JPS60215534A - 石英ガラス治具 - Google Patents
石英ガラス治具Info
- Publication number
- JPS60215534A JPS60215534A JP7218084A JP7218084A JPS60215534A JP S60215534 A JPS60215534 A JP S60215534A JP 7218084 A JP7218084 A JP 7218084A JP 7218084 A JP7218084 A JP 7218084A JP S60215534 A JPS60215534 A JP S60215534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quartz glass
- inner layer
- powder
- jig
- bubbles
- 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
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/09—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould
- C03B19/095—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould by centrifuging, e.g. arc discharge in rotating mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (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】
本発明は耐スポーリング性、均熱性を向上させた石英ガ
ラス冶具に関する。
ラス冶具に関する。
通常、石英ガラスは高純度、耐熱性等の特性から各方面
に使用されている。特に半導体装置製造には、ペルジャ
ー等多くに使用されているが、例えば従来の石英ガラス
ルツボは、回転している金型又はカーボン型に水晶粉を
入れ、アーク炎等で溶融した後、冷却することにより製
造されている。
に使用されている。特に半導体装置製造には、ペルジャ
ー等多くに使用されているが、例えば従来の石英ガラス
ルツボは、回転している金型又はカーボン型に水晶粉を
入れ、アーク炎等で溶融した後、冷却することにより製
造されている。
従来、水晶粉としては、一種類のもののみを用いている
ため、製造された石英ガラスルツボは内面から外面に向
かって、ガラス組織が連続的に変化したものとなってい
る。すなわち、内面は緻密で気泡が少なく、外面へ向か
うにしたがって気泡が大きくしかも多くなっている。こ
うした外面側の気泡は粉体を充填した際の空隙で生成し
た気泡と、内面から外面への熱伝導とともに移動した気
泡とが結合し、より大きな気泡となったものである。
ため、製造された石英ガラスルツボは内面から外面に向
かって、ガラス組織が連続的に変化したものとなってい
る。すなわち、内面は緻密で気泡が少なく、外面へ向か
うにしたがって気泡が大きくしかも多くなっている。こ
うした外面側の気泡は粉体を充填した際の空隙で生成し
た気泡と、内面から外面への熱伝導とともに移動した気
泡とが結合し、より大きな気泡となったものである。
このような従来の石英ガラスルツボを外部ヒータにより
加熱した場合、内表面の温度分布が不均一となり、実際
にシリコン単結晶を引上げるために用いると、シリコン
融液の対流が乱れ、高品位のシリコン単結晶を引上げる
ことが困難であった。
加熱した場合、内表面の温度分布が不均一となり、実際
にシリコン単結晶を引上げるために用いると、シリコン
融液の対流が乱れ、高品位のシリコン単結晶を引上げる
ことが困難であった。
また、外面にクラックが発生した場合、緻密な内面側へ
向かってクラックが伸びる速度が速く、一度クラックが
発生すると使用することができなくなった。
向かってクラックが伸びる速度が速く、一度クラックが
発生すると使用することができなくなった。
本発明は上記欠点を解消するためになされたものであり
、熱的１１Ｒ械的特性の優れた石英ガラス治具を提供し
ようとするものである。
、熱的１１Ｒ械的特性の優れた石英ガラス治具を提供し
ようとするものである。
すなわち、本発明の石英ガラス治具は、５０ＪＬｍ以下
の気泡を１５０個／ｌｌｌ１１３以上含む内層と、該内
層よりも気泡の少ない外層との二重構造を有することを
４￥徴とするものである。
の気泡を１５０個／ｌｌｌ１１３以上含む内層と、該内
層よりも気泡の少ない外層との二重構造を有することを
４￥徴とするものである。
このような石英ガラス治具を？１１結晶シリコン引上げ
用石英ガラスルツボとして使用した場合には、内層に小
さい気泡が数多く存在するため、シリコン融液からの熱
は気泡における吸収・放熱が複雑となり、全体としては
均一に伝達される。このため、シリコン融液の対流を乱
すことがなく、高品位のシリコン？ｉ結晶を引上げるこ
とができる。
用石英ガラスルツボとして使用した場合には、内層に小
さい気泡が数多く存在するため、シリコン融液からの熱
は気泡における吸収・放熱が複雑となり、全体としては
均一に伝達される。このため、シリコン融液の対流を乱
すことがなく、高品位のシリコン？ｉ結晶を引上げるこ
とができる。
また、組織の異なる内層と外層との二重構造を有するた
め、外面でクラックが発生しても二重構造の境界面でク
ラックの方向を変化ｙせたり停止させたりすることがで
きる。本発明において、内層を５０ｐｍ以下の気泡を１
５０個／１１１３以−ヒ含むものとしたのは、このよう
に規定すると外面から内面へのクラックの進行速度を遅
れさせる効果があるためである。
め、外面でクラックが発生しても二重構造の境界面でク
ラックの方向を変化ｙせたり停止させたりすることがで
きる。本発明において、内層を５０ｐｍ以下の気泡を１
５０個／１１１３以−ヒ含むものとしたのは、このよう
に規定すると外面から内面へのクラックの進行速度を遅
れさせる効果があるためである。
なお１本発明において内層の肉厚は全肉厚の１／８〜１
／２であることが望ましい。これは内層の肉厚が全肉厚
の１／８未満であると、クラックの進行を停止にさせた
り進行速度を遅れさせたりする効果が少ないためであり
、一方１／２を超えると断熱効果が大きくなり、熱ロス
を招くためである。
／２であることが望ましい。これは内層の肉厚が全肉厚
の１／８未満であると、クラックの進行を停止にさせた
り進行速度を遅れさせたりする効果が少ないためであり
、一方１／２を超えると断熱効果が大きくなり、熱ロス
を招くためである。
本発明の石英ガラス冶具の製造は回転可能な容器に粒径
の異なる石英原料粉を二層に詰め、回転させながらアー
ク炎等の熱源により溶融させることにより行なう。この
場合、内層には８０メツシユ以下の原料粉を、外層には
３０〜８０メツシユの原料粉を使用することが望ましい
。
の異なる石英原料粉を二層に詰め、回転させながらアー
ク炎等の熱源により溶融させることにより行なう。この
場合、内層には８０メツシユ以下の原料粉を、外層には
３０〜８０メツシユの原料粉を使用することが望ましい
。
以下、本発明の詳細な説明する。
まず、水晶を粉砕し、３０〜８０メツシユと８０メツシ
ユ以下とに篩別した。次に、それぞれの水晶粉について
浮遊選鉱法により不純物を除去した。つづいて、金型（
あるいはカーボン型）を回転させながら最初に３０〜８
０メツシユの水晶粉を詰め、更に８０メツシユ以下の水
晶粉を詰めた。この原料粉の配合の一例を示すと、３０
〜８０メツシユのものとして３０＃以−ヒ２％、３０〜
４８＃３２％、４８〜６０ ＃ｔ ４０％、６０〜８０
＃２０％、８０甘以下６％のものを、８０メフシユ以下
のものとして８０＃以上５％、８０〜１００９６３％、
ｔｏｏ−１５０＃２２％、１５０＃以下１０％のものを
それぞれ用いた。次いで、二重詰めした水晶粉をアーク
炎等の熱源で溶融した後、冷却して石英ガラスルツボを
製造した。なお、このようにして得られた異なる組織か
らなる内層と外層との二重構造をイｉする石英ガラスル
ツボの内層の肉厚は全肉厚の１１５であった。
ユ以下とに篩別した。次に、それぞれの水晶粉について
浮遊選鉱法により不純物を除去した。つづいて、金型（
あるいはカーボン型）を回転させながら最初に３０〜８
０メツシユの水晶粉を詰め、更に８０メツシユ以下の水
晶粉を詰めた。この原料粉の配合の一例を示すと、３０
〜８０メツシユのものとして３０＃以−ヒ２％、３０〜
４８＃３２％、４８〜６０ ＃ｔ ４０％、６０〜８０
＃２０％、８０甘以下６％のものを、８０メフシユ以下
のものとして８０＃以上５％、８０〜１００９６３％、
ｔｏｏ−１５０＃２２％、１５０＃以下１０％のものを
それぞれ用いた。次いで、二重詰めした水晶粉をアーク
炎等の熱源で溶融した後、冷却して石英ガラスルツボを
製造した。なお、このようにして得られた異なる組織か
らなる内層と外層との二重構造をイｉする石英ガラスル
ツボの内層の肉厚は全肉厚の１１５であった。
これに対して、比較例１として３０〜８０メツシユの水
晶粉のみを用い、比較例２として８０メツシユ以下の水
晶粉のみを用い、それぞれ−上記実施例と同様にして従
来の石英ガラスルツボを製造した。
晶粉のみを用い、比較例２として８０メツシユ以下の水
晶粉のみを用い、それぞれ−上記実施例と同様にして従
来の石英ガラスルツボを製造した。
以」二のようにして得られたそれぞれの石英ガラスルツ
ボの気泡の数及びスポーリングテストの結果を下記表に
示す。
ボの気泡の数及びスポーリングテストの結果を下記表に
示す。
木スポーリングテストは１５０ Ｘ１５０ Ｘ８ａｍの
ルツボ片を１１００°Ｃで１０分間保持した後、空冷す
る操作を繰返し、割れるまでの回数を記録した。
ルツボ片を１１００°Ｃで１０分間保持した後、空冷す
る操作を繰返し、割れるまでの回数を記録した。
上記表から明らかなように実施例の石英ガラスルツボは
比較例１及び比較例２の石英ガラスルツボと比べて耐ス
ポーリング特性が良好である。これは実施例のルツボは
熱伝導が均一に行なわれるためクラックが発生しにくく
、また内層と外層との二重構造となっているためクラン
クが発生してもクラックが伸びるのを抑えることができ
るためであると考えられる。
比較例１及び比較例２の石英ガラスルツボと比べて耐ス
ポーリング特性が良好である。これは実施例のルツボは
熱伝導が均一に行なわれるためクラックが発生しにくく
、また内層と外層との二重構造となっているためクラン
クが発生してもクラックが伸びるのを抑えることができ
るためであると考えられる。
更に、熱伝導の状ｙＥを詳細に調べるため、それぞれの
ルツボを外周からカーボンヒータにより加熱した時の内
表面の４箇所の温度を測定した結果を図に示す。
ルツボを外周からカーボンヒータにより加熱した時の内
表面の４箇所の温度を測定した結果を図に示す。
図から明らかなように比較例１及び２のルツボは内表面
の温度が不均一であるのに対し、実施例のルツボでは内
表面の温度がどの位置でもほぼ一定であり、熱伝導が均
一に行なわれていることがわかる。このため実施例のル
ツボを用いてシリコン単結晶の引−にげを行なえば、シ
リコン融液の対流を乱すことがなく、高品位のシリコン
針１′Ｌ結晶を得ることができる。
の温度が不均一であるのに対し、実施例のルツボでは内
表面の温度がどの位置でもほぼ一定であり、熱伝導が均
一に行なわれていることがわかる。このため実施例のル
ツボを用いてシリコン単結晶の引−にげを行なえば、シ
リコン融液の対流を乱すことがなく、高品位のシリコン
針１′Ｌ結晶を得ることができる。
なお、上記実施例ではシリコン単結晶引上げ用石英ガラ
スルツボについて説明したが、本発明は他の工業的用途
例えば高周波用保護管、ＴｉＯ２製造プラント等優れた
耐スポーリング特性を必要とするもの、あるいは多結晶
シリコンの製造において用いるペルジャー等均熱を要求
されるものにも同様に適用することができる。
スルツボについて説明したが、本発明は他の工業的用途
例えば高周波用保護管、ＴｉＯ２製造プラント等優れた
耐スポーリング特性を必要とするもの、あるいは多結晶
シリコンの製造において用いるペルジャー等均熱を要求
されるものにも同様に適用することができる。
以−Ｉ−詳述した如く本発明によれば、熱的、機械的特
性の優れた石英ガラス治具を提供できるものであり、半
導体用治具例えば単結晶引上げ用石英ガラスルツボとし
て使用した場合には高品位のシリコン単結晶を得ること
ができ、しかも長寿命である等顕著な効果を奏するもの
である。
性の優れた石英ガラス治具を提供できるものであり、半
導体用治具例えば単結晶引上げ用石英ガラスルツボとし
て使用した場合には高品位のシリコン単結晶を得ること
ができ、しかも長寿命である等顕著な効果を奏するもの
である。
図は本発明の実施例、比較例１及び２の石英ガラスルツ
ボの加熱時の内表面の温度分布を示す特性図である。
ボの加熱時の内表面の温度分布を示す特性図である。
Claims (2)
- （１）５０ｇｍ以下の気泡を１５０個／ｗｍ３以−１−
含む内層と、該内層よりも気泡の少ない外層との二重構
造を有することを特徴とする石英ガラス治具。 - （２）内層の肉厚が全肉厚の１７８〜ｌ／２である特許
請求の範囲第１項記載の石英ガラス治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7218084A JPH0239455B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | Sekieigarasujigu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7218084A JPH0239455B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | Sekieigarasujigu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215534A true JPS60215534A (ja) | 1985-10-28 |
| JPH0239455B2 JPH0239455B2 (ja) | 1990-09-05 |
Family
ID=13481765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7218084A Expired - Lifetime JPH0239455B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | Sekieigarasujigu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239455B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01197382A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Mitsubishi Metal Corp | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボ |
| JPH01197381A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Mitsubishi Metal Corp | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボ |
| JPH0337184A (ja) * | 1989-07-05 | 1991-02-18 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶引上げ用石英ガラスルツボ |
| JP2005206446A (ja) * | 2004-07-16 | 2005-08-04 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスるつぼおよびその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04220946A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-11 | Canon Inc | 電池ボックスを有する電気機器 |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP7218084A patent/JPH0239455B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01197382A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Mitsubishi Metal Corp | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボ |
| JPH01197381A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Mitsubishi Metal Corp | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボ |
| JPH0337184A (ja) * | 1989-07-05 | 1991-02-18 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶引上げ用石英ガラスルツボ |
| JP2005206446A (ja) * | 2004-07-16 | 2005-08-04 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスるつぼおよびその製造方法 |
| KR101174812B1 (ko) | 2004-07-16 | 2012-08-17 | 신에쯔 세끼에이 가부시키가이샤 | 실리콘 단결정 인상용 석영유리 도가니 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0239455B2 (ja) | 1990-09-05 |
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