JPH11116392A - シリコン単結晶の引上げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】不活性ガスに混入した不純物によるシリコン単
結晶棒の汚染を防止でき、高純度のシリコン単結晶棒を
得ることができる。 【解決手段】チャンバ１１内に設けられた石英るつぼ１
３にシリコン融液１２が貯留され、石英るつぼ１３の外
周面を包囲するヒータ１８がシリコン融液１２を加熱す
る。シリコン融液１２から引上げられるシリコン単結晶
棒２５の外周面を包囲しかつ下端がシリコン融液１２表
面から間隔をあけて上方に位置する熱遮蔽部材２６がヒ
ータ１８からの輻射熱を遮り、ガス給排手段が不活性ガ
スをシリコン単結晶棒２５及び熱遮蔽部材２６間を流下
させかつシリコン融液１２表面を通過させてチャンバ１
１外に排出する。不純ガス排出手段２８がシリコン単結
晶棒２５及び熱遮蔽部材２６間を流下する不活性ガスの
うち熱遮蔽部材２６の表面に沿って流下する不活性ガス
を吸引してチャンバ１１外に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン単結晶棒
を引上げて育成する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、図７に示す
ように、チャンバ１内にシリコン融液２が貯留された石
英るつぼ３が収容され、シリコン単結晶棒５の外周面と
石英るつぼ３の内周面との間にシリコン単結晶棒５を囲
むように熱遮蔽部材６が挿入され、更に熱遮蔽部材６の
上端が外方に略水平方向に張り出されたものが知られて
いる。この装置では、熱遮蔽部材６は下方に向うに従っ
て直径が小さくなる筒状に形成され、その下端はシリコ
ン融液２表面近傍まで延びる。また熱遮蔽部材６の上端
は保温筒９の上端に載置され、この熱遮蔽部材６により
ヒータ８からシリコン単結晶棒５に照射される輻射熱が
遮断される。更にチャンバ１に接続されたガス給排手段
（図示せず）によりチャンバ１内に不活性ガスを供給す
ると、この不活性ガスは二点鎖線矢印で示すようにシリ
コン単結晶棒５の外周面を流下し、熱遮蔽部材６下端及
びシリコン融液２表面の隙間を通って石英るつぼ３外に
排出されるようになっている。

【０００３】このように構成された装置では、シリコン
融液２中の酸素がＳｉＯガス等となって蒸発するが、こ
のとき熱遮蔽部材６の存在により不活性ガスが熱遮蔽部
材６下端及びシリコン融液２表面の隙間をシリコン単結
晶棒５外周面側から石英るつぼ３内周面側に向って勢い
良く流れるため、上記蒸発したＳｉＯガス等の蒸発物を
シリコン単結晶棒５から遠ざける。この結果、上記蒸発
物がシリコン単結晶棒５に取り込まれてシリコン単結晶
棒５に格子欠陥である転位が発生するのを防止できる。
また熱遮蔽部材６は熱を効率よく遮蔽するため、シリコ
ン単結晶棒５の生産性を向上できるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のシ
リコン単結晶の引上げ装置では、シリコン融液から引上
げられるシリコン単結晶棒よりも上方に位置する部材か
ら不純物が発生する場合があり、この不純物が不活性ガ
スに混入してシリコン単結晶棒の外周面まで搬送され、
この不純物によりシリコン単結晶棒が汚染される恐れが
あった。本発明の目的は、不活性ガスに混入した不純物
によるシリコン単結晶棒の汚染を防止でき、高純度のシ
リコン単結晶棒を得ることができるシリコン単結晶の引
上げ装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１及び図３に示すように、チャンバ１１内に設けられ
シリコン融液１２が貯留された石英るつぼ１３と、石英
るつぼ１３の外周面を包囲しシリコン融液１２を加熱す
るヒータ１８と、シリコン融液１２から引上げられるシ
リコン単結晶棒２５の外周面を包囲しかつ下端がシリコ
ン融液１２表面から間隔をあけて上方に位置しヒータ１
８からの輻射熱を遮る熱遮蔽部材２６と、不活性ガスを
シリコン単結晶棒２５及び熱遮蔽部材２６間を流下させ
かつシリコン融液１２表面を通過させてチャンバ１１外
に排出するガス給排手段２７とを備えたシリコン単結晶
の引上げ装置の改良である。その特徴ある構成は、シリ
コン単結晶棒２５及び熱遮蔽部材２６間を流下する不活
性ガスのうち熱遮蔽部材２６の表面に沿って流下する不
活性ガスを吸引してチャンバ１１外に排出する不純ガス
排出手段２８を備えたところにある。この請求項１に記
載されたシリコン単結晶の引上げ装置では、ガス給排手
段２７によりチャンバ１１内に供給された不活性ガスに
はチャンバ１１内上部の部材から発生した不純物が混入
する場合があり、この不純物はチャンバ１１内上部の部
材表面に沿う不活性ガスの流れに乗って流下し、更に熱
遮蔽部材２６内周面に沿って流下する。この不純物を含
む不活性ガスはシリコン単結晶棒２５に接近する前に不
純ガス排出手段２８によりチャンバ１１外に排出される
ので、シリコン単結晶棒２５が不純物により汚染される
ことは殆どない。

【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、更に図１に示すように、不純ガス排出手段
２８が熱遮蔽部材２６内に形成された空洞部２６ｃと、
熱遮蔽部材２６の内周壁２６ｄに空洞部２６ｃに連通し
て形成された複数の不純ガス吸引孔２６ｅと、熱遮蔽部
材２６の上部に空洞部２６ｃに連通して形成された不純
ガス排出孔２６ｆと、チャンバ１１外に設けられ不純ガ
ス排出孔２６ｆに不純ガス排出パイプ２８ａを介して接
続された吸引装置とを有することを特徴とする。この請
求項２に記載されたシリコン単結晶の引上げ装置では、
熱遮蔽部材２６内周面に沿って流下する不純物を含む不
活性ガスは熱遮蔽部材２６の内周壁２６ｄに形成された
不純ガス吸引孔２６ｅから吸引され、熱遮蔽部材２６の
空洞部２６ｃ、不純ガス排出孔２６ｆ及び不純ガス排出
パイプ２８ａを通ってチャンバ１１外に排出される。

【０００７】請求項３に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、更に図４に示すように、不純ガス排出手段
５８が熱遮蔽部材５６の内周面に配設され複数の不純ガ
ス吸引孔５８ｂを有する不純ガス吸引パイプ５８ａと、
チャンバ１１外に設けられ不純ガス吸引パイプ５８ａに
接続された吸引装置とを有することを特徴とする。この
請求項３に記載されたシリコン単結晶の引上げ装置で
は、熱遮蔽部材５６内周面に沿って流下する不純物を含
む不活性ガスは不純ガス吸引孔５８ｂから吸引され、不
純ガス吸引パイプ５８ａを通ってチャンバ１１外に排出
される。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の第１の実施の形態を
図面に基づいて説明する。図１〜図３に示すように、シ
リコン単結晶の引上げ装置１０のチャンバ１１内には、
シリコン融液１２を貯留する石英るつぼ１３が設けら
れ、この石英るつぼ１３の外面は黒鉛サセプタ１４によ
り被覆される。石英るつぼ１３の下面は上記黒鉛サセプ
タ１４を介して支軸１６の上端に固定され、この支軸１
６の下部はるつぼ駆動手段１７に接続される（図３）。
るつぼ駆動手段１７は図示しないが石英るつぼ１３を回
転させる第１回転用モータと、石英るつぼ１３を昇降さ
せる昇降用モータとを有し、これらのモータにより石英
るつぼ１３が所定の方向に回転し得るとともに、上下方
向に移動可能となっている。石英るつぼ１３の外方には
この石英るつぼ１３の外周面を所定の間隔をあけて包囲
するヒータ１８が設けられ、ヒータ１８の外方にはこの
ヒータ１８の外周面を所定の間隔をあけて包囲する保温
筒１９が設けられる。ヒータ１８により石英るつぼ１３
に投入された高純度のシリコン多結晶が溶融してシリコ
ン融液１２になる。

【０００９】またチャンバ１１の上面にはチャンバ１１
より小径の円筒状のケーシング２１が設けられる（図
３）。このケーシング２１には引上げ手段２２が設けら
れる。引上げ手段２２はケーシング２１の上端部に水平
状態で旋回可能に設けられた引上げヘッド（図示せず）
と、このヘッドを回転させる第２回転用モータ（図示せ
ず）と、ヘッドから石英るつぼ１３の回転中心に向って
垂下されたワイヤケーブル２３と、上記ヘッド内に設け
られワイヤケーブル２３を巻取り又は繰出す引上げ用モ
ータ（図示せず）とを有する。ワイヤケーブル２３の下
端にはシリコン融液１２に浸してシリコン単結晶棒２５
を引上げるための種結晶２４が取付けられる。

【００１０】シリコン単結晶棒２５の外周面と石英るつ
ぼ１３の内周面との間にはシリコン単結晶棒２５の外周
面を包囲するように熱遮蔽部材２６が挿入される（図１
及び図３）。熱遮蔽部材２６は黒鉛により形成され、下
方に向うに従って直径が小さくなる筒状の筒状部２６ａ
と、この筒状部２６ａの上端から外方に略水平方向に張
り出す円板状のフランジ部２６ｂとを有する（図１〜図
３）。筒状部２６ａの下端はシリコン融液１２表面近傍
まで延び、上端は保温筒１９の上端と略同一高さとなる
まで延びる。上記熱遮蔽部材２６のフランジ部２６ｂの
下面を保温筒１９の上面に設置すると、熱遮蔽部材２６
の筒状部２６ａがチャンバ１１内をシリコン単結晶側と
るつぼ内周面側とに区画しかつヒータ１８からシリコン
単結晶棒２５に照射される輻射熱を遮断するようになっ
ている（図１及び図３）。

【００１１】チャンバ１１にはアルゴンガスや窒素ガス
等の不活性ガスをシリコン単結晶棒２５及び熱遮蔽部材
２６間を流下させかつシリコン融液１２表面を通過させ
てチャンバ１１外に排出するガス給排手段２７が接続さ
れる（図３）。ガス給排手段２７は一端がケーシング２
１の上部周壁に接続され他端がエアタンク（図示せず）
に接続されたガス供給パイプ２７ａと、一端がチャンバ
１１の下壁に接続され他端が真空ポンプ（図示せず）に
接続されたガス排出パイプ２７ｂとを有する。ガス供給
パイプ２７ａ及びガス排出パイプ２７ｂにはこれらのパ
イプ２７ａ，２７ｂを流れる不活性ガスの流量を調整す
る第１及び第２流量調整弁２７ｃ，２７ｄがそれぞれ設
けられる。

【００１２】この実施の形態の特徴ある構成は、シリコ
ン単結晶棒２５及び熱遮蔽部材２６間を流下する不活性
ガスのうち熱遮蔽部材２６の表面に沿って流下する不活
性ガスを吸引してチャンバ１１外に排出する不純ガス排
出手段２８を備えたところにある（図１〜図３）。不純
ガス排出手段２８は熱遮蔽部材２６内に形成された空洞
部２６ｃと、熱遮蔽部材２６の内周壁２６ｄに空洞部２
６ｃに連通して形成された複数の不純ガス吸引孔２６ｅ
と、熱遮蔽部材２６の上部に空洞部２６ｃに連通して形
成された不純ガス排出孔２６ｆと、チャンバ１１外に設
けられ不純ガス排出孔２６ｆに不純ガス排出パイプ２８
ａを介して接続された吸引装置（図示せず）とを有す
る。空洞部２６ｃは熱遮蔽部材２６の筒状部２６ａ及び
フランジ部２６ｂの全体にわたって形成され、複数の不
純ガス吸引孔２６ｅは筒状部２６ａの内周壁２６ｄに形
成される。

【００１３】また複数の不純ガス吸引孔２６ｅは図２に
詳しく示すように、筒状部２６ａの内周壁２６ｄの円周
方向に延びるスリット状にそれぞれ形成される。これら
スリット状の不純ガス吸引孔２６ｅは筒状部２６ａの内
周壁２６ｄの同一円周上に所定の間隔をあけかつシリコ
ン単結晶棒２５の引上げ方向に所定の間隔をあけてそれ
ぞれ形成される。複数の不純ガス吸引孔のうち上下に隣
接する不純ガス吸引孔２６ｅ同士は内周壁２６ｄの円周
方向に互いにずらして形成することが好ましい。また不
純ガス排出孔２６ｆはフランジ部２６ｂの上壁２６ｇに
形成され、不純ガス排出パイプ２８ａにはこのパイプ２
８ａ内の不活性ガスの流量を調整する不純ガス流量調整
弁２８ｂが設けられる。更に吸引装置としては真空ポン
プが用いられ、この真空ポンプは上記ガス給排手段２８
のガス排出パイプ２７ｂに接続された真空ポンプでもよ
い。なお、不純ガス吸入孔はスリット状の孔ではなく、
円形孔又はその他の形状の孔でもよい。

【００１４】なお、ガス供給パイプ２７ａからチャンバ
１１内に供給される不活性ガスの流量は２０〜６０リッ
トル／分、更に３０〜４０リットル／分であることが好
ましい。またガス排出パイプ２７ｂから吸引される不活
性ガスの吸引流量は１０〜５０リットル／分、更に２０
〜３０リットル／分であることが好ましく、不純ガス吸
引孔２６ｅから吸引される不活性ガスの吸引流量は２〜
２０リットル／分、更に５〜１０リットル／分であるこ
とが好ましい。チャンバ１１内の不活性ガスの圧力はこ
の不活性ガスの供給口付近で０．０１４〜０．０４１ｋ
ｇ／ｃｍ²、更に０．０１６〜０．０２７ｋｇ／ｃｍ²で
あることが好ましい。

【００１５】引上げ用モータの出力軸（図示せず）には
ロータリエンコーダ（図示せず）が接続され、るつぼ駆
動手段１７には石英るつぼ１３内のシリコン融液１２の
重量を検出する重量センサ（図示せず）と、支軸１６の
昇降位置を検出するリニヤエンコーダ（図示せず）とが
設けられる。ロータリエンコーダ、重量センサ及びリニ
ヤエンコーダの各検出出力はコントローラ（図示せず）
の制御入力に接続され、コントローラの制御出力は引上
げ手段２２の引上げ用モータ、るつぼ駆動手段１７の昇
降用モータにそれぞれ接続される。またコントローラに
はメモリ（図示せず）が設けられ、このメモリにはロー
タリエンコーダの検出出力に対するワイヤケーブル２３
の巻取り長さ、即ちシリコン単結晶棒２５の引上げ長さ
がマップとして記憶され、重量センサの検出出力に対す
る石英るつぼ１３内のシリコン融液１２の液面レベルが
マップとして記憶される。コントローラは重量センサの
検出出力に基づいて石英るつぼ１３内のシリコン融液１
２の液面が常に一定のレベルに保つように、るつぼ駆動
手段１７の昇降用モータを制御する。

【００１６】このように構成されたシリコン単結晶の引
上げ装置の動作を説明する。シリコン単結晶棒２５を引
上げるときには、第１及び第２流量調整弁２７ｃ，７ｄ
と不純ガス流量調整弁２８ｂとを調整することにより、
シリコン融液１２表面と熱遮蔽部材２６下端との間を通
過する不活性ガスの流量と不純ガス吸引孔２６ｅから吸
引される不活性ガスの流量をそれぞれ調整する。

【００１７】またガス供給パイプ２７ａからチャンバ１
１内に供給された不活性ガスにはチャンバ１１内上部の
部材から発生した鉄や銅等の重金属の不純物が混入する
場合がある。この不純物はチャンバ１１内上部の部材表
面に沿う不活性ガスの流れに乗って流下し、更に熱遮蔽
部材２６の筒状部２６ａ内周面に沿って流下する。この
とき熱遮蔽部材２６の内周壁２６ｄに形成された不純ガ
ス吸引孔２６ｅから上記不純物を含む不活性ガス、即ち
不純ガスが吸引され、熱遮蔽部材２６の空洞部２６ａ、
不純ガス排出孔２６ｆ及び不純ガス排出パイプ２８ａを
通ってチャンバ１１外に排出される、即ち不純ガスがシ
リコン単結晶棒２５に接近する前にチャンバ１１外に排
出される。この結果、シリコン融液１２から引上げられ
るシリコン単結晶棒２５周囲の不活性ガスは不純物を殆
ど含まず、上記シリコン単結晶棒２５が不純物により汚
染されることは殆どないので、高純度のシリコン単結晶
棒２５を製造することができる。

【００１８】図４〜図６は本発明の第２の実施の形態を
示す。図４及び図６において図１及び図３と同一符号は
同一部品を示す。この装置では、不純ガス排出手段５８
が熱遮蔽部材５６の内周面に配設された不純ガス吸引パ
イプ５８ａと、不純ガス吸引パイプ５８ａに接続された
吸引装置（図示せず）とを有する。熱遮蔽部材５６は黒
鉛により形成され、下方に向うに従って直径が小さくな
る筒状の筒状部５６ａと、この筒状部５６ａの上端から
外方に略水平方向に張り出す円板状のフランジ部５６ｂ
とを有する（図４〜図６）。筒状部５６ａ及びフランジ
部５６ｂは上記第１の実施の形態の筒状部及びフランジ
部のような空洞部を有しないことを除いて、第１の実施
の形態の筒状部及びフランジ部と略同一形状に形成され
る。

【００１９】不純ガス吸引パイプ５８ａは黒鉛によりリ
ング状に形成された単一のパイプであり、筒状部５６ａ
の内周面に沿って水平に配設される。また不純ガス吸引
パイプ５８ａには所定の間隔をあけて複数の不純ガス吸
引孔５８ｂが形成される。吸引装置は第１の実施の形態
の吸引装置と同じ装置が用いられ、チャンバ１１外に設
けられる。不純ガス吸引パイプ５８ａは不純ガス排出パ
イプ５８ｃを介して吸引装置に接続され、不純ガス排出
パイプ５８ｃは不純ガス吸引パイプ５８ａを保持する役
割も果たす。また不純ガス排出パイプ５８ｃには不純ガ
ス流量調整弁２８ｂが設けられる。上記以外は第１の実
施の形態と同一に構成される。

【００２０】このように構成されたシリコン単結晶の引
上げ装置では、熱遮蔽部材５６の筒状部５６ａ内周面に
沿って流下する不純ガス（不純物を含む不活性ガス）が
不純ガス吸引孔５８ｂから吸引され、不純ガス吸引パイ
プ５８ａ及び不純ガス排出パイプ５８ｃを通ってチャン
バ１１外に排出されることを除いて、動作は上記第１の
実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略す
る。また第１の実施の形態と異なって、この実施の形態
の不純ガス排出手段５８は既製の熱遮蔽部材５６に付加
して設けることができる。なお、この実施の形態では、
単一の不純ガス吸引パイプを熱遮蔽部材の筒状部内周面
に沿って配設したが、２本以上の不純ガス吸引パイプを
熱遮蔽部材の筒状部内周面に沿って配設してもよい。

【００２１】

【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく
説明する。 ＜実施例１＞図１〜図３に示すように、チャンバ１１内
に空洞部２６ｃを有する黒鉛製の熱遮蔽部材２６を挿入
してこの熱遮蔽部材２６の上壁を保温筒１９の上面に設
置し、第１流量調整弁２７ｃを調整することによりガス
供給パイプ２７ａからチャンバ内１１にアルゴンガスを
３０リットル／分の流量で供給した。また第２流量調整
弁２７ｄを調整することによりチャンバ１１内のアルゴ
ンガスをガス排出パイプ２７ｂから２５リットル／分の
流量で吸引し、不純ガス流量調整弁２８ｂを調整するこ
とにより筒状部２６ａ内周面を流下するアルゴンガスを
不純ガス吸引孔２６ｅから５リットル／分で吸引した。
チャンバ１１内の不活性ガスの圧力はこの不活性ガスの
供給口付近で０．０２０ｋｇ／ｃｍ²であった。上記石
英るつぼ１３の内径は４００ｍｍであり、この石英るつ
ぼ１３に貯留されたシリコン融液１２の重量は４０ｋｇ
であった。熱遮蔽部材２６の筒状部２６ａの上端及び下
端の内径はそれぞれ３５０ｍｍ及び２００ｍｍであり、
筒状部２６ａの高さは３００ｍｍであった。また各不純
ガス吸引孔２６ｅの幅及び長さはそれぞれ１０ｍｍ及び
５０ｍｍであり、これらの個数は２４個であった。更に
筒状部２６ａ下端及びシリコン融液１２表面間の距離は
２５ｍｍであった。

【００２２】＜実施例２＞図４〜図６に示すように、シ
リコン単結晶棒２５外周面と石英るつぼ１３内周面との
間にシリコン単結晶棒２５の外周面を包囲するように空
洞部のない黒鉛製の熱遮蔽部材５６を挿入し、この熱遮
蔽部材５６の筒状部５６ａ内周面に沿って単一の不純ガ
ス吸引パイプ５８ａを配設した。第１流量調整弁２７ｃ
を調整することによりガス供給パイプ２７ａからチャン
バ内１１にアルゴンガスを３０リットル／分の流量で供
給した。また第２流量調整弁２７ｄを調整することによ
りチャンバ１１内のアルゴンガスをガス排出パイプ２７
ｂから２５リットル／分の流量で吸引し、不純ガス流量
調整弁２８ｂを調整することにより筒状部５６ａ内周面
を流下するアルゴンガスを不純ガス吸引孔５８ｂから５
リットル／分で吸引した。チャンバ１１内の不活性ガス
の圧力はこの不活性ガスの供給口付近で０．０２０ｋｇ
／ｃｍ²であった。熱遮蔽部材５６の寸法は実施例１の
熱遮蔽部材の寸法と略同一であり、不純ガス吸引パイプ
５８ａのリング内径及びパイプ５８ａ自体の内径はそれ
ぞれ２００ｍｍ及び１５ｍｍであった。また不純ガス吸
引パイプ５８ａには直径５ｍｍの不純ガス吸引孔５８ｂ
を１２個形成した。更に不純ガス吸引パイプ５８ａは筒
状部５６ａの下端から６０ｍｍ上方に配設した。上記以
外は実施例１と同一に構成した。

【００２３】＜比較例１＞図７に示すように、シリコン
単結晶棒５の外周面と石英るつぼ３の内周面との間にシ
リコン単結晶棒５を囲むように実施例２と同一形状の熱
遮蔽部材６を挿入し、ガス供給パイプ（図示せず）から
チャンバ１内にアルゴンガスを３０リットル／分の流量
で供給し、チャンバ１内のアルゴンガスをガス排出パイ
プ（図示せず）から３０リットル／分の流量で吸引し
た。チャンバ１内の不活性ガスの圧力はこの不活性ガス
の供給口付近で０．０２０ｋｇ／ｃｍ²であった。また
実施例２の不純ガス吸引パイプは用いなかった。上記以
外は実施例２と同一に構成した。

【００２４】＜比較試験と評価＞実施例１、実施例２並
びに比較例１の装置にて直径が１５０ｍｍのシリコン単
結晶棒を製造した後、これらのシリコン単結晶棒を厚さ
２ｍｍにスライスし、結晶の外周付近に相当する部分を
選んで切断して板状試料をそれぞれ作成した。これらの
試料の表面を混酸でミラーエッチングし、酸素ドナーの
消去のため熱処理を行った後、ＤＬＴＳ（Deep level t
ransient spectroscopy）法によって各試験片内部のＦ
ｅ、Ｍｏ、Ｃｕの濃度をそれぞれ測定した。この測定結
果を表１に示す。なお、上記濃度の測定位置は結晶外周
から約５ｍｍ内側に相当する部分とした。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１から明らかなように、実施例１及び実
施例２では金属不純物濃度がＤＬＴＳ法の検出下限以下
であり、比較例１と比較して殆ど汚染のない高純度の結
晶を得ることができた。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、シ
リコン単結晶棒及び熱遮蔽部材間を流下する不活性ガス
のうち熱遮蔽部材の表面に沿って流下する不純物を含む
不活性ガスをシリコン単結晶棒に接近する前に不純ガス
排出手段が吸引してチャンバ外に排出するように構成し
たので、シリコン単結晶棒周囲の不活性ガスは不純物を
殆ど含まず、上記シリコン単結晶棒が不純物により汚染
されることは殆どない。この結果、高純度のシリコン単
結晶棒を製造することができる。また熱遮蔽部材内に空
洞部を形成し、熱遮蔽部材の内周壁に空洞部に連通して
複数の不純ガス吸引孔を形成し、熱遮蔽部材の上部に空
洞部に連通して不純ガス排出孔を形成し、更にチャンバ
外に設けられた吸引装置を不純ガス排出パイプを介して
不純ガス排出孔に接続すれば、熱遮蔽部材内周面に沿っ
て流下する不純物を含む不活性ガスは不純ガス吸引孔か
ら吸引され、空洞部、不純ガス排出孔及び不純ガス排出
パイプを通ってチャンバ外に排出されるので、上記と同
様の効果が得られる。更に複数の不純ガス吸引孔を有す
る不純ガス吸引パイプを熱遮蔽部材の内周面に配設し、
チャンバ外に設けられた吸引装置を不純ガス吸引パイプ
に接続すれば、熱遮蔽部材内周面に沿って流下する不純
物を含む不活性ガスは不純ガス吸引孔から吸引され、不
純ガス吸引パイプを通ってチャンバ外に排出されるの
で、上記と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施形態のシリコン単結晶の引上げ
装置を示す図３のＡ部拡大断面図。

【図２】その引上げ装置の不純ガス排出手段を含む熱遮
蔽部材の要部破断斜視図。

【図３】その引上げ装置の縦断面図。

【図４】本発明の第２実施形態を示す図６のＢ部拡大断
面図。

【図５】その引上げ装置の不純ガス排出手段を含む熱遮
蔽部材の要部破断斜視図。

【図６】その引上げ装置の縦断面図。

【図７】従来例を示す図１に対応する断面図。

【符号の説明】

１０ シリコン単結晶の引上げ装置 １１ チャンバ １２ シリコン融液 １３ 石英るつぼ １８ ヒータ ２５ シリコン単結晶棒 ２６，５６ 熱遮蔽部材 ２６ｃ 空洞部 ２６ｄ 内周壁 ２６ｅ，５８ｂ 不純ガス吸引孔 ２６ｆ 不純ガス排出孔 ２７ ガス給排手段 ２８，５８ 不純ガス排出手段 ２８ａ 不純ガス排出パイプ ５８ａ 不純ガス吸引パイプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャンバ(11)内に設けられシリコン融液
   (12)が貯留された石英るつぼ(13)と、前記石英るつぼ(1
   3)の外周面を包囲し前記シリコン融液(12)を加熱するヒ
   ータ(18)と、前記シリコン融液(12)から引上げられるシ
   リコン単結晶棒(25)の外周面を包囲しかつ下端が前記シ
   リコン融液(12)表面から間隔をあけて上方に位置し前記
   ヒータ(18)からの輻射熱を遮る熱遮蔽部材(26,56)と、
   不活性ガスを前記シリコン単結晶棒(25)及び前記熱遮蔽
   部材(26,56)間を流下させかつ前記シリコン融液(12)表
   面を通過させて前記チャンバ(11)外に排出するガス給排
   手段(27)とを備えたシリコン単結晶の引上げ装置におい
   て、 前記シリコン単結晶棒(25)及び前記熱遮蔽部材(26,56)
   間を流下する不活性ガスのうち前記熱遮蔽部材(26,56)
   の表面に沿って流下する前記不活性ガスを吸引して前記
   チャンバ(11)外に排出する不純ガス排出手段(28,58)を
   備えたことを特徴とするシリコン単結晶の引上げ装置。
2. 【請求項２】 不純ガス排出手段(28)が熱遮蔽部材(26)
   内に形成された空洞部(26c)と、前記熱遮蔽部材(26)の
   内周壁(26d)に前記空洞部(26c)に連通して形成された複
   数の不純ガス吸引孔(26e)と、前記熱遮蔽部材(26)の上
   部に前記空洞部(26c)に連通して形成された不純ガス排
   出孔(26f)と、チャンバ(11)外に設けられ前記不純ガス
   排出孔(26f)に不純ガス排出パイプ(28a)を介して接続さ
   れた吸引装置とを有する請求項１記載のシリコン単結晶
   の引上げ装置。
3. 【請求項３】 不純ガス排出手段(58)が熱遮蔽部材(56)
   の内周面に配設され複数の不純ガス吸引孔(58b)を有す
   る不純ガス吸引パイプ(58a)と、チャンバ(11)外に設け
   られ前記不純ガス吸引パイプ(58a)に接続された吸引装
   置とを有する請求項１記載のシリコン単結晶の引上げ装
   置。