[发明专利]单晶制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据直拉法(Czochralski，CZ法)来制造单晶的装置。

背景技术

制造超高集成半导体元件所使用的基板主要采用硅晶片，所述硅晶片是根据CZ法来培育单晶硅，并由该单晶硅来制造出表面已精研磨成镜面的硅晶片。随着目的在于降低半导体元件的制造成本的硅晶片(silicon wafer)的大口径化，单晶制造装置及其炉内构件的大型化不断发展。

此处，参照图4，对根据例如半导体单晶硅制造中所使用的以往的CZ法而构成的单晶制造装置的一个实例进行说明。

如图4所示，此单晶制造装置101具备以下结构：主腔室(提拉室)102、容纳于该主腔室102内的坩埚103、以围绕坩埚103的方式配置的圆筒状加热器104、使坩埚103旋转的坩埚保持轴105及其旋转机构(未图示)、保持硅晶种106的晶种夹头107、提拉晶种夹头107的钢索108、及使钢索108旋转或卷绕的卷绕机构(未图示)。

坩埚103，在其内侧的容置有原料熔液(熔汤，此处为硅熔液)109的一侧，设置有石英坩埚，而在其外侧设置有石墨坩埚。并且，在圆筒状加热器104的外侧周围设置有加热器隔热材料110，在圆筒状加热器104的底部配置有隔热板111。

其次，对根据上述的单晶制造装置101而实施的单晶的成长法进行说明。

首先，在坩埚103内，将硅的高纯度多晶原料加热至熔点(约1420℃)以上使其熔解。而后，根据将钢索108退绕，以使晶种106的前端接触或浸渍于熔汤液面的大致中心部。然后，使坩埚保持轴105向适当的方向旋转，并且一边使钢索108旋转一边卷绕来提拉晶种106，由此来开始单晶的成长。之后，根据适当地调节提拉速度与温度，可以获得大致圆柱状的单晶棒112。

上述单晶制造装置101中的石英坩埚和石墨坩埚均具有较高的耐热性，但却存在较脆、缺乏耐冲击性的缺点。因此，在单晶提拉时，如果将多晶原料投入坩埚103，此冲击可能会导致坩埚103上产生裂缝，原料熔液109可能会从裂缝处泄漏。

并且，在投入多晶原料时，坩埚103内的熔汤也可能会向坩埚103的周围飞散。进一步存在以下危险性：由于使用而导致坩埚103逐渐劣化；或当单晶112在提拉中滴落时，坩埚103断裂而导致大致全部熔汤流出。

因此，例如在专利文献1所公开的单晶提拉装置中，在主腔室102的底部配设有盛漏托盘113，所述盛漏托盘113具有可以容置全部熔融原料的内容积。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2001/064976号手册

发明内容

[发明所要解决的课题]

在如图4所示的以往的单晶制造装置101中，在圆筒状加热器104上，经由夹钳等连接有用于向加热器供给电力的电极114。该电极114从主腔室102的底部插入，从下面支撑圆筒状加热器104。

此处，本发明人对此电极进行调查。考虑到单晶制造装置的小型化和热效率等，将与圆筒状加热器连结的电极，设计成位于容置原料熔液的坩埚的正下方附近。此时，本发明人发现，当熔汤从坩埚中泄漏时，原料熔液从上方滴落到电极上，可能会导致被水冷的金属制成的电极发生损伤。

本发明是鉴于上述问题点而完成，目的在于提供一种单晶制造装置，所述单晶制造装置可以保护电极，以避免接触到从坩埚中液漏的原料熔液，所述电极支持圆筒状加热器。

[解决课题的方法]

为了达成上述目的，本发明提供一种单晶制造装置，是根据直拉法而构成的单晶制造装置，且具备坩埚，其容置原料熔液；圆筒状加热器，其围绕该坩埚并加热原料熔液；主腔室，其容纳这些构件；电极，其从该主腔室的底部插入，支持前述圆筒状加热器且供给电力；及，盛漏托盘，其配设于前述主腔室的底部，容置从前述坩埚中漏出的原料熔液；并且，所述单晶制造装置的特征在于：液漏罩配设于前述坩埚的下方且前述电极的上方的位置处，所述液漏罩防止从前述坩埚中漏出的原料熔液滴落于前述电极上。

如果是这种本发明的单晶制造装置，即使原料熔液从坩埚中泄漏，也可以根据液漏罩，防止从坩埚中泄漏的原料熔液滴落到电极上。由此，可以保护电极以避免接触到原料熔液，并可以抑制原料熔液损伤电极。