JP7280160B2 - Silica glass crucible - Google Patents
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本発明は、チョクラルスキー法(以下、「CZ法」という)によってシリコン単結晶を引上げるためのシリカガラスルツボに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vitreous silica crucible for pulling a silicon single crystal by the Czochralski method (hereinafter referred to as "CZ method").
シリコン単結晶の育成に関し、CZ法が広く用いられている。この方法は、シリカガラスルツボ内に収容されたシリコンの溶融液の表面に種結晶を接触させ、ルツボを回転させるとともに、この種結晶を反対方向に回転させながら上方へ引上げることによって、種結晶の下端に単結晶を形成していくものである。 The CZ method is widely used for growing silicon single crystals. In this method, a seed crystal is brought into contact with the surface of a silicon melt contained in a silica glass crucible, the crucible is rotated, and the seed crystal is pulled upward while rotating in the opposite direction. A single crystal is formed at the lower end of the .
ところで、シリカガラスルツボは年々大型化しているが、シリカガラスルツボの大型化は大口径シリコン単結晶を引上げるためである。このように、シリカガラスルツボを大型化することにより、シリカガラスルツボ内に収容し加熱によりシリコン溶融液とする多結晶シリコンの装填量を増大させることができ、引上げることができるシリコン単結晶が長尺化することでスループットが向上するというメリットがある。
しかしながら、その反面、多結晶シリコンをシリコン溶融液とする溶融の長時間化、加熱用カーボンヒータの大出力化により従来よりも高温に曝されるといった厳しい環境下で使用しなければならず、シリカガラスルツボへの悪影響も大きい。
例えば、従来のシリカガラスルツボは、高温域での粘性値が低く、1400℃以上の熱環境下では長時間その形状を維持し難かった。そのため、シリカガラスルツボの変形による溶融シリコンの融液面の変動、及び単結晶化率(引上げたシリコン単結晶重量と多結晶シリコン充填重量との比)の低下など、シリコン単結晶引上げ工程で問題が生じていた。
By the way, silica glass crucibles are getting larger year by year. By increasing the size of the silica glass crucible in this way, it is possible to increase the amount of polycrystalline silicon that is contained in the silica glass crucible and converted into a silicon melt by heating. Elongation has the advantage of improving throughput.
However, on the other hand, it has to be used in a severe environment such as being exposed to higher temperatures than before due to the longer melting time of polycrystalline silicon into a silicon melt and the increased output of a carbon heater for heating. The adverse effect on the glass crucible is also great.
For example, a conventional vitreous silica crucible has a low viscosity value in a high temperature range, and it is difficult to maintain its shape for a long time in a thermal environment of 1400° C. or higher. Therefore, there are problems in the silicon single crystal pulling process, such as fluctuations in the melt surface of molten silicon due to deformation of the silica glass crucible and a decrease in the single crystallization rate (ratio of the weight of the pulled silicon single crystal to the polycrystalline silicon filling weight). was occurring.
上記の問題を解決するため、特許文献1では、外層がAl添加石英層、中間層が天然石英層、内層が高純度合成石英層からなる3層構造の石英ガラスルツボが提案されている。このルツボは、シリコン単結晶引上げ工程の加熱昇温過程において、外層が1200℃以上で一定加熱されると、クリストバライトへと結晶化する。そして、クリストバライトの成長過程において、粘性が向上し、更に結晶化することで高い耐久性を得ることができ、前記のようにルツボの変形や破損といった課題を解決することができる。 In order to solve the above problem, Patent Document 1 proposes a quartz glass crucible with a three-layer structure comprising an Al-added quartz layer as an outer layer, a natural quartz layer as an intermediate layer, and a high-purity synthetic quartz layer as an inner layer. This crucible crystallizes into cristobalite when the outer layer is heated at a constant temperature of 1200° C. or higher in the heating process of the silicon single crystal pulling process. In the growth process of cristobalite, the viscosity is improved and further crystallized, so that high durability can be obtained, and the problems such as deformation and breakage of the crucible can be solved as described above.
また、結晶化促進剤が添加された外層粒子がルツボ内面に混入すると、ルツボの耐久性、単結晶化率に影響を与えるため、使用前のルツボ開口部の包装を取り外す際や、吸着パットでルツボ開口部を吸着、脱着を行う際に、結晶化促進剤が添加された外層粒子がルツボ内面に混入を抑制する提案が、本出願人によって、特許文献2においてなされている。
具体的には、特許文献2では、結晶化促進剤が添加された外層粒子のルツボ内面への混入を抑制するため、ルツボの上端から30~50mmの領域に、結晶化促進剤を添加した外層を形成しないルツボが提案されている。
In addition, if the outer layer particles to which the crystallization accelerator is added are mixed with the inner surface of the crucible, it will affect the durability of the crucible and the single crystallization rate. The present applicant has proposed in
Specifically, in
ところで、特許文献2に記載されたルツボには、ルツボの上端から30~50mmの領域に、結晶化促進剤を添加した外層が形成されていないため、結晶化促進剤が添加された外層粒子がルツボ内面に混入することが抑制され、耐久性、単結晶化率の向上が図られるものの、ルツボの上端領域が内方に変形(倒れ込む)現象が見られた。
シリコン単結晶を引き上げ工程中に、ルツボの上端領域が内方に変形する(倒れ込む)と、引上げ装置内のガスの流れが阻害され、引上げたシリコン単結晶において、必要な結晶特性を得られない虞があり、またルツボの上端領域が極端に変形した場合は、ルツボの上端領域がインゴット(シリコン単結晶)に接触し、ルツボの上端領域の引上げを継続できない虞があった。
By the way, in the crucible described in
If the upper end region of the crucible deforms (falls down) inwardly during the process of pulling the silicon single crystal, the flow of gas in the pulling apparatus is obstructed, and the pulled silicon single crystal cannot obtain the necessary crystal properties. Moreover, if the upper end region of the crucible is extremely deformed, the upper end region of the crucible may come into contact with the ingot (silicon single crystal) and the pulling of the upper end region of the crucible may not be continued.
また、特許文献1に記載されたルツボにあっては、ルツボ開口部上端(口元上端)まで結晶化促進剤を添加した層が形成されているため、結晶化した際に、ルツボ開口部上端部の外周側からクラックが発生し、クラックのルツボ底部側への伸展により湯漏れが発生する虞があった。 In addition, in the crucible described in Patent Document 1, since a layer containing a crystallization accelerator is formed up to the upper end of the opening of the crucible (upper end of the mouth), when crystallized, the upper end of the opening of the crucible Cracks are generated from the outer peripheral side of the crucible, and the expansion of the cracks toward the bottom side of the crucible may cause melt leakage.
本発明者らは、これら問題を解決するために、結晶化促進剤を添加しない外層を形成しない領域を特定することにより、ルツボ開口部(ルツボの上端)から発生するクラックを抑制すると共に、ルツボの上端領域の内方への変形(倒れ込む)を抑制することを鋭意研究し、本発明を想到するに至った。 In order to solve these problems, the present inventors specified a region where no crystallization accelerator is added and does not form an outer layer, thereby suppressing cracks generated from the crucible opening (upper end of the crucible) and The present inventors have made intensive research on how to suppress the inward deformation (falling down) of the upper end region of the frame, and have arrived at the present invention.
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、結晶化促進剤を添加した外層を有するルツボにおいて、ルツボ開口部(ルツボの上端)から発生するクラックを抑制すると共に、ルツボの上端領域の内方への変形(倒れ込み)を抑制したシリカガラスルツボを提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances as described above. An object of the present invention is to provide a vitreous silica crucible in which inward deformation (tilting) of the upper end region is suppressed.
前記した課題を解決するために、本発明に係るシリカガラスルツボは、底部と、前記底部の周りに形成された底部コーナーと、前記底部コーナーから上方に延びる側部とを有するシリカガラスルツボにおいて、ルツボ上端領域が、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端部の肉厚に10mm加算した長さ以下の領域であって、ルツボ上端領域が、天然原料シリカガラスからなる不透明外層と、天然原料シリカガラスまたは合成原料シリカガラスからなる透明内層とで形成された2層構造からなり、前記ルツボ上端領域の下端から結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層と、前記ルツボ上端領域の不透明外層から連続して形成された不透明中間層と、前記透明内層とで形成された、少なくとも3層構造からなることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a silica glass crucible according to the present invention is a silica glass crucible having a bottom, a bottom corner formed around the bottom, and a side extending upward from the bottom corner, The crucible upper end region is a region of 5 mm or more downward from the crucible upper end and equal to or less than the length obtained by adding 10 mm to the thickness of the upper end, wherein the crucible upper end region comprises an opaque outer layer made of natural raw silica glass and natural raw silica It consists of a two-layer structure formed of a transparent inner layer made of glass or synthetic raw material silica glass, an outer layer made of silica glass added with a crystallization accelerator from the lower end of the crucible upper end region, and an opaque outer layer of the crucible upper end region. It is characterized by having at least a three-layer structure, which is formed by an opaque intermediate layer formed by the above method and the transparent inner layer.
このように、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端の肉厚に10mm加算した長さ以下のルツボ上端領域には、結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層が形成されていない。
そのため、ルツボ開口部(ルツボの上端部)から発生するクラックを抑制すると共に、ルツボの上端部領域の内方への変形(倒れ込む)を抑制することができる。そして、ルツボの耐久性の向上、単結晶化率の向上、更には、ルツボの上端領域が内方に変形(倒れ込む)によって生じる、シリコン単結晶の結晶品質異常を解決することができる。
尚、前記ルツボ上端領域がルツボ上端から下方に5mm未満の場合には、ルツボ上端付近の外周側からクラックが発生するため、好ましくない。またルツボ上端領域がルツボ上端の肉厚に10mm加算した長さを超える場合には、ルツボの上端領域がルツボ内方へ変形する(倒れ込む)ため、好ましくない。
As described above, the outer layer of the crystallization accelerator-added silica glass is not formed in the upper end region of the crucible that is 5 mm or more downward from the upper end of the crucible and equal to or less than the thickness of the upper end plus 10 mm.
Therefore, cracks generated from the crucible opening (upper end of the crucible) can be suppressed, and inward deformation (falling down) of the upper end region of the crucible can be suppressed. Further, it is possible to improve the crucible durability, improve the single crystallization rate, and solve the crystal quality abnormality of the silicon single crystal caused by the inward deformation (collapse) of the upper end region of the crucible.
If the crucible upper end region is less than 5 mm downward from the crucible upper end, cracks are generated from the outer peripheral side near the crucible upper end, which is not preferable. If the crucible top end region exceeds the thickness of the crucible top end plus 10 mm, the crucible top end region will deform (fall down) inward of the crucible, which is not preferable.
前記外層に添加する結晶化促進剤は、具体的にはAlおよびCaである。前記結晶化促進剤中のAl濃度は9wtppm以上20wtppm以下、Ca濃度は0.1wtppm以上0.6wtppm以下が望ましく、Al及びCaの濃度比(Al/Ca)は15≦Al/Ca≦200の範囲であることが望ましい。
ここで、前記結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層の外側に、更に天然原料シリカガラスからなる不透明外層が積層され、4層構造からなることが望ましい。
The crystallization accelerator added to the outer layer is specifically Al and Ca. The Al concentration in the crystallization accelerator is preferably 9 wtppm or more and 20 wtppm or less, the Ca concentration is preferably 0.1 wtppm or more and 0.6 wtppm or less, and the Al/Ca concentration ratio (Al/Ca) is in the range of 15≦Al/Ca≦200. is desirable.
Here, it is preferable that an opaque outer layer made of natural raw material silica glass is laminated on the outside of the outer layer made of the crystallization accelerator-added silica glass to form a four-layer structure.
また、前記上端の肉厚が10mm以上18mm以下であることが望ましい。ルツボ上端の肉厚が10mm未満の場合には、破損する虞があり、また耐久性に劣るため、好ましくない。また、上端の肉厚が18mmを超える場合には、必要以上に重量が増大し、好ましくない。前記上端の肉厚が10mm以上18mm以下である場合、前記ルツボ上端領域は、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端から20mm~28mm以下となる。
この場合、特許文献2に記載されたルツボの上端から30~50mmの領域内に、結晶化促進剤を添加した外層が形成されるため、使用前のルツボ開口部の包装を取り外す際や、吸着パットでルツボ開口部を吸着、脱着を行う際に、結晶化促進剤が添加された外層粒子がルツボ内面に混入しないようにする必要がある。
Moreover, it is desirable that the thickness of the upper end is 10 mm or more and 18 mm or less. If the thickness of the upper end of the crucible is less than 10 mm, there is a risk of breakage and the durability is poor, which is not preferable. Moreover, if the thickness of the upper end exceeds 18 mm, the weight increases more than necessary, which is not preferable. When the thickness of the top end is 10 mm or more and 18 mm or less, the crucible top end region is 5 mm or more downward from the crucible top end and 20 mm to 28 mm or less from the top end.
In this case, an outer layer containing a crystallization accelerator is formed in a region of 30 to 50 mm from the upper end of the crucible described in
本発明によれば、結晶化促進剤を添加した外層を有するシリカガラスルツボにおいて、ルツボ開口部(ルツボの上端)から発生するクラックを抑制すると共に、ルツボの上端領域の内方への変形(倒れ込み)を抑制したシリカガラスルツボを得ることができる。 According to the present invention, in a silica glass crucible having an outer layer to which a crystallization accelerator is added, cracks generated from the crucible opening (upper end of the crucible) are suppressed, and inward deformation (falling down) of the upper end region of the crucible ) can be obtained.
以下、本発明に係るシリカガラスルツボの実施の形態について図面に基づき説明する。図1は本発明に係るシリカガラスルツボ1の断面図である。図2は、図1のシリカガラスルツボの一部拡大断面図である。
このシリカガラスルツボ1は、例えば単結晶引上装置(図示せず)において用いられ、装置内でカーボンサセプタ(図示せず)によって抱持された状態で使用される。
即ち、単結晶引上装置では、シリカガラスルツボ1内に収容された多結晶シリコンが溶融され、シリコン溶融液からシリコン単結晶が引上げられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of silica glass crucibles according to the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a vitreous silica crucible 1 according to the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the silica glass crucible of FIG.
This silica glass crucible 1 is used, for example, in a single crystal pulling apparatus (not shown), and is used in a state of being held by a carbon susceptor (not shown) within the apparatus.
That is, in the single crystal pulling apparatus, the polycrystalline silicon accommodated in the silica glass crucible 1 is melted, and the silicon single crystal is pulled from the silicon melt.
シリカガラスルツボ1は、例えば直径810mm(32インチ)に形成され、図1に示すように、ルツボ上端6から下方に所定距離までの部分(以下、ルツボ上端領域10と呼ぶ)が2層構造となされている。
即ち、前記ルツボ上端領域10は、天然原料シリカガラス層からなる不透明外層5aと、この不透明外層5aの内側に隣接し、シリコン単結晶引上げ時に溶融シリコンと接する合成原料シリカガラス(または天然原料シリカガラス)からなる透明内層4とで形成されている。
尚、ここで不透明とは、シリカガラス中に多数の気孔が内在し、見かけ上、白濁した状態を意味する。また、天然原料シリカガラスとは、水晶等の天然質原料を溶融して製造されるシリカガラスを意味し、合成原料シリカガラスとは、例えばシリコンアルコキシドの加水分解により合成された合成原料を溶融して製造されるシリカガラスを意味する。
The silica glass crucible 1 is formed to have a diameter of 810 mm (32 inches), for example, and as shown in FIG. is done.
That is, the
Here, the term "opaque" means that silica glass has a large number of internal pores and appears to be cloudy. In addition, the natural raw material silica glass means silica glass produced by melting natural raw materials such as crystal, and the synthetic raw material silica glass means melting synthetic raw materials synthesized by hydrolysis of silicon alkoxide, for example. means silica glass produced by
また、ルツボ上端領域10よりも下方においては、側部7、及び底部9と底部コーナー8との間の曲率変化点を基準とする所定範囲まで、結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層2が設けられている。
この外層2が設けられる部分においては、前記不透明外層5aから連続して形成された天然原料シリカガラスからなる不透明中間層3と、前記透明内層4とで形成された3層構造となされている。
Further, below the
The portion where the
さらにルツボ底部9は、前記不透明中間層3から連続して形成された天然原料シリカガラスからなる不透明外層5bと、これに隣接する合成原料シリカガラス(または天然原料シリカガラス)からなる透明内層4とで形成された2層構造となされている。
Further, the
より詳細に説明すると、図2の断面図に示すように、ルツボ上端6から下方に距離hまでの領域が、2層構造のルツボ上端領域10として形成されるが、前記距離hは5mm以上、かつ上端の肉厚Tに10mm加算した長さ以下となされている。
ここで、前記上端の肉厚Tは、一般的には10mm以上18mm以下であることかして、前記ルツボ上端領域hは、一般的にはルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端から20mm以上28mm以下となされる。
More specifically, as shown in the cross-sectional view of FIG. 2, a region from the crucible
Here, the thickness T of the upper end is generally 10 mm or more and 18 mm or less, and the crucible upper end region h is generally 5 mm or more downward from the crucible upper end and 20 mm or more from the upper end. 28 mm or less.
これは、クリストバライトの熱膨張が石英ガラスの熱膨張よりもはるかに大きいために、引っ張り応力が外周面に作用し、前記2層構造のルツボ上端領域10が、ルツボ上端6から下方に5mm未満の場合、ルツボ上端付近の外周側からクラックが発生するため、好ましくない。
This is because the thermal expansion of cristobalite is much larger than that of quartz glass, so tensile stress acts on the outer peripheral surface, and the crucible
また、ルツボ上端領域がルツボ上端の肉厚に10mm加算した長さを超える場合には、ルツボの上端領域がルツボ内方へ変形する(倒れ込む)ため、好ましくない。
このルツボの上端領域のルツボ内方への変形は、透明内層4の粘性が低いために、ルツボ上端の口元を内側に引っ張る力が作用し、また不透明外層5aには気泡が含まれるため、透明内層4より不透明外層5aの膨張が大きく、ルツボの上端をルツボ内方へ変形させる力が作用する(内側に倒れ込む力が働く)。
Further, if the crucible upper end region exceeds the thickness of the crucible upper end plus 10 mm, the crucible upper end region will deform (fall down) inward of the crucible, which is not preferable.
This deformation of the upper end region of the crucible toward the inner side of the crucible is caused by a force that pulls the mouth of the upper end of the crucible inward due to the low viscosity of the transparent
また、図2に示すように、ルツボ内において底部9は半径Rの曲率(第1の曲率)を有しており、底部コーナー8では半径rの曲率(第2の曲率)を有している。また、ルツボ側部7は鉛直方向に直線状に形成されている。
ここで、外層2はルツボ上端6から下方に向けて形成されると共に、外層2の下端は、底部9(曲率半径R)と底部コーナー8(曲率半径r)との間の曲率変化点Pを基準とする所定範囲内まで形成されている。より具体的には、外層2の下端は、半径Rの曲率中心Cと、曲率変化点Pとを結ぶ直線L上を0°として、この直線Lを、曲率中心C周りに±5°回転させた範囲内まで形成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
Here, the
これは、下方向(底部方向)を正方向とした場合、+5°より大きい範囲まで外層2の下端を形成すると、結晶化(クリストバライト化)が急速に進行して所望の密着性が得られ難く、カーボンサセプタによるルツボの支持が不安定となり、シリコン単結晶化率が低下する傾向にあるためである。
一方、-5°より小さい範囲に外層2の下端を形成すると、ルツボ全体で外層2が占める割合が小さく、耐熱変形性が低くなる傾向があるためである。
This is because, when the downward direction (bottom direction) is the positive direction, if the lower end of the
On the other hand, if the lower end of the
また、図3に示すように、外層2は、ルツボ側部7における厚さ寸法et1とルツボ底部コーナー8における厚さ寸法et2とが共に0.5~5mm(好ましくは1~3mm)に形成される。
これは、厚さが5mmより大きいと、ルツボ壁部層間の熱膨張の差に起因する大きなストレスの発生により、クラック発生の虞があるためであり、0.5mmより小さいと、耐熱変形性が低くなる傾向があるためである。
Further, as shown in FIG. 3, the
This is because if the thickness is more than 5 mm, cracks may occur due to the occurrence of large stress due to the difference in thermal expansion between the crucible wall layers. This is because it tends to be low.
また、外層2の結晶化促進剤濃度は、35~100ppm(好ましくは50~80ppm)となされる。これは、結晶化促進剤濃度が100ppmより高いと結晶化が急速に進行し易く、ルツボとカーボンサセプタとの密着が安定する前に結晶化が完了する虞があるためである。
一方、35ppmより低いと結晶化速度が遅くなり、所望の耐熱変形性が得られ難いためである。
Also, the concentration of the crystallization accelerator in the
On the other hand, if it is lower than 35 ppm, the crystallization speed becomes slow, and it is difficult to obtain the desired heat distortion resistance.
また、天然原料シリカガラスからなる不透明中間層3は、ルツボ側部7における厚さ寸法mt1が3mm以上となされ、ルツボ底部コーナー8における厚さ寸法mt2は6mm以上に形成される。
また、ルツボ上端領域10の不透明外層5aにおける厚さ寸法mt4は10mm以上18mm以下に形成され、ルツボ底部9の不透明外層5bにおける厚さ寸法mt3は6mm以上に形成される。
The opaque
The opaque
これは、3層部分での不透明中間層3の厚さが3mmより小さいと、シリカガラス粉溶融中のアーク炎の不規則な流れによる不透明中間層3の結晶化促進剤化合物の飛散防止効果が減殺され易く、外層2の結晶化促進剤化合物が不透明中間層3を通過して透明内層4に混入し、透明内層4の結晶化促進剤濃度が大きくなる虞があるためである。
また、ルツボ上端領域10における不透明外層5aの厚さ寸法mt4が10mm以上18mm以下であるのはルツボ上端からの放熱を抑制するためである。
また、ルツボ底部コーナー8における不透明中間層3の厚さ寸法mt2及びルツボ底部9における不透明外層5bの厚さ寸法mt3が6mmより小さいと、充分な耐熱変形性が得られ難いため、好ましくない。
This is because when the thickness of the opaque
The reason why the thickness mt4 of the opaque
If the thickness mt2 of the opaque
また、透明内層4は、Na、K、Alの金属不純物含有量が各々1ppm以下の合成原料シリカガラス(または天然原料シリカガラス)を溶融して形成された実質的に気泡の存在しない透明層である。
透明内層4において、ルツボ上端領域10及びルツボ側部7における厚さ寸法it1と、ルツボ底部コーナー8における厚さ寸法it2と、ルツボ底部9における厚さ寸法it3とは共に、3mm以上の厚さに形成されている。
これは、透明内層4の厚さが3mmより小さいとシリコン溶融と接する透明内層4の内表面の結晶化促進剤濃度を十分に低く、例えば1ppm以下にしがたいためである。
The transparent
In the transparent
This is because if the thickness of the transparent
尚、上記実施形態では、結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層2、不透明中間層3、透明内層4の3層構造のルツボを例にとって説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ルツボの内側から、透明内層4、不透明中間層3、結晶化促進剤が添加されていないシリカガラスからなる第1の外層、そして、シリカガラスからなる第1の外層の外側に、結晶化促進剤が添加されたシリカガラスからなる第2の外層を積層した、4層構造のルツボであっても良い。
このとき、第1の外層はルツボ上端6まで形成され、第2の外層はルツボ上端6から下方に5mm以上、かつ上端の肉厚に10mm加算した長さ以下の領域まで形成される。
In the above embodiment, a crucible having a three-layer structure consisting of an
However, the present invention is not limited to this. The crucible may have a four-layer structure in which a second outer layer made of silica glass to which a crystallization accelerator is added is laminated on the outside of the first outer layer made of silica glass.
At this time, the first outer layer is formed up to the
次に、前記構造を有するシリカガラスルツボ1の製造方法について説明する。
図4に示すようなシリカガラスルツボ製造装置30を用いてシリカガラスルツボ1を製造する。シリカガラスルツボ製造装置30のルツボ成形用型11は、例えば複数の貫通孔が穿設された金型、もしくは高純化処理した多孔質カーボン型などのガス透過性部材で構成された内側部材12と、その外周に通気部13を設けて、前記内側部材12を保持する保持体14とから構成されている。
Next, a method for manufacturing the vitreous silica crucible 1 having the structure described above will be described.
A silica glass crucible 1 is manufactured using a silica glass
また、保持体14の下部には、図示しない回転手段と連結されている回転軸15が固着されていて、ルツボ成形用型11を回転可能に支持している。通気部13は、保持体14の下部に設けられた開口部16を介して、回転軸15の中央に設けられた排気路17と連結されており、この排気路17は、減圧機構18と連結されている。
内側部材12に対向する上部にはアーク放電用のアーク電極19と、結晶化促進剤添加シリカガラス供給ノズル20と、天然原料シリカガラス供給ノズル21と、合成原料シリカガラス供給ノズル22が設けられている。
A rotating
An
外層2に用いられる結晶化促進剤添加シリカガラス粉は、次のようにして得られる。例えば結晶化促進剤がAlの場合、Al硝酸塩(Al(NO3)3)をシリカガラス粉のAl濃度が35~100ppmとなるような量だけ水に溶かして作られたAl(NO3)3水溶液を、天然原料シリカガラス粉に添加、攪拌する。Al(NO3)3水溶液に浸されたシリカガラス粉は、脱水、酸分除去を目的として800~1100℃で加熱処理される。
Mg、Caなどを結晶化促進剤とする場合も、同様に硝酸塩を溶かした水溶液を、天然原料シリカガラス粉に添加、攪拌、加熱処理することで得られる。
結晶化促進剤としてAl及びCaを添加する場合、結晶化促進剤中のAl濃度は9wtppm以上20wtppm以下、Ca濃度は0.1wtppm以上0.6wtppm以下、Al及びCaの濃度比(Al/Ca)は15≦Al/Ca≦200とすることが望ましい。
The crystallization accelerator-added silica glass powder used for the
When Mg, Ca or the like is used as a crystallization accelerator, it can be obtained by similarly adding an aqueous solution of nitrate to natural raw silica glass powder, stirring and heat-treating.
When adding Al and Ca as a crystallization accelerator, the Al concentration in the crystallization accelerator is 9 wtppm or more and 20 wtppm or less, the Ca concentration is 0.1 wtppm or more and 0.6 wtppm or less, and the Al and Ca concentration ratio (Al/Ca). is preferably 15≤Al/Ca≤200.
前記した結晶化促進剤を添加することで、シリカガラス粉の粘性のばらつきが小さくなり、得られるシリコンルツボにおいて、ルツボの上端から発生するクラックの抑制や、上端領域の内方への変形(倒れ込み)の抑制に繋がる。 By adding the above-described crystallization accelerator, the variation in the viscosity of the silica glass powder is reduced, and in the obtained silicon crucible, cracks occurring from the upper end of the crucible are suppressed, and inward deformation (falling down) of the upper end region is suppressed. ).
こうして得られたAl添加シリカガラス粉を上述したシリカガラスルツボ製造装置30を用いてシリカガラスルツボ1の製造を行う場合、図示しない回転駆動源を稼働させて回転軸18を矢印の方向に回転させ、これによりルツボ成形用型11を高速で回転させる。
次いで、ルツボ成形用型11内に結晶化促進剤添加シリカガラス供給ノズル20から上述のようにして得られたAl添加シリカガラス粉を供給する。供給されたAl添加シリカガラス粉は、遠心力によって内側部材12の内面側に押圧され外層2として形成される。
ここで、外層2は、図2を用いて説明したように上端及び下端の位置が決められ、余分な上部及び底部が除去される。
When the silica glass crucible 1 is manufactured from the Al-added silica glass powder thus obtained using the silica glass
Next, the Al-added silica glass powder obtained as described above is supplied from the crystallization accelerator-added silica
Here, the
次いで、Al添加シリカガラス層からなる外層2の内面側における厚さが3mm以上、ルツボ上端領域における厚さが3mm以上、底部コーナー及び底部における厚さが6mm以上の不透明中間層3及び不透明外層5a、5bが形成されるように、天然原料シリカガラス粉を天然原料シリカガラス供給ノズル21から供給する。
供給された天然原料シリカガラス粉は、遠心力によって外層2の内面側及び内側部材12に押圧されて、不透明中間層3及び不透明外層5a、5bの成形体として成形される。
Next, an opaque
The supplied natural raw material silica glass powder is pressed against the inner surface side of the
次に、不透明中間層3及び不透明外層5a、5bの内面側に3mm以上の厚さを有する透明層が形成されるように、Na、K、Alの金属不純物含有量が各々1ppm以下の合成原料シリカガラス粉(または天然原料シリカガラス粉)を合成原料シリカガラス供給ノズル22から供給する。
供給された合成原料シリカガラス粉は、遠心力によって不透明中間層3及び不透明外層5a、5bの内面側に押圧されて、透明内層4の成形体として成形される。
Next, synthetic raw materials each having a metal impurity content of Na, K, and Al of 1 ppm or less so as to form a transparent layer having a thickness of 3 mm or more on the inner surface side of the opaque
The supplied synthetic raw material silica glass powder is pressed against the inner surfaces of the opaque
このようにして段階的にAl濃度の減少勾配がある外層2、不透明中間層3、不透明外層5a、5bおよび透明内層4のルツボ成形体が得られる。
さらに、減圧機構18の作動により内側部材12内を減圧し、アーク電極19に通電してルツボ成形体の内側から加熱し、ルツボ成形体の透明内層4、不透明中間層3、不透明外層5a、5bおよび外層2を溶融して、シリカガラスルツボ1を製造する。
In this manner, a crucible molded body of the
Further, the inside of the
以上のように本実施の形態によれば、シリカガラスルツボ1のルツボ上端領域10が、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端の肉厚に10mm加算した長さ以下の領域であって、ルツボ上端領域10が、天然原料シリカガラスからなる不透明外層5aと、天然原料シリカガラスまたは合成原料シリカガラスからなる透明内層4とで形成された2層構造に形成される。
このため、ルツボ開口部(ルツボの上端部)から発生するクラックを抑制すると共に、ルツボの上端部領域の内方への変形(倒れ込む)を抑制することができる。そして、ルツボの耐久性の向上、単結晶化率の向上、更には、ルツボの上端領域が内方に変形(倒れ込む)によって生じる、シリコン単結晶の結晶品質異常を解決することができる。
As described above, according to the present embodiment, the crucible
Therefore, it is possible to suppress cracks generated from the crucible opening (upper end of the crucible) and to suppress inward deformation (falling down) of the upper end region of the crucible. Further, it is possible to improve the crucible durability, improve the single crystallization rate, and solve the crystal quality abnormality of the silicon single crystal caused by the inward deformation (collapse) of the upper end region of the crucible.
尚、このシリカガラス1によれば、シリコン単結晶引上げの開始初期段階において、結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層2が存在しない所定範囲の底部9(不透明外層5)が軟化し、ルツボ1を支持するカーボンサセプタと密着する。その後、引上げの開始からから完了までの間に亘り、高温加熱により所定範囲の底部コーナー8及び側部7等の外層2の結晶化(クリストバライト化)が進行し、ルツボ1全体と、これを支持するカーボンサセプタとの密着安定性が向上する。また、結晶化により耐熱変形性が向上する。
したがって、ルツボ1の耐熱変形性を確保しつつ、カーボンサセプタによる支持の密着安定性が得られ、シリコン単結晶の単結晶化率を向上することができる。
According to this silica glass 1 , in the initial stage of starting the pulling of the silicon single crystal, the bottom portion 9 (opaque outer layer 5 ) in a predetermined range where the
Therefore, the crucible 1 can be secured against heat deformation, and the adhesion stability of the support by the carbon susceptor can be obtained, and the single crystallization ratio of the silicon single crystal can be improved.
続いて、本発明に係るシリカガラスルツボについて、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に示した構成を含むシリカガラスルツボを用いてシリコン単結晶の引き上げを行い、得られたシリコン単結晶の結晶化率(歩留まり)と、使用したシリカガラスルツボの開口部上端の変形量について検証した。 Next, the silica glass crucible according to the present invention will be further described based on examples. In this example, a silica glass crucible having the structure shown in the above embodiment was used to pull a silicon single crystal, and the crystallization rate (yield) of the obtained silicon single crystal and the silica glass crucible used. The amount of deformation at the upper end of the opening was verified.
(実験1)
実験1では、前記実施の形態におけるルツボ上端領域10の形成領域を条件として、32インチルツボを用いて、シリカガラスルツボを製造し、製造した各シリカガラスルツボについて単結晶引き上げを行った。
具体的な条件として、2層構造となる前記ルツボ上端領域をルツボ上端から下方に、50mmまでの領域(比較例1)、45mmまでの領域(比較例2)、40mmまでの領域(比較例3)、35mmまでの領域(比較例4)、30mmまでの領域(比較例5)、25mmまでの領域(実施例1)、20mmまでの領域(実施例2)、15mmまでの領域(実施例3)、10mmまでの領域(実施例4)、5mmまでの領域(実施例5)、0mmまでの領域(比較例6)を設定した。
(Experiment 1)
In Experiment 1, silica glass crucibles were manufactured using a 32-inch crucible under the conditions of the formation region of the crucible
As specific conditions, the upper end region of the crucible, which has a two-layer structure, is arranged downward from the upper end of the crucible to a region of up to 50 mm (Comparative Example 1), a region of up to 45 mm (Comparative Example 2), and a region of up to 40 mm (Comparative Example 3). ), area up to 35 mm (Comparative Example 4), area up to 30 mm (Comparative Example 5), area up to 25 mm (Example 1), area up to 20 mm (Example 2), area up to 15 mm (Example 3 ), a region up to 10 mm (Example 4), a region up to 5 mm (Example 5), and a region up to 0 mm (Comparative Example 6).
このとき用いたシリカガラスルツボの各層の厚さ寸法は、下記のとおりである。
図3を参考にして示すと、透明内層4の厚さ寸法it1は3mmと、厚さ寸法it2は7mm、厚さ寸法it3は3mmである。
また、不透明外層5aの厚さ寸法mt4が12mm、厚さ寸法mt2が、17mm、厚さ寸法mt3が12mmである。また、外層2の厚さ寸法et1と厚さ寸法et2は、1mmである。またルツボ開口部上端の厚さ寸法it1とmt4の和Tは15mmである。
The thickness dimension of each layer of the silica glass crucible used at this time is as follows.
Referring to FIG. 3, the thickness it1 of the transparent
Further, the thickness dimension mt4 of the opaque
また、図2を参考にして示すと、底部9の半径Rの曲率(第1の曲率)は、813mmとし、底部コーナー8の半径rの曲率(第2の曲率)は、160mmとした。また、外層2の下端は、半径Rの曲率中心Cと、曲率変化点Pとを結ぶ直線L上を0°として、この直線Lを、曲率中心C周りに±5°回転させた範囲内に形成した。
更に、外層2の結晶化促進剤濃度は、50ppmに設定した。
Referring to FIG. 2, the curvature of the radius R (first curvature) of the
Furthermore, the concentration of the crystallization accelerator in the
シリコン単結晶の引上げ条件は、下記のとおりである。
シリコン単結晶の引上げは、例えば、石英ガラスルツボに原料の多結晶シリコン塊を入れ、不活性ガス雰囲気、例えば10torr~200torrのアルゴンガス雰囲気に保持し、室温から引上げ温度の1400℃~1550℃まで、5時間~25時間で昇温し、この温度に10時間保持して多結晶シリコン塊を溶融し、シリコン融液を形成した。このシリコン融液に種結晶(シリコン単結晶)を浸し(ネッキング工程)、ルツボを回転しながら種結晶を徐々に引上げ、種結晶を核にしてシリコン単結晶を成長させた。
The conditions for pulling the silicon single crystal are as follows.
A silicon single crystal is pulled, for example, by putting a raw material polycrystalline silicon block in a quartz glass crucible, holding it in an inert gas atmosphere, for example, an argon gas atmosphere of 10 torr to 200 torr, and raising it from room temperature to the pulling temperature of 1400° C. to 1550° C. , and held at this temperature for 10 hours to melt the polycrystalline silicon mass and form a silicon melt. A seed crystal (silicon single crystal) was immersed in this silicon melt (necking step), and the seed crystal was gradually pulled up while rotating the crucible to grow a silicon single crystal with the seed crystal as a nucleus.
実験1について、実施例及び比較例ごとの条件及び実験結果を表1に示す。
尚、表1において、変形量はルツボ上端の内方への倒れ込み量を示す。また、歩留まりは、単結晶化率を示す。そして、備考において、シリコン単結晶の引上げが継続できないもの「不可」、シリコン単結晶の引上げが継続できるものを「許容」、クラックが生じシリコン単結晶の引上げが継続できないものを「クラック」と表示した。
Regarding Experiment 1, Table 1 shows the conditions and experimental results for each example and comparative example.
In Table 1, the amount of deformation indicates the amount of inward tilting of the upper end of the crucible. Yield indicates the single crystallization rate. In the remarks, "impossible" indicates that the silicon single crystal cannot be pulled continuously, "acceptable" indicates that the silicon single crystal can continue to be pulled, and "crack" indicates that a crack occurs and the silicon single crystal cannot be continued to be pulled. bottom.
上記表1の結果から最外層の上端位置は5mmから25mmの範囲、即ち、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端部の肉厚15mmに10mm加算した長さ(25mm)以下の領域が、ルツボ開口部(ルツボの上端部)から発生するクラックを抑制すると共に、ルツボの上端部領域の内方への変形(倒れ込む)を抑制できることを確認できた。
そして、ルツボの耐久性の向上、単結晶化率の向上、更には、ルツボの上端領域が内方に変形(倒れ込む)によって生じる、シリコン単結晶の結晶品質異常を解決することができる。
From the results in Table 1, the upper end position of the outermost layer is in the range of 5 mm to 25 mm, that is, the region of 5 mm or more downward from the upper end of the crucible and the length (25 mm) or less obtained by adding 10 mm to the thickness of the upper end of 15 mm is the crucible. It was confirmed that cracks generated from the opening (upper end of the crucible) can be suppressed, and inward deformation (falling down) of the upper end region of the crucible can be suppressed.
Further, it is possible to improve the crucible durability, improve the single crystallization rate, and solve the crystal quality abnormality of the silicon single crystal caused by the inward deformation (collapse) of the upper end region of the crucible.
(実験2)
実験1と同様に、22インチルツボを用いて、シリカガラスルツボを製造し、製造した各シリカガラスルツボについて単結晶引き上げを行った。
具体的な条件として、2層構造となる前記ルツボ上端領域がルツボ上端から下方に、50mmまでの領域(比較例7)、45mmまでの領域(比較例8)、40mmまでの領域(比較例9)、35mmまでの領域(比較例10)、30mmまでの領域(比較例11)、25mmまでの領域(比較例12)、20mmまでの領域(実施例6)、15mmまでの領域(実施例7)、10mmまでの領域(実施例8)、5mmまでの領域(実施例9)、0mmまでの領域(比較例13)を設定した。
(Experiment 2)
Silica glass crucibles were produced using a 22-inch crucible in the same manner as in Experiment 1, and single crystal pulling was performed on each of the produced silica glass crucibles.
As specific conditions, the upper end region of the crucible, which has a two-layer structure, is a region of up to 50 mm (Comparative Example 7), a region of up to 45 mm (Comparative Example 8), and a region of up to 40 mm (Comparative Example 9) from the upper end of the crucible. ), area up to 35 mm (Comparative Example 10), area up to 30 mm (Comparative Example 11), area up to 25 mm (Comparative Example 12), area up to 20 mm (Example 6), area up to 15 mm (Example 7 ), a region up to 10 mm (Example 8), a region up to 5 mm (Example 9), and a region up to 0 mm (Comparative Example 13).
このとき用いたシリカガラスルツボの各層の厚さ寸法は、下記のとおりである。
図3を参考にして示すと、透明内層4の厚さ寸法it1は3mmと、厚さ寸法it2は7mm、厚さ寸法it3は3mmである。
また、不透明外層5aの厚さ寸法mt4が10mm、厚さ寸法mt2が、16mm、厚さ寸法mt3が9mmである。また、外層2の厚さ寸法et1と厚さ寸法et2は、1mmである。またルツボ開口部上端の厚さ寸法it1とmt4の和Tは13mmである。
The thickness dimension of each layer of the silica glass crucible used at this time is as follows.
Referring to FIG. 3, the thickness it1 of the transparent
Further, the thickness dimension mt4 of the opaque
また、図2を参考にして示すと、底部9の半径Rの曲率(第1の曲率)は、813mmとし、底部コーナー8の半径rの曲率(第2の曲率)は、160mmとした。また、外層2の下端は、半径Rの曲率中心Cと、曲率変化点Pとを結ぶ直線L上を0°として、この直線Lを、曲率中心C周りに±5°回転させた範囲内に形成した。
更に、外層2の結晶化促進剤濃度は、50ppmに設定した。
尚、シリコン単結晶の引上げ条件は、実験1と同一条件とした。
Referring to FIG. 2, the curvature of the radius R (first curvature) of the
Furthermore, the concentration of the crystallization accelerator in the
The conditions for pulling the silicon single crystal were the same conditions as in Experiment 1.
実験2について、実施例及び比較例ごとの条件及び実験結果を表2に示す。
尚、表2において、変形量はルツボ上端の内方への倒れ込み量を示す。また、歩留まりは、単結晶化率を示す。そして、備考において、シリコン単結晶の引上げが継続できないもの「不可」、シリコン単結晶の引上が継続できるものを「許容」、クラックが生じシリコン単結晶の引上げが継続できないものを「クラック」と表示した。
Regarding
In Table 2, the amount of deformation indicates the amount of inward tilting of the upper end of the crucible. Yield indicates the single crystallization rate. In addition, in the remarks, "impossible" means that the pulling of the silicon single crystal cannot be continued, "acceptable" means that the pulling of the silicon single crystal can be continued, and "crack" means that the pulling of the silicon single crystal cannot be continued due to cracks. displayed.
上記表2の結果から最外層の上端位置は5mmから20mmの範囲、即ち、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端部の肉厚10mmに10mm加算した長さ(20mm)以下の領域が、ルツボ開口部(ルツボの上端部)から発生するクラックを抑制すると共に、ルツボの上端部領域の内方への変形(倒れ込む)を抑制できることを確認できた。
そして、ルツボの耐久性の向上、単結晶化率の向上、更には、ルツボの上端領域が内方に変形(倒れ込む)によって生じる、結晶品質異常を解決することができる。
From the results in Table 2, the upper end position of the outermost layer is in the range of 5 mm to 20 mm, that is, the region of 5 mm or more downward from the upper end of the crucible and the length (20 mm) or less obtained by adding 10 mm to the thickness of the upper end of 10 mm is the crucible. It was confirmed that cracks generated from the opening (upper end of the crucible) can be suppressed, and inward deformation (falling down) of the upper end region of the crucible can be suppressed.
Further, it is possible to improve the crucible durability, improve the single crystallization rate, and solve the crystal quality abnormality caused by the inward deformation (collapse) of the upper end region of the crucible.
以上の実施例の実験結果から、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端部の肉厚に10mm加算した長さ以下の領域が、ルツボ開口部(ルツボの上端部)から発生するクラックを抑制すると共に、ルツボの上端部領域の内方への変形(倒れ込む)を抑制できることを確認できた。 From the experimental results of the above examples, a region of 5 mm or more downward from the upper end of the crucible and less than or equal to the length obtained by adding 10 mm to the thickness of the upper end suppresses cracks generated from the crucible opening (upper end of the crucible). In addition, it was confirmed that the inward deformation (falling down) of the upper end region of the crucible could be suppressed.
(実験3)
2層構造となるルツボ上端領域をルツボ上端から下方に、10mmまでの領域を設定した実施例4において、外層2の結晶化促進剤濃度及び濃度比を表3に示す数値に設定した。
実験3の結果を表3に示す。
尚、表3において、変形量はルツボ上端の内方への倒れ込み量を示し、歩留まりは単結晶化率を示す。そして、備考において、シリコン単結晶の引上げが継続できるものを「許容」、クラックが生じシリコン単結晶の引上げが継続できないものを「不可」と表示した。
(Experiment 3)
In Example 4 in which the upper end region of the crucible having a two-layer structure was set to 10 mm downward from the upper end of the crucible, the concentration and the concentration ratio of the crystallization accelerator in the
The results of
In Table 3, the amount of deformation indicates the amount of inward tilting of the upper end of the crucible, and the yield indicates the rate of single crystallization. In the remarks, "acceptable" indicates that the pulling of the silicon single crystal can be continued, and "impossible" indicates that the pulling of the silicon single crystal cannot be continued due to cracks.
1 シリカガラスルツボ
2 結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層
3 不透明中間層
4 透明内層
5a 不透明外層
5b 不透明外層
6 ルツボ上端
7 側部
8 底部コーナー
9 底部
10 ルツボ上端領域
30 シリカガラスルツボ製造装置
T ルツボ上端の肉厚
h ルツボ上端からの長さ寸法
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (5)
ルツボ上端領域が、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端の肉厚に10mm加算した長さ以下の領域であって、
ルツボ上端領域が、天然原料シリカガラスからなる不透明外層と、天然原料シリカガラスまたは合成原料シリカガラスからなる透明内層とで形成された2層構造からなり、前記上端の肉厚が10mm以上18mm以下であり、
前記ルツボ上端領域の下端から結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層と、前記ルツボ上端領域の不透明外層から連続して形成された不透明中間層と、前記透明内層とで形成された、少なくとも3層構造からなることを特徴とするシリカガラスルツボ。 A silica glass crucible having a bottom, a bottom corner formed around the bottom, and a side extending upward from the bottom corner,
The upper end region of the crucible is 5 mm or more downward from the upper end of the crucible and is equal to or less than the length obtained by adding 10 mm to the thickness of the upper end,
The upper end region of the crucible has a two-layer structure including an opaque outer layer made of natural silica glass and a transparent inner layer made of natural silica glass or synthetic silica glass, and the thickness of the upper end is 10 mm or more and 18 mm or less. can be,
At least three layers formed of an outer layer made of silica glass containing a crystallization accelerator added from the lower end of the crucible upper end region, an opaque intermediate layer continuously formed from the opaque outer layer of the crucible upper end region, and the transparent inner layer. A silica glass crucible characterized by comprising a structure.
ルツボ上端領域が、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端の肉厚に10mm加算した長さ以下の領域であって、 The upper end region of the crucible is 5 mm or more downward from the upper end of the crucible and is equal to or less than the length obtained by adding 10 mm to the thickness of the upper end,
ルツボ上端領域が、天然原料シリカガラスからなる不透明外層と、天然原料シリカガラスまたは合成原料シリカガラスからなる透明内層とで形成された2層構造からなり、 The upper end region of the crucible has a two-layer structure formed of an opaque outer layer made of natural silica glass and a transparent inner layer made of natural silica glass or synthetic silica glass,
前記ルツボ上端領域の下端から結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層と、前記ルツボ上端領域の不透明外層から連続して形成された不透明中間層と、前記透明内層とで形成された、少なくとも3層構造からなり、 At least three layers formed of an outer layer made of silica glass containing a crystallization accelerator added from the lower end of the crucible upper end region, an opaque intermediate layer continuously formed from the opaque outer layer of the crucible upper end region, and the transparent inner layer. consists of a structure
前記結晶化促進剤としてAlおよびCaを添加し、該結晶化促進剤中のAl濃度が9wtppm以上20wtppm以下であり、Ca濃度が0.1wtppm以上0.6wtppm以下であり、Al及びCaの濃度比(Al/Ca)が15≦Al/Ca≦200であることを特徴とするシリカガラスルツボ。 Al and Ca are added as the crystallization accelerator, the Al concentration in the crystallization accelerator is 9 wtppm or more and 20 wtppm or less, the Ca concentration is 0.1 wtppm or more and 0.6 wtppm or less, and the concentration ratio of Al and Ca A silica glass crucible, wherein (Al/Ca) satisfies 15≦Al/Ca≦200.
ルツボ上端領域が、ルツボ上端から下方に5mm以上、かつ上端の肉厚に10mm加算した長さ以下の領域であって、 The upper end region of the crucible is 5 mm or more downward from the upper end of the crucible and is equal to or less than the length obtained by adding 10 mm to the thickness of the upper end,
ルツボ上端領域が、天然原料シリカガラスからなる不透明外層と、天然原料シリカガラスまたは合成原料シリカガラスからなる透明内層とで形成された2層構造からなり、 The upper end region of the crucible has a two-layer structure formed of an opaque outer layer made of natural silica glass and a transparent inner layer made of natural silica glass or synthetic silica glass,
前記ルツボ上端領域の下端から結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層と、前記ルツボ上端領域の不透明外層から連続して形成された不透明中間層と、前記透明内層とで形成された、少なくとも3層構造からなり、 At least three layers formed of an outer layer made of silica glass containing a crystallization accelerator added from the lower end of the crucible upper end region, an opaque intermediate layer continuously formed from the opaque outer layer of the crucible upper end region, and the transparent inner layer. consists of a structure
前記結晶化促進剤添加シリカガラスからなる外層の外側に、更に天然原料シリカガラスからなる不透明外層が積層され、4層構造からなることを特徴とするシリカガラスルツボ。 A silica glass crucible having a four-layer structure, wherein an opaque outer layer made of natural silica glass is laminated outside the outer layer made of silica glass added with a crystallization accelerator.
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