JPH09208363A - 単結晶引き上げ装置 - Google Patents
単結晶引き上げ装置Info
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- JPH09208363A JPH09208363A JP2271596A JP2271596A JPH09208363A JP H09208363 A JPH09208363 A JP H09208363A JP 2271596 A JP2271596 A JP 2271596A JP 2271596 A JP2271596 A JP 2271596A JP H09208363 A JPH09208363 A JP H09208363A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単結晶引き上げ前にあっては固体層の成長が
早く、単結晶の引き上げ中にあってはその界面が平坦に
なるように固体層を溶融し得る単結晶引き上げ装置を提
供する。 【解決手段】 坩堝１の外側には抵抗加熱式の筒状の第
１ヒータ６が坩堝１と同心円状に配設してあり、また、
坩堝１の下方には環状の第２ヒータ７が坩堝１と同軸状
に配置してあり、第１ヒータ６及び第２ヒータ７は、黒
鉛製であり円柱殻形の断熱容器８内に格納してある。そ
して、断熱容器８の内周面には、第１ヒータ６と第２ヒ
ータ７との間へ突出する環状の突出部8aが設けてあり、
該突出部8aの先端はメインヒータ６より断熱容器８の中
心側にある。
早く、単結晶の引き上げ中にあってはその界面が平坦に
なるように固体層を溶融し得る単結晶引き上げ装置を提
供する。 【解決手段】 坩堝１の外側には抵抗加熱式の筒状の第
１ヒータ６が坩堝１と同心円状に配設してあり、また、
坩堝１の下方には環状の第２ヒータ７が坩堝１と同軸状
に配置してあり、第１ヒータ６及び第２ヒータ７は、黒
鉛製であり円柱殻形の断熱容器８内に格納してある。そ
して、断熱容器８の内周面には、第１ヒータ６と第２ヒ
ータ７との間へ突出する環状の突出部8aが設けてあり、
該突出部8aの先端はメインヒータ６より断熱容器８の中
心側にある。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ＤＬＣＺ（Ｄoubl
e Ｌayered Ｃzochralski）法によって単結晶を引き上
げる装置に関する。
e Ｌayered Ｃzochralski）法によって単結晶を引き上
げる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は本出願人が特願平 8−8238号に開
示した従来の単結晶引き上げ装置の要部を示す模式的側
断面図である。金属製のチャンバ19内に原料を投入する
坩堝１が配置してある。坩堝１は、円筒状の直胴部の下
端に椀状の下部を設けてなる石英製の内容器２に、内容
器２と相似形である黒鉛製の外容器３が外嵌してあり、
坩堝１は外容器３と略同じ熱伝導率である黒鉛製の支持
部材５によって回転されると共に、昇降されるようにな
っている。坩堝１の外側には抵抗加熱式の筒状の第１ヒ
ータ６が坩堝１と同心円状に配設してあり、また、坩堝
１の下方には環状の第２ヒータ７が坩堝１と同軸状に配
置してある。
示した従来の単結晶引き上げ装置の要部を示す模式的側
断面図である。金属製のチャンバ19内に原料を投入する
坩堝１が配置してある。坩堝１は、円筒状の直胴部の下
端に椀状の下部を設けてなる石英製の内容器２に、内容
器２と相似形である黒鉛製の外容器３が外嵌してあり、
坩堝１は外容器３と略同じ熱伝導率である黒鉛製の支持
部材５によって回転されると共に、昇降されるようにな
っている。坩堝１の外側には抵抗加熱式の筒状の第１ヒ
ータ６が坩堝１と同心円状に配設してあり、また、坩堝
１の下方には環状の第２ヒータ７が坩堝１と同軸状に配
置してある。
【０００３】第１ヒータ６及び第２ヒータ７は円柱殻形
の断熱容器18内に格納してある。断熱容器18の上面には
坩堝１の直径より少し大きい直径の穴が、また断熱容器
18の底面には支持部材５の軸の直径より少し大きい直径
の穴が開設してある。前述した支持部材５は環状の第２
ヒータ７及び断熱容器18底面に開設した穴を通ってチャ
ンバ19の底を貫通している。一方、坩堝１の中心軸上に
は棒状又はワイヤ状の引き上げ軸14が配設してあり、引
き上げ軸14の下端には種結晶15が装着してある。
の断熱容器18内に格納してある。断熱容器18の上面には
坩堝１の直径より少し大きい直径の穴が、また断熱容器
18の底面には支持部材５の軸の直径より少し大きい直径
の穴が開設してある。前述した支持部材５は環状の第２
ヒータ７及び断熱容器18底面に開設した穴を通ってチャ
ンバ19の底を貫通している。一方、坩堝１の中心軸上に
は棒状又はワイヤ状の引き上げ軸14が配設してあり、引
き上げ軸14の下端には種結晶15が装着してある。
【０００４】このような装置でＤＬＣＺ法による単結晶
の引き上げを行うには、第１ヒータ６及び第２ヒータ７
によって坩堝１内に投入した原料を溶融して溶融液とな
した後、第１ヒータ６のパワーを減じ、第２ヒータ７の
パワーを零にして坩堝１の底から所定の高さまで固体層
Ｓを成長させ、固体層Ｓと溶融液層Ｌとの２層を形成す
る。
の引き上げを行うには、第１ヒータ６及び第２ヒータ７
によって坩堝１内に投入した原料を溶融して溶融液とな
した後、第１ヒータ６のパワーを減じ、第２ヒータ７の
パワーを零にして坩堝１の底から所定の高さまで固体層
Ｓを成長させ、固体層Ｓと溶融液層Ｌとの２層を形成す
る。
【０００５】２層の形成が完了すると、第１ヒータ６の
パワーを増大して溶融液層Ｌの表面温度を原料の融点よ
り少し高い温度に維持すると共に、第２ヒータ７のパワ
ーも増大して固体層Ｓの界面における温度分布の均一化
を図り、引き上げ軸14の下端に装着した種結晶15を溶融
液層の表面に接触させ、引き上げ軸14及び支持部材５を
互いに逆方向に回転駆動しつつ、所定の速度で引き上げ
軸14を引き上げていくことにより、種結晶15の下方に単
結晶16を成長させる。そして、単結晶16の引き上げによ
る溶融液層Ｌの減少に伴って、支持部材５によって坩堝
１を上昇させ、溶融液層Ｌの表面の高さを略一定に保つ
と共に、固体層Ｓを溶融させることによって溶融液層Ｌ
の酸素及びドーパントの濃度等を一定に保ち、軸長方向
に均一な品質の単結晶16を得る。
パワーを増大して溶融液層Ｌの表面温度を原料の融点よ
り少し高い温度に維持すると共に、第２ヒータ７のパワ
ーも増大して固体層Ｓの界面における温度分布の均一化
を図り、引き上げ軸14の下端に装着した種結晶15を溶融
液層の表面に接触させ、引き上げ軸14及び支持部材５を
互いに逆方向に回転駆動しつつ、所定の速度で引き上げ
軸14を引き上げていくことにより、種結晶15の下方に単
結晶16を成長させる。そして、単結晶16の引き上げによ
る溶融液層Ｌの減少に伴って、支持部材５によって坩堝
１を上昇させ、溶融液層Ｌの表面の高さを略一定に保つ
と共に、固体層Ｓを溶融させることによって溶融液層Ｌ
の酸素及びドーパントの濃度等を一定に保ち、軸長方向
に均一な品質の単結晶16を得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
単結晶引き上げ装置にあっては次のような問題があっ
た。
単結晶引き上げ装置にあっては次のような問題があっ
た。
【０００７】単結晶16の引き上げ中、第１ヒータ６のパ
ワーは溶融液層Ｌの表面温度が一定になるように制御し
ている。単結晶16の引き上げによる溶融液層Ｌの減少に
伴って坩堝１を上昇させ、固体層Ｓを第１ヒータ６から
の伝熱によって溶融させるが、この伝熱だけでは、固体
層Ｓは坩堝１の周縁部から先に溶融され、中央部分が残
った円錐状になるため、溶融液層Ｌが更に減少すると、
固体層Ｓの中央と単結晶16の下端とが固着して、引き上
げを中止しなければならない場合があった。そのため、
第２ヒータ７からの伝熱によって固体層Ｓの中央部分を
加熱し、その部分の溶融を促進して固体層Ｓ界面の平坦
化を図り、固体層Ｓの中央と単結晶16の下端との固着を
防止していた。
ワーは溶融液層Ｌの表面温度が一定になるように制御し
ている。単結晶16の引き上げによる溶融液層Ｌの減少に
伴って坩堝１を上昇させ、固体層Ｓを第１ヒータ６から
の伝熱によって溶融させるが、この伝熱だけでは、固体
層Ｓは坩堝１の周縁部から先に溶融され、中央部分が残
った円錐状になるため、溶融液層Ｌが更に減少すると、
固体層Ｓの中央と単結晶16の下端とが固着して、引き上
げを中止しなければならない場合があった。そのため、
第２ヒータ７からの伝熱によって固体層Ｓの中央部分を
加熱し、その部分の溶融を促進して固体層Ｓ界面の平坦
化を図り、固体層Ｓの中央と単結晶16の下端との固着を
防止していた。
【０００８】しかし、坩堝１の上部には第１ヒータ６か
らの輻射による入熱に加えて、第２ヒータ７からの輻射
による入熱があるため、溶融液層Ｌの表面温度を一定に
すべく、第１ヒータ６のパワーを、第２ヒータ７で加熱
しない場合より小さくしなければならない。そのため、
第１ヒータ６から固体層Ｓの中央部分へ伝導する熱量が
少なくなり、固体層Ｓ界面の平坦化が抑制されるという
問題があった。これは、例えば８インチを越える直径の
単結晶を得るべく、坩堝１の口径を大きくした場合、第
２ヒータ７のパワーを増大し、それに伴って第１ヒータ
６のパワーを減少しなければならないため、更に大きな
問題になる。
らの輻射による入熱に加えて、第２ヒータ７からの輻射
による入熱があるため、溶融液層Ｌの表面温度を一定に
すべく、第１ヒータ６のパワーを、第２ヒータ７で加熱
しない場合より小さくしなければならない。そのため、
第１ヒータ６から固体層Ｓの中央部分へ伝導する熱量が
少なくなり、固体層Ｓ界面の平坦化が抑制されるという
問題があった。これは、例えば８インチを越える直径の
単結晶を得るべく、坩堝１の口径を大きくした場合、第
２ヒータ７のパワーを増大し、それに伴って第１ヒータ
６のパワーを減少しなければならないため、更に大きな
問題になる。
【０００９】一方、固体層Ｓと溶融液層Ｌとの２層形成
段階では第２ヒータ７のパワーを零にするが坩堝１の下
部には第１ヒータ６からの輻射による入熱が多いため、
固体層Ｓの成長が遅く、その結果、単結晶製造の効率が
低いという問題もあった。これは、前同様に坩堝１の口
径を大きくし、引き上げ重量を余り増やさなかった場
合、溶融液が浅くなって坩堝１の下部と第１ヒータ６と
の距離が短くなり、坩堝１下部への第１ヒータ６からの
入熱量が増大するため、更に大きな問題になる。
段階では第２ヒータ７のパワーを零にするが坩堝１の下
部には第１ヒータ６からの輻射による入熱が多いため、
固体層Ｓの成長が遅く、その結果、単結晶製造の効率が
低いという問題もあった。これは、前同様に坩堝１の口
径を大きくし、引き上げ重量を余り増やさなかった場
合、溶融液が浅くなって坩堝１の下部と第１ヒータ６と
の距離が短くなり、坩堝１下部への第１ヒータ６からの
入熱量が増大するため、更に大きな問題になる。
【００１０】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは坩堝の側面に対向す
る第１ヒータと、坩堝の底部に対向する第２ヒータとが
設けてある断熱容器の内側面に、第１ヒータと第２ヒー
タとの間へ突出する突出部を設け、該突出部にて第１ヒ
ータから坩堝の底部へ向かう輻射熱、及び第２ヒータか
ら坩堝の上部へ向かう輻射熱を遮ることによって、単結
晶引き上げ前にあっては固体層の成長が早く、単結晶の
引き上げ中にあってはその界面が平坦になるように固体
層を溶融し得る単結晶引き上げ装置を提供することにあ
る。
であって、その目的とするところは坩堝の側面に対向す
る第１ヒータと、坩堝の底部に対向する第２ヒータとが
設けてある断熱容器の内側面に、第１ヒータと第２ヒー
タとの間へ突出する突出部を設け、該突出部にて第１ヒ
ータから坩堝の底部へ向かう輻射熱、及び第２ヒータか
ら坩堝の上部へ向かう輻射熱を遮ることによって、単結
晶引き上げ前にあっては固体層の成長が早く、単結晶の
引き上げ中にあってはその界面が平坦になるように固体
層を溶融し得る単結晶引き上げ装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る単結晶引き
上げ装置は、断熱容器内に、原料を充填した坩堝の側部
に対向する第１ヒータと、前記坩堝の底部に対向する第
２ヒータとが設けてあり、前記原料を溶融し、溶融液を
凝固させた固体層とその上の溶融液層とを共存させ、両
ヒータからの加熱により固体層を溶融して溶融液層から
単結晶を引き上げる単結晶引き上げ装置において、前記
断熱容器の内側面に、前記第１ヒータと第２ヒータとの
間へ突出する突出部が設けてあることを特徴とする。
上げ装置は、断熱容器内に、原料を充填した坩堝の側部
に対向する第１ヒータと、前記坩堝の底部に対向する第
２ヒータとが設けてあり、前記原料を溶融し、溶融液を
凝固させた固体層とその上の溶融液層とを共存させ、両
ヒータからの加熱により固体層を溶融して溶融液層から
単結晶を引き上げる単結晶引き上げ装置において、前記
断熱容器の内側面に、前記第１ヒータと第２ヒータとの
間へ突出する突出部が設けてあることを特徴とする。
【００１２】本発明の単結晶引き上げ装置にあっては、
原料を投入する坩堝の側面に対向するように配した第１
ヒータと、該第１ヒータより下方にあって、前記坩堝の
底部に対向するように配した第２ヒータとが断熱容器内
に設けてあり、該断熱容器の内側面に第１ヒータと第２
ヒータとの間へ突出する突出部が設けてあるため、第１
ヒータからの輻射熱が突出部によって遮られ、突出部よ
り下方へ達する熱量が減少する。そのため、坩堝の底部
を突出部より下にすることによって、固体層を早く成長
させることができる。また、前記突出部によって第２ヒ
ータからの輻射熱も遮られ、突出部より上方へ達する熱
量が減少する。そのため、単結晶の引き上げ中に第１ヒ
ータのパワーを低下させなくてもよく、界面が平坦にな
るように固体層を溶融させることができる。
原料を投入する坩堝の側面に対向するように配した第１
ヒータと、該第１ヒータより下方にあって、前記坩堝の
底部に対向するように配した第２ヒータとが断熱容器内
に設けてあり、該断熱容器の内側面に第１ヒータと第２
ヒータとの間へ突出する突出部が設けてあるため、第１
ヒータからの輻射熱が突出部によって遮られ、突出部よ
り下方へ達する熱量が減少する。そのため、坩堝の底部
を突出部より下にすることによって、固体層を早く成長
させることができる。また、前記突出部によって第２ヒ
ータからの輻射熱も遮られ、突出部より上方へ達する熱
量が減少する。そのため、単結晶の引き上げ中に第１ヒ
ータのパワーを低下させなくてもよく、界面が平坦にな
るように固体層を溶融させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る単結
晶引き上げ装置の要部を示す模式的側断面図であり、図
中19は金属製のチャンバである。チャンバ19内には原料
を投入する坩堝１が配置してある。坩堝１は、円筒状の
直胴部の下端に椀状の下部を設けてなる石英製の内容器
２に、内容器２と相似形である黒鉛製の外容器３が外嵌
してあり、坩堝１は外容器３と略同じ熱伝導率である黒
鉛製の支持部材５によって回転されると共に、昇降され
るようになっている。坩堝１の中心軸上には棒状又はワ
イヤ状の引き上げ軸14が配設してあり、引き上げ軸14の
下端には種結晶15が装着してある。
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る単結
晶引き上げ装置の要部を示す模式的側断面図であり、図
中19は金属製のチャンバである。チャンバ19内には原料
を投入する坩堝１が配置してある。坩堝１は、円筒状の
直胴部の下端に椀状の下部を設けてなる石英製の内容器
２に、内容器２と相似形である黒鉛製の外容器３が外嵌
してあり、坩堝１は外容器３と略同じ熱伝導率である黒
鉛製の支持部材５によって回転されると共に、昇降され
るようになっている。坩堝１の中心軸上には棒状又はワ
イヤ状の引き上げ軸14が配設してあり、引き上げ軸14の
下端には種結晶15が装着してある。
【００１４】坩堝１の外側には抵抗加熱式の筒状の第１
ヒータ６が坩堝１と同心円状に配設してあり、また、坩
堝１の下方には環状の第２ヒータ７が坩堝１と同軸状に
配置してあり、第１ヒータ６及び第２ヒータ７は、黒鉛
製であり円柱殻形の断熱容器８内に格納してある。断熱
容器８の上面には坩堝１の直径より少し大きい直径の穴
が、また断熱容器８の底面には支持部材５の直径より少
し大きい直径の穴が開設してある。前述した支持部材５
は、環状の第２ヒータ６及び断熱容器７底面に開設した
穴を通ってチャンバ19の底を貫通している。
ヒータ６が坩堝１と同心円状に配設してあり、また、坩
堝１の下方には環状の第２ヒータ７が坩堝１と同軸状に
配置してあり、第１ヒータ６及び第２ヒータ７は、黒鉛
製であり円柱殻形の断熱容器８内に格納してある。断熱
容器８の上面には坩堝１の直径より少し大きい直径の穴
が、また断熱容器８の底面には支持部材５の直径より少
し大きい直径の穴が開設してある。前述した支持部材５
は、環状の第２ヒータ６及び断熱容器７底面に開設した
穴を通ってチャンバ19の底を貫通している。
【００１５】断熱容器８の内周面には、第１ヒータ６と
第２ヒータ７との間へ突出する環状の突出部8aが設けて
あり、該突出部8aの先端は第１ヒータ６より断熱容器８
の中心側にある。この突出部8aの寸法及び設置位置の一
例を挙げると次のようである。 断熱容器 ：内径９００×外径１０００×高さ１２００
ｍｍ 第１ヒータ：内径７００×外径７５０×高さ２００ｍｍ 下端と断熱容器の底面との間の寸法５００ｍｍ 第２ヒータ：内径２００×外径５００×厚み２０ｍｍ 下面と断熱容器の底面との間の寸法４００ｍｍ 坩堝 ：外径６００×高さ４００ｍｍ である場合、５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の厚みであ
り、坩堝に接触することなく可及的に長い突出長さであ
る突出部8aを、第１ヒータ６の下端から２０ｍｍ以上１
００ｍｍ以下の位置に設ける。
第２ヒータ７との間へ突出する環状の突出部8aが設けて
あり、該突出部8aの先端は第１ヒータ６より断熱容器８
の中心側にある。この突出部8aの寸法及び設置位置の一
例を挙げると次のようである。 断熱容器 ：内径９００×外径１０００×高さ１２００
ｍｍ 第１ヒータ：内径７００×外径７５０×高さ２００ｍｍ 下端と断熱容器の底面との間の寸法５００ｍｍ 第２ヒータ：内径２００×外径５００×厚み２０ｍｍ 下面と断熱容器の底面との間の寸法４００ｍｍ 坩堝 ：外径６００×高さ４００ｍｍ である場合、５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の厚みであ
り、坩堝に接触することなく可及的に長い突出長さであ
る突出部8aを、第１ヒータ６の下端から２０ｍｍ以上１
００ｍｍ以下の位置に設ける。
【００１６】前述した条件では、突出部8aの厚みが５０
ｍｍ以下である場合、第１ヒータ６又は第２ヒータ７か
らの輻射熱の遮断効果が低く、１００ｍｍ以上である場
合、坩堝１下部からの輻射による抜熱を阻害して、固体
層Ｓの形成速度が遅くなる。また、突出部8aを設ける位
置が第１ヒータ６の下端から２０ｍｍ以下である場合、
第１ヒータ６の取付け作業が困難であり、第１ヒータ６
の下端から１００ｍｍ以上である場合、第１ヒータ６又
は第２ヒータ７からの輻射熱の遮断効果が低い。
ｍｍ以下である場合、第１ヒータ６又は第２ヒータ７か
らの輻射熱の遮断効果が低く、１００ｍｍ以上である場
合、坩堝１下部からの輻射による抜熱を阻害して、固体
層Ｓの形成速度が遅くなる。また、突出部8aを設ける位
置が第１ヒータ６の下端から２０ｍｍ以下である場合、
第１ヒータ６の取付け作業が困難であり、第１ヒータ６
の下端から１００ｍｍ以上である場合、第１ヒータ６又
は第２ヒータ７からの輻射熱の遮断効果が低い。
【００１７】このような装置でＤＬＣＺ法による単結晶
の引き上げを行うには、第１ヒータ６及び第２ヒータ７
によって坩堝１内に投入した原料を溶融して溶融液とな
した後、第１ヒータ６のパワーを減じ、第２ヒータ７の
パワーを零にして坩堝１の底から所定の高さまで固体層
Ｓを成長させ、固体層Ｓと溶融液層Ｌとの２層を形成す
る。このとき、第１ヒータ６からの輻射が突出部8aによ
って遮られ、第１ヒータ６から坩堝１の下部へ輻射によ
る入熱量が少ないため、固体層Ｓの成長が早い。
の引き上げを行うには、第１ヒータ６及び第２ヒータ７
によって坩堝１内に投入した原料を溶融して溶融液とな
した後、第１ヒータ６のパワーを減じ、第２ヒータ７の
パワーを零にして坩堝１の底から所定の高さまで固体層
Ｓを成長させ、固体層Ｓと溶融液層Ｌとの２層を形成す
る。このとき、第１ヒータ６からの輻射が突出部8aによ
って遮られ、第１ヒータ６から坩堝１の下部へ輻射によ
る入熱量が少ないため、固体層Ｓの成長が早い。
【００１８】２層の形成が完了すると、第１ヒータ６の
パワーを増大して溶融液層Ｌの表面温度を原料の融点よ
り少し高い温度に維持すると共に、第２ヒータ７のパワ
ーも増大して固体層Ｓの界面における温度分布の均一化
を図り、引き上げ軸14の下端に装着した種結晶15を溶融
液層の表面に接触させ、引き上げ軸14及び支持部材26を
互いに逆方向に回転駆動しつつ、所定の速度で引き上げ
軸14を引き上げていくことにより、種結晶15の下方に単
結晶16を成長させる。そして、単結晶16の引き上げによ
る溶融液層Ｌの減少に伴って、支持部材５によって坩堝
１を上昇させ、溶融液層Ｌの表面の高さを略一定に保つ
と共に、固体層Ｓを溶融させることによって溶融液層Ｌ
の酸素及びドーパントの濃度等を一定に保ち、軸長方向
に均一な品質の単結晶16を得る。このとき、第２ヒータ
７からの輻射が突出部8aによって遮られ、第２ヒータ７
から坩堝１の上部へ輻射による入熱量が少ないため、第
２ヒータ７による加熱が第１ヒータ６のパワーの調整に
影響を与えない。これによって、固体層Ｓはその界面が
平坦になるように溶融される。
パワーを増大して溶融液層Ｌの表面温度を原料の融点よ
り少し高い温度に維持すると共に、第２ヒータ７のパワ
ーも増大して固体層Ｓの界面における温度分布の均一化
を図り、引き上げ軸14の下端に装着した種結晶15を溶融
液層の表面に接触させ、引き上げ軸14及び支持部材26を
互いに逆方向に回転駆動しつつ、所定の速度で引き上げ
軸14を引き上げていくことにより、種結晶15の下方に単
結晶16を成長させる。そして、単結晶16の引き上げによ
る溶融液層Ｌの減少に伴って、支持部材５によって坩堝
１を上昇させ、溶融液層Ｌの表面の高さを略一定に保つ
と共に、固体層Ｓを溶融させることによって溶融液層Ｌ
の酸素及びドーパントの濃度等を一定に保ち、軸長方向
に均一な品質の単結晶16を得る。このとき、第２ヒータ
７からの輻射が突出部8aによって遮られ、第２ヒータ７
から坩堝１の上部へ輻射による入熱量が少ないため、第
２ヒータ７による加熱が第１ヒータ６のパワーの調整に
影響を与えない。これによって、固体層Ｓはその界面が
平坦になるように溶融される。
【００１９】
【実施例】次に、比較試験をした結果について説明す
る。直径が１２インチの単結晶を引き上げるべく、以下
の寸法の本発明装置と、断熱容器内に突出部が設けられ
ていない以外は本発明装置と同じ寸法である従来の装置
とに、それぞれ原料として高純度多結晶シリコン２００
ｋｇ及びリン−シリコン合金０．６ｇを投入し、溶融液
層及び固体層の２層形成を試みた。 断熱容器 ：内径９００×外径１０００×高さ１２００
ｍｍ 突出部 ：突出長さ１２０×厚み５０ｍｍ 上面と第１ヒータ下端との間の寸法３０ｍｍ 第１ヒータ：内径７００×外径７５０×高さ２００ｍｍ 下端と断熱容器の底面との間の寸法７８０ｍｍ 第２ヒータ：内径２００×外径５００×厚み２０ｍｍ 下面と断熱容器の底面との間の寸法３３０ｍｍ 坩堝 ：外径６００×高さ４００ｍｍ
る。直径が１２インチの単結晶を引き上げるべく、以下
の寸法の本発明装置と、断熱容器内に突出部が設けられ
ていない以外は本発明装置と同じ寸法である従来の装置
とに、それぞれ原料として高純度多結晶シリコン２００
ｋｇ及びリン−シリコン合金０．６ｇを投入し、溶融液
層及び固体層の２層形成を試みた。 断熱容器 ：内径９００×外径１０００×高さ１２００
ｍｍ 突出部 ：突出長さ１２０×厚み５０ｍｍ 上面と第１ヒータ下端との間の寸法３０ｍｍ 第１ヒータ：内径７００×外径７５０×高さ２００ｍｍ 下端と断熱容器の底面との間の寸法７８０ｍｍ 第２ヒータ：内径２００×外径５００×厚み２０ｍｍ 下面と断熱容器の底面との間の寸法３３０ｍｍ 坩堝 ：外径６００×高さ４００ｍｍ
【００２０】その結果、従来装置にあっては、溶融液層
の表面に凝固膜を形成することなく固体層を成長させる
ことができなかった。一方、本発明装置にあっては、坩
堝の底から所要の高さまで固体層を形成することができ
た。
の表面に凝固膜を形成することなく固体層を成長させる
ことができなかった。一方、本発明装置にあっては、坩
堝の底から所要の高さまで固体層を形成することができ
た。
【００２１】そして、この固体層を溶融させつつ溶融液
層から直径が１２インチの単結晶を１ｍ引き上げ、軸長
方向に適宜の間隔で単結晶の抵抗率を測定した結果を図
２に示す。図２から明らかな如く、直径が１２インチの
単結晶を全長にわたって略均一な抵抗率で引き上げるこ
とができた。一方、この引き上げ操作中、固体層はその
界面が平坦になるように溶融され、引き上げ終了まで固
体層と単結晶との固着は生じなかった。
層から直径が１２インチの単結晶を１ｍ引き上げ、軸長
方向に適宜の間隔で単結晶の抵抗率を測定した結果を図
２に示す。図２から明らかな如く、直径が１２インチの
単結晶を全長にわたって略均一な抵抗率で引き上げるこ
とができた。一方、この引き上げ操作中、固体層はその
界面が平坦になるように溶融され、引き上げ終了まで固
体層と単結晶との固着は生じなかった。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明に係る単結晶
引き上げ装置にあっては、断熱容器の内面に設けた突出
部によって第１ヒータ又は第２ヒータからの輻射熱を遮
るため、固体層と溶融液層との２層形成段階にあって
は、固体層が所定の高さまで短時間で成長し、単結晶の
製造効率が向上する。また、単結晶の引き上げ中にあっ
ては、固体層の界面が平坦に溶融され、結晶の引き上げ
終了間際まで固体層と単結晶との固着が防止される等、
本発明は優れた効果を奏する。
引き上げ装置にあっては、断熱容器の内面に設けた突出
部によって第１ヒータ又は第２ヒータからの輻射熱を遮
るため、固体層と溶融液層との２層形成段階にあって
は、固体層が所定の高さまで短時間で成長し、単結晶の
製造効率が向上する。また、単結晶の引き上げ中にあっ
ては、固体層の界面が平坦に溶融され、結晶の引き上げ
終了間際まで固体層と単結晶との固着が防止される等、
本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る単結晶引き上げ装置の要部を示す
模式的側断面図である。
模式的側断面図である。
【図２】単結晶の軸長方向における抵抗率の変化を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】従来の単結晶引き上げ装置の要部を示す模式的
側断面図である。
側断面図である。
１ 坩堝 ２ 内容器 ３ 外容器 ５ 支持部材 ６ 第１ヒータ ７ 第２ヒータ ８ 断熱容器 ８ａ 突出部 Ｌ 溶融液層 Ｓ 固体層
Claims (1)
- 【請求項１】 断熱容器内に、原料を充填した坩堝の側
部に対向する第１ヒータと、前記坩堝の底部に対向する
第２ヒータとが設けてあり、前記原料を溶融し、溶融液
を凝固させた固体層とその上の溶融液層とを共存させ、
両ヒータからの加熱により固体層を溶融して溶融液層か
ら単結晶を引き上げる単結晶引き上げ装置において、 前記断熱容器の内側面に、前記第１ヒータと第２ヒータ
との間へ突出する突出部が設けてあることを特徴とする
単結晶引き上げ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271596A JPH09208363A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 単結晶引き上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271596A JPH09208363A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 単結晶引き上げ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208363A true JPH09208363A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12090520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2271596A Pending JPH09208363A (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 単結晶引き上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09208363A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114164488A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-11 | 晶科能源股份有限公司 | 单晶炉及应用方法 |
| US20220145492A1 (en) * | 2020-11-12 | 2022-05-12 | GlobalWaters Co., Ltd. | Ingot puller apparatus having a heat shield disposed below a side heater and methods for preparing an ingot with such apparatus |
| CN116568874A (zh) * | 2020-11-12 | 2023-08-08 | 环球晶圆股份有限公司 | 将热屏蔽安置在侧加热器下方的拉锭器设备及使用此设备制备锭的方法 |
-
1996
- 1996-02-08 JP JP2271596A patent/JPH09208363A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220145492A1 (en) * | 2020-11-12 | 2022-05-12 | GlobalWaters Co., Ltd. | Ingot puller apparatus having a heat shield disposed below a side heater and methods for preparing an ingot with such apparatus |
| CN116568874A (zh) * | 2020-11-12 | 2023-08-08 | 环球晶圆股份有限公司 | 将热屏蔽安置在侧加热器下方的拉锭器设备及使用此设备制备锭的方法 |
| EP4244412A1 (en) * | 2020-11-12 | 2023-09-20 | GlobalWafers Co., Ltd. | Ingot puller apparatus having a heat shield disposed below a side heater and methods for preparing an ingot with such apparatus |
| EP4244412B1 (en) * | 2020-11-12 | 2026-02-25 | GlobalWafers Co., Ltd. | Ingot puller apparatus having a heat shield disposed below a side heater and methods for preparing an ingot with such apparatus |
| CN114164488A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-11 | 晶科能源股份有限公司 | 单晶炉及应用方法 |
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