JPS6355190A - 半導体製造に際して使用するための溶融石英部材 - Google Patents

半導体製造に際して使用するための溶融石英部材

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JPS6355190A
JPS6355190A JP62179286A JP17928687A JPS6355190A JP S6355190 A JPS6355190 A JP S6355190A JP 62179286 A JP62179286 A JP 62179286A JP 17928687 A JP17928687 A JP 17928687A JP S6355190 A JPS6355190 A JP S6355190A
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ピーター・ポール・ビフニアク
ゴードン・アーネスト・ドガンク
ロバート・デュカン・シェリー
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General Electric Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、半導体製造に際して使用するための融解石英
部材に関するものである。
半導体用シリコンは、融解石英容器に入った多結晶シリ
コンバッチの融液から単結晶として成長させることによ
って製造されるのが通例である。
それを行うためのチョクラルスキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌ
ｓｋｉ）法においては、しばしば１４５０℃を越える高
温の多結晶シリコン融液から単結晶シリコン棒が引上げ
られるが、この作業は現在では回分法または連続法によ
って行われている。このようにして製造される半導体材
料について満足すべき歩留りを維持するためには、様々
な理由から作業温度を綿密に制御しなければならない。
詳しく説明すれば、典型的な製造方法においては、ヒー
タを熱遮蔽体と共に使用することによって融液中におけ
る軸方向および半径方向の温度が綿密に制御される。か
かる方法においてはまた、温度と共に棒の引上げ速度を
制御することによって成長する単結晶の直径が調節され
る。上記のごとき回分方式の作業に際してはまた、単結
晶を引上げるのに伴ってるつぼ内の融液レベルが降下す
る。それ故、成長工程中における望ましくない温度分布
の変化を防止するため、自動制御によってるつぼを上昇
させるのが普通である。以上の説明により、このような
方法においては温度分布の制御が極めて重要な問題であ
ることが理解されよう。
同様に、不純物元素を含有する気体雰囲気を用いて上記
の単結晶材料に高温下でドーピングを施すことによって
シリコン半導体素子を製造する場合にも綿密な温度制御
が行われる。このような商業的プロセスにおいては、融
解石英から成る密閉容器内で単結晶材料が加熱され、次
いで容器内に上記のごとき気体雰囲気を導入することに
よって単結晶材料中への不純物元素の熱拡散が行われる
。
そのために通例使用される融解石英容器は、両端が閉鎖
された中空の円筒である。かかる容器は、周囲のヒータ
から供給される赤外線熱エネルギーが透過し得るように
するため、光学的に透明な融解石英で作られることが多
い。上記のごとき拡散工程においては、様々な原因で生
じる熱損失のために望ましくない温度変動が起こること
があるから、かかる装置における温度分布の制御はやは
り重要である。このような理由から、半導体用シリコン
の熱処理全般にわたって現在使用されている融解石英材
料に対し、個々の処理作業時における温度分布の制御を
容易にするような改質を施すことが望ましいわけである
。
発明の概要 このたび意外にも、所定量の金属シリコン結晶を融解石
英母材中に導入すれば、このような改質材料に対する赤
外線熱エネルギーの通過を抑制し得ることが見出された
。更に詳しく述べれば、球状の微細な金属シリコン粒子
から成る分散相を特定領域中に分布させることにより、
かかる分散相領域において選択的に変化した挙動を示す
複合融解石英部材が形成される。たとえば、上記の単結
晶成長工程において使用すべきるつぼの場合には、改質
された融解石英材料から成る特定領域が上部管壁部分の
みに局限されるようなるつぼ部材を形成すればよい。こ
のようにすれば、上記の工程において使用される熱エネ
ルギーはるつぼ部材の未改質融解石英′領域を容易に通
過するが、上部管壁部分においてはそれの入射が効果的
に抑制される。
このように改質された融解石英部材の使用により、熱エ
ネルギーは主として多結晶シリコン融液の中央部分に供
給される一方、融液の上部はく望ましい作業条件と考え
られる）やや低い温度に維持される結果、単結晶成長工
程に際して望ましい温度制御を達成することができるの
である。かかる単結晶成長工程においてはまた、やはり
上記の通り、熱遮蔽体または遮熱板として役立つ融解石
英部材も現在使用されている。かかる融解石英部材にも
ほぼ同様な方法で改質を施し、それにより通例具られる
ような多結晶シリコン融液からの熱損失を低減させるこ
とが可能である。
上記のごとき熱拡散工程において使用するのに適した別
の実施の態様に従えば、処理すべき半導体材料中におけ
る温度分布能力の制御に役立つ少なくとも１個の複合融
解石英部材を含むような融解石英容器が提供される。詳
しく述べれば、現在常用されている光学的に透明な融解
石英拡散管の一方または両方の閉鎖端部を改造すること
により、本発明の改質された複合融解石英材料から成る
部品を利用することができる。すなわち、かかる複合融
解石英材料製の板または円板を上記拡散管の末端閉鎖部
材として使用することにより、拡散管のこの部位におい
て起こる熱損失を低減させることができるのである。か
かる末端閉鎖部材はまた、このような拡散管に気密封止
を施すために現在使用されている○リング封止構造を保
護するためにも役立つ。更にまた、かかる複合融解石英
材料から成る中空管状部材を光学的に透明な融解石英拡
散管の一端または両端に接合すれば、「光伝送ノ効果に
よって光学的に透明な管壁中に起こる長手方向の熱伝達
に原因する熱損失を阻止することもできる。
上記のごとくにして使用するのに適した複合融解石英材
料は、吸蔵された気泡を含む融解石英母材またはガラス
買母材から成ると共に、特定領域の融解石英母材中に一
様に分布した微細な球状の金属シリコン結晶を約２５〜
約２０００　ｐｐｍの重量比率で含有することにより、
前記特定領域における赤外線透過率が３ｍｍの試料厚さ
の下で約３０％以下の常温値にまで低下していることを
特徴とするものである。また、処理中のシリコン半導体
材料の汚染を防止するため、上記の複合融解石英部材中
におけるその他の金属不純物の合計含量は約ｌ　ＯＯｐ
ｐｍの重量比率を越えてはならない。かかる改質された
複合融解石英材料は、公知の融解石英製造方法に軽度の
変更を加えることによって製造することができる。すな
わち、１ミクロン未満から約１５ミクロンまでの範囲内
の粒径を持つた金属シリコン結晶を上記の重量比率で結
晶買石英粒子と混合することによって出発原料を調製し
た後、その他の点では従来通りの融解石英製造方法に従
って融解を行えばよい。石英融解工程においては、金属
シリコン結晶と石英粒子との間に多少の化学反応が起こ
る結果、金属シリコン結晶は球状を呈すると共に、本来
ならば無色の半透明融解石英母材中に軽微な着色の生じ
ることが認められている。なお、上記の出発原料中に天
然のケイ砂または破砕された石英結晶を使用した後、本
発明の譲受人に譲渡された米国特許第３７６４２８６号
明細書中に開示されているような化学処理法によって精
製してもよい。上記の出発原料中における金属シリコン
添加量が２５ｐｐｍの下限値より少ないと、最終的に得
られる複合融解石英部材を通過する赤外線熱エネルギー
の十分な低減が得られないことが判明している。他方、
金属シリコン添加量が２０００　ｐｐｍの上限値より多
いと、かがる出発原料を十分に融解するのに過大な量の
熱エネルギーが必要となるので望ましくない。
上記の一般的な説明から明らかな通り、本発明の基本は
半導体用シリコン材料の熱処理に際して上記のごとき複
合融解石英部材を有利に利用することにある。それ故、
本発明の好適な実施の一態様に従えば、高温の多結晶シ
リコン融液から単結晶シリコンを引上げるための改良さ
れた方法が提供される。かかる方法は、（ａ）吸蔵され
た気泡を含む融解石英母材から成ると共に、融解石英部
材の特定領域の前記融解石英母材中に一様に分布した微
細な球状の金属シリコン結晶を約２５〜約２０００　ｐ
ｐｍの重量比率で含有することにより、前記特定領域に
おける赤外線透過率が３ｍｍの試料厚さの下で約３０％
以下の常温値にまで低下しており、しかもその他の金属
不純物の合計含量が約１００　ｐｐｍの重量比率を越え
ないような少なくとも１個の前記複合融解石英部材を使
用しながら高温下で多結晶シリコンを融解し、次いで（
ｂ）こうして得られた多結晶シリコン融液から単結晶シ
リコン棒を引」二げると、（ｃ）前記複合融解石英部材
の特定領域が前記引上げ工程において温度分布を制御す
るために役立つことを特徴とするものである。
同様に、本発明の別の好適な実施の態様に従えば、不純
物元素を含有する気体雰囲気を用いて半導体用単結晶シ
リコン材料に高温下でドーピングを施すことによってシ
リコン半導体要素を製造するための改良された方法が提
供される。
かかる方法は、（ａ）融解石英母材から成ると共に、融
解石英容器の特定領域の前記融解石英母材中に一様に分
布した微細な球状の金属シリコン結晶を約２５〜約２０
００　ｐｐｍの重量比率で含有することにより、前記特
定領域における赤外線透過率か３ｎ＋ｍの試料厚さの下
で約３０％以下の常温値にまで低下しており、しかもそ
の他の金属不純・物の合計含量が約１１００ｐｐの重量
比率を越えないような少なくとも１個の複合融解石英部
やオを含む密閉形の融解石英容器内において前記単結晶
シリコン材料を加熱し、次いで（ｂ）高温下で前記融解
石英容器内に前記気体雰囲気を導入することによって前
記単結晶シリコンオ、イ料中に前記不純物元素を拡散さ
せるシー、前記融解 Ａ 石英容器の特定領域が処理すべき前記単結晶シリコン材
料中における温度分布を制御するために役立つことを特
徴とするものである。
上記の改良方法のいずれにおいても、収雪された複合融
解石英部材中における赤外線透過率の選択的な低下がも
たらす主たる利益は、それぞれの処理装置において起こ
る熱伝達の制御が向上することにある。
好適な実施の態様の詳細な説明 先ず第１図を見ると、米国特許第４４１６６８０号明細
書中に詳述されているような方法に従って融解石英るつ
ぼを製造する際に使用し得る公知の装置が略示されてい
る。上記の方法に従えば、中空の回転金型内に結晶質石
英粒子を導入することによって粒子成形物が形成され、
次いでアークによってそれが融解される。詳しく述べれ
ば、中空の金型１４を軸１６上に回転可能に取付けるこ
とにより、融解を行うための融解・金型アセンブリが構
成される。かかる融解金型アセンブリが電動機駆動手段
１８によって回転される結果、ケイ砂粒子は遠心力によ
って金型１４の内壁上に保持される。やはり図面かられ
かる通り、金型１４の内壁には穿孔２０が設けられてい
る。これらの穿孔２０は、ケイ砂成形物の融解を真空条
件下で実施し、それによって得られる融解石英るつぼ中
の気泡含量を低減させるために役立つ。そのための排気
作業は、導管２２を介して金型１４を適当な真空ポンプ
２４に連結することによって達成される。
金型１４の上方には電極アセンブリ２５が可動状態で配
置されており、それによって融解金型アセンブリ内に収
容されたケイ砂成形物を融解するための熱源が提供され
る。通常の作業においては、一定量のケイ砂を回転中の
金型内に投入することにより、るつぼの形状を持った多
孔質の成形物が形成される０次いで、真空ポンプによっ
て多孔質のゲイ砂成形物から空気を排除しながら、付属
の電極アセンブリから発生されるアークによって融解が
行われる。上記の電極アセンブリは、かかる融解工程に
際して金型の内部に自動的に降下し、そして融解石英部
材の形成後には自動的に当初の位置に戻るようにプログ
ラムすることができる。
その後、融解石英部材を含んだ融解金型アセンブリを電
極アセンブリ直下の位置から移動させれば、同じ電極ア
センブリを用いて次の融解作業を行うことができる。
本発明の好適な実施の一態様に従えば、上記の融解方法
を次のように改変することができる。先ず最初に、回転
する中空金型の下部領域２６に通常のケイ砂バッチが導
入され、次いで上記のごとくに金属シリコン粒子を含有
するケイ砂バッチが回転中の金型の下部領域２８に追加
される。その後、かかる複合ケイ砂バッチを従来通りの
やり方で融解すればガラス質の複合るつぼ部材が得られ
る。この場合、金属シリコン粒子を含有する材料は複合
るつぼ部材の上部管壁部分のみに局限される。また、熱
遮蔽体として役立つような中空円筒形の複合融解石英部
材もほぼ同様な方法によって製造することができる。す
なわち、上記の装置に円筒状の回転金型アセンブリが装
備され、そして上記のごとく２つの部分から成る複合ケ
イ砂バッチが回転する金型の内壁上に導入される。この
ような実施の態様においては、金属シリコン粒子を含有
する特定領域が円筒形部材の両端のみに局限されるよう
にすることもできるし、あるいはかかる特定領域が部材
の内壁部分の全域にわたって存在するようにすることも
できる。
上記のごとき好適な実施の態様に従って製造された複合
るつぼ部材１２の断面図を第２図に示す。
この図かられかる通り、かかる複合るつぼ部材の下部領
域２６はガラス質母材中に微細な吸蔵気泡のみが分散し
て成る従来通りのガラス相材料から成っている。他方、
かかる複合るつぼ部材の上部領域２８はガラス質母材中
に分布した球状の金属シリコン結晶から成る分散相を含
有しており、それにより本発明に基づく赤外線透過率の
低下を示す。かかる複合るつぼ部材の全体にわたって分
布するその他の金属不純物の合計含量は、それの内部に
おいて処理されるシリコン半導体材料（図示せず）の汚
染を防止するため、１００　ｐｐｍの重量比率を越えな
いように維持される。図示されてはいないが、前述の単
結晶成長工程において上記の複合るつぼ部材と共にその
他の複合融解石英部材を使用することもできる。たとえ
ば、本発明の改質された融解石英材料を用いて形成され
たるつぼの蓋部材を使用することができる。そうすれば
、るつぼの上部領域における熱の入射を低減させること
により、単結晶成長工程の実施時における温度分布の制
御が一層容易になる。なお、るつぼ内容物の加熱はるつ
ぼの下部領域を通して従来通りのやり方で達成すること
ができる。
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば半導体用
シリコン材料の熱処理時において温度分布の制御のため
に広く役立つ改良手段が提供される。本明ｉ［［１書中
には本発明の好適な実施の態様が記載されているが、本
発明の精神および範囲から逸脱することなしにその他の
様々な変更態様および製造方法が使用可能であることは
当業者にとって自明であろう。たとえば、本発明に従っ
て使用すべきある種の複合融解石英部材を製造するため
、前述の米国特許第３７６４２８６号明細書中に詳述さ
れている方法をはじめとする公知の融解石英製造技術を
使用し得ることは上記の説明から明らかであろう。要す
るに、本発明の範囲は前記特許請求の範囲のみによって
規定されるものと解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく複合るつぼ部材の製造を行うの
に適した装置の略図、そして第２図は第１図の装置にお
いて製造された複合るつぼ部材の断面図である。 図中、１０はるつぼ製造装置、１２は複合るつぼ部材、
１４は金型、１６は軸、１８は電動機、２０は穿孔、２
２は導管、２４は真空ポンプ、２５は電極アセンブリ、
２６は複合るつぼ部材の下部領域、そして２８は複合る
つぼ部材の上部領域を表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、高温の多結晶シリコン融液から単結晶シリコンを引
    上げるための方法において、（ａ）吸蔵された気泡を含
    む融解石英母材から成る複合融解石英部材がそれの特定
    領域の前記融解石英母材中に一様に分布した微細な球状
    の金属シリコン結晶を約２５〜約２０００ｐｐｍの重量
    比率で含有することにより、前記特定領域における赤外
    線透過率が３ｍｍの試料厚さの下で約３０％以下の常温
    値にまで低下しており、しかもその他の金属不純物の合
    計含量が約１００ｐｐｍの重量比率を越えないような少
    なくとも１個の複合融解石英部材を使用しながら高温下
    で多結晶シリコンを融解し、次いで（ｂ）こうして得ら
    れた多結晶シリコン融液から単結晶シリコン棒を引上げ
    ると、（ｃ）前記複合融解石英部材の特定領域が前記引
    上げ工程において温度分布を制御するために役立つこと
    を特徴とする方法。 ２、前記複合融解石英部材が有底るつぼである特許請求
    の範囲第１項記載の方法。 ３、前記複合融解石英部材が熱遮蔽体として役立つ中空
    円筒である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、前記多結晶シリコンがバッチとして使用される特許
    請求の範囲第１項記載の方法。 ５、前記多結晶シリコンが連続的に融解される特許請求
    の範囲第１項記載の方法。 ６、不純物元素を含有する気体雰囲気を用いて半導体用
    単結晶シリコン材料に高温下でドーピングを施すことに
    よってシリコン半導体要素を製造するための方法におい
    て、（ａ）融解石英母材から成る少なくとも１個の複合
    融解石英部材を含む密閉形の融解石英容器であって、こ
    の融解石英容器の特定領域の前記融解石英母材中に一様
    に分布した微細な球状の金属シリコン結晶を約２５〜約
    ２０００ｐｐｍの重量比率で含有することにより、前記
    特定領域における赤外線透過率が３ｍｍの試料厚さの下
    で約３０％以下の常温値にまで低下しており、しかもそ
    の他の金属不純物の合計含量が約１００ｐｐｍの重量比
    率を越えないような前記融解石英容器内において前記単
    結晶シリコン材料を加熱し、次いで（ｂ）高温下で前記
    融解石英容器内に前記気体雰囲気を導入することによっ
    て前記単結晶シリコン材料中に前記不純物元素を拡散さ
    せると、（ｃ）前記融解石英容器の特定領域が処理すべ
    き前記単結晶シリコン材料中における温度分布を制御す
    るために役立つことを特徴とする方法。 ７、前記融解石英容器が密閉形中空円筒である特許請求
    の範囲第６項記載の方法。 ８、前記融解石英容器の特定領域が両側の閉鎖端部のみ
    に局限される特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９、前記密閉形中空円筒の中央部分が光学的に透明な融
    解石英から成る特許請求の範囲第７項記載の方法。 １０、高温の多結晶シリコン融液から単結晶シリコン棒
    を引上げる際に使用するための複合融解石英部材におい
    て、吸蔵された気泡を含む融解石英母材から成ると共に
    、複合融解石英部材の特定領域の前記融解石英母材中に
    一様に分布した微細な球状の金属シリコン結晶を約２５
    〜約２０００ｐｐｍの重量比率で含有することにより、
    前記特定領域における赤外線透過率が３ｍｍの試料厚さ
    の下で約３０％以下の常温値にまで低下しており、しか
    もその他の金属不純物の合計含量が１００ｐｐｍの重量
    比率を越えない結果、前記複合融解石英部材の特定領域
    が前記単結晶シリコン棒の引上げ時において温度分布を
    制御するために役立つことを特徴とする複合融解石英部
    材。 １１、有底の中空容器を成す特許請求の範囲第１０項記
    載の複合融解石英部材。 １２、前記特定領域が前記容器の上部管壁部分に位置す
    る特許請求の範囲第１１項記載の複合融解石英部材。 １３、熱遮蔽体として役立つ中空円筒を成す特許請求の
    範囲第１０項記載の複合融解石英部材。 １４、円板状を成す特許請求の範囲第１０項記載の複合
    融解石英部材。 １５、不純物元素を含有する気体雰囲気を用いて半導体
    用単結晶シリコン材料に高温下でドーピングを施すこと
    によってシリコン半導体素子を製造する際に使用するた
    めの密閉形の融解石英容器において、吸蔵された気泡を
    含む融解石英母材から成ると共に、複合融解石英部材の
    特定領域の前記融解石英母材中に一様に分布した微細な
    球状の金属シリコン結晶を約２５〜約２０００ｐｐｍの
    重量比率で含有することにより、前記特定領域における
    赤外線透過率が３ｍｍの試料厚さの下で約３０％以下の
    常温値にまで低下しており、しかもその他の金属不純物
    の合計含量が約１００ｐｐｍの重量比率を越えないよう
    な少なくとも１個の複合融解石英部材を含む結果、前記
    融解石英容器の特定領域が処理すべき前記単結晶シリコ
    ン材料中における温度分布を制御するために役立つこと
    を特徴とする融解石英容器。 １７、密閉形中空円筒を成す特許請求の範囲第１６項記
    載の融解石英容器。 １８、前記融解石英容器の特定領域が両側の閉鎖端部の
    みに局限される特許請求の範囲第１６項記載の融解石英
    容器。 １９、前記密閉形中空円筒の中央部分が光学的に透明な
    融解石英から成る特許請求の範囲第１７項記載の融解石
    英容器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0826759A (ja) * 1994-07-19 1996-01-30 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd 石英ガラスルツボ、その製造方法及び製造装置
JP2009040680A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Heraeus Shin-Etsu America Inc シリカガラス坩堝を製造する方法
JP2016536254A (ja) * 2013-11-11 2016-11-24 ヘレーウス クヴァルツグラース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＨｅｒａｅｕｓ Ｑｕａｒｚｇｌａｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ 複合材料、熱吸収性構成部分および該複合材料の製造方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0676274B2 (ja) * 1988-11-11 1994-09-28 東芝セラミックス株式会社 シリコン単結晶の製造装置
JP3011866B2 (ja) * 1994-11-30 2000-02-21 信越石英株式会社 枚葉式ウエーハ熱処理装置
US5651827A (en) * 1996-01-11 1997-07-29 Heraeus Quarzglas Gmbh Single-wafer heat-treatment apparatus and method of manufacturing reactor vessel used for same
JP4285788B2 (ja) * 1996-03-14 2009-06-24 信越石英株式会社 単結晶引き上げ用大口径石英るつぼの製造方法
DE19723070A1 (de) * 1997-06-02 1998-12-03 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum Schmelzen und Kristallisieren von Stoffen
US5913975A (en) * 1998-02-03 1999-06-22 Memc Electronic Materials, Inc. Crucible and method of preparation thereof
US6183553B1 (en) * 1998-06-15 2001-02-06 Memc Electronic Materials, Inc. Process and apparatus for preparation of silicon crystals with reduced metal content
TW505710B (en) * 1998-11-20 2002-10-11 Komatsu Denshi Kinzoku Kk Production method for silicon single crystal and production device for single crystal ingot, and heat treating method for silicon single crystal wafer
US6187089B1 (en) * 1999-02-05 2001-02-13 Memc Electronic Materials, Inc. Tungsten doped crucible and method for preparing same
AUPR054000A0 (en) * 2000-10-04 2000-10-26 Austai Motors Designing Pty Ltd A planetary gear apparatus
JP4300333B2 (ja) * 2002-03-14 2009-07-22 ジャパンスーパークォーツ株式会社 リング状アークによる石英ガラスルツボの製造方法と装置およびその石英ガラスルツボ
JP4300334B2 (ja) * 2002-08-15 2009-07-22 ジャパンスーパークォーツ株式会社 石英ガラスルツボの再生方法
US6879777B2 (en) 2002-10-03 2005-04-12 Asm America, Inc. Localized heating of substrates using optics
US6720531B1 (en) 2002-12-11 2004-04-13 Asm America, Inc. Light scattering process chamber walls
US20050120945A1 (en) * 2003-12-03 2005-06-09 General Electric Company Quartz crucibles having reduced bubble content and method of making thereof
DE102008061871B4 (de) * 2008-12-15 2012-10-31 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Schmelztiegel für den Einsatz in einem Tiegelziehverfahren für Quarzglas
WO2026024834A1 (en) * 2024-07-25 2026-01-29 Globalwafers Co., Ltd. Crucibles with transmission modification and methods for using such crucibles

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3370921A (en) * 1965-11-22 1968-02-27 Frank E. Wagstaff Crystallization resistant vitreous silica formed by the addition of silicon to silica
DE1544292C3 (de) * 1966-06-13 1976-01-08 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zum Herstellen stabförmiger Siliciumeinkristalle mit über die gesamte Stablänge homogener Antimondotierung
US3472667A (en) * 1966-07-06 1969-10-14 Frank E Wagstaff Elemental boron-containing vitreous silica bodies and method
US3776809A (en) * 1968-02-22 1973-12-04 Heraeus Schott Quarzschmelze Quartz glass elements
US3615261A (en) * 1969-04-02 1971-10-26 Motorola Inc Method of producing single semiconductor crystals
BE788026A (fr) * 1971-08-26 1973-02-26 Siemens Ag Procede et dispositif d'introduction dirigee de matieres de dopage dansdes cristaux semiconducteurs lors d'une fusion par zones sans creuset
DE2336234A1 (de) * 1973-07-17 1975-01-30 Licentia Gmbh Anordnung und verfahren zum ziehen eines einkristalls
US4207293A (en) * 1974-06-14 1980-06-10 Varian Associates, Inc. Circumferential error signal apparatus for crystal rod pulling
US4010064A (en) * 1975-05-27 1977-03-01 International Business Machines Corporation Controlling the oxygen content of Czochralski process of silicon crystals by sandblasting silica vessel
CH613129A5 (ja) * 1975-06-11 1979-09-14 Prolizenz Ag
US4042361A (en) * 1976-04-26 1977-08-16 Corning Glass Works Method of densifying metal oxides
US4033780A (en) * 1976-04-26 1977-07-05 Corning Glass Works Method of enhancing the refractoriness of high purity fused silica
US4033870A (en) * 1976-07-01 1977-07-05 J. I. Case Company Dual oil filter automatic switching system
US4116642A (en) * 1976-12-15 1978-09-26 Western Electric Company, Inc. Method and apparatus for avoiding undesirable deposits in crystal growing operations
US4221754A (en) * 1977-12-29 1980-09-09 Nowak Welville B Method for producing solid ribbons
US4238274A (en) * 1978-07-17 1980-12-09 Western Electric Company, Inc. Method for avoiding undesirable deposits in crystal growing operations
DE2928089C3 (de) * 1979-07-12 1982-03-04 Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau Verbundtiegel für halbleitertechnologische Zwecke und Verfahren zur Herstellung
DE3014311C2 (de) * 1980-04-15 1982-06-16 Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau Verfahren zur Herstellung von Quarzglastiegeln und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
US4515755A (en) * 1981-05-11 1985-05-07 Toshiba Ceramics Co., Ltd. Apparatus for producing a silicon single crystal from a silicon melt
US4478676A (en) * 1982-09-07 1984-10-23 Litton Systems, Inc. Method for decreasing radial temperature gradients of crystal growth melts utilizing radiant energy absorptive materials and crystal growth chambers comprising such materials
JPS5957986A (ja) * 1982-09-24 1984-04-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 単結晶引上方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0826759A (ja) * 1994-07-19 1996-01-30 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd 石英ガラスルツボ、その製造方法及び製造装置
JP2009040680A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Heraeus Shin-Etsu America Inc シリカガラス坩堝を製造する方法
JP2016536254A (ja) * 2013-11-11 2016-11-24 ヘレーウス クヴァルツグラース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＨｅｒａｅｕｓ Ｑｕａｒｚｇｌａｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ 複合材料、熱吸収性構成部分および該複合材料の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
IT1205214B (it) 1989-03-15
US4911896A (en) 1990-03-27
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KR930005016B1 (ko) 1993-06-11
DE3723810A1 (de) 1988-01-28
KR880002244A (ko) 1988-04-29
US5308446A (en) 1994-05-03

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