JPS63285187A - 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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- JPS63285187A JPS63285187A JP11849187A JP11849187A JPS63285187A JP S63285187 A JPS63285187 A JP S63285187A JP 11849187 A JP11849187 A JP 11849187A JP 11849187 A JP11849187 A JP 11849187A JP S63285187 A JPS63285187 A JP S63285187A
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 9
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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】
（１）発明の目的
［産業上の利用分野］
本発明は、シリコン単結晶引上装置に関し、特にルツボ
装置から引上げられたシリコン単結晶の引上通路の周面
に冷却装置を配設することによってそのシリコン単結晶
を冷却し、シリコン単結晶の結晶成長速度ひいては引上
速度を増大せしめてなるシリコン単結晶引上装置に関す
るものである。
装置から引上げられたシリコン単結晶の引上通路の周面
に冷却装置を配設することによってそのシリコン単結晶
を冷却し、シリコン単結晶の結晶成長速度ひいては引上
速度を増大せしめてなるシリコン単結晶引上装置に関す
るものである。
［従来の技術］
従来この種のシリコン単結晶引上装置としては、加熱用
ヒーターを保温部材で包囲するなどしてルツボ装置から
引Ｆげられたシリコン単結晶の引上方向の温度勾配を確
保し、シリコン単結晶の結晶成長速度ひいては引上速度
を高めるものか提案されていた。
ヒーターを保温部材で包囲するなどしてルツボ装置から
引Ｆげられたシリコン単結晶の引上方向の温度勾配を確
保し、シリコン単結晶の結晶成長速度ひいては引上速度
を高めるものか提案されていた。
［解決すべき問題点］
しかしながら従来のシリコン単結晶引上装置では、シリ
コン単結晶の引上方向の温度勾配を十分に大きくできず
、ひいてはシリコン単結晶の結晶成長速度すなわち引Ｅ
速度を１分に大きくできない欠点かあった。
コン単結晶の引上方向の温度勾配を十分に大きくできず
、ひいてはシリコン単結晶の結晶成長速度すなわち引Ｅ
速度を１分に大きくできない欠点かあった。
そこで本発明は、この欠点を除去するために、ルツボ装
置から引Ｅげられたシリコン単結晶の引Ｌ通路の周面に
冷却Ｓｔｔを配設することによりシリコン単結晶の引上
方向すなわち結晶成長方向の温度勾配を確保して急速に
冷却し、シリコン単結晶の結晶成長速度すなわち引■二
速度を増大せしめてなるシリコン単結晶引上装置を提供
せんとするものである。
置から引Ｅげられたシリコン単結晶の引Ｌ通路の周面に
冷却Ｓｔｔを配設することによりシリコン単結晶の引上
方向すなわち結晶成長方向の温度勾配を確保して急速に
冷却し、シリコン単結晶の結晶成長速度すなわち引■二
速度を増大せしめてなるシリコン単結晶引上装置を提供
せんとするものである。
（２）発明の構成
［問題点の解決手段］
未発ＩＩにより提供される問題点の解決手段は、「引１
−炉中のルツボ装置の周囲に加熱用ヒーターを配設して
なるシリコン単結晶用し装置において、前記ルツボ装置
から引Ｅげられたシリコン単結晶の引五通路の周面に冷
却装置を配設し前記ルツボ装置から引上げられたシリコ
ン単結晶を冷却してなることを特徴とするシリコン単結
晶用に装置」 である。
−炉中のルツボ装置の周囲に加熱用ヒーターを配設して
なるシリコン単結晶用し装置において、前記ルツボ装置
から引Ｅげられたシリコン単結晶の引五通路の周面に冷
却装置を配設し前記ルツボ装置から引上げられたシリコ
ン単結晶を冷却してなることを特徴とするシリコン単結
晶用に装置」 である。
［作用］
未発ＩＪにかかるシリコン単結晶引上装置は、ルツボ装
置から引にげられたシリコン単結晶の引上−通路の周面
に冷却装置を配設しており、！！１．ｔすればルツボ装
置から引上げられたシリコン単結晶の引１−通路にそっ
た温度勾配を確保してそのシリコン単結晶を急速に冷却
する作用をなしており、ひいてはシリコン単結晶の結晶
成長速度すなわち引上速度を増大せしめる作用をなす。
置から引にげられたシリコン単結晶の引上−通路の周面
に冷却装置を配設しており、！！１．ｔすればルツボ装
置から引上げられたシリコン単結晶の引１−通路にそっ
た温度勾配を確保してそのシリコン単結晶を急速に冷却
する作用をなしており、ひいてはシリコン単結晶の結晶
成長速度すなわち引上速度を増大せしめる作用をなす。
［実施例］
次に本発明について添付図面を参照しつつ具体的に説明
する。
する。
第１図は、本発明のシリコン単結晶用１装置の一実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
第２図は、同動作説明図であって、横軸に温度が■盛ら
れかつ縦軸に溶融シリコン材料の液面からの距離が目盛
られている。
れかつ縦軸に溶融シリコン材料の液面からの距離が目盛
られている。
まず本発明のシリコン単結晶引上装首の一実施例につい
て、その構成を詳細に説明する。
て、その構成を詳細に説明する。
艮は本発明のシリコン単結晶引上装置で、引上１亜の内
部に加熱用ヒーターηが配設されている。引上１仕には
、上底部に引上チャンバ（図示せず）に連通された引ト
孔２１か形成されており、丁底部に排気１段としての真
空ポンプ（図示せず）に連通された排気孔２２か形成さ
れている。加熱用ヒーター基と引Ｆ炉Ｕとの間には、保
温部材凹が配設されている。保温部材並は、加熱用ヒー
ターηの外周に位置する保温筒体４１と、加熱用ヒータ
ー刊のＬ方に位こする保温環体４２とを包有している。
部に加熱用ヒーターηが配設されている。引上１仕には
、上底部に引上チャンバ（図示せず）に連通された引ト
孔２１か形成されており、丁底部に排気１段としての真
空ポンプ（図示せず）に連通された排気孔２２か形成さ
れている。加熱用ヒーター基と引Ｆ炉Ｕとの間には、保
温部材凹が配設されている。保温部材並は、加熱用ヒー
ターηの外周に位置する保温筒体４１と、加熱用ヒータ
ー刊のＬ方に位こする保温環体４２とを包有している。
加熱用ヒーター基は、円筒状であって適宜の電源（ＩＡ
示せず）に対して接続されており、その内部には引上１
廷のＦ方外部へ延長され回転昇降装鐙（図示せず）に連
結された回転シャフト５１の一端部に固定されたルツボ
装２１並が配置されている。ルツボ装置並は１回転シャ
フト５Ｉに固定された炭素ルツボ５２と、炭素ルツボ５
２内に配置されかつシリコン材料５３を収容する石英ル
ツボ５４とを包イｆしている。石英ルツボ５４に収容さ
れ溶融されたシリコン材料５３に対しては、先端部に種
結晶（図示せず）か取り付けられた引を用線部材５５か
引上１印の引上孔２１を介して引上チャンバから屯ドさ
れている。
示せず）に対して接続されており、その内部には引上１
廷のＦ方外部へ延長され回転昇降装鐙（図示せず）に連
結された回転シャフト５１の一端部に固定されたルツボ
装２１並が配置されている。ルツボ装置並は１回転シャ
フト５Ｉに固定された炭素ルツボ５２と、炭素ルツボ５
２内に配置されかつシリコン材料５３を収容する石英ル
ツボ５４とを包イｆしている。石英ルツボ５４に収容さ
れ溶融されたシリコン材料５３に対しては、先端部に種
結晶（図示せず）か取り付けられた引を用線部材５５か
引上１印の引上孔２１を介して引上チャンバから屯ドさ
れている。
引上孔２１の下端部には、ルツボ装置５０に向けて垂下
された筒状の冷却袋′１１６０が配置されている。
された筒状の冷却袋′１１６０が配置されている。
冷却装置６０の下端部は、ルツボ装置利の石英ルツボ５
４の近傍まで延長されている。換７ｔすれば冷却袋２１
６０はルツボ装２？並から引Ｆげられたシリコン単結晶
５６の引上通路の周面に配置されており１石英ルツボ５
４中の溶融シリコン材料５３から引１：成長されたシリ
コン単結晶５６を急速に冷却する。冷却袋ｆｉ６０は、
所望の形式としてよいが、特に水冷式を採用すれば、設
置経費ならびに運転経費を軽減できる。これによりシリ
コン単結晶５６の引上速度ひいては結晶成長速度を、大
幅たとえば３０％程度も改ηできる。
４の近傍まで延長されている。換７ｔすれば冷却袋２１
６０はルツボ装２？並から引Ｆげられたシリコン単結晶
５６の引上通路の周面に配置されており１石英ルツボ５
４中の溶融シリコン材料５３から引１：成長されたシリ
コン単結晶５６を急速に冷却する。冷却袋ｆｉ６０は、
所望の形式としてよいが、特に水冷式を採用すれば、設
置経費ならびに運転経費を軽減できる。これによりシリ
コン単結晶５６の引上速度ひいては結晶成長速度を、大
幅たとえば３０％程度も改ηできる。
更に本発明のシリコン単結晶引上装置の−実施例の作用
について詳細に説ＩＪＪする。
について詳細に説ＩＪＪする。
引に１翻の外部でルツボ装２１観の石英ルツボ５４中に
シリコン材料５３を収容したのち、回転昇降型２７（図
示せず）によっでルツボ装２１興を引上１翻の内部へ下
方より挿入する。次いで引上１翻を排気孔２２から矢印
入方向にＩＯ〜２０トールとなるまて排気しかつ引上チ
ャンバおよび引上孔２１を介して不活性ガス源（図示せ
ず）から不活性ガスたとえばアルゴンガスな矢印Ｂ方向
に供給しつつ、回転シャフト５１によってルツボ装２１
５０を回転しながら加熱用ヒーター凹に対して適宜の電
源（図示せず）から適宜の電圧を印加する。これに伴っ
て加熱用ヒーター川は、ルツボ装置並の石英ルツボ５４
に収容されたシリコン材料５３を加熱溶融する。このと
き加熱用ヒーター凹の周囲に対して保温部材赳か配置さ
れているのて、シリコン材料５３の加熱溶融か効率よく
進行せしめられる。
シリコン材料５３を収容したのち、回転昇降型２７（図
示せず）によっでルツボ装２１興を引上１翻の内部へ下
方より挿入する。次いで引上１翻を排気孔２２から矢印
入方向にＩＯ〜２０トールとなるまて排気しかつ引上チ
ャンバおよび引上孔２１を介して不活性ガス源（図示せ
ず）から不活性ガスたとえばアルゴンガスな矢印Ｂ方向
に供給しつつ、回転シャフト５１によってルツボ装２１
５０を回転しながら加熱用ヒーター凹に対して適宜の電
源（図示せず）から適宜の電圧を印加する。これに伴っ
て加熱用ヒーター川は、ルツボ装置並の石英ルツボ５４
に収容されたシリコン材料５３を加熱溶融する。このと
き加熱用ヒーター凹の周囲に対して保温部材赳か配置さ
れているのて、シリコン材料５３の加熱溶融か効率よく
進行せしめられる。
シリコン材料５３か十分に溶融されると、引上炉翻の引
上孔２１から冷却装とすの内部空間６１を介して引上川
縁部材５５を垂下し、その先端部に取り付けられた種結
晶を溶融されたシリコン材料５３に対して浸漬したのち
、引上チャンバに向けて緩除に引上げる。これに伴って
シリコン単結晶５６がＪ＆長影形成れる。
上孔２１から冷却装とすの内部空間６１を介して引上川
縁部材５５を垂下し、その先端部に取り付けられた種結
晶を溶融されたシリコン材料５３に対して浸漬したのち
、引上チャンバに向けて緩除に引上げる。これに伴って
シリコン単結晶５６がＪ＆長影形成れる。
このときシリコン単結晶５６か冷却装置？１６０の内部
空間６１を介して引Ｅげられるので、急速に冷却され、
ひいては引に速度すなわち結晶成長速度を十分に高める
ことかできる。
空間６１を介して引Ｅげられるので、急速に冷却され、
ひいては引に速度すなわち結晶成長速度を十分に高める
ことかできる。
上述した本発明のシリコン単結晶用Ｅ装置艮の作用を一
層理解するために、具体的な数値な挙げて説明する。
層理解するために、具体的な数値な挙げて説明する。
第１図に示した本発明のシリコン中結胃中上装′Ｉ！！
１１０において、直径が１６インチ（４０，６４ｃｍ）
の石英ルツボ５４中にシリコン材料５３としてのポリシ
リコーンを２５ｋｇだけ収容した状態で、引上炉廷内を
１５トールに保ち、アルゴンガスを供給しつつ、加熱用
ヒーター凹に対して４８ボルトの電圧を印加し１８００
アンペアの電流を流した。これにより回転シャフト５１
の回転速度を適宜に選択し直径が５インチ（１２，７ｃ
ｍ）てかつ方位（＋、０．０）のシリコン単結晶５６を
成長せしめた。
１１０において、直径が１６インチ（４０，６４ｃｍ）
の石英ルツボ５４中にシリコン材料５３としてのポリシ
リコーンを２５ｋｇだけ収容した状態で、引上炉廷内を
１５トールに保ち、アルゴンガスを供給しつつ、加熱用
ヒーター凹に対して４８ボルトの電圧を印加し１８００
アンペアの電流を流した。これにより回転シャフト５１
の回転速度を適宜に選択し直径が５インチ（１２，７ｃ
ｍ）てかつ方位（＋、０．０）のシリコン単結晶５６を
成長せしめた。
このとき引上１廷に形成した窓部（図示せず）からシリ
コン単結晶５６の表面温度を測定したところ、第２図に
実線で示すとおりであった。
コン単結晶５６の表面温度を測定したところ、第２図に
実線で示すとおりであった。
第２図には比較例として、冷却装置観の配置されていな
い同一の構成の従来のシリコン単結胃中ｈ ！ａ ｍを
用いて成長せしめたシリコン単結晶の表面温度を同様の
要領で測定したときの結果が、破線で示されている。比
較例の場合の結晶成長速度か０．９６ｍ■／分でありか
つ本発明の場合の結晶成長速度が１．２７ｍ５／分てあ
ったのて、本発明によれば、この比較例に対し特にシリ
コン単結晶の結晶成長速度ひいては引上速度を約３２％
程度改善できる。
い同一の構成の従来のシリコン単結胃中ｈ ！ａ ｍを
用いて成長せしめたシリコン単結晶の表面温度を同様の
要領で測定したときの結果が、破線で示されている。比
較例の場合の結晶成長速度か０．９６ｍ■／分でありか
つ本発明の場合の結晶成長速度が１．２７ｍ５／分てあ
ったのて、本発明によれば、この比較例に対し特にシリ
コン単結晶の結晶成長速度ひいては引上速度を約３２％
程度改善できる。
なおＬ述においては保温部材並が使用されているが、本
発明はこれに限定されるものではなく、所望によっては
これを除去してもよい。
発明はこれに限定されるものではなく、所望によっては
これを除去してもよい。
またルツボ装置５０か回転シャフト５１によって回転さ
れているか、本発明はこれに限定されるものてはなく、
所望によちては回転シャフト５１を除去する構成として
もよい。
れているか、本発明はこれに限定されるものてはなく、
所望によちては回転シャフト５１を除去する構成として
もよい。
（３）発明の効果
り述より明らかなように本発明は、引上炉中のルツボ装
置の周囲に加熱用ヒーターを配設してなるシリコン単結
晶引上装置であって、 ルツボ装置から引上けられたシリコン単結晶の引Ｅ通路
の周囲に冷却装置を配設し前記シリコン単結晶を冷却し てなるので、 （ｉ）ルツボ装置から引上げられたシリコン単結晶から
潜熱を急速に除去できる効果を有し、ひいては （ｉｉ）シリコン単結晶の結晶成長速度すなわち引上速
度を増大できる効果 を右する。
置の周囲に加熱用ヒーターを配設してなるシリコン単結
晶引上装置であって、 ルツボ装置から引上けられたシリコン単結晶の引Ｅ通路
の周囲に冷却装置を配設し前記シリコン単結晶を冷却し てなるので、 （ｉ）ルツボ装置から引上げられたシリコン単結晶から
潜熱を急速に除去できる効果を有し、ひいては （ｉｉ）シリコン単結晶の結晶成長速度すなわち引上速
度を増大できる効果 を右する。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は同動
作説明図である。 昶・・・・・・・・・・・・・・・・シリコン中詰胃中
」−装置神・・・・・・・・・・・・・・・・引上炉２
１・・・・・・・・・・・・・・引に孔２２・・・・・
・・・・・・・・・排気孔３０・・・・・・・・・・・
・・・・・加熱用ヒータ並・・・・・・・・・・・・・
・・・保温部材４１・・・・・・・・・・・・・・保温
筒体４２・・・・・・・・・・・・・・保温環体５０・
・・・・・・・・・・・・・・−ルツボ装置５１・・・
・・・・・・・・・・・回転シャフト５２・・・・・・
・・・・・・・・炭素ルツボ５３・・・・・・・・・・
・・・・シリコン材料５４・・・・・・・・・・・・・
・石英ルツボ５５・・・・・・・・・・・・・・引上用
線部材６０・・・・・・・・・・・・・・・・冷却装置
６１・・・・・・・・・・・・・・内部空間第１図
作説明図である。 昶・・・・・・・・・・・・・・・・シリコン中詰胃中
」−装置神・・・・・・・・・・・・・・・・引上炉２
１・・・・・・・・・・・・・・引に孔２２・・・・・
・・・・・・・・・排気孔３０・・・・・・・・・・・
・・・・・加熱用ヒータ並・・・・・・・・・・・・・
・・・保温部材４１・・・・・・・・・・・・・・保温
筒体４２・・・・・・・・・・・・・・保温環体５０・
・・・・・・・・・・・・・・−ルツボ装置５１・・・
・・・・・・・・・・・回転シャフト５２・・・・・・
・・・・・・・・炭素ルツボ５３・・・・・・・・・・
・・・・シリコン材料５４・・・・・・・・・・・・・
・石英ルツボ５５・・・・・・・・・・・・・・引上用
線部材６０・・・・・・・・・・・・・・・・冷却装置
６１・・・・・・・・・・・・・・内部空間第１図
Claims (1)
- 引上炉中のルツボ装置の周囲に加熱用ヒーターを配設し
てなるシリコン単結晶引上装置において、前記ルツボ装
置から引上げられたシリコン単結晶の引上通路の周面に
冷却装置を配設し前記シリコン単結晶を冷却してなるこ
とを特徴とするシリコン単結晶引上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11849187A JPS63285187A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | シリコン単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11849187A JPS63285187A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | シリコン単結晶引上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63285187A true JPS63285187A (ja) | 1988-11-22 |
Family
ID=14737986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11849187A Pending JPS63285187A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | シリコン単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63285187A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01313384A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-18 | Mitsubishi Metal Corp | シリコン単結晶育成方法 |
| US5348389A (en) * | 1990-02-19 | 1994-09-20 | Gambro, Ab | System for the preparation of a fluid concentrate intended for medical use |
| WO2002053811A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Procédé et un appareil pour faire croître un monocristal |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS57205397A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for growing single crystal |
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| JPS6350391A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-03 | Sony Corp | 単結晶成長装置 |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP11849187A patent/JPS63285187A/ja active Pending
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