JPH0633218B2 - シリコン単結晶の製造装置 - Google Patents

シリコン単結晶の製造装置

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JPH0633218B2
JPH0633218B2 JP62308766A JP30876687A JPH0633218B2 JP H0633218 B2 JPH0633218 B2 JP H0633218B2 JP 62308766 A JP62308766 A JP 62308766A JP 30876687 A JP30876687 A JP 30876687A JP H0633218 B2 JPH0633218 B2 JP H0633218B2
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    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
    • Y10T117/1032—Seed pulling
    • Y10T117/1052—Seed pulling including a sectioned crucible [e.g., double crucible, baffle]

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の
製造装置に関するものである。
［従来の技術］ チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造法は従
来から行なわれており、ほぼ完成された技術となってい
る。
この技術は、周知のように石英製のるつぼに溶融したシ
リコン原料を入れ、種結晶をこの溶融面に接すると同時
に回転させながら徐々に引上げると、接触面の凝固と共
に結晶成長が行なわれ、円柱状のシリコン単結晶を得る
ことができる。
このとき、目的に応じてシリコン単結晶をＰ型又はＮ型
の半導体にするため、溶融原料に適量のボロン、アンチ
モン、リン等のドープ材を混入している。しかしなが
ら、これらドープ材のシリコン単結晶への取込まれ方は
一定でなく、下部ほど濃度が高くなる。
また、上記のようにシリコン単結晶内に意識的に混入さ
せるドープ材以外に、製造上不可避的に混入する酸素や
炭素等の不純物の存在も大きい。即ち、シリコン単結晶
内に取込まれた酸素によって半導体の特性や歩留りを向
上させることができるので、シリコン単結晶の上部から
下部まで均一に酸素が含まれていることが望ましいが、
一般に上部ほど濃度が高くなる。このため、ドープ材の
濃度が低く酸素の濃度が高いシリコン単結晶の上部を基
準にしてシリコン単結晶を製造している。
ところが、シリコン単結晶の引上げが進むにしたがって
るつぼ内の溶融原料の液面が低下し、かつ溶融液面の温
度が変化するため、るつぼ内の溶融原料はドープ材の濃
度が高くなり、酸素の濃度が低くなる。そのため引上げ
られて成長するシリコン単結晶の中に存在するドープ材
が次第に増加し、酸素は減少するため、製造されたシリ
コン単結晶の品質が引上げ方向に沿って変動するという
問題があった。
このようなドープ材と酸素の偏在により、成分に関する
仕様が厳しい場合には、使用に耐えうるウエハーの歩留
りが50％以下のこともある。
このような問題を解決する効果的な方法として、シリコ
ン原料をるつぼに連続的又は間欠的に供給して、溶融原
料の液面を一定に保持する方法が知られている。このよ
うに、シリコン原料を連続的又は間欠的に供給しながら
シリコン単結晶を引上げる方法に、例えば特開昭56-843
97号公報や特開昭56-164097号公報に開示された発明が
ある。
前者の発明は、るつぼ内の原料溶融液に、この溶融液と
同一成分の溶融液から引上げた単結晶で、かつ育成目的
とする単結晶と同一形態の原料インゴットを一定速度で
装入しつつ単結晶を製造する方法に関するものである。
また、後者の発明は、保温筒外から粉末試料供給筒を保
温筒内に挿入し、粉末試料供給筒の先端に粉末試料を一
旦貯蔵して溶融し、その融液をるつぼ内に間欠的に供給
するための融液供給器を備えた単結晶引上げ装置に関す
るものであるが、これらはいずれも技術的に問題があ
り、いまだ実用化に至っていない。
ところで、最近では、高品質の粒状多結晶シリコンが製
造できるようになり、この粒状シリコンを連続的かつ一
定量ずつ溶融原料に供給することは特開昭58-172289号
公報に見られるように比較的容易であると考えられてい
る。しかし、粒状シリコンが溶融原料の液面に落下した
際、この粒状シリコンを起点として凝固が始まるため、
この方法により粒状シリコンを連続的に供給し、シリコ
ン単結晶を育成することは原理的に不可能である。落下
した粒状シリコンから凝固が始まるのは、 （イ）シリコン単結晶引上げ時の液温は、その原理から
して明らかなように融点直上であること、 （ロ）シリコンは固体の方が液体より比重が軽いので、
粒状シリコンが液面に浮かぶこと、 （ハ）シリコンの熱の放射率は、液体よりも固体の方が
大きいこと、 による。すなわち、凝固点直上のシリコン融液面上に粒
状シリコンが浮かび、それから放射熱として熱がどんど
ん放散されるため、浮上した粒状シリコンの周りに凝固
が発達するためである。さらに粒状シリコンの落下時に
発生する波紋も問題になる。
一方、酸化物半導体分野では特開昭56-88896号公報や特
開昭58-36997号公報に開示されたような発明もある。こ
れらの発明によれば、引上げる結晶の径が小さいため、
小形の二重式の金属るつぼが使え、誘導加熱により直接
二重るつぼを加熱することができ、るつぼ間の融液の凝
固を防止できる。しかし、シリコン単結晶の場合は、引
上げる単結晶が大直径であり高価となること、また、汚
染を生ずることから金属るつぼは使えず、通常高純度石
英るつぼを使用している。従って、誘導加熱方式は使用
できない。
また、特開昭58-130195号公報に開示された発明は、石
英でできた二重構造るつぼを使用したもので、一見原料
溶解部の凝固に対しては問題ないように見えるが、後述
する刊行物（特開昭62-241889号公報の第２頁、「発明
が解決しようとする問題点」の12行目〜16行目）で指摘
されているとおり、内側るつぼの融液表面との接触部か
らの凝固の問題は依然として解決されていない。しか
も、この発明に係る二重構造るつぼでは、内るつぼの外
側の融液と外るつぼとが接する面積は全融液と外るつぼ
とが接する面積の90％近くにも達していると推察され、
ヒータからの熱の大半は内るつぼの外側の融液に直接的
に入るため、直径の大きなシリコン単結晶を引上げる場
合、内るつぼ内の温度を上げることが困難になる。これ
を無理して単結晶育成温度まで上げ、かつ前述した内る
つぼの融液表面との接触部からの凝固を防止するには、
膨大な熱量すなわちヒータ電力を必要とし、実用的では
ない。さらにこの発明では、シリコン原料の供給管が内
側るつぼと外側るつぼとの間に挿置されているため、結
果としてシリコン原料の供給は内るつぼの外側の融液に
浸漬された供給管によって行なわれるが、このような供
給方法であると、シリコン原料は融液面で瞬時には溶解
しないため、シリコン原料は高温にはなるが固体のまま
供給管内に堆積される。一旦堆積が起こると、原料どう
しおよび原料と供給管内壁とが焼結状態となり、それ以
後の原料供給は不可能となるといった問題もある。以上
の理由により、この発明は未だに実用化に至っていな
い。
上記の発明（特開昭58-130195号）と類似のものとし
て、実開昭59-141578号公報および特開昭62-241889号公
報に開示された発明がある。前者（実開昭59-141578
号）の発明は融液内にリング状の物体を浮かべたもので
ある。しかしながらこの考案は、浮遊リングの下部にお
いて、シリコン単結晶引上げ部と粒状原料供給部との間
に融液の対流があり、浮遊リングの外側の温度は原理的
にシリコン単結晶引上げ部とほぼ等しい融点直上にな
る。従って、液面に浮かんだ粒状シリコンからの凝固の
進行という基本問題はなんら解決されていない。さらに
後者の明細書（特開昭62-241889号公報の第２頁、「発
明が解決しようとする問題点」12行目〜16行目）で指摘
されている浮遊リングからの凝固の進行という問題点は
解決されておらず、波紋の問題が解決されたに過ぎな
い。
一方後者の発明（特開昭62-241889号）は、るつぼの外
側面に沿って、るつぼに設けた透孔を介してるつぼ内に
シリコン原料を供給する垂直樋を設けたものである。し
かしながら、垂直樋の原料溶解部の容量が小さいため、
融解潜熱の非常に大きいシリコン原料を連続的に供給し
た場合には溶解しきれなくなる。また、透孔が湯面に近
いため濃度の違う融液が対流に乗って単結晶界面にスト
レートに移動してしまい、濃度変動を起し易く、高品質
の結晶成長が阻害される。さらにこの発明は、加工費が
きわめて高価な石英るつぼの加工を必要とするためコス
トアップを招来する。
また、特開昭61-36197号公報に開示された発明は、仕切
り（ダム）の外側溶融液面上方に熱絶縁カバーを配設
し、粒状原料が速やかに溶解できるように配慮されたも
のである。しかしながら、この発明においても前述した
特開昭62-241889号公報で指摘されているように、仕切
りからの放熱を抑えることができず、仕切りの融液表面
との接触部からの凝固発生の問題は依然として解決され
ていない。
［発明が解決しようとする課題］ 前記のような従来技術を基に、粒状シリコンを連続的か
つ直接るつぼ内に供給しながらシリコン単結晶を引上げ
る場合、次のような問題がある。
(1)シリコン単結晶引き上げ中は、融液温度はシリコン
融点にかなり近い温度となっているが、この状態のとこ
ろに常温近くの粒状シリコンを連続的に供給すると、粒
状シリコンは溶解しきれず固体のまま融液表面に浮か
び、それを核として融液が凝固成長してしまう。
(2)粒状シリコンの溶解部と単結晶引上げ部とを仕切る
場合、伝熱でいわれているフイン効果及びシリコン融液
よりも熱の放射率が高いことから、この仕切り部内外周
辺から凝固が発生し易すく、一旦凝固が発生すると成長
し続け、健全なシリコン単結晶の育成が阻害される。
(3)粒状シリコンを単結晶引上げ用るつぼ内に連続的に
投下供給すると、融液面の落下部より波紋が発生し、そ
の波はシリコン単結晶引上げ部まで達してしまい、健全
なシリコン単結晶の育成が阻害される。
［発明の目的］ 本発明は、上記の課題を解決し目的を達成するためにな
されたもので、溶融原料が入れられたるつぼ内に粒状又
は小塊状のシリコン原料を供給するようにしたシリコン
単結晶の製造装置において、シリコン単結晶の育成を阻
害せずに投入された粒状又は小塊状のシリコン原料を確
実に溶解させ、引上げ方向のドープ材濃度及び酸素濃度
がほぼ一定のシリコン単結晶を製造することのできる装
置を得ることを目的としたものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記課題を解決し目的を達成するためになさ
れたもので、 (1)るつぼに入れられた溶融原料を引上げて柱状のシリ
コン単結晶を製造する装置において、 小孔が貫設され前記引上げられるシリコン単結晶を囲む
ように前記るつぼ内に浸漬された仕切りリングと、該仕
切りリング及び仕切りリングの外側の溶融原料を覆うよ
うに配設された保温板と、前記仕切りリングの外側の溶
融原料上に配設された粒状シリコンの供給装置とを備
え、 前記るつぼをセットする黒鉛るつぼの仕切りリングに対
応する位置に熱伝導性の低い耐熱材料を組込み、該黒鉛
るつぼの中の熱の流れを絶縁することを特徴とするシリ
コン単結晶の装置であり、 (2)るつぼに入れられた溶融原料を引上げて柱状のシリ
コン単結晶を製造する装置において、 小孔が貫設され前記引上げられるシリコン単結晶を囲む
ように前記るつぼ内に浸漬された仕切りリングと、該仕
切りリング及び仕切りリングの外側の溶融原料を覆うよ
うに配設された保温板と、前記仕切りリングの外側の溶
融原料上に配設された粒状シリコンの供給装置とを備
え、 前記るつぼをセットする黒鉛るつぼの仕切りリングに対
応する位置に熱伝導性の低い耐熱材料を組込み、該黒鉛
るつぼの中の熱の流れを絶縁すると共に、前記黒鉛るつ
ぼの下に断熱ブロックを配設したことを特徴とするシリ
コン単結晶の製造装置であり、更に (3)るつぼに入れられた溶融原料を引上げて柱状のシリ
コン単結晶を製造する装置において、 小孔が貫設され前記引上げられるシリコン単結晶を囲む
ように前記るつぼ内に浸漬された仕切りリングと、該仕
切りリング及び仕切りリングの外側の溶融原料を覆うよ
うに配設された保温板と、前記仕切りリングの外側の溶
融原料上に配設された粒状シリコンの供給装置とを備
え、 前記仕切りリングの外側の溶融液面に近接して加熱体を
配設したことを特徴とするシリコン単結晶の製造装置を
提供するものである。
［作用］ シリコン単結晶を引上げると共に仕切りリングの外側の
溶融液面に原料供給装置から粒状シリコンを供給する。
このとき粒状シリコンの投下時に発生する波紋は、仕切
りリングによって内側に伝播するのが阻止される。一方
仕切りリングを含めその外側は保温板で覆われて内側よ
り高温に保持されており、仕切りリングの内外周辺から
の凝固発生が防止でき、かつ供給された粒状シリコンは
溶解して仕切りリングの小孔から内側に移動し、内側の
溶融原料の液面を一定に保持し、引上方向の品質が均一
なシリコン単結晶を得ることができる。
また、るつぼをセットする黒鉛るつぼの仕切りリングに
対応する位置を熱伝導性の低い耐熱材料で仕切ると共
に、黒鉛るつぼの下に断熱ブロックを配設し或いは、仕
切りリングの外側の溶融液面に近接して加熱体を配設し
たので、仕切りリングの内外の溶融液の温度を所望の値
に制御し、外側の溶融液面の温度を内側のそれよりも少
なくも10℃以上高温に保持することができる。
［実施例］ 第１図は本発明の実施例を模式的に示した断面図、第２
図はそのＡ−Ａ断面図である。図において、１は石英る
つぼで、黒鉛るつぼ２の中にセットされており、黒鉛る
つぼ２はペデイスタル３上に上下動及び回転可能に支持
されている。４はるつぼ１内に入れられたシリコンの溶
融原料で、これから柱状に育成されたシリコン単結晶５
が引上げられる。６は黒鉛るつぼ２をとり囲むヒータ、
７はこのヒータ６をとり囲むホットゾーン断熱材で、こ
れらはチヤンバー８内に収容されており、以上は通常の
チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の引上げ装置
と基本的には同じである。
11は高純度の石英からなり、るつぼ１内にこれと同心的
に配設された仕切りリングで、高さ方向のほヾ中央部か
ら下の領域には、１個又は数個の小孔12が貫設されてい
る。この仕切りリング11は、シリコン原料のチャージ時
に一緒にるつぼ１の中にセットされ、原料の溶融後はシ
リコン単結晶５をとり囲むように溶融液４内に配設され
ており、上縁部は溶融液面から僅かに露出している。ま
た、下縁部はるつぼ１にほとんど融着した状態となり、
浮き上ることはない。したがって、仕切りリング11の外
側の溶融液は小孔12を介してのみ静かに内側に移動でき
るだけのため、仕切りリング11の外側と内側とを十分に
仕切ることができる。
９はチヤンバー８に、仕切りリング11の外側の溶融液面
に対応して設けた開口部で、この開口部９には塊状又は
粒状シリコン（以下単に粒状シリコンという）の供給装
置13が挿入固定されており、供給装置13の先端部は仕切
りリング11の外側の溶融液面と対向している。この供給
装置13はチヤンバー８の外部に設けた原料供給チヤンバ
ー（図示せず）に連結されており、粒状シリコンを連続
的に供給する。
14,15はチヤンバー８の上部に配設された例えば放射温
度計の如き温度検出器で、一方の温度検出器14は仕切り
リング11の外側の溶融液面の、他方の温度検出器15は内
側の溶融液面の温度をそれぞれ測定する。
20は保温板で、第６図に示すように高強度黒鉛板の下面
又は全面を例えば厚さ１mmの高純度石英板で包んだも
の、あるいは高純度ＳｉＣ及びＳｉ３Ｎ４で表面コーテ
ィングして汚染防止した板材からなり、外周がホットゾ
ーン断熱材７に支持され、仕切りリング１及びるつぼ１
の壁面を囲むようにセットされている。この保温板20
は、仕切りリング11の溶融液面から露出した内外周辺部
分から発生する溶融液の凝固を防止すると共に、仕切り
リング11の外側の溶融液の保温効果を高めることのみに
作用し、そのため保温板20の底部を溶融液（実施例では
10mm程度）及び仕切りリング内周部に近接して配置され
ている。21は温度検出器14の視野領域に対応して設けた
孔、22は粒状シリコン16の供給路に設けた孔である。
上記のように構成した本発明においては、るつぼ１に浸
漬した仕切りリング11の内側と外側には溶融原料４が入
れられており、両者の溶融面は同一レベルに保持されて
いる。いま、種結晶を内側の溶融液面に接したのち回転
させながら徐々に引上げると、接触液面の凝固と共に結
晶成長が行なわれ、円柱状のシリコン単結晶５が得られ
る。この間、供給装置13から保温板20で保温された仕切
りリング11の外側の溶融液表面上に、粒状シリコン16が
供給され、この粒状シリコン16は仕切りリング11の外側
の溶融液によって溶解され、仕切りリング11の小孔12を
通って内側に移動し、溶融原料４の液面レベルを常に一
定に保持する。
なお、原料の供給装置13の下端部を融液面上に位置さ
せ、粒状シリコンが融液表面上に落下するようにしたの
は、粒状シリコンが仕切りリング11の外側の全域の融液
表面上に浮遊し、この全領域で溶解するようにするため
である。若し、供給装置13が溶融液中に浸漬している
と、粒状シリコンの溶解領域が供給管内に限定されるた
め、溶融液から粒状シリコンへの熱伝達が不足し、粒状
シリコンの連続溶解ができなくなる。
上記のような本発明においては、仕切りリング11が溶融
原料４内に完全に沈むと粒状シリコン16の落下時に発生
する溶融液の波紋を防止する効果がなく、また溶融液表
面から露出しすぎると抜熱効果が大きくなってこの部分
から溶融液の凝固が起るため、その露出量は上記の要件
を満すことが必要で、実施例では溶融液表面からの露出
部の高さを５mm以内とした。
また、仕切りリング11に設けた小孔12は、溶解した粒状
シリコン16の移動によって仕切りリング11の内側の溶融
液に急激な温度変動及び濃度変動を与えないように小孔
12の数を考慮すると共にその径を５mm以内とし、深さ方
向の位置も前記のように浸漬部の中央部から下方の領域
に選ばれており、シリコン単結晶５の引上部から遠ざけ
ている。なお、仕切りリング11の直径Ｄは、引上げるシ
リコン単結晶５の直径ｄの２倍以上であることが望まし
い。
さらに、実験の結果によれば、連続的に供給した粒状シ
リコン16が溶融液の凝固を発生しないように、かつ仕切
りリング11の内外周囲から凝固を発生させないようにし
ながら健全なシリコン単結晶５を引上げるためには、仕
切りリング11の外側の溶融液面の温度が、内側の溶融液
面の温度より少くとも10℃以上高温でなければならない
ことがわかった。そのため、温度検出器14,15により両
溶融液面の温度を検出し、常時10℃以上の温度差になる
ように仕切りリング11の外側の溶融液面を保温板20で保
温すると共に、ヒータを制御するようにした。
第４図は別の発明の実施例を模式的に示した縦断面図で
ある。本発明においては、前記した仕切りリング11の内
外の溶融液面の温度をさらに確実に維持するため、るつ
ぼ１がセットされた黒鉛るつぼ２の仕切りリング11に対
応する位置に、例えばＳｉ３Ｎ４の如き熱電導性の低い
高純度耐熱材17を配設して仕切り、ヒータ６に近接した
黒鉛るつぼ２の外周から内側への熱電導を遮断した。
また、黒鉛るつぼ２の底部からの入熱を減らすため、黒
鉛るつぼ２の下に例えば黒鉛製の遮蔽ブロック18を設
け、ヒータ６からの直射熱を減ずるようにした。なお、
断熱ブロック18を中空にし、その中に例えばカーボンヒ
ータを設ければ、黒鉛るつぼ２の底部の温度をより微細
に制御することがきできる。
上記のように構成した本実施例によれば、仕切りリング
11の内外の溶融液面の温度をより確実に制御し、所望の
温度差を保持することができる。
第５図はさらに別の発明の実施例を模式的に示した縦断
面図である。図において、23は保温板20に囲まれた仕切
りリング11の外側の溶融面上に、第７図に示すように原
料供給装置13の直下及び温度検出器14,15の視野領域を
除いて配設された、全体としてリング状の補助ヒータで
ある。この補助ヒータ23は例えばカーボン発熱体からな
り、その周囲を高純度石英で囲ってシリコン単結晶５の
不純物汚染を防止するようにしたものである。なお、発
熱体を囲った石英は、発熱体に接触しないようにその周
囲を大きく包囲し、軟化を極力軽減するようにしてあ
る。
本発明は、仕切りリング11の外側溶融面上に補助ヒータ
23を配設すると共に、その周囲を保温板20で囲ったの
で、仕切りリング11の内外の溶融液面の温度を所望の値
に維持できるばかりでなく、温度検出器14,15の測定結
果に基いてこれを制御することができる。
第８図は上記発明の別の実施例を示すもので、補助ヒー
タとして高周波誘導加熱方式を採用したものである。本
実施例においては、渦巻状（蚊取線香状）に形成した誘
導コイル24を仕切りリング11の外側の溶融液面上に複数
個配設し、その誘導コイル24に高周波電流（実施例では
100KHz）を流し、これによって溶融液面を直接加熱する
ようにしたものである。この場合、粒状シリコン16は原
料供給装置13から誘導コイル24の中心部の間隙を通って
供給される。なお、上記の実施例では小形の誘導コイル
24を溶融液面上に複数個配設した場合を示したが、仕切
りリング11の外側の大きさに対応した１個の渦巻状誘導
コイルを配設してもよい。
上記の各実施例では、仕切りリング11の外側の溶融液面
上に粒状シリコン16を供給する１台の供給装置13を設け
た場合を示したが、２台又はそれ以上設けてもよい。
また、各実施例についてそれぞれ説明したが、これらは
それぞれ独立して実施してもよく、あるいは各実施例を
適宜組合せて実施してもよい。
なお、原料を供給しながらシリコン単結晶を引上げる方
法では当然なされるため説明を省略したが、供給するシ
リコン原料16の中には、引上げられるシリコン単結晶中
のドープ材に見合った量のドープ材が含まれている。し
たがって仕切りリング11の外側の領域の溶融液のドーパ
ント濃度は、引上げるシリコン単結晶のドーパント濃度
に等しい。また、チャンバ８の外側から溶融液に磁場を
印加した場合においても、本発明は十分に実施できるこ
とを確認している。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明はるつぼを仕切
りリングによって内外に区分すると共に、仕切りリング
及びるつぼの壁面を保温板で覆うようにしたことによ
り、粒状シリコンを波紋が仕切りリングの内側に伝播す
るのを阻止して外側の溶融液面に供給し、供給された原
料を溶解して内側に移動させて溶融原料の液面を一定に
保持し、かつ、外側の溶融液面の温度を内側の溶融液面
の温度より高くなるようにし、るつぼをセットする黒鉛
るつぼの仕切りリングに対応する位置を熱伝導性の低い
耐熱材料で仕切ると共に、前記黒鉛るつぼの下に断熱ブ
ロックを配設し、さらに、前記仕切りリングの外側の溶
融液面に近接して加熱体を配設するように構成したの
で、健全なシリコン単結晶を製造することができるよう
になった。そのため、引上げ方向の品質の均一化による
歩留りの向上、生産性の向上を実現できる等、実施によ
る効果大である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明実施例を模式的に示した縦断面図、第２
図はそのＡ−Ａ断面図、第３図は仕切りリングの実施例
の側面図、第４図、第５図は別の発明の実施例を模式的
に示した縦断面図、第６図は保温板の実施例の側面図、
第７図は補助ヒータの実施例の平面図、第８図は本発明
の別の実施例を模式的に示した縦断面図である。 １：るつぼ、２：黒鉛るつぼ、４：溶融原料、５：シリ
コン単結晶、６：ヒータ、８：チヤンバー、11：仕切り
リング、12：小孔、13：原料の供給装置、14,15：温度
検出器、16：粒状シリコン、17：耐熱材、18：断熱ブロ
ック、20：保温板、23：補助ヒータ、24：誘導コイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 真 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 風間 彰 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 堀江 重豪 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 中浜 泰光 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特公 昭57−40119（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】るつぼに入れられた溶融原料を引上げて柱
    状のシリコン単結晶を製造する装置において、 小孔が貫設され前記引上げられるシリコン単結晶を囲む
    ように前記るつぼ内に浸漬された仕切りリングと、該仕
    切りリング及び仕切りリングの外側の溶融原料を覆うよ
    うに配設された保温板と、前記仕切りリングの外側の溶
    融原料上に配設された粒状シリコンの供給装置とを備
    え、 前記るつぼをセットする黒鉛るつぼの仕切りリングに対
    応する位置に熱伝導性の低い耐熱材料を組込み、該黒鉛
    るつぼの中の熱の流れを絶縁することを特徴とするシリ
    コン単結晶の製造装置。
  2. 【請求項２】るつぼに入れられた溶融原料を引上げて柱
    状のシリコン単結晶を製造する装置において、 小孔が貫設され前記引上げられるシリコン単結晶を囲む
    ように前記るつぼ内に浸漬された仕切りリングと、該仕
    切りリング及び仕切りリングの外側の溶融原料を覆うよ
    うに配設された保温板と、前記仕切りリングの外側の溶
    融原料上に配設された粒状シリコンの供給装置とを備
    え、 前記るつぼをセットする黒鉛るつぼの仕切りリングに対
    応する位置に熱伝導性の低い耐熱材料を組込み、該黒鉛
    るつぼの中の熱の流れを絶縁すると共に、前記黒鉛るつ
    ぼの下に断熱ブロックを配設したことを特徴とするシリ
    コン単結晶の製造装置。
  3. 【請求項３】るつぼに入れられた溶融原料を引上げて柱
    状のシリコン単結晶を製造する装置において、 小孔が貫設され前記引上げられるシリコン単結晶を囲む
    ように前記るつぼ内に浸漬された仕切りリングと、該仕
    切りリング及び仕切りリングの外側の溶融原料を覆うよ
    うに配設された保温板と、前記仕切りリングの外側の溶
    融原料上に配設された粒状シリコンの供給装置とを備
    え、 前記仕切りリングの外側の溶融液面に近接して加熱体を
    配設したことを特徴とするシリコン単結晶の製造装置。
  4. 【請求項４】前記保温板が高純度黒鉛板の下面又は全面
    を高純度石英板或いは高純度ＳｉＣ及びＳｉ３Ｎ４で表
    面コーティングしてなる板材から成ることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項乃至第３項記載のシリコン単結晶
    製造装置。
  5. 【請求項５】前記耐熱材料がＳｉ３Ｎ４から成ることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のシリ
    コン単結晶製造装置。
  6. 【請求項６】前記断熱ブロックが中空でその中にヒータ
    を設けてなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
    載のシリコン単結晶製造装置。
  7. 【請求項７】前記加熱体がカーボン発熱体からなり、該
    発熱体の周囲を高純度石英で囲ってなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第３項記載のシリコン単結晶製造装
    置。
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