JP2951793B2 - 単結晶引上装置 - Google Patents
単結晶引上装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばシリコン単結晶
棒の面内の酸素濃度分布を均質化することができるＭＣ
Ｚ法（Magnetic field applied Czochralski crystal g
rowth method）の単結晶引上装置に関するものである。
棒の面内の酸素濃度分布を均質化することができるＭＣ
Ｚ法（Magnetic field applied Czochralski crystal g
rowth method）の単結晶引上装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、大口径の円柱状シリコン単結晶棒
の製造に適したＭＣＺ法による単結晶引上装置は、強磁
場を発生する磁場装置と、この磁界中に設けられたチャ
ンバと、このチャンバ内に回動自在に設けられシリコン
融液を保持する石英坩堝と、この石英坩堝を取り囲むよ
うに設けられシリコン融液を加熱するヒータと、石英坩
堝の上方に回転自在に設けられシリコン単結晶棒を引き
上げる引上機構と、で構成されている。そして、この単
結晶引上装置は、磁界中のシリコン融液にシリコン単結
晶の種結晶を浸し、この種結晶を回転させながら徐々に
引き上げ、種結晶と同一方位の大口径のシリコン単結晶
棒を成長させるものである。この磁場印加によって、石
英坩堝内のシリコン融液の熱対流現象を抑制し、石英坩
堝からシリコン融液への不純物（酸素など）の混入を大
幅に低減し、シリコン単結晶棒とシリコン融液との固液
界面をより静的な状態に保っている。
の製造に適したＭＣＺ法による単結晶引上装置は、強磁
場を発生する磁場装置と、この磁界中に設けられたチャ
ンバと、このチャンバ内に回動自在に設けられシリコン
融液を保持する石英坩堝と、この石英坩堝を取り囲むよ
うに設けられシリコン融液を加熱するヒータと、石英坩
堝の上方に回転自在に設けられシリコン単結晶棒を引き
上げる引上機構と、で構成されている。そして、この単
結晶引上装置は、磁界中のシリコン融液にシリコン単結
晶の種結晶を浸し、この種結晶を回転させながら徐々に
引き上げ、種結晶と同一方位の大口径のシリコン単結晶
棒を成長させるものである。この磁場印加によって、石
英坩堝内のシリコン融液の熱対流現象を抑制し、石英坩
堝からシリコン融液への不純物（酸素など）の混入を大
幅に低減し、シリコン単結晶棒とシリコン融液との固液
界面をより静的な状態に保っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＭＣＺ法の単結晶引上装置にあっては、石英坩堝の回転
数と、引き上げ時のシリコン単結晶棒の回転数と、をそ
れぞれ変化させて、シリコン単結晶棒の面内酸素濃度の
均質性制御が行われているのみであった。その結果、石
英坩堝内で発生した溶融酸素濃度の異なるシリコン融液
の対流同士が、シリコン単結晶棒とシリコン融液との固
液界面近傍において衝突し、この固液界面下近傍におけ
るシリコン融液中の溶融酸素量の濃度を制御することが
できないという課題があった。また、この単結晶引上装
置にあっては、引き上げ時にシリコン融液の表面直下に
発生するマランゴニ対流を制御することができなかっ
た。その上、シリコン単結晶棒とシリコン融液との界面
でのシリコン単結晶棒の形状を平坦化できないため、そ
のドーパント濃度がシリコン単結晶棒の面内で不均質に
なるという課題もあった。
ＭＣＺ法の単結晶引上装置にあっては、石英坩堝の回転
数と、引き上げ時のシリコン単結晶棒の回転数と、をそ
れぞれ変化させて、シリコン単結晶棒の面内酸素濃度の
均質性制御が行われているのみであった。その結果、石
英坩堝内で発生した溶融酸素濃度の異なるシリコン融液
の対流同士が、シリコン単結晶棒とシリコン融液との固
液界面近傍において衝突し、この固液界面下近傍におけ
るシリコン融液中の溶融酸素量の濃度を制御することが
できないという課題があった。また、この単結晶引上装
置にあっては、引き上げ時にシリコン融液の表面直下に
発生するマランゴニ対流を制御することができなかっ
た。その上、シリコン単結晶棒とシリコン融液との界面
でのシリコン単結晶棒の形状を平坦化できないため、そ
のドーパント濃度がシリコン単結晶棒の面内で不均質に
なるという課題もあった。
【０００４】そこで、本発明は、シリコン単結晶棒の面
内の酸素濃度分布を均質化するとともに、シリコン単結
晶棒の面内のドーパント濃度を均質化することができ、
これらの結果、シリコン単結晶棒の品質を向上させるこ
とができる単結晶引上装置を提供することを、その目的
とする。
内の酸素濃度分布を均質化するとともに、シリコン単結
晶棒の面内のドーパント濃度を均質化することができ、
これらの結果、シリコン単結晶棒の品質を向上させるこ
とができる単結晶引上装置を提供することを、その目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の単結晶
引上装置においては、磁界中で結晶融液を保持する回動
自在の石英坩堝と、上記結晶融液から単結晶棒を引き上
げる引上機構と、上記結晶融液を加熱するヒータと、を
備えた単結晶引上装置において、上記石英坩堝の回動に
よる発生する上記結晶融液の対流を、この結晶融液の表
面直下の所定深さ範囲においては径方向に流れるよう
に、かつ、結晶融液の中央部においては鉛直方向に流れ
るように制御する対流制御手段を備えるものである。
引上装置においては、磁界中で結晶融液を保持する回動
自在の石英坩堝と、上記結晶融液から単結晶棒を引き上
げる引上機構と、上記結晶融液を加熱するヒータと、を
備えた単結晶引上装置において、上記石英坩堝の回動に
よる発生する上記結晶融液の対流を、この結晶融液の表
面直下の所定深さ範囲においては径方向に流れるよう
に、かつ、結晶融液の中央部においては鉛直方向に流れ
るように制御する対流制御手段を備えるものである。
【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の単結晶引上装置において、上記対流制御手段
が、上記石英坩堝内の所定の深さに水平に装入されて中
央部に孔を有する底板と、上記単結晶棒を囲むようにこ
の底板に立設されて半径方向に延びる複数の通路を形成
する複数の案内羽根と、を備えた治具を有するものであ
る。
に記載の単結晶引上装置において、上記対流制御手段
が、上記石英坩堝内の所定の深さに水平に装入されて中
央部に孔を有する底板と、上記単結晶棒を囲むようにこ
の底板に立設されて半径方向に延びる複数の通路を形成
する複数の案内羽根と、を備えた治具を有するものであ
る。
【０００７】
【作用】本発明に係る単結晶引上装置にあっては、例え
ば水平磁界内の結晶融液には石英坩堝の回転により対流
が発生する。そして、結晶融液中に装入した治具の案内
羽根により、結晶融液の表面直下の所定の深さ範囲にお
いてその周辺部から中心部へ向かって向心的に、上記対
流の向きを変える。そして、中心部に（単結晶棒の直下
に）集められた結晶融液は、治具の底板に形成した孔を
通って下方に向かって下降するように、その対流の向き
が変えられる。すなわち、結晶融液の表面直下の所定深
さ範囲では半径方向で向心方向に強制的な流れが形成さ
れ、かつ、結晶融液の中央部では鉛直方向で下方に強制
的な流れが発生させられるものである。この結果、単結
晶棒と結晶融液との界面直下近傍の温度を均一化し、単
結晶棒の結晶融液との固液界面形状を平坦化することが
できる。また、上記とは逆に、案内羽根により遠心方向
への流れを作り、底板により結晶融液の中央部に上昇流
を強制的に形成することもできる。この結果、単結晶棒
直下の界面近傍の結晶融液中の酸素濃度を均一化するこ
とができるとともに、マランゴニ流の発生を防止するこ
とができる。
ば水平磁界内の結晶融液には石英坩堝の回転により対流
が発生する。そして、結晶融液中に装入した治具の案内
羽根により、結晶融液の表面直下の所定の深さ範囲にお
いてその周辺部から中心部へ向かって向心的に、上記対
流の向きを変える。そして、中心部に（単結晶棒の直下
に）集められた結晶融液は、治具の底板に形成した孔を
通って下方に向かって下降するように、その対流の向き
が変えられる。すなわち、結晶融液の表面直下の所定深
さ範囲では半径方向で向心方向に強制的な流れが形成さ
れ、かつ、結晶融液の中央部では鉛直方向で下方に強制
的な流れが発生させられるものである。この結果、単結
晶棒と結晶融液との界面直下近傍の温度を均一化し、単
結晶棒の結晶融液との固液界面形状を平坦化することが
できる。また、上記とは逆に、案内羽根により遠心方向
への流れを作り、底板により結晶融液の中央部に上昇流
を強制的に形成することもできる。この結果、単結晶棒
直下の界面近傍の結晶融液中の酸素濃度を均一化するこ
とができるとともに、マランゴニ流の発生を防止するこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３は本発明の一実施例に係る単結晶引上装置の
断面図である。
する。図３は本発明の一実施例に係る単結晶引上装置の
断面図である。
【０００９】この図に示すように、単結晶引上装置は、
Ｎ極およびＳ極が所定間隔離れて対向配設された磁場装
置１と、この磁場装置の両極間に設けられたチャンバ２
と、を有している。この磁場装置１は、チャンバ２に対
して左方がＮ極、右方がＳ極であり、Ｎ極よりＳ極に向
かって水平方向に磁界を発生するものである。このチャ
ンバ２の中央部には、モータ（図示略）で回転する軸３
が設けられている。この軸３の上端には、有底円筒状の
黒鉛サセプタ４が取り付けられている。この黒鉛サセプ
タ４の内部に、石英坩堝５が着脱可能に保持されてい
る。この石英坩堝５は、略半球形状をなしている。この
石英坩堝５の内部にはシリコン融液１３が溶融してい
る。このシリコン融液１３中には、石英製対流制御治具
１５が、チャンバ２の上部から吊下られた４本の吊下ワ
イヤ１６により懸吊されている。
Ｎ極およびＳ極が所定間隔離れて対向配設された磁場装
置１と、この磁場装置の両極間に設けられたチャンバ２
と、を有している。この磁場装置１は、チャンバ２に対
して左方がＮ極、右方がＳ極であり、Ｎ極よりＳ極に向
かって水平方向に磁界を発生するものである。このチャ
ンバ２の中央部には、モータ（図示略）で回転する軸３
が設けられている。この軸３の上端には、有底円筒状の
黒鉛サセプタ４が取り付けられている。この黒鉛サセプ
タ４の内部に、石英坩堝５が着脱可能に保持されてい
る。この石英坩堝５は、略半球形状をなしている。この
石英坩堝５の内部にはシリコン融液１３が溶融してい
る。このシリコン融液１３中には、石英製対流制御治具
１５が、チャンバ２の上部から吊下られた４本の吊下ワ
イヤ１６により懸吊されている。
【００１０】この対流制御治具１５は、図１に示すよう
に、中心部がくり抜かれた２枚の円板１５Ａ，１５Ｂを
有している。この円板１５Ｂの中心部の孔１５Ｄは単結
晶棒１４が遊嵌可能な大きさに形成されているととも
に、円板１５Ａの中心部の孔１５Ｅはその孔１５Ｄより
も小さく形成されている。そして、これらの円板１５
Ａ，１５Ｂの間には、案内羽根形状の曲板１５Ｃが複数
枚介装されている。これらの曲板１５Ｃは、円板１５
Ａ，１５Ｂの軸線を含む面を有して形成されており、円
板１５Ａ，１５Ｂの放射方向に対して所定の傾きを有し
て配設されている。したがって、これらの曲板１５によ
り円板１５Ａ，１５Ｂの周方向に沿って複数の通路が形
成されていることになる。これらの通路はその半径方向
に延びるよう形成されて、その円板１５Ａ，１５Ｂの中
心部とその周辺部とを連通するものである。また、上記
各曲板１５Ｃは所定の曲率を有して湾曲して設けられて
いる。この対流制御治具１５は、シリコン融液１３中に
所定深さに装入されて、このシリコン融液１３を中心部
と周辺部に区画するものである。この対流制御治具１５
の曲板１５Ｃに、石英坩堝５およびシリコン単結晶棒１
４の回転によるシリコン融液１３の対流が当接すること
により、この対流の向きが制御されるものである。
に、中心部がくり抜かれた２枚の円板１５Ａ，１５Ｂを
有している。この円板１５Ｂの中心部の孔１５Ｄは単結
晶棒１４が遊嵌可能な大きさに形成されているととも
に、円板１５Ａの中心部の孔１５Ｅはその孔１５Ｄより
も小さく形成されている。そして、これらの円板１５
Ａ，１５Ｂの間には、案内羽根形状の曲板１５Ｃが複数
枚介装されている。これらの曲板１５Ｃは、円板１５
Ａ，１５Ｂの軸線を含む面を有して形成されており、円
板１５Ａ，１５Ｂの放射方向に対して所定の傾きを有し
て配設されている。したがって、これらの曲板１５によ
り円板１５Ａ，１５Ｂの周方向に沿って複数の通路が形
成されていることになる。これらの通路はその半径方向
に延びるよう形成されて、その円板１５Ａ，１５Ｂの中
心部とその周辺部とを連通するものである。また、上記
各曲板１５Ｃは所定の曲率を有して湾曲して設けられて
いる。この対流制御治具１５は、シリコン融液１３中に
所定深さに装入されて、このシリコン融液１３を中心部
と周辺部に区画するものである。この対流制御治具１５
の曲板１５Ｃに、石英坩堝５およびシリコン単結晶棒１
４の回転によるシリコン融液１３の対流が当接すること
により、この対流の向きが制御されるものである。
【００１１】このシリコン融液１３の対流の制御を図２
を用いて説明する。図２は、図３の主要部（シリコン単
結晶棒１４とシリコン融液１３との界面を示す部分）の
拡大図である。この図に示すように、石英坩堝５に対し
て、左から右へ水平に磁場（図中矢印Ａ）が印加してあ
る。この水平磁場の影響と共に、石英坩堝５が一方向に
回転し、シリコン単結晶棒１４が他方向に回転している
とき、表面から所定深さ範囲のシリコン融液１３中に発
生する対流は、対流制御治具１５の曲板１５Ｃによって
向きを変え、図中矢印Ｂのように、シリコン融液１３の
表面直下の所定の深さ範囲においてその周辺部から中心
部へ向かって向心的に、上記対流の向きを変える。そし
て、中心部に（シリコン単結晶棒１４の直下に）集めら
れたシリコン融液１４は、対流制御治具１５の底板１５
Ａに形成した孔１５Ｅを通って下方に向かって下降する
ように、その対流の向きが変えられる。すなわち、シリ
コン融液１３の表面直下の所定深さ範囲では半径方向で
向心方向に強制的な流れが形成され、かつ、シリコン融
液１３の中央部では鉛直方向で下方に強制的な流れが発
生させられるものである。反対に、上記磁場の影響と共
に、石英坩堝５が他方向に、シリコン単結晶棒１４が一
方向に向かって回転すると、対流制御治具１５によっ
て、シリコン融液１３中の対流は、矢印Ｂと反対向きに
流れるものである。すなわち、曲板１５Ｃにより遠心方
向への流れを作り、底板１５Ａによりシリコン融液１３
の中央部に上昇流を強制的に形成することもできるもの
である。
を用いて説明する。図２は、図３の主要部（シリコン単
結晶棒１４とシリコン融液１３との界面を示す部分）の
拡大図である。この図に示すように、石英坩堝５に対し
て、左から右へ水平に磁場（図中矢印Ａ）が印加してあ
る。この水平磁場の影響と共に、石英坩堝５が一方向に
回転し、シリコン単結晶棒１４が他方向に回転している
とき、表面から所定深さ範囲のシリコン融液１３中に発
生する対流は、対流制御治具１５の曲板１５Ｃによって
向きを変え、図中矢印Ｂのように、シリコン融液１３の
表面直下の所定の深さ範囲においてその周辺部から中心
部へ向かって向心的に、上記対流の向きを変える。そし
て、中心部に（シリコン単結晶棒１４の直下に）集めら
れたシリコン融液１４は、対流制御治具１５の底板１５
Ａに形成した孔１５Ｅを通って下方に向かって下降する
ように、その対流の向きが変えられる。すなわち、シリ
コン融液１３の表面直下の所定深さ範囲では半径方向で
向心方向に強制的な流れが形成され、かつ、シリコン融
液１３の中央部では鉛直方向で下方に強制的な流れが発
生させられるものである。反対に、上記磁場の影響と共
に、石英坩堝５が他方向に、シリコン単結晶棒１４が一
方向に向かって回転すると、対流制御治具１５によっ
て、シリコン融液１３中の対流は、矢印Ｂと反対向きに
流れるものである。すなわち、曲板１５Ｃにより遠心方
向への流れを作り、底板１５Ａによりシリコン融液１３
の中央部に上昇流を強制的に形成することもできるもの
である。
【００１２】また、この単結晶引上装置にあっては、従
来と同様に、黒鉛サセプタ４の外側には、シリコン融液
１３の加熱用ヒータ６および熱シールド部材７がこの黒
鉛サセプタ４を取り囲むように配設されている。さら
に、チャンバ２の上部には、引上機構（図示略）、およ
び、導入口８が設けられている。この導入口８は、チャ
ンバ２内部にアルゴンガスを導入するためのものであ
る。この引上機構によって、引上ワイヤ９が石英坩堝５
の上方で、石英坩堝５と反対方向に回転しつつ上下動す
るように構成されている。この引上ワイヤ９の先端に
は、シードチャック１０を介してシリコン単結晶の種結
晶１１が取り付けられている。チャンバ２の下部には、
アルゴンガス等の排気口１２が設けられている。この排
気口１２は真空装置（図示略）に接続されている。そし
て、この種結晶１１を、シリコン融液１３に浸した後上
昇させる。このことにより、種結晶１１を始点として順
次成長しこの種結晶１１と結晶方位が同じシリコン単結
晶棒１４がアルゴン雰囲気中で引き上げられるようにな
っている。
来と同様に、黒鉛サセプタ４の外側には、シリコン融液
１３の加熱用ヒータ６および熱シールド部材７がこの黒
鉛サセプタ４を取り囲むように配設されている。さら
に、チャンバ２の上部には、引上機構（図示略）、およ
び、導入口８が設けられている。この導入口８は、チャ
ンバ２内部にアルゴンガスを導入するためのものであ
る。この引上機構によって、引上ワイヤ９が石英坩堝５
の上方で、石英坩堝５と反対方向に回転しつつ上下動す
るように構成されている。この引上ワイヤ９の先端に
は、シードチャック１０を介してシリコン単結晶の種結
晶１１が取り付けられている。チャンバ２の下部には、
アルゴンガス等の排気口１２が設けられている。この排
気口１２は真空装置（図示略）に接続されている。そし
て、この種結晶１１を、シリコン融液１３に浸した後上
昇させる。このことにより、種結晶１１を始点として順
次成長しこの種結晶１１と結晶方位が同じシリコン単結
晶棒１４がアルゴン雰囲気中で引き上げられるようにな
っている。
【００１３】次に、上記単結晶引上装置を使用したシリ
コン単結晶の引き上げ方法を説明する。引き上げに先立
って、黒鉛サセプタ４内にある石英坩堝５内に高純度多
結晶シリコン、および、ボロンを高濃度にドープしたシ
リコン結晶の小片を入れる。これら全体を軸３に取り付
ける。チャンバ２内を真空装置で真空にし、導入口８へ
アルゴンガスを供給し、チャンバ２内を１０〜２０Ｔｏ
ｒｒのアルゴン雰囲気にする。磁場装置１を用いて例え
ば２０００ガウスの磁場を水平方向に印加しながら、ヒ
ータ６に直接通電して石英坩堝５を加熱し原料のシリコ
ン等を溶融する。次いで、シードチャック１０にシリコ
ン単結晶の種結晶１１を取り付け、この種結晶１１をシ
リコン融液１３の中心部に接触させる。この接触と同時
に、モータで軸３を所定の坩堝回転速度で一方向に回転
させるとともに、引上機構により、所定の結晶回転速度
で他方向に回転させながら、種結晶１１をゆっくり上昇
させる。この結果、種結晶１１からシリコン単結晶棒１
４が成長して引き上げられていく。
コン単結晶の引き上げ方法を説明する。引き上げに先立
って、黒鉛サセプタ４内にある石英坩堝５内に高純度多
結晶シリコン、および、ボロンを高濃度にドープしたシ
リコン結晶の小片を入れる。これら全体を軸３に取り付
ける。チャンバ２内を真空装置で真空にし、導入口８へ
アルゴンガスを供給し、チャンバ２内を１０〜２０Ｔｏ
ｒｒのアルゴン雰囲気にする。磁場装置１を用いて例え
ば２０００ガウスの磁場を水平方向に印加しながら、ヒ
ータ６に直接通電して石英坩堝５を加熱し原料のシリコ
ン等を溶融する。次いで、シードチャック１０にシリコ
ン単結晶の種結晶１１を取り付け、この種結晶１１をシ
リコン融液１３の中心部に接触させる。この接触と同時
に、モータで軸３を所定の坩堝回転速度で一方向に回転
させるとともに、引上機構により、所定の結晶回転速度
で他方向に回転させながら、種結晶１１をゆっくり上昇
させる。この結果、種結晶１１からシリコン単結晶棒１
４が成長して引き上げられていく。
【００１４】このとき、シリコン融液１３中に発生する
対流は、対流制御治具１５の曲板１５Ｃ，１５Ａによっ
て向きを変え、シリコン融液１３の上部（表面から所定
の深さ範囲まで）においてはその周辺部から中心部へ向
かって流れ、その中心部から下方へ流れるものである。
このことにより、シリコン単結晶棒１４とシリコン融液
１３との界面直下およびその近傍の温度は均一化する。
よって、シリコン単結晶棒１４とシリコン融液１３との
固液界面形状は平坦化する。そして、石英坩堝５の斜め
上方にある直径制御用光センサ（図示略）でシリコン単
結晶棒１４の直径を監視し、引上機構の引き上げ速度を
変化（平均１.０〜１.５ｍｍ／分）させて、その直径が
常に一定になるようにしている。
対流は、対流制御治具１５の曲板１５Ｃ，１５Ａによっ
て向きを変え、シリコン融液１３の上部（表面から所定
の深さ範囲まで）においてはその周辺部から中心部へ向
かって流れ、その中心部から下方へ流れるものである。
このことにより、シリコン単結晶棒１４とシリコン融液
１３との界面直下およびその近傍の温度は均一化する。
よって、シリコン単結晶棒１４とシリコン融液１３との
固液界面形状は平坦化する。そして、石英坩堝５の斜め
上方にある直径制御用光センサ（図示略）でシリコン単
結晶棒１４の直径を監視し、引上機構の引き上げ速度を
変化（平均１.０〜１.５ｍｍ／分）させて、その直径が
常に一定になるようにしている。
【００１５】次に、石英坩堝５の回転方向、および、シ
リコン単結晶棒１４の回転方向、を上記とは逆にした場
合について説明する。この場合、シリコン融液１３中に
図２の対流の流れ（向心流と下降流）とは反対方向の流
れ（遠心流と上昇流）が発生する。詳しくは、シリコン
単結晶棒１４とシリコン融液１３との界面直下およびそ
の近傍に遠心的な対流が発生するとともに、水平磁界に
よって抑制されやすい鉛直方向の上昇流が発生する。こ
の結果、シリコン単結晶棒１４とシリコン融液１３との
界面直下およびその近傍に流入するシリコン融液１３中
の石英坩堝５からの酸素量を制御することができ、した
がって、シリコン単結晶棒１４への酸素の取り込み量を
制御することができる。よって、シリコン単結晶棒１４
の面内の酸素濃度分布は均質化する。また、上記遠心方
向の対流によりマランゴニ流を抑えることができる。な
お、対流制御治具１５の案内羽根形状の曲板１５Ｃの湾
曲を逆にしても同様の効果がある。
リコン単結晶棒１４の回転方向、を上記とは逆にした場
合について説明する。この場合、シリコン融液１３中に
図２の対流の流れ（向心流と下降流）とは反対方向の流
れ（遠心流と上昇流）が発生する。詳しくは、シリコン
単結晶棒１４とシリコン融液１３との界面直下およびそ
の近傍に遠心的な対流が発生するとともに、水平磁界に
よって抑制されやすい鉛直方向の上昇流が発生する。こ
の結果、シリコン単結晶棒１４とシリコン融液１３との
界面直下およびその近傍に流入するシリコン融液１３中
の石英坩堝５からの酸素量を制御することができ、した
がって、シリコン単結晶棒１４への酸素の取り込み量を
制御することができる。よって、シリコン単結晶棒１４
の面内の酸素濃度分布は均質化する。また、上記遠心方
向の対流によりマランゴニ流を抑えることができる。な
お、対流制御治具１５の案内羽根形状の曲板１５Ｃの湾
曲を逆にしても同様の効果がある。
【００１６】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明に係る単
結晶引上装置によれば、単結晶棒の面内の酸素濃度分布
を均質化することができる。また、単結晶棒と結晶融液
との界面近傍の温度を均一化することができ、その単結
晶棒の固液界面形状を平坦化することができる。この結
果、単結晶棒の品質を向上させることができる。
結晶引上装置によれば、単結晶棒の面内の酸素濃度分布
を均質化することができる。また、単結晶棒と結晶融液
との界面近傍の温度を均一化することができ、その単結
晶棒の固液界面形状を平坦化することができる。この結
果、単結晶棒の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る単結晶引上装置の対流
制御治具の斜視図である。
制御治具の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る単結晶引上装置の要部
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る単結晶引上装置の断面
図である。
図である。
１ 磁場装置 ５ 石英坩堝 ６ ヒータ １３ シリコン融液（結晶融液） １４ シリコン単結晶棒 １５ 対流制御治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島貫 康 東京都千代田区岩本町３丁目８番16号 三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者 新行内 隆之 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三 菱マテリアル株式会社 中央研究所内 審査官 五十棲 毅 (56)参考文献 特開 平４−108684（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−105579（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−159985（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−215587（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00
Claims (2)
- 【請求項１】 磁界中で結晶融液を保持する回動自在の
石英坩堝と、 上記結晶融液から単結晶棒を引き上げる引上機構と、 上記結晶融液を加熱するヒータと、を備えた単結晶引上
装置において、 上記石英坩堝の回動により発生する上記結晶融液の対流
を、この結晶融液の表面直下の所定深さ範囲においては
径方向に流れるように、かつ、結晶融液の中央部におい
ては鉛直方向に流れるように制御する対流制御手段を備
えることを特徴とする単結晶引上装置。 - 【請求項２】 上記対流制御手段は、上記石英坩堝内の
所定の深さに水平に装入されて中央部に孔を有する底板
と、上記単結晶棒を囲むようにこの底板に立設されて半
径方向に延びる複数の通路を形成する複数の案内羽根
と、を備えた治具を有することを特徴とする請求項１に
記載の単結晶引上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7535792A JP2951793B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7535792A JP2951793B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 単結晶引上装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05238876A JPH05238876A (ja) | 1993-09-17 |
| JP2951793B2 true JP2951793B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=13573901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7535792A Expired - Fee Related JP2951793B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2951793B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4309769A1 (de) * | 1993-03-25 | 1994-09-29 | Wacker Chemitronic | Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung des Sauerstoffeinbaus in einen Einkristall aus Silicium |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP7535792A patent/JP2951793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05238876A (ja) | 1993-09-17 |
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