JPS61146786A - 半導体単結晶製造装置 - Google Patents
半導体単結晶製造装置Info
- Publication number
- JPS61146786A JPS61146786A JP26532184A JP26532184A JPS61146786A JP S61146786 A JPS61146786 A JP S61146786A JP 26532184 A JP26532184 A JP 26532184A JP 26532184 A JP26532184 A JP 26532184A JP S61146786 A JPS61146786 A JP S61146786A
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- JP
- Japan
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- heat
- infrared
- carbon
- single crystal
- semiconductor single
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- Pending
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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〕
この発明は、半導体単結晶製造に関する。
引上げ法による半導体単結晶の製造は、第２図に示すよ
うに、炉のほぼ中央部に回転かつ上下方向に移動可能に
設置された支持台■に、たとえばシリコンなどの半導体
原料を充填した石英るつぼ■を載置し、このるつぼ■を
取り囲む如く炉内に設置されたヒータ■で加熱して溶融
させたのち、上記るつぼ■上に昇降自在に設置された引
上げ軸（至）の先端に取り付けられた単結晶種子をその
融液■に浸漬し、よくなじませて徐々に引き上げること
によりおこなわれる。
うに、炉のほぼ中央部に回転かつ上下方向に移動可能に
設置された支持台■に、たとえばシリコンなどの半導体
原料を充填した石英るつぼ■を載置し、このるつぼ■を
取り囲む如く炉内に設置されたヒータ■で加熱して溶融
させたのち、上記るつぼ■上に昇降自在に設置された引
上げ軸（至）の先端に取り付けられた単結晶種子をその
融液■に浸漬し、よくなじませて徐々に引き上げること
によりおこなわれる。
この半導体単結晶製造に用いられる装置は１通常約１０
００℃以上の高温加熱を必要とするため、従来より加熱
にはカーボンヒータが用いられ、さらに加熱効率を上げ
るために、炉の内側にはカーボンから構成された保温部
材（ｅが、またるつぼ■の外側にはカーボンから構成さ
れた筒状の保温部材■を設けておこなわれている。
００℃以上の高温加熱を必要とするため、従来より加熱
にはカーボンヒータが用いられ、さらに加熱効率を上げ
るために、炉の内側にはカーボンから構成された保温部
材（ｅが、またるつぼ■の外側にはカーボンから構成さ
れた筒状の保温部材■を設けておこなわれている。
しかし上記のように装置の主要部をカーボン部材で構成
すると、単結晶製造中に結晶内にカーボンが取り込まれ
、その後製作される半導体装置の性能を低下させる。そ
のため、このヒータ■をモリブデンで形成したり、ある
いはカーボンで構成されたヒータ■や保温部材（０，■
を窒化アルミニウムや窒化けい素などで被覆することが
おこなわれている。
すると、単結晶製造中に結晶内にカーボンが取り込まれ
、その後製作される半導体装置の性能を低下させる。そ
のため、このヒータ■をモリブデンで形成したり、ある
いはカーボンで構成されたヒータ■や保温部材（０，■
を窒化アルミニウムや窒化けい素などで被覆することが
おこなわれている。
しかし高温下で使用されるカーボン部材を窒化アルミニ
ウムや、窒化けい素で被覆すると５両部材の熱膨張率の
差により、加熱や冷却の際にクラックを発生したり、被
覆が剥れたりする。またこれら部材を洗滌するときにも
剥れやすく、その取扱いがむつかしく、かつ寿命が短い
という欠点がある。
ウムや、窒化けい素で被覆すると５両部材の熱膨張率の
差により、加熱や冷却の際にクラックを発生したり、被
覆が剥れたりする。またこれら部材を洗滌するときにも
剥れやすく、その取扱いがむつかしく、かつ寿命が短い
という欠点がある。
この発明は、半導体単結晶製造装置の主要部を非炭素系
部材で構成して、高純度の半導体単結晶を容易に製造し
得るようにすることにある。
部材で構成して、高純度の半導体単結晶を容易に製造し
得るようにすることにある。
半導体原料が充填される容器を非炭素系耐熱部材からな
る吸熱体で取り囲むとともに、上記容器および吸熱体を
取り囲む如く配設され、非炭素系部材からなる発熱体の
表面が非炭素系耐熱部材で覆われた赤外線輻射ヒータ、
およびこの赤外線輻射ヒータを取り囲む如く配設され、
赤外線を反射する金属箔膜の全面が赤外線透過非炭素系
耐熱部材で被覆された赤外線反射体で加熱装置を構成し
、半導体単結晶中にカーボンが取り込まれないように半
導体単結晶製造装置を構成した。
る吸熱体で取り囲むとともに、上記容器および吸熱体を
取り囲む如く配設され、非炭素系部材からなる発熱体の
表面が非炭素系耐熱部材で覆われた赤外線輻射ヒータ、
およびこの赤外線輻射ヒータを取り囲む如く配設され、
赤外線を反射する金属箔膜の全面が赤外線透過非炭素系
耐熱部材で被覆された赤外線反射体で加熱装置を構成し
、半導体単結晶中にカーボンが取り込まれないように半
導体単結晶製造装置を構成した。
［発明の実施例〕
以下１図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。
する。
第１図に引き上げ法により半導体単結晶を製造する装置
を示すにの製造装置は、炉の中央部にシリコンなどの半
導体原料が充填される石英などから形成されたるつぼ■
を載置する支持台（１０）が設けられている。この支持
台（１０）は、炉壁（１１）を貫通して上下方向に設け
られた支持軸（１２）の先端に取り付られ１図示しない
駆動装置の駆動により回転および上下方向に移動できる
ようになってい。
を示すにの製造装置は、炉の中央部にシリコンなどの半
導体原料が充填される石英などから形成されたるつぼ■
を載置する支持台（１０）が設けられている。この支持
台（１０）は、炉壁（１１）を貫通して上下方向に設け
られた支持軸（１２）の先端に取り付られ１図示しない
駆動装置の駆動により回転および上下方向に移動できる
ようになってい。
る、この支持台（１０）上には、図示しない駆動装置に
より昇降し、後述する加熱装置の加熱により融解した上
記支持台（１０）上のるつぼ■中の融液（ハ）から半導
体単結晶を引き上げる引上げ軸（１３）が設けられてい
る。
より昇降し、後述する加熱装置の加熱により融解した上
記支持台（１０）上のるつぼ■中の融液（ハ）から半導
体単結晶を引き上げる引上げ軸（１３）が設けられてい
る。
上記加熱装置は、モリブデン、タングステンなどの通電
発熱体を、支持台（ｌＯ）上に載置されたるつぼ■を取
り囲む如くコイル状に巻回し、その表面が窒化アルミニ
ウム、窒化けい素などの非炭素系のセラミックスで被覆
された赤外線輻射ヒータ（１５）と、金、白金などの金
属箔膜（１６）の全面を透明石英ガラスからなる赤外線
透過非炭素系耐熱部材（１７）で被覆して、上記赤外線
輻射ヒータ（１５）を取り囲む如く炉壁（１０）との間
に配設された赤外線反射体（１８）とから構成されてい
る。また、上記るつぼ■に充填された半導体原料■を、
上記加熱装置により効率よく加熱するため、支持台（１
０）に載置されたるつぼ■の外側には、窒化アルミニウ
ム、窒化けい素などの非炭素系のセラミックスからなる
筒状の吸熱体（１９）が配設されている。この吸熱体（
１９）は、上記るつぼ■に密接して嵌合し、るつぼ■の
破損を防止する補強作用も兼ねている♂一般に金属から
なる通電発熱体は、蒸気圧が高く高温加熱に適さないが
、上記のようにこれを耐熱部材で被覆した赤外線輻射ヒ
ータ（１５）と、この赤外線輻射ヒータ（１５）から放
射される赤外線を、高温下で効率よく反射する赤外線透
過耐熱部材で被覆された赤外線反射体（１８）とで加熱
装置を構成すると、熱の損失が少く、したがって少い電
力で半導体原料を融解して半導体単結晶を製造すること
ができる。るつぼ■の外側に配設された吸熱体（１９）
はこれを補助する。しかもこの半導体単結晶製造装置は
、これら高温にさらされる加熱装置および吸熱体（１９
）が非炭素系の耐熱部材で構成されているので、従来の
ように半導体単結晶中にカーボンが取り込まれるおそれ
がなく、所要の高純度単結晶とすることができる。
発熱体を、支持台（ｌＯ）上に載置されたるつぼ■を取
り囲む如くコイル状に巻回し、その表面が窒化アルミニ
ウム、窒化けい素などの非炭素系のセラミックスで被覆
された赤外線輻射ヒータ（１５）と、金、白金などの金
属箔膜（１６）の全面を透明石英ガラスからなる赤外線
透過非炭素系耐熱部材（１７）で被覆して、上記赤外線
輻射ヒータ（１５）を取り囲む如く炉壁（１０）との間
に配設された赤外線反射体（１８）とから構成されてい
る。また、上記るつぼ■に充填された半導体原料■を、
上記加熱装置により効率よく加熱するため、支持台（１
０）に載置されたるつぼ■の外側には、窒化アルミニウ
ム、窒化けい素などの非炭素系のセラミックスからなる
筒状の吸熱体（１９）が配設されている。この吸熱体（
１９）は、上記るつぼ■に密接して嵌合し、るつぼ■の
破損を防止する補強作用も兼ねている♂一般に金属から
なる通電発熱体は、蒸気圧が高く高温加熱に適さないが
、上記のようにこれを耐熱部材で被覆した赤外線輻射ヒ
ータ（１５）と、この赤外線輻射ヒータ（１５）から放
射される赤外線を、高温下で効率よく反射する赤外線透
過耐熱部材で被覆された赤外線反射体（１８）とで加熱
装置を構成すると、熱の損失が少く、したがって少い電
力で半導体原料を融解して半導体単結晶を製造すること
ができる。るつぼ■の外側に配設された吸熱体（１９）
はこれを補助する。しかもこの半導体単結晶製造装置は
、これら高温にさらされる加熱装置および吸熱体（１９
）が非炭素系の耐熱部材で構成されているので、従来の
ように半導体単結晶中にカーボンが取り込まれるおそれ
がなく、所要の高純度単結晶とすることができる。
以上上としてシリコン単結晶を製造する場合について述
べたが、この発熱は、融液上に液状ガラス被覆材を配置
して、各構成部材から発生するシリコンの浸入を防ぐこ
とにより、 ＧａＰ、 ＧａＡｓ、 ＩｎＰなど他の半
導体単結晶の製造にも用いることができる。
べたが、この発熱は、融液上に液状ガラス被覆材を配置
して、各構成部材から発生するシリコンの浸入を防ぐこ
とにより、 ＧａＰ、 ＧａＡｓ、 ＩｎＰなど他の半
導体単結晶の製造にも用いることができる。
またこの発明は、引上げ法による半導体単結晶の製造ば
かりでなく、ゾーンレベリング法、フローティングゾー
ン法なと他の方式による半導体単結晶の製造に対しても
、その要旨を変更しない範囲において用いることができ
る。
かりでなく、ゾーンレベリング法、フローティングゾー
ン法なと他の方式による半導体単結晶の製造に対しても
、その要旨を変更しない範囲において用いることができ
る。
非炭素系耐熱部材で覆った赤外線輻射ヒータと、このヒ
ータから放射される赤外線を、高温下で効率よく反射す
る赤外線透過非炭素系耐熱部材で被覆された赤外線反射
体とで加熱装置を構成し、かつ、半導体原料を収容する
るつぼなどの容器の外側に赤外線を効率よく吸収するよ
うに非炭素系耐熱部材からなる吸熱体を配設したので、
熱の損失が少く、少い電力で半導体単結晶を製造するこ
とができ、しかも構成部材が非炭素系であるためにカー
ボンの取り込みをおさえて所要の高純度半導体単結晶を
容易に製造することができる。
ータから放射される赤外線を、高温下で効率よく反射す
る赤外線透過非炭素系耐熱部材で被覆された赤外線反射
体とで加熱装置を構成し、かつ、半導体原料を収容する
るつぼなどの容器の外側に赤外線を効率よく吸収するよ
うに非炭素系耐熱部材からなる吸熱体を配設したので、
熱の損失が少く、少い電力で半導体単結晶を製造するこ
とができ、しかも構成部材が非炭素系であるためにカー
ボンの取り込みをおさえて所要の高純度半導体単結晶を
容易に製造することができる。
第１図はこの発明の一実施例である半導体単結晶製造装
置の構成を示す断面図、第２図は従来の半導体単結晶製
造装置の断面図である。
置の構成を示す断面図、第２図は従来の半導体単結晶製
造装置の断面図である。
Claims (3)
- （１）半導体原料が充填される容器を取り囲む非炭素系
耐熱部材からなる吸熱体と、上記容器およびこの吸熱体
を取り囲む如く配設され非炭素系部材からなる発熱体の
表面が非炭素系耐熱部材で覆われた赤外線輻射ヒータお
よびこの赤外線輻射ヒータを取り囲む如く配設され赤外
線を反射する金属箔膜の全面が赤外線透過非炭素系耐熱
部材で被覆された赤外線反射体からなる加熱装置とを具
備することを特徴とする半導体単結晶製造装置。 - （２）非炭素系耐熱部材が非炭素系セラミックスである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体単
結晶製造装置。 - （３）赤外線透過非炭素系耐熱部材が石英ガラスである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体単
結晶製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26532184A JPS61146786A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 半導体単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26532184A JPS61146786A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 半導体単結晶製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61146786A true JPS61146786A (ja) | 1986-07-04 |
Family
ID=17415566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26532184A Pending JPS61146786A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 半導体単結晶製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61146786A (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
-
1984
- 1984-12-18 JP JP26532184A patent/JPS61146786A/ja active Pending
Cited By (1)
| 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 |
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