氧化硅玻璃坩埚制造技术

本发明专利技术提供一种氧化硅玻璃坩埚，在该氧化硅玻璃坩埚上设置有单晶硅拉晶时用于抑制液面振动的特殊区域，同时，在该氧化硅玻璃坩埚上形成有一能够正确掌握通过该特殊区域时的液面变动位置之标记部。在氧化硅玻璃坩埚的直筒部的内壁面上设置有防止熔融硅波动的特殊区域，至少在该特殊区域的上端及下端具有标记部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种单晶硅拉晶用氧化硅(silica)玻璃坩埚。
技术介绍
支撑现今IT化社会的电子技术中，应用于此技术中的半导体设备等的制造上硅晶片是不可或缺的。这种硅晶片的特征之一是具有氧析出物、位错、氧化积层缺陷等的微小缺陷。这种微小缺陷一方面具有可以捕获在设备工艺中发生的重金属污染的有益效果，另一方面，会成为设备不良的原因。从而，根据设备的种类或所使用的设备工艺的不同，有必要将结晶中的氧浓度调整为规定浓度。目前，作为单晶硅的制造方法，通常采用被称为切克劳斯基法(Czochralski，下称 CZ法)的单晶硅拉晶方法。另外，还有一种被称为MCZ法(Magneticfield applied CZ法) 的方法，该方法是一种在CZ法上施加强有力的磁场的方法。在CZ法中，一般来讲，将金属杂质的浓度为数ppb (Ippb等于十亿分之一)以下的高纯度多晶硅和电阻率调整用掺杂剂(硼(B)或磷(P)) —同放入到高纯度氧化硅玻璃坩埚内，并在大约1420°C的温度下进行熔化。其次，将晶种硅棒接触到硅溶液的液面上，旋转晶种或氧化硅玻璃坩埚，将晶种减细(无位错化)之后提升，由此获得具有与晶种相同原子排列的单晶硅的锭。如上所述，氧化硅玻璃坩埚是一种熔化多晶硅并作为单晶提升时贮留硅溶融液的装置。并且，氧化硅玻璃坩埚中的熔融硅的量随着单晶硅的拉晶量而减少，熔融硅的液面 (下称熔液面)位置则在氧化硅玻璃坩埚内发生变化。目前，一般是根据目测监视方式来确认该熔液面变动的位置，然而，这种方式中存在无法正确测出因熔液面位置的变动而引起的硅溶融液的体积减少的问题。而且，近几年，单晶硅锭越来越趋向于大口径化(直径300mm以上)。这种单晶硅锭的大口径化导致如下问题当提升单晶硅时，在从形成颈部之处到形成肩部之处为止的区间上，容易发生所谓熔融硅的熔液面之数分钟 数个小时左右的波动(振荡)现象。为了解决此问题，摸索出各种防止熔液面振动的方法，例如，根据如上所述的MCZ法在熔液面上施加磁场的方法，或者，在氧化硅玻璃坩埚上设置被称为特殊区域的防止熔液面振动的区域。然而，目前来看，还未找到在任何拉晶条件下仍能完全防止熔液面振动的方法。因此，熔液面即使位于上述特殊区域时，在容易发生这种熔液面振动区域上，也能通过减慢拉晶速度来应对。在现有的氧化硅玻璃坩埚中，即使设置了上述特殊区域也无法从外观上识别出该特殊区域。而且，在单晶硅的拉晶过程中，支撑氧化硅玻璃坩埚的碳基座与氧化硅玻璃坩埚外表面进行反应，碳基座的内径在每次使用过程中产生变化，因此，即使在氧化硅玻璃坩埚中填充相同重量的硅原料，初期熔液面位置也不会位于同样位置。从而，即使知道初期熔液面位置和拉晶脱层中变动的熔液面位置的距离，也无法正确掌握熔液面和设置于氧化硅玻璃坩埚的特殊区域的相对位置。S卩，即使抑制了熔液 面的波动，在超过上述特殊区域到达了能提高单晶硅的拉晶速度的区域，也无法判断藉由特殊区域的效果是否抑制了波动，或者是否是提高拉晶速度的区域，而在实际操作中，存在一种不能提高单晶硅拉晶速度的问题。对于此问题，如专利文献1所记载，提供了一种设在单晶的拉晶装置侧的位置测量装置。
技术介绍
文献专利文献专利文献1日本专利申请特开2009-67624号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在记载于上述专利文献1的技术中，尽管需要大规模的专用设备，也只能测量熔液面的变化量，当使用设置特殊区域的氧化硅玻璃坩埚时，特别是氧化硅玻璃坩埚在单晶硅的拉晶时变形的话，导致无法分清熔液面和特殊区域的位置关系。鉴于上述现状，本专利技术的目的在于提供一种氧化硅玻璃坩埚，在该氧化硅玻璃坩埚上设置有单晶硅拉晶时用于抑制熔液面振动的特殊区域，由此，即使氧化硅玻璃坩埚因熔融硅的重量等原因而导致局部变形，也能够正确掌握熔液面位置和特殊区域位置。并且，本专利技术的目的在于提供一种氧化硅玻璃坩埚，该氧化硅玻璃坩埚上赋予一标记部，由此可以正确掌握熔液面位置和特殊区域位置，并抑制单晶硅拉晶时的熔液面振动，且能够简单地实现最适合的拉晶速度。解决课题的手段即，本专利技术的主要构成如下所述。(1). 一种可存留熔融硅的氧化硅玻璃坩埚，其中，该氧化硅玻璃坩埚在直筒部的内壁面具备特殊区域，该特殊区域防止熔融硅的波动，至少在该特殊区域的上端及下端具有标记部。(2).如(1)所述的氧化硅玻璃坩埚，其中，上述特殊区域的主成分是以天然氧化硅为原料的氧化硅玻璃，该特殊区域以外的透明层的主成分是以合成氧化硅为原料的氧化硅玻璃。( 3 ).如(1)所述的氧化硅玻璃坩埚，其中，上述特殊区域由内部包含气泡之氧化硅玻璃构成。(4).如(1)所述的氧化硅玻璃坩埚，其中，上述特殊区域具有表面凹凸形状。(5).如(4)所述的氧化硅玻璃坩埚，其中，上述表面凹凸形状由多个狭缝构成。(6).如(1) (5)所述的氧化硅玻璃坩埚，其中，上述特殊区域设置在从坩埚开口边缘部之下5mm到坩埚底面中心之上IOOmm之间，并且，该特殊区域的宽度为1 100mm。(7).如(1) (6)所述的氧化硅玻璃坩埚，其中，上述标记部为激光标记部。(8).如(1) (6)所述的氧化硅玻璃坩埚，其中，上述标记部为金刚石工具标记部。专利技术效果根据本专利技术，在提升单晶硅时，例如，即使氧化硅玻璃坩埚因硅熔液的质量而发生变形，也能够正确紧握相对特殊区域位置的熔液面位置变动。由此，熔液面经过熔液面振动防止用特殊区域之后，可以立即提高单晶硅的拉晶速度，能够大幅提高生产率。 附图说明图1表示氧化硅玻璃坩埚的剖面图。 具体实施例方式接下来，结合附图说明本专利技术的实施方式。在此，在所有附图中，对相同构成要素赋予相同符号，并适当省略说明。图1表示氧化硅玻璃坩埚的剖面图。在本实施例涉及的氧化硅玻璃坩埚1中，在 CZ法等的单晶硅的拉晶时所使用的氧化硅玻璃坩埚1的直筒部5内壁面上具有一防止熔液面变动的特殊区域2，并且，至少在该特殊区域2的上端及下端，具有可以从CZ炉外部检测的(例如，可目测判断(可视觉辨认))标记部4。再者，本实施方式的氧化硅玻璃坩埚1 可以应用在单一拉晶和多个拉晶之中的任何一种场合。首先，简要说明氧化硅玻璃坩埚1的结构。如图1中的剖面图所示，氧化硅玻璃坩埚1具有曲率比较大的角部9、具有上面开口的边缘部的圆筒形直筒部5以及由直线或曲率比较小的曲线所构成的研钵状的底部8。在本说明书中，所谓角部9是指连接直筒部5和底部8的部分，是从角部9的曲线的切线与氧化硅玻璃坩埚的直筒部5的重合点到与底部具有共通切线的点为止的部分。氧化硅玻璃坩埚1从其内面侧到外面侧具备几乎不含有气泡(气泡含有率少于0.5%)的氧化硅玻璃层(以下称为透明层6)，气泡含有率为0.5%以上且少于50%的氧化硅玻璃层(以下称为气泡含有层7)。另外，在本说明书中所说的气泡含有率，是指相对于坩埚1之一定体积(wl)的气泡占有体积(w2)的比(w2/wl)。接下来，说明设置标记部4的位置。图1中，1表示坩埚开口边缘部，2表示设置在内壁面的用于防止熔液面的波动的特殊区域，3表示底部中心，4表示标记部，5表示可以设置这种标记部的范围(直筒部幻。在该图中，优选的，设置标记部4的位置选自以符号5表示的直筒部的范围中。在此，需要至少在上述特殊区域2的上端及下端上设置上述标记部4。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种氧化硅玻璃坩埚，可贮留熔融硅，其特征在于：该氧化硅玻璃坩埚在直筒部的内壁面具备特殊区域，该特殊区域用于防止熔融硅的波动，至少在该特殊区域的上端及下端具有标记部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：须藤俊明，
申请(专利权)人：日本超精石英株式会社，
类型：发明
国别省市：JP