JPS5850955B2 - 半導体技術用るつぼおよびその製法 - Google Patents

半導体技術用るつぼおよびその製法

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JPS5850955B2
JPS5850955B2 JP55094098A JP9409880A JPS5850955B2 JP S5850955 B2 JPS5850955 B2 JP S5850955B2 JP 55094098 A JP55094098 A JP 55094098A JP 9409880 A JP9409880 A JP 9409880A JP S5850955 B2 JPS5850955 B2 JP S5850955B2
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、二酸化ケイ素含有外側部と合成二酸化ケイ
素からできた内側ライニングとが互に不動に固着された
、半導体技術用特にケイ素結晶製造用るつぼに関する。
この種のるつぼはドイツ特許公報第９６２８６８号から
既知である。
これらのるつぼは単結晶の弓上げ、特にケイ素の単結晶
の引上げに使用される。
このるつぼは互に不動に結合された２個の部分からなる
。
るつぼの外側部分は最純の石英からなる。前記るつぼは
四塩化ケイ素を精留し、次いで最純の水で加水分解する
ことによって得られた二酸化ケイ素からなる内側ライニ
ングを備える。
この方法によって土族したゲル状物をるつぼの外側部の
上に江別し、１２００℃〜１４００℃の温度でて体に焼
結する。
このようにして造られたるつぼの内側ライニングは多孔
質で、危険なことには単結晶が引上げられなければなら
ない半導体物質が孔の中に捕捉され、従って引上げ操作
が著しく妨げられることである。
外側部から内側ライニングの一端が破裂剥離して半導体
物質から造られた溶融物を不純にするか或は使用できな
くすることもある。
この発明の課題は高純度の材料から造られた、孔のない
、平滑で耐熱性の内側ライニングであって、るつぼの意
図する使用目的に対してすべての所望の充分な厚さを価
格的１こ有利に製造できる内側ライニングを備えた、半
導体技術用、特にケイ素結晶の製造用のるつぼをつくる
にある。
この発明によれば上述の種類のるつぼに対する課題は原
料として合成結晶質の石英からできた粒子から内側ライ
ニングを造り、前記内側ライニングの自由平坦表面を始
端とする少くとも薄い非結晶質層を備えることによって
解決される。
るつぼの外側部は有利には天然産石英の粒子から造られ
る。
外側部は多数の小空気泡を含有する。内側ライニングの
厚さはるつぼの全壁厚の５〜６０％の範囲、有利にはる
つぼの全壁厚の２０〜３０％の範囲である。
るつぼは内側ライニングの厚さの少くとも１／１０が非
結晶質状態で存在することが特に好ましいことが判明し
た。
更に、るつぼの底部区域の内側ライニングの厚さがこれ
につづくるつぼの胴部の内側ライニングの厚さより厚い
ことが合目的であることが判明した。
この発明によるるつぼの利点は内側ライニングが平滑な
表面をなすために既知の多孔質内側ライニングの場合の
ように溶融して液状をなす半導体物質を前記内側ライニ
ング平滑表面上に捕捉することができない点である。
内側ライニングだけが合成石英から造られ、るつぼの外
側部は合成石英ではないが、るつぼの外側部は未燃石英
の粒子を使用できる。
内側ライニングと外側部とはそれらの接触境界面で均質
に互に結合し、それによって内側ライニングがるつぼか
ら破裂して剥離する危険性は無視しうる程度に減少する
。
薄い内側ライニングしか備えていない既知のるつぼとは
異って、この発明によるるつぼはその比較的厚い内側ラ
イニングのために、既知のるつぼより多くの半導体結晶
製造サイクルに使用できる。
この発病によるるつぼ製造方−涛メ各主程はそれに関す
る特許請求の範囲の記載ならびに第２図から明らかとな
ろう。
この発明の方法はこの発明によるるつぼが一作業段階で
製造できるという利点をもつ。
これは労力消費型である既に完成したるつぼの後処理に
より内側ライニングを造る方法よりもコスト的に、およ
びエネルギー的にも有利である。
第１図および第３図に基いて以下にこの発明のるつぼを
記述する。
参照数字１はるつぼの外側部を示し、これは天然石英粒
子から造られる。
この外側部１は内側ライニング２と不動に結合され、内
側ライニング２は非結晶質層３を備える。
層３は内側ライニングの厚さの少くとも１／１０の厚さ
をもつ。
第１図における内側ライニングの厚さは底部と胴部とで
等しい。
外側部は多数の小空気泡を含むことができるが、これら
の小空気泡はるつぼの使用に際して顕著に邪魔になるこ
とはない。
これは非結晶質の層３の存在によるものである。
第３図は内側ライニング２の底部区域２′の厚さが内側
ライニング２の胴部区域２”の厚さより厚い点で第１図
のるつぼとは異るるつぼを示す。
この発明によるるつぼの製法は第２図を参照して以下に
説明する。
矢印５により示すように軸６のまわりに回転する回転式
型４中に供給装置の管７からまず最初に天然産石英粒子
を装入し、紋型４の内壁上に一様の層厚に前記粒子を付
着させる。
供給管７はその場合矢印１０によって示すように型４の
底部から胴部に向ってゆっくりと移動する。
型４の回転速度は非常に高速度に選定され、その結実装
入された粒子は型の底部に向って沈降しないで遠心力に
より型の内部表面に向って押し付けられる。
天然産石英粒子８の付設が終ったら、型４の回転を中断
することなしに添加管７を通して粒子８と同様に結晶質
合成石英ね子１１を装入し、粒子８の上に付着させる。
この操作が終った後で型の回転を維持しながら矢印１２
で示すように熱源１３を型の中に入れる。
型４の内部はこの熱源により非常に強く加熱され、内部
温度は粒子１１の融点以上の温度に達する。
それによって粒子８と粒子１１とが互に一体の部分に結
合するだけでなく、それら両方の粒子は接触境界面上で
互に均質に結合し、恐らくこれら両方の粒子が同質の結
晶構造に復元するような一４％さで結合−ず末。
また熱源の方に面する粒子１１の内面層は非常に平滑な
、気泡のない表面をした非結晶質状態に移行し、第１図
の層３を形成する。
粒子の供給速度を選択することによって、例えば矢印方
向における供給管７の移動速度を変えることによって粒
子８および粒子１１のそれぞれの層の厚さを好ましい所
望のように変えることができる。
このことは特に内側ライニングの厚さを最も簡単な仕方
で問題なく半導体技術の操作の最も多様な要求に適合さ
せることができるという利点をもつ。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明のるつぼの縦断面図、第２図はこの発
明のるつぼを製造する装置の部分縦断面図を含む概略図
、第３図はこの発明のるつぼの別の実施例のるつぼの縦
断面図である。 図中：１・・・・・・外側部、２・・・・・・内側ライ
ニング、２′・・・・・・（るつぼ）底部区域内側ライ
ニング、２“・・・・・・（るつぼ）胴部区域内側ライ
ニング、３・・・・・・非結晶質層、４・・・・・・型
、７・・・・・・供給管、８・・・・・・層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 二酸化ケイ素含有外側部と、合成二酸化ケイ素から
    なる内側ライニングとを互に固着させてなる半導体技術
    用、特にケイ素結晶製造用るつぼにおいて、内側ライニ
    ング２が原料として結晶質合成石英粒子からなり、且つ
    前記内側ライニングの自由平坦表面を始端とする少くと
    も薄い非結晶質層３を備えることを特徴とする、半導体
    技術用るつぼ。 ２ 外側部１が原料として天然産石英粒子から造られて
    なる特許請求の範囲第１項記載のるつぼ。 ３ 外側部１が多数の小空気泡を含む特許請求の範囲第
    ２項記載のるつぼ。 ４ 内側ライニングの厚さがるつぼの全壁厚の５％ない
    し６０％である特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
    ずれかに記載のるつぼ。 ５ 内側ライニングの厚さがるつぼの全壁厚の２０％な
    いし３０％である特許請求の範囲第４項記載の製法。 ６ 非結晶質層３の厚さが内側ライニングの厚さの少く
    とも１／１０である特許請求の範囲第１項ないし第５項
    のいずれかに記載のるつぼ。 ７ 内側ライニング２の底部２′の厚さが内側ライニン
    グ２の円筒部２“の厚さより厚く造られた特許請求の範
    囲第１項ないし第６項のいずれかに記載のるつぼ。 ８ 回転式型４に最初に天然産結晶質ケイ素粒子を装入
    して前記型の内壁９上の層８として付設し、その後で結
    晶質合成石英粒子を装入して層８上の層１１として設け
    、回転型４の回転を更に続けながら熱を供給して前記２
    種の粒子を互に固着させ、層１１をその自由表面を始端
    として少くとも部分的に非結晶質状態に移行させること
    を特徴とする、二酸化ケイ素含有外側部と合成二酸化ケ
    イ素からなる内側ライニングとを互に固着させて備えて
    なる半導体技術用るつぼの製法。 ９ 粒子の供給速度を変えることによって内側ライニン
    グまたは外側部またはそれら両者の厚さを調整する特許
    請求の範囲第８項記載の製法。
JP55094098A 1979-07-12 1980-07-11 半導体技術用るつぼおよびその製法 Expired JPS5850955B2 (ja)

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US4528163A (en) 1985-07-09

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