JPH0475880B2 - - Google Patents
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- JPH0475880B2 JPH0475880B2 JP61213468A JP21346886A JPH0475880B2 JP H0475880 B2 JPH0475880 B2 JP H0475880B2 JP 61213468 A JP61213468 A JP 61213468A JP 21346886 A JP21346886 A JP 21346886A JP H0475880 B2 JPH0475880 B2 JP H0475880B2
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、溶融液を収容するための内側るつぼ
と、該内側るつぼを保持するための外側るつぼか
らなる二重るつぼの改良に関する。 従来の技術 二重るつぼは半導体等の原料溶融液を収容する
容器として広く利用されている。例えばシリコン
単結晶の製造方法であるチヨクラルスキー法（以
下CZ法と略称）においては、内側るつぼとして
石英るつぼ、外側るつぼとして黒鉛るつぼを使用
した二重るつぼが用いられる。 第２図は前記CZ法に用いられる二重るつぼの
構成の一例及び、該二重るつぼと保温筒との相対
位置を示す説明図で、ニ図は結晶成長開始時にお
ける前記相対位置を、ロ図は結晶成長終了直前に
おける前記相対位置を示す縦断正面図である。 同図において、二重るつぼ１は内側の石英るつ
ぼ３と外側のるつぼ４からなり、るつぼ軸５によ
り回転可能に、かつ上下動可能に支持される。前
記二重るつぼ１の外周には、該るつぼ１内の原料
を加熱溶融するためのヒーター９及び保温筒１０
が設けられ、上部に開口部１１を有する水冷室
（以下水冷チヤンバー１２という）内に容れられ
る。上記の二重るつぼを用いてシリコン単結晶を
製造するには、二重るつぼ１の上方の引上げ軸１
４に保持されたシリコン単結晶種子を原料溶融液
２に浸し、なじませた後ゆつくり引き上げ、該溶
融液２を固化させながらシリコン単結晶１３を成
長させる。結晶の成長に伴い原料溶融液２は徐々
に減少し、液面が低下するので、るつぼ軸５の移
動により二重るつぼ１を徐々に上昇させて溶融液
２面の高さを一定に保つ。第２図ロは結晶の成長
終了直前における状態を示す。上記操作によりシ
リコン単結晶１３の直径を高精度で制御すること
ができる。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の二重るつぼを用いて
シリコン単結晶を製造するさい、結晶の成長開始
時にはるつぼ１と保温筒１０との相対位置は第２
図イに示した位置にあるが、前記のように結晶の
成長に伴つて二重るつぼ１を徐々に上昇させるの
で、結晶の成長終了直前においては前記相対位置
は第２図ロに示した位置になる。従つて結晶成長
の後半では前記二重るつぼ１の上縁部は保温筒１
０から突出した状態になり、該るつぼ１の上縁部
は急速に冷却され、るつぼ１全体の温度が急激に
低下する。その結果、るつぼ１内の溶融液２の縁
部からシリコンの凝固物１５が生成し始め、正常
な結晶成長が阻害されるという問題があつた。 問題点を解決するための手段 本発明は、上記従来の問題を解決する手段を提
供するものであつて、本発明の第１の発明が要旨
とするところは、溶融液を収容するための内側る
つぼと、該内側るつぼを保持するための外側るつ
ぼからなる二重るつぼにおいて、前記外側るつぼ
を上下方向複数個に分割可能に設け、かつ外側る
つぼの上部に、下方部におけるよりも熱伝導率の
小さい材質を用いてなる二重るつぼにある。 又本発明の第２の発明が要旨とするところは、
溶融液を収容するための内側るつぼと、該内側る
つぼを保持するための外側るつぼからなる二重る
つぼにおいて、前記外側るつぼを上下方向複数個
に分割し、かつ該分割された各部の接合部の少な
くとも一箇所に熱伝導率の小さいスペーサーを設
けてなる二重るつぼにある。 以下に本発明を図に基づいて説明する。 第１図は本発明の二重るつぼの構成の一例及び
該二重るつぼと保温筒との相対位置を示す説明図
である。同図において、二重るつぼ１は原料溶融
液２を収容する内側の石英るつぼ３と、該石英る
つぼ３を保持する外側の黒鉛製のるつぼ４からな
り、るつぼ軸５により回転可能にかつ上下動可能
に支持される。該黒鉛製のるつぼ４は筒体である
上部６と椀体である下部７に分割され、更に上部
６と下部７の接合部に熱伝導率の小さいリング状
のスペーサー８が設けられる。 前記二重るつぼ１の外周には、該二重るつぼ１
内の原料を加熱溶融するためのヒーター９及び保
温筒１０が設けられ、上部に開口部１１を有する
水冷チヤンバー１２に容れられる。尚、第１図は
結晶の成長終了直前の状態すなわちシリコン単結
晶１３を引上げ軸１４で保持しつつ引き上げる工
程の末期における状態を示す。 作 用 上記のように構成された二重るつぼを用いて
CZ法によりシリコン単結晶を製造する場合、前
記第１図のように結晶引上げ末期の状態になつて
も、従来の二重るつぼを用いた場合にみられた石
英るつぼの縁部からのシリコン凝固物は生成しな
い。これは保温筒１０から突出したるつぼ４の上
部６からの熱輻射により熱が奪われ前記上部６の
温度は降下するが、熱伝導率の小さいスペーサー
８が設けられているため、るつぼ４の下部７の温
度降下は小さく、溶融液の温度が低下しないこと
によるものである。 実施例 以下、実施例に基づいて説明する。 第１図に示した構成を有する本発明の二重るつ
ぼを用いてCZ法によりシリコン単結晶の製造を
行ない、結晶成長速度を従来の二重るつぼを用い
た場合と比較した。石英るつぼは内径16inch、外
側の黒鉛製のるつぼの上下分割位置は、該るつぼ
内面の底部から100mm上で、分割した接合部には
石英製のスペーサーが設けてある。製造される単
結晶の直径は6inchである。 第１表に結晶成長の後半における結晶成長速度
を示す。従来の二重るつぼを用いた場合はるつぼ
内の溶融液の縁部におけるシリコン凝固物の生成
を防ぐため結晶成長速度を低減させることが必要
であるのに対し、本発明の二重るつぼを用いた場
合はそのような減速操作が不要で、結晶成長速度
すなわち生産速度を大幅に向上させることができ
る。
と、該内側るつぼを保持するための外側るつぼか
らなる二重るつぼの改良に関する。 従来の技術 二重るつぼは半導体等の原料溶融液を収容する
容器として広く利用されている。例えばシリコン
単結晶の製造方法であるチヨクラルスキー法（以
下CZ法と略称）においては、内側るつぼとして
石英るつぼ、外側るつぼとして黒鉛るつぼを使用
した二重るつぼが用いられる。 第２図は前記CZ法に用いられる二重るつぼの
構成の一例及び、該二重るつぼと保温筒との相対
位置を示す説明図で、ニ図は結晶成長開始時にお
ける前記相対位置を、ロ図は結晶成長終了直前に
おける前記相対位置を示す縦断正面図である。 同図において、二重るつぼ１は内側の石英るつ
ぼ３と外側のるつぼ４からなり、るつぼ軸５によ
り回転可能に、かつ上下動可能に支持される。前
記二重るつぼ１の外周には、該るつぼ１内の原料
を加熱溶融するためのヒーター９及び保温筒１０
が設けられ、上部に開口部１１を有する水冷室
（以下水冷チヤンバー１２という）内に容れられ
る。上記の二重るつぼを用いてシリコン単結晶を
製造するには、二重るつぼ１の上方の引上げ軸１
４に保持されたシリコン単結晶種子を原料溶融液
２に浸し、なじませた後ゆつくり引き上げ、該溶
融液２を固化させながらシリコン単結晶１３を成
長させる。結晶の成長に伴い原料溶融液２は徐々
に減少し、液面が低下するので、るつぼ軸５の移
動により二重るつぼ１を徐々に上昇させて溶融液
２面の高さを一定に保つ。第２図ロは結晶の成長
終了直前における状態を示す。上記操作によりシ
リコン単結晶１３の直径を高精度で制御すること
ができる。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の二重るつぼを用いて
シリコン単結晶を製造するさい、結晶の成長開始
時にはるつぼ１と保温筒１０との相対位置は第２
図イに示した位置にあるが、前記のように結晶の
成長に伴つて二重るつぼ１を徐々に上昇させるの
で、結晶の成長終了直前においては前記相対位置
は第２図ロに示した位置になる。従つて結晶成長
の後半では前記二重るつぼ１の上縁部は保温筒１
０から突出した状態になり、該るつぼ１の上縁部
は急速に冷却され、るつぼ１全体の温度が急激に
低下する。その結果、るつぼ１内の溶融液２の縁
部からシリコンの凝固物１５が生成し始め、正常
な結晶成長が阻害されるという問題があつた。 問題点を解決するための手段 本発明は、上記従来の問題を解決する手段を提
供するものであつて、本発明の第１の発明が要旨
とするところは、溶融液を収容するための内側る
つぼと、該内側るつぼを保持するための外側るつ
ぼからなる二重るつぼにおいて、前記外側るつぼ
を上下方向複数個に分割可能に設け、かつ外側る
つぼの上部に、下方部におけるよりも熱伝導率の
小さい材質を用いてなる二重るつぼにある。 又本発明の第２の発明が要旨とするところは、
溶融液を収容するための内側るつぼと、該内側る
つぼを保持するための外側るつぼからなる二重る
つぼにおいて、前記外側るつぼを上下方向複数個
に分割し、かつ該分割された各部の接合部の少な
くとも一箇所に熱伝導率の小さいスペーサーを設
けてなる二重るつぼにある。 以下に本発明を図に基づいて説明する。 第１図は本発明の二重るつぼの構成の一例及び
該二重るつぼと保温筒との相対位置を示す説明図
である。同図において、二重るつぼ１は原料溶融
液２を収容する内側の石英るつぼ３と、該石英る
つぼ３を保持する外側の黒鉛製のるつぼ４からな
り、るつぼ軸５により回転可能にかつ上下動可能
に支持される。該黒鉛製のるつぼ４は筒体である
上部６と椀体である下部７に分割され、更に上部
６と下部７の接合部に熱伝導率の小さいリング状
のスペーサー８が設けられる。 前記二重るつぼ１の外周には、該二重るつぼ１
内の原料を加熱溶融するためのヒーター９及び保
温筒１０が設けられ、上部に開口部１１を有する
水冷チヤンバー１２に容れられる。尚、第１図は
結晶の成長終了直前の状態すなわちシリコン単結
晶１３を引上げ軸１４で保持しつつ引き上げる工
程の末期における状態を示す。 作 用 上記のように構成された二重るつぼを用いて
CZ法によりシリコン単結晶を製造する場合、前
記第１図のように結晶引上げ末期の状態になつて
も、従来の二重るつぼを用いた場合にみられた石
英るつぼの縁部からのシリコン凝固物は生成しな
い。これは保温筒１０から突出したるつぼ４の上
部６からの熱輻射により熱が奪われ前記上部６の
温度は降下するが、熱伝導率の小さいスペーサー
８が設けられているため、るつぼ４の下部７の温
度降下は小さく、溶融液の温度が低下しないこと
によるものである。 実施例 以下、実施例に基づいて説明する。 第１図に示した構成を有する本発明の二重るつ
ぼを用いてCZ法によりシリコン単結晶の製造を
行ない、結晶成長速度を従来の二重るつぼを用い
た場合と比較した。石英るつぼは内径16inch、外
側の黒鉛製のるつぼの上下分割位置は、該るつぼ
内面の底部から100mm上で、分割した接合部には
石英製のスペーサーが設けてある。製造される単
結晶の直径は6inchである。 第１表に結晶成長の後半における結晶成長速度
を示す。従来の二重るつぼを用いた場合はるつぼ
内の溶融液の縁部におけるシリコン凝固物の生成
を防ぐため結晶成長速度を低減させることが必要
であるのに対し、本発明の二重るつぼを用いた場
合はそのような減速操作が不要で、結晶成長速度
すなわち生産速度を大幅に向上させることができ
る。
【表】
本実施例においては、二重るつぼの外側に黒鉛
るつぼを使用し、上下に２分割し、更にその接合
部に熱伝導率の小さいスペーサーを設けたが、る
つぼ上部の熱伝導率を小さくするためスペーサー
を設ける代りにるつぼ上部の高純度のセラミツ
ク、その他伝導率の小さい材質を使用してもよ
い。又外側るつぼを分割するだけでも伝熱量の減
少に有効であり、上下２分割に限らず３分割もし
くはそれ以上としてもよい。 発明の効果 以上述べたように、半導体の原料等溶融液を収
容する容器として本発明の二重るつぼを使用し
て、例えばシリコン単結晶をCZ法により製造す
る場合、外側るつぼの上縁部が保温筒から突出し
温度が降下しても、前記外側るつぼの下部の温度
の降下を防止することができ、溶融液の縁部から
のシリコン凝固物の生成を避けることができる。
その結果、結晶成長条件を一定に保つことが可能
となり、従来前記シリコン凝固物の生成を防ぐた
めに行なつていた結晶成長速度の減速操作が不要
となつて生産速度を大幅に向上させることがで
き、実用的に極めて有効である。
るつぼを使用し、上下に２分割し、更にその接合
部に熱伝導率の小さいスペーサーを設けたが、る
つぼ上部の熱伝導率を小さくするためスペーサー
を設ける代りにるつぼ上部の高純度のセラミツ
ク、その他伝導率の小さい材質を使用してもよ
い。又外側るつぼを分割するだけでも伝熱量の減
少に有効であり、上下２分割に限らず３分割もし
くはそれ以上としてもよい。 発明の効果 以上述べたように、半導体の原料等溶融液を収
容する容器として本発明の二重るつぼを使用し
て、例えばシリコン単結晶をCZ法により製造す
る場合、外側るつぼの上縁部が保温筒から突出し
温度が降下しても、前記外側るつぼの下部の温度
の降下を防止することができ、溶融液の縁部から
のシリコン凝固物の生成を避けることができる。
その結果、結晶成長条件を一定に保つことが可能
となり、従来前記シリコン凝固物の生成を防ぐた
めに行なつていた結晶成長速度の減速操作が不要
となつて生産速度を大幅に向上させることがで
き、実用的に極めて有効である。
第１図は本発明の二重るつぼの構成の一例およ
び該二重るつぼと保温筒との相対位置を示す説明
図、第２図は従来の二重るつぼの構成の一例およ
び該るつぼと保温筒との相対位置を示す説明図で
あり、同図イは結晶成長開始時における相対位置
を、ロは結晶成長終了直前における相対位置をそ
れぞれ示す。 １……二重るつぼ、２……原料溶融液、３……
石英るつぼ、４……るつぼ、５……るつぼ軸、６
……上部、７……下部、８……スペーサー、９…
…ヒーター、１０……保温筒、１１……開口部、
１２……水冷チヤンバー、１３……シリコン単結
晶、１４……引上げ軸、１５……凝固物。
び該二重るつぼと保温筒との相対位置を示す説明
図、第２図は従来の二重るつぼの構成の一例およ
び該るつぼと保温筒との相対位置を示す説明図で
あり、同図イは結晶成長開始時における相対位置
を、ロは結晶成長終了直前における相対位置をそ
れぞれ示す。 １……二重るつぼ、２……原料溶融液、３……
石英るつぼ、４……るつぼ、５……るつぼ軸、６
……上部、７……下部、８……スペーサー、９…
…ヒーター、１０……保温筒、１１……開口部、
１２……水冷チヤンバー、１３……シリコン単結
晶、１４……引上げ軸、１５……凝固物。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融液を収容するための内側るつぼと、該内
側るつぼを保持するための外側るつぼからなる二
重るつぼにおいて、前記外側るつぼを上下方向複
数個に分割可能に設け、かつ外側るつぼの上部
に、下方部におけるよりも熱伝導率の小さい材質
を用いてなる二重るつぼ。 ２ 外側るつぼを筒体である上部と椀体である下
部との２分割した特許請求の範囲第１項記載の二
重るつぼ。 ３ 溶融液を収容するための内側るつぼと、該内
側るつぼを保持するための外側るつぼからなる二
重るつぼにおいて、前記外側るつぼを上下方向複
数個に分割し、かつ該分割された各部の接合部の
少なくとも一箇所に熱伝導率の小さいスペーサー
を設けてなる二重るつぼ。 ４ 外側るつぼを筒体である上部と椀体である下
部とに２分割し、前記上部及び下部の接合部にス
ペーサーを設けた特許請求の範囲第３項記載の二
重るつぼ。 ５ 内側るつぼの材質が石英であり、外側るつぼ
の材質が黒鉛である特許請求の範囲第３項又は第
４項記載の二重るつぼ。 ６ 内側るつぼの材質が石英であり、外側るつぼ
の材質がセラミツクである特許請求の範囲第３項
又は第４項記載の二重るつぼ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21346886A JPS6369791A (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 二重るつぼ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21346886A JPS6369791A (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 二重るつぼ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6369791A JPS6369791A (ja) | 1988-03-29 |
| JPH0475880B2 true JPH0475880B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=16639703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21346886A Granted JPS6369791A (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 二重るつぼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6369791A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0383886A (ja) * | 1989-08-29 | 1991-04-09 | Mitsubishi Materials Corp | 単結晶引き上げ用サセプタ |
| JP3815805B2 (ja) * | 1994-11-15 | 2006-08-30 | 富士重工業株式会社 | 自動変速機のポンプ吐出量制御装置 |
| JPH102415A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-01-06 | Nissan Motor Co Ltd | 自動変速機用の流量制御弁 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840666U (ja) * | 1971-09-16 | 1973-05-23 | ||
| JPS5443045U (ja) * | 1977-08-29 | 1979-03-23 |
-
1986
- 1986-09-09 JP JP21346886A patent/JPS6369791A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840666U (ja) * | 1971-09-16 | 1973-05-23 | ||
| JPS5443045U (ja) * | 1977-08-29 | 1979-03-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6369791A (ja) | 1988-03-29 |
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