JPS63166795A - 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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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
ン繊維の織布を炭素質円筒の外周に多層巻つけたものが
使用されている。
ン繊維の織布を炭素質円筒の外周に多層巻つけたものが
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
巻つけたものを用いた場合には、カーボン繊維の小片が
脱離しやすいため、カーボンＨ＆維がシリコン融液に落
下してシリコン単結晶中の炭素濃度を高くし、シリコン
単結晶に結晶欠陥を発生させる原因となる等の問題があ
る。また、カーボン繊維の織布を円筒状に巻付けた保温
筒は、厚みが厚い割には断熱効果がそれほど大きくない
ため、ヒータ出力が増大し、またチャンバーに伝達され
る熱を断熱する効果も少ないためチャンバーの冷却水の
流量も大きくなる。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。
巻つけたものを用いた場合には、カーボン繊維の小片が
脱離しやすいため、カーボンＨ＆維がシリコン融液に落
下してシリコン単結晶中の炭素濃度を高くし、シリコン
単結晶に結晶欠陥を発生させる原因となる等の問題があ
る。また、カーボン繊維の織布を円筒状に巻付けた保温
筒は、厚みが厚い割には断熱効果がそれほど大きくない
ため、ヒータ出力が増大し、またチャンバーに伝達され
る熱を断熱する効果も少ないためチャンバーの冷却水の
流量も大きくなる。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、保温筒からのカーボンの脱離をなくしてシリコン単
結晶中の炭素濃度の増加を防止するとともに、保温中断
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、保温筒からのカーボンの脱離をなくしてシリコン単
結晶中の炭素濃度の増加を防止するとともに、保温中断
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。
〔問題点を解決するための手段〕
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、カーボン繊維を円筒状にワインデ
ィングしたカーボン複合材からなる保温筒を複数設置し
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、カーボン繊維を円筒状にワインデ
ィングしたカーボン複合材からなる保温筒を複数設置し
たことを特徴とするものである。
本発明において用いられる保温筒を構成するカーボン複
合材は、カーボン繊維を円筒状にワインディングし、樹
脂を含浸した後、焼成することにより製造される。
合材は、カーボン繊維を円筒状にワインディングし、樹
脂を含浸した後、焼成することにより製造される。
また、本発明において、上記のような保温筒は複数個、
すなわちヒータとチャンバーとの間に、例えば断面の形
状が波形形状の保温筒と、円筒状の保温筒とを複数設置
すればよいが、断熱効果を高めるために好ましくは３層
以上設ける方がよい。なお、上記のような保温筒は肉厚
が薄いので、３層あるいはそれ以上設けてもスペース上
の問題はない。
すなわちヒータとチャンバーとの間に、例えば断面の形
状が波形形状の保温筒と、円筒状の保温筒とを複数設置
すればよいが、断熱効果を高めるために好ましくは３層
以上設ける方がよい。なお、上記のような保温筒は肉厚
が薄いので、３層あるいはそれ以上設けてもスペース上
の問題はない。
上述したようなシリコン単結晶引上装置によれば、カー
ボン繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合材
からなる保温筒は薄いので、純化処理が容易である。し
たがって、安価で、高純度であり、しかもカーボンが脱
離することはないので、シリコン単結晶中の炭素濃度の
増加を防止することができる。また、保温筒を複数層設
けることにより、ヒータに近い消耗した保温筒のみを交
換すればよいので経済的であり、かつ保温・断熱効果を
高めることができ、ヒータ出力及び冷却水流量を減少さ
せることができる。
ボン繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合材
からなる保温筒は薄いので、純化処理が容易である。し
たがって、安価で、高純度であり、しかもカーボンが脱
離することはないので、シリコン単結晶中の炭素濃度の
増加を防止することができる。また、保温筒を複数層設
けることにより、ヒータに近い消耗した保温筒のみを交
換すればよいので経済的であり、かつ保温・断熱効果を
高めることができ、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図を参照して説明する。
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、カーボン複合体からなる３層の保温筒
８，９．１０が設けられている。これら保温筒８，９．
１０は、カーボン繊維を円筒状にワインディングし、樹
脂を含浸した後、焼成したものである。
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、カーボン複合体からなる３層の保温筒
８，９．１０が設けられている。これら保温筒８，９．
１０は、カーボン繊維を円筒状にワインディングし、樹
脂を含浸した後、焼成したものである。
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上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を弓トヒ
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上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を弓トヒ
げる。
このようなシリコン単結晶引上装置によれば、カーボン
繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合材から
なる保温筒８，９．１０からはカーボンが脱離すること
はないので、シリコン単結晶インゴット１５中の炭素濃
度の増加を防止することができる。また、上記実施例の
ように保温筒８．９．１０を例えば３層設けることによ
り、保温・断熱効果を高めることができ、ヒータ出力及
び冷却水流量を減少させることができる。
繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合材から
なる保温筒８，９．１０からはカーボンが脱離すること
はないので、シリコン単結晶インゴット１５中の炭素濃
度の増加を防止することができる。また、上記実施例の
ように保温筒８．９．１０を例えば３層設けることによ
り、保温・断熱効果を高めることができ、ヒータ出力及
び冷却水流量を減少させることができる。
なお、本発明においては、カーボン複合体からなる保温
筒のほかに、カーボンの脱離が生じないものであれば、
パイプや板状部材を多数組み合わせて円筒状にした保温
筒を併用してもよい。
筒のほかに、カーボンの脱離が生じないものであれば、
パイプや板状部材を多数組み合わせて円筒状にした保温
筒を併用してもよい。
また、第２図に示すように、断面の形状が波形形状の保
温筒９と、円筒状の保温筒８，１ｏとを複数設置すれば
、縦方向に対する強度が強くなるとともに優れた保温効
果が得られる。
温筒９と、円筒状の保温筒８，１ｏとを複数設置すれば
、縦方向に対する強度が強くなるとともに優れた保温効
果が得られる。
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、保温筒からのカーボンの脱離をなくしてシリコ
ン単結晶中の炭素濃度の増加を防止するとと−もに、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等顕著な効果を奏するものである。
よれば、保温筒からのカーボンの脱離をなくしてシリコ
ン単結晶中の炭素濃度の増加を防止するとと−もに、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図は本発明の他の実施例におけるシリ
コン単結晶引上装置に用いられる保温筒の横断面図であ
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、８，９．１０・・・保
温筒、１１・・・シリコン融液、１２・・・引上軸、１
３・・・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 □１二＝」 第１図 第２図
置の断面図、第２図は本発明の他の実施例におけるシリ
コン単結晶引上装置に用いられる保温筒の横断面図であ
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、８，９．１０・・・保
温筒、１１・・・シリコン融液、１２・・・引上軸、１
３・・・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 □１二＝」 第１図 第２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、カーボン
繊維を円筒状にワインディングしたカーボン複合材から
なる保温筒を複数設置したことを特徴とするシリコン単
結晶引上装置。 - （２）断面の形状が波形形状の保温筒と、円筒状の保温
筒とを複数設置した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 (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315600A JPH0751475B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | シリコン単結晶引上装置 |
| DE19873743952 DE3743952A1 (de) | 1986-12-26 | 1987-12-23 | Einrichtung zum ziehen von siliziumeinkristallen mit einem waermeisolierzylinder und verfahren zur herstellung des materials desselben |
| KR1019870015147A KR910009131B1 (ko) | 1986-12-26 | 1987-12-26 | 실리콘 단결정 성장(Pull-up)장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315600A JPH0751475B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | シリコン単結晶引上装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166795A true JPS63166795A (ja) | 1988-07-09 |
| JPH0751475B2 JPH0751475B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=18067300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61315600A Expired - Lifetime JPH0751475B2 (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) | JPH0751475B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5207992A (en) * | 1986-12-26 | 1993-05-04 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Silicon single crystal pulling-up apparatus |
| WO2006052114A1 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Qualiflownaratech Co., Ltd. | Cooling system for chamber of ingot growth arrangement |
| KR101218852B1 (ko) * | 2010-01-05 | 2013-01-18 | 주식회사 엘지실트론 | 단결정 성장장치의 단열장치 및 이를 포함하는 단결정 성장장치 |
| WO2015098330A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4851973A (ja) * | 1971-11-02 | 1973-07-21 | ||
| JPS58104096A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-06-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶シリコン引上装置 |
| JPS5930792A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-18 | Toshiba Corp | 単結晶育成装置 |
| JPS59190293A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-29 | Tohoku Metal Ind Ltd | 単結晶育成装置 |
| JPS59190298A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | Toshiba Corp | 半導体単結晶の製造装置 |
| JPS61132597A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-20 | Toshiba Corp | 化合物半導体単結晶の製造装置 |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61315600A patent/JPH0751475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4851973A (ja) * | 1971-11-02 | 1973-07-21 | ||
| JPS58104096A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-06-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶シリコン引上装置 |
| JPS5930792A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-18 | Toshiba Corp | 単結晶育成装置 |
| JPS59190293A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-29 | Tohoku Metal Ind Ltd | 単結晶育成装置 |
| JPS59190298A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | Toshiba Corp | 半導体単結晶の製造装置 |
| JPS61132597A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-20 | Toshiba Corp | 化合物半導体単結晶の製造装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5207992A (en) * | 1986-12-26 | 1993-05-04 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Silicon single crystal pulling-up apparatus |
| WO2006052114A1 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Qualiflownaratech Co., Ltd. | Cooling system for chamber of ingot growth arrangement |
| US7686888B2 (en) | 2004-11-15 | 2010-03-30 | Qualiflownaratech Co., Ltd. | Cooling system for chamber of ingot growth arrangement |
| KR101218852B1 (ko) * | 2010-01-05 | 2013-01-18 | 주식회사 엘지실트론 | 단결정 성장장치의 단열장치 및 이를 포함하는 단결정 성장장치 |
| WO2015098330A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置および炭化珪素単結晶の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0751475B2 (ja) | 1995-06-05 |
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