TWI294471B - - Google Patents

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TWI294471B
TWI294471B TW93102361A TW93102361A TWI294471B TW I294471 B TWI294471 B TW I294471B TW 93102361 A TW93102361 A TW 93102361A TW 93102361 A TW93102361 A TW 93102361A TW I294471 B TWI294471 B TW I294471B
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Hideki Tanaka
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Sumco Techxiv Corp
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  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

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【發明所屬之技術領域】 所造成之 矽之追加 本發明係關於一種藉由捷可拉斯基法(cz法) 拉引裝置,特別是關於—種追加及投入原料 【先前技術】 使用成為用以製作半導體元 晶晶,成為薄板;:之 而#仔1该早結晶晶塊係可以藉由例如捷可拉斯^法箄 ::行製造。圖10係使用捷可拉斯基法 以: 、、、口日日日日塊拉引裝置丨1()所造成 稽田早 來簡單地進行說明。⑯之早―曰曰塊之製造方法, 之^結ί晶塊拉引裝置n〇之内部係藉由真空或氬氣等 2性氣體而充滿,正如圖10⑷所示,預先在】;= 120内,投入多結晶矽之 无在石央坩堝 石英坩堝120周圍之加執琴24 = 。接者,藉由設置在 正如,⑻所示,,由、力 熱石英㈣120。於是, 内之多έ士曰矽t p ”、、态24之熱而熔融石英坩堝120 Η之夕、、、口日日矽之燈材5〇,成為 於晶種軸16之於= 以得到圓柱形狀之單、ί=:;ν正如圖mc)所示,可 接者將成長之早結晶晶塊1取出至爐外。向來,然 1294471 五、發明說明(2) ί引停止藉由加熱器所造成之加熱,冷卻單結晶晶塊 二内部,進行新的石英掛禍和原料多結晶碎 料韓點以下肖於炼融液凝固時之 =製造!條單結晶晶塊,使得C大= ί;二=、:晶晶塊之製造製程後,不冷卻裝置,防止 個單二原:炼融液38之凝固,同時,進行下― 晶石夕’再度拉引單結晶晶塊“日3匕溶融夕結 列舉例如日本特開二;:9:夕二再:入之追加料裝置係 類似構造者係列舉例如日 ,ua報。此外,作為具有 摻雜裝置。 寺碭平6 一 88865號公報所示之 漏斗雜裝置之通常之中吊式 選擇石英來作為材料早::之雜吳 '亏染之防止牙口耐熱性, 内部之狀況,來進行製作。,使用透明者而能夠確認漏斗 【發明内容】 【發明所欲解決的課題】 但是,在圖〗】辦- 吊式漏斗130來填充/"^蓋1 36 ’在使用透明石英之中 下,透明石英係容易且 而追加及投入燈材50之狀態 易透過熱,因此’隨著保持於爐内之時
I 7054-6132-PF(N2);Ahddub.ptd 1294471 五、發明說明(3) 間變長而由 内部,成為 會有所謂燈 此外, 置係形狀複 屬材料成為 矽熔融液。 能在前述氣 成為問題。 此外, 至晶種軸和 其重量負荷 接部而支持 此外, 負荷之重量 之破損可能 此外, 也考慮這個 追加料,但 英製底蓋和 上邊周邊部 該部分 增大之狀態 玻璃製底蓋 於來自熔 南溫。因 材50不容 曰本特開 雜,使用 溶融液, 此外,在 氛來進行 燈狀半導 底蓋之接 於靖體, 幾乎所有 筒體係石 呈增大之 性係變大 曰本特開 成為大型 是,在上 晶種軸之 和錐形管 係石英玻 下,破損 ’因此, 融液38之輻射熱,來使得漏斗丨之 此,固合燈材5 0間或燈材5 〇和石英, 易落下之問題產生。 、’ 昭57 — 9 5891號公報所示之追加料裝 錮、不銹鋼等之耐熱材料,在這些金 馬上就進行使用,因此,可能會&染 藉由金屬零件而製作鉸鏈等時,不^ 潤滑,因此,燒結或滑動部之消耗係 體原料及漏斗本身重量之合計係加入 合部。裝填於筒體之原料燈材係使得 因此’藉由底蓋和筒體之前端部之抵 之重量。 英玻璃製’底蓋係錮板製,因此,在 狀態下’筒體和石英玻璃間之接觸部 〇 平6 — 8 8 8 6 5號公報所示之摻雜裝置係 化而裝填燈狀半導體原料,來使用於 吊這個之狀態下,全部重量係成為石 接合部,接著,施加至石英製底蓋之 下端。 璃間之接觸,因此,在負荷之重量呈 之可能性變大。此外,為了吊接石英 使用鎢線等,但是,在錐形管填充燈
(4) 1294471 發明說明 五 線和柊叔M ^、且材而成為金屬污染之原因。此外,由於鎢 續降4如θ之摩擦而將錐形管掛止於環圈板後,即使是連 、軸,也不打開底蓋。 目的係捭Ϊ案之發明係用以解決前述問題點,成為該第1 貼附於底;ί ?將減低燈材之溫度上升、燈材熔融及 防+沾二 或者是由於熱膨脹而形成橋接及不落下予以 丨万止的追加料裝置。 以斜=1卜,本申請案之發明之第2目的係提供一種能夠用 而穿埴1曰ί ί大型化、加料量之增大和追加料重量之增大 $重量之燈狀半導體原料來使得筒體重量不施加於 履盍的追加料裝置。 邱π 2外,本申请案之發明之第3目的係提供一種在高溫 二si用金屬材料並且燈材和金屬材料不直接接觸的追加 輩而=夕目卜,本申請案之發明之第4目的係提供-種動作簡 早而不具有金屬間之滑動部的追加料裝置。 【用以解決課題的手段】 為了達成前述目因此,本申請案之第】發明之追 =置係具有:概略筒狀之漏斗本體、將前述漏斗本體 之下鈿開口部予以開關之底蓋以及將前述底蓋予以下吊之 ίΐ支在於:具有設置在前述軸而用以掛止前述漏斗 本體的制動器。 此外’本申請案之第2發明之追加料裝置係具有:概
7054-6132-PF(N2);Ahddub.ptd 1294471 五、發明說明(5) 略筒狀之漏斗本 Μ <底蓋以及將 前述底蓋之材質 此外,本申 略筒狀之漏斗本 關之底蓋以及將 前述底蓋之材質 此外,本申 略筒狀之漏斗本 關之底蓋以及將 前述漏斗本體内 管。 體、將 前述底 ’使用 请案之 體、將 月述底 ’使用 請案之 體、將 前述底 ’具有 漏斗i體之下端開口部予以開 盡予以下吊之軸,其特徵在於:在 包含氣泡之石英破璃。 第3發明之追加料裝置係具有:概 前述漏斗本體之下端開口部予以 蓋予以下吊之軸,其特徵在於:在 紅外線透過率40%〜60%之石英。 =4發明之追加料裝置係具有:概 前述漏斗本體之下端開口部予以開 蓋予以下吊之軸,其特徵在於:在 覆蓋前述軸之概略圓筒形狀之石英 此外,本申請案之第5發明之追加料裝置係且 :=大,漏斗本體、將前述漏斗本體之下端開口部予 底蓋予以下吊之軸,其特徵在::以 别述漏斗本體,具有旋轉制動器。 # 此外,本申清案之第6發明之追加料裝置係且有石 英玻璃之概略筒狀之漏斗本體、將前述漏斗本體之 口部予以開關之錐體之底蓋、將前述底蓋予以下吊之軸= 及用以設置於前述漏斗本體而將漏斗本體掛止於坩堝上方 之既定位,之第1制動器,其特徵在於··前述漏斗本體係 具有·覆蓋上端開口部之頂板和穿設於前述頂板 用之貫通孔;揚係具有:可調節長度之吊;之= 定於前述吊棒之中程而掛止前述漏斗本體之第2制動器、
1294471 五、發明說明(6) — 二口,蓋呈—體地成形之石英玻璃棒、 棒和則述石英玻璃棒之連結器。 逆引江吊 斗本:外*“本2案之第7發明之追加料震置係具有:漏 . 車和底盍,其特徵在於··前述漏斗本體係且有· 板、石英玻璃之筒體、覆蓋前述筒體上部之頂 述筒别ί頂板之轴插通用之貫通孔、以及設置在前 定^、f f之第1制動器;前述轴係具有:吊棒、用以固 =…-體地成形之石英玻璃棒、 玻連結器、以及覆蓋前述吊棒和前述石英 係mi連ί器之概略圓筒形狀之石英管;前述底蓋 ’、匕3軋泡之鬲斷熱性之石英玻璃所構成。 - -項=栽本t請案之第8發明係前述第1至第7發明任何 員所圯載之追加料裝置,其特徵在於: 圓錐形狀,在底面具有空氣孔。~述底盍係中空 本申請案之第9發明之晶塊拉引裝置: 收=阳塊之原料熔融液之坩堝、加熱前述原 熱器、收納前述坩堝和加熱器之室、以及 7 追加料裝置,其特徵在於:前 有概略筒狀之漏斗本體、將前述漏斗本體之 以開關之底蓋以及將前述底蓋予以下吊之軸二° = 之材質,使用包含氣泡之石英玻璃。,則述底蓋 々此外,本申請案之第10發明之晶塊拉弓丨裝置係且 收肩晶塊之原料熔融液之石英坩堝、圍繞前述石英ς堝之 第11頁 7054-6132-PF(N2);Ahddub.ptd 五、發明說明(7) 件之室巧在口::$ J二坩堝之加熱器、收納前述各個構 緣狀閘、可上下動丄也:ί、設置於前述副室内面之凸 述晶種軸之漏斗,其特徵:i持:以及下吊於前 體、軸釦庇葚.A、〇、、文在於·則述漏斗係具有漏斗本 英玻璃之筒體:ί蓋:有:概略圓筒形狀之石 板之軸插通用之貫通孔、二及穿設於前述頂 具有:可長度=開之!1制動器;前述軸係 掛止前述漏斗本體第 以固疋於别述吊棒之中程而 器、以及覆蓋前石英玻璃棒之連結 概略圓筒形狀之石英管 ^ =玻^棒和前述連結器之 性之石英玻璃所構成。1 “&盍係由包含氣泡之高斷熱 此外’本申請案之第〗丨 曰 有收納晶塊之原料熔融液之::孰:::係使用具 加熱器、收納前述掛堝和加熱器之室融液之 拉引裝置以及用以追加前述;;之;:::於製作晶塊之 拉引裝置而製造晶塊的方法,其特斗的晶塊 多結晶石夕,以便二由:用前述加熱器而加熱該 藉由前述拉引裝置而在以製作前述原料熔融液,在 置而在則逑原料炼融液來浸潰前述種結晶 1294471 五、發明說明(8) 之至少一部分前,藉由前述漏斗而在前述坩堝内,追加塊 狀之多結晶矽。 【實施方式】 以下,使用圖1至圖8,就本發明之實施形態而進行說 明。但是,以下係不過是本發明之某一實施形態,可以根 據當前業者之技術常識而適當地進行變更,本發明之技術 思想係並非限定在這些具體例。 在此,圖1係使用本發明之實施形態之捷可拉斯基法
之矽單結晶拉引裝置1〇之縱剖面圖,圖2(a)係圖J之人—A 剖面之矽單結晶拉引裝置10之橫剖面圖,圖2(b)係圖1之6 一B剖面之矽單結晶拉引裝置1〇之橫剖面圖,圖3係追加 製程之矽单結晶拉引裝置丨〇之縱剖面圖,圖4係在追 製程/而投入燈材50中之矽單結晶拉引裝置1〇之縱 圖 圖5係在追加料製程而拉引變空之漏斗3 〇中之矽 ° 引裝置10之縱剖面圖,圖6係在單結晶晶塊拉引:晶拉 晶種軸16下吊種結晶42之狀態下之矽單結晶拉引驻而在 縱剖面圖,圖7係在單結晶晶塊拉 曰曰拉弓I裝置10之 塊1之狀態下之矽單結晶拉引襞置1〇之縱=弓丨單結晶晶 ==英掛塥20之燈材前之狀態下。之二’圖8係在 裝置10之縱剖面圖。 夕早結晶拉弓丨 行說 首先,就矽單結晶拉引裝置10 m夕早結晶妆引裝置ίο係主要^如圖1 圍繞石
7054-6132-PF(N2);Ahddub.ptd 第13貢 明,土後,就各個裴置而行=造而簡單地 所示,本實施形離之 、、、田地進仃說明。 ^ 1294471 五、發明說明(9) *由設置i室广之室12、用以保持及取 副室“、以及掛止種結晶或漏斗塊之 首先,就室12而進行說明。τ 1 軸16而構成。 形狀之室12係在使得旋轉轴由其底;=示,有底㈣ ⑽之上端,固定碗作:=轴28。在支持 部,嵌合碗狀石英掛禍2〇。由 掛禍22之内 之2重構造者係為了防止直和石墨掛 ::性:央化於高溫’㈣,具有所謂變脆且容易破 、 、因此,藉由石墨坩堝22而圍繞其周圍。 塥22之周圍係圍繞於加熱器24,藉由該加熱号 Hi入至石英掛塥2〇内之多結晶石夕之燈材50。在: Li 3圍’配置呈同心圓狀於室12之圓筒形狀之斷熱 12。。斷”,、材26係防止來自加熱器24之熱直接地輻射於室 正如圖1所示’在室丨2之上部,透過閘閥i 8而連結概 圓筒形狀之副室1 4。所謂室丨2和副室丨4係能夠藉由該 行連通或遮斷。另一方面,並無進行圖示,但 疋’田彳至1 4之上端係藉由頂板而進行封鎖。正如圖2 (^)所 不’在副室14之前面,具備可開關之副室蓋4〇,可以藉 打開該副室蓋40而進行拉引之單結晶晶塊1之取出或漏斗 3 0對於晶種軸丨6之安裝。此外,正如圖丄所示,在副室κ
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五、發明說明(10) 之面,設置朝向用以掛止後面敘述之制動器64之中 心而突出之凸緣狀閘4 4。 曰接2室14之上部,設置並無圖示之晶種軸拉引裝置。 係可自由上下動作地保持晶種軸16,晶種 軸16係通過頂板而沿著副室14之中心軸, 晶種軸16之下端,於單結晶晶塊拉引製程之際^ 種j 晶’在追加料製程之際,下吊漏斗3 〇。 ’、 、、'。 接著,在追加料時,使用圖!,就掛止於曰 =30之構造而進行說明。本實施形態之漏斗:係 漏斗本體32、軸34和底蓋36所構成。 ’、 由 正如圖1所示,漏斗本體32係成為呈上 小直徑概略圓筒形狀之上部冑體Μ和 葬也連接 之下部筒體54之形狀。在上部筒體52之下;概狀 56。另一 ?面’在下部筒體54之上端,設置凸。緣 下部筒體54係用以防止對於矽之污毕 、' 此外,▼以藉由利用透明石英而;成:二為石 Ϊ確認裝填於漏斗3。内部之多結”之燈材落 在凸緣56之周邊部下端,藉由螺栓而固 狀且剖面3字型連結器6〇。連結器 =形 之2個構件所構成,失住及固定凸緣58 。匕周圍方向 下面,設置4個螺絲孔,在該螺絲孔,固定*條連之 =6 0之 制動窃64。該制動器64係用以掛止於賴。” S 1之 正如圖^及圖2U)所示’在凸緣56,固定2條之旋轉制
7054-6132-PF(N2);Ahddub.ptd 第15頁 1294471 五、發明說明(11) 動器62。鍵形之旋轉制動器62係根本部固定於凸緣56。另 :方面’在旋轉制動器62之前端部,可旋轉地設置由聚四 說乙烯等之氟系樹脂所構成之滾筒62a。滾筒62a係以水平 f轉轴來作為中心而能夠進行旋轉。因此,漏斗3〇係在滾 请6 2 a抵接於副室1 4内壁面之狀態下,可以滑動地進行上 下動作。 ^ 像這樣’藉由設置旋轉制動器6 2及滾筒6 2 a,而即使 是在吊掛漏斗30之狀態來裝填燈材5〇,也不會疏忽地旋轉 漏斗30。此外,在投下燈材50時,也不會疏忽地旋轉漏斗 3 0 ’因此’可以防止由於振動等而接觸及破損爐内品和 室。 在像這樣所 示,插通軸3 4。 74、石英管78和 成。 軸3 4之上部 疋於晶種抽16。 棒72之貫通孔68 體32之内部。在 制動Is 7 0。制動 因此,藉由制動 可以藉由成 體3 2之全部重量 節,在制動器7〇 構成之漏斗本體32之内部,正如圖1所 軸34係主要由制動器7〇、吊棒72、連結器 呈一體地成形於底蓋36之石英玻璃76所構 係藉由金 在上部筒 ,吊棒72 吊棒72之 器70之外 器70而掛 為這樣構 。此外, 而掛止漏 屬製吊 體52之 係通過 中程, 徑係更 止漏斗 造,藉 吊棒72 斗本體 棒72所構成 頂板66,穿 貫通孔6 8而 固合圓筒形 加大於貫通 本體32。 由制動器70 係構成可以 32時,消除 ’其上端係固 没用以插通吊 插通於漏斗本 狀之金屬製之 孔68之直徑, 而支持漏斗本 進行長度調 底蓋3 6和下部 1294471 五、發明說明(12) 筒體54間之間隙, 量不施加於底蓋36 透過連結器7 4 璃棒7 6之上端。接 狀之石英管78而覆 由該石英管78而覆 材50之金屬污染。 另一方面,正 成形於底蓋36,底 蓋3 6係成為圓錐形 之内徑。底蓋3 6係 英玻璃所構成,底 如圖2(b)所示,穿 得室1 2或副室1 4之 於相同。 此外,在本實 底蓋36,但是,可 璃之構件,例如可 率更低40%〜70%之 英玻璃等之其他素 性,同時,能夠反 防止燈材50之溫度 之空洞部内壁之一 曰守’底盖3 6係最好 施形態 以是紅 以使用 非透明 材而構 射來自 上升, 部分。 是由包 同時,調節長度而使得漏斗本體3 之周邊部。 $ 而使得該吊棒72之下端,連結於石 著,配置上部成為小直徑之概略圓筒带 蓋金屬製之吊棒72和石英玻璃棒?6。藓 蓋金屬部分,防止對於成為原料矽之ς 如前面敘述,石英玻璃棒76係呈一體 蓋36係位處於石英玻璃棒π之下端。广 :二”ϊ直徑係更加大於下部筒體心 由耩者包含氣泡而使得斷埶性變高之石 蓋36之内部係成為空洞。在底㈣,正 設4個空氣孔80。#由該空氣孔8〇而使 内部和底蓋36内之空洞部之氣壓,保持 ,由包含氣泡之石英玻璃而構成 外線透過率更加低於透明石英玻 比j透明石英還使得紅外線透過 石英等。此外,可以由附色之石 成。此外,可以具有良好之耐埶 圖3所示之熔融液38之輻射熱, 將,製之薄板,貼合在底蓋36内 但是,在考慮對於原料矽之污染 含氣泡之高斷熱性之石英玻璃所
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構成。 在本發明之石夕單結晶拉引裝置10,漏斗本體32、軸3 4 和燈材5 0係位處於底蓋3 6之上部,由下方開始來照曬來自 p融液3 8之輻射熱。此外,非透明石英之紅外線透過率係 40%〜60%,比起透明石英之9〇%還格外地變低。因此,可 从減少由於來自熔融液38之輻射熱所造成之燈材5〇之溫度 ^升。因此,在藉由習知之矽單結晶拉引裝置時,於追加 料之際,燈材係熔融及貼附於底蓋上,或者是由於熱膨脹 ,形成橋接,無法落下,但是,如果藉由本發明之矽單結 晶拉引裝置1 0的話,則能夠抑制燈材5〇之加熱,格外地改 善燈材5 0之掛上頻率。 此外,正如圖4所示,藉由利用熱膨脹而使得裝填於 ,斗30内部之燈材50來形成橋接,以便於使得石英管78、层 1於下部筒體54,使得石英管78和底蓋36不一起下降。浪 化樣,不下降石英管78,即使是僅下降底蓋36,也成為秦 而下吊底蓋36之構造’因此,燈材5〇係立 “、、接觸到金屬部。 接著,使用圖1及圖3或圖7而就正如前面敘述所構 之矽單結晶拉引裝置1 〇之動作,來進行說明。 閘閥
首先,在最初,矽單結晶拉引裝置1 0係成為打開 1 8而關閉副室蓋4〇之狀態。 接著,在藉由惰性氣體而取代室丨2及副室丨4之内 ,,在仍然流動惰性氣體之狀態下,保持於低壓。然^, 藉由對於加熱器24來進行加熱而熔融預先投入至石英坩堝
1294471 五、發明說明(14) 20 m;s;二,燈材5〇 ’成為原料炼融液38。 室12内保持在‘iWU::12和副室14。藉此而使得 下,使得^丨^ 4肉、 原料熔融液38之氧化之狀態 1更ί于田1J至1 4内,q5受厭 正如圖6所示,在晶種軸壓嫂然後,打開副室蓋40, 在晶種軸16之下:二/二,下吊種結晶42。 而密閉副室14。缺後::,種結晶42後,關閉副室蓋4〇 滿副宮夕*立/ 4,減壓副室14,藉由惰性氣氛,來充 玉4。 ^ 。接著,打開閘閥1 8而連通室1 2和副室
該狀L下種結晶4 2係位處於嫁融液3 8之正上方, 因此,,由熔融液38之輻射熱而進行預熱。 接著’驅動晶種轴16之拉引裝置,將下吊於晶種軸16 潰於結:曰曰42予以下降,將種結晶42之至少一部分,浸 ,、料熔融液38。在種結晶42浸潰於原料熔融液38時, 成且Γ曰曰4 2之下方,逐漸地成長單結晶石夕。可以藉由隨著 長單結晶矽而以既定速度,來拉引種結晶42,以便於拉 丨具^所要求之直徑及長度之單結晶晶塊1。 然_後’上升成長之單結晶晶塊1至副室1 4為止。正如 圖7所不,在單結晶晶塊1完全上升至副室丨4為止後,閉 ’遮斷室12和副室14。藉此而使得室12内保持在惰 氣氖’在防止原料熔融液3 8之氧化之狀態下,使得副室 4。内回,到常壓。然後,打開副室蓋4〇,#出單結晶:塊 精由以上而結束單結晶晶塊之製造製程。 接著,就追加料製程而進行說明。在將成為原之 結晶矽之燈材50裝填於漏斗3〇後,打開副室蓋4〇,將漏斗
第19頁 1294471 五、發明說明(15) 30下吊至晶種軸16。在兮办 器7。而進行掛止,但是’漏斗本體32係藉由制動 間隙。 在底蓋36和漏斗本體32間,並無 接著,關閉副室蓋4〇,食卩^丨^ t , ",藉由惰性氣氛而充滿二。然後,減壓副室 而和晶種軸16—起下降下ί 5亥狀恶下,精由下降晶種軸16 在下降漏斗30時,軸16之漏斗30。 閉“。在由該狀態開始;=斤二,動器64係抵接於 阻止漏斗本體32之下降,曰種抽16時’藉由開44而 蓋36。於是,可以在漏斗土:圖4所示/還下降軸34和底 8 9 斗本體U和底蓋3 6間,形成間隙 重旦= ,使得多結晶石夕之燈材5〇,由於本身 重里而洛下至石英坩堝20内。 街π个河 在裝填於漏斗3 0内部之全部 夕 人至石英掛禍20内後,上夕/结晶石夕之燈材50來投 -起上升軸34和底蓋36。是,#晶種軸16 體3; ::5狀2制動器70接觸到頂板66而掛止漏斗本 =2 f由該狀_開始而還上升時 36、;:本體32和晶種軸16係成為一體而:起:3二底盖 在漏斗30完全地上升至副室 下在防止原料熔融液38之氧化之狀態下, 4 0,使得副室1 4内回復到常壓。〜 汗田J至盍 以上而結束追加料Ξί 然後,取出漏斗30。藉由 第20頁 7054-6132-PF(N2);Ahddub.ptd 1294471
可以藉由重複地進行前述單結晶晶塊拉引製程和追加 料製程而不交換石英坩堝2〇,來連續地製造單結晶晶塊。 此外,在本實施形態,使得底蓋36之内部成為空洞, 但是,也可以使得底蓋36、其内部不成為空洞而成為圓錐 此外,在本實施形態,使得漏斗本體32成為概略圓 形狀,因此,底蓋36成為圓錐形狀,但是,底蓋36之形狀 係並無限定在圓錐形狀,如果能夠密封漏斗本體之下 口: P的活’則可以成為任何一種形狀。例如在漏斗本體
為長方體形狀之狀態下,底蓋36之形狀係可以成為四 角錐。 此外,在本實施形態, 是,也可以呈一體地構成閘 此外,在本實施形態, 料,因此,使用正式追加料 之用途係並非限定在追加料 等〇 個別地構成閘閥1 8和閘4 4,但 閥18和閘44。 為了拉引單結晶晶塊後之追加 裝置。但是,正式追加料裝置 ,也可以使用在大量追加料 在此,所謂大量加料係以藉由在丨次單結晶晶塊拉 而儘可能地拉引單έ士 a曰& + +
.^ —、 早〜M晶塊來達到原價減低,作為目的 夕处曰〜^ 杆之多結晶矽之燈材50後,還追加投> 融液3 8。 在石央坩堝2 0内,大量地加料原料; 也就是說,作為Iu μ丄 姑 下為素材係使用圖1所示之多結晶矽之燈 材50’因此,在炫舷% %鮮傻,埋入各個燈材50間之間隙部84,
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Λ Ws 二圖8所示降低熔融液3 8之液面位準。因此,可 …後\藉由正式追加料裝置而追加投入多結晶矽。 圖9係將多結晶矽之燈材50來追加投入至石英坩堝2〇 <之圖。可以藉由追加投入燈材5〇而正如圖g所示,升高 熔嘁液38之液面位準,在石英坩堝2〇内,加料大量之原料 矽。可以藉此而拉引更長之單結晶晶塊,能夠達到原價之 減低。 、 此外’關於晶塊之材質及大小,在實施本發明時,並 無任何限制’當然,現在所製造之直徑及長度之矽、
GaAs、GaP、InP等之單結晶晶塊係即使是對於將來可能製 造之非常大之直徑及長度之晶塊,也可以適用本發明。 像這樣’本發明係並非限定於前述實施形態,關於底 蓋之形狀或材質、其他構造,可以在發明要旨之範圍内, 加入各種之應用、變化。 [實施資料] 就使用習知之漏斗而進行追加料之狀態以及使用本發 明之漏斗而進行追加料之狀態間之效果而言,使用表1而 在以下,具體地進行說明。
【表1】 石英種類 加熱器功率(kw) 熔融液上待機時間(sec) 燈材掛上率(¾) 透明 110 120 20 115 110 40 115 120 50 120 100 80 非透明 115 120 0 120 100 5
7054-6132-PF(N2);Ahddub.ptd 第22頁 1294471
表1係顯示:在使用漏斗而追加料燈材時,燈材熔 及貼附於底蓋上’或者是由於熱膨脹而形成橋接,不落下 之比例。 饮个洛下 ^如表1所示’在使用藉由非透明石英來構成底蓋之 ,:之漏斗之狀態下,比起使用藉由透明石英來構成 :之:知之漏斗之狀態’還格外地改善在追加料時之燈材 掛上率。在此,所謂燈材掛上率係指對 料次數之燈材掛上之批量數之比例。布對於王4追加 之申能夠由本發明之前述實施形態所把握 之甲明專利乾圍以外之技術思想及其效果。 在具有軸、漏斗本體和底蓋之漏斗,#由 率更加低於透明石英之物構成底蓋。像,^透, 二::低紅外線透過率之物質而構成底蓋,以便:: Π融及貼附於底蓋上或者是由於掩::: 之制::::止:漏… 而掛止漏斗本體,以便於使得漏斗本體之^旦 制動為 蓋之周邊部,防止藉由石英所構 =不負荷於底 蓋之周邊部之破損。 成之漏+本體之下端和底 在具有軸、漏斗本體和底蓋之 英製管。像這樣’ τ以藉由利用 以:轴之石 於防止對於燈材之污染。 而覆盍軸,以便
1294471 五、發明說明(19) 在具有轴、漏斗本體和 轉之旋轉制動器。像這樣, 使是在將漏斗放入至副室來 材’也不會疏忽地旋轉漏斗 會疏忽地旋轉漏斗,因此, 破損到爐内品或室。 在具有軸、漏斗本體和 前端,設置可旋轉之滾筒。 器之前端,設置可旋轉之滾 動作於副室内。 【發明效果】 如果藉由本發明之矽單 料之時’能夠抑制由於來自 之加熱,因此,可以將燈材 也就是說,在本發明之 體、軸和燈材係位處於底蓋 係由下方開始曝曬。此外, 40%〜60%,格外地更加低於 減少由於來自炼融液之輻射 因此,在藉由習知之發單結 際,燈材係熔融及貼附於底 成橋接,無法落下,但是, 引裝置的活’則能夠抑制燈 底蓋之漏斗,設置抑制漏斗旋 藉由漏斗具有旋轉制動器而即 吊掛漏斗之狀態下,裝填燈 。此外,在投下燈材時,也不 可以防止由於振動等而接觸及 底蓋之漏斗,於旋轉制動器之 像這樣,可以藉由在旋轉制動 筒,而使得漏斗呈滑動地上下
結晶拉引裝置的話,則在追加 熔融液之輻射熱所造成之燈材 順暢地投入至石英坩堝。 秒單結晶拉引裝置,漏斗本 之上部,來自溶融液之輕射熱 非透明石英之紅外線透過率係 透明石英之90%。因此,能夠 熱所造成之燈材之溫度上升。 晶拉弓丨裝置時,在追加料之 蓋上’或者是由於熱膨脹而形 如果藉由本發明之矽單結晶拉 材之加熱,格外地改善燈材之
1294471 五、發明說明(20) 掛上頻率。 M ^2〇〇mm ^ 求之直徑也變大。相料 ^ σ使仵單結晶晶塊所要 加料量之增大、追加料重ί著::結f之大型化而造成之 狀半導體原料,因此”里之ia λ 夠裝填大重量之燈 藉由軸而支持重量之槿f發明之石夕單結晶拉引裝置係成為 晶拉引裝置,藉由制j w。也就疋説,在本發明之矽單結 此,漏斗本體之重而支持漏”體之整個重量’因 里係並無施加在底蓋之周邊部。因此, 可以使得破損之可能性變小。 運I因此,
1294471 圖式簡單說明 圖1係本發明之告 At 面圖。 只也形恶之矽單結晶拉引裝置之縱剖 圖2(a)係圖】之為― 面圖,·圖2(b)係圖〗 二之矽單結晶拉引裝置之橫剖 剖面圖。 β °彳面之矽單結晶拉引裝置之橫 圖3係追加料製程之矽單結曰 圖4係在追加料製程之燈材:入中:矽之:剖面圖。 置之縱剖面圖。 仅入中之矽早結晶拉引裝 圖5係在追加料製程而拉引 拉引裝置之縱剖面圖。 屬+中之矽單結晶 圖6係在單結晶晶塊拉引製程而在晶 之狀態下之矽單結晶拉引裝置之縱剖面 下吊種結晶 圖7係在單結晶晶塊拉引製程而拉弓丨嚴处 態下之石夕單結晶拉引裝置之縱剖面圖。…晶晶塊之狀 圖8係在熔融投入至石英坩堝之燈 單結晶拉引裝置之縱剖面圖。 设之狀態下之石夕 圖9係將多結晶矽之燈材來追加投入 圖。 又至石英坩堝後之 圖10(a)至圖10(c)係使用捷可拉斯&、 般之單結 之矽單結 晶晶塊拉引裝置之縱剖面圖。 ”〜一 圖11係在中吊式漏斗來使用透明石英 》 晶拉引裝置之縱剖面圖。 、< 習知 塊拉引裝置之縱剖面圖。 ^ ^ ^ 符號說明 7054-6132-PF(N2);Ahddub.ptd 第26頁 1294471 圖式簡單說明 1〜早結晶晶塊, 10〜 矽單結晶拉引裝置; 12〜 室; 14〜 副室; 1 6〜 晶種轴, 18〜 閘閥; 20〜 石英坩堝; 22〜 石墨掛場, 24〜 加熱器; 26〜 斷熱材; 28〜 支持軸; 30〜 漏斗; 32〜 漏斗本體; 34〜 軸; 36〜 底蓋; 38〜 熔融液; 40〜 副室蓋; 42〜 種結晶, 44〜 閘; 5 0〜 燈材; 52〜 上部筒體; 54〜 下部筒體; 5 6〜 凸緣; 58〜 凸緣; 6 0〜 連結器; 62〜 旋轉制動器; 62a〜滾筒; 64〜 制動器; 6 6〜 頂板, 6 8〜 貫通孔; 70〜 制動器; 72〜 吊棒; 74〜 連結器; 76〜 石英玻璃棒; 78〜 石英管; 80〜 空氣孔; 82〜 間隙; 84〜 間隙部; 110 - ^矽單結晶拉引裝置 ;120, -石英坩堝; 136 - ^底蓋。 %
7054-6132-PF(N2);Ahddub.ptd 第27頁

Claims (1)

1294471 ,號 93102361 六、申請專利範圍
1 · 一種追加料裝置,具有··配設於cz爐的坩鍋上方的 概略筒狀之漏斗本體、貫穿上述漏斗本體的軸、以及藉由 卡合於設在上述漏斗本體的上述軸而將漏斗本體保持在坩 锅上方的既定位置的第一制動器, 其特徵在於: 具有設置在上述CZ爐而用以卡合前述漏斗本體的第二 制動器以及設於上述軸而經常關閉上述漏斗本體的下端且 在上述軸移動而上述漏斗本體卡合於第二制動器時使上述 漏斗本體的下端開放的底蓋。
义、、2 · —種追加料裝置,具有··概略筒狀之漏斗本體、將 月)述漏斗本體之下端開口部予以開關之底蓋以及將前述底 蓋予以下吊之軸, 一 其特徵在於: 轉制=設於上述漏斗本體而防止上述漏斗本體旋轉的旋 、、如申請專利範圍第1或2項之追加料裝置,其中,前 述底蓋係中空圓錐形狀,在底面具有空氣孔。 月 之2一種晶塊拉引裝置’具有:收納晶塊之原料熔融液 熱前述原料熔融液之加熱器、收納前述坩堝和 口…、盗之至、以及用以追加前述晶塊原料之追加料, 其特徵在於: 、十、11 ΐ ί加料裝置係具有:概略筒狀之漏斗本體、將前 ί漏斗t體之下端開口部予以開關之底蓋以及將前述底蓋 亍以下吊之軸。 -最
7054-6132-PFl(N2).ptc 第28頁 1294471 案號9310妁fii 六、夺請專利範圍 曰 修正 5 · —種晶塊拉引裝置, 之石英坩堝、®^ π #有·收納晶塊之原料熔融液 過間間所設置之副室、設至义在至之上部邊 副室蓋、設置於箭述副室内面^ ::而可關閉: 進仃支持之曰曰種軸、以及下吊於前述晶種軸之漏 其特徵在於.· /前述漏斗係具有··漏斗本體、軸和底蓋;前述漏斗本 體係具有··概略圓筒形狀之石英玻璃之筒體、覆蓋前述筒 體上部之頂板、穿設於前述頂板之軸插通用之貫通孔、以 及設置在前述筒體之外圍而能夠將前述漏斗本體掛止於前 述閘之第1制動器;前述軸係具有:可長度調節之吊棒'、 可以固定於前述吊棒之中程而掛止前述漏斗本體之第2制 動器、和前述底蓋呈一體地成形之石英玻璃棒、連結前述 吊棒和前述石英玻璃棒之連結器、以及覆蓋前述吊棒和前 述石英玻璃棒和前述連結器之概略圓筒形狀之石英管。 7054-6132-PFl(N2).ptc 第29頁
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