JPH07242488A - 単結晶引上装置 - Google Patents
単結晶引上装置Info
- Publication number
- JPH07242488A JPH07242488A JP13623792A JP13623792A JPH07242488A JP H07242488 A JPH07242488 A JP H07242488A JP 13623792 A JP13623792 A JP 13623792A JP 13623792 A JP13623792 A JP 13623792A JP H07242488 A JPH07242488 A JP H07242488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- cooling cylinder
- pulling
- cylinder
- cooling
- 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
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷却筒の熱吸収率を高め、単結晶棒との間隔
を保持することができる結果、単結晶棒と冷却筒との干
渉をなくすとともに、ガス流通を阻害することのない単
結晶引上装置を提供する。 【構成】 シリコン融液Ｙを保持する石英坩堝２の周囲
に、該シリコン融液Ｙを加熱するヒータ５を設ける。引
上機構によりシリコン融液Ｙからシリコン単結晶棒Ｔを
引き上げる。引き上げられるシリコン単結晶棒Ｔの周囲
に、冷却筒２０を設ける。この冷却筒２０の内面を、グ
ラファイト製の高熱吸収体３０で形成する。
を保持することができる結果、単結晶棒と冷却筒との干
渉をなくすとともに、ガス流通を阻害することのない単
結晶引上装置を提供する。 【構成】 シリコン融液Ｙを保持する石英坩堝２の周囲
に、該シリコン融液Ｙを加熱するヒータ５を設ける。引
上機構によりシリコン融液Ｙからシリコン単結晶棒Ｔを
引き上げる。引き上げられるシリコン単結晶棒Ｔの周囲
に、冷却筒２０を設ける。この冷却筒２０の内面を、グ
ラファイト製の高熱吸収体３０で形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、引き上げ中の単結晶棒
を冷却するための冷却筒を備えた単結晶引上装置に関す
るものである。
を冷却するための冷却筒を備えた単結晶引上装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の単結晶引上装置の一例として、
特開昭６１−６８３８９号公報において提案されたシリ
コン単結晶棒の引上装置を図４に示す。炉体１内には、
シリコン溶湯Ｙを保持する石英坩堝２が、黒鉛サセプタ
３を介して回転軸４の上端に固定されている。坩堝２の
周囲にはヒータ５および保温筒６が配置されている。坩
堝２の上方には引上機構（図外）が設けられ、この引上
機構の引上ワイヤ７により、種結晶８を固定した種保持
具９が昇降および回転操作される。また、引き上げられ
る単結晶棒Ｔの周囲には間隙をあけて同心にＳＵＳ製の
冷却筒１０が配置され、この冷却筒１０は炉体１の上壁
を垂直に貫通して固定されている。この冷却筒１０は円
筒であって、その壁内部には冷却水等を通す冷媒路が形
成されている。また、この冷却筒１０の上端開口からア
ルゴンガスが炉体１内に供給される。
特開昭６１−６８３８９号公報において提案されたシリ
コン単結晶棒の引上装置を図４に示す。炉体１内には、
シリコン溶湯Ｙを保持する石英坩堝２が、黒鉛サセプタ
３を介して回転軸４の上端に固定されている。坩堝２の
周囲にはヒータ５および保温筒６が配置されている。坩
堝２の上方には引上機構（図外）が設けられ、この引上
機構の引上ワイヤ７により、種結晶８を固定した種保持
具９が昇降および回転操作される。また、引き上げられ
る単結晶棒Ｔの周囲には間隙をあけて同心にＳＵＳ製の
冷却筒１０が配置され、この冷却筒１０は炉体１の上壁
を垂直に貫通して固定されている。この冷却筒１０は円
筒であって、その壁内部には冷却水等を通す冷媒路が形
成されている。また、この冷却筒１０の上端開口からア
ルゴンガスが炉体１内に供給される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のシリコン単結晶棒の引上装置にあっては、単
結晶棒Ｔの冷却効率を高めて生産性を向上させようとし
た場合、冷却筒１０の内径を小さくして単結晶棒Ｔとの
間の間隔を小さくしなければならず、単結晶棒Ｔと冷却
筒１０とが干渉したり、アルゴンガスの流通が悪化する
という課題があった。
うな従来のシリコン単結晶棒の引上装置にあっては、単
結晶棒Ｔの冷却効率を高めて生産性を向上させようとし
た場合、冷却筒１０の内径を小さくして単結晶棒Ｔとの
間の間隔を小さくしなければならず、単結晶棒Ｔと冷却
筒１０とが干渉したり、アルゴンガスの流通が悪化する
という課題があった。
【０００４】そこで、本発明は、冷却筒の熱吸収率を高
め、単結晶棒との間隔を保持することができる結果、単
結晶棒と冷却筒との干渉をなくすとともに、ガス流通を
阻害することのない単結晶引上装置を提供することを、
その目的としている。
め、単結晶棒との間隔を保持することができる結果、単
結晶棒と冷却筒との干渉をなくすとともに、ガス流通を
阻害することのない単結晶引上装置を提供することを、
その目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、結晶融液を保
持する坩堝と、この結晶融液から単結晶棒を引き上げる
引上機構と、この単結晶棒の周囲に同心に配置される冷
却筒と、を備えた単結晶引上装置において、上記冷却筒
の内面に高熱吸収部を設けたものである。例えば、冷却
筒の内面をステンレスよりも高い熱伝達率を有する素材
（グラファィト等）によって形成したり、その内面を黒
色に着色する。
持する坩堝と、この結晶融液から単結晶棒を引き上げる
引上機構と、この単結晶棒の周囲に同心に配置される冷
却筒と、を備えた単結晶引上装置において、上記冷却筒
の内面に高熱吸収部を設けたものである。例えば、冷却
筒の内面をステンレスよりも高い熱伝達率を有する素材
（グラファィト等）によって形成したり、その内面を黒
色に着色する。
【０００６】
【作用】本発明に係る単結晶引上装置にあっては、引き
上げる結晶棒からの放射熱を、冷却筒の高熱吸収部で高
率に吸収し、この吸収熱を、例えば冷却筒の冷却水等に
より単結晶引上装置の外部に搬出する。この結果、引き
上げられる単結晶棒を効率良く冷却することができる。
上げる結晶棒からの放射熱を、冷却筒の高熱吸収部で高
率に吸収し、この吸収熱を、例えば冷却筒の冷却水等に
より単結晶引上装置の外部に搬出する。この結果、引き
上げられる単結晶棒を効率良く冷却することができる。
【０００７】
【実施例】図１〜図３は、本発明に係る単結晶引上装置
の一実施例を示している。１は炉を構成する炉体であっ
て、この炉内には、シリコン溶湯Ｙを保持する石英坩堝
２が設けられている。この石英坩堝２は黒鉛サセプタ３
を介して回転軸４の上端に固定されている。また、炉内
にあって坩堝２の周囲にはヒータ５および保温筒６が配
置されている。坩堝２の上方には図示しない引上機構が
設けられており、この引上機構の引上ワイヤ７により、
種結晶８を固定した種保持具９が昇降、回転操作される
ように構成されている。また、引き上げられる単結晶棒
Ｔの周囲には間隙をあけて同心に冷却筒２０が配置され
ている。すなわち、この冷却筒２０は炉体１の上壁を垂
直に貫通してその上壁に固定されている。この冷却筒２
０は所定の長さ、所定の口径の円筒体で形成されてお
り、その中心軸が上記単結晶棒Ｔの軸線と一致するよう
に配設されている。そして、この冷却筒２０の上端開口
からアルゴンガスが炉内に供給されるように構成されて
いる。
の一実施例を示している。１は炉を構成する炉体であっ
て、この炉内には、シリコン溶湯Ｙを保持する石英坩堝
２が設けられている。この石英坩堝２は黒鉛サセプタ３
を介して回転軸４の上端に固定されている。また、炉内
にあって坩堝２の周囲にはヒータ５および保温筒６が配
置されている。坩堝２の上方には図示しない引上機構が
設けられており、この引上機構の引上ワイヤ７により、
種結晶８を固定した種保持具９が昇降、回転操作される
ように構成されている。また、引き上げられる単結晶棒
Ｔの周囲には間隙をあけて同心に冷却筒２０が配置され
ている。すなわち、この冷却筒２０は炉体１の上壁を垂
直に貫通してその上壁に固定されている。この冷却筒２
０は所定の長さ、所定の口径の円筒体で形成されてお
り、その中心軸が上記単結晶棒Ｔの軸線と一致するよう
に配設されている。そして、この冷却筒２０の上端開口
からアルゴンガスが炉内に供給されるように構成されて
いる。
【０００８】この冷却筒２０は、Ｍｏ製またはＳＵＳ製
等の外筒に突条２１を形成したグラファイト製の内筒３
０を嵌合することにより、これらの間に全周にわたって
均等に空隙を画成し、その両端部を封止した中空構造を
なす。すなわち、冷却筒２０の内面を構成する内筒３０
には、図２に示すように、その上端から下端に達する８
本の突条（凸部）２１が周方向に等間隔に形成されてい
る。これらの突条２１は断面が鈍角三角形状である。こ
の多数の突条２１が形成された内筒３０は、黒色の材
質、例えばグラファイト製である。この内筒３０が所定
間隔を有して単結晶棒Ｔの外壁面と対向して配設され、
単結晶棒Ｔからの放射熱を吸収する高熱吸収体を構成し
ている。この高熱吸収体（内筒３０）としては、この他
にも例えばＳＵＳ製の冷却筒２０の内面に黒色等の塗料
を塗布して構成することもできる。
等の外筒に突条２１を形成したグラファイト製の内筒３
０を嵌合することにより、これらの間に全周にわたって
均等に空隙を画成し、その両端部を封止した中空構造を
なす。すなわち、冷却筒２０の内面を構成する内筒３０
には、図２に示すように、その上端から下端に達する８
本の突条（凸部）２１が周方向に等間隔に形成されてい
る。これらの突条２１は断面が鈍角三角形状である。こ
の多数の突条２１が形成された内筒３０は、黒色の材
質、例えばグラファイト製である。この内筒３０が所定
間隔を有して単結晶棒Ｔの外壁面と対向して配設され、
単結晶棒Ｔからの放射熱を吸収する高熱吸収体を構成し
ている。この高熱吸収体（内筒３０）としては、この他
にも例えばＳＵＳ製の冷却筒２０の内面に黒色等の塗料
を塗布して構成することもできる。
【０００９】また、図３に示すように、上記空隙内は仕
切り２２Ａ、２２Ｂで区画され、冷媒路２４がその全体
に亙って形成されている。そして、この冷媒路２４に
は、冷却筒２０の外筒上部両側に固定された一対の供給
管２３を通じて冷却水が循環される。とともに、冷却筒
２０の上端にはＡｒガス等の供給管（図示略）が気密的
に連結されている。
切り２２Ａ、２２Ｂで区画され、冷媒路２４がその全体
に亙って形成されている。そして、この冷媒路２４に
は、冷却筒２０の外筒上部両側に固定された一対の供給
管２３を通じて冷却水が循環される。とともに、冷却筒
２０の上端にはＡｒガス等の供給管（図示略）が気密的
に連結されている。
【００１０】上記構成からなる単結晶引上装置において
は、冷却筒２０の内面に多数の突条２１を形成すること
により、突条を形成せずフラットな場合に比べて、その
内周面の面積が広いものである。さらに、冷却筒２０の
内面を構成する内筒３０が黒色であるので、熱の吸収が
大幅に向上するものである。これらの結果、シリコン単
結晶棒Ｔから放射される熱の吸収率が非常に高くなる。
そのうえ、冷却筒２０と雰囲気ガスとの熱交換効率、お
よび、Ａｒガスとシリコン単結晶棒Ｔとの熱交換効率が
共に高められ、従来装置に比してシリコン単結晶棒Ｔの
冷却効率を著しく高め、シリコン単結晶棒Ｔの生産性を
高めることが可能である。
は、冷却筒２０の内面に多数の突条２１を形成すること
により、突条を形成せずフラットな場合に比べて、その
内周面の面積が広いものである。さらに、冷却筒２０の
内面を構成する内筒３０が黒色であるので、熱の吸収が
大幅に向上するものである。これらの結果、シリコン単
結晶棒Ｔから放射される熱の吸収率が非常に高くなる。
そのうえ、冷却筒２０と雰囲気ガスとの熱交換効率、お
よび、Ａｒガスとシリコン単結晶棒Ｔとの熱交換効率が
共に高められ、従来装置に比してシリコン単結晶棒Ｔの
冷却効率を著しく高め、シリコン単結晶棒Ｔの生産性を
高めることが可能である。
【００１１】また、本発明を上記のようにシリコン単結
晶棒の製造に用いれば、引き上げられる単結晶棒を効率
良く冷却できるため、シリコン単結晶棒の８５０〜１０
５０℃での滞留時間を１４０分以下に短縮することが容
易で、半導体デバイス工程における高温処理後も積層欠
陥が発生しにくい優れたシリコン単結晶棒が得られる。
晶棒の製造に用いれば、引き上げられる単結晶棒を効率
良く冷却できるため、シリコン単結晶棒の８５０〜１０
５０℃での滞留時間を１４０分以下に短縮することが容
易で、半導体デバイス工程における高温処理後も積層欠
陥が発生しにくい優れたシリコン単結晶棒が得られる。
【００１２】また、内面がフラットな冷却筒の内面に高
熱吸収体を形成してもよい。外筒の内方に凹凸を形成し
ていない例えばグラファイトの内筒を嵌合してもよい。
また、このグラファイトの内筒に代えてＳＵＳ製の内筒
の内面を黒色に着色してもよい。
熱吸収体を形成してもよい。外筒の内方に凹凸を形成し
ていない例えばグラファイトの内筒を嵌合してもよい。
また、このグラファイトの内筒に代えてＳＵＳ製の内筒
の内面を黒色に着色してもよい。
【００１３】なお、本発明は、上記実施例に示すような
単結晶シリコン棒の引上装置のみに適用されるものでは
なく、他の半導体単結晶棒の引上装置に適用することも
できる。
単結晶シリコン棒の引上装置のみに適用されるものでは
なく、他の半導体単結晶棒の引上装置に適用することも
できる。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係る単結晶引上装置は、単結晶
棒から放射される熱の吸収率が著しく高くなる。
棒から放射される熱の吸収率が著しく高くなる。
【図１】本発明の一実施例に係る単結晶引上装置の縦断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る単結晶引上装置の冷却
筒を示す平面図である。
筒を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る単結晶引上装置の冷却
筒を示す側面図である。
筒を示す側面図である。
【図４】従来例に係る単結晶引上装置の縦断面図であ
る。
る。
Ｙ シリコン融液 Ｔ シリコン単結晶棒 ２ 石英ルツボ ２０ 冷却筒 ３０ 高熱吸収体
Claims (1)
- 【請求項１】 結晶融液を保持する坩堝と、この結晶融
液から単結晶棒を引き上げる引上機構と、この単結晶棒
の周囲に同心に配置された冷却筒と、を備えた単結晶引
上装置において、 上記冷却筒の内面に高熱吸収部を設けたことを特徴とす
る単結晶引上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13623792A JPH07242488A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13623792A JPH07242488A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 単結晶引上装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25115288A Division JPH0696479B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-10-05 | 単結晶引上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07242488A true JPH07242488A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=15170493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13623792A Pending JPH07242488A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07242488A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62138386A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶の引上装置 |
| JPS62138384A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶の引上方法 |
| JPS6350391A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-03 | Sony Corp | 単結晶成長装置 |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP13623792A patent/JPH07242488A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62138386A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶の引上装置 |
| JPS62138384A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶の引上方法 |
| JPS6350391A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-03 | Sony Corp | 単結晶成長装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980407 |