DE10102126A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus SiliciumInfo
- Publication number
- DE10102126A1 DE10102126A1 DE10102126A DE10102126A DE10102126A1 DE 10102126 A1 DE10102126 A1 DE 10102126A1 DE 10102126 A DE10102126 A DE 10102126A DE 10102126 A DE10102126 A DE 10102126A DE 10102126 A1 DE10102126 A1 DE 10102126A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- crucible
- melt
- single crystal
- magnetic
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/06—Non-vertical pulling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/30—Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
- C30B15/305—Stirring of the melt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium, durch Ziehen des Einkristalls aus einer Schmelze, die in einem Tiegel mit einem Durchmesser von mindestens 450 mm enthalten ist, über dem ein Wärmeschild angeordnet ist, wobei der Einkristall mit einem Durchmesser von mindestens 200 mm gezogen wird und die Schmelze dem Einfluß eines magnetischen Wanderfelds ausgesetzt wird, das im Bereich der Tiegelwand eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Kraft auf die Schmelze ausübt. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung, die zum Durchführen des Verfahrens geeignet ist.
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines
Einkristalls aus Silicium, durch Ziehen des Einkristalls aus
einer Schmelze, die in einem Tiegel enthalten ist und dem
Einfluß eines magnetischen Wanderfelds ausgesetzt wird. Gegen
stand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung, die geeignet
ist, das Verfahren auszuführen.
In der DE-37 01 733 A1 ist ein Verfahren der genannten Art
beschrieben. Der Einsatz des magnetischen Wanderfelds dient dem
Zweck, den Einbau von Sauerstoff in den Einkristall zu
verringern.
Die vorliegende Erfindung verfolgt demgegenüber andere und
teilweise gegensätzliche Ziele. Sie betrifft ein Verfahren zum
Ziehen von Einkristallen aus Silicium, die einen Durchmesser
von mindestens 200 mm besitzen, insbesondere solche der
modernsten Generation mit Durchmessern von 300 mm und darüber.
Die Herstellung solcher Kristalle erfordert, daß eine Reihe von
Problemen überwunden werden. Die Verbesserung der Ausbeute
durch Verringern der Versetzungshäufigkeit ist eine der
zentralen Aufgaben. Eine andere betrifft die Ziehgeschwin
digkeit, die aus Gründen der Produktivität möglichst hoch sein
soll, andererseits jedoch nicht beliebig gesteigert werden
kann, weil der Einkristall nicht bei jeder Geschwindigkeit in
der gewünschten zylindrischer Form wachsen kann. Eine weitere
Aufgabe besteht darin, die Erwartungen von Herstellern elektro
nischer Bauelemente erfüllen zu können, die die Konzentration
von Sauerstoff im Einkristall in einem weiten Bereich vorgeben
möchten. Das verlangt vom Hersteller des Einkristalls, daß er
in der Lage muß, vergleichsweise hohe Konzentrationen an Sauer
stoff im Einkristall zu gewährleisten, wenn wegen der vorteil
haften Getterwirkung des Sauerstoffs solche Konzentrationen
nachgefragt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Herstellen eines Einkristalls aus Silicium, durch Ziehen des
Einkristalls aus einer Schmelze, die in einem Tiegel mit einem
Durchmesser von mindestens 450 mm enthalten ist, über dem ein
Wärmeschild angeordnet ist, wobei der Einkristall mit einem
Durchmesser von mindestens 200 mm gezogen wird und die Schmelze
dem Einfluß eines magnetischen Wanderfelds ausgesetzt wird, das
im Bereich der Tiegelwand eine im wesentlichen vertikal ausge
richtete Kraft auf die Schmelze ausübt.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zum
Ziehen eines Einkristalls aus Silicium, umfassend einen Tiegel
mit einem Durchmesser von mindestens 450 mm, eine im Tiegel
enthaltene Schmelze, eine um den Tiegel herum angeordnete
Heizeinrichtung, einen über dem Tiegel angeordneten Hitzeschild
und eine Einrichtung zum Erzeugen eines magnetischen
Wanderfelds, das im Bereich der Tiegelwand eine im wesentlichen
vertikal ausgerichtete Kraft auf die Schmelze ausübt.
Wie die Erfinder festgestellt haben, können mit Hilfe der Er
findung Ausbeuteverbesserungen erzielt, Steigerungen der Zieh
geschwindigkeit vorgenommen, die Sauerstoffkonzentration im
Einkristall erhöht und die Position eines OSF-Ringes bei vorge
gebener Ziehgeschwindigkeit nach außen verlagert werden. Ein
OSF-Ring ist ein ringförmiger Bereich einer aus dem Einkristall
hersausgetrennten Halbleiterscheibe aus Silicium, der als Gren
ze gilt, die zwei Defekttypen, nämlich Zwischengitterdefekte
und Leerstellendefekte, voneinander trennt. Es ist vorteilhaft,
wenn sich der OSF-Ring am Rand der Halbleiterscheibe befindet,
weil diese dann nur noch von einem der beiden Defekttypen
dominiert wird.
Das Verfahren hat einen weiteren Vorteil, der beim
Impflingsziehen zum Tragen kommt, also in der Anfangsphase des
Kristallziehens, während der ein Impfkristall mit der Schmelze
in Kontakt gebracht und mit dem Kristallwachstum begonnen wird.
Hierbei ist die Gefahr der Versetzungsbildung besonders groß.
Es hat sich gezeigt, daß das magnetische Wanderfeld die
Versetzungshäufigkeit reduziert. Darüber hinaus ist das
magnetische Wanderfeld auch beim Aufschmelzen von Silicium und
beim Stabilisieren der Schmelze vor dem Impflingsziehen
nützlich, da beide Vorgänge beschleunigt durchgeführt werden
können. Gründe dafür sind eine bessere Durchmischung der
Schmelze und geringere Temperaturfluktuationen in der Schmelze.
Überraschenderweise tritt der in der DE-37 01 733 A1
beschriebene Effekt der Sauerstoffverringerung beim Ausführen
der Erfindung gemäß einer ersten Ausbildungsform nicht auf.
Vermutlich liegt das daran, daß beim Ziehen eines Einkristalls
gemäß der DE-37 01 733 A1 die nach oben gerichtete thermische
Konvektion durch Anlegen eines magnetischen Wanderfelds mit
Kraftrichtung nach unten abgebremst wird. Die Konsequenz ist,
daß die für den Sauerstofftransport und den Einbau von Sauer
stoff in den Einkristall ursächliche Strömungsgeschwindigkeit
durch den Einfluß des Magnetfelds verlangsamt wird, und deshalb
eine größere Menge an Sauerstoff in Form von SiO über die
Schmelzenoberfläche entweichen kann und entsprechend weniger
Sauerstoff in den Einkristall eingebaut wird. Im Gegensatz dazu
spielt bei der Erfindung nicht die Strömungsgeschwindigkeit,
sondern vielmehr die Strömungsrichtung die entscheidende Rolle.
Die Strömungsrichtung ist beim Ziehen eines Einkristalls mit
einem Durchmesser von mindestens 200 mm aus einem Tiegel mit
einem Durchmesser von mindestens 450 mm beim Anlegen eines
magnetischen Wanderfelds mit Kraftrichtung nach unten (erste
Ausbildungsform der Erfindung) nicht mehr nach oben, zur
Oberfläche der Schmelze gerichtet. Es bildet sich vielmehr eine
Konvektion aus, die zunächst zum Tiegelboden hin und später zum
wachsenden Einkristall hin gerichtet ist. Dadurch wird
Sauerstoff mit einer nahezu gleichbleibend hohen Rate in den
wachsenden Einkristall eingebaut, obwohl ein Tiegel verwendet
wird, der das Ausdampfen von SiO aus der Schmelze fördert, weil
er eine vergleichsweise große freie Schmelzenoberfläche
ermöglicht, obwohl ein Hitzeschild verwendet wird, der das
Ausdampfen von SiO aus der Schmelze fördert, weil er die
Temperatur der Schmelzenoberfläche erhöht und obwohl ein
Gasstrom zur Schmelzenoberfläche geführt werden kann, der das
Ausdampfen von SiO aus der Schmelze fördert, weil er das
austretende SiO ständig abtransportiert. Entsprechend wird auch
gefunden, daß der Einbau von Sauerstoff in den Einkristall
verringert werden kann, wenn die Kraftwirkung des magnetischen
Wanderfelds im Bereich der Tiegelwand nach oben gerichtet ist
(zweiten Ausblidungsform der Erfindung).
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher be
schrieben. Bei Fig. 1 handelt es sich um die schematische
Schnittdarstellung einer besonders bevorzugten Vorrichtung zum
Ziehen eines Einkristalls. Fig. 2 zeigt ein Diagramm, bei dem
die Amplitude niederfrequenter Temperaturfluktuationen in der
Schmelze gegen die Intensität des an die Schmelze gelegten,
magnetischen Wanderfelds aufgetragen ist. Fig. 3 zeigt eine
Betrachtung der Sauerstoffkonzentration im gezogenen Einkri
stall in Abhängigkeit der Position des Einkristalls in Längs
richtung bei vier Einkristallen, die erfindungsgemäß, aber nach
verschiedenen Varianten der Erfindung gezogen wurden. Fig. 4
zeigt den Radius des OSF-Ringes in Abhängigkeit der Ziehge
schwindigkeit bis zu einer maximal möglichen Ziehgeschwindig
keit, wobei das Verfahren gemäß der Erfindung mit bisher
üblichen Verfähren verglichen wird.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 umfaßt einen Rezipienten 6, in dem
ein Tiegel 8, eine Einrichtung 4 zum Beheizen des Tiegels und
eine Isolierung 5 untergebracht sind. Die Isolierung schirmt
die Wand des Rezipienten gegen die Strahlungswärme der Heizein
richtung 4 ab und bildet ein Lager für einen Hitzeschild 3, der
über dem Tiegel angeordnet ist. Der Hitzeschild schirmt den
wachsenden Einkristall 2, der aus einer im Tiegel enthaltenen
Schmelze 1 gezogen wird, thermisch ab und dient auch als
Führungsbegrenzung für einen von einer Einrichtung 9 zugeführ
ten Gasstrom, der zur Oberfläche der Schmelze gerichtet ist und
von der Schmelze ausdampfendes Siliciumoxid aus dem Bereich
über dem Tiegel fortspült. Es kommen insbesondere Inertgase wie
beispielsweise Argon oder Stickstoff und Mischungen solcher
Gase in Frage, wobei auch Wasserstoff als Bestandteil des Gas
stroms anwesend sein kann. Der Tiegel besitzt einen Durchmesser
von mindestens 450 mm und erzeugt somit eine vergleichsweise
große freie Schmelzenoberfläche.
Um den Rezipienten 6 herum sind zwei oder mehrere Spulen einer
magnetischen Einrichtung 7 angeordnet, die mit elektrischem
Wechselstrom versorgt werden, so daß die Schmelze im Tiegel
unter den Einfluß eines magnetischen Wanderfelds gerät. Die
Wand des Rezipienten muß mindestens im Bereich zwischen der
magnetischen Einrichtung und der Schmelze für das Magnetfeld
durchlässig sein. Dies kann gewährleistet werden, indem die
Frequenz des Feldes niedrig gewählt wird oder die Wand des
Rezipienten aus elektrisch schlecht leitendem Material,
beispielsweise Quarz oder Keramik, ausgebildet ist. Die
Anordnung der magnetischen Einrichtung außerhalb des
Rezipienten ist zwar aus Platzgründen bevorzugt, jedoch nicht
zwingend notwendig. Die magnetische Einrichtung kann daher auch
zwischen dem Tiegel und der Heizeinrichtung angeordnet sein und
es besteht außerdem noch die Möglichkeit, die Heizeinrichtung
beispielsweise als spiralförmigen Mehrphaseninduktor
auszubilden, der die Funktion der magnetischen Einrichtung
zusätzlich erfüllt, so daß eine separate magnetische
Einrichtung nicht benötigt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt
die magnetische Einrichtung 7 drei Spulen, die an eine 3-Phasen
Stromversorgung angeschlossen sind. Die Spulen können sowohl in
Stern- als auch in Dreieckschaltung angeschlossen sein. Durch
eine entsprechende Wahl der Reihenfolge der Anschlussleitungen
wird magnetisches Wanderfeld erzeugt, das im Bereich der
Tiegelwand eine nach unten oder eine nach oben gerichtete Kraft
auf die Schmelze ausübt. Die Anschlüsse der Spulen haben
zweckmäßigerweise eine Phasenlage mit der Reihenfolge 0°-60°-
120° oder 0°-120°-240°, wobei die letztere bevorzugt ist. Die
vom Magnetfeld in der Schmelze hervorgerufene Kraft ist im
Bereich der Tiegelwand beispielsweise nach unten, zum Boden des
Tiegels gerichtet (erste Ausbildungsform der Erfindung), wenn
die untere Spule mit 0°-Phase, die mittlere Spule mit 120°-
Phase und die obere Spule mit 240°-Phase angeschlossen ist. Die
Kraft ist nach oben gerichtet (zweite Ausbildungsform der
Erfindung), wenn die Phasenlage der unteren und der oberen
Spule vertauscht ist. Die Windungszahl der Spulen beträgt
typischerweise 20 bis 40 Windungen je Spule und ist
vorzugsweise bei allen oder bei mindestens zwei der verwendeten
Spulen die selbe. Die Intensität des an die Schmelze angelegten
Magnetfelds beträgt vorzugsweise 1 bis 15 mT, entsprechend
einer Zahl von ungefähr 800 bis 12000 Amperewindungen.
Wie das nachfolgende Beispiel 2 belegt, ist bei einer nach
unten gerichteten Kraftwirkung des Magnetfelds der Einbau von
Sauerstoff in den Einkristall erhöht. Ist die vom Magnetfeld
hervorgerufene Kraft entgegengesetzt, also nach oben gerichtet,
so ist der Einbau von Sauerstoff geringer. In beiden Fällen
jedoch führt der Einfluß des magnetischen Wanderfelds zu einer
Ausbeuteverbesserung, die ihren Grund in einer Dämpfung nieder
frequenter Temperaturfluktuationen hat, obwohl solche
Fluktuationen in Tiegeln mit Durchmessern von mindestens 450 mm
besonders ausgeprägt sind und durch die Verwendung eines
Hitzeschilds noch verstärkt werden. Dies ist ein überraschendes
Ergebnis, zumal die Konvektion in der Schmelze beim Anlegen
eines magnetischen Wanderfelds mit der Intensität des
Magnetfelds zunimmt und Geschwindigkeitsfluktuationen stärker
werden. Offensichtlich sind jedoch gerade die niederfrequenten
Temperaturfluktuationen für Versetzungen verantwortlich, die
die Ausbeute erniedrigen.
Es wurde eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit drei Spulen mit 36,
40 und 36 Windungen verwendet, die mit 0°-120°-240° Phasenlage
angeschlossen waren. Die Temperatur der Schmelze wurde mit
eingetauchten Thermoelementen gemessen. Der verwendete Tiegel
hatte einen Durchmesser von 14" und enthielt 20 kg Silicium.
Fig. 2 zeigt, wie niederfrequente Temperaturfluktuationen in der
Schmelze mit steigender Intensität des Magnetfelds abnehmen.
Eine Intensität von 6 mT entspricht einer Stromstärke von 81 A.
Es wurde eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit drei Spulen mit je
weils 20 Windungen eingesetzt. Die Stromstärken betrugen 350 A
in jeder Spule, entsprechend einer Zahl von 7000 Amperewin
dungen. Der verwendete Quarztiegel hatte einen Durchmesser von
24" und enthielt ausreichend Silicium, um einen Einkristall
mit einem Durchmesser von 300 mm ziehen zu können. Es wurden
vier Einkristalle unter nahezu gleichen Bedingungen gezogen.
Unterschiedlich waren nur die Frequenz und die Richtung der
Wanderungsbewegung des Magnetfelds. Fig. 3 macht deutlich, daß
der Einbau von Sauerstoff in den Einkristall deutlich höher
ist, wenn die vom Magnetfeld hervorgerufene Kraft nach unten
gerichtet ist. Hingegen wirkt sich eine Frequenzänderung nur
geringfügig auf die Sauerstoffkonzentration im Einkristall aus.
Es wurden mehrere Einkristalle mit einem Durchmesser von 300 mm
unter verschiedenen Bedingungen und mit unterschiedlichen Zieh
geschwindigkeiten gezogen, wobei die Ziehgeschwindigkeiten bis
zu einer Geschwindigkeit gewählt wurden, die gerade noch das
Ziehen eines Einkristalls mit der gewünschten runden Form er
möglichten. Es wurden vier grundsätzlich unterschiedliche Zieh
bedingungen untersucht, und zwar übliche Bedingungen ohne An
wendung eines Magnetfelds, Bedingungen, bei denen die Schmelze
unter dem Einfluß eines statischen, sogenannten CUSP-Feldes
stand und erfindungsgemäße Bedingungen mit wanderndem Magnet
feld mit nach unten (-) oder nach oben (+) gerichteter Kraft.
Für Versuche, die unter erfindungsgemäßen Bedingungen erfolg
ten, wurde eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einem Spulensystem
gemäß Beispiel 2 eingesetzt. Der verwendete Tiegel hatte in
allen Fällen einen Durchmesser von 28". Fig. 4 zeigt, daß die
höchsten Ziehgeschwindigkeiten mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu erreichen sind, wobei es am vorteilhaftesten ist,
wenn das magnetische Wanderfeld eine nach unten gerichtete
Kraft auf die Schmelze ausübt. Ebenso wird unter diesen
Bedingungen die Lage des OSF-Rings am stärksten nach außen
gedrängt.
Claims (9)
1. Verfahren zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium,
durch Ziehen des Einkristalls aus einer Schmelze, die in einem
Tiegel mit einem Durchmesser von mindestens 450 mm enthalten
ist, über dem ein Wärmeschild angeordnet ist, wobei der
Einkristall mit einem Durchmesser von mindestens 200 mm gezogen
wird und die Schmelze dem Einfluß eines magnetischen
Wanderfelds ausgesetzt wird, das im Bereich der Tiegelwand eine
im wesentlichen vertikal ausgerichtete Kraft auf die Schmelze
ausübt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Einkristall mit einer Konzentration an Sauerstoff von
mindestens 5.1017 Atome pro cm3 gezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
magnetische Wanderfeld eine an der Tiegelwand hauptsächlich
nach unten gerichtete Kraft auf die Schmelze ausübt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
magnetische Wanderfeld eine an der Tiegelwand hauptsächlich
nach oben gerichtete Kraft auf die Schmelze ausübt.
5. Vorrichtung zum Ziehen eines Einkristalls aus Silicium,
umfassend einen Tiegel mit einem Durchmesser von mindestens 450 mm,
eine im Tiegel enthaltene Schmelze, eine um den Tiegel
herum angeordnete Heizeinrichtung, einen über dem Tiegel
angeordneten Hitzeschild und eine Einrichtung zum Erzeugen
eines magnetischen Wanderfelds, das im Bereich der Tiegelwand
eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Kraft auf die
Schmelze ausübt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
das magnetische Wanderfeld erzeugende Einrichtung um den Tiegel
herum angeordnet ist und weiter zum Tiegel beabstandet ist, als
die Heizeinrichtung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
das magnetische Wanderfeld erzeugende Einrichtung um den Tiegel
herum angeordnet ist und näher zum Tiegel beabstandet ist, als
die Heizeinrichtung.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des magnetischen
Wanderfelds mindestens zwei Spulen umfaßt.
9. Vorrichtung zum Ziehen eines Einkristalls aus Silicium,
umfassend einen Tiegel mit einem Durchmesser von mindestens 450 mm,
eine im Tiegel enthaltene Schmelze, eine um den Tiegel
herum angeordnete Heizeinrichtung, die als spriralförmiger
Mehrphaseninduktor ausgebildet ist, und einen über dem Tiegel
angeordneten Hitzeschild, wobei die Heizeinrichtung ein
magnetisches Wanderfeld erzeugt, das im Bereich der Tiegelwand
eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Kraft auf die
Schmelze ausübt.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10102126A DE10102126A1 (de) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium |
DE50201595T DE50201595D1 (de) | 2001-01-18 | 2002-01-10 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium |
EP02000204A EP1225255B1 (de) | 2001-01-18 | 2002-01-10 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium |
KR10-2002-0002249A KR100483450B1 (ko) | 2001-01-18 | 2002-01-15 | 실리콘 단결정의 제조방법 및 장치 |
JP2002007395A JP3811408B2 (ja) | 2001-01-18 | 2002-01-16 | シリコンからなる単結晶を製造する方法及び装置 |
US10/053,446 US7771530B2 (en) | 2001-01-18 | 2002-01-17 | Process and apparatus for producing a silicon single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10102126A DE10102126A1 (de) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10102126A1 true DE10102126A1 (de) | 2002-08-22 |
Family
ID=7670967
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10102126A Withdrawn DE10102126A1 (de) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium |
DE50201595T Expired - Lifetime DE50201595D1 (de) | 2001-01-18 | 2002-01-10 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50201595T Expired - Lifetime DE50201595D1 (de) | 2001-01-18 | 2002-01-10 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7771530B2 (de) |
EP (1) | EP1225255B1 (de) |
JP (1) | JP3811408B2 (de) |
KR (1) | KR100483450B1 (de) |
DE (2) | DE10102126A1 (de) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10328859A1 (de) * | 2003-06-20 | 2005-01-27 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Einkristallen durch Zonenziehen |
DE10349339A1 (de) * | 2003-10-23 | 2005-06-16 | Crystal Growing Systems Gmbh | Kristallzüchtungsanlage |
US7229499B2 (en) | 2003-08-22 | 2007-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device and semiconductor wafer |
DE102007028547A1 (de) | 2007-06-18 | 2008-12-24 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen |
DE102007028548A1 (de) | 2007-06-18 | 2008-12-24 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen |
DE102007046409A1 (de) | 2007-09-24 | 2009-04-09 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen |
DE102008027359A1 (de) | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Verfahren zur intensiven Durchmischung von elektrisch leitenden Schmelzen in Kristallisations- und Erstarrungsprozessen |
DE102008059521A1 (de) | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Verfahren zum Erstarren einer Nichtmetall-Schmelze |
DE102009027436A1 (de) | 2009-07-02 | 2011-01-13 | Calisolar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Züchtung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen, die in der Diamant- oder Zinkblendestruktur kristallisieren |
DE102009045680A1 (de) | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Siliziumblöcken aus der Schmelze durch gerichtete Erstarrung |
EP2325354A1 (de) | 2009-11-18 | 2011-05-25 | Steremat Elektrowärme GmbH | Kristallisationsanlage und Kristallisationsverfahren |
DE102010041061A1 (de) | 2010-09-20 | 2012-03-22 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Kristallisationsanlage und Kristallisationsverfahren zur Herstellung eines Blocks aus einem Material, dessen Schmelze elektrisch leitend ist |
DE10339792B4 (de) * | 2003-03-27 | 2014-02-27 | Siltronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Einkristalls aus Silicium |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100783646B1 (ko) * | 2002-11-11 | 2007-12-07 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 냉동기 냉각형 초전도 자석장치 |
DE10259588B4 (de) * | 2002-12-19 | 2008-06-19 | Siltronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Einkristalls aus Silicium |
KR100588425B1 (ko) * | 2003-03-27 | 2006-06-12 | 실트로닉 아게 | 실리콘 단결정, 결정된 결함분포를 가진 실리콘 단결정 및 실리콘 반도체 웨이퍼의 제조방법 |
DE102006060359B4 (de) * | 2006-12-20 | 2013-09-05 | Siltronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Halbleiterscheiben aus Silicium |
CN112095153B (zh) * | 2019-06-18 | 2021-05-11 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种半导体晶体生长装置 |
CN114672874A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-06-28 | 宁夏中晶半导体材料有限公司 | 一种改善小角晶界缺陷的新型引晶方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1347108A (en) * | 1970-02-18 | 1974-02-27 | Nippon Electric Co | Apparatus for growing single crystals |
DE3701733A1 (de) * | 1985-08-07 | 1988-08-04 | Kawasaki Steel Co | Verfahren und vorrichtung zum zuechten von czochralski-einkristallen |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60264391A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-27 | Nec Corp | 結晶製造装置 |
JPS6129128A (ja) * | 1984-07-19 | 1986-02-10 | Toshiba Corp | プラズマ処理装置 |
JPS6270286A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-03-31 | Toshiba Corp | 単結晶製造装置 |
JPS6360189A (ja) | 1986-08-28 | 1988-03-16 | Toshiba Corp | 半導体単結晶の製造方法 |
DE3701811A1 (de) * | 1987-01-22 | 1988-08-04 | Kawasaki Steel Co | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines einkristalls |
JPS63210092A (ja) | 1987-02-26 | 1988-08-31 | Toshiba Corp | 単結晶製造法 |
US4808079A (en) * | 1987-06-08 | 1989-02-28 | Crowley Christopher J | Magnetic pump for ferrofluids |
US4905756A (en) * | 1988-10-18 | 1990-03-06 | United States Department Of Energy | Electromagnetic confinement and movement of thin sheets of molten metal |
JPH0351673A (ja) | 1989-07-19 | 1991-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
JPH0825833B2 (ja) * | 1990-04-27 | 1996-03-13 | 東芝セラミックス株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
US5196085A (en) * | 1990-12-28 | 1993-03-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Active magnetic flow control in Czochralski systems |
US5178720A (en) | 1991-08-14 | 1993-01-12 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for controlling oxygen content of silicon crystals using a combination of cusp magnetic field and crystal and crucible rotation rates |
DE19529481A1 (de) * | 1995-08-10 | 1997-02-13 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Einkristallen |
JP3535312B2 (ja) * | 1996-06-20 | 2004-06-07 | 三菱電機株式会社 | 磁界印加式単結晶製造装置 |
US5779791A (en) * | 1996-08-08 | 1998-07-14 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for controlling thermal history of Czochralski-grown silicon |
JPH10167891A (ja) | 1996-12-04 | 1998-06-23 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | 単結晶シリコンの製造装置および製造方法 |
JPH10273376A (ja) * | 1997-03-29 | 1998-10-13 | Super Silicon Kenkyusho:Kk | 単結晶製造方法及び単結晶製造装置 |
JPH10279399A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-20 | Super Silicon Kenkyusho:Kk | 単結晶製造方法 |
JPH10297994A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-10 | Sumitomo Sitix Corp | シリコン単結晶育成方法 |
JPH10310485A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-24 | Sumitomo Sitix Corp | 単結晶育成方法 |
US5922127A (en) * | 1997-09-30 | 1999-07-13 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield for crystal puller |
JPH11246294A (ja) * | 1998-03-05 | 1999-09-14 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | 単結晶引上装置 |
TW508378B (en) * | 1998-03-09 | 2002-11-01 | Shinetsu Handotai Kk | A method for producing a silicon single crystal wafer and a silicon single crystal wafer |
US6077343A (en) * | 1998-06-04 | 2000-06-20 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Silicon single crystal wafer having few defects wherein nitrogen is doped and a method for producing it |
JP2000044387A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-15 | Nippon Steel Corp | シリコン単結晶製造方法 |
JP3611236B2 (ja) | 1998-09-30 | 2005-01-19 | 東芝セラミックス株式会社 | シリコン単結晶ウエハの製造方法 |
US6284384B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-09-04 | Memc Electronic Materials, Inc. | Epitaxial silicon wafer with intrinsic gettering |
JP4422813B2 (ja) | 1999-03-26 | 2010-02-24 | シルトロニック・ジャパン株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
JP3589119B2 (ja) * | 1999-10-07 | 2004-11-17 | 三菱住友シリコン株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
US6636037B1 (en) * | 2000-03-31 | 2003-10-21 | Innovative Materials Testing Technologies | Super sensitive eddy-current electromagnetic probe system and method for inspecting anomalies in conducting plates |
-
2001
- 2001-01-18 DE DE10102126A patent/DE10102126A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-01-10 EP EP02000204A patent/EP1225255B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-10 DE DE50201595T patent/DE50201595D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-15 KR KR10-2002-0002249A patent/KR100483450B1/ko active IP Right Grant
- 2002-01-16 JP JP2002007395A patent/JP3811408B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-17 US US10/053,446 patent/US7771530B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1347108A (en) * | 1970-02-18 | 1974-02-27 | Nippon Electric Co | Apparatus for growing single crystals |
DE3701733A1 (de) * | 1985-08-07 | 1988-08-04 | Kawasaki Steel Co | Verfahren und vorrichtung zum zuechten von czochralski-einkristallen |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10339792B4 (de) * | 2003-03-27 | 2014-02-27 | Siltronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Einkristalls aus Silicium |
DE10328859A1 (de) * | 2003-06-20 | 2005-01-27 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Einkristallen durch Zonenziehen |
DE10328859B4 (de) * | 2003-06-20 | 2007-09-27 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Einkristallen durch Zonenziehen |
US7229499B2 (en) | 2003-08-22 | 2007-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device and semiconductor wafer |
DE10349339A1 (de) * | 2003-10-23 | 2005-06-16 | Crystal Growing Systems Gmbh | Kristallzüchtungsanlage |
US7179331B2 (en) | 2003-10-23 | 2007-02-20 | Crystal Growing Systems Gmbh | Crystal growing equipment |
DE102007028548B4 (de) * | 2007-06-18 | 2009-07-16 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen |
DE102007028548A1 (de) | 2007-06-18 | 2008-12-24 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen |
DE102007028547A1 (de) | 2007-06-18 | 2008-12-24 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen |
DE102007046409A1 (de) | 2007-09-24 | 2009-04-09 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen |
DE102007046409B4 (de) * | 2007-09-24 | 2009-07-23 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen |
DE102008027359A1 (de) | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Verfahren zur intensiven Durchmischung von elektrisch leitenden Schmelzen in Kristallisations- und Erstarrungsprozessen |
DE102008059521A1 (de) | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Verfahren zum Erstarren einer Nichtmetall-Schmelze |
DE102009027436A1 (de) | 2009-07-02 | 2011-01-13 | Calisolar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Züchtung von Kristallen aus elektrisch leitenden Schmelzen, die in der Diamant- oder Zinkblendestruktur kristallisieren |
DE102009045680A1 (de) | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Siliziumblöcken aus der Schmelze durch gerichtete Erstarrung |
EP2325354A1 (de) | 2009-11-18 | 2011-05-25 | Steremat Elektrowärme GmbH | Kristallisationsanlage und Kristallisationsverfahren |
DE102009046845A1 (de) | 2009-11-18 | 2011-06-01 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Kristallisationsanlage und Kristallisationsverfahren |
DE102010041061A1 (de) | 2010-09-20 | 2012-03-22 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Kristallisationsanlage und Kristallisationsverfahren zur Herstellung eines Blocks aus einem Material, dessen Schmelze elektrisch leitend ist |
WO2012038432A1 (de) | 2010-09-20 | 2012-03-29 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Kristallisationsanlage und kristallisationsverfahren zur herstellung eines blocks aus einem material, dessen schmelze elektrisch leitend ist |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020092461A1 (en) | 2002-07-18 |
EP1225255B1 (de) | 2004-11-24 |
US7771530B2 (en) | 2010-08-10 |
KR20020061535A (ko) | 2002-07-24 |
DE50201595D1 (de) | 2004-12-30 |
JP2002226294A (ja) | 2002-08-14 |
EP1225255A1 (de) | 2002-07-24 |
KR100483450B1 (ko) | 2005-04-15 |
JP3811408B2 (ja) | 2006-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1225255B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Einkristalls aus Silicium | |
DE69915729T2 (de) | Stickstoffdotierte einkristalline Siliziumscheibe mit geringen Fehlstellen und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
EP0527477B1 (de) | Verfahren zur Regelung des Sauerstoffgehaltes in Siliciumkristallen | |
DE69833610T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Silicium Einkristall mit verringerten Kristalldefekten und danach hergestellte Silicium Einkristall und Silici umwafer | |
DE69802707T2 (de) | Hitzeschild für eine kristallziehungsvorrichtung | |
DE69113873T2 (de) | Verfahren zur Ziehung von Halbleitereinkristallen. | |
DE19700516A1 (de) | Einkristall-Ziehvorrichtung | |
DE1956055A1 (de) | Halterungsvorrichtung aus Graphit zur Erzeugung isothermer Temperaturverteilungen auf mittels Hochfrequenzenergie erhitzten,epitaktischen Prozessen zu unterwerfenden Halbleiterplaettchen | |
DE102016214012B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Siliziumeinkristalls | |
DE112017007122B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Silizium-Monokristall, Strömungsausrichtungselement und Monokristall-Ziehvorrichtung | |
DE69115131T2 (de) | Verfahren zur Ziehung von Halbleitereinkristallen. | |
DE1136670B (de) | Tiegel zum Aufziehen von Kristallen aus einer darin befindlichen Schmelze und Verfahren zum Aufziehen von Kristallen aus einer Schmelze unter Anwendung eines solchen Tiegels | |
DE112008003953B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Einkristalls, Flussbegradigungszylinder und Einkristall-Hochziehvorrichtung | |
DE10259588A1 (de) | Einkristall aus Silicium und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102017217540B4 (de) | Herstellungsverfahren für einkristallines Silicium und einkristallines Silicium | |
DE112022002214T5 (de) | Verfahren zum Züchten von einkristallinen Siliziumblöcken und einkristalline Siliziumblöcke | |
EP0758689B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Einkristallen | |
DE10339792B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Einkristalls aus Silicium | |
DE112005000397T5 (de) | Verfahren zum Herstellen von Einkristall-Halbleitern | |
DE1444530B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von stabförmigem, einkristallinen Halbleitermaterial | |
DE112010004657B4 (de) | Einkristall-Herstellungsvorrichtung und ein Einkristall-Herstellungsverfahren | |
DE10393635T5 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Siliziumwafers | |
DE3938937A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von siliciumstaeben mit hohem sauerstoffgehalt durch tiegelfreies zonenziehen, dadurch erhaeltliche siliciumstaebe und daraus hergestellte siliciumscheiben | |
DE112009004496B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Einkristallen | |
DE1519912B1 (de) | Verfahren zum Herstellen von versetzungsfreiem,einkristallinem Halbleitermaterial |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WACKER SILTRONIC AG, 84489 BURGHAUSEN, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SILTRONIC AG, 81737 MUENCHEN, DE |
|
8130 | Withdrawal |