シリコン融体表面における固体シリカの局部溶損機構の解明

阐明硅熔体表面固体二氧化硅的局部侵蚀机制

• 批准号: 07455302
• 负责人: 向井 楠宏
• 金额: $ 4.93万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07455302/
• 关键词: シリコン単結晶; チョクラルスキー法; シリカるつぼ; シリコン融体表面; 局部溶損; マランゴニ対流

1.直接観察炉の再改造平成8年度の実験で,局部溶損現象の基本部分は明らかにできた。しかし,研究を進めるなかで次のような炉の欠陥,すなわちSiCを用いた発熱体の寿命が短すぎて長時間安定した実験が困難であること,炉の気密性も十分でなく酸素分圧のコントロールに問題があること,炉内を減圧にする際炉内耐火物の粉じんが飛んでシリコン融体を汚染する可能性のあること,などが明らかになった。そこで実験結果の信頼性をより向上させる目的で再度炉を改造し,上記欠陥を取り除くことができた。2.局部溶損についての再実験再改造した観察炉を用いて局部溶損現象のその場観察を行い,局部溶損速度と各種実験因子との関係を調べ,平成8年度の結果を大筋において再確認することができた。さらに,局部溶損のメカニズムの解明にとって重要な意味を持つ,シリコン融体メニスカスの運動の具体的な形を明確にすることができた。この運動は,申請者の一人(向井)がすでに固体SiO_2-(FeO-SiO_2)スラグ系の局部溶損で見出したものと本質的に同じであり,さらに局部溶損部の水平断面形状が,角柱試料の場合,もとの四角形を保ちながら溶損が進むという両者に共通する現象も見出され,いずれの現象も溶解成分が融体の表面張力を下げる場合に共通の現象であることが明らかになり,本系の局部溶損がマランゴニ対流に起因することの一つの有力な実験事実を得ることができた。現在,炉内酸素分圧と局部溶損速度との関係等,局部溶損速度の律速段階の解明に必要な実験を遂行中であり,本年6月までには研究を終了する予定である。

1. Direct inspection of furnace re-transformation in Heisei 8 years, the basic part of the phenomenon of local dissolution loss is clear. The study of furnace defects and the difficulty of maintaining SiC heater life for a short time and stability for a long time are discussed in this paper. The furnace tightness is very high. The acid pressure distribution problem is discussed in this paper. The possibility of furnace refractory powder contamination is discussed. The result of the investigation is that the credibility of the investigation is higher than that of the investigation. 2. Local dissolution rate was adjusted to the relationship between local dissolution rate and various factors, and the results of Heisei 8 were reconfirmed. In addition, the important meaning of local dissolution loss is clear, and the specific shape of melt loss movement is clear. The applicant has one person (to the well) and one solid SiO_2-The local dissolution loss of (FeO-SiO_2)-Si system is essentially the same as the local dissolution loss in the horizontal cross-section. In the case of prismatic samples, the tetragonal shape of the local dissolution loss is preserved. The dissolution loss is advanced. The common phenomenon is observed. The common phenomenon is observed in the case where the surface tension of the melt is lowered. The local dissolution of the system is caused by a strong reaction. At present, the relationship between acid pressure and local dissolution rate in furnace, etc., the analysis of local dissolution rate and speed stage is necessary for implementation, and the study was completed in June this year.