JP2635472B2 - Ｆｚ法半導体単結晶製造装置 - Google Patents
Ｆｚ法半導体単結晶製造装置Info
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- JP2635472B2 JP2635472B2 JP3322504A JP32250491A JP2635472B2 JP 2635472 B2 JP2635472 B2 JP 2635472B2 JP 3322504 A JP3322504 A JP 3322504A JP 32250491 A JP32250491 A JP 32250491A JP 2635472 B2 JP2635472 B2 JP 2635472B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原料シリコン多結晶棒
を高周波誘導加熱コイルを用いて、部分的に加熱溶融し
その溶融帯域を移動させることによって、シリコン単結
晶成長を行うＦＺ法半導体単結晶製造装置に関し、さら
に詳細にはチャンバー内に生成するシリコン酸化物を効
果的に収集し、シリコン単結晶における結晶の乱れの原
因を解消するとともに装置内部の汚染を低減しかつ清掃
を簡単に行うことを可能としたＦＺ法半導体単結晶製造
装置に関する。
を高周波誘導加熱コイルを用いて、部分的に加熱溶融し
その溶融帯域を移動させることによって、シリコン単結
晶成長を行うＦＺ法半導体単結晶製造装置に関し、さら
に詳細にはチャンバー内に生成するシリコン酸化物を効
果的に収集し、シリコン単結晶における結晶の乱れの原
因を解消するとともに装置内部の汚染を低減しかつ清掃
を簡単に行うことを可能としたＦＺ法半導体単結晶製造
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＦＺ法によりシリコン単結晶を製
造する場合、図２に示すように、垂直移動機能を有する
上部駆動軸２の下端部に取り付けられかつチャンバー４
内に位置する多結晶ホルダー６と、垂直移動機能を有す
る下部駆動軸８の上端部に取り付けられかつ該チャンバ
ー４内に位置する種結晶ホルダー１０と、該チャンバー
４内の中間部分に設けられた高周波誘導加熱コイル１２
とを有する装置Ｘを用い、該多結晶ホルダー６に原料シ
リコン多結晶棒１４を保持せしめ、かつ種結晶ホルダー
１０にシリコン単結晶の種１６を保持せしめ、高周波誘
導加熱コイル１２によりシリコン多結晶棒１４の一端を
溶融し該種結晶１６に融着して種付けした後、該高周波
誘導加熱コイル１２とシリコン多結晶棒１４を相対的に
回転させかつ軸線方向に相対移動させ、多結晶シリコン
棒を軸方向に順次帯域溶融し、即ち溶融部２０を移動さ
せながらシリコン単結晶棒１８を製造することが行われ
ている。
造する場合、図２に示すように、垂直移動機能を有する
上部駆動軸２の下端部に取り付けられかつチャンバー４
内に位置する多結晶ホルダー６と、垂直移動機能を有す
る下部駆動軸８の上端部に取り付けられかつ該チャンバ
ー４内に位置する種結晶ホルダー１０と、該チャンバー
４内の中間部分に設けられた高周波誘導加熱コイル１２
とを有する装置Ｘを用い、該多結晶ホルダー６に原料シ
リコン多結晶棒１４を保持せしめ、かつ種結晶ホルダー
１０にシリコン単結晶の種１６を保持せしめ、高周波誘
導加熱コイル１２によりシリコン多結晶棒１４の一端を
溶融し該種結晶１６に融着して種付けした後、該高周波
誘導加熱コイル１２とシリコン多結晶棒１４を相対的に
回転させかつ軸線方向に相対移動させ、多結晶シリコン
棒を軸方向に順次帯域溶融し、即ち溶融部２０を移動さ
せながらシリコン単結晶棒１８を製造することが行われ
ている。
【０００３】このとき、該種結晶１６の結晶方位を変え
ることによって希望方位のシリコン単結晶１８を得るこ
とができる。また、該チャンバー４は外気より密封さ
れ、その内部にはアルゴン等の不活性ガスを満たしてお
くのが通常である。
ることによって希望方位のシリコン単結晶１８を得るこ
とができる。また、該チャンバー４は外気より密封さ
れ、その内部にはアルゴン等の不活性ガスを満たしてお
くのが通常である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図２に示した従来のＦ
Ｚ法半導体単結晶製造装置によって、シリコン単結晶を
成長させる場合、該チャンバー４内では高温のシリコン
棒と微量の酸素が反応してシリコン酸化物（ＳｉＯ及び
／又はＳｉＯ2 ）２２を生成し、このシリコン酸化物２
２がチャンバー４（その壁体は冷却液によって冷却さ
れ、低温となっている。）内の内壁又は上下の駆動軸２
及び８（同様に冷却液によって冷却され、低温となって
いる。）に付着する。このシリコン酸化物２２が溶融部
２０上部より舞い降りてきて成長中シリコン単結晶１８
の溶融部２０に取り込まれシリコンとシリコン酸化物の
融点の違いからこのシリコン酸化物２２が溶融せずに成
長中シリコン単結晶１８の固液界面に付着しシリコン単
結晶の消滅、すなわち結晶乱れの原因となる。
Ｚ法半導体単結晶製造装置によって、シリコン単結晶を
成長させる場合、該チャンバー４内では高温のシリコン
棒と微量の酸素が反応してシリコン酸化物（ＳｉＯ及び
／又はＳｉＯ2 ）２２を生成し、このシリコン酸化物２
２がチャンバー４（その壁体は冷却液によって冷却さ
れ、低温となっている。）内の内壁又は上下の駆動軸２
及び８（同様に冷却液によって冷却され、低温となって
いる。）に付着する。このシリコン酸化物２２が溶融部
２０上部より舞い降りてきて成長中シリコン単結晶１８
の溶融部２０に取り込まれシリコンとシリコン酸化物の
融点の違いからこのシリコン酸化物２２が溶融せずに成
長中シリコン単結晶１８の固液界面に付着しシリコン単
結晶の消滅、すなわち結晶乱れの原因となる。
【０００５】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
みて発明されたもので、チャンバー内に生成するシリコ
ン酸化物を効果的に収集し、シリコン単結晶における結
晶の乱れの原因を解消するとともに装置内部の汚染を低
減しかつ清掃を簡単に行うことができるようにしたＦＺ
法半導体単結晶製造装置を提供することを目的とする。
みて発明されたもので、チャンバー内に生成するシリコ
ン酸化物を効果的に収集し、シリコン単結晶における結
晶の乱れの原因を解消するとともに装置内部の汚染を低
減しかつ清掃を簡単に行うことができるようにしたＦＺ
法半導体単結晶製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、上部駆動軸の下端部に取り付け
られかつチャンバー内に位置する多結晶ホルダーと、下
部駆動軸の上端部に取り付けられかつ該チャンバー内に
位置する種結晶ホルダーと、該チャンバー内の中間部分
に設けられた高周波誘導加熱コイルとを有し、該多結晶
ホルダーに原料シリコン多結晶棒を保持せしめ、かつ種
結晶ホルダーにシリコン単結晶の種を保持せしめ、高周
波誘導加熱コイルにより多結晶の一端を溶融し該種結晶
に融着して種付けした後、該高周波誘導加熱コイルと多
結晶棒を相対的に回転かつ軸線方向に相対移動させ、多
結晶シリコン棒を軸方向に順次帯域溶融しながらシリコ
ン単結晶棒を製造するＦＺ法半導体単結晶製造装置にお
いて、該多結晶ホルダーの上部に上部シリコン酸化物収
集板を設けかつ該高周波誘導加熱コイルの直上部に下部
シリコン酸化物収集板を設けるようにしたものである。
に、本発明においては、上部駆動軸の下端部に取り付け
られかつチャンバー内に位置する多結晶ホルダーと、下
部駆動軸の上端部に取り付けられかつ該チャンバー内に
位置する種結晶ホルダーと、該チャンバー内の中間部分
に設けられた高周波誘導加熱コイルとを有し、該多結晶
ホルダーに原料シリコン多結晶棒を保持せしめ、かつ種
結晶ホルダーにシリコン単結晶の種を保持せしめ、高周
波誘導加熱コイルにより多結晶の一端を溶融し該種結晶
に融着して種付けした後、該高周波誘導加熱コイルと多
結晶棒を相対的に回転かつ軸線方向に相対移動させ、多
結晶シリコン棒を軸方向に順次帯域溶融しながらシリコ
ン単結晶棒を製造するＦＺ法半導体単結晶製造装置にお
いて、該多結晶ホルダーの上部に上部シリコン酸化物収
集板を設けかつ該高周波誘導加熱コイルの直上部に下部
シリコン酸化物収集板を設けるようにしたものである。
【０００７】
【作用】本発明装置においては、生成したシリコン酸化
物は上下のシリコン酸化物収集板上に落下して収集さ
れ、チャンバー内壁又は上下の駆動軸への付着は従来装
置に較べてはるかに減少する。また、このシリコン酸化
物が溶融部上部より舞い降りてくる量も極めて減少する
から、成長中シリコン単結晶の溶融部に取り込まれる量
も極めて減少し、結晶乱れの発生も極めて抑制される。
物は上下のシリコン酸化物収集板上に落下して収集さ
れ、チャンバー内壁又は上下の駆動軸への付着は従来装
置に較べてはるかに減少する。また、このシリコン酸化
物が溶融部上部より舞い降りてくる量も極めて減少する
から、成長中シリコン単結晶の溶融部に取り込まれる量
も極めて減少し、結晶乱れの発生も極めて抑制される。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を添付図面中、図
１に基づいて説明する。図１において、従来装置を示す
図２における部材と同一部材又は類似部材は同一符号で
示す。
１に基づいて説明する。図１において、従来装置を示す
図２における部材と同一部材又は類似部材は同一符号で
示す。
【０００９】図１において、符号Ｙは本発明に係るＦＺ
法半導体単結晶製造装置で、円筒状のチャンバー４を有
している。該チャンバー４は外気より密封され、その内
部にはアルゴン等の不活性ガスを満たしておくのが通常
である。
法半導体単結晶製造装置で、円筒状のチャンバー４を有
している。該チャンバー４は外気より密封され、その内
部にはアルゴン等の不活性ガスを満たしておくのが通常
である。
【００１０】該チャンバー４の上部には垂直移動機能を
有する上部駆動軸２が設けられている。該上部駆動軸２
の下端部には多結晶ホルダー６が取り付けられている。
有する上部駆動軸２が設けられている。該上部駆動軸２
の下端部には多結晶ホルダー６が取り付けられている。
【００１１】該チャンバー４の下部には垂直移動機能を
有する下部駆動軸８が設けられている。該下部駆動軸８
の上端部には種結晶ホルダー１０が取り付けられてい
る。１２は、該チャンバー４内の中間部分に設けられた
高周波誘導加熱コイルである。
有する下部駆動軸８が設けられている。該下部駆動軸８
の上端部には種結晶ホルダー１０が取り付けられてい
る。１２は、該チャンバー４内の中間部分に設けられた
高周波誘導加熱コイルである。
【００１２】２４は上部シリコン酸化物収集板で、該多
結晶ホルダー６の上部に設けられている。該上部シリコ
ン酸化物収集板２４は該チャンバー４の内径よりもやや
小なる直径を有する円板状に形成され、その中央部には
上部駆動軸２を挿通する孔２４ａが開穿されている。該
上部シリコン酸化物収集板２４は該多結晶ホルダー６と
ともに該チャンバー内を垂直移動可能とされている。２
６は該上部シリコン酸化物収集板２４の円周縁部に立設
された縁部壁である。この縁部壁２６は、上部シリコン
酸化物収集板２４上に落下したシリコン酸化物２２が該
収集板２４を取り外す際などに該収集板２４から再び落
下しないように作用するものである。
結晶ホルダー６の上部に設けられている。該上部シリコ
ン酸化物収集板２４は該チャンバー４の内径よりもやや
小なる直径を有する円板状に形成され、その中央部には
上部駆動軸２を挿通する孔２４ａが開穿されている。該
上部シリコン酸化物収集板２４は該多結晶ホルダー６と
ともに該チャンバー内を垂直移動可能とされている。２
６は該上部シリコン酸化物収集板２４の円周縁部に立設
された縁部壁である。この縁部壁２６は、上部シリコン
酸化物収集板２４上に落下したシリコン酸化物２２が該
収集板２４を取り外す際などに該収集板２４から再び落
下しないように作用するものである。
【００１３】２８は下部シリコン酸化物収集板で、該高
周波誘導加熱コイル１２の直上部に位置するように該チ
ャンバー４内に固定されている。該下部シリコン酸化物
収集板２８も上記した上部シリコン酸化物収集板２４と
同様に該チャンバー４の内径よりもやや小なる直径を有
する円板状に形成され、その中央部にはシリコン多結晶
棒１４を挿通する孔２８ａが開穿されている。３０は該
下部シリコン酸化物収集板２８の円周縁部に立設された
縁部壁である。この縁部壁３０も上記した縁部壁２６と
同様の作用を果たす。
周波誘導加熱コイル１２の直上部に位置するように該チ
ャンバー４内に固定されている。該下部シリコン酸化物
収集板２８も上記した上部シリコン酸化物収集板２４と
同様に該チャンバー４の内径よりもやや小なる直径を有
する円板状に形成され、その中央部にはシリコン多結晶
棒１４を挿通する孔２８ａが開穿されている。３０は該
下部シリコン酸化物収集板２８の円周縁部に立設された
縁部壁である。この縁部壁３０も上記した縁部壁２６と
同様の作用を果たす。
【００１４】上述した構成により、該多結晶ホルダー６
に原料シリコン多結晶棒１４を保持せしめ、かつ種結晶
ホルダー１０にシリコン単結晶の種１６を保持せしめ、
高周波誘導加熱コイル１２によりシリコン多結晶棒１４
の一端を溶融し該種結晶１６に融着して種付けした後、
該高周波誘導加熱コイル１２とシリコン多結晶棒１４を
相対的に回転させかつ軸線方向に相対移動させ、多結晶
シリコン棒を軸方向に順次帯域溶融し、即ち溶融部２０
を移動させながらシリコン単結晶棒１８を製造する。
に原料シリコン多結晶棒１４を保持せしめ、かつ種結晶
ホルダー１０にシリコン単結晶の種１６を保持せしめ、
高周波誘導加熱コイル１２によりシリコン多結晶棒１４
の一端を溶融し該種結晶１６に融着して種付けした後、
該高周波誘導加熱コイル１２とシリコン多結晶棒１４を
相対的に回転させかつ軸線方向に相対移動させ、多結晶
シリコン棒を軸方向に順次帯域溶融し、即ち溶融部２０
を移動させながらシリコン単結晶棒１８を製造する。
【００１５】このとき、従来装置Ｘにおける場合と同様
に、該チャンバー４内では高温のシリコン棒と微量の酸
素が反応してシリコン酸化物（ＳｉＯ及び／又はＳｉＯ
2 ）２２が生成する。
に、該チャンバー４内では高温のシリコン棒と微量の酸
素が反応してシリコン酸化物（ＳｉＯ及び／又はＳｉＯ
2 ）２２が生成する。
【００１６】本発明装置Ｙにおいても、このシリコン酸
化物２２はチャンバー４（その壁体は冷却液によって冷
却され、低温となっている。）の内壁又は上下の駆動軸
２及び８（同様に冷却液によって冷却され、低温となっ
ている。）に付着して汚染の原因となりうるが、生成し
たシリコン酸化物２２は上下のシリコン酸化物収集板２
４及び２８上に落下して収集され、チャンバー内壁又は
上下の駆動軸２及び８への付着は従来に較べてはるかに
減少する。
化物２２はチャンバー４（その壁体は冷却液によって冷
却され、低温となっている。）の内壁又は上下の駆動軸
２及び８（同様に冷却液によって冷却され、低温となっ
ている。）に付着して汚染の原因となりうるが、生成し
たシリコン酸化物２２は上下のシリコン酸化物収集板２
４及び２８上に落下して収集され、チャンバー内壁又は
上下の駆動軸２及び８への付着は従来に較べてはるかに
減少する。
【００１７】従って、上下のシリコン酸化物収集板２４
及び２８上に落下したシリコン酸化物２２の量が多くな
ったら、これらのシリコン酸化物収集板２４及び２８の
みを取り出して集塵機等でシリコン酸化物２２を簡単に
除去できる。これだけの作業でもかなりの量のシリコン
酸化物２２を外部に排除できるから、多大の手間を必要
とする装置全体の清掃を実施するための清掃サイクルは
大幅に延長可能という利点がある。
及び２８上に落下したシリコン酸化物２２の量が多くな
ったら、これらのシリコン酸化物収集板２４及び２８の
みを取り出して集塵機等でシリコン酸化物２２を簡単に
除去できる。これだけの作業でもかなりの量のシリコン
酸化物２２を外部に排除できるから、多大の手間を必要
とする装置全体の清掃を実施するための清掃サイクルは
大幅に延長可能という利点がある。
【００１８】また、このシリコン酸化物２２が溶融部２
０上部より舞い降りてくる量も極めて減少するから、成
長中シリコン単結晶１８の溶融部２０に取り込まれる量
も極めて減少し、結晶乱れの発生も極めて抑制される。
０上部より舞い降りてくる量も極めて減少するから、成
長中シリコン単結晶１８の溶融部２０に取り込まれる量
も極めて減少し、結晶乱れの発生も極めて抑制される。
【００１９】なお、舞い降りるシリコン酸化物２２が上
下のシリコン酸化物収集板２４及び２８の下面側にも付
着するおそれがあるが、該上下のシリコン酸化物収集板
２４及び２８の下面を粗面としておき、下面に付着した
シリコン酸化物２２の脱落を防ぐようにすることも可能
である。
下のシリコン酸化物収集板２４及び２８の下面側にも付
着するおそれがあるが、該上下のシリコン酸化物収集板
２４及び２８の下面を粗面としておき、下面に付着した
シリコン酸化物２２の脱落を防ぐようにすることも可能
である。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明装置によれ
ば、チャンバー内に生成するシリコン酸化物を効果的に
収集することができ、シリコン単結晶における結晶の乱
れの原因を解消するとともに装置内部の汚染を低減しか
つ清掃を簡単に行うことができる。
ば、チャンバー内に生成するシリコン酸化物を効果的に
収集することができ、シリコン単結晶における結晶の乱
れの原因を解消するとともに装置内部の汚染を低減しか
つ清掃を簡単に行うことができる。
【図１】本発明のＦＺ法半導体単結晶製造装置の一実施
例を示す断面的概略説明図である。
例を示す断面的概略説明図である。
【図２】従来のＦＺ法半導体単結晶製造装置の一例を示
す断面的概略説明図である。
す断面的概略説明図である。
２ 上部駆動軸 ４ チャンバー ６ 多結晶ホルダー ８ 下部駆動軸 １０ 種結晶ホルダー １２ 高周波誘導加熱コイル １４ シリコン多結晶棒 １６ 種 １８ シリコン単結晶棒 ２０ 溶融部 ２２ シリコン酸化物 ２４ 上部シリコン酸化物収集板 ２８ 下部シリコン酸化物収集板 Ｘ 従来のＦＺ法半導体単結晶製造装置 Ｙ 本発明のＦＺ法半導体単結晶製造装置
Claims (1)
- 【請求項１】 上部駆動軸の下端部に取り付けられかつ
チャンバー内に位置する多結晶ホルダーと、下部駆動軸
の上端部に取り付けられかつ該チャンバー内に位置する
種結晶ホルダーと、該チャンバー内の中間部分に設けら
れた高周波誘導加熱コイルとを有し、該多結晶ホルダー
に原料シリコン多結晶棒を保持せしめ、かつ種結晶ホル
ダーにシリコン単結晶の種を保持せしめ、高周波誘導加
熱コイルにより多結晶の一端を溶融し該種結晶に融着し
て種付けした後、該高周波誘導加熱コイルと多結晶棒を
相対的に回転かつ軸線方向に相対移動させ、多結晶シリ
コン棒を軸方向に順次帯域溶融しながらシリコン単結晶
棒を製造するＦＺ法半導体単結晶製造装置において、該
多結晶ホルダーの上部に上部シリコン酸化物収集板を設
けかつ該高周波誘導加熱コイルの直上部に下部シリコン
酸化物収集板を設けたことを特徴とするＦＺ法半導体単
結晶製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322504A JP2635472B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | Ｆｚ法半導体単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322504A JP2635472B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | Ｆｚ法半導体単結晶製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05132389A JPH05132389A (ja) | 1993-05-28 |
| JP2635472B2 true JP2635472B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=18144392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3322504A Expired - Lifetime JP2635472B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | Ｆｚ法半導体単結晶製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2635472B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101381153B1 (ko) * | 2012-05-03 | 2014-04-04 | 한국에너지기술연구원 | 단결정 실리콘버튼을 이용한 폴리실리콘 제조장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7255468B2 (ja) * | 2019-12-06 | 2023-04-11 | 株式会社Sumco | 誘導加熱コイル及びこれを用いた単結晶製造装置 |
| CN113668045A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-19 | 包头美科硅能源有限公司 | 一种颗粒硅直接用于区熔法制备单晶硅的装置及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55113695A (en) * | 1979-02-23 | 1980-09-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Single crystal growing device |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP3322504A patent/JP2635472B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101381153B1 (ko) * | 2012-05-03 | 2014-04-04 | 한국에너지기술연구원 | 단결정 실리콘버튼을 이용한 폴리실리콘 제조장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05132389A (ja) | 1993-05-28 |
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