專利名稱：單晶制造裝置及單晶制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用切克勞斯基法(Czochralski Method,以下簡略為CZ法)的單晶制造裝置及單晶制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，制造超高集成半導(dǎo)體元件所使用的基板，主要是使用一種面加工成鏡面的硅晶片，所述硅晶片是將由利用CZ法培育的硅單晶所制造而成。此處，將表示利用習知CZ法的單晶制造裝置的一例的略圖，示于圖5。如圖5所示，利用CZ法制造硅單晶時所使用的單晶制造裝置101，通常將容置有原料熔液106的可作升降動作的坩堝109、110、及圍繞該坩堝109、110配置的加熱器111配置于用以培育單晶108的主室105內(nèi)，并在該主室105的上部連接設(shè)置有用于容置并取出培育后的單晶108的副室(pull chamber) 107。并且，為了將爐內(nèi)產(chǎn)生的氧化物排出至爐外等的目的，由設(shè)置于副室107上部的氣體導(dǎo)入口 116導(dǎo)入氬氣等惰性氣體，并通過石墨制成的整流筒104整流至單晶108的附近，由氣體流出口 117排出。并且，在加熱器111的外側(cè)，設(shè)置有用于防止由加熱器111向主室105導(dǎo)熱的絕熱構(gòu)件112，并且所述絕熱構(gòu)件112圍繞在加熱器111的周圍，在此絕熱構(gòu)件112的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有用于遮蔽加熱器111的輻射熱及絕熱構(gòu)件112的揚塵的圓筒形內(nèi)屏蔽102。作為具有在這種內(nèi)屏蔽102的外側(cè)設(shè)置有絕熱構(gòu)件112的構(gòu)造的單晶制造裝置，例如，在專利文獻I中有所揭示。并且，作為內(nèi)屏蔽，揭示了一種在內(nèi)側(cè)部分的下部約2/3的部分處，可以隨意裝卸地安裝有薄壁碳纖維增強碳材料的內(nèi)屏蔽(inner shield)(參照專利文獻2)。并且，在單晶制造裝置101中，設(shè)置有絕熱環(huán)119，所述絕熱環(huán)119用于防止加熱器111及原料熔液106的熱量直接輻射到整流筒104或單晶108上。而且，在培育單晶108時，將安裝于籽晶夾具114上的籽晶(晶種)113浸潰于原料熔液106中，之后利用提拉機構(gòu)(未圖示)，一邊使籽晶113朝向所需方向旋轉(zhuǎn)，一邊緩緩地卷起提線115，使單晶108在籽晶113的前端部上成長，另一方面，為了獲得所需直徑與結(jié)晶品質(zhì)，配合著結(jié)晶的成長，使坩堝109、110上升，來補償因原料減少所引起的熔液面的下降量，并使熔液面的高度始終保持在一定位置。[先行技術(shù)文獻](專利文獻)專利文獻I :日本特開平10-139581號公報專利文獻2 :日本特開2002-265297號公報

發(fā)明內(nèi)容
此處，內(nèi)屏蔽102是使用輻射率較高的石墨材料等，如圖6所示，設(shè)置為以下形式內(nèi)屏蔽102的整個下端與支撐內(nèi)屏蔽102的同心圓筒形支持構(gòu)件103接觸。但是，由于石墨材料的導(dǎo)熱率較高，因此內(nèi)屏蔽102直接接受加熱器111的輻射，溫度較高，并由內(nèi)屏蔽102向支撐內(nèi)屏蔽102的支持構(gòu)件103導(dǎo)熱而導(dǎo)致熱量散失，保溫效果下降。由此，在習知單晶制造裝置中，熱效率不佳，而且工業(yè)成本高，這也是制造時間增加的一個原因。本發(fā)明是有鑒于如上所述的問題而完成，其目的在于提供一種單晶制造裝置，所述單晶制造裝置可以通過降低由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的熱量散失，來提高爐內(nèi)保溫性，省電并且減少單晶的制造時間。為了達成所述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種單晶制造裝置，是利用切克勞斯基法來實行的單晶制造裝置，其具備坩堝，其容置原料；主室，其容置將該原料加熱成原料熔液的加熱器；及副室，其連接設(shè)置于該主室的上部，用以提拉并容置培育后的單晶；所述單晶 制造裝置的特征在于具有內(nèi)屏蔽，其配置于所述加熱器與所述主室之間，并隔絕所述加熱器的輻射熱；及支持構(gòu)件，其從下方支持該內(nèi)屏蔽；并且，所述內(nèi)屏蔽在三處以上的支點處與所述支持構(gòu)件接觸而得以被支持，所述內(nèi)屏蔽的下端在所述支點以外不與所述支持構(gòu)件接觸。這樣一來，如果具有內(nèi)屏蔽，其配置于所述加熱器與所述主室之間，并隔絕所述加熱器的輻射熱；及支持構(gòu)件，其從下方支持該內(nèi)屏蔽；并且，所述內(nèi)屏蔽在三處以上的支點處與所述支持構(gòu)件接觸而得以被支持，所述內(nèi)屏蔽的下端在所述支點以外不與所述支持構(gòu)件接觸，那么可以減小內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的傳熱面積，并降低由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的熱量散失，還可以提高爐內(nèi)保溫性。其結(jié)果為，可以省電并且減少原料的熔化時間，從而可以減少單晶的制造時間。此時，優(yōu)選為，所述內(nèi)屏蔽與所述支持構(gòu)件經(jīng)由棒狀構(gòu)件而作接觸，該棒狀構(gòu)件的橫截面積總計為200cm2以下。這樣一來，所述內(nèi)屏蔽與所述支持構(gòu)件經(jīng)由棒狀構(gòu)件而作接觸，由此，由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的傳熱則取決于棒狀構(gòu)件的橫截面積，如果該棒狀構(gòu)件的橫截面積總計為200cm2以下，則可以更確實地減低由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的熱量散失。又，此時，可以使所述棒狀構(gòu)件由碳材料或碳復(fù)合材料所構(gòu)成。這樣一來，如果所述棒狀構(gòu)件是由碳材料或碳復(fù)合材料所構(gòu)成，可以充分提高支持內(nèi)屏蔽的支點的強度，可以進一步減小棒狀構(gòu)件的橫截面積。又，此時，所述棒狀構(gòu)件的端部具有細微的段差，該細端部側(cè)可以搭載于所述支持構(gòu)件上。這樣一來，如果所述棒狀構(gòu)件的端部具有細微的段差，該細端部側(cè)搭載于所述支持構(gòu)件上，那么當搭載于支持構(gòu)件上的棒狀構(gòu)件及內(nèi)屏蔽在水平方向上偏移移動時，可以通過簡單的構(gòu)造，利用段差來限制此移動量。其結(jié)果為，可以防止發(fā)生以下事項內(nèi)屏蔽偏移，使得與加熱器的間隔變窄，而產(chǎn)生放電。又，利用調(diào)整段差的位置，即使當內(nèi)屏蔽的直徑精度較差時，也可以將因其偏移所導(dǎo)致的位置的偏差抑制在一定范圍內(nèi)。又，此時，優(yōu)選為，更具有圍繞在所述內(nèi)屏蔽周圍的絕熱構(gòu)件。這樣一來，如果更具有圍繞在所述內(nèi)屏蔽周圍的絕熱構(gòu)件，就可以進一步提高爐內(nèi)保溫性，并可以進一步提高省電效果。
又，根據(jù)本發(fā)明，提供一種使用本發(fā)明的單晶制造裝置來制造單晶的單晶制造方法。這樣一來，通過使用本發(fā)明的單晶制造裝置來制造單晶，可以高熱效率地進行單晶的培育，并可以減少耗電量，降低制造成本，減少原料的熔化時間，從而減少制造時間。在本發(fā)明的單晶制造裝置中，具有內(nèi)屏蔽，其配置于加熱器與主室之間，并隔絕所述加熱器的輻射熱；及支持構(gòu)件，其從下方支持該內(nèi)屏蔽；并且，所述內(nèi)屏蔽在三處以上的支點處與所述支持構(gòu)件接觸而得以被支持，所述內(nèi)屏蔽的下端在所述支點以外不與所述支持構(gòu)件接觸，因此可以減小由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的傳熱面積，降低由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的熱量散失，并可以提高爐內(nèi)保溫性。其結(jié)果為，可以省電并且減少原料的熔化時間，減少單晶的制造時間，并可以提聞生廣率。


圖I是表示本發(fā)明的單晶制造裝置的一例的略圖。圖2是表示本發(fā)明的單晶制造裝置的內(nèi)屏蔽的一例的略圖。圖3是表示本發(fā)明的單晶制造裝置的棒狀構(gòu)件的一例的略圖。圖4是表示本發(fā)明的單晶制造裝置的內(nèi)屏蔽及絕熱構(gòu)件的一例的略圖。圖5是表示習知單晶制造裝置的一例的略圖。圖6是表示習知單晶制造裝置的內(nèi)屏蔽的一例的略圖。
具體實施例方式以下，說明本發(fā)明的實施形態(tài)，但本發(fā)明并不限定于此實施形態(tài)。在習知單晶制造裝置中，內(nèi)屏蔽是使用石墨材料等輻射率較高的材料，并設(shè)置為內(nèi)屏蔽的整個下端與支撐內(nèi)屏蔽的支持構(gòu)件接觸。此種石墨材料等的內(nèi)屏蔽的導(dǎo)熱率也較高，因此，內(nèi)屏蔽直接接受加熱器的輻射，變成高溫，并由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件導(dǎo)熱而導(dǎo)致熱量散失，保溫效果下降。由此，在習知單晶制造裝置中，熱效率不佳，而且工業(yè)上的成本高，這成為制造時間增加的一個原因。因此，本發(fā)明人為了解決此種問題而反復(fù)努力研究。結(jié)果想到如果以減小由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的傳熱面積的方式來支持內(nèi)屏蔽，就可以降低由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的熱量散失。并且發(fā)現(xiàn)如果使內(nèi)屏蔽與支持構(gòu)件通過碳材料或碳復(fù)合材料的棒狀構(gòu)件而接觸，可以提高支點的強度，并進一步減小棒狀構(gòu)件的橫截面積，從而完成本發(fā)明。圖I是表示本發(fā)明的單晶制造裝置的一例的略圖。如圖I所示，單晶制造裝置1，將容置原料的坩堝9、10、及用于加熱原料并使其熔解成原料熔液6的加熱器11等，容置于主室5內(nèi)，并在連接設(shè)置于主室5上的副室(提拉室)7的上部，設(shè)置有一邊使培育后的單晶8旋轉(zhuǎn)一邊提拉的提拉機構(gòu)20。從安裝于此副室7的上部的提拉機構(gòu)20中繞出提線15，在此提線15的前端連接有用于安裝籽晶13的籽晶夾具14，將安裝于籽晶夾具14的前端的籽晶13浸潰于原料熔液6中，利用提拉機構(gòu)20卷取提線15，從而在籽晶13的下方形成單晶8。另外，坩堝9、10是由直接容置原料熔液6的內(nèi)側(cè)的石英坩堝9、及用于支持該坩堝9的外側(cè)的石墨坩堝10所構(gòu)成。坩堝9、10受坩堝旋轉(zhuǎn)軸18支持，所述坩堝旋轉(zhuǎn)軸18安裝于單晶制造裝置I的下部，并可以隨意旋轉(zhuǎn)升降，為了使結(jié)晶直徑或結(jié)晶品質(zhì)不因單晶制造裝置I中的熔液面的變化而改變，利用坩堝旋轉(zhuǎn)升降驅(qū)動機構(gòu)(未圖示)，一邊使坩堝9、10向與單晶8相反的方向旋轉(zhuǎn)，一邊使坩堝9、10以熔液因提拉單晶8而減少的量上升，而將熔液面保持在一定位置。又，圍繞著培育的單晶8，設(shè)置有圓筒形整流筒4。此處，整流筒4是使用石墨材料，并可以隔絕加熱器11或原料熔液6對單晶8的輻射熱。而且，為了將爐內(nèi)產(chǎn)生的氧化物排出至爐外等，由設(shè)置于副室7上部的氣體導(dǎo)入口 16導(dǎo)入氬氣等惰性氣體，并通過整流筒4的內(nèi)側(cè)，整流至提拉中的單晶8的附近，通過原料熔液6表面，并通過坩堝9、10的上端邊緣的上方，由氣體流出口 17排出。由此，可以利用氣體使提拉中的單晶8冷卻，并且可以防止在整流筒4的內(nèi)側(cè)、及坩堝9、10的上端邊緣等處堆積氧化物。又，設(shè)置有絕熱環(huán)19，其從此整流筒4的下端部，圍繞整流筒4向外部上方擴徑并延伸。利用此絕熱環(huán)19，可以隔絕加熱器11及原料熔液6的熱量，防止熱量直接輻射至整流筒4。另外，主室5及副室7是由不銹鋼等耐熱性、導(dǎo)熱性優(yōu)異的金屬形成，并通過冷卻管(未圖示)進行水冷。又，加熱器11圍繞著坩堝9、10配置。在此加熱器11與主室5之間，圍繞在加熱器11的周圍設(shè)置有內(nèi)屏蔽2，利用此內(nèi)屏蔽2可以隔絕加熱器11的輻射熱。又，支持構(gòu)件3從下方支持內(nèi)屏蔽2。并且，在內(nèi)屏蔽2的外側(cè)配置有絕熱構(gòu)件12，可以防止因加熱器11的熱量而變成高溫的內(nèi)屏蔽2向主室5導(dǎo)熱。又，內(nèi)屏蔽2還有遮蔽絕熱構(gòu)件12的揚塵的效果。內(nèi)屏蔽2與絕熱構(gòu)件12既可以如圖I所示地分離，還可以消除兩者之間的間隔而接觸。此處，將內(nèi)屏蔽2的一例的略圖，示于圖2中。如圖2所示，內(nèi)屏蔽2在三處以上的支點21 (棒狀構(gòu)件)處與支持構(gòu)件3接觸而得以被支持。并且，內(nèi)屏蔽2的下端在此支點21以外不與支持構(gòu)件3接觸(參照圖2的A)。這樣一來，通過設(shè)置三處以上的支點21，可以在穩(wěn)定的狀態(tài)下支持內(nèi)屏蔽2。此處，內(nèi)屏蔽2的材料可以是輻射率較高的材料，例如石墨材料，但并不特別限定于此，也可以采用例如強度更高的碳復(fù)合材料。如果是具有此種構(gòu)造的內(nèi)屏蔽2的單晶制造裝置，可以減小由內(nèi)屏蔽2向支持構(gòu)件3的傳熱面積，降低由內(nèi)屏蔽2向支持構(gòu)件3的熱量散失，并可以提高爐內(nèi)保溫性。其結(jié)果為，由于可以減少耗電量，因此可以降低單晶的制造成本。而且，由于還可以減少原料的熔化時間，因此也可以減少單晶的制造時間，并且還可以降低對石英坩堝的損傷。又，由于減少了內(nèi)屏蔽2與支持構(gòu)件3接觸處的使用構(gòu)件，因此還可以降低單晶制造裝置本身的成本。此時，如果具有足以支持內(nèi)屏蔽2的強度，優(yōu)選為，盡量減小內(nèi)屏蔽2與支持構(gòu)件3的傳熱面積，以進一步降低由內(nèi)屏蔽2向支持構(gòu)件3的熱量散失。為此，可以根據(jù)內(nèi)屏蔽2及支持構(gòu)件3的材料或大小、形狀等，適當調(diào)整支點的三處以上的數(shù)量。又，此時，如圖2所示，內(nèi)屏蔽2與支持構(gòu)件3可以通過棒狀構(gòu)件21接觸，例如可以將棒狀構(gòu)件21配置為朝向內(nèi)屏蔽2的外側(cè)延伸為放射狀。通過采用此種構(gòu)造，由于由內(nèi)、屏蔽2向支持構(gòu)件3的傳熱取決于棒狀構(gòu)件21的橫截面積，因此可以通過減小棒狀構(gòu)件21的總計橫截面積，來減小傳熱面積。此處，棒狀構(gòu)件21可以是方柱形，也可以是圓柱形。并且如上所述，可以適當決定棒狀構(gòu)件21的材料或大小、形狀、數(shù)量，以使棒狀構(gòu)件21的強度足以支持內(nèi)屏蔽2，例如，可以使材料為碳材料或碳復(fù)合材料。這樣一來，如果棒狀構(gòu)件21是由碳材料或碳復(fù)合材料構(gòu)成，就可以提高支持內(nèi)屏蔽2的支點的強度，并進一步減小棒狀構(gòu)件21的橫截面積，因此較好。又，此時，優(yōu)選為，使三個以上的復(fù)數(shù)個棒狀構(gòu)件21的橫截面積總計為200cm2以下，為此，可以調(diào)整棒狀構(gòu)件21的數(shù)量、長度及寬度。這樣一來，如果橫截面積總計為200cm2以下，就可以充分地減小由內(nèi)屏蔽2向支持構(gòu)件3的傳熱面積，更確實地降低由內(nèi)屏蔽2向支持構(gòu)件3的熱量散失。此處，棒狀構(gòu)件21可以將其兩端分別安裝并固定于內(nèi)屏蔽2的下端及支持構(gòu)件3 的上端這兩者上?；蛘?，還可以只安裝并固定于內(nèi)屏蔽2的下端，使另一端部并非固定于支持構(gòu)件3上，而是搭載于上端上，或只安裝并固定于支持構(gòu)件3的上端，使另一端部并非固定于內(nèi)屏蔽2上，而是搭載于內(nèi)屏蔽2上，這樣一來，既可以降低用于固定的成本，在例如只交換內(nèi)屏蔽2等情況下，也可以易于進行維修。此時，內(nèi)屏蔽2及固定于內(nèi)屏蔽2上的棒狀構(gòu)件21可能會在支持構(gòu)件3上往水平方向移動并偏移，但是如果此移動量較小就不會產(chǎn)生問題。因此，優(yōu)選為，進行例如限制棒狀構(gòu)件21的移動量的加工，以減小此移動量。例如，如圖3所示，可以在棒狀構(gòu)件21的端部設(shè)置細微的段差(參照圖3的B)，使其細端部側(cè)搭載于支持構(gòu)件3上。而且，可以將三個以上的此種棒狀構(gòu)件21，分別以等間隔安裝于內(nèi)屏蔽2的下端的外周上。如果是此種棒狀構(gòu)件21，可以利用段差，將支持構(gòu)件3上的移動量限制在圖3中所示的間隙D的范圍內(nèi)。而且，如果調(diào)整間隙D，就可以防止以下事項例如，內(nèi)屏蔽2偏移，使得與加熱器11的間隔變窄，而產(chǎn)生放電，導(dǎo)致內(nèi)屏蔽或加熱器受損，或操作上產(chǎn)生障礙。即使當內(nèi)屏蔽2的直徑精度較差時，也可以將因其偏移所導(dǎo)致的位置的偏差抑制在一定范圍內(nèi)。又，此時，如圖4所示，可以圍繞著內(nèi)屏蔽2的周圍，配置絕熱構(gòu)件12。此處，當使內(nèi)屏蔽2與支持構(gòu)件3經(jīng)由棒狀構(gòu)件21而作接觸時，可以在絕熱構(gòu)件12上設(shè)置凹部或孔22，并使此凹部或孔22與固定于內(nèi)屏蔽2上的棒狀構(gòu)件21、或載置或固定于支持構(gòu)件3上的棒狀構(gòu)件21卡合，從而將絕熱構(gòu)件12配置成覆蓋內(nèi)屏蔽2。這樣一來，如果圍繞著內(nèi)屏蔽2的周圍，配置絕熱構(gòu)件12，就可以進一步提高爐內(nèi)保溫性，并提高省電效果。并且，由于本發(fā)明的單晶制造裝置的內(nèi)屏蔽2的下端具有不與支持構(gòu)件3接觸的部分，因此也可以通過絕熱構(gòu)件12來覆蓋此部分，與內(nèi)屏蔽2的整個下端與支持構(gòu)件3接觸的習知單晶制造裝置相比，可以利用絕熱構(gòu)件12來覆蓋內(nèi)屏蔽2的下端，從而提高由配置絕熱構(gòu)件12所起到的省電效果。又，此時，如圖I所示，可以具備磁場施加裝置23，其對原料熔液6施加磁場，并由例如永久磁鐵或電磁鐵所構(gòu)成。如果像這樣具有對原料熔液6施加磁場的磁場施加裝置23，就可以控制原料熔液6中的對流，防止要制造的單晶8產(chǎn)生位錯，并且更高精度地進行雜質(zhì)濃度的控制。接著，說明本發(fā)明的單晶制造方法。在本發(fā)明的單晶制造方法中，使用如上所述的本發(fā)明的單晶制造裝置來制造單晶。此處，對使用如圖I所示的本發(fā)明的單晶制造裝置的情況進行說明。
如圖I所示，首先，在坩堝9、10內(nèi)，將硅的高純度多結(jié)晶原料加熱到熔點(約1420°C)以上，并使其熔解成為原料熔液6。而且，通過繞出提線15，使籽晶13的前端接觸或浸潰于液面的大致中心部分。此時，為了消除當籽晶13接觸原料熔液6時所產(chǎn)生的位錯，暫且將成長初期的結(jié)晶縮徑到3 5_左右，并在位錯消失處，將直徑擴大為所需直徑，使目標直徑及品質(zhì)的單晶8成長?；蛘?，也可以不進行此種籽晶縮徑，而應(yīng)用無位錯籽晶安裝法來培育單晶8，SP，使用前端較尖的籽晶13，使該籽晶13緩緩地接觸原料熔液6，浸潰成為指定直徑，然后進行提拉。然后，使坩堝旋轉(zhuǎn)軸18朝向適當?shù)姆较蛐D(zhuǎn)，并且使提線15 —邊旋轉(zhuǎn)一邊卷取，來提拉籽晶13，由此開始培育單晶8。而且，一邊控制單晶8的提拉速度或加熱器11的電力，一邊進行單晶8的提拉，以便獲得所需直徑、品質(zhì)。這樣一來，如果使用本發(fā)明的單晶制造裝置來制造單晶，由于可以提高爐內(nèi)保溫性，并制造單晶，因此可以減少原料的熔化時間，從而減少制造時間。又，可以減少單晶制造中的耗電量，從而降低制造成本。[實施例]以下，示出本發(fā)明的實施例及比較例，更具體地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限定于此。(實施例)使用如圖I所示的本發(fā)明的單晶制造裝置，來制造直徑為300mm的硅單晶。使用如圖2所示的經(jīng)由棒狀構(gòu)件與支持構(gòu)件接觸的內(nèi)屏蔽，將12個如圖3所示的在直徑為24_的圓柱形構(gòu)件的端部上具有16_的細微段差的棒狀構(gòu)件，以等間隔固定于內(nèi)屏蔽的下端，并將棒狀構(gòu)件的細端部搭載于支持構(gòu)件上。此時，內(nèi)屏蔽與支持構(gòu)件的接觸面積是54cm2，也就是與整個內(nèi)屏蔽接觸時的約10%左右。此處，內(nèi)屏蔽及棒狀構(gòu)件是使用碳復(fù)合材料。又，如圖4所示，使用一種覆蓋內(nèi)屏蔽的周圍而配置的絕熱構(gòu)件。首先，將500kg的硅多晶原料裝入直徑為91cm的石英坩堝中，并熔解此原料。又，利用磁場施加裝置施加水平磁場，并使中心強度為0. 4T，經(jīng)過原料熔液的成熟步驟后，將具有〈100〉面的籽晶浸潰于原料熔液中。此時，由氣體導(dǎo)入口導(dǎo)入氬(Ar)，并將其流量設(shè)為200L/min。又，通過在排氣管處設(shè)置阻力，將單晶制造裝置內(nèi)的壓力調(diào)整為75Torr (約lOkPa)。而且，利用無位錯籽晶安裝法，將單晶的直徑擴大為300mm，然后，提拉作為產(chǎn)品的硅單晶，所述硅單晶是將直胴部的比電阻調(diào)整為IOQ cm，并摻雜有硼，且直徑為300mm。測定此時的單晶制造裝置的耗電量、及原料的熔化時間，從而可以確認與后述比較例的結(jié)果相比，共減少約5%左右。這樣一來，可以確認本發(fā)明的單晶制造裝置及單晶制造方法，利用降低由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的熱量散失，可以提高爐內(nèi)保溫性，可以省電，又，可以減少原料的熔化時間，從而減少單晶的制造時間。(比較例)
使用如圖5所示的習知單晶制造裝置，其具有如圖6所示的整個下端與支持構(gòu)件接觸的內(nèi)屏蔽，除此以外，在與實施例相同的條件下制造硅單晶，并與實施例同樣地，評價單晶制造裝置的耗電量、及原料的熔化時間。結(jié)果可以確認與實施例相比，耗電量、熔化時間均增加約5%左右。另外，本發(fā)明并不限定于所述實施形態(tài)。所述實施形態(tài)為例示，具有與本發(fā)明的權(quán) 利要求所述的技術(shù)思想實質(zhì)上相同的構(gòu)成，并發(fā)揮相同作用效果的所有發(fā)明均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種單晶制造裝置，是利用切克勞斯基法來實行的單晶制造裝置，其具備坩堝，其容置原料；主室，其容置將該原料加熱成原料熔液的加熱器；及副室，其連接設(shè)置于該主室的上部，用以提拉并容置培育后的單晶；所述單晶制造裝置的特征在于具有 內(nèi)屏蔽，其配置于所述加熱器與所述主室之間，并隔絕所述加熱器的輻射熱；及支持構(gòu)件，其從下方支持該內(nèi)屏蔽；并且，所述內(nèi)屏蔽在三處以上的支點處與所述支持構(gòu)件接觸而得以被支持，所述內(nèi)屏蔽的下端在所述支點以外不與所述支持構(gòu)件接觸。
2.如權(quán)利要求I所述的單晶制造裝置，其中，所述內(nèi)屏蔽與所述支持構(gòu)件經(jīng)由棒狀構(gòu)件而作接觸，該棒狀構(gòu)件的橫截面積總計為200cm2以下。
3.如權(quán)利要求2所述的單晶制造裝置，其中，所述棒狀構(gòu)件是由碳材料或碳復(fù)合材料所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的單晶制造裝置，其中，所述棒狀構(gòu)件的端部具有細微的段差，該細端部側(cè)搭載于所述支持構(gòu)件上。
5.如權(quán)利要求I至權(quán)利要求4中的任一項所述的單晶制造裝置，其中，進一步具有圍繞在所述內(nèi)屏蔽的周圍的絕熱構(gòu)件。
6.一種單晶制造方法，其是使用如權(quán)利要求I至權(quán)利要求5中的任一項所述的單晶制造裝置來制造單晶。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單晶制造裝置，是利用切克勞斯基法來實行的單晶制造裝置，其具備坩堝，其容置原料；主室，其容置將該原料加熱成原料熔液的加熱器；及副室，其連接設(shè)置于該主室的上部，用以提拉并容置培育后的單晶；所述單晶制造裝置的特征在于具有內(nèi)屏蔽，其配置于所述加熱器與所述主室之間，并隔絕所述加熱器的輻射熱；及支持構(gòu)件，其從下方支持該內(nèi)屏蔽；并且，所述內(nèi)屏蔽在三處以上的支點處與所述支持構(gòu)件接觸而得以被支持，所述內(nèi)屏蔽的下端在所述支點以外不與所述支持構(gòu)件接觸。由此，提供一種單晶制造裝置，所述單晶制造裝置可以通過降低由內(nèi)屏蔽向支持構(gòu)件的熱量散失，來提高爐內(nèi)保溫性，省電并且減少單晶的制造時間。
文檔編號C30B29/06GK102639763SQ20108005289
公開日2012年8月15日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者島田聰郎, 菅原孝世 申請人:信越半導(dǎo)體股份有限公司