JP2018505122A - シリコン単結晶インゴットの製造方法、及びその製造方法により製造されたシリコン単結晶インゴット - Google Patents
シリコン単結晶インゴットの製造方法、及びその製造方法により製造されたシリコン単結晶インゴット Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018505122A JP2018505122A JP2017554219A JP2017554219A JP2018505122A JP 2018505122 A JP2018505122 A JP 2018505122A JP 2017554219 A JP2017554219 A JP 2017554219A JP 2017554219 A JP2017554219 A JP 2017554219A JP 2018505122 A JP2018505122 A JP 2018505122A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shoulder portion
- single crystal
- silicon single
- crystal ingot
- shoulder
- 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.)
- Granted
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 86
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 85
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 66
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 37
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 claims description 29
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 13
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
- C30B15/20—Controlling or regulating
- C30B15/203—Controlling or regulating the relationship of pull rate (v) to axial thermal gradient (G)
-
- 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
- C30B15/02—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt
- C30B15/04—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt adding doping materials, e.g. for n-p-junction
-
- 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
- C30B15/20—Controlling or regulating
-
- 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
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
Description
実施例に係るシリコン単結晶インゴット及びシリコン単結晶インゴットの製造方法は、単結晶の引き上げ速度及び温度条件を同時に変化させることによって、ショルダー部の形状を繰り返し性を持って再現することができるので、産業上の利用可能性がある。
Claims (12)
- チャンバと、
前記チャンバ内に配置され、シリコン溶融液を収容するるつぼと、
前記るつぼの外側に配置されて前記るつぼを加熱するヒーターと、
前記チャンバ内に配置される熱遮蔽部と、
前記シリコン溶融液から成長する単結晶を引き上げる引き上げ部とを含むシリコン単結晶成長装置を用いたシリコン単結晶インゴットの製造方法であって、
ネック部、ショルダー部及びボディー部をそれぞれ成長させる段階を含み、
前記ショルダー部を成長させる段階は、
前記ショルダー部の引き上げ速度を第1引き上げ速度から第2引き上げ速度に減少させ、工程温度下降管理値を第1管理値から第2管理値に減少させる第1ステップと、
前記ショルダー部の引き上げ速度を第2引き上げ速度に維持し、前記工程温度下降管理値を第2管理値に維持する第2ステップとを含む、シリコン単結晶インゴットの製造方法。 - 前記第1ステップは、
前記ショルダー部の引き上げ速度に対する前記工程温度下降管理値の比率が、前記ショルダー部の高さが大きくなるほど増加するステップである、請求項1に記載のシリコン単結晶インゴットの製造方法。 - 前記比率は、前記ショルダー部の高さが大きくなるほど線形的に増加する、請求項2に記載のシリコン単結晶インゴットの製造方法。
- 前記第2ステップは、
前記ショルダー部の引き上げ速度に対する前記工程温度下降管理値の比率が一定の値に維持されるステップである、請求項1に記載のシリコン単結晶インゴットの製造方法。 - 前記ショルダー部を成長させる段階は、
前記熱遮蔽部と前記シリコン溶融液との間のメルトギャップを、30mmより大きく、38mmより小さく制御するステップを含む、請求項1に記載のシリコン単結晶インゴットの製造方法。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシリコン単結晶インゴットの製造方法により製造され、ネック部、ショルダー部及びボディー部を含む、シリコン単結晶インゴット。
- 前記ショルダー部は、
前記ショルダー部の側面が直線をなし、前記ボディー部の方向に行くほど直径が漸増する上部ショルダー部と、
前記上部ショルダー部から延び、側面が凸状の曲面をなし、前記ボディー部の方向に行くほど前記直径が漸増する下部ショルダー部とを含み、
前記上部ショルダー部の高さは、前記ショルダー部全体の高さの20%〜30%である、請求項6に記載のシリコン単結晶インゴット。 - 前記ショルダー部の単結晶は{100}方向に成長し、
前記上部ショルダー部と前記下部ショルダー部との境界は、前記ショルダー部の前記単結晶において{111}面が成長する部分である、請求項7に記載のシリコン単結晶インゴット。 - 前記下部ショルダー部の前記曲面の曲率半径は、以下の通りである、請求項7に記載のシリコン単結晶インゴット。
0.95D≦R≦1.05D
(ここで、Dは、前記ボディー部の直径であり、Rは、前記曲率半径に該当する。) - 前記ボディー部の直径が200mmであり、前記曲率半径は195mm〜205mmである、請求項9に記載のシリコン単結晶インゴット。
- 前記下部ショルダー部の直径が100mm〜150mmの範囲であり、
前記範囲において熱応力は10MPa〜15MPaである、請求項7に記載のシリコン単結晶インゴット。 - Sb、As及びPのいずれか1つのドーパントを含む、請求項7に記載のシリコン単結晶インゴット。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2015-0001776 | 2015-01-07 | ||
KR1020150001776A KR101680215B1 (ko) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | 실리콘 단결정 잉곳 제조 방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 실리콘 단결정 잉곳 |
PCT/KR2015/007170 WO2016111431A1 (ko) | 2015-01-07 | 2015-07-10 | 실리콘 단결정 잉곳 제조 방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 실리콘 단결정 잉곳 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018505122A true JP2018505122A (ja) | 2018-02-22 |
JP6491763B2 JP6491763B2 (ja) | 2019-03-27 |
Family
ID=56356102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017554219A Active JP6491763B2 (ja) | 2015-01-07 | 2015-07-10 | シリコン単結晶インゴットの製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10577718B2 (ja) |
JP (1) | JP6491763B2 (ja) |
KR (1) | KR101680215B1 (ja) |
CN (1) | CN107109686A (ja) |
WO (1) | WO2016111431A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102104072B1 (ko) * | 2018-01-19 | 2020-04-23 | 에스케이실트론 주식회사 | 실리콘 단결정 성장 방법 및 장치 |
KR102514915B1 (ko) * | 2018-10-12 | 2023-03-27 | 글로벌웨이퍼스 씨오., 엘티디. | 잉곳 품질을 향상시키기 위한 실리콘 용융물에서의 도펀트 농도 제어 |
JP7398460B2 (ja) * | 2018-12-14 | 2023-12-14 | グローバルウェーハズ カンパニー リミテッド | 固体ドーパントを昇華させるための多孔質の仕切り部材を備えたドーピング導管を含むインゴット引上げ装置 |
KR102234002B1 (ko) | 2019-10-22 | 2021-03-29 | 에스케이씨 주식회사 | 탄화규소 잉곳, 이의 제조방법 및 탄화규소 웨이퍼의 제조방법 |
CN113755941A (zh) * | 2020-06-05 | 2021-12-07 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种换热装置及单晶炉 |
CN112779601B (zh) * | 2020-12-23 | 2022-08-05 | 有研半导体硅材料股份公司 | 一种重掺砷极低电阻硅单晶的生长方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11209196A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-03 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | シリコン単結晶の引上げ装置 |
JP2014114189A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2966322B2 (ja) * | 1995-02-27 | 1999-10-25 | 三菱マテリアルシリコン株式会社 | シリコン単結晶インゴット及びその製造方法 |
JPH1029894A (ja) * | 1996-07-15 | 1998-02-03 | Hitachi Ltd | 単結晶シリコンの比抵抗調整方法および単結晶シリコン製造装置 |
US6241818B1 (en) | 1999-04-07 | 2001-06-05 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method and system of controlling taper growth in a semiconductor crystal growth process |
US20030033972A1 (en) * | 2001-08-15 | 2003-02-20 | Memc Electronic Materials, Inc. | Controlled crown growth process for czochralski single crystal silicon |
KR100977624B1 (ko) * | 2008-01-14 | 2010-08-23 | 주식회사 실트론 | 숄더부 형상이 제어된 실리콘 단결정 잉곳 및 그 제조방법 |
US20120006254A1 (en) * | 2009-02-10 | 2012-01-12 | Masaru Fujishiro | Quartz glass crucible for pulling single-crystal silicon and process for producing single-crystal silicon |
JP5708171B2 (ja) * | 2010-04-26 | 2015-04-30 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶引き上げ装置及びシリコン単結晶の製造方法 |
KR101395392B1 (ko) * | 2012-03-14 | 2014-05-14 | 주식회사 엘지실트론 | 실리콘 단결정 잉곳의 성장방법 |
-
2015
- 2015-01-07 KR KR1020150001776A patent/KR101680215B1/ko active IP Right Grant
- 2015-07-10 CN CN201580072689.1A patent/CN107109686A/zh active Pending
- 2015-07-10 US US15/541,419 patent/US10577718B2/en active Active
- 2015-07-10 WO PCT/KR2015/007170 patent/WO2016111431A1/ko active Application Filing
- 2015-07-10 JP JP2017554219A patent/JP6491763B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11209196A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-03 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | シリコン単結晶の引上げ装置 |
JP2014114189A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10577718B2 (en) | 2020-03-03 |
JP6491763B2 (ja) | 2019-03-27 |
US20180002827A1 (en) | 2018-01-04 |
KR101680215B1 (ko) | 2016-11-28 |
CN107109686A (zh) | 2017-08-29 |
KR20160084987A (ko) | 2016-07-15 |
WO2016111431A1 (ko) | 2016-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6491763B2 (ja) | シリコン単結晶インゴットの製造方法 | |
KR101997565B1 (ko) | 실리콘 단결정의 제조방법 | |
EP2083098B1 (en) | Apparatus for manufacturing semiconductor single crystal ingot and method using the same | |
JP6467056B2 (ja) | シリコン単結晶インゴットの成長装置 | |
JP2014509584A (ja) | 単結晶インゴットの製造方法およびこれによって製造された単結晶インゴットとウェハ | |
CN108779577B (zh) | 单晶硅的制造方法 | |
CN1904147A (zh) | 高质量硅单晶的生长方法和装置、硅单晶结晶块及硅晶片 | |
JP2014040357A (ja) | SiC単結晶の製造方法及びSiC単結晶 | |
EP3483310B1 (en) | Monocrystalline silicon production apparatus and monocrystalline silicon production method | |
JP5417965B2 (ja) | 単結晶成長方法 | |
KR101942322B1 (ko) | 단결정 잉곳 성장 장치 및 이를 이용한 단결정 잉곳의 성장 방법 | |
JP6119642B2 (ja) | 半導体単結晶の製造方法 | |
WO2021005853A1 (ja) | 誘導加熱コイル及びこれを用いた単結晶製造装置 | |
JP2007284324A (ja) | 半導体単結晶の製造装置及び製造方法 | |
JP6597857B1 (ja) | 熱遮蔽部材、単結晶引き上げ装置及び単結晶の製造方法 | |
JP2018080084A (ja) | 半導体シリコン単結晶の製造方法 | |
JP5594257B2 (ja) | 単結晶製造方法 | |
JP2018510839A (ja) | シリコン単結晶インゴットの成長装置及び方法 | |
KR20150053121A (ko) | 실리콘 단결정 잉곳 제조 장치 및 제조 방법 | |
JP2007284323A (ja) | 半導体単結晶の製造装置及び製造方法 | |
JP6777013B2 (ja) | 単結晶の製造方法 | |
KR20150017502A (ko) | 잉곳성장장치 및 잉곳성장방법 | |
JP6954083B2 (ja) | Fz用シリコン原料棒の製造方法およびfzシリコン単結晶の製造方法 | |
KR100958523B1 (ko) | 무결함 영역 마진이 확대된 실리콘 단결정 잉곳의 제조방법 | |
US20030140843A1 (en) | Method for fabricating silicone single crystal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180626 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180919 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6491763 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |