JPS58223689A - 石英ルツボ支持部材 - Google Patents
石英ルツボ支持部材Info
- Publication number
- JPS58223689A JPS58223689A JP10247382A JP10247382A JPS58223689A JP S58223689 A JPS58223689 A JP S58223689A JP 10247382 A JP10247382 A JP 10247382A JP 10247382 A JP10247382 A JP 10247382A JP S58223689 A JPS58223689 A JP S58223689A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- quartz crucible
- graphite frame
- frame
- silicon
- 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.)
- Granted
Links
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
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】
本発明は単結晶の半導体物質の引上は等に用いられる石
英ルッがを支持する支持部材に関する。
英ルッがを支持する支持部材に関する。
半導体装置の製造に用いられる結晶質半導体物質、例え
は単結晶シリコンを製造する方法としてはチヨコラルス
キー法（ＣＺ法）が知られている。この方法はチャンバ
ー内に石英ルツボな回転自在に支持し、この石英ルツボ
内のシリコン原料をカーボンヒータ等により溶融し、こ
の溶融シリコンに浸した種結晶を引上けることにより単
結晶シリコンを製造するものである。
は単結晶シリコンを製造する方法としてはチヨコラルス
キー法（ＣＺ法）が知られている。この方法はチャンバ
ー内に石英ルツボな回転自在に支持し、この石英ルツボ
内のシリコン原料をカーボンヒータ等により溶融し、こ
の溶融シリコンに浸した種結晶を引上けることにより単
結晶シリコンを製造するものである。
上述したＣ２法に用いられる単結晶シリコン引上装置に
おいて、前記石英ルツボは黒鉛製の枠体によって保護さ
れており、この黒鉛枠体は回転軸上基ユ支持された黒鉛
製受台（二係合されていが異なるので、単結晶シリコン
の引上げ操作が終了した後、冷却している間に黒鉛枠体
と石英ルツボとが密着して石英ルツボの抜去が困難とな
ったり、黒鉛枠体）ニクラツクが発生して再度使用する
ことが不可能になるという問題点があった。
おいて、前記石英ルツボは黒鉛製の枠体によって保護さ
れており、この黒鉛枠体は回転軸上基ユ支持された黒鉛
製受台（二係合されていが異なるので、単結晶シリコン
の引上げ操作が終了した後、冷却している間に黒鉛枠体
と石英ルツボとが密着して石英ルツボの抜去が困難とな
ったり、黒鉛枠体）ニクラツクが発生して再度使用する
ことが不可能になるという問題点があった。
そこで、上述したような問題点を解消するために、従来
、黒鉛枠体は２つ以上（二分割できる構造のものが用い
られており、これら分割体を組立てて構成された黒鉛枠
体を凹凸あるいは傾斜面が形成された黒鉛製受台ζ二係
合することにより支持していた。
、黒鉛枠体は２つ以上（二分割できる構造のものが用い
られており、これら分割体を組立てて構成された黒鉛枠
体を凹凸あるいは傾斜面が形成された黒鉛製受台ζ二係
合することにより支持していた。
上述したような分割型の黒鉛枠体を用いれば、黒鉛枠体
の繰返し使用回数は増加する。しかし、繰返して使用し
ているうちに墨鉛枠体は石英ルツゲ内の溶融シリコンか
ら発′生ずる硅素化合物ガスと反応し、炭化珪素（−変
化してその表面が粗くなる。こうした炭化珪素への変化
が黒鉛枠体と黒鉛製受台との係合面で起きると、黒鉛枠
体と受台とのすべりが悪くなるため応力の集中する箇所
が生じ、温度変化に伴って黒鉛枠体が膨張・収縮しく二
くくなる。このため、石英ルツボと黒鉛枠体との熱膨張
係数の差により黒鉛枠体が破損して多数回繰返し、等使
用できないという欠点があった。
の繰返し使用回数は増加する。しかし、繰返して使用し
ているうちに墨鉛枠体は石英ルツゲ内の溶融シリコンか
ら発′生ずる硅素化合物ガスと反応し、炭化珪素（−変
化してその表面が粗くなる。こうした炭化珪素への変化
が黒鉛枠体と黒鉛製受台との係合面で起きると、黒鉛枠
体と受台とのすべりが悪くなるため応力の集中する箇所
が生じ、温度変化に伴って黒鉛枠体が膨張・収縮しく二
くくなる。このため、石英ルツボと黒鉛枠体との熱膨張
係数の差により黒鉛枠体が破損して多数回繰返し、等使
用できないという欠点があった。
本発明は上記欠点を解消するため１二なされたものであ
り１分割型の黒鉛枠体及び黒鉛製受台の表面が炭化珪素
に変化しても黒鉛枠体と受台とのすべりをよくシ、温度
変化（二伴って黒鉛枠体が膨張・収縮しやすくなるよう
にして黒鉛枠体を破損しに＜＜シ、多数回繰返して使用
し得る石英ルツボ支持部材を提供しようとするものであ
る。
り１分割型の黒鉛枠体及び黒鉛製受台の表面が炭化珪素
に変化しても黒鉛枠体と受台とのすべりをよくシ、温度
変化（二伴って黒鉛枠体が膨張・収縮しやすくなるよう
にして黒鉛枠体を破損しに＜＜シ、多数回繰返して使用
し得る石英ルツボ支持部材を提供しようとするものであ
る。
以下、本発明の実施例をｆｆ１１図〜第３図を参照して
説明する。
説明する。
図中Ｉは３分割型の黒鉛枠体であり、３つの分割体１ａ
、Ｚｂ、Ｉｃは内面がルッメ形状をなすように組立てら
れている。この黒鉛枠体Ｉ内部には図示しない石英ルツ
ボが１１合される。
、Ｚｂ、Ｉｃは内面がルッメ形状をなすように組立てら
れている。この黒鉛枠体Ｉ内部には図示しない石英ルツ
ボが１１合される。
また、この黒鉛枠体Ｉの底面周辺部（二は中央部から上
（二向かう傾斜面が形成されている。一方、図中２は黒
鉛製受台であり、その上面周辺部（二は前記黒鉛枠体Ｉ
の底面周辺部の傾斜面（二対応する傾斜面が形成されて
いるとともに、上面中央部には凹陥部が形成されている
。また、この受台２の上面中央部の凹陥部にはこの凹陥
部の深さとほぼ同一の径を有する多数の高純度力−ゲン
ゼール３．・・・・・・が充填されている。そして、前
記黒鉛枠体Ｉと受台２とは両者の傾斜面（二おいて接触
するとともに中央部で前記カーボンボール３．・・・・
・・を介して係合されている。
（二向かう傾斜面が形成されている。一方、図中２は黒
鉛製受台であり、その上面周辺部（二は前記黒鉛枠体Ｉ
の底面周辺部の傾斜面（二対応する傾斜面が形成されて
いるとともに、上面中央部には凹陥部が形成されている
。また、この受台２の上面中央部の凹陥部にはこの凹陥
部の深さとほぼ同一の径を有する多数の高純度力−ゲン
ゼール３．・・・・・・が充填されている。そして、前
記黒鉛枠体Ｉと受台２とは両者の傾斜面（二おいて接触
するとともに中央部で前記カーボンボール３．・・・・
・・を介して係合されている。
上述した石英ルツボ支持部材を用いた単結晶シリコンの
引上げは以下のようにして行われる。
引上げは以下のようにして行われる。
まず、前記黒鉛枠体Ｉ内に図示しない石英ルツボを嵌合
し、前記受台２底面の凹陥部（二図示しない回転軸を嵌
装して、チャンバー内に石英ルツボ支持部材及び石英ル
ツボを回転自在に支持する。次に、石英ルツボ内にシリ
コン原料を入れ、黒鉛枠体Ｉ外周に配設された筒状のカ
ーボンヒータによりシリコン原料を溶融させる。この溶
融シリコンに種結晶を浸し、種結晶及び前記回転軸を互
いに逆方向（二回転しながら、種結晶を引上げる。所定
長さの単結晶シリコンインゴットを引上げた後、チャン
バー内を冷却する。
し、前記受台２底面の凹陥部（二図示しない回転軸を嵌
装して、チャンバー内に石英ルツボ支持部材及び石英ル
ツボを回転自在に支持する。次に、石英ルツボ内にシリ
コン原料を入れ、黒鉛枠体Ｉ外周に配設された筒状のカ
ーボンヒータによりシリコン原料を溶融させる。この溶
融シリコンに種結晶を浸し、種結晶及び前記回転軸を互
いに逆方向（二回転しながら、種結晶を引上げる。所定
長さの単結晶シリコンインゴットを引上げた後、チャン
バー内を冷却する。
以上の操作を繰返して単結晶シリコンインゴットを製造
する。
する。
しかして、上述した石英ルツボ支持部材Ｃ二よれば、繰
返し℃使用している間（二黒鉛枠体Ｉど黒鉛製受台２と
の係合面が溶融シリコンからの珪素化合物ガスとの反応
（二より炭化珪素に変化してその表面が粗くなっても、
黒鉛枠体Ｉと受台２とがカーボンボール３・・・・・・
を介して係合されているので、両者の間のすべりがよく
、黒鉛枠体Ｉに応力が中心するのを防止できる。したが
って、黒鉛枠体１が温度便化に対応して膨張・収縮する
ことができ、黒鉛枠体Ｉが破損しにくくなり、多数回繰
返して使用することができる。
返し℃使用している間（二黒鉛枠体Ｉど黒鉛製受台２と
の係合面が溶融シリコンからの珪素化合物ガスとの反応
（二より炭化珪素に変化してその表面が粗くなっても、
黒鉛枠体Ｉと受台２とがカーボンボール３・・・・・・
を介して係合されているので、両者の間のすべりがよく
、黒鉛枠体Ｉに応力が中心するのを防止できる。したが
って、黒鉛枠体１が温度便化に対応して膨張・収縮する
ことができ、黒鉛枠体Ｉが破損しにくくなり、多数回繰
返して使用することができる。
なお、上記実施例では耐熱性回転体として単結晶シリコ
ンに悪影響を及ぼさないような高純度で、単結晶シリコ
ン引上げ時の＾温（二酬えられるカーボンボールな用い
たが、これに限らず炭化珪素、窒化珪素または高純度暴
利表面にカーボン、炭化珪素あるいは窒化珪素をコーテ
ィングした球状体あるいは棒状体等でもよい。
ンに悪影響を及ぼさないような高純度で、単結晶シリコ
ン引上げ時の＾温（二酬えられるカーボンボールな用い
たが、これに限らず炭化珪素、窒化珪素または高純度暴
利表面にカーボン、炭化珪素あるいは窒化珪素をコーテ
ィングした球状体あるいは棒状体等でもよい。
また、上記実施例では黒鉛枠体は３分割型のものを用い
たが、これ（二限らず分割数、分割方法及び組立て方法
等は黒鉛枠体の大きさ、形状等により適宜選択できる。
たが、これ（二限らず分割数、分割方法及び組立て方法
等は黒鉛枠体の大きさ、形状等により適宜選択できる。
事実、本発明の石英ルッゲ支持部材を用いれば多数回繰
返し使用できることが以下の実験例により確められた。
返し使用できることが以下の実験例により確められた。
実験例１〜３
３分割型の黒鉛枠体を下記表に示す拐質、形状及び寸法
の高純度耐熱性回転体を介して黒鉛製受台と係合した３
種の石英ルツ？支持部材を用いて単結晶シリコンを引上
げた時の繰返し使用回数を下記表Ｃ二併記する。なお、
下記表中比較例は黒鉛枠体と黒鉛製受台間に高純度耐熱
性回転体を介さすζユ係合した従来の石英ルツボ支持部
材を用いた場合である。
の高純度耐熱性回転体を介して黒鉛製受台と係合した３
種の石英ルツ？支持部材を用いて単結晶シリコンを引上
げた時の繰返し使用回数を下記表Ｃ二併記する。なお、
下記表中比較例は黒鉛枠体と黒鉛製受台間に高純度耐熱
性回転体を介さすζユ係合した従来の石英ルツボ支持部
材を用いた場合である。
表
上記表から明らかなようＣ二比較例は繰返し使用回数が
１３回と少ないのに対して、実験例１〜３の場合はいづ
れも繰返し使用回数が３５回以上と多くなっている。こ
れは従来の石英ルツが支持部材では黒鉛枠体と受台との
係合面が炭化珪素に変化して表面が粗くなると、黒鉛枠
体が温度変化；−伴って膨張中収縮しく−＜くなるため
、黒鉛枠体が破損しやすいのに対して、実験例１〜３の
石英ルツ？支持部材は黒鉛枠体及び黒鉛受台の表向が炭
化珪素に変化して表面が粗くなっても、黒鉛枠体と受台
とが高純度耐熱性回転体を介して係合され（いるため、
黒鉛枠体が温度変化に伴って膨張・収縮しやすく、黒鉛
枠体が破損しにくいからである。
１３回と少ないのに対して、実験例１〜３の場合はいづ
れも繰返し使用回数が３５回以上と多くなっている。こ
れは従来の石英ルツが支持部材では黒鉛枠体と受台との
係合面が炭化珪素に変化して表面が粗くなると、黒鉛枠
体が温度変化；−伴って膨張中収縮しく−＜くなるため
、黒鉛枠体が破損しやすいのに対して、実験例１〜３の
石英ルツ？支持部材は黒鉛枠体及び黒鉛受台の表向が炭
化珪素に変化して表面が粗くなっても、黒鉛枠体と受台
とが高純度耐熱性回転体を介して係合され（いるため、
黒鉛枠体が温度変化に伴って膨張・収縮しやすく、黒鉛
枠体が破損しにくいからである。
以上詳述した如く本発明によれは、黒鉛枠体を破損しに
くくシ、多数回繰返して使用し得る石英ルツボ支持部材
を提供できるものである。
くくシ、多数回繰返して使用し得る石英ルツボ支持部材
を提供できるものである。
弗１図は本発明の実施例における石英ルツボ支持部材の
断面図、第２図は黒鉛枠体の平面図、第３図は黒鉛製受
台（ニカーダンボールを充填した状態を示す平面図であ
る。 Ｉ・・・黒鉛枠体、Ｉｓ、Ｉｂ、ＩＣ・・・分割体、２
・・・黒鉛製受台、３・・・カーダンゲール。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１閃 第２図 第３図 ４７２−
断面図、第２図は黒鉛枠体の平面図、第３図は黒鉛製受
台（ニカーダンボールを充填した状態を示す平面図であ
る。 Ｉ・・・黒鉛枠体、Ｉｓ、Ｉｂ、ＩＣ・・・分割体、２
・・・黒鉛製受台、３・・・カーダンゲール。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１閃 第２図 第３図 ４７２−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１） 石英ルツボな保護するための分割された黒鉛
枠体と、該枠体を支持する黒鉛製受台とからなる石英ル
ッメ支持部材において、前記黒鉛枠体と受台とを多数の
耐熱性回転体を介して係合したことを特徴とする石英ル
ツボ支持部材。 （２）耐熱性回転体が球状あるいは棒状のカーボン、炭
化珪素もしくは窒化珪素又はこれらの物質をコーティン
グした基材のうち少なくとも一種であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の石英ルツボ支持部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10247382A JPS58223689A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 石英ルツボ支持部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10247382A JPS58223689A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 石英ルツボ支持部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58223689A true JPS58223689A (ja) | 1983-12-26 |
| JPH0154319B2 JPH0154319B2 (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14328416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10247382A Granted JPS58223689A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 石英ルツボ支持部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58223689A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01153589A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-15 | Nkk Corp | シリコン単結晶の製造装置 |
| JPH02145496A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | 半導体単結晶引上装置 |
-
1982
- 1982-06-15 JP JP10247382A patent/JPS58223689A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01153589A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-15 | Nkk Corp | シリコン単結晶の製造装置 |
| JPH02145496A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | 半導体単結晶引上装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0154319B2 (ja) | 1989-11-17 |
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