JPS59182292A - 帯状シリコン結晶製造装置 - Google Patents
帯状シリコン結晶製造装置Info
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- JPS59182292A JPS59182292A JP5353483A JP5353483A JPS59182292A JP S59182292 A JPS59182292 A JP S59182292A JP 5353483 A JP5353483 A JP 5353483A JP 5353483 A JP5353483 A JP 5353483A JP S59182292 A JPS59182292 A JP S59182292A
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- 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
- C30B15/20—Controlling or regulating
- C30B15/22—Stabilisation or shape controlling of the molten zone near the pulled crystal; Controlling the section of the crystal
- C30B15/24—Stabilisation or shape controlling of the molten zone near the pulled crystal; Controlling the section of the crystal using mechanical means, e.g. shaping guides
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、帯状シリコン結晶製造装置の改良に関する。
近時、結晶成長技術の一つとして帯状シリコン結晶の成
長方法が注目されている。この帯状シリコン結晶は薄板
状であるため、その得られた形状の１まで太陽電池用基
板として用いることができる。チョクラルスキー法で得
られたインゴット状のシリコン結晶を切断・加工しウェ
ハ状にする際に生じるような大きな材料損失がなく、加
工費も極めて少ないことがら、安価なシリコン結晶基板
として注目されている。
長方法が注目されている。この帯状シリコン結晶は薄板
状であるため、その得られた形状の１まで太陽電池用基
板として用いることができる。チョクラルスキー法で得
られたインゴット状のシリコン結晶を切断・加工しウェ
ハ状にする際に生じるような大きな材料損失がなく、加
工費も極めて少ないことがら、安価なシリコン結晶基板
として注目されている。
帯状シリコン結晶は従来ＥＦＧ法（Ｅｄｇｅ−ｄｅｆｉ
ｎｅｄＦｉｌ、ｍ−ｆｅｄ Ｑｒｏｗｔｈ法）に代表さ
れルヨウニスリットを有するキャピラリ・ダイを用いる
方法によシ製造されていた。しかしながら、この方法で
帯状シリコン結晶を製造する場合、次のような大きな欠
点があった。すなわち、キャピラリ・ダイの下部が浸漬
されているシリコン融液の自由液面からキャピラリ・ダ
イの上端部までの距離を例えば２〔ｍ〕とし、厚さ０．
５ ［＞］の帯状シリコン結晶を製造する場合、メニス
カス（キャピラリ・ダイ上端と帯状シリコン結晶下端の
固液界面との間のシリコン融液）の高さが結晶の中央部
では高々０．４ ［箪］ 、結晶両端部では高々０、２
５ ［：ｍｍ’：］と極めて低い。温度が下がると、メ
ニスカスの高さも低下するが、上記のようにもともとの
メニスカス高さが低いため、温度降下が僅か１ （Ｃ）
でも生じると結晶端部とキャピラリ・ダイか固着する。
ｎｅｄＦｉｌ、ｍ−ｆｅｄ Ｑｒｏｗｔｈ法）に代表さ
れルヨウニスリットを有するキャピラリ・ダイを用いる
方法によシ製造されていた。しかしながら、この方法で
帯状シリコン結晶を製造する場合、次のような大きな欠
点があった。すなわち、キャピラリ・ダイの下部が浸漬
されているシリコン融液の自由液面からキャピラリ・ダ
イの上端部までの距離を例えば２〔ｍ〕とし、厚さ０．
５ ［＞］の帯状シリコン結晶を製造する場合、メニス
カス（キャピラリ・ダイ上端と帯状シリコン結晶下端の
固液界面との間のシリコン融液）の高さが結晶の中央部
では高々０．４ ［箪］ 、結晶両端部では高々０、２
５ ［：ｍｍ’：］と極めて低い。温度が下がると、メ
ニスカスの高さも低下するが、上記のようにもともとの
メニスカス高さが低いため、温度降下が僅か１ （Ｃ）
でも生じると結晶端部とキャピラリ・ダイか固着する。
逆に、温度が僅かでも上ると結晶の幅が細くなると云う
ように長時間、安定して結晶成長を行うすることは困難
であった。
ように長時間、安定して結晶成長を行うすることは困難
であった。
上述の欠点はメニスカスの高さが低いことに起因するも
のであシ、この欠点を解決するものとして本発明者等は
第１図に示す如き構造の帯状シリコン結晶製造装置を考
案した。第１図中１はルツボであシ、このルツボ１内に
はシリコン融液２が収容されている。３ａ 、３ｂはそ
れぞれルツボ１内のシリコン融液２中から上方に突出し
た一対の構造物であシ、ルツが１に取シ付けられている
。以下、これらの構造物を結晶成長用ダイと称する。な
お、図には示さないがルツボ１の底部にはシリコン融液
２を加熱するヒータが設けられ、さらにダイ、？ａ 、
３ｂの側部には、ダイ３ｈ、３ｂをそれぞれ加熱するヒ
ータが設けられている。これらのヒータはルツ１？及び
ダイＪａｙＪｂにおいてシリコンが融解される温度をと
るようにするものである。
のであシ、この欠点を解決するものとして本発明者等は
第１図に示す如き構造の帯状シリコン結晶製造装置を考
案した。第１図中１はルツボであシ、このルツボ１内に
はシリコン融液２が収容されている。３ａ 、３ｂはそ
れぞれルツボ１内のシリコン融液２中から上方に突出し
た一対の構造物であシ、ルツが１に取シ付けられている
。以下、これらの構造物を結晶成長用ダイと称する。な
お、図には示さないがルツボ１の底部にはシリコン融液
２を加熱するヒータが設けられ、さらにダイ、？ａ 、
３ｂの側部には、ダイ３ｈ、３ｂをそれぞれ加熱するヒ
ータが設けられている。これらのヒータはルツ１？及び
ダイＪａｙＪｂにおいてシリコンが融解される温度をと
るようにするものである。
この装置で帯状シリコン結晶を製造する際の概念図を第
２図に示した。一対のダイ３ｈ。
２図に示した。一対のダイ３ｈ。
３ｂ間のシリコン融液２に種結晶４をなじませ、この種
結晶４を図中矢印Ａ方向に引上げるとダイＪａ 、Ｊｂ
の間隔て略規定された幅をもつ帯状シリコン結晶５が得
られる。この際注目すべき点はシリコン融液２の自由液
面上に生じたメニスカスの高さＨは結晶中央部で略８〔
■〕と高く、かつ固液界面６が凹形となシ、ダイＪａ。
結晶４を図中矢印Ａ方向に引上げるとダイＪａ 、Ｊｂ
の間隔て略規定された幅をもつ帯状シリコン結晶５が得
られる。この際注目すべき点はシリコン融液２の自由液
面上に生じたメニスカスの高さＨは結晶中央部で略８〔
■〕と高く、かつ固液界面６が凹形となシ、ダイＪａ。
３ｂとシリコン結晶５との間に生成されたメニスカスの
幅Ｗが略１〔■〕と大きいことである。
幅Ｗが略１〔■〕と大きいことである。
このため、±５〔℃〕程度の温度変化が生じても結晶５
がダイＪａ 、Ｊｂと固着することはなく、さらに結晶
の細ルも起こシにくく安定した結晶成長を続けることが
できる。
がダイＪａ 、Ｊｂと固着することはなく、さらに結晶
の細ルも起こシにくく安定した結晶成長を続けることが
できる。
上記の装置で製造される帯状シリコン結晶の厚さは主に
温度と引上げ速度との関係であシ、ルツボ１の加熱温度
を低くするほど、或いは引上は速度を遅くするほど結晶
は浮くなシ第３図に示す如き結果が得られた。第３図は
ルツボ設定温度を２点とり、引上げ速度を変化させて成
長させた幅約ｉ ｏ ＯＣａｍ）の結晶の厚さを示した
ものである。なお図中Ｏ印はルツボ温度が低い場合（１
４４５℃）、・印はルツボ温度が高い場合（１４６０℃
）を示している。
温度と引上げ速度との関係であシ、ルツボ１の加熱温度
を低くするほど、或いは引上は速度を遅くするほど結晶
は浮くなシ第３図に示す如き結果が得られた。第３図は
ルツボ設定温度を２点とり、引上げ速度を変化させて成
長させた幅約ｉ ｏ ＯＣａｍ）の結晶の厚さを示した
ものである。なお図中Ｏ印はルツボ温度が低い場合（１
４４５℃）、・印はルツボ温度が高い場合（１４６０℃
）を示している。
尚、この温度はルツが外に設置しだ熱電対出力の値であ
シ、シリコン融液の温度ではない。
シ、シリコン融液の温度ではない。
この図から、例えば結晶の厚さを０．５ ［ｗ＋］とす
るＫは、ルツぎ設定温度が高い場合で引上げ速度を１４
〔ＭＶ′ｒｒ１ｉｎ〕、ルツボ設定温度が低い場合引上
げ速度を１８ ［１ｍ１ｎ］とすればよいことが判る。
るＫは、ルツぎ設定温度が高い場合で引上げ速度を１４
〔ＭＶ′ｒｒ１ｉｎ〕、ルツボ設定温度が低い場合引上
げ速度を１８ ［１ｍ１ｎ］とすればよいことが判る。
また、ある厚さの結晶を高速で引上げるには加熱温度を
下げる必要があることが判る。
下げる必要があることが判る。
これは以下の理由による。すなわち、一定の幅、厚さを
もつ結晶を引上げる速度Ｖと温度（詳しぐは融液側及び
結晶側の温度勾配それぞれｄＴｔ／ｄＺ 、 ｄＴ１１
／ｄＺ ）との間ＫＨｖ＝Ｔ、（−に８ハ十に８令）・
・−・・・−・−・−・・・・（１）なる関係がある。
もつ結晶を引上げる速度Ｖと温度（詳しぐは融液側及び
結晶側の温度勾配それぞれｄＴｔ／ｄＺ 、 ｄＴ１１
／ｄＺ ）との間ＫＨｖ＝Ｔ、（−に８ハ十に８令）・
・−・・・−・−・−・・・・（１）なる関係がある。
ここにＬは結晶化潜熱、ＫＩｌ。
Ｋｔはそれぞれ結晶、融液の熱伝導率であシ、２は上方
を正とすると、ｄＴ７ｄＺ及びｄＴ、／ｄＺは通常負の
値をとる。固液界面の温度はシリコンの融点（約１４２
０℃）で一定であるため、ルツボ加熱温度を下げること
は上式における融液側の温度勾配ａＴ７ａｚの絶対値１
ｄＴ７ｄＺＩを小さくすることになシ速度Ｖが犬きくな
るわけである。
を正とすると、ｄＴ７ｄＺ及びｄＴ、／ｄＺは通常負の
値をとる。固液界面の温度はシリコンの融点（約１４２
０℃）で一定であるため、ルツボ加熱温度を下げること
は上式における融液側の温度勾配ａＴ７ａｚの絶対値１
ｄＴ７ｄＺＩを小さくすることになシ速度Ｖが犬きくな
るわけである。
ところが、前記第１図に示したようなルツボ１とダイ３
ｔｈ、３ｂとが一体となった構成の装置で結晶成長を行
なった場合、ルツボ１の加熱温度をある程度以上下げる
とシリコン融液２はルツ？１の壁面から固化し始めるた
め結晶がダイ３ａ、３ｂと固着し成長が中断する。これ
を防ぐためダイ３ｔｈ 、３ｂの加熱を大きくすると、
ダイ３ｈ、３ｂ付近の固化けなくなシ成長は連続するが
、ダイ３ｍ、３ｂの加熱を大きくしたため再びルツぎ１
内のシリコン融液２の温度が上がシ、高速引上げの妨げ
となる。これらの点によシ第３図に示した以上の引上げ
速度は得られなかった。この問題は第４図に示す如くダ
イ３ｍ、３ｂがルツボ１の中程に設置された場合も同様
である。すなわち、ルッ？１の温度を下げルツボ１の壁
面から同化が進行しても結晶成長は持続できるが、ダイ
３ａ、３ｂがシリコン融液２中に浸されていることから
、ダイＪａ。
ｔｈ、３ｂとが一体となった構成の装置で結晶成長を行
なった場合、ルツボ１の加熱温度をある程度以上下げる
とシリコン融液２はルツ？１の壁面から固化し始めるた
め結晶がダイ３ａ、３ｂと固着し成長が中断する。これ
を防ぐためダイ３ｔｈ 、３ｂの加熱を大きくすると、
ダイ３ｈ、３ｂ付近の固化けなくなシ成長は連続するが
、ダイ３ｍ、３ｂの加熱を大きくしたため再びルツぎ１
内のシリコン融液２の温度が上がシ、高速引上げの妨げ
となる。これらの点によシ第３図に示した以上の引上げ
速度は得られなかった。この問題は第４図に示す如くダ
イ３ｍ、３ｂがルツボ１の中程に設置された場合も同様
である。すなわち、ルッ？１の温度を下げルツボ１の壁
面から同化が進行しても結晶成長は持続できるが、ダイ
３ａ、３ｂがシリコン融液２中に浸されていることから
、ダイＪａ。
３ｂの温度によシルツボ１内のシリコ”ン融液温度を思
うように下げることができず・一方、ダイ３ａ、３ｂ温
度を下げるとやはシ成長中に結晶とダイ３ａ、３ｂが固
化してしまい、結局上述の引上げ速度以上の速さで結晶
を製造することはできない。
うように下げることができず・一方、ダイ３ａ、３ｂ温
度を下げるとやはシ成長中に結晶とダイ３ａ、３ｂが固
化してしまい、結局上述の引上げ速度以上の速さで結晶
を製造することはできない。
本発明の目的は、帯状シリコン結晶の幅方向両端部にお
ける固液界面と結晶成長用ダイとの距離を大きくするこ
とができ、かつダイによるシリコン融液温度の擾乱を緩
和することができ、帯状シリコン結晶の引上げ速度の高
速化及び結晶成長の長時間安定化をはかシ得る帯状シリ
コン結晶製造装置を提供することにある。
ける固液界面と結晶成長用ダイとの距離を大きくするこ
とができ、かつダイによるシリコン融液温度の擾乱を緩
和することができ、帯状シリコン結晶の引上げ速度の高
速化及び結晶成長の長時間安定化をはかシ得る帯状シリ
コン結晶製造装置を提供することにある。
本発明の骨子は、ルツボと結晶成長用ダイとを離間して
設け、ダイによるルツボ内シリコン融液温度の上昇を防
止することにある。
設け、ダイによるルツボ内シリコン融液温度の上昇を防
止することにある。
すなわち本発明は、ルツボ内に収容されたシリコン融液
に種結晶を接触させ、この種結晶を引上げることによシ
帯状シリコン結晶を成長せしめる帯状シリコン結晶製造
装置において、成長すべき帯状シリコン結晶の幅方向両
端部の外側に、該端部と対向するよう上記ルツボの上方
に結晶成長用ダイを設けると共に、これらの構造部を加
熱する加熱機構を設け、がっ上記ダイを前記ルツボと接
触させず該ルツボ内のシリコン融液の自由水平液面位置
よシ上方に配置するようにしたものである。
に種結晶を接触させ、この種結晶を引上げることによシ
帯状シリコン結晶を成長せしめる帯状シリコン結晶製造
装置において、成長すべき帯状シリコン結晶の幅方向両
端部の外側に、該端部と対向するよう上記ルツボの上方
に結晶成長用ダイを設けると共に、これらの構造部を加
熱する加熱機構を設け、がっ上記ダイを前記ルツボと接
触させず該ルツボ内のシリコン融液の自由水平液面位置
よシ上方に配置するようにしたものである。
本発明によれば、ルツボ及びダイのそれぞれの温度の相
互干渉が小さくなシ、ダイ温度によるシリコン融液温度
の擾乱が緩和されるため、シリコン融液の温度を低く設
定することができる。このため、帯状シリコン結晶の引
上げ速度を大幅に増大することができる。また、固液界
面とダイとの距離を大きくできることがら結晶成長を長
時間安定に行い得る等の効果を奏する。
互干渉が小さくなシ、ダイ温度によるシリコン融液温度
の擾乱が緩和されるため、シリコン融液の温度を低く設
定することができる。このため、帯状シリコン結晶の引
上げ速度を大幅に増大することができる。また、固液界
面とダイとの距離を大きくできることがら結晶成長を長
時間安定に行い得る等の効果を奏する。
第５図は本発明の一実施例に係る帯状シリコン結晶製造
装置を示す概略構成図である。図中１１はグラファイト
製のルツボであシ、このルツボ１１内にはシリコン融液
１２が収容されている。ルツボ１１の上方には結晶成長
用ダイ１３ａ ｅ１３ ｂがそれぞれ設置されている。
装置を示す概略構成図である。図中１１はグラファイト
製のルツボであシ、このルツボ１１内にはシリコン融液
１２が収容されている。ルツボ１１の上方には結晶成長
用ダイ１３ａ ｅ１３ ｂがそれぞれ設置されている。
ダイ１３ａν１３ｂはルツボ１１の外部に設けられた固
定部１４ａ、１４ｂにそれぞれ取シ付けられ、その下面
はシリコン融液１２の自由水平液面よシ上方に配置され
ている。さらに、２個の１’イ１３ ｍ 、 １３ ｂ
（Ｄ内側（Ｄ間隔１ｔｉ １００ ［ｍ〕である。また
、ルッが１１の底面下部にはルツボ１１ｆ、加熱するヒ
ータ（図示せず）が設けられ、これとは別にダイ１３Ｆ
ｈ＋１３ｂをそれぞれ独立に加熱するヒータ１５ａ、１
５ｂが上記固定部１４ ａ ｅ １４ ｂに設けられて
いる。上記それぞれのヒータはルツボ１ノ及び１３ａ。
定部１４ａ、１４ｂにそれぞれ取シ付けられ、その下面
はシリコン融液１２の自由水平液面よシ上方に配置され
ている。さらに、２個の１’イ１３ ｍ 、 １３ ｂ
（Ｄ内側（Ｄ間隔１ｔｉ １００ ［ｍ〕である。また
、ルッが１１の底面下部にはルツボ１１ｆ、加熱するヒ
ータ（図示せず）が設けられ、これとは別にダイ１３Ｆ
ｈ＋１３ｂをそれぞれ独立に加熱するヒータ１５ａ、１
５ｂが上記固定部１４ ａ ｅ １４ ｂに設けられて
いる。上記それぞれのヒータはルツボ１ノ及び１３ａ。
ｉｓｂをシリコンの融点以上に加熱できるような構成で
あることは言うまでもない。本実施例ではこれらのヒー
タの材質に炭化シリコンを用いた。なお図中１６Ｊｄヒ
一タ１５ｍ、１５ｂＬＤ側部からの熱放射にょシルッが
温度が乱されないようにするための熱シールドである。
あることは言うまでもない。本実施例ではこれらのヒー
タの材質に炭化シリコンを用いた。なお図中１６Ｊｄヒ
一タ１５ｍ、１５ｂＬＤ側部からの熱放射にょシルッが
温度が乱されないようにするための熱シールドである。
また、以上述べた全ての構成要素はアルゴンガスを充満
させた金属容器（図示せず）の中に収納されておシ、さ
らに該容器の上方には帯状シリコン結晶を上方に引上げ
るための引上げ駆動部（図示せず、）が配設されるもの
となっている。
させた金属容器（図示せず）の中に収納されておシ、さ
らに該容器の上方には帯状シリコン結晶を上方に引上げ
るための引上げ駆動部（図示せず、）が配設されるもの
となっている。
第６図（ａ）〜（ｃ）は本実施例装置を用いて帯状シリ
コン結晶を成長する際の概念図である。第６図（ａ）は
結晶成長前の状態であシ、ダイ１３ａ。
コン結晶を成長する際の概念図である。第６図（ａ）は
結晶成長前の状態であシ、ダイ１３ａ。
１．９ ｂのそれぞれの下端は、ルツボ１ノ内のシリコ
ン融液１２の自由水平液面から３〜４〔關〕程度上方に
位置するようにする。次いで、第６図（ｂ）に示す如く
ルツボ１ノの上方から、ダイ１３ａ、１３ｂの間隔よシ
やや幅のせまい種結晶１７を下ろし、ルツボノ内のシリ
コン融液１２に接触させる。このように種付けをすると
、種結晶１７＋ｊ近のシリコン融液１２が持ち上げられ
、図中ハツチングで示したメニスカス１８が形成され固
液界面１９は凹形となる。シリコン融液１２の自由液面
から種結晶１２下端までのメニスカス１８の高さは約８
［ｍｌ 、ダイ１３ａ。
ン融液１２の自由水平液面から３〜４〔關〕程度上方に
位置するようにする。次いで、第６図（ｂ）に示す如く
ルツボ１ノの上方から、ダイ１３ａ、１３ｂの間隔よシ
やや幅のせまい種結晶１７を下ろし、ルツボノ内のシリ
コン融液１２に接触させる。このように種付けをすると
、種結晶１７＋ｊ近のシリコン融液１２が持ち上げられ
、図中ハツチングで示したメニスカス１８が形成され固
液界面１９は凹形となる。シリコン融液１２の自由液面
から種結晶１２下端までのメニスカス１８の高さは約８
［ｍｌ 、ダイ１３ａ。
１３ｂと種結晶１７側部の間のメニスカス１８の幅は約
１〔馴〕であった。次に、種結晶１７を上方に引上げる
と、第６図（Ｃ）に示す如く種結晶１７の下に帯状シリ
コン結晶２０が成長した。
１〔馴〕であった。次に、種結晶１７を上方に引上げる
と、第６図（Ｃ）に示す如く種結晶１７の下に帯状シリ
コン結晶２０が成長した。
この際にもメニスカス１８は、種伺けの状態と同じ形状
を保っている。
を保っている。
第７図は、結晶成長の結果であシ、前記第３図と同様ル
ツボ設定温度を２点とシ、引上げ速度を変えて成長させ
た幅約１００ ［ｍ〕の帯状シリコン結晶の厚さを測定
したものである。なお、図中○印はルツボ温度が低い場
合（，１４３５℃）、・印はルツボ温度が高い場合（１
４５０℃）を示している。なお、この温度はシリコン融
液の温度ではなく、第３図における温度と直接比較はで
きない。この図から、例えば厚さ０．５ ［８）の結晶
を得るには、ルツぎ設定温度が高い場合引上げ速度３０
［ｉｉｎ ］ 、低温では３速度４０〔ｗＶ／ｍｉｎ
〕によ多結晶成長ができ、第３図に示した従来例よ！ｌ
１２倍程度０速度向上が見られた。
ツボ設定温度を２点とシ、引上げ速度を変えて成長させ
た幅約１００ ［ｍ〕の帯状シリコン結晶の厚さを測定
したものである。なお、図中○印はルツボ温度が低い場
合（，１４３５℃）、・印はルツボ温度が高い場合（１
４５０℃）を示している。なお、この温度はシリコン融
液の温度ではなく、第３図における温度と直接比較はで
きない。この図から、例えば厚さ０．５ ［８）の結晶
を得るには、ルツぎ設定温度が高い場合引上げ速度３０
［ｉｉｎ ］ 、低温では３速度４０〔ｗＶ／ｍｉｎ
〕によ多結晶成長ができ、第３図に示した従来例よ！ｌ
１２倍程度０速度向上が見られた。
これは本実施例装置によシ、ダイ１３ ａ 、 １３ｂ
の温度がシリコン融液１２の温度に影響を及はさないた
め、ルツが温度を低減し融液中の温度勾配を小さくする
ことができたことによるものである。
の温度がシリコン融液１２の温度に影響を及はさないた
め、ルツが温度を低減し融液中の温度勾配を小さくする
ことができたことによるものである。
このように本装置によれば、結晶成長用ダイ１ 、？
ａ 、 １３ ｂをルツボ１ノに接触することなくルツ
ボ上方に設け、かつダイ１３ｈ、１３ｂの下端をルツボ
１１内のシリコン融液１２の自由水平液面よシ上方に配
置したことによシ、ルツボ１１の温度を低くしても十分
安定した結晶成長を行うことができる。このため、帯状
シリコン結晶２０の引上げ速度を大幅に高速度化するこ
とができ、帯状シリコン結晶製造コストの低減化をはか
シ得る。また、固液界面とダイノ３ｈ、１３ｂとの距離
を大きくできることから、長時間安定した結晶成長を行
い得るのは勿論のことである。
ａ 、 １３ ｂをルツボ１ノに接触することなくルツ
ボ上方に設け、かつダイ１３ｈ、１３ｂの下端をルツボ
１１内のシリコン融液１２の自由水平液面よシ上方に配
置したことによシ、ルツボ１１の温度を低くしても十分
安定した結晶成長を行うことができる。このため、帯状
シリコン結晶２０の引上げ速度を大幅に高速度化するこ
とができ、帯状シリコン結晶製造コストの低減化をはか
シ得る。また、固液界面とダイノ３ｈ、１３ｂとの距離
を大きくできることから、長時間安定した結晶成長を行
い得るのは勿論のことである。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない転回で種々変形して実施する
ことができる。
く、その要旨を逸脱しない転回で種々変形して実施する
ことができる。
前記実施例では、ルツがとダイとの相対位置が固定され
ているため、結晶成長を続はシリコン融液の自由液面が
低下すると、シリコン融液の自由液面とダイ下端との距
離が増加する。シリコン融液面とダイ下端との距離が７
〜８〔胴〕を越すと、メニスカスはダイから離れて、結
晶成長はチョクラルスキー法の如き様相を呈し、もはや
帯状シリコン結晶が得られなくなる。これを防ぐにはル
ツボの広さを太きくシ、成長した結晶量に対するシリコ
ン融液面の低下の割合を小さくすることが考えられるが
、この方法では装置自体が大型化するため好ましくない
。このため、本発明者等は次のような装！ｅ製作し結晶
成長を実施した。すなわち、結晶成長に際してシリコン
融液面の低下の分だけ、ルツボ及びルツボ加熱ヒータの
位置を連続的に上昇させるものである。この装置によシ
帝状シリコン結晶をよυ長時間連続成長させることに成
功した。
ているため、結晶成長を続はシリコン融液の自由液面が
低下すると、シリコン融液の自由液面とダイ下端との距
離が増加する。シリコン融液面とダイ下端との距離が７
〜８〔胴〕を越すと、メニスカスはダイから離れて、結
晶成長はチョクラルスキー法の如き様相を呈し、もはや
帯状シリコン結晶が得られなくなる。これを防ぐにはル
ツボの広さを太きくシ、成長した結晶量に対するシリコ
ン融液面の低下の割合を小さくすることが考えられるが
、この方法では装置自体が大型化するため好ましくない
。このため、本発明者等は次のような装！ｅ製作し結晶
成長を実施した。すなわち、結晶成長に際してシリコン
融液面の低下の分だけ、ルツボ及びルツボ加熱ヒータの
位置を連続的に上昇させるものである。この装置によシ
帝状シリコン結晶をよυ長時間連続成長させることに成
功した。
なお、上記の例ではルツボ及びルツボ加熱ヒータを可動
としたが、この代シにダイ及びダイ加熱ヒータを下降さ
せる方法でも同様の効果が得られる。
としたが、この代シにダイ及びダイ加熱ヒータを下降さ
せる方法でも同様の効果が得られる。
また、ルツボやヒータ等の材料は何ら実施例に限定され
るものではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。さ
らに、抵抗加熱のヒータの代シに高周波、光或いは超音
波を利用してダイやルッ？を加熱するようにしてもよい
。また、ダイの間隔は成長すべき帯状シリコン結晶の幅
に応じて適宜定めればよい。
るものではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。さ
らに、抵抗加熱のヒータの代シに高周波、光或いは超音
波を利用してダイやルッ？を加熱するようにしてもよい
。また、ダイの間隔は成長すべき帯状シリコン結晶の幅
に応じて適宜定めればよい。
第１図は従来の帯状シリコン結晶製造装置を示す概略構
成図、第２図はこの装置を用いた結晶製造の状態を示す
様式図、第３図は上記装置の問題点を説明するだめのも
ので引上は速度と結晶厚さとの関係を示す特性図、第４
図は他の従来装置を示す概略構成図、第５図は本発明の
一実施例に係わる帯状シリコン結晶製造装置を示す概略
構成図、第６図（、）〜（ｃ）は上記実施例装置を用い
た結晶製造状態を示す模式図、第７図に、上記実施例装
置の効果を説明するためのもので引上げ速度と結晶厚さ
との関係を示す特性図である。 １１・・・ルツボ、１２・・・シリコン融液、１３ａ＊
１３ｂ・・・結晶成長用ダイ、１４ａ、１４ｂ・・・固
定部、１５ ａ 、 １５ ｂ ・＝ヒータ、１６ ・
＝熱シールド板、１７・・・種結晶、１８・・・メニス
カス、１９・・・固液界面、２０・・・帯状シリコン結
晶。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第３図 ５にＩｊ’速７Ｉ ［ｍｍ／ｍ１ｎ） −ｓ ４ 図 第５図 第６図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 七 １ｂ
成図、第２図はこの装置を用いた結晶製造の状態を示す
様式図、第３図は上記装置の問題点を説明するだめのも
ので引上は速度と結晶厚さとの関係を示す特性図、第４
図は他の従来装置を示す概略構成図、第５図は本発明の
一実施例に係わる帯状シリコン結晶製造装置を示す概略
構成図、第６図（、）〜（ｃ）は上記実施例装置を用い
た結晶製造状態を示す模式図、第７図に、上記実施例装
置の効果を説明するためのもので引上げ速度と結晶厚さ
との関係を示す特性図である。 １１・・・ルツボ、１２・・・シリコン融液、１３ａ＊
１３ｂ・・・結晶成長用ダイ、１４ａ、１４ｂ・・・固
定部、１５ ａ 、 １５ ｂ ・＝ヒータ、１６ ・
＝熱シールド板、１７・・・種結晶、１８・・・メニス
カス、１９・・・固液界面、２０・・・帯状シリコン結
晶。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第３図 ５にＩｊ’速７Ｉ ［ｍｍ／ｍ１ｎ） −ｓ ４ 図 第５図 第６図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 七 １ｂ
Claims (2)
- （１） ルツボ内に収容されたシリラン融液に種結晶
を接触させ、この種結晶を引上げることによシ帯状シリ
コン結晶を成長せしめる帯状シリコン結晶製造装置にお
いて、成長すべき帯状シリコン結晶の幅方向両端部の外
側に、該端部と対向するよう前記ルツボの上方に設けら
れた一対の構造物と、これらの構造物を加熱する手段と
を具備し、上記構造物は前記ルツボと接触せず該ルツぎ
内のシリコン融液の自由水平液面位置より上方に配置さ
れたものであることを特徴とする帯状シリコン結晶製造
装置。 - （２）前記構造物を加熱する手段は、前記ルツボ内のシ
リコン融液を加熱する加熱機構とは別の加熱機構によシ
上記構造物を加熱するものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の帯状シリコン結晶製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353483A JPS59182292A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 帯状シリコン結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353483A JPS59182292A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 帯状シリコン結晶製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182292A true JPS59182292A (ja) | 1984-10-17 |
| JPS6111913B2 JPS6111913B2 (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=12945467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5353483A Granted JPS59182292A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 帯状シリコン結晶製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182292A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014045116A3 (en) * | 2012-09-18 | 2014-05-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Up-drawing continuous casting apparatus and up-drawing continuous casting method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03254618A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-11-13 | Hakodate Seimo Sengu Kk | 魚を生きたまま保つ方法及び装置 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5353483A patent/JPS59182292A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014045116A3 (en) * | 2012-09-18 | 2014-05-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Up-drawing continuous casting apparatus and up-drawing continuous casting method |
| CN104395014A (zh) * | 2012-09-18 | 2015-03-04 | 丰田自动车株式会社 | 上引式连续铸造装置和上引式连续铸造方法 |
| GB2520192A (en) * | 2012-09-18 | 2015-05-13 | Toyota Motor Co Ltd | Up-drawing continuous casting apparatus and up-drawing continuous casting method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6111913B2 (ja) | 1986-04-05 |
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