JP2012012257A - Method for growing single crystal - Google Patents

Method for growing single crystal Download PDF

Info

Publication number
JP2012012257A
JP2012012257A JP2010150840A JP2010150840A JP2012012257A JP 2012012257 A JP2012012257 A JP 2012012257A JP 2010150840 A JP2010150840 A JP 2010150840A JP 2010150840 A JP2010150840 A JP 2010150840A JP 2012012257 A JP2012012257 A JP 2012012257A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
single crystal
crucible
cooling body
chamber
solid layer
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Withdrawn
Application number
JP2010150840A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunkai Kin
俊会 金
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.)
Sumco Corp
Original Assignee
Sumco Corp
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 Sumco Corp filed Critical Sumco Corp
Priority to JP2010150840A priority Critical patent/JP2012012257A/en
Publication of JP2012012257A publication Critical patent/JP2012012257A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for growing a single crystal which is based on a melted layer method (DLCZ (Double Layer Czochralsi) method) and by which a single crystal is grown at a desired initial solid layer rate by controlling the initial solid layer rate to any value including 0.SOLUTION: There is provided the method for growing a single crystal by using a single crystal growth apparatus including, in a chamber: a crucible into which a material for the single crystal is charged; a heater arranged in the periphery of the crucible; a crucible shaft for rotating the crucible; a heat-insulating material arranged at least on the side wall of the chamber; and a cooling body which is located on the outer side of the crucible shaft and on the inner side of the heater in the radial direction of the chamber and which supplies a cooling medium for cooling the crucible. In the method, the initial solid layer rate of the material for the single crystal is controlled by controlling the supply and stop of the cooling medium to the cooling body and the up and down movement, in the height direction of the chamber, of the cooling medium.

Description

本発明は、単結晶成長方法に関し、特に、単結晶成長時の初期固体層率の制御を可能とする単結晶成長方法に関する。   The present invention relates to a single crystal growth method, and more particularly to a single crystal growth method that enables control of an initial solid layer ratio during single crystal growth.

一般に、シリコン等の単結晶の製造方法としてチョクラルスキー法(CZ法)が広く用いられている。
このCZ法は、例えば石英製の坩堝に結晶用材料を装入し、これを溶融して、この溶融液中に種結晶を浸し、該種結晶を引き上げることにより、種結晶の下端に溶融液を凝固させて順次下方へ単結晶を成長させる方法である。
In general, the Czochralski method (CZ method) is widely used as a method for producing a single crystal such as silicon.
In this CZ method, for example, a crystal material is charged in a quartz crucible, melted, the seed crystal is immersed in the melt, and the seed crystal is pulled up, so that the melt is added to the lower end of the seed crystal. This is a method of solidifying and sequentially growing single crystals downward.

シリコン単結晶をCZ法で成長させる場合は、単結晶の電気抵抗率、電気伝導型を調整するために、通常、引上げ前に溶融液中に不純物元素を添加する。
しかし、添加した不純物は単結晶の結晶成長方向に偏析するため、電気抵抗率が結晶成長方向で不均一になるという問題があった。
この偏析は、単結晶が成長するに伴って溶融液中の不純物濃度が高くなることに起因している。
When a silicon single crystal is grown by the CZ method, an impurity element is usually added to the melt before pulling in order to adjust the electrical resistivity and conductivity type of the single crystal.
However, since the added impurity segregates in the crystal growth direction of the single crystal, there is a problem that the electrical resistivity becomes nonuniform in the crystal growth direction.
This segregation is caused by an increase in the impurity concentration in the melt as the single crystal grows.

このような偏析を抑制する方法として、溶融層法(DLCZ法)が知られている(例えば特許文献1参照)。
溶融層法は、坩堝内の結晶用材料が、下方の固体層と上方の溶融層とが共存するように溶融され、溶融層(溶融液)中の不純物濃度を一定に保持した状態で種結晶を浸し、これを引上げて単結晶を成長せしめる方法である。
溶融層法は、引上げに伴って固体層を溶融することにより溶融層中の不純物濃度が一定に保たれるため、単結晶の偏析を防止することができ、結晶成長方向で電気抵抗率が均一な、すなわち抵抗歩留まりの高い単結晶を育成することができる。
As a method for suppressing such segregation, a molten layer method (DLCZ method) is known (see, for example, Patent Document 1).
In the molten layer method, the crystal material in the crucible is melted so that the lower solid layer and the upper molten layer coexist, and the seed crystal is maintained in a state where the impurity concentration in the molten layer (melt) is kept constant. This is a method of growing a single crystal by immersing the substrate.
In the molten layer method, the solid layer is melted as it is pulled, so that the impurity concentration in the molten layer is kept constant, so that segregation of the single crystal can be prevented and the electrical resistivity is uniform in the crystal growth direction. In other words, a single crystal having a high resistance yield can be grown.

ここで、CZ法及びDLCZ法で引上げた単結晶には、溶融層と直接接触している石英製の坩堝から溶け出した酸素が不可避的に供給される。この坩堝から溶け出した酸素の一部が溶融液の対流により結晶成長界面まで運搬されて単結晶に取り込まれる。
DLCZ法では、固体層の影響により溶融層の下部温度がCZ法の溶融液と比較して低温であることから、溶融層の熱対流が抑制され、DLCZ法ではCZ法と比較して低酸素濃度の単結晶が得られる。
Here, the single crystal pulled by the CZ method and the DLCZ method is inevitably supplied with oxygen dissolved from a quartz crucible in direct contact with the molten layer. Part of the oxygen dissolved from the crucible is transported to the crystal growth interface by convection of the melt and taken into the single crystal.
In the DLCZ method, the lower temperature of the molten layer is lower than the melt of the CZ method due to the influence of the solid layer, so the thermal convection of the molten layer is suppressed. A single crystal of a concentration is obtained.

このため、例えば、電気抵抗率の均一な単結晶を製造する場合と、基板のゲッタリング能力が高いウェーハを製造するために高酸素濃度の単結晶を製造する場合とでは、前者はDLCZ法、後者はCZ法という別の手法に従って製造を行ってきた。   Therefore, for example, in the case of producing a single crystal having a uniform electrical resistivity and in the case of producing a single crystal having a high oxygen concentration in order to produce a wafer having a high substrate gettering capability, the former is a DLCZ method, The latter has been manufactured according to another method called the CZ method.

特開平10−324592号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-324592

ところで近年、単結晶製造のコストやサイクルタイムの縮減の要請が強まり、それに伴って特に、製造ラインの共通化が有効であるところ、具体的手法の提案が希求されていた。   By the way, in recent years, there has been an increasing demand for reduction in the cost and cycle time of single crystal production, and in particular, there has been a demand for proposals of specific methods, especially when sharing production lines is effective.

上記の要求に対しては、とりわけ単結晶成長時の初期固体層率を、0を含む任意の値に制御することが肝要である。従って、本発明は、所望の初期固体層率の下に単結晶成長を行うことができる単結晶成長方法について提供することを目的とする。   In order to meet the above requirements, it is important to control the initial solid layer ratio during single crystal growth to an arbitrary value including zero. Accordingly, an object of the present invention is to provide a single crystal growth method capable of performing single crystal growth under a desired initial solid layer ratio.

発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、DLCZ法に用いる成長装置を基本として、これをCZ法にも兼用することによって、製造ラインを共通化し、単結晶製造のコストやサイクルタイムを縮減できることの知見を得た。
発明者は、DLCZ法とCZ法とを兼用するための方途を究明したところ、CZ法を行う条件である、初期固体層率を0にすることを実現するためには、坩堝冷却用の冷却体の位置調節に加えて、冷却体の冷却能を停止することが重要であることを見出し、本発明を完成するに至った。
The inventor has intensively studied to solve the above problems.
As a result, based on the growth equipment used for the DLCZ method, we also obtained the knowledge that by using this also for the CZ method, the production line can be shared and the cost and cycle time of single crystal production can be reduced.
The inventor has investigated a method for combining the DLCZ method and the CZ method. In order to achieve the initial solid layer ratio of 0, which is a condition for performing the CZ method, the cooling for cooling the crucible is performed. In addition to adjusting the position of the body, it has been found important to stop the cooling capacity of the cooling body, and the present invention has been completed.

本発明は、上記の知見に基づくもので、その要旨構成は、次の通りである。
(1)チャンバ内部に、単結晶用材料を装入する坩堝と、該坩堝の周囲に配設されたヒータと、前記坩堝を回転させる坩堝シャフトと、少なくとも前記チャンバの側壁に配設される断熱材と、前記チャンバの半径方向における前記坩堝シャフトの外側且つ前記ヒータの内側に位置し、前記坩堝を冷却する冷媒供給可能の冷却体とを備える、単結晶成長装置を用いて単結晶の成長を行うに当たり、前記冷却体への冷媒の供給並びに停止と、前記冷却体の前記チャンバの高さ方向の上下移動とを共に制御することにより、前記単結晶材料の初期固体層率を制御することを特徴とする、単結晶成長方法。
This invention is based on said knowledge, The summary structure is as follows.
(1) A crucible for charging a single crystal material inside the chamber, a heater disposed around the crucible, a crucible shaft for rotating the crucible, and heat insulation disposed at least on the side wall of the chamber. A single crystal growth apparatus using a single crystal growth apparatus comprising: a material; and a cooling body that is positioned outside the crucible shaft and inside the heater in a radial direction of the chamber and capable of supplying a coolant for cooling the crucible. In performing, the initial solid layer ratio of the single crystal material is controlled by controlling both the supply and stop of the refrigerant to the cooling body and the vertical movement of the cooling body in the height direction of the chamber. A method for growing a single crystal.

(2)前記初期固体層率が0%以上である、上記(1)に記載の単結晶成長方法。   (2) The single crystal growth method according to (1), wherein the initial solid layer ratio is 0% or more.

(3)前記冷却体は、銅又はステンレススチールからなる材料をグラファイトカーボンで被覆してなることを特徴とする、上記(1)又は(2)に記載の単結晶成長方法。   (3) The single crystal growth method according to (1) or (2), wherein the cooling body is formed by coating a material made of copper or stainless steel with graphite carbon.

本発明によれば、冷却体への冷媒の供給並びに停止と、冷却体のチャンバの高さ方向の上下移動とを制御することにより、DLCZ法及びCZ法のそれぞれに則った製法に従う単結晶成長を同一の装置にて行うことのできる単結晶成長方法を提供することができる。
従って、多種類の単結晶製品を、同一の装置にて作り分けることができるため、低コスト、短サイクルタイムの単結晶成長が可能である。
さらに、本発明によれば、DLCZ法において、初期固体層率を任意に制御することによって、抵抗歩留まりの高い多品種の単結晶を製造することができる。
According to the present invention, by controlling the supply and stop of the refrigerant to the cooling body and the vertical movement of the cooling body in the height direction, the single crystal growth according to the production method according to each of the DLCZ method and the CZ method. It is possible to provide a method for growing a single crystal that can be carried out using the same apparatus.
Therefore, since various types of single crystal products can be made separately with the same apparatus, single crystal growth with low cost and short cycle time is possible.
Furthermore, according to the present invention, a variety of single crystals having a high resistance yield can be manufactured by arbitrarily controlling the initial solid layer ratio in the DLCZ method.

(a)本発明の単結晶成長方法においてDLCZ法を行う際の単結晶成長装置の断面図である。(b) 本発明の単結晶成長方法においてCZ法を行う際の単結晶成長装置の断面図である。(a) It is sectional drawing of the single crystal growth apparatus at the time of performing DLCZ method in the single crystal growth method of this invention. (b) It is sectional drawing of the single crystal growth apparatus at the time of performing CZ method in the single crystal growth method of this invention. 本発明の方法における、冷却体高さと初期固体層率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a cooling body height and an initial stage solid layer rate in the method of this invention.

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
図1(a)(b)は、本発明の単結晶成長方法に用いる単結晶成長装置を示す、断面図である。
図1(a)(b)に示すように、本発明の単結晶成長方法に用いる単結晶成長装置は、チャンバ1の内部に、単結晶用材料を装入した坩堝2を配置し、坩堝2の半径方向外側には、坩堝2を加熱するヒータ3を設置している。
また、チャンバ1の底部1aには、坩堝2を所定の速度で回転させる坩堝シャフト4を設け、少なくともチャンバ1の側壁、図示例では側壁及び底部には断熱材5を配設している。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views showing a single crystal growth apparatus used in the single crystal growth method of the present invention.
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the single crystal growth apparatus used in the single crystal growth method of the present invention has a crucible 2 charged with a material for single crystal placed inside a chamber 1, and a crucible 2 A heater 3 for heating the crucible 2 is installed on the outside in the radial direction.
A crucible shaft 4 for rotating the crucible 2 at a predetermined speed is provided at the bottom 1a of the chamber 1, and a heat insulating material 5 is disposed at least on the side wall of the chamber 1, in the illustrated example, the side wall and the bottom.

図1(a)(b)に断面を示しているように、図示例で、チャンバ1は、円筒状の真空容器、坩堝2は有底円筒状の容器である。また、ヒータ3は円筒状、坩堝シャフト4は円柱状であり、断熱材5は、おおよそ有底円筒状である。   1A and 1B, in the illustrated example, the chamber 1 is a cylindrical vacuum container, and the crucible 2 is a bottomed cylindrical container. The heater 3 has a cylindrical shape, the crucible shaft 4 has a cylindrical shape, and the heat insulating material 5 has a substantially bottomed cylindrical shape.

ここで、本発明の単結晶成長方法に用いる装置においては、さらに、チャンバ1の半径方向における、坩堝シャフト4の外側且つヒータ3の内側に位置し、坩堝2を冷却する冷却体6と、冷却体6をチャンバ1の高さ方向に移動させる冷却体移動装置7と、冷却体6への冷媒の供給及び停止を制御する冷媒制御手段8とを配設してある。
図示例においては、冷却体6は、ステンレススチールをグラファイトカーボンで被覆してなるものである。
以下、上記の装置を用いた本発明の方法について説明する。
Here, in the apparatus used for the single crystal growth method of the present invention, in the radial direction of the chamber 1, the cooling body 6 that is located outside the crucible shaft 4 and inside the heater 3 and cools the crucible 2, and cooling A cooling body moving device 7 for moving the body 6 in the height direction of the chamber 1 and a refrigerant control means 8 for controlling supply and stop of the refrigerant to the cooling body 6 are provided.
In the illustrated example, the cooling body 6 is formed by coating stainless steel with graphite carbon.
The method of the present invention using the above apparatus will be described below.

上記の装置を用いて単結晶を成長させるに当たり、初期固体層率を制御するのには、以下の2つの要素を共に制御することが肝要である。
第1の要素は、冷却体6の内部に例えば水などの27℃以上100℃未満の冷媒を供給又は停止し、坩堝を冷却する冷却体自体の冷却能を制御することである。
第2の要素は、図1(a)(b)に示すように、冷却体6に冷媒を供給している状態又は停止している状態において、冷却体6をチャンバ1の高さ方向に上下させることにより、坩堝との位置関係を制御し、この位置関係に基づく、坩堝に対する冷却能を制御することである。
ここで「冷却する」とは、冷却体が単にヒータからの熱を遮蔽するのみならず、冷却体との熱交換によって坩堝を迅速に冷却することを意味する。
In growing a single crystal using the above apparatus, it is important to control both of the following two elements in order to control the initial solid layer ratio.
The first element is to supply or stop a coolant of 27 ° C. or more and less than 100 ° C. such as water, for example, inside the cooling body 6 to control the cooling capacity of the cooling body itself that cools the crucible.
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the second element moves the cooling body 6 up and down in the height direction of the chamber 1 in a state where the refrigerant is being supplied to the cooling body 6 or stopped. By controlling, the positional relationship with the crucible is controlled, and the cooling ability for the crucible is controlled based on this positional relationship.
Here, “cooling” means that the cooling body not only shields the heat from the heater but also rapidly cools the crucible by heat exchange with the cooling body.

図2は、径200mmの単結晶の成長用の汎用単結晶成長装置を使用し、冷媒として27℃の水を用い、ヒータの温度を最大で1600℃としたときに、冷却体への水の供給及び停止と、冷却体の高さとを共に制御した場合の初期固体層率の変化を示す図である。
図2に示すように、冷媒を供給した状態では、冷却体6の高さにより、初期固体層率を1.5%〜20%の範囲で任意に制御することができる。
すなわち、冷却体6がチャンバ1の上側に位置するほど、冷却体6が坩堝2に接近し、両者の間で熱交換がより行われるようになるため、初期固体層率が高くなり、反対に、冷却体6を坩堝2から遠ざけると初期固体層率が低くなる。
同様に、図2に示すように、冷媒を停止した状態では、冷媒を供給していないまでも坩堝より相対的に低温である冷却体を上下移動させることにより、初期固体層率を0%〜8%の範囲で任意に制御することができる。
従って、本発明の方法によれば、冷却体への冷媒の供給並びに停止と、冷却体のチャンバの高さ方向の上下移動とを共に制御することにより、初期固体層率を任意に、図2に示す例では、0%〜20%の範囲で制御することができる。
Fig. 2 shows the use of a general-purpose single crystal growth apparatus for growing a single crystal with a diameter of 200 mm, water at 27 ° C as the refrigerant, and the heater temperature at a maximum of 1600 ° C. It is a figure which shows the change of the initial stage solid layer rate at the time of controlling both supply and a stop, and the height of a cooling body.
As shown in FIG. 2, in the state in which the refrigerant is supplied, the initial solid layer ratio can be arbitrarily controlled in the range of 1.5% to 20% depending on the height of the cooling body 6.
That is, the closer the cooling body 6 is to the upper side of the chamber 1, the closer the cooling body 6 is to the crucible 2 and the more heat exchange is performed between them. When the cooling body 6 is moved away from the crucible 2, the initial solid layer ratio is lowered.
Similarly, as shown in FIG. 2, in a state where the refrigerant is stopped, the initial solid layer ratio is reduced from 0% by moving the cooling body that is relatively cooler than the crucible even when the refrigerant is not supplied up and down. It can be arbitrarily controlled within the range of 8%.
Therefore, according to the method of the present invention, by controlling both the supply and stop of the coolant to the cooling body and the vertical movement of the cooling body in the height direction, the initial solid layer ratio can be arbitrarily set as shown in FIG. In the example shown in (2), it can be controlled in the range of 0% to 20%.

このように、本発明によれば、図1(b)、図2に示すように、冷却体への冷媒の供給を停止し、且つ冷却体をチャンバの一定以上の下方、図1(b)に示す例では、最下限位置に位置させることにより、初期固体層率を0%とすることができるため、CZ法による単結晶成長が可能である。
ここで、「初期固体層率」とは、溶融層(溶融液)9aと固体層9bとからなる単結晶成長用材料の全質量(g)に対する、固体層の質量(g)の割合であり、総合伝熱計算ツールであるFEMAGを用いて計算して求めた。
ここで、「最下限位置」とは断熱材上部5aと冷却体6とが接しないようにするために、断熱材上部5aから上方に一定の間隔を置いた位置をいう。
同様に、最上限位置は、坩堝底部2aと冷却体6が接しないようにするため、坩堝底部2aから下方に一定の間隔を置いた位置をいう。
上記一定の間隔は、上限、下限ともに、例えば40mmとすることができる。
As described above, according to the present invention, as shown in FIGS. 1 (b) and 2, the supply of the refrigerant to the cooling body is stopped, and the cooling body is moved below a certain level of the chamber, FIG. In the example shown in FIG. 1, since the initial solid layer ratio can be set to 0% by being positioned at the lowest limit position, single crystal growth by the CZ method is possible.
Here, the `` initial solid layer ratio '' is the ratio of the mass (g) of the solid layer to the total mass (g) of the single crystal growth material consisting of the molten layer (melt) 9a and the solid layer 9b. They were calculated using FEMAG, a comprehensive heat transfer calculation tool.
Here, the “minimum position” refers to a position spaced apart from the heat insulating material upper portion 5a by a certain distance so that the heat insulating material upper portion 5a and the cooling body 6 do not contact each other.
Similarly, the maximum upper limit position refers to a position at a certain distance downward from the crucible bottom 2a so that the crucible bottom 2a and the cooling body 6 do not contact each other.
The fixed interval can be set to, for example, 40 mm for both the upper limit and the lower limit.

また、本発明によれば、DLCZ法において、任意の初期固体層率の制御を可能とし、多品種にわたる単結晶の抵抗歩留まりを向上させることができる。
本発明によれば、DLCZ法及びCZ法による製造ラインを共通化できるため、低コスト化を達成することができる。
さらに、本発明の冷却体は、単にヒータからの熱を遮蔽するのみならず、水などの冷媒により坩堝を冷却するため、短時間で固体層をつくることができ、ヒータパワーの削減や短サイクルタイムでの単結晶成長を実現できる。
また、本方法によれば、ヒータを分割する必要が無いため、分割した一方のヒータのみオンすることによる熱応力に起因した石英変形のおそれがない。
In addition, according to the present invention, in the DLCZ method, it is possible to control an arbitrary initial solid layer ratio and to improve the resistance yield of single crystals over a wide variety.
According to the present invention, since the production lines by the DLCZ method and the CZ method can be shared, the cost can be reduced.
Furthermore, the cooling body of the present invention not only simply shields the heat from the heater, but also cools the crucible with a coolant such as water, so a solid layer can be formed in a short time, reducing heater power and shortening the cycle. Single crystal growth in time can be realized.
Further, according to this method, since there is no need to divide the heater, there is no fear of quartz deformation due to thermal stress caused by turning on only one of the divided heaters.

ところで、本発明において、冷却体は、銅又はステンレススチールからなる材料をグラファイトカーボンで被覆してなることが好ましい。
なぜなら、本発明においては、冷却体は単にヒータからの熱を遮蔽するのみならず、水などの冷媒より坩堝を冷却することが重要であるため、冷却体の材質には熱伝導性の良い材質を用いることが好ましいからである。また、グラファイトカーボンによる被覆は、金属汚染を防止するためである。
By the way, in the present invention, the cooling body is preferably formed by coating a material made of copper or stainless steel with graphite carbon.
This is because in the present invention, it is important that the cooling body not only shields heat from the heater but also cools the crucible with a coolant such as water. It is because it is preferable to use. Further, the coating with graphite carbon is for preventing metal contamination.

《実施例1》
まず、本発明による方法で、単結晶成長を行う際の初期固体層率を任意に制御できることを確かめるため、以下のシミュレーションを行った。
初期固体層率は、図1(a)に示す構成の、200mm単結晶成長用ホットゾーンにおいて、冷却体の上部と、冷却体の下方にある断熱材5の上部5aとの距離をH(mm)とし、当該距離を変化させたときの初期固体層率を総合伝熱計算ツールであるFEMAGを用いて計算して求めた。
本シミュレーションにおいて、冷却体はステンレススチールをグラファイトカーボンで被覆してなり、チャンバ高さ方向の長さが96mmのものとした。また、冷媒として27℃の水を用い、断熱材上部5aから40mm(最下限位置)〜160mm(最上限位置)の範囲に位置させた。ヒータの温度は最大で1697℃とした。
評価結果を以下の表1にまとめる。
Example 1
First, in order to confirm that the initial solid layer ratio during single crystal growth can be arbitrarily controlled by the method according to the present invention, the following simulation was performed.
The initial solid layer ratio is the H (mm) distance between the upper part of the cooling body and the upper part 5a of the heat insulating material 5 below the cooling body in the 200 mm single crystal growth hot zone having the configuration shown in FIG. ), And the initial solid layer ratio when the distance was changed was calculated using FEMAG, which is a comprehensive heat transfer calculation tool.
In this simulation, the cooling body is made of stainless steel covered with graphite carbon and the length in the chamber height direction is 96 mm. In addition, water at 27 ° C. was used as the refrigerant, and the water was positioned in a range of 40 mm (lowest limit position) to 160 mm (maximum upper limit position) from the heat insulating material upper part 5a. The maximum temperature of the heater was 1697 ° C.
The evaluation results are summarized in Table 1 below.

Figure 2012012257
Figure 2012012257

表1から、本発明の方法によって、単結晶材料の初期固体層率を0%以上に任意に制御することができることがわかる。
従って、本発明の方法によれば、DLCZ法により、多品種の抵抗歩留まりの高い単結晶の成長が可能である。
また、冷却体への冷媒の供給を停止して、且つ冷却体を坩堝から一定以上遠ざけることにより、初期固体層率を0%にすることができることがわかる。
従って、本発明の方法ではDLCZ法を行うのと同一の装置にて、CZ法による単結晶成長にも使用できることがわかる。
From Table 1, it can be seen that the initial solid layer ratio of the single crystal material can be arbitrarily controlled to 0% or more by the method of the present invention.
Therefore, according to the method of the present invention, it is possible to grow a variety of single crystals with a high resistance yield by the DLCZ method.
It can also be seen that the initial solid layer ratio can be reduced to 0% by stopping the supply of the refrigerant to the cooling body and keeping the cooling body at a certain distance from the crucible.
Therefore, it can be seen that the method of the present invention can be used for single crystal growth by the CZ method in the same apparatus as that for performing the DLCZ method.

本発明によれば、初期固体層率を、0を含む任意の値に制御して、所望の初期固体層率の下に単結晶成長を行うことができる単結晶成長方法について提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a single crystal growth method capable of performing single crystal growth under a desired initial solid layer ratio by controlling the initial solid layer ratio to an arbitrary value including 0. .

1 チャンバ
1a チャンバ底部
2 坩堝
3 ヒータ
4 坩堝シャフト
5 断熱材
5a 断熱材上部
6 冷却体
7 冷却体移動装置
8 冷媒制御手段
9a 溶融層(溶融液)
9b 固体層
H 冷却体高さ(mm)
1 chamber
1a Chamber bottom
2 crucible
3 Heater
4 Crucible shaft
5 Insulation
5a Insulation top
6 Cooling body
7 Cooling body moving device
8 Refrigerant control means
9a Molten layer (melt)
9b solid layer
H Cooling body height (mm)

Claims (3)

チャンバ内部に、単結晶用材料を装入する坩堝と、該坩堝の周囲に配設されたヒータと、前記坩堝を回転させる坩堝シャフトと、少なくとも前記チャンバの側壁に配設される断熱材と、前記チャンバの半径方向における前記坩堝シャフトの外側且つ前記ヒータの内側に位置し、前記坩堝を冷却する冷媒供給可能の冷却体とを備える、単結晶成長装置を用いて単結晶の成長を行うに当たり、前記冷却体への冷媒の供給並びに停止と、前記冷却体の前記チャンバの高さ方向の上下移動とを共に制御することにより、前記単結晶材料の初期固体層率を制御することを特徴とする、単結晶成長方法。   A crucible for charging a single crystal material inside the chamber, a heater disposed around the crucible, a crucible shaft for rotating the crucible, and a heat insulating material disposed at least on the side wall of the chamber; In performing the growth of a single crystal using a single crystal growth apparatus, which is provided outside the crucible shaft in the radial direction of the chamber and inside the heater, and provided with a coolant supply capable of cooling the crucible. The initial solid layer ratio of the single crystal material is controlled by controlling both the supply and stop of the refrigerant to the cooling body and the vertical movement of the cooling body in the height direction of the chamber. Single crystal growth method. 前記初期固体層率が0%以上である、請求項1に記載の単結晶成長方法。   2. The single crystal growth method according to claim 1, wherein the initial solid layer ratio is 0% or more. 前記冷却体は、銅又はステンレススチールからなる材料をグラファイトカーボンで被覆してなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の単結晶成長方法。   3. The single crystal growth method according to claim 1, wherein the cooling body is formed by coating a material made of copper or stainless steel with graphite carbon.
JP2010150840A 2010-07-01 2010-07-01 Method for growing single crystal Withdrawn JP2012012257A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010150840A JP2012012257A (en) 2010-07-01 2010-07-01 Method for growing single crystal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010150840A JP2012012257A (en) 2010-07-01 2010-07-01 Method for growing single crystal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012012257A true JP2012012257A (en) 2012-01-19

Family

ID=45599138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010150840A Withdrawn JP2012012257A (en) 2010-07-01 2010-07-01 Method for growing single crystal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012012257A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9783912B2 (en) Silicon single crystal growing apparatus and method for growing silicon single crystal
WO2005095680A1 (en) Semiconductor single crystal manufacturing equipment and graphite crucible
JP6528178B2 (en) Method of manufacturing silicon single crystal
CN100365173C (en) Method of production of silicon carbide single crystal
TW202223173A (en) Crystal production process
US20150259824A1 (en) Apparatus and methods for manufacturing ingot
JP2010208877A (en) Method for growing silicon single crystal and method for producing silicon wafer
KR20090034465A (en) Growing method for silicon ingot
JP5163386B2 (en) Silicon melt forming equipment
CN105239153B (en) Single crystal furnace with auxiliary charging structure and application thereof
JP6910168B2 (en) Silicon Carbide Single Crystal Ingot Manufacturing Equipment and Manufacturing Method
US20120266809A1 (en) Insulation device of single crystal growth device and single crystal growth device including the same
CN205295534U (en) High -speed growth of single crystal device
JP2010030867A (en) Method for growing silicon single crystal
JP6263999B2 (en) Method for growing silicon single crystal
CN113846278B (en) Method for preparing oriented TiAl-based alloy by utilizing device for preparing oriented TiAl-based alloy through solid-state phase transition
JP2012012257A (en) Method for growing single crystal
KR102265466B1 (en) Silicon single crystal manufacturing method
JP5051044B2 (en) Method for growing silicon single crystal
JP2012056826A (en) Electromagnetic casting method of silicon ingot
JP2011105526A (en) Method for growing silicon single crystal
CN114293256B (en) Thermal field and growth process for growing dislocation-free germanium single crystal by Czochralski method
JP5668786B2 (en) Method for growing silicon single crystal and method for producing silicon wafer
KR20070064210A (en) Single crystal ingot grower
JP2013173646A (en) Single crystal manufacturing apparatus and single crystal manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20130903