JPH05117077A - 単結晶引上装置 - Google Patents
単結晶引上装置Info
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- JPH05117077A JPH05117077A JP31010691A JP31010691A JPH05117077A JP H05117077 A JPH05117077 A JP H05117077A JP 31010691 A JP31010691 A JP 31010691A JP 31010691 A JP31010691 A JP 31010691A JP H05117077 A JPH05117077 A JP H05117077A
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- Japan
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- quartz
- partition wall
- single crystal
- melt
- quartz glass
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ 結晶の多結晶化を防いで高品位な単結晶を得
ること。 ［構成］ 筒状の石英隔壁１０を石英ルツボ３内のメル
ト１２Ａ中に上方から部分的に浸漬せしめるとともに、
該石英隔壁１０を、内部にバブルを含まない石英ガラス
管で構成する。メルト１２Ａ中に浸漬された石英隔壁１
０によって結晶育成部と原料供給部とが分離されるた
め、熱対流による石英ルツボ３側から単結晶１５側へ向
かう表面対流やメルト１２Ａの温度変動が石英隔壁１０
によって抑制され、メルト１２Ａ上を浮遊するポリシリ
コン１２による結晶の有転位化が防がれる。そして、こ
の場合、石英隔壁１０の材質として、内部にバブルを含
まない石英ガラスが用いられるため、該石英隔壁１０を
超高温のメルト１２Ａ中に浸漬しても、バブルの膨張に
よる石英隔壁１０の劣化が生じず、石英隔壁１０から石
英片が脱落することがなく、脱落した石英片の浮遊によ
る結晶の多結晶化が防がれ、高品位な単結晶１５が安定
して育成される。
ること。 ［構成］ 筒状の石英隔壁１０を石英ルツボ３内のメル
ト１２Ａ中に上方から部分的に浸漬せしめるとともに、
該石英隔壁１０を、内部にバブルを含まない石英ガラス
管で構成する。メルト１２Ａ中に浸漬された石英隔壁１
０によって結晶育成部と原料供給部とが分離されるた
め、熱対流による石英ルツボ３側から単結晶１５側へ向
かう表面対流やメルト１２Ａの温度変動が石英隔壁１０
によって抑制され、メルト１２Ａ上を浮遊するポリシリ
コン１２による結晶の有転位化が防がれる。そして、こ
の場合、石英隔壁１０の材質として、内部にバブルを含
まない石英ガラスが用いられるため、該石英隔壁１０を
超高温のメルト１２Ａ中に浸漬しても、バブルの膨張に
よる石英隔壁１０の劣化が生じず、石英隔壁１０から石
英片が脱落することがなく、脱落した石英片の浮遊によ
る結晶の多結晶化が防がれ、高品位な単結晶１５が安定
して育成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＺ法（Ｃｚｏｃｈｒ
ａｌｓｋｉ法）によって多結晶融液から単結晶を引き上
げるための単結晶引上装置に関する。
ａｌｓｋｉ法）によって多結晶融液から単結晶を引き上
げるための単結晶引上装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】斯かる単結晶引上装置はチャンバー内に
石英ルツボ、ヒーター等を収納して構成され、該単結晶
引上装置においては、石英ルツボに供給されたシリコン
等の多結晶原料はヒーターによって加熱されて溶融し、
石英ルツボ内には多結晶融液（以下、メルトと称す）が
収容される。そして、このメルトに、ワイヤー等の上軸
の下端に取り付けられた種結晶を浸漬し、該上軸を回転
させながらこれを所定の速度で引き上げれば、種結晶の
先に単結晶を成長させることができる。
石英ルツボ、ヒーター等を収納して構成され、該単結晶
引上装置においては、石英ルツボに供給されたシリコン
等の多結晶原料はヒーターによって加熱されて溶融し、
石英ルツボ内には多結晶融液（以下、メルトと称す）が
収容される。そして、このメルトに、ワイヤー等の上軸
の下端に取り付けられた種結晶を浸漬し、該上軸を回転
させながらこれを所定の速度で引き上げれば、種結晶の
先に単結晶を成長させることができる。
【０００３】ところで、上述のＣＺ法による単結晶の育
成においては、ドーパントの偏析現象によって単結晶中
の抵抗率が単結晶の引き上げと共に次第に低下して歩留
りが悪くなるため、石英ルツボ内のメルトに粒状原料を
連続的に供給しながら単結晶を引き上げる連続チャージ
法が開発され、実用に供されている。
成においては、ドーパントの偏析現象によって単結晶中
の抵抗率が単結晶の引き上げと共に次第に低下して歩留
りが悪くなるため、石英ルツボ内のメルトに粒状原料を
連続的に供給しながら単結晶を引き上げる連続チャージ
法が開発され、実用に供されている。
【０００４】ところで、上述のように粒状原料を連続的
に供給しながら単結晶を育成させる場合、メルトの自由
表面には自然対流によるルツボ側から単結晶側へ向かう
流れが強く存在するため、供給された粒状原料が単結晶
に付着し、結晶の有転位化が引き起こされる。
に供給しながら単結晶を育成させる場合、メルトの自由
表面には自然対流によるルツボ側から単結晶側へ向かう
流れが強く存在するため、供給された粒状原料が単結晶
に付着し、結晶の有転位化が引き起こされる。
【０００５】又、粒状原料とメルトとの温度差に起因し
てメルト中に局所的な温度変動が生じ、この温度変動に
よっても結晶の有転位化が引き起こされる。
てメルト中に局所的な温度変動が生じ、この温度変動に
よっても結晶の有転位化が引き起こされる。
【０００６】従って、単一のルツボ内で単結晶を育成さ
せることは不可能であって、そのために単結晶育成部と
原料供給部とを分離する筒状の隔壁をメルト中に浸漬せ
しめ、この隔壁によって、熱対流によるルツボ側から単
結晶側へ向かう表面対流やメルトの温度変動を抑制し、
浮遊原料による結晶の有転位化を防ぐ試みがなされてい
る（例えば、特公昭５９−５０６２７号公報参照）。
せることは不可能であって、そのために単結晶育成部と
原料供給部とを分離する筒状の隔壁をメルト中に浸漬せ
しめ、この隔壁によって、熱対流によるルツボ側から単
結晶側へ向かう表面対流やメルトの温度変動を抑制し、
浮遊原料による結晶の有転位化を防ぐ試みがなされてい
る（例えば、特公昭５９−５０６２７号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、前記
隔壁の材質として窒化硅素や石英が使用されているが、
窒化硅素は高価であるという欠点がある。又、石英とし
ては、ルツボ等に使用されているものと同等の半透明石
英ガラスが用いられており、この半透明ガラスは内部に
バブルを含むため、当該隔壁が超高温のメルト中に浸漬
されると、石英内部のバブルが膨張するために該隔壁の
メルト中に浸漬される部分が浸食によって激しく劣化
し、この劣化によって隔壁から脱落した石英片がメルト
中に浮遊して結晶の多結晶化を招くという問題が発生す
る。
隔壁の材質として窒化硅素や石英が使用されているが、
窒化硅素は高価であるという欠点がある。又、石英とし
ては、ルツボ等に使用されているものと同等の半透明石
英ガラスが用いられており、この半透明ガラスは内部に
バブルを含むため、当該隔壁が超高温のメルト中に浸漬
されると、石英内部のバブルが膨張するために該隔壁の
メルト中に浸漬される部分が浸食によって激しく劣化
し、この劣化によって隔壁から脱落した石英片がメルト
中に浮遊して結晶の多結晶化を招くという問題が発生す
る。
【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、結晶の多結晶化を防いで高品
位な単結晶を得ることができる単結晶引上装置を提供す
ることにある。
で、その目的とする処は、結晶の多結晶化を防いで高品
位な単結晶を得ることができる単結晶引上装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、チャンバー内に収納された石英ルツボ内の多結
晶融液に粒状原料を連続的に供給しながら単結晶を引き
上げる単結晶引上装置において、単結晶育成部と原料供
給部とを分離する筒状の隔壁を前記石英ルツボ内の融液
中に上方から部分的に浸漬せしめるとともに、該隔壁
を、内部にバブルを含まない石英ガラス管で構成したこ
とをその特徴とする。
発明は、チャンバー内に収納された石英ルツボ内の多結
晶融液に粒状原料を連続的に供給しながら単結晶を引き
上げる単結晶引上装置において、単結晶育成部と原料供
給部とを分離する筒状の隔壁を前記石英ルツボ内の融液
中に上方から部分的に浸漬せしめるとともに、該隔壁
を、内部にバブルを含まない石英ガラス管で構成したこ
とをその特徴とする。
【００１０】又、本発明は、前記隔壁を、真空中での電
気溶融法によって得られる透明石英ガラス管、或いは電
気放電によって形成される高温ガス雰囲気中で石英粉末
を溶融しつつ、石英ガラス管の内、外表面に透明石英ガ
ラス層を被覆することによって得られる石英ガラス管で
構成したことをその特徴とする。
気溶融法によって得られる透明石英ガラス管、或いは電
気放電によって形成される高温ガス雰囲気中で石英粉末
を溶融しつつ、石英ガラス管の内、外表面に透明石英ガ
ラス層を被覆することによって得られる石英ガラス管で
構成したことをその特徴とする。
【００１１】更に、本発明は、前記隔壁の高さ寸法を８
０ｍｍ以下に設定したことを特徴とする。
０ｍｍ以下に設定したことを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明によれば、メルト中に浸漬された隔壁に
よって結晶育成部と原料供給部とが分離されるため、従
来と同様に熱対流によるルツボ側から単結晶側へ向かう
表面対流やメルトの温度変動が隔壁によって抑制され、
浮遊原料による結晶の有転位化が防がれる。そして、こ
の場合、隔壁の材質として、内部にバブルを含まない石
英ガラスが用いられているため、該隔壁を超高温のメル
ト中に浸漬しても、バブルの膨張による隔壁の劣化が生
じず、浸漬部で浸食が生じても、バブルを含まないため
に該隔壁の表面は滑らかなままで劣化が生じず、この隔
壁から石英片が脱落することがなく、脱落した石英片の
浮遊による結晶の多結晶化が防がれ、高品位な単結晶が
安定して育成される。特に、本発明のように、隔壁を、
真空中での電気溶融法によって得られる透明石英ガラス
管、或いは電気放電によって形成される高温ガス雰囲気
中で石英粉末を溶融しつつ、石英ガラス管の内、外表面
に透明石英ガラス層を被覆することによって得られる石
英ガラス管で構成すれば、これらの石英ガラス管の製法
には酸水素火炎溶融法で用いられるＯ2やＨ2ガスを使用
しないで済むため、チューブの機械的強度を弱めるＯＨ
基の含有量が極めて少ない石英ガラスが得られ、隔壁を
メルト中に浸漬しても該隔壁の変形が小さく抑えられ、
マルチプーリング等のような長時間連続操業が可能とな
る。尚、特開平１−１４８７１８号（発明の名称：石英
ガラスルツボ及びその製造方法）には、石英ルツボの内
面のみの透明石英ガラス層の被覆に関する技術が開示さ
れているが、この技術を被覆基体となる石英ガラス管の
外表面に適用すれば、本願発明の隔壁を製造することが
できる。電気放電による透明石英ガラス層は、電気溶融
法によるものと同様にＯＨ基の含有量が少なく、電気放
電法による場合は略完全な無気泡透明層が得られ、作業
雰囲気の温度を下げることにより透明石英ガラス層のＯ
Ｈ基の含有量を下げることができ、又、石英粉末として
合成石英粉末等の高純度石英粉末を使用すれば、その純
度を格段に高めることができる。
よって結晶育成部と原料供給部とが分離されるため、従
来と同様に熱対流によるルツボ側から単結晶側へ向かう
表面対流やメルトの温度変動が隔壁によって抑制され、
浮遊原料による結晶の有転位化が防がれる。そして、こ
の場合、隔壁の材質として、内部にバブルを含まない石
英ガラスが用いられているため、該隔壁を超高温のメル
ト中に浸漬しても、バブルの膨張による隔壁の劣化が生
じず、浸漬部で浸食が生じても、バブルを含まないため
に該隔壁の表面は滑らかなままで劣化が生じず、この隔
壁から石英片が脱落することがなく、脱落した石英片の
浮遊による結晶の多結晶化が防がれ、高品位な単結晶が
安定して育成される。特に、本発明のように、隔壁を、
真空中での電気溶融法によって得られる透明石英ガラス
管、或いは電気放電によって形成される高温ガス雰囲気
中で石英粉末を溶融しつつ、石英ガラス管の内、外表面
に透明石英ガラス層を被覆することによって得られる石
英ガラス管で構成すれば、これらの石英ガラス管の製法
には酸水素火炎溶融法で用いられるＯ2やＨ2ガスを使用
しないで済むため、チューブの機械的強度を弱めるＯＨ
基の含有量が極めて少ない石英ガラスが得られ、隔壁を
メルト中に浸漬しても該隔壁の変形が小さく抑えられ、
マルチプーリング等のような長時間連続操業が可能とな
る。尚、特開平１−１４８７１８号（発明の名称：石英
ガラスルツボ及びその製造方法）には、石英ルツボの内
面のみの透明石英ガラス層の被覆に関する技術が開示さ
れているが、この技術を被覆基体となる石英ガラス管の
外表面に適用すれば、本願発明の隔壁を製造することが
できる。電気放電による透明石英ガラス層は、電気溶融
法によるものと同様にＯＨ基の含有量が少なく、電気放
電法による場合は略完全な無気泡透明層が得られ、作業
雰囲気の温度を下げることにより透明石英ガラス層のＯ
Ｈ基の含有量を下げることができ、又、石英粉末として
合成石英粉末等の高純度石英粉末を使用すれば、その純
度を格段に高めることができる。
【００１３】又、隔壁はメルト中に２０〜５０ｍｍ程度
の深さだけ浸漬されれば、上記効果が得られるため、該
隔壁の高さとしては、取り付け長さを考慮しても、５０
〜８０ｍｍ程度で足るため、その材料費及び加工費が低
減されるとともに、メルトに浸漬している部分の面積が
小さくて済み、結晶中の格子間酸素濃度を低く抑えるこ
とができる。
の深さだけ浸漬されれば、上記効果が得られるため、該
隔壁の高さとしては、取り付け長さを考慮しても、５０
〜８０ｍｍ程度で足るため、その材料費及び加工費が低
減されるとともに、メルトに浸漬している部分の面積が
小さくて済み、結晶中の格子間酸素濃度を低く抑えるこ
とができる。
【００１４】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１５】図１は本発明に係る単結晶引上装置要部の
縦断面図、図２は図１のＡ部拡大詳細図、同装置要部の
分解斜視図である。
縦断面図、図２は図１のＡ部拡大詳細図、同装置要部の
分解斜視図である。
【００１６】図１において、２はステンレス製のチャン
バーであって、これの内部には石英ルツボ３がシャフト
４上に取り付けられて収納されている。尚、シャフト４
は不図示の駆動手段によってその中心軸回りに回転駆動
される。
バーであって、これの内部には石英ルツボ３がシャフト
４上に取り付けられて収納されている。尚、シャフト４
は不図示の駆動手段によってその中心軸回りに回転駆動
される。
【００１７】又、上記チャンバー２内の前記石英ルツボ
３の周囲には、カーボン製の円筒状ヒーター５が配さ
れ、該ヒーター５の周囲には同じくカーボン製の断熱材
６が配されている。
３の周囲には、カーボン製の円筒状ヒーター５が配さ
れ、該ヒーター５の周囲には同じくカーボン製の断熱材
６が配されている。
【００１８】ところで、チャンバー２内の上部からはカ
ーボン製のパージチューブ７が上下動自在に吊り下げら
れており、該パージチューブ７のチャンバー２内に臨む
下端にはカーボン製の熱遮蔽リング８が保持されてい
る。又、この熱遮蔽リング８にはカーボン製の筒状保持
具９が螺着されており、この筒状保持具９には高さ８０
ｍｍ以下の円筒状の石英隔壁１０が保持されている。
尚、パージチューブ７は、これの上部に設けられた不図
示の駆動手段によって上下動せしめられる。
ーボン製のパージチューブ７が上下動自在に吊り下げら
れており、該パージチューブ７のチャンバー２内に臨む
下端にはカーボン製の熱遮蔽リング８が保持されてい
る。又、この熱遮蔽リング８にはカーボン製の筒状保持
具９が螺着されており、この筒状保持具９には高さ８０
ｍｍ以下の円筒状の石英隔壁１０が保持されている。
尚、パージチューブ７は、これの上部に設けられた不図
示の駆動手段によって上下動せしめられる。
【００１９】ここで、前記熱遮蔽リング８、筒状保持具
９及び石英隔壁１０の取付構造を図２及び図３に基づい
て説明する。
９及び石英隔壁１０の取付構造を図２及び図３に基づい
て説明する。
【００２０】図３に示すように、前記パージチューブ７
には大小２つの覗き窓７ａ，７ｂが形成されており、そ
の下部外周には３つの鍵状溝７ｃが形成されている。
尚、小さい覗き窓７ｂは単結晶の直径計測用イメージセ
ンサーのためのものである。
には大小２つの覗き窓７ａ，７ｂが形成されており、そ
の下部外周には３つの鍵状溝７ｃが形成されている。
尚、小さい覗き窓７ｂは単結晶の直径計測用イメージセ
ンサーのためのものである。
【００２１】熱遮蔽リング８は漏斗状の内リング８Ａと
外リング８Ｂとを組み合わせて構成され、外リング８Ｂ
の内周部に突設された３つの突起８ａ（図３参照）がパ
ージチューブ７に形成された前記鍵状溝７ｃに係合する
ことによって、該熱遮蔽リング８がパージチューブ７の
下端に保持される。
外リング８Ｂとを組み合わせて構成され、外リング８Ｂ
の内周部に突設された３つの突起８ａ（図３参照）がパ
ージチューブ７に形成された前記鍵状溝７ｃに係合する
ことによって、該熱遮蔽リング８がパージチューブ７の
下端に保持される。
【００２２】ところで、外リング８Ｂの外周には、上方
に向かって広がる傾斜面８ｂが形成されており、該傾斜
面８ｂは水平に対して所定角度θ（＝３０°〜４５°）
だけ傾斜している（図２参照）。そして、この傾斜面８
ｂの一部には突起８ｃが全周に亘って形成されており、
この突起８ｃに前記筒状保持具９が逆ネジの関係（石英
ルツボ３の回転方向に締まる関係）で螺着されている。
に向かって広がる傾斜面８ｂが形成されており、該傾斜
面８ｂは水平に対して所定角度θ（＝３０°〜４５°）
だけ傾斜している（図２参照）。そして、この傾斜面８
ｂの一部には突起８ｃが全周に亘って形成されており、
この突起８ｃに前記筒状保持具９が逆ネジの関係（石英
ルツボ３の回転方向に締まる関係）で螺着されている。
【００２３】又、筒状保持具９の周壁には計６つのガス
抜き孔９ａと鍵状溝９ｂが形成されている。尚、本実施
例では、前記熱遮蔽リング８と筒状保持具９の全表面に
ＳｉＣコート処理が施されている。
抜き孔９ａと鍵状溝９ｂが形成されている。尚、本実施
例では、前記熱遮蔽リング８と筒状保持具９の全表面に
ＳｉＣコート処理が施されている。
【００２４】更に、前記石英隔壁１０の外周上部には６
つの突起１０ａが突設されており、これらの突起１０ａ
を筒状保持具９に形成された前記鍵状溝９ｂに係合させ
ることによって、石英隔壁１０が筒状保持具９に保持さ
れる。
つの突起１０ａが突設されており、これらの突起１０ａ
を筒状保持具９に形成された前記鍵状溝９ｂに係合させ
ることによって、石英隔壁１０が筒状保持具９に保持さ
れる。
【００２５】而して、石英隔壁１０は内部にバブルを含
まない石英ガラス管で構成され、具体的には、真空中で
の電気溶融法によって得られる透明石英ガラス管、或い
は電気放電によって形成される高温ガス雰囲気中で石英
粉末を溶融しつつ、石英ガラス管の内、外表面に透明石
英ガラス層を被覆することによって得られる石英ガラス
管で構成される。
まない石英ガラス管で構成され、具体的には、真空中で
の電気溶融法によって得られる透明石英ガラス管、或い
は電気放電によって形成される高温ガス雰囲気中で石英
粉末を溶融しつつ、石英ガラス管の内、外表面に透明石
英ガラス層を被覆することによって得られる石英ガラス
管で構成される。
【００２６】次に、本発明に係る単結晶引上装置１の作
用を説明する。
用を説明する。
【００２７】例えば、シリコン単結晶の引上げに際して
は、チャンバー２内がＡｒガス雰囲気下の減圧状態（例
えば、３０ｍｂａｒ）に保たれ、石英ルツボ３内には原
料供給管１１から粒状のポリシリコン１２が供給され、
石英ルツボ３内に供給されたポリシリコン１２はヒータ
ー５によって加熱されて溶融し、石英ルツボ３内にはメ
ルト１２Ａが収容される。
は、チャンバー２内がＡｒガス雰囲気下の減圧状態（例
えば、３０ｍｂａｒ）に保たれ、石英ルツボ３内には原
料供給管１１から粒状のポリシリコン１２が供給され、
石英ルツボ３内に供給されたポリシリコン１２はヒータ
ー５によって加熱されて溶融し、石英ルツボ３内にはメ
ルト１２Ａが収容される。
【００２８】次に、パージチューブ７が石英隔壁１０等
と共に一体的に下げられ、図１に示すように、石英隔壁
１０が石英ルツボ３内のメルト１２Ａの上部に部分的に
浸漬される。そして、パージチューブ７内に吊り下げら
れたワイヤー１３の下端に結着された種結晶１４が石英
ルツボ３内のメルト１２Ａに浸漬され、石英ルツボ３が
シャフト４によって図示矢印ＣＲ（時計方向）に回転駆
動されると同時に、種結晶１４も図示矢印ＳＲ方向（反
時計方向）に回転されながら所定の速度ＳＥで引き上げ
られると、種結晶１４には図示のように単結晶１５が成
長する。このとき、パージチューブ７内にはＡｒガスが
下方に向かって流され、Ａｒガスは筒状保持具９に形成
されたガス抜き孔９ａからチャンバー２内に流出し、メ
ルト１２Ａの表面から蒸発したＳｉＯと共にチャンバー
２外へ排出される。このように、パージチューブ７内に
Ａｒガスを流すと、ＳｉＯがチャンバー２外へ有効に排
出されるため、ＳｉＯによる単結晶１５の有転位化が防
がれる他、単結晶１５の成長界面付近はＡｒガスによっ
て強制的に冷却されるため、メルト１２Ａの温度を低下
させることなく単結晶１５の育成速度（引上げ速度）Ｓ
Ｅを上げることができる。
と共に一体的に下げられ、図１に示すように、石英隔壁
１０が石英ルツボ３内のメルト１２Ａの上部に部分的に
浸漬される。そして、パージチューブ７内に吊り下げら
れたワイヤー１３の下端に結着された種結晶１４が石英
ルツボ３内のメルト１２Ａに浸漬され、石英ルツボ３が
シャフト４によって図示矢印ＣＲ（時計方向）に回転駆
動されると同時に、種結晶１４も図示矢印ＳＲ方向（反
時計方向）に回転されながら所定の速度ＳＥで引き上げ
られると、種結晶１４には図示のように単結晶１５が成
長する。このとき、パージチューブ７内にはＡｒガスが
下方に向かって流され、Ａｒガスは筒状保持具９に形成
されたガス抜き孔９ａからチャンバー２内に流出し、メ
ルト１２Ａの表面から蒸発したＳｉＯと共にチャンバー
２外へ排出される。このように、パージチューブ７内に
Ａｒガスを流すと、ＳｉＯがチャンバー２外へ有効に排
出されるため、ＳｉＯによる単結晶１５の有転位化が防
がれる他、単結晶１５の成長界面付近はＡｒガスによっ
て強制的に冷却されるため、メルト１２Ａの温度を低下
させることなく単結晶１５の育成速度（引上げ速度）Ｓ
Ｅを上げることができる。
【００２９】又、メルト１２Ａからの輻射熱は熱遮蔽リ
ング８の傾斜面８ｂで反射されて石英隔壁１０とメルト
１２Ａの界面付近を加熱するため、メルト１２Ａの固化
が防がれ、この結果、単結晶１５の育成速度（引上げ速
度）ＳＥを高めて生産効率の向上図ることができる。
尚、熱遮蔽リング８と筒状保持具９は常に１４００℃以
上の超高温に晒されるが、これらは前述のようにその全
表面にＳｉＣコート処理が施されているため、超高温で
の強度が高められ、これらが劣化してカーボンが落下す
ることがなく、カーボンによって単結晶１５の育成が阻
害されることがない。
ング８の傾斜面８ｂで反射されて石英隔壁１０とメルト
１２Ａの界面付近を加熱するため、メルト１２Ａの固化
が防がれ、この結果、単結晶１５の育成速度（引上げ速
度）ＳＥを高めて生産効率の向上図ることができる。
尚、熱遮蔽リング８と筒状保持具９は常に１４００℃以
上の超高温に晒されるが、これらは前述のようにその全
表面にＳｉＣコート処理が施されているため、超高温で
の強度が高められ、これらが劣化してカーボンが落下す
ることがなく、カーボンによって単結晶１５の育成が阻
害されることがない。
【００３０】ところで、本実施例においては、メルト１
２Ａ中に浸漬された石英隔壁１０によって石英ルツボ３
内が結晶育成部と原料供給部とが分離されるため、従来
と同様に熱対流による石英ルツボ３側から単結晶１５側
へ向かう表面対流やメルト１２Ａの温度変動が石英隔壁
１０によって抑制され、メルト１２Ａ上を浮遊するポリ
シリコン１２による結晶の有転位化が防がれる。そし
て、この場合、石英隔壁１０の材質として、内部にバブ
ルを含まない石英ガラスが用いられているため、該石英
隔壁１０を超高温のメルト１２Ａ中に浸漬しても、バブ
ルの膨張による石英隔壁１０の劣化が生じず、石英隔壁
１０の浸漬部で浸食が生じても、石英はバブルを含まな
いために該石英隔壁１０の表面は滑らかなままで劣化が
生じず、この石英隔壁１０から石英片が脱落することが
なく、脱落した石英片の浮遊による結晶の多結晶化が防
がれ、高品位な単結晶１５が安定して育成される。特
に、本実施例では、石英隔壁１０を、真空中での電気溶
融法によって得られる透明石英ガラス管、或いは電気放
電によって形成される高温ガス雰囲気中で石英粉末を溶
融しつつ、石英ガラス管の内、外表面に透明石英ガラス
層を被覆することによって得られる石英ガラス管で構成
しており、これらの石英ガラス管の製法には酸水素火炎
溶融法で用いられるＯ2やＨ2ガスを使用しないで済むた
め、チューブの機械的強度を弱めるＯＨ基の含有量が極
めて少ない石英を得ることができ、石英隔壁１０をメル
ト１２Ａ中に浸漬しても該石英隔壁１０の変形が小さく
抑えられ、マルチプーリング等のような長時間連続操業
が可能となる。
２Ａ中に浸漬された石英隔壁１０によって石英ルツボ３
内が結晶育成部と原料供給部とが分離されるため、従来
と同様に熱対流による石英ルツボ３側から単結晶１５側
へ向かう表面対流やメルト１２Ａの温度変動が石英隔壁
１０によって抑制され、メルト１２Ａ上を浮遊するポリ
シリコン１２による結晶の有転位化が防がれる。そし
て、この場合、石英隔壁１０の材質として、内部にバブ
ルを含まない石英ガラスが用いられているため、該石英
隔壁１０を超高温のメルト１２Ａ中に浸漬しても、バブ
ルの膨張による石英隔壁１０の劣化が生じず、石英隔壁
１０の浸漬部で浸食が生じても、石英はバブルを含まな
いために該石英隔壁１０の表面は滑らかなままで劣化が
生じず、この石英隔壁１０から石英片が脱落することが
なく、脱落した石英片の浮遊による結晶の多結晶化が防
がれ、高品位な単結晶１５が安定して育成される。特
に、本実施例では、石英隔壁１０を、真空中での電気溶
融法によって得られる透明石英ガラス管、或いは電気放
電によって形成される高温ガス雰囲気中で石英粉末を溶
融しつつ、石英ガラス管の内、外表面に透明石英ガラス
層を被覆することによって得られる石英ガラス管で構成
しており、これらの石英ガラス管の製法には酸水素火炎
溶融法で用いられるＯ2やＨ2ガスを使用しないで済むた
め、チューブの機械的強度を弱めるＯＨ基の含有量が極
めて少ない石英を得ることができ、石英隔壁１０をメル
ト１２Ａ中に浸漬しても該石英隔壁１０の変形が小さく
抑えられ、マルチプーリング等のような長時間連続操業
が可能となる。
【００３１】又、石英隔壁１０はメルト１２Ａ中に２０
〜５０ｍｍ程度の深さだけ浸漬されれば、上記効果が得
られるため、該石英隔壁１０の高さとしては、取り付け
長さを考慮しても、５０〜８０ｍｍ程度で足るため、そ
の材料費及び加工費が低減されるとともに、メルト１２
Ａに浸漬している部分の面積が小さくて済み、単結晶１
５中の格子間酸素濃度を低く抑えることができる。
〜５０ｍｍ程度の深さだけ浸漬されれば、上記効果が得
られるため、該石英隔壁１０の高さとしては、取り付け
長さを考慮しても、５０〜８０ｍｍ程度で足るため、そ
の材料費及び加工費が低減されるとともに、メルト１２
Ａに浸漬している部分の面積が小さくて済み、単結晶１
５中の格子間酸素濃度を低く抑えることができる。
【００３２】その他、本実施例では、前述のように筒状
保持具９は熱遮蔽リング８に対して逆ネジの関係で螺着
されているため、万一、メルト１２Ａの固化が生じたと
しても、筒状保持具９と石英隔壁１０が外れて落下する
ようなことがなく、安全である。
保持具９は熱遮蔽リング８に対して逆ネジの関係で螺着
されているため、万一、メルト１２Ａの固化が生じたと
しても、筒状保持具９と石英隔壁１０が外れて落下する
ようなことがなく、安全である。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、チャンバー内に収納された石英ルツボ内の多結晶
融液に粒状原料を連続的に供給しながら単結晶を引き上
げる単結晶引上装置において、単結晶育成部と原料供給
部とを分離する筒状の隔壁を前記石英ルツボ内の融液中
に上方から部分的に浸漬せしめるとともに、該隔壁を、
内部にバブルを含まない石英ガラス管で構成したため、
結晶の多結晶化を防いで高品位な単結晶を得ることがで
きるという効果が得られる。
れば、チャンバー内に収納された石英ルツボ内の多結晶
融液に粒状原料を連続的に供給しながら単結晶を引き上
げる単結晶引上装置において、単結晶育成部と原料供給
部とを分離する筒状の隔壁を前記石英ルツボ内の融液中
に上方から部分的に浸漬せしめるとともに、該隔壁を、
内部にバブルを含まない石英ガラス管で構成したため、
結晶の多結晶化を防いで高品位な単結晶を得ることがで
きるという効果が得られる。
【図１】本発明に係る単結晶引上装置要部の縦断面図で
ある。
ある。
【図２】図１のＡ部拡大詳細図である。
【図３】本発明に係る単結晶引上装置要部の分解斜視図
である。
である。
１ 単結晶引上装置 ２ チャンバー ３ 石英ルツボ １０ 石英隔壁（隔壁） １２ 粒状原料 １２Ａ メルト（多結晶融液） １５ 単結晶
Claims (4)
- 【請求項１】 チャンバー内に収納された石英ルツボ内
の多結晶融液に粒状原料を連続的に供給しながら単結晶
を引き上げる単結晶引上装置において、単結晶育成部と
原料供給部とを分離する筒状の隔壁を前記石英ルツボ内
の融液中に上方から部分的に浸漬せしめるとともに、該
隔壁を、内部にバブルを含まない石英ガラス管で構成し
たことを特徴とする単結晶引上装置。 - 【請求項２】 前記隔壁は、真空中での電気溶融法によ
って得られる透明石英ガラス管で構成されることを特徴
とする請求項１記載の単結晶引上装置。 - 【請求項３】 前記隔壁は、電気放電によって形成され
る高温ガス雰囲気中で石英粉末を溶融しつつ、石英ガラ
ス管の内、外表面に透明石英ガラス層を被覆することに
よって得られる石英ガラス管で構成されることを特徴と
する請求項１記載の単結晶引上装置。 - 【請求項４】 前記隔壁の高さ寸法は、８０ｍｍ以下に
設定されることを特徴とする請求項１，２又は３記載の
単結晶引上装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03310106A JP3123155B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 単結晶引上装置 |
| US07/961,764 US5373805A (en) | 1991-10-17 | 1992-10-15 | Single crystal pulling apparatus |
| DE69201292T DE69201292T2 (de) | 1991-10-17 | 1992-10-16 | Vorrichtung zur Einkristallziehung. |
| EP92309452A EP0538048B1 (en) | 1991-10-17 | 1992-10-16 | A single crystal pulling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03310106A JP3123155B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 単結晶引上装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117077A true JPH05117077A (ja) | 1993-05-14 |
| JP3123155B2 JP3123155B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=18001256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03310106A Expired - Fee Related JP3123155B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-30 | 単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3123155B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018095528A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 株式会社Sumco | 熱遮蔽部材、単結晶引き上げ装置および単結晶シリコンインゴットの製造方法 |
| KR101892107B1 (ko) * | 2017-06-01 | 2018-08-27 | 에스케이실트론 주식회사 | 실리콘 단결정 성장 장치 및 이를 이용한 실리콘 단결정 성장 방법 |
| AT16098U1 (de) * | 2017-05-03 | 2019-01-15 | Plansee Se | Glasschmelzkomponente |
| CN113058487A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-02 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 搅拌设备和搅拌工艺 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0625655U (ja) * | 1992-09-01 | 1994-04-08 | 自動車機器株式会社 | チェンジレバーユニット |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5950627A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-23 | Omron Tateisi Electronics Co | 電源重畳通信装置 |
| JPH02172888A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-04 | Nkk Corp | シリコン単結晶引き上げ用るつぼ |
| JPH0388793A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-15 | Mitsubishi Materials Corp | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボ |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP03310106A patent/JP3123155B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5950627A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-23 | Omron Tateisi Electronics Co | 電源重畳通信装置 |
| JPH02172888A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-04 | Nkk Corp | シリコン単結晶引き上げ用るつぼ |
| JPH0388793A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-15 | Mitsubishi Materials Corp | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボ |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018095528A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 株式会社Sumco | 熱遮蔽部材、単結晶引き上げ装置および単結晶シリコンインゴットの製造方法 |
| AT16098U1 (de) * | 2017-05-03 | 2019-01-15 | Plansee Se | Glasschmelzkomponente |
| KR101892107B1 (ko) * | 2017-06-01 | 2018-08-27 | 에스케이실트론 주식회사 | 실리콘 단결정 성장 장치 및 이를 이용한 실리콘 단결정 성장 방법 |
| CN113058487A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-02 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 搅拌设备和搅拌工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3123155B2 (ja) | 2001-01-09 |
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