JPH0459689A - 単結晶引上げ装置 - Google Patents
単結晶引上げ装置Info
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- 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、単結晶棒となる融液の上方に配置される断熱
部材に改良を施した単結晶引上げ装置に関する。
部材に改良を施した単結晶引上げ装置に関する。
［従来の技術と課題］
周知の如く、例えば単結晶シリコンは主してチョクラル
スキー法（ＣＺ法）によって製造されている。この方法
は、ルツボ内に多結晶シリコン原料を入れ、周囲から加
熱して該多結晶シリコンを溶融させ、その溶融物を下端
に種結晶を有する引上軸を回転させなから引上げること
によって、単結晶シリコンを造るものである。
スキー法（ＣＺ法）によって製造されている。この方法
は、ルツボ内に多結晶シリコン原料を入れ、周囲から加
熱して該多結晶シリコンを溶融させ、その溶融物を下端
に種結晶を有する引上軸を回転させなから引上げること
によって、単結晶シリコンを造るものである。
従来、単結晶引上げ装置としては、第５図に示すものが
知られている。
知られている。
図中の１は、チャンバーである。このチャンバ１内には
、ルツボ受け２に支持されたルツボ３か配置されている
。前記ルツボ３内には、融液４が収容されている。前記
ルツボ受け２の外側には、発熱体５か設けられている。
、ルツボ受け２に支持されたルツボ３か配置されている
。前記ルツボ３内には、融液４が収容されている。前記
ルツボ受け２の外側には、発熱体５か設けられている。
前記融液４の上方には、断面形状か逆賊字型の断熱部材
６か設けられている。なお、図中の７は単結晶棒である
。
６か設けられている。なお、図中の７は単結晶棒である
。
しかしなから、前記融液４の温度分布は結晶の成長方向
にゆるやかな勾配をもっているため、引上げ速度を上げ
る事かできない。従って、結晶特性や生産性か低下する
という問題点を何している。
にゆるやかな勾配をもっているため、引上げ速度を上げ
る事かできない。従って、結晶特性や生産性か低下する
という問題点を何している。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、二重構造の
断熱部材を用いることにより、温度勾配を急便にして引
上げ速度を増大させ、もって結晶特性や生産性を向上し
える単結晶引上げ装置を提供することを目的とする。
断熱部材を用いることにより、温度勾配を急便にして引
上げ速度を増大させ、もって結晶特性や生産性を向上し
える単結晶引上げ装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、チャンバー内にルツボを載置し、該ルツボ内
の融液を下端に種結晶を有する引上軸を用いて引き上げ
て単結晶棒を造る装置において、前記ルツボの外側に離
間して設けられた発熱体と、前記ルツボ内の融液上方に
設けられた二重構造の断熱部材とを具備し、前記断熱部
材が前記融液の上方に位置する逆中空円錐台形状の第１
断熱板と、この第１断熱板の内側にスペーサを介して第
１断熱板と空隙をつくるように設けられた逆中空円錐台
形状の第２断熱板からなり、単結晶棒か前記断熱部材の
開口部分を通過して引上げられることを特徴とする単結
晶引上げ装置である。
の融液を下端に種結晶を有する引上軸を用いて引き上げ
て単結晶棒を造る装置において、前記ルツボの外側に離
間して設けられた発熱体と、前記ルツボ内の融液上方に
設けられた二重構造の断熱部材とを具備し、前記断熱部
材が前記融液の上方に位置する逆中空円錐台形状の第１
断熱板と、この第１断熱板の内側にスペーサを介して第
１断熱板と空隙をつくるように設けられた逆中空円錐台
形状の第２断熱板からなり、単結晶棒か前記断熱部材の
開口部分を通過して引上げられることを特徴とする単結
晶引上げ装置である。
本発明において、断熱部材の材質としてはモリブデン（
Ｍｏ）、炭化珪素質材等が挙げられる。
Ｍｏ）、炭化珪素質材等が挙げられる。
［作用コ
本発明によれば、二重構造の断熱部材を用いることによ
り、温度勾配を急峻にして引上げ速度を増大させ、もっ
て結晶特性や生産性を向上てきる。
り、温度勾配を急峻にして引上げ速度を増大させ、もっ
て結晶特性や生産性を向上てきる。
Ｃ実施例コ
以下、本発明の一実施例について第１図及び第２図（Ａ
）、（Ｂ）を参照して説明する。ここで、第１図は単結
晶引上げ装置の全体図、第２図（Ａ）は同装置の断熱部
材の断面図、第２図ＣＢ）は第２図は同図（Ａ）のＸ−
Ｘ線に沿う断面図である。
）、（Ｂ）を参照して説明する。ここで、第１図は単結
晶引上げ装置の全体図、第２図（Ａ）は同装置の断熱部
材の断面図、第２図ＣＢ）は第２図は同図（Ａ）のＸ−
Ｘ線に沿う断面図である。
図中の】１は、台１２に載置されたチャンバーである。
このチャンバー１内の台Ｉ２上には、保温筒１３か配置
され、この保温筒１３内に炭素製の筒状発熱体１４が設
けられている。この発熱体１４の内側には、石英製のル
ツボ１５を収容したルツボ受け１６か設けられている。
され、この保温筒１３内に炭素製の筒状発熱体１４が設
けられている。この発熱体１４の内側には、石英製のル
ツボ１５を収容したルツボ受け１６か設けられている。
このルツボ受け１６は、駆動装置１７によって回転、上
下動できるようになっている。前記ルツボ１５内には、
融液１８か収容されている。この融液１８の上方には、
二重構造のモリブデン製の断熱部材１９は設けられてい
る。この断熱部材１９は、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示す
如く、前記融液１８の上方に位置する逆中空円錐台形状
の第１断熱板１９ａと、この第１断熱板１９ａの内側に
３つのスペサ１９ｂを介してこの第１断熱板と一体的で
かつ第１断熱板とで空隙をつくるように設けられた逆中
空円錐台形状の第２断熱板１９ｃとからなり、タングス
テン製のワイヤ（引上軸）２０により引上げられる単結
晶棒２１が前記断熱部材の開口部分２２を通過して引上
げられる。ここで、前記第１断熱板１９ａの上部外周端
はチャンバー１１の内壁に密着して接触しているが、必
すしも密着している必要はない。また、第２断熱板１９
ｂは第１断熱板１９ａより一回り小さく、しかもチャン
バー１１の内壁との間にＡｒガスを流すように隙間が設
けられている。
下動できるようになっている。前記ルツボ１５内には、
融液１８か収容されている。この融液１８の上方には、
二重構造のモリブデン製の断熱部材１９は設けられてい
る。この断熱部材１９は、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示す
如く、前記融液１８の上方に位置する逆中空円錐台形状
の第１断熱板１９ａと、この第１断熱板１９ａの内側に
３つのスペサ１９ｂを介してこの第１断熱板と一体的で
かつ第１断熱板とで空隙をつくるように設けられた逆中
空円錐台形状の第２断熱板１９ｃとからなり、タングス
テン製のワイヤ（引上軸）２０により引上げられる単結
晶棒２１が前記断熱部材の開口部分２２を通過して引上
げられる。ここで、前記第１断熱板１９ａの上部外周端
はチャンバー１１の内壁に密着して接触しているが、必
すしも密着している必要はない。また、第２断熱板１９
ｂは第１断熱板１９ａより一回り小さく、しかもチャン
バー１１の内壁との間にＡｒガスを流すように隙間が設
けられている。
前記チャンバー１の上部開口端にはガイド筒２３が設け
られ、このガイド筒２３上には前記ワイヤ２０の一端を
支持して単結晶棒２１の上下動１回転を行う駆動装置２
４が設けられている。なお、図中の２５は発熱体１４に
接続した電線である。
られ、このガイド筒２３上には前記ワイヤ２０の一端を
支持して単結晶棒２１の上下動１回転を行う駆動装置２
４が設けられている。なお、図中の２５は発熱体１４に
接続した電線である。
こうした単結晶引上げ装置によれば、断熱部材１９か、
融液１８の上方に位置する逆中空円錐台形状の第１断熱
板１９ａと、この第１断熱板１９ａの内側に３つのスペ
ーサ１９ｂを介してこの第１断熱板と一体的でかつ第１
断熱板とで空隙をつくるように設けられた逆中空円錐台
形状の第２断熱板１９ｃとからなり、単結晶棒２１か前
記断熱部材の開口部分２２を通過して引上げられる構成
になっているため、発熱体１４からの余分な熱等を従来
の場合と比べて大幅に削減でき、これにより結晶の成長
方向の温度分布に大きな勾配をもたせ、引上げ速度を増
大することができる。
融液１８の上方に位置する逆中空円錐台形状の第１断熱
板１９ａと、この第１断熱板１９ａの内側に３つのスペ
ーサ１９ｂを介してこの第１断熱板と一体的でかつ第１
断熱板とで空隙をつくるように設けられた逆中空円錐台
形状の第２断熱板１９ｃとからなり、単結晶棒２１か前
記断熱部材の開口部分２２を通過して引上げられる構成
になっているため、発熱体１４からの余分な熱等を従来
の場合と比べて大幅に削減でき、これにより結晶の成長
方向の温度分布に大きな勾配をもたせ、引上げ速度を増
大することができる。
事実、結晶の成長方向の温度分布を調べたところ、第３
図に示す結果か得られた。同図で、横軸は融液表面温度
をｌＯ［１とした時の炉内温度の相対値であり、図中の
（イ）は本発明、（ロ）は従来例を示す。ここで、融液
表面温度とは、第４図に示す如く炉の中心（ルツボ１５
の中心）からＬｌ（８０〜８５＋＋ｏｎ） 、単結晶棒
２１からＬ２（ｌＯ〜２ｏｌＩ１ｍ）離れた位置を示し
、温度は放射温度計によりｔｐｊ定した。また、炉内温
度とは、炉の中心からＬｌの位置７つまり融液面を測定
した位置の上部の炉内温度を熱電対により測定した温度
をいう。第３図より、本発明の場合は従来の場合に比べ
て融液面からの距離に対する相対値か小さく、チャンノ
入内の上部の熱か従来に比べて低いことが明らかである
。従って、第３図より本発明による断熱部材が従来のそ
れに比べて一層断熱効果を有することが理解できる。
図に示す結果か得られた。同図で、横軸は融液表面温度
をｌＯ［１とした時の炉内温度の相対値であり、図中の
（イ）は本発明、（ロ）は従来例を示す。ここで、融液
表面温度とは、第４図に示す如く炉の中心（ルツボ１５
の中心）からＬｌ（８０〜８５＋＋ｏｎ） 、単結晶棒
２１からＬ２（ｌＯ〜２ｏｌＩ１ｍ）離れた位置を示し
、温度は放射温度計によりｔｐｊ定した。また、炉内温
度とは、炉の中心からＬｌの位置７つまり融液面を測定
した位置の上部の炉内温度を熱電対により測定した温度
をいう。第３図より、本発明の場合は従来の場合に比べ
て融液面からの距離に対する相対値か小さく、チャンノ
入内の上部の熱か従来に比べて低いことが明らかである
。従って、第３図より本発明による断熱部材が従来のそ
れに比べて一層断熱効果を有することが理解できる。
一方、平均引上速度は、従来１．０５ （ｍｍ／ｍｉｎ
）であるのに対し、本発明の場合１．３１ （ｍｍ／
ｍｉｎ ）であり、約２５％の向上か確認できた。
）であるのに対し、本発明の場合１．３１ （ｍｍ／
ｍｉｎ ）であり、約２５％の向上か確認できた。
［発明の効果コ
以上詳述した如く本発明によれば、二重構造の断熱部材
を用いることにより、温度勾配を急峻にして引上げ速度
を増大させ、もって結晶特性や生産性を向上しえる単結
晶引上げ装置を提供できる。
を用いることにより、温度勾配を急峻にして引上げ速度
を増大させ、もって結晶特性や生産性を向上しえる単結
晶引上げ装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例に係る単結晶引上げ装置の全
体図、第２図は第１図の装置の断熱部＋」の説明図、第
３図は従来及び本発明装置を用いた場合の結晶の成長方
向の温度分布図、第４図は融液表面温度の測定方法の説
明図、第５図は従来の単結晶引上げ装置の説明図である
。 １１・・・チャンバー １４・・・発熱体、１５・・・
ルツボ、１８・・融液、１９・・断熱部材、１９ａ 、
１．９ｃ・・・断熱板、２０・・・ワイヤ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図 第１図 第５図
体図、第２図は第１図の装置の断熱部＋」の説明図、第
３図は従来及び本発明装置を用いた場合の結晶の成長方
向の温度分布図、第４図は融液表面温度の測定方法の説
明図、第５図は従来の単結晶引上げ装置の説明図である
。 １１・・・チャンバー １４・・・発熱体、１５・・・
ルツボ、１８・・融液、１９・・断熱部材、１９ａ 、
１．９ｃ・・・断熱板、２０・・・ワイヤ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図 第１図 第５図
Claims (1)
- チャンバー内にルツボを載置し、該ルツボ内の融液を下
端に種結晶を有する引上軸を用いて引き上げて単結晶棒
を造る装置において、前記ルツボの外側に離間して設け
られた発熱体と、前記ルツボ内の融液上方に設けられた
二重構造の断熱部材とを具備し、前記断熱部材が前記融
液の上方に位置する逆中空円錐台形状の第１断熱板と、
この第１断熱板の内側にスペーサを介して第１断熱板と
空隙をつくるように設けられた逆中空円錐台形状の第２
断熱板とからなり、単結晶棒が前記断熱部材の開口部分
を通過して引上げられることを特徴とする単結晶引上げ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16998990A JP2878794B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 単結晶引上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16998990A JP2878794B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 単結晶引上げ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459689A true JPH0459689A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2878794B2 JP2878794B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=15896536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16998990A Expired - Fee Related JP2878794B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 単結晶引上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2878794B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998011280A1 (en) * | 1996-09-13 | 1998-03-19 | Seh America, Inc. | Apparatus and method for improving mechanical strength of the neck section of czochralski silicon crystal |
| WO2000050671A1 (en) * | 1999-02-26 | 2000-08-31 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield assembly for crystal puller |
| WO2002031233A1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield assembly for crystal pulling apparatus |
| US6797062B2 (en) | 2002-09-20 | 2004-09-28 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield assembly for a crystal puller |
| JP2016204225A (ja) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | キヤノンマシナリー株式会社 | 単結晶育成装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3120570U (ja) | 2006-01-13 | 2006-04-13 | 宮田工業株式会社 | 消火訓練用標的器 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP16998990A patent/JP2878794B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998011280A1 (en) * | 1996-09-13 | 1998-03-19 | Seh America, Inc. | Apparatus and method for improving mechanical strength of the neck section of czochralski silicon crystal |
| WO2000050671A1 (en) * | 1999-02-26 | 2000-08-31 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield assembly for crystal puller |
| US6197111B1 (en) | 1999-02-26 | 2001-03-06 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield assembly for crystal puller |
| JP2002538064A (ja) * | 1999-02-26 | 2002-11-12 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 結晶引揚装置のための熱シールド装置 |
| WO2002031233A1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield assembly for crystal pulling apparatus |
| US6482263B1 (en) | 2000-10-06 | 2002-11-19 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield assembly for crystal pulling apparatus |
| US6797062B2 (en) | 2002-09-20 | 2004-09-28 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield assembly for a crystal puller |
| JP2016204225A (ja) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | キヤノンマシナリー株式会社 | 単結晶育成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2878794B2 (ja) | 1999-04-05 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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