JPH0543385A - Ｓｉ単結晶引上炉用炭素ヒーター - Google Patents
Ｓｉ単結晶引上炉用炭素ヒーターInfo
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- JPH0543385A JPH0543385A JP20580091A JP20580091A JPH0543385A JP H0543385 A JPH0543385 A JP H0543385A JP 20580091 A JP20580091 A JP 20580091A JP 20580091 A JP20580091 A JP 20580091A JP H0543385 A JPH0543385 A JP H0543385A
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- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】機械的強度が保持でき、しかも温度分布を任意
に変化させることが容易なＳｉ単結晶引上炉用炭素ヒー
ターを提供する。 【構成】円筒状の形状をなし、上端から下端へ向かうス
リットと下端から上端へ向かうスリットとが交互に設け
られたヒーター本体１、およびこのヒーター本体１と一
体に設けられた端子３とを有し、隣接する２つのスリッ
ト２に挟まれた各ヒーターセグメントの所望位置に貫通
孔４を設ける。
に変化させることが容易なＳｉ単結晶引上炉用炭素ヒー
ターを提供する。 【構成】円筒状の形状をなし、上端から下端へ向かうス
リットと下端から上端へ向かうスリットとが交互に設け
られたヒーター本体１、およびこのヒーター本体１と一
体に設けられた端子３とを有し、隣接する２つのスリッ
ト２に挟まれた各ヒーターセグメントの所望位置に貫通
孔４を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＳｉ単結晶引上炉に用い
られる炭素ヒーターの改良に関する。
られる炭素ヒーターの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｓｉ単結晶は主にチョクラルスキー法に
より製造されている。この方法は、引上炉内に回転可能
に支持されたルツボに多結晶シリコン原料を入れ、ルツ
ボ外周に設けられた円筒状のヒーターにより加熱して多
結晶シリコン原料を溶融させ、このシリコン融液に種結
晶を浸して引上げることにより、インゴット状のシリコ
ン単結晶を得るものである。
より製造されている。この方法は、引上炉内に回転可能
に支持されたルツボに多結晶シリコン原料を入れ、ルツ
ボ外周に設けられた円筒状のヒーターにより加熱して多
結晶シリコン原料を溶融させ、このシリコン融液に種結
晶を浸して引上げることにより、インゴット状のシリコ
ン単結晶を得るものである。
【０００３】Ｓｉ単結晶引上炉のヒーターとしては、図
５に示すように、円筒状の形状をなし、上端から下端へ
向かうかまたは下端から上端へ向かうスリット２とが交
互に設けられたヒーター本体１、およびこのヒーター本
体１と一体に設けられた２つの端子３を有する炭素ヒー
ターが用いられている。この炭素ヒーターの原理は、２
つの端子３間に電圧を印加して、ヒーター本体１の隣接
する２つのスリット２に挟まれた各ヒーターセグメント
を順次上下に流れる電流によって抵抗加熱するものであ
る。
５に示すように、円筒状の形状をなし、上端から下端へ
向かうかまたは下端から上端へ向かうスリット２とが交
互に設けられたヒーター本体１、およびこのヒーター本
体１と一体に設けられた２つの端子３を有する炭素ヒー
ターが用いられている。この炭素ヒーターの原理は、２
つの端子３間に電圧を印加して、ヒーター本体１の隣接
する２つのスリット２に挟まれた各ヒーターセグメント
を順次上下に流れる電流によって抵抗加熱するものであ
る。
【０００４】このような炭素ヒーターを用い、ルツボ内
のシリコン融液の温度分布を制御するために、垂直方向
で所望の温度分布を得ることが要求される場合がある。
例えば、ヒーター上部に温度ピークが存在するように温
度分布を変化させる場合、従来は炭素ヒーターを図３、
図４に示すような構造に加工していた。図３はセグメン
トの上部の肉厚を減少させたものである。また、図４は
セグメントの上部でスリットの幅を拡げたものである。
いずれの炭素ヒーターも、セグメント上部の断面積を減
少させて電流密度を増加させることにより、ヒーター上
部に温度ピークが存在するように温度分布を変化させる
ものである。
のシリコン融液の温度分布を制御するために、垂直方向
で所望の温度分布を得ることが要求される場合がある。
例えば、ヒーター上部に温度ピークが存在するように温
度分布を変化させる場合、従来は炭素ヒーターを図３、
図４に示すような構造に加工していた。図３はセグメン
トの上部の肉厚を減少させたものである。また、図４は
セグメントの上部でスリットの幅を拡げたものである。
いずれの炭素ヒーターも、セグメント上部の断面積を減
少させて電流密度を増加させることにより、ヒーター上
部に温度ピークが存在するように温度分布を変化させる
ものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図３または図
４のようにセグメントの肉厚を減少させたり、スリット
幅を拡げた炭素ヒーターでは、機械的強度が弱くなり、
温度分布を任意に変化させることが困難であるという問
題があった。
４のようにセグメントの肉厚を減少させたり、スリット
幅を拡げた炭素ヒーターでは、機械的強度が弱くなり、
温度分布を任意に変化させることが困難であるという問
題があった。
【０００６】本発明は前記問題点を解決するためになさ
れたものであり、機械的強度が保持でき、しかも温度分
布を任意に変化させることが容易なＳｉ単結晶引上炉用
炭素ヒーターを提供することを目的とする。
れたものであり、機械的強度が保持でき、しかも温度分
布を任意に変化させることが容易なＳｉ単結晶引上炉用
炭素ヒーターを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のＳｉ単結晶引上
炉用炭素ヒーターは、円筒状の形状をなし、上端から下
端へ向かうスリットと下端から上端へ向かうスリットと
が交互に設けられた炭素ヒーターにおいて、隣接する２
つのスリットに挟まれたヒーターセグメントの所望位置
に貫通孔を設けたことを特徴とするものである。
炉用炭素ヒーターは、円筒状の形状をなし、上端から下
端へ向かうスリットと下端から上端へ向かうスリットと
が交互に設けられた炭素ヒーターにおいて、隣接する２
つのスリットに挟まれたヒーターセグメントの所望位置
に貫通孔を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明のＳｉ単結晶引上炉用炭素ヒーターで
は、ヒーターセグメントに小さな貫通孔を設けることに
より、ヒーターセグメントの断面積を減少させ、垂直方
向の温度分布を変化させる。貫通孔は小さなものでよい
ので、ヒーターの機械的強度がそれほど低下することが
ない。また、貫通孔の加工は容易であるので、貫通孔を
ヒーターセグメントの所望の任意位置に設けることがで
き、垂直方向で所望の温度分布を得ることができる。
は、ヒーターセグメントに小さな貫通孔を設けることに
より、ヒーターセグメントの断面積を減少させ、垂直方
向の温度分布を変化させる。貫通孔は小さなものでよい
ので、ヒーターの機械的強度がそれほど低下することが
ない。また、貫通孔の加工は容易であるので、貫通孔を
ヒーターセグメントの所望の任意位置に設けることがで
き、垂直方向で所望の温度分布を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１０】図１および図２は本発明に係る炭素ヒータ
ーの正面図である。図１および図２の炭素ヒーターはい
ずれも、外径５３０ｍｍ、内径４７０ｍｍ、高さ４００
ｍｍの円筒状の形状をなし、上端から下端へ向かうスリ
ット２と下端から上端へ向かうスリット２とが交互に設
けられたヒーター本体１、およびこのヒーター本体１と
一体に設けられた２つの端子３を有している。
ーの正面図である。図１および図２の炭素ヒーターはい
ずれも、外径５３０ｍｍ、内径４７０ｍｍ、高さ４００
ｍｍの円筒状の形状をなし、上端から下端へ向かうスリ
ット２と下端から上端へ向かうスリット２とが交互に設
けられたヒーター本体１、およびこのヒーター本体１と
一体に設けられた２つの端子３を有している。
【００１１】図１の炭素ヒーター（実施例１）では、ヒ
ーター本体１の隣接する２つのスリット２に挟まれた各
ヒーターセグメントの下端から２７０ｍｍおよび３００
ｍｍ（上端から１３０ｍｍおよび１００ｍｍ）の位置
に、１０ｍｍ径の貫通孔４が設けられている。このよう
な位置に貫通孔４を設けてセグメントの断面積を減少さ
せることにより、ヒーター上部に温度ピークが存在する
ように温度分布を変化させることを目標としている。
ーター本体１の隣接する２つのスリット２に挟まれた各
ヒーターセグメントの下端から２７０ｍｍおよび３００
ｍｍ（上端から１３０ｍｍおよび１００ｍｍ）の位置
に、１０ｍｍ径の貫通孔４が設けられている。このよう
な位置に貫通孔４を設けてセグメントの断面積を減少さ
せることにより、ヒーター上部に温度ピークが存在する
ように温度分布を変化させることを目標としている。
【００１２】図２の炭素ヒーター（実施例２）では、ヒ
ーター本体１の隣接する２つのスリット２に挟まれた各
ヒーターセグメントの下端から１００ｍｍおよび１３０
ｍｍの位置に、１０ｍｍ径の貫通孔４が設けられてい
る。このような位置に貫通孔４を設けてセグメントの断
面積を減少させることにより、ヒーター下部に温度ピー
クが存在するように温度分布を変化させることを目標と
している。これらと比較するために、従来の標準的な炭
素ヒーターとして図５に示すものを用いた。
ーター本体１の隣接する２つのスリット２に挟まれた各
ヒーターセグメントの下端から１００ｍｍおよび１３０
ｍｍの位置に、１０ｍｍ径の貫通孔４が設けられてい
る。このような位置に貫通孔４を設けてセグメントの断
面積を減少させることにより、ヒーター下部に温度ピー
クが存在するように温度分布を変化させることを目標と
している。これらと比較するために、従来の標準的な炭
素ヒーターとして図５に示すものを用いた。
【００１３】これら３種の炭素ヒーターに通電して、垂
直方向における温度分布を調べた結果を図６に示す。図
６から明らかなように、従来の標準的な炭素ヒーターと
比較して、それぞれ実施例１ではヒーター上部に温度ピ
ークが、実施例２ではヒーター下部に温度ピークが存在
していることがわかる。
直方向における温度分布を調べた結果を図６に示す。図
６から明らかなように、従来の標準的な炭素ヒーターと
比較して、それぞれ実施例１ではヒーター上部に温度ピ
ークが、実施例２ではヒーター下部に温度ピークが存在
していることがわかる。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のＳｉ単結晶
引上炉用炭素ヒーターでは、小さな貫通孔を設けること
により、ヒーターセグメントの断面積を減少させ、垂直
方向の温度分布を変化させるので、ヒーターの機械的強
度がそれほど低下することがなく、しかも貫通孔をヒー
ターセグメントの所望の任意位置に設けることにより、
垂直方向で所望の温度分布を得ることができる。
引上炉用炭素ヒーターでは、小さな貫通孔を設けること
により、ヒーターセグメントの断面積を減少させ、垂直
方向の温度分布を変化させるので、ヒーターの機械的強
度がそれほど低下することがなく、しかも貫通孔をヒー
ターセグメントの所望の任意位置に設けることにより、
垂直方向で所望の温度分布を得ることができる。
【図１】本発明の実施例１における炭素ヒーターの正面
図。
図。
【図２】本発明の実施例２における炭素ヒーターの正面
図。
図。
【図３】従来の改良型炭素ヒーターの正面図。
【図４】従来の他の改良型炭素ヒーターの正面図。
【図５】従来の標準的な炭素ヒーターの正面図。
【図６】本発明の実施例１、実施例２および従来の標準
的な炭素ヒーターについて、垂直方向の温度分布を示す
図。
的な炭素ヒーターについて、垂直方向の温度分布を示す
図。
１…ヒーター本体、２…スリット、３…端子、４…貫通
孔。
孔。
Claims (1)
- 【請求項１】 円筒状の形状をなし、上端から下端へ向
かうスリットと下端から上端へ向かうスリットとが交互
に設けられた炭素ヒーターにおいて、隣接する２つのス
リットに挟まれたヒーターセグメントの所望位置に貫通
孔を設けたことを特徴とするＳｉ単結晶引上炉用炭素ヒ
ーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20580091A JPH0543385A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Ｓｉ単結晶引上炉用炭素ヒーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20580091A JPH0543385A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Ｓｉ単結晶引上炉用炭素ヒーター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543385A true JPH0543385A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16512894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20580091A Pending JPH0543385A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Ｓｉ単結晶引上炉用炭素ヒーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543385A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09183692A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造装置および方法 |
| WO1999063133A1 (en) * | 1998-06-05 | 1999-12-09 | Memc Electronic Materials, Inc. | Electrical resistance heater for crystal growing apparatus |
| WO2000000676A1 (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-06 | Memc Electronic Materials, Inc. | Electrical resistance heater for crystal growing apparatus and its method of use |
| US6053974A (en) * | 1997-09-30 | 2000-04-25 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield for crystal puller |
| US6285011B1 (en) | 1999-10-12 | 2001-09-04 | Memc Electronic Materials, Inc. | Electrical resistance heater for crystal growing apparatus |
| US6554898B2 (en) | 2001-06-26 | 2003-04-29 | Memc Electronic Materials, Inc. | Crystal puller for growing monocrystalline silicon ingots |
| WO2004061166A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 単結晶製造用黒鉛ヒーター及び単結晶製造装置ならびに単結晶製造方法 |
| JP2007284343A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Schott Ag | 単結晶または多結晶材料、特に多結晶シリコンの製造装置及び製造方法本特許出願は、２００６年４月１２日付けで出願されたドイツ特許出願Ｎｏ．１０２００６０１７６２１．９−４３、発明の名称「単結晶または多結晶材料、特に多結晶シリコンの製造方法」を基礎として優先権主張されている出願である。この優先権主張の基礎となる出願はその開示内容の参照書類として本願書類中に含まれている。 |
| JP2010254487A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Sumco Corp | 単結晶成長方法 |
| CN103160913A (zh) * | 2011-12-18 | 2013-06-19 | 洛阳金诺机械工程有限公司 | 一种晶体生长的温度梯度控制装置及其方法 |
| JP2014062004A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Ibiden Co Ltd | 黒鉛ヒーター |
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| JP2016098121A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-30 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造装置 |
| CN106637387A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 西安通鑫半导体辅料有限公司 | 直拉单晶用加热器及直拉单晶方法 |
-
1991
- 1991-08-16 JP JP20580091A patent/JPH0543385A/ja active Pending
Cited By (22)
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| US6093913A (en) * | 1998-06-05 | 2000-07-25 | Memc Electronic Materials, Inc | Electrical heater for crystal growth apparatus with upper sections producing increased heating power compared to lower sections |
| WO2000000676A1 (en) * | 1998-06-26 | 2000-01-06 | Memc Electronic Materials, Inc. | Electrical resistance heater for crystal growing apparatus and its method of use |
| US6503322B1 (en) | 1998-06-26 | 2003-01-07 | Memc Electronic Materials, Inc. | Electrical resistance heater and method for crystal growing apparatus |
| JP2003522086A (ja) * | 1998-06-26 | 2003-07-22 | 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 | 結晶成長装置用電気抵抗ヒータ及びその使用方法 |
| US6285011B1 (en) | 1999-10-12 | 2001-09-04 | Memc Electronic Materials, Inc. | Electrical resistance heater for crystal growing apparatus |
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| WO2004061166A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 単結晶製造用黒鉛ヒーター及び単結晶製造装置ならびに単結晶製造方法 |
| US7258744B2 (en) | 2002-12-27 | 2007-08-21 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Graphite heater for producing single crystal, apparatus for producing single crystal, and method for producing single crystal |
| JP2007284343A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Schott Ag | 単結晶または多結晶材料、特に多結晶シリコンの製造装置及び製造方法本特許出願は、２００６年４月１２日付けで出願されたドイツ特許出願Ｎｏ．１０２００６０１７６２１．９−４３、発明の名称「単結晶または多結晶材料、特に多結晶シリコンの製造方法」を基礎として優先権主張されている出願である。この優先権主張の基礎となる出願はその開示内容の参照書類として本願書類中に含まれている。 |
| EP1857574A3 (de) * | 2006-04-12 | 2007-12-05 | Schott AG | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von kristallinen Materialien |
| US7597756B2 (en) | 2006-04-12 | 2009-10-06 | Schott Ag | Device and method for the production of monocrystalline or multicrystalline materials, in particular multicrystalline silicon |
| JP2010254487A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Sumco Corp | 単結晶成長方法 |
| CN103160913A (zh) * | 2011-12-18 | 2013-06-19 | 洛阳金诺机械工程有限公司 | 一种晶体生长的温度梯度控制装置及其方法 |
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