JPH0154318B2 - - Google Patents
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- JPH0154318B2 JPH0154318B2 JP59166843A JP16684384A JPH0154318B2 JP H0154318 B2 JPH0154318 B2 JP H0154318B2 JP 59166843 A JP59166843 A JP 59166843A JP 16684384 A JP16684384 A JP 16684384A JP H0154318 B2 JPH0154318 B2 JP H0154318B2
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- silicon
- glass crucible
- quartz glass
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シリコン単結晶製造の引上装置の改
良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement in a pulling apparatus for producing silicon single crystals.
従来、シリコン単結晶は主にチヨコラルスキー
法（CZ法）によつて製造されていいる。この方
法は石英ガラスルツボ内にシリコン多結晶原料を
入れ、周囲から加熱して該シリコン多結晶を溶融
させ、その溶融物を種結晶により上方に引上げ、
シリコン単結晶をつくるものである。
Conventionally, silicon single crystals have been mainly produced by the Czyochoralski method (CZ method). This method involves placing a polycrystalline silicon raw material in a quartz glass crucible, heating it from the surroundings to melt the polycrystalline silicon, and pulling the molten material upwards using a seed crystal.
It is used to make silicon single crystals.
例えば第１図に示すように、チヤンバー１内に
保温筒２があり、その内側にカーボンヒーター３
が設置されている。そしてヒーター３の内側にカ
ーボンルツボ４があり、さらにカーボンルツボ４
の内側に石英ガラスルツボ５があつてシリコン多
結晶を溶融し、その溶融物６を種結晶により上方
に引上げシリコン単結晶７をつくつていた。 For example, as shown in Fig. 1, there is a heat insulating cylinder 2 inside a chamber 1, and a carbon heater 3 inside it.
is installed. There is a carbon crucible 4 inside the heater 3, and a carbon crucible 4.
A quartz glass crucible 5 was placed inside the quartz glass crucible 5 to melt silicon polycrystals, and the molten material 6 was pulled upward by a seed crystal to form a silicon single crystal 7.
この際シリコン単結晶に不純物が含まれるのを
防止するためにチヤンバー１内にアルゴン等の不
活性ガスを導入することが一般に行なわれてい
る。このようにチヤンバー１内にアルゴン等の不
活性ガスを導入するとともに、シリコン種結晶を
石英ガラスルツボ５内の溶融シリコンに浸し、シ
リコン種結晶を引上げることにより単結晶をつく
つていた。 At this time, in order to prevent impurities from being contained in the silicon single crystal, it is common practice to introduce an inert gas such as argon into the chamber 1. In this way, an inert gas such as argon is introduced into the chamber 1, and a silicon seed crystal is immersed in molten silicon in the silica glass crucible 5, and the silicon seed crystal is pulled up to produce a single crystal.
しかしながら、従来の装置ではシリコン融液と
石英ガラスルツボ（SiO2）が高温で反応して
Si＋SiO2→2SiO
のように多量のSiOを生成し、シリコン融液表面
から蒸発放出されるが、そのSiOが石英ガラスル
ツボ５の上の上端およびチヤンバー１上部に蓄積
されると、SiOが成長しているシリコン単結晶の
界面に落下し混入することによつて、シリコン単
結晶の有転位化が結晶引上げ中に起きるという問
題があつた。
However, in conventional equipment, silicon melt and silica glass crucible (SiO 2 ) react at high temperatures to produce a large amount of SiO (Si + SiO 2 → 2SiO), which is evaporated and released from the silicon melt surface. When SiO is accumulated at the upper end of the silica glass crucible 5 and the upper part of the chamber 1, SiO falls onto the interface of the growing silicon single crystal and mixes with it, causing dislocations in the silicon single crystal to be pulled up. There was a problem with what happened inside.
本発明は、石英ガラスルツボ５のシリコン融液
面より上部において、石英ガラスルツボ５の側壁
に複数個の間隙を設け、シリコン融液と石英ガラ
スルツボとが反応して生成したSiOを上記の間隙
より即排出できるようにしたものである。 The present invention provides a plurality of gaps in the side wall of the quartz glass crucible 5 above the silicon melt surface of the quartz glass crucible 5, and SiO generated by the reaction between the silicon melt and the silica glass crucible is transferred to the gaps between the silicon melt and the quartz glass crucible. This allows for immediate discharge.
本発明は第２図に示すように、石英ガラスルツ
ボ５にシリコン融液６面の上部において、石英ガ
ラスルツボ５の側壁に透孔または間隙８を設ける
とともに石英ガラスルツボを支承するカーボンル
ツボ４にも該透孔または間隙８と一致する位置に
透孔９を設けたものである。
As shown in FIG. 2, the present invention provides a through hole or a gap 8 in the side wall of the vitreous silica crucible 5 above the silicon melt 6 surface, and a carbon crucible 4 supporting the vitreous silica crucible. Also, a through hole 9 is provided at a position that coincides with the through hole or gap 8.
また、本発明は第３図に示すように石英ガラス
ルツボ５のシリコン融液６面より上部において、
石英ガラスルツボ５の側壁に透孔または間隙８を
設けるとともに、カーボンルツボ４には間隙１０
を設け、該間隙１０はカーボンルツボ４の側壁の
上端部に一端部を有するとともに、他端部は石英
ガラスルツボ５側の側壁に設けたものであるが、
カーボンルツボ４の上部即ち石英ガラスルツボの
透孔または間隙８を設けた部分から上部のカーボ
ンルツボを全周にわたつて薄肉状態に形成して間
隙１０を形成してもよい。 Further, as shown in FIG. 3, in the present invention, above the silicon melt 6 surface of the quartz glass crucible 5
A through hole or gap 8 is provided in the side wall of the silica glass crucible 5, and a gap 10 is provided in the carbon crucible 4.
The gap 10 has one end at the upper end of the side wall of the carbon crucible 4, and the other end is provided at the side wall on the silica glass crucible 5 side.
The gap 10 may be formed by forming a thin wall over the entire circumference of the upper carbon crucible 4, that is, the portion of the silica glass crucible where the through hole or the gap 8 is provided.
第４図には他の実施例を示すもので、石英ガラ
スルツボ５に透孔または間隙８を設けるととも
に、カーボンルツボ４には石英ガラスルツボ５に
設けた透孔または間隙８とは連通しているが、該
透孔または間隙８の位置とは一致しない位置に透
孔９を設けたものである。この様にすることによ
つて、第２図の実施例よりも、ヒーターからの輻
射熱を均一にすることができ好ましい。 FIG. 4 shows another embodiment in which the quartz glass crucible 5 is provided with a through hole or a gap 8, and the carbon crucible 4 is not in communication with the through hole or gap 8 provided in the quartz glass crucible 5. However, the through hole 9 is provided at a position that does not coincide with the position of the through hole or gap 8. By doing so, the radiant heat from the heater can be made more uniform than in the embodiment shown in FIG. 2, which is preferable.
石英ガラスルツボ５の側壁の間隙８は、石英ガ
ラスルツボ５の側壁に透孔を穿孔してもよいけれ
ど、第２図のように石英ガラスルツボ５の側壁を
上下に二分割して上部に分割された上部リング体
の下端を歯形に加工して成形して間隙８をつくつ
てもよい。要はSiOの排出ができればよい。 The gap 8 in the side wall of the vitreous silica crucible 5 may be formed by drilling a through hole in the side wall of the vitreous silica crucible 5, but as shown in FIG. The gap 8 may be created by forming the lower end of the upper ring body into a tooth shape. In short, it is sufficient if SiO can be discharged.
石英ガラスルツボ５の側壁を上下二分割にする
ことにより石英ガラスルツボ５の上部リングは残
留シリコンによる破損もなく、何回も使用ができ
るものであり、石英ガラスルツボ５を交換すると
きは、下部のルツボ部分のみを交換すればよく、
上部のリング部はそのまま使用することができる
ので安価なものとなる。 By dividing the side wall of the quartz glass crucible 5 into upper and lower halves, the upper ring of the quartz glass crucible 5 can be used many times without being damaged by residual silicon, and when replacing the quartz glass crucible 5, the lower ring You only need to replace the crucible part,
The upper ring part can be used as is, making it inexpensive.
また、従来はシリコンチヤージ量を増加するこ
とによつて長尺ルツボが必要となり、SiOの排出
が困難となりシリコン単結晶の有転位化が増加し
たが、SiO排出効果を損うことなく、シリコンチ
ヤージ量を増加するためには上部のリング体の高
さを変えるだけでよい。従つて本願発明は大容量
の単結晶引上装置において特に効果が大きい。 In addition, conventionally, increasing the amount of silicon charge required a long crucible, making it difficult to discharge SiO and increasing the number of dislocations in the silicon single crystal. To increase the charge amount, simply change the height of the upper ring body. Therefore, the present invention is particularly effective in a large-capacity single crystal pulling apparatus.
実施例
側壁が上下二分割体からなる直径14インチの石
英ガラスルツボの、上部のリング体の下端部を歯
形に形成し、該歯形に連通する孔をカーボンルツ
ボの側壁に形成した。該孔は直径15mmの孔で20個
形成した。
Example A quartz glass crucible having a diameter of 14 inches and having a side wall divided into upper and lower parts was formed with a tooth shape at the lower end of the upper ring body, and a hole communicating with the tooth shape was formed in the side wall of the carbon crucible. Twenty holes with a diameter of 15 mm were formed.
したがつて石英ガラスルツボの内面からカーボ
ンルツボの外面まで貫通した孔（間隙）を開けた
ことになる。 Therefore, a hole (gap) penetrating from the inner surface of the silica glass crucible to the outer surface of the carbon crucible is opened.
なお、石英ガラスルツボの上部リング体はシリ
コン融液面から30mmの上に位置するようにした。 Note that the upper ring body of the quartz glass crucible was positioned 30 mm above the silicon melt surface.
その結果30Kgのシリコン単結晶を20本引上げた
ところ、転移による不良となつたシリコン単結晶
は２本であつた。 As a result, when 20 silicon single crystals weighing 30 kg were pulled, two silicon single crystals were found to be defective due to dislocation.
一方側壁に孔（間隙）のない従来のシリコン単
結晶引上装置を使用し、同一条件でシリコン単結
晶を引上げたところ転移による不良となつたシリ
コン単結晶は６本であつた。 On the other hand, when silicon single crystals were pulled under the same conditions using a conventional silicon single crystal pulling apparatus without holes (gaps) in the side walls, six silicon single crystals were defective due to dislocation.
第１図は従来のシリコン単結晶の引上装置の断
面図、第２図は本発明の要部の断面図、第３図、
第４図は他の実施例の断面図である。
４……カーボンルツボ、５……石英ガラスルツ
ボ、６……溶融物、８，９，１０……透孔または
間隙。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional silicon single crystal pulling apparatus, FIG. 2 is a cross-sectional view of the main parts of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a sectional view of another embodiment. 4... Carbon crucible, 5... Quartz glass crucible, 6... Melt, 8, 9, 10... Through hole or gap.
Claims (1)
溶融し、この溶液からシリコン単結晶を引上形成
するシリコン単結晶製造装置において、石英ガラ
スルツボのシリコン融液面より上部の側壁に複数
個の間〓を設けると共に、石英ガラスルツボを支
承するカーボンルツボの側壁に石英ガラスルツボ
に設けた間〓と連通するように複数個の間〓を設
けたことを特徴とするシリコン単結晶引上装置。1. In a silicon single crystal production device that melts silicon polycrystals in a quartz glass crucible and pulls up and forms silicon single crystals from this solution, a plurality of holes are formed on the side wall of the quartz glass crucible above the silicon melt surface. 1. A silicon single crystal pulling apparatus characterized in that a plurality of gaps are provided on the side wall of a carbon crucible supporting the vitreous silica crucible so as to communicate with gaps provided in the vitreous silica crucible.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16684384A JPS6144792A (en) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | Apparatus for pulling up silicon single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16684384A JPS6144792A (en) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | Apparatus for pulling up silicon single crystal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6144792A JPS6144792A (en) | 1986-03-04 |
| JPH0154318B2 true JPH0154318B2 (en) | 1989-11-17 |
Family
ID=15838677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16684384A Granted JPS6144792A (en) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | Apparatus for pulling up silicon single crystal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6144792A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0699222B2 (en) * | 1986-04-24 | 1994-12-07 | 三菱マテリアル株式会社 | Crucible for single crystal production |
| JP3475407B2 (en) | 1997-03-31 | 2003-12-08 | キヤノン株式会社 | Apparatus and method for producing fluoride crystal and crucible |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU661966A1 (en) * | 1976-11-23 | 1980-04-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Монокристаллов И Особо Чистых Химических Веществ "Вниимонокристалл" | Device for drawing single crystals from melt |
| JPS5750729Y2 (en) * | 1978-10-04 | 1982-11-06 | ||
| JPS5715075A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-26 | Caterpillar Mitsubishi Ltd | Hermetically sealing device of oil for hermetically sealed lubrication type truck |
-
1984
- 1984-08-09 JP JP16684384A patent/JPS6144792A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6144792A (en) | 1986-03-04 |
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