JP2001240484A - Cz method based, cooler equipped silicon single cristal silicon pulling-up device with improved effect of defect displacement by dashneck method silicon single crystal pulling-up device based on cz method and provided with cooler, enhanced in eliminating defect in dashneck method - Google Patents
Cz method based, cooler equipped silicon single cristal silicon pulling-up device with improved effect of defect displacement by dashneck method silicon single crystal pulling-up device based on cz method and provided with cooler, enhanced in eliminating defect in dashneck methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、引上げ単結晶冷却
のためのクーラーを備え、かつ、ダッシュネック法によ
るシリコン種結晶からの転位排除を円滑に行うことがで
きるCZ法単結晶引上げ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CZ single crystal pulling apparatus having a cooler for cooling a pulled single crystal and capable of smoothly removing dislocations from a silicon seed crystal by a dash neck method.
【0002】[0002]
【従来の技術】チョクーラールスキー法(CZ法)によ
り単結晶を引き上げるCZ法単結晶引上げ装置におい
て、引上げ単結晶を冷却するクーラーをCZ炉内に設置
したものが最近使用されるようになってきている。この
ような炉内クーラー設置型のCZ法単結晶引上げ装置に
ついては、それを使用することによって単結晶引上げ速
度の著しい高速化が可能となり、その結果として単結晶
インゴットやウエハの製造効率を高めることができるよ
うになるので、その意義は大きい。2. Description of the Related Art In a CZ method single crystal pulling apparatus for pulling a single crystal by the Chocoolersky method (CZ method), an apparatus in which a cooler for cooling a pulled single crystal is installed in a CZ furnace has recently been used. ing. By using such a CZ method single crystal pulling apparatus with an in-furnace cooler, it is possible to remarkably increase the single crystal pulling speed by using the apparatus, and as a result, to increase the manufacturing efficiency of single crystal ingots and wafers. The significance of this is great.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らによる研究の結果、ダッシュネック法(W.Dash :
J. Applied Physics 30(1959)P459)によってシリコ
ン種結晶から転位(主に、種結晶を融液に浸漬させたと
きに、その際の熱衝撃によって発生する転位)の排除を
しようとしたときに、クーラーが存在した場合には当該
シリコン種結晶から転位が抜け難くなるということが判
明した。However, as a result of the research by the present inventors, the dash neck method (W. Dash:
J. Applied Physics 30 (1959) P459) to eliminate dislocations from silicon seed crystals (mainly, dislocations generated by thermal shock when immersing the seed crystals in the melt) It has been found that when a cooler is present, it is difficult for dislocations to escape from the silicon seed crystal.
【0004】本発明は以上のような課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、CZ炉内にクーラーを備え
ると共に、ダッシュネック法によるシリコン種結晶から
転位の排除を円滑に行うことができるCZ法単結晶引上
げ装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a CZ furnace with a cooler and to smoothly remove dislocations from a silicon seed crystal by a dash neck method. An object of the present invention is to provide a CZ method single crystal pulling apparatus that can be used.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明においては、ダッシュネック法によ
ってシリコン種結晶から転位の排除を行っている際に
は、クーラーが融液液面から遠ざかっているようなCZ
法単結晶引上げ装置を提供することとしている。In order to achieve the above object, according to the present invention, when dislocations are eliminated from a silicon seed crystal by a dash neck method, a cooler is used to cool a melt surface. CZ that is away from
It is intended to provide a method single crystal pulling apparatus.
【0006】本発明の完成には、融液液面上方に熱遮蔽
体があり、更にその上方に冷却コイルがあるという構成
をとった場合には、ダッシュネック法を応用した特定の
条件下でしか無転位化は不可能であるということが実験
的に明確となったという本発明者らの研究成果が大いに
貢献している。In order to complete the present invention, when a heat shield is provided above the melt surface and a cooling coil is provided above the heat shield, the heat shield is provided under a specific condition using the dash neck method. The research results of the present inventors, who have experimentally clarified that it is only possible to eliminate dislocations, have contributed greatly.
【0007】なお、本発明に類似する技術としては、特
開平11−189488号公報に記載の発明では、融液
液面と熱遮蔽体下端との距離を所定の範囲にすると同時
に着液前の種結晶と融液との温度差を小さくすること
で、ネッキング工程無しで無転位化を実現したとしてい
るが、クーラーが種結晶近傍に存在する場合には、無転
位化を実現させることは不可能である。また、結晶冷却
を目的にメルト上方に冷却手段を用いた例として、特開
平4−317491号公報や特開平8−239291号
公報に記載の発明が存在するが、種結晶着液後の無転位
化についての具体的な方法はいっさい開示されていな
い。[0007] As a technique similar to the present invention, in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-189488, the distance between the melt surface and the lower end of the heat shield is set to a predetermined range, and at the same time, before the liquid is applied It is stated that dislocation-free operation was realized without the necking step by reducing the temperature difference between the seed crystal and the melt.However, it is not possible to realize dislocation-free operation when a cooler is present near the seed crystal. It is possible. Examples of using a cooling means above the melt for the purpose of crystal cooling include the inventions described in JP-A-4-317491 and JP-A-8-239291, but there is no dislocation after seeding. No specific method for the conversion is disclosed.
【0008】より具体的には、本発明は以下のようなも
のを提供する。[0008] More specifically, the present invention provides the following.
【0009】(1) CZ法シリコン単結晶引上げ装置
に備え付けられている引上げ単結晶冷却用のクーラーを
CZ炉内で移動可能なように構成することによって、ダ
ッシュネック法による欠陥排除効の調整を可能にする方
法。(1) By adjusting the cooler for cooling the pulled single crystal provided in the CZ method silicon single crystal pulling apparatus so as to be movable in the CZ furnace, it is possible to adjust the defect elimination effect by the dash neck method. How to make it possible.
【0010】(2) ダッシュネック法による種絞り操
作を行っている最中に、CZ炉内で移動可能なようにC
Z法シリコン単結晶引上げ装置に備え付けられている引
上げ単結晶冷却用のクーラーをシリコン融液液面から遠
ざけておくことにより、ダッシュネック法による転位の
排除効を高める方法。(2) While performing the seed drawing operation by the dash neck method, C is moved so as to be movable in the CZ furnace.
A method for increasing the dislocation elimination effect by the dash neck method by keeping a cooler for cooling a pulled single crystal provided in a Z method silicon single crystal pulling apparatus away from a silicon melt surface.
【0011】(3) 前記クーラーと共に、熱遮蔽体も
シリコン融液液面から遠ざけておくことを特徴とする
(2)記載の方法。(3) The method according to (2), wherein the heat shield is kept away from the surface of the silicon melt together with the cooler.
【0012】本発明においては、ダッシュネック法によ
る種絞り操作を行っている最中には、基本的には、クー
ラーも、熱遮蔽体も、シリコン融液液面から遠ざけられ
ることとなるが、その位置は、ダッシュネック法による
転位の排除効に悪影響を及ぼさない位置であり、最も好
ましいのは、後の実施の形態において示される「無転位
化領域」(この領域は、後の実施の形態で図面を参照し
て示されるように、融液液面からクーラー下端までの距
離と熱遮蔽体下端までの距離とでマッピングした一定の
領域として捕らえることができる)に属する位置であ
り、クーラー及び熱遮蔽体がそこに位置している場合に
は、クーラー及び熱遮蔽体がCZ炉内に存在し無い場合
と同じくらいの効果(ダッシュネック法による転位の排
除効)が得られる。In the present invention, during the seed drawing operation by the dash neck method, basically, both the cooler and the heat shield are kept away from the silicon melt surface. The position is a position that does not adversely affect the dislocation elimination effect by the dash neck method, and is most preferably a “dislocation-free region” (described in the later embodiment). As shown in the drawings with reference to the drawing, it can be regarded as a certain area mapped by the distance from the melt surface to the lower end of the cooler and the distance to the lower end of the heat shield)), and When the heat shield is located there, the same effect (dislocation elimination effect by the dash neck method) can be obtained as when the cooler and the heat shield are not present in the CZ furnace.
【0013】(4) ダッシュネック法による欠陥排除
効を高めるために、CZ法シリコン単結晶引上げ装置に
備え付けられている引上げ単結晶冷却用のクーラーを取
り外す方法。(4) A method of removing a pulling single crystal cooling cooler provided in a CZ method silicon single crystal pulling apparatus in order to enhance the effect of eliminating defects by the dash neck method.
【0014】(5) 引上げ単結晶冷却用のクーラー
と、当該クーラーをCZ炉内で昇降させる昇降装置と、
を備えるCZ法シリコン単結晶引上げ装置であって、前
記昇降装置は、ダッシュネック法による種絞り操作を行
っている最中には、前記クーラーを上昇させておくこと
を特徴とするCZ法シリコン単結晶引上げ装置。(5) A cooler for cooling a pulled single crystal, a lifting device for raising and lowering the cooler in a CZ furnace,
A CZ method silicon single crystal pulling apparatus, wherein the elevating device raises the cooler during a seed drawing operation by a dash neck method. Crystal pulling device.
【0015】(6) 引上げ単結晶冷却用のクーラー
と、当該クーラーをCZ炉内で昇降させる昇降装置と、
単結晶を囲繞する熱遮蔽体であって、持ち運び可能な状
態でCZ炉内に設置された熱遮蔽体と、を備えるCZ法
シリコン単結晶引上げ装置であって、前記昇降装置は、
ダッシュネック法による種絞り操作を行っている最中に
は、前記クーラー及び前記熱遮蔽体を上昇させておくこ
とを特徴とするCZ法シリコン単結晶引上げ装置。(6) A cooler for cooling a pulled single crystal, an elevating device for elevating the cooler in a CZ furnace,
A CZ method silicon single crystal pulling apparatus comprising: a heat shield surrounding the single crystal; and a heat shield disposed in a CZ furnace so as to be portable.
A CZ method single crystal pulling apparatus, wherein the cooler and the heat shield are raised during the seed drawing operation by the dash neck method.
【0016】(7) (6)記載のCZ法シリコン単結
晶引上げ装置において、前記クーラー及び前記熱遮蔽体
には、それぞれ互いに掛合する掛合部材が備えられてお
り、前記クーラーが上昇したときには、前記掛合部材ど
うしが掛合して前記熱遮蔽体も前記クーラーの上昇に伴
って持ち上げられることを特徴とするCZ法単結晶引上
げ装置。(7) In the apparatus for pulling a CZ silicon single crystal according to (6), the cooler and the heat shield are provided with engaging members that engage with each other, and when the cooler is raised, The CZ method single crystal pulling apparatus, wherein the engaging members are engaged with each other and the heat shield is lifted with the rise of the cooler.
【0017】(8) シリコン融液を貯留する昇降自在
なるつぼと、引上げ単結晶冷却用のクーラーと、を備
え、前記シリコン融液からシリコン単結晶を引上げるC
Z法シリコン単結晶引上げ装置であって、ダッシュネッ
ク法による種絞り操作を行う際には、前記るつぼを下降
させて前記クーラーからシリコン融液液面が離れた状態
で前記種絞り操作を行うことを特徴とするCZ法シリコ
ン単結晶引上げ装置。(8) A crucible for storing the silicon melt which can be moved up and down, and a cooler for cooling the pulled single crystal, wherein the silicon single crystal is pulled from the silicon melt.
A Z-method silicon single crystal pulling apparatus, wherein when performing a seed drawing operation by the dash neck method, the crucible is lowered to perform the seed drawing operation in a state where the silicon melt surface is separated from the cooler. A CZ method silicon single crystal pulling apparatus characterized by the above-mentioned.
【0018】(9) シリコン融液を貯留する昇降自在
なるつぼと、引上げ単結晶冷却用のクーラーと、前記シ
リコン融液から引き上げられるシリコン単結晶を囲繞す
る熱遮蔽体と、を備えるCZ法シリコン単結晶引上げ装
置であって、ダッシュネック法による種絞り操作を行う
際には、前記るつぼを下降させて前記クーラー及び前記
熱遮蔽体の底面からシリコン融液液面が離れた状態で前
記種絞り操作を行うことを特徴とするCZ法シリコン単
結晶引上げ装置。(9) A CZ method silicon comprising: a crucible that stores a silicon melt and can be moved up and down; a cooler for cooling a pulled single crystal; and a heat shield surrounding the silicon single crystal that is pulled from the silicon melt. In a single crystal pulling apparatus, when performing a seed drawing operation by a dash neck method, the crucible is lowered and the seed drawing is performed in a state where the silicon melt surface is separated from the bottom surfaces of the cooler and the heat shield. An apparatus for pulling a CZ silicon single crystal, which performs an operation.
【0019】(10) (5)から(9)いずれか記載
のCZ法単結晶引上げ装置により製造されたシリコンイ
ンゴット。(10) A silicon ingot manufactured by the CZ method single crystal pulling apparatus according to any one of (5) to (9).
【0020】(11) (10)記載のシリコンインゴ
ットから切り出されたシリコンウエハ。(11) A silicon wafer cut from the silicon ingot according to (10).
【0021】なお、シリコンインゴットからウエハを切
り出す場合には、当該シリコンインゴットの製品対象領
域からの切り出しが行われるのが一般的であるが、研究
用やダミー用のウエハを切り出すときなど、場合によっ
てはショルダー部分やテール部分からの切り出しが行わ
れる場合もある。When a wafer is cut out from a silicon ingot, it is general to cut out the silicon ingot from a product target area. However, in some cases, such as when cutting out a wafer for research or a dummy, the wafer may be cut out. May be cut out from the shoulder or tail.
【0022】[0022]
【発明を実施するための形態】図1は本発明に係るCZ
法単結晶引上げ装置の好適な実施形態を示すブロック図
である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a CZ according to the present invention.
1 is a block diagram showing a preferred embodiment of a method single crystal pulling apparatus.
【0023】[全体構成]本発明に係るCZ法単結晶引
上げ装置は、通常のCZ法CZ法単結晶引上げ装置と同
様に、密閉容器たるチャンバ11内に、シリコン融液1
2の製造・貯蔵のためのルツボ13と、このルツボ13
を加熱するためのヒータ14と、を備えている。そし
て、この他にも適宜、通常のCZ法CZ法単結晶引上げ
装置と同様に、ヒータ14に電力を供給する電極、ルツ
ボ13を支持するルツボ受け、ルツボ13を回転させる
ペディスタル、断熱材、メルトレシーブ、内筒などが備
え付けられる。また、この装置には、シリコン融液12
及びヒータ14から引上げ単結晶17への熱の輻射を遮
蔽するための熱遮蔽体18と、この熱遮蔽体18の内側
に配置されたクーラー19と、が備え付けられている。[Overall Structure] A CZ method single crystal pulling apparatus according to the present invention, like a normal CZ method CZ method single crystal pulling apparatus, includes a silicon melt 1 in a closed chamber 11.
And a crucible 13 for manufacturing and storing
And a heater 14 for heating the heater. In addition to the above, an electrode for supplying power to the heater 14, a crucible receiver for supporting the crucible 13, a pedestal for rotating the crucible 13, a heat insulating material, and a melt, similarly to a normal CZ method single crystal pulling apparatus. Receive, inner cylinder, etc. are provided. Also, this apparatus includes a silicon melt 12
Further, a heat shield 18 for shielding heat radiation from the heater 14 to the pulled single crystal 17 and a cooler 19 arranged inside the heat shield 18 are provided.
【0024】このようなCZ法単結晶引上げ装置は、通
常のCZ法CZ法単結晶引上げ装置と同様に、引上げ単
結晶17とルツボ13が逆方向に回転しながら単結晶の
引上げが行われる。ここで、ルツボ13は、ルツボ13
の下部に設けられている図示しないリフタによってルツ
ボ13が上下に移動する。ルツボ13の上下移動は、特
に断わらない場合には、シリコン単結晶インゴットの引
き上げに伴うシリコン融液液面12aの下降に応じてル
ツボ13が上昇する、というような形態で行われる。In such a CZ method single crystal pulling apparatus, the single crystal is pulled while the pulling single crystal 17 and the crucible 13 rotate in the opposite directions, similarly to a normal CZ method CZ method single crystal pulling apparatus. Here, the crucible 13 is a crucible 13
The crucible 13 moves up and down by a lifter (not shown) provided at the lower part of the crucible. Unless otherwise specified, the vertical movement of the crucible 13 is performed in such a manner that the crucible 13 rises in accordance with the lowering of the silicon melt surface 12a due to the lifting of the silicon single crystal ingot.
【0025】なお、本発明に係るCZ法単結晶引上げ装
置は、特に図示していないが、この種のCZ法CZ法単
結晶引上げ装置に通常装備される不活性ガスの導入・排
気システムを備えている。そして、このようなシステム
下にあって、熱遮蔽体18は不活性ガスの流通路を調整
する働きも兼ね備えている。また、この装置において
は、チャンバ11内の排気を行う真空ポンプ20が接続
されている(なお、スロットルバルブの開度を検出する
ようにしたり、供給される電力量を検出するようにした
りする手段を真空ポンプ20に備え付けることにより、
後述の圧力センサを別途に設ける必要がなくなる)。Although not particularly shown, the CZ single crystal pulling apparatus according to the present invention includes an inert gas introduction / exhaust system normally provided in this type of CZ single crystal pulling apparatus. ing. Under such a system, the heat shield 18 also has a function of adjusting the flow path of the inert gas. In this apparatus, a vacuum pump 20 for exhausting the inside of the chamber 11 is connected (means for detecting the opening of the throttle valve or detecting the amount of supplied electric power). Is provided on the vacuum pump 20,
It is not necessary to separately provide a pressure sensor described later).
【0026】また、本発明に係るCZ法単結晶引上げ装
置は、シリコン融液12にカスプ磁場を与えるソレノイ
ド51及び52が備え付けられている。このソレノイド
51及び52によってシリコン融液12にカスプ磁場が
印加されることにより、シリコン融液12内に生じる微
小な対流を消滅させることができ、結晶欠陥の低減や安
定した引き上げなどを更に増進することができるように
なる。Further, the CZ method single crystal pulling apparatus according to the present invention is provided with solenoids 51 and 52 for applying a cusp magnetic field to the silicon melt 12. By applying a cusp magnetic field to the silicon melt 12 by the solenoids 51 and 52, minute convection generated in the silicon melt 12 can be eliminated, and the reduction of crystal defects and the stable pulling are further promoted. Will be able to do it.
【0027】更に、図2に示されるように、本発明に係
るCZ法単結晶引上げ装置は、シリコン融液液面12a
と熱遮蔽体18の底面との間の距離、若しくは、シリコ
ン融液液面12aとクーラー19の底部との間の距離を
検出するメルトレベルセンサ45を備え、るつぼの上下
移動によって変化する液面レベルの検出を適確に行うこ
とができる。このため、熱遮蔽体18の底面とシリコン
融液液面12aとの間の距離や、クーラー19の底部と
シリコン融液液面12aとの間の距離について、これら
が、後で説明するダッシュネック法による欠陥排除効が
得られる距離となるように精度良く制御することができ
る。Further, as shown in FIG. 2, the CZ method single crystal pulling apparatus according to the present invention comprises a silicon melt surface 12a.
And a melt level sensor 45 for detecting the distance between the silicon shield liquid surface 12a and the bottom of the cooler 19, and the liquid surface that changes due to the vertical movement of the crucible. The level can be accurately detected. For this reason, the distance between the bottom of the heat shield 18 and the silicon melt surface 12a and the distance between the bottom of the cooler 19 and the silicon melt surface 12a are dash necks which will be described later. The distance can be controlled accurately so that the defect elimination effect by the method can be obtained.
【0028】[クーラー]本発明に係るCZ法単結晶引
上げ装置においては、その中を冷却水が流通する配管で
構成されたクーラー19が熱遮蔽体18の内側に配置さ
れている。このクーラー19は、図1及び図2に示され
るように、引上げ単結晶17を囲繞する配管の積層体
(冷却管スタック)で構成されており、この配管の中に
冷却水が流通される。冷却水は、供給管21aを介して
供給される。この供給管21aを含む給排管21(供給
管21aと排出管21bのセットからなる)をチャンバ
11内に貫入する個所には、蛇腹部材23が取り付けら
れており、これによって気密が保たれるようにされてい
る。[Cooler] In the CZ single crystal pulling apparatus according to the present invention, a cooler 19 composed of a pipe through which cooling water flows is disposed inside the heat shield 18. As shown in FIGS. 1 and 2, the cooler 19 is composed of a stacked body of pipes (cooling pipe stack) surrounding the pulled single crystal 17, and cooling water is circulated through the pipes. The cooling water is supplied through a supply pipe 21a. A bellows member 23 is attached to a location where the supply / discharge pipe 21 (comprising a set of the supply pipe 21a and the discharge pipe 21b) including the supply pipe 21a penetrates into the chamber 11, thereby maintaining airtightness. It has been like that.
【0029】この実施の形態において、クーラー19を
構成する配管の内径は17mm程度であり、配管内を流
通する冷却水の流通速度は15リットル/分以下に設定
される。ここで、配管の径を小さくした場合において、
あまりにも小さくしてしまった場合には十分な冷却効果
が得られないこととなってしまうが、ある程度小さくし
た場合には、冷却効果にはさほどの支障は出ない。そし
てこの場合には、クーラー19に滞留する水量が少なく
なる分だけ、万が一のクーラー19の破損の場合の水漏
れ被害を低減させることができる。In this embodiment, the inside diameter of the pipe constituting the cooler 19 is about 17 mm, and the flow rate of the cooling water flowing through the pipe is set to 15 liter / min or less. Here, when the diameter of the pipe is reduced,
If it is made too small, a sufficient cooling effect will not be obtained, but if it is made to some extent, the cooling effect will not be significantly affected. In this case, the amount of water remaining in the cooler 19 is reduced, so that damage to the water leak in the event of the breakage of the cooler 19 can be reduced.
【0030】なお、クーラー19の下端19aとシリコ
ン融液液面12aからの距離は、通常は150mm程度
に設定されている。クーラー19をCZ炉内に設置する
ことで、単結晶直胴部における温度勾配の増大を通じて
結晶欠陥サイズの微小化が図れ、同時に、シリコン単結
晶インゴットの引き上げ速度を高めることができ、それ
によって生産効率の向上が実現できる。The distance between the lower end 19a of the cooler 19 and the silicon melt surface 12a is usually set to about 150 mm. By installing the cooler 19 in the CZ furnace, the crystal defect size can be reduced by increasing the temperature gradient in the single crystal straight body, and at the same time, the pulling speed of the silicon single crystal ingot can be increased, thereby increasing the production. Improvement of efficiency can be realized.
【0031】[クーラーの移動] <クーラー昇降装置(鉛直方向への直線状上下移動)>
本発明に係るCZ法単結晶引上げ装置において特徴的な
ことは、その中を冷却水が流通する配管で構成されたク
ーラー19がCZ炉内を移動することであり、この実施
の形態においては、まず最初に、クーラー19の移動は
「昇降」という実施態様で示される。[Movement of cooler] <Cooler elevating device (vertical vertical movement in vertical direction)>
A characteristic of the CZ method single crystal pulling apparatus according to the present invention is that a cooler 19 formed of a pipe through which cooling water flows moves in the CZ furnace. In this embodiment, First of all, the movement of the cooler 19 is shown in the embodiment "elevation".
【0032】即ち、本発明に係るクーラー付CZ法シリ
コン単結晶引上げ装置おいては、図1に示されるよう
に、クーラー19をCZ炉内で昇降させる昇降装置25
が備え付けられており、この昇降装置25の駆動によっ
て、引上げ単結晶17の周囲を囲繞するクーラー19の
冷却管スタックが上下方向に移動する。That is, in the CZ method silicon single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention, as shown in FIG. 1, an elevating apparatus 25 for raising and lowering a cooler 19 in a CZ furnace.
The cooling pipe stack of the cooler 19 surrounding the pulling single crystal 17 is moved up and down by the driving of the elevating device 25.
【0033】ここで、図2は、昇降装置25の機能構成
を説明するためのブロック図である。なお、同図におい
て、図1と同一の構成要素には同一符号を付し、その説
明を省略する。また、簡潔に説明を行う都合上、説明に
不要な部材・構成要素については省略をする一方で、図
1では省略されている部材・構成要素を適宜付加してい
る。FIG. 2 is a block diagram for explaining the functional configuration of the lifting device 25. As shown in FIG. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In addition, for the sake of simplicity, members and components unnecessary for the description are omitted, while members and components omitted in FIG. 1 are appropriately added.
【0034】図2に示されるように、この実施の形態に
おいて、昇降装置25は、蛇腹部材23の上部に取り付
けられた昇降ブロック23a(架橋部材)と、この昇降
ブロック23aに螺合する螺子棒体25aと、この螺子
棒体25aを回動させるモータ26aと、からなる。な
お、この実施の形態において、昇降ブロック23aと螺
子棒体25aとの螺合はボールネジにより行われてい
る。As shown in FIG. 2, in this embodiment, an elevating device 25 includes an elevating block 23a (cross-linking member) attached to an upper portion of a bellows member 23, and a screw rod screwed to the elevating block 23a. It comprises a body 25a and a motor 26a for rotating the screw rod body 25a. In this embodiment, the screwing of the lifting block 23a and the screw rod 25a is performed by a ball screw.
【0035】以上のような形態の昇降装置25によれ
ば、螺子棒体の軸方向の移動が確実に行え、かつ、移動
速度の変更も適確かつ自在に行うことができるという利
点を有する。より具体的には、螺子棒体軸方向の等速運
動は勿論のこと、突然の停止や逆回転位動速度の変更も
自在に行うことができる。According to the lifting device 25 having the above-described configuration, there is an advantage that the axial movement of the screw rod can be surely performed, and the moving speed can be appropriately and freely changed. More specifically, it is possible to freely perform not only the constant speed movement in the axial direction of the screw rod body but also the sudden stop and the change of the reverse rotation position moving speed.
【0036】因みに、本発明に係るCZ法単結晶引上げ
装置においては、30mm/minと300mm/mi
nの2段階で移動速度が変わることとされており、後で
説明する装置の安全確保等の際に、その機能が活用され
ることとなる。Incidentally, in the CZ method single crystal pulling apparatus according to the present invention, 30 mm / min and 300 mm / mi
It is assumed that the moving speed changes in two stages of n, and the function will be used for ensuring the safety of the device described later.
【0037】また、以上のような形態の昇降装置25に
よれば、駆動機構であるモータ26aが停止した場合で
も、クーラーが支えられた状態となり、クーラーの位置
が維持されることとなるので、エネルギーの節約にもな
る。According to the elevating device 25 having the above-described configuration, even when the motor 26a as the driving mechanism is stopped, the cooler is supported and the position of the cooler is maintained. It also saves energy.
【0038】因みに、この実施の形態で説明する全ての
タイプの昇降装置は、図1に示されるようにシリコン融
液に磁場が印加される場合には、当該磁場に対応するた
めに、ステンレス製にしたり、磁場の影響のない位置に
設置したり、或いは筐体で覆ったりというような何らか
の対策を施す必要がある。Incidentally, all types of elevating devices described in this embodiment are made of stainless steel in order to cope with the magnetic field when a magnetic field is applied to the silicon melt as shown in FIG. It is necessary to take some countermeasures, for example, to install in a position free from the influence of a magnetic field, or to cover with a housing.
【0039】<斜め方向の移動>図3は、斜め方向にク
ーラーが移動する場合の実施形態を説明するためのブロ
ック図である。同図において、図1及び図2と同一の構
成要素には同一符号を付し、機能が同一の均等要素には
下2桁が同じ100番台の符号を付してある。<Diagonal Movement> FIG. 3 is a block diagram for explaining an embodiment in which the cooler moves diagonally. In the figure, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the equivalent components having the same functions are denoted by the same reference numerals in the 100's in the last two digits.
【0040】この図3に示されるように、斜め方向に移
動するクーラーにおいては、昇降装置自体は図1に示さ
れる鉛直方向移動型のクーラーに対するものと同じであ
るが、クーラーを構成する冷却管スタックが2個に分割
されているところが相違している。そして、このような
特徴的な構成のために、この実施形態に係るクーラー付
CZ法シリコン単結晶引上げ装置おいては、クーラーが
斜め方向に上昇したときには当該冷却管スタックが開く
こととなる。As shown in FIG. 3, in a cooler that moves in an oblique direction, the elevating device itself is the same as that of the cooler of the vertical movement type shown in FIG. The difference is that the stack is divided into two. Due to such a characteristic configuration, in the CZ method silicon single crystal pulling apparatus with a cooler according to this embodiment, when the cooler rises in an oblique direction, the cooling pipe stack is opened.
【0041】この実施形態に係るクーラー付CZ法シリ
コン単結晶引上げ装置の構成と動作を具体的に説明する
と、この装置において、冷却管スタックからなるクーラ
ー119を斜め方向に移動させるための昇降装置125
の構成は、図1に示される昇降装置25と基本的には同
じであり、昇降装置125は、蛇腹部材123の上部に
取り付けられた昇降ブロック123a(架橋部材)と、
この昇降ブロック123aと螺合する螺子棒体125a
と、この螺子棒体125aを回動させるモータ126a
と、からなる。なお、この実施の形態において、昇降ブ
ロック123aと螺子棒体125aとの螺合も、図1に
示される昇降装置25と同様に、ボールネジにより行わ
れている。The structure and operation of the CZ method silicon single crystal pulling apparatus with a cooler according to this embodiment will be specifically described. In this apparatus, an elevating apparatus 125 for moving a cooler 119 composed of a cooling pipe stack in an oblique direction.
Is basically the same as the elevating device 25 shown in FIG. 1, and the elevating device 125 includes an elevating block 123 a (bridge member) attached to the upper part of the bellows member 123,
A screw rod body 125a screwed with the lifting block 123a
And a motor 126a for rotating the screw rod 125a
And consisting of In this embodiment, the screwing of the lifting block 123a and the screw rod body 125a is also performed by a ball screw, similarly to the lifting device 25 shown in FIG.
【0042】ここで、この実施の形態に係るクーラーに
おいて特徴的なことは、冷却管スタックで構成されてい
るクーラー119が2個のクーラーブロック119a及
び119bに分割されていることである。このクーラー
ブロック119a及び119bは、それぞれ、図4A及
び図4Bに示されているように、ブロック全体が半円筒
状となるように冷却管を巻いて構成しており、クーラー
ブロック119aとクーラーブロック119bの2つが
合わさると円筒状を構成するようにされている(図5
A)。このため、斜め方向からの移動によっても、クー
ラーで単結晶の所定の位置を冷却し、必要の無いときに
は別の箇所に退避させることができる。Here, a characteristic of the cooler according to this embodiment is that a cooler 119 constituted by a cooling pipe stack is divided into two cooler blocks 119a and 119b. As shown in FIGS. 4A and 4B, each of the cooler blocks 119a and 119b is formed by winding a cooling tube so that the entire block has a semi-cylindrical shape, and the cooler block 119a and the cooler block 119b are respectively provided. Are combined to form a cylindrical shape (FIG. 5).
A). For this reason, even if it moves in an oblique direction, the predetermined position of the single crystal can be cooled by the cooler and can be retreated to another place when unnecessary.
【0043】このような斜め方向移動型のクーラー11
9は、単結晶の冷却位置の変更をするための使用には向
かないが、図1に示される鉛直方向移動型のクーラーと
比較して、冷却引上げ環境の設定・解除の切り替えを適
確かつ簡易・迅速に行うことができるという利点を有し
ている。The cooler 11 of the obliquely moving type as described above.
9 is not suitable for use in changing the cooling position of the single crystal, but is more suitable for switching between setting and canceling of the cooling pulling environment than the vertically movable cooler shown in FIG. It has the advantage that it can be done simply and quickly.
【0044】なお、斜め方向移動型のクーラー119を
構成するクーラーブロック119a及び119bについ
て、この実施の形態では半円筒状のものだけを示してい
るが(図5A参照)、これには限られず、例えば中心角
を120度にして円筒を3分割したものや(図5B参
照)、中心角を90度にして円筒を4分割して構成した
もの(図5C参照)など、全てが一体となって円筒形若
しくは円筒形に近い形状のものを構成できるあらゆる形
態を採用することができる。当然のことながら、分割し
た場合の中心角は均一でなくてもよい(図5D参照)。In this embodiment, only the semi-cylindrical cooler blocks 119a and 119b constituting the obliquely moving cooler 119 are shown (see FIG. 5A). However, the present invention is not limited to this. For example, a cylinder formed by dividing a cylinder into three at a central angle of 120 degrees (see FIG. 5B) and a cylinder divided into four at a central angle of 90 degrees (see FIG. 5C) are all integrated. Any form that can form a cylindrical shape or a shape close to a cylindrical shape can be adopted. As a matter of course, the central angle in the case of division may not be uniform (see FIG. 5D).
【0045】<回転位動>図6は、回転位動するクーラ
ーを備えたクーラー付CZ法シリコン単結晶引上げ装置
の実施形態を説明するためのブロック図である。同図に
おいて、図1に示される鉛直方向移動型のクーラーを備
えるクーラー付CZ法シリコン単結晶引上げ装置と同一
の構成要素には同一符号を付し、機能が同一の均等要素
には下2桁が同じ200番台の符号を付してある。<Rotational Movement> FIG. 6 is a block diagram for explaining an embodiment of a CZ method silicon single crystal pulling apparatus equipped with a cooler having a cooler that rotates. In the figure, the same components as those of the CZ method silicon single crystal pulling apparatus with a cooler provided with a vertically movable cooler shown in FIG. Are given the same reference numbers in the 200s.
【0046】図6に示されるように、回転位動型のクー
ラー219も、鉛直方向移動型のクーラー19と同様に
冷却管のスタックから構成されており、この中を冷却水
が流通することによって単結晶の冷却を行う。As shown in FIG. 6, the cooler 219 of the rotary position type is also composed of a stack of cooling pipes, similarly to the cooler 19 of the vertical movement type, through which cooling water flows. Cool the single crystal.
【0047】この回転位動型のクーラー219において
特徴的なことは、回動軸71を中心にしてクーラー21
9が回転位動することである。即ち、図6のCZ法シリ
コン単結晶引上げ装置においては、クーラー219の回
転位動によって当該クーラー219が持ち上げられた後
(図6A)、蛇腹部材223が伸びて、当該蛇腹部材2
23内にクーラー219が収容される(図6B)。The characteristic of the cooler 219 of the rotary position type is that the cooler 21
9 is to rotate. That is, in the CZ method silicon single crystal pulling apparatus shown in FIG. 6, after the cooler 219 is lifted by the rotational movement of the cooler 219 (FIG. 6A), the bellows member 223 extends, and the bellows member 2 extends.
Cooler 219 is accommodated in 23 (FIG. 6B).
【0048】ここで、蛇腹部材223の伸縮は、水平移
動装置225によって行われるが、この水平移動装置2
25は、図1に示される鉛直方向移動型のクーラー19
や図3に示される斜め方向移動型のクーラー119の昇
降装置と同様の構成を備えており、蛇腹部材223の端
部に取り付けられた移動ブロック223aと、この移動
ブロック223aに螺合する螺子棒体225aと、この
螺子棒体225aを回動させるモータ226aと、で構
成されている。そして、このような水平移動装置225
によれば、先の昇降装置と同様に、モータ226aの回
動に伴って移動ブロック223aが水平移動し、蛇腹部
材223の伸縮及びクーラー219の出し入れが行われ
る。Here, the expansion and contraction of the bellows member 223 is performed by the horizontal moving device 225.
25 is a cooler 19 of the vertical movement type shown in FIG.
3 and a moving block 223a attached to the end of the bellows member 223, and a screw rod screwed to the moving block 223a. It comprises a body 225a and a motor 226a for rotating the screw rod 225a. And such a horizontal movement device 225
According to the above, the moving block 223a is horizontally moved with the rotation of the motor 226a, and the expansion and contraction of the bellows member 223 and the insertion and removal of the cooler 219 are performed in the same manner as in the above-described lifting device.
【0049】なお、このような回転位動型のクーラー2
19を備えたクーラー付CZ法シリコン単結晶引上げ装
置においては、クーラー219の形状は、図7に示され
るように、クーラー219が持ち上げられたときに当該
クーラー219が単結晶17をすり抜けられるようにす
るために、完全な円筒状ではなく、基本的には種結晶1
7aの直径よりも大きい隙間219xを有している必要
がある。但し、このような形態を採用しなくとも、先の
図5A〜図5Dに示されるような分割式のクーラーを使
用するようにしてもよい。It should be noted that such a rotary-position-moving cooler 2
In the CZ method silicon single crystal pulling apparatus with a cooler provided with the cooler 219, the shape of the cooler 219 is such that the cooler 219 can pass through the single crystal 17 when the cooler 219 is lifted as shown in FIG. In order to do this, it is not completely cylindrical,
It is necessary to have a gap 219x larger than the diameter of 7a. However, without adopting such a mode, a split-type cooler as shown in FIGS. 5A to 5D may be used.
【0050】[クーラーの着脱]クーラーの取り外し
は、シリコン単結晶インゴットの引き上げ終了後に、C
Z炉内から給排管を引き抜くことによって行われる。[Removal of Cooler] The cooler was removed after the silicon single crystal ingot was pulled up.
This is performed by withdrawing the supply / discharge pipe from inside the Z furnace.
【0051】この動作及び関連する部材については、図
1に示される鉛直方向移動型のクーラー19を備えたク
ーラー付CZ法シリコン単結晶引上げ装置を例としてあ
げるが、冷却管で構成されたクーラーを備えている限
り、他のタイプの装置に対しても同様に適用することが
できる。Regarding this operation and related members, a CZ method single crystal pulling apparatus with a cooler equipped with a cooler 19 of a vertical movement type shown in FIG. 1 will be described as an example. The same can be applied to other types of devices as long as they are provided.
【0052】まず、クーラー19の取り外しは、シリコ
ン単結晶インゴットの引き上げ終了後に、CZ炉内から
給排管(21a,21b)を引き抜くことによって行わ
れる。ここで、クーラー19は、図8に示されるよう
に、蛇腹部材23の頂部に設けられている固定冶具60
によって昇降ブロック23aに固定されている。また、
クーラー19が取り外された後に昇降ブロック23aに
開く穴を塞ぐための部材として、蓋体70が用意されて
いる。この蓋体70は、クーラー19が存在し無い状態
を補填するためのものであることから、可換性を持たす
ために、固定冶具60と蓋体70は互いに相同した形状
とされている。First, the cooler 19 is removed by pulling out the supply / discharge pipes (21a, 21b) from the inside of the CZ furnace after pulling up the silicon single crystal ingot. Here, as shown in FIG. 8, the cooler 19 is provided with a fixing jig 60 provided on the top of the bellows member 23.
Is fixed to the lifting block 23a. Also,
A cover 70 is provided as a member for closing a hole opened in the elevating block 23a after the cooler 19 is removed. Since the lid 70 is for compensating for a state where the cooler 19 is not present, the fixing jig 60 and the lid 70 have a shape homologous to each other in order to have interchangeability.
【0053】ここで、これらの固定冶具60と蓋体70
の具体的構造につき、それらは共に、図8に示されるよ
うに、昇降ブロック23aの外側面に対して平行して伸
びたフランジ部材を備え、当該フランジ部材をネジ固定
する構造を基本構造としている。まず、蓋体70は、図
8Bに示されるように、円柱状の胴部70aの頂部に円
盤状のフランジ70bが設けられたものからなり、昇降
ブロック23aに嵌め込まれた状態で、ネジ70cによ
ってネジ固定される。円筒状の胴部70aには、気密性
を保つためのOリング70dが巻着されている。Here, the fixing jig 60 and the lid 70
As shown in FIG. 8, both of them have a flange member extending parallel to the outer surface of the lifting block 23a, and have a basic structure of fixing the flange member with screws. . First, as shown in FIG. 8B, the lid 70 is made of a cylindrical body 70a provided with a disk-shaped flange 70b at the top, and is fitted to the elevating block 23a with screws 70c. The screw is fixed. An O-ring 70d for maintaining airtightness is wound around the cylindrical body 70a.
【0054】一方、固定冶具60は、図8Aに示される
ように、周状に溝61aが形成された円柱体61と、こ
の円柱体61の周状溝61aに嵌合する一対の半円リン
グ状板材62a及び62bと、からなり(図8D)、円
柱体61には、給排管(21a,21b)が通される貫
通孔61bが設けられている(図8C)。また、円柱体
61には、蓋体70の胴部70aと同様に、気密性を保
つためのOリング61dが巻着されている。On the other hand, as shown in FIG. 8A, a fixing jig 60 includes a cylindrical body 61 having a circumferential groove 61a formed thereon and a pair of semicircular rings fitted into the circumferential groove 61a of the cylindrical body 61. The cylindrical body 61 is provided with a through hole 61b through which the supply / discharge pipes (21a, 21b) are passed (FIG. 8C). An O-ring 61d for maintaining airtightness is wound around the cylindrical body 61, similarly to the body 70a of the lid 70.
【0055】このような固定冶具60においては、一対
の半円リング状板材62a及び62bが円柱体61の溝
61aに嵌め込まれる。そしてその状態で、半円リング
状板材62a及び62bがネジ63a及び63bによっ
て円柱体61にネジ固定され、これによってフランジ部
材を備える円柱体の形状となり、蓋体70と同様の機能
を発揮できるようになる。そしてこのようになった状態
で、固定冶具60は、半円リング状板材62a及び62
bのフランジ部分となった箇所にて、ネジ64a及び6
4bによって昇降ブロック23aにネジ固定される。In such a fixing jig 60, a pair of semicircular ring-shaped plate members 62 a and 62 b are fitted into the grooves 61 a of the cylindrical body 61. In this state, the semicircular ring-shaped plate members 62a and 62b are fixed to the cylindrical body 61 by screws 63a and 63b, so that the semicircular ring-shaped plate members 62a and 62b have the shape of a cylindrical body having a flange member, and can exhibit the same function as the lid body 70. become. Then, in this state, the fixing jig 60 is fixed to the semicircular ring-shaped plate members 62a and 62a.
The screws 64a and 6
The screw is fixed to the lifting block 23a by 4b.
【0056】このように、固定冶具60と蓋体70は共
に(固定冶具60については半円リング状板材62a及
び62bが嵌合された状態でボルト状の形状となり)、
いわばネジ山の無いボルト様の部材として、昇降ブロッ
ク23aの穴に嵌め込まれるものであり、互いに可換性
のものとして、いわば固定冶具60と蓋体70とで一つ
のセットを構成しているようなものであるため、クーラ
ー19の着脱を容易に行うことができる。このため、ク
ーラー有り・無しの切り換えを簡易かつ自在に行うこと
ができ、ケースバイケースで、あるときはクーラー付き
のCZ炉を備えるCZ法単結晶引上げ装置として使用
し、また別のあるときにはクーラー無しの通常のCZ法
単結晶引上げ装置として使用するというようなことを気
軽に行うことができるようになる。As described above, both the fixing jig 60 and the lid 70 (the fixing jig 60 has a bolt-like shape when the semicircular ring-shaped plate members 62a and 62b are fitted).
It is a bolt-like member without any thread, which is fitted into the hole of the lifting block 23a, and as a replaceable one, the fixing jig 60 and the lid 70 constitute one set, so to speak. Therefore, the attachment and detachment of the cooler 19 can be easily performed. For this reason, it is possible to easily and freely switch between the presence and absence of a cooler, and to use it as a CZ method single crystal pulling apparatus equipped with a CZ furnace with a cooler on a case-by-case basis, and a cooler on another occasion. It can be easily used as an ordinary CZ method single crystal pulling apparatus without the method.
【0057】[リチャージ・追いチャージ]石英るつぼ
は、多結晶を溶解する際の加熱によって傷み、大抵は一
回の引上げプロセス毎に廃棄されることになる。従っ
て、一回の引上げプロセスで引上げられる単結晶の量を
多くすることができれば、それだけ製造コストを下げる
ことができるだけでなく、同じ量の単結晶を製造するに
しても、冷却と昇温というプロセスの繰返し回数を減ら
すことが可能となるので、一定量の単結晶製造の際の時
間短縮にもつながり、製造工程全体として見た場合の効
率を向上させることができるようになる。特に、単結晶
引上用の石英るつぼとしての耐用限界にまで単結晶の引
上げ量を引っ張ることができるようになれば、この側面
からのコスト低減等の効果としては最大のものを得るこ
とができる。[Recharging / Charging] The quartz crucible is damaged by heating when melting the polycrystal, and is usually discarded for each pulling process. Therefore, if the amount of single crystal pulled in a single pulling process can be increased, not only can the manufacturing cost be reduced, but also if the same amount of single crystal is manufactured, the process of cooling and raising the temperature can be performed. Can be reduced, leading to a reduction in the time required to produce a certain amount of single crystal, and to improve the efficiency of the entire production process. In particular, if the pulling amount of the single crystal can be pulled to the limit of serviceability as a quartz crucible for pulling a single crystal, the greatest effect such as cost reduction from this aspect can be obtained. .
【0058】リチャージや追いチャージは、そのような
効果を得るための手段であり、追いチャージは、図9A
に示されるように、原料のポリシリコンをるつぼ内にチ
ャージして溶解した場合に、原料ポリシリコンの嵩張り
によってるつぼがフルチャージの状態にされない場合
に、原料融液に更に原料ポリシリコンを追加して融液量
を増加させた後、通常の場合と同様に単結晶の引上げが
行われていく。Recharging and follow-up charging are means for obtaining such an effect.
As shown in the figure, when the raw material polysilicon is charged into the crucible and melted, if the crucible is not fully charged due to the bulk of the raw material polysilicon, additional raw material polysilicon is added to the raw material melt. Then, the amount of the melt is increased, and then the single crystal is pulled in the same manner as in a normal case.
【0059】一方、リチャージは、図9Bに示されるよ
うに、単結晶の引上げがある程度終了した段階で再度、
原料ポリシリコンをるつぼ内にチャージして単結晶の引
き上げを行うようにすることを言う。On the other hand, as shown in FIG. 9B, the recharge is performed again after the single crystal has been pulled to some extent.
This refers to charging a raw material polysilicon into a crucible to pull up a single crystal.
【0060】このようなリチャージ・追いチャージによ
れば、一回の引上げプロセスで引上げられる単結晶の量
を多くすることができ、製造コストの低減を図ることが
できるだけでなく、るつぼの大幅な昇温・降温を行わな
いために、るつぼ寿命の低下が防止され、加熱時間を長
くとることができるようになるため、この側面からして
も、加熱時間を長くした分だけ、一回あたりで引上げら
れる単結晶の長さを長くすることができる。また、クー
ラーと併用することで、クーラーによる引上げ速度の向
上に基づく単位時間あたりの単結晶引上げ量の増大と相
乗して、全体として製造効率のアップを図ることができ
るようになる。According to such recharging / charging, the amount of single crystal pulled in one pulling process can be increased, so that not only can the manufacturing cost be reduced, but also the crucible can be significantly raised. Since the temperature is not lowered, the life of the crucible is prevented from being shortened, and the heating time can be extended. The length of the obtained single crystal can be increased. Also, by using the cooler together with the cooler, the increase of the pulling rate of the single crystal per unit time based on the improvement of the pulling speed by the cooler is synergistic, so that the manufacturing efficiency can be improved as a whole.
【0061】ここで、クーラー19や熱遮蔽体18は、
それらの機能を十分に発揮させるために、通常はなるべ
く融液液面に近くなるような位置に配置されるが、リチ
ャージや追いチャージを行う際には、クーラー19や熱
遮蔽体18が融液液面近くにあるというのは、融液液面
の上昇によるこれらの部材への接触や液跳ねの問題を考
慮した場合には、決して好ましいことではない。Here, the cooler 19 and the heat shield 18 are
In order to exert their functions sufficiently, they are usually arranged at a position as close to the surface of the melt as possible. However, when performing recharging or recharging, the cooler 19 and the heat shield 18 are melted. Being close to the liquid level is by no means desirable in view of the problem of contact with these members and liquid splash due to the rise of the melt liquid level.
【0062】なおこれについては、るつぼに通常のチャ
ージを行う際にも同様の問題があり、効率を上げるべ
く、なるべくフルチャージに近いようにするためには、
必然的に原料ボリシリコンの堆積量を多くすることとな
るが、そのようにしてしまった場合には、溶解の過程
で、上側に積まれている原料ポリシリコンが落下し、原
料融液が跳ねてクーラー19や熱遮蔽体18に付着して
しまうという心配がある。[0062] Regarding this, there is a similar problem when the crucible is normally charged, and in order to increase efficiency and to make the crucible as close to full charge as possible,
Inevitably, the deposition amount of the raw material silicon increases, but if this is done, during the melting process, the raw material polysilicon stacked on the upper side falls and the raw material melt splashes. Therefore, there is a concern that it may adhere to the cooler 19 and the heat shield 18.
【0063】このような問題を解決するために、本発明
に係るクーラー付CZ法シリコン単結晶引上げ装置にお
いては、原料のるつぼへのチャージ及び当該原料の溶
解、並びに、リチャージや追いチャージの実施の際に
は、クーラーや熱遮蔽体を上方に退避させるようにして
いる(図10)。この場合において、クーラーを移動さ
せるための機構は、既に説明した昇降装置等を使用する
ようにすればよい。また、作業効率の面からすれば、上
方への退避の際の速度は高速度(300mm/min)
であるのが好ましい。In order to solve such a problem, in the CZ method single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention, charging of the raw material into the crucible, dissolution of the raw material, and execution of recharging and recharging are performed. At this time, the cooler and the heat shield are retracted upward (FIG. 10). In this case, the mechanism for moving the cooler may use the elevating device described above. Also, from the viewpoint of work efficiency, the speed at the time of retreating upward is a high speed (300 mm / min).
It is preferred that
【0064】なお、このような本発明に係る方法を採用
すれば、例えば図11に示されるように、ボトムヒータ
16を別途取り付けて、更に加熱力をアップさせた場合
においても、クーラー19や熱遮蔽体18を上方に退避
させて液はねの付着を防止し、加熱力のアップ分を有効
に素材溶解に利用することができる。If the method according to the present invention is adopted, for example, as shown in FIG. 11, even when the bottom heater 16 is separately attached and the heating power is further increased, the cooler 19 and the heat shielding The body 18 is retracted upward to prevent the liquid splash from adhering, and the increased heating power can be effectively used for melting the material.
【0065】[クーラーに追従させた熱遮蔽体の移動]
図12は、本発明に係る熱遮蔽体及びクーラーの構造と
機能説明するためのCZ炉内の縦断面図である。[Movement of Heat Shield Following Cooler]
FIG. 12 is a longitudinal sectional view in the CZ furnace for describing the structure and function of the heat shield and the cooler according to the present invention.
【0066】図12Aに示されるように、本発明におい
て特徴的なことは、クーラー19の側部は耳部材81a
が取り付けられており、その一方で、熱遮蔽体18の内
壁側には、この耳部材81aと係合する係合体18aが
設けられていることである。また、これに対応して、熱
遮蔽体18は、CZ炉内において、台部材83の上に、
ネジ固定や接着などの固定が行われずに、ただ単に当該
台部材83の上に載せられているだけである。従って、
この熱遮蔽体18は、持ち上げることによって、容易に
台部材83から離すことができる。As shown in FIG. 12A, a characteristic of the present invention is that the side of the cooler 19 is provided with an ear member 81a.
Is attached. On the other hand, on the inner wall side of the heat shield 18, an engaging body 18a that engages with the ear member 81a is provided. Correspondingly, the heat shield 18 is placed on the base member 83 in the CZ furnace.
It is merely mounted on the base member 83 without fixing such as screw fixing or bonding. Therefore,
The heat shield 18 can be easily separated from the base member 83 by lifting.
【0067】即ち、本発明に係るクーラー付きCZ法単
結晶引上装置においては、図12B及び図12Cに示さ
れるように、クーラー19が通常の位置にある場合に
は、耳部材81aと係合部材18aとの係合は行われ
ず、通常のクーラー19aに熱遮蔽体18と何ら変わら
ない状態をとるが、図示されているように、耳部材81
aと係合体18aとが互いに係合するような位置関係に
配置されているため、クーラー19が上昇した場合に
は、耳部材81aと係合体18aとが互いに係合し、ク
ーラー19と共に熱遮蔽体18も、台部材83から離れ
て上昇することとなる。That is, in the CZ method single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention, as shown in FIGS. 12B and 12C, when the cooler 19 is in the normal position, the lug 81a engages with the ear member 81a. The engagement with the member 18a is not performed, and the normal cooler 19a is in the same state as the heat shield 18, but as shown, the ear member 81
The ear member 81a and the engaging body 18a engage with each other when the cooler 19 rises, and the heat shield and the cooler 19 are heat shielded. The body 18 also rises away from the base member 83.
【0068】なお、図12Cに示されるように、耳部材
81aと係合部材18aとは、クーラー19の円周全体
にわたって設けられているわけではなく、その一部に設
けられている。なお、この図12Cにおいては、耳部材
18aとそれに対応する係合部材81aとがそれぞれ2
個づつ設けられているが、これらは、例えば図12Dに
示されるように、クーラー19の周囲に3個設けるよう
にしたものでもよく、また、適宜装置全体の機能等を考
慮してこれ以上の数のものを設けることも可能である。As shown in FIG. 12C, the ear member 81a and the engaging member 18a are not provided over the entire circumference of the cooler 19, but are provided at a part thereof. In FIG. 12C, each of the ear member 18a and the corresponding engaging member 81a is
Although these are provided individually, for example, as shown in FIG. 12D, three of them may be provided around the cooler 19, and furthermore, in consideration of the function of the entire apparatus, etc. It is also possible to provide several.
【0069】ここで図13は、本発明に係るクーラー1
9と熱遮蔽体18の動作を説明するための図である。な
お、図12と図11の構成要素には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。FIG. 13 shows a cooler 1 according to the present invention.
9 is a diagram for explaining the operation of the heat shield 9 and the heat shield 18. FIG. Note that the same reference numerals are given to the components in FIGS. 12 and 11 and the description thereof will be omitted.
【0070】まず、図13Aに示されるように、クーラ
ー19は定位置として最低レベルの位置に位置している
ことになる。そして、図13Bに示されるように、クー
ラー19が上昇していき、そして、図13Cに示される
ように、耳部材81aと係合部材18aとが係合したと
きに、熱遮蔽体18aが持ち上げられることになる(図
13D)。なお、これについて逆の見方をすれば、図1
3Bに示されるように、耳部材81aと係合部材18a
とが係合するまでの間は、クーラー19は熱遮蔽体18
とは無関係に自由に昇降できるということになる。First, as shown in FIG. 13A, the cooler 19 is located at the lowest level position as a fixed position. Then, as shown in FIG. 13B, the cooler 19 rises, and as shown in FIG. 13C, when the ear member 81a and the engaging member 18a are engaged, the heat shield 18a is lifted. (FIG. 13D). In addition, from the opposite viewpoint, FIG.
As shown in FIG. 3B, the ear member 81a and the engagement member 18a
Until the air conditioner is engaged, the cooler 19 is
This means that you can go up and down freely regardless of the situation.
【0071】ところで、本発明に係る耳部材81aを構
成するにあたっては、金属製であるクーラー19の側面
に耳部材81aを接着する形式では、熱遮蔽体18と係
合してこれを持ち上げる程の強度を出すことは一般的に
は困難である。従って、本発明では、その好適な実施形
態として、図14に示されるようなサポート板81を構
成し、これをクーラー19の螺旋の中に挟み込むことに
よってクーラー19の側壁から耳部材81aを出すよう
にしている。即ち、このサポート板81は、クーラー1
9の螺旋の中に挟み込まれる環状部分81bとこの環状
部分81bの周囲から突出する耳部材81aとからな
り、これがクーラー19に挟み込まれると、図13に示
されるように、耳部材81aがクーラーの側壁から突出
し、しかもこの耳部材81aによって熱遮蔽体18を持
ち上げる程の強度を持たすことが可能となる。なお、こ
のサポート板81は、カーボン素材等の耐熱性素材で構
成することが可能である。When the ear member 81a according to the present invention is constructed, the ear member 81a is bonded to the side surface of the cooler 19 made of metal, so that the ear member 81a engages with the heat shield 18 and lifts it. It is generally difficult to provide strength. Therefore, in the present invention, as a preferred embodiment, a support plate 81 as shown in FIG. 14 is formed, and the ear plate 81 a is protruded from the side wall of the cooler 19 by sandwiching the support plate 81 in the spiral of the cooler 19. I have to. That is, the support plate 81 is
9 and an ear member 81a projecting from the periphery of the annular portion 81b. When the ear member 81a is inserted into the cooler 19, as shown in FIG. The ear member 81a protrudes from the side wall, and has sufficient strength to lift the heat shield 18. The support plate 81 can be made of a heat-resistant material such as a carbon material.
【0072】このような本発明に係るクーラー付CZ法
単結晶引上装置においては、原料の初回溶解時や、追い
チャージ・リチャージ溶解時には、溶解時間を短縮する
ためにクーラー19を上部に移動させて融液液面から遠
ざけるように動作する。この際に、この実施の形態にお
いては、熱遮蔽体18もクーラー19に合わせて上部に
上げるようにしているので、融液液面に対してクーラー
19が熱遮蔽体18の影になることとなるので、原料溶
解のための加熱効率が上がることとなる。なお、初回溶
解時や追いチャージ・リチャージ溶解時のいずれの場合
においても、原料溶解時には特にボトムヒータ16のほ
うの出力比率を上げて溶解時間の短縮を図るようにする
のが好ましい。In the CZ single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention, the cooler 19 is moved to the upper part in order to shorten the melting time at the time of the initial melting of the raw material or at the time of additional charge / recharge melting. To move away from the melt surface. At this time, in this embodiment, the heat shield 18 is also raised upward in accordance with the cooler 19, so that the cooler 19 becomes a shadow of the heat shield 18 on the melt surface. Therefore, the heating efficiency for dissolving the raw materials increases. In any case of the initial melting or the additional charge / recharge melting, it is preferable to shorten the melting time by increasing the output ratio of the bottom heater 16 particularly when melting the raw material.
【0073】また、クーラー19の昇降は、上記の目的
で上部へ移動する時や、安全確保のための上部退避の時
には高速移動で行うが、結晶育成中に下部へ移動する時
は、急激な熱環境の変化を避けるために、徐々に下げて
いくようにする。The cooler 19 is moved up and down at a high speed when moving upward for the above-mentioned purpose or when retracting the upper portion for ensuring safety. Gradually lower the temperature to avoid changes in the thermal environment.
【0074】なお、追いチャージ・リチャージ実行時の
動作について、本明細書では鉛直方向移動型のクーラー
を備えるクーラー付CZ法単結晶引上装置を例にあげて
説明をしてきたが、本発明の目的は追いチャージ・リチ
ャージ実行時に融液やるつぼから離れた位置にクーラー
が移動してさえいれば達成できるので、斜め方向移動型
クーラーや回転型クーラー等の他のタイプの移動型クー
ラーを備えるクーラー付CZ法単結晶引上装置において
も適用することができるのは明らかである。The operation at the time of executing the additional charge / recharge has been described in the present specification by taking as an example a CZ single crystal pulling apparatus with a cooler having a vertically movable cooler. The objective can be achieved as long as the cooler moves to a position away from the melt or crucible when performing additional charge / recharge, so a cooler equipped with another type of movable cooler such as a diagonal movable cooler or a rotary cooler Obviously, the present invention can be applied to a CZ method single crystal pulling apparatus.
【0075】[ダッシュネック法とクーラー]本発明者
らの研究により、ダッシュネック法による種結晶の種絞
りを行っている間にクーラーが種結晶の近くに存在した
場合には、熱衝撃により発生した転位が種結晶からぬけ
ず、単結晶を製造することができなくなるという事実を
見出した(表1)。[Dashneck Method and Cooler] According to the study of the present inventors, when a cooler was present near the seed crystal while the seed crystal was being drawn by the dashneck method, it was generated by thermal shock. It has been found that the dislocations cannot be removed from the seed crystal and a single crystal cannot be produced (Table 1).
【0076】[0076]
【表1】 [Table 1]
【0077】すなわち、表1に示されるように、熱遮蔽
体18と融液液面の間の距離が20mmであると、クー
ラー19と融液液面の間の距離が小さくても(75m
m)大きくても(125mm)、種結晶の無転位化を行
うことはできなかった(表1に示されるように、いずれ
の場合も無転位化率は0%)。この一方で、熱遮蔽体1
8と融液液面の間の距離を30mm或いは40mmにと
った場合には、クーラー19と融液液面の間の距離が小
さくても(85mm)大きくても(115mm)、種結
晶の無転位化率は100%であった(表1に示されるよ
うに、30mmの場合には15本中の15本から転位が
抜けている)。また、クーラー19が設置されていなか
った場合には(表1の右端)、熱遮蔽体18と融液液面
の間の距離が20mmであっても、種結晶の無転位化率
は100%というデータが得られた。That is, as shown in Table 1, when the distance between the heat shield 18 and the melt surface is 20 mm, even if the distance between the cooler 19 and the melt surface is small (75 m).
m) Even if it was large (125 mm), dislocation-free seed crystals could not be obtained (as shown in Table 1, the dislocation-free rate was 0% in each case). On the other hand, the heat shield 1
When the distance between the melt 8 and the melt surface is set to 30 mm or 40 mm, the distance between the cooler 19 and the melt surface is small (85 mm) or large (115 mm), and no seed crystal is formed. The dislocation conversion ratio was 100% (as shown in Table 1, in the case of 30 mm, 15 out of 15 dislocations are missing). When the cooler 19 was not installed (right end in Table 1), even if the distance between the heat shield 18 and the melt surface was 20 mm, the dislocation-free ratio of the seed crystal was 100%. Was obtained.
【0078】以上のようなことから、クーラーが存在し
ない場合には、熱遮蔽体の下端が融液液面の近くに存在
していても、種結晶を無転位化させることができるが、
クーラーが存在する場合には、熱遮蔽体の下端が融液液
面からある程度離れた位置(融液液面から少なくとも3
0mm程度離れた位置)になければ、種結晶を無転位化
させることはできないということが分かる。As described above, when the cooler does not exist, the seed crystal can be made dislocation-free even if the lower end of the heat shield exists near the melt surface.
When a cooler is present, the lower end of the heat shield is located at a certain distance from the melt surface (at least 3 mm from the melt surface).
It can be seen that the seed crystal cannot be dislocation-free unless it is at a position separated by about 0 mm).
【0079】このような事実に基づいて無転位化が可能
になる領域を想定してみると、図15に示されるような
ものとなる。図15に示される無転位化領域の境界部分
の具体的な数値は、CZ炉の大きさや状態、使用される
炉内部材の形状等によって定まるものであるが、例えば
この実施の形態においては、図中のP点は30mmとい
うことになるであろう。Assuming a region where dislocations can be eliminated based on such a fact, the region shown in FIG. 15 is obtained. The specific numerical value of the boundary portion of the dislocation-free region shown in FIG. 15 is determined by the size and state of the CZ furnace, the shape of the in-furnace member used, and the like. For example, in this embodiment, The point P in the figure will be 30 mm.
【0080】このように、クーラー19及び熱遮蔽体1
8のいずれも、融液液面から近いと転位が抜けず、別の
見方をすれば、ダッシュネック法において種結晶から転
位を上手く除去するためには、熱遮蔽体18とクーラー
19を融液液面から離しておく必要があるのである。As described above, the cooler 19 and the heat shield 1
8, dislocations do not escape near the melt surface, and from another perspective, in order to successfully remove dislocations from the seed crystal in the dash neck method, the heat shield 18 and the cooler 19 must be melted. It is necessary to keep it away from the liquid surface.
【0081】従って、本発明においては、ダッシュネッ
ク法による転位の排除を行っている最中は、クーラー1
9と熱遮蔽体18とをそれぞれ融液液面から引き離すよ
うに制御することとしている。クーラー19及び熱遮蔽
体18と融液液面とをどの程度引き離すかということに
ついては、図15に示される無転位化領域を、CZ炉の
大きさや状態、使用される炉内部材の形状等によって境
界条件を具体的に定めた上で決定し、この無転位化領域
内に入るようにクーラー19及び熱遮蔽体18を移動さ
せることになる。Accordingly, in the present invention, while dislocations are eliminated by the dash neck method, the cooler 1
9 and the heat shield 18 are controlled so as to be separated from the melt surface. As to how much the cooler 19 and the heat shield 18 are separated from the melt surface, the dislocation-free region shown in FIG. 15 is determined by changing the size and state of the CZ furnace, the shape of the furnace internal member used, and the like. The boundary condition is determined after the boundary condition is specifically determined, and the cooler 19 and the heat shield 18 are moved so as to enter the dislocation-free region.
【0082】そして、ダッシュネック法により転位が充
分に種結晶からぬけた後、クーラー19及び熱遮蔽体1
8が降下してきて、冷却を行いながら単結晶の引き上げ
が行われることになる。なお、この動作の過程におい
て、クーラー19と熱遮蔽体18の移動は、作業の効率
化等の観点からすれば、基本的には高速(300mm/
min)で行うようにするのが好ましい。Then, after the dislocation is sufficiently removed from the seed crystal by the dash neck method, the cooler 19 and the heat shield 1
8, the single crystal is pulled up while cooling. In the course of this operation, the movement of the cooler 19 and the heat shield 18 is basically performed at a high speed (300 mm / mm) from the viewpoint of work efficiency and the like.
min).
【0083】なお、ダッシュネック法による転位排除の
際のクーラーの動作について、本明細書では鉛直方向移
動型のクーラーを備えるクーラー付CZ法単結晶引上装
置を例にあげて説明をしてきたが、本発明の目的はダッ
シュネック法による転位排除を行っている間に融液液面
から所定距離離れたところにクーラー及び熱遮蔽体が位
置してさえいればよいので、斜め方向移動型クーラーや
回転型クーラー等の他のタイプの移動型クーラーを備え
るクーラー付CZ法単結晶引上装置においても同様に適
用することができるのは明らかである。Although the operation of the cooler when dislocations are eliminated by the dash neck method has been described in this specification, a CZ single crystal pulling apparatus with a cooler equipped with a vertically movable cooler has been described as an example. The purpose of the present invention is that the cooler and the heat shield only need to be located at a predetermined distance from the melt surface while dislocation elimination by the dash neck method is performed, so that the obliquely moving cooler and It is apparent that the present invention can be similarly applied to a CZ method single crystal pulling apparatus equipped with a cooler having another type of movable cooler such as a rotary cooler.
【0084】[クーラーの移動速度と位置の関係―単結
晶引上全工程において―]図16は、本発明に係るクー
ラー付CZ法単結晶引上装置の動作を説明するための図
であり、下側にはクーラーの移動速度、上側にはクーラ
ーの位置が示されている。[Relationship between Moving Speed and Position of Cooler—In All Steps of Pulling Single Crystal] FIG. 16 is a view for explaining the operation of the CZ single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention. The moving speed of the cooler is shown on the lower side, and the position of the cooler is shown on the upper side.
【0085】まず、追いチャージおよびネッキングを行
う過程において(工程イ及びロ)、クーラー19は、融
液液面から離されて高い位置に停止状態で置かれてい
る。そして、ネッキングが終了すると、クーラー19が
降下してきて、所定の位置まで来ると停止する(工程
ハ)。その際の移動は、作業の迅速を図るために高速で
行われる。なお、種結晶のつけ直しの必要が生じた場合
には、クーラー19は再び上昇して高い位置に置かれ、
その状態でネッキングが行われることになる。First, in the process of performing additional charging and necking (steps (a) and (b)), the cooler 19 is stopped at a high position away from the melt surface. Then, when necking ends, the cooler 19 descends and stops when it reaches a predetermined position (step C). The movement at that time is performed at a high speed to speed up the work. If it becomes necessary to re-attach the seed crystal, the cooler 19 is raised again and placed at a high position,
Necking is performed in this state.
【0086】そして、クーラーが所定の位置まで下降し
てきた状態で単結晶の引上げが行われる(工程ニ)と、
単結晶の冷却を行いながら引上げがなされることになる
ので、引上げ速度を速くすることが可能となる。ここ
で、単結晶引上げが終了すると、再び高速度でクーラー
19が上昇し(工程ホ)、リメルトを行うために、上の
位置でクーラー19が停止させられる(工程ヘ)。リメ
ルトが終了すると再びクーラー19は高速度で下降して
きて(工程ト)、再び単結晶引上げが行われる(工程
チ)。単結晶引上げの最終工程であるテール工程(工程
リ)では、電力消費量の低減のためにクーラー19の上
昇が行われるが、十分な製品対象溶液を確保するため
に、少しタイミングを遅らせて上昇させるようにしてい
る。Then, when the single crystal is pulled while the cooler has been lowered to a predetermined position (step d),
Since the pulling is performed while cooling the single crystal, the pulling speed can be increased. Here, when the pulling of the single crystal is completed, the cooler 19 rises again at a high speed (step E), and the cooler 19 is stopped at an upper position to perform remelting (step F). When the remelting is completed, the cooler 19 descends again at a high speed (step T), and the single crystal is pulled again (step H). In the tail step (process step), which is the final step of pulling a single crystal, the cooler 19 is raised in order to reduce power consumption. However, in order to secure a sufficient product solution, the cooler 19 is raised with a slight delay. I try to make it.
【0087】次に、リチャージ(工程ヌ)を行う際に
は、すでに説明したように、チャージの容易性の確保の
ためや、液ハネの害を回避するために、高速度でクーラ
ー19が上昇させられ、高い位置に置かれることにな
る。そして、リチャージが終了すると、クーラー19が
再び高速度で降下してきて(工程ル)、単結晶の引上げ
が行われる(工程ヲ)。なお、この単結晶引上工程(工
程ヲ)においては、衝突や事故が生じた場合には、速や
かにクーラー19を上昇させ、シリコン融液液面から遠
ざけるようにする。単結晶引上げ後のテール工程(工程
ワ)につていは、既に説明したテール工程(工程ニ)と
同様であり、その後はクーラー19がるつぼ内にまで降
下してきて、当該るつぼの冷却が行われる(工程ヨ)。Next, when performing recharging (step n), as described above, the cooler 19 is raised at a high speed in order to ensure the ease of charging and to avoid harm of liquid splash. And will be placed higher up. When the recharge is completed, the cooler 19 descends again at a high speed (step 1), and the single crystal is pulled up (step 1). In the single crystal pulling step (step ヲ), if a collision or accident occurs, the cooler 19 is immediately raised to keep it away from the silicon melt surface. The tail step (step W) after pulling the single crystal is the same as the tail step (step d) described above, and thereafter, the cooler 19 descends into the crucible, and the crucible is cooled. (Step yo).
【0088】<安全確保・危険回避のための動作>本発
明に係るCZ法単結晶引上げ装置は、安全確保・危険回
避のための動作として、基本的には、異常事態が生じた
場所、融液面や引上げ単結晶からクーラーを遠ざけさせ
る(退避)という形態を採用する。より具体的な態様と
しては、例えば、「異常事態」というものがクーラー1
9と他の炉内部材との間の衝突若しくは異常接近であっ
た場合には、クーラー19を一時的に5mm程度、逆方
向に移動させるという態様が挙げられる。また、「異常
事態」がクーラー19以外の炉内部材どうしの衝突等で
あったり、装置の誤作動のようなものであった場合に
は、クーラー19を単結晶17やシリコン融液12から
遠ざけさせることによって危険を回避し、CZ法単結晶
引上げ装置の保守性を高める。<Operation for Ensuring Safety and Avoiding Danger> The CZ method single crystal pulling apparatus according to the present invention is basically used as an operation for ensuring safety and avoiding danger, basically, in a place where an abnormal situation occurs, in a place where melting occurs. A mode is adopted in which the cooler is moved away (evacuated) from the liquid surface or the pulled single crystal. As a more specific mode, for example, the “abnormal situation” is the cooler 1
In the case of collision or abnormal approach between the furnace 9 and other furnace members, the cooler 19 may be temporarily moved in the opposite direction by about 5 mm. If the "abnormal situation" is a collision between furnace members other than the cooler 19 or a malfunction of the apparatus, the cooler 19 is moved away from the single crystal 17 or the silicon melt 12. By doing so, danger is avoided and maintainability of the CZ method single crystal pulling apparatus is improved.
【0089】この場合において、単結晶17やシリコン
融液12に代表される危険箇所からの退避を行う際に
は、クーラー19の移動速度を高速に可変して行う(3
0mm/min→300mm/min)ことによって、
危険回避を迅速に行うことが実現される。In this case, when retreating from a dangerous place represented by the single crystal 17 or the silicon melt 12, the moving speed of the cooler 19 is changed at a high speed (3).
0 mm / min → 300 mm / min)
Rapid risk avoidance is realized.
【0090】ここで、異常事態の検出機構・装置として
は、クーラー内を流れる冷却水の温度検出、CZ炉内の
温度分布の監視、炉内部材の相対位置検出、クーラーや
単結晶引上げモータの過負荷検出や異常重量変化検出、
移動型クーラーに設置されたエンコーダによる移動量の
検出などを挙げることができるが、本明細書では特に水
蒸気検出によって安全確保を図る場合の機能・構成につ
いて、図1に基づいて説明をする。Here, the abnormal state detection mechanism / device includes the detection of the temperature of the cooling water flowing in the cooler, the monitoring of the temperature distribution in the CZ furnace, the detection of the relative position of the members in the furnace, and the detection of the cooler and the single crystal pulling motor. Overload detection, abnormal weight change detection,
Although the detection of the movement amount by an encoder installed in the mobile cooler can be mentioned, in this specification, the function and configuration in the case of ensuring safety by detecting water vapor will be described with reference to FIG.
【0091】図1に示されるように、この実施の形態に
係るCZ法単結晶引上げ装置においては、チャンバ11
内の圧力変化を追跡する圧力センサ31と、真空ポンプ
20で吸引されるチャンバ11内の気体の温度変化を見
る温度センサ33と、真空ポンプ20で吸引されるチャ
ンバ11内の気体の赤外線吸収を見る赤外線センサ34
と、が取り付けられている。これは、クーラー19の配
管に水漏れが生じた場合には、炉内の熱によってその水
漏れ水が水蒸気となり、それが温度変化ないしは圧力変
化を生じさせるので、それを検出することによって水漏
れを的確に察知しようとするものである。赤外線センサ
34は、水蒸気には赤外線吸収があることから、それを
測定することによって、水漏れ検出の確実性を増大させ
るために設置されている。As shown in FIG. 1, in the CZ method single crystal pulling apparatus according to this embodiment, the chamber 11
A pressure sensor 31 for tracking a pressure change in the chamber, a temperature sensor 33 for monitoring a temperature change of a gas in the chamber 11 sucked by the vacuum pump 20, and an infrared absorption of the gas in the chamber 11 sucked by the vacuum pump 20. Seeing infrared sensor 34
And is attached. This is because when water leaks from the piping of the cooler 19, the water in the furnace turns into water vapor due to heat in the furnace, which causes a temperature change or a pressure change. It is intended to accurately detect. The infrared sensor 34 is installed to increase the reliability of water leak detection by measuring the water vapor, which has infrared absorption, by measuring the infrared absorption.
【0092】これらの各センサについては、いずれか一
つが設置されていれば、水漏れを察知することは十分に
可能であるが、検出の万全を期すという観点から、適当
に組み合わせて複数個設置するようにしてもよい。ま
た、同様の観点から、同種類のセンサを複数個設置する
ことも妨げられない。If any one of these sensors is installed, it is sufficiently possible to detect a water leak. However, from the viewpoint of thorough detection, a plurality of sensors are appropriately combined and installed. You may make it. Further, from a similar viewpoint, it is not hindered to install a plurality of sensors of the same type.
【0093】なお、温度センサ33は、比較的多量の水
蒸気が存在しなければ他の条件変化と区別可能な感応を
しないため、水蒸気による温度変化を的確にキャッチす
るためには水蒸気が集中する場所に取り付けられるべき
であるので、基本的には排気経路(即ち、真空ポンプ2
0に接続されている管)に取り付けられるのが好まし
い。これに対し、赤外線センサ34は微量の水蒸気でも
直ちに検出できるので、排気経路だけでなく、チャンバ
11の内壁面など、あらゆるところに取り付けることが
可能である。The temperature sensor 33 does not respond to changes in other conditions unless a relatively large amount of water vapor is present. To be attached to the evacuation path (ie, the vacuum pump 2).
(Pipe connected to 0). On the other hand, since the infrared sensor 34 can immediately detect even a small amount of water vapor, the infrared sensor 34 can be attached not only to the exhaust path but also to any part such as the inner wall surface of the chamber 11.
【0094】ここで、上記各センサは、コントローラ3
5に接続されている。この実施の形態においては、圧力
センサ31は直接的に、温度センサ33及び赤外線セン
サ34は、それぞれ対応する処理装置33a及び34a
を介してコントローラ35に接続されている。Here, each of the sensors is connected to the controller 3
5 is connected. In this embodiment, the pressure sensor 31 is directly connected, the temperature sensor 33 and the infrared sensor 34 are connected to the corresponding processing units 33a and 34a, respectively.
Is connected to the controller 35 via the.
【0095】例えば、水蒸気の発生によるチャンバ11
内の圧力上昇が圧力センサ31によって検出された場
合、水蒸気の発生による排気ガスの高温化が温度センサ
33によって検出された場合、赤外線センサ34によっ
て水蒸気の吸収帯での異常な吸収が認められた場合、或
はこれらの事態が同時に検出された場合には、コントロ
ーラ35が作動して、表示器36を点灯させ、冷却水の
流入を調整する電磁弁37を閉じて冷却水の流入をスト
ップし、それと同時に、普段は閉じられている電磁弁3
9を開き、排出管21bの末端を大気に開放する。そう
すると、水漏れが生じた場合には、水漏れ水が水蒸気と
なって圧力が増すので、その場合には、電磁弁39を通
ってクーラー19内の冷却水が外部に排出され、シリコ
ン融液中に落ちる水の量を低減させることができる。For example, the chamber 11 by the generation of water vapor
When the pressure increase in the inside was detected by the pressure sensor 31, when the temperature rise of the exhaust gas due to the generation of water vapor was detected by the temperature sensor 33, abnormal absorption in the water vapor absorption band was recognized by the infrared sensor 34. In this case, or when these situations are detected at the same time, the controller 35 operates to turn on the display 36, close the electromagnetic valve 37 for adjusting the inflow of cooling water, and stop the inflow of cooling water. At the same time, the normally closed solenoid valve 3
9 is opened to open the end of the discharge pipe 21b to the atmosphere. Then, if a water leak occurs, the water leaks into water vapor and the pressure increases. In this case, the cooling water in the cooler 19 is discharged to the outside through the solenoid valve 39 and the silicon melt is discharged. The amount of water falling inside can be reduced.
【0096】なお、この大気への開放を行う管は、供給
管21aにも接続されており、クーラー19内にこれか
ら供給されようとしていたものをも排出することができ
る。このため、水漏れ時には、クーラー19内に滞留し
ている冷却水が可能な限り多く排出されるので、装置に
対するダメージが少なくなり、そのような場合でも装置
の操業停止等の事態が回避できることとなる。但し、こ
の実施の形態に係るCZ法単結晶引上げ装置において
は、非常事態に対する万全を期すために、その対策とし
て、チャンバ11には安全弁40が取り付けられてい
る。また、冷却水の流出管や大気開放管にも逆止弁4
1、42及び43が取り付けられており、非常事態に対
する万全が図られている。The pipe for opening to the atmosphere is also connected to the supply pipe 21a, so that what is about to be supplied into the cooler 19 can be discharged. For this reason, at the time of water leakage, the cooling water remaining in the cooler 19 is discharged as much as possible, so that the damage to the device is reduced, and even in such a case, the operation stop of the device can be avoided. Become. However, in the CZ method single crystal pulling apparatus according to the present embodiment, a safety valve 40 is attached to the chamber 11 as a countermeasure in order to ensure an emergency. In addition, a check valve 4 is installed on the outflow pipe of cooling water and the pipe open to the atmosphere.
1, 42, and 43 are attached to ensure emergency situations.
【0097】ここで、CZ法単結晶引上げ装置において
「異常事態が生じた」ことの態様としては、例えば、作
業員の検知、停電、真空ポンプの故障、ヒーター電源故
障、炉内品破損、冷却水ポンプ故障等を挙げることがで
き、このような「異常事態が生じた」場合には、少なく
とも昇降装置25のモータ26aが停止し、場合によっ
ては、とっさにモータ26aを逆回転させてクーラー1
9を逆方向に戻し、重篤な事故に至るのを回避する。更
には、重篤な事故に至るのを回避するために、「異常事
態が生じた」場合には、クーラーが接近した状態では危
険な炉内部材(シリコン融液液面や引上げ単結晶)から
クーラーを高速度(300mm/min)で遠ざけるよ
うに動作する。Here, the "abnormal situation has occurred" in the CZ method single crystal pulling apparatus includes, for example, detection of an operator, power failure, failure of a vacuum pump, failure of a heater power supply, breakage of furnace components, and cooling. When such an "abnormal situation" occurs, at least the motor 26a of the elevating device 25 is stopped, and in some cases, the motor 26a is reversely rotated so that the cooler 1
Turn 9 back in the opposite direction to avoid a serious accident. Furthermore, in order to avoid serious accidents, in the event of "an abnormal situation", if the cooler is in close proximity, dangerous furnace components (silicon melt surface or pulled single crystal) It operates to move the cooler away at a high speed (300 mm / min).
【0098】[0098]
【発明の効果】以上のような本発明に係るクーラー付C
Z法単結晶引上装置においては、追いチャージ・リチャ
ージ時の問題点やダッシュネック法による無転位化の際
の問題点というような、CZ炉内に単結晶冷却用のクー
ラーが設置されていることによって生じる問題を回避
し、結晶引上げ速度の高速化というようなクーラーが設
置されていることによるメリットだけを享受することが
できる。従って、例えば、結晶引上げ速度を従来の1.
5倍化するというような効果を、クーラー設置のデメリ
ット無しに、確実に得ることができるようになる。The C with a cooler according to the present invention as described above
In the Z method single crystal pulling apparatus, a cooler for cooling the single crystal is installed in the CZ furnace, such as a problem at the time of additional charge / recharge and a problem at the time of dislocation-free by the dash neck method. Therefore, it is possible to avoid the problem caused by the above, and to enjoy only the merit of providing the cooler such as increasing the crystal pulling speed. Therefore, for example, the crystal pulling speed is set to 1.
The effect of quintuple can be surely obtained without the disadvantage of the cooler installation.
【0099】より具体的に言えば、まず、本発明に係る
クーラー付CZ法単結晶引上装置においては、クーラー
付CZ法単結晶引上装置が抱えるエネルギー消費量増大
の問題を低減することができる。即ち、この明細書にて
示したようなクーラー付きCZ法単結晶引上装置におい
ては、原料融液から結晶への熱の遮蔽を行う熱遮蔽体と
結晶との間にクーラーを設けることによって結晶の引上
速度を従来の1.5倍以上に高速化することができるが、
その一方でエネルギー消費量増大の問題が生じるが、本
発明に係るクーラー付きCZ法単結晶引上装置において
は、初回溶解時や追いチャージ・リチャージ溶解時に
は、クーラー(場合によっては、熱遮蔽体も同時に)を
上部に移動させて融液液面から遠ざけるようにしている
ので、それだけヒータの出力が低減され、エネルギー消
費量の増大が抑えられることとなる。More specifically, first, in the CZ method single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention, it is possible to reduce the problem of increase in energy consumption of the CZ single crystal pulling apparatus with a cooler. it can. That is, in the CZ method single crystal pulling apparatus with a cooler as described in this specification, the crystal is provided by providing a cooler between the heat shield and the crystal for shielding heat from the raw material melt to the crystal. Can be 1.5 times faster than before.
On the other hand, there is a problem of an increase in energy consumption. However, in the CZ method single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention, at the time of initial melting or additional charge / recharge melting, a cooler (in some cases, a heat shield is also used). At the same time) is moved upward and away from the melt surface, so that the output of the heater is correspondingly reduced and the increase in energy consumption is suppressed.
【0100】また、本発明に係るクーラー付きCZ法単
結晶引上装置では、石英ルツボの耐久時間の問題に起因
した追いチャージやリチャージ時の問題も解決される。
即ち、追いチャージやリチャージを行った場合には石英
るつぼが加熱された状態が長くなってしまい、石英ルツ
ボの劣化や耐久時間の問題により、リチャージを行った
場合には、リチャージ後の結晶崩れ(多結晶化)率の増加
による取得率の低下という問題、追いチャージを行った
場合には、結晶後半での結晶崩れ(多結晶化)率の増加に
よる取得率の低下という問題が生じてしまうが、本発明
に係るクーラー付きCZ法単結晶引上装置では、結晶の
引上速度を、クーラー設置のデメリット無しに確実に従
来の1.5倍以上に高速化し、石英ルツボの加熱時間を短
縮することができるため、追いチャージ結晶とリチャー
ジ結晶のいずれについても無転位化率のアップを図るこ
とが可能になる。また、耐久性等の問題から、従来は多
結晶化率増加の回避のために高価な合成石英ルツボを使
用しなければならなかったが、本発明を適用することに
より、安価な天然石英ルツボの使用をすることも可能と
なる。Further, in the CZ method single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention, the problem at the time of additional charging and recharging caused by the problem of the durability time of the quartz crucible is solved.
That is, when additional charging or recharging is performed, the state in which the quartz crucible is heated becomes longer, and when recharging is performed due to deterioration of the quartz crucible or the problem of durability time, crystal collapse after recharging ( Although the problem of a decrease in the acquisition rate due to an increase in the (polycrystallization) rate and the problem of a decrease in the acquisition rate due to an increase in the crystal collapse (polycrystallization) rate in the latter half of the crystal occur when additional charge is performed, In the CZ method single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention, the pulling speed of the crystal can be surely increased to 1.5 times or more of the conventional method without the disadvantage of the cooler installation, and the heating time of the quartz crucible can be reduced. Therefore, it is possible to increase the dislocation-free ratio in both the additional charge crystal and the recharge crystal. In addition, due to problems such as durability, an expensive synthetic quartz crucible had to be used in the past to avoid an increase in the polycrystallization rate, but by applying the present invention, an inexpensive natural quartz crucible can be used. It is also possible to use it.
【0101】更に、本発明に係るクーラー付CZ法単結
晶引上装置においては、クーラー付でありながらも、ダ
ッシュネック法による無転位化を確実に行うことができ
るため、生産効率がアップし、生産コストの低減に寄与
することができる。Further, in the CZ single crystal pulling apparatus with a cooler according to the present invention, dislocation-free by the dash neck method can be surely performed even with the cooler, so that the production efficiency is improved, This can contribute to a reduction in production costs.
【0102】また更に、長時間使用等が原因となって炉
内部材の変形が生じてしまった場合でも、融液液面とク
ーラーの間の距離や熱遮蔽体とクーラーの間の距離を微
調整して実質的に同一条件が維持されるように設定をす
ることができるので、安定した品質の結晶を量産し続け
ることが可能となる。Furthermore, even if the furnace internal members are deformed due to long-term use, etc., the distance between the melt surface and the cooler and the distance between the heat shield and the cooler are reduced. Since the setting can be made so that substantially the same condition is maintained by adjustment, it is possible to continue mass-producing crystals of stable quality.
【図1】 本発明に係るCZ法単結晶引上げ装置の好適
な実施形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of a CZ method single crystal pulling apparatus according to the present invention.
【図2】 本発明に係るCZ法単結晶引上げ装置の昇降
装置の機能構成を説明するためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining a functional configuration of an elevating device of the CZ method single crystal pulling device according to the present invention.
【図3】 斜め方向にクーラーが移動する場合の実施形
態を説明するためのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment in which a cooler moves in an oblique direction.
【図4】 斜め方向に移動するクーラーの冷却管スタッ
クの実施形態を示す図である。特に、図4Aは側面図、
図4Bは上面図である。FIG. 4 shows an embodiment of a cooling pipe stack of a cooler moving diagonally. In particular, FIG. 4A is a side view,
FIG. 4B is a top view.
【図5】 冷却管スタックの実施形態のバリエーション
を示す図である。FIG. 5 shows a variation of an embodiment of a cooling pipe stack.
【図6】 回転位動するクーラーを備えたクーラー付C
Z法シリコン単結晶引上げ装置の実施形態を説明するた
めのブロック図である。FIG. 6: C with cooler provided with a cooler that rotates
It is a block diagram for explaining embodiment of a Z method silicon single crystal pulling device.
【図7】 回転位動するクーラーの冷却管スタックの実
施形態を示す図である。FIG. 7 illustrates an embodiment of a cooling pipe stack of a cooler that rotates.
【図8】 クーラーの給排管の昇降ブロックとの接合部
に使用される冶具、及びクーラーが抜かれた後の穴を蓋
する蓋体の構成を示す図である。特に、図8Aは冶具の
縦断面図、図8Bは蓋体の縦断面図、図8Cは冶具の上
面図、図8Dは冶具の構造を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a jig used for a joint between a supply / drainage pipe of the cooler and an elevating block, and a lid for covering a hole after the cooler is removed. In particular, FIG. 8A is a longitudinal sectional view of the jig, FIG. 8B is a longitudinal sectional view of the lid, FIG. 8C is a top view of the jig, and FIG. 8D is a diagram for explaining the structure of the jig.
【図9】 追いチャージの工程(A)及びリチャージの
工程(B)を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining an additional charging step (A) and a recharging step (B).
【図10】 追いチャージ及びリチャージの際の動作を
説明するためのブロック図である。FIG. 10 is a block diagram for explaining operations at the time of additional charge and recharge.
【図11】 追いチャージ及びリチャージの際の動作を
説明するためのブロック図であって、ボトムヒータが設
置されている場合の実施形態を示した図である。FIG. 11 is a block diagram for explaining operations at the time of additional charging and recharging, and is a diagram showing an embodiment in which a bottom heater is installed.
【図12】 クーラー19と共に熱遮蔽体18が上昇す
る場合の実施形態を説明するための図である。FIG. 12 is a view for explaining an embodiment in which the heat shield 18 moves up together with the cooler 19;
【図13】 クーラー19と共に熱遮蔽体18が上昇す
る実施形態の動作を説明するための図である。FIG. 13 is a view for explaining the operation of the embodiment in which the heat shield 18 moves up together with the cooler 19;
【図14】 サポート板81の構成を説明するための図
である。FIG. 14 is a diagram for explaining a configuration of a support plate 81.
【図15】 融液液面から熱遮蔽体の下端までの距離と
融液液面からクーラーの下端までの距離との関係で、ダ
ッシュネック法により無転位化できる領域を示した想定
図である。FIG. 15 is an imaginary view showing a region where dislocations can be eliminated by the dash neck method in relation to the distance from the melt surface to the lower end of the heat shield and the distance from the melt surface to the lower end of the cooler. .
【図16】 本発明におけるクーラーの昇降動作につい
て説明をするための図であり、クーラーの位置(上部)
と移動速度(下部)をそれぞれ経時的に示した図であ
る。FIG. 16 is a view for explaining the elevating operation of the cooler in the present invention, and shows the position of the cooler (upper part).
FIG. 3 is a diagram showing time and a moving speed (lower part) over time.
11 チャンバ 12 シリコン融液 12a シリコン融液液面 13 ルツボ 14 ヒータ 15 ワイヤ 16 巻取機 17 シリコンインゴット 17a 種結晶 18 熱遮蔽体 18a 係合部材 19,119,219 クーラー 119a,119b クーラーブロック 219x 隙間 20 真空ポンプ 23,123,223 蛇腹部材 25,125 昇降装置 225 水平移動装置 23a,123a,223a 昇降ブロック(架橋部
材) 223a 移動ブロック 25a,125a,225a 螺子棒体 26a,126a,226a モータ 26b エンコーダ 27 リミッタスイッチ(LS) 31 圧力センサ 33 温度センサ 34 赤外線センサ 33a,34a 処理装置 35 コントローラ 36 表示器 37,39 電磁弁 40 安全弁 41〜43 逆止弁 45 メルトレベルセンサ 51,52 ソレノイド 60 固定冶具 61 円柱体 61a 円柱体61の周状溝 61b 貫通孔 61d Oリング 62a,62b 半円リング状板材 63a, 63b, 64a, 64b ネジ 70 蓋体 70a 蓋体70の円柱状の胴部 70b 円盤状のフランジ 70c ネジ 70d Oリング 71 回動軸 81 サポート板 81a 耳部材 81b 環状部分 83 台部材DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Chamber 12 Silicon melt 12a Silicon melt level 13 Crucible 14 Heater 15 Wire 16 Winder 17 Silicon ingot 17a Seed crystal 18 Heat shield 18a Engagement member 19, 119, 219 Cooler 119a, 119b Cooler block 219x gap 20 Vacuum pump 23, 123, 223 Bellows member 25, 125 Elevating device 225 Horizontal moving device 23a, 123a, 223a Elevating block (cross-linking member) 223a Moving block 25a, 125a, 225a Screw rod 26a, 126a, 226a Motor 26b Encoder 27 Limiter Switch (LS) 31 Pressure sensor 33 Temperature sensor 34 Infrared sensor 33a, 34a Processor 35 Controller 36 Display 37, 39 Solenoid valve 40 Safety valve 41-43 Check valve 45 Melt level sensor 51, 52 Solenoid 60 Fixing jig 61 Cylindrical body 61a Circumferential groove 61b of cylindrical body 61 Through hole 61d O-ring 62a, 62b Semi-circular ring-shaped plate 63a, 63b, 64a, 64b Screw 70 Lid 70a Lid 70 Cylindrical body 70b disk-shaped flange 70c screw 70d O-ring 71 rotating shaft 81 support plate 81a ear member 81b annular portion 83 base member
フロントページの続き (72)発明者 鴨川 誠 神奈川県平塚市四之宮2612番地 コマツ電 子金属株式会社内 (72)発明者 畑 忠志 神奈川県平塚市四之宮2612番地 コマツ電 子金属株式会社内 Fターム(参考) 4G077 AA02 BA04 CF10 EG20 EG28 PA01 PA10 Continued on the front page (72) Inventor Makoto Kamogawa 2612 Yonomiya, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Inside Komatsu Electronic Metals Co., Ltd. 4G077 AA02 BA04 CF10 EG20 EG28 PA01 PA10
Claims (11)
付けられている引上げ単結晶冷却用のクーラーをCZ炉
内で移動可能なように構成することによって、ダッシュ
ネック法による欠陥排除効の調整を可能にする方法。1. A structure in which a cooler for cooling a pulled single crystal provided in a CZ method silicon single crystal pulling apparatus is configured to be movable in a CZ furnace, whereby the defect elimination effect can be adjusted by a dash neck method. How to
っている最中に、CZ炉内で移動可能なようにCZ法シ
リコン単結晶引上げ装置に備え付けられている引上げ単
結晶冷却用のクーラーをシリコン融液液面から遠ざけて
おくことにより、ダッシュネック法による転位の排除効
を高める方法。2. A cooler for cooling a pulled single crystal provided in a CZ method silicon single crystal pulling apparatus so as to be movable in a CZ furnace while performing a seed drawing operation by a dash neck method. A method of increasing the dislocation elimination effect by the dash neck method by keeping it away from the melt surface.
ン融液液面から遠ざけておくことを特徴とする請求項2
記載の方法。3. The heat shield as well as the cooler are kept away from the surface of the silicon melt.
The described method.
めるために、CZ法シリコン単結晶引上げ装置に備え付
けられている引上げ単結晶冷却用のクーラーを取り外す
方法。4. A method for removing a pulling single crystal cooling cooler provided in a CZ method silicon single crystal pulling apparatus in order to enhance the defect elimination effect by the dash neck method.
クーラーをCZ炉内で昇降させる昇降装置と、を備える
CZ法シリコン単結晶引上げ装置であって、 前記昇降装置は、ダッシュネック法による種絞り操作を
行っている最中には、前記クーラーを上昇させておくこ
とを特徴とするCZ法シリコン単結晶引上げ装置。5. A CZ method silicon single crystal pulling apparatus comprising: a cooler for cooling a pulled single crystal; and an elevating device for elevating the cooler in a CZ furnace, wherein the elevating device is a seed by a dash neck method. An apparatus for pulling a CZ silicon single crystal, wherein the cooler is raised during a drawing operation.
クーラーをCZ炉内で昇降させる昇降装置と、単結晶を
囲繞する熱遮蔽体であって、持ち運び可能な状態でCZ
炉内に設置された熱遮蔽体と、を備えるCZ法シリコン
単結晶引上げ装置であって、 前記昇降装置は、ダッシュネック法による種絞り操作を
行っている最中には、前記クーラー及び前記熱遮蔽体を
上昇させておくことを特徴とするCZ法シリコン単結晶
引上げ装置。6. A cooler for cooling a pulled single crystal, a lifting / lowering device for raising / lowering the cooler in a CZ furnace, and a heat shield surrounding the single crystal, wherein the CZ is provided in a portable state.
A CZ method silicon single crystal pulling apparatus comprising: a heat shield installed in a furnace, wherein the elevating apparatus is configured to perform the seed drawing operation by a dash neck method while the cooler and the heat A CZ method silicon single crystal pulling apparatus characterized in that a shield is raised.
上げ装置において、 前記クーラー及び前記熱遮蔽体には、それぞれ互いに掛
合する掛合部材が備えられており、前記クーラーが上昇
したときには、前記掛合部材どうしが掛合して前記熱遮
蔽体も前記クーラーの上昇に伴って持ち上げられること
を特徴とするCZ法単結晶引上げ装置。7. The CZ silicon single crystal pulling apparatus according to claim 6, wherein the cooler and the heat shield are provided with engaging members that engage with each other, and when the cooler is raised, the engaging is performed. A CZ single crystal pulling apparatus, wherein the members are engaged with each other and the heat shield is lifted with the rise of the cooler.
ぼと、引上げ単結晶冷却用のクーラーと、を備え、前記
シリコン融液からシリコン単結晶を引上げるCZ法シリ
コン単結晶引上げ装置であって、 ダッシュネック法による種絞り操作を行う際には、前記
るつぼを下降させて前記クーラーからシリコン融液液面
が離れた状態で前記種絞り操作を行うことを特徴とする
CZ法シリコン単結晶引上げ装置。8. A CZ method silicon single crystal pulling apparatus comprising: a crucible capable of storing and raising a silicon melt; and a cooler for cooling the pulled single crystal, wherein the silicon single crystal is pulled from the silicon melt. When performing a seed drawing operation by the dash neck method, the crucible is lowered to perform the seed drawing operation in a state where the silicon melt surface is separated from the cooler, and the CZ method silicon single crystal pulling up. apparatus.
ぼと、引上げ単結晶冷却用のクーラーと、前記シリコン
融液から引き上げられるシリコン単結晶を囲繞する熱遮
蔽体と、を備えるCZ法シリコン単結晶引上げ装置であ
って、 ダッシュネック法による種絞り操作を行う際には、前記
るつぼを下降させて前記クーラー及び前記熱遮蔽体の底
面からシリコン融液液面が離れた状態で前記種絞り操作
を行うことを特徴とするCZ法シリコン単結晶引上げ装
置。9. A CZ method silicon single unit comprising: a crucible that stores a silicon melt, which can be raised and lowered, a cooler for cooling a single crystal pulled up, and a heat shield surrounding the silicon single crystal pulled up from the silicon melt. A crystal pulling apparatus, wherein when performing a seed drawing operation by the dash neck method, the crucible is lowered to perform the seed drawing operation in a state where the silicon melt surface is separated from the bottom surfaces of the cooler and the heat shield. A CZ method silicon single crystal pulling apparatus.
単結晶引上げ装置により製造されたシリコンインゴッ
ト。10. A silicon ingot manufactured by the CZ method single crystal pulling apparatus according to claim 5.
から切り出されたシリコンウエハ。11. A silicon wafer cut from the silicon ingot according to claim 10.
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