JPH11139895A - 結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒーター - Google Patents
結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒーターInfo
- Publication number
- JPH11139895A JPH11139895A JP30834497A JP30834497A JPH11139895A JP H11139895 A JPH11139895 A JP H11139895A JP 30834497 A JP30834497 A JP 30834497A JP 30834497 A JP30834497 A JP 30834497A JP H11139895 A JPH11139895 A JP H11139895A
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- JP
- Japan
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- heater
- slit
- crucible
- crystal pulling
- heating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 円筒形ヒーター全体の強度を大きくすると共
に、スリット終端にかかる荷重を分散させ、磁場印加に
よる破壊を防止することのできる結晶体引上げ装置のル
ツボ加熱用ヒーターを提供する。 【解決手段】 電極３直上のスリット２ａを上下スリッ
ト終端２１ａが閉じた長穴状に形成する。各スリット２
ａ〜２ｎのスリット終端２１ａ〜２１ｎをスリット幅ｗ
より大きい直径ｄの丸穴で終端する。ヒーター１の上下
端部に円周に沿って肉厚部分１１、１２を形成する。各
スリット２ａ〜２ｎのスリット終端２１ａ〜２１ｎをそ
れぞれ肉厚部分１１、１２内で終端する。
に、スリット終端にかかる荷重を分散させ、磁場印加に
よる破壊を防止することのできる結晶体引上げ装置のル
ツボ加熱用ヒーターを提供する。 【解決手段】 電極３直上のスリット２ａを上下スリッ
ト終端２１ａが閉じた長穴状に形成する。各スリット２
ａ〜２ｎのスリット終端２１ａ〜２１ｎをスリット幅ｗ
より大きい直径ｄの丸穴で終端する。ヒーター１の上下
端部に円周に沿って肉厚部分１１、１２を形成する。各
スリット２ａ〜２ｎのスリット終端２１ａ〜２１ｎをそ
れぞれ肉厚部分１１、１２内で終端する。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、結晶体引上げ装置のル
ツボを加熱するために、このルツボの周囲に配置される
円筒形のヒーターに関するものである。
ツボを加熱するために、このルツボの周囲に配置される
円筒形のヒーターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の結晶体引上げ装置のルツボ加熱用
ヒーターとしては、図２に示すようにカーボンにより形
成され、均一な厚さを有する円筒形ヒーター４があり、
その一部分に電極３が接続され、且つ円筒形の上下から
一方の先端（以下、「スリット終端」と称す。）が閉じ
たスリット５ａ〜５ｎを交互に形成することにより、蛇
行状の回路を形成したものがある。この円筒形ヒーター
４は、電極３から直流電流（例えば６７Ｖ、２２４０
Ａ）を流して、この蛇行状の回路の抵抗により発熱させ
てルツボを加熱する。
ヒーターとしては、図２に示すようにカーボンにより形
成され、均一な厚さを有する円筒形ヒーター４があり、
その一部分に電極３が接続され、且つ円筒形の上下から
一方の先端（以下、「スリット終端」と称す。）が閉じ
たスリット５ａ〜５ｎを交互に形成することにより、蛇
行状の回路を形成したものがある。この円筒形ヒーター
４は、電極３から直流電流（例えば６７Ｖ、２２４０
Ａ）を流して、この蛇行状の回路の抵抗により発熱させ
てルツボを加熱する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、結晶体
を引き上げるに当たっては磁場を印加させて引き上げる
ものがあり、図３に示すように円筒形ヒーター４に通電
した際に、磁場方向が矢印Ｍであった場合、矢印Ｆおよ
び−Ｆという力が働く。これは、電極３の直上でスリッ
ト５ａを中心として左右に振り分けられた電流が逆方向
に周回するので、それぞれ逆方向に巻かれたコイルの一
部として作動すると考えられる。特に、半導体インゴッ
トの引上げにおいては、近年の需要からその直径が大き
くなり、これに伴い印加される磁場が従来より大きくな
ってきている。このため、スリット終端５１ａ付近に大
きな捩じれ荷重を生じ、スリット終端５１ａ付近から円
筒形ヒーター４が破壊される場合があるという問題点が
あった。本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、
円筒形ヒーター全体の強度を大きくすると共に、スリッ
ト先端にかかる荷重を分散させ、磁場印加による破壊を
防止することができる結晶体引上げ装置のルツボ加熱用
ヒーターを提供することを目的とするものである。
を引き上げるに当たっては磁場を印加させて引き上げる
ものがあり、図３に示すように円筒形ヒーター４に通電
した際に、磁場方向が矢印Ｍであった場合、矢印Ｆおよ
び−Ｆという力が働く。これは、電極３の直上でスリッ
ト５ａを中心として左右に振り分けられた電流が逆方向
に周回するので、それぞれ逆方向に巻かれたコイルの一
部として作動すると考えられる。特に、半導体インゴッ
トの引上げにおいては、近年の需要からその直径が大き
くなり、これに伴い印加される磁場が従来より大きくな
ってきている。このため、スリット終端５１ａ付近に大
きな捩じれ荷重を生じ、スリット終端５１ａ付近から円
筒形ヒーター４が破壊される場合があるという問題点が
あった。本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、
円筒形ヒーター全体の強度を大きくすると共に、スリッ
ト先端にかかる荷重を分散させ、磁場印加による破壊を
防止することができる結晶体引上げ装置のルツボ加熱用
ヒーターを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため本発明では、結
晶体引上げ装置のルツボを加熱する略円筒形のヒーター
であって、該ルツボの周囲に配置され、前記略円筒形の
上下から交互にスリットを設けることにより蛇行する回
路を形成し、前記略円筒形の一部に電極を取り付けた結
晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒーターにおいて、電極
取り付け部分の前記スリットが、その上下両端ともに閉
じられた長穴であるようにしたものである。
晶体引上げ装置のルツボを加熱する略円筒形のヒーター
であって、該ルツボの周囲に配置され、前記略円筒形の
上下から交互にスリットを設けることにより蛇行する回
路を形成し、前記略円筒形の一部に電極を取り付けた結
晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒーターにおいて、電極
取り付け部分の前記スリットが、その上下両端ともに閉
じられた長穴であるようにしたものである。
【０００５】また、前記略円筒形の上端部および／また
は下端部をその間の胴体部分より肉厚に形成するように
したものである。
は下端部をその間の胴体部分より肉厚に形成するように
したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】半導体ウェハの大口径化に伴い、
直径が大きい半導体インゴットを引き上げるに当たって
は、印加する磁場を大きくしなくてはならない。ところ
が、強磁場下で従来のルツボ加熱用ヒーターに通電する
と、高電磁力により捩じれが生じてヒーターが破壊され
ることから、ヒーターの強度を高める手段を設けたもの
である。
直径が大きい半導体インゴットを引き上げるに当たって
は、印加する磁場を大きくしなくてはならない。ところ
が、強磁場下で従来のルツボ加熱用ヒーターに通電する
と、高電磁力により捩じれが生じてヒーターが破壊され
ることから、ヒーターの強度を高める手段を設けたもの
である。
【０００７】この強度を高める手段としては、まず円筒
形ヒーターの上下端部をその間の胴体部分より肉厚とし
て、端部における捩じれに強くすると共に、スリット終
端がこの肉厚部分に位置することにより、荷重が集中し
易いこのスリット終端からの破断を防止するものであ
る。
形ヒーターの上下端部をその間の胴体部分より肉厚とし
て、端部における捩じれに強くすると共に、スリット終
端がこの肉厚部分に位置することにより、荷重が集中し
易いこのスリット終端からの破断を防止するものであ
る。
【０００８】また、このスリット終端にかかる荷重をさ
らに分散するために、スリットの幅よりも大きな直径の
丸穴によりこのスリットを終端させている。この丸穴を
形成することにより、かかった荷重は丸穴の周囲方向に
分散されることになる。
らに分散するために、スリットの幅よりも大きな直径の
丸穴によりこのスリットを終端させている。この丸穴を
形成することにより、かかった荷重は丸穴の周囲方向に
分散されることになる。
【０００９】また、スリットにより形成された蛇行状の
回路のそれぞれの部分における抵抗値が均一でなければ
ならない。ところが、上記したように本発明におては円
筒形ヒーターの上下端部を肉厚に形成している。そこで
この部分的肉厚形成であっても、全体的に均一な抵抗値
となるように断面積を均一にしている。すなわち、肉薄
な胴体部分におけるスリットとスリットとの間の水平方
向の断面積と、肉厚なスリット終端と円筒形ヒーターの
上端部または下端部との間の垂直方向における断面積と
を同じになるように形成している。
回路のそれぞれの部分における抵抗値が均一でなければ
ならない。ところが、上記したように本発明におては円
筒形ヒーターの上下端部を肉厚に形成している。そこで
この部分的肉厚形成であっても、全体的に均一な抵抗値
となるように断面積を均一にしている。すなわち、肉薄
な胴体部分におけるスリットとスリットとの間の水平方
向の断面積と、肉厚なスリット終端と円筒形ヒーターの
上端部または下端部との間の垂直方向における断面積と
を同じになるように形成している。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本実施例にかかる円筒形ヒーターを示す一
部切り欠き斜視図、図２は従来技術の円筒形ヒーターを
示す一部切り欠き斜視図、図３は従来技術の円筒形ヒー
ターの磁場印加下での変位を示す部分平面図である。図
１に示すように、本実施例のヒーター１は従来技術と同
様にカーボン製であり、円筒形に形成され、その下端部
に電極３を取り付けられたものである。このヒーター１
には、その上下端部から交互にスリット２ｂ〜２ｎが切
り欠いて形成されている。また、電極の直上にはスリッ
ト２ａが形成されており、このスリット２ａは他のスリ
ットとは異なり、その上下端がヒーター１の上下端部ま
で至らない、すなわち上下スリット終端２１ａが閉じた
長穴状に形成されている。
する。図１は本実施例にかかる円筒形ヒーターを示す一
部切り欠き斜視図、図２は従来技術の円筒形ヒーターを
示す一部切り欠き斜視図、図３は従来技術の円筒形ヒー
ターの磁場印加下での変位を示す部分平面図である。図
１に示すように、本実施例のヒーター１は従来技術と同
様にカーボン製であり、円筒形に形成され、その下端部
に電極３を取り付けられたものである。このヒーター１
には、その上下端部から交互にスリット２ｂ〜２ｎが切
り欠いて形成されている。また、電極の直上にはスリッ
ト２ａが形成されており、このスリット２ａは他のスリ
ットとは異なり、その上下端がヒーター１の上下端部ま
で至らない、すなわち上下スリット終端２１ａが閉じた
長穴状に形成されている。
【００１１】また、各スリット２ａ〜２ｎのスリット終
端２１ａ〜２１ｎは、スリット幅ｗより大きい直径ｄの
丸穴で終端している。
端２１ａ〜２１ｎは、スリット幅ｗより大きい直径ｄの
丸穴で終端している。
【００１２】ヒーター１の上下端部には、その円周に沿
って肉厚部分１１、１２が形成され、それら厚さｔは胴
体部分１３の厚さＴより厚く形成されている。この肉厚
部分１１、１２はヒーター１の上下端部の強度を増すた
めのもので、胴体部分１３の厚さＴの１１０％以上の厚
さをもって形成され、その上下幅ｈ11、ｈ12の合計はヒ
ーター１の全体高Ｈの２０％以上５０％以下を占めるよ
うに形成されている。
って肉厚部分１１、１２が形成され、それら厚さｔは胴
体部分１３の厚さＴより厚く形成されている。この肉厚
部分１１、１２はヒーター１の上下端部の強度を増すた
めのもので、胴体部分１３の厚さＴの１１０％以上の厚
さをもって形成され、その上下幅ｈ11、ｈ12の合計はヒ
ーター１の全体高Ｈの２０％以上５０％以下を占めるよ
うに形成されている。
【００１３】また、各スリット２ａ〜２ｎのスリット終
端２１ａ〜２１ｎは、それぞれ少なくとも肉厚部分１
１、１２内で終端している。たとえば本実施例のように
各スリット終端２１ａ〜２１ｎの丸穴の略中心が胴体部
分１３と肉厚部分１１、１２との境界部分に位置するよ
うに形成されている。
端２１ａ〜２１ｎは、それぞれ少なくとも肉厚部分１
１、１２内で終端している。たとえば本実施例のように
各スリット終端２１ａ〜２１ｎの丸穴の略中心が胴体部
分１３と肉厚部分１１、１２との境界部分に位置するよ
うに形成されている。
【００１４】さらに、肉厚部分１１、１２の上下幅
ｈ11、ｈ12、胴体部分１３の厚さＴ、肉厚部分１１、１
２の厚さｔ、各スリット２ａ〜２ｎのスリット終端２１
ａ〜２１ｎの位置は、ヒーター１の各部分における抵抗
値が略一定になる関係にある。すなわち、ある箇所を例
にとってこの関係を説明すると、隣接するスリット２
ｂ、２ｃ間の水平方向の断面積と、スリット終端２１ｂ
とヒーター１の上端部分との垂直方向の断面積とが略同
じ値であるように設計されている。
ｈ11、ｈ12、胴体部分１３の厚さＴ、肉厚部分１１、１
２の厚さｔ、各スリット２ａ〜２ｎのスリット終端２１
ａ〜２１ｎの位置は、ヒーター１の各部分における抵抗
値が略一定になる関係にある。すなわち、ある箇所を例
にとってこの関係を説明すると、隣接するスリット２
ｂ、２ｃ間の水平方向の断面積と、スリット終端２１ｂ
とヒーター１の上端部分との垂直方向の断面積とが略同
じ値であるように設計されている。
【００１５】次に本実施例のヒーターにおいて、高磁場
が印加された際の強度上の性能について説明する。ま
ず、ヒーター１全体としては、上下端部に肉厚部分１１
を形成したことにより、電磁力により発生する力に対し
て剛性力が増す。これにより従来よりその変位量を大幅
に減少させることができる。
が印加された際の強度上の性能について説明する。ま
ず、ヒーター１全体としては、上下端部に肉厚部分１１
を形成したことにより、電磁力により発生する力に対し
て剛性力が増す。これにより従来よりその変位量を大幅
に減少させることができる。
【００１６】次に、各スリット２ａ〜２ｎのスリット終
端２１ａ〜２１ｎをスリット幅ｗより大きい直径ｄの丸
穴で終端することにより、上記した電磁力により発生す
る力がこれらのスリット終端２１ａ〜２１ｎにかかった
際、その丸穴の周囲に分散する効果があり、スリット終
端からの破断を防げる。
端２１ａ〜２１ｎをスリット幅ｗより大きい直径ｄの丸
穴で終端することにより、上記した電磁力により発生す
る力がこれらのスリット終端２１ａ〜２１ｎにかかった
際、その丸穴の周囲に分散する効果があり、スリット終
端からの破断を防げる。
【００１７】さらに、各スリット２ａ〜２ｎのスリット
終端２１ａ〜２１ｎが、その一部分が少なくとも肉厚部
分１１、１２内で終端するように設けたことにより、上
記したスリット終端における破断防止をより確実なもの
とする。
終端２１ａ〜２１ｎが、その一部分が少なくとも肉厚部
分１１、１２内で終端するように設けたことにより、上
記したスリット終端における破断防止をより確実なもの
とする。
【００１８】また、上記したように従来の円筒形ヒータ
ー４においては、電極３直上のスリット終端５１ａ付近
に大きな捩じれ荷重を生じていたが、本発明において
は、スリット２ａを挟んで捩じれ荷重が大きくかかって
も、従来のスリット５ａとは異なり、ここに位置するス
リット２ａの上下両スリット終端２１ａが終端した長穴
状に形成され、特に上スリット終端２１ａが閉じている
上に、その上部の肉厚部１１の存在により保持されて捩
じれ荷重がかかっても、捩じれ現象は生じない。これに
より電極３直上のスリット２ａから破断が発生すること
はない。
ー４においては、電極３直上のスリット終端５１ａ付近
に大きな捩じれ荷重を生じていたが、本発明において
は、スリット２ａを挟んで捩じれ荷重が大きくかかって
も、従来のスリット５ａとは異なり、ここに位置するス
リット２ａの上下両スリット終端２１ａが終端した長穴
状に形成され、特に上スリット終端２１ａが閉じている
上に、その上部の肉厚部１１の存在により保持されて捩
じれ荷重がかかっても、捩じれ現象は生じない。これに
より電極３直上のスリット２ａから破断が発生すること
はない。
【００１９】
【発明の効果】本発明では以上のように構成したので、
次に示す優れた効果がある。 （１）磁場印加下においてヒーターに通電した際、その
電磁力のよる捩じれ現象を、肉厚構造による高い剛性を
もって少なく抑えることができるという優れた効果があ
る。 （２）電極直上部分のスリットを長溝に形成したことに
より、さらに捩じれ現象を抑えることができる。 （３）スリット終端をスリット幅より大きな直径の円形
で終端させることにより、高磁場印加により変位して
も、その変位によりかかる捩じれ荷重を分散させること
ができる。 （４）スリット終端を肉厚部分で終端させることによ
り、さらに終端部という脆弱性を克服する。 したがって、これらの優れた効果により高磁場印加下に
おける通電時のヒーターの破断が防止され、安定してル
ツボを加熱できるため、大きな直径の結晶値体を引き上
げるにあたり、磁場を大きくして安定した引上げができ
る。
次に示す優れた効果がある。 （１）磁場印加下においてヒーターに通電した際、その
電磁力のよる捩じれ現象を、肉厚構造による高い剛性を
もって少なく抑えることができるという優れた効果があ
る。 （２）電極直上部分のスリットを長溝に形成したことに
より、さらに捩じれ現象を抑えることができる。 （３）スリット終端をスリット幅より大きな直径の円形
で終端させることにより、高磁場印加により変位して
も、その変位によりかかる捩じれ荷重を分散させること
ができる。 （４）スリット終端を肉厚部分で終端させることによ
り、さらに終端部という脆弱性を克服する。 したがって、これらの優れた効果により高磁場印加下に
おける通電時のヒーターの破断が防止され、安定してル
ツボを加熱できるため、大きな直径の結晶値体を引き上
げるにあたり、磁場を大きくして安定した引上げができ
る。
【図１】本実施例にかかる円筒形ヒーターを示す一部切
り欠き斜視図である。
り欠き斜視図である。
【図２】従来技術の円筒形ヒーターを示す一部切り欠き
斜視図である。
斜視図である。
【図３】従来技術の円筒形ヒーターが磁場印加下での変
位を示す部分平面図である。
位を示す部分平面図である。
１‥‥‥ヒーター １１‥‥肉厚部分 １２‥‥肉厚部分 １３‥‥胴体部分 ２ａ〜２ｎ‥‥スリット ２１ａ〜２１ｎ‥‥スリット終端 ３‥‥‥電極 Ｔ‥‥‥厚さ ｔ‥‥‥厚さ Ｈ‥‥‥全体高 ｈ11‥‥上下幅 ｈ12‥‥上下幅 ｗ‥‥‥スリット幅 ｄ‥‥‥直径
Claims (7)
- 【請求項１】 結晶体引上げ装置のルツボを加熱する略
円筒形のヒーターであって、該ルツボの周囲に配置さ
れ、前記略円筒形の上下から交互にスリットを設けるこ
とにより蛇行する回路を形成し、前記略円筒形の一部に
電極を取り付けた結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒー
ターにおいて、電極取り付け部分の前記スリットが、そ
の上下両端ともに閉じられた長穴であることを特徴とす
る結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒーター。 - 【請求項２】 結晶体引上げ装置のルツボを加熱する略
円筒形のヒーターであって、該ルツボの周囲に配置さ
れ、前記略円筒形の上下から交互にスリットを設けるこ
とにより蛇行する回路を形成し、前記略円筒形の一部に
電極を取り付けた結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒー
ターにおいて、前記略円筒形の上端部および／または下
端部をそれら上下端部間の胴体部分より肉厚に形成した
ことを特徴とする結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒー
ター。 - 【請求項３】 隣接するスリット間の断面積と、スリッ
ト終端とヒーターの上端または下端までの間の断面積と
が、同じ面積となるように形成したことを特徴とする請
求項１または２記載の結晶体引上げ装置のルツボ加熱用
ヒーター。 - 【請求項４】 肉厚部分の厚さが、胴体部分の厚さより
１０％以上肉厚であることを特徴とする請求項２記載の
結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒーター。 - 【請求項５】 肉厚部分の上下幅の合計が、略円筒形ヒ
ーターの全体高の２０％以上５０％以下であることを特
徴とする請求項２記載の結晶体引上げ装置のルツボ加熱
用ヒーター。 - 【請求項６】 スリット先端をスリット幅よりも大きな
直径の丸穴で終端していることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒータ
ー。 - 【請求項７】 スリット先端が肉厚部分内で終端してい
ることを特徴とする請求項２記載の結晶体引上げ装置の
ルツボ加熱用ヒーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30834497A JPH11139895A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30834497A JPH11139895A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒーター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11139895A true JPH11139895A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17979940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30834497A Pending JPH11139895A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 結晶体引上げ装置のルツボ加熱用ヒーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11139895A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-11-11 JP JP30834497A patent/JPH11139895A/ja active Pending
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