JP2803606B2 - 結晶育成方法および結晶育成装置 - Google Patents
結晶育成方法および結晶育成装置Info
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- JP2803606B2 JP2803606B2 JP7265437A JP26543795A JP2803606B2 JP 2803606 B2 JP2803606 B2 JP 2803606B2 JP 7265437 A JP7265437 A JP 7265437A JP 26543795 A JP26543795 A JP 26543795A JP 2803606 B2 JP2803606 B2 JP 2803606B2
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- magnetic field
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体単結晶をチョ
クラルスキー法により育成する際、単結晶中の不純物分
布の均一性が高く、また不純物を低減する単結晶育成方
法およびその装置に関するものである。
クラルスキー法により育成する際、単結晶中の不純物分
布の均一性が高く、また不純物を低減する単結晶育成方
法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の結晶育成装置の構成図を図２に示
す。
す。
【０００３】従来は単結晶内での不純物分布の均一性を
向上させるために、ヒーター２１はるつぼ外周部の上部
から底部まで全体に配置され、るつぼ全体を加熱して形
成した融液に磁場を印加していた。
向上させるために、ヒーター２１はるつぼ外周部の上部
から底部まで全体に配置され、るつぼ全体を加熱して形
成した融液に磁場を印加していた。
【０００４】磁場の方向が、結晶引き上げ軸に垂直方向
の場合は、温度分布が結晶引き上げ軸に対して非対称に
なり、均一性の高い不純物分布を実現することは困難で
あった。そのため、結晶引き上げ軸に平行方向の磁場を
印加していた。
の場合は、温度分布が結晶引き上げ軸に対して非対称に
なり、均一性の高い不純物分布を実現することは困難で
あった。そのため、結晶引き上げ軸に平行方向の磁場を
印加していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法あるいは従来の装置を用いた場合では、るつぼ
底部に近い融液ほど温度が高くなってしまい、不純物の
低濃度化が困難であった。
来の方法あるいは従来の装置を用いた場合では、るつぼ
底部に近い融液ほど温度が高くなってしまい、不純物の
低濃度化が困難であった。
【０００６】本発明の目的は、単結晶中の不純物分布の
均一性が高く、不純物の低濃度化を実現する結晶育成方
法とその装置を提供することにある。
均一性が高く、不純物の低濃度化を実現する結晶育成方
法とその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁場印加チョ
クラルスキー単結晶育成方法であって、結晶育成時にる
つぼ内融液の温度分布を示す等温面を結晶引き上げ軸方
向にほぼ平行とすることを特徴とする結晶育成方法であ
る。
クラルスキー単結晶育成方法であって、結晶育成時にる
つぼ内融液の温度分布を示す等温面を結晶引き上げ軸方
向にほぼ平行とすることを特徴とする結晶育成方法であ
る。
【０００８】例えば、結晶育成時に、融液の入ったるつ
ぼの上部は加温し、るつぼの底部は冷却し、また磁場を
結晶の引き上げ軸に対して平行方向に印加することによ
り、るつぼ内融液の温度分布を示す等温面を結晶引き上
げ軸方向にほぼ平行とすることができる。
ぼの上部は加温し、るつぼの底部は冷却し、また磁場を
結晶の引き上げ軸に対して平行方向に印加することによ
り、るつぼ内融液の温度分布を示す等温面を結晶引き上
げ軸方向にほぼ平行とすることができる。
【０００９】さらに本発明は、磁場印加チョクラルスキ
ー単結晶育成方法に用いる結晶育成装置であって、るつ
ぼ内融液を加熱するヒーターを結晶引き上げ面に近いる
つぼ開口部周辺に設け、結晶引き上げ面から遠いるつぼ
底部周辺に冷却部を設け、結晶の引き上げ軸に対し平行
方向に磁場を印加する磁場印加装置を備えることを特徴
とする。
ー単結晶育成方法に用いる結晶育成装置であって、るつ
ぼ内融液を加熱するヒーターを結晶引き上げ面に近いる
つぼ開口部周辺に設け、結晶引き上げ面から遠いるつぼ
底部周辺に冷却部を設け、結晶の引き上げ軸に対し平行
方向に磁場を印加する磁場印加装置を備えることを特徴
とする。
【００１０】本発明によれば、磁場印加チョクラルスキ
ー単結晶育成方法において、るつぼ内融液の温度分布を
示す等温面が結晶引き上げ軸方向にほぼ平行になること
により、結晶引き上げ軸に沿った上下方向に融液の温度
差が生じないので、対流が抑制され、るつぼ底部からの
不純物混入を最小限に抑えることができるとともに、単
結晶中の不純物分布の均一性を高くすることができる。
ー単結晶育成方法において、るつぼ内融液の温度分布を
示す等温面が結晶引き上げ軸方向にほぼ平行になること
により、結晶引き上げ軸に沿った上下方向に融液の温度
差が生じないので、対流が抑制され、るつぼ底部からの
不純物混入を最小限に抑えることができるとともに、単
結晶中の不純物分布の均一性を高くすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を、図面を
参照して以下に示す。
参照して以下に示す。
【００１２】本発明の単結晶育成装置の一実施例の構成
を図１に示す。
を図１に示す。
【００１３】本実施例では、図１の装置を用いて、１０
００ガウスの磁場強度を持つ磁場を、結晶引き上げ軸に
対して平行方向にシリコン融液に印加し、６インチの結
晶育成を行った。
００ガウスの磁場強度を持つ磁場を、結晶引き上げ軸に
対して平行方向にシリコン融液に印加し、６インチの結
晶育成を行った。
【００１４】結晶育成の際、従来は、図２に示すよう
に、るつぼ２２内の融液を加熱するカーボン製のヒータ
ー２１はるつぼ外周部の上部から底部まで全体に配置さ
れ、ヒーター２１の上部面を結晶引き上げ面と同じ高さ
に設置していたが、本実施例では、図１に示すように、
ヒーター１１をるつぼ上部外周に設け、ヒーター１１の
上部面を結晶引き上げ面に対して１００ｍｍ高く設置
し、更にヒーター１１下方のるつぼ底部外周に冷却部１
５を設けた装置を用いた。
に、るつぼ２２内の融液を加熱するカーボン製のヒータ
ー２１はるつぼ外周部の上部から底部まで全体に配置さ
れ、ヒーター２１の上部面を結晶引き上げ面と同じ高さ
に設置していたが、本実施例では、図１に示すように、
ヒーター１１をるつぼ上部外周に設け、ヒーター１１の
上部面を結晶引き上げ面に対して１００ｍｍ高く設置
し、更にヒーター１１下方のるつぼ底部外周に冷却部１
５を設けた装置を用いた。
【００１５】本実施例の結晶育成方法を説明する。ヒー
ター１１により融液の入ったるつぼ上部を加熱し、冷却
部１５によりるつぼ底部を冷却し、縦磁場発生用ソレノ
イドコイル１３などにより磁場を結晶引き上げ軸に対し
て平行方向に印加することによって結晶育成を行った。
このときのるつぼ内融液の温度分布を示す等温面は結晶
引き上げ軸方向にほぼ平行になっており、るつぼ底部の
温度は融液上部とほぼ同じ温度であった。
ター１１により融液の入ったるつぼ上部を加熱し、冷却
部１５によりるつぼ底部を冷却し、縦磁場発生用ソレノ
イドコイル１３などにより磁場を結晶引き上げ軸に対し
て平行方向に印加することによって結晶育成を行った。
このときのるつぼ内融液の温度分布を示す等温面は結晶
引き上げ軸方向にほぼ平行になっており、るつぼ底部の
温度は融液上部とほぼ同じ温度であった。
【００１６】この結果、シリコン結晶中の代表的な不純
物である酸素の濃度は、０．６×１０16ｃｍ-3であり、
従来の約１．３×１０16ｃｍ-3に対して低い不純物濃度
の結晶を得ることができ、また結晶中の不純物分布の均
一性も高くすることができた。
物である酸素の濃度は、０．６×１０16ｃｍ-3であり、
従来の約１．３×１０16ｃｍ-3に対して低い不純物濃度
の結晶を得ることができ、また結晶中の不純物分布の均
一性も高くすることができた。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、単結晶育成時にるつぼ
内融液の温度分布を示す等温面を結晶引き上げ軸方向に
ほぼ平行とすることによって、単結晶中の不純物分布の
均一性を高くし、不純物の低濃度化を図ることができ
る。
内融液の温度分布を示す等温面を結晶引き上げ軸方向に
ほぼ平行とすることによって、単結晶中の不純物分布の
均一性を高くし、不純物の低濃度化を図ることができ
る。
【図１】本発明の単結晶育成装置の一例を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】従来の磁場印加結晶育成装置の構成図である。
１１，２１ ヒーター １２，２２ るつぼ １３ 縦磁場発生用コイル ２３ 磁石 １４，２４ 結晶 １５ 冷却部
Claims (3)
- 【請求項１】 磁場印加チョクラルスキー単結晶育成方
法であって、 結晶育成時にるつぼ内融液の温度分布を示す等温面が結
晶引き上げ軸方向にほぼ平行となるように、前記るつぼ
の上部周辺を加熱し、前記るつぼの底部周辺を冷却する
ことを特徴とする結晶育成方法。 - 【請求項２】 前記結晶育成時に、磁場を前記結晶の引
き上げ軸に対して平行方向に印加し、るつぼ内融液の温
度分布を示す等温面を結晶引き上げ軸方向にほぼ平行と
することを特徴とする請求項１記載の結晶育成方法。 - 【請求項３】 磁場印加チョクラルスキー単結晶育成方
法を用いる結晶育成装置であって、 るつぼ内融液を加熱するヒーターを結晶引き上げ面に近
いるつぼ開口部外周部に設け、結晶引き上げ面から遠い
るつぼ底部外周部に冷却部を設け、 結晶の引き上げ軸に対し平行方向に磁場を印加する磁場
印加装置を備えることを特徴とする単結晶育成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7265437A JP2803606B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 結晶育成方法および結晶育成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7265437A JP2803606B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 結晶育成方法および結晶育成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09110580A JPH09110580A (ja) | 1997-04-28 |
| JP2803606B2 true JP2803606B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17417145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7265437A Expired - Fee Related JP2803606B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 結晶育成方法および結晶育成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803606B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114318504B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-09-26 | 西安交通大学 | 一种用于直拉法生长晶体的热磁耦合加热装置及配置方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH026382A (ja) * | 1988-06-13 | 1990-01-10 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶引上げ装置 |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP7265437A patent/JP2803606B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09110580A (ja) | 1997-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |