JPH06305879A - 単結晶引上げ装置 - Google Patents
単結晶引上げ装置Info
- Publication number
- JPH06305879A JPH06305879A JP8893793A JP8893793A JPH06305879A JP H06305879 A JPH06305879 A JP H06305879A JP 8893793 A JP8893793 A JP 8893793A JP 8893793 A JP8893793 A JP 8893793A JP H06305879 A JPH06305879 A JP H06305879A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermocouple
- temperature
- tube
- crucible
- carbide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 単結晶育成炉でるつぼの下方に設置する熱電
対の保護管の耐用性を改善し、長寿命の熱電対保護管を
提供して引上げ装置の稼動率の向上に寄与する。 【構成】 融液を保持するるつぼの温度を測定するため
に熱電対を設置した単結晶引上げ装置において、前記熱
電対の保護管を炭化物からなる外管と酸化物からなる内
管とで構成した単結晶引上げ装置である。外管を構成す
る炭化物としては、高温でも容易に熱分解しないタング
ステン、珪素、チタン、バナジウム、モリブデン、ジル
コニウムなどの炭化物の単体あるいは、これらの複合炭
化物の焼結体から構成され、内管は、シリコン、ジルコ
ニウム、アルミニウム、マグネシウム等の酸化物単体も
しくはこのうちのいくつかの混合体から構成され、高温
でも絶縁体としての機能を有するものである。
対の保護管の耐用性を改善し、長寿命の熱電対保護管を
提供して引上げ装置の稼動率の向上に寄与する。 【構成】 融液を保持するるつぼの温度を測定するため
に熱電対を設置した単結晶引上げ装置において、前記熱
電対の保護管を炭化物からなる外管と酸化物からなる内
管とで構成した単結晶引上げ装置である。外管を構成す
る炭化物としては、高温でも容易に熱分解しないタング
ステン、珪素、チタン、バナジウム、モリブデン、ジル
コニウムなどの炭化物の単体あるいは、これらの複合炭
化物の焼結体から構成され、内管は、シリコン、ジルコ
ニウム、アルミニウム、マグネシウム等の酸化物単体も
しくはこのうちのいくつかの混合体から構成され、高温
でも絶縁体としての機能を有するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法に
よる単結晶引上げ装置におけるるつぼ内の融液の温度を
計測するために、るつぼの下方に設けた熱電対の保護手
段に関する。
よる単結晶引上げ装置におけるるつぼ内の融液の温度を
計測するために、るつぼの下方に設けた熱電対の保護手
段に関する。
【０００２】
【従来の技術】チョクラルスキー法において、引上げ育
成される単結晶の育成速度は、融液の温度と密接な関係
があり、温度の調節は非常に重要である。
成される単結晶の育成速度は、融液の温度と密接な関係
があり、温度の調節は非常に重要である。
【０００３】その融液の温度を監視するために、例え
ば、特開昭５６−１２５２９６号公報には、るつぼの下
方に熱電対を設け、熱接点をるつぼと接触せしめ、融液
温度にできるだけ近い温度を監視することが開示されて
いる。
ば、特開昭５６−１２５２９６号公報には、るつぼの下
方に熱電対を設け、熱接点をるつぼと接触せしめ、融液
温度にできるだけ近い温度を監視することが開示されて
いる。
【０００４】この熱電対は、通常、タングステン−タン
グステンレニウム、白金−白金ロジウム等の金属からな
り、アルミナ、マグネシア、ジルコニア等の酸化物系耐
火物製の保護管によって炉内雰囲気から保護され、絶縁
されている。
グステンレニウム、白金−白金ロジウム等の金属からな
り、アルミナ、マグネシア、ジルコニア等の酸化物系耐
火物製の保護管によって炉内雰囲気から保護され、絶縁
されている。
【０００５】ところが、シリコン単結晶の引上げ炉で
は、通常、石英るつぼのバックアップとして黒鉛製のる
つぼが用いられており、石英るつぼ内の融液を測定する
熱電対の保護管は、黒鉛部材の中を通って配置される。
その配置位置によっては、温度は１５００℃以上とな
り、これらの酸化物系耐火物からなる熱電対保護管が黒
鉛と接した場合には、黒鉛によって還元されて薄くな
る。このため、熱電対保護管は強度を維持できず劣化
し、熱電対の保護機能を失い、測温システム全体の寿命
を短くしてしまう。このため、測温系全体の頻繁な交換
が必要となり、引上げ装置の稼動率を低下させていた。
は、通常、石英るつぼのバックアップとして黒鉛製のる
つぼが用いられており、石英るつぼ内の融液を測定する
熱電対の保護管は、黒鉛部材の中を通って配置される。
その配置位置によっては、温度は１５００℃以上とな
り、これらの酸化物系耐火物からなる熱電対保護管が黒
鉛と接した場合には、黒鉛によって還元されて薄くな
る。このため、熱電対保護管は強度を維持できず劣化
し、熱電対の保護機能を失い、測温システム全体の寿命
を短くしてしまう。このため、測温系全体の頻繁な交換
が必要となり、引上げ装置の稼動率を低下させていた。
【０００６】また、この保護管を酸化物系以外の耐火
物、例えば、炭化物で構成することも考えられるが、炭
化物そのものは、１５００℃程度の温度では熱分解する
ことはないが、高温では導電性となるため、熱電対の保
護管としては不適当である。
物、例えば、炭化物で構成することも考えられるが、炭
化物そのものは、１５００℃程度の温度では熱分解する
ことはないが、高温では導電性となるため、熱電対の保
護管としては不適当である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明において解決し
ようとする課題は、かかる単結晶育成炉でるつぼの下方
に設置する熱電対の保護管の耐用性を改善し、長寿命の
熱電対保護管を提供して引上げ装置の稼動率の向上に寄
与せしめることにある。
ようとする課題は、かかる単結晶育成炉でるつぼの下方
に設置する熱電対の保護管の耐用性を改善し、長寿命の
熱電対保護管を提供して引上げ装置の稼動率の向上に寄
与せしめることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、融液を保持す
るるつぼの温度を測定するために熱電対を設置した単結
晶引上げ装置において、前記熱電対の保護管を炭化物か
らなる外管と酸化物からなる内管とで構成した単結晶引
上げ装置である。
るるつぼの温度を測定するために熱電対を設置した単結
晶引上げ装置において、前記熱電対の保護管を炭化物か
らなる外管と酸化物からなる内管とで構成した単結晶引
上げ装置である。
【０００９】外管を構成する炭化物としては、１５００
℃程度の温度では容易に熱分解しないタングステン、珪
素、チタン、バナジウム、モリブデン、ジルコニウムな
どの炭化物の単体、あるいはこれらの複合炭化物の焼結
体から構成される。
℃程度の温度では容易に熱分解しないタングステン、珪
素、チタン、バナジウム、モリブデン、ジルコニウムな
どの炭化物の単体、あるいはこれらの複合炭化物の焼結
体から構成される。
【００１０】一方内管は、シリコン、ジルコニウム、ア
ルミニウム、マグネシウム等の酸化物単体、もしくはこ
のうちのいくつかの混合体から構成され、１５００℃程
度の温度では絶縁体としての機能を有するものである。
ルミニウム、マグネシウム等の酸化物単体、もしくはこ
のうちのいくつかの混合体から構成され、１５００℃程
度の温度では絶縁体としての機能を有するものである。
【００１１】
【作用】熱電対の保護管を炭化物からなる外管と酸化物
からなる内管とで構成したことによって、熱分解に対し
て強く、かつ絶縁性を兼ね備えた熱電対保護管が得られ
る。
からなる内管とで構成したことによって、熱分解に対し
て強く、かつ絶縁性を兼ね備えた熱電対保護管が得られ
る。
【００１２】
【実施例】本発明を図１に示すシリコン単結晶引上げ装
置のるつぼ下方に配置した熱電対保護管の例を説明す
る。
置のるつぼ下方に配置した熱電対保護管の例を説明す
る。
【００１３】同図において、チャンバー８内には、断熱
材９を介して配置されたヒーター１０があり、その略中
央位置に黒鉛るつぼ１１によって補強された石英るつぼ
１２が配置されており、その中のシリコン融液Ｍ内に種
結晶Ｓを浸漬後引き上げて単結晶Ｃを育成する。るつぼ
支え皿１３のるつぼ軸１４内には温度測定器１が挿入さ
れ、その先端は黒鉛るつぼ１１内の石英るつぼ１２の直
下に位置している。
材９を介して配置されたヒーター１０があり、その略中
央位置に黒鉛るつぼ１１によって補強された石英るつぼ
１２が配置されており、その中のシリコン融液Ｍ内に種
結晶Ｓを浸漬後引き上げて単結晶Ｃを育成する。るつぼ
支え皿１３のるつぼ軸１４内には温度測定器１が挿入さ
れ、その先端は黒鉛るつぼ１１内の石英るつぼ１２の直
下に位置している。
【００１４】図２は、温度測定器１の配置を断面によっ
て示す拡大図であり、図３はこの温度測定器１を斜視図
として一部断面によって示す図である。
て示す拡大図であり、図３はこの温度測定器１を斜視図
として一部断面によって示す図である。
【００１５】これらの図において、温度測定器１は、炭
化物からなる外管２と、それと間隙３を置いて配置され
た酸化物からなる内管４とで構成した保護管内に配置さ
れた熱電対５とからなり、その熱電対５の先端には熱接
点６が位置されている。７は熱電対５のための絶縁保護
管を示す。
化物からなる外管２と、それと間隙３を置いて配置され
た酸化物からなる内管４とで構成した保護管内に配置さ
れた熱電対５とからなり、その熱電対５の先端には熱接
点６が位置されている。７は熱電対５のための絶縁保護
管を示す。
【００１６】温度測定器１として、０．３ｍｍ径の白金
−白金ロジウムの熱電対５を、マグネシウムの酸化物か
ら構成された厚さ２ｍｍの内管４と、その内管４の外側
に０．３ｍｍ程度の間隙３を置いて、タングステンの炭
化物とチタンの炭化物の複合焼結体から構成された４〜
５ｍｍの外管２とからなる保護管中に挿入し、黒鉛るつ
ぼ１１内の石英るつぼ１２と２０ｍｍの距離をおいて配
置した。
−白金ロジウムの熱電対５を、マグネシウムの酸化物か
ら構成された厚さ２ｍｍの内管４と、その内管４の外側
に０．３ｍｍ程度の間隙３を置いて、タングステンの炭
化物とチタンの炭化物の複合焼結体から構成された４〜
５ｍｍの外管２とからなる保護管中に挿入し、黒鉛るつ
ぼ１１内の石英るつぼ１２と２０ｍｍの距離をおいて配
置した。
【００１７】この熱電対保護管を用い、シリコン融液の
温度を測定しながらシリコン単結晶を育成した。熱電対
保護管が劣化し、測温ができなくなるまでの時間を保護
管寿命と定義し、寿命を測定した。８例について、寿命
を測定したところ、平均値は１２５０時間であった。こ
れに対して、比較例として酸化物のみで構成された保護
管を使用した場合は約４５時間に過ぎなかった。
温度を測定しながらシリコン単結晶を育成した。熱電対
保護管が劣化し、測温ができなくなるまでの時間を保護
管寿命と定義し、寿命を測定した。８例について、寿命
を測定したところ、平均値は１２５０時間であった。こ
れに対して、比較例として酸化物のみで構成された保護
管を使用した場合は約４５時間に過ぎなかった。
【００１８】また、φ０．２５ｍｍ径のタングステン−
タングステンレニウムの熱電対５を、アルミニウムの酸
化物からなる厚さ４ｍｍの内管４の外側に約２ｍｍの間
隙３を置いて、珪素の炭化物で構成された厚み４〜５ｍ
ｍの外管２からなる保護管に挿入して、上端はシリコン
融液Ｍを保持する石英るつぼ１２の下面から約３ｍｍま
で近づけて温度を測定した。
タングステンレニウムの熱電対５を、アルミニウムの酸
化物からなる厚さ４ｍｍの内管４の外側に約２ｍｍの間
隙３を置いて、珪素の炭化物で構成された厚み４〜５ｍ
ｍの外管２からなる保護管に挿入して、上端はシリコン
融液Ｍを保持する石英るつぼ１２の下面から約３ｍｍま
で近づけて温度を測定した。
【００１９】この温度測定器１により、シリコン融液の
温度を測定しながらシリコン単結晶を育成した。熱電対
保護管の寿命を測定したところ、平均値は約１３２０時
間であって、保護管の寿命は著しく伸びた。
温度を測定しながらシリコン単結晶を育成した。熱電対
保護管の寿命を測定したところ、平均値は約１３２０時
間であって、保護管の寿命は著しく伸びた。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、熱電対保護管の寿命が長
くなり、熱電対保護管の交換作業を大きく削減でき、装
置そのものの稼動率を向上できる。
くなり、熱電対保護管の交換作業を大きく削減でき、装
置そのものの稼動率を向上できる。
【図１】 本発明の保護管を適用した単結晶引上げ装置
の例を示す。
の例を示す。
【図２】 本発明の保護管を適用した温度測定器の配置
の態様を示す。
の態様を示す。
【図３】 本発明の保護管を適用した温度測定器の外観
を示す。
を示す。
１ 温度測定器 ２ 外管 ３ 内外管の間の間隙 ４ 内管 ５ 熱電対 ６ 熱接点 ７ 熱電対用絶縁保護管 ８ チャンバー ９ 断熱材 １０ ヒーター １１黒鉛るつぼ １２石英るつぼ １３ るつぼ支え皿 １４ るつぼ軸 Ｍ シリコン融液 Ｓ 種結晶 Ｃ 単結
晶
晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 正道 山口県光市大字島田3434番地 ニッテツ電 子株式会社内 (72)発明者 加藤 智 山口県光市大字島田3434番地 ニッテツ電 子株式会社内 (72)発明者 原田 博文 山口県光市大字島田3434番地 ニッテツ電 子株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 溶融半導体融液を保持するるつぼの下方
に位置し、るつぼの温度を測定するために熱電対を設置
した単結晶引上げ装置において、前記熱電対の保護管を
炭化物からなる外管と酸化物からなる内管で構成した単
結晶引上げ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8893793A JPH06305879A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 単結晶引上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8893793A JPH06305879A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 単結晶引上げ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305879A true JPH06305879A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=13956808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8893793A Pending JPH06305879A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 単結晶引上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06305879A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6060403B1 (ja) * | 2015-11-11 | 2017-01-18 | 並木精密宝石株式会社 | サファイア部材製造装置およびサファイア部材の製造方法 |
| CN116026487A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-04-28 | 内蒙古晶环电子材料有限公司 | 液面温度测量方法、装置、计算机设备和存储介质 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP8893793A patent/JPH06305879A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6060403B1 (ja) * | 2015-11-11 | 2017-01-18 | 並木精密宝石株式会社 | サファイア部材製造装置およびサファイア部材の製造方法 |
| JP2017088453A (ja) * | 2015-11-11 | 2017-05-25 | 並木精密宝石株式会社 | サファイア部材製造装置およびサファイア部材の製造方法 |
| CN116026487A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-04-28 | 内蒙古晶环电子材料有限公司 | 液面温度测量方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN116026487B (zh) * | 2023-03-31 | 2023-08-08 | 内蒙古晶环电子材料有限公司 | 液面温度测量方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5181779A (en) | Thermocouple temperature sensor and a method of measuring the temperature of molten iron | |
| KR100388835B1 (ko) | 서셉터로서 유용한 고순도 합성물 | |
| US6102565A (en) | Ceramic sheath type thermocouple | |
| US5456761A (en) | High temperature and abrasion resistant temperature measuring device | |
| US7837382B2 (en) | Fixed-point cell, fixed-point temperature realizing apparatus, and method of thermometer calibration | |
| EP1236982B1 (en) | Fixed-point cell, fixed-point temperature realizing apparatus and thermometer calibration method | |
| EP0294066B1 (en) | Furnace for sintering ceramics and process for sintering ceramics | |
| JPH06305879A (ja) | 単結晶引上げ装置 | |
| EP3273212B1 (en) | Thermometer | |
| JP2013060352A (ja) | 坩堝炉 | |
| Yamada et al. | High‐Temperature Furnace Systems for Realizing Metal‐Carbon Eutectic Fixed Points | |
| US5092938A (en) | Temperature detector for use in high temperature and high pressure furnaces | |
| JPH06298593A (ja) | 単結晶引上げ装置 | |
| JPH0574014B2 (ja) | ||
| CA2102969C (en) | Immersion-type temperature measuring apparatus using thermocouple | |
| JP2001313153A (ja) | ＭｏＳｉ２を主成分とするヒーターの取付け方法 | |
| JPS62134538A (ja) | セラミツクスの高温引張試験方法およびその装置 | |
| WO1993004504A1 (en) | Thermocouple temperature sensor | |
| RU2295420C1 (ru) | Термозонд для металлургических печей | |
| Pearce | A simple device for substantially improving metal–carbon eutectic fixed point performance by reducing temperature gradients | |
| JPH07333068A (ja) | 熱電対保護管 | |
| CZ2006211A3 (cs) | Termoclánková sonda pro merení teplot v extrémních podmínkách s pouzdrem | |
| JP2987228B2 (ja) | 保護管式連続測温計 | |
| JPS6241194Y2 (ja) | ||
| JP2881434B2 (ja) | 保護管式連続測温計の熱電対劣化防止方法 |