JP3488531B2 - 多結晶棒の吊り具 - Google Patents
多結晶棒の吊り具Info
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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Description
に関する。
単結晶シリコンが用いられているが、この単結晶シリコ
ンの製造方法の一つとして、るつぼ内の原料融液から円
柱状の単結晶を引き上げるチョクラルスキー法(以下C
Z法という)が知られている。CZ法においては、るつ
ぼ内に原料多結晶を充填し、前記るつぼの外周を取り巻
くヒータによって原料を加熱溶解した上、シードチャッ
クに取り付けた種結晶を融液に浸漬し、シードチャック
およびるつぼを同方向または逆方向に回転しつつシード
チャックを引き上げて、単結晶を成長させる。
し、6インチを超える大径ウェーハが要求されるように
なり、単結晶の直径も6インチ以上のものが主流になり
つつある。このため単結晶製造装置も大型化し、1サイ
クル当たりの処理量も増大する傾向にある。しかし、単
結晶製造装置の大型化に伴って単結晶成長工程における
所要時間が長くなるとともに、その前後工程、たとえば
原料多結晶の溶解所要時間や、成長した単結晶を炉外に
取り出した後、るつぼ、ヒータ等が清掃可能な温度に下
がるまでの冷却所要時間等も従来に比べて長くなってい
る。これらは単結晶の生産性を低下させる要因となって
いる。
として、リチャージ法が用いられている。これは、融液
から単結晶を引き上げた後、原料多結晶を再度チャージ
して溶解し、単結晶を成長させる工程を数回繰り返す方
法である。リチャージ法により、炉内部品の冷却時間や
チャンバ清掃時間等を数バッチ分省略することができる
とともに、通常は単結晶1本分の引き上げごとに1個必
要とする石英るつぼも、数本の単結晶に対して1個の割
合となるので、製造コストが低減する。また、大径で長
尺の単結晶を引き上げるため、初期原料の溶解完了後、
単結晶引き上げ開始前に融液に原料多結晶を追加して融
液を増量する追チャージ法を用いることもある。
原料の供給において、棒状の原料多結晶(以下原料多結
晶棒という)を用いる場合、従来は図8に示すように原
料多結晶棒2の頂部に外周に沿う溝2bと切り欠き溝2
cを加工し、図9に示すように溝2bに締結したタンタ
ルなどのワイヤ3を切り欠き溝2cを通してループ状に
し、炉内に設置した吊り具4のアーム4aに吊り下げて
いた。前記吊り具4を徐々に下降させることにより、1
本ないし複数本の原料多結晶棒2はるつぼの外周を取り
巻くメインヒータまたはるつぼの上方に設置されたサブ
ヒータとメインヒータとによって溶解され、るつぼ内に
融液として供給される。
棒の釣支方法には次のような問題点がある。 (1)原料多結晶棒に数箇所の溝加工を施さなければな
らないため、単結晶製造コストが上昇する。 (2)原料多結晶棒の吊り下げにタンタルなどのワイヤ
を使用するため、単結晶製造コストが上昇する。 (3)原料多結晶棒に対するワイヤ締結に時間がかか
る。 (4)ワイヤ締結の際に原料多結晶棒を汚染することが
ある。 (5)原料多結晶棒に対するワイヤの締結不良あるいは
ワイヤの損耗切断により、原料多結晶棒がるつぼ内に落
下することがある。
たもので、リチャージ法または追チャージ法により原料
多結晶棒を溶解する場合、原料多結晶棒に簡単な加工を
施すだけで確実かつ容易に炉内に吊り下げることができ
る原料多結晶棒の吊り具を提供することを目的としてい
る。
め、本出願に係る第1の発明は、多結晶棒の吊り具であ
って、平板に切り欠き部を設け、前記切り欠き部は多結
晶棒に形成された溝または突起にそれぞれ係合すべく設
けられていることを特徴とする多結晶棒の吊り具であ
る。また、本出願に係る第2の発明は、切り欠き部の先
端両側に上方に突出する凸部を設けたことを特徴とする
上記第1の発明に記載の多結晶棒の吊り具である。更
に、本出願に係る第3の発明は、前記切り欠き部の両側
部分の上面を、上方に膨らむ円弧状に形成したことを特
徴とする上記第1の発明に記載の多結晶棒の吊り具であ
る。
欠き部を設け、原料多結晶棒の頂部に溝または突起を形
成したので、吊り具の切り欠き部にそれぞれ前記原料多
結晶棒の溝または突起を係合することによって原料多結
晶棒を垂直に掛止することができる。従って、従来のよ
うに原料多結晶棒をワイヤにより締結する必要がなく、
リチャージ法または追チャージ法における原料溶解に際
して原料多結晶棒を確実かつ容易に炉内に吊り下げるこ
とができる。また、吊り具の切り欠き部先端に上方に向
かって突出する凸部を設けたので、吊り具が傾いても原
料多結晶棒が吊り具から滑り落ちることがない。更に、
前記吊り具の切り欠き部の両側部分上面を上方に膨らむ
円弧状に形成した場合は、この面が原料多結晶棒の頂部
に設けた溝または突起の下面と線接触するので、吊り具
の多少の傾きにかかわらず原料多結晶棒を絶えず垂直に
保持することができる。
の実施例について、図面を参照して説明する。図1は本
発明の第1実施例に基づく吊り具の斜視図で、この吊り
具には2本の原料多結晶棒を掛止することができる。吊
り具1は、たとえばモリブデン製またはSiCを被覆し
た黒鉛からなる長方形の平板の中央に平板に対して直角
にロッド1aを取着したもので、前記平板の2箇所に設
けた切り欠き部1bにより平面形状はH字状になってい
る。そして、各アーム1cの先端には滑り止めとして凸
部1dが設けられている。吊り具1は、前記ロッド1a
により炉内に釣支される。
2(a)は原料多結晶棒2の軸心の両側に互いに平行な
平面の溝2aを設けた場合、図2(b)は原料多結晶棒
2の外周に沿って環状の溝2bを設けた場合を示してい
る。図2(a)における溝部の二面幅、図2(b)にお
ける溝部の直径が図1に示す吊り具1のアーム1cの内
幅以下であれば、原料多結晶棒2の直径の大小にかかわ
らず掛止可能である。
止した状態を示す。原料多結晶棒2の軸心は垂直に保持
され、なんらかの理由で吊り具1が傾いた場合でも、凸
部1dにより原料多結晶棒2が滑り落ちることを防止す
る。
に原料多結晶棒を掛止した状態を示す。この吊り具1
は、図1に示した吊り具の切り欠き部両側すなわちアー
ム1cの上面を円弧状に膨らませたもので、その他の形
状は図1と同様である。原料多結晶棒2の頂部に形成さ
れた溝2b(または2a)の下面は前記アーム1cの上
面と線接触し、吊り具1が傾いた場合はそれに応じて前
記線接触部が移動するので、原料多結晶棒2の軸心は常
に垂直状態を維持する。アーム1cの先端には凸部1d
が設けられているので、吊り具1からの原料多結晶棒の
脱落が防止される。吊り具1をロッド1aの下端に揺動
自在に取着してもよい。
の平面図である。吊り具1の切り欠き部1bを図5に示
した台形状にすると、原料多結晶棒の溝部の寸法にバラ
ツキがあっても対応することができる。また、図6は本
発明の第4実施例に基づく吊り具の平面図で、この図に
示すようにアーム1cの先端に滑り止めとして凸部を設
ける代わりに開閉自在のロック1eを取着し、原料多結
晶棒を掛止した後ロック1eを閉鎖すれば、吊り具1か
らの原料多結晶棒の脱落を完全に防止することができ
る。
の平面図で、図7(a)は円形の平板に、図7(b)は
方形の平板にそれぞれ原料多結晶棒を掛止する切り欠き
部1bを放射状に設けたものである。これらの吊り具を
用いると、最大4本の原料多結晶棒を掛止することがで
きる。前記吊り具には滑り止めとして凸部1dを設けて
いるが、図6に示したロックを用いてもよい。なお、図
1、図5、図7における凸部1dの形状は一例を示すも
ので、これらの形状に限定されるものではない。また、
原料多結晶棒の頂部に、図2に示した溝2aまたは2b
に代えて軸心と直角の方向に突出する突起を設けてもよ
い。
状の吊り具に複数の切り欠き部を設け、この切り欠き部
に原料多結晶棒の頂部に形成した溝または突起を掛止さ
せて原料多結晶棒を垂直に吊り下げることにしたので、
下記の効果が得られる。 (1)原料多結晶棒に簡単な溝または突起を形成するだ
けでよく、加工時間、加工費用を低減させることができ
る。 (2)原料多結晶棒の吊り下げにタンタルなどのワイヤ
を必要としないので、単結晶製造コストが低減される。 (3)原料多結晶棒の吊り具への取り付けが極めて容易
で、1サイクル当りの時間を短縮できかつ、原料多結晶
棒を汚染しない。 (4)吊り具に原料多結晶棒の落下防止手段を設けたの
で、原料多結晶棒がるつぼ内に落下することがなく、安
全性を確保することができる。
り具の斜視図である。
原料多結晶棒の軸心の両側に互いに平行な平面の溝を設
けた場合、図2(b)は原料多結晶棒の外周に沿って溝
を設けた場合を示す。
示す側面図である。
晶棒を掛止した状態を示す側面図である。
ある。
ある。
で、図7(a)は円形の平板、図7(b)は方形の平板
を用いた場合を示す。
ていた原料多結晶棒頂部の加工形状を示す斜視図であ
る。
す説明図である。
棒 1b 切り欠き部 2a,2b
溝。1d 凸部
Claims (3)
- 【請求項1】 多結晶棒の吊り具であって、平板に切り
欠き部を設け、前記切り欠き部は多結晶棒に形成された
溝または突起にそれぞれ係合すべく設けられていること
を特徴とする多結晶棒の吊り具。 - 【請求項2】 切り欠き部の先端両側に上方に突出する
凸部を設けたことを特徴とする請求項1の多結晶棒の吊
り具。 - 【請求項3】 前記切り欠き部の両側部分の上面を、上
方に膨らむ円弧状に形成したことを特徴とする請求項1
の多結晶棒の吊り具。
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