JPH03183688A - 単結晶連続引上げ装置 - Google Patents
単結晶連続引上げ装置Info
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- JPH03183688A JPH03183688A JP31886889A JP31886889A JPH03183688A JP H03183688 A JPH03183688 A JP H03183688A JP 31886889 A JP31886889 A JP 31886889A JP 31886889 A JP31886889 A JP 31886889A JP H03183688 A JPH03183688 A JP H03183688A
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Landscapes
- 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】
ｒ産業上の利用分野］
本発明は原料ｉ１続供給装置及び二重るつぼを備えた単
結晶連続引上げ装置に関する。
結晶連続引上げ装置に関する。
［従来の技術］
単結晶の引上げ装置としてはチョクラルスキー法による
装置が知られている。
装置が知られている。
−ｅに融液よりチョクラルスキー法により単結晶を引上
げる場合、るつぼ内に所定量の固体原料を入れそれを融
液化して引上げるため、るつぼ内の原料の量によって得
られる単結晶の直径及び長さが決定される。また、融液
中に含まれる不純物は結晶の引上げに伴い偏析現象を起
こし濃化する。そのため引上げられた結晶の引上げ方向
の不純物濃度は、結晶の尾部側はど高くなり均一化が困
難であった。
げる場合、るつぼ内に所定量の固体原料を入れそれを融
液化して引上げるため、るつぼ内の原料の量によって得
られる単結晶の直径及び長さが決定される。また、融液
中に含まれる不純物は結晶の引上げに伴い偏析現象を起
こし濃化する。そのため引上げられた結晶の引上げ方向
の不純物濃度は、結晶の尾部側はど高くなり均一化が困
難であった。
そのため、特開昭５８−３６９９７号公報には、単結晶
製造装置の縦断面模式図を第４図に示したように、原料
連続供給装置１６を備え、るつぼを二重るつぼ１として
引上げた結晶の重量に見合った重量の原料、あるいは融
液中の不純物濃度を一定とするような量の原料を結晶の
引上げ中に外るつぼ９と内るつぼ２との間に供給するこ
により、連続的に長大な結晶の引上げ、あるいは、不純
物濃度が均一化された結晶の引上げが可能な連続引上げ
装置が開示されている。
製造装置の縦断面模式図を第４図に示したように、原料
連続供給装置１６を備え、るつぼを二重るつぼ１として
引上げた結晶の重量に見合った重量の原料、あるいは融
液中の不純物濃度を一定とするような量の原料を結晶の
引上げ中に外るつぼ９と内るつぼ２との間に供給するこ
により、連続的に長大な結晶の引上げ、あるいは、不純
物濃度が均一化された結晶の引上げが可能な連続引上げ
装置が開示されている。
なお、二重るつぼ構造は引上げ中に供給した原料が単結
晶に付着して結晶性を乱すことを防ぎ。
晶に付着して結晶性を乱すことを防ぎ。
また、原料投下の際の融液面の乱れの結晶成長への影響
を防ぐため、連続引上げの際には不可欠の構造である。
を防ぐため、連続引上げの際には不可欠の構造である。
しかし、融液中への原料の供給は、供給湯所近ｆ労の融
液温度を低下させる傾向がある。そのため、連続的に原
料を供給していくと外部加熱器（第４図におけるヒータ
４）による加熱では原料供給による融液温度低下を防ぐ
ことができなくなり、融液と接しており、かつ融ｔｉ温
度が外るつぼより低い領域である内るつぼの内面近傍（
第４図における１４）から融液の固化が生じ、引上げが
不可能となる。
液温度を低下させる傾向がある。そのため、連続的に原
料を供給していくと外部加熱器（第４図におけるヒータ
４）による加熱では原料供給による融液温度低下を防ぐ
ことができなくなり、融液と接しており、かつ融ｔｉ温
度が外るつぼより低い領域である内るつぼの内面近傍（
第４図における１４）から融液の固化が生じ、引上げが
不可能となる。
そのため、−船釣には、
■るつぼ全体の融液温度を高めに設定する。
■大口径るつぼを使用し、結晶育成領域近傍（第４図に
おける１５）の融液温度に対して内るつぼ内面近傍の融
液温度を十分高く保つ。
おける１５）の融液温度に対して内るつぼ内面近傍の融
液温度を十分高く保つ。
という手法がとられていた。
しかし上記の方法ではそれぞれ
■単結晶の引上げ速度が遅くなり生産性が低下する。
■るつぼの価格が高く、さらに、引上げ終了時の残融液
量が増加するため歩留りが低下すると言う問題点があっ
た。
量が増加するため歩留りが低下すると言う問題点があっ
た。
［発明が解決しようとする課題１
本発明は上記従来技術の欠点を解決し、単結晶の引上げ
速度が速いと共に歩留りが高く、るつぼの価格を安価と
なし得る、単結晶連続引上げ装置を提供しようとするも
のである。
速度が速いと共に歩留りが高く、るつぼの価格を安価と
なし得る、単結晶連続引上げ装置を提供しようとするも
のである。
［課題を解決するための手段１
本発明は上記課題を解決するために、原料連続供給装置
及び二重るつぼを備えた単結晶引上げ装置において、引
上げられる前記単結晶と前記二重るつぼの内るつぼとの
間に、該内るつぼ内の融液面より放射される赤外線を内
るつぼの内面に近接する融液面に向けて反射する反射板
を設けたことを特徴とする単結晶連続引上げ装置を提供
するものである。
及び二重るつぼを備えた単結晶引上げ装置において、引
上げられる前記単結晶と前記二重るつぼの内るつぼとの
間に、該内るつぼ内の融液面より放射される赤外線を内
るつぼの内面に近接する融液面に向けて反射する反射板
を設けたことを特徴とする単結晶連続引上げ装置を提供
するものである。
［作用］
本発明を実施例の縦断面模式図を示す第１図を用いて説
明する。
明する。
二重るつぼｌの内るつぼ２の内側上方に、第１図に示す
ように赤外線放射を反射する反射板３を設けることによ
り、融液５の表面からの赤外線放射を反射させて内るつ
ぼ２の内面と融液５が接する内るつぼ内面近傍Ｉ４を局
所的に保温し、結晶成長領域近傍１５に比べ、局部的に
融液温度を高く保つ、このことにより、融液の同化が最
初に始まる内るつぼ２の内面近傍１４を局部的に高い温
度に保てるので、融液全体の温度を低めに設定しても内
るつぼ２内壁から融液の同化が始まることはなく、単結
晶の引上げ速度を高速に保つことができ、また大口径る
つぼを使用する必要もなくなる。
ように赤外線放射を反射する反射板３を設けることによ
り、融液５の表面からの赤外線放射を反射させて内るつ
ぼ２の内面と融液５が接する内るつぼ内面近傍Ｉ４を局
所的に保温し、結晶成長領域近傍１５に比べ、局部的に
融液温度を高く保つ、このことにより、融液の同化が最
初に始まる内るつぼ２の内面近傍１４を局部的に高い温
度に保てるので、融液全体の温度を低めに設定しても内
るつぼ２内壁から融液の同化が始まることはなく、単結
晶の引上げ速度を高速に保つことができ、また大口径る
つぼを使用する必要もなくなる。
反射板３には、赤外線を反射し易く、かつ耐熱性に優れ
た材料が用いられ、例えばモリブデンか好適である。
た材料が用いられ、例えばモリブデンか好適である。
本発明の装置は、シリコン、ＧａＡｓ等の単結晶の引上
げに好適に用いられる。
げに好適に用いられる。
ｆ実施ＩＮ）
本発明の実施例の縦断面模式図を第１図に示す。
黒鉛るつぼ７は支持棒８により支持されると共に支持棒
８の回転によって回転運動を与えられる。この黒鉛るつ
ぼ７に支持された二重るつぼ１は内るつぼ２と外るつぼ
９からなっており、内るつぼ２の直径は３００ｍｍ、外
るつぼ９の直径は４００ｍｍとした。
８の回転によって回転運動を与えられる。この黒鉛るつ
ぼ７に支持された二重るつぼ１は内るつぼ２と外るつぼ
９からなっており、内るつぼ２の直径は３００ｍｍ、外
るつぼ９の直径は４００ｍｍとした。
固体原料１０は原料連続供給袋ａ１６により内るつぼ２
と外るつぼ９の間の融液中に投下される。固体原料ＩＯ
を溶解した融液は貫通孔１１を経て内るつぼ２内に到達
する。ヒータ４は固体原料をるつぼ内で溶融させるため
の加熱器である。
と外るつぼ９の間の融液中に投下される。固体原料ＩＯ
を溶解した融液は貫通孔１１を経て内るつぼ２内に到達
する。ヒータ４は固体原料をるつぼ内で溶融させるため
の加熱器である。
本発明に係る反射板３は、赤外線を反射し易く、かつ耐
熱性に優れたモリブデン製とした。
熱性に優れたモリブデン製とした。
第２図に用いた反射板３の形状を示した縦断面図で、厚
さ（ｄ）２ｍｍ、長さ（ａ）５０ｍｍ。
さ（ｄ）２ｍｍ、長さ（ａ）５０ｍｍ。
角度１）４５度の截頭逆円錐形とした０反射板３は、内
るつぼ２の内側の融液より上方に支持部材１３により融
液表面との最接近距離を３０ｍｍ、内るつぼ２と最接近
距離を３０ｍｍとなるように設置した。
るつぼ２の内側の融液より上方に支持部材１３により融
液表面との最接近距離を３０ｍｍ、内るつぼ２と最接近
距離を３０ｍｍとなるように設置した。
これらの部材は、全てチャンバＩ２内に収納Ｓれている
。
。
上記のように構成された装置で直径６インチσシリコン
単結晶の引上げを行った。原料連続供給装置１６からは
多結晶シリコン１０を引上げた製品６の重量分だけ供給
し、常に融液５の量を〜哀となるようにした。
単結晶の引上げを行った。原料連続供給装置１６からは
多結晶シリコン１０を引上げた製品６の重量分だけ供給
し、常に融液５の量を〜哀となるようにした。
第３図は１本実施例と外るつぼ９の直径力４５０ｍｍの
第４図に示した従来の装置とを用して、シリコン単結晶
を引上げた場合の引上げ速趙の経時変化を示したグラフ
である。従来の装置に比べ１本発明の装置を使用するこ
とにより大口貸るつぼを使用せずども引上げ速度を大幅
に向上することができた。
第４図に示した従来の装置とを用して、シリコン単結晶
を引上げた場合の引上げ速趙の経時変化を示したグラフ
である。従来の装置に比べ１本発明の装置を使用するこ
とにより大口貸るつぼを使用せずども引上げ速度を大幅
に向上することができた。
〔発明の効果Ｊ
本発明による単結晶連続引上げ装置を用いることにより
、 ■従来より小さいるつぼを用いても引上げ速度を従来よ
りも３倍程度高速にでき生産性が向上した。
、 ■従来より小さいるつぼを用いても引上げ速度を従来よ
りも３倍程度高速にでき生産性が向上した。
■直径６インチのシリコン単結晶の連続引上げの場合、
従来は直径４５０ｍｍ以上のるつぼの使用が不可欠であ
ったが、直径４００ｍｍのるつぼでも引上げが可能とな
り、従来よりもるつぼにかかるコストを４０％程度低減
でき、また。
従来は直径４５０ｍｍ以上のるつぼの使用が不可欠であ
ったが、直径４００ｍｍのるつぼでも引上げが可能とな
り、従来よりもるつぼにかかるコストを４０％程度低減
でき、また。
残存融液量も２０％程度少なくでき１歩留りが向上した
。
。
第１図は本発明の実施例の縦断面模式図、第２図は実施
例における反射板の縦断面図、第３図は実施例と従来装
置による単結晶引上げ速度の経時変化を示すグラフ、第
４図は従来装置の縦断面模式図である。 １・・・二重るつぼ ２・・−内るつぼ ３・・−反射板 ４−・・ヒータ ５・・・融液 ６・・・単結晶 ７・・・黒鉛るつぼ ８・・・支持棒 ９・・−外るつぼ １０・・・固体原料 １］・・・貫通孔 １２・・・チャンバ １３・・−支持部材 １４・・・肖るつぼ内面近傍 １５・・・単結晶成長領域近傍 １６・・−原料連続供給装置 出 願 人 川崎 製 鉄 代 理 人
例における反射板の縦断面図、第３図は実施例と従来装
置による単結晶引上げ速度の経時変化を示すグラフ、第
４図は従来装置の縦断面模式図である。 １・・・二重るつぼ ２・・−内るつぼ ３・・−反射板 ４−・・ヒータ ５・・・融液 ６・・・単結晶 ７・・・黒鉛るつぼ ８・・・支持棒 ９・・−外るつぼ １０・・・固体原料 １］・・・貫通孔 １２・・・チャンバ １３・・−支持部材 １４・・・肖るつぼ内面近傍 １５・・・単結晶成長領域近傍 １６・・−原料連続供給装置 出 願 人 川崎 製 鉄 代 理 人
Claims (1)
- １ 原料連続供給装置及び二重るつぼを備えた単結晶引
上げ装置において、引上げられる前記単結晶と前記二重
るつぼの内るつぼとの間に、該内るつぼ内の融液面より
放射される赤外線を内るつぼの内面に近接する融液面に
向けて反射する反射板を設けたことを特徴とする単結晶
連続引上げ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31886889A JPH03183688A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 単結晶連続引上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31886889A JPH03183688A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 単結晶連続引上げ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183688A true JPH03183688A (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=18103862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31886889A Pending JPH03183688A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 単結晶連続引上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03183688A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1320173C (zh) * | 2002-12-18 | 2007-06-06 | 日矿金属株式会社 | 化合物半导体单晶的制造方法和晶体生长装置 |
| US20140144372A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-29 | Solaicx, Inc. | Weir For Improved Crystal Growth in A Continuous Czochralski Process |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740119A (en) * | 1980-07-18 | 1982-03-05 | Skf Kugellagerfabriken Gmbh | Thin bearing bush made by pressdrawing |
| JPS581080A (ja) * | 1981-06-16 | 1983-01-06 | ノルクス・ヒドロ・アクシエセルスカ−ブ | 水電解槽用隔膜 |
| JPH01286994A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-17 | Nkk Corp | シリコン単結晶の製造方法及び装置 |
| JPH0257962B2 (ja) * | 1986-09-25 | 1990-12-06 | Kurita Machinery Manuf |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP31886889A patent/JPH03183688A/ja active Pending
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| WO2014085391A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | Solaicx, Inc. | Weir for improved crystal growth in a continuous czochralski process |
| CN104955991A (zh) * | 2012-11-29 | 2015-09-30 | 索拉克斯有限公司 | 用于改进连续Czochralski方法中的晶体生长的堰 |
| US9376762B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-06-28 | Solaicx | Weir for improved crystal growth in a continuous Czochralski process |
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