JPS63285187A - シリコン単結晶引上装置 - Google Patents

シリコン単結晶引上装置

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JPS63285187A
JPS63285187A JP11849187A JP11849187A JPS63285187A JP S63285187 A JPS63285187 A JP S63285187A JP 11849187 A JP11849187 A JP 11849187A JP 11849187 A JP11849187 A JP 11849187A JP S63285187 A JPS63285187 A JP S63285187A
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JP
Japan
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single crystal
pulling
silicon single
crucible
furnace
Prior art date
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Pending
Application number
JP11849187A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Suzuki
修 鈴木
Hitoshi Kusaka
仁 日下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Ceramics Co Ltd filed Critical Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority to JP11849187A priority Critical patent/JPS63285187A/ja
Publication of JPS63285187A publication Critical patent/JPS63285187A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、シリコン単結晶引上装置に関し、特にルツボ
装置から引上げられたシリコン単結晶の引上通路の周面
に冷却装置を配設することによってそのシリコン単結晶
を冷却し、シリコン単結晶の結晶成長速度ひいては引上
速度を増大せしめてなるシリコン単結晶引上装置に関す
るものである。
[従来の技術] 従来この種のシリコン単結晶引上装置としては、加熱用
ヒーターを保温部材で包囲するなどしてルツボ装置から
引Fげられたシリコン単結晶の引上方向の温度勾配を確
保し、シリコン単結晶の結晶成長速度ひいては引上速度
を高めるものか提案されていた。
[解決すべき問題点] しかしながら従来のシリコン単結晶引上装置では、シリ
コン単結晶の引上方向の温度勾配を十分に大きくできず
、ひいてはシリコン単結晶の結晶成長速度すなわち引E
速度を1分に大きくできない欠点かあった。
そこで本発明は、この欠点を除去するために、ルツボ装
置から引Eげられたシリコン単結晶の引L通路の周面に
冷却Sttを配設することによりシリコン単結晶の引上
方向すなわち結晶成長方向の温度勾配を確保して急速に
冷却し、シリコン単結晶の結晶成長速度すなわち引■二
速度を増大せしめてなるシリコン単結晶引上装置を提供
せんとするものである。
(2)発明の構成 [問題点の解決手段] 未発IIにより提供される問題点の解決手段は、「引1
−炉中のルツボ装置の周囲に加熱用ヒーターを配設して
なるシリコン単結晶用し装置において、前記ルツボ装置
から引Eげられたシリコン単結晶の引五通路の周面に冷
却装置を配設し前記ルツボ装置から引上げられたシリコ
ン単結晶を冷却してなることを特徴とするシリコン単結
晶用に装置」 である。
[作用] 未発IJにかかるシリコン単結晶引上装置は、ルツボ装
置から引にげられたシリコン単結晶の引上−通路の周面
に冷却装置を配設しており、!!1.tすればルツボ装
置から引上げられたシリコン単結晶の引1−通路にそっ
た温度勾配を確保してそのシリコン単結晶を急速に冷却
する作用をなしており、ひいてはシリコン単結晶の結晶
成長速度すなわち引上速度を増大せしめる作用をなす。
[実施例] 次に本発明について添付図面を参照しつつ具体的に説明
する。
第1図は、本発明のシリコン単結晶用1装置の一実施例
を示す断面図である。
第2図は、同動作説明図であって、横軸に温度が■盛ら
れかつ縦軸に溶融シリコン材料の液面からの距離が目盛
られている。
まず本発明のシリコン単結晶引上装首の一実施例につい
て、その構成を詳細に説明する。
艮は本発明のシリコン単結晶引上装置で、引上1亜の内
部に加熱用ヒーターηが配設されている。引上1仕には
、上底部に引上チャンバ(図示せず)に連通された引ト
孔21か形成されており、丁底部に排気1段としての真
空ポンプ(図示せず)に連通された排気孔22か形成さ
れている。加熱用ヒーター基と引F炉Uとの間には、保
温部材凹が配設されている。保温部材並は、加熱用ヒー
ターηの外周に位置する保温筒体41と、加熱用ヒータ
ー刊のL方に位こする保温環体42とを包有している。
加熱用ヒーター基は、円筒状であって適宜の電源(IA
示せず)に対して接続されており、その内部には引上1
廷のF方外部へ延長され回転昇降装鐙(図示せず)に連
結された回転シャフト51の一端部に固定されたルツボ
装21並が配置されている。ルツボ装置並は1回転シャ
フト5Iに固定された炭素ルツボ52と、炭素ルツボ5
2内に配置されかつシリコン材料53を収容する石英ル
ツボ54とを包イfしている。石英ルツボ54に収容さ
れ溶融されたシリコン材料53に対しては、先端部に種
結晶(図示せず)か取り付けられた引を用線部材55か
引上1印の引上孔21を介して引上チャンバから屯ドさ
れている。
引上孔21の下端部には、ルツボ装置50に向けて垂下
された筒状の冷却袋′1160が配置されている。
冷却装置60の下端部は、ルツボ装置利の石英ルツボ5
4の近傍まで延長されている。換7tすれば冷却袋21
60はルツボ装2?並から引Fげられたシリコン単結晶
56の引上通路の周面に配置されており1石英ルツボ5
4中の溶融シリコン材料53から引1:成長されたシリ
コン単結晶56を急速に冷却する。冷却袋fi60は、
所望の形式としてよいが、特に水冷式を採用すれば、設
置経費ならびに運転経費を軽減できる。これによりシリ
コン単結晶56の引上速度ひいては結晶成長速度を、大
幅たとえば30%程度も改ηできる。
更に本発明のシリコン単結晶引上装置の−実施例の作用
について詳細に説IJJする。
引に1翻の外部でルツボ装21観の石英ルツボ54中に
シリコン材料53を収容したのち、回転昇降型27(図
示せず)によっでルツボ装21興を引上1翻の内部へ下
方より挿入する。次いで引上1翻を排気孔22から矢印
入方向にIO〜20トールとなるまて排気しかつ引上チ
ャンバおよび引上孔21を介して不活性ガス源(図示せ
ず)から不活性ガスたとえばアルゴンガスな矢印B方向
に供給しつつ、回転シャフト51によってルツボ装21
50を回転しながら加熱用ヒーター凹に対して適宜の電
源(図示せず)から適宜の電圧を印加する。これに伴っ
て加熱用ヒーター川は、ルツボ装置並の石英ルツボ54
に収容されたシリコン材料53を加熱溶融する。このと
き加熱用ヒーター凹の周囲に対して保温部材赳か配置さ
れているのて、シリコン材料53の加熱溶融か効率よく
進行せしめられる。
シリコン材料53か十分に溶融されると、引上炉翻の引
上孔21から冷却装とすの内部空間61を介して引上川
縁部材55を垂下し、その先端部に取り付けられた種結
晶を溶融されたシリコン材料53に対して浸漬したのち
、引上チャンバに向けて緩除に引上げる。これに伴って
シリコン単結晶56がJ&長影形成れる。
このときシリコン単結晶56か冷却装置?160の内部
空間61を介して引Eげられるので、急速に冷却され、
ひいては引に速度すなわち結晶成長速度を十分に高める
ことかできる。
上述した本発明のシリコン単結晶用E装置艮の作用を一
層理解するために、具体的な数値な挙げて説明する。
第1図に示した本発明のシリコン中結胃中上装′I!!
110において、直径が16インチ(40,64cm)
の石英ルツボ54中にシリコン材料53としてのポリシ
リコーンを25kgだけ収容した状態で、引上炉廷内を
15トールに保ち、アルゴンガスを供給しつつ、加熱用
ヒーター凹に対して48ボルトの電圧を印加し1800
アンペアの電流を流した。これにより回転シャフト51
の回転速度を適宜に選択し直径が5インチ(12,7c
m)てかつ方位(+、0.0)のシリコン単結晶56を
成長せしめた。
このとき引上1廷に形成した窓部(図示せず)からシリ
コン単結晶56の表面温度を測定したところ、第2図に
実線で示すとおりであった。
第2図には比較例として、冷却装置観の配置されていな
い同一の構成の従来のシリコン単結胃中h !a mを
用いて成長せしめたシリコン単結晶の表面温度を同様の
要領で測定したときの結果が、破線で示されている。比
較例の場合の結晶成長速度か0.96m■/分でありか
つ本発明の場合の結晶成長速度が1.27m5/分てあ
ったのて、本発明によれば、この比較例に対し特にシリ
コン単結晶の結晶成長速度ひいては引上速度を約32%
程度改善できる。
なおL述においては保温部材並が使用されているが、本
発明はこれに限定されるものではなく、所望によっては
これを除去してもよい。
またルツボ装置50か回転シャフト51によって回転さ
れているか、本発明はこれに限定されるものてはなく、
所望によちては回転シャフト51を除去する構成として
もよい。
(3)発明の効果 り述より明らかなように本発明は、引上炉中のルツボ装
置の周囲に加熱用ヒーターを配設してなるシリコン単結
晶引上装置であって、 ルツボ装置から引上けられたシリコン単結晶の引E通路
の周囲に冷却装置を配設し前記シリコン単結晶を冷却し てなるので、 (i)ルツボ装置から引上げられたシリコン単結晶から
潜熱を急速に除去できる効果を有し、ひいては (ii)シリコン単結晶の結晶成長速度すなわち引上速
度を増大できる効果 を右する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は同動
作説明図である。 昶・・・・・・・・・・・・・・・・シリコン中詰胃中
」−装置神・・・・・・・・・・・・・・・・引上炉2
1・・・・・・・・・・・・・・引に孔22・・・・・
・・・・・・・・・排気孔30・・・・・・・・・・・
・・・・・加熱用ヒータ並・・・・・・・・・・・・・
・・・保温部材41・・・・・・・・・・・・・・保温
筒体42・・・・・・・・・・・・・・保温環体50・
・・・・・・・・・・・・・・−ルツボ装置51・・・
・・・・・・・・・・・回転シャフト52・・・・・・
・・・・・・・・炭素ルツボ53・・・・・・・・・・
・・・・シリコン材料54・・・・・・・・・・・・・
・石英ルツボ55・・・・・・・・・・・・・・引上用
線部材60・・・・・・・・・・・・・・・・冷却装置
61・・・・・・・・・・・・・・内部空間第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 引上炉中のルツボ装置の周囲に加熱用ヒーターを配設し
    てなるシリコン単結晶引上装置において、前記ルツボ装
    置から引上げられたシリコン単結晶の引上通路の周面に
    冷却装置を配設し前記シリコン単結晶を冷却してなるこ
    とを特徴とするシリコン単結晶引上装置。
JP11849187A 1987-05-15 1987-05-15 シリコン単結晶引上装置 Pending JPS63285187A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01313384A (ja) * 1988-06-13 1989-12-18 Mitsubishi Metal Corp シリコン単結晶育成方法
US5348389A (en) * 1990-02-19 1994-09-20 Gambro, Ab System for the preparation of a fluid concentrate intended for medical use
WO2002053811A1 (fr) * 2000-12-28 2002-07-11 Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. Procédé et un appareil pour faire croître un monocristal

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