JPS6369791A - 二重るつぼ - Google Patents
二重るつぼInfo
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- JPS6369791A JPS6369791A JP21346886A JP21346886A JPS6369791A JP S6369791 A JPS6369791 A JP S6369791A JP 21346886 A JP21346886 A JP 21346886A JP 21346886 A JP21346886 A JP 21346886A JP S6369791 A JPS6369791 A JP S6369791A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
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だめの外側るつぼからなる二重るつ
ほの改良に関する。
側るつぼを保持するだめの外側るつぼからなる二重るつ
ほの改良に関する。
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
法であるヂョクラルスキー法（以下ＣＺ法と略称する）
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。
て広く利用されている。例えばシリコン単結晶の製造方
法であるヂョクラルスキー法（以下ＣＺ法と略称する）
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法に用いられる二項るつぼの構成の一
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、（イ）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。
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、（イ）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」−下動可能に支持される。前記
二重るつは（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（ｌ■
が設けられ、」二部に開口部（１１）を仔する水冷室（
以下水冷チャ／バー０シという）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０）の上方の引」二げ軸０Φ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
た後ゆっくり引き上げ、該溶融液（２）を固化させなか
らシリコン単結晶０３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ａつの直径を高精度で制御
することができる。
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」−下動可能に支持される。前記
二重るつは（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（ｌ■
が設けられ、」二部に開口部（１１）を仔する水冷室（
以下水冷チャ／バー０シという）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０）の上方の引」二げ軸０Φ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
た後ゆっくり引き上げ、該溶融液（２）を固化させなか
らシリコン単結晶０３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ａつ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、」１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Ｃイ）に示
した位置にあるが、前記のように結晶の成長に伴って二
重るつぼ（１）を徐々に」１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。従っ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（ＩＩから突出した状態
になり、該るつぼ（１）の」二縁部は急速に冷却され、
るつぼ（１）全体の温度か急激に低下する。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０９が生成し始め、正常な結晶成長が阻害されると
いう問題があった。
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Ｃイ）に示
した位置にあるが、前記のように結晶の成長に伴って二
重るつぼ（１）を徐々に」１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。従っ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（ＩＩから突出した状態
になり、該るつぼ（１）の」二縁部は急速に冷却され、
るつぼ（１）全体の温度か急激に低下する。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０９が生成し始め、正常な結晶成長が阻害されると
いう問題があった。
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
のであって、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
を保持するだ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」−下方向複数個に分割可能に設
けてなる二重るつぼにある。
のであって、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
を保持するだ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」−下方向複数個に分割可能に設
け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
収容するだめの内側るつぼと、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。
収容するだめの内側るつぼと、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。
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」二部（６）と椀
体である下部（７）に分割され、更に」二部（６）と下
部（７）の接合部に熱伝導率の小さいリング杖のスペー
サ−（８）が設けられる。
体である下部（７）に分割され、更に」二部（６）と下
部（７）の接合部に熱伝導率の小さいリング杖のスペー
サ−（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
水冷チャンバー叩に容れられる。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ＯＱを引」−
げ軸側で保持しつつ引き」ユげる工程の末期における状
態を示す。
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
水冷チャンバー叩に容れられる。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ＯＱを引」−
げ軸側で保持しつつ引き」ユげる工程の末期における状
態を示す。
作 用
」二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っても、従来の二重るつぼ
を用いた場合にみられた石英るつほの縁部からのシリコ
ン凝固物は生成しない。
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っても、従来の二重るつぼ
を用いた場合にみられた石英るつほ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」一
部（６）からの熱輻射により熱か奪われ前記−に部（６
）の温度は降下するか、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。
部（６）からの熱輻射により熱か奪われ前記−に部（６
）の温度は降下するか、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１６ｉｎｃｈ１外例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１００＋ｎ＋
＋ｌである。製造される単結晶の直径はＦ３１ｎｃｈで
ある。
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１６ｉｎｃｈ１外例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１００＋ｎ＋
＋ｌである。製造される単結晶の直径はＦ３１ｎｃｈ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か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
がてきる。
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か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
がてきる。
第 １ 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、」―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
に高純度のセラミック、そ°の他熱伝導率の小さい材質
を使用してもよい。
使用し、」―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
に高純度のセラミック、そ°の他熱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。
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か降下しても、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
っていた結晶成長速度の減速操作が不要となって生産速
度を大幅に向」ニさせることができ、実用的に極めて有
効である。
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か降下しても、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
っていた結晶成長速度の減速操作が不要となって生産速
度を大幅に向」ニさせることができ、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−９・
・・ヒー ター １０・・・保温筒１１・・
・開口部 １２・・・水冷チャ／バー１３・
・・シリコン単結晶 １４・・・引上げ軸１５・・凝
固物 出願人 大阪チタニウム製造株式会社第１図 特開”、’１Ｇ３−６９７９１（４） 第２図 ゴ□２ １１扉１（，１１Ｊ１〒ＩＩ
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−９・
・・ヒー ター １０・・・保温筒１１・・
・開口部 １２・・・水冷チャ／バー１３・
・・シリコン単結晶 １４・・・引上げ軸１５・・凝
固物 出願人 大阪チタニウム製造株式会社第１図 特開”、’１Ｇ３−６９７９１（４） 第２図 ゴ□２ １１扉１（，１１Ｊ１〒ＩＩ
Claims (7)
- （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
に２分割した特許請求の範囲第１項記載の二重るつぼ。 - （３）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特許請求の範囲第１項又
は第２項記載の二重るつぼ。 - （４）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。 - （５）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
質が黒鉛である特許請求の範囲第４項又は第５項記載の
二重るつぼ。 - （７）内側るつぼの材質が石英であり、外側るつぼの材
質がセラミックである特許請求の範囲第４項又は第５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 true JPS6369791A (ja) | 1988-03-29 |
| JPH0475880B2 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) |
Cited By (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 |
| US5669761A (en) * | 1994-11-15 | 1997-09-23 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Discharge control apparatus of hydraulic pump for automatic transmission |
| US5908367A (en) * | 1996-06-13 | 1999-06-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Flow rate control valve and continuously variable automatic transmission provided with same |
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 |
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| 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 |
| US5669761A (en) * | 1994-11-15 | 1997-09-23 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Discharge control apparatus of hydraulic pump for automatic transmission |
| US5908367A (en) * | 1996-06-13 | 1999-06-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Flow rate control valve and continuously variable automatic transmission provided with same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475880B2 (ja) | 1992-12-02 |
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