JP2614095B2 - 単結晶棒の引上げ装置 - Google Patents

単結晶棒の引上げ装置

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JP2614095B2
JP2614095B2 JP63326014A JP32601488A JP2614095B2 JP 2614095 B2 JP2614095 B2 JP 2614095B2 JP 63326014 A JP63326014 A JP 63326014A JP 32601488 A JP32601488 A JP 32601488A JP 2614095 B2 JP2614095 B2 JP 2614095B2
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友彦 太田
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志信 竹安
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信越半導体 株式会社
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、CZ(Czochralski)法によって多結晶融液
から単結晶棒を引き上げるための引上げ装置に関する。
(従来の技術) この種の引上げ装置は、チャンバー内に不活性ガス供
給用のパージチューブ、原料を収容するルツボ、該ルツ
ボの周囲に配設されるヒータ、該ヒータの周囲に配され
る断熱部材等を収納して構成されるが、前記ヒータ、断
熱部材等は炭素材で構成され、且つ炭素材の一部が石英
ルツボの外側と接触しているため、これらが高温加熱さ
れると、CO等の炭素化合物の蒸気が生じてこれらの蒸気
がルツボ内の結晶融液に混入し、このために引き上げら
れる単結晶棒のC濃度が高くなって種々の不具合が生じ
る。例えば、半導体製造において、Si単結晶中の高濃度
のCは、半導体素子の電気特性に悪影響を与えるととも
に、各種結晶欠陥の主因となる。
そこで、Arガス等の不活性ガスを前記パージチューブ
からチャンバー内に導入し、CO等の炭素化合物の蒸気が
ルツボ内の結晶融液に触れるのを阻止し、以て前記不具
合を解消することが一般的に行われている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記のようなチャンバー内に不活性ガ
スを供給しても、ヒータや断熱部材の高温部から発生す
るCO等の炭素化合物の蒸気がルツボ内の結晶融液に触れ
るのを完全に阻止することは困難であり、引き上げられ
た単結晶棒中のC濃度を低く抑えるには限界があった。
そこで、特公昭57−40119号は、引き上げ中の単結晶
棒を同心円的に囲むポット状の熱遮閉兼ガス整流筒を開
示するが、この構造ではルツボ内の不活性雰囲気ガスが
ルツボの上縁外周部を出た直後、ルツボ上縁外周に近接
するカーボン製ルツボサセプタに接触し、更にヒータ、
その他のカーボン部材に接触し、このためにクリーピン
グ又は乱流によるガスの逆流によって、炭素で汚染され
た雰囲気がルツボ内の融体の上に形成され易い。従っ
て、この方法では、引き上げられる単結晶棒の単結晶汚
染を抑制するという効果が期待できない。
又、他の例として特公昭56−21758号が公知である。
この方法は構造的に複雑であり、装置が破損し易く、加
工の困難な部品で構成され、更に致命的なのは重要な構
成部品の石英製ガスストレーナの下端外面に酸化シリコ
ンが検出され、これの落下による結晶乱れを生ずるとい
う問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目
的とする処は、C濃度の低い単結晶棒を引き上げること
ができる単結晶棒の引上げ装置を提供するにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するべく本発明は、チャンバー内に、
不活性ガス供給用のパージチューブ、結晶原料を収容す
るルツボ、該ルツボの周囲に配設されるヒータ、該ヒー
タの周囲に配される断熱部材等を収納して構成される単
結晶棒の引上げ装置において、引上げ単結晶棒を同心円
的に囲繞するパージチューブを前記チャンバーの上部か
ら前記ルツボ内の湯面近傍まで延設して該パージチュー
ブの下端縁をルツボの上端縁よりも下方に位置せしめ、
前記チャンバーの底部に排気口を設けるとともに、前記
ルツボの上端部外周に気密に嵌合する短円筒部と、該短
円筒部上端から上方に向かってロート状に開き、その上
端部が水平に外方へ延出するリング状円板にて構成され
る鍔付テーパ筒部とから成るガス誘導筒を設け、該ガス
誘導筒により前記ヒータ、断熱部材等の高温部の上方を
被い、更に該ガス誘導筒の前記リング状円板外周部とチ
ャンバー内壁との隙間が、該チャンバー下部から上方へ
向かうガスの流れを遮断する程度に制限されていること
を特徴とする。
(作用) 本発明では、引上げ単結晶棒を同心円的に囲繞するパ
ージチューブをチャンバーの上部からルツボ内の湯面近
傍まで延設してパージチューブの下端縁をルツボの上端
縁よりも下方に位置せしめたので、不活性ガスは流れを
乱すことなくパージシューブ内を流過し、その実質的全
量がルツボ内の湯面に向けて供給される。
また、ガス誘導筒の形状を所定のものに特定したの
で、ルツボ内の湯面に向けて供給された不活性ガスの流
れは、該湯面近傍のガスを確実に同伴し、ガス誘導筒の
内周面に案内されて上向流で広がり、ガス誘導筒のリン
グ状円板外周部とチャンバー内壁との環状間隙を通り、
チャンバー内を下向流で流過した後、チャンバー底部の
排気口から外部に排出される。
さらに、前記ヒータ、断熱部材が炭素製のものである
場合、これらの高温部からCO等の炭素化合物が発生する
が、これらヒータ及び断熱部材の上方はガス誘導筒によ
り被われているので、前記炭素化合物の蒸気が上昇して
ルツボ側へ流れることなはく、該蒸気はルツボ内の結晶
融液に触れることなく前記環状間隙からの、不活性ガス
及び前記湯面近傍にあったガスと共に、チャンバー底部
の排気口から外部に排出される。
以上の結果、当該引上げ装置によって引き上げられる
単結晶棒のC濃度を低く抑えることができる。
さらに、ガス誘導筒の下端部は前記高温部よりも上方
に位置しているため、ヒータからルツボ内結晶融液への
輻射伝熱をガス誘導筒が妨げることもなく、熱効率の良
い加熱が行われる。
(実施例) 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
図面は本発明に係る引上げ装置の模式的な縦断面図で
あり、チャンバー1内には石英製のルツボ2が支持軸3
上に載置されて収納されている。又、このチャンバー1
内の上記ルツボ2の周囲には炭素材から成る円筒状のヒ
ータ4が配され、該ヒータ4の周囲には、同じく炭素材
から成る円筒状の断熱部材5が配設されており、該チャ
ンバー1の底部には排気口6が開口している。
更に、チャンバー1内の上部には不活性ガス供給用の
パージチューブ9が、後述の引上げ単結晶棒14を同心円
的に囲繞する如く、チャンバー1の上部からルツボ内の
湯面近傍まで垂直に延設されており、該パージチューブ
9の下端縁は前記ルツボの上端側よりも下方に位置して
いる。
尚、ルツボ2内には結晶融液(本実施例では、Si融
液)10が収容されている。又、チャンバー1内には上方
から引上げ軸11がパージチューブ9内を通って臨んでお
り、該引上げ軸11は不図示の駆動機構によって回転及び
上下動せしめられる。
ところで、本実施例においては、パージチューブ9の
周囲にこれと同心的にガス誘導筒12が前記ルツボ2の上
部外周に固定されて配されており、該ガス誘導筒12は、
ルツボ2の上端部外周に気密に嵌合する短円筒部12a
と、該短円筒部12aの上端から上方に向かってロート状
に開き、その上端部が水平に外方へ延出するリング状円
板12b−1にて構成される鍔付テーパ筒部12bとから成
る。
尚、このガス誘導筒12はC,SiC又はSiCコーティング材
にて構成され、そのリング状円板12b−1の外周部とチ
ャンバー1の内壁との隙間δは、チャンバー1の下部か
ら上方へ向かうガスの流れを遮断し、かつガス誘導筒12
により案内された不活性ガスの流れを更に前記排気口6
へ向かって案内することができる程度に小さく制限され
ている。すなわち、前記隙間δにより形成される幅δの
環状間隙は、チャンバー1内上部の不活性ガスを前記排
出口6へ案内し、チャンバー内下部のガスがチャンバー
1内上部に流入するのを妨げるように作用する。
而して、当該引上げ装置において、CZ法によって例え
ばSiの単結晶棒14を引き上げるには、ルツボ2内に適当
なサイズに分割したSi材料を投入し、このSi材料をヒー
タ4によって加熱して溶融し、ルツボ2内のSi溶液10の
表面に引上げ軸11に取り付けた種結晶13を浸漬し、この
引上げ軸11を回転させながら、これを毎分数mm程度の速
度で引き上げればよい。
この場合、ガス誘導筒12の下端部はヒータ4よりも上
方に位置しているため、ヒータからルツボ内結晶融液へ
の輻射伝熱をガス誘導筒が妨げることもなく、効率の良
い加熱が行われる。又、パージチューブ9からArガス等
の不活性ガスがチャンバー1内に供給され、この不活性
ガスはチャンバー1内を図示矢印方向に流れる。
一方、炭素材から成るヒータ4及び断熱部材5の高温
部からはCO等の炭素化合物の蒸気が発生するが、これら
ヒータ4及び断熱部材5の上方はガス誘導筒12によって
被われ、かつ上記のように幅δの環状間隙が形成されて
いるため、CO等の炭素化合物の蒸気が上昇してルツボ2
側へ流れることがなく、このCO等の炭素化合物の蒸気
は、ルツボ内のSi融液10に触れることなく前記不活性ガ
スと共に排気口6からチャンバー1外に排出される。
上記のように、CO等の炭素化合物の蒸気がSi融液10と
接触するのを、ガス誘導筒12によって阻止される結果、
当該引上げ装置によって引き上げられる単結晶棒14のC
濃度が低く抑えられる。しかも、本実施例のように、ガ
ス誘導筒12をC,iC又はSiCコーティング材にて構成して
も、単結晶棒14のC濃度を確実に下げることができる。
(発明の効果) 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、チャンバ
ー内に、不活性ガス供給用のパージチューブ、結晶原料
を収容するルツボ、該ルツボの周囲に配設されるヒー
タ、該ヒータの周囲に配される断熱部材等を収納して構
成される単結晶棒の引上げ装置において、引上げ単結晶
棒を同心円的に囲繞するパージチューブを前記チャンバ
ーの上部から前記ルツボ内の湯面近傍まで延設して該パ
ージチューブの下端縁をルツボの上端縁よりも下方に位
置せしめ、前記チャンバーの底部に排気口を設けるとと
もに、前記ルツボの上端部外周に気密に嵌合する短円筒
部と、該短円筒部上端から上方に向かってロート状に開
き、その上端部が水平に外方へ延出するリング状円板に
て構成される鍔付テーパ筒部とから成るガス誘導筒を設
け、該ガス誘導筒により前記ヒータ、断熱部材等の高温
部の上方を被い、更に該ガス誘導筒の前記リング状円板
外周部とチャンバー内壁との隙間を、該チャンバー下部
から上方へ向かうガスの流れを遮断する程度に制限した
ため、引上げられる単結晶棒のC濃度を低く抑えること
ができるうえ、ヒータからルツボ内結晶融液への輻射伝
熱をガス誘導筒が妨げることもなく、熱効率の良い加熱
を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る引上げ装置の模式的な断面図であ
る。 1……チャンバー、2……ルツボ、3……支持軸、4…
…ヒータ、5……断熱部材、6……排気口、9……パー
ジチューブ、10……Si融液、11……引上げ軸、12……ガ
ス誘導筒、12a……短円筒部、12b……鍔付テーパ筒部、
12b−1……リング状円板、13……種結晶、14……単結
晶棒、δ……隙間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 亨彦 福井県武生市北府2丁目13番50号 信越 半導体株式会社武生工場内 (72)発明者 竹安 志信 福井県武生市北府2丁目13番50号 信越 半導体株式会社武生工場内 (56)参考文献 特開 昭62−216990(JP,A) 特開 昭61−132583(JP,A) 特開 昭59−30792(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チャンバー内に、不活性ガス供給用のパー
    ジチューブ、結晶原料を収容するルツボ、該ルツボの周
    囲に配設されるヒータ、該ヒータの周囲に配される断熱
    部材等を収納して構成される単結晶棒の引上げ装置にお
    いて、引上げ単結晶棒を同心円的に囲繞するパージチュ
    ーブを前記チャンバーの上部から前記ルツボ内の湯面近
    傍まで延設して該パージチューブの下端縁をルツボの上
    端縁よりも下方に位置せしめ、前記チャンバーの底部に
    排気口を設けるととに、前記ルツボの上端部外周に気密
    に嵌合する短円筒部と、該短円筒部上端から上方に向か
    ってロート状に開き、その上端部が水平に外方へ延出す
    るリング状円板にて構成される鍔付テーパ筒部とから成
    るガス誘導筒を設け、該ガス誘導筒により前記ヒータ、
    断熱部材等の高温部の上方を被い、更に該ガス誘導筒の
    前記リング状円板外周部とチャンバー内壁との隙間が、
    該チャンバー下部から上方へ向かうガスの流れを遮断す
    る程度に制限されていることを特徴とする単結晶棒の引
    上げ装置。
  2. 【請求項2】前記ガス誘導筒は、C,SiC又はSiCコーティ
    ング材にて構成される請求項1記載の単結晶棒の引上げ
    装置。
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JPS61132583A (ja) * 1984-11-30 1986-06-20 Fujitsu Ltd 半導体単結晶体の製造方法
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