JP4774355B2 - Protective sheet for crucible and melting apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、るつぼ用保護シートおよび溶融器具に関する。CZ法による単結晶シリコン等の製造には、るつぼが使用される。かかるるつぼとして、ヒータ等によって加熱される外側るつぼと、多結晶シリコン等の原材料が収容される内側るつぼとを備えたものがある。通常、内側るつぼには、シリコンとの反応性、純度の問題から石英製のるつぼが採用され、外側るつぼには、純度、耐熱性および強度の問題からカーボンコンポジット(C/C)製や黒鉛製のるつぼが採用されており、内側るつぼを外側るつぼに内挿した状態で使用される。
そして、単結晶シリコンなどの製造時には、石英製の内側るつぼを内挿するときの損傷を防ぎ、かつ、石英ルツボから発生するSiOガス等との反応による外側るつぼのSiC化や減肉等を防ぐために、外側るつぼと内側るつぼとの間に、両るつぼを保護するための部材を設けることが行われている。
本発明は、かかる外側るつぼと内側るつぼの間に配置されるるつぼ用保護シートおよび単結晶シリコン等の製造の際に使用される溶融器具に関する。
The present invention relates to a crucible protective sheet and a melting instrument. A crucible is used for the production of single crystal silicon or the like by the CZ method. Such crucibles include an outer crucible heated by a heater or the like and an inner crucible in which raw materials such as polycrystalline silicon are accommodated. Usually, a quartz crucible is used for the inner crucible due to problems with silicon reactivity and purity, and the outer crucible is made of carbon composite (C / C) or graphite due to purity, heat resistance and strength problems. A crucible is used, and the inner crucible is inserted into the outer crucible.
During the manufacture of single crystal silicon, etc., damage is prevented when the quartz inner crucible is inserted, and the outer crucible is prevented from becoming SiC due to reaction with SiO gas, etc. generated from the quartz crucible. In order to secure the structure, a member for protecting both the crucibles is provided between the outer crucible and the inner crucible.
The present invention relates to a crucible protective sheet disposed between the outer crucible and the inner crucible, and a melting instrument used in the production of single crystal silicon or the like.
CZ法による単結晶シリコンの製造において、製造された単結晶シリコンの品質を向上させるために、原材料となる多結晶シリコンはできる限り高純度であること、言い換えれば、できる限り不純物が少ないことが要求される。
ただ、実際の単結晶シリコンの製造においては、所望の電気特性を有する単結晶シリコンを得るために、原材料の多結晶シリコンに任意の不純物がドーピング元素として微量に添加されており、かかるドーピング元素を含んだ多結晶シリコンから単結晶シリコンが製造されている。
In the production of single crystal silicon by the CZ method, in order to improve the quality of the produced single crystal silicon, the polycrystalline silicon used as a raw material is required to be as highly pure as possible, in other words, to have as few impurities as possible. Is done.
However, in actual production of single crystal silicon, in order to obtain single crystal silicon having desired electrical characteristics, a small amount of an arbitrary impurity is added as a doping element to polycrystalline silicon as a raw material. Single crystal silicon is manufactured from the included polycrystalline silicon.
ここで、溶融されたシリコン中に存在するドーピング元素の量をコントロールしなければ製造された単結晶シリコンの品質異常が発生するのだが、製造中に多結晶シリコンの溶融に使用される溶融器具、具体的には、内側るつぼや外側るつぼ、両るつぼ間に配置されるシートから不純物が蒸発して、この不純物が溶融したシリコンに混入するという問題が生じる危険性が懸念される。
かかる溶融器具から混入する不純物の量をコントロールすることは不可能であるため、現状では、溶融器具自体に含まれる不純物の量を極力少なくすることによって、溶融したシリコンに不純物が混入する可能性を低くすることが行われている(特許文献1〜3)。
Here, if the amount of the doping element present in the molten silicon is not controlled, a quality abnormality of the manufactured single crystal silicon will occur, but a melting tool used for melting polycrystalline silicon during manufacturing, Specifically, there is a concern that the impurities may evaporate from the inner crucible, the outer crucible, and the sheet disposed between the crucibles, and a problem may occur in which the impurities are mixed into the molten silicon.
Since it is impossible to control the amount of impurities mixed in from such a melting tool, at present, by reducing the amount of impurities contained in the melting tool itself as much as possible, there is a possibility that impurities will be mixed into molten silicon. Lowering is performed (Patent Documents 1 to 3).
しかるに、不純物の量が非常に少ない溶融器具、言い換えれば、非常に高品質の溶融器具を使用すれば不純物の溶融シリコンへの混入を抑制することはできるのであるが、かかる非常に高品質の溶融器具は非常に高価であり、シリコン製造設備の価格の上昇の原因となり、単結晶シリコンの生産コストの上昇にもつながる。また、かかる高品質の溶融器具は、器具製造後の汚染を防ぐために厳密な品質管理が必要であるが、その品質を一定以上の高純度のまま保つ品質管理が難しく、この管理コストも単結晶シリコンの生産コストに反映される。 However, it is possible to suppress the mixing of impurities into the molten silicon by using a melting device with a very small amount of impurities, in other words, a very high quality melting device, but such a very high quality melting The equipment is very expensive, which causes an increase in the price of the silicon manufacturing equipment and leads to an increase in the production cost of single crystal silicon. In addition, such high-quality melting equipment requires strict quality control to prevent contamination after the equipment is manufactured, but it is difficult to perform quality control to maintain the quality at a certain level or higher, and this management cost is also reduced to a single crystal. It is reflected in the production cost of silicon.
とくにシートは、再使用することが難しくほぼ毎回新しいシートを使用することが基本となる。このため、溶融作業一回あたりに要するシート費用はそれほど高額ではないものの、長期的にみれば、高品質のシートを使用することによって単結晶シリコンの生産コストが上昇してしまう。 In particular, it is difficult to reuse the sheet, and it is fundamental to use a new sheet almost every time. For this reason, although the sheet cost required for one melting operation is not so high, the production cost of single crystal silicon increases by using a high-quality sheet in the long term.
しかも、シートはその高純度化が難しく、黒鉛るつぼに比べて、その高純度化する作業効率が良くないという問題がある。
これは、通常の黒鉛るつぼはミクロの穴を保有した、いわゆる多孔質の材質であり、この孔を通じ不純物が抜けていくためその体積の割には比較的短時間で簡単に高純度処理ができるのに対し、黒鉛シートの場合は極端な層状構造であることと、表面に穴がない材質であるため内部はその体積が少ない割には純化しずらく時間がかかるからである。そして、シートが柔軟性を有しており大面積品では取り扱いに注意を要することも、黒鉛るつぼを高純度化する作業に比べて、シートを高純度化する作業の効率が悪化する一因となっているのである。
In addition, it is difficult to increase the purity of the sheet, and there is a problem that the working efficiency of increasing the purity is not good as compared with the graphite crucible.
This is because a normal graphite crucible is a so-called porous material with microscopic holes, and impurities can escape through these holes, so high-purity treatment can be easily performed in a relatively short time for its volume. On the other hand, the graphite sheet has an extremely layered structure, and because it is made of a material having no holes on its surface, it takes time to purify the interior even though its volume is small. And the fact that the sheet is flexible and needs to be handled with a large-area product is one reason that the efficiency of the work of purifying the sheet deteriorates compared to the work of purifying the graphite crucible. It has become.
上記のごとく、溶融器具の高品質化することによって単結晶シリコンの製品品質は向上させることができるものの、その生産コストの上昇を招いており、とくに、高品質のシートを使用することによって単結晶シリコンの生産コストの上昇が助長されていることから、単結晶シリコンの製品品質の低下を防ぎつつ、その生産コストを抑えることができる溶融器具の開発が望まれている。 As described above, the quality of single crystal silicon can be improved by improving the quality of the melting tool, but the production cost has been increased. Since the increase in the production cost of silicon is promoted, it is desired to develop a melting apparatus that can suppress the production cost of the single crystal silicon while suppressing the production cost.
本発明は上記事情に鑑み、生産コストの上昇を抑えることができ、しかも、製造される製品の品質低下も効果的に抑制することができるるつぼ用保護シートおよび溶融器具を提供することを目的とする。 In view of the circumstances described above, the present invention has an object to provide a crucible protective sheet and a melting instrument that can suppress an increase in production cost and can also effectively suppress a deterioration in quality of a manufactured product. To do.
第1発明の溶融器具は、内側るつぼと外側るつぼを有するるつぼと、両るつぼの間に配設される膨張黒鉛からなるシートとからなり、前記シートが、総灰分が50massppmより多く100massppm以下、かつ、混入している複数の不純物のうち、ホウ素、リン、ヒ素、鉄、アンチモン、インジウム、ビスマスから選択される1種類または複数種類の特定元素の重量割合が3massppm以下のシートであり、該シートの灰分と前記外側るつぼの灰分とを合わせた総灰分量が、該シートの重量と該外側るつぼの重量を合わせた総重量に対する割合が、30massppm以下であることを特徴とする。
第2発明の溶融器具は、第1発明において、前記外側るつぼが、灰分が20massppm以下の黒鉛製るつぼであることを特徴とする。
第3発明の溶融器具は、第1発明において、前記外側るつぼが、灰分が20massppm以下のカーボンコンポジット製るつぼであることを特徴とする。
第4発明の溶融器具は、第1、第2または第3発明において、前記シートに含まれる前記特定元素の合計重量割合が、10massppm以下であることを特徴とする。
The melting instrument of the first invention comprises a crucible having an inner crucible and an outer crucible, and a sheet made of expanded graphite disposed between both crucibles, wherein the sheet has a total ash content of more than 50 massppm and less than 100 massppm, and Among the mixed impurities, the weight ratio of one or more specific elements selected from boron, phosphorus, arsenic, iron, antimony, indium, and bismuth is 3 massppm or less. The ratio of the total ash content of the ash content and the ash content of the outer crucible to the total weight of the total weight of the sheet and the outer crucible is 30 massppm or less.
The melting instrument of the second invention is characterized in that, in the first invention, the outer crucible is a graphite crucible having an ash content of 20 massppm or less.
The melting instrument of the third invention is characterized in that, in the first invention, the outer crucible is a carbon composite crucible having an ash content of 20 massppm or less.
The melting instrument of the fourth invention is characterized in that, in the first, second or third invention, the total weight ratio of the specific elements contained in the sheet is 10 massppm or less .
第1発明によれば、シートとるつぼを合わせた総灰分量が少ないので、材料に混入する不純物の総量を抑えることができる。全体の灰分量を規定するのみならず、特定の元素の重量割合に着目してその重量割合を特定量以下とすることで、灰分低下の工程を過剰にすることなく、溶融器具を使用して製造される製品(以下では、単に製品という)の製造コストを抑え、製品品質を高く保つことができる。また、製品の品質に影響が大きい特定元素の量を抑えているので、シート全体としての品質はそれほど高品質ではないものの、製品の品質異常の発生は防ぐことができる。そして、シート全体としての品質がそれほど高品質ではないから、シートの製造およびシートの品質管理が容易となり、製品の製造コストを抑えつつ、製品品質を高く保つことができる。
第2発明によれば、外側るつぼが黒鉛製るつぼであり、その灰分が低く抑えられているので、装置内全体の総灰分量を低くし、製品の品質異常の発生を抑制できる。しかも、シートの品質はそれほど高品質とする必要がなくなるので、シートの製造およびシートの品質管理が容易となり、製品の製造コストを抑えつつ、製品品質を高く保つことができる。
第3発明によれば、外側るつぼがカーボンコンポジット(C/C)製るつぼであり、その灰分が低く抑えられているので、装置内全体の総灰分量を低くし、製品の品質異常の発生を抑制できる。しかも、シートの品質はそれほど高品質とする必要がなくなるので、シートの製造およびシートの品質管理が容易となり、製品の製造コストを抑えつつ、製品品質を高く保つことができる。
第4発明によれば、複数の特定元素の混入量を抑えているので、製品の品質異常の発生をより確実に抑えることができる。
According to the first invention, since the total amount of ash combined with the sheet and the crucible is small, the total amount of impurities mixed into the material can be suppressed. In addition to prescribing the total amount of ash content, paying attention to the weight ratio of specific elements and making the weight ratio below a specific amount, the melting equipment can be used without making the ash content reduction process excessive. The manufacturing cost of a product to be manufactured (hereinafter simply referred to as a product) can be reduced, and the product quality can be kept high. In addition, since the amount of the specific element having a great influence on the quality of the product is suppressed, the quality of the entire sheet is not so high, but the occurrence of product quality abnormality can be prevented. Since the quality of the entire sheet is not so high, the manufacture of the sheet and the quality control of the sheet are facilitated, and the product quality can be kept high while suppressing the manufacturing cost of the product.
According to the second invention, the outer crucible is a graphite crucible, and the ash content thereof is kept low. Therefore, the total amount of ash in the entire apparatus can be reduced, and the occurrence of product quality abnormalities can be suppressed. In addition, since it is not necessary to make the sheet quality so high, sheet manufacturing and sheet quality control are facilitated, and the product quality can be kept high while suppressing the manufacturing cost of the product.
According to the third invention, the outer crucible is a carbon composite (C / C) crucible, and its ash content is kept low, so that the total amount of ash in the entire apparatus is reduced, and product quality abnormalities are generated. Can be suppressed. In addition, since it is not necessary to make the sheet quality so high, sheet manufacturing and sheet quality control are facilitated, and the product quality can be kept high while suppressing the manufacturing cost of the product.
According to the fourth aspect of the present invention , since the amount of mixing of a plurality of specific elements is suppressed, it is possible to more reliably suppress the occurrence of product quality abnormality .
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の溶融器具が使用される多結晶シリコンを製造する装置について簡単に説明する。
図1(A)は、シリコン単結晶等を製造する設備の概略説明図であり、(B)はるつぼ1の部分拡大説明図である。
図1において、符号1は、シリコン単結晶等の原材料となる多結晶シリコンを収容するるつぼである。このるつぼ1の周囲にはヒータ5が配設されており、このヒータ5からの輻射熱によりるつぼ1を加熱する構成となっている。このため、ヒータ5によりるつぼ1を加熱すると、るつぼ1からの熱伝導により多結晶シリコンが加熱されて溶融するので、この溶融したシリコンに種結晶を接触させて引き上げることにより、シリコン単結晶を製造することができる。
上記のるつぼ1は、通常、内側るつぼ2と、内側るつぼ2を内部に収容する外側るつぼ3とから構成されている。そして、内側るつぼ2を外側るつぼ3に内挿する際の破損防止、シリコン単結晶などの製造終了後るつぼ1を冷却するときにおける両るつぼ2,3を形成する材料の熱膨張係数の違いに起因する損傷防止のために、両るつぼ2,3の間に、シート4が配設される。
そして、上記のるつぼ1およびシート4に、本発明の溶融器具が使用されるのである(図1(B))。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
An apparatus for producing polycrystalline silicon in which the melting apparatus of the present invention is used will be briefly described.
FIG. 1A is a schematic explanatory view of equipment for manufacturing a silicon single crystal and the like, and FIG. 1B is a partially enlarged explanatory view of a crucible 1.
In FIG. 1, reference numeral 1 is a crucible for accommodating polycrystalline silicon which is a raw material such as a silicon single crystal. A heater 5 is disposed around the crucible 1, and the crucible 1 is heated by radiant heat from the heater 5. For this reason, when the crucible 1 is heated by the heater 5, the polycrystalline silicon is heated and melted by heat conduction from the crucible 1, so that a silicon single crystal is manufactured by bringing the seed crystal into contact with the molten silicon and pulling it up. can do.
The crucible 1 is usually composed of an inner crucible 2 and an outer crucible 3 that accommodates the inner crucible 2 therein. Further, the inner crucible 2 is inserted into the outer crucible 3 to prevent breakage, and due to the difference in thermal expansion coefficient between the materials forming the crucibles 2 and 3 when the crucible 1 is cooled after the production of silicon single crystal or the like is finished. In order to prevent damage, a sheet 4 is disposed between the crucibles 2 and 3.
And the melting instrument of this invention is used for said crucible 1 and sheet | seat 4 (FIG. 1 (B)).
つぎに、本発明の溶融器具を詳細に説明する。
上述したように、本発明の溶融器具はるつぼ1およびシート4から構成されている。
るつぼ1は、シリコン単結晶等の原材料となる多結晶シリコンを収容する石英製の内側るつぼ2と、この内側るつぼ2を内部に収容する外側るつぼ3とから構成されている。
外側るつぼ3は、例えば、黒鉛やカーボンコンポジット(C/C)等によって形成されており、例えば、その重量が20〜100kg程度のものである。そして、外側るつぼ3は、その灰分が20massppm以下、より好ましくは10massppm以下となるように調整されている。なお、外側るつぼ3の灰分が上記のごとき範囲に調整される理由は後述する。
Next, the melting instrument of the present invention will be described in detail.
As described above, the melting instrument of the present invention is composed of the crucible 1 and the sheet 4.
The crucible 1 is composed of an inner crucible 2 made of quartz that accommodates polycrystalline silicon as a raw material such as a silicon single crystal, and an outer crucible 3 that accommodates the inner crucible 2 therein.
The outer crucible 3 is made of, for example, graphite or carbon composite (C / C), and has a weight of about 20 to 100 kg, for example. And the outer crucible 3 is adjusted so that the ash content may be 20 massppm or less, More preferably, it is 10 massppm or less. The reason why the ash content of the outer crucible 3 is adjusted to the above range will be described later.
シート4は、膨張黒鉛から形成されたものである。具体的には、天然黒鉛やキッシュ黒鉛等を硫酸や硝酸等の液体に浸漬させた後、400℃以上で熱処理を行うことによって形成された膨張黒鉛をシート状に形成したものである。膨張黒鉛は、綿状または繊維状をしたもの、つまり、その軸方向の長さが半径方向の長さよりも長いものである。例えば、その軸方向の長さが1〜3mm程度、かつ、半径方向の長さが300〜600μm程度のものであり、シート4の内部では、上記のごとき膨張黒鉛同士が絡みあっているのである。
なお、シート4は、上記のごとき膨張黒鉛のみで形成してもよいが、フェノール樹脂やゴム成分等のバインダーが若干(例えば5%程度)混合されていてもよい。
The sheet 4 is formed from expanded graphite. Specifically, expanded graphite formed by immersing natural graphite, quiche graphite, or the like in a liquid such as sulfuric acid or nitric acid and then performing a heat treatment at 400 ° C. or higher is formed into a sheet shape. Expanded graphite has a cotton or fiber shape, that is, its axial length is longer than its radial length. For example, the length in the axial direction is about 1 to 3 mm and the length in the radial direction is about 300 to 600 μm, and the expanded graphite is entangled with each other inside the sheet 4. .
In addition, although the sheet | seat 4 may be formed only with expanded graphite as mentioned above, binders, such as a phenol resin and a rubber component, may be mixed a little (for example, about 5%).
そして、シート4は、混入している不純物の含有量つまり総灰分が100massppm以下、好ましくは50massppm以下となるように調整(純化)されたものである。
近年、製品への純度の要求はますます厳しくなっている。このため、使用するるつぼ1やシート4にもより高い純度が要求されており、この要求に応えるために、内側るつぼ2と外側るつぼ3との間に配設されるシートもより高純度化したものが開発されている。
しかし、本願発明の溶融器具では、外側るつぼ3の灰分を20massppm以下とすることによって、灰分が従来と同等のシート4、例えば、50massppmより多く100massppm以下のものでも高い純度の製品を得る事が可能となった。
The sheet 4 is adjusted (purified) so that the content of impurities mixed therein, that is, the total ash content is 100 massppm or less, preferably 50 massppm or less.
In recent years, the demand for purity of products has become increasingly severe. For this reason, higher purity is required for the crucible 1 and the sheet 4 to be used, and in order to meet this demand, the sheet disposed between the inner crucible 2 and the outer crucible 3 is also highly purified. Things are being developed.
However, in the melting device of the present invention, by setting the ash content of the outer crucible 3 to 20 massppm or less, it is possible to obtain a high-purity product even if the ash content is the same as the conventional sheet 4, for example, more than 50 massppm and less than 100 massppm. It became.
より具体的に説明すると、例えば、内径が18インチの外側るつぼ3の場合、その重量は約30kgであるから、灰分が20massppmであれば灰分量は約0.6gである。そして、この外側るつぼ3の内面全体をシート4で覆う場合には、シート4の寸法はφ480mm程度となるので、厚さが1mm、かさ密度1.5Mg/m3であれば、その重量は約270gとなる。この場合、シート4の灰分が100massppmであれば、シート4に含まれる灰分量は約0.03gであり、溶融器具全体での総灰分量は約0.63g、つまり、溶融器具全体に対する灰分は約20massppmとなる。
すると、上記のごとき外側るつぼ3を有する溶融器具によって溶融される多結晶シリコンの重量は約60kgであることを考えれば、多結晶シリコンの重量に対する溶融器具に含まれる総灰分量は相対的に少ないと考えられる。
More specifically, for example, in the case of the outer crucible 3 having an inner diameter of 18 inches, the weight is about 30 kg. Therefore, if the ash content is 20 massppm, the ash content is about 0.6 g. When the entire inner surface of the outer crucible 3 is covered with the sheet 4, the dimension of the sheet 4 is about φ480 mm. Therefore, if the thickness is 1 mm and the bulk density is 1.5 Mg / m 3 , the weight is about 270 g. It becomes. In this case, if the ash content of the sheet 4 is 100 massppm, the ash content contained in the sheet 4 is about 0.03 g, and the total ash content in the entire melting apparatus is about 0.63 g, that is, the ash content for the entire melting apparatus is about 20 massppm. It becomes.
Then, considering that the weight of the polycrystalline silicon melted by the melting tool having the outer crucible 3 as described above is about 60 kg, the total amount of ash contained in the melting tool relative to the weight of the polycrystalline silicon is relatively small. it is conceivable that.
以上のごとく、本発明の溶融器具では、外側るつぼ3とシート4に含まれる灰分を合わせた総灰分量が少ないので、材料に混入する不純物の量を抑えることができ。しかも、各部材の品質を必要以上に高くする必要がない。とくに、シート4の品質を必要以上に高くする必要がないので、外側るつぼ3とシート4の製造および品質管理が容易であり、製品の製造コストを抑えつつ、製品品質を高く保つことができる。
とくに、外側るつぼ3は、その灰分が20massppm以下、好ましくは10massppm以下であれば、外側るつぼ3の製造および品質管理かつ製品品質維持を効率よく行うことができるので好適である。同様に、シート4の灰分が100massppm程度、好ましくは50massppm程度であれば、シート4の製造および品質管理かつ製品品質維持を効率よく行うことができるので好適である。
As described above, in the melting device of the present invention, since the total amount of ash combined with the ash contained in the outer crucible 3 and the sheet 4 is small, the amount of impurities mixed into the material can be suppressed. Moreover, it is not necessary to increase the quality of each member more than necessary. In particular, since it is not necessary to increase the quality of the sheet 4 more than necessary, the production and quality control of the outer crucible 3 and the sheet 4 are easy, and the product quality can be kept high while suppressing the production cost of the product.
In particular, if the ash content of the outer crucible 3 is 20 massppm or less, preferably 10 massppm or less, the outer crucible 3 can be manufactured and quality controlled and product quality can be efficiently maintained. Similarly, if the ash content of the sheet 4 is about 100 massppm, preferably about 50 massppm, it is preferable because the production and quality control of the sheet 4 and product quality maintenance can be performed efficiently.
なお、外側るつぼ3やシート4を上記のごとき灰分に調整する方法はとくに限定されないが、例えば、外側るつぼ3やシート4をハロゲンガスに接触させるなどの方法によって、不純物を除去することができる。 The method for adjusting the outer crucible 3 and the sheet 4 to ash as described above is not particularly limited, but impurities can be removed by, for example, bringing the outer crucible 3 or the sheet 4 into contact with a halogen gas.
また、シート4は、その内部に混入している複数の不純物のうち、特定元素の重量割合が、それぞれ3massppm以下、好ましくはそれぞれ1massppm以下となるように調整しておくと好適である。特定元素とは、例えば、ホウ素、リン、ヒ素、鉄、アンチモン、インジウム、ビスマス等の元素である。これらの元素は、単結晶シリコンの原料となる多結晶シリコンに混入すると、製造される単結晶シリコンの製品品質やその製造工程に与える影響が大きいものである。
すると、シート4は、単結晶シリコンの品質への影響が大きい特定元素の量を抑えているので、シート4の全体としての品質はそれほど高品質ではないものの、製品の品質異常の発生や製造工程における不具合の発生を効果的に抑えることができる。
よって、シート4の製造およびシート4の品質管理が容易となり、製品の製造コストを抑えつつ、製品品質を高く保つことができる。
Further, it is preferable that the sheet 4 is adjusted so that the weight ratio of the specific element among the plurality of impurities mixed therein is 3 massppm or less, preferably 1 massppm or less. The specific element is, for example, an element such as boron, phosphorus, arsenic, iron, antimony, indium, or bismuth. When these elements are mixed in polycrystalline silicon as a raw material for single crystal silicon, they have a great influence on the quality of the manufactured single crystal silicon and the manufacturing process thereof.
Then, since the sheet 4 suppresses the amount of the specific element having a large influence on the quality of the single crystal silicon, although the quality of the sheet 4 as a whole is not so high, the occurrence of product quality abnormality or the manufacturing process The occurrence of defects in can be effectively suppressed.
Therefore, manufacture of the sheet 4 and quality control of the sheet 4 are facilitated, and the product quality can be kept high while suppressing the manufacturing cost of the product.
なお、必ずしも全ての特定元素が3massppm以下となっていなくてもよく、製造する単結晶シリコンに要求される性質に与える影響が大きい特定元素が3massppm以下、好ましくは1massppm以下となっていればよい。 Note that all the specific elements do not necessarily have to be 3 massppm or less, and the specific elements that have a large influence on the properties required for the single crystal silicon to be manufactured have to be 3 massppm or less, preferably 1 massppm or less.
さらに、製造する単結晶シリコンの性質が複数の特定元素の量によって影響を受ける場合であれば、選択された複数の特定元素の合計重量割合が10massppm以下、好ましくは5massppm以下となるようにしてもよい。 Furthermore, if the properties of single crystal silicon to be produced are affected by the amount of a plurality of specific elements, the total weight ratio of the selected plurality of specific elements may be 10 massppm or less, preferably 5 massppm or less. Good.
本発明の溶融器具は、CZ法によるシリコン単結晶等の製造に適している。 The melting instrument of the present invention is suitable for the production of silicon single crystals and the like by the CZ method.
1 るつぼ
2 内側るつぼ
3 外側るつぼ
4 シート
1 crucible 2 inner crucible 3 outer crucible 4 sheet
Claims (4)
前記シートが、
総灰分が50massppmより多く100massppm以下、かつ、混入している複数の不純物のうち、ホウ素、リン、ヒ素、鉄、アンチモン、インジウム、ビスマスから選択される1種類または複数種類の特定元素の重量割合が3massppm以下のシートであり、
該シートの灰分と前記外側るつぼの灰分とを合わせた総灰分量が、該シートの重量と該外側るつぼの重量を合わせた総重量に対する割合が、30massppm以下である
ことを特徴とする溶融器具。 Consisting of a crucible having an inner crucible and an outer crucible, and a sheet of expanded graphite disposed between the crucibles,
The sheet is
The total ash content is greater than 50 massppm and less than 100 massppm , and among the mixed impurities, the weight ratio of one or more specific elements selected from boron, phosphorus, arsenic, iron, antimony, indium, bismuth is A sheet of 3 massppm or less,
A melting apparatus, wherein the total ash amount of the ash content of the sheet and the ash content of the outer crucible is 30 massppm or less in terms of the total weight of the weight of the sheet and the outer crucible.
ことを特徴とする請求項1記載の溶融器具。 The melting instrument according to claim 1, wherein the outer crucible is a graphite crucible having an ash content of 20 massppm or less.
ことを特徴とする請求項1記載の溶融器具。 The melting instrument according to claim 1, wherein the outer crucible is a carbon composite crucible having an ash content of 20 massppm or less.
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の溶融器具。 The total weight ratio of the said specific element contained in the said sheet | seat is 10 massppm or less, The melting instrument of Claim 1, 2, or 3 characterized by the above-mentioned.
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