコン粒子は合流点３１
（ｂ）で合流するが、長い経路を経たものが合流３１
（ｂ）に達したとき、短い経路を経たものはすでに合流
点３１（ｂ）を通過することになる。
コン粒子２５は、図１に示すように、ロート状案内管２
３に落下し、分岐点３０（ａ）で２つに分けられ、その
片方はさらに分岐点３０（ｂ）で２つに分けられる。分
岐点３０（ｂ）で分けられたシリコン粒子は合流点３１
（ｂ）で合流するが、長い経路を経たものが合流３１
（ｂ）に達したとき、短い経路を経たものはすでに合流
点３１（ｂ）を通過することになる。
【００４７】図２の場合では長さだけでなく傾斜も異な
るように、分岐点３０にて２つに分け、片方を螺旋状の
経路を経て３１にて合流させることによって、調節した
ものである。
るように、分岐点３０にて２つに分け、片方を螺旋状の
経路を経て３１にて合流させることによって、調節した
ものである。
【００４８】以上の如く、図１又は図２において、分岐
点３０又は３０（ａ）で分けられたシリコン粒子２５に
関しても合流点３１又は３１（ｂ）で時間差をもって合
流することになる。その結果シリコン粒子２５が変動を
伴ってロート状案内管２３に落下してきたとしても、均
一化機構２６を通ることにより変動が緩和されることに
なる。
点３０又は３０（ａ）で分けられたシリコン粒子２５に
関しても合流点３１又は３１（ｂ）で時間差をもって合
流することになる。その結果シリコン粒子２５が変動を
伴ってロート状案内管２３に落下してきたとしても、均
一化機構２６を通ることにより変動が緩和されることに
なる。
【００４９】また、図３において、粒状原料案内箱１７
から落ちたシリコン粒子２５は、分岐点３０（ａ）で２
つに分けられた後、合流点３１で合流するが、図中の右
側の経路を経たものが合流３１に達したとき、左側の経
路を経たものはすでに合流点３１を通過しているので、
時間差をもって合流することになる。その結果シリコン
粒子２５が変動を伴ってロート状案内管２３に落下して
きたとしても、均一化機構２６を通ることにより変動が
緩和されることになる。
から落ちたシリコン粒子２５は、分岐点３０（ａ）で２
つに分けられた後、合流点３１で合流するが、図中の右
側の経路を経たものが合流３１に達したとき、左側の経
路を経たものはすでに合流点３１を通過しているので、
時間差をもって合流することになる。その結果シリコン
粒子２５が変動を伴ってロート状案内管２３に落下して
きたとしても、均一化機構２６を通ることにより変動が
緩和されることになる。
【００５０】さらに図３中の３０（ｂ）や３０（ｃ）の
位置も上下させて適度に分岐点の機構をもたせる方が望
ましい。
位置も上下させて適度に分岐点の機構をもたせる方が望
ましい。
【００５１】図６はシリコン粒子の供給量の変動量
（％）と時間（分）との関係を表すグラフである。図６
（ａ）は均一化機構を設けない場合のシリコン粒子の供
給速度変動のグラフであり、図６（ｂ）は図１の実施例
における、るつぼへの供給速度変動を示したグラフ、図
６（ｃ）は図２の実施例における、るつぼへの供給変動
を示したグラフ、図６（ｄ）は図３の実施例におけるる
つぼへの供給速度変動を示したグラフである。
（％）と時間（分）との関係を表すグラフである。図６
（ａ）は均一化機構を設けない場合のシリコン粒子の供
給速度変動のグラフであり、図６（ｂ）は図１の実施例
における、るつぼへの供給速度変動を示したグラフ、図
６（ｃ）は図２の実施例における、るつぼへの供給変動
を示したグラフ、図６（ｄ）は図３の実施例におけるる
つぼへの供給速度変動を示したグラフである。
【００５２】これら図６から、均一化機構を設けない場
合の図６（ａ）においても、その変動量（％）は３％以
内であり、均一化機構２６を設けた場合は明らかに供給
速度の変動が大幅に緩和され、特に図６（ｄ）の図３の
実施例の場合において改善が著しいことが分かる。
合の図６（ａ）においても、その変動量（％）は３％以
内であり、均一化機構２６を設けた場合は明らかに供給
速度の変動が大幅に緩和され、特に図６（ｄ）の図３の
実施例の場合において改善が著しいことが分かる。
【００５３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の粒状シリコン供給装置は、粒状シリコンを堆積する粒
状原料案内箱と、堆積したシリコン粒子をかき出すロー
ターと、粒状シリコンが通過時間の異なる複数の経過に
分けられ、再び合流する均一化手段とを有するので、る
つぼへの粒状シリコンの供給速度変動が抑制されシリコ
ン融液の温度変動が低減される。
の粒状シリコン供給装置は、粒状シリコンを堆積する粒
状原料案内箱と、堆積したシリコン粒子をかき出すロー
ターと、粒状シリコンが通過時間の異なる複数の経過に
分けられ、再び合流する均一化手段とを有するので、る
つぼへの粒状シリコンの供給速度変動が抑制されシリコ
ン融液の温度変動が低減される。
【図１】本発明の一実施例に係る粒状シリコン供給装置
の断面の模式図。
の断面の模式図。
【図２】本発明の別の実施例に係る粒状シリコン供給装
置の断面の模式図。
置の断面の模式図。
【図３】本発明の他の実施例に係る粒状シリコン供給装
置の断面の模式図。
置の断面の模式図。
【図４】回転体のブレード、あるいは升に係る配置の実
施態様例の説明図。
施態様例の説明図。
【図５】粒状原料案内箱の底面の形状の説明図。
【図６】シリコン粒子の供給量の時間毎の変動を表すグ
ラフ。
ラフ。
１１ 箱体、 １２ 貯蔵ホッパー、 １３ 回転体（ローター）、 １４ 回転軸、 １５ 案内箱受け台、 １６ 受け台、 １７ 粒状原料案内箱、 １８ 上部箱体、 １９ Ｏリング、 ２０ Ｏリング、 ２２ チャンバー蓋 ２３ ロート状案内管 ２４ Ｏリング、 ２５ シリコン粒子、 ２６ 均一化機構、 ２７ シリコン融液、 ２８ 升、 ２９ ブレード、 ３０ 分岐点、 ３０ａ 分岐点、 ３０ｂ 分岐点、 ３１ 合流点、 ３１ａ 合流点、 ３１ｂ 合流点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−33092（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−10468（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−137442（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【請求項１】 シリコン原料粒子をるつぼ中に供給しな
がら単結晶を育成するシリコン単結晶の連続チョクラル
スキー法に用いる粒状シリコン供給装置において、減圧
及び不活性ガス雰囲気に置換可能なように、気密に封ぜ
られた箱体内に、下方に開口した排出口を有する粒状シ
リコンを貯蔵する貯蔵ホッパ−と、 該貯蔵ホッパ−の排出口と連通され、上部が開口され、
ローターの回転軸に対して平行な壁面を１つと垂直な壁
面を２つと底面を有してなる粒状原料案内箱と、 該粒状原料案内箱内に、回転軸が水平な回転体の外周部
に開口方向が回転軸と垂直かつ放射状の多数の升及び／
又は回転軸に対して放射状に配置されたブレードを有す
る回転体とを納めてなり、該貯蔵ホッパ−に貯蔵された
シリコン粒子を下方に開口した排出口より該粒状原料案
内箱の回転体に設けた放射状の多数の升及び／又はブレ
ードにより、るつぼ中へ供給されるまでの間に、該シリ
コン粒子が分配される長さの異なる複数の流通経路を有
し、且つ各々の流通経路の長さは分配されたシリコン粒
子の通過時間が異なる長さに設定されてなる該シリコン
粒子を混合攪拌する均一化機構を設け、供給速度を安定
化することを特徴とする粒状シリコン供給装置。 - 【請求項２】 前記均一化機構がシリコン原料粒子の経
路を２つに分け、片方の経路を螺旋状又はジグザグ状に
し、長さ及び傾斜を変更せしめて、再び合流し、供給速
度を安定化することを特徴とする請求項１記載の粒状シ
リコン供給装置。 - 【請求項３】 前記均一化機構がシリコン原料粒子の経
路に傾斜した板を間隔をおいて複数段重ね、供給速度を
安定化することを特徴とする請求項２又は３記載の粒状
シリコン供給装置。 - 【請求項４】 前記粒状原料案内箱の底面の端に三角
形，半円状，台形の切り込み，端を斜めに切断した又は
張り出し部分を設けたことを特徴とする請求項１〜２記
載の少なくとも１項記載の粒状シリコン供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3134933A JP2525294B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 粒状シリコン供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3134933A JP2525294B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 粒状シリコン供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362088A JPH04362088A (ja) | 1992-12-15 |
| JP2525294B2 true JP2525294B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=15139958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3134933A Expired - Fee Related JP2525294B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 粒状シリコン供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525294B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009108913A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Tokyo Gas Co Ltd | 液化燃料ガス供給装置 |
| US20230212779A1 (en) * | 2022-01-06 | 2023-07-06 | Globalwafers Co., Ltd. | Ingot puller apparatus having a flange that extends from the funnel or from the silicon feed tube |
| US11866845B2 (en) | 2022-01-06 | 2024-01-09 | Globalwafers Co., Ltd. | Methods for growing single crystal silicon ingots that involve silicon feed tube inert gas control |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3475649B2 (ja) * | 1996-03-18 | 2003-12-08 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
| TW429273B (en) * | 1996-02-08 | 2001-04-11 | Shinetsu Handotai Kk | Method for feeding garnular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal |
| JP4403902B2 (ja) * | 2004-07-09 | 2010-01-27 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | 原料供給装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51137442U (ja) * | 1975-04-28 | 1976-11-06 | ||
| JPH0210468U (ja) * | 1988-06-23 | 1990-01-23 | ||
| JPH0333092A (ja) * | 1989-06-27 | 1991-02-13 | Nkk Corp | 粒状シリコン供給装置 |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP3134933A patent/JP2525294B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009108913A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Tokyo Gas Co Ltd | 液化燃料ガス供給装置 |
| US20230212779A1 (en) * | 2022-01-06 | 2023-07-06 | Globalwafers Co., Ltd. | Ingot puller apparatus having a flange that extends from the funnel or from the silicon feed tube |
| US11866845B2 (en) | 2022-01-06 | 2024-01-09 | Globalwafers Co., Ltd. | Methods for growing single crystal silicon ingots that involve silicon feed tube inert gas control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04362088A (ja) | 1992-12-15 |
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