DE69724612T2 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von kristallen durch die czochralskimethode und durch diese methode hergestellte kristallen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur herstellung von kristallen durch die czochralskimethode und durch diese methode hergestellte kristallen Download PDF

Info

Publication number
DE69724612T2
DE69724612T2 DE69724612T DE69724612T DE69724612T2 DE 69724612 T2 DE69724612 T2 DE 69724612T2 DE 69724612 T DE69724612 T DE 69724612T DE 69724612 T DE69724612 T DE 69724612T DE 69724612 T2 DE69724612 T2 DE 69724612T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
crystal
insulating cylinder
heat
heater
crystals
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69724612T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69724612D1 (de
Inventor
Masahiro Nishishirakawa-gun SAKURADA
Yuichi Takefu-shi MIYAHARA
Tomohiko Nishishirakawa-gun OHTA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Handotai Co Ltd filed Critical Shin Etsu Handotai Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69724612D1 publication Critical patent/DE69724612D1/de
Publication of DE69724612T2 publication Critical patent/DE69724612T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/14Heating of the melt or the crystallised materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02Elements
    • C30B29/06Silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02Elements
    • C30B29/08Germanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/42Gallium arsenide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/44Gallium phosphide

Description

  • TECHNISCHER BEREICH
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die zum Züchten von Kristallen durch das Czochralski (CZ)-Verfahren verwendet wird, und auf ein Verfahren zur Herstellung von Kristallen durch Verwendung der Vorrichtung.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • In den letzten Jahren hat sich mit der Erhöhung des Integrations- und Präzisionsgrads bei Halbleitervorrichtungen die Tendenz gezeigt, dass die Qualitätsanforderungen für Halbleiterkristallsubstrate strenger geworden sind. Halbleiterkristalle werden hauptsächlich im CZ-Verfahren hergestellt, und es wurde alles getan, um Kristalle mit einer höheren Reinheit, einer geringeren Fehlerdichte und höherer Einheitlichkeit herzustellen. Kürzlich wurde herausgefunden, dass Kristallfehler nicht nur mit der Reinheit des Rohmaterials, der Reinheit eines verwendeten Bauteils und der Präzision einer Vorrichtung verwandt sind, sondern auch mit der thermischen Vorgeschichte eines Kristalls während dessen Züchtung. Zum Beispiel hat die thermische Vorgeschichte für Silizium eine Auswirkung auf OSF (durch Oxidation hervorgerufene Stapelfehler), Sauerstoffausfällungen, BMD (Massenfehler im Mikrobereich), FPD (Fließmusterfehler), LSTD (Laserstreutomographiefehler) und die oxiddielektrische Durchbruchspannung. Außerdem hat für Verbindungshalbleiter wie GaP, GaAs und InP eine thermische Vorgeschichte eine beträchtliche Auswirkung auf die Versetzungsdichte und das Maß solcher Fehler, wie das Wirken als ein Donator oder als ein Akzeptor. Demgemäß wurden Vorrichtungen zur Herstellung von Kristallen vorgeschlagen, die eine Vielfalt von Ofenstrukturen aufweisen, die Fehler in Kristallen durch Anpassung einer thermischen Vorgeschichte während der Kristallzüchtung regeln (vergleiche zum Beispiel H. Yamagishi, I. Fusegawa, K. Takano, E. Iino, N. Fujimaki, T. Ohta und M. Sakurada, Proceedings of the 17th International Symposium on Silicon Materials Science and Technology, SEMICONDUCTOR SILICON 1994, S. 124–135).
  • Gemäß den vorgeschlagenen Vorrichtungen oder Verfahren kann jedoch lediglich die Temperatur an einer bestimmten Position in einem Ofen erhöht oder verringert werden, d. h, die gesamte Temperaturverteilung in einem Ofen kann nicht angepasst werden. Ferner ist diese Regelung der Temperatur an einer bestimmten Position innerhalb des Ofens so, dass die Temperatur eines gesamten gezüchteten Kristalls erhöht oder verringert wird. Das heißt, dass diese Temperaturregelung keine Freiheitsgrade besitzt und ihre Genauigkeit unzureichend ist. Zusätrlich ist das Regeln einer Temperatur nur in einem spezifischen Temperaturbereich äußerst schwer. Außerdem muss, wenn eine Temperaturverteilung geändert werden muss, um eine neue Anforderung an das Design zu erfüllen, eine Vorrichtung wieder von Anfang an entworfen werden.
  • Die gegenwärtigen Erfinder haben herausgefunden, dass die thermische Vorgeschichte eines Kristalls und eine Temperaturverteilung innerhalb eines Ofens geregelt werden können, wenn der einen Tiegel umgebende und einen in dem CZ-Verfahren verwendete wärmedämmende Zylinder eine Struktur aufweist, so dass er senkrecht geteilt ist, so dass ein Spalt zwischen den Aufteilungen geformt ist, wodurch die oben beschriebenen Probleme gelöst werden. Auf der Grundlage dieser Erkenntnis haben die gegenwärtigen Erfinder eine verbesserte Methode vorgeschlagen, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 7-143586 offenbart ist.
  • Die Ergebnisse weiterer durch die Erfinder durchgeführten Experimente zeigen jedoch, dass ein regelbarer Temperaturbereich wegen unzureichender wärmehaltender Eigenschaften unerwartet eng ist, wenn ein Kristall gezüchtet werden muss, um eine thermische Vorgeschichte aufzuweisen, so dass die Kühlgeschwindigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich ausreichend verringert wird, obwohl die obige Erfindung präzise Regelung der thermischen Vorgeschichte eines Kristalls und eine Temperaturverteilung innerhalb eines Ofens in den meisten Temperaturbereichen erlaubt.
  • Kürzlich ist auch berichtet worden, dass während der Kristallzüchtung hervorgerufene Kristallfehler verschwinden, wenn die Kühlgeschwindigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich ausreichend verringert wird (vergleiche Fujimaki et al., "Effect of Micro-Defect in a Single Crystal of Silicon on Oxide Film", UCS Semiconductor Substrate Technology Workshop, ULTRACLEAN TECHNOLOGY, Band 7, Ausgabe 3, S. 26–). Folglich besteht Nachfrage an einer Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß dem CZ-Verfahren, in dem nur ein spezifischer Temperaturbereich genau bei einer ausreichend verringerten Geschwindigkeit gekühlt wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist geschaffen worden, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitrustellen, um Kristalle herzustellen, wobei die thermische Vorgeschichte während der Kristallzüchtung gemäß dem CZ-Verfahren leicht und genau geregelt werden kann, besonders um eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Kristallen bereitrustellen, wobei die Kühlgeschwindigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich ausreichend verringert werden kann.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Um das obengenannte Ziel zu erreichen, stellt die in Anspruch 1 der vorliegenden Spezifikation beschriebene Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß dem Czochralski-Verfahren bereit, welches einen Tiegel zum Enthalten eines Rohmaterials, eine Heizvorrichtung zum Heizen und Schmelzen des Rohmaterials und einen wärmedämmenden Zylinder, der angeordnet ist, um den Tiegel und die Heizvorrichtung zu umgeben, beinhaltet, wobei ein Abschnitt des wärmedämmenden Zylinders, der über einem oberen Ende der Heizvorrichtung angebracht ist, so konfiguriert ist, dass sein Innendurchmesser an seinem unteren Ende größer ist als der Außendurchmesser der Heizvorrichtung und sein Innendurchmesser an seinem oberen Ende gleich wie oder geringer als der Innendurchmesser der Heizvorrichtung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand in einem im Wesentlichen konstanten Winkel verjüngt ist, so dass der Innendurchmesser schrittweise in Richtung der Spitze in einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit verringert wird.
  • Wenn die Innenwand des oberen Abschnitts des wärmedämmenden Zylinders auf diese Art so verjüngt ist, wird durch die Heizvorrichtung erzeugte Wärme wirksam vom Entweichen senkrecht nach oben abgehalten, und eine Temperaturverteilung in diesem Bereich einheitlicher ohne einen Wendepunkt.
  • EP-A-0504837 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einem Czochralski-Verfahren, die einen Tiegel zum Enthalten eines Rohmaterials, eine Heizvorrichtung zum Heizen und Schmelzen des Rohmaterials und einen wärmedämmenden Zylinder beinhaltet, der angeordnet ist, um den Tiegel und die Heizvorrichtung zu umgeben. Der Abschnitt des wärmedämmenden Zylinders, der über dem oberen Ende der Heizvorrichtung angebracht ist, ist kalottenförmig oder becherförmig, wobei sein Innendurchmesser an seinem unteren Ende größer ist als der Außendurchmesser der Heizvorrichtung, und sein Innendurchmesser an seinem oberen Ende geringer ist als der Innendurchmesser der Heizvorrichtung.
  • Die in Anspruch 2 der vorliegenden Spezifikation beschriebene Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß dem in Anspruch 1 beschriebenen Czochralski-Verfahren bereit, wobei der Abschnitt des wärmedämmenden Zylinders, der über dem oberen Ende der Heizvorrichtung angebracht ist, so konfiguriert ist, dass sein Außendurchmesser an seinem oberen Ende gleich oder größer als der Außendurchmesser der Heizvorrichtung ist.
  • Da zu der Erfindung aus Anspruch 1 ein strukturelles Merkmal zugefügt wird, so dass der Außendurchmesser des wärmedämmenden Zylinders an seinem oberen Ende gleich wie oder größer als der Außendurchmesser der Heizvorrichtung ist, wird der wärmedämmende Zylinder an seinem oberen Ende mit einer ausreichenden Stärke versehen, so dass durch die Heizvorrichtung erzeugte Wärme wirksam vom Entweichen senkrecht nach oben abgehalten wird, und eine wärmehaltende Eigenschaft kann in diesem Bereich sichergestellt werden.
  • Die in Anspruch 3 der vorliegenden Spezifikation beschriebene Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß des in einem der Ansprüche 1 und 2 beschriebenen Czochralski-Verfahrens bereit, wobei der wärmedämmende Zylinder aus einem kohlenstofffasergeformten Material gebildet ist.
  • Wie oben beschrieben ist die vorliegende Erfindung durch die Konfiguration des wärmedämmenden Zylinders gekennzeichnet.
  • Kohlenstofffasergebildete Materialien können aber als Materialien des wärmedämmenden Zylinders verwendet werden, die im Allgemeinen für bei dem Czochralski-Verfahren verwendete wärmedämmende Zylinder verwendet werden. Sie haben den Vorteil, leicht erhältlich und einfach zu verarbeiten zu sein.
  • Die in Anspruch 4 der vorliegenden Spezifikation beschriebene Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß des in einem der Ansprüche 1–3 beschriebenen Czochralski-Verfahrens bereit, wobei der wärmedämmende Zylinder senkrecht geteilt ist, so dass ein Spalt zwischen den Aufteilungen gebildet ist.
  • Dieser Spalt erlaubt es der Wärme, in eine waagerechte Richtung bei einer bestimmten Position zu entweichen, um dadurch die Regelung einer Temperaturverteilung innerhalb eines Ofens und die thermische Vorgeschichte eines Kristalls zu ermöglichen.
  • Die in Anspruch 5 der vorliegenden Spezifikation beschriebene Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß des in Anspruch 4 beschriebenen Czochralski-Verfahrens bereit, wobei der wärmedämmende Zylinder eine Vielzahl von Spalten aufweist.
  • Wenn der wärmedämmende Zylinder eine Vielzahl von Spalten aufweist, kann eine Temperaturverteilung innerhalb eines Ofens und die thermische Vorgeschichte eines Kristalls freier geregelt werden.
  • Die in den Ansprüchen 6, 7 und 8 der vorliegenden Spezifikation beschriebenen Erfindungen stellen die folgenden Verfahren bereit, die eine in einem der Ansprüche 1–5 der vorliegenden Spezifikation beschriebene Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß dem Czochralski-Verfahren verwenden: ein Verfahren zur Herstellung eines Kristalls aus Silizium, Germanium, GaP, GaAs oder InP; ein Verfahren zur Regelung einer Temperaturverteilung innerhalb der Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen durch das Czochralski-Verfahren; und ein Verfahren zur Regelung der thermischen Vorgeschichte eines gemäß des CZ-Verfahrens hergestellten Kristalls.
  • Die Verwendung der in den Ansprüchen 1–5 der vorliegenden Spezifikation beschriebenen Vorrichtungen zur Herstellung von Kristallen ermöglicht die Regelung einer Temperaturverteilung innerhalb des Ofens, um die thermische Vorgeschichte eines gezüchteten Kristalls zu regeln. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist folglich sehr nützlich, da die Erzeugung von durch eine thermische Vorgeschichte hervorgerufenen Kristallfehlern unterdrückt oder geregelt wird, wenn ein Kristall aus Silizium, Germanium, GaP, GaAs oder InP hergestellt wird.
  • Wie oben beschrieben kann die Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen der vorliegenden Erfindung leicht und genau die thermische Vorgeschichte eines gemäß des CZ-Verfahrens hergestellten Kristalls ändern oder regeln.
  • Folglich ist es möglich, Kristallfehler durch eine ausreichende Reduzierung der Kühlgeschwindigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich, der eine starke Auswirkung auf die Eliminierung von Kristallfehlern hat, zu eliminieren, wodurch die Qualität der Kristalle verbessert wird. Durch eine Erhöhung der Kühlgeschwindigkeit in einem hohen Temperaturbereich, der die Geschwindigkeit der Kristallzüchtung beeinflusst, wird folglich die Geschwindigkeit der Kristallzüchtung erhöht, um die Produktivität zu verbessern.
  • Demgemäß können reduzierte oder geregelte durch die thermische Vorgeschichte hervorgerufene Kristallfehler vorliegen, die in Kristallen aus durch das CZ-Verfahren hergestelltem Silizium, Germanium, GaP, GaAs, InP oder dergeichen erzeugt werden. Ferner kann die Verteilung solcher Kristallfehler vereinheitlicht werden. Die vorliegende Erfindung verbessert deswegen die Kristallqualität, den Ertrag und die Produktivität erheblich. Die vorliegende Erfindung ist folglich in der Industrie sehr nützlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A1D sind schematische Schnittansichten einer Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 1A eine beispielhafte Form eines Abschnitts des wärmedämmenden Zylinders zeigt, der über einem oberen Ende der Heizvorrichtung (dem oberen wärmedämmenden Zylinder der vorliegenden Erfindung) angebracht ist; 1B eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und 1D eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, in der der wärmedämmende Zylinder einen Spalt zwischen den Aufteilungen aufweist.
  • 2 ist ein Graph, der gemessene thermische Vorgeschichten für Beispiele und Vergleichsbeispiele aufzeichnet.
  • 3A und 3B sind schematische Schnittansichten herkömmlicher Vorrichtungen zur Herstellung von Kristallen, wobei 3A eine Art schnell kühlende Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen zeigt und 3B eine Art langsam kühlende Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen zeigt.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSFORM ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden als nächstes unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Struktur eines wärmedämmenden Zylinders zur Verwendung als eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Änderung oder Anpassung der thermischen Vorgeschichte eines Kristalls, der gemäß dem Czochralski-Verfahren gezüchtet wurde, bedacht, wobei der wärmedämmende Zylinder den Tiegel zum Enthalten eines Rohmaterials und eine Heizvorrichtung zum Heizen und Schmelzen des Rohmaterials zu einem wärmehaltenden Zweck umgibt. 3A und 3B zeigen herkömmliche Vorrichtungen zur Herstellung von Kristallen gemäß dem CZ-Verfahren. Ein wärmedämmender Zylinder 5 ist normalerweise aus einem kohlenstofffasergebildeten Material hergestellt und ist angeordnet, um einen Tiegel 3 zum Enthalten eines Rohmaterials und eine Heizvorrichtung 4 zum Heizen und Schmelzen des Rohmaterials zu umgeben.
  • Herkömmlicherweise wird, um die thermische Vorgeschichte eines Kristalls oder einer Temperaturverteilung innerhalb eines Ofens zu ändern, die Struktur des wärmedämmenden Zylinders auf folgende Weise geändert. Ein oberer wärmedämmender Zylinder 6 ist auf der Oberseite des wärmedämmenden Zylinders 5 bereitgestellt, um dadurch den wärmedämmenden Zylinder 5 nach oben zu erweitern, wie in 3B gezeigt. Hitze in einem oberen Raum 7 des Ofens zur Herstellung von Kristallen wird folglich gehalten, um die Hitze eines Kristalls 2 zu halten. Alternativ dazu wird der wärmedämmende Zylinder 5 gekürzt, um dadurch den Kristall 2 schnell zu kühlen. Diese Verfahren stellen jedoch lediglich eine Wahl zwischen dem Halten der Wärme eines Kristalls und der Kühlung des Kristalls bereit, und können keine Regelung innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs ausführen. Dieses Verfahren hat auch einen Nachteil einer unzureichenden Regelungsgenauigkeit. Sogar wenn es zum Beispiel bekannt ist, dass in einem Kristall während dessen Züchtung hervorgerufene Kristallfehler durch eine ausreichende Reduzierung der Kühlgeschwindigkeit in einem bestimmten Temperaturbereich verschwinden, können die oben beschriebenen Verfahren die Kühlgeschwindigkeit in dem bestimmten Temperaturbereich nicht ausreichend verringern.
  • Wenn der wärmedämmende Zylinder nur nach oben erweitert wird, wird die Hitze eines Kristalls zusätzlich gehalten und der Kristall wird dadurch weniger wirksam gekühlt, so dass die Geschwindigkeit der Kristallzüchtung verringert wird, und die Produktivität wird verringert sich beträchtlich. Andererseits verschlechtert das reine Kürzen des wärmedämmenden Zylinders die wärmehaltende Eigenschaft des Ofens zur Herstellung von Kristallen, was in einem erhöhten Verbrauch von elektrischer Leistung, Beschädigung des Ofens, und Verschlechterung in der Wirksamkeit bei der Herstellung von Kristallen resultiert. Demgemäß sind Vorrichtungen zur Herstellung von Kristallen entworten worden, die eine Vielfalt von Ofenstrukturen aufweisen, in denen die thermische Vorgeschichte eines Kristalls nicht durch Verwendung eines wärmedämmenden Zylinders, sondern durch Verwendung anderer Komponenten im Inneren des Ofens angepasst wird, wie in der bereits erwähnten Literatur von H. Yamagishi et al. (1994) beschrieben.
  • Da ein wärmedämmender Zylinder herkömmlicherweise einen solch niedrigen Freiheitsgrad beim Ändern seiner Struktur aufweist, um dadurch die thermische Vorgeschichte eines Kristalls anzupassen, ist er außer in Bezug auf sein Erweitern nach oben oder sein Kürzen nicht besonders untersucht oder verbessert worden.
  • In Anbetracht der Tatsache, dass der wärmedämmende Zylinder 5 – der die Heizvorrichtung 4 (zum Beispiel eine Kohtenstoffheizvorrichtung, eine Hochfrequenz-Induktionsspule, etc.) und den Tiegel 3 (zum Beispiel aus Quarz, Graphit, oder PBN gebildet) zum Schutz einer wassergekühlten Kammer 1 umgibt – eine bestimmende Auswirkung auf eine Temperaturverteilung in einem Ofen des CZ-Verfahrens hat, haben die Erfinder den vorliegenden wärmedämmenden Zylinder entwickelt.
  • Um die thermische Vorgeschichte eines Kristalls durch Hatten von Hitze in einem spezifischen Temperaturbereich in der in 3A gezeigten Vorrichtung zur Herstellung eines Kristalls, die eine herkömmliche Struktur im Inneren des Ofens aufweist, zu ändern, wird der wärmedämmende Zylinder wie in 3B gezeigt nach oben erweitert, um dadurch die Hitze eines Kristalls zu halten. Diese Erweiterung nach oben resultiert jedoch im Haltender Hitze in allen Temperaturbereichen und erzielt keine thermische Vorgeschichte, in der Hitze nur in einem als Ziel gesetzten spezifischen Temperaturbereich erhalten werden kann. Da die durch die Heizvorrichtung 4 erzeugte Hitze zusätzlich senkrecht nach oben entweicht, ist es unmöglich, die Kühlgeschwindigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich, der eine starke Auswirkung auf die Eliminierung von Kristallfehlern hat, ausreichend zu verringern. Wenn der wärmedämmende Zylinder zudem nur nach oben erweitert wird, um dadurch den wärmedämmenden Zylinder zu verlängern, ist die auf dem Kristallzüchtungszwischenniveau steigende Temperatur zu klein, um dadurch die Geschwindigkeit der Kristallzüchtung abzusenken und die Produktivität des Kristalls erheblich zu verschlechtern.
  • Wenn die thermische Vorgeschichte eines Kristalls nur durch ausreichendes Halten der Hitze in einem als Ziel gesetzten spezifischen Temperaturbereich geändert werden kann, um dadurch Kristallfehler zu reduzieren und es vom Beeinflussen eines hohen Temperaturbereichs in der Nähe des Kristallzüchtungszwischenniveaus, das eine Kristallzüchtungsgeschwindigkeit beeinflusst, abgehalten wird, können Kristalle von hoher Qualität mit reduzierten Kristallfehlern mit hoher Geschwindigkeit und hoher Produktivität erhalten werden.
  • Im Hinblick auf das Vorhergehende haben die Erfinder durch Berechnung die Kristalltemperaturen in Vorrichtungen zur Herstellung von Kristallen, die eine Vielfalt von Strukturen im Inneren des Ofens aufweisen, geschätzt. Infolgedessen haben die Erfinder herausgefunden, dass Hitze vom Entweichen senkrecht nach oben abgehalten werden muss, um ausreichend Hitze in einem spezifischen Temperaturbereich zu haften, wobei die Temperatur nicht höher als der Schmelzpunkt der Kristalle ist. Im Hinblick auf die oben beschriebene Erkenntnis gebraucht die vorliegende Erfindung Strukturen wie in 1B und 1D gezeigt, wobei ein Abschnitt des wärmedämmenden Zylinders 5, der über einem oberen Ende der Heizvorrichtung 4 angebracht ist, so konfiguriert ist, dass sein Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Heizvorrichtung 4 an seinem unteren Ende ist, und dass sein Innendurchmesser an seinem oberen Ende gleich wie oder geringer als der Innendurchmesser der Heizvorrichtung 4 ist. Diese Konfiguration hält durch die Heizvorrichtung 4 erzeugte Hitze angemessen vom Entweichen senkrecht nach oben ab und reduziert das Entweichen von strahlender Hitze, die von der Kristalloberfläche abgeführt wird, so dass die Kühlgeschwindigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich ausreichend verringert werden kann.
  • In diesem Fall ist der Außendurchmesser des wärmedämmenden Zylinders (des oberen wärmedämmenden Zylinders 10) an seinem oberen Ende vorzugsweise gleich wie oder größer als der Außendurchmesser der Heizvorrichtung 4. Diese Struktur stellt eine ausreichende Stärke für den wärmedämmenden Zylinder an seinem oberen Ende bereit, so dass die durch die Heizvorrichtung erzeugte Hitze wirksam vom Entweichen senkrecht nach oben abghalten wird, und ein guter Grad an Halten der Hitze wird in diesem Bereich bereitgestellt.
  • Wenn ein Abschnitt des wärmedämmenden Zylinders, der über einem oberen Ende der Heizvorrichtung (dem oberen wärmedämmenden Zylinder 10) angebracht ist, wie in 1B gezeigt so konfiguriert ist, dass seine Innenwand verjüngt ist, d. h. der Innendurchmesser des Abschnitts des wärmedämmenden Zylinders sich schrittweise in Richtung der Spitze verringert, wird durch die Heizvorrichtung 4 erzeugte Hitze wirksam vom Entweichen senkrecht nach oben abgehalten, und eine Temperaturverteilung in diesem Bereich kann ohne einen Wendepunkt einheitlicher gemacht werden.
  • Außerdem ist herausgefunden worden, dass die Kühlgeschwindigkeit in einem hohen Temperaturbereich, die eine Kristallzüchtungsgeschwindigkeit beeinflusst, erhöht werden kann, wenn der die Heizvorrichtung 4 umgebende wärmedämmende Zylinder senkrecht geteilt wird, so dass ein Spalt 8 gebildet wird, wie in 1D gezeigt. Folglich kann die Kühlgeschwindigkeit nur in einem spezifischen Temperaturbereich ausreichend verringert werden, um dadurch Kristallfehler zu reduzieren. Da die Kühlgeschwindigkeit in allen anderen Temperaturbereichen nicht verringert wird, besonders einem Temperaturbereich in der Nähe des Schmelzpunkts, der eine Kristallzüchtungsgeschwindigkeit beeinflusst, kann die Geschwindigkeit der Kristallzüchtung ausreichend hoch sein, und die Produktivität verschlechtert sich nicht.
  • Die oben beschriebene Wirkung wird durch die folgenden Abläufe erreicht. Da der Innendurchmesser des wärmedämmenden Zylinders an seinem oberen Ende gleich wie oder geringer als der Innendurchmesser der Heizvorrichtung 4 ist, kann durch die Heizvorrichtung erzeugte Hitze vom Entweichen senkrecht nach oben abgehalten werden, so dass das Entweichen von strahlender Hitze, die von der Kristalloberfläche abgeführt wird, verringert wird, was in einem ausreichenden Verringern der Kühlgeschwindigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich resultiert. Ferner entweicht Hitze in einer waagerechten Richtung an dem Spalt 8, und daher erhöht sich die strahlende Hitze, die von der Kristalloberfläche in der Nähe des Spalts 8 abgeführt wird.
  • Die Anzahl der Spalten und die Position und Breite jeder Spalte sind daher wichtige Faktoren und können gemäß einem Anpassung unterworfenen Temperaturbereich bestimmt werden. Es können zum Beispiel zwei oder mehr Spalten bereitgestellt sein. Wenn der wärmedämmende Zylinder in senkrechte Aufteilungen geteilt wird, um einen Spalt zu bilden, um dadurch die thermische Vorgeschichte eines gemäß des CZ-Verfahrens gezüchteten Kristalls zu regeln, wird der Spalt vorzugsweise über der Oberfläche einer Schmelze eines in dem Tiegel enthaltenen Rohmaterials gebildet, so dass die Wirkung der Spalte direkter auf einen Kristall einwirkt. Die Position des Spalts ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Anzahl der Spalten und die Position und Breite jeder Spalte können angemessen bestimmt werden, um eine Temperaturverteilung im Inneren des Ofens zu ändern und zu regeln, was eine Wirkung auf die Wirksamkeit der Herstellung von Kristallen hat.
  • Der wärmedämmende Zylinder kann aus herkömmlichem kohlenstofffasergebildeten Material oder jedem anderen wärmedämmenden Material hergestellt werden.
  • Herkömmlicherweise wird der wärmedämmende Zylinder vollständig aus einer einzigen Art von Material gemacht und wird mit einer gleichförmigen Stärke erzeugt. In der vorliegenden Erfindung können die senkrechten Aufteilungen des wärmedämmenden Zylinders jedoch aus verschiedenen Materialien gemacht sein und können verschiedene Stärken aufweisen. Diese Anordnung ermöglicht es einem Benutzer, eine Temperaturverteilung genau zu regeln, um dadurch die thermische Vorgeschichte eines Kristalls zu regeln.
  • Der erfindungsgemäße wärmedämmende Zylinder kann aus einem Fasermaterial wie kohlenstofffasergebildetem Material gemacht sein, das als Material für herkömmliche wärmedämmende Zylinder verwendet wird. Ein derartiges Fasermaterial kann leicht verarbeitet werden, und folglich kann der wärmedämmende Zylinder leicht erzeugt werden. Ein wärmedämmender Zylinder gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel durch Erzeugen eines oberen wärmedämmenden Zylinders, der die Form eines oberen Abschnitts des wärmedämmenden Zylinders der vorliegenden Erfindung wie in 1A gezeigt aufweist, und dem Platzieren von diesem auf der Spitze eines herkömmlichen wärmedämmenden Zylinders erhalten werden.
  • Der Spalt 8 in 1D kann offen gelassen oder mit einem Material, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie Graphit, gefüllt werden..
  • Die Verwendung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Kristallen, die einen einmaligen strukturierten wärmedämmenden Zylinder aufweist, ermöglicht die Regelung einer Temperaturverteilung innerhalb des Ofens, so dass die thermische Vorgeschichte eines gezüchteten Kristalls geregelt werden kann. Demgemäß kann die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Herstellung verschiedener Kristalle angewandt werden, die normalerweise durch das CZ-Verfahren hergestellt werden. Die Vorrichtung der Erfindung ist besonders nützlich für die Herstellung von Kristallen aus Silizium, bei denen die thermische Vorgeschichte eines Kristalls eine große Auswirkung auf OSF, Sauerstoffausfällung, BMD, FPD, LSTD und die oxiddielektrische Durchbruchspannung hat, und für die Herstellung von Verbindungshalbleitern, wie GaP, GaAs, und InP, bei denen die thermische Vorgeschichte eines Kristalls eine große Auswirkung auf die Versetzungsdichte und ein Niveau von Fehlern, die als Donator oder als Akzeptor dienen, hat.
  • Demgemäß weisen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Kristalle aus Silizium, Germanium, GaP, GaAs und InP eine ziemlich hohe Qualität und genau geregelte Kristallfehler auf, die durch präzises Regeln der thermischen Vorgeschichte während der Kristallzüchtung erlangt werden.
  • Beispiele der vorliegenden Erfindung werden als nächstes beschrieben.
  • 50 kg Polysiliziummaterial wurde in einen Quarztiegel mit einem Durchmesser von 18 Inch gegeben, und ein Siliziumeinkristall mit einem Durchmesser von 6 Inch und einer <100>-Ausrichtung wurde gemäß dem CZ-Verfahren gezogen. Die thermische Vorgeschichte eines Kristalls; hergestellt durch Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen, die einen herkömmlichen wärmedämmenden Zylinder aufweist, und die thermische Vorgeschichte eines Kristalls, hergestellt durch Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen, die einen wärmedämmenden Zylinder der vorliegenden Erfindung aufweist, wurden gemessen. Eine Kohlenstoffheizvorrichtung (Widerstandserwärmung) wurde verwendet. 2 zeigt die Messergebnisse der thermischen Vorgeschichte eines jeden Kristalls. In 2 zeigt die senkrechte Achse die Durchgangszeit jedes Temperaturbereichs an, während die waagerechte Achse die Temperatur anzeigt.
  • Vergleichsbeispiel:
  • Ein Kristall wurde in einer herkömmlichen Vorrichtung zur Herstellung eines Kristalls mit einer langsam kühlenden Ofenstruktur gezogen, wie in 3B gezeigt. Ein wärmedämmender Zylinder war vollständig aus einem kohlenstofffasergebildeten Material gemacht und wies eine Stärke von 7 cm auf. Das Ergebnis der Messung der thermischen Vorgeschichte des Kristalls wird durch die Kurve A in 2 dargestellt.
  • Beispiel 1:
  • Ein Kristall wurde in der Vorrichtung zur Herstellung eines Kristalls der vorliegenden Erfindung wie in 1B gezeigt, gezogen. Ein über dem oberen Ende der Heizvorrichtung angebrachter Abschnitt des wärmedämmenden Zylinders war so konfiguriert, dass seine Innenwand verjüngt war, und sein Innendurchmesser an dem unteren Ende war um 60 mm größer als der Außendurchmesser der Heizvorrichtung, und sein Innendurchmesser an dem oberen Ende war 20 mm kleiner als der Innendurchmesser der Heizvorrichtung. Das Ergebnis der Messung der thermischen Vorgeschichte des Kristalls wird durch die Kurve B in 2 dargestellt.
  • Aus den Ergebnissen geht hervor, dass sich die Kühlgeschwindigkeit in allen Temperaturbereichen verringert und im Vergleich zu dem Fall der herkömmlichen langsam kühlenden Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen mehr Hitze gehalten wird. Folglich kann die Kühlgeschwindigkeit in dem Temperaturbereich, der eine starke Wirkung auf die Eliminierung von Kristallfehlern hat, ausreichend verringert werden, so dass die Kristallqualität verbessert werden kann.
  • Beispiel 2:
  • Ein Kristall wurde in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Kristallen gezogen, die einen wärmedämmenden Zylinder mit einem Spalt wie in 1D gezeigt, beinhaltet. Die in diesem Beispiel verwendete Vorrichtung war die gleiche wie die in Beispiel 1 verwendete, mit der Ausnahme, dass ein Spalt in dem wärmedämmenden Zylinder gebildet war. Der Spalt wurde an dem unteren Ende des verjüngten Abschnitts des wärmedämmenden Zylinders mit einer Breite von 3 cm gebildet. Das Ergebnis der Messung der thermischen Vorgeschichte des Kristalls wird durch die Kurve C in 2 dargestellt.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, wird im Vergleich zu dem Fall der herkömmlichen langsam kühlenden Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen die Kühlgeschwindigkeit in dem Temperaturbereich von 1050°C –1200°C ausreichend verringert, während die Kühlgeschwindigkeit in Temperaturbereichen nicht niedriger als 1200°C erhöht wird. Ferner betrug die durchschnittliche Kristallzüchtungsgeschwindigkeit im Vergleichsbeispiel 0,9 mm/min. während in Beispiel 2 der Kristall bei einer hohen Geschwindigkeit von 1,2 mm/min. gezogen werden konnte.
  • Demgemäß könnte die Kühlgeschwindigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich ausreichend verringert werden, was eine starke Auswirkung auf die Eliminierung von Kristallfehlern hat (in diesem Fall 1050°C–1200°C), und im Gegensatz könnte die Kühlgeschwindigkeit in einem hohen Temperaturbereich erhöht werden, was eine starke Auswirkung auf die Kristallzüchtungsgeschwindigkeit hat.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die oben beschriebene Ausführungsform ist lediglich ein Beispiel, und diejenigen, die im Wesentlichen die gleiche Struktur wie die Beschriebene aufweisen und einen ähnlichen Ablauf und ähnliche Auswirkungen bereitstellen, sind im Bereich der vorliegenden Erfindung, wie in den anhängenden Ansprüchen festgelegt, eingeschlossen.

Claims (8)

  1. Eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einem Czochralski-Verfahren, welches einen Tiegel (3) zum Enthalten eines Rohmaterials, eine Heizvorrichtung (4) zum Heizen und Schmelzen des Rohmaterials und einen wärmedämmenden Zylinder (5), der angeordnet ist, um den Tiegel (3) und die Heizvorrichtung (4) zu umgeben, beinhaltet, wobei ein Abschnitt (10) des wärmedämmenden Zylinders (5), der über einem oberen Ende der Heizvorrichtung (4) angebracht ist, so konfiguriert ist, dass sein Innendurchmesser an seinem unteren Ende (D2) größer ist als der Außendurchmesser (d2) der Heizvorrichtung (4) und sein Innendurchmesser an seinem oberen Ende (D1) gleich wie oder geringer als der Innendurchmesser (d1) der Heizvorrichtung (4) ist, und dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand in einem im Wesentlichen konstanten Winkel verjüngt ist, so dass sich der Innendurchmesser schrittweise in Richtung der Spitze in einem im Wesentlichen konstanten Grad verringert.
  2. Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einem Czochralski-Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (10) des wärmedämmenden Zylinders (5), der über dem oberen Ende der Heizvorrichtung (4) angebracht ist, so konfiguriert ist, dass sein Außendurchmesser an seinem oberen Ende gleich wie oder größer als der Außendurchmesser (d2) der Heizvorrichtung (4) ist.
  3. Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einem Czochralski-Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmedämmende Zylinder (5) aus einem kohlenstofffasergeformten Material hergestellt ist.
  4. Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einem Czochralski-Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmedämmende Zylinder (5) senkrecht geteilt ist, so dass ein Spalt (8) zwischen den Aufteilungen geformt ist.
  5. Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einem Czochralski-Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmedämmende Zylinder (5) eine Vielzahl von Spalten (8) aufweist.
  6. Ein Verfahren zur Herstellung eines Kristalls aus Silizium, Germanium, GaP, GaAs oder InP durch Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einem Czochralski-Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–5.
  7. Verfahren zur Regelung einer Temperaturverteilung innerhalb einer Kristall herstellenden Vorrichtung, die gemäß dem Czochralski-Verfahren durch Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einem Czochralski-Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–5 betrieben wird.
  8. Verfahren zur Regelung der thermischen Vorgeschichte eines Kristalls, der gemäß dem Czochralski-Verfahren durch Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung von Kristallen gemäß einem Czochralski-Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–5 hergestellt wurde.
DE69724612T 1996-02-14 1997-02-12 Vorrichtung und verfahren zur herstellung von kristallen durch die czochralskimethode und durch diese methode hergestellte kristallen Expired - Lifetime DE69724612T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05089896A JP3533812B2 (ja) 1996-02-14 1996-02-14 チョクラルスキー法による結晶製造装置、結晶製造方法、およびこの方法から製造される結晶
JP5089896 1996-02-14
PCT/JP1997/000359 WO1997030195A1 (fr) 1996-02-14 1997-02-12 Appareil et procede de production de cristaux a l'aide de la technique de czochralski et cristaux ainsi produits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69724612D1 DE69724612D1 (de) 2003-10-09
DE69724612T2 true DE69724612T2 (de) 2004-08-05

Family

ID=12871570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69724612T Expired - Lifetime DE69724612T2 (de) 1996-02-14 1997-02-12 Vorrichtung und verfahren zur herstellung von kristallen durch die czochralskimethode und durch diese methode hergestellte kristallen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6071337A (de)
EP (1) EP0903427B1 (de)
JP (1) JP3533812B2 (de)
KR (1) KR100421125B1 (de)
DE (1) DE69724612T2 (de)
WO (1) WO1997030195A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19622664A1 (de) * 1996-06-05 1997-12-11 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Einkristallen
WO1999010570A1 (fr) * 1997-08-26 1999-03-04 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Cristal unique de silicium de grande qualite et procede de fabrication
JPH11349393A (ja) * 1998-06-03 1999-12-21 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコン単結晶ウエーハおよびシリコン単結晶ウエーハの製造方法
EP1090168B1 (de) * 1998-06-26 2002-09-11 MEMC Electronic Materials, Inc. Widerstandsheizung fur eine kristallzüchtungsvorrichtung und verfahren zu ihrer verwendung
DE19912484A1 (de) * 1999-03-19 2000-09-28 Freiberger Compound Mat Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Einkristallen
US6663709B2 (en) 2001-06-26 2003-12-16 Memc Electronic Materials, Inc. Crystal puller and method for growing monocrystalline silicon ingots
EP1560950B1 (de) 2002-11-12 2008-09-17 MEMC Electronic Materials, Inc. Kristallziehvorrichtung und verfahren zur züchtung einer einkristallstange
JP5439972B2 (ja) * 2009-06-19 2014-03-12 株式会社Sumco 大口径シリコン単結晶の製造方法
CN102400210A (zh) * 2010-09-08 2012-04-04 北京有色金属研究总院 一种直拉硅单晶棒内缺陷的调节方法
CN112680784B (zh) * 2019-10-18 2023-12-26 中环领先(徐州)半导体材料有限公司 单晶炉及利用该单晶炉制备晶棒的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4824519A (en) * 1987-10-22 1989-04-25 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for single crystal pulling downwardly from the lower surface of a floating melt
JPH0259489A (ja) * 1988-08-25 1990-02-28 Shin Etsu Handotai Co Ltd 化合物半導体単結晶の製造方法
JP3016897B2 (ja) * 1991-03-20 2000-03-06 信越半導体株式会社 シリコン単結晶の製造方法及び装置
JPH0524979A (ja) * 1991-07-18 1993-02-02 Hitachi Cable Ltd 化合物半導体結晶製造装置
JPH072594A (ja) * 1993-06-15 1995-01-06 Japan Energy Corp 半導体結晶製造装置
JP2822887B2 (ja) * 1994-06-16 1998-11-11 信越半導体株式会社 結晶欠陥の少ないシリコン単結晶の製造方法
JPH0826879A (ja) * 1994-07-11 1996-01-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 化合物半導体の単結晶引上装置及び化合物半導体単結晶の製造方法
JP3190207B2 (ja) * 1994-07-19 2001-07-23 東芝電興株式会社 シリコン単結晶引き上げ装置
JP3128795B2 (ja) * 1995-06-09 2001-01-29 信越半導体株式会社 チョクラルスキー法による結晶製造装置および製造方法
JPH0940492A (ja) * 1995-07-27 1997-02-10 Hitachi Cable Ltd 単結晶の製造方法及び製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0903427A4 (de) 2000-07-12
EP0903427B1 (de) 2003-09-03
JPH09221380A (ja) 1997-08-26
JP3533812B2 (ja) 2004-05-31
US6071337A (en) 2000-06-06
WO1997030195A1 (fr) 1997-08-21
KR100421125B1 (ko) 2004-04-17
KR19990082507A (ko) 1999-11-25
DE69724612D1 (de) 2003-10-09
EP0903427A1 (de) 1999-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69833610T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Silicium Einkristall mit verringerten Kristalldefekten und danach hergestellte Silicium Einkristall und Silici umwafer
DE19806045B4 (de) Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Siliziumstäben unter Steuern desZiehgeschwindigkeitsverlaufs in einem Heißzonenofen
DE112017002662B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Silicium-Einkristall
DE112013005434B4 (de) Verfahren zum Herstellen von Silicium-Einkristallen
DE69533114T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von einkristallen
DE112013004069B4 (de) Vorrichtung zum Züchten eines Silizium-Einkristalls und Verfahren zum Züchten eines Silizium-Einkristalls
EP1259663B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur züchtung von grossvolumigen orientierten einkristallen
DE112013001054B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Silizium-Einkristall-Wafers
DE2461553A1 (de) Verfahren zum erzeugen von einkristallen
DE69934643T2 (de) Verfahren zur herstellung eines einkristalls mit halbleitender zusammensetzung
DE69724612T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von kristallen durch die czochralskimethode und durch diese methode hergestellte kristallen
DE102007049778A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleitereinkristalls durch das Czochralski-Verfahren sowie Einkristallrohling und Wafer, die unter Verwendung derselben hergestellt werden
DE2059713A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Halbleiter-Einkristallen nach der Czochralski-Methode
DE102017217540B4 (de) Herstellungsverfahren für einkristallines Silicium und einkristallines Silicium
DE112009001431B4 (de) Einkristall-Herstellungsvorrichtung und Einkristall-Herstellungsverfahren
DE102020127337B4 (de) Halbleiterkristallwachstumsvorrichtung
DE112006002580B4 (de) Einkristallsiliciumziehgerät und Verfahren zum Verhindern der Kontamination von Siliciumschmelze
DE19912484A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung von Einkristallen
DE10006589A1 (de) Czochralski-Zugvorrichtungen und Zugverfahren zum Herstellen von monokristallinen Siliziumblöcken
DE112012004790T5 (de) Verfahren zum Herstellen eines Silizium-Einkristalls
DE112009000239B4 (de) Silizium-Einkristall-Züchtungsvorrichtung
DE102020127336B4 (de) Halbleiterkristallwachstumsvorrichtung
DE2700994C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von kristallinen Siliciumkörpern
DE112012000265T5 (de) Einkristallherstellungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Einkristalls
DE112010005257T5 (de) Einkristallkühler und Einkristallzüchter, der denselben enthält

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition