JPH0393691A - サセプタ用の蓋とシールドを含む装置 - Google Patents
サセプタ用の蓋とシールドを含む装置Info
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- JPH0393691A JPH0393691A JP2222311A JP22231190A JPH0393691A JP H0393691 A JPH0393691 A JP H0393691A JP 2222311 A JP2222311 A JP 2222311A JP 22231190 A JP22231190 A JP 22231190A JP H0393691 A JPH0393691 A JP H0393691A
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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
- C30B15/34—Edge-defined film-fed crystal-growth using dies or slits
-
- 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
-
- 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
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10S117/90—Apparatus characterized by composition or treatment thereof, e.g. surface finish, surface coating
-
- 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
- Y10T117/1068—Seed pulling including heating or cooling details [e.g., shield configuration]
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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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】
本発明はデンドライトウェブ結晶の成長に用いられる装
置に関し、より詳細には、シリコン・デンドライトウ土
ブ結晶の成長に用いられるサセプタ用蓋／シールド構造
に関する。
置に関し、より詳細には、シリコン・デンドライトウ土
ブ結晶の成長に用いられるサセプタ用蓋／シールド構造
に関する。
シリコン・デンドライトウェブ結晶は、（１１１）の結
晶方向で成長した、構造上の品質が高い単結晶材料の長
くて薄いリボンである。今日、シリコン・デンドライト
ウェブの開発を押し進めているのは、シリコン●デンド
ライトウェブが日光を電気的エネルギへ直接変換する低
コストで且つ効率の高い太陽電池の製造に用いられる可
能性があるからである。結晶が薄いリボン状のものであ
るために、デバイス製造に先立ってほとんど二次加工を
行なう必要がない。これとは対照的に、従来のチョクラ
ルスキー法による結晶で作られたウェーハ基板は大量に
製造出来るという経済性はあるが使用に先立って薄切り
、ラップ仕上げ、及び磨き仕上げする必要があり、製造
コストが高い。
晶方向で成長した、構造上の品質が高い単結晶材料の長
くて薄いリボンである。今日、シリコン・デンドライト
ウェブの開発を押し進めているのは、シリコン●デンド
ライトウェブが日光を電気的エネルギへ直接変換する低
コストで且つ効率の高い太陽電池の製造に用いられる可
能性があるからである。結晶が薄いリボン状のものであ
るために、デバイス製造に先立ってほとんど二次加工を
行なう必要がない。これとは対照的に、従来のチョクラ
ルスキー法による結晶で作られたウェーハ基板は大量に
製造出来るという経済性はあるが使用に先立って薄切り
、ラップ仕上げ、及び磨き仕上げする必要があり、製造
コストが高い。
また、シリコンリボンの形状が矩形なので、個々の太陽
電池を効率良く集積することにより太陽電池の大型モジ
ュール化及びアレイ化を実現できる。
電池を効率良く集積することにより太陽電池の大型モジ
ュール化及びアレイ化を実現できる。
デ１ンドライトウェブ結晶の成長技術に関しての詳細は
サイデンスティッ力−（ Ｓｅｉｄｅｎｓｔｉｃｋｅｒ
）著“Ｄｅｎｄｒｉｔｉｃ Ｗｅｂ Ｇｒｏｗｔｈ ｏ
ｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ″Ｃｒｙｓｔａｌｓ８ （１９８２
年発行），第１４６〜１７２頁を参照され度い。
サイデンスティッ力−（ Ｓｅｉｄｅｎｓｔｉｃｋｅｒ
）著“Ｄｅｎｄｒｉｔｉｃ Ｗｅｂ Ｇｒｏｗｔｈ ｏ
ｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ″Ｃｒｙｓｔａｌｓ８ （１９８２
年発行），第１４６〜１７２頁を参照され度い。
デンドライトウェブ結晶を首尾良く成長させる上で重要
なポイントはシールド（遮熱材）及び高温シリコン融液
を覆うのに使用される蓋の構成である。従来、所謂「ド
ッグ・ボーン（犬に与える骨）」の形をしたスロットを
有する蓋が用いられており、或る程度の成功を収めてい
る。かかる蓋はまた、一般にスロットの端部から所定の
間隔を置いて設けられた一対の側孔を有している。これ
については米国特許第４，７５１，０５９号を参照され
度い。なお、かかる米国特許に係る明細書の記載内容を
本明細書の一部をなすものとして引用する。これらの側
孔は成長中のデンドライトウェブ結晶を一定の幅に維持
しやすくする。最近では、ドッグ・ボーン形状のスロッ
トに代えて特願昭６３−１２６８９７号（米国特許出願
第０７／０９２，７９６号）に開示されているような所
謂「蝶ネクタイ」状のスロットが用いられている。
なポイントはシールド（遮熱材）及び高温シリコン融液
を覆うのに使用される蓋の構成である。従来、所謂「ド
ッグ・ボーン（犬に与える骨）」の形をしたスロットを
有する蓋が用いられており、或る程度の成功を収めてい
る。かかる蓋はまた、一般にスロットの端部から所定の
間隔を置いて設けられた一対の側孔を有している。これ
については米国特許第４，７５１，０５９号を参照され
度い。なお、かかる米国特許に係る明細書の記載内容を
本明細書の一部をなすものとして引用する。これらの側
孔は成長中のデンドライトウェブ結晶を一定の幅に維持
しやすくする。最近では、ドッグ・ボーン形状のスロッ
トに代えて特願昭６３−１２６８９７号（米国特許出願
第０７／０９２，７９６号）に開示されているような所
謂「蝶ネクタイ」状のスロットが用いられている。
更に、米国特許第４，７８６，４７９号は熱放射状態を
制御する補助蓋（ ｓｕｂｌ ｉｄ）の使用法を開示し
ている。
制御する補助蓋（ ｓｕｂｌ ｉｄ）の使用法を開示し
ている。
これら蓋の構造は有効であることが分かったが、高い生
産性と１００％の供給速度能力を両立させることが出来
ない。例えば、上述の特願昭６３−１２６８９７号に開
示されている蝶ネクタイ状のスロットでは、１００％の
供給速度能力で６．２０ｍ２／分の生産速度しか得られ
なか−た。
産性と１００％の供給速度能力を両立させることが出来
ない。例えば、上述の特願昭６３−１２６８９７号に開
示されている蝶ネクタイ状のスロットでは、１００％の
供給速度能力で６．２０ｍ２／分の生産速度しか得られ
なか−た。
本明細書で用いる用語「１００％の供給速度能力」とい
う用語は、成長状態で融液からデンドライトウェブが引
上げられることにより溶融材料（例えばシリコン）の引
き出し速度と同じ速度でサセプタ内の溶融材料が置き換
えられていることを示す。従来、１００％の供給速度で
融液を補給すると、融液中に落下する補給用ペレットが
低温我慢すれば、他の形状を用いると最大７．４ｃｍ２
／分の生産速度が得られている。従って、１００％の供
給速度能力を達成すると共に高い結晶成長の生産速度を
達成することが有用である。
う用語は、成長状態で融液からデンドライトウェブが引
上げられることにより溶融材料（例えばシリコン）の引
き出し速度と同じ速度でサセプタ内の溶融材料が置き換
えられていることを示す。従来、１００％の供給速度で
融液を補給すると、融液中に落下する補給用ペレットが
低温我慢すれば、他の形状を用いると最大７．４ｃｍ２
／分の生産速度が得られている。従って、１００％の供
給速度能力を達成すると共に高い結晶成長の生産速度を
達成することが有用である。
本発明の目的は、次第に幅が広くなっているデンドライ
トウェブの表面からの輻射熱の除去を良好にし、それに
よりウェプを従来可能であった厚さよりも一層厚く成長
させ、系統温度を高くして１００％の融液補給速度が高
い生産速度で達成出来るようにすることにある。
トウェブの表面からの輻射熱の除去を良好にし、それに
よりウェプを従来可能であった厚さよりも一層厚く成長
させ、系統温度を高くして１００％の融液補給速度が高
い生産速度で達成出来るようにすることにある。
デンドライトウェブ結晶の成長に用いられる、本発明に
従って構成されたサセプタ用蓋／シールド装置は、蝶ネ
クタイ状スロットを備えた蓋を有し、該スロットを通し
てデンドライトウェブ結晶が引き上げられる。蓋の蝶ネ
クタイ状スロットは、該スロットの平行な長さ方向部分
で且つ蝶ネクタイの先端に位置すると共に引き上げ中の
結晶に向かって突出した複数のウェブ案内を有し、該ウ
ェブ案内は丸い突起をする。本発明の装置は蓋の上に位
置した複数のシールドを含み、最も下方に位置したシー
ルドは蓋の上に載っていてスロットを備えている。最下
方のシールドのスロットは蓋の蝶ネクタイ状スロットに
関して実質的に同心状に位置すると共に蓋の蝶ネクタイ
状スロットよりも大きい。他のシールドはそれぞれ互い
に上に位置すると共に、蓋の蝶ネクタイ状スロ′ットに
関して実質的に同心状に位置したスロットを備えている
。
従って構成されたサセプタ用蓋／シールド装置は、蝶ネ
クタイ状スロットを備えた蓋を有し、該スロットを通し
てデンドライトウェブ結晶が引き上げられる。蓋の蝶ネ
クタイ状スロットは、該スロットの平行な長さ方向部分
で且つ蝶ネクタイの先端に位置すると共に引き上げ中の
結晶に向かって突出した複数のウェブ案内を有し、該ウ
ェブ案内は丸い突起をする。本発明の装置は蓋の上に位
置した複数のシールドを含み、最も下方に位置したシー
ルドは蓋の上に載っていてスロットを備えている。最下
方のシールドのスロットは蓋の蝶ネクタイ状スロットに
関して実質的に同心状に位置すると共に蓋の蝶ネクタイ
状スロットよりも大きい。他のシールドはそれぞれ互い
に上に位置すると共に、蓋の蝶ネクタイ状スロ′ットに
関して実質的に同心状に位置したスロットを備えている
。
シールドの各スロットはスロットのサイズが次第に大き
くなる順序で互いに上に重ねられ、各シールドはその真
下に位置したシールドのスロットよりも大きなスロット
を有している。
くなる順序で互いに上に重ねられ、各シールドはその真
下に位置したシールドのスロットよりも大きなスロット
を有している。
本発明の好ましい実施例は、サセプタ用蓋に設けられた
ウェブ案内を更に含み、これらウェブ案内によりデンド
ライトウェブは蓋のスロットの実質的に中心を通って成
長しながら引き上げられる。
ウェブ案内を更に含み、これらウェブ案内によりデンド
ライトウェブは蓋のスロットの実質的に中心を通って成
長しながら引き上げられる。
特許請求の範囲に記載されている本発明の内容は、添付
の図面を参照して本発明の好ましい実施例の説明を読む
と明らかになろう。
の図面を参照して本発明の好ましい実施例の説明を読む
と明らかになろう。
第１図は本発明の好ましい実施例を示しており、この実
施例ではシリコン・デンドライトウェブ結晶を成長させ
る参照番号１０で示されたサセプタ用蓋がスロット１１
を有しており、このスロット１１を通ってデンドライト
ウェブ結品を引き上げることができる。スロット１１は
任意形状のものであってよいが、図示の蝶ネクタイの形
状が最も有効である事が判明している。また、第１図に
示すようにスロット１１の端部は、ウェブの幅を一定に
保つのに役立つ側孔又は側開口部１２を有している。
施例ではシリコン・デンドライトウェブ結晶を成長させ
る参照番号１０で示されたサセプタ用蓋がスロット１１
を有しており、このスロット１１を通ってデンドライト
ウェブ結品を引き上げることができる。スロット１１は
任意形状のものであってよいが、図示の蝶ネクタイの形
状が最も有効である事が判明している。また、第１図に
示すようにスロット１１の端部は、ウェブの幅を一定に
保つのに役立つ側孔又は側開口部１２を有している。
更に第１図に示すように、本装置は蓋１０の真上に配置
された複数のシールド１４〜１７を有している。最も下
に位置するシールド１４は蓋１Ｏの上に載っており、蓋
１０のスロット１１に関して実質的に同心状に位置した
スロットを有している。図示のように、最下方のシール
ド１４のスロットはシールド１０のスロット１１よりも
僅かに大きい。好ましくは、シールド１４のスロットの
長さは蓋１０のスロットと実質的に同一であるが、幅は
蓋１０のスロット１１よりも僅かに広い。
された複数のシールド１４〜１７を有している。最も下
に位置するシールド１４は蓋１Ｏの上に載っており、蓋
１０のスロット１１に関して実質的に同心状に位置した
スロットを有している。図示のように、最下方のシール
ド１４のスロットはシールド１０のスロット１１よりも
僅かに大きい。好ましくは、シールド１４のスロットの
長さは蓋１０のスロットと実質的に同一であるが、幅は
蓋１０のスロット１１よりも僅かに広い。
但し、後述の外方に湾曲した部分２３を有するシールド
は除く。
は除く。
同様に、シールド１５はシールド１４のスロットに関し
て実質的に同心状に位置したスロットを有している。シ
ールド１５はシールド１４の真上に位置している。シー
ルド１５のスロットはシールド１４のスロットよりも僅
かに幅が広い。同様に、シールド１６はシールド１５の
真上に位置し、シールド１５のスロットに関して実質的
に同心状に位置したスロットを有している。また、シー
ルド１６のスロットは図示のようにシールド１５のスロ
ットよりも僅かに幅が広い。
て実質的に同心状に位置したスロットを有している。シ
ールド１５はシールド１４の真上に位置している。シー
ルド１５のスロットはシールド１４のスロットよりも僅
かに幅が広い。同様に、シールド１６はシールド１５の
真上に位置し、シールド１５のスロットに関して実質的
に同心状に位置したスロットを有している。また、シー
ルド１６のスロットは図示のようにシールド１５のスロ
ットよりも僅かに幅が広い。
好ましくは、本装置のシールドの内の１つは、シールド
１４，１５．１６の上に位置していてこれまたスロット
を有する最上部プレート１７である。シールドのスロッ
トと同様に、最上部プレート１７のスロットはこれまた
シールドのスロットに関して実質的に同心状に位置して
おり、最上部プレートのスロットはシールドのスロット
よりも幅が広い。
１４，１５．１６の上に位置していてこれまたスロット
を有する最上部プレート１７である。シールドのスロッ
トと同様に、最上部プレート１７のスロットはこれまた
シールドのスロットに関して実質的に同心状に位置して
おり、最上部プレートのスロットはシールドのスロット
よりも幅が広い。
第１図〜第３図に示すように、蓋のスロット１１はスロ
ットを通して成長中のデンドライトウェブ結晶をスロッ
ト１１の中心を実質的に通って引き上げることができる
ようにする複数のウェプ案内１８を有するのが良い。こ
の様にすると、場合によっては蓋のスロットの側部にウ
ェブが接触し、これにより成長中のウェブに関して伝熱
状態が不適当であることにより生じる結晶の破損を引き
起こす恐れがあるようなスロット内でのウェブの前後の
動きが防止される。ウェブ案内１８は好ましくは機械加
工により蓋１０に直接に形成される。ウェブ案内１８は
第３図に示すように蓋１０の下面近傍に位置するのが最
も好ましい。この様にするとウェブ案内１８は十分な高
温状態に保たれるので、この上にＳｉＯｘが生成付着し
なくなる。
ットを通して成長中のデンドライトウェブ結晶をスロッ
ト１１の中心を実質的に通って引き上げることができる
ようにする複数のウェプ案内１８を有するのが良い。こ
の様にすると、場合によっては蓋のスロットの側部にウ
ェブが接触し、これにより成長中のウェブに関して伝熱
状態が不適当であることにより生じる結晶の破損を引き
起こす恐れがあるようなスロット内でのウェブの前後の
動きが防止される。ウェブ案内１８は好ましくは機械加
工により蓋１０に直接に形成される。ウェブ案内１８は
第３図に示すように蓋１０の下面近傍に位置するのが最
も好ましい。この様にするとウェブ案内１８は十分な高
温状態に保たれるので、この上にＳｉＯｘが生成付着し
なくなる。
好ましくはウェブ案内は図示のように丸くて小さな先端
を有している。
を有している。
本発明の好ましい実施例では、シールドの材質は焼結モ
リブデンであり、その厚さは１．５５ｍｍである。最上
部プレート１７は好ましくは厚さが３．２ｍｍ，．蓋１
０の厚さは好ましくは１２ｍｍである。
リブデンであり、その厚さは１．５５ｍｍである。最上
部プレート１７は好ましくは厚さが３．２ｍｍ，．蓋１
０の厚さは好ましくは１２ｍｍである。
第３図は、第１図のＡ−Ａ線における本装置の横断面立
面図である。図示のように、シールド１４，１５．１６
及び最上部プレート１７は全体を参照番号２０で示した
空間だけ互いに離隔しており、この空間は好ましくは約
１．６ｍｍである。
面図である。図示のように、シールド１４，１５．１６
及び最上部プレート１７は全体を参照番号２０で示した
空間だけ互いに離隔しており、この空間は好ましくは約
１．６ｍｍである。
最下方のシールド１４は好ましくは約４．７５ｍｍの空
間２４だけ蓋１０から離隔している。これら離隔空間２
０．２４は、適当な厚さのスペーサ手段、例えば、モリ
ブデン製のワッシャ（図示せず）を、次々に重ねられた
シールドと蓋１０の双方、またはいずれか一方と最も下
に位置したシールド１４との間に配置することによって
得られる。
間２４だけ蓋１０から離隔している。これら離隔空間２
０．２４は、適当な厚さのスペーサ手段、例えば、モリ
ブデン製のワッシャ（図示せず）を、次々に重ねられた
シールドと蓋１０の双方、またはいずれか一方と最も下
に位置したシールド１４との間に配置することによって
得られる。
蓋１０はスロット１１を形成する第３図に示すような２
つの段部を有している。蓋の各段部の高さは好ましくは
６ｍｍである。また、第３図に示すように、蓋１０のス
ロ・ット、シールド１４，１５．１６及び最上部プレー
ト１７は互いにずれた状態で上方に広がっており、好ま
しくは蓋、シールド及び最上部プレートの下に位置した
水平な融液面２１に対して約３０°の角度θ１を成して
いる（或いは垂直線に対して６０°の角度を成している
）。この角度θ、を水平な融液面２１に対して３０°よ
りも大きくすると、成長中のウェブからの熱損失の量が
少なくなるが、この角度θ１を水平な融液面２１に対し
て３０°よりも小さくすると熱損失が増大する。ずれの
角度θ１を好ましい値に設定すると、熱損失が適量にな
って１００％の供給速度能力が達成可能になると共に成
長中のウェプへのＳｉＯｘの付着が防止される。
つの段部を有している。蓋の各段部の高さは好ましくは
６ｍｍである。また、第３図に示すように、蓋１０のス
ロ・ット、シールド１４，１５．１６及び最上部プレー
ト１７は互いにずれた状態で上方に広がっており、好ま
しくは蓋、シールド及び最上部プレートの下に位置した
水平な融液面２１に対して約３０°の角度θ１を成して
いる（或いは垂直線に対して６０°の角度を成している
）。この角度θ、を水平な融液面２１に対して３０°よ
りも大きくすると、成長中のウェブからの熱損失の量が
少なくなるが、この角度θ１を水平な融液面２１に対し
て３０°よりも小さくすると熱損失が増大する。ずれの
角度θ１を好ましい値に設定すると、熱損失が適量にな
って１００％の供給速度能力が達成可能になると共に成
長中のウェプへのＳｉＯｘの付着が防止される。
第１図に示すように、本発明の蓋とシールドの構造は好
ましくは供給ポート２２を更に有する。
ましくは供給ポート２２を更に有する。
供給材料、例えばシリコンペレットはこの供給ポートか
ら落下し、デンドライトウェブ結晶の成長により少なく
なった融液を補給する。第１図に更に示すように、一連
のシールドの供給ポートは、蓋２２の供給ポート上に同
心状に位置するよう設計され、また同様に真下に位置し
たシールドの孔よりも次第に大きくなるような寸法に設
定するのがよい。供給ポート２２は好ましくは、供給ポ
ート２２内での酸化物の生成を防止するため、蓋及びシ
ールドに設けられていて、水平線に対して約３０°の角
度または垂直線に対して６００の角度でサイズが段々と
大きくなる孔によって画定される。
ら落下し、デンドライトウェブ結晶の成長により少なく
なった融液を補給する。第１図に更に示すように、一連
のシールドの供給ポートは、蓋２２の供給ポート上に同
心状に位置するよう設計され、また同様に真下に位置し
たシールドの孔よりも次第に大きくなるような寸法に設
定するのがよい。供給ポート２２は好ましくは、供給ポ
ート２２内での酸化物の生成を防止するため、蓋及びシ
ールドに設けられていて、水平線に対して約３０°の角
度または垂直線に対して６００の角度でサイズが段々と
大きくなる孔によって画定される。
シリコンペレットの形状は一辺が２．３ｍｍの立方体で
あるのが好ま，しい。かかる立方体はダイヤモンド製の
ノコ歯で厚いシリコンを２．３ｍｍにノコ引きして調製
するのが良い。変形例として、シリコンの丸いショット
・ペレットを用いても良い。
あるのが好ま，しい。かかる立方体はダイヤモンド製の
ノコ歯で厚いシリコンを２．３ｍｍにノコ引きして調製
するのが良い。変形例として、シリコンの丸いショット
・ペレットを用いても良い。
第１図に示す形状のスロットは、所謂「丁字形」側開口
部１２を含み、シールドのスロットはこれら側開口部１
２に関して同心状に符合するような形状になっている。
部１２を含み、シールドのスロットはこれら側開口部１
２に関して同心状に符合するような形状になっている。
図示のように、シールド１４．１５．１６を蓋１０の上
に次々に重ねることによって画定されたこれら側開口部
１２は成長中のウェブの端部からの熱放射を一段と助長
する外側に湾曲した部分２３を有するのが良い。
に次々に重ねることによって画定されたこれら側開口部
１２は成長中のウェブの端部からの熱放射を一段と助長
する外側に湾曲した部分２３を有するのが良い。
本発明の新規な構成の蓋／シールド装置は、幅が次第に
広くなって成長しているデンドライトウェブ結晶の表面
から輻射熱を放散させることができ、それによりウェブ
自体が一層厚く成長する。
広くなって成長しているデンドライトウェブ結晶の表面
から輻射熱を放散させることができ、それによりウェブ
自体が一層厚く成長する。
その結果得られた一層厚いウェブは、従来可能であった
系統温度よりも高い系統温度にすることができ、その結
果、１００％の供給速度能力の達成が可能になる。具体
的に述べると、本発明の蓋とシールドの構造を用いると
、５．７ｃｍ幅のシリコン・デンドライトウェブ結品が
１００％の供給速度能力及び８．９０ｍ２／分の生産速
度で得られた。
系統温度よりも高い系統温度にすることができ、その結
果、１００％の供給速度能力の達成が可能になる。具体
的に述べると、本発明の蓋とシールドの構造を用いると
、５．７ｃｍ幅のシリコン・デンドライトウェブ結品が
１００％の供給速度能力及び８．９０ｍ２／分の生産速
度で得られた。
第４図は、本発明の蓋／シールド構造を用いて成長させ
た結晶について縦軸にウェブの厚さ、横軸に結晶の幅を
とって示したグラフ図である。
た結晶について縦軸にウェブの厚さ、横軸に結晶の幅を
とって示したグラフ図である。
次頁の表１は、本発明の蓋／シールド装置を用いて成長
させたデンドライトウェブ結晶（６３５５−Ｌ５）と米
国特許第４．８２８，８０８号で教示されていて、その
米国特許の第５図に示す構成の蓋とシールドを用いて同
一の条件で成長させたデンドライトウェブ結晶（６３４
２−Ｌ５）の性能比較結果を示している。
させたデンドライトウェブ結晶（６３５５−Ｌ５）と米
国特許第４．８２８，８０８号で教示されていて、その
米国特許の第５図に示す構成の蓋とシールドを用いて同
一の条件で成長させたデンドライトウェブ結晶（６３４
２−Ｌ５）の性能比較結果を示している。
以下余白
表 １
最良の性能についての結果
（各構成ごとに４６回の実験）
６３５５−Ｌ５
６３４２−Ｌ５
使用可能時間内での
結晶の成長率
８２％
６３％
結晶の最大長さ
１ １． ９８ｍ
５． ４０ｍ
結晶の平均長さ
４． ０６ｍ
２． ３２ｍ
結晶の最大幅
５． ７ｃｍ
５． ５ｃｍ
供給速度の平均割合
１００％
５７％
本発明の新規な設計の蓋とシールドを用いると前頁の表
に示すように予期しないほど優れたウェブ成長結果が得
られた。第５図はスロット３１を有するシールド３０を
示している。本発明によれば、スロット３１はその実質
的に長さ方向中央部分に位置した狭い平行な部分３２を
有している。
に示すように予期しないほど優れたウェブ成長結果が得
られた。第５図はスロット３１を有するシールド３０を
示している。本発明によれば、スロット３１はその実質
的に長さ方向中央部分に位置した狭い平行な部分３２を
有している。
好ましくは、狭い平行な部分３２の長さは約２５ｍｍで
ある。また、スロット３１は、図示のように狭い平行な
部分３２に対して角度θ２をなす４つの外方に傾斜した
部分３３を有している。好ましくはこの角度θ２は部分
３２に対して約２２°である。
ある。また、スロット３１は、図示のように狭い平行な
部分３２に対して角度θ２をなす４つの外方に傾斜した
部分３３を有している。好ましくはこの角度θ２は部分
３２に対して約２２°である。
好ましくは、次々に重・ねられた状態の蓋とシールドの
各スロットの狭い平行な部分３２は他のそれぞれのシー
ルド／蓋の狭い平行な部分３２と同一の長さを有してい
る。しかしながら、第３図に示すように蓋１０の上に位
置した各シールドの狭い平行な部分３２はその真下に位
置したシールドまたは蓋の狭い平行な部分３２からずれ
ており、スロットの幅は、蓋に対しより上に位置するシ
ールドほど広くなっている。同様に、各シールドの外方
傾斜部分３３は第５図に示すようにその真下に位置した
シールドまたは蓋の外方傾斜部分３３と実質的に平行な
状態でこれからずれている。
各スロットの狭い平行な部分３２は他のそれぞれのシー
ルド／蓋の狭い平行な部分３２と同一の長さを有してい
る。しかしながら、第３図に示すように蓋１０の上に位
置した各シールドの狭い平行な部分３２はその真下に位
置したシールドまたは蓋の狭い平行な部分３２からずれ
ており、スロットの幅は、蓋に対しより上に位置するシ
ールドほど広くなっている。同様に、各シールドの外方
傾斜部分３３は第５図に示すようにその真下に位置した
シールドまたは蓋の外方傾斜部分３３と実質的に平行な
状態でこれからずれている。
本発明の細部を例示的に説明したが、かかる細部は例示
のために開示したに過ぎず、当業者であれば特許請求の
範囲に記載されているような本発明の精神及び範囲から
逸脱することなく種々の変形例を想倒できることは理解
されるべきである。
のために開示したに過ぎず、当業者であれば特許請求の
範囲に記載されているような本発明の精神及び範囲から
逸脱することなく種々の変形例を想倒できることは理解
されるべきである。
第１図は、次第にサイズが大きくなるスロット開口部を
備えた蓋と積み重ね状態のシールドを備えた本発明の好
ましい実施例の平面図である。 第２図は、本発明と関連して用いられるウェブ案内を備
えた好ましい蓋のスロットの概略平面図である。 第３図は、第１図のＡ−Ａ線における本発明の好ましい
蓋とシールドの集成体の横断面立面図である。 第４図は、本発明の好ましい構成の蓋／シールドを用い
て製造したデンドライトウェブ結晶について縦軸にウェ
ブの厚さ、横軸に結晶の幅をとって表したグラフ図であ
る。 第５図は、本発明の好ましいシールドの概略平面図であ
る。 １ ０ ● １ ｌ ● １２ ● １４， １７ ● １ ８ ・ ２２ ● ２３ ・ ２０， ３２ ● ・・蓋 ●●スロット ・・側開口部 １５．１６●●・シールド ・・最上部プレート ・・ウェブ案内 ・・供給ポート ・・外方に湾曲した部分 ２４・・・空間 ・・狭い平行な部分
備えた蓋と積み重ね状態のシールドを備えた本発明の好
ましい実施例の平面図である。 第２図は、本発明と関連して用いられるウェブ案内を備
えた好ましい蓋のスロットの概略平面図である。 第３図は、第１図のＡ−Ａ線における本発明の好ましい
蓋とシールドの集成体の横断面立面図である。 第４図は、本発明の好ましい構成の蓋／シールドを用い
て製造したデンドライトウェブ結晶について縦軸にウェ
ブの厚さ、横軸に結晶の幅をとって表したグラフ図であ
る。 第５図は、本発明の好ましいシールドの概略平面図であ
る。 １ ０ ● １ ｌ ● １２ ● １４， １７ ● １ ８ ・ ２２ ● ２３ ・ ２０， ３２ ● ・・蓋 ●●スロット ・・側開口部 １５．１６●●・シールド ・・最上部プレート ・・ウェブ案内 ・・供給ポート ・・外方に湾曲した部分 ２４・・・空間 ・・狭い平行な部分
Claims (12)
- （１）デンドライトウェブ結晶の成長に用いられるサセ
プタ用蓋／シールド装置であって、前記蓋はデンドライ
トウェブ結晶の引き上げ用蝶ネクタイ状スロットを有し
、前記蓋の蝶ネクタイ状スロットは、該スロットの互い
に平行な長さ方向部分で且つ蝶ネクタイの形状の先端に
位置した状態で引き上げ中の結晶に向かって突出してい
る複数のウェブ案内を有し、該案内は丸い突起を有し、
前記装置は、前記蓋の上方に位置した複数のシールドを
有し、前記シールドの内の１つは、蓋に載っていてスロ
ットが設けられた最も下方に位置するシールドであり、
該最下方のシールドのスロットは前記蓋の蝶ネクタイ状
スロットに関して実質的に同心状に位置するが、蓋の蝶
ネクタイ状スロットよりも大きく、他のシールドはそれ
ぞれ前記シールドの内の１つの上に位置すると共に前記
蓋の蝶ネクタイ状スロット及び他のそれぞれのシールド
の各スロットに関して実質的に同心状に位置したスロッ
トを有し、前記シールドはスロットのサイズが大きくな
る順序で互いに重ねて配置され、各シールドがその真下
に位置したシールドのスロットよりも大きなスロットを
有するようになっていることを特徴とするサセプタ用蓋
／シールド装置。 - （２）スロットを有する最上部プレートが前記複数のシ
ールドの上に位置し、最上部プレートのスロットは前記
シールドのスロットに関して実質的に同心状に位置する
が、前記シールドのスロットよりも大きいことを特徴と
する請求項第１項記載のサセプタ用蓋／シールド装置。 - （３）前記シールドの厚さは１．５ｍｍ、シールドの相
互離隔距離は約１．６ｍｍであることを特徴とする請求
項第１項記載のサセプタ用蓋／シールド装置。 - （４）前記遮蔽体の材質は焼結モリブデンであることを
特徴とする請求項第１項記載のサセプタ用蓋／シールド
装置。 - （５）デンドライトウェブ結晶の成長に用いられるサセ
プ用蓋／シールド装置であって、前記蓋はデンドライト
ウェブ結晶の引き上げ用蝶ネクタイ状スロットを有し、
前記蓋の蝶ネクタイ状のスロットは、該スロットの互い
に平行な長さ方向部分で且つ蝶ネクタイの形状の頂点に
位置した状態で引き上げ中の結晶に向かって突出してい
る複数のウェブ案内を有し、前記ウェブ案内は丸い突起
を有し、前記装置は前記蓋の上に位置した複数のシール
ドを有し、前記複数のシールドは、前記蓋の真上に位置
していてスロットが設けられた第１のシールドを含み、
第１のシールドのスロットは前記蓋の蝶ネクタイ状のス
ロットに関して実質的に同心状に位置するが、その幅は
前記蓋の蝶ネクタイ状スロットの幅よりも広く、前記複
数のシールドは、第１のシールドの上に位置していてス
ロットが設けられた第２のシールドを更に含み、第２の
シールドのスロットは第１のシールドのスロットに関し
て実質的に同心状に位置するが、その幅は第１のシール
ドのスロットの幅よりも広く、前記複数のシールドは、
前記第２のシールドの上に位置していてスロットが設け
られた第３のシールドを更に含み、第３のシールドのス
ロットは第２のシールドのスロットに関して実質的に同
心状に位置するが、第２のシールドのスロットよりも大
きいことを特徴とするサセプタ用蓋／シールド装置。 - （６）スロットを有する最上部プレートが前記複数のシ
ールドの上に位置し、最上部プレートのスロットは前記
シールドのスロットに関して実質的に同心状に位置する
が、前記シールドのスロットよりも大きいことを特徴と
する請求項第５項記載のサセプタ用蓋／シールド装置。 - （７）前記シールドの厚さは１．５ｍｍ、シールドの相
互離隔間隔は約１．６ｍｍであることを特徴とする請求
項第５項記載のサセプタ用蓋／シールド装置。 - （８）前記シールドの材質は焼結モリブデンであること
を特徴とする請求項第５項記載のサセプタ用蓋／シール
ド装置。 - （９）前記シールドのスロットは、前記シールドの下に
位置した水平な融液面に対して角度θ＿１を成すように
サイズが次第に大きくなっており、角度θ＿１は約３０
゜であることを特徴とする請求項第５項記載のサセプタ
用蓋／シールド装置。 - （１０）蝶ネクタイ状スロット、前記シールドの各スロ
ット及び最上部プレートのスロットはそれぞれ、中央に
位置した狭い平行部分を有し、該狭い平行部分からは外
方に傾斜した部分が延び、外方に傾斜した部分は狭い平
行部分に対し約２２゜の角度θ＿２を成していることを
特徴とする請求項第６項記載のサセプタ用蓋／シールド
装置。 - （１１）前記蓋、シールド及び最上部プレートの平行部
分の長さは、前記蓋、シールド及び最上部プレートの他
のそれぞれの狭い平行部分と実質的に同一であることを
特徴とする請求項第１０項記載のサセプタ用蓋／シール
ド装置。 - （１２）前記シールド及び最上部プレートの外方傾斜部
分は前記蓋及びシールドの外方傾斜部分と実質的に平行
であることを特徴とする請求項第１１項記載のサセプタ
用蓋／シールド装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US397,823 | 1989-08-24 | ||
| US07/397,823 US4997628A (en) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | Web growth configuration for higher productivity and 100% feed rate capability at wide widths |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0393691A true JPH0393691A (ja) | 1991-04-18 |
| JP2925267B2 JP2925267B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=23572782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2222311A Expired - Fee Related JP2925267B2 (ja) | 1989-08-24 | 1990-08-23 | サセプタ用の蓋とシールドを含む装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4997628A (ja) |
| JP (1) | JP2925267B2 (ja) |
| KR (1) | KR0134185B1 (ja) |
| AU (1) | AU622020B2 (ja) |
| FR (1) | FR2651249B1 (ja) |
| IT (1) | IT1240063B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013530530A (ja) * | 2010-05-31 | 2013-07-25 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 単結晶シートの製造のための方法およびデバイス |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6562132B2 (en) * | 2001-04-04 | 2003-05-13 | Ase Americas, Inc. | EFG crystal growth apparatus and method |
| US7348076B2 (en) | 2004-04-08 | 2008-03-25 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Single crystals and methods for fabricating same |
| US11047650B2 (en) | 2017-09-29 | 2021-06-29 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Transparent composite having a laminated structure |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4028059A (en) * | 1975-12-18 | 1977-06-07 | Tyco Laboratories, Inc. | Multiple dies for ribbon |
| DE3049376A1 (de) * | 1980-12-29 | 1982-07-29 | Heliotronic Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft für Solarzellen-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Verfahren zur herstellung vertikaler pn-uebergaenge beim ziehen von siliciumscheiben aus einer siliciumschmelze |
| US4751059A (en) * | 1986-12-05 | 1988-06-14 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus for growing dendritic web crystals of constant width |
| US4786479A (en) * | 1987-09-02 | 1988-11-22 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus for dendritic web growth systems |
| US4828808A (en) * | 1987-09-02 | 1989-05-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus for silicon web growth of higher output and improved growth stability |
-
1989
- 1989-08-24 US US07/397,823 patent/US4997628A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-30 AU AU54528/90A patent/AU622020B2/en not_active Ceased
- 1990-05-08 IT IT20240A patent/IT1240063B/it active IP Right Grant
- 1990-05-18 KR KR1019900007135A patent/KR0134185B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-08-06 FR FR909010031A patent/FR2651249B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-23 JP JP2222311A patent/JP2925267B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013530530A (ja) * | 2010-05-31 | 2013-07-25 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 単結晶シートの製造のための方法およびデバイス |
| US10066312B2 (en) | 2010-05-31 | 2018-09-04 | International Business Machines Corporation | Device for producing a mono-crystalline sheet of semiconductor material from a molten alloy held between at least two aperture elements |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1240063B (it) | 1993-11-27 |
| KR910004855A (ko) | 1991-03-29 |
| IT9020240A1 (it) | 1991-11-08 |
| FR2651249B1 (fr) | 1993-04-23 |
| JP2925267B2 (ja) | 1999-07-28 |
| AU5452890A (en) | 1991-02-28 |
| US4997628A (en) | 1991-03-05 |
| IT9020240A0 (it) | 1990-05-08 |
| KR0134185B1 (ko) | 1998-04-21 |
| FR2651249A1 (fr) | 1991-03-01 |
| AU622020B2 (en) | 1992-03-26 |
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