JPH03215383A - 原料供給装置 - Google Patents
原料供給装置Info
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- JPH03215383A JPH03215383A JP943490A JP943490A JPH03215383A JP H03215383 A JPH03215383 A JP H03215383A JP 943490 A JP943490 A JP 943490A JP 943490 A JP943490 A JP 943490A JP H03215383 A JPH03215383 A JP H03215383A
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Links
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Landscapes
- 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Ｓｉ等の結晶成長装置に結晶用原料を供給する
原料の供給装置に関する。
原料の供給装置に関する。
Ｓｉ等の結晶成長装置としては、従来チョクラルスキー
法を利用した装置が広く用いられている。
法を利用した装置が広く用いられている。
このチョクラルスキー法を利用した装置は坩堝内に結晶
用原料及びＰ，Ｂ等の添加不純物を投入して溶解し、所
定の不純物濃度に設定した溶融液中に種結晶を浸漬し、
これを回転させつつ引上げることによって種結晶下端に
単結晶を成長せしめるようになっている。ところでこの
方法による結晶成長装置では溶融液中の不純物濃度を所
定値に設定して結晶成長を行っても、単結晶中への不純
物の取り込み量が小さいために結晶成長に伴って溶融液
中の不純物濃度が大きくなり、結晶成長の初期と後期と
では単結晶中の不純物濃度に大きな差が生じるという不
都合がある。この対策として、単結晶の成長途中で不純
物を含まない原料を追加して不純物濃度を所定値に維持
することが行われている。例えばパイプで連結した２個
の坩堝の一方で結晶成長を行うと共に、他方の坩堝で棒
状又は粒状原料の溶解を行い、結晶成長に伴う一方の坩
堝の溶融液の減少分を他方の坩堝からサイホンの原理に
より追加供給する方法、或いは粒状原料を直接結晶成長
中の坩堝内に追加供給する方法等が提案されている。
用原料及びＰ，Ｂ等の添加不純物を投入して溶解し、所
定の不純物濃度に設定した溶融液中に種結晶を浸漬し、
これを回転させつつ引上げることによって種結晶下端に
単結晶を成長せしめるようになっている。ところでこの
方法による結晶成長装置では溶融液中の不純物濃度を所
定値に設定して結晶成長を行っても、単結晶中への不純
物の取り込み量が小さいために結晶成長に伴って溶融液
中の不純物濃度が大きくなり、結晶成長の初期と後期と
では単結晶中の不純物濃度に大きな差が生じるという不
都合がある。この対策として、単結晶の成長途中で不純
物を含まない原料を追加して不純物濃度を所定値に維持
することが行われている。例えばパイプで連結した２個
の坩堝の一方で結晶成長を行うと共に、他方の坩堝で棒
状又は粒状原料の溶解を行い、結晶成長に伴う一方の坩
堝の溶融液の減少分を他方の坩堝からサイホンの原理に
より追加供給する方法、或いは粒状原料を直接結晶成長
中の坩堝内に追加供給する方法等が提案されている。
ところで棒状原料を利用する場合は原料の供給量の調節
が難しく供給量を正確に把握出来ないため坩堝内の溶融
液量が変動し、安定した結晶成長を維持するのが難しく
、また粒状原料を直接供給する場合には融液面は安定す
る反面、ヒータの調節を必要とするため融液内の温度分
布が変動して結晶成長条件を乱し、また追加原料からの
粉塵が結晶成長界面に飛散して無転位の結晶成長を行う
のが難しいという問題があった。
が難しく供給量を正確に把握出来ないため坩堝内の溶融
液量が変動し、安定した結晶成長を維持するのが難しく
、また粒状原料を直接供給する場合には融液面は安定す
る反面、ヒータの調節を必要とするため融液内の温度分
布が変動して結晶成長条件を乱し、また追加原料からの
粉塵が結晶成長界面に飛散して無転位の結晶成長を行う
のが難しいという問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは結晶用原料を溶融液の状態で供給し
得るようにした原料供給装置を提供するにある。
目的とするところは結晶用原料を溶融液の状態で供給し
得るようにした原料供給装置を提供するにある。
本発明に係る原料供給装置は、内側容器と外側容器とか
らなる二重構造に構成され、原料の投入口及び該投入口
よりも低い位置に溶融液を溢出させる送出口を有し、両
容器間に保温材．ヒータ及び内側容器を支持する導電性
の支持体を備えた坩堝を有することを特徴とする。
らなる二重構造に構成され、原料の投入口及び該投入口
よりも低い位置に溶融液を溢出させる送出口を有し、両
容器間に保温材．ヒータ及び内側容器を支持する導電性
の支持体を備えた坩堝を有することを特徴とする。
〔作用〕
本発明にあってはこれに依って溶融状態の原料が坩堝か
ら溢出して結晶成長用坩堝内に供給されることとなり、
原料の供給量調節が極めて容易で正確な原料供給が可能
となる。
ら溢出して結晶成長用坩堝内に供給されることとなり、
原料の供給量調節が極めて容易で正確な原料供給が可能
となる。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。
明する。
図面は本発明に係る原料供給装置を構成する坩堝の断面
図であり、図中１は坩堝を示している。
図であり、図中１は坩堝を示している。
坩堝１は円筒形をなす内側容器１１と外側容器１２とを
相互の間に適正な間隙を隔てて同心状に配置し、これら
両容器１１． １２の間隙内に支持体１３、保温材１４
、高周波誘電加熱用のコイル１５が設けられている。
相互の間に適正な間隙を隔てて同心状に配置し、これら
両容器１１． １２の間隙内に支持体１３、保温材１４
、高周波誘電加熱用のコイル１５が設けられている。
支持体１３は導電性の材料、例えば黒鉛等を用いて内側
容器１１の外周に沿う半割円筒形に形成されており、内
側容器１１の変形を防止すべくその下側半周部外面に沿
わせて配置され、保温材ｌ４にて外側容器１２内に支持
されている。
容器１１の外周に沿う半割円筒形に形成されており、内
側容器１１の変形を防止すべくその下側半周部外面に沿
わせて配置され、保温材ｌ４にて外側容器１２内に支持
されている。
保温材１４は絶縁性の材料、例えば石英繊維を用いて構
成され、内側容器１１，外側容器１２間の間隙を充足す
る態様で設けられている。コイルｌ５は保温材１４内で
あって、内側容器１１及び支持体１３の外周に沿わせて
これらの周りに配設されており、高周波電源２０に連結
されている。
成され、内側容器１１，外側容器１２間の間隙を充足す
る態様で設けられている。コイルｌ５は保温材１４内で
あって、内側容器１１及び支持体１３の外周に沿わせて
これらの周りに配設されており、高周波電源２０に連結
されている。
坩堝ｌはその軸長方向の一端部に内側容器１１、外側容
器１２を貫通して内側容器１１内へ通じる原料の投入口
ｌ６が、また他端部には同じ《内側容器１１内に通じる
溶融液を溢出させる送出口ｌ７が設けられている。原料
の投入口１６には外側容器１２から内側容器１１内に通
じる案内筒１６ａが設けられ、この案内筒１６ａに粒状
原料の投入手段（図示せず）に連なる投入管１８が連結
されている。
器１２を貫通して内側容器１１内へ通じる原料の投入口
ｌ６が、また他端部には同じ《内側容器１１内に通じる
溶融液を溢出させる送出口ｌ７が設けられている。原料
の投入口１６には外側容器１２から内側容器１１内に通
じる案内筒１６ａが設けられ、この案内筒１６ａに粒状
原料の投入手段（図示せず）に連なる投入管１８が連結
されている。
粒状原料投入手段は例えば電磁フィーダ等にて構成され
、これに付設したロードセル等にて原料を秤量しつつ投
入管１８を通じて供給するようになっている。また溶融
液の送出口ｌ７は夫々内側容器１１、外側容器１２を夫
々その内，外径を縮小し同心状にして下向きに湾曲した
状態で延在せしめてあり、この延在部１７ａ，１７ｂに
は図示しない結晶引上げ用の坩堝に連なる溶融液の案内
管１９が連結されている。
、これに付設したロードセル等にて原料を秤量しつつ投
入管１８を通じて供給するようになっている。また溶融
液の送出口ｌ７は夫々内側容器１１、外側容器１２を夫
々その内，外径を縮小し同心状にして下向きに湾曲した
状態で延在せしめてあり、この延在部１７ａ，１７ｂに
は図示しない結晶引上げ用の坩堝に連なる溶融液の案内
管１９が連結されている。
案内管ｌ９はＳｉ０２製の内管１９ａと金属製の外管１
９ｂとを相互の間に保温材１９Ｃ，電熱線１９ｄを介在
させて同心状に配設して構成されており、内管１９ａ，
外管１９ｂは坩堝１から延在させた延在部１７ｂとフラ
ンジ部同士をボルトナットを用いて共止めされ、内管１
９ａにはその内側に延在部１７ａの下端末部を挿入位置
させてある。
９ｂとを相互の間に保温材１９Ｃ，電熱線１９ｄを介在
させて同心状に配設して構成されており、内管１９ａ，
外管１９ｂは坩堝１から延在させた延在部１７ｂとフラ
ンジ部同士をボルトナットを用いて共止めされ、内管１
９ａにはその内側に延在部１７ａの下端末部を挿入位置
させてある。
而してこのような本発明装置にあっては、図示しない粒
状原料投入手段から投入管１８を通じて粒状原料２を坩
堝１内に適量供給した後、電源をオンし、コイル１５に
交流電圧を印加する。これによって形成された交番磁界
により発生ジュール熱を利用する、所謂誘導加熱によっ
て、支持体１３，粒状原料２を加熱する。粒状原料２は
当初は抵抗が大きいため、渦電流が発生し難く、主とし
て支持体１３の加熱による間接加熱によって溶解せしめ
られ、熔解によって抵抗が低下すると渦電流が生じ、そ
の後は主として直接加熱に移行する。坩堝ｌ内に所定量
の溶融液３が溜ると、その後は粒状原料２の供給量に相
応して溶融液３が送出口１７から溢出し、案内管ｌ９を
通じて図示しない結晶引上げ用坩堝に供給されてゆく。
状原料投入手段から投入管１８を通じて粒状原料２を坩
堝１内に適量供給した後、電源をオンし、コイル１５に
交流電圧を印加する。これによって形成された交番磁界
により発生ジュール熱を利用する、所謂誘導加熱によっ
て、支持体１３，粒状原料２を加熱する。粒状原料２は
当初は抵抗が大きいため、渦電流が発生し難く、主とし
て支持体１３の加熱による間接加熱によって溶解せしめ
られ、熔解によって抵抗が低下すると渦電流が生じ、そ
の後は主として直接加熱に移行する。坩堝ｌ内に所定量
の溶融液３が溜ると、その後は粒状原料２の供給量に相
応して溶融液３が送出口１７から溢出し、案内管ｌ９を
通じて図示しない結晶引上げ用坩堝に供給されてゆく。
送出口ｌ７内は保温材１９ｃ，ヒータ１９ｄにて加熱保
温されており、溢出した溶融液３は途中固化することな
く溶融状態のまま結晶引上げ用坩堝内に供給されること
となる。なお、本発明をチョクラルスキー法を例にとっ
て説明したが、結晶成長装置に結晶用原料を供給するも
のであればチョクラルスキー法に限定されるものではな
い。
温されており、溢出した溶融液３は途中固化することな
く溶融状態のまま結晶引上げ用坩堝内に供給されること
となる。なお、本発明をチョクラルスキー法を例にとっ
て説明したが、結晶成長装置に結晶用原料を供給するも
のであればチョクラルスキー法に限定されるものではな
い。
以上の如く本発明装置にあっては結晶用の原料を溶融液
の状態で坩堝から溢出させて結晶成長用の坩堝へ供給す
るから、原料供給量を精細に制御することが可能となり
、結晶引上げ用坩堝内における溶融液レベル，温度の変
動を抑制し、安定した結晶成長状態を維持し得るなど、
本発明は優れた効果を奏するものである。
の状態で坩堝から溢出させて結晶成長用の坩堝へ供給す
るから、原料供給量を精細に制御することが可能となり
、結晶引上げ用坩堝内における溶融液レベル，温度の変
動を抑制し、安定した結晶成長状態を維持し得るなど、
本発明は優れた効果を奏するものである。
図面は本発明装置の縦断面図である。
Claims (1)
- １、内側容器と外側容器とからなる二重構造に構成され
、原料の投入口及び該投入口よりも低い位置に溶融液を
溢出させる送出口を有し、両容器間に保温材、ヒータ及
び内側容器を支持する導電性の支持体を備えた坩堝を有
することを特徴とする原料供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP943490A JPH03215383A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 原料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP943490A JPH03215383A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 原料供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215383A true JPH03215383A (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=11720219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP943490A Pending JPH03215383A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 原料供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03215383A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007290914A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Sharp Corp | 融液原料供給装置および多結晶体または単結晶体製造装置 |
| WO2009130996A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | シャープ株式会社 | 溶融炉 |
| JP2010168228A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Sharp Corp | 原料融液供給装置、多結晶体または単結晶体の製造装置および製造方法 |
| CN104947042A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-09-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种蒸发装置 |
-
1990
- 1990-01-17 JP JP943490A patent/JPH03215383A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007290914A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Sharp Corp | 融液原料供給装置および多結晶体または単結晶体製造装置 |
| WO2009130996A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | シャープ株式会社 | 溶融炉 |
| JP2009263174A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Sharp Corp | 溶融炉 |
| JP2010168228A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Sharp Corp | 原料融液供給装置、多結晶体または単結晶体の製造装置および製造方法 |
| CN104947042A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-09-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种蒸发装置 |
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