JPH09328393A - シリコン単結晶引き上げ装置用の保温筒 - Google Patents
シリコン単結晶引き上げ装置用の保温筒Info
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- JPH09328393A JPH09328393A JP8138801A JP13880196A JPH09328393A JP H09328393 A JPH09328393 A JP H09328393A JP 8138801 A JP8138801 A JP 8138801A JP 13880196 A JP13880196 A JP 13880196A JP H09328393 A JPH09328393 A JP H09328393A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】黒鉛材料とＳｉＯガスとの反応による珪化を防
止して珪化層脱落が生じないようにし、さらにはＳｉガ
スの蒸着を生じないようにすることができて耐久性が高
く安価な保温筒を提供すること。 【構成】保温筒３０を、室温から１０００℃における平
均熱膨張係数が４．０〜６．０×１０-6／℃であり、水
銀圧入法により測定した細孔半径７５オングストローム
〜７５０００オングストロームの範囲での平均細孔半径
が１００００オングストローム以上である黒鉛基材によ
り構成するとともに、この保温筒３０の少なくとも内側
上部の黒鉛基材の内側表面に熱分解炭素からなる被膜を
形成して、黒鉛基材の表面を部分的に露出させるように
したこと。
止して珪化層脱落が生じないようにし、さらにはＳｉガ
スの蒸着を生じないようにすることができて耐久性が高
く安価な保温筒を提供すること。 【構成】保温筒３０を、室温から１０００℃における平
均熱膨張係数が４．０〜６．０×１０-6／℃であり、水
銀圧入法により測定した細孔半径７５オングストローム
〜７５０００オングストロームの範囲での平均細孔半径
が１００００オングストローム以上である黒鉛基材によ
り構成するとともに、この保温筒３０の少なくとも内側
上部の黒鉛基材の内側表面に熱分解炭素からなる被膜を
形成して、黒鉛基材の表面を部分的に露出させるように
したこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン単結晶引
き上げ装置を構成するための部材に関し、特に、シリコ
ン単結晶引き上げ装置のヒータと断熱材との間に配置さ
れて、黒鉛材料を基材とする保温筒に関するものであ
る。
き上げ装置を構成するための部材に関し、特に、シリコ
ン単結晶引き上げ装置のヒータと断熱材との間に配置さ
れて、黒鉛材料を基材とする保温筒に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】シリコン単結晶引き上げ装置は、所謂チ
ョクラルスキー法と称される方法により、雰囲気ガスの
存在下で、ルツボ内のシリコン融液からシリコン単結晶
を引き上げるもので、例えば、特公昭５７−１５０７９
号公報にて示されているような「単結晶製造装置」とし
て知られている。この公報に示された装置は、図３に示
すように、「炉体容器１内にその下方より回転軸２が導
入され、その回転軸２の端面上に載置台３を介してルツ
ボ４が配される。又該ルツボ４の周りに発熱体５と保温
筒６が配され、而してルツボ４内で例えばシリコンが溶
融され融液７を得る。一方炉体容器１の上方には上下に
滑動する回転軸９が設けられている。該回転軸９の遊端
に例えばシリコンの種結晶８を取付け、回転軸９を種結
晶８がルツボ４内の融液７に触れている状態より上方に
移動させて、種結晶８の下に続く例えばシリコンの単結
晶１０を得る。単結晶を育成する際、不必要な反応生成
ガスが、単結晶１０及び融液７の液面で反応しないよう
に、これを排除する必要がある。このためにアルゴン等
の不活性ガスを雰囲気ガスとして、炉体容器１の上方よ
り単結晶及び液面に送給し、炉体容器下部より排出す
る」というものである（上記公報の第２欄）。なお、図
３中の符号５を付した部材はヒータであり、保温筒６と
炉体容器１との間には、図１に示すように断熱材が配置
されるものである。
ョクラルスキー法と称される方法により、雰囲気ガスの
存在下で、ルツボ内のシリコン融液からシリコン単結晶
を引き上げるもので、例えば、特公昭５７−１５０７９
号公報にて示されているような「単結晶製造装置」とし
て知られている。この公報に示された装置は、図３に示
すように、「炉体容器１内にその下方より回転軸２が導
入され、その回転軸２の端面上に載置台３を介してルツ
ボ４が配される。又該ルツボ４の周りに発熱体５と保温
筒６が配され、而してルツボ４内で例えばシリコンが溶
融され融液７を得る。一方炉体容器１の上方には上下に
滑動する回転軸９が設けられている。該回転軸９の遊端
に例えばシリコンの種結晶８を取付け、回転軸９を種結
晶８がルツボ４内の融液７に触れている状態より上方に
移動させて、種結晶８の下に続く例えばシリコンの単結
晶１０を得る。単結晶を育成する際、不必要な反応生成
ガスが、単結晶１０及び融液７の液面で反応しないよう
に、これを排除する必要がある。このためにアルゴン等
の不活性ガスを雰囲気ガスとして、炉体容器１の上方よ
り単結晶及び液面に送給し、炉体容器下部より排出す
る」というものである（上記公報の第２欄）。なお、図
３中の符号５を付した部材はヒータであり、保温筒６と
炉体容器１との間には、図１に示すように断熱材が配置
されるものである。
【０００３】ところで、この種のシリコン単結晶引き上
げ装置において使用されているルツボは、図１にも示す
ように、通常はＳｉすなわちシリコンと直接接触する部
分をＳｉＯ2を主成分とした所謂石英ガラスによって形
成するものであるため、シリコンを高温下で溶融させる
と、このＳｉＯ2は勿論、ルツボ内にて溶融しているＳ
ｉ（シリコン）そのものもシリコン単結晶引き上げ装置
内にて気化して飛散することになる。一方、保温筒は、
耐熱衝激性が大きく、しかも種々の金属と反応しにくい
という特性を有する黒鉛によって形成することが一般的
である。そして、この保温筒も、その直近にあるヒータ
によって加熱されるものであり、特に上述したＳｉＯ2
ガスやＳｉＯガスが飛散してくる上部では他よりも高温
になっているものである。
げ装置において使用されているルツボは、図１にも示す
ように、通常はＳｉすなわちシリコンと直接接触する部
分をＳｉＯ2を主成分とした所謂石英ガラスによって形
成するものであるため、シリコンを高温下で溶融させる
と、このＳｉＯ2は勿論、ルツボ内にて溶融しているＳ
ｉ（シリコン）そのものもシリコン単結晶引き上げ装置
内にて気化して飛散することになる。一方、保温筒は、
耐熱衝激性が大きく、しかも種々の金属と反応しにくい
という特性を有する黒鉛によって形成することが一般的
である。そして、この保温筒も、その直近にあるヒータ
によって加熱されるものであり、特に上述したＳｉＯ2
ガスやＳｉＯガスが飛散してくる上部では他よりも高温
になっているものである。
【０００４】以上のことから、黒鉛製保温筒の上部で
は、シリコン単結晶の引き上げ作業時に、次のような化
学反応が生ずると考えられる。 （１） ＳｉＯ＋２Ｃ→ＳｉＣ＋ＣＯ
は、シリコン単結晶の引き上げ作業時に、次のような化
学反応が生ずると考えられる。 （１） ＳｉＯ＋２Ｃ→ＳｉＣ＋ＣＯ
【０００５】つまり、高温に加熱されている黒鉛製の保
温筒の特に上部においては、その黒鉛基材が珪化される
ことになり、この珪化層は黒鉛とは物性の異なったもの
であるから、シリコン単結晶引き上げ装置を停止して冷
却したときに、保温筒内に亀裂を生じさせる原因とな
り、亀裂が生じれば珪化層及び黒鉛が細片となって剥離
するだけでなく、保温筒の耐久性を低下させる原因とも
なる。この珪化層及び黒鉛を含む細片は、シリコン単結
晶引き上げ装置内を汚すだけでなく、高純度を維持しな
ければならない引き上げられたシリコン単結晶の不純物
かつ結晶欠陥の原因ともなり、絶対に発生を防止しなけ
ればならないものである。
温筒の特に上部においては、その黒鉛基材が珪化される
ことになり、この珪化層は黒鉛とは物性の異なったもの
であるから、シリコン単結晶引き上げ装置を停止して冷
却したときに、保温筒内に亀裂を生じさせる原因とな
り、亀裂が生じれば珪化層及び黒鉛が細片となって剥離
するだけでなく、保温筒の耐久性を低下させる原因とも
なる。この珪化層及び黒鉛を含む細片は、シリコン単結
晶引き上げ装置内を汚すだけでなく、高純度を維持しな
ければならない引き上げられたシリコン単結晶の不純物
かつ結晶欠陥の原因ともなり、絶対に発生を防止しなけ
ればならないものである。
【０００６】また、シリコン単結晶引き上げ装置内を飛
散することになるＳｉ蒸気は、比較的温度の低い保温筒
の下部に接触すると冷却されて液化し、保温筒の表面に
滴となって大量に付着（蒸着）し、この液化したＳｉ
が、例えば保温筒とこれを支持している支持台との隙間
内に浸み込むことになる。このＳｉが、シリコン単結晶
引き上げ装置を停止して保温筒等を冷却すると、保温筒
と支持台との接着剤の役割りをなして、保温筒の交換を
不能にしてしまう。勿論、このことは、保温筒に亀裂を
生じさせる原因ともなり、保温筒の耐久性を低下させる
ことにもなる。
散することになるＳｉ蒸気は、比較的温度の低い保温筒
の下部に接触すると冷却されて液化し、保温筒の表面に
滴となって大量に付着（蒸着）し、この液化したＳｉ
が、例えば保温筒とこれを支持している支持台との隙間
内に浸み込むことになる。このＳｉが、シリコン単結晶
引き上げ装置を停止して保温筒等を冷却すると、保温筒
と支持台との接着剤の役割りをなして、保温筒の交換を
不能にしてしまう。勿論、このことは、保温筒に亀裂を
生じさせる原因ともなり、保温筒の耐久性を低下させる
ことにもなる。
【０００７】そこで、本発明者は、この種のシリコン単
結晶引き上げ装置用の保温筒について、これを黒鉛を基
材とすることの長所を生かしながら、前述した問題を解
決するにはどうしたらよいかについて種々検討を重ねて
きた結果、要するにＳｉ蒸気を、むしろ黒鉛基材中に吸
着・吸収させてしまうことがよい結果を得ることを新規
に知見し、本発明を完成したのである。
結晶引き上げ装置用の保温筒について、これを黒鉛を基
材とすることの長所を生かしながら、前述した問題を解
決するにはどうしたらよいかについて種々検討を重ねて
きた結果、要するにＳｉ蒸気を、むしろ黒鉛基材中に吸
着・吸収させてしまうことがよい結果を得ることを新規
に知見し、本発明を完成したのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な経緯に基づいてなされたもので、その解決しようとす
る課題は、この種のシリコン単結晶引き上げ装置におけ
る保温筒をより長寿命なものとすることにある。
な経緯に基づいてなされたもので、その解決しようとす
る課題は、この種のシリコン単結晶引き上げ装置におけ
る保温筒をより長寿命なものとすることにある。
【０００９】すなわち、まず、請求項１に係る発明の目
的とするところは、黒鉛材料とＳｉＯガスとの反応によ
る珪化を防止して珪化層脱落が生じないようにし、さら
にはＳｉガスの蒸着を生じないようにすることができ
て、耐久性が高く安価な保温筒を提供することにある。
的とするところは、黒鉛材料とＳｉＯガスとの反応によ
る珪化を防止して珪化層脱落が生じないようにし、さら
にはＳｉガスの蒸着を生じないようにすることができ
て、耐久性が高く安価な保温筒を提供することにある。
【００１０】また、請求項２に係る発明の目的とすると
ころは、上記請求項１の発明の目的を達成することがで
きる他、Ｓｉ蒸気の吸着をより確実に行うことのできる
保温筒を提供することにある。
ころは、上記請求項１の発明の目的を達成することがで
きる他、Ｓｉ蒸気の吸着をより確実に行うことのできる
保温筒を提供することにある。
【００１１】そして、請求項３に係る発明の目的とする
ところは、上記請求項１または２の目的を達成すること
ができる他、吸着・吸収されたＳｉとの熱膨張率の差を
できるだけ小さくすることができて、耐久性をより一層
増大することのできる保温筒を提供することにある。
ところは、上記請求項１または２の目的を達成すること
ができる他、吸着・吸収されたＳｉとの熱膨張率の差を
できるだけ小さくすることができて、耐久性をより一層
増大することのできる保温筒を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、まず、請求項１に係る発明の採った手段は、以下
の実施形態の説明中において使用する符号を付して説明
すると、「シリコン単結晶引き上げ装置１００内のルツ
ボ１０を加熱するヒータ２０とこのヒータ２０からの熱
が外部へ移動しないようにするための断熱材４０との間
に配置されて、当該シリコン単結晶引き上げ装置１００
内の保温を行なう保温筒３０であって、この保温筒３０
を、室温から１０００℃における平均熱膨張係数が４．
０〜６．０×１０-6／℃であり、水銀圧入法により測定
した細孔半径７５オングストローム〜７５０００オング
ストロームの範囲での平均細孔半径が１００００オング
ストローム以上である黒鉛基材３１により構成するとと
もに、この保温筒３０の少なくとも内側上部の黒鉛基材
３１の内側表面に熱分解炭素からなる被膜３２を形成し
て、黒鉛基材３１の表面を部分的に露出させるようにし
たことを特徴とするシリコン単結晶引き上げ装置１００
用の保温筒３０」である。
めに、まず、請求項１に係る発明の採った手段は、以下
の実施形態の説明中において使用する符号を付して説明
すると、「シリコン単結晶引き上げ装置１００内のルツ
ボ１０を加熱するヒータ２０とこのヒータ２０からの熱
が外部へ移動しないようにするための断熱材４０との間
に配置されて、当該シリコン単結晶引き上げ装置１００
内の保温を行なう保温筒３０であって、この保温筒３０
を、室温から１０００℃における平均熱膨張係数が４．
０〜６．０×１０-6／℃であり、水銀圧入法により測定
した細孔半径７５オングストローム〜７５０００オング
ストロームの範囲での平均細孔半径が１００００オング
ストローム以上である黒鉛基材３１により構成するとと
もに、この保温筒３０の少なくとも内側上部の黒鉛基材
３１の内側表面に熱分解炭素からなる被膜３２を形成し
て、黒鉛基材３１の表面を部分的に露出させるようにし
たことを特徴とするシリコン単結晶引き上げ装置１００
用の保温筒３０」である。
【００１３】すなわち、本発明に係る保温筒３０は、図
１に示すように、密閉本体５０内のルツボ１０を加熱す
るためのヒータ２０と、密閉本体５０からの熱の外方へ
の移動を規制する断熱材４０との間に介装されるもので
あり、その基材全体を黒鉛によって形成したものであ
る。
１に示すように、密閉本体５０内のルツボ１０を加熱す
るためのヒータ２０と、密閉本体５０からの熱の外方へ
の移動を規制する断熱材４０との間に介装されるもので
あり、その基材全体を黒鉛によって形成したものであ
る。
【００１４】この保温筒３０の黒鉛基材３１は、まず、
その室温から１０００℃における平均熱膨張係数が４．
０〜６．０×１０-6／℃である必要がある。その理由
は、この種の保温筒３０は、ヒータ２０による加熱と、
シリコン単結晶引き上げ装置１００自体の停止を行う場
合の冷却とにより熱応力を受けるものであり、もし、こ
の黒鉛基材３１の平均熱膨張係数が上記範囲外のもので
あると、その加熱・冷却の繰り返しによって、Ｓｉ及び
ＳｉＣの熱膨張係数とのミスマッチの結果、破損してし
まうからである。そして、この黒鉛基材３１の平均熱膨
張係数を上記のようにすることによって、その表面に形
成してある後述の熱分解炭素被膜３２の平均熱膨張係数
を略一致させ、この熱分解炭素被膜３２の黒鉛基材３１
表面からの剥離を防止して、保温筒３０の耐久性を高め
る必要があるからである。
その室温から１０００℃における平均熱膨張係数が４．
０〜６．０×１０-6／℃である必要がある。その理由
は、この種の保温筒３０は、ヒータ２０による加熱と、
シリコン単結晶引き上げ装置１００自体の停止を行う場
合の冷却とにより熱応力を受けるものであり、もし、こ
の黒鉛基材３１の平均熱膨張係数が上記範囲外のもので
あると、その加熱・冷却の繰り返しによって、Ｓｉ及び
ＳｉＣの熱膨張係数とのミスマッチの結果、破損してし
まうからである。そして、この黒鉛基材３１の平均熱膨
張係数を上記のようにすることによって、その表面に形
成してある後述の熱分解炭素被膜３２の平均熱膨張係数
を略一致させ、この熱分解炭素被膜３２の黒鉛基材３１
表面からの剥離を防止して、保温筒３０の耐久性を高め
る必要があるからである。
【００１５】また、この保温筒３０を構成する黒鉛基材
３１は、多数の細孔を有した所謂ポーラスなものである
が、その細孔の水銀圧入法により測定した細孔半径７５
オングストローム〜７５０００オングストロームの範囲
での平均細孔半径が１００００オングストローム以上で
ある必要がある。その理由は、この黒鉛基材３１の表面
にある細孔を部分的に開口させて、前述したＳｉ蒸気の
吸着を積極的に行えるようにするためである。
３１は、多数の細孔を有した所謂ポーラスなものである
が、その細孔の水銀圧入法により測定した細孔半径７５
オングストローム〜７５０００オングストロームの範囲
での平均細孔半径が１００００オングストローム以上で
ある必要がある。その理由は、この黒鉛基材３１の表面
にある細孔を部分的に開口させて、前述したＳｉ蒸気の
吸着を積極的に行えるようにするためである。
【００１６】そして、本発明にかかる保温筒３０は、そ
の少なくとも内側上部の黒鉛基材３１の表面に熱分解炭
素被膜３２を形成するとともに、これ以外の黒鉛基材３
１の部分を密閉本体５０内にて露出させる必要がある。
その理由は、この熱分解炭素被膜３２によって、黒鉛基
材３１とＳｉＯガスとの接触を阻止して、前述した式
（１）に示した反応が生じないようにする必要があるか
らである。特に、この熱分解炭素被膜３２を、保温筒３
０の少なくとも内側上部に形成しなければならないが、
その理由は、この保温筒３０の内側上部は、ヒータ２０
によって最も加熱されている部分であり、また高温のＳ
ｉＯガスが最初に接触する部分であり、前述した（１）
の反応が最も起き易い部分だからである。
の少なくとも内側上部の黒鉛基材３１の表面に熱分解炭
素被膜３２を形成するとともに、これ以外の黒鉛基材３
１の部分を密閉本体５０内にて露出させる必要がある。
その理由は、この熱分解炭素被膜３２によって、黒鉛基
材３１とＳｉＯガスとの接触を阻止して、前述した式
（１）に示した反応が生じないようにする必要があるか
らである。特に、この熱分解炭素被膜３２を、保温筒３
０の少なくとも内側上部に形成しなければならないが、
その理由は、この保温筒３０の内側上部は、ヒータ２０
によって最も加熱されている部分であり、また高温のＳ
ｉＯガスが最初に接触する部分であり、前述した（１）
の反応が最も起き易い部分だからである。
【００１７】これに対して熱分解炭素被膜３２を形成し
た以外の部分の黒鉛基材３１は、むしろ積極的に露出さ
せなければならない。その理由は、この黒鉛基材３１の
多孔質性を有効に利用して、その細孔内にＳｉ蒸気を吸
着させて、これによりＳｉの保温筒３０表面に対する凝
集・蒸着による液状Ｓｉのたれさがりを防止する必要が
あるからである。
た以外の部分の黒鉛基材３１は、むしろ積極的に露出さ
せなければならない。その理由は、この黒鉛基材３１の
多孔質性を有効に利用して、その細孔内にＳｉ蒸気を吸
着させて、これによりＳｉの保温筒３０表面に対する凝
集・蒸着による液状Ｓｉのたれさがりを防止する必要が
あるからである。
【００１８】以上のように構成した本発明に係る保温筒
３０によれば、次のような作用を発揮することになる。
すなわち、この保温筒３０を収納したシリコン単結晶引
き上げ装置１００を起動させると、ヒータ２０によって
ルツボ１０内のシリコンが溶融され、このシリコンが単
結晶化されて引き上げられることになる。この間、ヒー
タ２０の直近に位置する保温筒３０も加熱されるととも
に、ルツボ１０を構成している石英ガラスルツボ１１か
らのＳｉＯガスや、ルツボ１０内のシリコン自体が気化
した蒸気が、図２に示すように、保温筒３０の近傍を飛
散することになる。
３０によれば、次のような作用を発揮することになる。
すなわち、この保温筒３０を収納したシリコン単結晶引
き上げ装置１００を起動させると、ヒータ２０によって
ルツボ１０内のシリコンが溶融され、このシリコンが単
結晶化されて引き上げられることになる。この間、ヒー
タ２０の直近に位置する保温筒３０も加熱されるととも
に、ルツボ１０を構成している石英ガラスルツボ１１か
らのＳｉＯガスや、ルツボ１０内のシリコン自体が気化
した蒸気が、図２に示すように、保温筒３０の近傍を飛
散することになる。
【００１９】ところが、本発明に係る保温筒３０では、
少なくともその内側上面に図２に示したような緻密質の
熱分解炭素被膜３２が形成してあるため、ここに飛散し
てきたＳｉＯガスやＳｉガスはこの熱分解炭素被膜３２
によって、黒鉛基材３１に接触することはなく、従って
黒鉛基材３１中のＣ（炭素）と反応することはない。特
に、この熱分解炭素被膜３２は、ＳｉＯガスと黒鉛基材
３１中のＣとの反応を起こす温度に加熱されている保温
筒３０の内側上面を覆うものであるから、黒鉛基材３１
中のＣが反応することはない。
少なくともその内側上面に図２に示したような緻密質の
熱分解炭素被膜３２が形成してあるため、ここに飛散し
てきたＳｉＯガスやＳｉガスはこの熱分解炭素被膜３２
によって、黒鉛基材３１に接触することはなく、従って
黒鉛基材３１中のＣ（炭素）と反応することはない。特
に、この熱分解炭素被膜３２は、ＳｉＯガスと黒鉛基材
３１中のＣとの反応を起こす温度に加熱されている保温
筒３０の内側上面を覆うものであるから、黒鉛基材３１
中のＣが反応することはない。
【００２０】また、Ｓｉ蒸気についてみてみると、これ
が保温筒３０の内面上部に蒸着することは、この部分が
高温になっていることと熱分解炭素被膜３２が存在して
いることによって、殆ど生じない。このため、このＳｉ
蒸気は、黒鉛基材３１が露出したままとなっている内面
下部側へ流れることになり、ここで黒鉛基材３１の細孔
内に吸着されるか、あるいは仮りに熱分解炭素被膜３２
または黒鉛基材３１の表面に凝集したとしても、これも
細孔内に吸収されることになる。いずれにしても、この
Ｓｉ蒸気が、保温筒３０の表面に水滴のように付着蒸着
することはないのであり、保温筒３０の黒鉛基材３１に
亀裂を生じたり、Ｓｉの液滴が流れ落ちて保温筒３０と
支持台を接着させるような原因は消失することになる。
が保温筒３０の内面上部に蒸着することは、この部分が
高温になっていることと熱分解炭素被膜３２が存在して
いることによって、殆ど生じない。このため、このＳｉ
蒸気は、黒鉛基材３１が露出したままとなっている内面
下部側へ流れることになり、ここで黒鉛基材３１の細孔
内に吸着されるか、あるいは仮りに熱分解炭素被膜３２
または黒鉛基材３１の表面に凝集したとしても、これも
細孔内に吸収されることになる。いずれにしても、この
Ｓｉ蒸気が、保温筒３０の表面に水滴のように付着蒸着
することはないのであり、保温筒３０の黒鉛基材３１に
亀裂を生じたり、Ｓｉの液滴が流れ落ちて保温筒３０と
支持台を接着させるような原因は消失することになる。
【００２１】そして、この保温筒３０は、あくまでも黒
鉛基材３１をその基本材料とするものであり、しかもこ
の黒鉛基材３１のある部分にだけ熱分解炭素被膜３２を
形成すればよいのであるから、全体としてみれば、非常
にコストの低いものとなっているのである。
鉛基材３１をその基本材料とするものであり、しかもこ
の黒鉛基材３１のある部分にだけ熱分解炭素被膜３２を
形成すればよいのであるから、全体としてみれば、非常
にコストの低いものとなっているのである。
【００２２】従って、この請求項１に係る保温筒３０
は、安価でしかも耐久性の非常に高いものとなっている
のである。
は、安価でしかも耐久性の非常に高いものとなっている
のである。
【００２３】前述した課題を解決するために、請求項２
に係る発明の採った手段は、上記請求項１に係る保温筒
３０について、「保温筒３０の、熱分解炭素被膜３２か
ら露出している黒鉛基材３１部分を、ヒータ２０の発熱
中心６０より下方に位置させたこと」である。
に係る発明の採った手段は、上記請求項１に係る保温筒
３０について、「保温筒３０の、熱分解炭素被膜３２か
ら露出している黒鉛基材３１部分を、ヒータ２０の発熱
中心６０より下方に位置させたこと」である。
【００２４】すなわち、この請求項２に係る保温筒３０
では、図２にも示したように、その黒鉛基材３１の熱分
解炭素被膜３２から露出している表面を、ヒータ２０の
発熱中心６０より下方に位置させたものであり、そのよ
うにしなければならない理由は、黒鉛基材３１に吸着さ
れたＳｉ蒸気やＳｉＯガスと、黒鉛基材３１を構成して
いるＣとが反応しないようにするためである。そのため
に、黒鉛基材３１の表面温度が低くなる位置で、上述し
たようにすることにより、Ｓｉ蒸気等の吸着または凝集
のみを行うようにしたのである。
では、図２にも示したように、その黒鉛基材３１の熱分
解炭素被膜３２から露出している表面を、ヒータ２０の
発熱中心６０より下方に位置させたものであり、そのよ
うにしなければならない理由は、黒鉛基材３１に吸着さ
れたＳｉ蒸気やＳｉＯガスと、黒鉛基材３１を構成して
いるＣとが反応しないようにするためである。そのため
に、黒鉛基材３１の表面温度が低くなる位置で、上述し
たようにすることにより、Ｓｉ蒸気等の吸着または凝集
のみを行うようにしたのである。
【００２５】そして、上記課題を解決するために、請求
項３に係る発明の採った手段は、上記請求項１または請
求項２に係る保温筒３０について、「黒鉛基材３１は、
熱膨張係数の異方比が１．２５以下のもの」としたこと
である。
項３に係る発明の採った手段は、上記請求項１または請
求項２に係る保温筒３０について、「黒鉛基材３１は、
熱膨張係数の異方比が１．２５以下のもの」としたこと
である。
【００２６】この場合の異方比は、黒鉛基材３１の図１
に示した方向に配置したときに、黒鉛基材３１の垂直方
向の熱膨張係数の値、例えば６．０×１０-6／℃を、水
平方向の値、例えば４．８×１０-6／℃で割ったもので
あり、これより小さくなるようにしなければならないも
のである。この黒鉛基材３１の異方比を１．２５以下と
する必要があるのは、この種の保温筒３０は前述したよ
うな熱衝撃を受けるものであるし、図１にも示したよう
な筒状のものに形成しなければならないものであり、ま
たその黒鉛基材３１の細孔内にＳｉを吸着するものであ
るから、この黒鉛基材３１を構成しているＣとＳｉとの
熱膨張係数に大きな差異が生じないようにして、亀裂を
生じさせないようにするためである。特に、筒状という
形状のものであり、かつ上部と下部とでは温度差が生ず
るものであれば、黒鉛基材３１の縦方向と横方向との間
に大きな熱膨張係数の差があってはならないから、黒鉛
基材３１の異方比を１．２５以下としたのである。
に示した方向に配置したときに、黒鉛基材３１の垂直方
向の熱膨張係数の値、例えば６．０×１０-6／℃を、水
平方向の値、例えば４．８×１０-6／℃で割ったもので
あり、これより小さくなるようにしなければならないも
のである。この黒鉛基材３１の異方比を１．２５以下と
する必要があるのは、この種の保温筒３０は前述したよ
うな熱衝撃を受けるものであるし、図１にも示したよう
な筒状のものに形成しなければならないものであり、ま
たその黒鉛基材３１の細孔内にＳｉを吸着するものであ
るから、この黒鉛基材３１を構成しているＣとＳｉとの
熱膨張係数に大きな差異が生じないようにして、亀裂を
生じさせないようにするためである。特に、筒状という
形状のものであり、かつ上部と下部とでは温度差が生ず
るものであれば、黒鉛基材３１の縦方向と横方向との間
に大きな熱膨張係数の差があってはならないから、黒鉛
基材３１の異方比を１．２５以下としたのである。
【００２７】
【発明の実施の形態】次に本発明を、図面に示した実施
の形態について説明すると、図１には、本発明に係る保
温筒３０が適用されるシリコン単結晶引き上げ装置１０
０の縦断面図が示してある。このシリコン単結晶引き上
げ装置１００は、その密閉本体５０内に、シリコンを溶
融させるためのルツボ１０を回転軸５５にて回転可能に
収納したものであり、このルツボ１０の周囲にはこれを
加熱するためのヒータ２０が配置してある。このヒータ
２０の外側には、本発明に係る保温筒３０が配置してあ
り、この保温筒３０と密閉本体５０との間には断熱材４
０が収納してある。
の形態について説明すると、図１には、本発明に係る保
温筒３０が適用されるシリコン単結晶引き上げ装置１０
０の縦断面図が示してある。このシリコン単結晶引き上
げ装置１００は、その密閉本体５０内に、シリコンを溶
融させるためのルツボ１０を回転軸５５にて回転可能に
収納したものであり、このルツボ１０の周囲にはこれを
加熱するためのヒータ２０が配置してある。このヒータ
２０の外側には、本発明に係る保温筒３０が配置してあ
り、この保温筒３０と密閉本体５０との間には断熱材４
０が収納してある。
【００２８】ルツボ１０は、溶融したシリコンと直接接
触する部分を、石英ガラスルツボ１１とした二重構造の
ものであり、ヒータ２０は、一般的には、所謂カーボン
ヒータが採用されるものであり、その発熱中心６０は、
図１及び図２中に示したような最高温度を示す位置にあ
る。換言すれば、ルツボ１０内の溶融シリコンの表面
は、その温度を高くして、シリコンの溶融を完全かつ十
分なものとしなければならないし、この溶融シリコンの
表面は引き上げによって下がっていくものであるから、
ヒータ２０の発熱中心６０は動き得るものである。しか
しながら、この発熱中心６０とルツボ１０内の溶融シリ
コン表面との関係は略一定のもの、つまり発熱中心６０
がシリコン表面より僅かに下方となるものであり、図１
または図２に示したような位置関係で略一定となるもの
である。
触する部分を、石英ガラスルツボ１１とした二重構造の
ものであり、ヒータ２０は、一般的には、所謂カーボン
ヒータが採用されるものであり、その発熱中心６０は、
図１及び図２中に示したような最高温度を示す位置にあ
る。換言すれば、ルツボ１０内の溶融シリコンの表面
は、その温度を高くして、シリコンの溶融を完全かつ十
分なものとしなければならないし、この溶融シリコンの
表面は引き上げによって下がっていくものであるから、
ヒータ２０の発熱中心６０は動き得るものである。しか
しながら、この発熱中心６０とルツボ１０内の溶融シリ
コン表面との関係は略一定のもの、つまり発熱中心６０
がシリコン表面より僅かに下方となるものであり、図１
または図２に示したような位置関係で略一定となるもの
である。
【００２９】保温筒３０は、その大部分を黒鉛を材料と
して形成したものであり、この黒鉛基材３１の少なくと
も内側上面には、図２に示したように、熱分解炭素被膜
３２が形成してある。これらの熱分解炭素被膜３２及び
黒鉛基材３１は、以下の実施例にて示すように製造また
は形成されるものであるが、特に黒鉛基材３１は、その
室温から１０００℃における平均熱膨張係数が４．０〜
６．０×１０-6／℃のものであり、かつ、水銀圧入法に
より測定した細孔半径７５オングストローム〜７５００
０オングストロームの範囲での平均細孔半径が１０００
０オングストローム以上のポーラスなものである。従っ
て、測定範囲が最大７５０００オングストロームである
から、平均細孔半径の上限は７５０００オングストロー
ムになるけれども、それ以上の値になっても、本願発明
の範囲内である。
して形成したものであり、この黒鉛基材３１の少なくと
も内側上面には、図２に示したように、熱分解炭素被膜
３２が形成してある。これらの熱分解炭素被膜３２及び
黒鉛基材３１は、以下の実施例にて示すように製造また
は形成されるものであるが、特に黒鉛基材３１は、その
室温から１０００℃における平均熱膨張係数が４．０〜
６．０×１０-6／℃のものであり、かつ、水銀圧入法に
より測定した細孔半径７５オングストローム〜７５００
０オングストロームの範囲での平均細孔半径が１０００
０オングストローム以上のポーラスなものである。従っ
て、測定範囲が最大７５０００オングストロームである
から、平均細孔半径の上限は７５０００オングストロー
ムになるけれども、それ以上の値になっても、本願発明
の範囲内である。
【００３０】この保温筒３０や前述したヒータ２０は、
回転することになるルツボ１０に対して一定の位置に配
置しなければならないし、ルツボ１０の周囲にはアルゴ
ンガス等の不活性ガスを流さなければならないから、図
１に示したような各種部材が採用される。すなわち、ま
ず、ヒータ２０は、密閉本体５０の底面に設けた電極５
４上に固定した電導軸５８、及びその上の端子５７によ
って、外部からの電力提供を可能にしながら支持されて
いる。そして、このヒータ２０の上端と保温筒３０との
間に、図１の矢印にて示したような不活性ガス通路を形
成しなければならないため、保温筒３０の上端に上部リ
ング５１が取付けてある。勿論、密閉本体５０内の熱は
外部へ逃がしてしまうと、効率の悪いシリコン単結晶引
き上げ装置１００となってしまうから、保温筒３０と密
閉本体５０との間は当然のこととして、他の部分の密閉
本体５０の内側にもできるだけ多くの断熱材４０が配置
してある。
回転することになるルツボ１０に対して一定の位置に配
置しなければならないし、ルツボ１０の周囲にはアルゴ
ンガス等の不活性ガスを流さなければならないから、図
１に示したような各種部材が採用される。すなわち、ま
ず、ヒータ２０は、密閉本体５０の底面に設けた電極５
４上に固定した電導軸５８、及びその上の端子５７によ
って、外部からの電力提供を可能にしながら支持されて
いる。そして、このヒータ２０の上端と保温筒３０との
間に、図１の矢印にて示したような不活性ガス通路を形
成しなければならないため、保温筒３０の上端に上部リ
ング５１が取付けてある。勿論、密閉本体５０内の熱は
外部へ逃がしてしまうと、効率の悪いシリコン単結晶引
き上げ装置１００となってしまうから、保温筒３０と密
閉本体５０との間は当然のこととして、他の部分の密閉
本体５０の内側にもできるだけ多くの断熱材４０が配置
してある。
【００３１】また、この密閉本体５０の底部上には、断
熱材４０を介して底部遮熱板５３が載置してあり、これ
らの底部遮熱板５３及び断熱材４０に形成した排気口を
介して、当該シリコン単結晶引き上げ装置１００の作動
中において、その内部のガスの排出がなされているので
ある。この密閉本体５０内への不活性ガスの供給は、密
閉本体５０の上部に取付けたガス整流部材５６を介して
行われている。なお、保温筒３０そのものは、ヒータ２
０の周囲を覆えば十分であるから、図１に示したよう
に、下部リング５２によって区画してあり、このこの下
部リング５２の下方は別部材としてある。
熱材４０を介して底部遮熱板５３が載置してあり、これ
らの底部遮熱板５３及び断熱材４０に形成した排気口を
介して、当該シリコン単結晶引き上げ装置１００の作動
中において、その内部のガスの排出がなされているので
ある。この密閉本体５０内への不活性ガスの供給は、密
閉本体５０の上部に取付けたガス整流部材５６を介して
行われている。なお、保温筒３０そのものは、ヒータ２
０の周囲を覆えば十分であるから、図１に示したよう
に、下部リング５２によって区画してあり、このこの下
部リング５２の下方は別部材としてある。
【００３２】以上のシリコン単結晶引き上げ装置１００
を構成している各部材の内、Ｓｉ蒸気やＳｉＯガスに直
接さらされるものについては、本発明に係る保温筒３０
のように構成して実施するとよい。例えば、上部リング
５１について言えば、これもヒータ２０の近傍に配置さ
れて加熱されるものであるし、高温のＳｉＯガスにもさ
らされるものであり、従来の技術の項で説明した保温筒
と略同じ問題を抱えているものである。従って、この上
部リング５１の基材を、保温筒３０の黒鉛基材３１と同
様な黒鉛によって形成するとともに、この黒鉛基材の、
例えば内側下面に熱分解炭素被膜３２を形成するとよい
のである。以上のことは、下部リング５２や底部遮熱板
５３、あるいは端子５７や電導軸５８についても同様で
ある。
を構成している各部材の内、Ｓｉ蒸気やＳｉＯガスに直
接さらされるものについては、本発明に係る保温筒３０
のように構成して実施するとよい。例えば、上部リング
５１について言えば、これもヒータ２０の近傍に配置さ
れて加熱されるものであるし、高温のＳｉＯガスにもさ
らされるものであり、従来の技術の項で説明した保温筒
と略同じ問題を抱えているものである。従って、この上
部リング５１の基材を、保温筒３０の黒鉛基材３１と同
様な黒鉛によって形成するとともに、この黒鉛基材の、
例えば内側下面に熱分解炭素被膜３２を形成するとよい
のである。以上のことは、下部リング５２や底部遮熱板
５３、あるいは端子５７や電導軸５８についても同様で
ある。
【００３３】さて、本発明に係る保温筒３０を、その製
造方法を含んだ実施例とともにさらに詳述すると、次の
通りである。
造方法を含んだ実施例とともにさらに詳述すると、次の
通りである。
【００３４】（実施例１）平均粒径２０μｍに粉砕した
骨材コークス７０重量部と、結合材となるコールタール
ピッチ３０重量部とを加熱混練した後、この混練物を３
０〜２００μｍに粉砕し、炭素材原料を形成した。
骨材コークス７０重量部と、結合材となるコールタール
ピッチ３０重量部とを加熱混練した後、この混練物を３
０〜２００μｍに粉砕し、炭素材原料を形成した。
【００３５】この炭素材原料を用いてラバープレス法に
より所望成形体を形成し、この成形体を焼成・黒鉛化し
て黒鉛材を形成した。得られた黒鉛材は、水銀圧入法に
よる平均細孔半径が、１２０００オングストロームで、
熱膨張係数の異方比が１．０５であった。また、この黒
鉛材の平均熱膨張係数は、４．８×１０-6／℃であっ
た。
より所望成形体を形成し、この成形体を焼成・黒鉛化し
て黒鉛材を形成した。得られた黒鉛材は、水銀圧入法に
よる平均細孔半径が、１２０００オングストロームで、
熱膨張係数の異方比が１．０５であった。また、この黒
鉛材の平均熱膨張係数は、４．８×１０-6／℃であっ
た。
【００３６】この黒鉛材に加工を施し、内径６３０ｃ
ｍ、外径６５０ｃｍ、高さ７００ｃｍの黒鉛基材３１を
得た。
ｍ、外径６５０ｃｍ、高さ７００ｃｍの黒鉛基材３１を
得た。
【００３７】得られた黒鉛基材３１をＣＶＤ炉に入れて
１４００℃に加熱するとともに、水素ガスをキャリアと
してメタンガスを炉内に連続的に供給した。これによ
り、黒鉛基材３１の表面全体に厚さ５０μｍの熱分解炭
素被膜３２が生成されたので、図２に示した熱分解炭素
被膜３２以外の熱分解炭素被膜３２を除去した。なお、
黒鉛基材３１の熱分解炭素被膜３２を形成しなくてよい
表面に、熱分解炭素被膜３２の生成を阻止する遮幣物を
配置しておいて、黒鉛基材３１の所定箇所にのみ熱分解
炭素被膜３２を形成するように実施してもよい。
１４００℃に加熱するとともに、水素ガスをキャリアと
してメタンガスを炉内に連続的に供給した。これによ
り、黒鉛基材３１の表面全体に厚さ５０μｍの熱分解炭
素被膜３２が生成されたので、図２に示した熱分解炭素
被膜３２以外の熱分解炭素被膜３２を除去した。なお、
黒鉛基材３１の熱分解炭素被膜３２を形成しなくてよい
表面に、熱分解炭素被膜３２の生成を阻止する遮幣物を
配置しておいて、黒鉛基材３１の所定箇所にのみ熱分解
炭素被膜３２を形成するように実施してもよい。
【００３８】（実施例２）平均粒径２０μｍに粉砕した
骨材コークス７０重量部と、結合材となるコールタール
ピッチ３０重量部とを加熱混練した後、この混練物を３
００〜５００μｍに粉砕し、炭素材原料を形成した。
骨材コークス７０重量部と、結合材となるコールタール
ピッチ３０重量部とを加熱混練した後、この混練物を３
００〜５００μｍに粉砕し、炭素材原料を形成した。
【００３９】この炭素材原料を用いて実施例１と同様の
方法で黒鉛材を形成した。得られた黒鉛材は、水銀圧入
法による平均細孔半径が水銀圧入法で測定できる最大範
囲の７５０００オングストローム以上で熱膨張係数の異
方比が１．２５であった。また、この黒鉛材の平均熱膨
張係数は４．１×１０-6／℃であった。
方法で黒鉛材を形成した。得られた黒鉛材は、水銀圧入
法による平均細孔半径が水銀圧入法で測定できる最大範
囲の７５０００オングストローム以上で熱膨張係数の異
方比が１．２５であった。また、この黒鉛材の平均熱膨
張係数は４．１×１０-6／℃であった。
【００４０】この黒鉛材に加工を施し、実施例１と同形
状の黒鉛基材３１を得て、これに実施例１と同様な方法
によって熱分解炭素被膜３２を形成した。
状の黒鉛基材３１を得て、これに実施例１と同様な方法
によって熱分解炭素被膜３２を形成した。
【００４１】（比較例１）実施例１の黒鉛材に加工を施
し、実施例１と同形状の黒鉛基材３１を得て、保温筒３
０とした。
し、実施例１と同形状の黒鉛基材３１を得て、保温筒３
０とした。
【００４２】（比較例２）平均粒径１０μｍに粉砕した
骨材コークス７０重量部と、結合材となるコールタール
ピッチ３０重量部とを加熱し混練した後、この混練物を
３０〜１５０μｍに粉砕し炭素材原料を形成した。
骨材コークス７０重量部と、結合材となるコールタール
ピッチ３０重量部とを加熱し混練した後、この混練物を
３０〜１５０μｍに粉砕し炭素材原料を形成した。
【００４３】この炭素材原料を用いてラバープレス法に
て所望成形体を形成し、この成形体を焼成、黒鉛化して
黒鉛材を形成した。得られた黒鉛材は、水銀圧入法によ
る平均細孔半径が９０００オングストロームで熱膨張係
数の異方比が１．１０であった。またこの黒鉛材の平均
熱膨張係数は、４．５×１０-G／℃であった。
て所望成形体を形成し、この成形体を焼成、黒鉛化して
黒鉛材を形成した。得られた黒鉛材は、水銀圧入法によ
る平均細孔半径が９０００オングストロームで熱膨張係
数の異方比が１．１０であった。またこの黒鉛材の平均
熱膨張係数は、４．５×１０-G／℃であった。
【００４４】この黒鉛材に加工を施し、実施例１と同形
状の黒鉛基材３１を得て、これに実施例１と同様な方法
によって熱分解炭素被膜３２を形成した。
状の黒鉛基材３１を得て、これに実施例１と同様な方法
によって熱分解炭素被膜３２を形成した。
【００４５】（比較例３）平均粒径２０μｍに粉砕した
骨材コークス７０重量部と結合材となるコールタールピ
ッチ３０重量部とを加熱し混練した後、この混練物を１
００〜３００μｍに粉砕し炭素材原料を形成した。
骨材コークス７０重量部と結合材となるコールタールピ
ッチ３０重量部とを加熱し混練した後、この混練物を１
００〜３００μｍに粉砕し炭素材原料を形成した。
【００４６】この炭素材原料を用いてラバープレス法に
て所望成形体を形成し、この成形体を焼成・黒鉛化して
黒鉛材を形成した。得られた黒鉛材は、水銀圧入法によ
る平均細孔半径が水銀圧入法で測定できる最大範囲の７
５０００オングストローム以上で熱膨張係数の異方比が
１．１５であった。またこの黒鉛材の平均熱膨張係数
は、３．５×１０-6／℃であった。
て所望成形体を形成し、この成形体を焼成・黒鉛化して
黒鉛材を形成した。得られた黒鉛材は、水銀圧入法によ
る平均細孔半径が水銀圧入法で測定できる最大範囲の７
５０００オングストローム以上で熱膨張係数の異方比が
１．１５であった。またこの黒鉛材の平均熱膨張係数
は、３．５×１０-6／℃であった。
【００４７】この黒鉛材に加工を施し、実施例１と同形
状の黒鉛基材３１を得て、これに実施例１と同様な方法
によって熱分解炭素被膜３２を形成した。
状の黒鉛基材３１を得て、これに実施例１と同様な方法
によって熱分解炭素被膜３２を形成した。
【００４８】この様にして得られた保温筒３０をシリコ
ン単結晶引き上げ装置１００に設置しライフの比較を実
施したところ、次の表に示す結果が得られた。
ン単結晶引き上げ装置１００に設置しライフの比較を実
施したところ、次の表に示す結果が得られた。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述した通り、まず請求項１に係る
発明においては、上記実施形態において例示した如く、
「保温筒３０を、室温から１０００℃における平均熱膨
張係数が４．０〜 ６．０×１０-6／℃であり、水銀圧
入法により測定した細孔半径７５オングストローム〜７
５０００オングストロームの範囲での平均細孔半径が１
００００オングストローム以上である黒鉛基材３１によ
り構成するとともに、この保温筒３０の少なくとも内側
上部の黒鉛基材３１の内側表面に熱分解炭素からなる被
膜３２を形成して、黒鉛基材３１の表面を部分的に露出
させるようにしたこと」にその構成上の特徴があり、こ
れにより、比較的安価である黒鉛材料を基材とすること
により全体のコスト低減を図り、黒鉛材料とＳｉＯガス
との反応による珪化を防止して珪化層脱落が生じないよ
うにし、さらにはＳｉ蒸気の蒸着を生じないようにする
ことができて、耐久性が高く安価な保温筒を提供するこ
とができるのである。
発明においては、上記実施形態において例示した如く、
「保温筒３０を、室温から１０００℃における平均熱膨
張係数が４．０〜 ６．０×１０-6／℃であり、水銀圧
入法により測定した細孔半径７５オングストローム〜７
５０００オングストロームの範囲での平均細孔半径が１
００００オングストローム以上である黒鉛基材３１によ
り構成するとともに、この保温筒３０の少なくとも内側
上部の黒鉛基材３１の内側表面に熱分解炭素からなる被
膜３２を形成して、黒鉛基材３１の表面を部分的に露出
させるようにしたこと」にその構成上の特徴があり、こ
れにより、比較的安価である黒鉛材料を基材とすること
により全体のコスト低減を図り、黒鉛材料とＳｉＯガス
との反応による珪化を防止して珪化層脱落が生じないよ
うにし、さらにはＳｉ蒸気の蒸着を生じないようにする
ことができて、耐久性が高く安価な保温筒を提供するこ
とができるのである。
【００５０】また、請求項２に係る発明においては、上
記請求項１に係る保温筒３０について、その熱分解炭素
被膜３２から露出している黒鉛基材３１部分を、ヒータ
２０の発熱中心６０より下方に位置させたことにその特
徴があり、これにより、上記請求項１の発明の目的を達
成することができる他、Ｓｉ蒸気の吸着をより確実に行
うことのできる保温筒を提供することができるのであ
る。
記請求項１に係る保温筒３０について、その熱分解炭素
被膜３２から露出している黒鉛基材３１部分を、ヒータ
２０の発熱中心６０より下方に位置させたことにその特
徴があり、これにより、上記請求項１の発明の目的を達
成することができる他、Ｓｉ蒸気の吸着をより確実に行
うことのできる保温筒を提供することができるのであ
る。
【００５１】さらに、請求項３に係る発明によれば、上
記請求項１または２に係る保温筒３０について、その黒
鉛基材３１の異方比を１．２５以下のものを採用したこ
とにその構成上の特徴があり、これにより、上記請求項
１または２の目的を達成することができる他、吸着・吸
収されたＳｉとの熱膨張率の差をできるだけ小さくする
ことができて、耐久性をより一層増大することのできる
保温筒を提供することができるのである。
記請求項１または２に係る保温筒３０について、その黒
鉛基材３１の異方比を１．２５以下のものを採用したこ
とにその構成上の特徴があり、これにより、上記請求項
１または２の目的を達成することができる他、吸着・吸
収されたＳｉとの熱膨張率の差をできるだけ小さくする
ことができて、耐久性をより一層増大することのできる
保温筒を提供することができるのである。
【図１】本発明に係る保温筒を採用したシリコン単結晶
引き上げ装置の概略縦断面図である。
引き上げ装置の概略縦断面図である。
【図２】同保温筒の熱分解炭素被膜を中心にしてみた部
分拡大断面図である。
分拡大断面図である。
【図３】従来のシリコン単結晶引き上げ装置を示す断面
図である。
図である。
１００ シリコン単結晶引き上げ装置 １０ ルツボ １１ 石英ガラスルツボ ２０ ヒータ ３０ 保温筒 ３１ 黒鉛基材 ３２ 熱分解炭素被膜 ４０ 断熱材 ５０ 密閉本体 ６０ 発熱中心
【手続補正書】
【提出日】平成８年８月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】この種の保温筒は、特開昭６２−２５２３
９４号公報の、第２頁左下欄、第７行目以下に、「断熱
筒３（直径１５０ｍｍ、高さ２００ｍｍ）」と記載され
ている程度の大きさのものであるから、上記のようにし
て得られた黒鉛材に加工を施し、内径６３０ｍｍ、外径
６５０ｍｍ、高さ７００ｍｍの黒鉛基材３１を得た。
９４号公報の、第２頁左下欄、第７行目以下に、「断熱
筒３（直径１５０ｍｍ、高さ２００ｍｍ）」と記載され
ている程度の大きさのものであるから、上記のようにし
て得られた黒鉛材に加工を施し、内径６３０ｍｍ、外径
６５０ｍｍ、高さ７００ｍｍの黒鉛基材３１を得た。
Claims (3)
- 【請求項１】 シリコン単結晶引き上げ装置内のルツボ
を加熱するヒータと、このヒータからの熱が外部へ移動
しないようにするための断熱材との間に配置されて、当
該シリコン単結晶引き上げ装置内の保温を行なう保温筒
であって、 この保温筒を、室温から１０００℃における平均熱膨張
係数が４．０〜６．０×１０-6／℃であり、水銀圧入法
により測定した細孔半径７５オングストローム〜７５０
００オングストロームの範囲での平均細孔半径が１００
００オングストローム以上である黒鉛基材により構成す
るとともに、 この保温筒の少なくとも内側上部の前記黒鉛基材の表面
に熱分解炭素からなる被膜を形成して、前記黒鉛基材の
内側表面を部分的に露出させるようにしたことを特徴と
するシリコン単結晶引き上げ装置用の保温筒。 - 【請求項２】 前記保温筒の、前記熱分解炭素被膜から
露出している黒鉛基材部分を、前記ヒータの発熱中心よ
り下方に位置させたことを特徴とする請求項１に記載の
シリコン単結晶引き上げ装置用の保温筒。 - 【請求項３】 前記黒鉛基材は、熱膨張係数の異方比が
１．２５以下のものであることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載のシリコン単結晶引き上げ装置用の
保温筒。
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| US08/862,400 US5954875A (en) | 1996-05-31 | 1997-05-23 | Apparatus for pulling silicon single crystal |
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| EP97303612A EP0810305B1 (en) | 1996-05-31 | 1997-05-28 | An apparatus for pulling silicon single crystal |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP3653647B2 JP3653647B2 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=15230558
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP13880196A Expired - Lifetime JP3653647B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | シリコン単結晶引き上げ装置用の保温筒 |
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- 1997-05-23 US US08/862,400 patent/US5954875A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-28 DE DE69719856T patent/DE69719856T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-28 EP EP97303612A patent/EP0810305B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-30 TW TW086107418A patent/TW472301B/zh not_active IP Right Cessation
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