JPS63201091A

JPS63201091A - シリコン単結晶製造用加熱炉

Info

Publication number: JPS63201091A
Application number: JP3116187A
Authority: JP
Inventors: Norio Hashimoto; 典夫橋本; Osamu Yonekawa; 米川　治
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1988-08-19
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPH0791146B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、いわゆるチョクラルスキー法に基づいてシリ
コン単結晶を引き上げ形成するさいに適用される加熱炉
に関する。

〔従来の技術〕

いわゆるチョクラルスキー法は、加熱炉によって溶融さ
れたシリコン溶融液に種結晶を接触させ、この種結晶を
引き上げながら、シリコン単結晶を成長、形成する方法
である。この方法によって形成されたシリコン単結晶を
加熱炉から取り出す場合、従来はこの単結晶を引ぎ上げ
装置によって加熱炉外まで引き上げるようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点）ところで、シリコン単結晶の歩留りを向上するには、で
きるだけ長さの大きなシリコン単結晶を得る必要がある
。

上記したように、従来はシリコン単結晶の下端が加熱炉
外に完全に露出するまで該結晶を引き上げていたので、
大きな長さの単結晶を得ようとする場合、加熱炉が配設
されたクリーンルームの天井高さと引き上げ装置の設置
高さを十分に高くする必要があり、このためクリーンル
ームおよび引き上げ装置が大型化かつ高コスト化すると
いう不都合を生じていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
、ゲートチャンバと、このゲートチャンバの下方に位置
されるトップチャンバと、このトップチャンバの下方に
位置されるメインチャンバとに分割された炉体と、上記
ゲートチャンバを上下動可能に支持する手段と、上記ト
ップチャンバを上記メインチャンバに対する［ＩＨ域外
に、かつ水平方向に退避可能に支持する手段とを有した
チャンバ支持手段とを備えている。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係るシリコン単結晶製造用加熱炉の
一実施例を示している。

同図に示すようにこの実施例に係る加熱炉は、炉体１と
支持装置２とから構成されている。

炉体１は、ゲートチャンバ３と、このチャンバ３の下方
に位置されるトップチャンバ４と、このトップチャンバ
４の下方に位置されるメインチャンバ５とに分割されて
いる。

一方支持装＠２は、炉体１の側方に併設された支持柱６
と、この支持柱６にそれぞれ回動可能にかつ上下動可能
に支承された上部ホルダ７および下部ホルダ８と、これ
らのホルダ７．８間において上記支持柱６に上下動可能
に支承された上部アーム９および下部アーム１０と、上
記支持柱６に対し平行配置されたシリンダ１１とを備え
ている。

そして前記ゲートチャンバ３は、上部ホルダ７に、また
トップチャンバ４は下部ホルダ８にそれぞれ固定されて
いる。

上記シリンダ１１のロッド１１ａの先端部には、押上げ
ブロック１２が固定されている。上記ブロック１２は、
小径部１２ａと大径部１２ｂをイ１し、小径部１２ａは
下部アーム１０に上下動可能に嵌入されている。そして
、シリンダー１が縮退されている状態において、上記ブ
ロック１２の小径部１２ａの上面と上部アーム９の下面
間にはギャップｄ１が形成され、該ブロック１２の大径
部１２ｂの上面と下部アーム１ｏの下面間にはギャップ
ｄ　　（＞ｄｌ）が形成されている。

なお、ブロック１２の上方に位置するシリンダ１１のロ
ッド１１ａの先端部分は上部アーム９に上下動可能に嵌
入されている。そしてロッド１１ａの先端に設けられた
ストッパー３は図示したシリンダ縮退時において上部ア
ーム９を下方に抑圧している。

また、この実施例では、上記ギャップｄ１が５闇に、ま
たギャップｄ２が２０ｍにそれぞれ設定されている。

上記メインチャンバ５の内部には多結晶シリコン１４を
収容させた容器（るつぼ）１５が配設され、かつこの容
器の周囲に図示されていないヒータが配設されている。

上記容器１５内の多結晶シリコン１４は上記ヒータで加
熱されて溶融される。

上記チャンバ３，４および５゛を貫通する引き上げシャ
フト１６は、図示されていない引き上げは構によって上
下動され、かつ中心軸線まわりに回転される。

つぎに、本実施例の作用について第２図〜第６図を参照
して説明する。

まず、上記引き上げシャフト１６の先端に種結晶１７が
取付けられ、しかるのち該結晶１７が多結晶シリコン１
４に接触するまで、このシャフト１６が下降される。そ
の後、上記シャフト１６が回転しながら引き上げられ、
これに伴ってその引き上げ方向にシリコン単結晶が成長
していく。そして、この引き上げ処理によって冑られた
シリコン単結晶のインゴット１８は、つきのようにして
炉体１から取り出される。

すなわち、まず第２図に示すように形成されたインゴッ
ト１８の下端高さがトップチャンバ４の上端高さより若
干大ぎくなるまで上記シャフト１６が上動される。

つぎに、シリンダ１１が上方作動される。これによって
前記ブロック１２が５ｒＲＩｎ上昇した時点で前記ギャ
ップｄ１が消失する。ギャップｄ１がなくなると、ブロ
ック１２の小径部１２ａの上面とアーム９の下面とが当
接するので、以後、シリンダ１１の上動に伴ってゲート
チャンバ３が上動される。

その後、ゲートチャンバ３が６２−ｄｌ　（＝１５ｍｍ
）だけ上動されると、前記ギャップｄ２が消失してブロ
ック１２の大径部１２ｂの上面とアーム１０の下面とが
当接する（第２図参照）。

第２図に示す位置から、さらにシリンダ１２が上動され
ると、距離１５ａ＋ｎを保持した状態でチャンバ３，４
が一体的に上昇される（第３図参照）。

以後、トップチャンバ４とメインチャンバ５とのなす間
隔が所定の大きさくたとえば２０闇）になった時点でシ
リンダ１１の作動が停止される。

ついで、トップチャンバ４が第４図に示すように支持柱
６を中心軸として水平旋回され、これによってトップチ
ャンバ４が、メインチャンバ５に対する戟＠域外の位置
まで退避される。

つぎに、第５図に示すようにゲートチャンバ３の上端が
インゴット１８の下端よりも低く位［れるまで、シリン
ダ１１が下動される。この状態では、インゴット１８が
炉体１から完全露出されている。そこで、第６図に示す
ようにゲートチャンバ３をメインチャンバ５の上方から
側方に旋回させれば、インゴット１８を容易に取り出す
ことができる。

なお、上記実施例では、シリンダ１１の上下動操作およ
びチャンバ３，４の旋回操作を手動で行っているが、こ
れをシーケンス制御によって自動的に行なうことも当然
可能である。

〔発明の効果〕

上記するように、本発明によれば、シリコン単結晶を炉
体の上方まで引き上げることなく取り出すことができる
。したがって、クリーンルームの天井を高くすることな
〈従来よりも長いシリコン単結晶を取り出すことが可能
であり、これにより製品の分留りを著しく向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るシリコン単結晶製造用加熱炉の
一実施例を示した正面図、第２図、第３図、第４図、第
５図および第６図は、それぞれ第１図に示したシリコン
単結晶製造用加熱炉の作用を説明した図である。１・・・炉体、２・・・支持装置、３・・・ゲートチャ
ンバ、４・・・トップチャンバ、５・・・メインチャン
バ、６・・・支持柱、７・・・上部ホルダ、８・・・下
部ホルダ、９・・・上部アーム、１０・・・下部アーム
、１１・・・シリンダ、１１ａ・・・ロンド、１２・・
・押上げブロック、１２ａ・・・小径部、１２ｂ・・・
大径部、１３・・・ストッパ、１４・・・多結晶シリコ
ン、１５・・・容器、１６・・・引き上げシャフト、１
７・・・種結晶、１８・・・インゴット。ノ）Ｉ第１因ｉ第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】シリコン単結晶を引き上げ成長させる際に使用される加
熱炉であって、ゲートチャンバと、このゲートチャンバの下方に位置さ
れるトップチャンバと、このトップチャンバの下方に位
置されるメインチャンバとに分割された炉体と、上記ゲートチャンバを上下動可能に支持する手段と、上
記トップチャンバを上記メインチャンバに対する載置域
外に、かつ水平方向に退避可能に支持する手段とを有し
たチャンバ支持手段とを備えることを特徴とするシリコン単結晶製造用加熱
炉。