JPS58190892A - シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼ - Google Patents
シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼInfo
- Publication number
- JPS58190892A JPS58190892A JP7222882A JP7222882A JPS58190892A JP S58190892 A JPS58190892 A JP S58190892A JP 7222882 A JP7222882 A JP 7222882A JP 7222882 A JP7222882 A JP 7222882A JP S58190892 A JPS58190892 A JP S58190892A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- grooves
- graphite
- circumferential surface
- graphite crucible
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶引
上げ用黒鉛るつほに関するものである。
上げ用黒鉛るつほに関するものである。
シリコン単結晶を製造する最も一般的な方法はチョクラ
ルスキー法すなわち、石英るつばを黒鉛るつぼの中に収
容し、かつ黒鉛るつほを黒鉛発熱体でかこみさらに、そ
れ等を不活性ガス雰囲気とした収納ケースに設置した装
置を用いる方法である。
ルスキー法すなわち、石英るつばを黒鉛るつぼの中に収
容し、かつ黒鉛るつほを黒鉛発熱体でかこみさらに、そ
れ等を不活性ガス雰囲気とした収納ケースに設置した装
置を用いる方法である。
近時、高収率でシリコン単結晶を得るため、大型サイズ
の単結晶が製造されようになった。
の単結晶が製造されようになった。
必然的にその製造装置に用いられる黒鉛るっほも大形の
ものが必要になってきた。
ものが必要になってきた。
しかし、黒鉛るつぼの容量が大きくなるにつれ、熱歪が
大きくなり割損が発生する確率が高くなり、るつぼの寿
命が短くなって来る。
大きくなり割損が発生する確率が高くなり、るつぼの寿
命が短くなって来る。
従来から黒鉛るつぼの寿命を長くするため、黒鉛るつぼ
を複数個に分割することが提案されている。
を複数個に分割することが提案されている。
しかし、この種の黒鉛るつぼは一応応力を吸収してそれ
なりの効果はあるが、さらに改善が望まれている。
なりの効果はあるが、さらに改善が望まれている。
るつぼ寿命決定の大きな要因は次の通りである。第１に
黒鉛るつぼに内接する石英るつぼは、高温中で黒鉛るつ
ぼにフィツトしているが冷却時に両者の熱膨張係数の大
きな差により黒鉛るつぼが内圧を受けること。
黒鉛るつぼに内接する石英るつぼは、高温中で黒鉛るつ
ぼにフィツトしているが冷却時に両者の熱膨張係数の大
きな差により黒鉛るつぼが内圧を受けること。
第２に黒鉛るつぼは使用されるに従い、溶融シリコンと
石英るつぼとから発生する、浮遊シリコンと反応し表層
より、深部に向ってＳｉＣを生成成長させていき、この
黒鉛、ＳｉＣの２層の膨張係数の違いから、熱応力、歪
により黒鉛るつぼが破損すること、（いわゆるバイメタ
ル効果）０ 第３に黒鉛るつぼとそれに内接する石英るつぼの成分８
ｉ０２との反応で酸素が発生し黒鉛るつぼが酸化、減肉
するととすなわち、応力に対する抵抗力が底下し割損が
生じることである。
石英るつぼとから発生する、浮遊シリコンと反応し表層
より、深部に向ってＳｉＣを生成成長させていき、この
黒鉛、ＳｉＣの２層の膨張係数の違いから、熱応力、歪
により黒鉛るつぼが破損すること、（いわゆるバイメタ
ル効果）０ 第３に黒鉛るつぼとそれに内接する石英るつぼの成分８
ｉ０２との反応で酸素が発生し黒鉛るつぼが酸化、減肉
するととすなわち、応力に対する抵抗力が底下し割損が
生じることである。
以上の知見により、本発明者らは、特に第２にちるバイ
メタル効果による応力を緩和し長寿命の黒鉛るつぼ提供
する事を目的として本発明を完成した。
メタル効果による応力を緩和し長寿命の黒鉛るつぼ提供
する事を目的として本発明を完成した。
本発明の要旨は、外周面および／または内周面に複数本
の切り溝を設けたもの、あるいはさらにその切り溝の一
部または全部に黒鉛片および／またはｍ張黒鉛成形体を
埋込んでなることを特徴とするシリコン単結晶引上げ用
黒鉛るつぼにめる。
の切り溝を設けたもの、あるいはさらにその切り溝の一
部または全部に黒鉛片および／またはｍ張黒鉛成形体を
埋込んでなることを特徴とするシリコン単結晶引上げ用
黒鉛るつぼにめる。
本発明において切り溝を形成するるつぼは、分割型るつ
ぼを始め、従来用いられているどのような形状のるつぼ
でも良く、以−ドの実施態様において述べるようなすぐ
れた効果を呈する。
ぼを始め、従来用いられているどのような形状のるつぼ
でも良く、以−ドの実施態様において述べるようなすぐ
れた効果を呈する。
第１図ｒよ、２分割るつぼの外周面に縦方向の切りｍを
設けた本発明の実施態様を示す。
設けた本発明の実施態様を示す。
第１図において、１はるつぼ本体、２は切り溝を示す。
この場合切り溝２は、るつば外周面に混入生成するＳｉ
Ｃ層を分断すなわち半円周（πＲ）をｎ分断（πｉ（／
ｎ ）することになるので、るつほに生じる歪と熱応力
を！ 緩和する効果をもたらす。
Ｃ層を分断すなわち半円周（πＲ）をｎ分断（πｉ（／
ｎ ）することになるので、るつほに生じる歪と熱応力
を！ 緩和する効果をもたらす。
第２図は、るつぼ１′外周面に設けられた切切り＃２′
に合致し取り外し可能な埋込材３を使った黒鉛るつばで
ある。これはＳ ｉＣノーの分断の効果を一層確実なも
のにする。すなわち、再所用に際して埋込材を取り除く
と、黒鉛るつぼの−Ｓ（切り溝の部分）に８ ｉ Ｃ３
４は存在しなくなる。
に合致し取り外し可能な埋込材３を使った黒鉛るつばで
ある。これはＳ ｉＣノーの分断の効果を一層確実なも
のにする。すなわち、再所用に際して埋込材を取り除く
と、黒鉛るつぼの−Ｓ（切り溝の部分）に８ ｉ Ｃ３
４は存在しなくなる。
埋込材は黒鉛るつぼと同材質でもよいが、膨張黒鉛成形
体が好ましく、成形アイｉＣが生成した場合適時取り変
えて使用を続けることが出来る。
体が好ましく、成形アイｉＣが生成した場合適時取り変
えて使用を続けることが出来る。
第３図は、円周方向にも切り＃２″′を設けたもので、
るつぼの高さ方向を長さとするバイメタル効果による歪
をも低くできる。
るつぼの高さ方向を長さとするバイメタル効果による歪
をも低くできる。
第４図は、外周面と内周面に各々切り溝２ａ。
２ｂを設けたものである。内周面には石英るつぼと蒸発
したシリコンとによりＳｉＣが生成するので内周向に設
りた切り溝は、外周面の切り溝と同様な効果を呈する。
したシリコンとによりＳｉＣが生成するので内周向に設
りた切り溝は、外周面の切り溝と同様な効果を呈する。
）切り溝の深さは、るつぼの肉厚の１／１５〜１／８が
好ましい。また、第３図におけるるつぼ円周方向の切り
溝２″′はるつぼ高さ方向の切り溝ｉより浅くても良い
。
好ましい。また、第３図におけるるつぼ円周方向の切り
溝２″′はるつぼ高さ方向の切り溝ｉより浅くても良い
。
さらに、内周面にのみ切り溝を設けたものも、小型のる
つぼには有効である。第１〜４図の実施態様は２分割る
つぼについてのものであるが勿論、本発明は分割されて
いないるつぼ、多分割るつぼについても有効である。
つぼには有効である。第１〜４図の実施態様は２分割る
つぼについてのものであるが勿論、本発明は分割されて
いないるつぼ、多分割るつぼについても有効である。
実 施 列
第１、第２、第３、第４図に示された黒鉛るつぼを用い
チョクラルスキー法シリコン単結晶製造装置によってシ
リコン単結晶を製造した。
チョクラルスキー法シリコン単結晶製造装置によってシ
リコン単結晶を製造した。
黒鉛るつぼの大きさは、１′；！′（内径３１０ＩＩｊ
＋）のものを用いた。
＋）のものを用いた。
切り溝は巾５Ｘ深さ２′Ｘ、、溝数は縦方向に片側３本
セット６本としたものと、横方向１本５〜巾、１−一深
さのものを組合せたものを用いた。
セット６本としたものと、横方向１本５〜巾、１−一深
さのものを組合せたものを用いた。
なお、埋込材は、縦溝の物に膨張黒鉛を使用し３度取り
変えた。
変えた。
寿命は、シリコン単結晶を反覆引上けるつぼが変形、損
傷するまでの反覆数を測定した。
傷するまでの反覆数を測定した。
なお、比較例として、従来の２分割るつぼを同一条件で
単結晶を引上げ同様に変形、損傷するまでの反覆数を測
定した。
単結晶を引上げ同様に変形、損傷するまでの反覆数を測
定した。
それらの結果を表１に示す。
表 １
第１図は、本発明のるつぼの一夾施態様を示−す説明図
、第２〜４図は、他の実施態様を示す説明図でおる。 符号の説明 １．１′・・・・・・・・・・・・・・・・・・・−・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
るつぼ２．２ＩＸ２’／、 ２／／／、２ ａ、 ２
ｂ −切り溝３・・・・−・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・−・・・・・・・ 埋込材特許出願人 日本カー
ボン株式会社 算１川 第２図
、第２〜４図は、他の実施態様を示す説明図でおる。 符号の説明 １．１′・・・・・・・・・・・・・・・・・・・−・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
るつぼ２．２ＩＸ２’／、 ２／／／、２ ａ、 ２
ｂ −切り溝３・・・・−・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・−・・・・・・・ 埋込材特許出願人 日本カー
ボン株式会社 算１川 第２図
Claims (2)
- （１）外周面および／または内周面に複数本の切り溝を
設けたことを特徴とするシリコン単結晶引上げ用黒鉛る
つぼ。 - （２）外周面および／または内周面に複数本の切り溝を
設け、かつ該切り溝の一部Ｉたは全部に黒鉛片および／
または膨張黒鉛成形体を埋込んでなることを特徴とする
シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7222882A JPS58190892A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼ |
| JP21805588A JPS6476993A (en) | 1982-04-28 | 1988-08-31 | Graphite crucible for pulling up silicon single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7222882A JPS58190892A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58190892A true JPS58190892A (ja) | 1983-11-07 |
| JPH0123440B2 JPH0123440B2 (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=13483192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7222882A Granted JPS58190892A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58190892A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0177132A2 (en) * | 1984-09-05 | 1986-04-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for manufacturing compound semiconductor single crystal |
| JPS6430365U (ja) * | 1987-08-12 | 1989-02-23 | ||
| JPH03279289A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-10 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶製造用カーボンルツボ |
| KR20030055900A (ko) * | 2001-12-27 | 2003-07-04 | 주식회사 실트론 | 단결정 잉곳의 제조장치 |
| EP1797215A1 (de) * | 2004-10-05 | 2007-06-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil mit beschichtung und verfahren zum herstellen einer beschichtung |
| US7708827B2 (en) * | 2002-02-05 | 2010-05-04 | Sgl Carbon Se | Highly pure, replaceable wear insert and process for manufacturing the same |
| WO2011067201A1 (en) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Solarworld Innovations Gmbh | Device for holding silicon melt |
| JP2012066969A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Heraeus Shin-Etsu America Inc | るつぼとサスセプタとの間のガスを排気するための方法及び装置 |
| CN111479785A (zh) * | 2017-12-12 | 2020-07-31 | 信越石英株式会社 | 铸模及石英玻璃坩埚的制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840664U (ja) * | 1971-09-17 | 1973-05-23 | ||
| JPS58140392A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-20 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | シリコン単結晶引上方法およびその装置 |
| JPS58131964U (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-06 | 綜合カ−ボン株式会社 | 半導体物質溶融用黒鉛ルツボ |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP7222882A patent/JPS58190892A/ja active Granted
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| JPH0519337Y2 (ja) * | 1987-08-12 | 1993-05-21 | ||
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| KR101131076B1 (ko) | 2002-02-05 | 2012-03-30 | 에스지엘 카본 에스이 | 고순도 마모 인서트용 재료 및 이의 제조 |
| EP1797215A1 (de) * | 2004-10-05 | 2007-06-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil mit beschichtung und verfahren zum herstellen einer beschichtung |
| WO2011067201A1 (en) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Solarworld Innovations Gmbh | Device for holding silicon melt |
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| CN111479785A (zh) * | 2017-12-12 | 2020-07-31 | 信越石英株式会社 | 铸模及石英玻璃坩埚的制造方法 |
| CN111479785B (zh) * | 2017-12-12 | 2022-10-25 | 信越石英株式会社 | 铸模及石英玻璃坩埚的制造方法 |
| US11905196B2 (en) | 2017-12-12 | 2024-02-20 | Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. | Mold and method for manufacturing quartz glass crucible |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0123440B2 (ja) | 1989-05-02 |
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