JP2783049B2 - 単結晶シリコン棒の製造方法及び製造装置 - Google Patents
単結晶シリコン棒の製造方法及び製造装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度結晶シリコン棒
の製造方法及び製造装置に関し、より詳しくは、アンチ
モンをドーパントして使用した場合の、結晶中酸素濃度
を高くした単結晶棒を製造するための製造方法及び製造
装置に関する。
の製造方法及び製造装置に関し、より詳しくは、アンチ
モンをドーパントして使用した場合の、結晶中酸素濃度
を高くした単結晶棒を製造するための製造方法及び製造
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アンチモンドープシリコン単結晶
棒を製造するには、ドーパントであるアンチモンを溶解
したシリコン溶融体を収容した石英ルツボに種結晶を浸
漬し、ルツボと種結晶を回転しつつ、種結晶のまわりに
溶融体からシリコン及びドーパントを析出させ、結晶成
長を行うことにより棒状の単結晶を得るいわゆるチョク
ラルスキー法（ＣＺ法）が広く用いられている。そし
て、アンチモンドープ単結晶をチョクラルスキー法によ
り引上げる際、通常は、減圧下（１００ｍｂａｒ以下）
で製造されており、また、この条件で引上げられたアン
チモンドープシリコン単結晶は、ボロンドープシリコン
単結晶やリンドープシリコン単結晶の場合よりもその結
晶中酸素濃度が低くなってしまうことが知られている。
このようなアンチモンドープシリコン単結晶は、エピサ
ブ用基板として用いられるが、そのウェーハにエピタキ
シャル層を堆積させると、アンチモンドープシリコン単
結晶ウェーハ中の酸素濃度が低いために、結晶中含有酸
素に基づくイントリンシックゲッタリングが生じにく
く、エピタキシャル層にスリップが入りやすいという問
題があった。
棒を製造するには、ドーパントであるアンチモンを溶解
したシリコン溶融体を収容した石英ルツボに種結晶を浸
漬し、ルツボと種結晶を回転しつつ、種結晶のまわりに
溶融体からシリコン及びドーパントを析出させ、結晶成
長を行うことにより棒状の単結晶を得るいわゆるチョク
ラルスキー法（ＣＺ法）が広く用いられている。そし
て、アンチモンドープ単結晶をチョクラルスキー法によ
り引上げる際、通常は、減圧下（１００ｍｂａｒ以下）
で製造されており、また、この条件で引上げられたアン
チモンドープシリコン単結晶は、ボロンドープシリコン
単結晶やリンドープシリコン単結晶の場合よりもその結
晶中酸素濃度が低くなってしまうことが知られている。
このようなアンチモンドープシリコン単結晶は、エピサ
ブ用基板として用いられるが、そのウェーハにエピタキ
シャル層を堆積させると、アンチモンドープシリコン単
結晶ウェーハ中の酸素濃度が低いために、結晶中含有酸
素に基づくイントリンシックゲッタリングが生じにく
く、エピタキシャル層にスリップが入りやすいという問
題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】チョクラルスキー法に
よりシリコン単結晶を製造する際、その単結晶中に取り
込まれる酸素は石英ルツボより供給される。すなわち、
石英ルツボを形成するＳｉＯ２はシリコン溶融体のＳｉ
と反応し、ＳｉＯとなり一旦溶融体中に取り込まれる。
ところが、このＳｉＯはそのほとんどが溶融体表面より
蒸発し、残分がシリコン単結晶中に取り込まれることと
なる。アンチモンをドーパントとして用いた場合、アン
チモンはそれ自体、他のドーパントと比較して極めて揮
散しやすく、かつ、酸素と反応してＳｂ２Ｏ３等の複合
体となって蒸発してしまうので、ＳｉＯ蒸発に加えてＳ
ｂ２Ｏ３蒸発が生じ、シリコン単結晶中に取り込まれる
酸素はさらに少なくなる。よって、引上げられた単結晶
中の酸素濃度を高くするには、これらＳｉＯやＳｂ ２ Ｏ
３ の蒸発を抑制することが重要となってくる。本発明は
この点に鑑みなされたもので、その目的は、所定構造の
ガス整流部材を所定の態様で設けることにより、アンチ
モンドープのシリコン単結晶を引上げる際に、引上げ中
の単結晶上方から供給される不活性ガスの少量部分をシ
リコン溶融体の結晶固化部近傍に供給することによって
単結晶中の酸素濃度を高くし、これをスライスして得ら
れるウェーハのゲッタリング能力を向上させ、該ウェー
ハにエピタキシャル層を成長させた場合にあっても該エ
ピタキシャル層にスリップが入りにくい、優れたアンチ
モンドープシリコン単結晶棒を提供することにある。
よりシリコン単結晶を製造する際、その単結晶中に取り
込まれる酸素は石英ルツボより供給される。すなわち、
石英ルツボを形成するＳｉＯ２はシリコン溶融体のＳｉ
と反応し、ＳｉＯとなり一旦溶融体中に取り込まれる。
ところが、このＳｉＯはそのほとんどが溶融体表面より
蒸発し、残分がシリコン単結晶中に取り込まれることと
なる。アンチモンをドーパントとして用いた場合、アン
チモンはそれ自体、他のドーパントと比較して極めて揮
散しやすく、かつ、酸素と反応してＳｂ２Ｏ３等の複合
体となって蒸発してしまうので、ＳｉＯ蒸発に加えてＳ
ｂ２Ｏ３蒸発が生じ、シリコン単結晶中に取り込まれる
酸素はさらに少なくなる。よって、引上げられた単結晶
中の酸素濃度を高くするには、これらＳｉＯやＳｂ ２ Ｏ
３ の蒸発を抑制することが重要となってくる。本発明は
この点に鑑みなされたもので、その目的は、所定構造の
ガス整流部材を所定の態様で設けることにより、アンチ
モンドープのシリコン単結晶を引上げる際に、引上げ中
の単結晶上方から供給される不活性ガスの少量部分をシ
リコン溶融体の結晶固化部近傍に供給することによって
単結晶中の酸素濃度を高くし、これをスライスして得ら
れるウェーハのゲッタリング能力を向上させ、該ウェー
ハにエピタキシャル層を成長させた場合にあっても該エ
ピタキシャル層にスリップが入りにくい、優れたアンチ
モンドープシリコン単結晶棒を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の単結晶シリコン
棒の製造方法は、チョクラルスキー法によりアンチモン
ドーパントを蒸発させながら不活性ガス雰囲気中で単結
晶を引上げるに際し、単結晶を同軸に包囲する下り管状
体と、前記管状体に一体化して設けられ、前記管状体下
方先端近傍に同じ単結晶を同軸に包囲し、下方に拡がる
ように形成された截頭円錐状の面を有するガス整流部材
とを設け、管状体の下端とガス整流部材の結合部近傍の
管状部分に不活性ガスが流出する開口部を設け、該ガス
整流部材の内径は、その上部の管状体の内径より小さく
なるよう選択し、不活性ガスの大部分を前記開口部から
ガス整流部材の截頭円錐状の面に沿って流させ、前記管
状体内部を流下して溶融体表面の結晶固化部近傍に到達
する不活性ガスを少なくし、結晶中の酸素濃度を高くす
ることを特徴とする。
棒の製造方法は、チョクラルスキー法によりアンチモン
ドーパントを蒸発させながら不活性ガス雰囲気中で単結
晶を引上げるに際し、単結晶を同軸に包囲する下り管状
体と、前記管状体に一体化して設けられ、前記管状体下
方先端近傍に同じ単結晶を同軸に包囲し、下方に拡がる
ように形成された截頭円錐状の面を有するガス整流部材
とを設け、管状体の下端とガス整流部材の結合部近傍の
管状部分に不活性ガスが流出する開口部を設け、該ガス
整流部材の内径は、その上部の管状体の内径より小さく
なるよう選択し、不活性ガスの大部分を前記開口部から
ガス整流部材の截頭円錐状の面に沿って流させ、前記管
状体内部を流下して溶融体表面の結晶固化部近傍に到達
する不活性ガスを少なくし、結晶中の酸素濃度を高くす
ることを特徴とする。
【０００５】また、本発明の単結晶シリコン棒の製造装
置は、ガス整流部材の外径がルツボ直径の０．６〜０．
９倍であり、かつ、単結晶引上げ中、ガス整流部材の下
端が溶融体表面上５ｍｍ〜３０ｍｍの位置に維持される
ことを特徴とする。
置は、ガス整流部材の外径がルツボ直径の０．６〜０．
９倍であり、かつ、単結晶引上げ中、ガス整流部材の下
端が溶融体表面上５ｍｍ〜３０ｍｍの位置に維持される
ことを特徴とする。
【０００６】次に、図面を参照して本発明を詳しく説明
する。図１は、本発明を説明するための概略構造図であ
る。図１において、１は石英ルツボ、２はドーパントと
してアンチモンを含んだシリコン溶融体、３は引上げら
れつつある単結晶、４は単結晶３を同軸に包囲する管状
体、５はガス整流部材である。
する。図１は、本発明を説明するための概略構造図であ
る。図１において、１は石英ルツボ、２はドーパントと
してアンチモンを含んだシリコン溶融体、３は引上げら
れつつある単結晶、４は単結晶３を同軸に包囲する管状
体、５はガス整流部材である。
【０００７】ガス整流部材５は、管状体４の下方先端近
傍に単結晶３を同軸に包囲し、下方に拡がるようにされ
た截頭円錐状の面を有し、管状体４に一体化して形成さ
れてなるものである。管状体４の下端とガス整流部材５
の結合部近傍の管状部分に不活性ガスが流出する開口部
６が設けてある。
傍に単結晶３を同軸に包囲し、下方に拡がるようにされ
た截頭円錐状の面を有し、管状体４に一体化して形成さ
れてなるものである。管状体４の下端とガス整流部材５
の結合部近傍の管状部分に不活性ガスが流出する開口部
６が設けてある。
【０００８】次に図１の装置により単結晶シリコン棒を
引上げる操作について説明する。ドーパントとしてアン
チモンを含んだシリコン溶融体２を収容した石英ルツボ
１に種結晶（図示せず）を浸漬し、石英ルツボ１と種結
晶を回転しつつ、種結晶にシリコン及びドーパントを析
出させて、結晶成長を行う。ここで、石英ルツボ１内の
シリコン溶融体２は、加熱による温度差に基づき生じる
密度の偏りにより、熱対流を生じ、また、石英ルツボ１
の回転にともなう強制対流も生じる。そして、これらの
対流によりシリコン溶融体２は石英ルツボ１の壁面を摩
擦し、石英ルツボ１を溶解して、酸素を取り込む。ここ
で、引上げ装置内は１００ｍｂａｒ以下に減圧にされ、
かつ、管状体４の上方からアルゴンガスのごとき不活性
ガスが流されている。
引上げる操作について説明する。ドーパントとしてアン
チモンを含んだシリコン溶融体２を収容した石英ルツボ
１に種結晶（図示せず）を浸漬し、石英ルツボ１と種結
晶を回転しつつ、種結晶にシリコン及びドーパントを析
出させて、結晶成長を行う。ここで、石英ルツボ１内の
シリコン溶融体２は、加熱による温度差に基づき生じる
密度の偏りにより、熱対流を生じ、また、石英ルツボ１
の回転にともなう強制対流も生じる。そして、これらの
対流によりシリコン溶融体２は石英ルツボ１の壁面を摩
擦し、石英ルツボ１を溶解して、酸素を取り込む。ここ
で、引上げ装置内は１００ｍｂａｒ以下に減圧にされ、
かつ、管状体４の上方からアルゴンガスのごとき不活性
ガスが流されている。
【０００９】シリコン溶融体２に取り込まれた酸素は、
ＳｉＯやＳｂ2 Ｏ3 等の複合体となって蒸発する。
ＳｉＯやＳｂ2 Ｏ3 等の複合体となって蒸発する。
【００１０】本発明において、このＳｉＯ、Ｓｂ2 Ｏ3
等の蒸発を抑止するために、シリコン溶融体２表面上に
到達する不活性ガスの量を極端に減らすようにしてあ
る。すなわち、管状体４下方先端近傍に単結晶３を同軸
に包囲し、下方に拡がるようにされた截頭円錐状の面を
有するガス整流部材５を設け、管状体４の下端縁部とガ
ス整流部材５の結合部近傍の管状部分に不活性ガスが流
出する開口部６を設け、該ガス整流部材５の内径は、そ
の上部の管状体４の内径より小さくなるよう選択し、不
活性ガスの大部分を前記開口部６からガス整流部材５の
截頭円錐状の面に沿って流させ、前記管状体４内部を流
下し、溶融体２表面の結晶固化部近傍に到達する不活性
ガスを少なくしてある。
等の蒸発を抑止するために、シリコン溶融体２表面上に
到達する不活性ガスの量を極端に減らすようにしてあ
る。すなわち、管状体４下方先端近傍に単結晶３を同軸
に包囲し、下方に拡がるようにされた截頭円錐状の面を
有するガス整流部材５を設け、管状体４の下端縁部とガ
ス整流部材５の結合部近傍の管状部分に不活性ガスが流
出する開口部６を設け、該ガス整流部材５の内径は、そ
の上部の管状体４の内径より小さくなるよう選択し、不
活性ガスの大部分を前記開口部６からガス整流部材５の
截頭円錐状の面に沿って流させ、前記管状体４内部を流
下し、溶融体２表面の結晶固化部近傍に到達する不活性
ガスを少なくしてある。
【００１１】ガス整流部材５の大きさとしては、その外
径をルツボ直径の０．６〜０．９倍とすることが好まし
い。また、管状体４の開口部６の面積Ｓ１ （開口部６を
複数形成した場合には、その合計面積）と、ガス整流部
材５と単結晶棒外周面との間に形成される環状隙間７
（図１を参照）の面積Ｓ ２ との比Ｓ １ ／Ｓ ２ は３／１以
上とすることが好ましく、５／１以上がより好ましい。
径をルツボ直径の０．６〜０．９倍とすることが好まし
い。また、管状体４の開口部６の面積Ｓ１ （開口部６を
複数形成した場合には、その合計面積）と、ガス整流部
材５と単結晶棒外周面との間に形成される環状隙間７
（図１を参照）の面積Ｓ ２ との比Ｓ １ ／Ｓ ２ は３／１以
上とすることが好ましく、５／１以上がより好ましい。
【００１２】また、ガス整流部材５は、単結晶引上げの
間、ガス整流部材５の下端がシリコン溶融体２の表面上
５ｍｍ〜３０ｍｍの位置になるように保持される。この
位置に保持するには、石英ルツボ１内のシリコン溶融体
２の減少に従い、石英ルツボ１を上昇させる。
間、ガス整流部材５の下端がシリコン溶融体２の表面上
５ｍｍ〜３０ｍｍの位置になるように保持される。この
位置に保持するには、石英ルツボ１内のシリコン溶融体
２の減少に従い、石英ルツボ１を上昇させる。
【００１３】ガス整流部材５における上記数値範囲は、
ガス整流部材５が石英ルツボ１の上方をかなりの面積
で、かつ、シリコン溶融体２の表面にかなり接近して覆
っており、あたかも石英ルツボ１がガス整流部材５でフ
タをされたかのように配置されることを意味している。
ガス整流部材５が石英ルツボ１の上方をかなりの面積
で、かつ、シリコン溶融体２の表面にかなり接近して覆
っており、あたかも石英ルツボ１がガス整流部材５でフ
タをされたかのように配置されることを意味している。
【００１４】管状体４内を流下してきた不活性ガスは、
管状体４下方の大きな開口部６よりその大部分が流出
し、これがガス整流部材５の整流作用により、その截頭
円錐状の面に沿って下方に拡がるように流れ、石英ルツ
ボ１の周縁近傍のシリコン溶融体２の表面にあたること
になる。また、不活性ガスのうち少量の残部は前記環状
隙間７を流下してシリコン溶融体２の表面にあたり、該
表面とガス整流部材５下端面との隙間を通った後、石英
ルツボ１外に流出する。
管状体４下方の大きな開口部６よりその大部分が流出
し、これがガス整流部材５の整流作用により、その截頭
円錐状の面に沿って下方に拡がるように流れ、石英ルツ
ボ１の周縁近傍のシリコン溶融体２の表面にあたること
になる。また、不活性ガスのうち少量の残部は前記環状
隙間７を流下してシリコン溶融体２の表面にあたり、該
表面とガス整流部材５下端面との隙間を通った後、石英
ルツボ１外に流出する。
【００１５】このようにすることにより、ＳｉＯやＳｂ
2 Ｏ3 の蒸発を抑制し、アンチモンドープシリコン単結
晶中の酸素濃度を上げることができた。そして、このよ
うに結晶中酸素濃度を上げることができたために、この
単結晶をエピタキシャル用基板として用い、そのウェー
ハにエピタキシャル層を堆積させると、アンチモンドー
プシリコン単結晶中の酸素濃度が充分に高いために、結
晶中含有酸素に基づくイントリンシックゲッタリングが
生じやすくなり、エピタキシャル層にスリップが入りに
くくなるという効果が得られることがわかった。
2 Ｏ3 の蒸発を抑制し、アンチモンドープシリコン単結
晶中の酸素濃度を上げることができた。そして、このよ
うに結晶中酸素濃度を上げることができたために、この
単結晶をエピタキシャル用基板として用い、そのウェー
ハにエピタキシャル層を堆積させると、アンチモンドー
プシリコン単結晶中の酸素濃度が充分に高いために、結
晶中含有酸素に基づくイントリンシックゲッタリングが
生じやすくなり、エピタキシャル層にスリップが入りに
くくなるという効果が得られることがわかった。
【００１６】次に、本発明において、ガス整流部材５は
管状体４に一体化して設けられているために、管状体４
とガス整流部材５との位置関係が正確に規定でき、ま
た、一体化していない組立て型のものと比較すると使用
頻度の増加に伴うガタツキがなくなり、取り扱いが楽に
なり、さらには、ガス整流部材５と管状体４にグラファ
イトを用いても、組み立て型の場合のようにカーボン粉
末がシリコン溶融体２中に落下し汚染するといったこと
が起り難くなる。
管状体４に一体化して設けられているために、管状体４
とガス整流部材５との位置関係が正確に規定でき、ま
た、一体化していない組立て型のものと比較すると使用
頻度の増加に伴うガタツキがなくなり、取り扱いが楽に
なり、さらには、ガス整流部材５と管状体４にグラファ
イトを用いても、組み立て型の場合のようにカーボン粉
末がシリコン溶融体２中に落下し汚染するといったこと
が起り難くなる。
【００１７】なお、本発明は、蒸発量抑止により結晶中
酸素濃度を高くするものであるため、他のドーパントに
適用可能であるが、特にアンチモンにおいては、その効
果が顕著にあらわれる。
酸素濃度を高くするものであるため、他のドーパントに
適用可能であるが、特にアンチモンにおいては、その効
果が顕著にあらわれる。
【００１８】
【作用】管状体４内を流下してきた不活性ガスは、管状
体４下方の大きな開口部６よりその大部分が流出し、こ
れがガス整流部材５の整流作用により、その截頭円錐状
の面に沿って下方に拡がるように流れ、石英ルツボ１の
周縁近傍のシリコン溶融体２の表面にあたることにな
る。また、不活性ガスのうち少量の残部は前記環状隙間
７を流下してシリコン溶融体２の表面にあたり、該表面
と整流部材５下端面との隙間を通った後、石英ルツボ１
外に流出する。 このように、不活性ガスの大部分をシリ
コン溶融体２表面のうち特定の小面積部分（ルツボ内周
面に近い部分）に接触させるとともに、流量が小さい残
りの不活性ガスをシリコン溶融体２の結晶固化部近傍に
供給するようにしたため、不活性ガスが上述した酸化物
を運び去る速度が小さくなり、その結果、引上げられた
シリコン単結晶中の酸素濃度を高濃度にすることができ
る。
体４下方の大きな開口部６よりその大部分が流出し、こ
れがガス整流部材５の整流作用により、その截頭円錐状
の面に沿って下方に拡がるように流れ、石英ルツボ１の
周縁近傍のシリコン溶融体２の表面にあたることにな
る。また、不活性ガスのうち少量の残部は前記環状隙間
７を流下してシリコン溶融体２の表面にあたり、該表面
と整流部材５下端面との隙間を通った後、石英ルツボ１
外に流出する。 このように、不活性ガスの大部分をシリ
コン溶融体２表面のうち特定の小面積部分（ルツボ内周
面に近い部分）に接触させるとともに、流量が小さい残
りの不活性ガスをシリコン溶融体２の結晶固化部近傍に
供給するようにしたため、不活性ガスが上述した酸化物
を運び去る速度が小さくなり、その結果、引上げられた
シリコン単結晶中の酸素濃度を高濃度にすることができ
る。
【００１９】また、ガス整流部材５は管状体４に一体化
して設けられているために、管状体４とガス整流部材５
との位置関係が正確に規定でき、使用頻度の増加に伴う
ガタツキがなく、取扱いが楽であり、さらにはガス整流
部材５と管状体４をグラファイトのような耐熱部材で形
成した場合にあっても、カーボン粉末がシリコン溶融体
２中に落下して汚染するといったことが起り難くなる。
して設けられているために、管状体４とガス整流部材５
との位置関係が正確に規定でき、使用頻度の増加に伴う
ガタツキがなく、取扱いが楽であり、さらにはガス整流
部材５と管状体４をグラファイトのような耐熱部材で形
成した場合にあっても、カーボン粉末がシリコン溶融体
２中に落下して汚染するといったことが起り難くなる。
【００２０】
実施例１ 図１に示した単結晶引上装置を用いて、直径４インチ軸
方位＜１１１＞のアンチモンドープシリコン単結晶棒を
引上げた。製造装置は、Ｓ1 ／Ｓ2 ≒５．４、ガス整流
部材５の外径はルツボ直径の０．８４倍、ガス整流部材
の下端を溶融体表面とは１５ｍｍに維持されている。ま
た、この時、石英ルツボの内径は１２インチ、５０ｍｂ
ａｒ下においてルツボを８ｒｐｍ、種結晶を２０ｒｐｍ
で互いに逆方向に回転しつつ単結晶を引上げた。得られ
たアンチモンドープシリコン単結晶につき、軸方向長さ
と酸素濃度との関係を調べた。結果を図３に示す。な
お、酸素濃度の測定はガスフュージョン法によった。
方位＜１１１＞のアンチモンドープシリコン単結晶棒を
引上げた。製造装置は、Ｓ1 ／Ｓ2 ≒５．４、ガス整流
部材５の外径はルツボ直径の０．８４倍、ガス整流部材
の下端を溶融体表面とは１５ｍｍに維持されている。ま
た、この時、石英ルツボの内径は１２インチ、５０ｍｂ
ａｒ下においてルツボを８ｒｐｍ、種結晶を２０ｒｐｍ
で互いに逆方向に回転しつつ単結晶を引上げた。得られ
たアンチモンドープシリコン単結晶につき、軸方向長さ
と酸素濃度との関係を調べた。結果を図３に示す。な
お、酸素濃度の測定はガスフュージョン法によった。
【００２１】実施例２ 実施例１とは、ガス整流部材５の外径のみ異なり、ルツ
ボ直径の０．６７倍のものを用いた。なお、他の操作条
件はすべて実施例１と同じである。結果を図３に示す。
ボ直径の０．６７倍のものを用いた。なお、他の操作条
件はすべて実施例１と同じである。結果を図３に示す。
【００２２】比較例１ ガス整流部材５として、図２に示すように実施例１とは
反対に反った形状を有し、引上中の単結晶付近により多
くのアルゴンガスが当たるようにしたガス整流部材５を
用いた。この時ガス整流部材５の外径は、ルツボ直径の
０．８倍のものを用い、他の操作条件はすべて実施例１
と同じである。結果を図３に示す。
反対に反った形状を有し、引上中の単結晶付近により多
くのアルゴンガスが当たるようにしたガス整流部材５を
用いた。この時ガス整流部材５の外径は、ルツボ直径の
０．８倍のものを用い、他の操作条件はすべて実施例１
と同じである。結果を図３に示す。
【００２３】実施例１と実施例２から、ガス整流部材５
の外径が大きいほど酸素濃度を高くできることがわか
る。また、ガス整流部材５が反対に反った場合と比較し
ても酸素濃度は高くなっている。このことから、下方に
拡がっている方が、アルゴンガスをガス整流部材５の上
方へ整流する効果が大きく、アンチモンドープ単結晶の
酸素濃度を高くできることがわかる。
の外径が大きいほど酸素濃度を高くできることがわか
る。また、ガス整流部材５が反対に反った場合と比較し
ても酸素濃度は高くなっている。このことから、下方に
拡がっている方が、アルゴンガスをガス整流部材５の上
方へ整流する効果が大きく、アンチモンドープ単結晶の
酸素濃度を高くできることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、アンチモンドープシリコン単結晶の酸素濃度
を高くし、ゲッタリング能を向上させ、ウェーハにエピ
タキシャル層を成長させた場合にあっても、該エピタキ
シャル層にスリップが入りにくい、優れたアンチモンド
ープシリコン単結晶棒を製造することができる。また、
ガス整流部材が管状体４に一体化して設けられているた
めに、管状体とガス整流部材との位置関係が正確に規定
でき、また、一体化していない組立て型のものと比較す
ると使用頻度の増加に伴うガタツキが少なくなり、取り
扱いが楽になり、さらには、ガス整流部材と管状体４に
グラファイトを用いても、組み立て型の場合のようにカ
ーボン粉末が溶融体中に落下し汚染するといったことが
起り難くなる。
によれば、アンチモンドープシリコン単結晶の酸素濃度
を高くし、ゲッタリング能を向上させ、ウェーハにエピ
タキシャル層を成長させた場合にあっても、該エピタキ
シャル層にスリップが入りにくい、優れたアンチモンド
ープシリコン単結晶棒を製造することができる。また、
ガス整流部材が管状体４に一体化して設けられているた
めに、管状体とガス整流部材との位置関係が正確に規定
でき、また、一体化していない組立て型のものと比較す
ると使用頻度の増加に伴うガタツキが少なくなり、取り
扱いが楽になり、さらには、ガス整流部材と管状体４に
グラファイトを用いても、組み立て型の場合のようにカ
ーボン粉末が溶融体中に落下し汚染するといったことが
起り難くなる。
【図１】本発明を説明するための概略構成図である。
【図２】比較例の概略構成図である。
【図３】実施例と比較例で得られたアンチモンドープシ
リコン単結晶棒の軸方向の長さと格子間酸素濃度の関係
を示すグラフである。
リコン単結晶棒の軸方向の長さと格子間酸素濃度の関係
を示すグラフである。
１ 石英ルツボ ２ シリコン溶融体 ３ 単結晶 ４ 管状体 ５ ガス整流部材 ６ 開口部７ 環状隙間
Claims (5)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法によりアンチモンド
ーパントを蒸発させながら不活性ガス雰囲気中で単結晶
を引上げるに際し、単結晶を同軸に包囲する管状体と、
前記管状体に一体化して設けられ、前記管状体下方先端
近傍に同じ単結晶を同軸に包囲し、下方に拡がるように
形成された截頭円錐状の面を有するガス整流部材とを設
け、管状体の下端とガス整流部材の結合部近傍の管状部
分に不活性ガスが流出する開口部を設け、該ガス整流部
材の内径は、その上部の管状体の内径より小さくなるよ
う選択し、不活性ガスの大部分を前記開口部からガス整
流部材の截頭円錐状の面に沿って流させ、前記管状体内
部を流下し、溶融体表面の結晶固化部近傍に到達する不
活性ガスを少なくし、結晶中の酸素濃度を高くすること
を特徴とする単結晶シリコン棒の製造方法。 - 【請求項２】 ガス整流部材の外径がルツボ直径の０．
６〜０．９倍であり、かつ、単結晶引上げ中、ガス整流
部材の下端が溶融体表面上５ｍｍ〜３０ｍｍの位置に維
持されることを特徴とする請求項１記載の単結晶シリコ
ン棒の製造方法。 - 【請求項３】 管状体の開口部の面積Ｓ1 と、ガス整流
部材と単結晶棒外周面との間に形成される間隙の面積Ｓ
2 との比Ｓ1 ／Ｓ2 が３／１以上であることを特徴すと
る請求項１記載の製造方法。 - 【請求項４】 チョクラルスキー法によりアンチモンド
ーパントを蒸発させながら不活性ガス雰囲気中で単結晶
を引上げる装置であって、アンチモンドーパントを含有
するシリコン溶融体を収容するルツボと、ルツボより引
上げられる単結晶を同軸に包囲する管状体と、前記管状
体に一体化して設けられ、前記管状体下方先端近傍に同
じ単結晶を同軸に包囲し、下方に拡がるように形成され
た截頭円錐状の面を有するガス整流部材とを設け、管状
体の下端とガス整流部材の結合部近傍の管状部分に不活
性ガスが流出する開口部を設けたことを特徴する単結晶
棒の製造装置。 - 【請求項５】 ガス整流部材の外径がルツボ直径の０．
６〜０．９倍であることを特徴とする請求項４記載の単
結晶棒の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4078291A JP2783049B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 単結晶シリコン棒の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4078291A JP2783049B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 単結晶シリコン棒の製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05238883A JPH05238883A (ja) | 1993-09-17 |
| JP2783049B2 true JP2783049B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=13657836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4078291A Expired - Fee Related JP2783049B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 単結晶シリコン棒の製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2783049B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69428302T2 (de) * | 1993-03-29 | 2002-07-04 | Japan Res Dev Corp | Regulierung der Sauerstoffkonzentration in einem Einkristall, der aus einer ein Gruppe V Element enthaltenden Schmelze gezogenen wird. |
| JP4656788B2 (ja) * | 2001-11-19 | 2011-03-23 | 信越半導体株式会社 | シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 |
| JP4349493B2 (ja) | 2005-09-27 | 2009-10-21 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | 単結晶シリコン引き上げ装置、シリコン融液の汚染防止方法及びシリコン融液の汚染防止装置 |
| JP6760128B2 (ja) * | 2017-02-24 | 2020-09-23 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶の製造方法、整流部材、および、単結晶引き上げ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2580197B2 (ja) * | 1987-10-12 | 1997-02-12 | 三菱マテリアル株式会社 | 単結晶引上装置 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4078291A patent/JP2783049B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05238883A (ja) | 1993-09-17 |
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