JPH0255399B2 - - Google Patents
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- JPH0255399B2 JPH0255399B2 JP13834482A JP13834482A JPH0255399B2 JP H0255399 B2 JPH0255399 B2 JP H0255399B2 JP 13834482 A JP13834482 A JP 13834482A JP 13834482 A JP13834482 A JP 13834482A JP H0255399 B2 JPH0255399 B2 JP H0255399B2
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- Japan
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- crucible
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- graphite crucible
- graphite
- single crystal
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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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシリコン、Ga-p等の単結晶を引上げ
る際に使用されるルツボ装置の改良に係るもので
ある。例えば、シリコン単結晶は石英ガラスルツ
ボ内で溶融され、これを種結晶を利用して引上げ
単結晶を製造する方法が知られている。
る際に使用されるルツボ装置の改良に係るもので
ある。例えば、シリコン単結晶は石英ガラスルツ
ボ内で溶融され、これを種結晶を利用して引上げ
単結晶を製造する方法が知られている。
この場合、石英ガラスルツボは溶融温度によつ
て軟化変形するため、一般には、黒鉛ルツボを使
用し、これに内挿して引上げが行われている。
て軟化変形するため、一般には、黒鉛ルツボを使
用し、これに内挿して引上げが行われている。
しかしながら、この場合でも石英ガラスは一部
軟化変形して黒鉛ルツボに密着し、これを冷却す
ると両者の熱膨脹差の違いから黒鉛ルツボが割れ
て使用不能になるという問題があつた。
軟化変形して黒鉛ルツボに密着し、これを冷却す
ると両者の熱膨脹差の違いから黒鉛ルツボが割れ
て使用不能になるという問題があつた。
このため従来より種々の対策が講じられて来た
が、通常割型の黒鉛ルツボが使用されて来た。
が、通常割型の黒鉛ルツボが使用されて来た。
しかしこの方法でも割型ルツボの保持方法が複
雑となるばかりでなく黒鉛ルツボの加工歩留りに
も問題があり、又、黒鉛ルツボと石英ガラスルツ
ボが反応して固着したり、黒鉛ルツボの内表面に
珪化物が形成されてこれが剥離したりする。更に
は黒鉛ルツボの底面周縁部が酸化される等多くの
問題をかかえていた。
雑となるばかりでなく黒鉛ルツボの加工歩留りに
も問題があり、又、黒鉛ルツボと石英ガラスルツ
ボが反応して固着したり、黒鉛ルツボの内表面に
珪化物が形成されてこれが剥離したりする。更に
は黒鉛ルツボの底面周縁部が酸化される等多くの
問題をかかえていた。
本発明はかかる黒鉛ルツボの内面珪化、或いは
酸化防止と石英ガラスルツボとの固着を防ぐため
になされたもので、両者の嵌合面に粉末あるいは
フエルト等からなる隔離層を設け、かつ隔離層の
上部を覆うリンク状板を設けたものである。
酸化防止と石英ガラスルツボとの固着を防ぐため
になされたもので、両者の嵌合面に粉末あるいは
フエルト等からなる隔離層を設け、かつ隔離層の
上部を覆うリンク状板を設けたものである。
以下に本発明の実施例を図によつて説明する。
第１図は、従来の黒鉛ルツボ１に石英ガラスルツ
ボ２が直接接するように内挿されたルツボ装置の
部分を示す断面図で溶融シリコンを1450゜Cで数回
引上げた場合に、その接触面に反応層（珪化層）
３が形成されていることを示している。特に黒鉛
ルツボ１の底面周縁部３′はその上方部分と比較
して深く酸化されており、この部分から破損する
事故がしばしば見られる。
第１図は、従来の黒鉛ルツボ１に石英ガラスルツ
ボ２が直接接するように内挿されたルツボ装置の
部分を示す断面図で溶融シリコンを1450゜Cで数回
引上げた場合に、その接触面に反応層（珪化層）
３が形成されていることを示している。特に黒鉛
ルツボ１の底面周縁部３′はその上方部分と比較
して深く酸化されており、この部分から破損する
事故がしばしば見られる。
第２図は本発明のもので、黒鉛ルツボ１と石英
ガラスルツボ２の嵌合面に100#の炭化珪粉を厚
さ５mmになるように隔離層４を形成している。５
は隔離層４の上部を覆うリング状板で、黒鉛ルツ
ボ１の上端に載置されている。その結果、石英ガ
ラスルツボ内に多結晶シリコンを装填し、1450℃
で溶融したものを種結晶を利用して単結晶を引上
げ、これを冷却したところ、20回の引上げで石英
ガラスルツボの変形、或いは反応はほとんど認め
られなかつた。
ガラスルツボ２の嵌合面に100#の炭化珪粉を厚
さ５mmになるように隔離層４を形成している。５
は隔離層４の上部を覆うリング状板で、黒鉛ルツ
ボ１の上端に載置されている。その結果、石英ガ
ラスルツボ内に多結晶シリコンを装填し、1450℃
で溶融したものを種結晶を利用して単結晶を引上
げ、これを冷却したところ、20回の引上げで石英
ガラスルツボの変形、或いは反応はほとんど認め
られなかつた。
炭化珪化粉はシリコン単結晶に悪影響を与えな
いため、できるだけ高純度のものであることが好
ましい。又、耐熱性があり高純度のものとして他
に炭素粉あるいは炭素繊維、炭化硅素繊維が使用
し得る。これらは単独で、或いは二種以上を同時
に使用してもよい。
いため、できるだけ高純度のものであることが好
ましい。又、耐熱性があり高純度のものとして他
に炭素粉あるいは炭素繊維、炭化硅素繊維が使用
し得る。これらは単独で、或いは二種以上を同時
に使用してもよい。
尚、特に炭素粉のみを使用した場合には一部炭
素粉が珪化、或いは酸化されることがあるためな
るべく粗粒を配合することが好ましいが、必要に
応じてこの粉末を新しいものに適宜交換すること
によつて石英ガラスルツボ及び黒鉛ルツボに変化
を与えないようにすることができる。
素粉が珪化、或いは酸化されることがあるためな
るべく粗粒を配合することが好ましいが、必要に
応じてこの粉末を新しいものに適宜交換すること
によつて石英ガラスルツボ及び黒鉛ルツボに変化
を与えないようにすることができる。
隔離層の厚さは３〜10mmの範囲が好ましく、８
mm以下では黒鉛ルツボと石英ガラスルツボとの反
応を完全に阻止し得ず、又、10mm以上ではこの隔
離層自体が断熱層として働くようになるため溶融
物の温度制御が困難になる。
mm以下では黒鉛ルツボと石英ガラスルツボとの反
応を完全に阻止し得ず、又、10mm以上ではこの隔
離層自体が断熱層として働くようになるため溶融
物の温度制御が困難になる。
本発明装置を使用することにより黒鉛ルツボと
石英ガラスルツボとが直接接触することがないた
め両者が反応することはなく、従来のルツボ装置
と比較して長寿命のものとすることができ、更に
は隔離層が粉体或いはフエルトの変形可能なもの
であるため加熱、冷却時における熱膨脹差を吸収
することができ、黒鉛ルツボの割れ発生を防止す
ることができ、従つて必ずしも割型黒鉛ルツボを
使用する必要がない。又、ルツボの容量に応じて
隔離層の厚さを選定することによつて、ここの蓄
熱効果を保たしめ石英ガラスルツボに対する均一
加熱効果が生ずるという点をも合せ有するものに
なる。更に、隔離層がリング状板によつて閉塞さ
れるので、隔離層を形成する炭素粉等の間隙に炉
内雰囲気ガスが入り込み、炭素粉等と反応したガ
スが炉内へ不純物として拡散するのを防ぐと共
に、炭素粉等が炉内雰囲気ガスと反応し、かつ石
英ルツボ、黒鉛ルツボと反応するのを防ぐという
優れた効果が得られる。
石英ガラスルツボとが直接接触することがないた
め両者が反応することはなく、従来のルツボ装置
と比較して長寿命のものとすることができ、更に
は隔離層が粉体或いはフエルトの変形可能なもの
であるため加熱、冷却時における熱膨脹差を吸収
することができ、黒鉛ルツボの割れ発生を防止す
ることができ、従つて必ずしも割型黒鉛ルツボを
使用する必要がない。又、ルツボの容量に応じて
隔離層の厚さを選定することによつて、ここの蓄
熱効果を保たしめ石英ガラスルツボに対する均一
加熱効果が生ずるという点をも合せ有するものに
なる。更に、隔離層がリング状板によつて閉塞さ
れるので、隔離層を形成する炭素粉等の間隙に炉
内雰囲気ガスが入り込み、炭素粉等と反応したガ
スが炉内へ不純物として拡散するのを防ぐと共
に、炭素粉等が炉内雰囲気ガスと反応し、かつ石
英ルツボ、黒鉛ルツボと反応するのを防ぐという
優れた効果が得られる。
第１図は従来の、第２図は本発明の単結晶引上
用溶融ルツボ装置の概略縦断正面図。 １……黒鉛ルツボ、２……石英ルツボ、３……
反応層（珪化層）、３′……底面周縁部、４……隔
離層、５……リング状板。
用溶融ルツボ装置の概略縦断正面図。 １……黒鉛ルツボ、２……石英ルツボ、３……
反応層（珪化層）、３′……底面周縁部、４……隔
離層、５……リング状板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 黒鉛ルツボ及びこれに内挿される石英ルツボ
を有するルツボ装置において、該黒鉛ルツボと石
英ガラスルツボの嵌合面に隔離層を設け、かつ隔
離層の上部を覆うリング状板を設けたことを特徴
とする単結晶引上用溶融ルツボ装置。 ２ 隔離層が炭素粉、炭化硅素粉、炭素繊維及び
炭化硅素繊維の一種又は二種以上からなることを
特徴とする特許請求の範囲第一項記載の単結晶引
上用溶融ルツボ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13834482A JPS5930794A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 単結晶引上用溶融ルツボ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13834482A JPS5930794A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 単結晶引上用溶融ルツボ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5930794A JPS5930794A (ja) | 1984-02-18 |
| JPH0255399B2 true JPH0255399B2 (ja) | 1990-11-27 |
Family
ID=15219720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13834482A Granted JPS5930794A (ja) | 1982-08-09 | 1982-08-09 | 単結晶引上用溶融ルツボ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930794A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2528285B2 (ja) * | 1986-05-27 | 1996-08-28 | 東洋炭素株式会社 | 黒鉛ルツボの保護方法 |
| JP2560418B2 (ja) * | 1987-06-08 | 1996-12-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 単結晶の育成装置 |
| US20020124792A1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-09-12 | Hariprasad Sreedharamurthy | Crystal puller and method for growing single crystal semiconductor material |
| JP4672608B2 (ja) * | 2006-06-29 | 2011-04-20 | 日本碍子株式会社 | 導電性セラミックス材料の製造方法 |
| JP2011057469A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Mitsubishi Materials Techno Corp | 坩堝開口部保持部材、単結晶シリコンの製造方法及び単結晶シリコンの製造装置 |
| EP3015574B1 (en) * | 2013-06-29 | 2018-03-21 | Sumco Corporation | Silicon single crystal pulling method |
| CN109868503A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-11 | 苏州新美光纳米科技有限公司 | 一种坩埚组件及长晶炉 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5918357B2 (ja) * | 1977-01-13 | 1984-04-26 | 住友電気工業株式会社 | 結晶成長装置 |
| JPS57111296A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-10 | Osaka Titanium Seizo Kk | Crucible device for melting semiconductor |
-
1982
- 1982-08-09 JP JP13834482A patent/JPS5930794A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5930794A (ja) | 1984-02-18 |
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