JP2003081689A - 合成石英ルツボおよび製造方法 - Google Patents
合成石英ルツボおよび製造方法Info
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- JP2003081689A JP2003081689A JP2001273899A JP2001273899A JP2003081689A JP 2003081689 A JP2003081689 A JP 2003081689A JP 2001273899 A JP2001273899 A JP 2001273899A JP 2001273899 A JP2001273899 A JP 2001273899A JP 2003081689 A JP2003081689 A JP 2003081689A
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 239000010453 quartz Substances 0.000 title claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】シリコン単結晶引き上げ時において、メルトラ
イン付近で発生する液面振動を少なくし、かつ長時間引
き上げでもDF化率が良いルツボをつくることを目的とす
る。 【解決手段】単結晶シリコン引上げ用の合成石英ガラス
ルツボに関して、シリコンを融解した時のメルトライン
付近のエッチング量とそれより下部のエッチング量を変
える。
イン付近で発生する液面振動を少なくし、かつ長時間引
き上げでもDF化率が良いルツボをつくることを目的とす
る。 【解決手段】単結晶シリコン引上げ用の合成石英ガラス
ルツボに関して、シリコンを融解した時のメルトライン
付近のエッチング量とそれより下部のエッチング量を変
える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は合成石英ルツボに関する
ものであり、特に液面振動が少なく、かつDF化率が良い
ルツボに関するものである。
ものであり、特に液面振動が少なく、かつDF化率が良い
ルツボに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、シリコン単結晶の大口径化および
低欠陥化にともない、高温、長時間の引上げが行われる
ようになり、合成石英ルツボが使用されるようになっ
た。この合成石英ルツボは天然石英ガラスに合成石英ガ
ラスを内張りしたものが使用されているが、これは合成
石英が失透しにくいことを利用したものである。この合
成石英ルツボはドイツパテント4528163が最初の特許で
あるが、この特許には合成ルツボの製造方法のみが記述
されている。1990年に入り、実用化を目指した開発が行
われたが、液面振動およびコストの面から採用が見送ら
れていた。しかし、1995年に入りリチャージや低COP等
の面から徐々に採用され、現在では22インチ以上のルツ
ボは約7割が合成石英ルツボとなっている。
低欠陥化にともない、高温、長時間の引上げが行われる
ようになり、合成石英ルツボが使用されるようになっ
た。この合成石英ルツボは天然石英ガラスに合成石英ガ
ラスを内張りしたものが使用されているが、これは合成
石英が失透しにくいことを利用したものである。この合
成石英ルツボはドイツパテント4528163が最初の特許で
あるが、この特許には合成ルツボの製造方法のみが記述
されている。1990年に入り、実用化を目指した開発が行
われたが、液面振動およびコストの面から採用が見送ら
れていた。しかし、1995年に入りリチャージや低COP等
の面から徐々に採用され、現在では22インチ以上のルツ
ボは約7割が合成石英ルツボとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液面
振動が少なく、長時間使用しても、DF化率がよい合成石
英ルツボを提供するものである。石英ルツボを長時間使
用するためには純度を上げ、失透しないようにすること
が必要であるが、超高純度の合成石英ルツボを使用する
と激しい液面振動が起きて種結晶を絞れないことがあ
る。このため操業性が著しく悪くなっていた。
振動が少なく、長時間使用しても、DF化率がよい合成石
英ルツボを提供するものである。石英ルツボを長時間使
用するためには純度を上げ、失透しないようにすること
が必要であるが、超高純度の合成石英ルツボを使用する
と激しい液面振動が起きて種結晶を絞れないことがあ
る。このため操業性が著しく悪くなっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、液面振動のメカニズムおよびDF化率のメカニズム
を解明し、かつこの二つが石英ルツボの設計で両方とも
満足させることを見い出したものである。
結果、液面振動のメカニズムおよびDF化率のメカニズム
を解明し、かつこの二つが石英ルツボの設計で両方とも
満足させることを見い出したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】合成石英ルツボは失透しにくいた
め、DF化率が良いということはすでに周知の事実であ
る。しかしながら合成石英ルツボを使用すると液面が振
動し、種付けさえできなくなる現象が起こる。これはDF
化率が良いルツボほど顕著に発生する。本発明者は液面
振動とDF化率とが正反対の現象であることに気付き、石
英ガラスの失透と関係があることを突き止めた。失透速
度が石英の溶損速度とある範囲でつり合った場合、液面
振動は止まる。ここで石英ルツボの失透は石英ガラス自
体の構造と不純物とで決定される。そして失透速度は失
透核生成と成長により決定される。例えば、天然石英は
その構造が結晶に近いことから容易に結晶核を生成し、
失透速度は速くなる。よって、液面振動は起きにくい
が、失透速度が速いためにDF化率は長時間使用した場
合、悪くなる。合成石英はその逆の現象が起きる。本発
明者はこの相反する問題を解決する方法として、メルト
ライン附近の表面不純物濃度をそれより下の部分より悪
くすることにより、失透速度を制御し、液面振動の少な
い、かつDF化率の良いルツボを発明したものである。例
えば、ルツボ上端よりメルトラインより30mm下までの部
分をフッ酸により、2μmから4μmエッチングをし、その
下の部分を6μmから12μmエッチングすることによりル
ツボの表面層の純度を変化させる。ルツボ内表面は通常
汚染されており、エッチングを増せば、純度は良くな
る。ルツボ上端よりメルトラインより30mm下までの部分
は早くに結晶核を生成し、失透していき、シリコン融液
との反応も少なくなり、液面振動は少なくなる。その下
の部分は純度が良いため、失透しにくくなり、DF化率は
良くなる。
め、DF化率が良いということはすでに周知の事実であ
る。しかしながら合成石英ルツボを使用すると液面が振
動し、種付けさえできなくなる現象が起こる。これはDF
化率が良いルツボほど顕著に発生する。本発明者は液面
振動とDF化率とが正反対の現象であることに気付き、石
英ガラスの失透と関係があることを突き止めた。失透速
度が石英の溶損速度とある範囲でつり合った場合、液面
振動は止まる。ここで石英ルツボの失透は石英ガラス自
体の構造と不純物とで決定される。そして失透速度は失
透核生成と成長により決定される。例えば、天然石英は
その構造が結晶に近いことから容易に結晶核を生成し、
失透速度は速くなる。よって、液面振動は起きにくい
が、失透速度が速いためにDF化率は長時間使用した場
合、悪くなる。合成石英はその逆の現象が起きる。本発
明者はこの相反する問題を解決する方法として、メルト
ライン附近の表面不純物濃度をそれより下の部分より悪
くすることにより、失透速度を制御し、液面振動の少な
い、かつDF化率の良いルツボを発明したものである。例
えば、ルツボ上端よりメルトラインより30mm下までの部
分をフッ酸により、2μmから4μmエッチングをし、その
下の部分を6μmから12μmエッチングすることによりル
ツボの表面層の純度を変化させる。ルツボ内表面は通常
汚染されており、エッチングを増せば、純度は良くな
る。ルツボ上端よりメルトラインより30mm下までの部分
は早くに結晶核を生成し、失透していき、シリコン融液
との反応も少なくなり、液面振動は少なくなる。その下
の部分は純度が良いため、失透しにくくなり、DF化率は
良くなる。
【０００６】
【実施例】以下に実施例を挙げ、さらに具体的に本発明
を説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは無
い。
を説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは無
い。
【０００７】
【実施例１】常法にて24インチ合成石英ルツボをつく
り、メルトラインより30mm下までを12%フッ酸で4μmエ
ッチングし、その下部を10μmエッチングした。このル
ツボを使用して8"シリコン単結晶を引き上げた。その結
果を表１に示した。
り、メルトラインより30mm下までを12%フッ酸で4μmエ
ッチングし、その下部を10μmエッチングした。このル
ツボを使用して8"シリコン単結晶を引き上げた。その結
果を表１に示した。
【０００８】
【実施例２】常法にて24インチ合成石英ルツボをつく
り、1200℃で10時間熱処理した後、メルトラインより30
mm下までを12%フッ酸で4μmエッチングし、その下部を1
0μmエッチングした。このルツボを使用して8"シリコン
単結晶を引き上げた。その結果を表１に示した。
り、1200℃で10時間熱処理した後、メルトラインより30
mm下までを12%フッ酸で4μmエッチングし、その下部を1
0μmエッチングした。このルツボを使用して8"シリコン
単結晶を引き上げた。その結果を表１に示した。
【比較例１】常法にて24インチ合成石英ルツボをつく
り、ルツボ全体を12%フッ酸で4μmエッチングした。こ
のルツボを使用して8"シリコン単結晶を引き上げた。そ
の結果を表１に示した。
り、ルツボ全体を12%フッ酸で4μmエッチングした。こ
のルツボを使用して8"シリコン単結晶を引き上げた。そ
の結果を表１に示した。
【比較例２】常法にて24インチ合成石英ルツボをつく
り、ルツボ全体を12%フッ酸で6μmエッチングした。こ
のルツボを使用して8"シリコン単結晶を引き上げた。そ
の結果を表１に示した。
り、ルツボ全体を12%フッ酸で6μmエッチングした。こ
のルツボを使用して8"シリコン単結晶を引き上げた。そ
の結果を表１に示した。
【比較例３】常法にて24インチ合成石英ルツボをつく
り、ルツボ全体を12%フッ酸で11μmエッチングした。こ
のルツボを使用して8"シリコン単結晶を引き上げた。そ
の結果を表１に示した。
り、ルツボ全体を12%フッ酸で11μmエッチングした。こ
のルツボを使用して8"シリコン単結晶を引き上げた。そ
の結果を表１に示した。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【発明の効果】本発明のルツボは大口径シリコン単結晶
の引上げ時における操業性向上および歩留まり向上に有
用なルツボを提供するものである。
の引上げ時における操業性向上および歩留まり向上に有
用なルツボを提供するものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 石英ルツボにシリコンを溶解した時のメ
ルトライン附近の純度がそれより下部の部分の純度より
悪いことを特徴とする合成石英ルツボ - 【請求項２】上記石英ルツボの酸によるエッチング量を
変えることにより、シリコンを溶解した時のメルトライ
ン附近とそれより下部の部分の純度を変えることを特徴
とする合成石英ルツボの製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273899A JP2003081689A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 合成石英ルツボおよび製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273899A JP2003081689A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 合成石英ルツボおよび製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003081689A true JP2003081689A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19099042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001273899A Pending JP2003081689A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 合成石英ルツボおよび製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003081689A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009051729A (ja) * | 2003-05-01 | 2009-03-12 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボ及びその製造方法 |
| EP2460912A2 (en) | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Japan Super Quartz Corporation | Vitreous silica crucible |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62175077U (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | ||
| JPH02196083A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-02 | Fujitsu Ltd | 高純度石英るつぼの製造方法 |
| JPH06279167A (ja) * | 1992-06-23 | 1994-10-04 | Mitsubishi Material Kuootsu Kk | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボとその製造方法 |
| JP2000327478A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-11-28 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 石英ガラスるつぼ及び前記るつぼの製法 |
-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001273899A patent/JP2003081689A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62175077U (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | ||
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| JP2000327478A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-11-28 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 石英ガラスるつぼ及び前記るつぼの製法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009051729A (ja) * | 2003-05-01 | 2009-03-12 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボ及びその製造方法 |
| EP2460912A2 (en) | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Japan Super Quartz Corporation | Vitreous silica crucible |
| US9347148B2 (en) | 2010-12-01 | 2016-05-24 | Sumco Corporation | Vitreous silica crucible with specific ratio of transparent layer and bubble-containing layer thicknesses |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051209 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100615 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100802 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101222 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110413 |