JP2005206448A - シリコン結晶育成用るつぼ及びシリコン結晶の育成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チョクラルスキー法による結晶育成用のるつぼの底部内面側形状が、るつぼの回転軸に対して軸対称な少なくとも1つの凸部を持ち、該凸部の外周端の位置が前記回転中心軸から育成する結晶の半径の1.2から0.4倍にあり、かつ、該凸部の高さが育成する結晶半径の7%以上であり100%以下であるようにする。
【選択図】図9
Description
タイプ(2) るつぼの回転軸を中心にして、結晶半径の0.4から1.2倍の区間に高さ0.13倍の半円環状の凸部をもつるつぼ
タイプ(3) るつぼの回転軸を中心から結晶半径の0.8倍までの区間に高さ0.13倍の半円環状の凸部をもつるつぼ
タイプ(4) るつぼの回転軸を中心として結晶半径の0.4倍までの区間に高さ0.13倍の凸部をもつるつぼ
タイプ(5) るつぼの回転軸を中心として、結晶半径の0.85から1.05倍までの区間に高さ0.13倍の半円環状の凸部をもつるつぼ
タイプ(6) るつぼの回転軸を中心から結晶半径の0.8倍から1.2倍までの区間が斜面となっている高さ0.2倍の円錐台形状の凸部を持つるつぼ
タイプ(7) るつぼの回転軸を中心から結晶半径の0.95倍から1.05倍までの区間が斜面となっている高さ0.2倍の円錐台形状の凸部を持つるつぼ
タイプ(8) るつぼの回転軸を中心にして、結晶半径の0.8から1.6倍の区間に高さ0.13倍の凸部をもつるつぼ
上記の(1)から(8)のタイプのるつぼをもとにして行ったシミュレーションによって得られた結晶外周端での融液表面の径方向温度勾配(dT/dR)の結果は、表2のようになった。比較のため、この表ではるつぼ底部が水平面であるもの(表1の条件4)と同じ)をタイプ(0)として含めて示している。
Ta =4Ω2R4/ν
ここで,Ωはるつぼの回転角速度、Rはるつぼの半径、νは原料融液の動粘性係数である。
2 るつぼ
3 ヒーター
4 融液
5 種結晶
6 結晶
8 断熱材
9 炉体
10 断熱材
20 結晶駆動機構
21 ワイヤー
22 コクラン境界層
23 結晶回転方向
24 剛体回転領域
25 るつぼ回転方向
26 中間層
27 回転中心軸線
28 結晶成長界面
29 融液自由表面
30 るつぼ底
31,32,33 渦管
34 るつぼ側壁
35 るつぼ底面の高さ
36 融液層の厚さ
37 融液液面
38 結晶の外周端
39 比較例の結晶育成速度と結晶の変形幅との関係を示す曲線
40 本発明の実施例1の結晶育成速度と結晶の変形幅との関係を示す曲線
41 比較例1の結晶育成速度と結晶の変形幅との関係を示す曲線
42 本発明の実施例1の結晶育成速度と結晶の変形幅との関係を示す曲線
Claims (5)
- チョクラルスキー法による結晶育成用のるつぼの底部内面側形状が、るつぼの回転軸に対して軸対称な少なくとも1つの凸部を持ち、該凸部の外周端の位置が前記回転中心軸から育成する結晶の半径の1.2から0.4倍にあり、かつ、該凸部の高さが育成する結晶半径の7%以上であり100%以下であることを特徴とするシリコン結晶育成用るつぼ。
- チョクラルスキー法による結晶育成用のるつぼの回転中心軸線からの距離が育成する結晶の半径の少なくとも1.2倍から0.8倍となる区間での底部内面形状が、結晶定型部育成時の結晶に対する融液界面の膨らみ形状を考慮した融液層の鉛直方向の厚みがるつぼの中心軸線方向に向かって増加しないように形成され、かつ、底部内面に形成される凸部の高さが育成する結晶の半径以下であることを特徴とする、シリコン結晶育成用るつぼ。
- チョクラルスキー法による結晶育成用のるつぼの回転中心軸線からの距離が育成する結晶の半径の少なくとも1.2倍から0.8倍となる区間での底部内面形状が、結晶定型部育成時の結晶に対する融液界面の膨らみ形状を考慮した融液層の鉛直方向の厚みがるつぼの中心軸線方向に向かって増加しないように形成されており、かつ、育成する結晶の半径から回転中心までの区間での底部内面の高さが、中心軸線方向に向かって減少しないように形成され、かつ、底部内面に形成される凸部の高さが育成する結晶の半径以下であることを特徴とする、シリコン結晶育成用るつぼ。
- 請求項1から3までのいずれか1項記載の結晶育成用るつぼを使用し、チョクラルスキー法により結晶を育成することを特徴とするシリコン結晶育成方法。
- 請求項1から3までのいずれか1項記載のるつぼを使用し、結晶育成中のるつぼ回転数を融液のテイラー数が1.0×109以上となるように設定することを特徴とする、チョクラルスキー法によるシリコン結晶の育成方法。
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