JPH09241099A - キャリア体の加熱方法及び装置 - Google Patents
キャリア体の加熱方法及び装置Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
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- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】蒸着反応器内で放射熱によりシリコンキャリア
体を加熱する際に、低重量で、保守要求量が低く且つ取
扱い易いコンパクトな熱放射システムを使用できるよう
にする方法及びその方法を実施するのに使用する装置を
提供すること。 【解決手段】蒸着反応器内で放射熱によりシリコンキャ
リア体を加熱する方法において、少なくとも２０００℃
の色温度を有する放射線を放出する熱放射システムによ
り前記キャリア体を照射する。
体を加熱する際に、低重量で、保守要求量が低く且つ取
扱い易いコンパクトな熱放射システムを使用できるよう
にする方法及びその方法を実施するのに使用する装置を
提供すること。 【解決手段】蒸着反応器内で放射熱によりシリコンキャ
リア体を加熱する方法において、少なくとも２０００℃
の色温度を有する放射線を放出する熱放射システムによ
り前記キャリア体を照射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射熱により蒸着
反応器内でシリコンキャリア体を加熱する方法に関す
る。また、本発明は、上記方法を実施するための装置に
関する。
反応器内でシリコンキャリア体を加熱する方法に関す
る。また、本発明は、上記方法を実施するための装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】多結晶シリコンロッド（いわゆる「ポリ
ロッド」）は、蒸着反応器内でガス状シリコン化合物を
熱分解して元素状シリコンを形成することにより製造さ
れている。蒸着反応器には、加熱キャリア体（いわゆる
「スリムロッド」）があり、そのうえにシリコンが堆積
（蒸着）する。これらのキャリア体も通常シリコンから
なり、蒸着により所望のポリロッドとする過程で成長す
る。直流を流すことにより、スリムロッドを必要とする
蒸着温度とする。スリムロッドは、電圧を印加したとき
に妨害するオーム抵抗が十分に低くなるいわゆる「焼成
温度」に到達するまで熱放射システムにより予め加熱す
る必要がある。そのときのみ、直流を流すことにより蒸
着温度までさらに加熱される。得られるポリロッドは、
高純度シリコン製造用、例えば、シリコン単結晶製造用
の重要な基礎材料である。したがって、ポリロッドは、
極めて厳しい純度要件を満たさなければならない。
ロッド」）は、蒸着反応器内でガス状シリコン化合物を
熱分解して元素状シリコンを形成することにより製造さ
れている。蒸着反応器には、加熱キャリア体（いわゆる
「スリムロッド」）があり、そのうえにシリコンが堆積
（蒸着）する。これらのキャリア体も通常シリコンから
なり、蒸着により所望のポリロッドとする過程で成長す
る。直流を流すことにより、スリムロッドを必要とする
蒸着温度とする。スリムロッドは、電圧を印加したとき
に妨害するオーム抵抗が十分に低くなるいわゆる「焼成
温度」に到達するまで熱放射システムにより予め加熱す
る必要がある。そのときのみ、直流を流すことにより蒸
着温度までさらに加熱される。得られるポリロッドは、
高純度シリコン製造用、例えば、シリコン単結晶製造用
の重要な基礎材料である。したがって、ポリロッドは、
極めて厳しい純度要件を満たさなければならない。
【０００３】ドイツ国特許ＤＥ−Ｃ２−２８ ５４ ７
０７によれば、スリムロッドを焼成するために、蒸着反
応器を開口した状態で、加熱フィンガーを反応器の上部
から反応器底板の直ぐ上まで下降させる。焼成温度に到
達したら、加熱フィンガーを再び蒸着反応器から後退さ
せ、蒸着反応器の開口部を蓋により閉める。蒸着反応器
を比較的広く開口しなければならない場合、このような
状況では酸素が容易に入ることができるので、特に好ま
しくない。特に、周囲室空気からの粒子又は加熱フィン
ガー自体に由来する粒子が蒸着反応器に入り、その後不
純物としてポリロッドに混入する恐れがある。キャリア
体へのシリコンの蒸着を開始する前に、蒸着反応器を、
不活性ガスにより注意深くフラッシングして随伴した酸
素を再び除去する必要がある。しかしながら、随伴粒子
は、不十分な程度にしか除去できない。
０７によれば、スリムロッドを焼成するために、蒸着反
応器を開口した状態で、加熱フィンガーを反応器の上部
から反応器底板の直ぐ上まで下降させる。焼成温度に到
達したら、加熱フィンガーを再び蒸着反応器から後退さ
せ、蒸着反応器の開口部を蓋により閉める。蒸着反応器
を比較的広く開口しなければならない場合、このような
状況では酸素が容易に入ることができるので、特に好ま
しくない。特に、周囲室空気からの粒子又は加熱フィン
ガー自体に由来する粒子が蒸着反応器に入り、その後不
純物としてポリロッドに混入する恐れがある。キャリア
体へのシリコンの蒸着を開始する前に、蒸着反応器を、
不活性ガスにより注意深くフラッシングして随伴した酸
素を再び除去する必要がある。しかしながら、随伴粒子
は、不十分な程度にしか除去できない。
【０００４】金属被覆電気加熱コイル束を含んでなる加
熱フィンガーを使用する。これらは、不活性ガスでフラ
ッシングした円筒形石英シースにより包囲されている。
加熱コイルに電流を通することにより、約９００℃まで
加熱し、スリムロッドを焼成温度とすることができる。
高温加熱と微量酸素の存在により、加熱コイル、金属ク
ラッド及び加熱フィンガーの電気接点は、特に、連続的
に酸化腐食を受ける。このために、保守サイクルを短く
する必要があり、これらの保守中には、加熱フィンガー
を使用できない。さらに、連続腐食により、ポリロッド
を汚染することのある粒子が連続的に形成される。さら
なる欠点が、加熱フィンガーの大きさから生じる。加熱
フィンガーは、蒸着反応器の底板近くまで下方に延長し
てスリムロッドを焼成温度まで加熱する必要があるの
で、蒸着反応器は、著しく高い操作空間に収容しなけれ
ばならない。そのときのみ、開口蒸着反応器上の加熱フ
ィンガーに有効な十分な空間が確保される。さらに、加
熱フィンガーは、自重が約２００ｋｇあるので比較的重
く、このような荷重を確実に移動できる上昇・下降装置
が必要である。
熱フィンガーを使用する。これらは、不活性ガスでフラ
ッシングした円筒形石英シースにより包囲されている。
加熱コイルに電流を通することにより、約９００℃まで
加熱し、スリムロッドを焼成温度とすることができる。
高温加熱と微量酸素の存在により、加熱コイル、金属ク
ラッド及び加熱フィンガーの電気接点は、特に、連続的
に酸化腐食を受ける。このために、保守サイクルを短く
する必要があり、これらの保守中には、加熱フィンガー
を使用できない。さらに、連続腐食により、ポリロッド
を汚染することのある粒子が連続的に形成される。さら
なる欠点が、加熱フィンガーの大きさから生じる。加熱
フィンガーは、蒸着反応器の底板近くまで下方に延長し
てスリムロッドを焼成温度まで加熱する必要があるの
で、蒸着反応器は、著しく高い操作空間に収容しなけれ
ばならない。そのときのみ、開口蒸着反応器上の加熱フ
ィンガーに有効な十分な空間が確保される。さらに、加
熱フィンガーは、自重が約２００ｋｇあるので比較的重
く、このような荷重を確実に移動できる上昇・下降装置
が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スリ
ムロッドを焼成温度まで加熱するのを簡略化するととも
に、公知の加熱フィンガーの使用に伴う上記した欠点を
回避することにある。
ムロッドを焼成温度まで加熱するのを簡略化するととも
に、公知の加熱フィンガーの使用に伴う上記した欠点を
回避することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記の
方法及び装置によって達成された。 （１）放射熱により蒸着反応器内でシリコンキャリア体
を加熱する方法において、少なくとも２０００℃の色温
度を有する放射線を放出する熱放射システムにより前記
キャリア体を照射することを含むことを特徴とする方
法。 （２）前記キャリア体に電圧を印加するとともに、一定
の電流レベルがキャリア体を流れるまでキャリア体を照
射する（１）に記載の方法。 （３）シリコンを前記キャリア体上に蒸着した後に再び
キャリア体に照射を行う（１）又は（２）に記載の方
法。 （４）前記キャリア体を加熱する前に、熱放射システム
を、保護管を介して開口蒸着反応器内に入れる（１）〜
（３）に記載の方法。 （５）前記蒸着反応器を分離部材により開閉する（１）
〜（４）に記載の方法。
方法及び装置によって達成された。 （１）放射熱により蒸着反応器内でシリコンキャリア体
を加熱する方法において、少なくとも２０００℃の色温
度を有する放射線を放出する熱放射システムにより前記
キャリア体を照射することを含むことを特徴とする方
法。 （２）前記キャリア体に電圧を印加するとともに、一定
の電流レベルがキャリア体を流れるまでキャリア体を照
射する（１）に記載の方法。 （３）シリコンを前記キャリア体上に蒸着した後に再び
キャリア体に照射を行う（１）又は（２）に記載の方
法。 （４）前記キャリア体を加熱する前に、熱放射システム
を、保護管を介して開口蒸着反応器内に入れる（１）〜
（３）に記載の方法。 （５）前記蒸着反応器を分離部材により開閉する（１）
〜（４）に記載の方法。
【０００７】（６）蒸着反応器内でシリコンキャリア体
を加熱する装置において、少なくとも２０００℃の色温
度を有する熱放射線を放出する少なくとも一つの発熱体
を含んでなる熱放射システムを備えていることを特徴と
する装置。 （７）前記発熱体がハロゲン／石英ラジエータである
（６）に記載の装置。 （８）前記発熱体がガス放電ランプである（７）に記載
の装置。 （９）前記熱放射システムを冷却する冷却体を備えてい
る（６）〜（８）に記載の装置。 （10）熱放射システムを開口蒸着反応器内に導入する保
護管を備えている請求項（６）〜（９）に記載の装置。 （11）前記蒸着反応器を開閉する分離部材を備えている
（６）〜（10）に記載の装置。 （12）熱放射システムが円筒状であり、直径が２００ｍ
ｍ以下である（６）〜（11）に記載の装置。 （13）前記熱放射システムと前記蒸着反応器の底板との
間の距離が少なくとも１５００ｍｍである（６）〜（1
2）に記載の装置。
を加熱する装置において、少なくとも２０００℃の色温
度を有する熱放射線を放出する少なくとも一つの発熱体
を含んでなる熱放射システムを備えていることを特徴と
する装置。 （７）前記発熱体がハロゲン／石英ラジエータである
（６）に記載の装置。 （８）前記発熱体がガス放電ランプである（７）に記載
の装置。 （９）前記熱放射システムを冷却する冷却体を備えてい
る（６）〜（８）に記載の装置。 （10）熱放射システムを開口蒸着反応器内に導入する保
護管を備えている請求項（６）〜（９）に記載の装置。 （11）前記蒸着反応器を開閉する分離部材を備えている
（６）〜（10）に記載の装置。 （12）熱放射システムが円筒状であり、直径が２００ｍ
ｍ以下である（６）〜（11）に記載の装置。 （13）前記熱放射システムと前記蒸着反応器の底板との
間の距離が少なくとも１５００ｍｍである（６）〜（1
2）に記載の装置。
【０００８】より高い色温度に移行させることにより、
低重量で、保守要求量が低く且つ取扱い易いコンパクト
な熱放射システムを使用することが可能となる。蒸着反
応器への周囲空気又は粒子の導入は、実質的に制限でき
る。本発明者等が行った実験によれば、長さを短くした
公知の設計による加熱フィンガーでは加熱フィンガーか
ら最も遠く離れたスリムロッドの部分は十分には加熱さ
れないので焼成温度は達成できないことが判明したこと
から、上記のことは全く驚くべきことである。
低重量で、保守要求量が低く且つ取扱い易いコンパクト
な熱放射システムを使用することが可能となる。蒸着反
応器への周囲空気又は粒子の導入は、実質的に制限でき
る。本発明者等が行った実験によれば、長さを短くした
公知の設計による加熱フィンガーでは加熱フィンガーか
ら最も遠く離れたスリムロッドの部分は十分には加熱さ
れないので焼成温度は達成できないことが判明したこと
から、上記のことは全く驚くべきことである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明による熱放射システムは、
少なくとも一つの発熱体、好ましくは６〜１２の発熱体
からなる束を含んでなる。発熱体は環状に配置するのが
特に好ましい。発熱体が過熱しないようにするために、
冷却システムを使用するのがよい。銀又は金被覆銀等の
良好な熱伝導性を有する材料からなる冷却体により、特
に効果的に冷却が行える。特に好ましいものは、銀製で
あって、研磨面を有しその周囲に発熱体を配置した効率
的に冷却されたレフレクタである。冷却体を構築するこ
とにより、発熱体が相互に放射エネルギーをかけあうこ
とが防止できる。さらに、反射面により、生じる熱放射
線がほとんど完全に照射され、蒸着反応器内に確実に均
一に分布する。また、蒸着反応器の内壁は、好ましく
は、例えば、良好に熱放射線を反射する銀等の材料から
構成して、内壁から反射した熱放射線を、キャリア体を
加熱するのにも使用するようにしてもよい。
少なくとも一つの発熱体、好ましくは６〜１２の発熱体
からなる束を含んでなる。発熱体は環状に配置するのが
特に好ましい。発熱体が過熱しないようにするために、
冷却システムを使用するのがよい。銀又は金被覆銀等の
良好な熱伝導性を有する材料からなる冷却体により、特
に効果的に冷却が行える。特に好ましいものは、銀製で
あって、研磨面を有しその周囲に発熱体を配置した効率
的に冷却されたレフレクタである。冷却体を構築するこ
とにより、発熱体が相互に放射エネルギーをかけあうこ
とが防止できる。さらに、反射面により、生じる熱放射
線がほとんど完全に照射され、蒸着反応器内に確実に均
一に分布する。また、蒸着反応器の内壁は、好ましく
は、例えば、良好に熱放射線を反射する銀等の材料から
構成して、内壁から反射した熱放射線を、キャリア体を
加熱するのにも使用するようにしてもよい。
【００１０】必要な色温度を生じることから発熱体とし
て使用できる好ましい放射線源には、白熱電球、特にハ
ロゲン／石英ラジエータなどがある。これらは、実質的
に一本以上の白熱線を石英ガラスシースにより環境から
気密シールして含んでなる。これらは、寿命が長く、保
守要求量が低く、且つ少なからず価格が低いことは注目
に値する。特別な利点として、重量が小さく且つ寸法が
比較的小さいことがある。さらに、赤外石英ラジエータ
及びガス放電ランプは、放射線源として特に適当であ
る。通常の大きさの蒸着反応器内でキャリア体を加熱す
るには、通常、熱放射システムの電力を５〜６０ｋＷ、
好ましくは１５〜３０ｋＷの設計とすれば十分である。
熱放射システムを、好ましくは開口蒸着反応器の上部か
ら、蒸着反応器の底板から比較的はるかに上に位置する
ことができる作動位置に持っていく。蒸着反応器の底板
と、作動位置に配置した熱放射システムの最小距離は、
少なくとも１５００ｍｍである。熱放射システムは、好
ましくは、円筒形であって、直径２００ｍｍ以下、好ま
しくは１００ｍｍ以下である。公知の加熱フィンガーと
比較して、熱放射システムは、直径が最大５０％小さ
く、重量が最大７０％軽い。直径が小さいので、蒸着反
応器は、熱放射システムを入れるに際して広く開口する
必要がない。
て使用できる好ましい放射線源には、白熱電球、特にハ
ロゲン／石英ラジエータなどがある。これらは、実質的
に一本以上の白熱線を石英ガラスシースにより環境から
気密シールして含んでなる。これらは、寿命が長く、保
守要求量が低く、且つ少なからず価格が低いことは注目
に値する。特別な利点として、重量が小さく且つ寸法が
比較的小さいことがある。さらに、赤外石英ラジエータ
及びガス放電ランプは、放射線源として特に適当であ
る。通常の大きさの蒸着反応器内でキャリア体を加熱す
るには、通常、熱放射システムの電力を５〜６０ｋＷ、
好ましくは１５〜３０ｋＷの設計とすれば十分である。
熱放射システムを、好ましくは開口蒸着反応器の上部か
ら、蒸着反応器の底板から比較的はるかに上に位置する
ことができる作動位置に持っていく。蒸着反応器の底板
と、作動位置に配置した熱放射システムの最小距離は、
少なくとも１５００ｍｍである。熱放射システムは、好
ましくは、円筒形であって、直径２００ｍｍ以下、好ま
しくは１００ｍｍ以下である。公知の加熱フィンガーと
比較して、熱放射システムは、直径が最大５０％小さ
く、重量が最大７０％軽い。直径が小さいので、蒸着反
応器は、熱放射システムを入れるに際して広く開口する
必要がない。
【００１１】原則的には、熱放射システムは、既に公知
の方法、例えば、蒸着反応器の上部からカバープレート
を取外し、熱放射システムを、カパープレートにより固
定されていない開口部を介して、上昇・下降装置により
蒸着反応器内に下降することにより作動位置とすること
ができる。しかしながら、蒸着反応器に結合し且つそれ
を介して蒸着反応器に熱放射システムを導入する、閉鎖
可能な保護管を使用するのが好ましい。このために、熱
放射システムをホルダーの上部に取付け、ホルダーを、
開口保護管を介して電動式駆動装置により蒸着反応器の
内部の方向に移動させる。保護管は、熱放射システムが
機械的損傷するのを防止し、且つ熱放射システムを蒸着
反応器内に導入するときにはガイドハウジングとして使
用される。本発明の一態様によれば、蒸着反応器を開口
したり気密にしたりできる分離部材を設ける。また、分
離部材は、熱放射システムがまだ保護管内にあるときで
あっても蒸着反応器を密閉できる。適当な分離部材に
は、例えば、ゲートバルブ又は玉止めコックを備えた装
置がある。蒸着反応器の内部は、保護管と熱放射システ
ムのホルダーとの間のシールにより周囲空気が侵入しな
いようにする。このホルダーは、熱放射システムが動作
中であって蒸着反応器が開口していてもガイドとして機
能する。安全をみて、不活性ガスでフラッシングした流
路を保護管に設けてもよく、これらの流路は、周囲空気
に対して追加の遮蔽層となる。
の方法、例えば、蒸着反応器の上部からカバープレート
を取外し、熱放射システムを、カパープレートにより固
定されていない開口部を介して、上昇・下降装置により
蒸着反応器内に下降することにより作動位置とすること
ができる。しかしながら、蒸着反応器に結合し且つそれ
を介して蒸着反応器に熱放射システムを導入する、閉鎖
可能な保護管を使用するのが好ましい。このために、熱
放射システムをホルダーの上部に取付け、ホルダーを、
開口保護管を介して電動式駆動装置により蒸着反応器の
内部の方向に移動させる。保護管は、熱放射システムが
機械的損傷するのを防止し、且つ熱放射システムを蒸着
反応器内に導入するときにはガイドハウジングとして使
用される。本発明の一態様によれば、蒸着反応器を開口
したり気密にしたりできる分離部材を設ける。また、分
離部材は、熱放射システムがまだ保護管内にあるときで
あっても蒸着反応器を密閉できる。適当な分離部材に
は、例えば、ゲートバルブ又は玉止めコックを備えた装
置がある。蒸着反応器の内部は、保護管と熱放射システ
ムのホルダーとの間のシールにより周囲空気が侵入しな
いようにする。このホルダーは、熱放射システムが動作
中であって蒸着反応器が開口していてもガイドとして機
能する。安全をみて、不活性ガスでフラッシングした流
路を保護管に設けてもよく、これらの流路は、周囲空気
に対して追加の遮蔽層となる。
【００１２】もし熱放射システムが作動位置にあるなら
ば、キャリア体に、色温度が少なくとも２０００℃、好
ましくは２０００℃〜３５００℃である熱放射線を照射
する。照射は、キャリア体に印加した特定の電圧により
規定の電流が流れたときに終了させる。この状態は、通
常、キャリア体が約１１００℃の温度であるときに到達
する。本発明の一実施態様によれば、焼成温度に到達し
た後に蒸着反応器から熱放射システムを後退させ、反応
器を密閉する。この場合、熱放射システムは保護管内の
静止位置に置いておくか、別の蒸着反応器の保護管に移
す。本発明の別の実施態様によれば、熱放射システム
は、シリコンの蒸着中であっても動作させずに作動位置
のままとする。ポリロッドが所定の大きさに成長した
ら、シリコンの蒸着を終了する。次に、ポリロッドは冷
却しはじめるが、このとき、外側と内側では冷却速度が
異なる。半径方向に温度勾配が生じるので、半導体材料
に応力が生じ、応力により、亀裂や材料破損が生じて、
その結果、ポリロッドが特定の用途に使用できなくなる
恐れがある。したがって、本発明の一態様によれば、過
度に大きな温度勾配ができないように放射熱を供給する
ことによるポリロッドの冷却方法が提供される。もし熱
放射システムをシリコンの蒸着中に蒸着反応器内に残し
たままであるならば、ポリロッドの冷却照射をすぐに開
始できる。また、別の方法として、熱放射システムを、
蒸着後に蒸着反応器内の作動位置に戻す。シリコンポリ
ロッドの製造において品質と生産性の増加に実質的に寄
与する本発明を、以下、キャリア体加熱装置の好ましい
一実施態様が概略示されている２つの図面を参照してよ
り詳細に説明する。図１は本発明の装置と蒸着反応器の
一部分の縦断面図であり、図２は図１の切断線Ａ−Ａに
ついての断面図である。これらの図には、本発明を理解
するのに必要な特徴のみが示されている。
ば、キャリア体に、色温度が少なくとも２０００℃、好
ましくは２０００℃〜３５００℃である熱放射線を照射
する。照射は、キャリア体に印加した特定の電圧により
規定の電流が流れたときに終了させる。この状態は、通
常、キャリア体が約１１００℃の温度であるときに到達
する。本発明の一実施態様によれば、焼成温度に到達し
た後に蒸着反応器から熱放射システムを後退させ、反応
器を密閉する。この場合、熱放射システムは保護管内の
静止位置に置いておくか、別の蒸着反応器の保護管に移
す。本発明の別の実施態様によれば、熱放射システム
は、シリコンの蒸着中であっても動作させずに作動位置
のままとする。ポリロッドが所定の大きさに成長した
ら、シリコンの蒸着を終了する。次に、ポリロッドは冷
却しはじめるが、このとき、外側と内側では冷却速度が
異なる。半径方向に温度勾配が生じるので、半導体材料
に応力が生じ、応力により、亀裂や材料破損が生じて、
その結果、ポリロッドが特定の用途に使用できなくなる
恐れがある。したがって、本発明の一態様によれば、過
度に大きな温度勾配ができないように放射熱を供給する
ことによるポリロッドの冷却方法が提供される。もし熱
放射システムをシリコンの蒸着中に蒸着反応器内に残し
たままであるならば、ポリロッドの冷却照射をすぐに開
始できる。また、別の方法として、熱放射システムを、
蒸着後に蒸着反応器内の作動位置に戻す。シリコンポリ
ロッドの製造において品質と生産性の増加に実質的に寄
与する本発明を、以下、キャリア体加熱装置の好ましい
一実施態様が概略示されている２つの図面を参照してよ
り詳細に説明する。図１は本発明の装置と蒸着反応器の
一部分の縦断面図であり、図２は図１の切断線Ａ−Ａに
ついての断面図である。これらの図には、本発明を理解
するのに必要な特徴のみが示されている。
【００１３】まず、図１において、蒸着反応器の上部
を、図の下部にみることができる。このような反応器の
基本構造は公知である。必須部分は、冷却可能電極に挿
入してキャリア体を取り付けた底板、及び底板に対して
逆になっており、その上部に閉鎖可能開口部がある冷却
可能ベルジャーである。典型的な図において、上部は、
円筒形管１として示されている。この円筒形管１は、必
要に応じてカバープレートにより気密性とすることがで
きる。本発明により、蒸着反応器の内部３へのフランジ
開口部２は、比較的狭い。この開口部２を介して、熱放
射システム４が蒸着反応器の内部３に導入されている。
管１には、蒸着反応器を開閉できる分離部材５がフラン
ジ付けされている。蒸着反応器は、分離部材を介して保
護管６に結合されている。保護管６は、機械的保護及び
熱放射システム４及びそれを保持するガイド管７のため
のガイドハウジングとしての役割りを果たす。ガイド管
７とそれに取り付けられている熱放射システム４を、熱
放射システム４を蒸着反応器の内部３におけるガイド管
の端面の作動位置とするか、分離部材５より上の静止位
置とするかによって、駆動装置（図示されていない）に
より、上昇させたり下降させたりする。もし熱放射シス
テムを静止位置に配置すると、蒸着反応器は分離部材５
により気密状態とすることができる。たとえもし熱放射
システムを作動位置に配置され、且つ分離部材が開口し
ているとしても、ガイド管７と保護装置管６との間のシ
ール・ガイド要素８により、周囲空気から効果的に確実
に隔離される。ガイド管は、熱放射システム４の給電へ
の接続リード線を備えている。さらに、流路が設けられ
ており、そこを通って、冷却液、例えば、水を流して、
熱放射システム及びこの装置の隣接部品を冷却する。
を、図の下部にみることができる。このような反応器の
基本構造は公知である。必須部分は、冷却可能電極に挿
入してキャリア体を取り付けた底板、及び底板に対して
逆になっており、その上部に閉鎖可能開口部がある冷却
可能ベルジャーである。典型的な図において、上部は、
円筒形管１として示されている。この円筒形管１は、必
要に応じてカバープレートにより気密性とすることがで
きる。本発明により、蒸着反応器の内部３へのフランジ
開口部２は、比較的狭い。この開口部２を介して、熱放
射システム４が蒸着反応器の内部３に導入されている。
管１には、蒸着反応器を開閉できる分離部材５がフラン
ジ付けされている。蒸着反応器は、分離部材を介して保
護管６に結合されている。保護管６は、機械的保護及び
熱放射システム４及びそれを保持するガイド管７のため
のガイドハウジングとしての役割りを果たす。ガイド管
７とそれに取り付けられている熱放射システム４を、熱
放射システム４を蒸着反応器の内部３におけるガイド管
の端面の作動位置とするか、分離部材５より上の静止位
置とするかによって、駆動装置（図示されていない）に
より、上昇させたり下降させたりする。もし熱放射シス
テムを静止位置に配置すると、蒸着反応器は分離部材５
により気密状態とすることができる。たとえもし熱放射
システムを作動位置に配置され、且つ分離部材が開口し
ているとしても、ガイド管７と保護装置管６との間のシ
ール・ガイド要素８により、周囲空気から効果的に確実
に隔離される。ガイド管は、熱放射システム４の給電へ
の接続リード線を備えている。さらに、流路が設けられ
ており、そこを通って、冷却液、例えば、水を流して、
熱放射システム及びこの装置の隣接部品を冷却する。
【００１４】図２から明らかなように、熱放射システム
は、冷却体１１と発熱体１２から実質的になる。さら
に、保護石英シース１３も図示されているが、これは必
須ではない。断面図によれば、冷却体１１は、星形構造
をしており、発熱体１２が、冷却体の周囲に均一間隔で
配置されている。これらの発熱体１２は、窪み１４に配
置されている。この窪みの形状は、冷却体の構造による
ものである。有効に冷却するために、冷却体には冷却液
が流れる流路１５がついており、この流路はガイド管７
の適当な流路に接続されている。図１は、蒸着反応器の
内部３において熱放射システム４が作動位置となった状
態の概略図である。分離部材５は、開口しており、ガイ
ド管７は、円筒形管１に押し込まれている。本発明の方
法の一実施態様によれば、ガイド管７を、キャリア体の
加熱終了後に、熱放射システム４が分離部材５より上の
静止位置に到達するまで後退させる。次に、蒸着反応器
を、シール部材により気密状態とする。事前に不活性ガ
スでフラッシングするのは、省略してもよい。
は、冷却体１１と発熱体１２から実質的になる。さら
に、保護石英シース１３も図示されているが、これは必
須ではない。断面図によれば、冷却体１１は、星形構造
をしており、発熱体１２が、冷却体の周囲に均一間隔で
配置されている。これらの発熱体１２は、窪み１４に配
置されている。この窪みの形状は、冷却体の構造による
ものである。有効に冷却するために、冷却体には冷却液
が流れる流路１５がついており、この流路はガイド管７
の適当な流路に接続されている。図１は、蒸着反応器の
内部３において熱放射システム４が作動位置となった状
態の概略図である。分離部材５は、開口しており、ガイ
ド管７は、円筒形管１に押し込まれている。本発明の方
法の一実施態様によれば、ガイド管７を、キャリア体の
加熱終了後に、熱放射システム４が分離部材５より上の
静止位置に到達するまで後退させる。次に、蒸着反応器
を、シール部材により気密状態とする。事前に不活性ガ
スでフラッシングするのは、省略してもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、蒸着反応器内でシリコンキャリア体を加熱す
るのに伴う従来技術の欠点である、酸素や粒子の混入の
問題、高温加熱と微量酸素の存在による加熱コイル、金
属クラッド及び加熱フィンガーの電気接点の連続的な酸
化腐食の問題、加熱フィンガーの大きな自重に関連する
問題等の種々の問題を解決して、低重量で、保守要求量
が低く且つ取扱い易いコンパクトな熱放射システムを使
用でき、ポリロッドを、高純度シリコン製造用、例え
ば、シリコン単結晶製造用の重要な基礎材料である極め
て厳しい純度要件を満たすように製造可能なる。
によれば、蒸着反応器内でシリコンキャリア体を加熱す
るのに伴う従来技術の欠点である、酸素や粒子の混入の
問題、高温加熱と微量酸素の存在による加熱コイル、金
属クラッド及び加熱フィンガーの電気接点の連続的な酸
化腐食の問題、加熱フィンガーの大きな自重に関連する
問題等の種々の問題を解決して、低重量で、保守要求量
が低く且つ取扱い易いコンパクトな熱放射システムを使
用でき、ポリロッドを、高純度シリコン製造用、例え
ば、シリコン単結晶製造用の重要な基礎材料である極め
て厳しい純度要件を満たすように製造可能なる。
【図１】本発明の装置と蒸着反応器の一部分の縦断面図
である。
である。
【図２】図１の切断線Ａ−Ａについての断面図である。
１ 円筒形管 ２ フランジ開口部 ３ 蒸着反応器内部 ４ 熱放射システム ５ 分離部材 ６ 保護管 ７ ガイド管 ８ シール・ガイド要素 １１ 冷却体 １２ 発熱体 １３ 石英シース １４ 窪み １５ 流路
Claims (2)
- 【請求項１】放射熱により蒸着反応器内でシリコンキャ
リア体を加熱する方法において、少なくとも２０００℃
の色温度を有する放射線を放出する熱放射システムによ
り前記キャリア体を照射することを含むことを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】蒸着反応器内でシリコンキャリア体を加熱
する装置において、少なくとも２０００℃の色温度を有
する熱放射線を放出する少なくとも一つの発熱体を含ん
でなる熱放射システムを備えていることを特徴とする装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE196-08-885-2 | 1996-03-07 | ||
| DE19608885A DE19608885B4 (de) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | Verfahren und Vorrichtung zum Aufheizen von Trägerkörpern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241099A true JPH09241099A (ja) | 1997-09-16 |
| JP3602678B2 JP3602678B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=7787541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04096697A Expired - Lifetime JP3602678B2 (ja) | 1996-03-07 | 1997-02-25 | キャリア体の加熱方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5895594A (ja) |
| JP (1) | JP3602678B2 (ja) |
| KR (1) | KR100204525B1 (ja) |
| DE (1) | DE19608885B4 (ja) |
| IT (1) | IT1290892B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10858259B2 (en) | 2015-07-28 | 2020-12-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Reactor for polycrystalline silicon production and method for producing polycrystalline silicon |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100768147B1 (ko) * | 2006-05-11 | 2007-10-18 | 한국화학연구원 | 혼합된 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법과그 제조장치 |
| KR100768148B1 (ko) * | 2006-05-22 | 2007-10-17 | 한국화학연구원 | 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법 |
| DE102010042869A1 (de) | 2010-10-25 | 2012-04-26 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung von polykristallinen Siliciumstäben |
| DE102012202086B4 (de) * | 2012-02-13 | 2015-05-21 | Fhr Anlagenbau Gmbh | Prozesswalze zur Aufnahme und Führung von bandförmigen Substraten in Vakuum-Beschichtungsanlagen |
| US20140060434A1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-06 | Applied Materials, Inc. | Gas injector for high volume, low cost system for epitaxial silicon depositon |
| DE102013219070A1 (de) * | 2013-09-23 | 2015-03-26 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung von polykristallinem Silicium |
| DE102014201893A1 (de) | 2014-02-03 | 2015-08-06 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung von polykristallinem Silicium |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL246576A (ja) * | 1954-05-18 | 1900-01-01 | ||
| NL251143A (ja) * | 1959-05-04 | |||
| AT220591B (ja) * | 1959-09-23 | 1962-04-10 | Siemens & Halske Aktiengesellschaft | |
| US3240915A (en) * | 1962-09-19 | 1966-03-15 | Fostoria Corp | Infra-red heater |
| US3761678A (en) * | 1971-05-03 | 1973-09-25 | Aerojet General Co | High density spherical modules |
| JPS53108029A (en) * | 1977-03-03 | 1978-09-20 | Komatsu Mfg Co Ltd | Method of making high purity silicon having uniform shape |
| US4179530A (en) * | 1977-05-20 | 1979-12-18 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft Fur Elektronik-Grundstoffe Mbh | Process for the deposition of pure semiconductor material |
| US4173944A (en) * | 1977-05-20 | 1979-11-13 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft Fur Elektronik-Grundstoffe Mbh | Silverplated vapor deposition chamber |
| DE2854707C2 (de) * | 1978-12-18 | 1985-08-14 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Vorrichtung zur thermischen Zersetzung gasförmiger Verbindungen und ihre Verwendung |
| DE2912661C2 (de) * | 1979-03-30 | 1982-06-24 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft Fuer Elektronik-Grundstoffe Mbh, 8263 Burghausen | Verfahren zur Abscheidung von reinem Halbleitermaterial und Düse zur Durchführung des Verfahrens |
| JPS59222922A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 気相成長装置 |
| US5366554A (en) * | 1986-01-14 | 1994-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for forming a deposited film |
| DE3739895A1 (de) * | 1986-12-01 | 1988-06-16 | Korea Res Inst Chem Tech | Verfahren und vorrichtung zur herstellung hochreinen silicium |
| US5169478A (en) * | 1987-10-08 | 1992-12-08 | Friendtech Laboratory, Ltd. | Apparatus for manufacturing semiconductor devices |
| US4805556A (en) * | 1988-01-15 | 1989-02-21 | Union Carbide Corporation | Reactor system and method for forming uniformly large-diameter polycrystalline rods by the pyrolysis of silane |
| US5478396A (en) * | 1992-09-28 | 1995-12-26 | Advanced Silicon Materials, Inc. | Production of high-purity polycrystalline silicon rod for semiconductor applications |
| US5382419A (en) * | 1992-09-28 | 1995-01-17 | Advanced Silicon Materials, Inc. | Production of high-purity polycrystalline silicon rod for semiconductor applications |
| JP2789417B2 (ja) * | 1993-07-27 | 1998-08-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
-
1996
- 1996-03-07 DE DE19608885A patent/DE19608885B4/de not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-01-21 IT IT97RM000022A patent/IT1290892B1/it active IP Right Grant
- 1997-02-21 US US08/802,990 patent/US5895594A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-25 JP JP04096697A patent/JP3602678B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-05 KR KR1019970007295A patent/KR100204525B1/ko not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10858259B2 (en) | 2015-07-28 | 2020-12-08 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Reactor for polycrystalline silicon production and method for producing polycrystalline silicon |
| US12060277B2 (en) | 2015-07-28 | 2024-08-13 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for producing polycrystalline silicon |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19608885B4 (de) | 2006-11-16 |
| JP3602678B2 (ja) | 2004-12-15 |
| ITRM970022A1 (it) | 1998-07-21 |
| KR970065408A (ko) | 1997-10-13 |
| IT1290892B1 (it) | 1998-12-14 |
| DE19608885A1 (de) | 1997-09-11 |
| US5895594A (en) | 1999-04-20 |
| KR100204525B1 (ko) | 1999-06-15 |
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