(57)【要約】    【課題】  複数のヒータからなるヒータ装置を実現するに際して、電極の数を極力少なくして部品点数を減らしコストを低減させる。ヒータを機械的に安定して支持するとともにヒータの温度分布を均一にする。  【解決手段】  、ベース４０には、全ヒータ１０、２０、３０に共通する１個のベース側マイナス電極４４が設けられ、この共通のベース側マイナス電極４４が、全ヒータ１０、２０、３０の複数個のヒータ側マイナス電極１２、２２、３２に電気的に接続される。ヒータ１０、２０、３０にはそれぞれヒータ側プラス電極１１、２１、３１とヒータ側マイナス電極１２、２２、３２とが当該ヒータ１０、２０、３０の直径方向に対向して設けられ、ベース４０の共通のベース側マイナス電極４４がマイナス電極用延長部材５３を介して、各ヒータ１０、２０、３０のヒータ側マイナス電極１２、２２、３２に電気的に接続される。  【選択図】  図３
2005179099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
るつぼの上下方向に沿って、円環状のヒータが複数段備えられ、各ヒータにはそれぞれ極性の異なる一対のヒータ側電極が設けられ、るつぼの下方のベースには極性の異なる一対のベース側電極が設けられ、極性を同じくするヒータ側電極とベース側電極とが電気的に接続されている単結晶半導体製造用ヒータ装置において、
ベースには、全ヒータに共通する１個の一方の極性のベース側電極が設けられ、
前記共通のベース側電極が、この共通のベース側電極と極性を同じくする全ヒータの複数個のヒータ側電極に電気的に接続されていること
を特徴とする単結晶半導体製造用ヒータ装置。
【請求項２】
ヒータにはそれぞれヒータ側プラス電極とヒータ側マイナス電極とが当該ヒータの直径方向に対向して設けられ、
前記共通のベース側電極が、ヒータの周方向に延在された形状に形成されている
を特徴とする請求項１記載の単結晶半導体製造用ヒータ装置。
【請求項３】
るつぼの上下方向に沿って、円環状のヒータが複数段備えられ、各ヒータにはそれぞれ極性の異なる一対のヒータ側電極が設けられ、るつぼの下方のベースには極性の異なる一対のベース側電極が設けられ、極性を同じくするヒータ側電極とベース側電極とが電気的に接続されている単結晶半導体製造用ヒータ装置において、
ヒータにはそれぞれヒータ側プラス電極とヒータ側マイナス電極とが当該ヒータの直径方向に対向して設けられ、
ベースには、全ヒータに共通する１個の一方の極性のベース側電極が設けられ、
ヒータの周方向に延在されて、前記共通のベース側電極と極性を同じくする電極用延長部材が設けられ、
この電極用延長部材が前記共通のベース側電極に電気的に接続されるとともに、この共通のベース側電極と極性を同じくする全ヒータの複数個のヒータ側電極に電気的に接続されていること
を特徴とする単結晶半導体製造用ヒータ装置。
【請求項４】
るつぼの上下方向に沿って、円環状のヒータが３段備えられ、これら３段の各ヒータにはそれぞれ極性の異なる一対のヒータ側電極が設けられ、るつぼの下方のベースには極性の異なる一対のベース側電極が設けられ、
極性を同じくするヒータ側電極とベース側電極とが電気的に接続されている単結晶半導体製造用ヒータ装置において、
前記３段の各ヒータにはそれぞれヒータ側プラス電極とヒータ側マイナス電極とが当該ヒータの直径方向に対向して設けられ、
ベースには、極性を同じくする各ヒータのヒータ側電極に対応して、当該ヒータ側電極と同一極性の３個のベース側電極と、これら３個のベース側電極と異なる極性であって、全ヒータに共通する１個のベース側電極とが、ヒータの周方向に沿って略均等間隔に設けられ、
ヒータの周方向に延在されて、前記共通のベース側電極と極性を同じくする第１の電極用延長部材と、前記共通のベース側電極と極性の異なる少なくとも２個の第２の電極用延長部材とが設けられ、
前記第１の電極用延長部材が前記共通のベース側電極に電気的に接続されるとともに、極性を同じくする全ヒータの複数個のヒータ側電極に電気的に接続され、
少なくとも２個の第２の電極用延長部材が、極性を同じくする少なくとも２個のベース側電極に電気的にそれぞれ接続されるとともに、少なくとも２個のヒータ側電極にそれぞれ電気的に接続されていること
を特徴とする単結晶半導体製造用ヒータ装置。
【請求項５】
請求項３の前記電極用延長部材または請求項４の前記第１の電極用延長部材は、複数のヒータを支持するとともに、これら複数のヒータの荷重の重心位置で、前記共通のベース側電極によって支持されていること
を特徴とする請求項３または４記載の単結晶半導体製造用ヒータ装置。
【請求項６】
上段のヒータの電極は、下段のヒータの内側に位置されていること
を特徴とする請求項１または３または４記載の単結晶半導体製造用ヒータ装置。
【請求項７】
るつぼの上下方向に沿って、円環状のヒータが複数段備えられ、各ヒータにはそれぞれ極性の異なる一対のヒータ側電極が設けられ、るつぼの下方のベースには極性の異なる一対のベース側電極が設けられ、極性を同じくするヒータ側電極とベース側電極とが電気的に接続されている単結晶半導体製造用ヒータ装置において、
上段のヒータの電極は、下段のヒータの内側に位置されていること
を特徴とする単結晶半導体製造用ヒータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶シリコンなどの単結晶半導体を製造するために用いられるヒータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１３は従来の単結晶引上げ装置１の構成の一例を示している。
【０００３】
単結晶引上げ用容器２つまりＣＺ炉２内には石英るつぼ３が設けられている。この石英るつぼ３内で多結晶シリコン（Ｓi）が加熱され溶融される。溶融が安定化すると、引上げ機構４によって石英るつぼ３内のシリコン融液５から単結晶シリコン６が、ＣＺ法によって引き上げられる。引上げの際、石英るつぼ３は回転軸９によって回転する。
【０００４】
単結晶引上げのプロセス（１バッチ）の間で、容器２内には種々の蒸発物が発生する。そこで単結晶引上げ用容器２にアルゴン（Ａr）ガスを供給して容器２外に蒸発物とともに排気して容器２内から蒸発物を除去しクリーンにしている。アルゴンガスの供給流量は１バッチ中の各工程ごとに設定する。
【０００５】
また石英るつぼ３の上方にあって、単結晶シリコン６の周囲には、単結晶引上げ容器２内のガスを整流して融液５の表面５ａに導くとともに、単結晶シリコン６を熱源から遮蔽する熱遮蔽板８ａ（ガス整流筒）が設けられている。熱遮蔽板８ａの下端と融液表面５ａとの間隙の距離は適宜設定する。
【０００６】
引上げ成長した単結晶シリコン６中には、酸素が固溶している。酸素は石英るつぼ３からシリコン融液５中に溶け込み、単結晶シリコン６の引上げ時に単結晶シリコン６中に取り込まれる。単結晶シリコン６中の酸素濃度は、素子、デバイスの特性に重大な影響を与えるとともに、素子、デバイスの製造工程において、その歩留まりに重大な影響を与える。
【０００７】
また単結晶シリコンの成長の過程でグローイン欠陥と呼ばれる結晶欠陥が発生する。グローイン欠陥の発生挙動は成長条件Ｖ/Ｇ（Ｖ：成長速度、Ｇ：単結晶シリコンの融点近傍での軸方向温度勾配）によって変化することが知られている。
【０００８】
石英るつぼ３の側面には、円環状のヒータ１０が設けられている。ヒータ１０が発熱することにより、石英るつぼ３内の融液５が加熱される。ヒータ１０の発熱量は、上記単結晶シリコン６中の酸素濃度および結晶欠陥の発生挙動に影響を与える。
【０００９】
しかし単一のヒータ１０を用いて、要求される酸素濃度および結晶欠陥の発生挙動をそれぞれ独立して制御するには、限界がある。すなわち結晶欠陥の数を少なくしようとすると熱遮蔽板８ａの断熱性能を良くして結晶６の軸方向の温度勾配Ｇを大きくする必要があるが、そうすると石英るつぼ３の温度をも上昇させることになり酸素濃度の高い結晶しか製造できない。
【００１０】
逆に、酸素濃度の低い結晶を製造しようとすると、熱遮蔽板８ａからの放熱を良くする必要があり結晶への熱の拡散が大きくなってしまい結晶欠陥の大きな徐冷タイプの結晶しか製造できない。
【００１１】
複数のヒータからなるヒータ装置に関して以下に示す従来技術がある。
【００１２】
（従来技術１）
下記特許文献１には、石英るつぼ３の側面の上下２段にそれぞれヒータが設けられたヒータ装置が開示されている。
【００１３】
（従来技術２）
下記特許文献２には、石英るつぼ３の側面と底面それぞれにヒータが設けられたヒータ装置が開示されている。
【特許文献１】特許第３０００９２３号公報
【特許文献２】特許第２６８１１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本出願人は、石英るつぼ３の側面の上下２段にヒータを設けるとともに、更にそれよりも下段の石英るつぼ３の底面にヒータを設けた、３段のヒータからなるヒータ装置に関する発明を、特許出願している。このようにヒータを３段設けて、各ヒータの発熱量を制御することにより、単結晶シリコン６中の酸素濃度と結晶欠陥を独立して制御することが可能となる。
【００１５】
図８は、図１３に対応させて、ヒータ１０の上面からみた各電極の配置関係を示している。
【００１６】
単一のヒータ１０はヒータ側プラス電極１１とヒータ側マイナス電極１２とがヒータ１０の直径方向に対向して設けられている。石英るつぼ３の下方のベース４０にはベース側プラス電極４１とベース側マイナス電極４４とが設けられている。そしてヒータ側プラス電極１１とベース側プラス電極４１とが電気的に接続されるとともにヒータ側マイナス電極１２とベース側マイナス電極４４とが電気的に接続されている。ベース側プラス電極４１は電源に電気的に接続されており、ベース側マイナス電極４４は接地している。電源の電圧がベース側プラス電極４１を介してヒータ側プラス電極１１に印加されることによってヒータ１０に電流が流れ発熱する。
【００１７】
ここで単一のヒータ１０からなるヒータ装置を、３段のヒータからなるヒータ装置に変更するには、電極の数を増やさなければならない。ここで、複数のヒータからなるヒータ装置を実現するに際して、電極の数を極力少なくして部品点数を減らしコストを低減させることが要請されている。
【００１８】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、複数のヒータからなるヒータ装置を実現するに際して、電極の数を極力少なくして部品点数を減らしコストを低減させることを、第１の解決課題とするものである。
【００１９】
図６（ａ）はヒータ１０を斜視図にて示している。ヒータ側プラス電極１１とヒータ側マイナス電極１２は、ヒータ１０を下方で支持する脚部として機能する。ヒータ側プラス電極１１とヒータ側マイナス電極１２は、ヒータ１０の直径方向に対向して設けられているため、ヒータ１０は機械的に安定して支持されることになる。
【００２０】
図６（ｂ）はヒータ１０に流れる電流経路を示している。ヒータ１０は円環状に形成されているため、ヒータ側プラス電極１１とヒータ側マイナス電極１２との間の電流経路は、ヒータ１０の半円周長さの２つの経路に分岐されている。各電流経路における抵抗Ｒ0は同じで通電される電流ｉ0も同じである。このためヒータ１０の周方向における温度分布は均一なものとなる。
【００２１】
これに対して図７（ａ）に示すように、ヒータ側プラス電極１１とヒータ側マイナス電極１２とがヒータ１０の直径方向に対向して設けられていない場合には、ヒータ側プラス電極１１とヒータ側マイナス電極１２が、ヒータ１０を片持ちで支持することになり、機械的に不安定な支持構造となる。
【００２２】
この場合の各電流経路は、図７（ｂ）に示すように、周方向で長さが異なるものとなり、一方の電流経路では抵抗ｒが小さくなり大きな電流Ｉが流れることになり、他方の電流経路経路では抵抗Ｒが大きくなり小さな電流ｉが流れることにになる（Ｉ＞＞ｉ）。このためヒータ１０の周方向における温度分布がバラツキ、石英るつぼ３内の融液５の温度分布に影響を与える。
【００２３】
本発明は、第１の解決課題を達成しつつも、図６（ａ）に示すヒータの構造を維持して、ヒータを安定して支持できるようにし、ヒータの温度分布を均一にすることを、第２の解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
第１発明は、第１の解決課題を達成するために、
るつぼの上下方向に沿って、円環状のヒータが複数段備えられ、各ヒータにはそれぞれ極性の異なる一対のヒータ側電極が設けられ、るつぼの下方のベースには極性の異なる一対のベース側電極が設けられ、極性を同じくするヒータ側電極とベース側電極とが電気的に接続されている単結晶半導体製造用ヒータ装置において、
ベースには、全ヒータに共通する１個の一方の極性のベース側電極が設けられ、
前記共通のベース側電極が、この共通のベース側電極と極性を同じくする全ヒータの複数個のヒータ側電極に電気的に接続されていること
を特徴とする。
【００２５】
第１発明によれば、図１に示すように、ベース４０には、全ヒータ１０、２０、３０に共通する１個のベース側マイナス電極４４が設けられ、この共通のベース側マイナス電極４４が、全ヒータ１０、２０、３０の複数個のヒータ側マイナス電極１２、２２、３２に電気的に接続される。
【００２６】
第１発明によれば、図９（ａ）または図９（ｂ）に示すように、ベース４０側のマイナス電極４４を、各ヒータ１０、２０、３０に共通に設けるようにしたので、図９（ｃ）に示すようにベース４０側のマイナス電極４２、４６、４４を、各ヒータ１０、２０、３０毎に設けた場合と比較して電極の数を減らすことができる。このため複数のヒータ１０、２０、３０からなるヒータ装置を実現するに際して、電極の数が少なくなり部品点数が減りコストが低減する。
【００２７】
第２発明は、第１発明において、
ヒータにはそれぞれヒータ側プラス電極とヒータ側マイナス電極とが当該ヒータの直径方向に対向して設けられ、
前記共通のベース側電極が、ヒータの周方向に延在された形状に形成されていること
を特徴とする。
【００２８】
第２発明によれば、図９（ａ）に示すように、ヒータ１０、２０、３０にはそれぞれヒータ側プラス電極１１、２１、３１とヒータ側マイナス電極１２、２２、３２とが当該ヒータ１０、２０、３０の直径方向に対向して設けられ、共通のベース側マイナス電極５３が、ヒータ１０、２０、３０の周方向に延在された形状とされる。各ヒータ１０、２０、３０を図６（ａ）に示す構造にできるため、ヒータ１０、２０、３０が安定して支持され、ヒータ１０、２０、３０の温度分布が均一となる。
【００２９】
第３発明は、第２の解決課題を達成するために、
るつぼの上下方向に沿って、円環状のヒータが複数段備えられ、各ヒータにはそれぞれ極性の異なる一対のヒータ側電極が設けられ、るつぼの下方のベースには極性の異なる一対のベース側電極が設けられ、極性を同じくするヒータ側電極とベース側電極とが電気的に接続されている単結晶半導体製造用ヒータ装置において、
ヒータにはそれぞれヒータ側プラス電極とヒータ側マイナス電極とが当該ヒータの直径方向に対向して設けられ、
ベースには、全ヒータに共通する１個の一方の極性のベース側電極が設けられ、
ヒータの周方向に延在されて、前記共通のベース側電極と極性を同じくする電極用延長部材が設けられ、
この電極用延長部材が前記共通のベース側電極に電気的に接続されるとともに、この共通のベース側電極と極性を同じくする全ヒータの複数個のヒータ側電極に電気的に接続されていること
を特徴とする。
【００３０】
第４発明は、第２の解決課題を達成するために、
るつぼの上下方向に沿って、円環状のヒータが３段備えられ、これら３段の各ヒータにはそれぞれ極性の異なる一対のヒータ側電極が設けられ、るつぼの下方のベースには極性の異なる一対のベース側電極が設けられ、
極性を同じくするヒータ側電極とベース側電極とが電気的に接続されている単結晶半導体製造用ヒータ装置において、
前記３段の各ヒータにはそれぞれヒータ側プラス電極とヒータ側マイナス電極とが当該ヒータの直径方向に対向して設けられ、
ベースには、極性を同じくする各ヒータのヒータ側電極に対応して、当該ヒータ側電極と同一極性の３個のベース側電極と、これら３個のベース側電極と異なる極性であって、全ヒータに共通する１個のベース側電極とが、ヒータの周方向に沿って略均等間隔に設けられ、
ヒータの周方向に延在されて、前記共通のベース側電極と極性を同じくする第１の電極用延長部材と、前記共通のベース側電極と極性の異なる少なくとも２個の第２の電極用延長部材とが設けられ、
前記第１の電極用延長部材が前記共通のベース側電極に電気的に接続されるとともに、極性を同じくする全ヒータの複数個のヒータ側電極に電気的に接続され、
少なくとも２個の第２の電極用延長部材が、極性を同じくする少なくとも２個のベース側電極に電気的にそれぞれ接続されるとともに、少なくとも２個のヒータ側電極にそれぞれ電気的に接続されていること
を特徴とする。
【００３１】
第３発明、第４発明によれば、図１に示すように、第１発明と同様に、ベース４０には、全ヒータ１０、２０、３０に共通する１個のベース側マイナス電極４４が設けられ、この共通のベース側マイナス電極４４が、全ヒータ１０、２０、３０の複数個のヒータ側マイナス電極１２、２２、３２に電気的に接続される。第３発明、第４発明によれば、図３（あるいは図９（ａ））に示すように、ベース４０側のマイナス電極４４を、各ヒータ１０、２０、３０に共通に設けるようにしたので、図９（ｃ）に示すようにベース４０側のマイナス電極４２、４６、４４を、各ヒータ１０、２０、３０毎に設けた場合と比較して電極の数を減らすことができる。このため第１発明と同様に、複数のヒータ１０、２０、３０からなるヒータ装置を実現するに際して、電極の数が少なくなり部品点数が減りコストが低減する。
【００３２】
更に第３発明、第４発明によれば、図３（あるいは図９（ａ））に示すように、ヒータ１０、２０、３０にはそれぞれヒータ側プラス電極１１、２１、３１とヒータ側マイナス電極１２、２２、３２とが当該ヒータ１０、２０、３０の直径方向に対向して設けられ、ベース４０の共通のベース側マイナス電極４４がマイナス電極用延長部材５３を介して、各ヒータ１０、２０、３０のヒータ側マイナス電極１２、２２、３２に電気的に接続される。各ヒータ１０、２０、３０を図６（ａ）に示す構造にできるため、ヒータ１０、２０、３０が安定して支持され、ヒータ１０、２０、３０の温度分布が均一となる。
【００３３】
さらに第４発明では、図３（あるいは図９（ａ））に示すように、ベース４０には、３個のベース側プラス電極４１、４２、４３、共通のベース側マイナス電極４４が、ヒータ１０、２０、３０の周方向に沿って略均等間隔に設けられる。そして、少なくとも２個のプラス電極用延長部材５１、５２が設けられ、これら少なくとも２個のプラス電極用延長部材５１、５２が、少なくとも２個のベース側プラス電極４１、４２に電気的にそれぞれ接続されるとともに、少なくとも２個のヒータ側プラス電極１１、２１にそれぞれ電気的に接続される。このため電極４１、４２、４３、４４が周方向に等間隔で配置されている既存のベース４０に大幅な改造を加えることなく、そのまま利用して複数のヒータからなるヒータ装置を構築することが可能となる。
【００３４】
第５発明は、
第３発明の電極用延長部材または第４発明の第１の電極用延長部材は、複数のヒータを支持するとともに、これら複数のヒータの荷重の重心位置で、前記共通のベース側電極によって支持されていること
を特徴とする。
【００３５】
第５発明によれば、図１２に示すように、マイナス電極用延長部材５３は、複数のヒータ１０、２０、３０を支持するとともに、これら複数のヒータ１０、２０、３０の荷重の重心位置で、共通のベース側マイナス電極４４によって支持されている。マイナス電極用延長部材５３には、複数のヒータ側プラス電極１２、２２、３２（各ヒータ１０、２０、３０の脚部）を介して各ヒータ１０、２０、３０の荷重が下向きに作用している。マイナス電極用延長部材５３は、これら各ヒータ１０、２０、３０の荷重の重心位置で、共通のベース側マイナス電極４４によって支持されたため、ヒータ１０、２０、３０を機械的に安定して支持することができる。
【００３６】
第６発明は、第１発明または第３発明または第４発明において、
上段のヒータの電極は、下段のヒータの内側に位置されていること
を特徴とする。
【００３７】
なお第１発明〜第６発明における共通のベース側の電極の極性は、マイナスにしてもよく、プラスにしてもよい。
【００３８】
第７発明は、
るつぼの上下方向に沿って、円環状のヒータが複数段備えられ、各ヒータにはそれぞれ極性の異なる一対のヒータ側電極が設けられ、るつぼの下方のベースには極性の異なる一対のベース側電極が設けられ、極性を同じくするヒータ側電極とベース側電極とが電気的に接続されている単結晶半導体製造用ヒータ装置において、
上段のヒータの電極は、下段のヒータの内側に位置されていること
を特徴とする。  
第６発明、第７発明によれば、図４に示すように、上段のヒータ１０の電極１１、１２は、下段のヒータ２０の内側に位置されている。このため図５に示すように、ヒータ１０の外側の場積を小さくすることができ、ＣＺ炉２自体を小型化することができる。またＣＺ炉２内の他の部材と干渉することなく、他の部材の改造（たとえば保温筒８ｂに逃げ部を形成するなどの改造）を要しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下図面を参照して実施形態のヒータ装置について説明する。
【００４０】
図２は単結晶引上げ装置１の構成を側面からみた図である。実施形態のヒータ装置はこの単結晶引上げ装置１に組み込まれている。  
同図２に示すように、実施形態の単結晶引上げ装置１は、単結晶引上げ用容器としてのＣＺ炉（チャンバ）２を備えている。
【００４１】
ＣＺ炉２内には、多結晶シリコンの原料を溶融して融液５として収容する石英るつぼ３が設けられている。石英るつぼ３は、その外側が黒鉛るつぼ７によって覆われている。るつぼ３、７の周囲には、石英るつぼ３内の多結晶シリコン原料を加熱して溶融する側面上段ヒータ１０、側面下段ヒータ２０、底面ヒータ３０が設けられている。側面上段ヒータ１０、側面下段ヒータ２０は、石英るつぼ３の外周に沿って、円環状に形成されている。側面上段ヒータ１０、側面下段ヒータ２０は、石英るつぼ３の側面の上下方向に沿って上下２段にそれぞれ配置されている。
【００４２】
側面下段ヒータ２０の更に下段にあって、るつぼ３、７の底面には、円環状の底面ヒータ３０が設けられている。
【００４３】
これら３段のヒータ１０、２０、３０は、各ヒータ１０、２０、３０に印加される電圧を独立して調整することによって発熱量、つまり石英るつぼ３に対する加熱量を独立して調整することができる。
【００４４】
これら３段のヒータ１０、２０、３０は、後述するようにベース４０上で支持されている。
【００４５】
側面上段ヒータ１０、側面下段ヒータ２０とＣＺ炉２の内壁との間には、保温筒８ｂが設けられている。
【００４６】
石英るつぼ３の上方には引上げ機構４が設けられている。引上げ機構４は、引上げ軸４ａと種結晶４ｂを含む。
【００４７】
石英るつぼ３内での溶融が安定化すると、引上げ軸４ａが鉛直方向に移動し種結晶４ｂが融液５に浸漬されて融液５から単結晶シリコンのインゴット６が、ＣＺ法により引き上げられる。引上げの際、石英るつぼ３は回転軸９によって回転する。ベース４０には、回転軸９が挿通される軸孔４９が形成されている。
【００４８】
ＣＺ炉２内と外気を遮断することで炉２内は真空（たとえば２０Torr程度）に維持される。すなわちＣＺ炉２には不活性ガスとしてのアルゴンガスが供給され、ＣＺ炉２の排気口からポンプによって排気される。これにより炉２内は所定の圧力に減圧される。
【００４９】
単結晶引上げのプロセス（１バッチ）の間で、ＣＺ炉２内には種々の蒸発物が発生する。そこでＣＺ炉２にアルゴンガスを供給してＣＺ炉２外に蒸発物とともに排気してＣＺ炉２内から蒸発物を除去しクリーンにしている。アルゴンガスの供給流量は１バッチ中の各工程ごとに設定する。
【００５０】
石英るつぼ３の上方にあって、単結晶シリコン６の周囲には、熱遮蔽板８ａ（ガス整流筒）が設けられている。熱遮蔽板８ａは、保温筒８ｂに支持されている。熱遮蔽板８ａは、ＣＺ炉２内に上方より供給されるキャリアガスとしてのアルゴンガスを、融液表面５ａの中央に導き、さらに融液表面５ａを通過させて融液表面５ａの周縁部に導く。そして、アルゴンガス７は、融液５から蒸発したガスとともに、ＣＺ炉２の下部に設けた排気口から排出される。このため融液５から蒸発される酸素を安定に保ち液面上のガス流速を安定化することができる。
【００５１】
また熱遮蔽板８ａは、単結晶シリコン６を、石英るつぼ３、融液５、ヒータ１０、２０、３０などの熱源で発生する輻射熱から、断熱、遮蔽する。また熱遮蔽板８ａは、単結晶シリコン６に、炉内で発生した不純物（たとえばシリコン酸化物）等が付着して、単結晶育成を阻害することを防止する。熱遮蔽板８ａの下端と融液表面５ａとの間隙の距離の大きさは、回転軸９を上昇下降させ、るつぼ３の上下方向位置を変化させることで調整することができる。
【００５２】
図１は図２からヒータ装置を抜き出して、その構成を斜視図にて示している。図１はヒータ装置を各構成要素に分解した組立図にて示している。
【００５３】
同図１に示すように、側面上段ヒータ１０にはヒータ側プラス電極１１とヒータ側マイナス電極１２とが設けられている。ヒータ側プラス電極１１とヒータ側マイナス電極１２とは当該ヒータ１０の直径方向に対向して設けられている。ヒータ側プラス電極１１、ヒータ側マイナス電極１２は側面上段ヒータ１０と一体に形成されている。ヒータ側プラス電極１１、ヒータ側マイナス電極１２はＬ字状に形成されており、下段の側面下段ヒータ２０の外側に位置される。
【００５４】
また側面下段ヒータ２０にはヒータ側プラス電極２１とヒータ側マイナス電極２２とが設けられており、ヒータ側プラス電極２１とヒータ側マイナス電極２２とは当該ヒータ２０の直径方向に対向して設けられている。ヒータ側プラス電極２１、ヒータ側マイナス電極２２は側面下段ヒータ２０と一体に形成されている。
【００５５】
また底面ヒータ３０にはヒータ側プラス電極３１とヒータ側マイナス電極３２とが設けられており、ヒータ側プラス電極３１とヒータ側マイナス電極３２とは当該ヒータ３０の直径方向に対向して設けられている。ヒータ側プラス電極３１、ヒータ側マイナス電極３２は底面ヒータ３０とは別体の部材であり、底面ヒータ３０にボルト等の締結部材によって締結されている。
【００５６】
一方、ベース４０には、３個のベース側プラス電極４１、４２、４３と１個のベース側マイナス電極４４とが設けられている。これら３個のベース側プラス電極４１、４２、４３、１個のベース側マイナス電極４４は、ヒータ１０、２０、３０の周方向に沿って均等間隔に（９０゜毎に）設けられている。
【００５７】
マイナス電極用延長部材５３は、ヒータ１０、２０、３０の周方向に延在するように形成されている。同様にプラス電極用延長部材５１は、ヒータ１０の周方向に延在するように形成されており、プラス電極用延長部材５２は、ヒータ２０の周方向に延在するように形成されている。なお延長部材５１、５２、５３の材質としては、ヒータ、電極と同じ導電性のある材質、たとえばカーボン、Ｃ．Ｃ．Ｍ（カーボン．カーボン．ファイバ複合材料）が用いられる。
【００５８】
ベース側マイナス電極４４には、マイナス電極用延長部材５３が、ヒータ側マイナス電極３２と共にボルト等によって締結されている。またベース側プラス電極４３には、ヒータ側プラス電極３１がボルト等によって締結されている。これによりベース側マイナス電極４４がマイナス電極用延長部材５３を介してヒータ側マイナス電極３２に電気的に接続されるとともに、ベース側プラス電極４３がヒータ側プラス電極３１に電気的に接続され、底面ヒータ３０が通電可能となる。またベース４０上で、底面ヒータ３０が支持される。
【００５９】
マイナス電極用延長部材５３には、ヒータ側マイナス電極１２がボルト等によって締結されている。ベース側プラス電極４１には、プラス電極用延長部材５１がボルト等によって締結されている。プラス電極用延長部材５１には、ヒータ側プラス電極１１がボルト等によって締結されている。これによりベース側マイナス電極４４がマイナス電極用延長部材５３を介してヒータ側マイナス電極１２に電気的に接続されるとともに、ベース側プラス電極４１がプラス電極用延長部材５１を介してヒータ側プラス電極１１に電気的に接続され、側面上段ヒータ１０が通電可能となる。またベース４０上で、側面上段ヒータ１０が支持される。
【００６０】
マイナス電極用延長部材５３には、ヒータ側マイナス電極２２がボルト等によって締結されている。ベース側プラス電極４２には、プラス電極用延長部材５２がボルト等によって締結されている。プラス電極用延長部材５２には、ヒータ側プラス電極２１がボルト等によって締結されている。これによりベース側マイナス電極４４がマイナス電極用延長部材５３を介してヒータ側マイナス電極２２に電気的に接続されるとともに、ベース側プラス電極４２がプラス電極用延長部材５２を介してヒータ側プラス電極２１に電気的に接続され、側面下段ヒータ２０が通電可能となる。またベース４０上で、側面下段ヒータ２０が支持される。
【００６１】
ベース側プラス電極４１、４２、４３はそれぞれ独立した各電源に電気的に接続されており、各電極に印加される電圧を独立して変化させることができる。ベース側マイナス電極４４は接地している。このため側面上段ヒータ１０用電源の電圧がベース側プラス電極４１、プラス電極用延長部材５１を介してヒータ側プラス電極１１に印加されることによって側面上段ヒータ１０に電流が流れ、発熱する。側面上段ヒータ１０用電源の電圧を変化させることで、側面上段ヒータ１０の発熱量が調整され、石英るつぼ３の加熱量が制御される。
【００６２】
同様に側面下段ヒータ２０用電源の電圧がベース側プラス電極４２、プラス電極用延長部材５２を介してヒータ側プラス電極２１に印加されることによって側面下段ヒータ２０に電流が流れ、発熱する。側面下段ヒータ２０用電源の電圧を変化させることで、側面下段ヒータ２０の発熱量が調整され、石英るつぼ３の加熱量が制御される。
【００６３】
同様に底面ヒータ３０用電源の電圧がベース側プラス電極４３を介してヒータ側プラス電極３１に印加されることによって底面ヒータ３０に電流が流れ、発熱する。底面ヒータ３０用電源の電圧を変化させることで、底面ヒータ３０の発熱量が調整され、石英るつぼ３の加熱量が制御される。
【００６４】
図３は図１に示すヒータ装置を、上面からみた図であり、各電極の接続態様と各電極と各ヒータとの接続態様を示している。
【００６５】
また図９（ａ）は図３に対応させて同じくヒータ装置を上面からみた図であり、ヒータ１０、２０、３０の外形と各電極との位置関係を示している。
【００６６】
また図９（ｃ）は図９（ａ）に対応させて従来技術を示す図である。図９（ｃ）は、ベース４０側に、各ヒータ１０、２０、３０毎に、マイナス電極４２、４６、４４を設けた場合を示している。図９（ｃ）では、側面上段ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１がベース側プラス電極４１に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１２がベース側マイナス電極４２に電気的に接続される。また側面下段ヒータ２０のヒータ側プラス電極２１がベース側プラス電極４５に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極２２がベース側マイナス電極４６に電気的に接続される。また底面ヒータ３０のヒータ側プラス電極３１がベース側プラス電極４３に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極３２がベース側マイナス電極４４に電気的に接続される。
【００６７】
図１に示すヒータ装置によれば、図３（あるいは図９（ａ））に示すように、ベース４０側のマイナス電極４４を、各ヒータ１０、２０、３０に共通に設けるようにしたので、図９（ｃ）に示すような、ベース４０側のマイナス電極４２、４６、４４を、各ヒータ１０、２０、３０毎に設けた場合と比較して、電極の数を減らすことができる。このため３段のヒータ１０、２０、３０からなるヒータ装置を実現するに際して、電極の数が少なくなり部品点数が減りコストが低減する。
【００６８】
更に図１のヒータ装置によれば、図３（あるいは図９（ａ））に示すように、ヒータ１０、２０、３０にはそれぞれヒータ側プラス電極１１、２１、３１とヒータ側マイナス電極１２、２２、３２とが当該ヒータ１０、２０、３０の直径方向に対向して設けられ、ベース４０の共通のベース側マイナス電極４４がマイナス電極用延長部材５３を介して、各ヒータ１０、２０、３０のヒータ側マイナス電極１２、２２、３２に電気的に接続される。各ヒータ１０、２０、３０を、図６（ａ）に示すような、脚部１１、１２が対向された構造にできるため、図７（ａ）に示すような、脚部１１、１２が片持ちとなる構造と比較して、ヒータ１０、２０、３０が安定して支持される。また各ヒータ１０、２０、３０の両分岐電流経路を図６（ｂ）に示すような、電流ｉ0、抵抗Ｒ0が同じとなる経路にできるため、図７（ｂ）に示すような、各分岐電流経路で電流、抵抗が異なる場合と比較して、ヒータ１０、２０、３０の温度分布を均一にでき、石英るつぼ３の周方向の温度分布を均一にすることができる。
【００６９】
さらに図１のヒータ装置によれば、図３（あるいは図９（ａ））に示すように、ベース４０には、３個のベース側プラス電極４１、４２、４３、共通のベース側マイナス電極４４が、ヒータ１０、２０、３０の周方向に沿って均等間隔で（９０゜ごとに）設けられる。そして、２個のプラス電極用延長部材５１、５２が設けられ、これら２個のプラス電極用延長部材５１、５２が、２個のベース側プラス電極４１、４２に電気的にそれぞれ接続されるとともに、２個のヒータ側プラス電極１１、２１にそれぞれ電気的に接続される。各電極４４（３３）、２２、４１、１１、４３（３１）、２１、４２、１２の配置間隔は、ヒータ１０、２０、３０の周方向に沿って等間隔（６０゜）となる。
【００７０】
ここで図８は、単一のヒータ１０からなる従来のヒータ装置に用いられるベース４０を示している。既存のベース４０には、各電極４１、４２、４３、４４が等間隔で（９０゜毎に）設けられている。
【００７１】
このため既存のベース４０の電極４１、４２、４３、４４の配置を変えることなく、つまり大幅な改造を加えることなくそのまま利用して、３段のヒータ１０、２０、３０からなるヒータ装置を構築することが可能となる。
【００７２】
図１のヒータ装置には、種々の変形が可能である。
【００７３】
図３（あるいは図９（ａ））に示すように、図１のヒータ装置では、円弧状のマイナス電極用延長部材５３が、その円弧の略中心でベース側マイナス電極４４によって支持されている。しかし、図１２に示すように、マイナス電極用延長部材５３が、その重心位置でベース側電極４４によって支持される構造としてもよい。すなわちマイナス電極用延長部材５３は、３段のヒータ１０、２０、３０を支持しているが、マイナス電極用延長部材５３は、これら３段のヒータ１０、２０、３０の荷重の重心位置で、共通のベース側マイナス電極４４によって支持される。
【００７４】
これにより図３（あるいは図９（ａ））に示す場合と比較して、マイナス電極用延長部材５３によってヒータ１０、２０、３０を、より機械的に安定して支持できるようになる。
【００７５】
また図１のヒータ装置では、マイナス電極用延長部材５３を、ベース４０側のマイナス電極４４と別体としているが、マイナス電極用延長部材５３を、ベース側マイナス電極４４と一体に形成してもよい。すなわちベース側マイナス電極４４自体の形状を、図３（あるいは図９（ａ））に示す円弧状の形状とすることによって、図１のマイナス装置と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
同様にベース側プラス電極４１自体の形状を、プラス電極用延長部材５１と同様の円弧形状にしてもよく、ベース側プラス電極４２自体の形状を、プラス電極用延長部５２と同様の円弧形状にしてもよい。
【００７７】
図１のヒータ装置では、延長部材５３を設けることによって、各ヒータの電極を対向配置可能にしているが、各ヒータの電極を対向配置させない実施も可能である。
【００７８】
図９（ｂ）は図９（ａ）に対応する図であり、延長部材５１、５２、５３を設けることなく１個の共通のベース側マイナス電極４４を設けた場合の構成を示している。
【００７９】
図９（ｂ）は、図９（ａ）とヒータ側の各電極とベース側の各電極との配置態様は同じであり、側面上段ヒータ１０、側面下段ヒータ２０、底面ヒータ３０の各ヒータ側マイナス電極１２、２２、３２が、ベース４０側の１個の共通のマイナス電極４４に電気的に接続されている。しかしマイナス電極用延長部材５３が設けられていないため、側面上段ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１、ヒータ側マイナス電極１２を対向配置させることはできない。同様に側面下段ヒータ２０のヒータ側プラス電極２１、ヒータ側マイナス電極２２を対向配置させることはできない。
【００８０】
ところで図１のヒータ装置では、側面上段ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１、ヒータ側マイナス電極１２はＬ字状に形成されており、下段の側面下段ヒータ２０の外側に位置されている。このため図２に示すように、側面上段ヒータ１０の外側の場積が大きくなり、ＣＺ炉２自体が大型化せざるを得ない。またＣＺ炉２内の他の部材と干渉することを避けるために、他の部材の改造を要することがある。たとえば保温筒８ｂに逃げ部を形成するなどの改造を要することになる。
【００８１】
つぎに図１のヒータ装置を改良した構造を、図４に示す。
【００８２】
図４のヒータ装置では、側面上段ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１、ヒータ側マイナス電極１２は、内側に曲げられ、下段の側面下段ヒータ２０の内側に位置されている。
【００８３】
図５は図２に対応する単結晶引上げ装置１の側面図であり、図４のヒータ装置が組み込まれた単結晶引上げ装置１の構成を示している。
【００８４】
図５に示すように、側面上段ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１、ヒータ側マイナス電極１２は、下段の側面下段ヒータ２０の内側に位置されている。このためヒータ１０の外側の場積を小さくすることができ、ＣＺ炉２自体を小型化することができる。またＣＺ炉２内の他の部材と干渉することなく、他の部材の改造を要しない。たとえば保温筒８ｂに逃げ部を形成するなどの改造を要しない。
【００８５】
上述した実施形態では、３段のヒータ１０、２０、３０のうち最下段のヒータ３０を、るつぼ３、７の底面に配置しているが、最下段のヒータ３０を他のヒータ１０、２０と同様に、るつぼ３、７の側面に配置してもよい。
【００８６】
また上述した実施形態では、３段のヒータからなるヒータ装置を想定して説明したが、２段のヒータからなるヒータ装置、４段以上のヒータからなるヒータ装置に同様に適用してもよい。
【００８７】
図１０（ａ）は、２段のヒータ１０、２０からなるヒータ装置に適用した場合の構成を、図９（ａ）に対応させて示している。
【００８８】
図１０（ａ）に示すヒータ装置では、ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１がベース側プラス電極４１に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１２がマイナス電極用延長部材５３を介して共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。またヒータ２０のヒータ側プラス電極２１がベース側プラス電極４２に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極２２がマイナス電極用延長部材５３を介して共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。
【００８９】
図１０（ｂ）は、２段のヒータ１０、２０からなるヒータ装置に適用した場合の構成を、図９（ｂ）に対応させて示している。
【００９０】
図１０（ｂ）に示すヒータ装置では、ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１がベース側プラス電極４１に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１２が共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。またヒータ２０のヒータ側プラス電極２１がベース側プラス電極４２に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極２２が共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。
【００９１】
図１０（ｃ）は、２段のヒータ１０、２０からなるヒータ装置の従来技術の構成を、図９（ｃ）に対応させて示している。
【００９２】
図１０（ｃ）に示すヒータ装置では、ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１がベース側プラス電極４１に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１２がベース側マイナス電極４３に電気的に接続されている。またヒータ２０のヒータ側プラス電極２１がベース側プラス電極４２に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極２２がベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。
【００９３】
このため図１０（ａ）、図１０（ｂ）のヒータ装置によれば、図１０（ｃ）に示す従来のヒータ装置と比較して、電極の数が少なくなり部品点数が減りコストが低減する。
【００９４】
更に図１０（ａ）のヒータ装置によれば、ヒータ１０、２０のヒータ側プラス電極１１、２１とヒータ側マイナス電極１２、２２とをそれぞれ当該ヒータ１０、２０の直径方向に対向して設けることができ、ヒータ１０、２０を機械的に安定して支持できるとともに、ヒータ１０、２０の温度分布を均一にでき石英るつぼ３の周方向の温度分布を均一にすることができる。
【００９５】
図１１（ａ）は、４段のヒータ１０、２０、３０、１４０からなるヒータ装置に適用した場合の構成を、図９（ａ）に対応させて示している。
【００９６】
図１１（ａ）に示すヒータ装置では、ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１がベース側プラス電極４１に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１２がマイナス電極用延長部材５３を介して共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。またヒータ２０のヒータ側プラス電極２１がベース側プラス電極４２に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極２２がマイナス電極用延長部材５３を介して共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。またヒータ３０のヒータ側プラス電極３１がベース側プラス電極４３に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極３２がマイナス電極用延長部材５３を介して共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。またヒータ１４０のヒータ側プラス電極１４１がベース側プラス電極４５に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１４２がマイナス電極用延長部材５３を介して共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。
【００９７】
図１１（ｂ）は、４段のヒータ１０、２０、３０、１４０からなるヒータ装置に適用した場合の構成を、図９（ｂ）に対応させて示している。
【００９８】
図１１（ｂ）に示すヒータ装置では、ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１がベース側プラス電極４１に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１２が共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。またヒータ２０のヒータ側プラス電極２１がベース側プラス電極４２に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極２２が共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。またヒータ３０のヒータ側プラス電極３１がベース側プラス電極４３に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極３２が共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。またヒータ１４０のヒータ側プラス電極１４１がベース側プラス電極４５に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１４２が共通のベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。
【００９９】
図１１（ｃ）は、４段のヒータ１０、２０、３０、１４０からなるヒータ装置の従来技術の構成を、図９（ｃ）に対応させて示している。
【０１００】
図１１（ｃ）に示すヒータ装置では、ヒータ１０のヒータ側プラス電極１１がベース側プラス電極４１に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１２がベース側マイナス電極４６に電気的に接続されている。またヒータ２０のヒータ側プラス電極２１がベース側プラス電極４２に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極２２がベース側マイナス電極４７に電気的に接続されている。またヒータ３０のヒータ側プラス電極３１がベース側プラス電極４３に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極３２がベース側マイナス電極４４に電気的に接続されている。またヒータ１４０のヒータ側プラス電極１４１がベース側プラス電極４５に電気的に接続され、ヒータ側マイナス電極１４２がベース側マイナス電極４８に電気的に接続されている。
【０１０１】
このため図１１（ａ）、図１１（ｂ）のヒータ装置によれば、図１１（ｃ）に示す従来のヒータ装置と比較して、電極の数が少なくなり部品点数が減りコストが低減する。
【０１０２】
更に図１１（ａ）のヒータ装置によれば、ヒータ１０、２０、３０、１４０のヒータ側プラス電極１１、２１、３１、１４１とヒータ側マイナス電極１２、２２、３２、１４２とをそれぞれ当該ヒータ１０、２０、３０、１４０の直径方向に対向して設けることができ、ヒータ１０、２０、３０、１４０を機械的に安定して支持できるとともに、ヒータ１０、２０、３０、１４０の温度分布を均一にでき石英るつぼ３の周方向の温度分布を均一にすることができる。
【０１０３】
以上のように本発明によれば、ｎ段（ｎ＝２、３、４…）のヒータからなるヒータ装置において、ベース４０側の電極の数をｎ＋１個にすることができ、従来のｎ段のヒータ装置で必要される電極の数２ｎ個よりも、電極数を減らすことができる。また延長部材を設けた場合には、ベース４０側の電極数を減らしつつもヒータの安定した支持、ヒータの均一な温度分布を実現することができる。
【０１０４】
ところでヒータ１０、２０、３０のプラス電極とマイナス電極との間の電圧が高いと、ＣＺ炉２内の真空に近いアルゴンガス雰囲気中では、アース電位となっているチャンバ内壁との間で放電が生じやすくなる。したがって対アース間の放電は、これを防止する必要がある。対アース間の放電を防止するためには、対アース間の電圧の絶対値を低下させる必要がある。
【０１０５】
本実施形態では図１４に示すようにヒータ抵抗Ｈ1のヒータ１０、ヒータ抵抗Ｈ2のヒータ２０、ヒータ抵抗Ｈ3のヒータ３０毎に、電源が設けられている。そして各ヒータ１０、２０、３０の各電源から各ヒータ１０、２０、３０に印加される電圧Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3が独立して制御される。この場合、各ヒータ１０、２０、３０に印加される電圧はそれぞれ異なり、いずれのヒータで最大電圧になるかは不定である。しかも各ヒータ１０、２０、３０のマイナス電極は共通の電極４４でありこの共通電極４４の電位を各ヒータ１０、２０、３０で同一にしなければならない。
【０１０６】
そこで本実施形態では、最大電圧が加わるヒータの両電極間の電圧の中点をアース電位とすることで、対アース間の電圧の絶対値を低下させるようにしている。たとえば図１４においてヒータ３０の印加電圧Ｅ3が最大電圧Ｅmaxであるとすると、そのヒータ３０の電極間の電圧の中点がアース電位とされ、対アース間の電圧の絶対値を、＋１/２Ｅmaxまでに低下させることができる。
【０１０７】
図１５はこれを実現するための回路構成を例示している。
【０１０８】
図１５において、ｒ1はヒータ１０の両電極間の電圧を分圧する分圧抵抗であり、ヒータ１０の中点電圧Ｅc1を生成するために使用される。中点電圧Ｅc1は抵抗ｒ11によって検出される。またｒ2はヒータ２０の両電極間の電圧を分圧する分圧抵抗であり、ヒータ２０の中点電圧Ｅc2を生成するために使用される。中点電圧Ｅc2は抵抗ｒ22によって検出される。またｒ3はヒータ３０の両電極間の電圧を分圧する分圧抵抗であり、ヒータ３０の中点電圧Ｅc3を生成するために使用される。中点電圧Ｅc3は抵抗ｒ33によって検出される。
【０１０９】
検出された各中点電圧Ｅc1、Ｅc2、Ｅc3は最大電圧検出部１００に入力され、プラス側の最大電圧＋１/２Ｅmaxが検出される。共通電極電位ドライブ部２００は、プラス側最大電圧＋１/２Ｅmaxを入力し、これを反転してプラス側最大電圧と絶対値が等しいマイナス側最大電圧−１/２Ｅmaxを出力して共通電極４４をドライブする。これにより共通電極４４の電位が、最大電圧Ｅmaxが印加されているヒータ（たとえばヒータ３０）の中点電圧Ｅc3を０Ｖとするような電位（−１/２Ｅmax）にされる。
【０１１０】
いずれかのヒータが地絡すると、対アースのインピーダンスが低下するため、共通電極電位ドライブ部２００と共通電極４４との間（抵抗Ｒ1）で電圧降下が増大する。抵抗Ｒ1の両端の極性をコンパレータ３００で検出することにより、地絡を検出することができる。
【０１１１】
なお以上した説明では、共通のベース側電極４４の極性がマイナスであることを想定して説明したが、共通のベース側電極４４の極性をプラスに代えた場合であっても同様にして構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】図１は実施形態のヒータ装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は図１のヒータ装置が組み込まれた単結晶引上げ装置の構成を示す側面図である。
【図３】図３は図１のヒータ装置の各ヒータと各電極との配置関係を上面からみた図である。
【図４】図４は図１とはヒータ脚部の形状が異なるヒータ装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は図４のヒータ装置が組み込まれた単結晶引上げ装置の構成を示す側面図である。
【図６】図６（ａ）はヒータ脚部が直径方向に対向しているヒータの構成を示す斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に対応させてヒータの電流経路を示した図である。
【図７】図７（ａ）はヒータ脚部が直径方向に対向していないヒータの構成を示す斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に対応させてヒータの電流経路を示した図である。
【図８】図８は従来の単一のヒータ装置に用いられるベースを示す上面図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は３段のヒータからなるヒータ装置の電極の配置を示す上面図であり、図９（ｃ）は３段のヒータからなるヒータ装置の従来技術による電極の配置を示す上面図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は２段のヒータからなるヒータ装置の電極の配置を示す上面図であり、図１０（ｃ）は２段のヒータからなるヒータ装置の従来技術による電極の配置を示す上面図である。
【図１１】図１１（ａ）、（ｂ）は４段のヒータからなるヒータ装置の電極の配置を示す上面図であり、図１１（ｃ）は４段のヒータからなるヒータ装置の従来技術による電極の配置を示す上面図である。
【図１２】図１２はマイナス電極用延長部材の構成例を示す上面図である。
【図１３】図１３は従来の単結晶引上げ装置の構成を示す側面図である。
【図１４】図１４は各ヒータの動作を説明するために用いた電気回路図である。
【図１５】図１５は実施形態のヒータ装置の電気回路図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  側面上段ヒータ
２０  側面下段ヒータ
３０  底面ヒータ
１１、２１、３２  ヒータ側プラス電極
１２、２２、３２  ヒータ側マイナス電極
４０  ベース
４１、４２、４３  ベース側プラス電極
４４  ベース側マイナス電極
５１、５２  プラス電極用延長部材
５３  マイナス電極用延長部材
【図１】
2005179099.tif 000003
【図２】
2005179099.tif 000004
【図３】
2005179099.tif 000005
【図４】
2005179099.tif 000006
【図５】
2005179099.tif 000007
【図６】
2005179099.tif 000008
【図７】
2005179099.tif 000009
【図８】
2005179099.tif 000010
【図９】
2005179099.tif 000011
【図１０】
2005179099.tif 000012
【図１１】
2005179099.tif 000013
【図１２】
2005179099.tif 000014
【図１３】
2005179099.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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