JPH0123440B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0123440B2 JPH0123440B2 JP57072228A JP7222882A JPH0123440B2 JP H0123440 B2 JPH0123440 B2 JP H0123440B2 JP 57072228 A JP57072228 A JP 57072228A JP 7222882 A JP7222882 A JP 7222882A JP H0123440 B2 JPH0123440 B2 JP H0123440B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- graphite
- graphite crucible
- grooves
- silicon single
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、チヨクラルスキー法によるシリコン
単結晶引上げ用黒鉛るつぼに関するものである。 シリコン単結晶を製造する最も一般的な方法は
チヨクラルスキー法すなわち、石英るつぼを黒鉛
るつぼの中に収容し、かつ黒鉛るつぼを黒鉛発熱
体でかこみさらに、それ等を不活性ガス雰囲気と
した収納ケースに設置した装置を用いる方法であ
る。 近時、高収率でシリコン単結晶を得るため、大
型サイズの単結晶が製造されようになつた。必然
的にその製造装置に用いられる黒鉛るつぼも大形
のものが必要になつてきた。 しかし、黒鉛るつぼの容量が大きくなるにつ
れ、熱歪が大きくなり割損が発生する確率が高く
なり、るつぼの寿命が短くなつて来る。 従来から黒鉛るつぼの寿命を長くするため、黒
鉛るつぼを複数個に分割することが提案されてい
る。 しかし、この種の黒鉛るつぼは一応応力を吸収
してそれなりの効果はあるが、さらに改善が望ま
れている。 るつぼ寿命決定の大きな要因は次の通りであ
る。第１に黒鉛るつぼに内接する石英るつぼは、
高温中で黒鉛るつぼにフイツトしているが冷却時
に両者の熱膨張係数の大きな差により黒鉛るつぼ
が内圧を受けること。 第２に黒鉛るつぼは使用されるに従い、溶融シ
リコンと石英るつぼとから発生する、浮遊シリコ
ンと反応し表層より、深部に向つてSiCを生成成
長させていき、この黒鉛、SiCの２層の膨張係数
の違いから、熱応力、歪により黒鉛るつぼが破損
すること、（いわゆるバイメタル効果）。 第３に黒鉛るつぼとそれに内接する石英るつぼ
の成分SiO2との反応で酸素が発生し黒鉛るつぼ
が酸化、減肉することすなわち、応力に対する抵
抗力が底下し割損が生じることである。 以上の知見により、本発明者らは、特に第２に
あるバイメタル効果による応力を緩和し長寿命の
黒鉛るつぼ提供する事を目的として本発明を完成
した。 本発明の要旨は、外周面および／または内周面
に複数本の切り溝を設け、かつ該切り溝の一部ま
たは全部に黒鉛片および／または膨張黒鉛成形体
を埋込んでなることを特徴とするシリコン単結晶
引上げ用黒鉛るつぼにある。 本発明において切り溝を形成するるつぼは、分
割型るつぼを始め、従来用いられているどのよう
な形状のるつぼでも良く、以下の実施態様におい
て述べるようなすぐれた効果を呈する。 第１図は、２分割るつぼの外周面に縦方向の切
り溝を設けた本発明の実施態様を示す。 第１図において、１′はるつぼ本体、２′は切り
溝を示す。この場合切り溝２′は、るつぼ外周面
に混入生成するSiC層を分断すなわち半円周
（πR）をｎ分断（πR／ｎ）することになるので、
るつぼに生じる歪と熱応力を緩和する効果をもた
らす。 ３は、るつぼ１′外周面に設けられた切切り溝
２′に合致し取り外し可能な埋込材である。これ
はSiC層の分断の効果を一層確実なものにする。
すなわち、再所用に際して埋込材を取り除くと、
黒鉛るつぼの一部（切り溝の部分）にSiC、４は
存在しなくなる。 埋込材は黒鉛るつぼと同材質でもよいが、膨張
黒鉛成形体が好ましく、成形体にSiCが生成した
場合適時取り変えて使用を続けることが出来る。 また、切り溝と埋込材を円周方向に設ければ、
るつぼの高さ方向を長さとするバイメタル効果に
よる歪をも低くできる。 さらに、外周面と内周面に各々切り溝と埋込材
を設ければ、内周面には石英るつぼと蒸発したシ
リコンとによりSiCが生成するので内周面に設け
た切り溝は、外周面の切り溝と同様な効果を呈す
る。 切り溝の深さは、るつぼの肉厚の1/15〜1/8が
好ましい。また、るつぼ円周方向の切り溝はるつ
ぼ高さ方向の切り溝より浅くても良い。 さらに、内周面にのみ切り溝を設けたものも、
小型のるつぼには有効である。第１図の実施態様
は２分割るつぼについてのものであるが勿論、本
発明は分割されていないるつぼ、多分割るつぼに
ついても有効である。 実施例 第１図に示された黒鉛るつぼを用いチヨクラル
スキー法シリコン単結晶製造装置によつてシリコ
ン単結晶を製造した。 黒鉛るつぼの大きさは、１２″（内径310mm）の
ものを用いた。 切り溝は巾５ｍ／ｍ深さ２ｍ／ｍ、溝数は縦方
向に片側３本セツト６本とした。 なお、埋込材は、縦溝の物に膨張黒鉛を使用し
３度取り変えた。 寿命は、シリコン単結晶を反覆引上げるつぼが
変形、損傷するまでの反覆数を測定した。 なお、比較例として、従来の２分割るつぼを同
一条件で単結晶を引上げ同様に変形、損傷するま
での反覆数を測定した。 それらの結果を表１に示す。 【表】
単結晶引上げ用黒鉛るつぼに関するものである。 シリコン単結晶を製造する最も一般的な方法は
チヨクラルスキー法すなわち、石英るつぼを黒鉛
るつぼの中に収容し、かつ黒鉛るつぼを黒鉛発熱
体でかこみさらに、それ等を不活性ガス雰囲気と
した収納ケースに設置した装置を用いる方法であ
る。 近時、高収率でシリコン単結晶を得るため、大
型サイズの単結晶が製造されようになつた。必然
的にその製造装置に用いられる黒鉛るつぼも大形
のものが必要になつてきた。 しかし、黒鉛るつぼの容量が大きくなるにつ
れ、熱歪が大きくなり割損が発生する確率が高く
なり、るつぼの寿命が短くなつて来る。 従来から黒鉛るつぼの寿命を長くするため、黒
鉛るつぼを複数個に分割することが提案されてい
る。 しかし、この種の黒鉛るつぼは一応応力を吸収
してそれなりの効果はあるが、さらに改善が望ま
れている。 るつぼ寿命決定の大きな要因は次の通りであ
る。第１に黒鉛るつぼに内接する石英るつぼは、
高温中で黒鉛るつぼにフイツトしているが冷却時
に両者の熱膨張係数の大きな差により黒鉛るつぼ
が内圧を受けること。 第２に黒鉛るつぼは使用されるに従い、溶融シ
リコンと石英るつぼとから発生する、浮遊シリコ
ンと反応し表層より、深部に向つてSiCを生成成
長させていき、この黒鉛、SiCの２層の膨張係数
の違いから、熱応力、歪により黒鉛るつぼが破損
すること、（いわゆるバイメタル効果）。 第３に黒鉛るつぼとそれに内接する石英るつぼ
の成分SiO2との反応で酸素が発生し黒鉛るつぼ
が酸化、減肉することすなわち、応力に対する抵
抗力が底下し割損が生じることである。 以上の知見により、本発明者らは、特に第２に
あるバイメタル効果による応力を緩和し長寿命の
黒鉛るつぼ提供する事を目的として本発明を完成
した。 本発明の要旨は、外周面および／または内周面
に複数本の切り溝を設け、かつ該切り溝の一部ま
たは全部に黒鉛片および／または膨張黒鉛成形体
を埋込んでなることを特徴とするシリコン単結晶
引上げ用黒鉛るつぼにある。 本発明において切り溝を形成するるつぼは、分
割型るつぼを始め、従来用いられているどのよう
な形状のるつぼでも良く、以下の実施態様におい
て述べるようなすぐれた効果を呈する。 第１図は、２分割るつぼの外周面に縦方向の切
り溝を設けた本発明の実施態様を示す。 第１図において、１′はるつぼ本体、２′は切り
溝を示す。この場合切り溝２′は、るつぼ外周面
に混入生成するSiC層を分断すなわち半円周
（πR）をｎ分断（πR／ｎ）することになるので、
るつぼに生じる歪と熱応力を緩和する効果をもた
らす。 ３は、るつぼ１′外周面に設けられた切切り溝
２′に合致し取り外し可能な埋込材である。これ
はSiC層の分断の効果を一層確実なものにする。
すなわち、再所用に際して埋込材を取り除くと、
黒鉛るつぼの一部（切り溝の部分）にSiC、４は
存在しなくなる。 埋込材は黒鉛るつぼと同材質でもよいが、膨張
黒鉛成形体が好ましく、成形体にSiCが生成した
場合適時取り変えて使用を続けることが出来る。 また、切り溝と埋込材を円周方向に設ければ、
るつぼの高さ方向を長さとするバイメタル効果に
よる歪をも低くできる。 さらに、外周面と内周面に各々切り溝と埋込材
を設ければ、内周面には石英るつぼと蒸発したシ
リコンとによりSiCが生成するので内周面に設け
た切り溝は、外周面の切り溝と同様な効果を呈す
る。 切り溝の深さは、るつぼの肉厚の1/15〜1/8が
好ましい。また、るつぼ円周方向の切り溝はるつ
ぼ高さ方向の切り溝より浅くても良い。 さらに、内周面にのみ切り溝を設けたものも、
小型のるつぼには有効である。第１図の実施態様
は２分割るつぼについてのものであるが勿論、本
発明は分割されていないるつぼ、多分割るつぼに
ついても有効である。 実施例 第１図に示された黒鉛るつぼを用いチヨクラル
スキー法シリコン単結晶製造装置によつてシリコ
ン単結晶を製造した。 黒鉛るつぼの大きさは、１２″（内径310mm）の
ものを用いた。 切り溝は巾５ｍ／ｍ深さ２ｍ／ｍ、溝数は縦方
向に片側３本セツト６本とした。 なお、埋込材は、縦溝の物に膨張黒鉛を使用し
３度取り変えた。 寿命は、シリコン単結晶を反覆引上げるつぼが
変形、損傷するまでの反覆数を測定した。 なお、比較例として、従来の２分割るつぼを同
一条件で単結晶を引上げ同様に変形、損傷するま
での反覆数を測定した。 それらの結果を表１に示す。 【表】
第１図は、本発明のるつぼの一実施態様を示す
説明図である。 符号の説明、１′……るつぼ、２′……切り溝、
３……埋込材。
説明図である。 符号の説明、１′……るつぼ、２′……切り溝、
３……埋込材。
Claims (1)
- １ 外周面および／または内周面に複数本の切り
溝を設け、かつ該切り溝の一部または全部に黒鉛
片および／または膨張黒鉛成形体を埋込んでなる
ことを特徴とするシリコン単結晶引上げ用黒鉛る
つぼ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7222882A JPS58190892A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼ |
| JP21805588A JPS6476993A (en) | 1982-04-28 | 1988-08-31 | Graphite crucible for pulling up silicon single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7222882A JPS58190892A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58190892A JPS58190892A (ja) | 1983-11-07 |
| JPH0123440B2 true JPH0123440B2 (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=13483192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7222882A Granted JPS58190892A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | シリコン単結晶引上げ用黒鉛るつぼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58190892A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013512835A (ja) * | 2009-12-04 | 2013-04-18 | サン−ゴバン インドゥストリーケラミク レーデンタール ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | シリコン溶融物を保持する装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0519337Y2 (ja) * | 1987-08-12 | 1993-05-21 | ||
| JPH0183072U (ja) * | 1987-11-17 | 1989-06-02 | ||
| JP2707351B2 (ja) * | 1990-03-29 | 1998-01-28 | 東芝セラミックス株式会社 | シリコン単結晶製造用カーボンルツボ |
| KR20030055900A (ko) * | 2001-12-27 | 2003-07-04 | 주식회사 실트론 | 단결정 잉곳의 제조장치 |
| DE10204468C1 (de) | 2002-02-05 | 2003-06-18 | Sgl Carbon Ag | Verfahren zur Herstellung von hochreinen Verschleißeinlagen, nach dem Verfahren erhältliche Verschleißeinlage und deren Verwendung |
| EP1645655A1 (de) * | 2004-10-05 | 2006-04-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil mit Beschichtung und Verfahren zum Herstellen einer Beschichtung |
| JP5645252B2 (ja) * | 2010-09-24 | 2014-12-24 | 信越石英株式会社 | るつぼとサスセプタとの間のガスを排気するための方法及び装置 |
| JP6941042B2 (ja) * | 2017-12-12 | 2021-09-29 | 信越石英株式会社 | モールド及び石英ガラスるつぼの製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5122221Y2 (ja) * | 1971-09-17 | 1976-06-08 | ||
| JPS58140392A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-20 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | シリコン単結晶引上方法およびその装置 |
| JPS58131964U (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-06 | 綜合カ−ボン株式会社 | 半導体物質溶融用黒鉛ルツボ |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP7222882A patent/JPS58190892A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013512835A (ja) * | 2009-12-04 | 2013-04-18 | サン−ゴバン インドゥストリーケラミク レーデンタール ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | シリコン溶融物を保持する装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58190892A (ja) | 1983-11-07 |
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