JPH0751475B2 - シリコン単結晶引上装置 - Google Patents
シリコン単結晶引上装置Info
- Publication number
- JPH0751475B2 JPH0751475B2 JP61315600A JP31560086A JPH0751475B2 JP H0751475 B2 JPH0751475 B2 JP H0751475B2 JP 61315600 A JP61315600 A JP 61315600A JP 31560086 A JP31560086 A JP 31560086A JP H0751475 B2 JPH0751475 B2 JP H0751475B2
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- Japan
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- single crystal
- silicon single
- crucible
- heat insulating
- silicon
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリコン単結晶引上装置の改良に関する。
半導体デバイスの基板として用いられるシリコン単結晶
は、主にチョクラルスキー法（CZ法）により製造されて
いる。このCZ法は、原理的には、チャンバー内にルツボ
を回転自在に支持し、このルツブにシリコン原料を装填
し、ルツボ外周に設けられたカーボンヒータでルツボ内
のシリコン原料を溶融し、シリコン融液に上方から回転
自在に吊下された種結晶を浸してこれを引上げることに
よりシリコン単結晶インゴットを引上げるものである。
は、主にチョクラルスキー法（CZ法）により製造されて
いる。このCZ法は、原理的には、チャンバー内にルツボ
を回転自在に支持し、このルツブにシリコン原料を装填
し、ルツボ外周に設けられたカーボンヒータでルツボ内
のシリコン原料を溶融し、シリコン融液に上方から回転
自在に吊下された種結晶を浸してこれを引上げることに
よりシリコン単結晶インゴットを引上げるものである。
従来、カーボンヒータの外周には、保温筒としてカーボ
ン繊維の織布を炭素質円筒の外周に多層巻つけたものが
使用されている。
ン繊維の織布を炭素質円筒の外周に多層巻つけたものが
使用されている。
ところが、保温筒としてカーボン繊維の織布を円筒状に
巻つけたものを用いた場合には、カーボン繊維の小片が
脱離しやすいため、カーボン繊維がシリコン融液に落下
してシリコン単結晶中の炭素濃度を高くし、シリコン単
結晶に結晶欠陥を発生させる原因となる等の問題があ
る。また、カーボン繊維の織布を円筒状に巻付けた保温
筒は、厚みが厚い割には断熱効果がそれほど大きくない
ため、ヒータ出力が増大し、またチャンバーに伝達され
る熱を断熱する効果も少ないためチャンバーの冷却水の
流量も大きくなる。こうしたことは、シリコン単結晶イ
ンゴットの大口径化に伴ってルツボも大口径化し、シリ
コン原料を溶融するためにヒータ出力を増大しなければ
ならない傾向の下では特に大きな問題となる。
巻つけたものを用いた場合には、カーボン繊維の小片が
脱離しやすいため、カーボン繊維がシリコン融液に落下
してシリコン単結晶中の炭素濃度を高くし、シリコン単
結晶に結晶欠陥を発生させる原因となる等の問題があ
る。また、カーボン繊維の織布を円筒状に巻付けた保温
筒は、厚みが厚い割には断熱効果がそれほど大きくない
ため、ヒータ出力が増大し、またチャンバーに伝達され
る熱を断熱する効果も少ないためチャンバーの冷却水の
流量も大きくなる。こうしたことは、シリコン単結晶イ
ンゴットの大口径化に伴ってルツボも大口径化し、シリ
コン原料を溶融するためにヒータ出力を増大しなければ
ならない傾向の下では特に大きな問題となる。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、保温筒からのカーボンの脱離をなくしてシリコン単
結晶中の炭素濃度の増加を防止するとともに、保温・断
熱効果が高く、ヒータ出力及び冷却水流量を減少させる
ことができるシリコン結晶引上装置を提供することを目
的とする。
り、保温筒からのカーボンの脱離をなくしてシリコン単
結晶中の炭素濃度の増加を防止するとともに、保温・断
熱効果が高く、ヒータ出力及び冷却水流量を減少させる
ことができるシリコン結晶引上装置を提供することを目
的とする。
本発明のシリコン単結晶引上装置は、チャンバー内にル
ツボを回転自在に支持して該ルツボ内にシリコン原料を
装填し、該ルツボ外周に設けらたヒータにより加熱して
ルツボ内のシリコン原料を溶融し、シリコン融液に上方
から回転自在に吊下された種結晶を浸してこれを引上げ
ることによりシリコン単結晶を引上げる装置において、
上記ヒータ外周に、カーボン繊維を円筒状にワインディ
ングしたカーボン複合材からなる保温筒を複数設置した
ことを特徴とするものである。
ツボを回転自在に支持して該ルツボ内にシリコン原料を
装填し、該ルツボ外周に設けらたヒータにより加熱して
ルツボ内のシリコン原料を溶融し、シリコン融液に上方
から回転自在に吊下された種結晶を浸してこれを引上げ
ることによりシリコン単結晶を引上げる装置において、
上記ヒータ外周に、カーボン繊維を円筒状にワインディ
ングしたカーボン複合材からなる保温筒を複数設置した
ことを特徴とするものである。
本発明において用いられる保温筒を構成するカーボン複
合材は、カーボン繊維を円筒状にワインディングし、樹
脂を含浸した後、焼成することにより製造される。
合材は、カーボン繊維を円筒状にワインディングし、樹
脂を含浸した後、焼成することにより製造される。
また、本発明において、上記のような保温筒は複数個、
すなわちヒータとチャンバーとの間に、例えば断面の形
状が波形形状の保温筒と、円筒状の保温筒とを複数設置
すればよいが、断熱効果を高るために好ましくは３層以
上設ける方がよい。なお、上記のような保温筒は肉厚が
薄いので、３層あるいはそれ以上設けてもスペース上の
問題はない。
すなわちヒータとチャンバーとの間に、例えば断面の形
状が波形形状の保温筒と、円筒状の保温筒とを複数設置
すればよいが、断熱効果を高るために好ましくは３層以
上設ける方がよい。なお、上記のような保温筒は肉厚が
薄いので、３層あるいはそれ以上設けてもスペース上の
問題はない。
上述したようなシリコン単結晶引上装置によれば、カー
ボン繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合材
からなる保温筒は薄いので、純化処理が容易である。し
たがって、安価で、高純度であり、しかもカーボンが脱
離することはないので、シリコン単結晶中の炭素濃度の
増加を防止することができる。また、保温筒を複数層設
けることにより、ヒータに近い消耗した保温筒のみを交
換すればよいので経済的であり、かつ保温・断熱効果を
高めることができ、ヒータ出力及び冷却水流量を減少さ
せることができる。
ボン繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合材
からなる保温筒は薄いので、純化処理が容易である。し
たがって、安価で、高純度であり、しかもカーボンが脱
離することはないので、シリコン単結晶中の炭素濃度の
増加を防止することができる。また、保温筒を複数層設
けることにより、ヒータに近い消耗した保温筒のみを交
換すればよいので経済的であり、かつ保温・断熱効果を
高めることができ、ヒータ出力及び冷却水流量を減少さ
せることができる。
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。
第１図において、チャンバー１上部にはブルチャンバー
２が設けられている。チャンバー１の下部開口からは回
転軸３が挿入され、この回転軸３上端にはカーボン製の
保護体４が固定され、内部の石炭ガラス製のルツボ５を
保護している。上記保護体４の外周には円筒状のカーボ
ンヒータ６が設けられ、チャンバー１下部から挿入され
た電極7,7に接続されている。また、カーボンヒータ６
の外周には、カーボン複合材からなる３層の保温筒8,9,
10が設けられている。これら保温筒8,9,10は、カーボン
繊維を円筒状にワインディングし、樹脂を含浸した後、
焼成したものである。
２が設けられている。チャンバー１の下部開口からは回
転軸３が挿入され、この回転軸３上端にはカーボン製の
保護体４が固定され、内部の石炭ガラス製のルツボ５を
保護している。上記保護体４の外周には円筒状のカーボ
ンヒータ６が設けられ、チャンバー１下部から挿入され
た電極7,7に接続されている。また、カーボンヒータ６
の外周には、カーボン複合材からなる３層の保温筒8,9,
10が設けられている。これら保温筒8,9,10は、カーボン
繊維を円筒状にワインディングし、樹脂を含浸した後、
焼成したものである。
このシリコン単結晶引上装置を用い、以下のようにして
シリコン単結晶インゴットの引上げが行なわれる。すな
わち、ルツボ５内に多結晶シリコン原料を装填した後、
カーボンヒータ６に通電することによりルツボ５内のシ
リコン原料を溶融し、シリコン融液11にプルチャンバー
２上方から吊下された引上軸12下端のシードチャック13
に取付けられた種結晶14を浸し、これを引上げることに
よりシリコン単結晶インゴット15を引上げる。
シリコン単結晶インゴットの引上げが行なわれる。すな
わち、ルツボ５内に多結晶シリコン原料を装填した後、
カーボンヒータ６に通電することによりルツボ５内のシ
リコン原料を溶融し、シリコン融液11にプルチャンバー
２上方から吊下された引上軸12下端のシードチャック13
に取付けられた種結晶14を浸し、これを引上げることに
よりシリコン単結晶インゴット15を引上げる。
このようなシリコン単結晶引上装置によれば、カーボン
繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合材から
なる保温筒8,9,10からはカーボンが脱離することはない
ので、シリコン単結晶インゴット15中の炭素濃度の増加
を防止することができる。また、上記実施例のように保
温筒8,9,10を例えば３層設けることにより、保温・断熱
効果を高めることができ、ヒータ出力及び冷却水流量を
減少させることができる。
繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合材から
なる保温筒8,9,10からはカーボンが脱離することはない
ので、シリコン単結晶インゴット15中の炭素濃度の増加
を防止することができる。また、上記実施例のように保
温筒8,9,10を例えば３層設けることにより、保温・断熱
効果を高めることができ、ヒータ出力及び冷却水流量を
減少させることができる。
なお、本発明においては、カーボン複合材からなる保温
筒のほかに、カーボンの脱離が生じないものであれば、
パイプや板状部材を多数組み合わせて円筒状にした保温
筒を併用してもよい。
筒のほかに、カーボンの脱離が生じないものであれば、
パイプや板状部材を多数組み合わせて円筒状にした保温
筒を併用してもよい。
また、第２図に示すように、断面の形状が波形形状の保
温筒９と、円筒状の保温筒8,10とを複数設置すれば、縦
方向に対する強度が強くなるとともに優れた保温効果が
得られる。
温筒９と、円筒状の保温筒8,10とを複数設置すれば、縦
方向に対する強度が強くなるとともに優れた保温効果が
得られる。
以上詳述したように本発明のシリコン単結晶引上装置に
よれば、保温筒からのカーボンの脱離をなくしてシリコ
ン単結晶中の炭素濃度の増加を防止するとともに、保温
・断熱効果が高く、ヒータ出力及び冷却水流量を減少さ
せることができる等顕著な効果を奏するものである。
よれば、保温筒からのカーボンの脱離をなくしてシリコ
ン単結晶中の炭素濃度の増加を防止するとともに、保温
・断熱効果が高く、ヒータ出力及び冷却水流量を減少さ
せることができる等顕著な効果を奏するものである。
第１図は本発明の実施例におけるシリコン単結晶引上装
置の断面図、第２図は本発明の他の実施例におけるシリ
コン単結晶引上装置に用いられる保温筒の横断面図であ
る。 １……チャンバー、２……プルチャンバー、３……回転
軸、４……保護体、５……ルツボ、６……カーボンヒー
タ、７……電極、8,9,10……保温筒、11……シリコン融
液、12……引上軸、13……シードチャック、14……種結
晶、15……シリコン単結晶インゴット。
置の断面図、第２図は本発明の他の実施例におけるシリ
コン単結晶引上装置に用いられる保温筒の横断面図であ
る。 １……チャンバー、２……プルチャンバー、３……回転
軸、４……保護体、５……ルツボ、６……カーボンヒー
タ、７……電極、8,9,10……保温筒、11……シリコン融
液、12……引上軸、13……シードチャック、14……種結
晶、15……シリコン単結晶インゴット。
Claims (2)
- 【請求項１】チャンバー内にルツボを回転自在に支持し
て該ルツボ内にシリコン原料を装填し、該ルツボ外周に
設けられたヒータにより加熱してルツボ内のシリコン原
料を溶融し、シリコン融液に上方から回転自在に吊下さ
れた種結晶を浸してこれを引上げることによりシリコン
単結晶を引上げる装置において、上記ヒータ外周に、カ
ーボン繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合
材からなる保温筒を複数設置したことを特徴とするシリ
コン単結晶引上装置。 - 【請求項２】断面の形状が波形形状の保温筒と、円筒状
の保温筒とを複数設置したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のシリコン単結晶引上装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315600A JPH0751475B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | シリコン単結晶引上装置 |
| DE19873743952 DE3743952A1 (de) | 1986-12-26 | 1987-12-23 | Einrichtung zum ziehen von siliziumeinkristallen mit einem waermeisolierzylinder und verfahren zur herstellung des materials desselben |
| KR1019870015147A KR910009131B1 (ko) | 1986-12-26 | 1987-12-26 | 실리콘 단결정 성장(Pull-up)장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315600A JPH0751475B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | シリコン単結晶引上装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166795A JPS63166795A (ja) | 1988-07-09 |
| JPH0751475B2 true JPH0751475B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=18067300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61315600A Expired - Lifetime JPH0751475B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | シリコン単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751475B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5207992A (en) * | 1986-12-26 | 1993-05-04 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Silicon single crystal pulling-up apparatus |
| KR100492281B1 (ko) * | 2004-11-15 | 2005-05-27 | 퀄리플로나라테크 주식회사 | 잉곳 성장 장치의 챔버용 냉각 시스템 |
| KR101218852B1 (ko) * | 2010-01-05 | 2013-01-18 | 주식회사 엘지실트론 | 단결정 성장장치의 단열장치 및 이를 포함하는 단결정 성장장치 |
| JP2015127267A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4851973A (ja) * | 1971-11-02 | 1973-07-21 | ||
| JPS58104096A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-06-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶シリコン引上装置 |
| JPS5930792A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-18 | Toshiba Corp | 単結晶育成装置 |
| JPS59190293A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-29 | Tohoku Metal Ind Ltd | 単結晶育成装置 |
| JPS59190298A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | Toshiba Corp | 半導体単結晶の製造装置 |
| JPS61132597A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-20 | Toshiba Corp | 化合物半導体単結晶の製造装置 |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61315600A patent/JPH0751475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4851973A (ja) * | 1971-11-02 | 1973-07-21 | ||
| JPS58104096A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-06-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶シリコン引上装置 |
| JPS5930792A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-18 | Toshiba Corp | 単結晶育成装置 |
| JPS59190293A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-29 | Tohoku Metal Ind Ltd | 単結晶育成装置 |
| JPS59190298A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | Toshiba Corp | 半導体単結晶の製造装置 |
| JPS61132597A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-20 | Toshiba Corp | 化合物半導体単結晶の製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63166795A (ja) | 1988-07-09 |
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