JP4726436B2 - 石英ガラスルツボの製造方法 - Google Patents
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Description
(1)シリコン単結晶引上げに用いる石英ガラスルツボであって、基準加熱条件下でのルツボ各部位の膨張率が何れも8%以下であり、ルツボ各部位相互の膨張率差が5.5%以下であることを特徴とする石英ガラスルツボ。
(2)石英粉を加熱溶融してガラス化した石英ガラスルツボであって、1800℃以上で5分以上加熱してガラス化し、かつルツボ内表面から外表面までの全壁厚方向の気泡含有率を0.05%以上〜0.4%以下に調整することによって、ルツボ各部位の熱膨張を抑制したことを特徴とする石英ガラスルツボ。
(3)石英粉を加熱溶融してガラス化した石英ガラスルツボであって、1800℃以上で5分以上加熱し、かつ溶融中の少なくとも一部の時間にヘリウムガス、水素ガス、または水蒸気を導入して石英粉をガラス化し、さらにルツボ内表面から外表面までの全壁厚方向の気泡含有率を0.05%以上〜0.8%以下に調整することによって、ルツボ各部位の熱膨張を抑制したことを特徴とする石英ガラスルツボ。
(4)ルツボ表面に結晶化促進成分が塗布されている上記(1)〜(4)の何れかに記載する石英ガラスルツボ。
(5)上記(1)〜(4)の何れかに記載する石英ガラスルツボであって、引き上げ雰囲気圧を調整したシリコン単結晶引上げ後において、シリコン融液に接触したルツボ各部位の膨張率が10%以下であり、またはルツボ各部位相互の膨張率差が20%以下である石英ガラスルツボ。
(6)上記(1)〜(4)の何れかに記載する石英ガラスルツボを用い、引き上げ温度に対応して引き上げ雰囲気の不活性ガス圧を大気圧以上に調整して引き上げを行うシリコン単結晶引上げ方法。
本発明の石英ガラスルツボは、シリコン単結晶引上げに用いる石英ガラスルツボであって、基準加熱条件下でのルツボ各部位の膨張率が何れも8%以下であり、かつ各部位相互の膨張率差が5.5%以下であることを特徴とする石英ガラスルツボである。なお、ここで基準加熱条件とは、1500℃で、アルゴン雰囲気20torr下、10時間加熱することを云う。
ところが、全壁厚方向の気泡含有率が1.0%の口径32inchの石英ルツボ(No.A13〜A16)は、壁厚の膨張率の最大値が8%を上回り、異なる部位間の膨張率の最小値と最大値の差が5.5を上回る。このため、単結晶化率は55〜60%程度と低い。これはアーク溶融時に水素、ヘリウム、または水蒸気を導入して製造したものでも同様であり、アーク溶融時の雰囲気ガスの調整だけでは石英ルツボの熱膨張を十分に抑制できないことを示している。
Claims (2)
- シリコン単結晶引上げに用いる石英ガラスルツボの製造方法であって、回転中空モールドの内表面に石英粉を堆積し、前記石英粉を1800℃以上で5分以上加熱してガラス化し、かつ加熱溶融時に、石英粉層の表面が薄くガラス化した段階で、モールド側から石英粉層を吸引減圧して、ルツボの壁部、コーナ部及びボトム部の各部位を含むルツボ全体において、ルツボ内表面から外表面までの全壁厚方向の気泡含有率の空間分布の最小値を0.05%且つ最大値を0.4%に調整することによって、アルゴン雰囲気20torr下において温度1500℃で10時間加熱する基準加熱条件下でのルツボの壁部、コーナ部及びボトム部の各部位の膨張率を何れも8%以下にし、前記各部位相互の膨張率差を5.5%以下にする第1の工程と、前記第1の工程によって完成したルツボの表面に結晶化促進成分を塗布する第2の工程とを備えることを特徴とする石英ガラスルツボの製造方法。
- シリコン単結晶引上げに用いる石英ガラスルツボの製造方法であって、回転中空モールドの内表面に石英粉を堆積し、前記石英粉を1800℃以上で5分以上加熱し、かつ溶融中の少なくとも一部の時間にヘリウムガス、水素ガス、または水蒸気を導入して石英粉をガラス化し、さらに加熱溶融時に、石英粉層の表面が薄くガラス化した段階で、モールド側から石英粉層を吸引減圧して、ルツボの壁部、コーナ部及びボトム部の各部位を含むルツボ全体において、ルツボ内表面から外表面までの全壁厚方向の気泡含有率の空間分布の最小値を0.05%且つ最大値を0.8%に調整することによって、アルゴン雰囲気20torr下において温度1500℃で10時間加熱する基準加熱条件下でのルツボの壁部、コーナ部及びボトム部の各部位の膨張率を何れも8%以下にし、前記各部位相互の膨張率差を5.5%以下にする第1の工程と、前記第1の工程によって完成したルツボの表面に結晶化促進成分を塗布する第2の工程とを備えることを特徴とする石英ガラスルツボの製造方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6197188A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-15 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | シリコン半導体棒の製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JPS6197188A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-15 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | シリコン半導体棒の製造方法 |
JPS62292691A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-19 | Mitsubishi Metal Corp | アンチモンド−プ単結晶の製造方法 |
JPH08253333A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-10-01 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラス質ルツボ |
JPH11171571A (ja) * | 1997-12-05 | 1999-06-29 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラスルツボとその製造方法 |
JP2000109391A (ja) * | 1998-10-05 | 2000-04-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 石英るつぼ |
JP2003292329A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Japan Siper Quarts Corp | Cvd法による石英ルツボ表面のバリウム含有層の形成方法 |
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