JP2000016893A - 単結晶引上方法および単結晶引上装置 - Google Patents
単結晶引上方法および単結晶引上装置Info
- Publication number
- JP2000016893A JP2000016893A JP10187815A JP18781598A JP2000016893A JP 2000016893 A JP2000016893 A JP 2000016893A JP 10187815 A JP10187815 A JP 10187815A JP 18781598 A JP18781598 A JP 18781598A JP 2000016893 A JP2000016893 A JP 2000016893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- heater
- single crystal
- pulling
- solidification
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の残融液の固化に際しては、、残融液が
ルツボ内で固化する際に、表面から固化を始めることに
より、一体型ルツボが使用できないという問題があっ
た。 【解決手段】 チョクラルスキー法を用いてルツボ内１
に収容された融液から単結晶を引き上げるための方法で
あって、単結晶引上工程と、残融液２の固化工程と、を
具備してなり、固化工程においては、ルツボ１を下方移
動させることにより、残融液２を下部から上部に向けて
固化させる。
ルツボ内で固化する際に、表面から固化を始めることに
より、一体型ルツボが使用できないという問題があっ
た。 【解決手段】 チョクラルスキー法を用いてルツボ内１
に収容された融液から単結晶を引き上げるための方法で
あって、単結晶引上工程と、残融液２の固化工程と、を
具備してなり、固化工程においては、ルツボ１を下方移
動させることにより、残融液２を下部から上部に向けて
固化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チョクラルスキー
法を用いてルツボ内に収容された融液から単結晶を引き
上げるための方法および装置に関するものである。
法を用いてルツボ内に収容された融液から単結晶を引き
上げるための方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンやガリウムヒ素等の単結晶を成
長させる方法の１つとして、チョクラルスキー法が知ら
れている。このチョクラルスキー法においては、ルツボ
の周囲にヒータを配置しておき、このヒータによりルツ
ボ内の原料を溶融させて原料融液とする。そして、ヒー
タにより融液の温度を引上に適した温度に維持した状態
で、融液中に種結晶を浸漬し、この種結晶を回転させな
がらゆっくりと引き上げることにより、単結晶を成長さ
せる。
長させる方法の１つとして、チョクラルスキー法が知ら
れている。このチョクラルスキー法においては、ルツボ
の周囲にヒータを配置しておき、このヒータによりルツ
ボ内の原料を溶融させて原料融液とする。そして、ヒー
タにより融液の温度を引上に適した温度に維持した状態
で、融液中に種結晶を浸漬し、この種結晶を回転させな
がらゆっくりと引き上げることにより、単結晶を成長さ
せる。
【０００３】通常、上記のような単結晶引上工程は、ル
ツボ内に残融液を残した状態で終了され、終了とともに
ヒータへの通電が停止される。
ツボ内に残融液を残した状態で終了され、終了とともに
ヒータへの通電が停止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この終了時点での残融
液の温度分布について考えてみると、ヒータによる加熱
が停止されているにしても、ルツボによる保温効果のた
めに、残融液の内部は、急激に冷却されることはない。
これに対して、残融液の表面露出部分は、ヒータによる
加熱が停止されてしまうと、雰囲気ガスによって急激な
冷却を受けることとなる。よって、ルツボ内の残融液
は、表面から冷却され始めることとなる。
液の温度分布について考えてみると、ヒータによる加熱
が停止されているにしても、ルツボによる保温効果のた
めに、残融液の内部は、急激に冷却されることはない。
これに対して、残融液の表面露出部分は、ヒータによる
加熱が停止されてしまうと、雰囲気ガスによって急激な
冷却を受けることとなる。よって、ルツボ内の残融液
は、表面から冷却され始めることとなる。
【０００５】したがって、上記従来の単結晶引上方法で
あると、残融液がルツボ内で固化する際に、残融液が表
面から冷却されて、表面から固化を始める。ここで、ル
ツボが一体型カーボンルツボ等の一体型ルツボである場
合には、残融液の表面に先に固化部分ができてしまう
と、その後の固化に伴う体積膨張のために、一体型ルツ
ボが破砕する可能性がある。
あると、残融液がルツボ内で固化する際に、残融液が表
面から冷却されて、表面から固化を始める。ここで、ル
ツボが一体型カーボンルツボ等の一体型ルツボである場
合には、残融液の表面に先に固化部分ができてしまう
と、その後の固化に伴う体積膨張のために、一体型ルツ
ボが破砕する可能性がある。
【０００６】そのため、分割形成されたカーボンルツボ
を使用することも提案されているが、この場合には、炉
内に存在する一酸化ケイ素（ＳｉＯ）ガスによって、カ
ーボンルツボ分割面において、減肉が発生するという問
題がある。この減肉のために、カーボンルツボの使用回
数が制限されてしまう。
を使用することも提案されているが、この場合には、炉
内に存在する一酸化ケイ素（ＳｉＯ）ガスによって、カ
ーボンルツボ分割面において、減肉が発生するという問
題がある。この減肉のために、カーボンルツボの使用回
数が制限されてしまう。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、一体型のカーボンルツボの使用を可能とし得る単結
晶引上方法および単結晶引上装置を提供することを目的
とする。
で、一体型のカーボンルツボの使用を可能とし得る単結
晶引上方法および単結晶引上装置を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の単結晶引
上方法においては、チョクラルスキー法を用いてルツボ
内に収容された融液から単結晶を引き上げるための方法
であって、単結晶引上工程と、残融液の固化工程と、を
具備してなり、前記固化工程においては、前記ルツボ内
の残融液を、下部から上部に向けて固化させることを特
徴としている。請求項２記載の単結晶引上方法において
は、請求項１記載の単結晶引上方法において、予め、ヒ
ータを前記ルツボの周囲に配置しておき、前記固化工程
においては、前記ルツボの底部が前記ヒータの下限位置
よりも下方に位置するように、前記ルツボを下方移動さ
せることを特徴としている。請求項３記載の単結晶引上
方法においては、請求項１記載の単結晶引上方法におい
て、予め、互いに個別的に制御可能な上側ヒータと下側
ヒータとを有してなるヒータを前記ルツボの周囲に配置
しておき、前記固化工程においては、前記上側ヒータに
よる加熱量が前記下側ヒータによる加熱量よりも大きい
ように、前記上側および下側ヒータを制御することを特
徴としている。請求項４記載の単結晶引上方法において
は、請求項１記載の単結晶引上方法において、前記固化
工程においては、前記ルツボの底部を冷却することを特
徴としている。請求項５記載の単結晶引上方法において
は、請求項１記載の単結晶引上方法において、予め、前
記ルツボの上方にヒータを配置しておき、前記固化工程
においては、前記ヒータを動作させて、前記残融液の表
面を加熱することを特徴としている。請求項６記載の単
結晶引上装置においては、チョクラルスキー法を用いて
ルツボ内に収容された融液から単結晶を引き上げるため
の装置であって、前記ルツボの周囲にヒータが配置さ
れ、前記ヒータは、互いに個別的に制御可能な上側ヒー
タと下側ヒータとを有して構成されていることを特徴と
している。請求項７記載の単結晶引上装置においては、
チョクラルスキー法を用いてルツボ内に収容された融液
から単結晶を引き上げるための装置であって、前記ルツ
ボの下方に、冷却機構が設けられていることを特徴とし
ている。請求項８記載の単結晶引上装置においては、チ
ョクラルスキー法を用いてルツボ内に収容された融液か
ら単結晶を引き上げるための装置であって、前記ルツボ
の上方に配置されるとともに上方側から供給される雰囲
気ガスを前記融液の液面上へと案内するためのフロー管
が設けられ、前記フロー管の下部に、ヒータが配置され
ていることを特徴としている。
上方法においては、チョクラルスキー法を用いてルツボ
内に収容された融液から単結晶を引き上げるための方法
であって、単結晶引上工程と、残融液の固化工程と、を
具備してなり、前記固化工程においては、前記ルツボ内
の残融液を、下部から上部に向けて固化させることを特
徴としている。請求項２記載の単結晶引上方法において
は、請求項１記載の単結晶引上方法において、予め、ヒ
ータを前記ルツボの周囲に配置しておき、前記固化工程
においては、前記ルツボの底部が前記ヒータの下限位置
よりも下方に位置するように、前記ルツボを下方移動さ
せることを特徴としている。請求項３記載の単結晶引上
方法においては、請求項１記載の単結晶引上方法におい
て、予め、互いに個別的に制御可能な上側ヒータと下側
ヒータとを有してなるヒータを前記ルツボの周囲に配置
しておき、前記固化工程においては、前記上側ヒータに
よる加熱量が前記下側ヒータによる加熱量よりも大きい
ように、前記上側および下側ヒータを制御することを特
徴としている。請求項４記載の単結晶引上方法において
は、請求項１記載の単結晶引上方法において、前記固化
工程においては、前記ルツボの底部を冷却することを特
徴としている。請求項５記載の単結晶引上方法において
は、請求項１記載の単結晶引上方法において、予め、前
記ルツボの上方にヒータを配置しておき、前記固化工程
においては、前記ヒータを動作させて、前記残融液の表
面を加熱することを特徴としている。請求項６記載の単
結晶引上装置においては、チョクラルスキー法を用いて
ルツボ内に収容された融液から単結晶を引き上げるため
の装置であって、前記ルツボの周囲にヒータが配置さ
れ、前記ヒータは、互いに個別的に制御可能な上側ヒー
タと下側ヒータとを有して構成されていることを特徴と
している。請求項７記載の単結晶引上装置においては、
チョクラルスキー法を用いてルツボ内に収容された融液
から単結晶を引き上げるための装置であって、前記ルツ
ボの下方に、冷却機構が設けられていることを特徴とし
ている。請求項８記載の単結晶引上装置においては、チ
ョクラルスキー法を用いてルツボ内に収容された融液か
ら単結晶を引き上げるための装置であって、前記ルツボ
の上方に配置されるとともに上方側から供給される雰囲
気ガスを前記融液の液面上へと案内するためのフロー管
が設けられ、前記フロー管の下部に、ヒータが配置され
ていることを特徴としている。
【０００９】請求項１記載の発明によると、残融液の固
化工程において、ルツボ内の残融液は、下部から上部に
向けて固化される。そのため、固化時の体積膨張を残融
液の上部自由表面に逃がすことができ、一体型カーボン
ルツボの使用が可能とされる。請求項２記載の発明によ
ると、固化工程において、ルツボの底部がヒータの下限
位置よりも下方に位置するように、ルツボが下方移動さ
れる。そのため、残融液の上部についてはヒータからの
熱を受けて加熱され、残融液の下部についてはヒータの
熱を受けることなく放冷される。よって、下部ほど残融
液の温度が低くなり、下部から上部に向けての固化がも
たらされる。請求項３記載の発明によると、固化工程に
おいて、上側ヒータによる加熱量が下側ヒータによる加
熱量よりも大きいように、上側および下側ヒータが制御
される。このため、残融液の上部への入熱量が残融液の
下部への入熱量を上回ることとなり、残融液の下部ほど
温度が低くなる。よって、下部から上部に向けての固化
がもたらされる。請求項４記載の発明によると、固化工
程において、ルツボの底部を冷却する。よって、残融液
の下部が急冷を受け、下部から上部に向けての固化がも
たらされる。請求項５記載の発明によると、固化工程に
おいて、ルツボ上方のヒータを動作させる。このため、
残融液の上部が加熱されて表面の固化が防止され、よっ
て、下部から上部に向けての固化がもたらされる。請求
項６記載の発明によると、固化工程において、上側ヒー
タによる加熱量が下側ヒータによる加熱量よりも大きい
ように、上側および下側ヒータが制御される。このた
め、残融液の上部への入熱量が残融液の下部への入熱量
を上回ることとなり、残融液の下部ほど温度が低くな
る。よって、下部から上部に向けての固化がもたらされ
る。請求項７記載の発明によると、固化工程において、
ルツボの下方に設けられた冷却機構を動作させる。よっ
て、残融液の下部が急冷を受け、下部から上部に向けて
の固化がもたらされる。請求項８記載の発明によると、
固化工程において、フロー管下部のヒータを動作させ
る。このため、残融液の上部が加熱されて表面の固化が
防止され、よって、下部から上部に向けての固化がもた
らされる。
化工程において、ルツボ内の残融液は、下部から上部に
向けて固化される。そのため、固化時の体積膨張を残融
液の上部自由表面に逃がすことができ、一体型カーボン
ルツボの使用が可能とされる。請求項２記載の発明によ
ると、固化工程において、ルツボの底部がヒータの下限
位置よりも下方に位置するように、ルツボが下方移動さ
れる。そのため、残融液の上部についてはヒータからの
熱を受けて加熱され、残融液の下部についてはヒータの
熱を受けることなく放冷される。よって、下部ほど残融
液の温度が低くなり、下部から上部に向けての固化がも
たらされる。請求項３記載の発明によると、固化工程に
おいて、上側ヒータによる加熱量が下側ヒータによる加
熱量よりも大きいように、上側および下側ヒータが制御
される。このため、残融液の上部への入熱量が残融液の
下部への入熱量を上回ることとなり、残融液の下部ほど
温度が低くなる。よって、下部から上部に向けての固化
がもたらされる。請求項４記載の発明によると、固化工
程において、ルツボの底部を冷却する。よって、残融液
の下部が急冷を受け、下部から上部に向けての固化がも
たらされる。請求項５記載の発明によると、固化工程に
おいて、ルツボ上方のヒータを動作させる。このため、
残融液の上部が加熱されて表面の固化が防止され、よっ
て、下部から上部に向けての固化がもたらされる。請求
項６記載の発明によると、固化工程において、上側ヒー
タによる加熱量が下側ヒータによる加熱量よりも大きい
ように、上側および下側ヒータが制御される。このた
め、残融液の上部への入熱量が残融液の下部への入熱量
を上回ることとなり、残融液の下部ほど温度が低くな
る。よって、下部から上部に向けての固化がもたらされ
る。請求項７記載の発明によると、固化工程において、
ルツボの下方に設けられた冷却機構を動作させる。よっ
て、残融液の下部が急冷を受け、下部から上部に向けて
の固化がもたらされる。請求項８記載の発明によると、
固化工程において、フロー管下部のヒータを動作させ
る。このため、残融液の上部が加熱されて表面の固化が
防止され、よって、下部から上部に向けての固化がもた
らされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
【００１１】本発明による方法は、チョクラルスキー法
を用いてルツボ内に収容された融液から単結晶を引き上
げるための方法であって、単結晶引上工程と、残融液の
固化工程と、これらに付随する付属的な工程と、を具備
している。本発明は、残融液の固化工程に独自の特徴を
備えるものであり、単結晶引上工程については、従来と
同様であるのでその説明を省略する。
を用いてルツボ内に収容された融液から単結晶を引き上
げるための方法であって、単結晶引上工程と、残融液の
固化工程と、これらに付随する付属的な工程と、を具備
している。本発明は、残融液の固化工程に独自の特徴を
備えるものであり、単結晶引上工程については、従来と
同様であるのでその説明を省略する。
【００１２】本発明における固化工程においては、ルツ
ボ内の残融液を、下部から上部に向けて固化させること
を最大の特徴としている。本発明においては、ルツボ内
の残融液を下部から上部に向けて固化させるので、固化
時の体積膨張を残融液の上部自由表面に逃がすことがで
き、一体型カーボンルツボの使用を可能とすることがで
きる。この方法の具現化に際しては、いくつかの実施形
態があり、以下、順に説明する。
ボ内の残融液を、下部から上部に向けて固化させること
を最大の特徴としている。本発明においては、ルツボ内
の残融液を下部から上部に向けて固化させるので、固化
時の体積膨張を残融液の上部自由表面に逃がすことがで
き、一体型カーボンルツボの使用を可能とすることがで
きる。この方法の具現化に際しては、いくつかの実施形
態があり、以下、順に説明する。
【００１３】〔第１実施形態〕図１は、本発明の単結晶
引上方法の第１実施形態を示す図である。図において、
符号１はルツボ、２は単結晶引上工程の終了後にルツボ
１内に残された残融液、３はルツボ１の周囲に配置され
たヒータを示している。
引上方法の第１実施形態を示す図である。図において、
符号１はルツボ、２は単結晶引上工程の終了後にルツボ
１内に残された残融液、３はルツボ１の周囲に配置され
たヒータを示している。
【００１４】本実施形態においては、単結晶引上工程の
終了後の残融液の固化工程において、ルツボ１の底部が
ヒータ３の下端３ａよりも下方に位置するように、ルツ
ボ１を下方移動させる（図１（ｂ））。
終了後の残融液の固化工程において、ルツボ１の底部が
ヒータ３の下端３ａよりも下方に位置するように、ルツ
ボ１を下方移動させる（図１（ｂ））。
【００１５】この場合、残融液２の上部については、ヒ
ータ３からの熱（ヒータ３を動作させて発生させた熱と
することもできるし、あるいは、ヒータ３を停止した際
の余熱を利用することもできる）によって固化が防止さ
れる。この場合、残融液２の下部については、ヒータ３
の下端３ａよりも下方に位置することにより、ヒータ３
からの熱を受けることがなく、自然放冷される。よっ
て、下部ほど残融液の温度が低くなり、下部から上部に
向けての固化が実現される。
ータ３からの熱（ヒータ３を動作させて発生させた熱と
することもできるし、あるいは、ヒータ３を停止した際
の余熱を利用することもできる）によって固化が防止さ
れる。この場合、残融液２の下部については、ヒータ３
の下端３ａよりも下方に位置することにより、ヒータ３
からの熱を受けることがなく、自然放冷される。よっ
て、下部ほど残融液の温度が低くなり、下部から上部に
向けての固化が実現される。
【００１６】〔第２実施形態〕図２は、本発明の単結晶
引上方法の第２実施形態を示す図である。図において、
符号４はルツボ１の周囲に配置されたヒータを示してい
る。
引上方法の第２実施形態を示す図である。図において、
符号４はルツボ１の周囲に配置されたヒータを示してい
る。
【００１７】ここで、ヒータ４は、互いに個別的に制御
可能な上側ヒータ４ａと下側ヒータ４ｂとから構成され
ている。
可能な上側ヒータ４ａと下側ヒータ４ｂとから構成され
ている。
【００１８】本実施形態においては、固化工程におい
て、上側ヒータ４ａによる加熱量が下側ヒータ４ｂによ
る加熱量よりも大きいように、上側および下側ヒータ４
ａ、４ｂが制御される。本実施形態においては、ルツボ
１を下方移動させる必要はない。限定するものでない
が、上側ヒータ４ａを低パワーで動作させ、かつ、下側
ヒータ４ｂを停止させるのが実用的である。
て、上側ヒータ４ａによる加熱量が下側ヒータ４ｂによ
る加熱量よりも大きいように、上側および下側ヒータ４
ａ、４ｂが制御される。本実施形態においては、ルツボ
１を下方移動させる必要はない。限定するものでない
が、上側ヒータ４ａを低パワーで動作させ、かつ、下側
ヒータ４ｂを停止させるのが実用的である。
【００１９】このため、残融液２の上部への入熱量が残
融液２の下部への入熱量を上回ることとなり、残融液２
の下部ほど温度が低くなる。よって、下部から上部に向
けての固化が実現される。
融液２の下部への入熱量を上回ることとなり、残融液２
の下部ほど温度が低くなる。よって、下部から上部に向
けての固化が実現される。
【００２０】〔第２実施形態の変形例〕図３は、上記第
２実施形態の変形例を示す図である。図において、符号
５はルツボ１の周囲に配置されたヒータを示している。
２実施形態の変形例を示す図である。図において、符号
５はルツボ１の周囲に配置されたヒータを示している。
【００２１】ここで、ヒータ５は、互いに個別的に制御
可能な上ヒータ５ａと中ヒータ５ｂと下ヒータ５ｃとか
ら構成されている。
可能な上ヒータ５ａと中ヒータ５ｂと下ヒータ５ｃとか
ら構成されている。
【００２２】本実施形態においては、固化工程におい
て、上ヒータ５ａおよび中ヒータ５ｂによる加熱量が下
ヒータ５ｃによる加熱量よりも大きいように、ヒータ５
が制御される。すなわち、上ヒータ５ａおよび中ヒータ
５ｂが上側ヒータとして、かつ、下ヒータ５ｃが下側ヒ
ータとして機能している。この場合の作用効果は、上記
第２実施形態と同様である。
て、上ヒータ５ａおよび中ヒータ５ｂによる加熱量が下
ヒータ５ｃによる加熱量よりも大きいように、ヒータ５
が制御される。すなわち、上ヒータ５ａおよび中ヒータ
５ｂが上側ヒータとして、かつ、下ヒータ５ｃが下側ヒ
ータとして機能している。この場合の作用効果は、上記
第２実施形態と同様である。
【００２３】この変形例以外にも、ヒータを４段構成以
上としても良いことは、自明である。
上としても良いことは、自明である。
【００２４】〔第３実施形態〕図４は、本発明の単結晶
引上方法の第３実施形態を示す図である。図において、
符号６はルツボ１の下方に配置された水冷パイプ（冷却
機構）を示している。
引上方法の第３実施形態を示す図である。図において、
符号６はルツボ１の下方に配置された水冷パイプ（冷却
機構）を示している。
【００２５】本実施形態においては、固化工程におい
て、ルツボ１の底部を水冷パイプ６により冷却する。こ
の場合、ヒータ３は、動作させても良いし、動作させな
くても良い。また、冷却に際しては、ルツボ１を下降さ
せることにより、あるいは、水冷パイプ６を上昇させる
ことにより、ルツボ１と水冷パイプ６との間の距離を近
づけることが有効である。また、冷却パイプ６には、パ
イプ保護のため常に冷却水が循環されているが、冷却時
には、循環水量を増加することが有効である。
て、ルツボ１の底部を水冷パイプ６により冷却する。こ
の場合、ヒータ３は、動作させても良いし、動作させな
くても良い。また、冷却に際しては、ルツボ１を下降さ
せることにより、あるいは、水冷パイプ６を上昇させる
ことにより、ルツボ１と水冷パイプ６との間の距離を近
づけることが有効である。また、冷却パイプ６には、パ
イプ保護のため常に冷却水が循環されているが、冷却時
には、循環水量を増加することが有効である。
【００２６】これにより、残融液２の下部が急冷を受
け、下部から上部に向けての固化が実現される。
け、下部から上部に向けての固化が実現される。
【００２７】また、水冷パイプ６以外の冷却機構とし
て、図４（ｃ）に示すような冷却板６ａを使用すること
もできる。この冷却板６ａは、中空構造とされていると
ともに内部に仕切り板６ｂを有した構造とされており、
中空とされた内部を冷却水が循環し得る構造とされてい
る。この他にも、水冷パイプ６や冷却板６ａ以外の任意
の冷却機構を採用しても良いことに注意されたい。
て、図４（ｃ）に示すような冷却板６ａを使用すること
もできる。この冷却板６ａは、中空構造とされていると
ともに内部に仕切り板６ｂを有した構造とされており、
中空とされた内部を冷却水が循環し得る構造とされてい
る。この他にも、水冷パイプ６や冷却板６ａ以外の任意
の冷却機構を採用しても良いことに注意されたい。
【００２８】〔第４実施形態〕図５は、本発明の単結晶
引上方法の第４実施形態を示す図である。図において、
符号７はルツボ１の上方に配置されるとともに上方側か
ら供給される雰囲気ガスを融液の液面上へと案内するた
めのフロー管、８はフロー管７の下部に配置されたヒー
タを示している。フロー管７は、単結晶引上工程におい
て、一酸化ケイ素が発生したにしても雰囲気ガスの流通
による一酸化ケイ素の速やかな排気を案内する機能と、
ヒータ３から成長中の単結晶へと向かう輻射熱を遮断す
る機能と、を有している。
引上方法の第４実施形態を示す図である。図において、
符号７はルツボ１の上方に配置されるとともに上方側か
ら供給される雰囲気ガスを融液の液面上へと案内するた
めのフロー管、８はフロー管７の下部に配置されたヒー
タを示している。フロー管７は、単結晶引上工程におい
て、一酸化ケイ素が発生したにしても雰囲気ガスの流通
による一酸化ケイ素の速やかな排気を案内する機能と、
ヒータ３から成長中の単結晶へと向かう輻射熱を遮断す
る機能と、を有している。
【００２９】本実施形態においては、固化工程におい
て、フロー管７の下部のヒータ８を動作させる。
て、フロー管７の下部のヒータ８を動作させる。
【００３０】これにより、残融液２の上部が加熱されて
表面の固化が防止され、よって、下部から上部に向けて
の固化が実現される。
表面の固化が防止され、よって、下部から上部に向けて
の固化が実現される。
【００３１】
【発明の効果】本発明の単結晶引上方法および単結晶引
上装置によれば、以下の効果を奏する。請求項１記載の
単結晶引上方法によれば、残融液の固化工程において、
ルツボ内の残融液を下部から上部に向けて固化させるの
で、固化時の体積膨張を残融液の上部自由表面に逃がす
ことができ、一体型カーボンルツボの使用を可能とする
ことができる。このように、一体型カーボンルツボが使
用できることにより、分割型カーボンルツボの場合に発
生するような減肉の問題を回避することができ、カーボ
ンルツボの使用回数を伸長させることができる。請求項
２記載の単結晶引上方法によれば、固化工程において、
ルツボを下方移動させるので、残融液の上部の固化をヒ
ータからの熱によって防止できるとともに、残融液の下
部についてはヒータからの熱を受けることなく放冷する
ことができる。よって、下部ほど残融液の温度が低くな
り、下部から上部に向けての固化を実現して、一体型カ
ーボンルツボの使用を可能とすることができる。請求項
３記載の単結晶引上方法によれば、固化工程において、
上側ヒータによる加熱量が下側ヒータによる加熱量より
も大きいように、上側および下側ヒータを制御するの
で、残融液の上部への入熱量を大きくして、残融液の下
部ほど温度を低くすることができ、よって、下部から上
部に向けての固化を実現して、一体型カーボンルツボの
使用を可能とすることができる。請求項４記載の単結晶
引上方法によれば、固化工程において、ルツボの底部の
冷却することにより、残融液の下部を急冷することがで
き、下部から上部に向けての固化を実現して、一体型カ
ーボンルツボの使用を可能とすることができる。請求項
５記載の単結晶引上方法によれば、固化工程において、
ルツボ上方のヒータを動作させるので、残融液の上部を
加熱して表面の固化を防止することができ、よって、下
部から上部に向けての固化を実現して、一体型カーボン
ルツボの使用を可能とすることができる。請求項６記載
の単結晶引上装置によれば、固化工程において、上側ヒ
ータによる加熱量が下側ヒータによる加熱量よりも大き
いように、上側および下側ヒータを制御するので、残融
液の上部への入熱量を大きくして、残融液の下部ほど温
度を低くすることができ、よって、下部から上部に向け
ての固化を実現して、一体型カーボンルツボの使用を可
能とすることができる。請求項７記載の単結晶引上装置
によれば、固化工程において、ルツボの下方に設けられ
た冷却機構を動作させて、残融液の下部を急冷すること
ができ、下部から上部に向けての固化を実現して、一体
型カーボンルツボの使用を可能とすることができる。請
求項８記載の単結晶引上装置によれば、固化工程におい
て、フロー管下部のヒータを動作させるので、残融液の
上部を加熱して表面の固化を防止することができ、よっ
て、下部から上部に向けての固化を実現して、一体型カ
ーボンルツボの使用を可能とすることができる。
上装置によれば、以下の効果を奏する。請求項１記載の
単結晶引上方法によれば、残融液の固化工程において、
ルツボ内の残融液を下部から上部に向けて固化させるの
で、固化時の体積膨張を残融液の上部自由表面に逃がす
ことができ、一体型カーボンルツボの使用を可能とする
ことができる。このように、一体型カーボンルツボが使
用できることにより、分割型カーボンルツボの場合に発
生するような減肉の問題を回避することができ、カーボ
ンルツボの使用回数を伸長させることができる。請求項
２記載の単結晶引上方法によれば、固化工程において、
ルツボを下方移動させるので、残融液の上部の固化をヒ
ータからの熱によって防止できるとともに、残融液の下
部についてはヒータからの熱を受けることなく放冷する
ことができる。よって、下部ほど残融液の温度が低くな
り、下部から上部に向けての固化を実現して、一体型カ
ーボンルツボの使用を可能とすることができる。請求項
３記載の単結晶引上方法によれば、固化工程において、
上側ヒータによる加熱量が下側ヒータによる加熱量より
も大きいように、上側および下側ヒータを制御するの
で、残融液の上部への入熱量を大きくして、残融液の下
部ほど温度を低くすることができ、よって、下部から上
部に向けての固化を実現して、一体型カーボンルツボの
使用を可能とすることができる。請求項４記載の単結晶
引上方法によれば、固化工程において、ルツボの底部の
冷却することにより、残融液の下部を急冷することがで
き、下部から上部に向けての固化を実現して、一体型カ
ーボンルツボの使用を可能とすることができる。請求項
５記載の単結晶引上方法によれば、固化工程において、
ルツボ上方のヒータを動作させるので、残融液の上部を
加熱して表面の固化を防止することができ、よって、下
部から上部に向けての固化を実現して、一体型カーボン
ルツボの使用を可能とすることができる。請求項６記載
の単結晶引上装置によれば、固化工程において、上側ヒ
ータによる加熱量が下側ヒータによる加熱量よりも大き
いように、上側および下側ヒータを制御するので、残融
液の上部への入熱量を大きくして、残融液の下部ほど温
度を低くすることができ、よって、下部から上部に向け
ての固化を実現して、一体型カーボンルツボの使用を可
能とすることができる。請求項７記載の単結晶引上装置
によれば、固化工程において、ルツボの下方に設けられ
た冷却機構を動作させて、残融液の下部を急冷すること
ができ、下部から上部に向けての固化を実現して、一体
型カーボンルツボの使用を可能とすることができる。請
求項８記載の単結晶引上装置によれば、固化工程におい
て、フロー管下部のヒータを動作させるので、残融液の
上部を加熱して表面の固化を防止することができ、よっ
て、下部から上部に向けての固化を実現して、一体型カ
ーボンルツボの使用を可能とすることができる。
【図１】 本発明の単結晶引上方法の第１実施形態を示
す図である。
す図である。
【図２】 本発明の単結晶引上方法の第２実施形態を示
す図である。
す図である。
【図３】 第２実施形態の変形例を示す図である。
【図４】 （ａ）は本発明の単結晶引上方法の第３実施
形態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）における冷却機構
を示す平面図であり、（ｃ）は冷却機構の他の例を示す
平断面図である。
形態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）における冷却機構
を示す平面図であり、（ｃ）は冷却機構の他の例を示す
平断面図である。
【図５】 本発明の単結晶引上方法の第４実施形態を示
す図である。
す図である。
１ ルツボ ２ 残融液 ３ ヒータ ３ａ 下限位置 ４ ヒータ ４ａ 上側ヒータ ４ｂ 下側ヒータ ５ ヒータ ５ａ 上ヒータ（上側ヒータ） ５ｂ 中ヒータ（上側ヒータ） ５ｃ 下ヒータ（下側ヒータ） ６ 水冷パイプ（冷却機構） ６ａ 水冷板（冷却機構） ７ フロー管 ８ ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 啓成 東京都千代田区大手町一丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者 熱海 貴 東京都千代田区大手町一丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 Ｆターム(参考） 4G050 FA16 FE12 FF51 FF55 4G077 AA02 BA04 CF00 EG18 EH07
Claims (8)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法を用いてルツボ内に
収容された融液から単結晶を引き上げるための方法であ
って、 単結晶引上工程と、残融液の固化工程と、を具備してな
り、 前記固化工程においては、前記ルツボ内の残融液を、下
部から上部に向けて固化させることを特徴とする単結晶
引上方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の単結晶引上方法におい
て、 予め、ヒータを前記ルツボの周囲に配置しておき、 前記固化工程においては、前記ルツボの底部が前記ヒー
タの下限位置よりも下方に位置するように、前記ルツボ
を下方移動させることを特徴とする単結晶引上方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の単結晶引上方法におい
て、 予め、互いに個別的に制御可能な上側ヒータと下側ヒー
タとを有してなるヒータを前記ルツボの周囲に配置して
おき、 前記固化工程においては、前記上側ヒータによる加熱量
が前記下側ヒータによる加熱量よりも大きいように、前
記上側および下側ヒータを制御することを特徴とする単
結晶引上方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の単結晶引上方法におい
て、 前記固化工程においては、前記ルツボの底部を冷却する
ことを特徴とする単結晶引上方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の単結晶引上方法におい
て、 予め、前記ルツボの上方にヒータを配置しておき、 前記固化工程においては、前記ヒータを動作させて、前
記残融液の表面を加熱することを特徴とする単結晶引上
方法。 - 【請求項６】 チョクラルスキー法を用いてルツボ内に
収容された融液から単結晶を引き上げるための装置であ
って、 前記ルツボの周囲にヒータが配置され、 前記ヒータは、互いに個別的に制御可能な上側ヒータと
下側ヒータとを有して構成されていることを特徴とする
単結晶引上装置。 - 【請求項７】 チョクラルスキー法を用いてルツボ内に
収容された融液から単結晶を引き上げるための装置であ
って、 前記ルツボの下方に、冷却機構が設けられていることを
特徴とする単結晶引上装置。 - 【請求項８】 チョクラルスキー法を用いてルツボ内に
収容された融液から単結晶を引き上げるための装置であ
って、 前記ルツボの上方に配置されるとともに上方側から供給
される雰囲気ガスを前記融液の液面上へと案内するため
のフロー管が設けられ、 前記フロー管の下部に、ヒータが配置されていることを
特徴とする単結晶引上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187815A JP2000016893A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 単結晶引上方法および単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187815A JP2000016893A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 単結晶引上方法および単結晶引上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000016893A true JP2000016893A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16212733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10187815A Withdrawn JP2000016893A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 単結晶引上方法および単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000016893A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100699537B1 (ko) * | 2004-12-24 | 2007-03-23 | 주식회사 실트론 | 실리콘 단결정 성장 방법 및 그 장치 |
| JP2008260649A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ルツボ内残融液の固化方法 |
| WO2009104532A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶成長方法 |
| JP2012101974A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶製造装置及び単結晶の製造方法 |
| JP2016222480A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造方法 |
| US11598019B2 (en) * | 2017-09-29 | 2023-03-07 | Sumco Corporation | Crucible-supporting pedestal, quartz crucible-supporting device, and method for producing silicon single crystal |
-
1998
- 1998-07-02 JP JP10187815A patent/JP2000016893A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100699537B1 (ko) * | 2004-12-24 | 2007-03-23 | 주식회사 실트론 | 실리콘 단결정 성장 방법 및 그 장치 |
| JP2008260649A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ルツボ内残融液の固化方法 |
| WO2009104532A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶成長方法 |
| JP2012101974A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶製造装置及び単結晶の製造方法 |
| JP2016222480A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造方法 |
| US11598019B2 (en) * | 2017-09-29 | 2023-03-07 | Sumco Corporation | Crucible-supporting pedestal, quartz crucible-supporting device, and method for producing silicon single crystal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101522960B (zh) | 用于生产晶体硅基板的方法和设备 | |
| JPH11310496A (ja) | 一方向凝固組織を有するシリコンインゴットの製造方法およびその製造装置 | |
| JPWO2005092791A1 (ja) | シリコン鋳造装置および多結晶シリコンインゴットの製造方法 | |
| JPS6033798B2 (ja) | 粗結晶から単結晶までの半導体材料製造方法 | |
| US7017646B2 (en) | Method for casting a directionally solidified article | |
| CN105887186B (zh) | 硅单晶提拉设备与生长方法 | |
| US5047113A (en) | Method for directional solidification of single crystals | |
| JP2000016893A (ja) | 単結晶引上方法および単結晶引上装置 | |
| JP6825728B1 (ja) | 単結晶製造装置 | |
| JP2003165716A (ja) | 結晶製造装置及び結晶製造方法 | |
| JP2002308616A (ja) | 多結晶シリコンの製造方法 | |
| JPH1192284A (ja) | 一方向凝固多結晶組織を有するシリコンインゴットの製造方法 | |
| JP2011522437A (ja) | 半導体材料の処理方法及び処理された半導体材料 | |
| JP3872233B2 (ja) | シリコン鋳造方法 | |
| JP2000159596A (ja) | シリコン単結晶の製造方法および引上げ機 | |
| JPH09301709A (ja) | シリコン鋳造方法 | |
| JP4077712B2 (ja) | シリコンの鋳造方法 | |
| JP2006272400A (ja) | 鋳造装置および半導体インゴット | |
| JP4273664B2 (ja) | 結晶シリコン製造装置 | |
| JPH0692780A (ja) | 半導体単結晶製造装置 | |
| JP3188923B2 (ja) | 硼酸リチウム単結晶育成用容器及び硼酸リチウム単結晶の育成方法 | |
| JP2645491B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の育成方法 | |
| JPS59137399A (ja) | 低転位密度単結晶の育成方法及びその装置 | |
| JPS6379794A (ja) | 材料処理炉と単結晶シリコンの球を形成する方法 | |
| JPH06305884A (ja) | 単結晶引上げ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |