JPS6337590A - 浮遊帯域溶融用誘導加熱器 - Google Patents
浮遊帯域溶融用誘導加熱器Info
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- JPS6337590A JPS6337590A JP62185350A JP18535087A JPS6337590A JP S6337590 A JPS6337590 A JP S6337590A JP 62185350 A JP62185350 A JP 62185350A JP 18535087 A JP18535087 A JP 18535087A JP S6337590 A JPS6337590 A JP S6337590A
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- flat coil
- heater
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- induction heater
- auxiliary heater
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
- C30B13/16—Heating of the molten zone
- C30B13/20—Heating of the molten zone by induction, e.g. hot wire technique
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体結晶の浮遊帯域溶融用の誘導加熱器
として平コイルとそれに同軸に設けられ平コイルに結合
された円筒形補助加熱器で構成され、補助加熱器は良導
電性の材料で作られ平コイルに並列接続されているもの
に関する。
として平コイルとそれに同軸に設けられ平コイルに結合
された円筒形補助加熱器で構成され、補助加熱器は良導
電性の材料で作られ平コイルに並列接続されているもの
に関する。
この種の誘導加熱器の一例は西独国特許出願公告第１８
０２５２４号明細書に記載されている。
０２５２４号明細書に記載されている。
その補助加熱器は１つの円筒であって、その円筒内に平
コイルが配置され、円筒は両側において平コイルを例え
ば等しい長さだけ突出するようになっている。その多結
晶の原料棒側に向った円筒部分は予備加熱器となり、単
結晶半導体棒側に向った円筒部分は後加熱器となる。補
助加熱器の目的は、溶融帯域の両側に続く固体棒部分の
温度勾配を小さくすることである。
コイルが配置され、円筒は両側において平コイルを例え
ば等しい長さだけ突出するようになっている。その多結
晶の原料棒側に向った円筒部分は予備加熱器となり、単
結晶半導体棒側に向った円筒部分は後加熱器となる。補
助加熱器の目的は、溶融帯域の両側に続く固体棒部分の
温度勾配を小さくすることである。
上記の誘導加熱器を使用して行った実験の結果、予備加
熱によって不利な結果を生ずることが認められた。！ｌ
］ち予備加熱により未処理棒部分の溶融が単純な平コイ
ルによる場合よりも早期に開始され、多結晶シリコンの
品質に関係して特に棒の縁端部に平コイルによっては溶
融できない軸方向の鼻端が形成される。従って帯域移動
はこの箇所で中断する必要があり、棒金体が無価値にな
る。
熱によって不利な結果を生ずることが認められた。！ｌ
］ち予備加熱により未処理棒部分の溶融が単純な平コイ
ルによる場合よりも早期に開始され、多結晶シリコンの
品質に関係して特に棒の縁端部に平コイルによっては溶
融できない軸方向の鼻端が形成される。従って帯域移動
はこの箇所で中断する必要があり、棒金体が無価値にな
る。
温度分布の不均等性が増すと、単結晶成長速度の時間的
変動が増大することはよく知られている。
変動が増大することはよく知られている。
これによって実効分配係数ｋｅｆｆも変動し微視的区域
のドーピングが変化する。このドーピング変動はストリ
エーションと呼ばれているもので、結晶成長速度の時間
的変動の影響は係数ｋｅｆｆが小さい程強くなる。
のドーピングが変化する。このドーピング変動はストリ
エーションと呼ばれているもので、結晶成長速度の時間
的変動の影響は係数ｋｅｆｆが小さい程強くなる。
この発明の目的は上記の誘導加熱器を改良してこのよう
な欠点が生ずることなく又は均等な温度分布が達成され
るようにすることである。
な欠点が生ずることなく又は均等な温度分布が達成され
るようにすることである。
この発明の上記の目的は単結晶棒部分に向った平コイル
側だけに補助加熱器を設けることによって達成される。
側だけに補助加熱器を設けることによって達成される。
この発明の種々の実施態様は特許請求の範囲第２項以下
に示される。
に示される。
（実施例〕
次に第１図ないし第３図を参照し実施例についてこの発
明を更に詳細に説明する。
明を更に詳細に説明する。
第１図に示した実施例では、接続端子５を持つ公知の単
巻子コイル４が使用されているが、この平コイル４は多
数の巻回のものでもよい。平コイル４により原料棒１が
溶融され単結晶半導体棒２に変えられる。両方の棒部分
は溶融帯域３によって連結されている。
巻子コイル４が使用されているが、この平コイル４は多
数の巻回のものでもよい。平コイル４により原料棒１が
溶融され単結晶半導体棒２に変えられる。両方の棒部分
は溶融帯域３によって連結されている。
平コイル４には単結晶の棒部分に向った側に円筒形の補
助加熱器６が同軸に設けられている。この補助加熱器は
例えば平コイルと同様な良導体で作られ、Ｉ９械的に平
コイル４に結合され、電気的に並列接続される。平コイ
ル４と補助加熱器６は共通のスリット１５を形成し、又
冷却溝７．８を備える。
助加熱器６が同軸に設けられている。この補助加熱器は
例えば平コイルと同様な良導体で作られ、Ｉ９械的に平
コイル４に結合され、電気的に並列接続される。平コイ
ル４と補助加熱器６は共通のスリット１５を形成し、又
冷却溝７．８を備える。
帯域溶融に際しては、平コイル４と補助加熱器６の形状
に基いて部分的に単結晶棒部分２の軸に平行する電気力
線が生ずる。このような電気力線の１つが９として示さ
れている。この電界分布を通して単結晶棒部分が後加熱
され、成長する単結晶棒２中の温度勾配が小さくなる。
に基いて部分的に単結晶棒部分２の軸に平行する電気力
線が生ずる。このような電気力線の１つが９として示さ
れている。この電界分布を通して単結晶棒部分が後加熱
され、成長する単結晶棒２中の温度勾配が小さくなる。
これによって溶融帯内の温度の均等性が改善され、溶融
帯内および溶融帯と単結晶半導体棒との境界面に生ずる
対流が減少する。又成長速度の時間的変動が小さくなり
、分配係数ｋｏｆｆの時間的変動も小さくなる。
帯内および溶融帯と単結晶半導体棒との境界面に生ずる
対流が減少する。又成長速度の時間的変動が小さくなり
、分配係数ｋｏｆｆの時間的変動も小さくなる。
従ってドーピングの変動も低下する６例えばシリコンに
インジウムをドープする場合、ドープ濃度の変動は通常
の平コイルの場合の１／２から１７３に過ぎない。
インジウムをドープする場合、ドープ濃度の変動は通常
の平コイルの場合の１／２から１７３に過ぎない。
帯域溶融の実施中溶融帯を観察できるようにするには、
補助加熱器６に開孔を設けるのがよい。
補助加熱器６に開孔を設けるのがよい。
しかし補助加熱器は第２図に示すように２つの金属環１
０と１１が軸方向の金属棒１２によって互に結合された
構造とすることも可能である。環１０と１１および棒１
２は電気伝導性の良い金属例えば銅又は銀で作られる。
０と１１が軸方向の金属棒１２によって互に結合された
構造とすることも可能である。環１０と１１および棒１
２は電気伝導性の良い金属例えば銅又は銀で作られる。
環１０．１１には給電電圧の短絡を避けるため半径方向
のスリット１３゜１４があり、これらのスリットは軸方
向において一直線上に配置される。環１０．１１および
棒１２で構成されるかごが第１図の平コイルに結合され
ると、そのスリット１３．１４がコイルのスリットに合
致する。スリット１３．１４の両側に置かれる棒１２は
スリットの幅に対応する相互間隔を保つ。棒１２の互に
対抗する側面は平坦に作られているから、後加熱器の両
端部の間に均等な間隙が形成される。
のスリット１３゜１４があり、これらのスリットは軸方
向において一直線上に配置される。環１０．１１および
棒１２で構成されるかごが第１図の平コイルに結合され
ると、そのスリット１３．１４がコイルのスリットに合
致する。スリット１３．１４の両側に置かれる棒１２は
スリットの幅に対応する相互間隔を保つ。棒１２の互に
対抗する側面は平坦に作られているから、後加熱器の両
端部の間に均等な間隙が形成される。
温度の均等性の一層の改善は、第３図に示すように平コ
イル４の中央孔１６から半径方向に伸びるスリット１７
を設けることによって達成される。
イル４の中央孔１６から半径方向に伸びるスリット１７
を設けることによって達成される。
これらのスリットはコイルの両端間のスリット１５によ
る非対称性を打消す作用がある。スリット１７はスリッ
ト１５と共に等角間隔で配置されている。上記の均等性
の改善は直径５２ｍｍのシリコン棒を誘導加熱器で加熱
する際に認められたもので、コイルの内径は２７ｍ、外
径は７７菖であり、後加熱器の内径は７０鵬、長さは４
０ｍ５であった。
る非対称性を打消す作用がある。スリット１７はスリッ
ト１５と共に等角間隔で配置されている。上記の均等性
の改善は直径５２ｍｍのシリコン棒を誘導加熱器で加熱
する際に認められたもので、コイルの内径は２７ｍ、外
径は７７菖であり、後加熱器の内径は７０鵬、長さは４
０ｍ５であった。
後加熱器の長さしが増すと後加熱時間が長くなりその内
径りが小さくなると後加熱温度が高（なる。
径りが小さくなると後加熱温度が高（なる。
第１図はこの発明の１つの実施例の断面図、第２図はこ
の発明の誘導加熱器に使用される後加熱器の一例の斜視
図、第３図は第１図の平コイルの別の例の平面図を示す
。 １・・・多結晶原料棒、２・・・単結晶半導体棒、３・
・・溶融帯域、４・・・平コイル、６・・・補助加熱器
。
の発明の誘導加熱器に使用される後加熱器の一例の斜視
図、第３図は第１図の平コイルの別の例の平面図を示す
。 １・・・多結晶原料棒、２・・・単結晶半導体棒、３・
・・溶融帯域、４・・・平コイル、６・・・補助加熱器
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）平コイルとこの平コイルに同軸に設けられ平コイル
に結合された円筒形補助加熱器で構成され、補助加熱器
は良導電性の材料で作られ平コイルに並列接続されてい
る誘導加熱器において、補助加熱器（６）が平コイル（
４）の単結晶棒部分（２）に向った側だけに設けられて
いることを特徴とする浮遊帯域溶融用誘導加熱器。 ２）補助加熱器が軸方向に伸びる金属棒（１２）で結合
されて１つの円筒形のかごを構成する金属環（１０、１
１）を備えること、これらの金属環に半径方向のスリッ
ト（１３、１４）が設けられこれらのスリットが環の軸
方向において一直線上に置かれていること、平コイルが
単巻であってその接続端の間にスリットが形成されてい
ること、半径方向のスリットがこのスリットと一直線上
に並んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の誘導加熱器。 ３）平コイル（４）がその中央孔（１６）から半径方向
に伸びるスリット（１７）を備え、このスリットと平コ
イル（４）の終端に形成されたスリット（１５）とが中
央孔（１６）の周縁に等間隔で分布されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の誘導加
熱器。 ４）補助加熱器（６）が冷却溝（８）を備えていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか１つに記載の誘導加熱器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863625669 DE3625669A1 (de) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | Induktionsheizer zum tiegelfreien zonenschmelzen |
| DE3625669.2 | 1986-07-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6337590A true JPS6337590A (ja) | 1988-02-18 |
| JPH0644512B2 JPH0644512B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=6306240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62185350A Expired - Fee Related JPH0644512B2 (ja) | 1986-07-29 | 1987-07-24 | 浮遊帯域溶融用誘導加熱器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4797525A (ja) |
| JP (1) | JPH0644512B2 (ja) |
| DE (1) | DE3625669A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3873173T2 (de) * | 1987-05-25 | 1993-03-04 | Shinetsu Handotai Kk | Vorrichtung fuer hf-induktionsheizung. |
| DE3805118A1 (de) * | 1988-02-18 | 1989-08-24 | Wacker Chemitronic | Verfahren zum tiegelfreien zonenziehen von halbleiterstaeben und induktionsheizspule zu seiner durchfuehrung |
| US6555801B1 (en) * | 2002-01-23 | 2003-04-29 | Melrose, Inc. | Induction heating coil, device and method of use |
| DE102005063346B4 (de) * | 2005-04-06 | 2010-10-28 | Pv Silicon Forschungs Und Produktions Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer einkristallinen Si-Scheibe mit annähernd rundem polygonalem Querschnitt |
| DE102008013326B4 (de) * | 2008-03-10 | 2013-03-28 | Siltronic Ag | Induktionsheizspule und Verfahren zum Schmelzen von Granulat aus Halbleitermaterial |
| EP3957774B1 (de) | 2020-08-19 | 2022-12-07 | Siltronic AG | Verfahren und anlage zum ziehen eines einkristalls nach dem fz-verfahren |
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| JPS5497845A (en) * | 1978-01-05 | 1979-08-02 | Motorola Inc | Induction heating coil |
| JPS564516A (en) * | 1979-06-13 | 1981-01-17 | Makoto Okumura | Method of packing food containing liquid |
| JPS5912492U (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-25 | 富士電子工業株式会社 | 高周波加熱コイル |
Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
| DE1615097A1 (de) * | 1967-05-20 | 1970-05-06 | Aeg Elotherm Gmbh | Querfeldinduktor zum induktiven Erhitzen von mit einer Verdickung versehenen Werkstuecken |
| CH472236A (de) * | 1968-05-30 | 1969-05-15 | Siemens Ag | Vorrichtung zum tiegelfreien Zonenschmelzen eines kristallinen Stabes, insbesondere Halbleiterstabes |
| DE1802524B1 (de) * | 1968-10-11 | 1970-06-04 | Siemens Ag | Vorrichtung zum tiegelfreien Zonenschmelzen eines kristallinen Stabes,insbesondere Halbleiterstabes |
| US3935059A (en) * | 1969-07-21 | 1976-01-27 | U.S. Philips Corporation | Method of producing single crystals of semiconductor material by floating-zone melting |
| US3886509A (en) * | 1972-11-24 | 1975-05-27 | Siemens Ag | Adjustable induction coil for zone melting of semiconductor rods |
| DE2538854B2 (de) * | 1975-09-01 | 1979-02-15 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft Fuer Elektronik-Grundstoffe Mbh, 8263 Burghausen | Einwindige Induktionsheizspule zum tiegelfreien Zonenschmelzen |
| DE3143146A1 (de) * | 1981-10-30 | 1983-05-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Als flachspule ausgebildete induktionsheizspule zum tiegelfreien zonenschmelzen |
| DE3226713A1 (de) * | 1982-07-16 | 1984-01-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Als flachspule ausgebildete induktionsheizspule zum tiegelfreien zonenschmelzen |
-
1986
- 1986-07-29 DE DE19863625669 patent/DE3625669A1/de active Granted
-
1987
- 1987-07-21 US US07/076,254 patent/US4797525A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-07-24 JP JP62185350A patent/JPH0644512B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3625669C2 (ja) | 1992-04-30 |
| DE3625669A1 (de) | 1988-02-04 |
| US4797525A (en) | 1989-01-10 |
| JPH0644512B2 (ja) | 1994-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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