(57)【要約】 【課題】  容器の破損が防がれ、容器およびこの容器を含む装置全体の小形化および軽量化を図ることができ、融液の温度の立ち上がり特性を向上させることができ、湯面中央部での融液の凝固を防止することができる溶融装置および半導体製造設備を提供する。【解決手段】  坩堝３には、貯留空間５が形成され、この貯留空間５にシリコンの融液２が貯留される。電磁コイル４は、坩堝３およびこの坩堝３の貯留空間５を通過する磁束を変化させる。この電磁コイル４は、坩堝３の貯留空間５内で磁束密度が最大となる磁束を発生させる。しかもこの電磁コイル４は、坩堝３の貯留空間５を上下に通過し、かつ坩堝３の底面２８よりも予め定める距離Ｌ１だけ上方で磁束密度が最大となる磁束を発生させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体材料の融液を貯留するための貯留空間が形成され、導電性材料から成る容器と、
容器およびこの容器の貯留空間を通過する磁束を変化させる電磁コイルとを含み、
前記電磁コイルは、容器の貯留空間内で磁束密度が最大となる磁束を発生させることを特徴とする溶融装置。
【請求項２】
前記電磁コイルは、容器の貯留空間を上下に通過し、かつ容器の底面よりも予め定める距離だけ上方で磁束密度が最大となる磁束を発生させることを特徴とする請求項１記載の溶融装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の溶融装置と、
溶融装置の容器に貯留される融液に、この融液が付着されるべき融液付着面を有する基材の前記融液付着面を浸漬させた後、融液から基材を引き上げる浸漬引上げ装置とを含むことを特徴とする半導体製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体材料の溶融装置およびこの溶融装置を備える半導体製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、結晶成長設備は、シリコンなどの半導体材料の固形片を、容器である坩堝内で溶融させ、坩堝内の半導体材料の融液を用いて、種子結晶の引上げなどによって、単結晶および多結晶などの結晶構造物を生成する。この結晶成長設備のような半導体製造設備は、溶融装置を備える。溶融装置は、高周波誘導加熱などによって、坩堝内の半導体材料の固形片を加熱して溶融し、かつ半導体材料の融液を予め定める設定温度に維持する。
【０００３】
高周波誘導加熱では、溶融装置は、半導体材料の融液を貯留する坩堝と、この坩堝を外囲する電磁コイルとを含む。電磁コイルには、高周波電力が供給される。電磁コイルに高周波電力が供給されているとき、坩堝には、電磁誘導によって誘導電流が流れ、ジュール熱が発生する。この熱は、半導体材料の融液に移動し、これによって坩堝内の半導体材料の融液が加熱される。
【０００４】
高周波誘導加熱では、坩堝内の半導体材料の融液が直接、加熱されるのではなく、坩堝が加熱され、この坩堝の熱が坩堝内の半導体材料の融液に移動し、これによって坩堝内の半導体材料の融液が加熱される。すなわち高周波誘導加熱は間接加熱である。
【０００５】
このような高周波誘導加熱によって半導体材料の融液を加熱する溶融装置では、坩堝内の半導体材料の融液における液面中央部である湯面中央部の温度が上昇しにくいという問題がある。また前記溶融装置では、湯面中央部の温度が一旦、予め定める設定温度まで上昇しても、この湯面中央部の温度は、結晶構造物を生成する結晶成長時の外乱の影響を受けて低下しやすく、したがって湯面中央部の融液が凝固してしまうことがあるという問題がある。
【０００６】
近年、結晶構造物を大形化するために、湯面の面積が増大され、湯面からの熱放射および熱伝達による放熱が増加している。したがってより一層、湯面中央部の温度が低下しやすく、湯面中央部の融液が凝固しやすい。
【０００７】
前述の問題を解決するための技術として、特許文献１には、坩堝の底部を厚くすることによって、坩堝の側面からだけでなく、坩堝の底面からも、大きな熱量を融液に付与する技術が開示されている。また特許文献１には、坩堝の側部を薄くすることによって、坩堝内の融液に電磁コイルによる磁束を浸透させ、坩堝内の融液を電磁力によって強制対流させる技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１９４４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記特許文献１の技術では、坩堝の底面付近の高温になった融液が浮力によって対流し、これによって湯面中央部に熱が移動するけれども、前記浮力による対流では、湯面中央部での融液の凝固を確実に防止することができる程度に充分な湯面中央部への伝熱速度が得られないという問題がある。またこの技術では、坩堝の底部を厚くするので、坩堝の熱容量が大きくなり、したがって融液の温度の立ち上がり特性が悪いという問題がある。またこの技術では、坩堝の底部を厚くするので、坩堝が重くなり、坩堝の取扱いが困難になるとともに、装置全体が大形化してしまうという問題がある。さらにこの技術では、坩堝の側部を薄くするので、坩堝の剛性が低下し、熱応力によるダメージを受けて、坩堝が破損するという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、容器の破損が防がれ、容器およびこの容器を含む装置全体の小形化および軽量化を図ることができ、融液の温度の立ち上がり特性を向上させることができ、湯面中央部での融液の凝固を防止することができる溶融装置および半導体製造設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、半導体材料の融液を貯留するための貯留空間が形成され、導電性材料から成る容器と、
容器およびこの容器の貯留空間を通過する磁束を変化させる電磁コイルとを含み、
前記電磁コイルは、容器の貯留空間内で磁束密度が最大となる磁束を発生させることを特徴とする溶融装置である。
【００１２】
また本発明は、前記電磁コイルは、容器の貯留空間を上下に通過し、かつ容器の底面よりも予め定める距離だけ上方で磁束密度が最大となる磁束を発生させることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記溶融装置と、
溶融装置の容器に貯留される融液に、この融液が付着されるべき融液付着面を有する基材の前記融液付着面を浸漬させた後、融液から基材を引き上げる浸漬引上げ装置とを含むことを特徴とする半導体製造設備である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、容器には、貯留空間が形成され、この貯留空間に半導体材料の融液が貯留される。電磁コイルは、容器およびこの容器の貯留空間を通過する磁束を変化させる。
【００１５】
電磁コイルによって磁束を変化させているとき、容器には、電磁誘導によって誘導電流が流れ、ジュール熱が発生する。この熱が、容器から、この容器に貯留される融液に移動する。
【００１６】
また電磁コイルによって磁束を変化させているとき、容器に貯留される融液には、電磁誘導によって誘導電流が流れる。この誘導電流と、電磁コイルによる磁束との相互作用によって、融液には、電磁力が作用する。この電磁力によって、融液内の温度差による自然対流とは別に、融液が強制対流し、これによって融液内で熱が移動する。
【００１７】
前記電磁コイルは、容器の貯留空間内で磁束密度が最大となる磁束を発生させるので、容器の貯留空間外で磁束密度が最大となる磁束を発生させる場合に比べて、容器に貯留される融液に作用する最大の電磁力が大きくなる。したがって強制対流による融液の流速を高くすることができ、これによって融液内での伝熱速度を高くすることができ、延いては、融液の液面中央部である湯面中央部への伝熱速度を高くすることができる。このように湯面中央部への伝熱速度を高くすることができるので、放熱に起因する湯面中央部の温度の低下を防止することができ、湯面中央部での融液の凝固を防止することができる。
【００１８】
このような本発明では、前記特許文献１の技術のように容器の底部を厚くする必要がない。したがって容器の熱容量を小さくすることができ、融液の温度の立ち上がり特性を向上させることができる。また容器の小形化および軽量化を図ることができ、これによって装置全体の小形化および軽量化を図ることができる。
【００１９】
またこのような本発明では、容器に貯留される融液に作用する最大の電磁力を大きくするにあたって、前記特許文献１の技術のように容器の側部を薄くする必要がない。したがって容器の破損を防止することができる。
【００２０】
また本発明によれば、電磁コイルは、容器の貯留空間を上下に通過する磁束を発生させるので、容器に貯留される融液には、この融液を容器の底面に沿って流動させるような電磁力が作用する。この電磁コイルによる磁束は、容器の底面よりも予め定める距離だけ上方で磁束密度が最大となる。したがって融液に最大の電磁力が作用する位置において、融液の流速の、粘性の影響による減衰を抑えることができ、融液の最大の流速を大きくすることができる。これによって湯面中央部への伝熱速度を高くして、湯面中央部での融液の凝固を防止することができる。
【００２１】
また本発明によれば、溶融装置の容器には、半導体材料の融液が貯留される。浸漬引上げ装置は、容器に貯留される融液に、この融液が付着されるべき融液付着面を有する基材の前記融液付着面を浸漬させた後、融液から基材を引き上げる。融液から基材を引き上げた後、基材の融液付着面に付着した融液が凝固することによって、基材の融液付着面には、半導体材料の単結晶および多結晶などの凝固物が形成される。
【００２２】
溶融装置は、前述のように、湯面中央部への伝熱速度を高くすることができる。したがって基材の融液付着面が浸漬される湯面中央部を、予め定める設定温度まで短時間で上昇させることができ、また前記湯面中央部の温度の低下を防止することができる。これによって高品質の凝固物を、短時間で安定して多量に生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の実施の一形態の溶融装置１を簡略化して示す断面図である。溶融装置１は、誘導加熱によって、詳しくは高周波誘導加熱によって、固体状態である半導体材料の固形片および液体状態である半導体材料の融液２を加熱する。溶融装置１は、半導体材料の固形片を溶融し、かつ半導体材料の融液２を予め定める設定温度に維持する。
【００２４】
本実施の形態では、半導体材料は、液体状態において導電性を有する半導体材料であり、たとえばシリコンである。半導体材料は、シリコンに限らず、たとえばゲルマニウムであってもよく、あるいはガリウムヒ素（ＧａＡｓ）などの半導体化合物であってもよい。
【００２５】
溶融装置１は、容器である坩堝３と、電磁コイル４とを含む。坩堝３は、有底円筒状である。坩堝３には、シリコンの融液２を貯留するための貯留空間５が形成される。坩堝３は、導電性材料であるグラファイトから成る。電磁コイル４は、円環状に設けられる。電磁コイル４は、坩堝３と同軸であり、坩堝３を外囲する。坩堝３の軸線と電磁コイル４の軸線とは、共通な一直線を成すので、これらの各軸線には同一の符号「６」を付す。使用状態において、坩堝３および電磁コイル４の各軸線６は、鉛直である。
【００２６】
電磁コイル４には、交流電力、詳しくは高周波の交流電力である高周波電力が供給される。電磁コイル４は、この電磁コイル４に高周波電力が供給されているとき、坩堝３およびこの坩堝３の貯留空間５を上下に通過する磁束を変化させる。坩堝３は、導電性材料から成るので、電磁コイル４に高周波電力が供給されているとき、坩堝３の側部３ａには、電磁誘導によって、電磁コイル４の軸線６まわりの周方向に誘導電流が流れ、ジュール熱が発生する。
【００２７】
このような溶融装置１では、まず、坩堝３の貯留空間５内に、シリコンの固形片が供給される。この後、電磁コイル４に高周波電力が供給される。電磁コイル４に高周波電力が供給されているとき、坩堝３には、ジュール熱が発生し、この熱がシリコンの固形片に移動する。これによってシリコンの固形片の温度は、上昇し、遂にはシリコンの融点に到達する。こうして、シリコンの固形片が溶融する。
【００２８】
シリコンの固形片が溶融した後も、電磁コイル４への高周波電力の供給は維持される。電磁コイル４に高周波電力が供給されているとき、坩堝３には、ジュール熱が発生し、この熱がシリコンの融液２に移動する。このとき、シリコンの融液２には、このシリコンの融液２内での温度差による浮力と、後述の電磁力との２種類の外力が作用する。その結果として、シリコンの融液２には、複雑な対流が生じる。この対流によって、シリコンの融液２内で熱が移動する。
【００２９】
図２は、図１に示す溶融装置１を備える半導体製造設備１１を簡略化して示す図である。半導体製造設備１１は、シリコンの融液２の凝固物である薄板を形成する薄板形成設備として実現される。半導体製造設備１１は、シリコンの融液２が付着されるべき融液付着面１２を有する基材１３に、薄板を形成する。基材１３は、たとえば矩形の板状体であり、その厚み方向一方側の表面が、融液付着面１２となる。薄板は、たとえば多結晶シリコンウエハである。この薄板は、太陽電池などに用いられる。
【００３０】
半導体製造設備１１は、図１に示す溶融装置１と、浸漬引上げ装置１４とを含む。浸漬引上げ装置１４は、溶融装置１の坩堝３に貯留されて予め定める設定温度に維持されるシリコンの融液２に、基材１３の融液付着面１２を浸漬させた後、シリコンの融液２から基材１３を引き上げる。
【００３１】
詳細に述べると、浸漬引上げ装置１４は、シリコンの融液２の液面である湯面１５の上方から、図２において仮想線１６で示す位置に、基材１３を移動させて、シリコンの融液２の液面中央部である湯面中央部１７に、基材１３の融液付着面１２を浸漬させる。これによって、シリコンの融液２を融液付着面１２上に付着させ、融液付着層１８を成長させる。この後、浸漬引上げ装置１４は、シリコンの融液２から基材１３を引き上げる。これによって前記融液付着層１８が凝固する。前記融液付着層１８は、凝固することによって、多結晶シリコンから成る薄板となる。
【００３２】
図３は、坩堝３に貯留されるシリコンの融液２に作用する電磁力２０を説明するための、溶融装置１の断面図である。図４は、坩堝３に貯留されるシリコンの融液２に作用する電磁力２０を説明するための、溶融装置１の平面図である。以下、「シリコンの融液」を単に「融液」と記載する場合がある。
【００３３】
電磁コイル４に高周波電力が供給されているとき、電磁コイル４には、交流電流２１が流れ、坩堝３の側部３ａには、電磁誘導によって、電磁コイル４の軸線６まわりの周方向に誘導電流２２が流れる。詳しく述べると、電磁コイル４に流れる交流電流２１が増加しているとき、坩堝３の側部３ａには、前記交流電流２１とは逆方向に誘導電流２２が流れる。
【００３４】
電磁コイル４による磁束２３は、坩堝３の貯留空間５を上下に通過するので、坩堝３に貯留される融液２を上下に通過する。融液２は、導電性を有するので、電磁コイル４に高周波電力が供給されているとき、融液２には、電磁誘導によって、電磁コイル４の軸線６まわりの周方向に誘導電流１０が流れる。この誘導電流１０と、電磁コイル４による磁束２３との相互作用によって、融液２には、電磁力２０が作用する。この電磁力２０は、電磁コイル４の軸線６に近づく方向である内向きに作用する。この電磁力２０によって、融液２内での温度差による自然対流とは別に、融液２が強制対流し、これによって融液２内で熱が移動する。
【００３５】
図５は、撹拌力の分布状態を説明するための、溶融装置１の断面図である。図６は、撹拌力の分布状態を説明するための、比較例としての溶融装置２４の断面図である。本実施の形態の溶融装置１と比較例の溶融装置２４とにおいて、対応する部分には、同一の符号を付して、説明を省略する。本実施の形態においては、電磁コイル４の単位長さあたりの巻数が、電磁コイル４の一端部４ａから他端部４ｂにわたって同一である場合を想定して説明する。
【００３６】
撹拌力は、電磁力２０と粘性抵抗とを考慮した力である。図５では、複数の位置における撹拌力を矢符２５で示し、図６では、複数の位置における撹拌力を矢符２６で示す。矢符２５，２６の向きは、撹拌力の向きを表す。矢符２５，２６の長さは、撹拌力の大きさに関係し、矢符２５，２６が長いほど、撹拌力が大きいことを表す。
【００３７】
図６に示す比較例では、電磁コイル４の軸線６に垂直で、かつ電磁コイル４の軸線方向の一端部４ａおよび他端部４ｂ間の中央部４ｃを通る仮想一平面２７が、坩堝３の底面２８内で坩堝３の軸線６と交差するように、電磁コイル４が坩堝３に対して配置される。これに対して、本実施の形態では、前記仮想一平面２７が、坩堝３の貯留空間５内で、かつ坩堝３の底面２８よりも予め定める距離Ｌ１だけ上方で、坩堝３の軸線６と交差するように、電磁コイル４が坩堝３に対して配置される。
【００３８】
電磁コイル４を貫通する磁束２３は、前記仮想一平面２７内で、磁束密度が最大となり、前記仮想一平面２７から離れるにつれて、磁束密度が小さくなる。電磁力２０の大きさは、磁束密度に比例するので、融液２に作用する電磁力２０は、前記仮想一平面２７内で最大となり、前記仮想一平面２７から離れるにつれて小さくなる。粘性抵抗は、融液２の流動を妨げるような方向に作用する。粘性抵抗の大きさは、坩堝３の底面２８上で最大となり、坩堝３から離れるにつれて小さくなる。
【００３９】
本実施の形態では、前述のように、前記仮想一平面２７が坩堝３の貯留空間５内で坩堝３の軸線６と交差するように、電磁コイル４が坩堝３に対して配置される。これによって、電磁コイル４による磁束２３は、坩堝３の貯留空間５内で磁束密度が最大となる。換言すれば、最大の電磁力２０が発生する位置に貯留空間５が存在する。このような本実施の形態では、前記仮想一平面２７が坩堝３の貯留空間５外で坩堝３の軸線６と交差するように、電磁コイル４が坩堝３に対して配置される場合に比べて、融液２に作用する最大の電磁力２０を大きくすることができる。
【００４０】
しかも本実施の形態では、前述のように、前記仮想一平面２７が坩堝３の底面２８よりも予め定める距離Ｌ１だけ上方で坩堝３の軸線６と交差するように、電磁コイル４が坩堝３に対して配置される。これによって、電磁コイル４による磁束２３は、坩堝３の底面２８よりも予め定める距離Ｌ１だけ上方で磁束密度が最大となる。換言すれば、最大の電磁力２０が発生する位置が、坩堝３の底面２８よりも予め定める距離Ｌ１だけ上方に離れている。したがって融液２に最大の電磁力２０が作用する位置において、融液２流速の、粘性の影響による減衰を抑えることができ、融液２の最大の流速を大きくすることができる。
【００４１】
図１を再び参照して、融液２に生じる対流を大略的に説明する。撹拌力は、内向きに作用し、かつ前記仮想一平面２７内で最大となる。したがって前記仮想一平面２７付近では、内向きの流れ３１が生じる。この流れ３１は、電磁コイル４の軸線６付近で、上向きの流れ３４と、下向きの流れ３８とに分岐する。
【００４２】
電磁コイル４の軸線６付近での上向きの流れ３４は、湯面１５付近で、電磁コイル４の軸線６から離れる方向である外向きの流れ３５に変わる。湯面１５付近での外向きの流れ３５は、坩堝３の側面３６付近で、下向きの流れ３７に変わる。坩堝３の側面３６付近での下向きの流れ３７は、前記仮想一平面２７付近で、再び、内向きの流れ３１に変わる。
【００４３】
電磁コイル４の軸線６付近での下向きの流れ３８は、坩堝３の底面２８付近で、外向きの流れ３９に変わる。坩堝３の底面２８付近での外向きの流れ３９は、坩堝３の側面３６付近で、上向きの流れ４０に変わる。坩堝３の側面３６付近での上向きの流れ４０は、前記仮想一平面２７付近で、再び、内向きの流れ３１に変わる。
【００４４】
融液２は、坩堝３の側面３６付近の温度が最も高く、次に坩堝３の底面２８付近の温度が高い。融液２は、湯面１５からの熱放射および熱伝達によって、湯面中央部１７が最も低温になる。このような融液２内での温度差によって、湯面中央部１７では、浮力よりも重力が大きくなり、下向きに力が作用する。したがって湯面中央部１７では、下向きの流れ４１が生じる。
【００４５】
図７は、融液２に生じる対流を説明するための、前記比較例としての溶融装置２４を示す断面図である。図７に示す溶融装置２４では、前記仮想一平面２７が坩堝３の底面２８内で坩堝３の軸線６と交差するように、電磁コイル４が坩堝３に対して配置される。このような比較例では、融液２に最大の電磁力が作用する位置において、電磁コイル４の軸線６に近づく方向の流れ５１が、粘性の影響によって大幅に減衰してしまうので、坩堝３の側面３６付近の熱が、湯面中央部１７に移動されにくい。したがって湯面中央部１７において、融液２内の温度差による下向きの流れ５２は、撹拌力による上向きの流れ５３よりも支配的となり、これによって湯面中央部１７の温度が低下しやすい。
【００４６】
これに対して、本実施の形態では、前述のように、前記仮想一平面２７が坩堝３の底面２８よりも予め定める距離Ｌ１だけ上方で坩堝３の軸線６と交差するように、電磁コイル４が坩堝３に対して配置される。これによって、融液２に最大の電磁力２０が作用する位置において、融液２流速の、粘性の影響による減衰を抑えることができ、融液２の最大の流速を大きくすることができる。したがって湯面中央部１７において、撹拌力による上向きの流れ３４は、融液内の温度差による下向きの流れ４１よりも支配的となる。
【００４７】
前記予め定める距離Ｌ１は、詳細に述べると、以下のように選ばれる。前記仮想一平面２７が坩堝３の底面２８内で坩堝３の軸線６と交差している状態から、前記仮想一平面２７を坩堝３の底面２８の上方に徐々に離していくことを想定する。この場合、ある距離だけ離れたところで、前記仮想一平面２７付近での内向きの流れ３１が、電磁コイル４の軸線６付近に到達するようになり、これによって湯面中央部１７において、撹拌力による上向きの流れ３４が、融液内の温度差による下向きの流れ４１よりも支配的となる。そのような距離が、前記予め定める距離Ｌ１として選ばれる。
【００４８】
湯面１５と仮想一平面２７との間の距離Ｌ２は、坩堝３の側面３６付近で下向きに流れる融液２と坩堝３の側面３６との間で、湯面中央部１７での融液２の凝固を防止することができる程度に充分、熱交換できる大きさに選ばれる必要がある。このような湯面１５と仮想一平面２７との間の距離Ｌ２をも考慮して、前記予め定める距離Ｌ１が選ばれる。
【００４９】
以上のような本実施の形態によれば、電磁コイル４は、坩堝３の貯留空間５内で磁束密度が最大となる磁束２３を発生させるので、坩堝３の貯留空間５外で磁束密度が最大となる磁束２３を発生させる場合に比べて、坩堝３に貯留される融液２に作用する最大の電磁力２０が大きくなる。したがって強制対流による融液２の流速を高くすることができ、これによって融液２内での伝熱速度を高くすることができ、延いては、湯面中央部１７への伝熱速度を高くすることができる。このように湯面中央部１７への伝熱速度を高くすることができるので、放熱に起因する湯面中央部１７の温度の低下を防止することができ、湯面中央部１７での融液２の凝固を防止することができる。
【００５０】
このような本実施の形態では、前記特許文献１の技術のように坩堝３の底部３ｂを厚くする必要がない。したがって坩堝３の熱容量を小さくすることができ、融液２の温度の立ち上がり特性を向上させることができる。また坩堝３の小形化および軽量化を図ることができ、これによって装置全体の小形化および軽量化を図ることができる。
【００５１】
またこのような本実施の形態では、坩堝３に貯留される融液２に作用する最大の電磁力２０を大きくするにあたって、前記特許文献１の技術のように坩堝３の側部３ａを薄くする必要がない。したがって坩堝３の破損を防止することができる。
【００５２】
また本実施の形態によれば、電磁コイル４は、坩堝３の貯留空間５を上下に通過する磁束２３を発生させるので、坩堝３に貯留される融液２には、この融液２を坩堝３の底面２８に沿って流動させるような電磁力２０が作用する。この電磁コイル２０による磁束２３は、坩堝３の底面２８よりも予め定める距離Ｌ１だけ上方で磁束密度が最大となる。したがって融液２に最大の電磁力２０が作用する位置において、融液２の流速の、粘性の影響による減衰を抑えることができ、融液２の最大の流速を大きくすることができる。これによって湯面中央部１７への伝熱速度を高くして、湯面中央部１７での融液２の凝固を防止することができる。
【００５３】
このような溶融装置１を備える半導体製造設備１１では、基材１３の融液付着面１２が浸漬される湯面中央部１７を、予め定める設定温度まで短時間で上昇させることができ、また前記湯面中央部１７の温度の低下を防止することができる。したがって高品質の多結晶シリコンウエハを、短時間で安定して多量に生成することができる。
【００５４】
また本実施の形態では、電磁コイル４の巻数、および電磁コイル４に供給される交流電力などを変えることなく、電磁コイル４と坩堝３との配置を変えるだけで、前述の各効果を達成することができる。
【００５５】
前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば、電磁コイル４の単位長さあたりの巻数は、必ずしも電磁コイル４の一端部４ａから他端部４ｂにわたって同一である必要はない。電磁コイル４は、坩堝３の貯留空間５内で磁束密度が最大となる磁束２３を発生させればよい。換言すれば、電磁コイル４を貫通する磁束２３の磁束密度が最大となる位置に、坩堝３の貯留空間５が配置されるように、坩堝３および電磁コイル４を設ければよい。
【００５６】
本発明は、半導体材料の単結晶および多結晶などの結晶構造物、あるいは半導体材料の非晶質の構造物を生成するために、好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の一形態の溶融装置１を簡略化して示す断面図である。
【図２】図１に示す溶融装置１を備える半導体製造設備１１を簡略化して示す図である。
【図３】坩堝３に貯留されるシリコンの融液２に作用する電磁力２０を説明するための、溶融装置１の断面図である。
【図４】坩堝３に貯留されるシリコンの融液２に作用する電磁力２０を説明するための、溶融装置１の平面図である。
【図５】撹拌力の分布状態を説明するための、溶融装置１の断面図である。
【図６】撹拌力の分布状態を説明するための、比較例としての溶融装置２４の断面図である。
【図７】融液２に生じる対流を説明するための、前記比較例としての溶融装置２４を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  溶融装置
２  融液
３  坩堝
４  電磁コイル
５  貯留空間
１１  半導体製造設備
１２  融液付着面
１３  基材
２０  電磁力
２３  磁束
２８  坩堝３の底面
３６  坩堝３の側面
Ｌ１  予め定める距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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