在不变更形状的情况下调整熔区及原料棒的温度分布，由此，使单晶的电阻率的面内分布尽可能地均匀。感应加热线圈（13）具备：线圈导体（21），由大致圆环状的导体板构成；一对端子电极（22、22），分别设置于在线圈导体的周向上相邻的线圈导体的一端以及及另一端。线圈导体（21）具有：开口部（23），形成于中心部；狭缝（24），从开口部（23）沿径向延伸而将一对端子电极的连接位置在周向上分断，线圈导体（21）的至少下表面（13b）被区划为多个区域，各区域的辐射率不同。射率不同。射率不同。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感应加热线圈及使用了该感应加热线圈的单晶制造装置
[0001]本专利技术涉及在利用FZ法（浮区法）的单晶的制造中所使用的感应加热线圈以及使用了该感应加热线圈的单晶制造装置。
技术介绍
[0002]作为培育单晶硅的一种方法，已知有FZ法。在FZ法中，对多晶的原料棒的一部分进行加热而形成熔区，使分别位于熔区的上方及下方的原料棒及单晶慢慢下降，由此，使单晶逐渐地生长。在FZ法中，因为不使用支承熔液的坩埚，所以单晶硅的品质不会受到坩埚的影响，与CZ法相比，能够培育高纯度的单晶。
[0003]在原料棒的加热单元中使用感应加热线圈。关于感应加热线圈，例如，在专利文献1中记载有如下内容：由耐热性绝缘物包覆至少由二卷的金属管构成的感应加热线圈的最外卷部表面，由此，防止闪燃。另外，在专利文献2中记载有如下内容：为了防止多晶原料棒、单晶棒、熔区中的任一个和感应加热线圈之间的放电，在感应加热线圈的表面的全部或一部分形成绝缘性材料的覆膜。
[0004]在专利文献3中记载有一种感应加热线圈，其具有：平坦部，以狭缝为中心设置于20度以上80度以下的范围的线圈背面；锥形部，设置于除该平坦部以外的范围的线圈背面，从内周向朝向外周向变厚。另外，在专利文献4中记载有如下内容：通过在感应加热线圈的表面涂敷对于红外波段的电磁波具有高的反射率的反射膜，从而抑制从被加热部件的向包含线圈的加热装置及周围空气的散热损失。进而，在专利文献5中记载有一种感应加热线圈，其具有冷却水流通的冷却水路，在冷却水路的内部形成有用于防止氧化的覆膜。
[0005]现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭50－37346号公报；专利文献2：日本特开2006－169060号公报；专利文献3：日本特开2013－168345号公报；专利文献4：日本特开2015－43262号公报；专利文献5：日本特开2012－101980号公报。
技术实现思路
[0006]专利技术要解决的课题在利用FZ法的单晶硅的制造中，电阻率的面内分布的均匀化是一个重要的技术课题。为了改善单晶硅的电阻率的面内分布的偏差，需要调整熔区的温度分布产生的对流及硅原料的熔解的方法，目前采用变更感应加热线圈的形状这样的方法。但是，存在如下问题：当变更线圈形状时，从线圈产生的电磁力的分布发生变化，会产生熔区容易溢出等非本意的效果。
[0007]因此，本专利技术的目的在于，提供能够在不变更线圈形状的情况下调整熔区及原料
棒的温度分布，由此使单晶的电阻率分布尽可能均匀的感应加热线圈及使用了该感应加热线圈的单晶制造装置。
[0008]用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术的感应加热线圈是在利用FZ法的单晶硅的制造中使用的感应加热线圈其特征在于，具备：线圈导体，由大致圆环状的导体板构成；以及一对端子电极，分别设置于在所述线圈导体的周向上相邻的所述线圈导体的一端以及另一端，所述线圈导体具有：开口部，形成于所述线圈导体的中心部；以及狭缝，从所述开口部沿径向延伸而将所述一对端子电极的连接位置在周向上分断，所述线圈导体的至少下表面被区划为多个区域，各区域的辐射率不同。
[0009]根据本专利技术，能够在不改变感应加热线圈的形状的情况下调整熔区及原料棒的温度分布。因此，能够降低通过FZ法培育的单晶的电阻率的面内分布的偏差。
[0010]在本专利技术中，优选的是，所述多个区域在所述线圈导体的径向上被分割。在该情况下，优选的是，所述线圈导体的下表面具有：内周区域，与所述开口部相邻；中间区域，与所述内周区域相比，位于径向的外侧；以及外周区域，与所述中间区域相比，位于径向的外侧。由此，能够降低单晶的电阻率的面内偏差。
[0011]优选的是，在将原料棒的半径设为R时，所述线圈导体的半径为1.5R以上，所述内周区域是在径向上距线圈中心不足0.8R的区域，所述中间区域是在径向上距线圈中心0.8R以上且不足1.2R的区域，所述外周区域是在径向上距线圈中心1.2R以上的区域。由此，能够降低单晶的电阻率的面内偏差。
[0012]在本专利技术中，优选的是，所述中间区域的辐射率比所述内周区域以及所述外周区域的辐射率高。通过FZ法制造的单晶虽然其外周部的电阻率容易变高，但通过使与熔区的外周部接近的线圈导体的下表面的中间区域的辐射率变高而提高排热效果，从而能够将单晶的外周部的电阻率抑制得低。
[0013]在本专利技术中，优选的是，所述内周区域的辐射率为所述外周区域的辐射率以上。通过使线圈导体的内周区域的辐射率比外周区域高，从而能够抑制单晶的中心部的电阻率的降低。
[0014]优选的是，所述内周区域的辐射率为0.03以上0.3以下，所述中间区域的辐射率为0.5以上0.8以下，所述外周区域的辐射率为0.03以上0.1以下。由此，能够制造电阻率的面内分布尽可能均匀的单晶。
[0015]优选的是，所述多个区域在所述线圈导体的周向上被分割。由此，能够缓和狭缝给予感应加热线圈的辐射率分布的影响，能够在周向上形成尽可能均匀的辐射率分布。
[0016]优选的是，所述内周区域具有：第一内周区域，与所述狭缝相邻；以及第二内周区域，与所述第一内周区域相比，更远离所述狭缝，所述中间区域具有：第一中间区域，与所述狭缝相邻；以及第二中间区域，与所述第一中间区域相比，更远离所述狭缝。
[0017]优选的是，所述第一内周区域是以所述狭缝为中心的20度以上80度以下的区域，所述第二内周区域是从所述内周区域除去了所述第一内周区域的区域，所述第一中间区域是以所述狭缝为中心的20度以上80度以下的区域，所述第二中间区域是从所述中间区域除去了所述第一中间区域的区域。
[0018]优选的是，所述第一内周区域的辐射率为所述第二内周区域的辐射率以上，所述
第一中间区域的辐射率比所述第二中间区域的辐射率高。
[0019]优选的是，所述第一内周区域的辐射率为0.03以上0.1以下，所述第二内周区域的辐射率为0.03以上0.3以下。另外，优选的是，所述第一中间区域的辐射率为0.5以上且不足0.6，所述第二中间区域的辐射率为0.6以上0.8以下。通过打破辐射率的周向的对称性，从而能够提高熔区的搅拌效果。因此，能够制造电阻率的面内分布尽可能均匀的单晶。
[0020]优选的是，所述线圈导体的下表面为朝向线圈中心向上的倾斜面，优选的是，所述线圈导体的上表面为朝向线圈中心向下的倾斜面。通过该结构，能够对熔区赋予适当的电磁压力，能够在单晶上稳定地保持熔区。
[0021]优选的是，所述辐射率通过改变所述线圈导体的表面粗糙度而设定。由此，能够在不改变线圈形状的情况下按每个部位调整辐射率。
[0022]优选的是，所述辐射率利用覆盖所述线圈导体的表面的覆膜来设定。由此，能够在不改变线圈形状的情况下按每个部位调整辐射率。
[0023]另外，本专利技术的单晶制造装置的特征在于，具备：反应炉，收容原料棒以及在籽晶上生长的单晶；上轴，将所述原料棒以能够旋转以及能够升降的方式进行支承；下轴，将籽晶以能够旋转以及能够升降的方式进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种感应加热线圈，所述感应加热线圈是在利用FZ法的单晶硅的制造中使用的感应加热线圈，其特征在于，具备：线圈导体，由大致圆环状的导体板构成；以及一对端子电极，分别设置于在所述线圈导体的周向上相邻的所述线圈导体的一端以及另一端，所述线圈导体具有：开口部，形成于所述线圈导体的中心部；以及狭缝，从所述开口部沿径向延伸而将所述一对端子电极的连接位置在周向上分断，所述线圈导体的至少下表面被区划为多个区域，各区域的辐射率不同。2.根据权利要求1所述的感应加热线圈，其中，所述多个区域在所述线圈导体的径向上被分割。3.根据权利要求1或2所述的感应加热线圈，其中，所述线圈导体的下表面具有：内周区域，与所述开口部相邻；中间区域，与所述内周区域相比，位于径向的外侧；以及外周区域，与所述中间区域相比，位于径向的外侧。4.根据权利要求3所述的感应加热线圈，其中，在将原料棒的半径设为R时，所述线圈导体的半径为1.5R以上，所述内周区域是在径向上距线圈中心不足0.8R的区域，所述中间区域是在径向上距线圈中心0.8R以上且不足1.2R的区域，所述外周区域是在径向上距线圈中心1.2R以上的区域。5.根据权利要求4所述的感应加热线圈，其中，所述中间区域的辐射率比所述内周区域以及所述外周区域的辐射率高。6.根据权利要求4或5所述的感应加热线圈，其中，所述内周区域的辐射率为所述外周区域的辐射率以上。7.根据权利要求5或6所述的感应加热线圈，其中，所述内周区域的辐射率为0.03以上0.3以下，所述中间区域的辐射率为0.5以上0.8以下，所述外周区域的辐射率为0.03以上0.1以下。8.根据权利要求1～7的任一项所述的感应加热线圈，其中，所述多个区域在所述线圈导体的周向上被分割。9.根据权利要求3～6的任一项所述的感应加热线圈，其中，所述内周区域具有：第一内周区域，与所述狭缝相邻；以及第二内周区域，与所述第一内周区域相比，更远离所...
【专利技术属性】
技术研发人员：松岛直辉，横山龙介，
申请(专利权)人：胜高股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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