JPH0616926Y2 - 単結晶引き上げ用石英ガラスルツボ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はチョクラルスキー法による半導体、特にはシリ
コン単結晶引き上げに使用される石英ガラスルツボに関
するものである。

（従来の技術とこの問題点） 従来、単結晶を育成させるチョクラルスキー法には、半
導体原料を入れる石英ガラスルツボをグラファイトルツ
ボの内側に密着状に収納した二重構造のものが工業的に
用いられている。単結晶の成長は、シリコン半導体原料
を内側の石英ガラスルツボに入れ、その二重構造のルツ
ボの外側から加熱して原料を融解させ、これに固体の種
結晶を接触させて徐々に引き上げることにより行われ、
単結晶はその種結晶の下方に連続的に成長する。しか
し、この方法においては、石英ガラスルツボが高温とな
り原料融液と反応して一酸化ケイ素の蒸気が発生し、こ
れがルツボの露出内表面で凝結、堆積して融液中に落下
し、結晶に混入して単結晶化が阻害されるという問題が
あった。

（問題点を解決するための手段） 本考案者らは、この原因はルツボの露出内表面の温度が
低いためであると考え、この温度を上げる目的で、ルツ
ボ壁上縁付近の肉厚を薄くしヒーターまでの距離を短く
し、これによってルツボ内表面の温度を上げ、一酸化ケ
イ素ガスの凝結を防ぎ、単結晶化率を上げようと試み
た。

第１表に種々のルツボを使用して行った単結晶引上実験
における結果を示す。

ルツボ１は従来のルツボであり、単結晶化率はこれを標
準として評価してある。なお、表中の単結晶化率の各評
価記号は、次の通りである。

△：やゝ悪い ○：良い ◎：非常に良い 第１表から明らかなように、ルツボ壁上縁から下に約10
〜100mmの間を肉薄にしたものは良い結果を示した。し
かしながらａ／ｂを0.1にしたルツボ９およびＬを50mm
以上にしたルツボ10、11では、機械的強度が極端に低下
し、取り扱い上非常に不便であるにもかかわらず効果は
さほど大きくなかった。

（考案の構成） 本考案者らは、上記知見に基き本考案を完成したもの
で、これはルツボ壁上縁付近の肉厚を他の部分の肉厚よ
りも薄くしたことを特徴とする単結晶引き上げ用石英ガ
ラスルツボであり、さらにルツボ壁上縁から10〜50mm下
までの肉厚を他の部分の肉厚の30〜80％とすることによ
り、最も効果的かつ機能的な石英ガラスルツボを完成し
たものである。

現在工業的に使用されている単結晶引き上げ用石英ガラ
スルツボとしては各種大きさのものがあり、それらの深
さはおおむね300〜700mmの範囲内である。これらのルツ
ボを用いてたとえばシリコンの引き上げを行う場合、引
き上げ当初におけるルツボ上縁からシリコン融液面まで
の距離はルツボの大小に応じて変るものではなく、いず
れの大きさのルツボでもほぼ同じであるから、Ｌの長さ
はルツボの大きさによって変える必要はない。

なお上記ルツボにおいて、肉厚の変化は急激には行わ
ず、連続的になだらかな傾斜をもって行うのがよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案によるルツボの縦断面を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松井 宏 福井県武生市北府２−13−60 信越石英株 式会社武生工場内 (56)参考文献 実開 昭58−155369（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−33359（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】グラファイトルツボ内に置かれた石英ガラ
   スルツボを外側から加熱してルツボ内の溶融シリコンを
   引き上げてシリコン単結晶を製造するチョクラルスキー
   法に用いられる石英ガラス製ルツボにおいて、該石英ガ
   ラスルツボの上縁から10〜50mmまでの上縁部壁厚を、全
   周にわたって、他の部分の肉厚の30〜80％の厚さに、且
   つ内面に段差を設けるように薄くしたことを特徴とする
   単結晶引き上げ用石英ガラスルツボ。