JPH10130089A - 半導体単結晶製造装置のメルトレシーブ - Google Patents
半導体単結晶製造装置のメルトレシーブInfo
- Publication number
- JPH10130089A JPH10130089A JP8299608A JP29960896A JPH10130089A JP H10130089 A JPH10130089 A JP H10130089A JP 8299608 A JP8299608 A JP 8299608A JP 29960896 A JP29960896 A JP 29960896A JP H10130089 A JPH10130089 A JP H10130089A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melt
- single crystal
- crucible
- main chamber
- semiconductor single
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 96
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10S117/90—Apparatus characterized by composition or treatment thereof, e.g. surface finish, surface coating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
- Y10T117/1052—Seed pulling including a sectioned crucible [e.g., double crucible, baffle]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＺ法による半導体単結晶製造装置におい
て、るつぼの破損等により流出した融液あるいはこれに
伴って落下するるつぼ片等からメインチャンバ底部を保
護し、メインチャンバの破損による水蒸気爆発を防止す
ることができるようにする。 【解決手段】 メインチャンバ９の底部に装着するメル
トレシーブ１を、カーボンファイバからなる断熱材３
と、断熱材３の表面を被覆する高強度のＣ／Ｃコンポジ
ットからなるカバー２および底板４とによって構成す
る。カバー２の上面には、石英るつぼ７内の融液の全量
を貯留しうる環状の溝２ａを設ける。流出した融液や破
損による落下物はメルトレシーブ１によって受け止めら
れ、メインチャンバ９の底部に到達しない。メルトレシ
ーブを、断熱材からなる融液吸収層と、黒鉛または高強
度のＣ／Ｃコンポジットからなる融液遮断層とによって
構成してもよい。
て、るつぼの破損等により流出した融液あるいはこれに
伴って落下するるつぼ片等からメインチャンバ底部を保
護し、メインチャンバの破損による水蒸気爆発を防止す
ることができるようにする。 【解決手段】 メインチャンバ９の底部に装着するメル
トレシーブ１を、カーボンファイバからなる断熱材３
と、断熱材３の表面を被覆する高強度のＣ／Ｃコンポジ
ットからなるカバー２および底板４とによって構成す
る。カバー２の上面には、石英るつぼ７内の融液の全量
を貯留しうる環状の溝２ａを設ける。流出した融液や破
損による落下物はメルトレシーブ１によって受け止めら
れ、メインチャンバ９の底部に到達しない。メルトレシ
ーブを、断熱材からなる融液吸収層と、黒鉛または高強
度のＣ／Ｃコンポジットからなる融液遮断層とによって
構成してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体単結晶製造
装置のメルトレシーブに関する。
装置のメルトレシーブに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の基板には主として高純度の
単結晶シリコンが使用されているが、その製造方法とし
て、一般にチョクラルスキー法（以下ＣＺ法という）が
用いられている。図５は、ＣＺ法による半導体単結晶製
造装置の一例を模式的に示す部分縦断面図である。メイ
ンチャンバ９の内部には、回転および昇降可能なるつぼ
軸５の上端に黒鉛るつぼ１０が載置され、黒鉛るつぼ１
０の周囲には円筒状の黒鉛ヒータ６と断熱材からなる保
温筒１３とが設置されている。メインチャンバ９はステ
ンレス鋼板かになる２重構造の容器で、その内部を冷却
水が循環することにより炉内温度を最適状態に制御して
いる。また、メインチャンバ９の底面にはカーボンファ
イバの断熱材からなるメルトレシーブ１４が設置されて
いる。メルトレシーブ１４の所定の位置には、融液８か
ら発生するＳｉＯ等をキャリアガスとともに製造装置外
に排出するための排気管を挿通する穴１４ｃや、黒鉛ヒ
ータ６の電極１５を挿通する穴が設けられている。
単結晶シリコンが使用されているが、その製造方法とし
て、一般にチョクラルスキー法（以下ＣＺ法という）が
用いられている。図５は、ＣＺ法による半導体単結晶製
造装置の一例を模式的に示す部分縦断面図である。メイ
ンチャンバ９の内部には、回転および昇降可能なるつぼ
軸５の上端に黒鉛るつぼ１０が載置され、黒鉛るつぼ１
０の周囲には円筒状の黒鉛ヒータ６と断熱材からなる保
温筒１３とが設置されている。メインチャンバ９はステ
ンレス鋼板かになる２重構造の容器で、その内部を冷却
水が循環することにより炉内温度を最適状態に制御して
いる。また、メインチャンバ９の底面にはカーボンファ
イバの断熱材からなるメルトレシーブ１４が設置されて
いる。メルトレシーブ１４の所定の位置には、融液８か
ら発生するＳｉＯ等をキャリアガスとともに製造装置外
に排出するための排気管を挿通する穴１４ｃや、黒鉛ヒ
ータ６の電極１５を挿通する穴が設けられている。
【０００３】黒鉛るつぼ１０に収容された石英るつぼ７
に塊状の多結晶シリコンを装填し、これを黒鉛ヒータ６
で加熱、溶解して融液８とする。シードチャック１６に
取り付けた種結晶を融液８に浸漬し、シードチャック１
６および黒鉛るつぼ１０を互いに同方向または逆方向に
回転しつつシードチャック１６を引き上げてシリコン単
結晶１７を成長させる。
に塊状の多結晶シリコンを装填し、これを黒鉛ヒータ６
で加熱、溶解して融液８とする。シードチャック１６に
取り付けた種結晶を融液８に浸漬し、シードチャック１
６および黒鉛るつぼ１０を互いに同方向または逆方向に
回転しつつシードチャック１６を引き上げてシリコン単
結晶１７を成長させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】石英るつぼ７、黒鉛る
つぼ１０、黒鉛ヒータ６などの炉内品は、炉内の温度分
布や育成するシリコン単結晶１７の熱履歴を考慮して設
計されている。しかしながら、単結晶育成の際にトラブ
ル発生により融液８が固化し、その体積膨張による石英
るつぼ７の破損とこれに伴う融液８の流出に関しては十
分に考慮されているとはいえず、メルトレシーブ１４で
融液８の全量を吸収できる構造にはなっていない。ま
た、破損した石英るつぼ、黒鉛るつぼ等の落下に伴うメ
インチャンバ底部の破損を防止する構造になっていな
い。そして、流出した融液あるいは破損した落下物によ
りメインチャンバ底部が損傷すると、メインチャンバの
壁内を循環している冷却水が水蒸気爆発を起こす危険性
がある。
つぼ１０、黒鉛ヒータ６などの炉内品は、炉内の温度分
布や育成するシリコン単結晶１７の熱履歴を考慮して設
計されている。しかしながら、単結晶育成の際にトラブ
ル発生により融液８が固化し、その体積膨張による石英
るつぼ７の破損とこれに伴う融液８の流出に関しては十
分に考慮されているとはいえず、メルトレシーブ１４で
融液８の全量を吸収できる構造にはなっていない。ま
た、破損した石英るつぼ、黒鉛るつぼ等の落下に伴うメ
インチャンバ底部の破損を防止する構造になっていな
い。そして、流出した融液あるいは破損した落下物によ
りメインチャンバ底部が損傷すると、メインチャンバの
壁内を循環している冷却水が水蒸気爆発を起こす危険性
がある。
【０００５】本発明は上記従来の問題点に着目してなさ
れたもので、るつぼの破損等により流出した融液あるい
はこれに伴って落下するるつぼ片等からメインチャンバ
を保護し、水蒸気爆発を防止することが可能な半導体単
結晶製造装置のメルトレシーブを提供することを目的と
している。
れたもので、るつぼの破損等により流出した融液あるい
はこれに伴って落下するるつぼ片等からメインチャンバ
を保護し、水蒸気爆発を防止することが可能な半導体単
結晶製造装置のメルトレシーブを提供することを目的と
している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体単結晶製造装置のメルトレシー
ブは、ＣＺ法による半導体単結晶製造装置のメインチャ
ンバ底部に装着するメルトレシーブであって、断熱材
と、断熱材の表面を被覆する高強度のカーボンファイバ
強化カーボン複合材料からなるカバーおよび底板とによ
って構成され、前記カバーの上面にるつぼから流出した
融液を貯留する破損したるつぼ等の高重量物からチャン
バを守る環状の溝を備えていることを特徴としている。
め、本発明に係る半導体単結晶製造装置のメルトレシー
ブは、ＣＺ法による半導体単結晶製造装置のメインチャ
ンバ底部に装着するメルトレシーブであって、断熱材
と、断熱材の表面を被覆する高強度のカーボンファイバ
強化カーボン複合材料からなるカバーおよび底板とによ
って構成され、前記カバーの上面にるつぼから流出した
融液を貯留する破損したるつぼ等の高重量物からチャン
バを守る環状の溝を備えていることを特徴としている。
【０００７】また、本発明に係る半導体単結晶製造装置
のメルトレシーブは、ＣＺ法による半導体単結晶製造装
置のメインチャンバ底部に装着するメルトレシーブであ
って、断熱材からなる融液吸収層と、黒鉛または高強度
のカーボンファイバ強化カーボン複合材料からなる融液
遮断部材とによって構成してもよい。
のメルトレシーブは、ＣＺ法による半導体単結晶製造装
置のメインチャンバ底部に装着するメルトレシーブであ
って、断熱材からなる融液吸収層と、黒鉛または高強度
のカーボンファイバ強化カーボン複合材料からなる融液
遮断部材とによって構成してもよい。
【０００８】上記メルトレシーブは、るつぼ内の融液の
全量を貯留または吸収する能力を備えていることを特徴
としている。
全量を貯留または吸収する能力を備えていることを特徴
としている。
【０００９】
【発明の実施の形態および実施例】上記第１の手段によ
れば、従来からメルトレシーブとして用いられている断
熱材の表面を高強度のカーボンファイバ強化カーボン複
合材料からなるカバーで被覆したので、融液の固化、膨
張により大重量のるつぼが破損し、落下しても、カバー
は破損することなく落下物を受け止める。また、るつぼ
の破損に伴って流出した融液はカバーの上面に設けられ
た環状の溝に流れ込み、メインチャンバ底部には到達し
ない。
れば、従来からメルトレシーブとして用いられている断
熱材の表面を高強度のカーボンファイバ強化カーボン複
合材料からなるカバーで被覆したので、融液の固化、膨
張により大重量のるつぼが破損し、落下しても、カバー
は破損することなく落下物を受け止める。また、るつぼ
の破損に伴って流出した融液はカバーの上面に設けられ
た環状の溝に流れ込み、メインチャンバ底部には到達し
ない。
【００１０】また、上記第２の手段によれば、るつぼの
破損によって流出した融液は断熱材からなる融液吸収層
に吸収され、融液吸収層を通過した融液や破損による落
下物は融液遮断部材によって受け止められる。従って、
メインチャンバ底部の損傷が防止される。
破損によって流出した融液は断熱材からなる融液吸収層
に吸収され、融液吸収層を通過した融液や破損による落
下物は融液遮断部材によって受け止められる。従って、
メインチャンバ底部の損傷が防止される。
【００１１】更に、るつぼ内の融液の全量を貯留または
吸収する能力を備えたメルトレシーブを使用すれば、流
出した融液のメインチャンバ底部への到達を確実に防止
することができる。
吸収する能力を備えたメルトレシーブを使用すれば、流
出した融液のメインチャンバ底部への到達を確実に防止
することができる。
【００１２】次に、本発明に係る半導体単結晶製造装置
のメルトレシーブの実施例について図面を参照して説明
する。図１は、本発明の第１実施例のメルトレシーブを
装着した半導体単結晶製造装置の模式的部分縦断面図、
図２はメルトレシーブの部分上面図で、従来の技術で説
明した構成要素と同一の要素については同一符号を付し
て説明を省略する。
のメルトレシーブの実施例について図面を参照して説明
する。図１は、本発明の第１実施例のメルトレシーブを
装着した半導体単結晶製造装置の模式的部分縦断面図、
図２はメルトレシーブの部分上面図で、従来の技術で説
明した構成要素と同一の要素については同一符号を付し
て説明を省略する。
【００１３】第１実施例のメルトレシーブは、ＣＺ法に
より製造される半導体単結晶の大径化に伴って大型化し
た半導体単結晶製造装置を主たる対象とし、るつぼ容量
１００ｋｇ以上に対応するものである。メルトレシーブ
１は、高強度のカーボンファイバ強化カーボン複合材料
（以下高強度Ｃ／Ｃ材という）を用いた円筒状のカバー
２と、カバー２の内部に充填されたカーボンファイバか
らなる断熱材３と、カバー２を載置する底板４とによっ
て構成されている。底板４は、高強度Ｃ／Ｃ材あるいは
ソリット材等で構成している。メルトレシーブ１の中心
部にはるつぼ軸５を挿通する穴１ａが設けられ、所定の
部位には黒鉛ヒータ６の電極を挿通する穴１ｂや排気管
を挿通する穴１ｃが設けられている。また、カバー２の
上面には円弧状の断面をもつ溝２ａが穴１ａを取り巻く
ように形成されている。溝２ａは、石英るつぼ７に貯留
した融液８の全量を収容しうる容積を備えている。
より製造される半導体単結晶の大径化に伴って大型化し
た半導体単結晶製造装置を主たる対象とし、るつぼ容量
１００ｋｇ以上に対応するものである。メルトレシーブ
１は、高強度のカーボンファイバ強化カーボン複合材料
（以下高強度Ｃ／Ｃ材という）を用いた円筒状のカバー
２と、カバー２の内部に充填されたカーボンファイバか
らなる断熱材３と、カバー２を載置する底板４とによっ
て構成されている。底板４は、高強度Ｃ／Ｃ材あるいは
ソリット材等で構成している。メルトレシーブ１の中心
部にはるつぼ軸５を挿通する穴１ａが設けられ、所定の
部位には黒鉛ヒータ６の電極を挿通する穴１ｂや排気管
を挿通する穴１ｃが設けられている。また、カバー２の
上面には円弧状の断面をもつ溝２ａが穴１ａを取り巻く
ように形成されている。溝２ａは、石英るつぼ７に貯留
した融液８の全量を収容しうる容積を備えている。
【００１４】従来からメルトレシーブとして用いられて
いるカーボンファイバ製断熱材を高強度Ｃ／Ｃ材で被覆
してメルトレシーブとしたので、融液流出時にメルトレ
シーブが破損することなく流出した融液の全量を受け止
め、メインチャンバ９の底面に融液が到達することはな
い。また、融液が固化、膨張して石英るつぼ７、黒鉛る
つぼ１０が破壊された場合、これらの重量物や融液の固
化部分が落下することがあっても、カバー２はこれらの
衝撃に耐えうる強度をもっているので、落下物はカバー
２の上面で受け止められる。従って、メインチャンバ９
の底面が損傷することはない。
いるカーボンファイバ製断熱材を高強度Ｃ／Ｃ材で被覆
してメルトレシーブとしたので、融液流出時にメルトレ
シーブが破損することなく流出した融液の全量を受け止
め、メインチャンバ９の底面に融液が到達することはな
い。また、融液が固化、膨張して石英るつぼ７、黒鉛る
つぼ１０が破壊された場合、これらの重量物や融液の固
化部分が落下することがあっても、カバー２はこれらの
衝撃に耐えうる強度をもっているので、落下物はカバー
２の上面で受け止められる。従って、メインチャンバ９
の底面が損傷することはない。
【００１５】図３は溝の形状が図１と異なるメルトレシ
ーブの縦断面図で、（ａ）に示すメルトレシーブ１はカ
バー２の上面に角形の溝２ｂを備え、（ｂ）に示すメル
トレシーブ１はカバー２の上面にＶ字状の溝２ｃを備え
ている。いずれの溝も石英るつぼに貯留した融液の全量
を収容しうる容積を備えている。溝以外の構造は図１お
よび図２に示したメルトレシーブと同一で、いずれを装
着しても差し支えない。溝内にカーボンファイバを装填
して融液を吸収させてもよく、また、図１および図３
（ａ）、（ｂ）に示したメルトレシーブのカバー２と底
板４とを一体構成としてもよい。また、図３（ｃ）、
（ｄ）に示すごとく、底板４の上にカーボンファイバ等
からなる断熱材３を載置し、さらに、溝は図１、図２、
図３（ａ）、および図３（ｂ）と同一形状にして、断熱
材３をその中に収納した状態で底板４の上にカバー２を
載置しても良い。これにより、従来の構成に、カバー２
を追加するだけで良く、従来の半導体単結晶製造装置の
改良が容易に行える。
ーブの縦断面図で、（ａ）に示すメルトレシーブ１はカ
バー２の上面に角形の溝２ｂを備え、（ｂ）に示すメル
トレシーブ１はカバー２の上面にＶ字状の溝２ｃを備え
ている。いずれの溝も石英るつぼに貯留した融液の全量
を収容しうる容積を備えている。溝以外の構造は図１お
よび図２に示したメルトレシーブと同一で、いずれを装
着しても差し支えない。溝内にカーボンファイバを装填
して融液を吸収させてもよく、また、図１および図３
（ａ）、（ｂ）に示したメルトレシーブのカバー２と底
板４とを一体構成としてもよい。また、図３（ｃ）、
（ｄ）に示すごとく、底板４の上にカーボンファイバ等
からなる断熱材３を載置し、さらに、溝は図１、図２、
図３（ａ）、および図３（ｂ）と同一形状にして、断熱
材３をその中に収納した状態で底板４の上にカバー２を
載置しても良い。これにより、従来の構成に、カバー２
を追加するだけで良く、従来の半導体単結晶製造装置の
改良が容易に行える。
【００１６】図４は、本発明の第２実施例のメルトレシ
ーブの縦断面図である。第２実施例のメルトレシーブ
は、現在一般的に用いられている１００ｋｇ程度の容量
のるつぼに対応するものである。図４（ａ）に示したメ
ルトレシーブ１１は２層構造で、上側は流出した融液の
全量を吸収する層としてカーボンファイバからなる断熱
材３、下側は断熱材３を通過した融液を遮断する層とし
て黒鉛製の板材または高強度Ｃ／Ｃ材を用いた底板４に
よって構成されている。メルトレシーブ１１の中心部に
はるつぼ軸を挿通する穴１１ａが設けられ、所定の部位
には黒鉛ヒータの電極を挿通する穴１１ｂや排気管を挿
通する穴１１ｃが設けられている。
ーブの縦断面図である。第２実施例のメルトレシーブ
は、現在一般的に用いられている１００ｋｇ程度の容量
のるつぼに対応するものである。図４（ａ）に示したメ
ルトレシーブ１１は２層構造で、上側は流出した融液の
全量を吸収する層としてカーボンファイバからなる断熱
材３、下側は断熱材３を通過した融液を遮断する層とし
て黒鉛製の板材または高強度Ｃ／Ｃ材を用いた底板４に
よって構成されている。メルトレシーブ１１の中心部に
はるつぼ軸を挿通する穴１１ａが設けられ、所定の部位
には黒鉛ヒータの電極を挿通する穴１１ｂや排気管を挿
通する穴１１ｃが設けられている。
【００１７】メルトレシーブ１１を、図４（ｂ）に示す
ように、断熱材３を黒鉛材または高強度Ｃ／Ｃ材からな
る融液遮断ケース１２に収容する構成としてもよい。こ
の構造の場合、断熱材３を通過した融液は融液遮断ケー
ス１２内に蓄えられるので、メインチャンバ底部は更に
確実に保護される。また、重量物の落下に対しても破損
しにくい。
ように、断熱材３を黒鉛材または高強度Ｃ／Ｃ材からな
る融液遮断ケース１２に収容する構成としてもよい。こ
の構造の場合、断熱材３を通過した融液は融液遮断ケー
ス１２内に蓄えられるので、メインチャンバ底部は更に
確実に保護される。また、重量物の落下に対しても破損
しにくい。
【００１８】融液吸収能力を８０ｋｇとしたメルトレシ
ーブ１１を装着した半導体単結晶製造装置において、融
液７５ｋｇを貯留していたるつぼが破損して約５０ｋｇ
の融液が流出したことがあるが、流出した融液のほぼ全
量がメルトレシーブ１１によって吸収され、メインチャ
ンバの底面には到達しなかった。
ーブ１１を装着した半導体単結晶製造装置において、融
液７５ｋｇを貯留していたるつぼが破損して約５０ｋｇ
の融液が流出したことがあるが、流出した融液のほぼ全
量がメルトレシーブ１１によって吸収され、メインチャ
ンバの底面には到達しなかった。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
強度のＣ／Ｃ材からなるカバーで断熱材を被覆し、この
カバーの上面に設けた溝に流出した融液を収容する構成
のメルトレシーブ、または流出した融液の吸収層と融液
遮断層とを組み合わせたメルトレシーブとしたので、断
熱性、耐衝撃性に優れ、融液収容能力を備えたメルトレ
シーブとすることができる。このようなメルトレシーブ
を使用すれば、るつぼの破損による融液流出や大重量の
落下物があった場合でも、これらをメルトレシーブで受
け止めることができ、メインチャンバ底部の損傷が防止
される。従って、ＣＺ法によって製造される半導体単結
晶の大径化に伴って炉内品が大型化した場合でも、半導
体単結晶製造装置の安全性を向上させることができる。
強度のＣ／Ｃ材からなるカバーで断熱材を被覆し、この
カバーの上面に設けた溝に流出した融液を収容する構成
のメルトレシーブ、または流出した融液の吸収層と融液
遮断層とを組み合わせたメルトレシーブとしたので、断
熱性、耐衝撃性に優れ、融液収容能力を備えたメルトレ
シーブとすることができる。このようなメルトレシーブ
を使用すれば、るつぼの破損による融液流出や大重量の
落下物があった場合でも、これらをメルトレシーブで受
け止めることができ、メインチャンバ底部の損傷が防止
される。従って、ＣＺ法によって製造される半導体単結
晶の大径化に伴って炉内品が大型化した場合でも、半導
体単結晶製造装置の安全性を向上させることができる。
【図１】本発明の第１実施例のメルトレシーブを装着し
た半導体単結晶製造装置の模式的部分縦断面図である。
た半導体単結晶製造装置の模式的部分縦断面図である。
【図２】図１のメルトレシーブの部分上面図である。
【図３】溝形状の異なる４例のメルトレシーブの縦断面
図である。
図である。
【図４】本発明の第２実施例のメルトレシーブ２例の縦
断面図である。
断面図である。
【図５】従来のメルトレシーブを装着した半導体単結晶
製造装置の模式的部分縦断面図である。
製造装置の模式的部分縦断面図である。
【符号の説明】 １，１１，１４ メルトレシーブ ２ カバー ２ａ，２ｂ，２ｃ 溝 ３ 断熱材 ４ 底板 ７ 石英るつぼ ８ 融液 ９ メインチャンバ １２ 融液遮断ケース
Claims (3)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法による半導体単結晶
製造装置のメインチャンバ底部に装着するメルトレシー
ブであって、断熱材と、断熱材の表面を被覆する高強度
のカーボンファイバ強化カーボン複合材料からなるカバ
ーおよび底板とによって構成され、前記カバーの上面に
るつぼから流出した融液を貯留する破損したるつぼ等の
高重量物からチャンバを守る環状の溝を備えていること
を特徴とする半導体単結晶製造装置のメルトレシーブ。 - 【請求項２】 チョクラルスキー法による半導体単結晶
製造装置のメインチャンバ底部に装着するメルトレシー
ブであって、断熱材からなる融液吸収層と、黒鉛または
高強度のカーボンファイバ強化カーボン複合材料からな
る融液遮断部材とによって構成されていることを特徴と
する半導体単結晶製造装置のメルトレシーブ。 - 【請求項３】 るつぼ内の融液の全量を貯留または吸収
する能力を備えていることを特徴とする請求項１または
請求項２記載の半導体単結晶製造装置のメルトレシー
ブ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29960896A JP4059943B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 半導体単結晶製造装置のメルトレシーブ |
| US08/956,286 US5871582A (en) | 1996-10-24 | 1997-10-23 | Melt receiver for a semiconductor single-crystal manufacturing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29960896A JP4059943B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 半導体単結晶製造装置のメルトレシーブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130089A true JPH10130089A (ja) | 1998-05-19 |
| JP4059943B2 JP4059943B2 (ja) | 2008-03-12 |
Family
ID=17874842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29960896A Expired - Lifetime JP4059943B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 半導体単結晶製造装置のメルトレシーブ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5871582A (ja) |
| JP (1) | JP4059943B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009215126A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶引上げ装置 |
| WO2012108116A1 (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | 信越半導体株式会社 | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 |
| CN107805843A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-16 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种多晶硅铸锭炉 |
| CN113458381A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种定向凝固结晶炉用接料盘及其制造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287382B1 (en) * | 1998-10-13 | 2001-09-11 | Memc Electronic Materials, Inc. | Electrode assembly for electrical resistance heater used in crystal growing apparatus |
| CN100567217C (zh) * | 2006-12-06 | 2009-12-09 | 湖南南方搏云新材料有限责任公司 | 硅晶体生长炉用高纯固化炭毡制造方法 |
| WO2010027833A1 (en) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Bp Corporation North America Inc. | System and method for liquid silicon containment |
| WO2018068332A1 (zh) * | 2016-10-15 | 2018-04-19 | 朱红英 | 一种纤维毯的异型件 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL237834A (ja) * | 1958-04-09 | |||
| NL238924A (ja) * | 1959-05-05 | |||
| US4661200A (en) * | 1980-01-07 | 1987-04-28 | Sachs Emanuel M | String stabilized ribbon growth |
| US4659421A (en) * | 1981-10-02 | 1987-04-21 | Energy Materials Corporation | System for growth of single crystal materials with extreme uniformity in their structural and electrical properties |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP29960896A patent/JP4059943B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-10-23 US US08/956,286 patent/US5871582A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009215126A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶引上げ装置 |
| WO2012108116A1 (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | 信越半導体株式会社 | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 |
| JP2012162421A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 |
| CN103370451A (zh) * | 2011-02-07 | 2013-10-23 | 信越半导体股份有限公司 | 单晶制造装置及单晶制造方法 |
| CN103370451B (zh) * | 2011-02-07 | 2016-04-27 | 信越半导体股份有限公司 | 单晶制造装置及单晶制造方法 |
| US9422635B2 (en) | 2011-02-07 | 2016-08-23 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Single crystal production apparatus and single crystal production method having pedestal with grooves |
| CN107805843A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-16 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种多晶硅铸锭炉 |
| CN113458381A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种定向凝固结晶炉用接料盘及其制造方法 |
| CN113458381B (zh) * | 2021-06-30 | 2022-11-22 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种定向凝固结晶炉用接料盘及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4059943B2 (ja) | 2008-03-12 |
| US5871582A (en) | 1999-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100786878B1 (ko) | 단결정 육성장치, 그 장치를 이용한 단결정 제조방법 및단결정 | |
| US8992682B2 (en) | Graphite crucible and silicon single crystal manufacturing apparatus | |
| KR20100113510A (ko) | 단결정 제조장치 | |
| JPH10130089A (ja) | 半導体単結晶製造装置のメルトレシーブ | |
| JP4856683B2 (ja) | スラリー排出ダクト構造を有する結晶成長炉 | |
| KR20130113422A (ko) | 다결정성 규소 블록을 생산하기 위한 방법 및 장치 | |
| JP2002170780A (ja) | ルツボおよびそれを使用した多結晶シリコンの成長方法 | |
| JP4849083B2 (ja) | 単結晶引上げ装置 | |
| GB2490130A (en) | Directional solidification apparatus | |
| US6805746B2 (en) | Method for supplying CZ material | |
| JP3741043B2 (ja) | 単結晶引上げ装置の湯漏れ受皿 | |
| Bloedner et al. | Growth of Hg1− xCdxTe single crystals by travelling heater method under accelerated crucible rotation conditions | |
| KR900005382B1 (ko) | 유리 배치 물질 액화 용기의 측벽 보호 방법 및 장치 | |
| CA1271041A (en) | Ablation melting with composite lining | |
| CN101665977B (zh) | 一种用于拉晶炉的热屏蔽装置 | |
| US9476141B2 (en) | Weir for inhibiting melt contamination | |
| JP4256576B2 (ja) | 半導体単結晶製造装置 | |
| JPH0643276B2 (ja) | 単結晶引上装置における湯漏れ防止構造 | |
| CN103168117B (zh) | 具有陶瓷涂布的晶体生长装置及防止晶体生长装置中熔化物质溃决的方法 | |
| JP4711428B2 (ja) | 単結晶引上装置及び、その湯漏れ受皿 | |
| JPH0438718B2 (ja) | ||
| KR100485663B1 (ko) | 실리콘 단결정 잉곳의 성장 장치 | |
| JPH10273375A (ja) | 結晶成長炉用ペディスタル装置 | |
| JP2947152B2 (ja) | 単結晶製造装置 | |
| JP5488544B2 (ja) | 単結晶育成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060612 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060818 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060818 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061114 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070112 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071218 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071219 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131228 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |