JPH09227286A - 単結晶製造装置 - Google Patents
単結晶製造装置Info
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- JPH09227286A JPH09227286A JP8078425A JP7842596A JPH09227286A JP H09227286 A JPH09227286 A JP H09227286A JP 8078425 A JP8078425 A JP 8078425A JP 7842596 A JP7842596 A JP 7842596A JP H09227286 A JPH09227286 A JP H09227286A
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- 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
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- Y10S117/90—Apparatus characterized by composition or treatment thereof, e.g. surface finish, surface coating
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- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1076—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state having means for producing a moving solid-liquid-solid zone
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 引上中の単結晶の酸素濃度を低くすることを
可能とし、さらに、坩堝に保持した多結晶質原料を安定
に溶解することを可能とした低コストで且つ設置スペー
スを最小限に抑えた単結晶製造装置を提供する。 【解決手段】 坩堝を同軸的に包囲する中空円筒状の発
熱体５の中空円筒軸胴部に沿った少なくとも２箇所の電
極部を除いて軸方向と略直角に円環状スリット６を設
け、該発熱体５を上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとに
分割し、該上下夫々の発熱部５Ａ，５Ｂに軸方向と略平
行で上下両方向より互い違いとなるような複数個の垂直
スリット７を設ける。発熱体５の垂直スリット７は、そ
のピッチが上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂによって夫
々異なるものとする。また、発熱体５の中空円筒胴部の
肉厚または長さを上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとで
夫々異なるものとする。
可能とし、さらに、坩堝に保持した多結晶質原料を安定
に溶解することを可能とした低コストで且つ設置スペー
スを最小限に抑えた単結晶製造装置を提供する。 【解決手段】 坩堝を同軸的に包囲する中空円筒状の発
熱体５の中空円筒軸胴部に沿った少なくとも２箇所の電
極部を除いて軸方向と略直角に円環状スリット６を設
け、該発熱体５を上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとに
分割し、該上下夫々の発熱部５Ａ，５Ｂに軸方向と略平
行で上下両方向より互い違いとなるような複数個の垂直
スリット７を設ける。発熱体５の垂直スリット７は、そ
のピッチが上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂによって夫
々異なるものとする。また、発熱体５の中空円筒胴部の
肉厚または長さを上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとで
夫々異なるものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にチョクラルス
キー法（ＣＺ法）により製造されるシリコン等の半導体
単結晶の酸素濃度を低減することを目的とし、坩堝に保
持した多結晶質原料を安定に溶解することを可能とした
単結晶製造装置に関するものである。
キー法（ＣＺ法）により製造されるシリコン等の半導体
単結晶の酸素濃度を低減することを目的とし、坩堝に保
持した多結晶質原料を安定に溶解することを可能とした
単結晶製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平４−３０５０８７号公報に
開示されているように、上段部、中段部、下段部に３段
構成されたヒータ８の該上段部および中段部の厚みを下
段部よりも薄く形成し、該上段部および中段部の抵抗加
熱による発熱量を下段部よりも大きくし、該中段部の中
央よりも少し下方へ溶融液６の液面を位置させることに
より、該溶融液６の液面より少し上の位置で発熱分布を
ピークにした構成がある。また、特開平２−１９２４８
６号公報に開示されているように、坩堝２と保温材５と
の間にサイドヒータ３が、また坩堝２の下部にボトムヒ
ータ４が配設されて、夫々のヒータ３，４を独立して出
力制御させた構成が知られている。
開示されているように、上段部、中段部、下段部に３段
構成されたヒータ８の該上段部および中段部の厚みを下
段部よりも薄く形成し、該上段部および中段部の抵抗加
熱による発熱量を下段部よりも大きくし、該中段部の中
央よりも少し下方へ溶融液６の液面を位置させることに
より、該溶融液６の液面より少し上の位置で発熱分布を
ピークにした構成がある。また、特開平２−１９２４８
６号公報に開示されているように、坩堝２と保温材５と
の間にサイドヒータ３が、また坩堝２の下部にボトムヒ
ータ４が配設されて、夫々のヒータ３，４を独立して出
力制御させた構成が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、特開平４−３０５０８７号公報に開示された技術
内容の場合、発熱分布のピークを抵抗加熱ヒータの上部
に位置するようにヒータ上段部の肉厚を部分的に小さく
したため、この部分がＳｉＣ化や、融液面から発生する
ＳｉＯダストによる酸化により著しく浸蝕され、ヒータ
の寿命を短くさせてしまう。また、石英坩堝内で原料と
しての多結晶素材を溶解する時に、原料上部が溶解しな
いままきのこ状に多量に残して下部だけが溶解し、これ
が溶解の途中でバランスを崩して落下転倒した時に、石
英坩堝を破損して単結晶製造を不可能にさせてしまうと
いう問題点を有していた。また、特開平２−１９２４８
６号公報に開示された技術内容の場合、独立した２つの
ヒータおよび電源を使用するため、装置自体が大掛かり
なものとなり、単結晶製造装置のコストが上昇してしま
い、また、電源や温度制御装置も２組使用するので、設
置スペースも大きくなってしまうという問題点を有して
いた。
では、特開平４−３０５０８７号公報に開示された技術
内容の場合、発熱分布のピークを抵抗加熱ヒータの上部
に位置するようにヒータ上段部の肉厚を部分的に小さく
したため、この部分がＳｉＣ化や、融液面から発生する
ＳｉＯダストによる酸化により著しく浸蝕され、ヒータ
の寿命を短くさせてしまう。また、石英坩堝内で原料と
しての多結晶素材を溶解する時に、原料上部が溶解しな
いままきのこ状に多量に残して下部だけが溶解し、これ
が溶解の途中でバランスを崩して落下転倒した時に、石
英坩堝を破損して単結晶製造を不可能にさせてしまうと
いう問題点を有していた。また、特開平２−１９２４８
６号公報に開示された技術内容の場合、独立した２つの
ヒータおよび電源を使用するため、装置自体が大掛かり
なものとなり、単結晶製造装置のコストが上昇してしま
い、また、電源や温度制御装置も２組使用するので、設
置スペースも大きくなってしまうという問題点を有して
いた。
【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、発熱部の酸化による浸蝕を軽減させて、発熱部の寿
命を長くし、また、引上中の単結晶の酸素濃度を低くす
ることを可能とし、さらに、坩堝に保持した多結晶質原
料を安定に溶解することを可能とした低コストで且つ設
置スペースを最小限に抑えた単結晶製造装置を提供する
ことを目的としたものである。
で、発熱部の酸化による浸蝕を軽減させて、発熱部の寿
命を長くし、また、引上中の単結晶の酸素濃度を低くす
ることを可能とし、さらに、坩堝に保持した多結晶質原
料を安定に溶解することを可能とした低コストで且つ設
置スペースを最小限に抑えた単結晶製造装置を提供する
ことを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明にあっては、坩堝を同軸的に包囲する抵抗
加熱による中空円筒状の発熱体において、その中空円筒
軸胴部に沿った少なくとも２箇所の電極部を除いて軸方
向と略直角に円環状スリットを設けることで該発熱体を
上部発熱部と下部発熱部とに分割し、該上下夫々の発熱
部に軸方向と略平行で上下両方向より互い違いとなるよ
うな複数個の垂直スリットを設けたことを特徴とする。
ため、本発明にあっては、坩堝を同軸的に包囲する抵抗
加熱による中空円筒状の発熱体において、その中空円筒
軸胴部に沿った少なくとも２箇所の電極部を除いて軸方
向と略直角に円環状スリットを設けることで該発熱体を
上部発熱部と下部発熱部とに分割し、該上下夫々の発熱
部に軸方向と略平行で上下両方向より互い違いとなるよ
うな複数個の垂直スリットを設けたことを特徴とする。
【０００６】また、前記発熱体の垂直スリットは、その
ピッチが上部発熱部と下部発熱部によって夫々異なるも
のとしたり、前記発熱体の中空円筒胴部の肉厚または長
さが上部発熱部と下部発熱部とで夫々異なるものとする
ことができる。さらに、前記下部発熱部には少なくとも
４つの電極部を有する構成とすることもできる。
ピッチが上部発熱部と下部発熱部によって夫々異なるも
のとしたり、前記発熱体の中空円筒胴部の肉厚または長
さが上部発熱部と下部発熱部とで夫々異なるものとする
ことができる。さらに、前記下部発熱部には少なくとも
４つの電極部を有する構成とすることもできる。
【０００７】尚、前記発熱体は上部発熱部と下部発熱部
とに共通な２つの共通電極と、該共通電極以外の下部発
熱部側に２つの下部発熱部電極とを有し、該下部発熱部
電極と前記共通電極間に加熱電流を流す場合と、前記共
通電極同士の間に加熱電流を流す場合とに夫々対応でき
る電流経路の変更手段を有する構成としても良い。
とに共通な２つの共通電極と、該共通電極以外の下部発
熱部側に２つの下部発熱部電極とを有し、該下部発熱部
電極と前記共通電極間に加熱電流を流す場合と、前記共
通電極同士の間に加熱電流を流す場合とに夫々対応でき
る電流経路の変更手段を有する構成としても良い。
【０００８】本発明に係る単結晶製造装置にあっては、
円環状スリットにより２分割され、夫々垂直スリットを
設けた上部発熱部と下部発熱部とは、電流経路の変更手
段により、下部発熱部だけ加熱させる場合と、上部発熱
部に下部発熱部の４倍の電力を付加する場合とに切り換
えられる。これにより、坩堝内での多結晶原料の溶解時
には、下部発熱部だけ加熱させることで発熱温度分布の
ピークを坩堝下部側へ位置させ、多結晶原料を下側より
安定に溶解させる。また、単結晶成長時には上部発熱部
を主に使って、発熱温度分布のピークを坩堝上部に位置
するようにさせ、低酸素濃度の半導体単結晶の製造を可
能とさせる。
円環状スリットにより２分割され、夫々垂直スリットを
設けた上部発熱部と下部発熱部とは、電流経路の変更手
段により、下部発熱部だけ加熱させる場合と、上部発熱
部に下部発熱部の４倍の電力を付加する場合とに切り換
えられる。これにより、坩堝内での多結晶原料の溶解時
には、下部発熱部だけ加熱させることで発熱温度分布の
ピークを坩堝下部側へ位置させ、多結晶原料を下側より
安定に溶解させる。また、単結晶成長時には上部発熱部
を主に使って、発熱温度分布のピークを坩堝上部に位置
するようにさせ、低酸素濃度の半導体単結晶の製造を可
能とさせる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明するに、図１は、主にチョクラルスキー
法（ＣＺ法）によりシリコン等の半導体単結晶を製造す
る単結晶製造装置の石英等の坩堝内に半導体単結晶の原
料である多結晶質材料を充填した状態を示す説明図で、
メインチャンバー内に坩堝軸１により支持され設置され
た黒鉛坩堝２に石英坩堝３が嵌着され、この石英坩堝３
内に多結晶質材料４が充填されている。５は両坩堝２，
３の廻りに同軸的に包囲させた抵抗加熱による中空円筒
状の発熱体であり、図２に示すように、その中空円筒軸
に沿った少なくとも２箇所の電極部（後述する共通電
極）を除いて軸方向と略直角に円環状スリット６が設け
られており、これにより該発熱体５を上部発熱部５Ａと
下部発熱部５Ｂとに分割した構成としている。
施の形態を説明するに、図１は、主にチョクラルスキー
法（ＣＺ法）によりシリコン等の半導体単結晶を製造す
る単結晶製造装置の石英等の坩堝内に半導体単結晶の原
料である多結晶質材料を充填した状態を示す説明図で、
メインチャンバー内に坩堝軸１により支持され設置され
た黒鉛坩堝２に石英坩堝３が嵌着され、この石英坩堝３
内に多結晶質材料４が充填されている。５は両坩堝２，
３の廻りに同軸的に包囲させた抵抗加熱による中空円筒
状の発熱体であり、図２に示すように、その中空円筒軸
に沿った少なくとも２箇所の電極部（後述する共通電
極）を除いて軸方向と略直角に円環状スリット６が設け
られており、これにより該発熱体５を上部発熱部５Ａと
下部発熱部５Ｂとに分割した構成としている。
【００１０】また、該上部下部夫々の発熱部５Ａ，５Ｂ
には、その軸方向と略平行で上下両方向より互い違いと
なるような複数個の垂直スリット７が設けられている。
そして、この垂直スリット７は、夫々の電気抵抗を異な
らせるために、そのピッチが上部発熱部５Ａと下部発熱
部５Ｂによって夫々異なるものとしている。さらに、多
結晶質材料の溶解時と単結晶製造の引上時とで、上部発
熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとの間で発熱温度分布のピー
クの位置を変更させるために、発熱体５の中空円筒胴部
の肉厚または長さは上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂと
で夫々異なるものとし、その抵抗加熱に基づく発熱量を
異なるようにしている。
には、その軸方向と略平行で上下両方向より互い違いと
なるような複数個の垂直スリット７が設けられている。
そして、この垂直スリット７は、夫々の電気抵抗を異な
らせるために、そのピッチが上部発熱部５Ａと下部発熱
部５Ｂによって夫々異なるものとしている。さらに、多
結晶質材料の溶解時と単結晶製造の引上時とで、上部発
熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとの間で発熱温度分布のピー
クの位置を変更させるために、発熱体５の中空円筒胴部
の肉厚または長さは上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂと
で夫々異なるものとし、その抵抗加熱に基づく発熱量を
異なるようにしている。
【００１１】前記発熱体５には、上部発熱部５Ａと下部
発熱部５Ｂとに共通な２つの共通電極８Ａ，８Ｂと、該
共通電極８Ａ，８Ｂ以外の下部発熱部５Ｂ側に２つの下
部発熱部電極９Ａ，９Ｂとを備え、該下部発熱部電極９
Ａ，９Ｂと前記共通電極間８Ａ，８Ｂに加熱電流を流す
場合と、前記共通電極８Ａ，８Ｂ同士の間に加熱電流を
流す場合とに夫々対応できる電流経路の変更手段を構成
する変更回路１０が設けられている。具体的には、この
変更回路１０は、図３に示すように、例えばゲートター
ンオフサイリスタにより行なうものとし、下部発熱部電
極９Ａ，９Ｂ間にサイリスタａ，ｂを接続させ、また共
通電極８Ａ，８Ｂ間に、サイリスタｃ，ｄを接続させた
構成とすることにより、下記表２によるサイリスタａ，
ｂ，ｃ，ｄのスイッチ切換動作に基づき、下記表１に示
すような前記共通電極８Ａ，８Ｂおよび下部発熱部電極
９Ａ，９Ｂの電流経路を溶解時と引上時とに分けて変更
させたものとしている。１５は発熱体５加熱用の電源で
ある。
発熱部５Ｂとに共通な２つの共通電極８Ａ，８Ｂと、該
共通電極８Ａ，８Ｂ以外の下部発熱部５Ｂ側に２つの下
部発熱部電極９Ａ，９Ｂとを備え、該下部発熱部電極９
Ａ，９Ｂと前記共通電極間８Ａ，８Ｂに加熱電流を流す
場合と、前記共通電極８Ａ，８Ｂ同士の間に加熱電流を
流す場合とに夫々対応できる電流経路の変更手段を構成
する変更回路１０が設けられている。具体的には、この
変更回路１０は、図３に示すように、例えばゲートター
ンオフサイリスタにより行なうものとし、下部発熱部電
極９Ａ，９Ｂ間にサイリスタａ，ｂを接続させ、また共
通電極８Ａ，８Ｂ間に、サイリスタｃ，ｄを接続させた
構成とすることにより、下記表２によるサイリスタａ，
ｂ，ｃ，ｄのスイッチ切換動作に基づき、下記表１に示
すような前記共通電極８Ａ，８Ｂおよび下部発熱部電極
９Ａ，９Ｂの電流経路を溶解時と引上時とに分けて変更
させたものとしている。１５は発熱体５加熱用の電源で
ある。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】すなわち、多結晶質材料Ｐの溶解時におい
ては、共通電極８Ａ，８Ｂを同電位（＋Ｅ）にして、上
部発熱部５Ａには電流が流れず加熱させず、下部発熱部
５Ｂだけを加熱させるように設定しておき、また、単結
晶製造の引上時においては、共通電極８Ａと共通電極８
Ｂと間に電位差（２Ｅ）を設け、下部発熱部電極９Ａ，
９Ｂを開路状態にして上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂ
とを並列接続状態に設定しておく。このとき、前記上部
発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとの肉厚または長さの違
い、あるいは上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとの垂直
スリット７のピッチの違い等により、例えば上部発熱部
５Ａの電気抵抗を下部発熱部５Ｂの電気抵抗よりも小さ
くなるように設定しておけば、上部発熱部５Ａの発熱量
が下部発熱部５Ｂよりも大となり、その結果、発熱温度
分布のピークは上部側に位置することとなる。
ては、共通電極８Ａ，８Ｂを同電位（＋Ｅ）にして、上
部発熱部５Ａには電流が流れず加熱させず、下部発熱部
５Ｂだけを加熱させるように設定しておき、また、単結
晶製造の引上時においては、共通電極８Ａと共通電極８
Ｂと間に電位差（２Ｅ）を設け、下部発熱部電極９Ａ，
９Ｂを開路状態にして上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂ
とを並列接続状態に設定しておく。このとき、前記上部
発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとの肉厚または長さの違
い、あるいは上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとの垂直
スリット７のピッチの違い等により、例えば上部発熱部
５Ａの電気抵抗を下部発熱部５Ｂの電気抵抗よりも小さ
くなるように設定しておけば、上部発熱部５Ａの発熱量
が下部発熱部５Ｂよりも大となり、その結果、発熱温度
分布のピークは上部側に位置することとなる。
【００１５】
【実施例】上部発熱部５Ａと下部発熱部５Ｂとの電源１
５の出力を２５ｍΩ負荷時に１５０ｋＷのものを使用
し、前記発熱体５を形成する上部発熱部５Ａと下部発熱
部５Ｂとの外径をΦ６２０ｍｍ、内径をΦ５７６ｍｍ、
上部発熱部５Ａの長さを２６０ｍｍ、下部発熱部５Ｂの
長さを２２０ｍｍ、円環状スリット６の幅員２０ｍｍ、
共通電極８Ａ，８Ｂ間の端子間抵抗値２０ｍΩ、共通電
極８Ａ，８Ｂと下部発熱部電極９Ａ，９Ｂとの間の端子
間抵抗値２５ｍΩ、下部発熱部５Ｂの垂直スリット７の
ピッチ間隔を上部発熱部５Ａの１／２、下部発熱部５Ｂ
の肉厚を上部発熱部５Ａの１／２にして、下部発熱部５
Ｂの電気抵抗を上部発熱部５Ａの４倍に設定した場合、
上部発熱部５Ａの発熱量が下部発熱部５Ｂの４倍とな
り、図４の酸素濃度と単結晶引上長さとの関係に示すよ
うに、低酸素濃度の単結晶が得られることが確認され
た。具体的には、多結晶質材料４の溶解時において、共
通電極８Ａ，８Ｂ間に＋２８Ｖ、下部発熱部電極９Ａ，
９Ｂ間に−２８Ｖの電圧を印加して、下部発熱部５Ｂに
１２５ｋＷ消費させた結果、多結晶質材料を安定に溶解
することができた。また、引上時には、共通電極８Ａに
＋２１Ｖ、共通電極８Ｂに−２１Ｖの電圧を印加して、
上部発熱部５Ａに７１ｋＷ、下部発熱部５Ｂに１７ｋＷ
消費させた結果、半導体単結晶を安定に引上げることが
できた。このとき、素材チャージ量は７５ｋｇ、引上げ
られた単結晶外径はΦ２０６ｍｍ、重量は６８ｋｇであ
った。
５の出力を２５ｍΩ負荷時に１５０ｋＷのものを使用
し、前記発熱体５を形成する上部発熱部５Ａと下部発熱
部５Ｂとの外径をΦ６２０ｍｍ、内径をΦ５７６ｍｍ、
上部発熱部５Ａの長さを２６０ｍｍ、下部発熱部５Ｂの
長さを２２０ｍｍ、円環状スリット６の幅員２０ｍｍ、
共通電極８Ａ，８Ｂ間の端子間抵抗値２０ｍΩ、共通電
極８Ａ，８Ｂと下部発熱部電極９Ａ，９Ｂとの間の端子
間抵抗値２５ｍΩ、下部発熱部５Ｂの垂直スリット７の
ピッチ間隔を上部発熱部５Ａの１／２、下部発熱部５Ｂ
の肉厚を上部発熱部５Ａの１／２にして、下部発熱部５
Ｂの電気抵抗を上部発熱部５Ａの４倍に設定した場合、
上部発熱部５Ａの発熱量が下部発熱部５Ｂの４倍とな
り、図４の酸素濃度と単結晶引上長さとの関係に示すよ
うに、低酸素濃度の単結晶が得られることが確認され
た。具体的には、多結晶質材料４の溶解時において、共
通電極８Ａ，８Ｂ間に＋２８Ｖ、下部発熱部電極９Ａ，
９Ｂ間に−２８Ｖの電圧を印加して、下部発熱部５Ｂに
１２５ｋＷ消費させた結果、多結晶質材料を安定に溶解
することができた。また、引上時には、共通電極８Ａに
＋２１Ｖ、共通電極８Ｂに−２１Ｖの電圧を印加して、
上部発熱部５Ａに７１ｋＷ、下部発熱部５Ｂに１７ｋＷ
消費させた結果、半導体単結晶を安定に引上げることが
できた。このとき、素材チャージ量は７５ｋｇ、引上げ
られた単結晶外径はΦ２０６ｍｍ、重量は６８ｋｇであ
った。
【００１６】尚、本実施の形態において、各種数値を上
記のように設定してあるが、本発明は引上中の単結晶の
酸素濃度を低くすることを可能とし、さらに、坩堝に保
持した多結晶質材料４を安定に溶解することを可能とす
るものであれば、これら数値条件に限定されることはな
いことは勿論である。
記のように設定してあるが、本発明は引上中の単結晶の
酸素濃度を低くすることを可能とし、さらに、坩堝に保
持した多結晶質材料４を安定に溶解することを可能とす
るものであれば、これら数値条件に限定されることはな
いことは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
特に、坩堝内での多結晶原料溶解時には、下部発熱部の
みを加熱させるため、坩堝に保持した多結晶質原料を下
側から徐々に安定に溶解することを可能とする。また、
単結晶引上中は発熱分布のピークが上部に位置するよう
に上部発熱部に大きな電力が加わるため、単結晶の酸素
濃度を低くすることができ、また、発熱部の酸化による
浸蝕を軽減させ、発熱部の寿命を長くすることができ
る。さらに、装置自体を低コストで且つ設置スペースを
最小限に抑えることができる。
特に、坩堝内での多結晶原料溶解時には、下部発熱部の
みを加熱させるため、坩堝に保持した多結晶質原料を下
側から徐々に安定に溶解することを可能とする。また、
単結晶引上中は発熱分布のピークが上部に位置するよう
に上部発熱部に大きな電力が加わるため、単結晶の酸素
濃度を低くすることができ、また、発熱部の酸化による
浸蝕を軽減させ、発熱部の寿命を長くすることができ
る。さらに、装置自体を低コストで且つ設置スペースを
最小限に抑えることができる。
【図１】本発明の実施の形態を示した模式的縦断面図で
ある。
ある。
【図２】同じく発熱体の斜視図である。
【図３】同じく電流経路の変更手段を構成する変更回路
説明図である。
説明図である。
【図４】本発明と従来技術とを比較した酸素濃度と単結
晶引上げ長さとの関係を示すグラフである。
晶引上げ長さとの関係を示すグラフである。
１…坩堝軸 ２…黒鉛坩堝 ３…石英坩堝 ４…多結晶質材料 ５…発熱体 ５Ａ…上部発熱部 ５Ｂ…下部発熱部 ６…円環状スリット ７…垂直スリット ８Ａ，８Ｂ…共通電極 ９Ａ，９Ｂ…下部発熱部電極 １０…変更回路 １５…電源 ａ，ｂ，ｃ，ｄ…サイリスタ
Claims (5)
- 【請求項１】 坩堝を同軸的に包囲する抵抗加熱による
中空円筒状の発熱体において、その中空円筒軸胴部に沿
った少なくとも２箇所の電極部を除いて軸方向と略直角
に円環状スリットを設けることで該発熱体を上部発熱部
と下部発熱部とに分割し、該上下夫々の発熱部に軸方向
と略平行で上下両方向より互い違いとなるような複数個
の垂直スリットを設けたことを特徴とする単結晶製造装
置。 - 【請求項２】 前記発熱体の垂直スリットは、そのピッ
チが上部発熱部と下部発熱部によって夫々異なるもので
ある請求項１記載の単結晶製造装置。 - 【請求項３】 前記発熱体の中空円筒胴部の肉厚または
長さが上部発熱部と下部発熱部とで夫々異なるものであ
る請求項１または２記載の単結晶製造装置。 - 【請求項４】 前記下部発熱部には少なくとも４つの電
極部を有する請求項１乃至３いずれかに記載の単結晶製
造装置。 - 【請求項５】 前記発熱体は上部発熱部と下部発熱部と
に共通な２つの共通電極と、該共通電極以外の下部発熱
部側に２つの下部発熱部電極とを有し、該下部発熱部電
極と前記共通電極間に加熱電流を流す場合と、前記共通
電極同士の間に加熱電流を流す場合とに夫々対応できる
電流経路の変更手段を有する請求項４記載の単結晶製造
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8078425A JPH09227286A (ja) | 1996-02-24 | 1996-02-24 | 単結晶製造装置 |
| TW085115124A TW328974B (en) | 1996-02-24 | 1996-12-06 | Apparatus for fabricating a semiconductor single crystal |
| US08/803,774 US5766347A (en) | 1996-02-24 | 1997-02-24 | Apparatus for fabricating a semiconductor single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8078425A JPH09227286A (ja) | 1996-02-24 | 1996-02-24 | 単結晶製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09227286A true JPH09227286A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=13661699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8078425A Pending JPH09227286A (ja) | 1996-02-24 | 1996-02-24 | 単結晶製造装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5766347A (ja) |
| JP (1) | JPH09227286A (ja) |
| TW (1) | TW328974B (ja) |
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- 1996-02-24 JP JP8078425A patent/JPH09227286A/ja active Pending
- 1996-12-06 TW TW085115124A patent/TW328974B/zh active
-
1997
- 1997-02-24 US US08/803,774 patent/US5766347A/en not_active Expired - Fee Related
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| TW328974B (en) | 1998-04-01 |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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