JPS6385086A - Ｓｉ単結晶引上用黒鉛ルツボ - Google Patents
Ｓｉ単結晶引上用黒鉛ルツボInfo
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- JPS6385086A JPS6385086A JP22835586A JP22835586A JPS6385086A JP S6385086 A JPS6385086 A JP S6385086A JP 22835586 A JP22835586 A JP 22835586A JP 22835586 A JP22835586 A JP 22835586A JP S6385086 A JPS6385086 A JP S6385086A
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- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- 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、チョクラルスキー（ＣＺ）法によりＳ１単結
晶を引上げる際に用いられる黒鉛ルツボに関する。
晶を引上げる際に用いられる黒鉛ルツボに関する。
チョクラルスキー法に適用されるルツボ装置は、半専体
材料となるＳｌを溶融するための石英ルツボとこれを収
納して外部から保持する黒鉛ルツボとの二重構造となっ
ているが、操業時には石英ルツボの熱変形によって両ル
ツボの内外面が密着する状態となる。この際、系内の温
度上昇は１５００℃程度に達するため、上記ルツボの密
着面でけい化反応を起し黒鉛ルツボが内面から次第にＳ
ｉＣに転化する。このような現象が起ると、黒鉛ルツボ
の組織内部に歪を生じてクラッタなどの材料劣化が発生
するという観点から、従来ルツボを構成する黒鉛材料の
熱膨張率、気孔径あるいは空気透す率などの材質特性を
吟味することによりクランク発生を防止しようとする試
みがなされている（特開昭５７−１９１２９２、特開昭
５１１５６５９５）。
材料となるＳｌを溶融するための石英ルツボとこれを収
納して外部から保持する黒鉛ルツボとの二重構造となっ
ているが、操業時には石英ルツボの熱変形によって両ル
ツボの内外面が密着する状態となる。この際、系内の温
度上昇は１５００℃程度に達するため、上記ルツボの密
着面でけい化反応を起し黒鉛ルツボが内面から次第にＳ
ｉＣに転化する。このような現象が起ると、黒鉛ルツボ
の組織内部に歪を生じてクラッタなどの材料劣化が発生
するという観点から、従来ルツボを構成する黒鉛材料の
熱膨張率、気孔径あるいは空気透す率などの材質特性を
吟味することによりクランク発生を防止しようとする試
みがなされている（特開昭５７−１９１２９２、特開昭
５１１５６５９５）。
一方、石英ルツボと黒鉛ルツボでの界面反応はＳ ｉｏ
２＋ ３ Ｃ−１−９ｉＣ＋ ２ ＣＯによるが、
これに比べて５ｉＯｚとＳｉＣとの反応率が低いため石
英ルツボと黒鉛ルツボの間にＳｉＣを介在させることに
より黒鉛ルツボのＳｉＣ化を防止する方法ら機業されて
いる（特開昭５８−１７２２９５）。
２＋ ３ Ｃ−１−９ｉＣ＋ ２ ＣＯによるが、
これに比べて５ｉＯｚとＳｉＣとの反応率が低いため石
英ルツボと黒鉛ルツボの間にＳｉＣを介在させることに
より黒鉛ルツボのＳｉＣ化を防止する方法ら機業されて
いる（特開昭５８−１７２２９５）。
ところが、現状においては上記したけい化反応に基づく
クラックの発生よりも、使用過程で進行する黒鉛ルツボ
の消耗劣化が大きな解決課題となつている。
クラックの発生よりも、使用過程で進行する黒鉛ルツボ
の消耗劣化が大きな解決課題となつている。
上述した特開昭５８−１７２２９５号の発明はＳｉｎ、
とＳｉＣとの反応（２５ｉＯｔ＋ Ｓ ｉｃ→３ＳｉＯ
＋ＣＯ）が僅少であることを前提としているが、発明者
らの研究では、１ＯＴｏｒｒのＡｒ雰囲気中、１５００
°Ｃ，１０時間の条件で５ｉＯｚとＳｉＣを反応させた
ところ３０％程度の大巾な重１減少率に達することが確
認された。そして、この事実から黒鉛ルツボの内面消耗
機構は、主に下記３段階の反応によって進行するものと
推定した。
とＳｉＣとの反応（２５ｉＯｔ＋ Ｓ ｉｃ→３ＳｉＯ
＋ＣＯ）が僅少であることを前提としているが、発明者
らの研究では、１ＯＴｏｒｒのＡｒ雰囲気中、１５００
°Ｃ，１０時間の条件で５ｉＯｚとＳｉＣを反応させた
ところ３０％程度の大巾な重１減少率に達することが確
認された。そして、この事実から黒鉛ルツボの内面消耗
機構は、主に下記３段階の反応によって進行するものと
推定した。
５ｉＯ７＋３０−＋ＳｉＣ＋２ｃｏ・・・（Ｉ）２ Ｓ
ｉｏｚ＋ Ｓ ｉＣ→３ＳｉＯ＋ＣＯ・・・（２）３
ＳｉＯ＋ｅｃ −３ｓｉｃ＋：３ｃ○ ・・（３）すな
わち、まず反応（１）で黒鉛ルツボの石英ルツボと密着
する内面表層部分にＳｉＣが生成する。
ｉｏｚ＋ Ｓ ｉＣ→３ＳｉＯ＋ＣＯ・・・（２）３
ＳｉＯ＋ｅｃ −３ｓｉｃ＋：３ｃ○ ・・（３）すな
わち、まず反応（１）で黒鉛ルツボの石英ルツボと密着
する内面表層部分にＳｉＣが生成する。
生成したＳｉＣ層は更にＳ ｉ Ｏｔとの接触により反
応（２）を起して分解する。反応（２）で生成したＳｉ
○は反応（３）に基づいて黒鉛組織を侵蝕する。
応（２）を起して分解する。反応（２）で生成したＳｉ
○は反応（３）に基づいて黒鉛組織を侵蝕する。
黒鉛ルツボは、高温苛酷な状態で長時間反復使用される
ため、上記の反応を介して消耗が進行する。
ため、上記の反応を介して消耗が進行する。
近時の黒鉛ルツボ寿命は、内面消耗に支配されており、
この現象からしても上記反応の化学的な正当性が裏付け
られる。
この現象からしても上記反応の化学的な正当性が裏付け
られる。
発明者らは上記消耗反応の進行状況について詳細に検討
した結果、黒鉛ルツボの材質が特定された見掛比重、ガ
ス透過性および電気比抵抗を備える場合に消耗が著るし
く減少する事実を確認して本発明に至ったものである。
した結果、黒鉛ルツボの材質が特定された見掛比重、ガ
ス透過性および電気比抵抗を備える場合に消耗が著るし
く減少する事実を確認して本発明に至ったものである。
すなわち本発明により堤供されるＳｉ単結晶引上用黒鉛
ルツボは、見掛比重１ 、８０ ｇ／ｃｙｘ３以上、ガ
ス透過度０．３ Ｘ Ｉ Ｏ’−３ｃｍ／ｓｅｃ以下お
よび電気比抵抗９．０Ｘ１０−４Ωｃｍ以下の特性を備
えることを特徴とする。
ルツボは、見掛比重１ 、８０ ｇ／ｃｙｘ３以上、ガ
ス透過度０．３ Ｘ Ｉ Ｏ’−３ｃｍ／ｓｅｃ以下お
よび電気比抵抗９．０Ｘ１０−４Ωｃｍ以下の特性を備
えることを特徴とする。
これら特性項目のうち、ガス透過度は、厚さ５ 、０
ｙｘの黒鉛板の透過断面積１９ｘｘ直径部分を差圧４０
０ ｘｘａｑ、で、Ｎ、ガスを透過させた場合における
時間当りのガス透過量で下式により求められた値である
。
ｙｘの黒鉛板の透過断面積１９ｘｘ直径部分を差圧４０
０ ｘｘａｑ、で、Ｎ、ガスを透過させた場合における
時間当りのガス透過量で下式により求められた値である
。
反応率が低下していることが判明する。
（２）上記ＲｕｎＮｏ、１〜６と同一特性の素材によよ
り１４インチの黒鉛ルツボを製作しＳｉ単結晶の引上げ
実験をおこなった。表Ｈに黒鉛ルツボの内面部位におけ
る肉厚が７５％まで消耗した時点の使用回数を対比して
示した。
り１４インチの黒鉛ルツボを製作しＳｉ単結晶の引上げ
実験をおこなった。表Ｈに黒鉛ルツボの内面部位におけ
る肉厚が７５％まで消耗した時点の使用回数を対比して
示した。
表■
本発明の実施例（Ｒｕｒ＋ Ｎｏ、 ４〜６）は比較
例（ＲｕｎＮｏ、１〜３）より使用寿命が著しく向上す
ることが認められた。
例（ＲｕｎＮｏ、１〜３）より使用寿命が著しく向上す
ることが認められた。
本発明は、現在ＳｉＣ単結晶引上用黒鉛ルツボの性能上
主要な解決課題とぎれている内面反応消耗の機構を考察
し、この消耗を黒鉛ルツボの見掛比重、ガス透過度およ
び電気比抵抗の３特性を特定することによって効果的な
防止を図ったものである。したがって、使用ライフの向
上に寄与するところ大である。
主要な解決課題とぎれている内面反応消耗の機構を考察
し、この消耗を黒鉛ルツボの見掛比重、ガス透過度およ
び電気比抵抗の３特性を特定することによって効果的な
防止を図ったものである。したがって、使用ライフの向
上に寄与するところ大である。
Claims (1)
- １、見掛比重１．８０ｇ／ｃｍ＾３以上、ガス透過度０
．３×１０＾−＾３ｃｍ／ｓｅｃ以下および電気比抵抗
９．０×１０＾−＾４Ωｃｍ以下の特性を備えることを
特徴とするＳｉ単結晶引上用黒鉛ルツボ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22835586A JPS6385086A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Ｓｉ単結晶引上用黒鉛ルツボ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22835586A JPS6385086A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Ｓｉ単結晶引上用黒鉛ルツボ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6385086A true JPS6385086A (ja) | 1988-04-15 |
| JPH0577640B2 JPH0577640B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=16875158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22835586A Granted JPS6385086A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Ｓｉ単結晶引上用黒鉛ルツボ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6385086A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07187878A (ja) * | 1992-03-24 | 1995-07-25 | Tokai Carbon Co Ltd | シリコン単結晶製造用黒鉛ルツボ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4834702B2 (ja) * | 2008-08-04 | 2011-12-14 | 新日本テクノカーボン株式会社 | シリコン単結晶製造用黒鉛ルツボの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5755680A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Television receiver |
| JPS59195514A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-11-06 | Kobe Steel Ltd | 不透過性炭素成形体及びその製造方法 |
| JPS6090805A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-22 | Kobe Steel Ltd | 不透過性炭素成形体の製造方法 |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP22835586A patent/JPS6385086A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5755680A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Television receiver |
| JPS59195514A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-11-06 | Kobe Steel Ltd | 不透過性炭素成形体及びその製造方法 |
| JPS6090805A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-22 | Kobe Steel Ltd | 不透過性炭素成形体の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07187878A (ja) * | 1992-03-24 | 1995-07-25 | Tokai Carbon Co Ltd | シリコン単結晶製造用黒鉛ルツボ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0577640B2 (ja) | 1993-10-27 |
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Legal Events
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