JPH01257185A - シリコン溶融液を満たした石英槽又は坩堝を完全に空にする装置 - Google Patents
シリコン溶融液を満たした石英槽又は坩堝を完全に空にする装置Info
- Publication number
- JPH01257185A JPH01257185A JP1040125A JP4012589A JPH01257185A JP H01257185 A JPH01257185 A JP H01257185A JP 1040125 A JP1040125 A JP 1040125A JP 4012589 A JP4012589 A JP 4012589A JP H01257185 A JPH01257185 A JP H01257185A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- melt
- tank
- crucible
- shaped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000010453 quartz Substances 0.000 title claims abstract description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- 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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- 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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/007—Pulling on a substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- 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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
- Y10T117/1036—Seed pulling including solid member shaping means other than seed or product [e.g., EDFG die]
- Y10T117/1044—Seed pulling including solid member shaping means other than seed or product [e.g., EDFG die] including means forming a flat shape [e.g., ribbon]
- Y10T117/1048—Pulling includes a horizontal component
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、支持体を溶融液の表面と接触させることによ
りシリコンボンを連続的に水平方向に引き抜くために使
用される、シリコン溶融液を満たした浅い石英槽又は坩
堝をシリコンリボンの引き抜き後完全に空にするための
装置に関する。
りシリコンボンを連続的に水平方向に引き抜くために使
用される、シリコン溶融液を満たした浅い石英槽又は坩
堝をシリコンリボンの引き抜き後完全に空にするための
装置に関する。
水平なリボン引き抜き法（いわゆるＳウェブ（Ｓｕｐｐ
ｏｒｔｅｄ Ｗｅｂ）法は例えば欧州特許出願第０１７
０１１９号明細書に記載されている。この方法によりシ
リコン溶融液からなる太陽電池用シリコンリボンを連続
的に高い引き抜き速度（約１ｍ／分）で製造することが
できる。この方法の場合シリコン溶融液は例えば長さ７
０ａｓ、幅１５ｃ＋＊、高さ１１のほぼ長方形の浅い石
英槽内に存在する。この工程においてコンスタントに供
給されるシリコンを融解するもう１つの石英槽又は坩堝
は先に記載した楢と石英管を介して連結されている。こ
の工程の全期間にわたって石英槽中のシリコン溶融液の
高さは最高約３ｃｍ、有利には１〜２Ｃ１１である。
ｏｒｔｅｄ Ｗｅｂ）法は例えば欧州特許出願第０１７
０１１９号明細書に記載されている。この方法によりシ
リコン溶融液からなる太陽電池用シリコンリボンを連続
的に高い引き抜き速度（約１ｍ／分）で製造することが
できる。この方法の場合シリコン溶融液は例えば長さ７
０ａｓ、幅１５ｃ＋＊、高さ１１のほぼ長方形の浅い石
英槽内に存在する。この工程においてコンスタントに供
給されるシリコンを融解するもう１つの石英槽又は坩堝
は先に記載した楢と石英管を介して連結されている。こ
の工程の全期間にわたって石英槽中のシリコン溶融液の
高さは最高約３ｃｍ、有利には１〜２Ｃ１１である。
引き抜き工程の終了後石英槽及び連結管中には例えば高
さ０．５〜１．Ｏａｓの溶融液が残る。この残留溶融液
は傾けて空にすることは殆ど不可能である。
さ０．５〜１．Ｏａｓの溶融液が残る。この残留溶融液
は傾けて空にすることは殆ど不可能である。
それというのもこの石英槽は、加熱装置及び断熱材によ
って囲まれている黒鉛製の支持槽内に据え付けられてい
るからである。熱の供給を遮断した後槽中に残る溶融液
は凝固し、冷却した際石英及びシリコンの寸法変化が異
なることから石英容器は破壊される。
って囲まれている黒鉛製の支持槽内に据え付けられてい
るからである。熱の供給を遮断した後槽中に残る溶融液
は凝固し、冷却した際石英及びシリコンの寸法変化が異
なることから石英容器は破壊される。
槽又は坩堝を残留溶融液から開放する可能性は、炭素綿
で吸収することによって残留溶融液を除去することであ
る。この排出法は極めて煩雑かつ不経済であり、炭素で
石英容器を汚染する可能性がある。
で吸収することによって残留溶融液を除去することであ
る。この排出法は極めて煩雑かつ不経済であり、炭素で
石英容器を汚染する可能性がある。
従って本発明の課題は、経済的に処理し得るだけでなく
、簡単かつ完全に溶融液容器を空にすることのできる装
置を提供することにある。
、簡単かつ完全に溶融液容器を空にすることのできる装
置を提供することにある。
この課題は本発明によれば、
ａ） ノズル開口部に接して存在しているシリコン溶融
液がリボン引き抜き過程で下方に向けて凸状に湾曲して
いる表面の歪み圧によりその流出を阻止されるように形
成された、槽又は坩堝の底部に設けられている開放流出
ノズルと、ｂ） 引き抜き工程の終了後ノズル開口部に
配置され、シリコン溶融液により良好に湿潤可能である
がシリコンに対しては耐性の、収容タンクと連結されて
いる管状、棒状又は溝状部材とを有することによって特
徴づけられる先に記載した形式の装置よって解決される
。
液がリボン引き抜き過程で下方に向けて凸状に湾曲して
いる表面の歪み圧によりその流出を阻止されるように形
成された、槽又は坩堝の底部に設けられている開放流出
ノズルと、ｂ） 引き抜き工程の終了後ノズル開口部に
配置され、シリコン溶融液により良好に湿潤可能である
がシリコンに対しては耐性の、収容タンクと連結されて
いる管状、棒状又は溝状部材とを有することによって特
徴づけられる先に記載した形式の装置よって解決される
。
本発明の他の実施態様は請求項２以下に記載されている
。
。
次に本発明を第１図ないし第４図に示した実施例に基づ
き詳述する。
き詳述する。
第１図は例えば欧州特許出願第０１７０１１９号明細書
にも記載されているいわゆるＳウェブ法に基づく連続的
に処理可能のリボン引き抜き装置を示すものである０図
を簡単にするためにここではヒータ、レフレクタ、補充
装置等は省略されている。水平な引き抜き処理のために
、シリコン溶融液２が存在する石英からなる溶融液槽１
を使用する。溶融液２の表面上を連続的に、炭素繊維ネ
ット３からなるリボンを移動させる。この炭素繊維ネッ
ト３は核形成中心部を有する支持体として使用され、こ
れはシリコン溶融液２の表面と接触することによりシリ
コンを晶出させる。完成結晶シリコンリボンは符号４で
、シリコンリボン４及び溶融液２からの放熱は５で示す
。
にも記載されているいわゆるＳウェブ法に基づく連続的
に処理可能のリボン引き抜き装置を示すものである０図
を簡単にするためにここではヒータ、レフレクタ、補充
装置等は省略されている。水平な引き抜き処理のために
、シリコン溶融液２が存在する石英からなる溶融液槽１
を使用する。溶融液２の表面上を連続的に、炭素繊維ネ
ット３からなるリボンを移動させる。この炭素繊維ネッ
ト３は核形成中心部を有する支持体として使用され、こ
れはシリコン溶融液２の表面と接触することによりシリ
コンを晶出させる。完成結晶シリコンリボンは符号４で
、シリコンリボン４及び溶融液２からの放熱は５で示す
。
石英槽１の底部にはその最も深い箇所に石英製の開放流
出ノズル６が存在し、その直径ｄは、ノズル開口部に接
して存在しているシリコン溶融液２がリボン引き抜き過
程で下方に向けて凸状に湾曲している表面７の歪み圧に
よりその流出を阻止されるような大きさに構成されてい
る。引き抜き工程の終了後、残留溶融液２の排出を開始
したい場合には、゛液状シリコン２によって良好に湿潤
可能の黒鉛製小管、黒鉛製小棒又は同様の黒鉛製溝状部
材８を、流出ノズル６の開口部に接して存在するシリコ
ン溶融液の滴表面７と接触させる（矢印９参照）、その
後小管又は小棒又は溝状部材８は更にシリコン溶融液２
．７を垂直又は斜め下方に向けて収容タンクｌＯに導く
。
出ノズル６が存在し、その直径ｄは、ノズル開口部に接
して存在しているシリコン溶融液２がリボン引き抜き過
程で下方に向けて凸状に湾曲している表面７の歪み圧に
よりその流出を阻止されるような大きさに構成されてい
る。引き抜き工程の終了後、残留溶融液２の排出を開始
したい場合には、゛液状シリコン２によって良好に湿潤
可能の黒鉛製小管、黒鉛製小棒又は同様の黒鉛製溝状部
材８を、流出ノズル６の開口部に接して存在するシリコ
ン溶融液の滴表面７と接触させる（矢印９参照）、その
後小管又は小棒又は溝状部材８は更にシリコン溶融液２
．７を垂直又は斜め下方に向けて収容タンクｌＯに導く
。
第２図に示すように、本発明は凸状に湾曲する液面の歪
み圧と液体２の重力に起因する静水圧との間の均衡状態
を利用するものである。符号７は流出ノズル６に垂れ下
がるシリコン滴の表面を示す０滴表面７の仮定平均面を
通る槽１のシリコン溶融液２の高さをｈとする０滴表面
７の形状はラプラスの法則（例えば「レールブラフ・デ
ア・エクスペリメンタルフィジーク（Ｌｅｈｒｂｕｃｈ
ｄｅｒ Ｅｘｐｅｒｉｓｅｎｔａｌｐｈｙｓｉｋ）
Ｊ第１巻、第９版、第４０５頁、Ｂｅｒｌｉｎ／Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ在、１９７５年参照）により、歪み圧Ｐ、が
滴表面の各点で ｒＩ ｒ雪 〔式中δはシリコン溶融液の表面張力を表し、ｒｌ及び
ｒ、はこの各点での表面の双方の主曲率半径を表す〕で
あることにより決定される。ｆＬ出ノズルの小さな直径
ｄ（ｄは１０閣以下）に対しては、滴表面をｆ、ｍｆ、
ｍｆである球の表面に近づけることができる。ｊ″なわ
ち式（１）から２δ Ｐ ｔ ＝ （２）が得
られる。平行状態では歪み圧Ｐヨは高さｈを有するシリ
コン溶融液の静水圧Ｐ、Ｉに等しい。
み圧と液体２の重力に起因する静水圧との間の均衡状態
を利用するものである。符号７は流出ノズル６に垂れ下
がるシリコン滴の表面を示す０滴表面７の仮定平均面を
通る槽１のシリコン溶融液２の高さをｈとする０滴表面
７の形状はラプラスの法則（例えば「レールブラフ・デ
ア・エクスペリメンタルフィジーク（Ｌｅｈｒｂｕｃｈ
ｄｅｒ Ｅｘｐｅｒｉｓｅｎｔａｌｐｈｙｓｉｋ）
Ｊ第１巻、第９版、第４０５頁、Ｂｅｒｌｉｎ／Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ在、１９７５年参照）により、歪み圧Ｐ、が
滴表面の各点で ｒＩ ｒ雪 〔式中δはシリコン溶融液の表面張力を表し、ｒｌ及び
ｒ、はこの各点での表面の双方の主曲率半径を表す〕で
あることにより決定される。ｆＬ出ノズルの小さな直径
ｄ（ｄは１０閣以下）に対しては、滴表面をｆ、ｍｆ、
ｍｆである球の表面に近づけることができる。ｊ″なわ
ち式（１）から２δ Ｐ ｔ ＝ （２）が得
られる。平行状態では歪み圧Ｐヨは高さｈを有するシリ
コン溶融液の静水圧Ｐ、Ｉに等しい。
Ｐ、−９ｇ ｈ （３）〔式中
ρ−シリコン溶融液の密度、ｇ−重力加速度を表す一〕
Ｐｔ−Ｐｎから各溶融液の高さｈに対しては、滴の一定
の曲率半径ｒ が属することになる。この曲率半径がノズル開口部で得
られるか否かは、ノズル開口部の直径ｄ及び液体とノズ
ルの材料との間の湿潤角εによる。
ρ−シリコン溶融液の密度、ｇ−重力加速度を表す一〕
Ｐｔ−Ｐｎから各溶融液の高さｈに対しては、滴の一定
の曲率半径ｒ が属することになる。この曲率半径がノズル開口部で得
られるか否かは、ノズル開口部の直径ｄ及び液体とノズ
ルの材料との間の湿潤角εによる。
第３図には流出ノズルの開口の一部が滴表面７の突出部
と共に著しく拡大して示されている０滴表面７における
接線面がノズル６の下面と接する際に形成する角度は湿
潤角ε、すなわち物質定数である。清表面７の曲率半径
ｒとノズルの直角ｄとの間には、第３図に示すように、 ｄ／２ − ＝ｃ ｏ ｓ ａｗａｒｃ ｏ ｓ （９０°−ε
）ｄ／２ の関係式が満たされなければならない。
と共に著しく拡大して示されている０滴表面７における
接線面がノズル６の下面と接する際に形成する角度は湿
潤角ε、すなわち物質定数である。清表面７の曲率半径
ｒとノズルの直角ｄとの間には、第３図に示すように、 ｄ／２ − ＝ｃ ｏ ｓ ａｗａｒｃ ｏ ｓ （９０°−ε
）ｄ／２ の関係式が満たされなければならない。
式（５）は、滴表面７がノズル６の水平限界面と共にそ
の湿潤角を形成し、このような滴は、流出ノズルの終端
部に形成され得る最大の曲率を有するという前提の下に
導かれたものである。より緩やかな曲率、すなわちより
大きな（曲率半径）ｒも可能である。この場合滴は流出
ノズルの直角の角上にその湿潤角を有し、この角は極微
視的には半円形の弧を形成しているものと思われ、この
弧に湿潤角Ｃを保持しながらより緩やかな曲率をつける
ことが可能である。
の湿潤角を形成し、このような滴は、流出ノズルの終端
部に形成され得る最大の曲率を有するという前提の下に
導かれたものである。より緩やかな曲率、すなわちより
大きな（曲率半径）ｒも可能である。この場合滴は流出
ノズルの直角の角上にその湿潤角を有し、この角は極微
視的には半円形の弧を形成しているものと思われ、この
弧に湿潤角Ｃを保持しながらより緩やかな曲率をつける
ことが可能である。
従ってｄ及びεが与えられると式（５）により滴表面の
最小曲率半径が、また式（４）と共にシリコン溶融液の
最大の高さｈ ρｇｈ が決定される。２種の物質、石英／！体シリコンに関し
ては、ローズ（Ｃ，＾、 Ｒｈｏｄｅｓ）その他の報告
書「インベスティゲーシッン・オブ・ザ・メニスカス・
スタビリテイ・イン・ポリゾンタル・クリスタフＬ／−
リボン・グロース（Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ
ｔｈｅ ｍｅｎｉｓｃｕｓ ５ｔａｂｉｌＨｙ ｉｎ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｃｒｙｓｔａｌｒｉｂｂｏｎ
ｇｒｏｗｔｈ） 」Ｊ、 Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔ
ｈ ５０ （１９８０）、第９４頁〜第１０１真に記載
されているようにεは極めて９０１に近く、従ってρｇ
ｄ である。
最小曲率半径が、また式（４）と共にシリコン溶融液の
最大の高さｈ ρｇｈ が決定される。２種の物質、石英／！体シリコンに関し
ては、ローズ（Ｃ，＾、 Ｒｈｏｄｅｓ）その他の報告
書「インベスティゲーシッン・オブ・ザ・メニスカス・
スタビリテイ・イン・ポリゾンタル・クリスタフＬ／−
リボン・グロース（Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ
ｔｈｅ ｍｅｎｉｓｃｕｓ ５ｔａｂｉｌＨｙ ｉｎ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｃｒｙｓｔａｌｒｉｂｂｏｎ
ｇｒｏｗｔｈ） 」Ｊ、 Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔ
ｈ ５０ （１９８０）、第９４頁〜第１０１真に記載
されているようにεは極めて９０１に近く、従ってρｇ
ｄ である。
上記のローズの報告書では融解温度での液状シリコンの
表面張力δを７２０ｇ／ｓ”（ρ−２，５３ｇ／ａｍ”
）としている、この値並びにｇ−９８ｆｅｌｌ／Ｓ”を
式（７）に代入すると、第４図中に記載したｈ及びｄの
関係を示すことができる。
表面張力δを７２０ｇ／ｓ”（ρ−２，５３ｇ／ａｍ”
）としている、この値並びにｇ−９８ｆｅｌｌ／Ｓ”を
式（７）に代入すると、第４図中に記載したｈ及びｄの
関係を示すことができる。
運転中高さｈの溶融液の流出を阻止するには、流出ノズ
ルの直径ｄは太き（ても、この式から得られるｈに属す
る値に相応する大きさでなければならない０例えばｈｍ
３５ｍ、ｄ−３，３ｍより小である。
ルの直径ｄは太き（ても、この式から得られるｈに属す
る値に相応する大きさでなければならない０例えばｈｍ
３５ｍ、ｄ−３，３ｍより小である。
内径６５閤の円筒状石英槽又は坩堝１及びその底の中央
に取り付けられた内径２Ｉ、長さ１５１１Ｉ１ｍの流出
ノズル６を用いての適応性実験は、シリコン溶融液の高
さｈが５７鵬である場合（槽又は坩堝１の流出ノズル６
の開口部から溶融液表面２までを測定）未だシリコンの
流出は生じないことを示した。この実験による結果は第
４図の理論曲線と良く合致する。
に取り付けられた内径２Ｉ、長さ１５１１Ｉ１ｍの流出
ノズル６を用いての適応性実験は、シリコン溶融液の高
さｈが５７鵬である場合（槽又は坩堝１の流出ノズル６
の開口部から溶融液表面２までを測定）未だシリコンの
流出は生じないことを示した。この実験による結果は第
４図の理論曲線と良く合致する。
シリコン溶融液２を排出するため流出ノズル６の滴表面
７と接触状態（９）にある黒鉛小管又は黒鉛小棒又は黒
鉛溝状部材８は、シリコンで良好に湿潤されるが、同時
に液状シリコンに対して耐性であることから、部材８は
形状安定である。これには高密度及び低気孔率の黒鉛又
は炭化シリコンで被覆された部材が適している。
７と接触状態（９）にある黒鉛小管又は黒鉛小棒又は黒
鉛溝状部材８は、シリコンで良好に湿潤されるが、同時
に液状シリコンに対して耐性であることから、部材８は
形状安定である。これには高密度及び低気孔率の黒鉛又
は炭化シリコンで被覆された部材が適している。
シリコンが流出されている限り、黒鉛小管、小棒又は黒
鉛溝状部材８及び収容タンク１０はシリコンの融解温度
以上の温度に保つ必要がある。
鉛溝状部材８及び収容タンク１０はシリコンの融解温度
以上の温度に保つ必要がある。
第１図はシリコンリボンを引き抜くための連続的に処理
可能な本発明による装置を示す略示図、第２図及び第３
図は流出ノズル及び流出ノズルの開口部の一部を拡大し
て示した断面図、第４図は溶融液の高さｈ及び流出ノズ
ル開口部の直径ｄを算出するための曲線図である。 ｌ・・・石英槽又は坩堝 ２・・・シリコン溶融液 ３・・・支持体 ４・・・シリコンリボン ６・・・流出ノズル ７・・・シリコン溶融液の滴表面 ８・・・管状、棒状又は溝状部材 １０・・・収容タンク
可能な本発明による装置を示す略示図、第２図及び第３
図は流出ノズル及び流出ノズルの開口部の一部を拡大し
て示した断面図、第４図は溶融液の高さｈ及び流出ノズ
ル開口部の直径ｄを算出するための曲線図である。 ｌ・・・石英槽又は坩堝 ２・・・シリコン溶融液 ３・・・支持体 ４・・・シリコンリボン ６・・・流出ノズル ７・・・シリコン溶融液の滴表面 ８・・・管状、棒状又は溝状部材 １０・・・収容タンク
Claims (7)
- （１）支持体（３）を溶融液（２）の表面と接触させる
ことによりシリコンリボン（４）を連続的に水平方向に
引き抜くために使用されるシリコン溶融液（２）を満た
した浅い石英槽又は坩堝（１）をシリコンリボンの引き
抜き後完全に空にするための装置において、 （ａ）ノズル開口部に接して存在しているシリコン溶融
液（２）がリボン引き抜き過程で 下方に向けて凸状に湾曲している表面（７）の歪み圧に
よりその流出を阻止されるよう に形成された槽又は坩堝（１）の底部に設 けられている開放流出ノズル（６）と （ｂ）引き抜き工程の終了後ノズル開口部（６）に配置
され、シリコン溶融液（２）により 良好に湿潤可能であるがシリコンに対して は耐性の収容タンク（１０）と連結されて いる管状、棒状又は溝状部材（８）と を有することを特徴とするシリコン溶融液を満たした浅
い石英槽又は坩堝を完全に空にする装置。 - （２）開放流出ノズル（６）が槽又は坩堝（１）の底部
の最も低い箇所に配設されていることを特徴とする請求
項１記載の装置。 - （３）ノズル開口部（６）の直径ｄを、ノズル開口部（
６）を通る溶融液の高さｈとノズル開口部（６）の直径
ｄとの間の関係式 ｈ＝４δ／ｐ・ｇ・ｄ（ｍｍ＾２） に基づき決定する〔式中δ＝溶融液温度（＝７２０ｇ／
ｓ＾２）での液状シリコン（２）の表面張力、ｐ＝所定
の高さｈでのシリコン溶融液（２）の密度、ｇ＝重力加
速度（＝９８１ｃｍ／ｓ＾２）を表す〕ことを特徴とす
る請求項１又は２記載の装置。 - （４）溶融液の高さｈが３５ｍｍの場合、直径ｄを３．
３ｍｍより小さくすることを特徴とする請求項３記載の
装置。 - （５）管状、棒状又は溝状部材（８）が高密度及び低気
孔率の黒鉛からなることを特徴とする請求項１ないし４
の１つに記載の装置。 - （６）管状、棒状又は溝状部材（８）がシリコン溶融液
（２）に対して形状安定性の物質からなりまた炭化珪素
からなる被膜を有していることを特徴とする請求項１な
いし４の１つに記載の装置。 - （７）管状、棒状又は溝状部材（８）及び収容タンク（
１０）をシリコンの溶融温度以上の温度に保持する手段
を備えていることを特徴とする請求項１ないし６の１つ
に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3806001.9 | 1988-02-25 | ||
| DE3806001A DE3806001A1 (de) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | Anordnung zum vollstaendigen entleeren von mit siliziumschmelze gefuellten quarzwannen oder -tiegeln nach dem siliziumbandziehen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257185A true JPH01257185A (ja) | 1989-10-13 |
Family
ID=6348199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1040125A Pending JPH01257185A (ja) | 1988-02-25 | 1989-02-20 | シリコン溶融液を満たした石英槽又は坩堝を完全に空にする装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4913199A (ja) |
| JP (1) | JPH01257185A (ja) |
| DE (1) | DE3806001A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0796820B1 (en) | 1996-03-19 | 2000-07-19 | Kawasaki Steel Corporation | Process and apparatus for refining silicon |
| US6250688B1 (en) | 1998-06-01 | 2001-06-26 | Micron Technology, Inc. | Ramp-lock lifting device |
| US20190203378A1 (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Corner Star Limited | Methods for Removing a Melt of Silicon from a Crucible and Related Wick Assemblies |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5261180A (en) * | 1975-11-14 | 1977-05-20 | Toyo Shirikon Kk | Horizontal growth of crystal ribbons |
| US4289571A (en) * | 1979-06-25 | 1981-09-15 | Energy Materials Corporation | Method and apparatus for producing crystalline ribbons |
| JPS5610921A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Material for equipment for manufacturing semiconductor and its treating furnace |
| US4661200A (en) * | 1980-01-07 | 1987-04-28 | Sachs Emanuel M | String stabilized ribbon growth |
| US4822585A (en) * | 1982-05-05 | 1989-04-18 | Aluminum Company Of America | Silicon purification method using copper or copper-aluminum solvent metal |
| DE3217686A1 (de) * | 1982-05-11 | 1983-11-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zum herstellen von grossflaechigen, bandfoermigen siliziumkoerpern fuer solarzellen |
| DE3231326A1 (de) * | 1982-08-23 | 1984-02-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zum herstellen von grossflaechigen, bandfoermigen siliziumkoerpern fuer solarzellen |
| EP0170119B1 (de) * | 1984-07-31 | 1988-10-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von bandförmigen Siliziumkristallen mit horizontaler Ziehrichtung |
-
1988
- 1988-02-25 DE DE3806001A patent/DE3806001A1/de not_active Withdrawn
- 1988-12-23 US US07/288,855 patent/US4913199A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-02-20 JP JP1040125A patent/JPH01257185A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4913199A (en) | 1990-04-03 |
| DE3806001A1 (de) | 1989-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3591348A (en) | Method of growing crystalline materials | |
| US4546811A (en) | Process for the treatment of a liquid mass | |
| US3471266A (en) | Growth of inorganic filaments | |
| US3650703A (en) | Method and apparatus for growing inorganic filaments, ribbon from the melt | |
| US4203951A (en) | Apparatus for growing single crystals from melt with additional feeding of comminuted charge | |
| KR920009565B1 (ko) | 실리콘 단결정의 제조장치 | |
| JP3115335B2 (ja) | 融液補給装置 | |
| JPS5819639B2 (ja) | ケイ素棒の製造方法 | |
| US3870477A (en) | Optical control of crystal growth | |
| JPS5826097A (ja) | 管状結晶部材の生長装置 | |
| EP0471152A1 (en) | Method of forming glass articles | |
| US3701636A (en) | Crystal growing apparatus | |
| JPH01257185A (ja) | シリコン溶融液を満たした石英槽又は坩堝を完全に空にする装置 | |
| KR830007435A (ko) | 단결정의 제조방법 | |
| US4000030A (en) | Method for drawing a monocrystal from a melt formed about a wettable projection | |
| JPH04270129A (ja) | ガラスプリフォ−ムの作成方法および装置 | |
| US4225378A (en) | Extrusion mold and method for growing monocrystalline structures | |
| US5471943A (en) | Process and device for pulling crystals according to the Czochralski method | |
| US4847053A (en) | Growth of glass-clad single crystal fibers | |
| NL8002144A (nl) | Werkwijze voor de vervaardiging van gadolinium- -galliumgranaat. | |
| US3567397A (en) | Apparatus for obtaining a dross-free crystalline growth melt | |
| JPH01192736A (ja) | フッ化物ガラスファイバ用母材の製造方法及び装置 | |
| US4495155A (en) | Modified crucible for the pendant drop method of crystallization | |
| JPS6461382A (en) | Apparatus for pulling up single crystal rod | |
| JP3550495B2 (ja) | 単結晶製造装置および単結晶製造方法 |