JP6617680B2 - シリコン単結晶引上装置 - Google Patents
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Description
保護ガス管10の温度が高い場合には、保護ガス管10内よりも排ガス管延長部材9内に酸化物が高温で硬く焼き付いて堆積しやすくなる。このとき、排ガス管延長部材9の保護ガス管10内の高さを保護ガス管10の高さの30%以下とすれば、排ガス管延長部材9の上端の温度が高くなることでこの上端付近に酸化物が堆積するようになることを防止できる。
なお、排ガス管8から排ガス管延長部材9を脱着しやすくする為には、排ガス管延長部材9の上端にフランジ部を設け、排ガス管延長部材9内の保護ガス管10内の高さを保護ガス管10の高さの2%以上とすることが好ましい。
排ガス管延長部材9の全長に対して水冷されている排ガス管8に密着する排ガス管延長部材9の長さを70%以上とする事で、排ガス管延長部材9の上端までより効果的に冷やすことができ、これにより排ガス管延長部材9の上端の温度を低く保つことができるので、この上端付近に酸化物が堆積するのを防止できる。
図3(a)に示したシリコン単結晶引上装置100において、口径24インチ(600mm)の石英ルツボ104を入れ、多結晶シリコン150kgを仕込み、加熱溶融して直径200mmのシリコン単結晶のマルチプーリングを行い、複数本の単結晶を製造した。ここで、図3(a)のシリコン単結晶引上装置100は、図1(a)のシリコン単結晶引上装置1と同様の構成であるが、排ガス管延長部材109にスリットが設けられていない(図3(b)参照)点で、図1(a)のシリコン単結晶引上装置1と異なっている。なお、図3(a)において、整流筒102、シリコン融液103、石英ルツボ104、黒鉛ルツボ105、ヒーター106、シールド107、排ガス管108、保護ガス管110、メインチャンバー114、引上チャンバー115、ルツボ回転軸116はそれぞれ、図1(a)の整流筒2、シリコン融液3、石英ルツボ4、黒鉛ルツボ5、ヒーター6、シールド7、排ガス管8、保護ガス管10、メインチャンバー14、引上チャンバー15、ルツボ回転軸16に相当する。
酸化物は排ガス管延長部材109内の上端付近に厚さ50mm程度で硬く焼き付いており、金属製のブラシで擦り落とさないと、除去できなかった。
図1に示した本発明のシリコン単結晶引上装置1において、口径24インチ(600mm)の石英ルツボ4を入れ、多結晶シリコン150kgを仕込み、加熱溶融して直径200mmのシリコン単結晶のマルチプーリングを行い、複数本の単結晶製造を実施した。黒鉛製の保護ガス管10の高さH250mmに対し、ステンレス製の排ガス管延長部材9は全長240mmとし、上端から下端まで幅2mmのスリット11の入った構造とし、保護ガス管10内の長さhを50mmとした(すなわち、保護ガス管10高さHの20%、排ガス管延長部材の全長に対して排ガス管に密着する排ガス管延長部材の長さが80%)。また、排ガス管8内径78mmに対し、排ガス管8内の排ガス管延長部材9の外径77.8mm、内径73mmとし、保護ガス管10の内径が90mmに対し、保護ガス管10内の排ガス管延長部材9の外径86mm、内径80mmとした。
酸化物は排ガス管延長部材9内の上端付近に厚さ30mm程度で硬く焼き付いたが、金属製のブラシで触れると、簡単に除去する事ができた。
図2に示した本発明のシリコン単結晶引上装置1’において、口径24インチ(600mm)の石英ルツボ4を入れ、多結晶シリコン150kgを仕込み、加熱溶融して直径200mmのシリコン単結晶のマルチプーリングを行い、複数本の単結晶製造を実施した。実施例1の黒鉛製保護ガス管10の上に厚さ10mmの断熱材12を載せ、その上に黒鉛製の保護キャップ13を載せた。また、実施例1と同様に黒鉛製の保護ガス管10の高さH250mmに対し、ステンレス製の排ガス管延長部材9は全長240mmとし、上端から下端まで幅2mmのスリットの入った構造とし、保護ガス管10内の長さ50mmとした(すなわち、保護ガス管10高さHの20%、排ガス管延長部材の全長に対して排ガス管に密着する排ガス管延長部材の長さが80%)。また、排ガス管8内径78mmに対し、排ガス管8内の排ガス管延長部材9の外径77.8mm、内径73mmとし、保護ガス管10の内径が90mmに対し、保護ガス管10内の排ガス管延長部材9の外径86mm、内径80mmとした。
3、103…シリコン融液、 4、104…石英ルツボ、 5、105…黒鉛ルツボ、
6、106…ヒーター、 7、107…シールド、 8、108…排ガス管、
9、109…排ガス管延長部材、 10、110…保護ガス管、 11…スリット、
12…断熱材、 13…黒鉛製キャップ、 14、114…メインチャンバー、
15、115…引上チャンバー、 16、116…ルツボ回転軸。
Claims (2)
- 排ガス管の排気口に連通する着脱可能な排ガス管延長部材を設け、該排ガス管延長部材の上部を囲むように保護ガス管を設けたシリコン単結晶引上装置において、
前記排ガス管延長部材に上下方向に延在するスリットを設けて、前記排ガス管延長部材と前記排ガス管とを密着させたものとし、前記保護ガス管の上端部に断熱材を載置し、該断熱材の上に黒鉛製の保護キャップを取り付けたものであることを特徴とするシリコン単結晶引上装置。 - 請求項1記載のシリコン単結晶引上装置において、前記排ガス管延長部材の前記保護ガス管内の高さが前記保護ガス管の高さの30%以下であり、前記排ガス管延長部材の全長に対して前記排ガス管に密着する前記排ガス管延長部材の長さが70%以上であることを特徴とするシリコン単結晶引上装置。
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