JP2009102206A - 石英ガラスルツボとその製造方法および用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単結晶引き上げ用の石英ガラスルツボであって、ルツボ内面層の上端部分と該上端部分よりも下側部分の気泡含有率が異なり、該下側部分の気泡含有率が0.1%未満であり、一方、上端部分がリム部からシリコン単結晶の引き上げ初期の湯面下降位置までの範囲であり、該上端部分が微小気泡を含み、気泡含有率が0.1%以上であって、リム部に近いほど気泡含有率が大きく、気泡含有率の増加割合が高さ1mmあたり0.002%以上であることを特徴とする石英ガラスルツボ。
【選択図】 図1
Description
〔1〕単結晶引き上げ用の石英ガラスルツボであって、ルツボ内面層の上端部分と該上端部分よりも下側部分の気泡含有率が異なり、該下側部分の気泡含有率が0.1%未満であり、一方、上端部分がリム部からシリコン単結晶の引き上げ初期の湯面下降位置までの範囲であり、該上端部分が微小気泡を含み、気泡含有率が0.1%以上であって、リム部に近いほど気泡含有率が大きく、気泡含有率の増加割合が高さ1mmあたり0.002%以上であることを特徴とする石英ガラスルツボ。
〔2〕シリコン単結晶の引き上げ初期の湯面下降位置がシリコン単結晶の肩部が形成されるまで下降した湯面位置である上記[1]の石英ガラスルツボ。
〔3〕上端部分における気泡含有率の増加割合が高さ1mmあたり0.002%〜0.008%である上記[1]〜上記[2]の何れかに記載する石英ガラスルツボ。
〔4〕真空引きを行う回転モールド法による石英ガラスルツボの製造において、モールド内面に外面層石英粉を堆積し、この外面層石英粉の上に内面層用の合成石英粉を堆積し、該内面層の上端部分を形成する石英粉として加熱溶融したとき微小気泡を生じやすい合成石英粉を用い、モールド空間の上方に設けたアーク電極によってこれらの石英粉を加熱溶融し、ガラス化することを特徴とする石英ガラスルツボの製造方法。
〔5〕加熱溶融時に微小気泡を生じやすい合成石英粉として、平均粒径400μm以下であって比表面積0.06m2/g以上の非晶質合成石英粉、または平均粒径100μm以下の非晶質合成石英粉、または炭素を5〜50ppm含有する合成石英粉を用いる上記[4]に記載する石英ガラスルツボの製造方法。
〔6〕上記[1]〜上記[5]の何れかに記載する石英ガラスルツボを用いた、湯面振動を抑制したシリコン単結晶引き上げ方法。
〔石英ガラスルツボの構造〕
本発明の石英ガラスルツボは、単結晶引き上げ用の石英ガラスルツボであって、ルツボ内面層の上端部分と該上端部分よりも下側部分の気泡含有率が異なる。
本発明の石英ガラスルツボの製造方法を図1に示す。図示するように、真空引きを行う回転モールド10を用い、回転するモールド10の内面に外面層用の石英粉11を供給して所定厚さに堆積させる。この外面層用の石英粉11の上に内面層用の石英粉12を供給して所定厚さに堆積させる。この場合、内面層用の石英粉12を上端部分より下側に堆積させた後に、この石英粉12を加熱時に微小気泡を生じやすい石英粉13に代え、上端部分をこの石英粉13によって充填する。
〔実施例1〜3〕
図1に示す回転モールドを用い、該モールドの内面全体に外面層用の石英粉を供給して所定厚さに堆積した。この外面層用の石英粉の上に、底面部から上端部分より下側部分に平均粒径300μm〜150μmの合成石英粉を堆積した。次いで、この石英粉に代えて、表1に示す平均粒径100μm以下の合成石英粉を上端部分に充填した。次いで、モールド空間の上方に設けたアーク電極を用い、石英粉を加熱溶融してガラス化し、溶融時に真空引きを行って内面層の気泡を吸引し、内面層が透明ガラス層によって形成された石英ガラスルツボ(開口径32インチ)を製造した。
図1に示す回転モールドを用い、該モールドの内面全体に外面層用の石英粉を供給して所定厚さに堆積した。この外面層用の石英粉の上に、底面部から上端部分より下側部分に平均粒径300μm〜150μmの合成石英粉を堆積した。次いで、この石英粉に代えて、表1に示す平均粒径250μmおよび比表面積0.06m2/g以上の合成石英粉を上端部分に充填した。次いで、モールド空間の上方に設けたアーク電極を用い、石英粉を加熱溶融してガラス化し、溶融時に真空引きを行って内面層の気泡を吸引し、内面層が透明ガラス層によって形成された石英ガラスルツボ(開口径32インチ)を製造した。
内面層を形成する石英粉として、300μm〜150μmの合成石英粉を用い、上端部分の石英粉を変更せずに上記平均粒径の石英粉をそのまま用いた。また、加熱溶融時の真空引きを加減して表1に示す気泡量に調整した。その他は実施例1〜3と同様にして石英ガラスルツボ(開口径32インチ)を製造した。
Claims (6)
- 単結晶引き上げ用の石英ガラスルツボであって、ルツボ内面層の上端部分と該上端部分よりも下側部分の気泡含有率が異なり、該下側部分の気泡含有率が0.1%未満であり、一方、上端部分がリム部からシリコン単結晶の引き上げ初期の湯面下降位置までの範囲であり、該上端部分が微小気泡を含み、気泡含有率が0.1%以上であって、リム部に近いほど気泡含有率が大きく、気泡含有率の増加割合が高さ1mmあたり0.002%以上であることを特徴とする石英ガラスルツボ。
- シリコン単結晶の引き上げ初期の湯面下降位置がシリコン単結晶の肩部が形成されるまで下降した湯面位置である請求項1に記載する石英ガラスルツボ。
- 上端部分における気泡含有率の増加割合が高さ1mmあたり0.002%〜0.008%である請求項1〜請求項2の何れかに記載する石英ガラスルツボ。
- 真空引きを行う回転モールド法による石英ガラスルツボの製造において、モールド内面に外面層石英粉を堆積し、この外面層石英粉の上に内面層用の合成石英粉を堆積し、該内面層の上端部分を形成する石英粉として加熱溶融したとき微小気泡を生じやすい合成石英粉を用い、モールド空間の上方に設けたアーク電極によってこれらの石英粉を加熱溶融し、ガラス化することを特徴とする石英ガラスルツボの製造方法。
- 加熱溶融時に微小気泡を生じやすい合成石英粉として、平均粒径400μm以下であって比表面積0.06m2/g以上の非晶質合成石英粉、または平均粒径100μm以下の非晶質合成石英粉、または炭素を5〜50ppm含有する合成石英粉を用いる請求項4に記載する石英ガラスルツボの製造方法。
- 請求項1〜5の何れかに記載する石英ガラスルツボを用いた、湯面振動を抑制したシリコン単結晶引き上げ方法。
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