JPS63166793A - シリコン単結晶引上装置 - Google Patents
シリコン単結晶引上装置Info
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- JPS63166793A JPS63166793A JP31559886A JP31559886A JPS63166793A JP S63166793 A JPS63166793 A JP S63166793A JP 31559886 A JP31559886 A JP 31559886A JP 31559886 A JP31559886 A JP 31559886A JP S63166793 A JPS63166793 A JP S63166793A
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- heater
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はシリコン単結晶引上装置の改良に関する。
半導体デバイスの基板として用いられるシリコン単結晶
は、主にチョクラルスキー法（ｃＺ法）により製造され
ている。このＣＺ法は、原理的には、チャンバー内にル
ツボを回転自在に支持し、このルツボにシリコン原料を
装填し、ルツボ外周に設けられたカーボンヒータでルツ
ボ内のシリコン原料を溶融し、シリコン融液に上方から
回転自在に吊下された種結晶を浸してこれを引上げるこ
とによりシリコン単結晶インゴットを引上げるものであ
る。
は、主にチョクラルスキー法（ｃＺ法）により製造され
ている。このＣＺ法は、原理的には、チャンバー内にル
ツボを回転自在に支持し、このルツボにシリコン原料を
装填し、ルツボ外周に設けられたカーボンヒータでルツ
ボ内のシリコン原料を溶融し、シリコン融液に上方から
回転自在に吊下された種結晶を浸してこれを引上げるこ
とによりシリコン単結晶インゴットを引上げるものであ
る。
従来、カーボンヒータの外周には、保温筒としてカーボ
ン繊維の織布（フェルト）を炭素質円筒板の外周に多層
巻つけたもののみが使用されている。
ン繊維の織布（フェルト）を炭素質円筒板の外周に多層
巻つけたもののみが使用されている。
ところが、保温筒としてカーボン繊維の織布を円筒状に
巻つけたもののみを用いた場合には、ヒータから発生す
る熱を保温する効果が少ないためヒータ出力が増大する
。また、長期間の使用に際しカーボン繊維が酸化されて
劣化し剥落しゃすくなってルツボ内へのカーボン粉の巻
込みによる汚染を引起したり、織布の縮小が発生し、し
かもチャンバーに伝達される熱を断熱する効果も少なく
なるためチャンバーの冷却水の流量も太きくなる。こう
したことは、シリコン単結晶インゴットの大口径化に伴
ってルツボも大口径化し、シリコン原料を溶融するため
にヒータ出力を増大しなければならない傾向の下では特
に大きな問題となる。
巻つけたもののみを用いた場合には、ヒータから発生す
る熱を保温する効果が少ないためヒータ出力が増大する
。また、長期間の使用に際しカーボン繊維が酸化されて
劣化し剥落しゃすくなってルツボ内へのカーボン粉の巻
込みによる汚染を引起したり、織布の縮小が発生し、し
かもチャンバーに伝達される熱を断熱する効果も少なく
なるためチャンバーの冷却水の流量も太きくなる。こう
したことは、シリコン単結晶インゴットの大口径化に伴
ってルツボも大口径化し、シリコン原料を溶融するため
にヒータ出力を増大しなければならない傾向の下では特
に大きな問題となる。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、保温・断熱効果が高く、ヒータ出力及び冷却水流量
を減少させることができるシリコン結晶引上装置を提供
することを目的とする。
り、保温・断熱効果が高く、ヒータ出力及び冷却水流量
を減少させることができるシリコン結晶引上装置を提供
することを目的とする。
本発明のシリコン単結晶引上装置は、チャンバー内にル
ツボを回転自在に支持して該ルツボ内にシリコン原料を
装填し、該ルツボ外周に設けられたヒータにより加熱し
てルツボ内のシリコン原料を溶融し、シリコン融液に上
方から回転自在に吊下された種結晶を浸してこれを引上
げることによりシリコン単結晶を引上げる装置において
、上記ヒータ外周に多数の板状部材を組み合わせて円筒
状とした断熱筒と、該断熱筒の外周に保温筒とを設置し
たことを特徴とするものである。
ツボを回転自在に支持して該ルツボ内にシリコン原料を
装填し、該ルツボ外周に設けられたヒータにより加熱し
てルツボ内のシリコン原料を溶融し、シリコン融液に上
方から回転自在に吊下された種結晶を浸してこれを引上
げることによりシリコン単結晶を引上げる装置において
、上記ヒータ外周に多数の板状部材を組み合わせて円筒
状とした断熱筒と、該断熱筒の外周に保温筒とを設置し
たことを特徴とするものである。
本発明において、多数の板状部材を組み合わせて円筒状
とした断熱筒の外周に設けられる保温筒としては、上記
断熱筒と同質のものでもよいし、炭素質セラミックフオ
ームや多数の石英ガラス管を立設して円筒状にしたもの
でもよい。また、従来のカーボン繊維の織布を円筒状に
巻つけた保温筒を併用してもよい。
とした断熱筒の外周に設けられる保温筒としては、上記
断熱筒と同質のものでもよいし、炭素質セラミックフオ
ームや多数の石英ガラス管を立設して円筒状にしたもの
でもよい。また、従来のカーボン繊維の織布を円筒状に
巻つけた保温筒を併用してもよい。
本発明において、板状部材は炭化珪素又はカーボンから
なるものが好ましい。また、板状部材の形状は、例えば
円筒を複数部分に分割した形状でもよいし、パイプを縦
に２分割したものでもよい。
なるものが好ましい。また、板状部材の形状は、例えば
円筒を複数部分に分割した形状でもよいし、パイプを縦
に２分割したものでもよい。
上述したようなシリコン単結晶引上装置によれば、板状
部材を多数組み合わせて円筒状とした断熱筒と保温筒と
を設けたことにより、保温会所熱効果が高くなり、ヒー
タ出力及び冷却水流量を減少させることができる。
部材を多数組み合わせて円筒状とした断熱筒と保温筒と
を設けたことにより、保温会所熱効果が高くなり、ヒー
タ出力及び冷却水流量を減少させることができる。
以下、本発明の実施例を第１図及び第２図を参照して説
明する。
明する。
第１図において、チャンバ−１上部にはプルチャンバー
２が設けられている。チャンバー１の下部開口からは回
転軸３が挿入され、この回転軸３上端にはカーボン製の
保護体４が固定され、内部の石英ガラス製のルツボ５を
保護している。上記保護体４の外周には円筒状のカーボ
ンヒータ６が設けられ、チャンバ−１下部から挿入され
た電極７．７に接続されている。また、カーボンヒータ
ー６の外周には多数の板状部材を組み合わせて円筒状と
した断熱筒８が設けられ、更にその外周には同様に多数
の板状部材を組み合わせて円筒状にした保温筒９が設け
られている。第２図に示すように、この断熱筒８を構成
するカーボン製の板状部材１０ａ、・・・は、隣接する
ものどうしが互いに嵌合しあうようにその両端に凹凸を
形成した形状を有している。なお、図示しないが、板状
部材の上下をレール状のリングで固定すると組み立てが
容易になる。
２が設けられている。チャンバー１の下部開口からは回
転軸３が挿入され、この回転軸３上端にはカーボン製の
保護体４が固定され、内部の石英ガラス製のルツボ５を
保護している。上記保護体４の外周には円筒状のカーボ
ンヒータ６が設けられ、チャンバ−１下部から挿入され
た電極７．７に接続されている。また、カーボンヒータ
ー６の外周には多数の板状部材を組み合わせて円筒状と
した断熱筒８が設けられ、更にその外周には同様に多数
の板状部材を組み合わせて円筒状にした保温筒９が設け
られている。第２図に示すように、この断熱筒８を構成
するカーボン製の板状部材１０ａ、・・・は、隣接する
ものどうしが互いに嵌合しあうようにその両端に凹凸を
形成した形状を有している。なお、図示しないが、板状
部材の上下をレール状のリングで固定すると組み立てが
容易になる。
このシリコン単結晶引上装置を用い、以下のようにして
シリコン単結晶インゴットの引上げが行なわれる。すな
わち、ルツボ５内に多結晶シリコン原料を装填した後、
カーボンヒーター６に通電することによりルツボ５内の
シリコン原料を溶融し、シリコン融液１１にプルチャン
バー２″ｌ：方から吊下された引上軸１２下端のシード
チャック１３に取付けられた種結晶１４を浸し、これを
引上げることによりシリコン単結晶インゴット１５を引
上げる。
シリコン単結晶インゴットの引上げが行なわれる。すな
わち、ルツボ５内に多結晶シリコン原料を装填した後、
カーボンヒーター６に通電することによりルツボ５内の
シリコン原料を溶融し、シリコン融液１１にプルチャン
バー２″ｌ：方から吊下された引上軸１２下端のシード
チャック１３に取付けられた種結晶１４を浸し、これを
引上げることによりシリコン単結晶インゴット１５を引
上げる。
このようなシリコン単結晶引上装置によれば、板状部材
１０ａ、・・・を多数組み合わせて円筒状とした断熱筒
８及び保温筒９による保温・断熱効果が高いので、ヒー
タ出力及び冷却水流量を減少させることができる。また
、断熱筒８及び保温筒９は純化処理が容易で高純度にす
ることができるので、シリコン単結晶の特性も良好とな
る。更に、ヒータの直射熱にさらされても割れにくいと
いう利点があり、このことは大口径になるにつれ有利な
条件となる。
１０ａ、・・・を多数組み合わせて円筒状とした断熱筒
８及び保温筒９による保温・断熱効果が高いので、ヒー
タ出力及び冷却水流量を減少させることができる。また
、断熱筒８及び保温筒９は純化処理が容易で高純度にす
ることができるので、シリコン単結晶の特性も良好とな
る。更に、ヒータの直射熱にさらされても割れにくいと
いう利点があり、このことは大口径になるにつれ有利な
条件となる。
なお、本発明のシリコン単結晶引上装置に用いられる断
熱筒８は第２図に示したものに限らず、例えば第３図に
示すように、炭化珪素製のパイプを２分割した板状部材
１０ｂ、・・・を交互に組み合わせて円筒状としたもの
でもよい。
熱筒８は第２図に示したものに限らず、例えば第３図に
示すように、炭化珪素製のパイプを２分割した板状部材
１０ｂ、・・・を交互に組み合わせて円筒状としたもの
でもよい。
以上詳述したように本発明のシリコン単結晶引上装置に
よれば、ヒータの直射熱にさらされる箇所に、板状部材
を多数組み合わせて円筒状とした断熱筒を用いることに
よりヒータ出力及び冷却水流量を減少させることができ
、シリコン単結晶の特性の改善にも有利である等顕著な
効果を奏するものである。
よれば、ヒータの直射熱にさらされる箇所に、板状部材
を多数組み合わせて円筒状とした断熱筒を用いることに
よりヒータ出力及び冷却水流量を減少させることができ
、シリコン単結晶の特性の改善にも有利である等顕著な
効果を奏するものである。
第１図は本発明の実施例におけるシリコン単結晶引上装
置の断面図、第２図は同シリコン単結晶引上装置に用い
られる保温筒の平面図、第３図は本発明の他の実施例の
シリコン単結晶引上装置に用いられる保温筒の平面図で
ある。 ｌ・・・チャンバー、２・・・プルチャンバー、３・・
・回転軸、４・・・保護体、５・・・ルツボ、６・・・
カーボンヒータ、７・・・電極、８・・・断熱筒、９・
・・保温筒、１０ａ、１０ｂ・・・板状部材、１１・・
・シリコン融液、１２・・・引上軸、１３・・・シード
チャック、１４・・・種結晶、１５・・・シリコン単結
晶インゴット。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図
置の断面図、第２図は同シリコン単結晶引上装置に用い
られる保温筒の平面図、第３図は本発明の他の実施例の
シリコン単結晶引上装置に用いられる保温筒の平面図で
ある。 ｌ・・・チャンバー、２・・・プルチャンバー、３・・
・回転軸、４・・・保護体、５・・・ルツボ、６・・・
カーボンヒータ、７・・・電極、８・・・断熱筒、９・
・・保温筒、１０ａ、１０ｂ・・・板状部材、１１・・
・シリコン融液、１２・・・引上軸、１３・・・シード
チャック、１４・・・種結晶、１５・・・シリコン単結
晶インゴット。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）チャンバー内にルツボを回転自在に支持して該ル
ツボ内にシリコン原料を装填し、該ルツボ外周に設けら
れたヒータにより加熱してルツボ内のシリコン原料を溶
融し、シリコン融液に上方から回転自在に吊下された種
結晶を浸してこれを引上げることによりシリコン単結晶
を引上げる装置において、上記ヒータ外周に多数の板状
部材を組み合わせて円筒状とした断熱筒と、該断熱筒の
外周に保温筒とを設置したことを特徴とするシリコン単
結晶引上装置。 - （２）板状部材が炭化珪素又はカーボンからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシリコン単結晶
引上装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31559886A JPS63166793A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | シリコン単結晶引上装置 |
| DE19873743951 DE3743951A1 (de) | 1986-12-26 | 1987-12-23 | Einrichtung zum ziehen von siliziumeinkristallen mit einem waermeisolierzylinder und verfahren zur herstellung des materials desselben |
| KR1019870015146A KR910009130B1 (ko) | 1986-12-26 | 1987-12-26 | 실리콘 단결정 성장(Pull-up)장치 |
| US07/464,957 US5098675A (en) | 1986-12-26 | 1990-01-16 | Silicon single crystal pull-up apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31559886A JPS63166793A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | シリコン単結晶引上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166793A true JPS63166793A (ja) | 1988-07-09 |
Family
ID=18067277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31559886A Pending JPS63166793A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | シリコン単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63166793A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020143892A (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | トゥ, フン‐チTu, Hung‐Chi | 不活性雰囲気保護下の高温プロセスに用いられる組立式保護筒 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129696A (en) * | 1980-03-12 | 1981-10-09 | Toshiba Corp | Crystal growing apparatus |
| JPS58181797A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-24 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶シリコン引上装置 |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP31559886A patent/JPS63166793A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129696A (en) * | 1980-03-12 | 1981-10-09 | Toshiba Corp | Crystal growing apparatus |
| JPS58181797A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-24 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶シリコン引上装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020143892A (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | トゥ, フン‐チTu, Hung‐Chi | 不活性雰囲気保護下の高温プロセスに用いられる組立式保護筒 |
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