JP2935337B2 - 粒状原料の供給装置およびその供給方法 - Google Patents
粒状原料の供給装置およびその供給方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法に
よるシリコン単結晶の製造における、シリコン粒状原料
の供給装置およびその供給方法に関するものである。
よるシリコン単結晶の製造における、シリコン粒状原料
の供給装置およびその供給方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、チョクラルスキー法によるシリコ
ン単結晶の製造方法においては、結晶引き上げに伴うル
ツボ内の原料減少分を供給すべく、供給管を設けてルツ
ボ内へ粒状原料を、原料減少量に応じて供給する装置が
知られている。この装置の一つとして、シリコン単結晶
成長中のルツボ内の溶湯面に、連続的に粒状原料を供給
しながら単結晶を成長させる、いわゆる連続チャージ法
があり、単結晶の製造歩留まりを著しく向上させて、そ
の製造コストを大幅に低減できる。
ン単結晶の製造方法においては、結晶引き上げに伴うル
ツボ内の原料減少分を供給すべく、供給管を設けてルツ
ボ内へ粒状原料を、原料減少量に応じて供給する装置が
知られている。この装置の一つとして、シリコン単結晶
成長中のルツボ内の溶湯面に、連続的に粒状原料を供給
しながら単結晶を成長させる、いわゆる連続チャージ法
があり、単結晶の製造歩留まりを著しく向上させて、そ
の製造コストを大幅に低減できる。
【０００３】しかし、この方法では、単結晶成長量（通
常は０．３ｇ／秒〜１．０ｇ／秒程度）と同量の粒状原
料を少量づつ、ゆっくりと供給しなければならないが、
ルツボ内への供給時に溶湯が飛び跳ねたり、または湯面
振動を起こしたりなどの攪乱を起こすことが多い。この
ため単結晶成長途中で単結晶が有転位化してしまうこと
で単結晶の成長続行ができなくなり、製造コストの低減
ができないことがしばしば起こる。また、粒状原料の連
続供給によって単結晶の成長が阻害されることを防止す
る二重構造のルツボを使用すれば、ルツボのコストが高
くなるという問題があった。
常は０．３ｇ／秒〜１．０ｇ／秒程度）と同量の粒状原
料を少量づつ、ゆっくりと供給しなければならないが、
ルツボ内への供給時に溶湯が飛び跳ねたり、または湯面
振動を起こしたりなどの攪乱を起こすことが多い。この
ため単結晶成長途中で単結晶が有転位化してしまうこと
で単結晶の成長続行ができなくなり、製造コストの低減
ができないことがしばしば起こる。また、粒状原料の連
続供給によって単結晶の成長が阻害されることを防止す
る二重構造のルツボを使用すれば、ルツボのコストが高
くなるという問題があった。
【０００４】ところで、従来のバッチ式で原料追加を行
なう場合の製造コストを低減する方法として、マルチプ
ーリング法（Semiconductor Silicon Crystal Technolo
gy，Fumio Shimura,p178-p179,1989参照）が知られてい
る。この方法は、図４に示すように、抵抗規格を満足す
る範囲のドーパント濃度を持つ単結晶を引き上げた後、
バッチ式で引き上げ重量分の原料を追加チャージ（以
下、リチャージと称す。）し、再度、同様の単結晶の引
き上げを繰り返すことで、一度しか使用できない石英ル
ツボから複数本の単結晶を製造し、製造歩留まりを向上
させると共に、ルツボコストを低減させようとするもの
である。
なう場合の製造コストを低減する方法として、マルチプ
ーリング法（Semiconductor Silicon Crystal Technolo
gy，Fumio Shimura,p178-p179,1989参照）が知られてい
る。この方法は、図４に示すように、抵抗規格を満足す
る範囲のドーパント濃度を持つ単結晶を引き上げた後、
バッチ式で引き上げ重量分の原料を追加チャージ（以
下、リチャージと称す。）し、再度、同様の単結晶の引
き上げを繰り返すことで、一度しか使用できない石英ル
ツボから複数本の単結晶を製造し、製造歩留まりを向上
させると共に、ルツボコストを低減させようとするもの
である。
【０００５】また、別のリチャージ法として図５に示す
ように、単結晶を引き上げた後、ルツボ１１内に残存し
たシリコン融液２２の表面を一度固化させた後、その表
面に、石英ルツボ１１上に設けられた供給管２０から原
料１４をルツボ内にリチャージする方法が開示されてい
る（特開昭６２−２６０７９１号公報）。
ように、単結晶を引き上げた後、ルツボ１１内に残存し
たシリコン融液２２の表面を一度固化させた後、その表
面に、石英ルツボ１１上に設けられた供給管２０から原
料１４をルツボ内にリチャージする方法が開示されてい
る（特開昭６２−２６０７９１号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このリチャージ法にお
ける原料供給は短時間であるほど単結晶の製造時間を短
縮して単結晶の生産性を向上できるので、石英ルツボに
損傷を与えない範囲で原料供給速度が速いほどよい。こ
のため、リチャージに使用される原料としては、ロッド
状原料、塊状原料のように一度に大量に供給できる原料
が一般的に使用されている。
ける原料供給は短時間であるほど単結晶の製造時間を短
縮して単結晶の生産性を向上できるので、石英ルツボに
損傷を与えない範囲で原料供給速度が速いほどよい。こ
のため、リチャージに使用される原料としては、ロッド
状原料、塊状原料のように一度に大量に供給できる原料
が一般的に使用されている。
【０００７】しかし、従来のマルチプーリング法におい
て、引上げ軸（引上げワイヤー）にロッド状原料、また
は塊状原料を吊り下げて供給する図４の方法の場合、次
の問題がある。すなわち、引上げ軸に原料を吊り下げる
ので単結晶の取り出しを行った後でないと原料供給がで
きないため、原料供給と単結晶の取り出しを並行して行
えないことである。
て、引上げ軸（引上げワイヤー）にロッド状原料、また
は塊状原料を吊り下げて供給する図４の方法の場合、次
の問題がある。すなわち、引上げ軸に原料を吊り下げる
ので単結晶の取り出しを行った後でないと原料供給がで
きないため、原料供給と単結晶の取り出しを並行して行
えないことである。
【０００８】これに対して、図５の特開昭６２−２６０
７９１号公報に記載の方法においては、原料供給と単結
晶の取り出しを並行して行うことができ、作業時間が短
縮されて作業効率がよい。しかし、融液表面を固化させ
た後で供給を行うため、この固化時間が必要であると共
に、さらに融液表面を固化させることにより石英ルツボ
内の固化部分に損傷を与え、ルツボの寿命が短くなって
単結晶の引上本数を減らし、コスト低減を充分に果たす
ことができなくなるという問題があった。
７９１号公報に記載の方法においては、原料供給と単結
晶の取り出しを並行して行うことができ、作業時間が短
縮されて作業効率がよい。しかし、融液表面を固化させ
た後で供給を行うため、この固化時間が必要であると共
に、さらに融液表面を固化させることにより石英ルツボ
内の固化部分に損傷を与え、ルツボの寿命が短くなって
単結晶の引上本数を減らし、コスト低減を充分に果たす
ことができなくなるという問題があった。
【０００９】このような問題を解決する手段として、粒
状原料を使用する方法が検討された。しかしながら、粒
状原料を定量ずつ供給する機構がない場合には、粒状原
料がルツボ内へ落下供給させる際に、粒状原料の飛び跳
ねが発生しやすく、これを防止するために供給管の先端
を絞り込んで供給速度をある程度抑制している。これに
より供給速度が制限されて粒状原料の供給時間が長くな
りすぎるという不都合があった。
状原料を使用する方法が検討された。しかしながら、粒
状原料を定量ずつ供給する機構がない場合には、粒状原
料がルツボ内へ落下供給させる際に、粒状原料の飛び跳
ねが発生しやすく、これを防止するために供給管の先端
を絞り込んで供給速度をある程度抑制している。これに
より供給速度が制限されて粒状原料の供給時間が長くな
りすぎるという不都合があった。
【００１０】したがって、本発明は上記従来の問題点に
鑑み、粒状原料をルツボ内の融液を固化させることな
く、融液面に直接、投入することができ、しかもリチャ
ージに適した約５０ｇ／秒以上の供給速度を実現し、短
時間でスムースにリチャージを行うことで単結晶の生産
性を向上させる粒状原料の供給装置およびその供給方法
を提供しようとするものである。
鑑み、粒状原料をルツボ内の融液を固化させることな
く、融液面に直接、投入することができ、しかもリチャ
ージに適した約５０ｇ／秒以上の供給速度を実現し、短
時間でスムースにリチャージを行うことで単結晶の生産
性を向上させる粒状原料の供給装置およびその供給方法
を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため種々検討を重ねた結果、融液を固化させる
ことなく、供給管内の粒状原料を比較的速い供給速度
で、かつスムースにルツボ内に供給するために、供給管
内の粒状原料を一定量以下に滞留させ、その滞留量をセ
ンサーにより検知して、フィーダーでの供給量の増減動
作、ルツボの下降動作により、供給速度を制御すること
ができる粒状原料のスムースで、かつ時間短縮の供給を
可能にした粒状原料の供給装置およびその供給方法を見
出し本発明を完成させた。
解決するため種々検討を重ねた結果、融液を固化させる
ことなく、供給管内の粒状原料を比較的速い供給速度
で、かつスムースにルツボ内に供給するために、供給管
内の粒状原料を一定量以下に滞留させ、その滞留量をセ
ンサーにより検知して、フィーダーでの供給量の増減動
作、ルツボの下降動作により、供給速度を制御すること
ができる粒状原料のスムースで、かつ時間短縮の供給を
可能にした粒状原料の供給装置およびその供給方法を見
出し本発明を完成させた。
【００１２】すなわち、本発明は、原料の融液を収容す
る石英ルツボ内に粒状原料を供給する供給管と、前記供
給管内に粒状原料を一定量ずつ連続供給するフィーダー
と、下降動作の可能な前記石英ルツボとを備えたシリコ
ン単結晶引き上げ装置において、前記供給管内の粒状原
料の滞留量を感知できるセンサーを供給管の外側に取り
付けた粒状原料の供給装置、また、前記センサーの信号
により、ルツボ下降動作、およびフィーダーでの粒状原
料の供給量の増減動作を制御する粒状原料の供給装置を
要旨とするものであり、さらに、前記供給管内に粒状原
料の滞留量を一定量以下に維持しながら供給する粒状原
料の供給方法、また、前記石英ルツボ内の融液面に粒状
原料を供給して融液面上に粒状原料を堆積させた後、そ
の堆積表面に前記供給管を接触させながら供給する粒状
原料の供給方法を要旨とするものである。
る石英ルツボ内に粒状原料を供給する供給管と、前記供
給管内に粒状原料を一定量ずつ連続供給するフィーダー
と、下降動作の可能な前記石英ルツボとを備えたシリコ
ン単結晶引き上げ装置において、前記供給管内の粒状原
料の滞留量を感知できるセンサーを供給管の外側に取り
付けた粒状原料の供給装置、また、前記センサーの信号
により、ルツボ下降動作、およびフィーダーでの粒状原
料の供給量の増減動作を制御する粒状原料の供給装置を
要旨とするものであり、さらに、前記供給管内に粒状原
料の滞留量を一定量以下に維持しながら供給する粒状原
料の供給方法、また、前記石英ルツボ内の融液面に粒状
原料を供給して融液面上に粒状原料を堆積させた後、そ
の堆積表面に前記供給管を接触させながら供給する粒状
原料の供給方法を要旨とするものである。
【００１３】本発明の供給装置は、既成長シリコン単結
晶を引き上げた後、その引き上げ重量分の粒状原料を直
接、融液面に追加供給し、再度、同様の単結晶の引き上
げを繰り返すリチャージ法に好適に用いることができる
が、上記フィーダーからの供給量の増減動作およびルツ
ボの下降動作は、特に供給速度の高速化に有効である。
晶を引き上げた後、その引き上げ重量分の粒状原料を直
接、融液面に追加供給し、再度、同様の単結晶の引き上
げを繰り返すリチャージ法に好適に用いることができる
が、上記フィーダーからの供給量の増減動作およびルツ
ボの下降動作は、特に供給速度の高速化に有効である。
【００１４】次に、本発明の粒状原料の供給装置とその
供給方法について図面に基づいて詳細に説明するが、既
成長シリコン単結晶を取り出した後、ルツボ内の融液中
の湯面に直接、粒状原料を投入する場合のリチャージ法
について説明する。図１は、本発明の粒状原料の供給装
置の一例を示す縦断面図である。
供給方法について図面に基づいて詳細に説明するが、既
成長シリコン単結晶を取り出した後、ルツボ内の融液中
の湯面に直接、粒状原料を投入する場合のリチャージ法
について説明する。図１は、本発明の粒状原料の供給装
置の一例を示す縦断面図である。
【００１５】この図に示すように、本発明の供給装置
は、炉体３からルツボ１に向かう供給管１０内に、ルツ
ボ１内のシリコン融液２中に投入するための粒状原料４
を有しており、供給管１０の外側には、粒状原料の滞留
量を感知できるセンサー５が取り付けられ、供給管の上
部にはフィーダー６が設けられた構成である。
は、炉体３からルツボ１に向かう供給管１０内に、ルツ
ボ１内のシリコン融液２中に投入するための粒状原料４
を有しており、供給管１０の外側には、粒状原料の滞留
量を感知できるセンサー５が取り付けられ、供給管の上
部にはフィーダー６が設けられた構成である。
【００１６】この装置は、フィーダー６から供給された
粒状原料（粒状ポリ）４が、石英ガラスからなる供給管
１０を通り、管の先端からルツボ１内のシリコン融液２
中に投入される。
粒状原料（粒状ポリ）４が、石英ガラスからなる供給管
１０を通り、管の先端からルツボ１内のシリコン融液２
中に投入される。
【００１７】この供給管１０は、主にストレート管であ
るが、先細り形状でもよく、先端の形状および大きさに
ついては供給速度に合わせて適宜選択すればよいが、通
常、先端直径は、１０〜５０ｍｍ程度の範囲である。供
給管１０内には、フィーダー６から供給された粒状原料
が滞留しているが、この滞留量を調整してスムースにル
ツボ内へ供給できるように、供給管の外側にセンサー５
が取り付けられている。
るが、先細り形状でもよく、先端の形状および大きさに
ついては供給速度に合わせて適宜選択すればよいが、通
常、先端直径は、１０〜５０ｍｍ程度の範囲である。供
給管１０内には、フィーダー６から供給された粒状原料
が滞留しているが、この滞留量を調整してスムースにル
ツボ内へ供給できるように、供給管の外側にセンサー５
が取り付けられている。
【００１８】上記のように粒状原料が、常に一定量以下
に滞留しているので、粒状原料は供給管先端から、約５
０ｇ／秒〜７０ｇ／秒程度の比較的高速の供給速度でス
ムースに供給できる。また、粒状原料は、供給管内で常
に動いているので溶着することなく、かつスムースに落
下させることができる。
に滞留しているので、粒状原料は供給管先端から、約５
０ｇ／秒〜７０ｇ／秒程度の比較的高速の供給速度でス
ムースに供給できる。また、粒状原料は、供給管内で常
に動いているので溶着することなく、かつスムースに落
下させることができる。
【００１９】センサー５は、通常、供給管に取り付けら
れたフィーダーの下方に設けられており、供給管の比較
的上部に位置して取り付けられ、一定の滞留量を感知し
ている。この滞留量を感知できれば、比較的下部に取り
付けてもよい。センサーの位置を変えることにより、滞
留量を変更でき、供給速度を制御することができる。す
なわち、滞留量を多くすれば供給管内壁と滞留粒状原料
との摩擦が増大し、供給速度を低下させることができ、
また、滞留量を少なくすれば逆に供給管内壁と滞留粒状
原料との摩擦が減少し、供給速度を速くさせることがで
きる。
れたフィーダーの下方に設けられており、供給管の比較
的上部に位置して取り付けられ、一定の滞留量を感知し
ている。この滞留量を感知できれば、比較的下部に取り
付けてもよい。センサーの位置を変えることにより、滞
留量を変更でき、供給速度を制御することができる。す
なわち、滞留量を多くすれば供給管内壁と滞留粒状原料
との摩擦が増大し、供給速度を低下させることができ、
また、滞留量を少なくすれば逆に供給管内壁と滞留粒状
原料との摩擦が減少し、供給速度を速くさせることがで
きる。
【００２０】このセンサー５は、例えば、パイロメー
タ、イメージセンサー等を用いることができる。また、
他のセンサーの例として図２に示すようなＣＣＤカメラ
１５を供給管の外側上方に取り付けてもよく、一定の滞
留量の位置を感知できるセンサーであればどのようなも
のでもよい。
タ、イメージセンサー等を用いることができる。また、
他のセンサーの例として図２に示すようなＣＣＤカメラ
１５を供給管の外側上方に取り付けてもよく、一定の滞
留量の位置を感知できるセンサーであればどのようなも
のでもよい。
【００２１】このセンサー５の信号によって、フィーダ
ー６に指示が送られるようになっており、滞留量が一定
領域より多くなった場合には、フィーダーが停止もしく
はフィーダーからの粒状原料供給速度が減少して一定領
域以下まで滞留量を減少させ、また滞留量が一定領域７
より少なくなった場合には、フィーダーが作動もしくは
フィーダーからの粒状原料供給速度が増加して一定領域
まで滞留量を増加させて滞留量を調整できるようになっ
ている。
ー６に指示が送られるようになっており、滞留量が一定
領域より多くなった場合には、フィーダーが停止もしく
はフィーダーからの粒状原料供給速度が減少して一定領
域以下まで滞留量を減少させ、また滞留量が一定領域７
より少なくなった場合には、フィーダーが作動もしくは
フィーダーからの粒状原料供給速度が増加して一定領域
まで滞留量を増加させて滞留量を調整できるようになっ
ている。
【００２２】このフィーダー６は、粒状原料タンク（図
示せず）から送り出された粒状原料を供給管内へ供給す
るのを調整するためのものであり、通常、タンクに接続
された振動フィーダー（図示せず）の振動によってフィ
ーダーからの供給量を調整するが、フィーダー６の先端
部に開閉弁を設けて調整するものでもよく、供給管内へ
の供給量を調整できるものであれば、どのような方式の
ものでもよい。
示せず）から送り出された粒状原料を供給管内へ供給す
るのを調整するためのものであり、通常、タンクに接続
された振動フィーダー（図示せず）の振動によってフィ
ーダーからの供給量を調整するが、フィーダー６の先端
部に開閉弁を設けて調整するものでもよく、供給管内へ
の供給量を調整できるものであれば、どのような方式の
ものでもよい。
【００２３】上記のように、本発明では、一定量以下の
滞留量で粒状原料を融液面上に供給していくが、原料溶
融速度よりも粒状原料供給速度が速いため、未溶融原料
がドーナツ状に堆積していき、融液面上に粒状原料が盛
り上がり、山積みして供給できなくなる。このため、ル
ツボを徐々に下降させていくことにより、供給管の先端
から融液面上に流出する供給量を制御することができ
る。このルツボ下降動作は、供給管内で滞留原料が溢れ
出さないようにセンサーで滞留量を感知し、このセンサ
ーの信号をルツボ下降駆動装置に送信し、下降軸８によ
りルツボを降下させて供給管内の滞留量を一定量以下に
するのである。
滞留量で粒状原料を融液面上に供給していくが、原料溶
融速度よりも粒状原料供給速度が速いため、未溶融原料
がドーナツ状に堆積していき、融液面上に粒状原料が盛
り上がり、山積みして供給できなくなる。このため、ル
ツボを徐々に下降させていくことにより、供給管の先端
から融液面上に流出する供給量を制御することができ
る。このルツボ下降動作は、供給管内で滞留原料が溢れ
出さないようにセンサーで滞留量を感知し、このセンサ
ーの信号をルツボ下降駆動装置に送信し、下降軸８によ
りルツボを降下させて供給管内の滞留量を一定量以下に
するのである。
【００２４】
【実施例】次に、本発明の供給装置により実際に粒状原
料を溶湯面に、既成長シリコン単結晶を取り出した後で
リチャージ供給する場合について説明する。図３は、供
給管の先端部と溶湯面について、供給の進行に伴う変化
の状態を示した部分断面図である。この図に示すよう
に、供給管１０内にフィーダーから供給された粒状ポリ
４が供給管１０の先端部から溶湯面１２に投入される。
このときの投入距離は、供給管の先端形状や直径、ある
いはルツボの大きさによっても異なるが、供給管内の滞
留を速やかに生じさせるためには、近ければ近いほど良
好であるが、湯漬けの恐れがあるので、通常、５〜１０
ｍｍの範囲であり、５ｍｍより距離が短いと、湯漬けに
より粒状原料の溶湯が供給管に付着するような問題があ
り、１０ｍｍより長いと跳ね返りが激しく飛び散ってし
まい、また供給管内の滞留が生じるまでの時間がかかり
過ぎるので好ましくない。
料を溶湯面に、既成長シリコン単結晶を取り出した後で
リチャージ供給する場合について説明する。図３は、供
給管の先端部と溶湯面について、供給の進行に伴う変化
の状態を示した部分断面図である。この図に示すよう
に、供給管１０内にフィーダーから供給された粒状ポリ
４が供給管１０の先端部から溶湯面１２に投入される。
このときの投入距離は、供給管の先端形状や直径、ある
いはルツボの大きさによっても異なるが、供給管内の滞
留を速やかに生じさせるためには、近ければ近いほど良
好であるが、湯漬けの恐れがあるので、通常、５〜１０
ｍｍの範囲であり、５ｍｍより距離が短いと、湯漬けに
より粒状原料の溶湯が供給管に付着するような問題があ
り、１０ｍｍより長いと跳ね返りが激しく飛び散ってし
まい、また供給管内の滞留が生じるまでの時間がかかり
過ぎるので好ましくない。
【００２５】この初期の供給により、供給管内で徐々に
粒状原料の滞留量が増えていく。このため、図１および
図２に示したセンサー５，１５によって、一定量を越え
た場合にセンサーが感知して、フィーダーからの供給量
を減少させて供給速度を制御できるため、常に一定量以
下の滞留量を維持することができる。
粒状原料の滞留量が増えていく。このため、図１および
図２に示したセンサー５，１５によって、一定量を越え
た場合にセンサーが感知して、フィーダーからの供給量
を減少させて供給速度を制御できるため、常に一定量以
下の滞留量を維持することができる。
【００２６】このように、一定量以下の滞留量で粒状原
料を融液面上に供給し、融液温度を粒状原料の溶融に最
適な温度に維持してルツボをゆっくり回転（２．０回転
／分）させていくと、原料溶融速度よりも粒状原料供給
速度が速いために堆積原料上に供給管が接触しながら未
溶融原料がドーナツ状に堆積していく。
料を融液面上に供給し、融液温度を粒状原料の溶融に最
適な温度に維持してルツボをゆっくり回転（２．０回転
／分）させていくと、原料溶融速度よりも粒状原料供給
速度が速いために堆積原料上に供給管が接触しながら未
溶融原料がドーナツ状に堆積していく。
【００２７】さらに、堆積原料が増えていくと、融液面
上に粒状ポリが盛り上がり、山積みして供給できなくな
るため、ルツボを徐々に降下させていくことにより、供
給管の先端から融液面上に流出する供給量を制御する。
この山積みして供給できなくなる際、供給管内で滞留原
料が溢れ出さないようにセンサーで滞留量を感知し、こ
のセンサーの信号をルツボ上下駆動装置に送信し、ルツ
ボを降下させて供給管内の滞留量を一定量以下にするこ
とができる。上記ルツボの下降速度は、滞留量や堆積面
の盛り上がり状態によっても異なるが、通常、５〜３０
ｍｍ／分程度の速度であり、供給管やルツボの寸法に応
じて適宜、選択すればよい。
上に粒状ポリが盛り上がり、山積みして供給できなくな
るため、ルツボを徐々に降下させていくことにより、供
給管の先端から融液面上に流出する供給量を制御する。
この山積みして供給できなくなる際、供給管内で滞留原
料が溢れ出さないようにセンサーで滞留量を感知し、こ
のセンサーの信号をルツボ上下駆動装置に送信し、ルツ
ボを降下させて供給管内の滞留量を一定量以下にするこ
とができる。上記ルツボの下降速度は、滞留量や堆積面
の盛り上がり状態によっても異なるが、通常、５〜３０
ｍｍ／分程度の速度であり、供給管やルツボの寸法に応
じて適宜、選択すればよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明の供給装置およびその供給方法に
よれば、供給管内の滞留量を感知できるセンサーを供給
管の外側に取り付け、ルツボ下降動作およびフィーダー
での粒状原料の供給量の増減動作を制御しているので、
約５０ｇ／秒以上の高速の供給速度を実現でき、リチャ
ージ法に好適に用いることができる。特に、リチャージ
法において、粒状原料の跳ね返り等を防止して供給速度
を速めることができ、短時間でスムースに供給を行うこ
とができるので、その産業上の利用価値は極めて高い。
よれば、供給管内の滞留量を感知できるセンサーを供給
管の外側に取り付け、ルツボ下降動作およびフィーダー
での粒状原料の供給量の増減動作を制御しているので、
約５０ｇ／秒以上の高速の供給速度を実現でき、リチャ
ージ法に好適に用いることができる。特に、リチャージ
法において、粒状原料の跳ね返り等を防止して供給速度
を速めることができ、短時間でスムースに供給を行うこ
とができるので、その産業上の利用価値は極めて高い。
【図１】本発明の供給装置の一例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の供給装置の他の一例を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の供給装置の供給管の先端部と溶湯面に
ついて、供給の進行に伴う変化の状態を示す部分断面図
である。
ついて、供給の進行に伴う変化の状態を示す部分断面図
である。
【図４】従来のリチャージ方法の一例を示す概要説明図
である。
である。
【図５】従来のリチャージ方法の他の一例を示す概要説
明図である。
明図である。
１，１１ 石英ルツボ ２，２２ シリコン融液 ３ 炉体 ４ 粒状原料 ５，１５ センサー ６ フィーダー ７ 一定領域 ８ 下降軸 ９ 堆積表面 １０，２０ 供給管 １２ 溶湯面 １４ 原料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 勇 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 半導体株式会社 磯部工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 15/00 - 15/36 C30B 29/06
Claims (4)
- 【請求項１】 原料の融液を収容する石英ルツボ内に粒
状原料を供給する供給管と、前記供給管内に粒状原料を
一定量ずつ連続供給するフィーダーと、下降動作の可能
な前記石英ルツボとを備えたシリコン単結晶引き上げ装
置において、前記供給管内の粒状原料の滞留量を感知で
きるセンサーを供給管の外側に取り付けたことを特徴と
する粒状原料の供給装置。 - 【請求項２】 前記センサーの信号により、ルツボ下降
動作、およびフィーダーでの粒状原料の供給量の増減動
作を制御する請求項１に記載の粒状原料の供給装置。 - 【請求項３】 原料の融液を収容する石英ルツボ内に粒
状原料を供給する供給管と、前記供給管内に粒状原料を
一定量ずつ連続供給するフィーダーと、下降動作の可能
な前記石英ルツボとを備えたシリコン単結晶引き上げ装
置において、前記供給管内の粒状原料の滞留量を一定量
以下に維持しながら供給することを特徴とする粒状原料
の供給方法。 - 【請求項４】 前記石英ルツボ内の融液面に粒状原料を
供給して融液面上に粒状原料を堆積させた後、その堆積
表面に前記供給管を接触させながら供給することを特徴
とする請求項３に記載の粒状原料の供給方法。
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|---|---|---|---|
| JP6286246A JP2935337B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 粒状原料の供給装置およびその供給方法 |
| US08/552,494 US5690733A (en) | 1994-11-21 | 1995-11-09 | Method for recharging of silicon granules in a Czochralski single crystal growing operation |
| DE69518490T DE69518490T2 (de) | 1994-11-21 | 1995-11-10 | Verfahren und Vorrichtung zur Nachchargierung Silizium-Granulat in der Czochralski-Einkristallzüchtung |
| EP95117746A EP0712945B1 (en) | 1994-11-21 | 1995-11-10 | Method and apparatus for recharging of silicon granules in Czochralski single crystal growing |
| KR1019950042519A KR960017934A (ko) | 1994-11-21 | 1995-11-21 | 초크랄스키 단결정 성장에서의 실리콘 입상원료의 공급방법 및 그의 공급장치 |
| US08/911,352 US5868835A (en) | 1994-11-21 | 1997-08-07 | Apparatus for recharging of silicon granules in a czochralski single crystal growing operation |
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|---|---|---|---|
| JP6286246A JP2935337B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 粒状原料の供給装置およびその供給方法 |
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|---|---|
| JPH08143392A JPH08143392A (ja) | 1996-06-04 |
| JP2935337B2 true JP2935337B2 (ja) | 1999-08-16 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP0712945B1 (ja) |
| JP (1) | JP2935337B2 (ja) |
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| DE (1) | DE69518490T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009130943A1 (ja) | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 株式会社Sumco | 単結晶育成装置および原料供給方法 |
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| 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 |
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| US6007621A (en) * | 1997-01-31 | 1999-12-28 | Komatsu Elctronic Metals Co., Ltd. | Apparatus for feeding raw material into a quartz crucible and method of feeding the same |
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| US6013088A (en) * | 1998-11-17 | 2000-01-11 | Karavidas; Theocharis | Surgical clamp with removable tips |
| JP4039059B2 (ja) | 2000-02-22 | 2008-01-30 | 信越半導体株式会社 | 半導体単結晶の成長方法 |
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| CN1333115C (zh) * | 2004-05-11 | 2007-08-22 | 上海卡姆丹克半导体有限公司 | 一种拉制硅单晶工艺方法 |
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| US10968533B2 (en) | 2016-02-25 | 2021-04-06 | Corner Star Limited | Feed system for crystal pulling systems |
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- 1994-11-21 JP JP6286246A patent/JP2935337B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-11-09 US US08/552,494 patent/US5690733A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-10 DE DE69518490T patent/DE69518490T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-10 EP EP95117746A patent/EP0712945B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-21 KR KR1019950042519A patent/KR960017934A/ko active IP Right Grant
-
1997
- 1997-08-07 US US08/911,352 patent/US5868835A/en not_active Expired - Fee Related
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| DE69518490T2 (de) | 2001-04-19 |
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| EP0712945B1 (en) | 2000-08-23 |
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| US5690733A (en) | 1997-11-25 |
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