JPH0822796B2 - 半導体単結晶引上装置用断熱材 - Google Patents
半導体単結晶引上装置用断熱材Info
- Publication number
- JPH0822796B2 JPH0822796B2 JP18830889A JP18830889A JPH0822796B2 JP H0822796 B2 JPH0822796 B2 JP H0822796B2 JP 18830889 A JP18830889 A JP 18830889A JP 18830889 A JP18830889 A JP 18830889A JP H0822796 B2 JPH0822796 B2 JP H0822796B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat insulating
- insulating material
- single crystal
- carbon
- semiconductor single
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体単結晶引上装置に用いられる断熱材に
関する。
関する。
シリコン単結晶は通常チョクラルスキー法によって製
造されている。この方法は、チャンバー内にルツボを回
転自在に支持し、このルツボ内に多結晶シリコンを収容
してヒーターにより溶融し、この融液に種結晶を浸して
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
製造するものである。
造されている。この方法は、チャンバー内にルツボを回
転自在に支持し、このルツボ内に多結晶シリコンを収容
してヒーターにより溶融し、この融液に種結晶を浸して
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
製造するものである。
このチョクラルスキー法を適用する引上装置では、カ
ーボンヒーターの熱が外周へ放熱されないように保温す
る必要がある。このために、従来はカーボン製の保温筒
の外周に保温材としてカーボンフェルトを樹脂でかため
たカーボンフェルト成形体を設けるか、又はカーボン製
の保温筒の外周に保温材としてカーボンフェルトを巻き
付けてカーボン糸で固定させている。
ーボンヒーターの熱が外周へ放熱されないように保温す
る必要がある。このために、従来はカーボン製の保温筒
の外周に保温材としてカーボンフェルトを樹脂でかため
たカーボンフェルト成形体を設けるか、又はカーボン製
の保温筒の外周に保温材としてカーボンフェルトを巻き
付けてカーボン糸で固定させている。
しかし、カーボンフェルトを構成する単繊維は、径が
１μｍ以下と細く、繊維長が短い。このため、高温下で
の引き上げ中に微粒子（パーティクル）が発生し、半導
体単結晶インゴットを汚染してしまうおそれがある。ま
た、カーボンフェルトが柔軟であるため、これを保持す
るために保温筒を用いる必要があり、高価であった。
１μｍ以下と細く、繊維長が短い。このため、高温下で
の引き上げ中に微粒子（パーティクル）が発生し、半導
体単結晶インゴットを汚染してしまうおそれがある。ま
た、カーボンフェルトが柔軟であるため、これを保持す
るために保温筒を用いる必要があり、高価であった。
本発明は前述した問題点を解決するためになされたも
のであり、引き上げ中の半導体単結晶インゴットを汚染
することがなく、しかも安価な断熱材を提供することを
目的とする。
のであり、引き上げ中の半導体単結晶インゴットを汚染
することがなく、しかも安価な断熱材を提供することを
目的とする。
本発明の半導体単結晶引上装置用断熱材は、半導体単
結晶を引上げる装置内でヒーターの周囲に設けられる筒
状の断熱材であって、セルロース質芯材の周囲にセルロ
ース質段ボールを積層して熱硬化性樹脂を含浸させ、非
酸化性雰囲気中で焼成してなることを特徴とするもので
ある。
結晶を引上げる装置内でヒーターの周囲に設けられる筒
状の断熱材であって、セルロース質芯材の周囲にセルロ
ース質段ボールを積層して熱硬化性樹脂を含浸させ、非
酸化性雰囲気中で焼成してなることを特徴とするもので
ある。
本発明において、セルロース質芯材とセルロース質段
ボールとの積層体の外周に更にセルロース質外芯材を設
けてもよい。
ボールとの積層体の外周に更にセルロース質外芯材を設
けてもよい。
セルロース質の芯材としては、紙製の管、又は布を積
層したものが挙げられる。セルロース質の外芯材として
も、これらの材料が用いられる。紙製の管を用いる場
合、紙としてはクラフト紙、リンター紙などが使用でき
る。その厚さは0.1mm以上であることが望ましい。これ
は芯材の厚さが0.1mm未満では、断熱材の強度が弱くな
るためである。また、布を積層したものを用いる場合、
その織り方は特に制限されない。
層したものが挙げられる。セルロース質の外芯材として
も、これらの材料が用いられる。紙製の管を用いる場
合、紙としてはクラフト紙、リンター紙などが使用でき
る。その厚さは0.1mm以上であることが望ましい。これ
は芯材の厚さが0.1mm未満では、断熱材の強度が弱くな
るためである。また、布を積層したものを用いる場合、
その織り方は特に制限されない。
セルロース質段ボールに関しては、その波形は特に制
限されない。
限されない。
熱硬化性樹脂としては、フラン樹脂、フェノール樹脂
などが挙げられる。これらの熱硬化性樹脂は、芯材と段
ボールとの積層体へ含浸させる際に適当な粘度を持つよ
うに調整される。熱硬化性樹脂の含浸は、芯材及び段ボ
ールの厚さに応じて、繰り返し行ってもよい。
などが挙げられる。これらの熱硬化性樹脂は、芯材と段
ボールとの積層体へ含浸させる際に適当な粘度を持つよ
うに調整される。熱硬化性樹脂の含浸は、芯材及び段ボ
ールの厚さに応じて、繰り返し行ってもよい。
本発明において、芯材と段ボールとの積層体に熱硬化
性樹脂を含浸させて焼成し、更にSiC又はSi3N4をコーテ
ィングしてもよい。
性樹脂を含浸させて焼成し、更にSiC又はSi3N4をコーテ
ィングしてもよい。
本発明の断熱材は、単独で十分な断熱作用を示す。そ
して、この断熱材はセルロース質芯材とセルロース質段
ボールとの積層体に熱硬化性樹脂を含浸させて焼成した
ものであり、従来のように繊維長さの短いカーボンフェ
ルトを使用していないため、高温下で使用しても微粒子
（パーティクル）が発生せず、半導体単結晶インゴット
を汚染することがない。また、断熱材の原料が紙又は布
であり、しかも一体的に構成されているため、従来と比
較して安価となる。更に、SiCやSi3N4をコーティングし
た断熱材は、強度が向上し、酸化性雰囲気下での使用も
可能となる。
して、この断熱材はセルロース質芯材とセルロース質段
ボールとの積層体に熱硬化性樹脂を含浸させて焼成した
ものであり、従来のように繊維長さの短いカーボンフェ
ルトを使用していないため、高温下で使用しても微粒子
（パーティクル）が発生せず、半導体単結晶インゴット
を汚染することがない。また、断熱材の原料が紙又は布
であり、しかも一体的に構成されているため、従来と比
較して安価となる。更に、SiCやSi3N4をコーティングし
た断熱材は、強度が向上し、酸化性雰囲気下での使用も
可能となる。
以下、本発明の実施例を説明する。
5mm厚の紙管の外周に、若干量の塩酸を加えたフェノ
ール樹脂を接着剤として、片側波形の段ボールを接合し
て所定の厚さまで巻き、更にその外周に5mm厚さの紙管
を接合した。これを昇温速度10℃／時間以下で200℃ま
で加熱して、フェノール樹脂を重合させた。これをｐ−
トルエンスルホン酸を若干量加えて重合させたフルフリ
ルアルコール溶液中に浸漬し、30分で30Torr以下まで減
圧し、フルフリルアルコールを含浸させた。これを昇温
速度10℃／時間以下で200℃まで加熱した後、窒素雰囲
気中で昇温速度10℃／時間以下で1000℃まで昇温して焼
成した。これを塩素雰囲気中で2000℃まで昇温して焼成
し、純化処理を行い、本発明に係る断熱材を得た。
ール樹脂を接着剤として、片側波形の段ボールを接合し
て所定の厚さまで巻き、更にその外周に5mm厚さの紙管
を接合した。これを昇温速度10℃／時間以下で200℃ま
で加熱して、フェノール樹脂を重合させた。これをｐ−
トルエンスルホン酸を若干量加えて重合させたフルフリ
ルアルコール溶液中に浸漬し、30分で30Torr以下まで減
圧し、フルフリルアルコールを含浸させた。これを昇温
速度10℃／時間以下で200℃まで加熱した後、窒素雰囲
気中で昇温速度10℃／時間以下で1000℃まで昇温して焼
成した。これを塩素雰囲気中で2000℃まで昇温して焼成
し、純化処理を行い、本発明に係る断熱材を得た。
本発明及び従来の断熱材について、引き上げ中のカー
ボンの発生状況を調べた。この場合、各断熱材を用いて
実際に引き上げられたシリコンインゴット中のカーボン
量を定量することが考えられるが、このような方法では
断熱材以外の他の部材を起源とするカーボンをも定量す
ることになる。このため、第１図に示すように実際の引
上装置とほぼ同様な構成の実験装置を用い、以下のよう
な方法で実験を行った。
ボンの発生状況を調べた。この場合、各断熱材を用いて
実際に引き上げられたシリコンインゴット中のカーボン
量を定量することが考えられるが、このような方法では
断熱材以外の他の部材を起源とするカーボンをも定量す
ることになる。このため、第１図に示すように実際の引
上装置とほぼ同様な構成の実験装置を用い、以下のよう
な方法で実験を行った。
第１図において、チャンバー１の上部にはプルチャン
バー２が設けられている。チャンバー１の底部からは回
転可能なシャフト３が挿入され、その上端にカーボンル
ツボ４が設けられ、その内部に石英ルツボ５が収容され
ている。石英ルツボ５の外周には円筒状のカーボンヒー
タ６が設けられ、更にその外周に円筒状の断熱材７が設
けられている。そして、石英ルツボ５の底部にシャーレ
８を接着テープにより取り付けた。なお、実際の引上げ
操作では、石英ルツボ５内に多結晶シリコンが収容さ
れ、プルチャンバー２の上部からチェーンが吊り下げら
れ、その下端にシャードチャックが取り付けられて、シ
リコン単結晶インゴットの引き上げが行われる（図示せ
ず）。
バー２が設けられている。チャンバー１の底部からは回
転可能なシャフト３が挿入され、その上端にカーボンル
ツボ４が設けられ、その内部に石英ルツボ５が収容され
ている。石英ルツボ５の外周には円筒状のカーボンヒー
タ６が設けられ、更にその外周に円筒状の断熱材７が設
けられている。そして、石英ルツボ５の底部にシャーレ
８を接着テープにより取り付けた。なお、実際の引上げ
操作では、石英ルツボ５内に多結晶シリコンが収容さ
れ、プルチャンバー２の上部からチェーンが吊り下げら
れ、その下端にシャードチャックが取り付けられて、シ
リコン単結晶インゴットの引き上げが行われる（図示せ
ず）。
断熱材７として、前記実施例のもの、カーボン製の保
温筒の外周に保温材としてカーボンフェルトを樹脂でか
ためたカーボンフェルト成形体を設けたもの（比較例
１）、又はカーボン製の保温筒の外周に保温材としてカ
ーボンフェルトを巻き付けてカーボン糸で固定したもの
（比較例２）を用い、常温で実際の引上げ条件と同一の
10Torrまで減圧し、この状態で１時間保持した後、10To
rrの減圧下でアルゴンガスを流しながら10時間保持し
た。そして、シャーレ８内に付着したカーボンを測定し
た。これらの結果を第１表に示す。なお、第１表には示
さないが、比較例１、２に関しては、ブランク実験とし
てカーボンフェルト成形体やカーボン糸で巻き付けたカ
ーボンフェルトを設けることなく保温筒のみを使用し、
前記と同一の条件で実験を行ったが、ルツボ内へのカー
ボンの付着は生じなかった。
温筒の外周に保温材としてカーボンフェルトを樹脂でか
ためたカーボンフェルト成形体を設けたもの（比較例
１）、又はカーボン製の保温筒の外周に保温材としてカ
ーボンフェルトを巻き付けてカーボン糸で固定したもの
（比較例２）を用い、常温で実際の引上げ条件と同一の
10Torrまで減圧し、この状態で１時間保持した後、10To
rrの減圧下でアルゴンガスを流しながら10時間保持し
た。そして、シャーレ８内に付着したカーボンを測定し
た。これらの結果を第１表に示す。なお、第１表には示
さないが、比較例１、２に関しては、ブランク実験とし
てカーボンフェルト成形体やカーボン糸で巻き付けたカ
ーボンフェルトを設けることなく保温筒のみを使用し、
前記と同一の条件で実験を行ったが、ルツボ内へのカー
ボンの付着は生じなかった。
第１表から、従来の断熱材を用いた場合（比較例１、
２）には、減圧下で多くのカーボンが飛散し、これがシ
リコン単結晶インゴットに取り込まれていると考えられ
る。これに対して、本発明に係る断熱材を用いた場合に
は、カーボンの飛散を低減することができ、引き上げ中
の単結晶インゴットを汚染することがなく、高品質の単
結晶インゴットを製造することができる。
２）には、減圧下で多くのカーボンが飛散し、これがシ
リコン単結晶インゴットに取り込まれていると考えられ
る。これに対して、本発明に係る断熱材を用いた場合に
は、カーボンの飛散を低減することができ、引き上げ中
の単結晶インゴットを汚染することがなく、高品質の単
結晶インゴットを製造することができる。
〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明の断熱材はセルロース質
芯材とセルロース質段ボールとの積層体に熱硬化性樹脂
を含浸させて焼成したものであり、従来のように繊維長
さの短いカーボンフェルトを使用していないため、引き
上げ時にカーボンの微粒子（パーティクル）が発生せ
ず、半導体単結晶インゴットを汚染することがない。ま
た、断熱材の原料が紙又は布であり、しかも一体的に構
成されているため、従来と比較して安価となる。更に、
SiC又はSi3N4をコーティングすれば、強度を向上させる
ことができ、酸化性雰囲気下での使用も可能となる。
芯材とセルロース質段ボールとの積層体に熱硬化性樹脂
を含浸させて焼成したものであり、従来のように繊維長
さの短いカーボンフェルトを使用していないため、引き
上げ時にカーボンの微粒子（パーティクル）が発生せ
ず、半導体単結晶インゴットを汚染することがない。ま
た、断熱材の原料が紙又は布であり、しかも一体的に構
成されているため、従来と比較して安価となる。更に、
SiC又はSi3N4をコーティングすれば、強度を向上させる
ことができ、酸化性雰囲気下での使用も可能となる。
第１図は本発明に係る断熱材から飛散するカーボンを測
定するための実験装置を示す断面図である。 １……チャンバー、２……プルチャンバー、３……シャ
フト、４……カーボンルツボ、５……石英ルツボ、６…
…カーボンヒーター、７……断熱材、８……シャーレ。
定するための実験装置を示す断面図である。 １……チャンバー、２……プルチャンバー、３……シャ
フト、４……カーボンルツボ、５……石英ルツボ、６…
…カーボンヒーター、７……断熱材、８……シャーレ。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体単結晶を引上げる装置内でヒーター
の周囲に設けられる筒状の断熱材であって、セルロース
質芯材の周囲にセルロース質段ボールを積層して熱硬化
性樹脂を含浸させ、非酸化性雰囲気中で焼成してなるこ
とを特徴とする半導体単結晶引上装置用断熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18830889A JPH0822796B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 半導体単結晶引上装置用断熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18830889A JPH0822796B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 半導体単結晶引上装置用断熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354189A JPH0354189A (ja) | 1991-03-08 |
| JPH0822796B2 true JPH0822796B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=16221337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18830889A Expired - Lifetime JPH0822796B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 半導体単結晶引上装置用断熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822796B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3098204B2 (ja) * | 1997-03-07 | 2000-10-16 | ティーディーケイ株式会社 | 光磁気記録用合金ターゲット、その製造方法およびその再生方法 |
| WO2007052743A1 (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP18830889A patent/JPH0822796B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0354189A (ja) | 1991-03-08 |
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