KR20230044206A

KR20230044206A - Cz용 도가니

Info

Publication number: KR20230044206A
Application number: KR1020237003115A
Authority: KR
Inventors: 카즈키 토모쿠니; 요시노리 이케다
Original assignee: 신에쯔 세끼에이 가부시키가이샤
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2021-07-02
Publication date: 2023-04-03
Also published as: EP4190949A1; US20230265583A1; JP2022025867A; CN116194413A; TW202217086A; WO2022024667A1

Abstract

본 발명은, CZ법에 의해 단결정 실리콘잉곳을 육성하기 위한 CZ용 도가니로서, 상기 CZ용 도가니는, 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니와, 이 흑연 도가니의 내부에 배치된 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니를 포함하고, 상기 CZ용 도가니의 중심축에 있어서의 상기 흑연 도가니의 바닥부의 내면과, 상기 석영유리 도가니의 바닥부의 외면 사이에는, 상기 흑연 도가니의 바닥부의 내면과 상기 석영유리 도가니의 바닥부의 외면이 비접촉이 되는 극간을 갖는 CZ용 도가니이다. 이에 따라, CZ법에 의해 단결정 실리콘잉곳을 육성하기 위한 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니가 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니의 내부에 배치되었을 때에, 석영유리 도가니가 안정적으로 자립할 수 있는 것이 되는 CZ용 도가니를 제공한다.

Description

CZ용 도가니

본 발명은, 초크랄스키법(이하, 「CZ법」이라고 한다.)에 의해 단결정 실리콘을 인상하기 위한 CZ용 도가니에 관한 것이다.

단결정의 제조방법으로서, CZ법이 알려져 있다. 특히, 반도체 전자부품의 재료가 되는 단결정 실리콘의 대부분은, CZ법이, 널리 공업적으로 채용되고 있다. CZ법은, 석영유리 도가니 내에 충전한 다결정 실리콘 등을 히터로 용해한 후, 이 실리콘멜트의 표면에 종결정을 침지하고, 실리콘멜트에 침지한 종결정과 석영유리 도가니를 회전시키면서 종결정을 상방으로 인상함으로써 종결정과 동일한 결정방위를 갖는 단결정을 육성하는 방법이다.

도 7은, 상기 서술한 CZ법에 의해 단결정을 인상할 때에 이용되는 인상장치를 모식적으로 나타낸 개념도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 단결정 인상장치(10)는, 인상실(12)과, 인상실(12) 중에 마련된 CZ용 도가니(13)와, CZ용 도가니(13)의 주위에 배치된 히터(14)와, CZ용 도가니(13)를 회전·승강시키는 도가니 유지축(15) 및 그의 회전·승강기구(도시하지 않음)와, 실리콘의 종결정(16)을 유지하는 시드척(17)과, 시드척(17)을 인상하는 와이어(18)와, 와이어(18)를 회전 또는 권취하는 권취기구(도시하지 않음)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 히터(14)의 외측 주위에는 단열재(19)가 배치되어 있다. 단결정 실리콘(20)은, 원료인 실리콘멜트(11)로부터 와이어(18)에 의해 인상된다.

단결정 인상장치(10) 내에 배치되는 CZ용 도가니(13)는, 실리콘멜트(11)를 수용하는 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니와, 석영유리 도가니를 내부에 수용하는 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니(「카본 서셉터」라고 불리는 경우도 있다)로 구성된다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 등).

일본특허공개 2012-17245호 공보 일본특허공개 2013-139356호 공보

석영유리 도가니는, 흑연 도가니의 내부에 수용 가능한 치수로 제작되는데, 각각의 제작 오차 등에 의해, 석영유리 도가니의 외면과 흑연 도가니의 내면이 완전히 접촉하도록 제작하는 것은 곤란하다. 본 발명자가 예의 조사를 행한 결과, 석영유리 도가니의 외면은 흑연 도가니의 내면의 형상을 따르도록, 볼록상의 곡면형상으로 되어 있는데, 석영유리 도가니의 외면과 흑연 도가니의 내면의 형상의 제조 오차 등의 개체차에 따라서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 석영유리 도가니(13A)를 흑연 도가니(13B)의 내부에 설치하여 CZ용 도가니(13)로 했을 때에, 석영유리 도가니(13A)의 외면의 바닥부와 흑연 도가니(13B)의 내면이 중심축에 있어서 점접촉하여, 석영유리 도가니(13A)가 불안정해지는 것을 알 수 있었다. 석영유리 도가니(13A)가 흑연 도가니(13B) 내에서 흔들리면, 석영유리 도가니(13A)가 흑연 도가니(13B)의 내부에서 파손될 우려가 있다. 또한, 단결정 제조시에는, 실리콘멜트가 흔들려, 단결정 실리콘의 인상이 곤란해지는 탕면 진동을 일으킬 뿐만 아니라, 단결정 실리콘의 인상시에 석영유리 도가니(13A)가 편심 상태가 되어, 실리콘잉곳에의 균일한 열공급이 불가능해지기 때문에, 실리콘잉곳의 품질열화로도 이어진다.

상기와 같은 문제에 대하여, 석영유리 도가니(13A)와 흑연 도가니(13B)의 상성(相性)이 좋은 것을 선택하여 조합함으로써, 안정성이 좋은 CZ용 도가니로 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 상성이 좋은 석영유리 도가니(13A)와 흑연 도가니(13B)의 조합을 시행착오적으로 찾을 수 밖에 없기 때문에, 매우 효율이 나쁠 뿐만 아니라, 반드시 바람직한 조합이 얻어지는 것은 아니었다.

본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, CZ법에 의해 단결정 실리콘잉곳을 육성하기 위한 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니가 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니의 내부에 배치되었을 때에, 석영유리 도가니가 안정적으로 자립할 수 있는 것이 되는 CZ용 도가니를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해 이루어진 것이며, CZ법에 의해 단결정 실리콘잉곳을 육성하기 위한 CZ용 도가니로서, 상기 CZ용 도가니는, 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니와, 이 흑연 도가니의 내부에 배치된 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니를 포함하고, 상기 CZ용 도가니의 중심축에 있어서의 상기 흑연 도가니의 바닥부의 내면과, 상기 석영유리 도가니의 바닥부의 외면 사이에는, 상기 흑연 도가니의 바닥부의 내면과 상기 석영유리 도가니의 바닥부의 외면이 비접촉이 되는 극간을 갖는 CZ용 도가니를 제공한다.

이러한 CZ용 도가니에 따르면, 석영유리 도가니가 흑연 도가니의 내부에 배치되었을 때에, 점접촉으로는 되지 않아 석영유리 도가니가 안정적으로 자립 가능한 것이 된다.

이때, 상기 CZ용 도가니의 중심축에 있어서의 상기 중심축 방향의 상기 극간의 높이가 0.5mm~5.0mm인 CZ용 도가니로 할 수 있다.

이에 따라, 석영유리 도가니가 보다 안정적으로 자립 가능한 것이 된다. 또한, 석영유리 도가니의 변형을 유효하게 억제 가능한 것이 된다.

이때, 상기 CZ용 도가니의 중심축에 직교하는 방향의 상기 극간의 크기가 직경 60mm 이상인 CZ용 도가니로 할 수 있다.

이에 따라, 석영유리 도가니가 더욱 안정적으로 자립 가능한 것이 되어, 석영유리 도가니의 설치가 용이한 것이 된다.

이때, 상기 석영유리 도가니는, 원통상의 직동부(直胴部)와, 이 직동부의 하단에 연속하고 제1의 곡률R1을 갖는 제1의 만곡부와, 이 제1의 만곡부에 연속하고 제2의 곡률R2를 갖는 제2의 만곡부와, 이 제2의 만곡부에 연속하는 바닥부를 갖는 것이며, 상기 제1의 곡률R1과 상기 제2의 곡률R2는 R1<R2의 관계에 있고, 상기 바닥부의 외면이 상기 석영유리 도가니의 중심축에 직교하는 평탄면형상을 갖는 것인 CZ용 도가니로 할 수 있다.

이에 따라, 석영유리 도가니의 바닥부를 평탄면으로 하는 경우여도, 석영유리 도가니의 내면의 형상에 거의 영향을 주지 않고, CZ법에 의한 단결정 실리콘잉곳의 육성시의, 실리콘멜트의 대류 상태에 주는 영향이 보다 작은 것이 된다.

이상과 같이, 본 발명의 단결정 실리콘 인상용의 CZ용 도가니에 따르면, 석영유리 도가니가 흑연 도가니의 내부에 배치되었을 때에, 석영유리 도가니가 안정적으로 자립 가능한 것이 된다.

[도 1] 본 발명에 따른 CZ용 도가니의 일례를 나타낸다.
[도 2] 본 발명에 따른 CZ용 도가니에 사용하는 석영유리 도가니의 바닥부의 형상(단면)의 예를 나타낸다.
[도 3] 본 발명에 따른 CZ용 도가니에 사용하는 석영유리 도가니의 호적예를 나타낸다.
[도 4] 본 발명에 따른 CZ용 도가니에 사용하는 석영유리 도가니의 다른 호적예를 나타낸다.
[도 5] 석영유리 도가니와 흑연 도가니 사이의 극간의 극간측정 지그의 일례를 나타낸다.
[도 6] 테이퍼게이지의 예를 나타낸다.
[도 7] 인상장치를 모식적으로 나타낸 개념도를 나타낸다.
[도 8] 종래의 CZ용 도가니의 일례를 나타낸다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.

상기 서술한 바와 같이, CZ법에 의해 단결정 실리콘잉곳을 육성하기 위한 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니가 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니의 내부에 배치되었을 때에, 석영유리 도가니가 안정적으로 자립할 수 있는 것이 되는 CZ용 도가니가 요구되고 있었다.

본 발명자들은, 상기 과제에 대하여 예의 검토를 거듭한 결과, CZ법에 의해 단결정 실리콘잉곳을 육성하기 위한 CZ용 도가니로서, 상기 CZ용 도가니는, 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니와, 이 흑연 도가니의 내부에 배치된 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니를 포함하고, 상기 CZ용 도가니의 중심축에 있어서의 상기 흑연 도가니의 바닥부의 내면과, 상기 석영유리 도가니의 바닥부의 외면 사이에는, 상기 흑연 도가니의 바닥부의 내면과 상기 석영유리 도가니의 바닥부의 외면이 비접촉이 되는 극간을 갖는 CZ용 도가니에 의해, 석영유리 도가니가 흑연 도가니의 내부에 배치되었을 때에, 석영유리 도가니가 안정적으로 자립할 수 있는 것이 되는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.

이하, 도면을 참조하여 설명한다.

우선, CZ법에 의해 단결정 실리콘잉곳을 육성하기 위한 CZ용 도가니에 있어서, 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니가 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니의 내부에 배치되었을 때에, 석영유리 도가니가 흑연 도가니 내부에서 덜컹거려, 안정적이지 않은 것이 되는 원인에 대하여, 조사를 행한 결과, 상기 서술한 바와 같이, 석영유리 도가니를 제조할 때의 바닥부의 외면형상의 제조 오차 등의 개체차에 의해, 석영유리 도가니의 바닥부의 외면과 흑연 도가니의 바닥부의 내면이 중심축에 있어서 점접촉하기 때문에, 석영유리 도가니가 불안정해지는 것을 알 수 있었다. 그리고, CZ용 도가니의 중심축에 있어서의 흑연 도가니의 바닥부의 내면과, 석영유리 도가니의 바닥부의 외면 사이에, 흑연 도가니의 바닥부의 내면과 석영유리 도가니의 바닥부의 외면이 비접촉이 되는 극간을 갖는 것으로 함으로써, 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다.

도 1에, 본 발명에 따른 CZ용 도가니의 일례를 나타낸다. 이 CZ용 도가니(1)는, 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니(1B)와, 흑연 도가니의 내부에 배치된 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니(1A)를 갖고 있다. 그리고, 석영유리 도가니(1A)가 흑연 도가니(1B) 내에 설치되었을 때에, 바닥부(5)의 확대도에 나타내는 바와 같이, CZ용 도가니(1)의 중심축(6)에 있어서의 흑연 도가니(1B)의 바닥부의 내면과, 석영유리 도가니(1A)의 바닥부의 외면 사이에, 흑연 도가니(1B)의 바닥부의 내면과 석영유리 도가니(1A)의 바닥부의 외면이 비접촉이 되는 극간(7)을 갖고 있다. 이러한 CZ용 도가니(1)는, 석영유리 도가니(1A)의 바닥부의 외면과 흑연 도가니(1B)의 바닥부의 내면이 점접촉(도 8)하는 것이 회피되고, 바람직하게는, 석영유리 도가니(1A)의 바닥부의 외연과 흑연 도가니(1B)의 내면이 면접촉 상태로 되어 있기 때문에, 석영유리 도가니(1A)가 흑연 도가니(1B)의 내부에 배치되었을 때에, 안정적으로 자립할 수 있는 것이 된다.

이러한 CZ용 도가니(1)로 할 수 있는 한, 석영유리 도가니(1A)나 흑연 도가니(1B)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 도 2에, 석영유리 도가니(1A)의 바닥부(5)의 형상(단면)의 예를 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 바닥부(5)의 단면형상은, (A)볼록상, (B)평탄상, (C)오목상 중 어느 것일 수도 있다.

도 3에, 바닥부의 형상을 도 2(B)에 나타낸 평탄상의 단면형상으로 한 경우의 석영유리 도가니(1A)를 나타낸다. 석영유리 도가니(1A)의 바닥부(5)의 외면의 형상을, 석영유리 도가니(1A)의 중심축(6)에 직교하는 평탄면(이하, 간단히 「평탄면」이라고 한다)(5A)으로 함으로써, 확실하게 안정적으로 극간(7)을 갖는 CZ용 도가니(1)로 할 수 있다.

또한, 도 4에, 바닥부의 형상을 도 2(C)에 나타낸 오목상의 단면형상으로 한 경우의 석영유리 도가니(1A)를 나타낸다. 석영유리 도가니(1A)의 바닥부(5)의 외면의 형상을, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 평탄면(5A)으로부터 오목한 오목상 면(이하, 간단히 「오목상 면」이라고 한다)(5B)으로 함으로써도, 극간(7)을 갖는 CZ용 도가니로 할 수 있다. 이 경우는, 중심축(6)에 대칭인 형상, 바꾸어 말하면, 석영유리 도가니(1A)를, 바닥부(5)의 외면측으로부터 중심축(6) 방향으로 보았을 때에, 오목부의 가장자리가 중심축(6)을 중심으로 한 원형이 되는 구조로 하는 것이, 가장 안정되는 점에서 바람직하다.

또한, 석영유리 도가니(1A)로서, 나아가, 원통상의 직동부(2)의 하단에 연속하고 제1의 곡률R1을 갖는 제1의 만곡부(3)와, 이 제1의 만곡부(3)에 연속하고 제2의 곡률R2를 갖는 제2의 만곡부(4)를 갖고, R1<R2의 관계를 만족시키는 것으로 하는 것이, 보다 바람직하다. 이러한 형상의 석영유리 도가니(1A)는, 평탄면(5A)이나 오목상 면(5B)을 형성하는 경우여도, 석영유리 도가니(1A)의 내면의 형상에 거의 영향을 주지 않는다. 따라서, CZ법에 의한 단결정 실리콘잉곳의 육성시의 실리콘멜트의 대류 상태에도 거의 영향을 미치지 않는다.

한편, 제1의 곡률R1 및 제2의 곡률R2는 특별히 한정되지 않는데, 100mm≤R1≤200mm, 800mm≤R2≤900mm로 하는 것이 바람직하다. 이러한 것이면, 보다 안정적으로, 실리콘멜트의 대류 상태의 변화나 흐트러짐을 억제 가능한 것이 된다.

석영유리 도가니(1A)의 구경은 특별히 한정되지 않는데, 본 발명에서는, 특히 대구경인 것으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 32인치(약 800mm) 이상의 구경인 것으로 할 수 있다.

한편, 흑연 도가니(1B)의 바닥부의 내면과 석영유리 도가니(1A)의 바닥부의 외면이 비접촉이 되는 극간(7)을 갖는 것으로 하기 위해서는, 상기와 같이 석영유리 도가니(1A)의 바닥부의 외면형상을 조정하는 방법으로 한정되지 않고, 흑연 도가니(1B)의 내면형상을 조정하는 것도 물론 가능하다. 단결정 실리콘잉곳을 육성할 때의 열적인 조건에의 영향이 작은 점에서, 석영유리 도가니(1A)의 바닥부의 외면의 형상의 설정에 의해, 극간(7)을 갖는 CZ용 도가니(1)로 하는 것이 바람직하다.

극간(7)의 크기에 대하여, CZ용 도가니(1)의 중심축(6)에 있어서의 중심축 방향의 극간(7)의 높이(도 1의 H)는, 0.5mm~5.0mm로 하는 것이 바람직하다. 극간(7)의 높이(H)의 측정 오차(측정 하한)를 고려하면, 0.5mm 이상으로 하면 안정적으로 극간(7)을 확보할 수 있다. 또한, 단결정 실리콘잉곳 육성시에, 극간(7)에 갇힌 가스가 팽창하여 극간(7)의 압력이 상승할 우려가 있는데, H가 5.0mm 이하의 범위이면, 극간(7)에 갇힌 가스의 팽창의 영향을 작게 할 수 있어, 석영유리 도가니(1A)의 변형을 유효하게 억제할 수 있는 CZ용 도가니(1)가 된다.

또한, 중심축(6)에 직교하는 방향의 극간의 크기(도 1의 W)는, 직경 60mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 크기(W)로 함으로써, 석영유리 도가니(1A)가 더욱 안정적으로 흑연 도가니(1B) 내에 설치되어, 덜컹거림이 보다 억제된 CZ용 도가니(1)가 된다. 또한, 석영유리 도가니의 설치가 용이해진다.

여기서, 극간(7)의 사이즈(높이H, 크기W)의 추측방법에 대하여 설명한다. 예를 들어, 실제로 조합하는 석영유리 도가니(1A)의 외면형상과, 흑연 도가니(1B)의 내면형상을, 3차원 형상측정기 등에 의해 측정하고, 각각의 데이터를 해석함으로써, 극간(7)의 크기를 추측하는 것이 가능하다.

또한, 석영유리 도가니(1A)의 바닥부에 대하여, 도 5에 나타내는 바와 같은 극간측정 지그(30)와, 도 6에 나타내는 바와 같은 테이퍼게이지를 이용하면, CZ용 도가니(1)의 중심축(6)에 있어서의 흑연 도가니(1B)의 바닥부의 내면과, 석영유리 도가니(1A)의 바닥부의 외면 사이의 극간(7)을 간편하고 확실하게 측정할 수 있다. 구체적으로는, 도 5에 있어서, 곡면이 형성되어 있는 부분(단면형상부(31); 게이지부착)이, 흑연 도가니(1B)의 내면의 단면형상을 반영한 형상으로 되어 있다. 이 단면형상부(31)를 석영유리 도가니(1A)의 바닥부(5)의 외면에 꽉 댐으로써, 극간측정 지그(30)의 단면형상부(31)와 석영유리 도가니(1A)의 바닥부 사이에 극간이 발생한다. 이 극간의 사이즈를 측정하면, 극간의 높이(H)나 크기(W)의 값을 용이하게 취득할 수 있다. 이때, 도 6에 나타내는 바와 같은 원뿔 테이퍼게이지를 극간에 삽입하고, 원뿔 테이퍼게이지의 원뿔면을, 단면형상부(31)와 석영유리 도가니(1A)의 외면에 접촉시켜, 원뿔 테이퍼게이지의 원뿔면과 단면형상부 및 석영유리 도가니(1A)의 외면의 접촉위치로부터, 극간(7)의 높이(H)를 측정할 수 있다. 이와 같이 하여 측정을 행하면, 숙련을 필요로 하는 일 없이, 매우 간편하고 정확하게, 극간(7)의 높이와 직경을 측정할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명에 대하여 상세하게 설명하는데, 이것은 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

비교예, 실시예로서, 하기에 나타내는 CZ용 도가니를 준비하고, 흑연 도가니 내에서 석영유리 도가니가 덜컹거리는 일 없이 자립하는지를 평가하였다. 다음으로, 실제로 CZ법에 의한 단결정 실리콘잉곳의 육성을 행하고, 석영유리 도가니의 변형, 결정화의 흐트러짐의 정도(단결정화율)를 평가하였다. 이 단결정화율은, 투입원료의 중량에 대한, 제품이 된 단결정의 중량의 비율로서 계산한 결과이다. 한편, 비교예 1의 단결정화율을 기준인 1.0으로 하였다.

(비교예 1)

석영유리 도가니로서, 구경 32인치(약 800mm)의 직동부에 계속되는, 곡률R1=180mm의 제1의 만곡부 및 곡률R2=815mm의 제2의 만곡부를 갖고, 바닥부형상이 볼록상 면인 것을 이용하고, 중심축에 있어서 석영유리 도가니의 바닥부와 흑연 도가니 사이에 극간이 존재하지 않는(H=0, W=0), CZ용 도가니를 준비하였다.

(실시예 1)

석영유리 도가니로서, 구경 32인치(약 800mm)의 직동부에 계속되는, 곡률R1=180mm의 제1의 만곡부 및 곡률R2=815mm의 제2의 만곡부를 갖고, 바닥부형상이 평탄면인 것을 이용하고, 석영유리 도가니의 바닥부와 흑연 도가니 사이의 극간의 크기가 H=10.0mm, W=255mm인, CZ용 도가니를 준비하였다.

(실시예 2)

석영유리 도가니의 바닥부와 흑연 도가니 사이의 극간의 크기를 H=0.5mm, W=60mm로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 한 CZ용 도가니를 준비하였다.

(실시예 3)

석영유리 도가니로서, 구경 32인치(약 800mm)의 직동부에 계속되는, 곡률R1=180mm의 제1의 만곡부 및 곡률R2=815mm의 제2의 만곡부를 갖고, 바닥부형상이 오목상 면인 것을 이용하고, 석영유리 도가니의 바닥부와 흑연 도가니 사이의 극간의 크기가 H=3.0mm, W=70mm인, CZ용 도가니를 준비하였다.

(실시예 4)

석영유리 도가니의 바닥부와 흑연 도가니 사이의 극간의 크기를 H=3.0mm, W=140mm로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 한 CZ용 도가니를 준비하였다.

(실시예 5)

석영유리 도가니의 바닥부와 흑연 도가니 사이의 극간의 크기를 H=3.0mm, W=440mm로 한 것 이외는, 비교예 1과 동일한 조건으로 한 CZ용 도가니를 준비하였다.

(실시예 6)

석영유리 도가니의 바닥부와 흑연 도가니 사이의 극간의 크기를 H=1.0mm, W=30mm로 한 것 이외는, 실시예 3과 동일한 조건으로 한 CZ용 도가니를 준비하였다.

(실시예 7)

석영유리 도가니의 바닥부와 흑연 도가니 사이의 극간의 크기를 H=5.0mm, W=180mm로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 한 CZ용 도가니를 준비하였다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예와 같이, 흑연 도가니의 바닥부의 내면과 석영유리 도가니의 바닥부의 외면 사이에 극간을 갖는 CZ용 도가니이면, 석영유리 도가니가 흑연 도가니의 내부에 배치되었을 때에, 석영유리 도가니가 안정적으로 자립할 수 있는 것이 되는 것을 알 수 있다.

[표 1]

한편, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 동일한 작용효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims

CZ법에 의해 단결정 실리콘잉곳을 육성하기 위한 CZ용 도가니로서,
상기 CZ용 도가니는, 바닥이 있는 통형상의 흑연 도가니와, 이 흑연 도가니의 내부에 배치된 바닥이 있는 통형상의 석영유리 도가니를 포함하고,
상기 CZ용 도가니의 중심축에 있어서의 상기 흑연 도가니의 바닥부의 내면과, 상기 석영유리 도가니의 바닥부의 외면 사이에는, 상기 흑연 도가니의 바닥부의 내면과 상기 석영유리 도가니의 바닥부의 외면이 비접촉이 되는 극간을 갖는 것을 특징으로 하는 CZ용 도가니.
제1항에 있어서,
상기 CZ용 도가니의 중심축에 있어서의 상기 중심축 방향의 상기 극간의 높이가 0.5mm~5.0mm인 것을 특징으로 하는 CZ용 도가니.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 CZ용 도가니의 중심축에 직교하는 방향의 상기 극간의 크기가 직경 60mm 이상인 것을 특징으로 하는 CZ용 도가니.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 석영유리 도가니는, 원통상의 직동부와, 이 직동부의 하단에 연속하고 제1의 곡률R1을 갖는 제1의 만곡부와, 이 제1의 만곡부에 연속하고 제2의 곡률R2를 갖는 제2의 만곡부와, 이 제2의 만곡부에 연속하는 바닥부를 갖는 것이며,
상기 제1의 곡률R1과 상기 제2의 곡률R2는 R1<R2의 관계에 있고,
상기 바닥부의 외면이 상기 석영유리 도가니의 중심축에 직교하는 평탄면형상을 갖는 것을 특징으로 하는 CZ용 도가니.