[发明专利]单晶制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用切克劳斯基法来培育单晶锭的单晶制造装置。

背景技术

制造超高集成半导体器件所使用的基板，主要是使用硅晶片，所述硅晶片是先利用切克劳斯基法（Czochralski method，CZ法）来培育硅单晶锭，然后将培育后的单晶锭进行晶片加工，并将表面加工成镜面。在此种使用CZ法的单晶制造中，随着为了减低半导体器件的制造成本而增大硅晶片的口径，则需要进一步扩大装置或炉内零部件。

在CZ法中，利用圆筒形石墨加热器，对放入石英坩埚中的多晶原料加热，然后由熔解的硅熔体(silicon melt)来培育单晶。随着这样培育的单晶锭的口径的增大，并导致坩埚等的尺寸扩大，将产生以下问题：围绕坩埚进行加热的加热器也扩大，产生弯曲等变形，并与其他零部件接触而放电。扩大后的加热器的净重也可能导致此种变形，并且，尤其是在磁场外加切克劳斯基法（Magnetic field applied Czochralski Method，MCZ法）中，可能无法忽视由磁场中的洛伦兹力(Lorentz force)所引起的变形，为了防止此种加热器的变形，而采用在加热电极以外，设置辅助电极，来支持加热器的方法（参照专利文献1）。

[先行技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本特开平9-263491号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，经由辅助电极从加热器散失的热量较多，从而使单晶制造装置的耗电量增加。因此，在习知的CZ法及MCZ法中，存在热效率较差，工业成本高，环境负担大的问题。

本发明是有鉴于所述问题点而完成，其目的在于提供一种抑制加热器的变形，且热效率不会恶化的单晶制造装置。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本发明提供一种单晶制造装置，是通过切克劳斯基法来制造单晶锭的单晶制造装置，具备：坩埚，其容置原料熔液；加热器，其具有围绕该坩埚的圆筒形发热部；主室，其容置该加热器；加热电极，其支持所述加热器，并供给电流；及绝热板，其被配置于所述加热器的圆筒形发热部的下方；其中，所述单晶制造装置的特征在于：

所述绝热板，经由绝缘性固定构件，被固定并支持于所述加热电极，并在所述绝热板的顶面与所述圆筒形发热部的下端相对应的位置处，配置有绝缘性支持构件。

这样一来，如果绝热板是经由绝缘性固定构件而被固定并支持于加热电极上，并在绝热板的顶面与圆筒形发热部的下端相对应的位置处，配置有绝缘性支持构件，就可以利用绝热板上的绝缘性支持构件来支持加热器的圆筒形发热部，并抑制变形，并且，即使绝缘性支持构件与加热器接触，由于所接触的绝缘性支持构件，是被配置在绝热板上，且该绝热板已通过绝缘性固定构件而被固定并支持在加热电极上，因此通过接触而散失的热量较小，加热器的热效率几乎不会恶化。又，由于绝热板经由绝缘性的构件与加热电极及加热器接触，因此也不用担心会放电。并且，为了抑制加热器的圆筒形发热部的变形，无需辅助电极等追加构件，因此装置成本较低。

此时，优选为，所述加热电极在两处支持所述加热器，所述绝热板的顶面的配置有所述绝缘性支持构件的位置，与所述圆筒形发热部下端的所述加热电极支持所述加热器的位置旋转90度后的位置相对应。

由此，由于在加热器的圆筒形发热部的变形量最大的位置处，配置有绝缘性支持构件，因此所述单晶制造装置可以更有效地抑制加热器的变形。

此时，优选为，所述绝缘性支持构件的上端与所述加热器的圆筒形发热部的下端之间的距离为0～5mm。

由此，所述单晶制造装置可以充分地抑制加热器的变形。

此时，优选为，所述加热器的圆筒形发热部的内径为850mm以上。

这样一来，由于即使是加热器的圆筒形发热部的内径为850mm以上的大型的装置，本发明的装置也不会使热效率恶化，而能抑制变形，因此所述单晶制造装置适合用于制造大口径单晶锭。

(发明的效果)

如上所述，利用本发明的单晶制造装置，由于抑制加热器的变形，并且热效率几乎不会恶化，因此所述单晶制造装置可以降低耗电量，并以低成本来制造大口径的单晶。

附图说明

图1中的(a)是部分地表示本发明的单晶制造装置的实施态样的一例的概略斜视图。

图1中的(b)是部分地表示本发明的单晶制造装置的实施态样的一例的概略侧视图。

图2是表示本发明的单晶制造装置的实施态样的一例的概略剖面图。