JPH0239455B2 - Sekieigarasujigu - Google Patents
SekieigarasujiguInfo
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- JPH0239455B2 JPH0239455B2 JP7218084A JP7218084A JPH0239455B2 JP H0239455 B2 JPH0239455 B2 JP H0239455B2 JP 7218084 A JP7218084 A JP 7218084A JP 7218084 A JP7218084 A JP 7218084A JP H0239455 B2 JPH0239455 B2 JP H0239455B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/09—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould
- C03B19/095—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould by centrifuging, e.g. arc discharge in rotating mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Description
本発明は耐スポーリング性、均熱性を向上させ
た石英ガラス治具に関する。 通常、石英ガラスは高純度、耐熱性等の特性か
ら各方面に使用されている。特に半導体装置製造
には、ベルジヤー等多くに使用されているが、例
えば従来の石英ガラスルツボは、回転している金
型又はカーボン型に水晶粉を入れ、アーク炎等で
溶融した後、冷却することにより製造されてい
る。 従来、水晶粉としては、一種類のもののみを用
いているため、製造された石英ガラスルツボは内
面から外面に向かつて、ガラス組織が連続的に変
化したものとなつている。すなわち、内面は緻密
で気泡が少なく、外面へ向かうにしたがつて気泡
が大きくしかも多くなつている。こうした外面側
の気泡は粉体を充填した際の空隙で生成した気泡
と、内面から外面への熱伝導とともに移動した気
泡とが結合し、より大きな気泡となつたものであ
る。 このような従来の石英ガラスルツボを外部ヒー
タにより加熱した場合、内表面の温度分布が不均
一となり、実際にシリコン単結晶を引上げるため
に用いると、シリコン融液の対流が乱れ、高品位
のシリコン単結晶を引上げることが困難であつ
た。 また、外面にクラツクが発生した場合、緻密な
内面側に向かつてクラツクが伸びる速度が速く、
一度クラツクが発生すると使用することができな
くなつた。 本発明は上記欠点を解消するためになされたも
のであり、熱的・機械的特性に優れた石英ガラス
治具を提供しようとするものである。 すなわち、本発明の石英ガラス治具は、50μｍ
以下の気泡を150個／mm3以上含む内層と、該内層
よりも気泡の少ない外層と、の二重構造を有する
ことを特徴とするものである。 このような石英ガラス治具を単結晶シリコン引
上げ用石英ガラスルツボとして使用した場合に
は、内層に小さい気泡が数多く存在するため、シ
リコン融液からの熱は気泡における吸収・放熱が
複雑となり、全体としては均一に伝達される。こ
のため、シリコン融液の対流を乱すことがなく、
高品位のシリコン単結晶を引上げることができ
る。 また、組織の異なる内層と外層との二重構造を
有するため、外面でクラツクが発生しても二重構
造の境界面でクラツクの方向を変化させたり停止
させたりすることができる。本発明において、内
層を50μｍ以下の気泡を150個／mm3以上含むもの
としたのは、このように規定とすると外面から内
面へのクラツクの進行速度を遅れさせる効果があ
るためである。 なお、本発明において内層の肉厚は全肉厚の1/
８〜1/2であることが望ましい。これは内層の肉厚
が全肉厚の1/8未満であると、クラツクの進行を
停止させたり進行速度を遅れさせたりする効果が
少ないためであり、一方1/2を超えると断熱効果
が大きくなり、熱ロスを招くためである。 本発明の石英ガラス治具の製造は回転可能な容
器に粒径の異なる石英原料粉を二層に詰め、回転
させながらアーク炎等の熱源により溶融させるこ
とにより行なう。この場合、内層には80メツシユ
以下の原料粉を、外層には30〜80メツシユの原料
粉を使用することが望ましい。 以下、本発明の実施例を説明する。 まず、水晶を粉砕し、30〜80メツシユと80メツ
シユ以下とに篩別した。次に、それぞれの水晶粉
について浮遊選鉱法により不純物を除去した。つ
づいて、金型（あるいはカーボン型）を回転させ
ながら最初に30〜80メツシユの水晶粉を詰め、更
に80メツシユ以下の水晶粉を詰めた。この原料粉
の配合の一例を示すと、30〜80メツシユのものと
して30＃以上２％、30〜48＃32％、48〜60＃40
％、60〜80＃20％、80＃以下６％のものを、80メ
ツシユ以下のものとして80＃以上５％、80〜100
＃63％、100〜150＃22％、150＃以下10％のもの
をそれぞれ用いた。次いで、二重詰めした水晶粉
をアーク炎等の熱源で溶融した後、冷却して石英
ガラスルツボを製造した。なお、このようにして
得られた異なる組織からなる内層と外層との二重
構造を有する石英ガラスルツボの内層の肉厚は全
肉厚の1/5であつた。 これに対して、比較例１として30〜80メツシユ
の水晶粉のみを用い、比較例２として80メツシユ
以下の水晶粉のみを用い、それぞれ上記実施例と
同様にして石英ガラスルツボを製造した。 以上のようにして得られたそれぞれの石英ガラ
スルツボの気泡の数及びスポーリングテストの結
果を下表記に示す。
た石英ガラス治具に関する。 通常、石英ガラスは高純度、耐熱性等の特性か
ら各方面に使用されている。特に半導体装置製造
には、ベルジヤー等多くに使用されているが、例
えば従来の石英ガラスルツボは、回転している金
型又はカーボン型に水晶粉を入れ、アーク炎等で
溶融した後、冷却することにより製造されてい
る。 従来、水晶粉としては、一種類のもののみを用
いているため、製造された石英ガラスルツボは内
面から外面に向かつて、ガラス組織が連続的に変
化したものとなつている。すなわち、内面は緻密
で気泡が少なく、外面へ向かうにしたがつて気泡
が大きくしかも多くなつている。こうした外面側
の気泡は粉体を充填した際の空隙で生成した気泡
と、内面から外面への熱伝導とともに移動した気
泡とが結合し、より大きな気泡となつたものであ
る。 このような従来の石英ガラスルツボを外部ヒー
タにより加熱した場合、内表面の温度分布が不均
一となり、実際にシリコン単結晶を引上げるため
に用いると、シリコン融液の対流が乱れ、高品位
のシリコン単結晶を引上げることが困難であつ
た。 また、外面にクラツクが発生した場合、緻密な
内面側に向かつてクラツクが伸びる速度が速く、
一度クラツクが発生すると使用することができな
くなつた。 本発明は上記欠点を解消するためになされたも
のであり、熱的・機械的特性に優れた石英ガラス
治具を提供しようとするものである。 すなわち、本発明の石英ガラス治具は、50μｍ
以下の気泡を150個／mm3以上含む内層と、該内層
よりも気泡の少ない外層と、の二重構造を有する
ことを特徴とするものである。 このような石英ガラス治具を単結晶シリコン引
上げ用石英ガラスルツボとして使用した場合に
は、内層に小さい気泡が数多く存在するため、シ
リコン融液からの熱は気泡における吸収・放熱が
複雑となり、全体としては均一に伝達される。こ
のため、シリコン融液の対流を乱すことがなく、
高品位のシリコン単結晶を引上げることができ
る。 また、組織の異なる内層と外層との二重構造を
有するため、外面でクラツクが発生しても二重構
造の境界面でクラツクの方向を変化させたり停止
させたりすることができる。本発明において、内
層を50μｍ以下の気泡を150個／mm3以上含むもの
としたのは、このように規定とすると外面から内
面へのクラツクの進行速度を遅れさせる効果があ
るためである。 なお、本発明において内層の肉厚は全肉厚の1/
８〜1/2であることが望ましい。これは内層の肉厚
が全肉厚の1/8未満であると、クラツクの進行を
停止させたり進行速度を遅れさせたりする効果が
少ないためであり、一方1/2を超えると断熱効果
が大きくなり、熱ロスを招くためである。 本発明の石英ガラス治具の製造は回転可能な容
器に粒径の異なる石英原料粉を二層に詰め、回転
させながらアーク炎等の熱源により溶融させるこ
とにより行なう。この場合、内層には80メツシユ
以下の原料粉を、外層には30〜80メツシユの原料
粉を使用することが望ましい。 以下、本発明の実施例を説明する。 まず、水晶を粉砕し、30〜80メツシユと80メツ
シユ以下とに篩別した。次に、それぞれの水晶粉
について浮遊選鉱法により不純物を除去した。つ
づいて、金型（あるいはカーボン型）を回転させ
ながら最初に30〜80メツシユの水晶粉を詰め、更
に80メツシユ以下の水晶粉を詰めた。この原料粉
の配合の一例を示すと、30〜80メツシユのものと
して30＃以上２％、30〜48＃32％、48〜60＃40
％、60〜80＃20％、80＃以下６％のものを、80メ
ツシユ以下のものとして80＃以上５％、80〜100
＃63％、100〜150＃22％、150＃以下10％のもの
をそれぞれ用いた。次いで、二重詰めした水晶粉
をアーク炎等の熱源で溶融した後、冷却して石英
ガラスルツボを製造した。なお、このようにして
得られた異なる組織からなる内層と外層との二重
構造を有する石英ガラスルツボの内層の肉厚は全
肉厚の1/5であつた。 これに対して、比較例１として30〜80メツシユ
の水晶粉のみを用い、比較例２として80メツシユ
以下の水晶粉のみを用い、それぞれ上記実施例と
同様にして石英ガラスルツボを製造した。 以上のようにして得られたそれぞれの石英ガラ
スルツボの気泡の数及びスポーリングテストの結
果を下表記に示す。
【表】
上記表から明らかなように実施例の石英ガラス
ルツボは比較例１及び比較例２の石英ガラスルツ
ボと比べて耐スポーリング特性が良好である。こ
れは実施例のルツボは熱伝導が均一に行なわれる
ためクラツクが発生しにくく、また内層と外層と
の二重構造となつているためクラツクが発生して
もクラツクが伸びるのを抑えることができるため
であると考えられる。 更に、熱伝導の状態を詳細に調べるため、それ
ぞれのルツボを外周からカーボンヒータにより加
熱した時の内表面の４箇所の温度を測定した結果
を図に示す。 図から明らかなように比較例１及び２のルツボ
は内表面の温度が不均一であるのに対し、実施例
のルツボでは内表面の温度がどの位置でもほぼ一
定であり、熱伝導が均一に行なわれていることが
わかる。このため実施例のルツボを用いてシリコ
ン単結晶の引上げを行なえば、シリコン融液の対
流を乱すことがなく、高品位のシリコン単結晶を
得ることができる。 なお、上記実施例ではシリコン単結晶引上げ用
石英ガラスルツボについて説明したが、本発明は
他の工業用途例えば高周波用保護管、TiO2製造
プラント等に優れた耐スポーリング特性を必要と
するもの、あるいは多結晶シリコンの製造におい
て用いるベルジヤー等均熱を要求されるものにも
同様に適用することができる。 以上詳述した如く本発明によれば、熱的、機械
的特性の優れた石英ガラス治具を提供できるもの
であり、半導体用治具例えば単結晶引上げ用石英
ガラスルツボとして使用した場合には高品位のシ
リコン単結晶を得ることができ、しかも長寿命で
ある等顕著な効果を奏するものである。
ルツボは比較例１及び比較例２の石英ガラスルツ
ボと比べて耐スポーリング特性が良好である。こ
れは実施例のルツボは熱伝導が均一に行なわれる
ためクラツクが発生しにくく、また内層と外層と
の二重構造となつているためクラツクが発生して
もクラツクが伸びるのを抑えることができるため
であると考えられる。 更に、熱伝導の状態を詳細に調べるため、それ
ぞれのルツボを外周からカーボンヒータにより加
熱した時の内表面の４箇所の温度を測定した結果
を図に示す。 図から明らかなように比較例１及び２のルツボ
は内表面の温度が不均一であるのに対し、実施例
のルツボでは内表面の温度がどの位置でもほぼ一
定であり、熱伝導が均一に行なわれていることが
わかる。このため実施例のルツボを用いてシリコ
ン単結晶の引上げを行なえば、シリコン融液の対
流を乱すことがなく、高品位のシリコン単結晶を
得ることができる。 なお、上記実施例ではシリコン単結晶引上げ用
石英ガラスルツボについて説明したが、本発明は
他の工業用途例えば高周波用保護管、TiO2製造
プラント等に優れた耐スポーリング特性を必要と
するもの、あるいは多結晶シリコンの製造におい
て用いるベルジヤー等均熱を要求されるものにも
同様に適用することができる。 以上詳述した如く本発明によれば、熱的、機械
的特性の優れた石英ガラス治具を提供できるもの
であり、半導体用治具例えば単結晶引上げ用石英
ガラスルツボとして使用した場合には高品位のシ
リコン単結晶を得ることができ、しかも長寿命で
ある等顕著な効果を奏するものである。
図は本発明の実施例、比較例１及び２の石英ガ
ラスルツボの加熱時の内表面の温度分布を示す特
性図である。
ラスルツボの加熱時の内表面の温度分布を示す特
性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 50μｍ以下の気泡を150個／mm3以上含む内層
と、該内層よりも気泡の少ない外層との二重構造
を有することを特徴とする石英ガラス治具。 ２ 内層の肉厚が全肉厚の1/8〜1/2である特許請
求の範囲第１項記載の石英ガラス治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7218084A JPH0239455B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | Sekieigarasujigu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7218084A JPH0239455B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | Sekieigarasujigu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215534A JPS60215534A (ja) | 1985-10-28 |
| JPH0239455B2 true JPH0239455B2 (ja) | 1990-09-05 |
Family
ID=13481765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7218084A Expired - Lifetime JPH0239455B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | Sekieigarasujigu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239455B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04220946A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-11 | Canon Inc | 電池ボックスを有する電気機器 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0692276B2 (ja) * | 1988-02-03 | 1994-11-16 | 三菱マテリアル株式会社 | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボ |
| JP2602442B2 (ja) * | 1988-02-03 | 1997-04-23 | 三菱マテリアル 株式会社 | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボ |
| JP2630649B2 (ja) * | 1989-07-05 | 1997-07-16 | 東芝セラミックス株式会社 | 単結晶引上げ用石英ガラスルツボ |
| JP4789437B2 (ja) * | 2004-07-16 | 2011-10-12 | 信越石英株式会社 | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスるつぼおよびその製造方法 |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP7218084A patent/JPH0239455B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04220946A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-11 | Canon Inc | 電池ボックスを有する電気機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60215534A (ja) | 1985-10-28 |
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