(57)【要約】      （修正有）【課題】ルツボへの原料シリコン充填工程において、原料シリコンを収容するホッパーのバルブを吊下げるワイヤが切断されても、それに伴う諸部材のルツボへの落下を防止し、作業を中断させずに作業効率を向上することのできる単結晶引上装置を提供する。【解決手段】ルツボへ原料シリコンＬを充填する充填手段を具備する単結晶引上装置において、充填手段は、原料シリコンＬを収容すると共に、底部に開口部が形成され、チャンバ内に係止されるホッパー本体１４と、開口部に対して開閉自在に形成され、開口部を開くことにより、ホッパー本体１４内の原料シリコンＬを下方のルツボに放出させるバルブ１７と、バルブ１７を上下動可能に吊下げる第一のワイヤ１９と、第一のワイヤ１９よりも所定寸法長く形成されると共に、第一のワイヤ１９の両端が夫々接続される箇所に、夫々の端部が接続される第二のワイヤ２０とを備える。【選択図】図２
2008087995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チョクラルスキー法によってチャンバ内のルツボからシリコン単結晶を引上げるにあたって、前記ルツボへ原料シリコンを充填する充填手段を具備する単結晶引上装置において、
前記充填手段は、
前記原料シリコンを収容すると共に、底部に開口部が形成され、前記チャンバ内に係止されるホッパー本体と、
前記開口部に対して開閉自在に形成され、前記開口部を開くことにより、前記ホッパー本体内の前記原料シリコンを下方の前記ルツボに放出させるバルブと、
前記バルブを上下動可能に吊下げる第一のワイヤと、
前記第一のワイヤよりも所定寸法長く形成されると共に、前記第一のワイヤの両端が夫々接続される箇所に、夫々の端部が接続される第二のワイヤと
を備えることを特徴とする単結晶引上装置。
【請求項２】
前記バルブは、
前記ホッパー本体の開口部に対し下方から係合可能に設けられた底蓋部及び貫通孔を有し、
前記底蓋部が、その上部に鉛直方向に配置されたワイヤ導管に挿通される前記第一及び第二のワイヤに前記貫通孔を介して接続され、
前記第一のワイヤの下降により前記底蓋部を前記開口部に対し下降させ、該開口部を開くことを特徴とする請求項１に記載された単結晶引上装置。
【請求項３】
前記第二のワイヤが前記第一のワイヤよりも長く形成される前記所定寸法は、１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された単結晶引上装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チョクラルスキー法（以下、「ＣＺ法」という）によってルツボから単結晶を引上げる単結晶引上装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン単結晶の育成に関し、ＣＺ法が広く用いられている。この方法は、ルツボ内に収容されたシリコン溶融液の表面に種結晶を接触させ、ルツボを回転させるとともに、この種結晶を反対方向に回転させながら上方へ引上げることによって、種結晶の下端に単結晶を形成していくものである。
【０００３】
図７に示すように、従来のＣＺ法を用いた引上げ法は、先ず、石英ガラスルツボ５１に原料シリコンを装填し、ヒータ５２により加熱してシリコン融液Ｍとする。しかる後、引上げ用のワイヤ５０に取り付けられた種結晶Ｐをシリコン融液Ｍに接触させてシリコン結晶Ｃを引上げる。
【０００４】
一般に、引上げ開始に先立ち、シリコン融液Ｍの温度が安定した後、図８に示すように、種結晶Ｐをシリコン融液Ｍに接触させて種結晶Ｐの先端部を溶解するネッキングを行う。ネッキングとは、種結晶Ｐをシリコン融液Ｍに接触させることで発生するサーマルショックによりシリコン単結晶に生じる転位を除去する不可欠の工程である。このネッキングによりネック部Ｐ１が形成される。また、このネック部Ｐ１は、一般的に、直径が３〜４ｍｍで、その長さが３０〜４０ｍｍ以上必要とされている。
【０００５】
また、引上げ開始後の工程としては、ネッキング終了後、直胴部直径にまで結晶を広げるクラウン工程、製品となる単結晶を育成する直胴工程、直胴工程後の単結晶直径を徐々に小さくするテール工程が行われる。
【０００６】
ところで、一台の単結晶引上装置において複数のシリコン単結晶を連続して製造する場合、従来は、育成した単結晶を炉外へ取り出した後、ヒータの加熱を停止して炉内を冷却し、石英ガラスルツボに新たに原料シリコンを投入するプロセスを実施していた。
しかしながら、この場合、ルツボ中にシリコン融液が残ったまま融液が冷却され凝固すると、凝固時の膨張によりルツボが破断する虞があった。
【０００７】
このような課題を解決するものとして、一つの単結晶の製造工程が終了した後、炉内を冷却せずに、ルツボ中の融液の凝固を防ぎながら次の単結晶製造のための原料シリコンの再投入を行い、原料シリコンを溶融して、再度、単結晶を引上げる方法が提案されている。その具体的方法として、特許文献１には、図９（ａ）に示すように、底蓋として透明石英からなるバルブ６１を用いた中吊り式のホッパー６０に、小さい塊状の原料シリコンＬを装填し、ホッパー６０をルツボ６２上方まで下降移動した後、図９（ｂ）に示すようにバルブ６１を開いて（下降させて）、原料シリコンＬをルツボ６２内に追加投入する方法が開示されている。
【０００８】
この方法によれば、充填される原料シリコンＬは、夫々小さい塊状であるため容易に溶融し、また融液表面を固化させた状態で原料シリコンＬを投入すれば融液が飛び跳ねることがない。したがって、原料シリコンＬの連続供給が可能であり、比較的短時間で効率よく充填作業を行うことができる。
【特許文献１】国際公開ＷＯ  ０２／０６８７３２  Ａ１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、近年においては、製造する単結晶の大型化に伴い、単結晶の育成に必要な原料シリコンの量が多くなり、ルツボやホッパー等の製造装置における諸部材も夫々大型化している。
このようにホッパーが大型化すると、ワイヤに対し大きな負荷が作用するため、ワイヤの不均一性、ワイヤの耐久性等の原因でワイヤが切断される虞があり、大変危険であった。
【００１０】
特に、ホッパーをルツボ上まで下降移動する間、或いはバルブを開いて原料シリコンを放出する間に地震等のアクシデントが発生すると、ワイヤに過剰な負荷が作用し、ワイヤが耐え切れず切断する虞があった。
そして、ワイヤが切断した場合には、バルブ及びワイヤがルツボ内に落下し、その衝撃によりルツボが破損する虞があった。
さらに、金属であるワイヤや石英の破片がルツボ内に落下すると、溶融液が汚染されるという問題があった。
【００１１】
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、ルツボへの原料シリコン充填工程において、原料シリコンを収容するホッパーのバルブを吊下げるワイヤが切断されても、それに伴う諸部材のルツボへの落下を防止し、作業を中断させずに製造効率を向上することのできる単結晶引上装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記した課題を解決するために、本発明に係る単結晶引上装置は、チョクラルスキー法によってチャンバ内のルツボからシリコン単結晶を引上げるにあたって、前記ルツボへ原料シリコンを充填する充填手段を具備する単結晶引上装置において、前記充填手段は、前記原料シリコンを収容すると共に、底部に開口部が形成され、前記チャンバ内に係止されるホッパー本体と、前記開口部に対して開閉自在に形成され、前記開口部を開くことにより、前記ホッパー本体内の前記原料シリコンを下方の前記ルツボに放出させるバルブと、前記バルブを上下動可能に吊下げる第一のワイヤと、前記第一のワイヤよりも所定寸法長く形成されると共に、前記第一のワイヤの両端が夫々接続される箇所に、夫々の端部が接続される第二のワイヤとを備えることに特徴を有する。
【００１３】
また、前記バルブは、前記ホッパー本体の開口部に対し下方から係合可能に設けられた底蓋部及び貫通孔を有し、前記底蓋部が、その上部に鉛直方向に配置されたワイヤ導管に挿通される前記第一及び第二のワイヤに前記貫通孔を介して接続され、前記第一のワイヤの下降により前記底蓋部を前記開口部に対し下降させ、該開口部を開くことが望ましい。
尚、前記第二のワイヤが前記第一のワイヤよりも長く形成される前記所定寸法は、１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましい。これは、１００ｍｍ未満では、前記底蓋部と前記ワイヤ導管部との間に原料が詰まり、第二のワイヤも切断する虞があるためである。一方、１５０ｍｍより大きいと、前記底蓋部とワイヤがルツボ融液に接触し、融液を汚染する虞があるためである。
【００１４】
このように構成することにより、単結晶引上後の原料シリコン充填工程において、ホッパー本体の下降中或いは原料シリコンの投入中に地震等のアクシデントにより第一のワイヤが切断されても、第二のワイヤにより引続きバルブを吊下げることができる。即ち、作業を中断する必要がないため、単結晶の製造効率を向上させることができる。
また、切断された第一のワイヤはワイヤ導管内に収容され、また、諸部材がルツボ内に落下することもないため、溶融液の汚染や周辺装置の破壊を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ルツボへの原料シリコン充填工程において、原料シリコンを収容するホッパーのバルブを吊下げるワイヤが切断されても、それに伴う諸部材のルツボへの落下を防止し、作業を中断させずに作業効率を向上することのできる単結晶引上装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る単結晶引上装置の実施の形態について図面に基づき説明する。先ず、本発明に係る単結晶引上装置の単結晶引上工程について簡単に説明する。図１は、単結晶引上工程を実施する際の単結晶引上装置の縦断面図である。
図１に示す単結晶引上装置１は、メインチャンバ２ａの上にサブチャンバ２ｂを重ねて形成された炉体２（チャンバ）と、炉体２内に設けられた石英ガラスルツボ３と、石英ガラスルツボ３に装填された半導体原料（原料シリコン）を溶融して融液Ｍとするヒータ４とを有している。
【００１７】
図１において、サブチャンバ２ｂ上端には引上チャンバ５が嵌合して設けられ、この引上チャンバ５の上には引上げ機構６が設けられている。引上げ機構６は、モータ駆動される巻取り機構６ａと、この巻取り機構６ａに巻き上げられる引上げワイヤ６ｂとを有し、このワイヤ６ｂの先端のシードチャック６ｃに種結晶Ｐが取り付けられている。
また、サブチャンバ２ｂの上端付近には、炉体２内を密閉すると共に引上げられた単結晶の落下防止手段としても機能する開閉自在なゲート７と、ゲート７を開閉駆動させるゲート駆動部７ａとがゲート手段として設けられている。
【００１８】
また、図１に示すように単結晶引上装置１は、シリコン融液Ｍの温度を制御するヒータ４の供給電力量を制御するヒータ制御部４ａと、石英ガラスルツボ３を回転させるモータ８と、モータ８の回転数を制御するモータ制御部８ａとを備えている。さらには、石英ガラスルツボ３の高さを制御する昇降装置９と、昇降装置９を制御する昇降装置制御部９ａと、成長結晶の引上げ速度と回転数を制御するワイヤリール回転装置制御部１０とを備えている。尚、これら各制御部４ａ、８ａ、９ａ、１０とゲート駆動部７ａとはコンピュータ１１の演算制御装置１１ｂに接続されている。
【００１９】
単結晶育成工程の際、このように構成される単結晶引上装置１においては、最初に石英ガラスルツボ３に原料シリコンを装填し、コンピュータ１１の記憶装置１１ａに記憶されたプログラムに基づき、以下のように結晶育成工程が開始される。
先ず、演算制御装置１１ｂの指令によりヒータ制御部４ａを作動させてヒータ４を加熱し、石英ガラスルツボ３の原料シリコンが溶融され、融液Ｍとなされる。
【００２０】
さらに、演算制御装置１１ｂの指令によりモータ制御部８ａと、昇降装置制御部９ａと、ワイヤリール回転装置制御部１０とが作動し、石英ガラスルツボ３が回転すると共に、巻取り機構６ａが作動してワイヤ６ｂが降ろされる。そして、ワイヤ６ｂに取付けられた種結晶Ｐがシリコン融液Ｍに接触され、種結晶Ｐの先端部を溶解するネッキングが行われてネック部Ｐ１が形成される。
【００２１】
しかる後、演算制御装置１０ｂの指令によりヒータ４への供給電力や、単結晶引上げ速度（一般的に、０．４〜１．５ｍｍ／ｍｉｎ）などをパラメータとして引上げ条件が調整され、クラウン工程、直胴工程、テール部工程等の単結晶引上工程が順に行われる。
そして、育成された単結晶Ｃが引上チャンバ５の位置まで引上げられると、演算制御装置１１ｂの指令によりゲート駆動部７ａが駆動しゲート７が閉じられ、単結晶Ｃがルツボ３内に落下しないようになされる。
【００２２】
単結晶育成工程の後、引き続き新たに単結晶を育成する場合には、残融液が減少したルツボ３に原料シリコンを投入し充填する原料シリコン充填工程が行われる。図２は、原料シリコン充填工程において用いられる（原料シリコンの）充填手段の構成を示す図であり、引上チャンバ５に換えてサブチャンバ２ｂの上端に設けられるリチャージ用チャンバ１２と、その中に配置された石英管容器からなるホッパー１３の縦断面図である。
尚、図２に示すようにリチャージ用チャンバ１２の上には引上チャンバ５と同様に引上げ機構６が設けられている
【００２３】
図２に示すホッパー１３において、原料シリコン充填工程の開始時においては、図示するように小さな塊状（または粒状）の原料シリコンＬが装填される。
このホッパー１３は、上下端が開口した円筒状の石英管であるホッパー本体１４と、その底の開口部１４ａを開閉するための円錐形状の底蓋１７ｂ（底蓋部）を有するバルブ１７とを備える。このバルブ１７もまた石英部材により形成されている。
ホッパー本体１４の上端には、ホッパー本体１４の外直径よりも大きい直径寸法を有する円板状の上蓋１６が設けられ、これによりホッパー本体１４の天井部が略塞がれた状態になされている。
【００２４】
また、上蓋１６の周縁部により形成された鍔部１６ｂは、原料シリコン投入時において、図１に示すサブチャンバ２ｂの内周面に形成された突起部２ｃ上に係止するようになされている。このため、上蓋１６はホッパー本体１４の上端に強固に嵌合しており、原料投入時に上蓋１６に対し、ホッパー本体１３及びその中に収容された原料シリコンＬによる下方への荷重が加わっても、充分に耐え得る構造となされている。
尚、上蓋１６の中心部には、所定の内径寸法を有する貫通孔１６ａが形成されており、後述するようにバルブ１７を吊下げるためのワイヤ１９等が、その貫通孔１６ａを挿通するように構成されている。
【００２５】
また、ホッパー本体１４の下端の開口部１４ａにバルブ１７の底蓋１７ｂが係合することによりバルブ閉となるようになされている。
具体的には、底蓋１７ｂは、底面部が開口した円錐形状であって、その底面部（円状の下端部）の直径はホッパー本体１４下端の開口部１４ａの直径よりも大きく形成されている。即ち、図２に示すように、底蓋１７ｂがホッパー本体１４の下端に係合し密着した状態で、ホッパー本体１４の開口部１４ａが完全に塞がるようになされている。
【００２６】
また、バルブ１７において、底蓋１７ｂの上端には貫通孔１７ａが形成され、この貫通孔１７ａの上部には、上下端が開口し所定の長さ寸法を有するワイヤ導管１８が鉛直方向に形成されている。
尚、ワイヤ導管１８の外直径は、上蓋１６の貫通孔１６ａの内直径よりも小さく形成されており、図２に示すようにバルブ１７が閉じた状態において、このワイヤ導管１８の上端部が貫通孔１６ａに挿通するように構成されている。
【００２７】
また、このバルブ１７に形成された貫通孔１７ａ及びワイヤ導管１８には、図２に示すように例えばタングステンにより形成されたメインワイヤ１９（第一のワイヤ）及びサブワイヤ２０（第二のワイヤ）が上下動自在に挿通されている。
これらメインワイヤ１９及びサブワイヤ２０は、その両端が夫々、略同じ箇所に接続されている。即ち、それらの上端は共に、引上げ機構６が有するワイヤ６ｂの先端に設けられたシードチャック６ｃに接続される。一方、それらの下端は共に、貫通孔１７ａの直径よりも大きい直径寸法を有する球状の例えばモリブデンからなる下端ストッパ２２に接続される。
【００２８】
但し、サブワイヤ２０の長さ寸法は、メインワイヤ１９よりも所定寸法（例えば１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下）長く形成されている、このため通常時においては、下端ストッパ２２はメインワイヤ１９一本により吊下げられ、下端ストッパ２２が底蓋１７ｂの内側天井部に係止することで、メインワイヤ１９によりバルブ１７が保持されるように構成されている。また、このときサブワイヤ２０は、図２に示すように下端側が弛んだ状態となる。
【００２９】
また、ホッパー本体１４を、サブチャンバ２ｂの内周面に形成された突起部２ｃ上に係止させるまでは、メインワイヤ１９の一本により、バルブ１７に係合し原料シリコンＬを収容したホッパー本体１４を吊下げることになる。このため、メインワイヤ１９の直径（例えば２〜３ｍｍ）は太く形成されている。
また、前記したように、メインワイヤ１９及びサブワイヤ２０は、その両端が同一箇所に接続されているため、メインワイヤ１９が地震等のアクシデントにより切断された際には、サブワイヤ２０により、バルブ１７を吊下げることが可能になされている。
メインワイヤ１９が切断された場合、サブワイヤ２０の使用は一時的なものであるため、その直径は、メインワイヤ１９と同等以下でよく、例えば直径０．５〜２．０ｍｍであってもよい。
【００３０】
また、図２に示すように、メインワイヤ１９の両端の長さ寸法（上端ストッパ２１と下端ストッパ２２との間の距離寸法）は、ワイヤ導管１８の全長よりも長く形成されている。このため、上端ストッパ２１を特に支持しない場合、バルブ１７の自重により下方へ荷重が働き、上端ストッパ２１が上蓋１６に係止して底蓋１７ｂ（バルブ１７）がメインワイヤ１９によってぶら下がる状態となる。このとき、ホッパー本体１４の下端と底蓋１７ｂとの間には所定幅の間隙が形成されて蓋が開いた状態となり、その間隙から塊状の原料シリコンＬが下方に放出されるように構成されている。
【００３１】
また、前記したようにメインワイヤ１９の上端は、シードチャック６ｃに接続され、このシードチャック６ｃは、引上げ機構６により昇降可能になされているため、この引上げ機構６を駆動制御することにより、バルブ１７の昇降動作、即ちホッパー１３の昇降動作が実行されるよう構成されている。
【００３２】
続いて、このように構成された単結晶引上装置１における原料シリコン充填工程について、図３，４の工程図を示しながら説明する。
先ず、単結晶Ｃの引上後、引上チャンバ５に換えて、サブチャンバ２ｂの上端に図２に示したリチャージ用チャンバ１２を設ける。そして、リチャージ用チャンバ１２内を炉体２内と同様の雰囲気に置換する。
【００３３】
次いで図３に示すようにゲート７を開け、引上げ機構６によりホッパー１３を降下させて、炉体２内に移送する。尚、このときメインワイヤ１９により支持されたバルブ１７の底蓋１７ｂに対しホッパー１３の荷重が加わり、蓋が閉まった状態になされる。
そして図４に示すようにホッパー１３が炉体２内に移送されてホッパー１３の鍔部１６ａがサブチャンバ２ｂの内周に形成された突起部２ｃに係止すると、この突起部２ｃによりホッパー１３が炉体２内に保持される。
【００３４】
引上げ機能６は、シードチャック６ｃをさらに下降させ、シードチャック６ｃが上蓋１６の上面に係止すると下降動作を停止する。これにより、底蓋１７ｂが下降してバルブが開いた状態となる。これにより、ホッパー１３内の原料シリコンＬが下方のルツボ３内へ投入されて充填作業が行われ、ルツボ３内で溶融されて融液Ｍとなされ、次の単結晶引上工程が行われる。
【００３５】
尚、前記充填工程のうち、例えば図３に示した工程中において、ホッパー１３を吊下げるメインワイヤ１９が地震等のアクシデントにより切断された場合、ホッパー１３は瞬間的に落下するが、図５に示すように、すぐにサブワイヤ２０によりバルブ１７が吊下げられ、これによりホッパー１３が保持される。
したがって、ホッパー１３の下降移動中においてメインワイヤ１９が切断されても、ホッパー１３を落下させることなく、処理を継続することができる。
【００３６】
また、例えば図４に示した工程中、即ち原料シリコンＬのルツボ３への供給中に、バルブ１７を吊下げるメインワイヤ１９が地震等のアクシデントにより切断された場合においても、図６に示すように、すぐにサブワイヤ２０によりバルブ１７が保持される。また、切断されたメインワイヤ１９は、ルツボ３内に落下することなくワイヤ導管１８内に収容される。
また、この場合、メインワイヤ１９の切断後も、ホッパー１３からは原料シリコンＬがルツボ内に連続的に投入されるため、サブワイヤ２０に加わる荷重は次第に軽減される。このため、メインワイヤ１９よりも細いサブワイヤ２０であっても、耐え得ることができる。
【００３７】
以上のように本発明に係る実施の形態によれば、単結晶引上後の原料シリコン充填工程において、ホッパー１３の下降中或いは原料シリコンの投入中に地震等のアクシデントによりメインワイヤ１９が切断されても、サブワイヤ２０により引続きバルブ１７を吊下げることができる。即ち、作業を中断する必要がないため、単結晶の製造効率を向上させることができる。
また、切断されたメインワイヤ１９はワイヤ導管１８内に収容され、また、諸部材がルツボ３内に落下することもないため、溶融液の汚染や周辺装置の破壊を防止することができる。
【実施例】
【００３８】
続いて、本発明に係る単結晶引上装置について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に示した構成の単結晶引上装置を用い、実際に複数回の実験を行うことにより、その効果を検証した。本実験の構成に係る条件を表１に示す。
【００３９】
【表１】
2008087995.tif 000003
【００４０】
実施例１では、表１に示すように、前記実施の形態での構成と同じくサブワイヤ及びワイヤ導管を有する構成とした。尚、サブワイヤはメインワイヤよりも１００ｍｍ長いものと、１５０ｍｍ長いものを複数回の実験の中で夫々使用した。
そして、石英管からなるホッパーの中に５０ｋｇの原料シリコンを装填し、そのバルブを吊下げるメインワイヤを故意に切断し、切断されたワイヤ及び諸部材の落下状況について検証した。
【００４１】
実施例２では、表１に示すように、サブワイヤを用いたが、ワイヤ導管を有さないバルブの構成とした。尚、メインワイヤ及びサブワイヤは、実験１と同様のものを用いた。
そして、石英管からなるホッパーの中に５０ｋｇの原料シリコンを装填し、そのバルブを吊下げるメインワイヤを故意に切断し、切断されたワイヤ及び諸部材の落下状況について検証した。
【００４２】
比較例では、表１に示すように、サブワイヤを用いず、また、ワイヤ導管を有さないバルブの構成とした。即ち、従来一般的なホッパーの構造である。
そして、石英管からなるホッパーの中に５０ｋｇの原料シリコンを装填し、バルブを吊下げるワイヤを故意に切断し、切断されたワイヤ及び諸部材の落下状況について検証した。
【００４３】
実施例１の結果、メインワイヤが切断されると、サブワイヤによりバルブが吊下げられ、切断されたメインワイヤはワイヤ導管の中に収容された。また、ワイヤ切断時に石英部材の破片等、諸部材が落下することもなかった。
実施例２の結果では、メインワイヤが切断されると、サブワイヤによりバルブが吊下げられ、バルブが落下することはなかったが、切断されたワイヤの先端がルツボ内に垂れ下がる場合があった。このため、実験１のようにワイヤ導管を有するバルブ構成がより好ましいことを確認した。
また、比較例の結果では、メインワイヤが切断されると、バルブ及びワイヤがルツボ内に落下することが確認された。
【００４４】
以上の実施例の実験結果から、本発明の単結晶引上装置を用いることにより、地震等のアクシデントによりメインワイヤが切断されても、作業を中断することなく製造効率を向上することができ、また、溶融液の汚染や周辺装置の破壊を防止することができることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、チョクラルスキー法によってルツボから単結晶を引上げる単結晶引上装置に関するものであり、半導体製造業界等において好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、単結晶引上工程における本発明に係る単結晶引上装置の縦断面図である。
【図２】図２は、原料シリコン充填工程において用いられる充填手段の構成を示す縦断面図である。
【図３】図３は、原料シリコン充填工程を説明するための工程図である。
【図４】図４は、原料シリコン充填工程を説明するための工程図である。
【図５】図５は、原料シリコン充填工程において、メインワイヤが切断された状況を示す図である。
【図６】図６は、原料シリコン充填工程において、メインワイヤが切断された状況を示す図である。
【図７】図７は、ＣＺ法を用いた単結晶引上げ法を説明するための図である。
【図８】図８は、従来のＣＺ法を用いた引上げ法においてネック部の形成を説明するための図である。
【図９】図９は、中吊り式のホッパーを用いた原料シリコンの充填方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１      単結晶引上装置
２      炉体
２ａ    メインチャンバ
２ｂ    サブチャンバ
３      石英ガラスルツボ（ルツボ）
４      ヒータ
５      引上げチャンバ
６      引上げ機構
６ｃ    シードチャック
７      ゲート
７ａ    ゲート駆動部
１１    コンピュータ
１１ａ  記憶装置
１１ｂ  演算記憶装置
１２    リチャージ用チャンバ
１３    ホッパー
１４    ホッパー本体
１６    上蓋
１７    バルブ
１７ｂ  底蓋（底蓋部）
１８    ワイヤ導管
１９    メインワイヤ（第一のワイヤ）
２０    サブワイヤ（第二のワイヤ）
２１    上端ストッパ
Ｃ      単結晶
Ｌ      原料シリコン
Ｍ      シリコン融液
Ｐ      種結晶
Ｐ１    ネック部
【図１】
2008087995.tif 000004
【図２】
2008087995.tif 000005
【図３】
2008087995.tif 000006
【図４】
2008087995.tif 000007
【図５】
2008087995.tif 000008
【図６】
2008087995.tif 000009
【図７】
2008087995.tif 000010
【図８】
2008087995.tif 000011
【図９】
2008087995.tif 000012