JP3719332B2 - シリコン単結晶引上げ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコン単結晶棒を引上げて育成する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のシリコン単結晶引上げ装置として、図５に示すようにチャンバ３内にシリコン融液２が貯留された石英るつぼ４が収容され、シリコン単結晶棒１の外周面と石英るつぼ４の内周面との間にシリコン単結晶棒１を包囲するように熱遮蔽部材７が挿入された引上げ装置（特公昭５７−４０１１９号）が開示されている。この装置では、熱遮蔽部材７が下方に向うに従って直径が小さくなるコーン部７ａと、外周縁がコーン部７ａの下縁に接続され水平に延びて内周縁がシリコン単結晶棒１の外周面近傍に達するリング部７ｂと、内周縁がコーン部７ａの上縁に接続され水平に延びて外周縁が保温筒８の上面に達するフランジ部７ｃとを有する。熱遮蔽部材７はフランジ部７ｃを保温筒８の上面に載置することにより固定される。図５の符号９はヒータである。
【０００３】
このように構成された引上げ装置では、シリコン単結晶棒１をシリコン融液２から引上げると、シリコン融液２の液面が次第に低下して石英るつぼ４の内周壁が露出し、この露出した石英るつぼ４の内周壁からの輻射熱がシリコン単結晶棒１の外周面に向うが、この輻射熱は熱遮蔽部材７により遮られてシリコン単結晶棒１の外周面に達しない。この結果、引上げ中のシリコン単結晶棒１の凝固が遅延することはなく、シリコン単結晶棒１は速やかに冷却されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の特公昭５７−４０１１９号公報に示された引上げ装置では、シリコン融液から引上げられるシリコン単結晶棒の固液界面付近において、高温のシリコン融液からの輻射熱が熱遮蔽部材により遮られるため、シリコン単結晶棒の外周面からの放熱量が比較的多い。この結果、シリコン単結晶棒内の温度分布がその中心から外周面に向うに従って次第に低くなるけれども、その外周面近傍で急激に低くなるため、シリコン単結晶棒内に熱的ストレスが発生し、また固液界面付近での点欠陥（空孔、格子間シリコン）の挙動（外方拡散、坂道拡散、対消滅）のため、点欠陥が径方向の面内で不均一に分布する恐れがあった。ここで、外方拡散とは単結晶棒の内部から外側に向う拡散のことであり、坂道拡散とは高温側即ち下方に向う拡散のことである。また対消滅とは点欠陥同士の過飽和度に応じて生じる消滅反応である。
【０００５】
本発明の目的は、シリコン単結晶棒内の熱的ストレスの発生を低減し、点欠陥濃度分布を均一にでき、かつ固液界面付近での引上げ方向の結晶温度勾配を径方向に均一で高くできるシリコン単結晶引上げ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、チャンバ１１内に設けられシリコン融液１２が貯留された石英るつぼ１３と、石英るつぼ１３の外周面を包囲しシリコン融液１２を加熱するヒータ１８と、シリコン融液１２から引上げられるシリコン単結晶棒２４の外周面を包囲しかつ下端がシリコン融液１２表面から間隔をあけて上方に位置しヒータ１８からの輻射熱を遮る熱遮蔽部材２６とを備えたシリコン単結晶引上げ装置の改良である。
その特徴ある構成は、熱遮蔽部材２６の下縁に設けられかつ上方に向うに従って直径が小さくなるように形成されたコーン状の第１放熱抑制部材３１と、熱遮蔽部材２６の下縁に沿って周方向に間隔をあけて設けられかつ熱遮蔽部材２６の下縁から垂下された連結部材３３と、この連結部材３３の下端に取付けられかつ上方に向うに従って直径が小さくなるように形成されたコーン状の第２放熱抑制部材３２と、熱遮蔽部材２６とシリコン単結晶棒２４との間に第１放熱抑制部材３１から所定の間隔をあけて上方に挿入された冷却筒体３４と、冷却筒体３４の内部に形成され冷却流体が通る冷却通路３４ａとを備えたところにある。
【０００７】
この請求項１に記載されたシリコン単結晶引上げ装置では、シリコン融液１２から引上げられるシリコン単結晶棒２４の固液界面付近において、高温のシリコン融液１２からの輻射熱により第２放熱抑制部材３２の温度が上昇するか、又はシリコン融液１２からの輻射熱若しくはシリコン単結晶棒２４からの放熱を第２放熱抑制部材３２が反射することにより、シリコン単結晶棒２４からの急激な放熱は抑制される。この結果、シリコン単結晶棒２４の外周部の急激な温度低下を阻止できる。
またシリコン単結晶棒２４の第１及び第２放熱抑制部材３１，３２間の開放された部分では、ヒータ１８からの輻射熱がシリコン単結晶棒２４の外周面に照射される。更に第１放熱抑制部材３１により包囲された部分では、高温のシリコン融液１２からの輻射熱により第１放熱抑制部材３１の温度が上昇するか、又はシリコン融液１２からの輻射熱若しくはシリコン単結晶棒２４からの放熱が第１放熱抑制部材３１の下面で反射して照射される。この結果、シリコン単結晶棒２４の外周部が保温され、固液界面付近での引上げ方向の結晶温度勾配の径方向分布の均一性を向上でき、シリコン単結晶棒２４内の点欠陥の坂道拡散と対消滅の反応時間を均一にでき、点欠陥の濃度を最適に制御できる。
【０００８】
また第１放熱抑制部材３１の上端より上方部分において、ヒータ１８とシリコン融液１２からの輻射熱が上記第１放熱抑制部材３１及び熱遮蔽部材２６により遮られてシリコン単結晶棒２４に照射されず、しかも第１放熱抑制部材３１より上方の冷却筒体３４の冷却通路３４ａ内を冷却流体が通る。この結果、シリコン単結晶棒２４は急冷されるので、この部分のシリコン単結晶棒２４内の引上げ方向の温度勾配値を高くでき、かつその下部の固液界面付近の引上げ方向の温度勾配を径方向への均一性を保った状態で高くできる。
更に第１放熱抑制部材３１と冷却筒体３４の設置場所を変えて、即ち図３の▲２▼の間隔を変えて、急冷される温度域を制御することによりグローイン欠陥の密度・サイズを最適に制御できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、シリコン単結晶引上げ装置１０のチャンバ１１内には、シリコン融液１２を貯留する石英るつぼ１３が設けられ、この石英るつぼ１３の外面は黒鉛サセプタ１４により被覆される。石英るつぼ１３の下面は上記黒鉛サセプタ１４を介して支軸１６の上端に固定され、この支軸１６の下部はるつぼ駆動手段１７に接続される（図１）。るつぼ駆動手段１７は図示しないが石英るつぼ１３を回転させる第１回転用モータと、石英るつぼ１３を昇降させる昇降用モータとを有し、これらのモータにより石英るつぼ１３が所定の方向に回転し得るとともに、上下方向に移動可能となっている。石英るつぼ１３の外周面は石英るつぼ１３から所定の間隔をあけてヒータ１８により包囲され、このヒータ１８は保温筒１９により包囲される。ヒータ１８は石英るつぼ１３に投入された高純度のシリコン多結晶体を加熱・溶融してシリコン融液にする。
【００１０】
またチャンバ１１の上端には円筒状のケーシング２１が接続される。このケーシング２１には引上げ手段２２が設けられる。引上げ手段２２はケーシング２１の上端部に水平状態で旋回可能に設けられた引上げヘッド（図示せず）と、このヘッドを回転させる第２回転用モータ（図示せず）と、ヘッドから石英るつぼ１３の回転中心に向って垂下されたワイヤケーブル２２ａと、上記ヘッド内に設けられワイヤケーブル２２ａを巻取り又は繰出す引上げ用モータ（図示せず）とを有する。ワイヤケーブル２２ａの下端にはシリコン融液１２に浸してシリコン単結晶棒２４を引上げるための種結晶２３が取付けられる。
【００１１】
またシリコン単結晶棒２４の外周面と石英るつぼ１３の内周面との間にはシリコン単結晶棒２４の外周面を包囲する熱遮蔽部材２６が設けられる（図１〜図３）。この熱遮蔽部材２６は円筒状に形成されヒータ１８からの輻射熱を遮る筒部２６ａと、この筒部２６ａの上縁に連設され外方に略水平方向に張り出すフランジ部２６ｂとを有する。上記フランジ部２６ｂを保温筒１９上に載置することにより、筒部２６ａの下縁がシリコン融液１２表面から所定の距離だけ上方に位置するように熱遮蔽部材２６がチャンバ１１内に固定される。
【００１２】
本実施の形態の特徴ある構成は、筒部２６ａの下縁に上方に向かうに従って直径が小さくなるコーン状の第１放熱抑制部材３１が設けられ、筒部２６ａの下縁に沿って周方向に間隔をあけて設けられかつ筒部２６ａの下縁から連結部材３３が垂下され、更に上方に向うに従って直径が小さくなるように形成されたコーン状の第２放熱抑制部材３２が連結部材３３の下端に取付けられところにある（図１〜図３）。第２放熱抑制部材３２は第１放熱抑制部材３１から所定の間隔をあけて下方に設けられる。また熱遮蔽部材２６とシリコン単結晶棒２４との間には第１放熱抑制部材３１から所定の間隔をあけて上方に冷却筒体３４が挿入され、冷却筒体３４の内部（冷却筒体３４の壁内）には冷却流体が通る冷却通路３４ａが形成される。
【００１３】
冷却筒体３４の上部はケーシング２１に挿着され、冷却筒体３４の下部（チャンバ１１内に突出する部分）には鉛直方向に延びるスリット３４ｂが形成される（図１及び図２）。また冷却通路３４ａはスリット３４ｂの内周縁から露出しないように冷却筒体３４の内部（壁内）に蛇行して形成され（図２）、冷却通路３４ａには冷却水が通るように構成される。なお、上記スリット３４ｂはチャンバ１１外から引上げ中のシリコン単結晶棒２４を視認するために形成される。
【００１４】
上記第１及び第２放熱抑制部材３１，３２の傾斜角θ、即ち第１及び第２放熱抑制部材３１，３２の下縁を含む水平面に対する第１及び第２放熱抑制部材３１，３２の傾斜角θは８０度以下、好ましくは２０〜６０度の範囲内にそれぞれ設定される（図３）。上記熱遮蔽部材２６、第１及び第２放熱抑制部材３１，３２はＭｏ（モリブデン），Ｗ（タングステン），Ｃ（カーボン）により、或いは表面にＳｉＣがコーティングされた黒鉛等により形成されることが好ましい。
【００１５】
一方、チャンバ１１にはこのチャンバ１１のシリコン単結晶棒２４側に不活性ガスを供給しかつ上記不活性ガスをチャンバ１１のるつぼ内周面側から排出するガス給排手段３６が接続される（図１）。ガス給排手段３６は一端がケーシング２１の周壁に接続され他端が上記不活性ガスを貯留するタンク（図示せず）に接続された供給パイプ３６ａと、一端がチャンバ１１の下壁に接続され他端が真空ポンプ（図示せず）に接続された排出パイプ３６ｂとを有する。供給パイプ３６ａ及び排出パイプ３６ｂにはこれらのパイプ３６ａ，３６ｂを流れる不活性ガスの流量を調整する第１及び第２流量調整弁３６ｃ，３６ｄがそれぞれ設けられる。
【００１６】
引上げ用モータの出力軸（図示せず）にはロータリエンコーダ（図示せず）が設けられ、るつぼ駆動手段１７には石英るつぼ１３内のシリコン融液１２の重量を検出する重量センサ（図示せず）と、支軸１６の昇降位置を検出するリニヤエンコーダ（図示せず）とが設けられる。ロータリエンコーダ、重量センサ及びリニヤエンコーダの各検出出力はコントローラ（図示せず）の制御入力に接続され、コントローラの制御出力は引上げ手段２２の引上げ用モータ及びるつぼ駆動手段１７の昇降用モータにそれぞれ接続される。またコントローラにはメモリ（図示せず）が設けられ、このメモリにはロータリエンコーダの検出出力に対するワイヤケーブル２２ａの巻取り長さ、即ちシリコン単結晶棒２４の引上げ長さが第１マップとして記憶され、重量センサの検出出力に対する石英るつぼ１３内のシリコン融液１２の液面レベルが第２マップとして記憶される。コントローラは重量センサの検出出力に基づいて石英るつぼ１３内のシリコン融液１２の液面を常に一定のレベルに保つように、るつぼ駆動手段１７の昇降用モータを制御するように構成される。
【００１７】
このように構成されたシリコン単結晶引上げ装置の動作を説明する。
シリコン融液１２から引上げられるシリコン単結晶棒２４の固液界面付近では、高温のシリコン融液１２からの輻射熱により第２放熱抑制部材３２の温度が上昇するか、又はシリコン融液１２からの輻射熱（図３の破線矢印で示す。）若しくはシリコン単結晶棒２４からの放熱を第２放熱抑制部材３２が反射することにより、シリコン単結晶棒２４からの急激な放熱は抑制される（図３の▲１▼の部分）。この結果、シリコン単結晶棒２４の外周部の急激な温度低下を阻止できるので、シリコン単結晶棒２４内の引上げ方向の結晶温度勾配がその中心から外周面にわたって略均一になる。従って、シリコン単結晶棒２４内の熱的ストレスの発生を抑制できるので、スリップ発生や有転位化が改善され、点欠陥の径方向の面内での分布も均一になる。
【００１８】
シリコン単結晶棒２４の第１及び第２放熱抑制部材３１，３２間の開放された部分では、ヒータ１８からの輻射熱（図３の実線矢印で示す。）がシリコン単結晶棒２４の外周面に照射されてシリコン単結晶棒２４の外周部が保温され（図３の▲２▼の部分）、更に第１放熱抑制部材３１により包囲された部分では、図３の破線矢印で示すように、高温のシリコン融液１２からの輻射熱により第１放熱抑制部材３１の温度が上昇するか、又はシリコン融液１２からの輻射熱（図３の一点鎖線矢印で示す。）若しくはシリコン単結晶棒２４からの放熱が第１放熱抑制部材３１の下面で反射して照射される（図３の▲３▼の部分）。この結果、固液界面付近での引上げ方向の結晶温度勾配の径方向分布の均一性が向上し、シリコン単結晶棒２４内の点欠陥の坂道拡散、対消滅の反応時間を均一にでき、点欠陥の濃度を最適に制御できる。
【００１９】
更に第１放熱抑制部材３１より上方部分では、ヒータ１８及びシリコン融液１２からの輻射熱が上記第１放熱抑制部材３１及び熱遮蔽部材２６の筒部２６ａにより遮られてシリコン単結晶棒２４に照射されず、しかも第１放熱抑制部材３１より上方の冷却筒体３４内の冷却通路３４ａを冷却水が通るので、シリコン単結晶棒２４は急冷される（図３の▲４▼の部分）。この結果、この部分及びその下の部分でのシリコン単結晶棒２４内の引上げ方向の温度勾配値を高くすることができる。
【００２０】
一方、第１放熱抑制部材３１と冷却筒体３４の設置場所を変えて（図３の▲２▼の間隔を変えて）、急冷される温度域を制御することにより、グローイン欠陥の密度・サイズを最適に制御できる。即ち、ＣＯＰ、ＦＰＤ、赤外散乱欠陥等のグローイン欠陥は急冷位置を１１００℃付近にとると、密度が高くサイズが小さくなるが、急冷位置を１０５０℃以下にとれば、１１００℃付近が徐冷される領域となるので、密度が低くサイズが大きくなる。
【００２１】
ここで、ＣＯＰとはＳＣ−１洗浄後にレーザパーティクルカウンタでパーティクルとしてカウントされた底の深いエッチピットであり、ＦＰＤとはシリコン融液１２から引上げられたシリコン単結晶棒２４から切り出したシリコンウェーハを３０分間化学エッチング（Seccoエッチング液）したときに現れる特異なフローパターンを呈する痕跡の源であり、赤外散乱欠陥とはシリコン単結晶棒２４内に赤外線を照射したときにシリコンとは異なる屈折率を有し散乱光を発生する源である。
【００２２】
なお、この実施の形態では、冷却筒体の冷却通路を蛇行して形成したが、冷却通路を螺旋状に形成してもよい。
また、この実施の形態では、冷却通路に冷却水を通したが、水銀等の液体やＡｒ等の気体を通してもよい。
更に、この実施の形態では、連結部材として熱遮蔽部材の下縁から垂下されたステーを挙げたが、連結部材として熱遮蔽部材の下縁から垂下されたワイヤケーブルを用いてもよい。
【００２３】
【実施例】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
図１〜図３に示すようなシリコン単結晶引上げ装置１０の熱遮蔽部材２６、第１放熱抑制部材３１、第２放熱抑制部材３２及び冷却筒体３４の各寸法は以下の通りであった。熱遮蔽部材２６の筒部２６ａの直径は３４０ｍｍであった。第１放熱抑制部材３１の上端及び下端の直径は１９０ｍｍ及び３４０ｍｍであり、その高さは７５ｍｍであった、即ち第１放熱抑制部材３１の傾斜角度は水平面に対して４５度であった。第２放熱抑制部材３２の上端及び下端の直径は１９０ｍｍ及び３４０ｍｍであり、その高さは７５ｍｍであった、即ち第２放熱抑制部材３２の傾斜角度は水平面に対して４５度であった。シリコン融液１２の液面から第１及び第２放熱抑制部材の下端までの高さはそれぞれ１００ｍｍ及び２０ｍｍであった。更に冷却筒体３４の内径は２００ｍｍであり、シリコン融液１２の液面から冷却筒体３４の下端までの高さは１８０ｍｍであった。なお、熱遮蔽部材２６、第１及び第２放熱抑制部材３１，３２はＭｏにより形成し、冷却筒体３４はステンレスにより形成しかつ冷却通路３４ａには水を流した。
【００２４】
＜比較例１＞
実施例１の第１放熱抑制部材、第２放熱抑制部材及び冷却筒体を用いず、かつ図５に示すような形状の熱遮蔽部材７を用いた引上げ装置を比較例１とした。熱遮蔽部材７のコーン部７ａの上端及び下端の直径は３５０ｍｍ及び２３０ｍｍであり、その高さは３００ｍｍであった。またリング部７ｂの内径は２１０ｍｍであり、シリコン融液２の液面からリング部７ｂまでの高さは２０ｍｍであった。＜比較例２＞
図６に示すような形状の熱遮蔽部材５を用いたことを除いて比較例１と同一の引上げ装置を比較例２とした。熱遮蔽部材５の筒部５ａの直径は３４０ｍｍであり、跳上げ部５ｂの上端及び下端の直径はそれぞれ１９０ｍｍ及び３４０ｍｍであった。また跳上げ部５ｂの高さは７５ｍｍであり、シリコン融液２の液面から跳上げ部５ｂの下端までの高さは２０ｍｍであった。なお、図６の符号５ｃはフランジ部であり、図６において図５と同一符号は同一部品を示す。
【００２５】
＜比較試験及び評価＞
実施例１、比較例１及び比較例２の各引上げ装置にて直径１５０ｍｍのシリコン単結晶棒を６００ｍｍ引上げたときのシリコン単結晶棒中の温度分布を総合熱伝導解析プログラムにてシミュレーション計算し、比較を行った。即ち、シリコン単結晶棒をシリコン融液から０．６ｍｍ／分の速度で引上げたときに、シリコン融液表面から高さ２０ｍｍにおけるシリコン単結晶棒の中心から径方向の各点の引上げ方向の温度勾配を順次求めた。その結果を図４に示す。
図４から明らかなように、比較例１ではシリコン単結晶棒内のうち外周面近傍にて急激に引上げ方向の温度勾配が上昇したのに対し、比較例２ではシリコン単結晶棒の半径方向のどの位置でも引上げ方向の温度勾配が略一定であったのに対し、実施例１では半径方向のどの位置でも引上げ方向の温度勾配が略一定でかつ温度勾配値が比較例２より高いことが判った。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、熱遮蔽部材の下縁に上方に向うに従って直径が小さくなる第１放熱抑制部材を設け、熱遮蔽部材の下縁に沿って周方向に間隔をあけて設けられかつ熱遮蔽部材の下縁から垂下された連結部材の下端に上方に向うに従って直径が小さくなる第２放熱抑制部材を取付け、熱遮蔽部材とシリコン単結晶棒との間に第１放熱抑制部材から所定の間隔をあけて上方に冷却筒体を挿入し、更に冷却筒体の内部に冷却流体が通る冷却通路を形成したので、シリコン融液から引上げられるシリコン単結晶棒の固液界面付近では、高温のシリコン融液からの輻射熱により第２放熱抑制部材の温度が上昇するか、又はシリコン融液からの輻射熱若しくはシリコン単結晶棒からの放熱を第２放熱抑制部材が反射することにより、シリコン単結晶棒からの急激な放熱は抑制される。この結果、シリコン単結晶棒の外周部の急激な温度低下を阻止でき、シリコン単結晶棒内の引上げ方向の結晶温度勾配が中心から外周面にわたって略均一になるので、シリコン単結晶棒内の熱的ストレスの発生を抑制し、点欠陥濃度分布を均一にすることができる。
【００２７】
またシリコン単結晶棒の第１及び第２放熱抑制部材間の開放された部分では、ヒータからの輻射熱がシリコン単結晶棒の外周面に照射されてシリコン単結晶棒の外周部が保温され、第１放熱抑制部材により包囲された部分では、高温のシリコン融液からの輻射熱により第１放熱抑制部材の温度が上昇するか、又はシリコン融液からの輻射熱若しくはシリコン単結晶棒からの放熱が第１放熱抑制部材の下面で反射してシリコン単結晶棒に照射される。この結果、第１放熱抑制部材より上方の急冷部分との熱バランスが良好になり、固液界面付近での引上げ方向の結晶温度勾配の径方向分布の均一性を向上でき、点欠陥の坂道拡散、対消滅の反応時間を均一にでき、点欠陥の濃度を最適に制御できる。
【００２８】
更に第１放熱抑制部材の上端より上のシリコン単結晶棒部分では、ヒータからの輻射熱が熱遮蔽部材の筒部外面により遮られて照射されず、かつ冷却筒体内を通る冷却水により急冷されるので、この部分及びその下の部分でのシリコン単結晶棒内の温度勾配値を高くすることができる。
【００２９】
従って、従来シリコン単結晶棒の結晶温度勾配を高くしようとした場合、シリコン単結晶棒の結晶内の熱が側面から放熱し、径方向の点欠陥濃度分布の均一性が低下するのに対し、本発明の引上げ装置にて固液界面付近でシリコン単結晶棒を保温する（固液界面付近にホットゾーンを設ける）ことにより、固液界面付近での結晶外周面からの放熱が抑えられて熱の流れが鉛直方向になり、かつ点欠陥の反応及び分布が略決まった温度域から急冷できる。即ち本発明の引上げ装置により、固液界面付近の引上げ方向の結晶温度勾配を径方向に均一にかつ高くするという目的を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態及び実施例１のシリコン単結晶引上げ装置を示す断面構成図。
【図２】その引上げ装置の冷却筒体を含む要部斜視図。
【図３】その引上げ装置により引上げ中のシリコン単結晶棒の等温面を示す断面構成図。
【図４】実施例１、比較例１及び比較例２のシリコン単結晶棒の中心から径方向への距離の変化に対するシリコン単結晶棒内の引上げ方向の結晶温度分布の変化を示す図。
【図５】従来例及び比較例１のシリコン単結晶引上げ装置を示す図１に対応する断面構成図。
【図６】比較例２のシリコン単結晶引上げ装置を示す図１に対応する断面構成図。
【符号の説明】
１０ 引上げ装置
１１ チャンバ
１２ シリコン融液
１３ 石英るつぼ
１８ ヒータ
２４ シリコン単結晶棒
２６ 熱遮蔽部材
３１ 第１放熱抑制部材
３２ 第２放熱抑制部材
３４ 冷却筒体
３４ａ 冷却通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコン単結晶棒を引上げて育成する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のシリコン単結晶引上げ装置として、図５に示すようにチャンバ３内にシリコン融液２が貯留された石英るつぼ４が収容され、シリコン単結晶棒１の外周面と石英るつぼ４の内周面との間にシリコン単結晶棒１を包囲するように熱遮蔽部材７が挿入された引上げ装置（特公昭５７−４０１１９号）が開示されている。この装置では、熱遮蔽部材７が下方に向うに従って直径が小さくなるコーン部７ａと、外周縁がコーン部７ａの下縁に接続され水平に延びて内周縁がシリコン単結晶棒１の外周面近傍に達するリング部７ｂと、内周縁がコーン部７ａの上縁に接続され水平に延びて外周縁が保温筒８の上面に達するフランジ部７ｃとを有する。熱遮蔽部材７はフランジ部７ｃを保温筒８の上面に載置することにより固定される。図５の符号９はヒータである。
【０００３】
このように構成された引上げ装置では、シリコン単結晶棒１をシリコン融液２から引上げると、シリコン融液２の液面が次第に低下して石英るつぼ４の内周壁が露出し、この露出した石英るつぼ４の内周壁からの輻射熱がシリコン単結晶棒１の外周面に向うが、この輻射熱は熱遮蔽部材７により遮られてシリコン単結晶棒１の外周面に達しない。この結果、引上げ中のシリコン単結晶棒１の凝固が遅延することはなく、シリコン単結晶棒１は速やかに冷却されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の特公昭５７−４０１１９号公報に示された引上げ装置では、シリコン融液から引上げられるシリコン単結晶棒の固液界面付近において、高温のシリコン融液からの輻射熱が熱遮蔽部材により遮られるため、シリコン単結晶棒の外周面からの放熱量が比較的多い。この結果、シリコン単結晶棒内の温度分布がその中心から外周面に向うに従って次第に低くなるけれども、その外周面近傍で急激に低くなるため、シリコン単結晶棒内に熱的ストレスが発生し、また固液界面付近での点欠陥（空孔、格子間シリコン）の挙動（外方拡散、坂道拡散、対消滅）のため、点欠陥が径方向の面内で不均一に分布する恐れがあった。ここで、外方拡散とは単結晶棒の内部から外側に向う拡散のことであり、坂道拡散とは高温側即ち下方に向う拡散のことである。また対消滅とは点欠陥同士の過飽和度に応じて生じる消滅反応である。
【０００５】
本発明の目的は、シリコン単結晶棒内の熱的ストレスの発生を低減し、点欠陥濃度分布を均一にでき、かつ固液界面付近での引上げ方向の結晶温度勾配を径方向に均一で高くできるシリコン単結晶引上げ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、チャンバ１１内に設けられシリコン融液１２が貯留された石英るつぼ１３と、石英るつぼ１３の外周面を包囲しシリコン融液１２を加熱するヒータ１８と、シリコン融液１２から引上げられるシリコン単結晶棒２４の外周面を包囲しかつ下端がシリコン融液１２表面から間隔をあけて上方に位置しヒータ１８からの輻射熱を遮る熱遮蔽部材２６とを備えたシリコン単結晶引上げ装置の改良である。
その特徴ある構成は、熱遮蔽部材２６の下縁に設けられかつ上方に向うに従って直径が小さくなるように形成されたコーン状の第１放熱抑制部材３１と、熱遮蔽部材２６の下縁に沿って周方向に間隔をあけて設けられかつ熱遮蔽部材２６の下縁から垂下された連結部材３３と、この連結部材３３の下端に取付けられかつ上方に向うに従って直径が小さくなるように形成されたコーン状の第２放熱抑制部材３２と、熱遮蔽部材２６とシリコン単結晶棒２４との間に第１放熱抑制部材３１から所定の間隔をあけて上方に挿入された冷却筒体３４と、冷却筒体３４の内部に形成され冷却流体が通る冷却通路３４ａとを備えたところにある。
【０００７】
この請求項１に記載されたシリコン単結晶引上げ装置では、シリコン融液１２から引上げられるシリコン単結晶棒２４の固液界面付近において、高温のシリコン融液１２からの輻射熱により第２放熱抑制部材３２の温度が上昇するか、又はシリコン融液１２からの輻射熱若しくはシリコン単結晶棒２４からの放熱を第２放熱抑制部材３２が反射することにより、シリコン単結晶棒２４からの急激な放熱は抑制される。この結果、シリコン単結晶棒２４の外周部の急激な温度低下を阻止できる。
またシリコン単結晶棒２４の第１及び第２放熱抑制部材３１，３２間の開放された部分では、ヒータ１８からの輻射熱がシリコン単結晶棒２４の外周面に照射される。更に第１放熱抑制部材３１により包囲された部分では、高温のシリコン融液１２からの輻射熱により第１放熱抑制部材３１の温度が上昇するか、又はシリコン融液１２からの輻射熱若しくはシリコン単結晶棒２４からの放熱が第１放熱抑制部材３１の下面で反射して照射される。この結果、シリコン単結晶棒２４の外周部が保温され、固液界面付近での引上げ方向の結晶温度勾配の径方向分布の均一性を向上でき、シリコン単結晶棒２４内の点欠陥の坂道拡散と対消滅の反応時間を均一にでき、点欠陥の濃度を最適に制御できる。
【０００８】
また第１放熱抑制部材３１の上端より上方部分において、ヒータ１８とシリコン融液１２からの輻射熱が上記第１放熱抑制部材３１及び熱遮蔽部材２６により遮られてシリコン単結晶棒２４に照射されず、しかも第１放熱抑制部材３１より上方の冷却筒体３４の冷却通路３４ａ内を冷却流体が通る。この結果、シリコン単結晶棒２４は急冷されるので、この部分のシリコン単結晶棒２４内の引上げ方向の温度勾配値を高くでき、かつその下部の固液界面付近の引上げ方向の温度勾配を径方向への均一性を保った状態で高くできる。
更に第１放熱抑制部材３１と冷却筒体３４の設置場所を変えて、即ち図３の▲２▼の間隔を変えて、急冷される温度域を制御することによりグローイン欠陥の密度・サイズを最適に制御できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、シリコン単結晶引上げ装置１０のチャンバ１１内には、シリコン融液１２を貯留する石英るつぼ１３が設けられ、この石英るつぼ１３の外面は黒鉛サセプタ１４により被覆される。石英るつぼ１３の下面は上記黒鉛サセプタ１４を介して支軸１６の上端に固定され、この支軸１６の下部はるつぼ駆動手段１７に接続される（図１）。るつぼ駆動手段１７は図示しないが石英るつぼ１３を回転させる第１回転用モータと、石英るつぼ１３を昇降させる昇降用モータとを有し、これらのモータにより石英るつぼ１３が所定の方向に回転し得るとともに、上下方向に移動可能となっている。石英るつぼ１３の外周面は石英るつぼ１３から所定の間隔をあけてヒータ１８により包囲され、このヒータ１８は保温筒１９により包囲される。ヒータ１８は石英るつぼ１３に投入された高純度のシリコン多結晶体を加熱・溶融してシリコン融液にする。
【００１０】
またチャンバ１１の上端には円筒状のケーシング２１が接続される。このケーシング２１には引上げ手段２２が設けられる。引上げ手段２２はケーシング２１の上端部に水平状態で旋回可能に設けられた引上げヘッド（図示せず）と、このヘッドを回転させる第２回転用モータ（図示せず）と、ヘッドから石英るつぼ１３の回転中心に向って垂下されたワイヤケーブル２２ａと、上記ヘッド内に設けられワイヤケーブル２２ａを巻取り又は繰出す引上げ用モータ（図示せず）とを有する。ワイヤケーブル２２ａの下端にはシリコン融液１２に浸してシリコン単結晶棒２４を引上げるための種結晶２３が取付けられる。
【００１１】
またシリコン単結晶棒２４の外周面と石英るつぼ１３の内周面との間にはシリコン単結晶棒２４の外周面を包囲する熱遮蔽部材２６が設けられる（図１〜図３）。この熱遮蔽部材２６は円筒状に形成されヒータ１８からの輻射熱を遮る筒部２６ａと、この筒部２６ａの上縁に連設され外方に略水平方向に張り出すフランジ部２６ｂとを有する。上記フランジ部２６ｂを保温筒１９上に載置することにより、筒部２６ａの下縁がシリコン融液１２表面から所定の距離だけ上方に位置するように熱遮蔽部材２６がチャンバ１１内に固定される。
【００１２】
本実施の形態の特徴ある構成は、筒部２６ａの下縁に上方に向かうに従って直径が小さくなるコーン状の第１放熱抑制部材３１が設けられ、筒部２６ａの下縁に沿って周方向に間隔をあけて設けられかつ筒部２６ａの下縁から連結部材３３が垂下され、更に上方に向うに従って直径が小さくなるように形成されたコーン状の第２放熱抑制部材３２が連結部材３３の下端に取付けられところにある（図１〜図３）。第２放熱抑制部材３２は第１放熱抑制部材３１から所定の間隔をあけて下方に設けられる。また熱遮蔽部材２６とシリコン単結晶棒２４との間には第１放熱抑制部材３１から所定の間隔をあけて上方に冷却筒体３４が挿入され、冷却筒体３４の内部（冷却筒体３４の壁内）には冷却流体が通る冷却通路３４ａが形成される。
【００１３】
冷却筒体３４の上部はケーシング２１に挿着され、冷却筒体３４の下部（チャンバ１１内に突出する部分）には鉛直方向に延びるスリット３４ｂが形成される（図１及び図２）。また冷却通路３４ａはスリット３４ｂの内周縁から露出しないように冷却筒体３４の内部（壁内）に蛇行して形成され（図２）、冷却通路３４ａには冷却水が通るように構成される。なお、上記スリット３４ｂはチャンバ１１外から引上げ中のシリコン単結晶棒２４を視認するために形成される。
【００１４】
上記第１及び第２放熱抑制部材３１，３２の傾斜角θ、即ち第１及び第２放熱抑制部材３１，３２の下縁を含む水平面に対する第１及び第２放熱抑制部材３１，３２の傾斜角θは８０度以下、好ましくは２０〜６０度の範囲内にそれぞれ設定される（図３）。上記熱遮蔽部材２６、第１及び第２放熱抑制部材３１，３２はＭｏ（モリブデン），Ｗ（タングステン），Ｃ（カーボン）により、或いは表面にＳｉＣがコーティングされた黒鉛等により形成されることが好ましい。
【００１５】
一方、チャンバ１１にはこのチャンバ１１のシリコン単結晶棒２４側に不活性ガスを供給しかつ上記不活性ガスをチャンバ１１のるつぼ内周面側から排出するガス給排手段３６が接続される（図１）。ガス給排手段３６は一端がケーシング２１の周壁に接続され他端が上記不活性ガスを貯留するタンク（図示せず）に接続された供給パイプ３６ａと、一端がチャンバ１１の下壁に接続され他端が真空ポンプ（図示せず）に接続された排出パイプ３６ｂとを有する。供給パイプ３６ａ及び排出パイプ３６ｂにはこれらのパイプ３６ａ，３６ｂを流れる不活性ガスの流量を調整する第１及び第２流量調整弁３６ｃ，３６ｄがそれぞれ設けられる。
【００１６】
引上げ用モータの出力軸（図示せず）にはロータリエンコーダ（図示せず）が設けられ、るつぼ駆動手段１７には石英るつぼ１３内のシリコン融液１２の重量を検出する重量センサ（図示せず）と、支軸１６の昇降位置を検出するリニヤエンコーダ（図示せず）とが設けられる。ロータリエンコーダ、重量センサ及びリニヤエンコーダの各検出出力はコントローラ（図示せず）の制御入力に接続され、コントローラの制御出力は引上げ手段２２の引上げ用モータ及びるつぼ駆動手段１７の昇降用モータにそれぞれ接続される。またコントローラにはメモリ（図示せず）が設けられ、このメモリにはロータリエンコーダの検出出力に対するワイヤケーブル２２ａの巻取り長さ、即ちシリコン単結晶棒２４の引上げ長さが第１マップとして記憶され、重量センサの検出出力に対する石英るつぼ１３内のシリコン融液１２の液面レベルが第２マップとして記憶される。コントローラは重量センサの検出出力に基づいて石英るつぼ１３内のシリコン融液１２の液面を常に一定のレベルに保つように、るつぼ駆動手段１７の昇降用モータを制御するように構成される。
【００１７】
このように構成されたシリコン単結晶引上げ装置の動作を説明する。
シリコン融液１２から引上げられるシリコン単結晶棒２４の固液界面付近では、高温のシリコン融液１２からの輻射熱により第２放熱抑制部材３２の温度が上昇するか、又はシリコン融液１２からの輻射熱（図３の破線矢印で示す。）若しくはシリコン単結晶棒２４からの放熱を第２放熱抑制部材３２が反射することにより、シリコン単結晶棒２４からの急激な放熱は抑制される（図３の▲１▼の部分）。この結果、シリコン単結晶棒２４の外周部の急激な温度低下を阻止できるので、シリコン単結晶棒２４内の引上げ方向の結晶温度勾配がその中心から外周面にわたって略均一になる。従って、シリコン単結晶棒２４内の熱的ストレスの発生を抑制できるので、スリップ発生や有転位化が改善され、点欠陥の径方向の面内での分布も均一になる。
【００１８】
シリコン単結晶棒２４の第１及び第２放熱抑制部材３１，３２間の開放された部分では、ヒータ１８からの輻射熱（図３の実線矢印で示す。）がシリコン単結晶棒２４の外周面に照射されてシリコン単結晶棒２４の外周部が保温され（図３の▲２▼の部分）、更に第１放熱抑制部材３１により包囲された部分では、図３の破線矢印で示すように、高温のシリコン融液１２からの輻射熱により第１放熱抑制部材３１の温度が上昇するか、又はシリコン融液１２からの輻射熱（図３の一点鎖線矢印で示す。）若しくはシリコン単結晶棒２４からの放熱が第１放熱抑制部材３１の下面で反射して照射される（図３の▲３▼の部分）。この結果、固液界面付近での引上げ方向の結晶温度勾配の径方向分布の均一性が向上し、シリコン単結晶棒２４内の点欠陥の坂道拡散、対消滅の反応時間を均一にでき、点欠陥の濃度を最適に制御できる。
【００１９】
更に第１放熱抑制部材３１より上方部分では、ヒータ１８及びシリコン融液１２からの輻射熱が上記第１放熱抑制部材３１及び熱遮蔽部材２６の筒部２６ａにより遮られてシリコン単結晶棒２４に照射されず、しかも第１放熱抑制部材３１より上方の冷却筒体３４内の冷却通路３４ａを冷却水が通るので、シリコン単結晶棒２４は急冷される（図３の▲４▼の部分）。この結果、この部分及びその下の部分でのシリコン単結晶棒２４内の引上げ方向の温度勾配値を高くすることができる。
【００２０】
一方、第１放熱抑制部材３１と冷却筒体３４の設置場所を変えて（図３の▲２▼の間隔を変えて）、急冷される温度域を制御することにより、グローイン欠陥の密度・サイズを最適に制御できる。即ち、ＣＯＰ、ＦＰＤ、赤外散乱欠陥等のグローイン欠陥は急冷位置を１１００℃付近にとると、密度が高くサイズが小さくなるが、急冷位置を１０５０℃以下にとれば、１１００℃付近が徐冷される領域となるので、密度が低くサイズが大きくなる。
【００２１】
ここで、ＣＯＰとはＳＣ−１洗浄後にレーザパーティクルカウンタでパーティクルとしてカウントされた底の深いエッチピットであり、ＦＰＤとはシリコン融液１２から引上げられたシリコン単結晶棒２４から切り出したシリコンウェーハを３０分間化学エッチング（Seccoエッチング液）したときに現れる特異なフローパターンを呈する痕跡の源であり、赤外散乱欠陥とはシリコン単結晶棒２４内に赤外線を照射したときにシリコンとは異なる屈折率を有し散乱光を発生する源である。
【００２２】
なお、この実施の形態では、冷却筒体の冷却通路を蛇行して形成したが、冷却通路を螺旋状に形成してもよい。
また、この実施の形態では、冷却通路に冷却水を通したが、水銀等の液体やＡｒ等の気体を通してもよい。
更に、この実施の形態では、連結部材として熱遮蔽部材の下縁から垂下されたステーを挙げたが、連結部材として熱遮蔽部材の下縁から垂下されたワイヤケーブルを用いてもよい。
【００２３】
【実施例】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
図１〜図３に示すようなシリコン単結晶引上げ装置１０の熱遮蔽部材２６、第１放熱抑制部材３１、第２放熱抑制部材３２及び冷却筒体３４の各寸法は以下の通りであった。熱遮蔽部材２６の筒部２６ａの直径は３４０ｍｍであった。第１放熱抑制部材３１の上端及び下端の直径は１９０ｍｍ及び３４０ｍｍであり、その高さは７５ｍｍであった、即ち第１放熱抑制部材３１の傾斜角度は水平面に対して４５度であった。第２放熱抑制部材３２の上端及び下端の直径は１９０ｍｍ及び３４０ｍｍであり、その高さは７５ｍｍであった、即ち第２放熱抑制部材３２の傾斜角度は水平面に対して４５度であった。シリコン融液１２の液面から第１及び第２放熱抑制部材の下端までの高さはそれぞれ１００ｍｍ及び２０ｍｍであった。更に冷却筒体３４の内径は２００ｍｍであり、シリコン融液１２の液面から冷却筒体３４の下端までの高さは１８０ｍｍであった。なお、熱遮蔽部材２６、第１及び第２放熱抑制部材３１，３２はＭｏにより形成し、冷却筒体３４はステンレスにより形成しかつ冷却通路３４ａには水を流した。
【００２４】
＜比較例１＞
実施例１の第１放熱抑制部材、第２放熱抑制部材及び冷却筒体を用いず、かつ図５に示すような形状の熱遮蔽部材７を用いた引上げ装置を比較例１とした。熱遮蔽部材７のコーン部７ａの上端及び下端の直径は３５０ｍｍ及び２３０ｍｍであり、その高さは３００ｍｍであった。またリング部７ｂの内径は２１０ｍｍであり、シリコン融液２の液面からリング部７ｂまでの高さは２０ｍｍであった。＜比較例２＞
図６に示すような形状の熱遮蔽部材５を用いたことを除いて比較例１と同一の引上げ装置を比較例２とした。熱遮蔽部材５の筒部５ａの直径は３４０ｍｍであり、跳上げ部５ｂの上端及び下端の直径はそれぞれ１９０ｍｍ及び３４０ｍｍであった。また跳上げ部５ｂの高さは７５ｍｍであり、シリコン融液２の液面から跳上げ部５ｂの下端までの高さは２０ｍｍであった。なお、図６の符号５ｃはフランジ部であり、図６において図５と同一符号は同一部品を示す。
【００２５】
＜比較試験及び評価＞
実施例１、比較例１及び比較例２の各引上げ装置にて直径１５０ｍｍのシリコン単結晶棒を６００ｍｍ引上げたときのシリコン単結晶棒中の温度分布を総合熱伝導解析プログラムにてシミュレーション計算し、比較を行った。即ち、シリコン単結晶棒をシリコン融液から０．６ｍｍ／分の速度で引上げたときに、シリコン融液表面から高さ２０ｍｍにおけるシリコン単結晶棒の中心から径方向の各点の引上げ方向の温度勾配を順次求めた。その結果を図４に示す。
図４から明らかなように、比較例１ではシリコン単結晶棒内のうち外周面近傍にて急激に引上げ方向の温度勾配が上昇したのに対し、比較例２ではシリコン単結晶棒の半径方向のどの位置でも引上げ方向の温度勾配が略一定であったのに対し、実施例１では半径方向のどの位置でも引上げ方向の温度勾配が略一定でかつ温度勾配値が比較例２より高いことが判った。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、熱遮蔽部材の下縁に上方に向うに従って直径が小さくなる第１放熱抑制部材を設け、熱遮蔽部材の下縁に沿って周方向に間隔をあけて設けられかつ熱遮蔽部材の下縁から垂下された連結部材の下端に上方に向うに従って直径が小さくなる第２放熱抑制部材を取付け、熱遮蔽部材とシリコン単結晶棒との間に第１放熱抑制部材から所定の間隔をあけて上方に冷却筒体を挿入し、更に冷却筒体の内部に冷却流体が通る冷却通路を形成したので、シリコン融液から引上げられるシリコン単結晶棒の固液界面付近では、高温のシリコン融液からの輻射熱により第２放熱抑制部材の温度が上昇するか、又はシリコン融液からの輻射熱若しくはシリコン単結晶棒からの放熱を第２放熱抑制部材が反射することにより、シリコン単結晶棒からの急激な放熱は抑制される。この結果、シリコン単結晶棒の外周部の急激な温度低下を阻止でき、シリコン単結晶棒内の引上げ方向の結晶温度勾配が中心から外周面にわたって略均一になるので、シリコン単結晶棒内の熱的ストレスの発生を抑制し、点欠陥濃度分布を均一にすることができる。
【００２７】
またシリコン単結晶棒の第１及び第２放熱抑制部材間の開放された部分では、ヒータからの輻射熱がシリコン単結晶棒の外周面に照射されてシリコン単結晶棒の外周部が保温され、第１放熱抑制部材により包囲された部分では、高温のシリコン融液からの輻射熱により第１放熱抑制部材の温度が上昇するか、又はシリコン融液からの輻射熱若しくはシリコン単結晶棒からの放熱が第１放熱抑制部材の下面で反射してシリコン単結晶棒に照射される。この結果、第１放熱抑制部材より上方の急冷部分との熱バランスが良好になり、固液界面付近での引上げ方向の結晶温度勾配の径方向分布の均一性を向上でき、点欠陥の坂道拡散、対消滅の反応時間を均一にでき、点欠陥の濃度を最適に制御できる。
【００２８】
更に第１放熱抑制部材の上端より上のシリコン単結晶棒部分では、ヒータからの輻射熱が熱遮蔽部材の筒部外面により遮られて照射されず、かつ冷却筒体内を通る冷却水により急冷されるので、この部分及びその下の部分でのシリコン単結晶棒内の温度勾配値を高くすることができる。
【００２９】
従って、従来シリコン単結晶棒の結晶温度勾配を高くしようとした場合、シリコン単結晶棒の結晶内の熱が側面から放熱し、径方向の点欠陥濃度分布の均一性が低下するのに対し、本発明の引上げ装置にて固液界面付近でシリコン単結晶棒を保温する（固液界面付近にホットゾーンを設ける）ことにより、固液界面付近での結晶外周面からの放熱が抑えられて熱の流れが鉛直方向になり、かつ点欠陥の反応及び分布が略決まった温度域から急冷できる。即ち本発明の引上げ装置により、固液界面付近の引上げ方向の結晶温度勾配を径方向に均一にかつ高くするという目的を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態及び実施例１のシリコン単結晶引上げ装置を示す断面構成図。
【図２】その引上げ装置の冷却筒体を含む要部斜視図。
【図３】その引上げ装置により引上げ中のシリコン単結晶棒の等温面を示す断面構成図。
【図４】実施例１、比較例１及び比較例２のシリコン単結晶棒の中心から径方向への距離の変化に対するシリコン単結晶棒内の引上げ方向の結晶温度分布の変化を示す図。
【図５】従来例及び比較例１のシリコン単結晶引上げ装置を示す図１に対応する断面構成図。
【図６】比較例２のシリコン単結晶引上げ装置を示す図１に対応する断面構成図。
【符号の説明】
１０ 引上げ装置
１１ チャンバ
１２ シリコン融液
１３ 石英るつぼ
１８ ヒータ
２４ シリコン単結晶棒
２６ 熱遮蔽部材
３１ 第１放熱抑制部材
３２ 第２放熱抑制部材
３４ 冷却筒体
３４ａ 冷却通路
Claims (1)
- チャンバ(11)内に設けられシリコン融液(12)が貯留された石英るつぼ(13)と、前記石英るつぼ(13)の外周面を包囲し前記シリコン融液(12)を加熱するヒータ(18)と、前記シリコン融液(12)から引上げられるシリコン単結晶棒(24)の外周面を包囲しかつ下端が前記シリコン融液(12)表面から間隔をあけて上方に位置し前記ヒータ(18)からの輻射熱を遮る熱遮蔽部材(26)とを備えたシリコン単結晶引上げ装置において、
前記熱遮蔽部材(26)の下縁に設けられかつ上方に向うに従って直径が小さくなるように形成されたコーン状の第１放熱抑制部材(31)と、
前記熱遮蔽部材 (26) の下縁に沿って周方向に間隔をあけて設けられかつ前記熱遮蔽部材(26)の下縁から垂下された連結部材(33)と、
前記連結部材(33)の下端に取付けられかつ上方に向うに従って直径が小さくなるように形成されたコーン状の第２放熱抑制部材(32)と、
前記熱遮蔽部材(26)と前記シリコン単結晶棒(24)との間に前記第１放熱抑制部材(31)から所定の間隔をあけて上方に挿入された冷却筒体(34)と、
前記冷却筒体(34)の内部に形成され冷却流体が通る冷却通路(34a)と
を備えたことを特徴とするシリコン単結晶引上げ装置。
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