JP2785578B2 - シリコン単結晶の引上げ装置 - Google Patents
シリコン単結晶の引上げ装置Info
- Publication number
- JP2785578B2 JP2785578B2 JP4103502A JP10350292A JP2785578B2 JP 2785578 B2 JP2785578 B2 JP 2785578B2 JP 4103502 A JP4103502 A JP 4103502A JP 10350292 A JP10350292 A JP 10350292A JP 2785578 B2 JP2785578 B2 JP 2785578B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- single crystal
- silicon single
- quartz crucible
- silicon melt
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法
（以下ＣＺ法と称する。）によるシリコン単結晶の引上
げ装置に関するもので、さらに詳しくは、シリコン融液
の液面を一定高さに保持しつつシリコン単結晶の引上げ
を行うシリコン単結晶の引上げ装置に関するものであ
る。
（以下ＣＺ法と称する。）によるシリコン単結晶の引上
げ装置に関するもので、さらに詳しくは、シリコン融液
の液面を一定高さに保持しつつシリコン単結晶の引上げ
を行うシリコン単結晶の引上げ装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＣＺ法によるシリコン単結晶の引上げ装
置の従来例の模式図が図２に示されている。この図２に
基づいて当該シリコン単結晶の引上げ装置の概要を説明
すれば、この引上げ装置１はメインチャンバ２とその上
のプルチャンバ３とからなり、その間にはゲートバルブ
１ａが設けられている。
置の従来例の模式図が図２に示されている。この図２に
基づいて当該シリコン単結晶の引上げ装置の概要を説明
すれば、この引上げ装置１はメインチャンバ２とその上
のプルチャンバ３とからなり、その間にはゲートバルブ
１ａが設けられている。
【０００３】ここで、下側のメインチャンバ２には、そ
の中央に、シリコン融液を保持するための石英るつぼ４
が黒鉛るつぼ５にはまり合った状態で設けられ、これら
るつぼ４、５はサポート６によって回転可能に支持され
ている。また、黒鉛るつぼ５の周りにはヒータ７が設け
られ、さらにその周りにはヒートシールド８が設けられ
ている。またさらに、メインチャンバ２のショルダに
は、石英るつぼ４内のシリコン融液９から引き上げられ
るシリコン単結晶１０の直径を監視する直径制御用光学
系直径検出器１１が設置されている。
の中央に、シリコン融液を保持するための石英るつぼ４
が黒鉛るつぼ５にはまり合った状態で設けられ、これら
るつぼ４、５はサポート６によって回転可能に支持され
ている。また、黒鉛るつぼ５の周りにはヒータ７が設け
られ、さらにその周りにはヒートシールド８が設けられ
ている。またさらに、メインチャンバ２のショルダに
は、石英るつぼ４内のシリコン融液９から引き上げられ
るシリコン単結晶１０の直径を監視する直径制御用光学
系直径検出器１１が設置されている。
【０００４】このように構成された引上げ装置１による
シリコン単結晶の引上げは、石英るつぼ４中のシリコン
融液９に、ワイヤ１２で懸吊された種結晶１０ａを浸
し、種結晶１０ａと石英るつぼ４とを同方向あるいは逆
方向に回転しながら引き上げることによって行われる。
シリコン単結晶の引上げは、石英るつぼ４中のシリコン
融液９に、ワイヤ１２で懸吊された種結晶１０ａを浸
し、種結晶１０ａと石英るつぼ４とを同方向あるいは逆
方向に回転しながら引き上げることによって行われる。
【０００５】ところで、シリコン単結晶１０の直径制御
を精度良く行うためには、常に、直径制御用光学系直径
検出器１１がシリコン融液９とシリコン単結晶１０との
界面に向いている必要があるが、石英るつぼ４の位置が
高さ方向で一定であると、シリコン融液９とシリコン単
結晶１０との界面は、結晶引上げとともに、下方に移行
してしまうことになるので、シリコン単結晶１０の直径
制御がうまく行えないことになる。
を精度良く行うためには、常に、直径制御用光学系直径
検出器１１がシリコン融液９とシリコン単結晶１０との
界面に向いている必要があるが、石英るつぼ４の位置が
高さ方向で一定であると、シリコン融液９とシリコン単
結晶１０との界面は、結晶引上げとともに、下方に移行
してしまうことになるので、シリコン単結晶１０の直径
制御がうまく行えないことになる。
【０００６】そこで、従来の引上げ装置では、直径制御
用光学系直径検出器１１を固定的に設けるとともに、結
晶引上げに伴ってシリコン融液９が減った分だけ、サポ
ート６によって石英るつぼ４を押し上げてシリコン融液
９の液面を常に一定に保つことが行われている。
用光学系直径検出器１１を固定的に設けるとともに、結
晶引上げに伴ってシリコン融液９が減った分だけ、サポ
ート６によって石英るつぼ４を押し上げてシリコン融液
９の液面を常に一定に保つことが行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記引
上げ装置１によってシリコン単結晶１０を引き上げる場
合には、従来、次のような不都合があった。
上げ装置１によってシリコン単結晶１０を引き上げる場
合には、従来、次のような不都合があった。
【０００８】すなわち、前記引上げ装置１では、メイン
チャンバ２内に固定的に設けられたヒータ７が、石英る
つぼ４の押上げに伴って、当該石英るつぼ４に相対して
下降すること、また、シリコン融液９の液量の減少によ
ってシリコン融液９全体の熱容量が小さくなることと黒
鉛るつぼ５の下部の空間が広くなり放熱が大となること
から、シリコン融液９の液面温度が当初に比べて低くな
ってしまう。その結果、石英るつぼ４内のシリコン融液
９が周りから固化したり、また、シリコン融液９の液面
から蒸発したＳｉＯが石英るつぼ４内面に付着して固化
し、これが石英るつぼ４に落下して結晶中に取り込ま
れ、結晶の多結晶化が起こるなどの不都合があった。
チャンバ２内に固定的に設けられたヒータ７が、石英る
つぼ４の押上げに伴って、当該石英るつぼ４に相対して
下降すること、また、シリコン融液９の液量の減少によ
ってシリコン融液９全体の熱容量が小さくなることと黒
鉛るつぼ５の下部の空間が広くなり放熱が大となること
から、シリコン融液９の液面温度が当初に比べて低くな
ってしまう。その結果、石英るつぼ４内のシリコン融液
９が周りから固化したり、また、シリコン融液９の液面
から蒸発したＳｉＯが石英るつぼ４内面に付着して固化
し、これが石英るつぼ４に落下して結晶中に取り込ま
れ、結晶の多結晶化が起こるなどの不都合があった。
【０００９】本発明は、このような問題を解消するため
になされたもので、結晶の多結晶化を防止でき、生産効
率を高めることが可能な引上げ装置を提供することを目
的としている。
になされたもので、結晶の多結晶化を防止でき、生産効
率を高めることが可能な引上げ装置を提供することを目
的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、石英るつぼ内にシリコン融液を保持し、上から
吊り下げた種結晶を前記シリコン融液に浸し、シリコン
単結晶を引き上げるにあたり、石英るつぼのシリコン融
液の液面位置を常に同一高さに保持するようにしたシリ
コン単結晶の引上げ装置において、前記石英るつぼを黒
鉛るつぼを介して下側から支えるサポートの外周には、
前記石英るつぼより下方に、裾先がヒータに近接するス
カート（円錐台）状の断熱部を設けたものである。この
場合、断熱部は、黒鉛か、窒化珪素、炭化珪素及びシリ
コンカーバイトファイバ含有のセラミックスか、カーボ
ンファイバか、若しくはこれらの組合わせから構成され
ていることが好ましい。
発明は、石英るつぼ内にシリコン融液を保持し、上から
吊り下げた種結晶を前記シリコン融液に浸し、シリコン
単結晶を引き上げるにあたり、石英るつぼのシリコン融
液の液面位置を常に同一高さに保持するようにしたシリ
コン単結晶の引上げ装置において、前記石英るつぼを黒
鉛るつぼを介して下側から支えるサポートの外周には、
前記石英るつぼより下方に、裾先がヒータに近接するス
カート（円錐台）状の断熱部を設けたものである。この
場合、断熱部は、黒鉛か、窒化珪素、炭化珪素及びシリ
コンカーバイトファイバ含有のセラミックスか、カーボ
ンファイバか、若しくはこれらの組合わせから構成され
ていることが好ましい。
【００１１】
【作用】前記した手段によれば、結晶引上げに伴って、
石英るつぼが上昇した場合でも、ヒータの輻射熱を効果
的に利用できることになり、その結果、シリコン融液の
液面温度の低下を可及的に防止することができ歩留の向
上が図られ、また、その分、電力消費も低減することが
できる。
石英るつぼが上昇した場合でも、ヒータの輻射熱を効果
的に利用できることになり、その結果、シリコン融液の
液面温度の低下を可及的に防止することができ歩留の向
上が図られ、また、その分、電力消費も低減することが
できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１の模式図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１３】この引上げ装置２１は下方に位置するメイ
ンチャンバ２２とその上のプルチャンバ２３とからな
り、その間には両チャンバ２２、２３を切離し可能なゲ
ートバルブ２０が設けられている。
ンチャンバ２２とその上のプルチャンバ２３とからな
り、その間には両チャンバ２２、２３を切離し可能なゲ
ートバルブ２０が設けられている。
【００１４】ここで、下側のメインチャンバ２２には、
その中央に、シリコン融液を保持するための石英るつぼ
２４が黒鉛るつぼ２５にはまり合った状態で設けられて
いる。そして、これらるつぼ２４、２５はサポート２６
によって回転および上下動可能に支持されている。一
方、黒鉛るつぼ２５の周りにはヒータ２７が設けられ、
さらにその周りにはヒートシールド２８が設けられてい
る。メインチャンバ２２のショルダには、石英るつぼ２
４内のシリコン融液２９から引き上げられるシリコン単
結晶３０の直径を監視する直径制御用光学系直径検出器
３１が設置されている。ここまでの構成は、従来と同様
な構成となっている。
その中央に、シリコン融液を保持するための石英るつぼ
２４が黒鉛るつぼ２５にはまり合った状態で設けられて
いる。そして、これらるつぼ２４、２５はサポート２６
によって回転および上下動可能に支持されている。一
方、黒鉛るつぼ２５の周りにはヒータ２７が設けられ、
さらにその周りにはヒートシールド２８が設けられてい
る。メインチャンバ２２のショルダには、石英るつぼ２
４内のシリコン融液２９から引き上げられるシリコン単
結晶３０の直径を監視する直径制御用光学系直径検出器
３１が設置されている。ここまでの構成は、従来と同様
な構成となっている。
【００１５】本実施例では、このように構成された引上
げ装置２１のサポート２６の外周に断熱部３３を設けて
いる。この断熱部３３はスカート形状をなしている。こ
の断熱部３３は、特に制限はされないが、黒鉛からなる
ものや、窒化珪素、炭化珪素及びシリコンカーバイトフ
ァイバ含有のセラミックスを黒鉛で覆ったものや、カー
ボンファイバを黒鉛で覆ったもの或いはそれ等の複合体
等、断熱効果の大きい材質のものによって形成されてい
る。なお、セラミックなど汚染源となる可能性のある材
質によって断熱部を形成する場合には、チャンバ内の汚
染を防止するため、その周りを黒鉛で完全に覆うことが
望ましい。また、スカート形状の断熱部３３の裾は出来
るだけ下側に延び、かつ裾先がヒータ２４に出来るだけ
近接していることが望ましい。
げ装置２１のサポート２６の外周に断熱部３３を設けて
いる。この断熱部３３はスカート形状をなしている。こ
の断熱部３３は、特に制限はされないが、黒鉛からなる
ものや、窒化珪素、炭化珪素及びシリコンカーバイトフ
ァイバ含有のセラミックスを黒鉛で覆ったものや、カー
ボンファイバを黒鉛で覆ったもの或いはそれ等の複合体
等、断熱効果の大きい材質のものによって形成されてい
る。なお、セラミックなど汚染源となる可能性のある材
質によって断熱部を形成する場合には、チャンバ内の汚
染を防止するため、その周りを黒鉛で完全に覆うことが
望ましい。また、スカート形状の断熱部３３の裾は出来
るだけ下側に延び、かつ裾先がヒータ２４に出来るだけ
近接していることが望ましい。
【００１６】このように構成された実施例のシリコン単
結晶の引上げ装置２１によれば、下記のような効果を得
ることができる。
結晶の引上げ装置２１によれば、下記のような効果を得
ることができる。
【００１７】すなわち、断熱部３３が設けられているこ
とから、結晶引上げに伴って、石英るつぼ２４が上昇し
た場合でも、ヒータ２７の輻射熱が黒鉛るつぼ２５下方
に逃げなくなり、その結果、ヒータ２７の熱を効果的に
利用できシリコン融液２９の液面温度の低下を可及的に
防止することができ歩留の向上が図られ、また、その
分、電力消費も低減することができる。ちなみに、８イ
ンチのシリコン単結晶引上げ機を例にとれば、従来の装
置の平均電力は１４０ｋｗであったものが、本実施例の
ものでは１３４ｋｗに低減できた。また、従来のもので
は平均電力を１４０ｋｗとした場合でも２０パーセント
程度のシリコン融液のるつぼ残があったが、本実施例の
ものではるつぼ残をほぼなくすことができた。
とから、結晶引上げに伴って、石英るつぼ２４が上昇し
た場合でも、ヒータ２７の輻射熱が黒鉛るつぼ２５下方
に逃げなくなり、その結果、ヒータ２７の熱を効果的に
利用できシリコン融液２９の液面温度の低下を可及的に
防止することができ歩留の向上が図られ、また、その
分、電力消費も低減することができる。ちなみに、８イ
ンチのシリコン単結晶引上げ機を例にとれば、従来の装
置の平均電力は１４０ｋｗであったものが、本実施例の
ものでは１３４ｋｗに低減できた。また、従来のもので
は平均電力を１４０ｋｗとした場合でも２０パーセント
程度のシリコン融液のるつぼ残があったが、本実施例の
ものではるつぼ残をほぼなくすことができた。
【００１８】以上、本発明の実施例の引上げ装置につい
て説明したが、本発明は、かかる実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
変形が可能であることはいうまでもない。
て説明したが、本発明は、かかる実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
変形が可能であることはいうまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、石英るつ
ぼ内にシリコン融液を保持し、上から吊り下げた種結晶
を前記シリコン融液に浸し、シリコン単結晶を引き上げ
るにあたり、石英るつぼのシリコン融液の液面位置を常
に同一高さに保持するようにしたシリコン単結晶の引上
げ装置において、前記石英るつぼを黒鉛るつぼを介して
下側から支えるサポートの外周には、前記石英るつぼよ
り下方に、裾先がヒータに近接するスカート（円錐台）
状の断熱部を設けたので、シリコン融液の液面温度の低
下を可及的に防止することができ、歩留の向上が図ら
れ、また、その分、電力消費も低減することができる。
ぼ内にシリコン融液を保持し、上から吊り下げた種結晶
を前記シリコン融液に浸し、シリコン単結晶を引き上げ
るにあたり、石英るつぼのシリコン融液の液面位置を常
に同一高さに保持するようにしたシリコン単結晶の引上
げ装置において、前記石英るつぼを黒鉛るつぼを介して
下側から支えるサポートの外周には、前記石英るつぼよ
り下方に、裾先がヒータに近接するスカート（円錐台）
状の断熱部を設けたので、シリコン融液の液面温度の低
下を可及的に防止することができ、歩留の向上が図ら
れ、また、その分、電力消費も低減することができる。
【図１】実施例の引上げ機の模式図である。
【図２】従来の引上げ機の模式図である。
２１ 引上げ機 ２４ 石英るつぼ ２６ サポート ２７ ヒータ
Claims (2)
- 【請求項１】 石英るつぼ内にシリコン融液を保持し、
上から吊り下げた種結晶を前記シリコン融液に浸し、シ
リコン単結晶を引き上げるにあたり、石英るつぼのシリ
コン融液の液面位置を常に同一高さに保持するようにし
たシリコン単結晶の引上げ装置において、前記石英るつ
ぼを黒鉛るつぼを介して下側から支えるサポートの外周
には、前記石英るつぼより下方に、裾先がヒータに近接
するスカート（円錐台）状の断熱部を設けたことを特徴
とするシリコン単結晶の引上げ装置。 - 【請求項２】 断熱部は、黒鉛か、窒化珪素、炭化珪素
及びシリコンカーバイトファイバ含有のセラミックス
か、カーボンファイバか、若しくはこれらの組合わせか
ら構成されていることを特徴とする請求項１記載のシリ
コン単結晶の引上げ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4103502A JP2785578B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | シリコン単結晶の引上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4103502A JP2785578B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | シリコン単結晶の引上げ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279170A JPH05279170A (ja) | 1993-10-26 |
| JP2785578B2 true JP2785578B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=14355758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4103502A Expired - Lifetime JP2785578B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | シリコン単結晶の引上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2785578B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5029184B2 (ja) * | 2007-07-19 | 2012-09-19 | 日立電線株式会社 | 半導体結晶の製造方法及びその製造装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589895A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 側熱型るつぼ |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4103502A patent/JP2785578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05279170A (ja) | 1993-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62138386A (ja) | 単結晶の引上装置 | |
| JP2580197B2 (ja) | 単結晶引上装置 | |
| CN114929951A (zh) | 单晶制造装置 | |
| JP2785578B2 (ja) | シリコン単結晶の引上げ装置 | |
| US7195671B2 (en) | Thermal shield | |
| JPH0315550Y2 (ja) | ||
| GB2084046A (en) | Method and apparatus for crystal growth | |
| EP0221051A1 (en) | Method and apparatus for growing single crystal bodies | |
| JP2580198B2 (ja) | 単結晶引上装置 | |
| JPH054358B2 (ja) | ||
| JPH07330482A (ja) | 単結晶成長方法及び単結晶成長装置 | |
| JP2849165B2 (ja) | シリコン単結晶体の引上装置 | |
| JPH05294784A (ja) | 単結晶成長装置 | |
| JP2558171Y2 (ja) | 単結晶引き上げ用熱遮蔽体 | |
| JPH04198086A (ja) | 単結晶成長方法 | |
| JPH11292685A (ja) | シリコンナイトライド被覆により単結晶シリコン成長用のグラファイトサセプタの寿命を延長するための装置および方法 | |
| JP2000247780A (ja) | 単結晶引き上げ装置 | |
| JPH09235192A (ja) | 低酸素濃度単結晶インゴット及び単結晶引上方法 | |
| JP2645491B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の育成方法 | |
| JP2937000B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法及び化合物半導体単結晶の製造に使用されるｐｂｎ製容器 | |
| JP2825938B2 (ja) | 単結晶引上げ装置 | |
| JPS63285187A (ja) | シリコン単結晶引上装置 | |
| JPH05221780A (ja) | 単結晶引上装置 | |
| JPH05319973A (ja) | 単結晶製造装置 | |
| JPH05208891A (ja) | 単結晶成長装置 |