JP2973917B2 - 単結晶引き上げ方法 - Google Patents
単結晶引き上げ方法Info
- Publication number
- JP2973917B2 JP2973917B2 JP8058864A JP5886496A JP2973917B2 JP 2973917 B2 JP2973917 B2 JP 2973917B2 JP 8058864 A JP8058864 A JP 8058864A JP 5886496 A JP5886496 A JP 5886496A JP 2973917 B2 JP2973917 B2 JP 2973917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- neck
- seed crystal
- pulling
- crystal
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
- C30B15/22—Stabilisation or shape controlling of the molten zone near the pulled crystal; Controlling the section of the crystal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は単結晶引き上げ方法
に関し、より詳細にはチョクラルスキー法（以下、ＣＺ
法と記す）に代表される引き上げ法により、シリコン等
の単結晶を引き上げる単結晶引き上げ方法に関する。
に関し、より詳細にはチョクラルスキー法（以下、ＣＺ
法と記す）に代表される引き上げ法により、シリコン等
の単結晶を引き上げる単結晶引き上げ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ（大規模集積回路）等の回路素子
形成用基板に使用されるシリコン単結晶は、主にＣＺ法
により引き上げられている。図３は、このＣＺ法に用い
られる単結晶引き上げ装置を示した模式的断面図であ
り、図中２１は坩堝を示している。
形成用基板に使用されるシリコン単結晶は、主にＣＺ法
により引き上げられている。図３は、このＣＺ法に用い
られる単結晶引き上げ装置を示した模式的断面図であ
り、図中２１は坩堝を示している。
【０００３】坩堝２１は、有底円筒形状の石英製坩堝２
１ａと、この石英製坩堝２１ａの外側に嵌合された、同
じく有底円筒形状の黒鉛製坩堝２１ｂとから構成されて
おり、坩堝２１は図中の矢印方向に所定の速度で回転す
る支持軸２８に支持されている。この坩堝２１の外側に
は、抵抗加熱式のヒータ２２、ヒータ２２の外側には保
温筒２７が同心円状に配置されており、坩堝２１内には
このヒータ２２により溶融させた結晶用原料の溶融液２
３が充填されている。また、坩堝２１の中心軸上には、
引き上げ棒あるいはワイヤー等からなる引き上げ軸２４
が吊設されており、この引き上げ軸２４の先に保持具２
４ａを介して、種結晶２５が取り付けられている。ま
た、これら部材は、圧力の制御が可能な水冷式のチャン
バ２９内に納められている。
１ａと、この石英製坩堝２１ａの外側に嵌合された、同
じく有底円筒形状の黒鉛製坩堝２１ｂとから構成されて
おり、坩堝２１は図中の矢印方向に所定の速度で回転す
る支持軸２８に支持されている。この坩堝２１の外側に
は、抵抗加熱式のヒータ２２、ヒータ２２の外側には保
温筒２７が同心円状に配置されており、坩堝２１内には
このヒータ２２により溶融させた結晶用原料の溶融液２
３が充填されている。また、坩堝２１の中心軸上には、
引き上げ棒あるいはワイヤー等からなる引き上げ軸２４
が吊設されており、この引き上げ軸２４の先に保持具２
４ａを介して、種結晶２５が取り付けられている。ま
た、これら部材は、圧力の制御が可能な水冷式のチャン
バ２９内に納められている。
【０００４】上記単結晶引き上げ装置を用いて、単結晶
２６を引き上げる方法を、図３及び図４に基づいて説明
する。図４（ａ）〜（ｄ）は、単結晶を引き上げる各工
程における種結晶２５の近傍を、模式的に示した部分拡
大正面図である。
２６を引き上げる方法を、図３及び図４に基づいて説明
する。図４（ａ）〜（ｄ）は、単結晶を引き上げる各工
程における種結晶２５の近傍を、模式的に示した部分拡
大正面図である。
【０００５】図４には示していないが、まずヒータ２２
により結晶用原料を溶融させ、チャンバ２９内を減圧し
た後、しばらく放置して溶融液２３中のガスを十分に放
出させ、その後、不活性ガスを導入して減圧の不活性ガ
ス雰囲気とする。
により結晶用原料を溶融させ、チャンバ２９内を減圧し
た後、しばらく放置して溶融液２３中のガスを十分に放
出させ、その後、不活性ガスを導入して減圧の不活性ガ
ス雰囲気とする。
【０００６】次に、支持軸２８と同一軸心で逆方向に所
定の速度で引き上げ軸２４を回転させながら、保持具２
４ａに取り付けられた種結晶２５を降下させて溶融液２
３に着液させ、種結晶２５を溶融液２３に馴染ませた
後、単結晶２６の引き上げを開始する（以下、この工程
をシーディング工程と記す）（図４（ａ））。
定の速度で引き上げ軸２４を回転させながら、保持具２
４ａに取り付けられた種結晶２５を降下させて溶融液２
３に着液させ、種結晶２５を溶融液２３に馴染ませた
後、単結晶２６の引き上げを開始する（以下、この工程
をシーディング工程と記す）（図４（ａ））。
【０００７】次に、種結晶２５の先端に単結晶を成長さ
せてゆくが、このとき後述するメインボディ２６ｃの形
成速度よりも早い速度で引き上げ軸２４を引き上げ、所
定径になるまで結晶を細く絞り、ネック２６ａを形成す
る（以下、この工程をネッキング工程と記す）（図４
（ｂ））。
せてゆくが、このとき後述するメインボディ２６ｃの形
成速度よりも早い速度で引き上げ軸２４を引き上げ、所
定径になるまで結晶を細く絞り、ネック２６ａを形成す
る（以下、この工程をネッキング工程と記す）（図４
（ｂ））。
【０００８】次に、引き上げ軸２４の引き上げ速度（以
下、単に引き上げ速度とも記す）を落して、ネック２６
ａを所定の径まで成長させ、ショルダー２６ｂを形成す
る（以下、この工程をショルダー形成工程と記す）（図
４（ｃ））。
下、単に引き上げ速度とも記す）を落して、ネック２６
ａを所定の径まで成長させ、ショルダー２６ｂを形成す
る（以下、この工程をショルダー形成工程と記す）（図
４（ｃ））。
【０００９】次に、一定速度で引き上げ軸２４を引き上
げ、一定の径、所定長さのメインボディ２６ｃを形成す
る（以下、この工程をメインボディ形成工程と記す）
（図４（ｄ））。
げ、一定の径、所定長さのメインボディ２６ｃを形成す
る（以下、この工程をメインボディ形成工程と記す）
（図４（ｄ））。
【００１０】さらに、図４には示していないが、最後に
急激な温度変化により単結晶２６に高密度の転位が導入
されないよう、単結晶２６の直径を徐々に減少させ、終
端コーンを形成した後、単結晶２６を溶融液２３から切
り離す。前記工程の後、冷却して単結晶２６の引き上げ
を終了する。
急激な温度変化により単結晶２６に高密度の転位が導入
されないよう、単結晶２６の直径を徐々に減少させ、終
端コーンを形成した後、単結晶２６を溶融液２３から切
り離す。前記工程の後、冷却して単結晶２６の引き上げ
を終了する。
【００１１】上記単結晶２６の引き上げにおける重要な
工程として、上記ネッキング工程（図４（ｂ））があ
る。該ネッキング工程を行う目的について以下に説明す
る。上記シーディング工程（図４（ａ））を行う前に、
種結晶２５は溶融液２３の直上で一旦停止され、溶融液
２３により予熱され、この後に溶融液２３に着液される
が、この予熱により種結晶２５の下部２５ａが達する温
度（約１３００℃程度以下）と種結晶２５の融点（約１
４１０℃）との間には、通常１００℃以上の差がある。
従って、種結晶２５の着液の際に種結晶２５の下部２５
ａの温度が急激に上昇し、その内部に熱応力による転位
が導入される。該転位は単結晶化を阻害するものである
ため、該転位を排除してから単結晶２６を成長させる必
要がある。一般に、前記転位は単結晶２６の成長界面に
対して垂直方向に成長することから、上記ネッキング工
程により前記成長界面（ネック２６ａの先端面）の形状
を下に凸形状とし、前記転位を排除する。
工程として、上記ネッキング工程（図４（ｂ））があ
る。該ネッキング工程を行う目的について以下に説明す
る。上記シーディング工程（図４（ａ））を行う前に、
種結晶２５は溶融液２３の直上で一旦停止され、溶融液
２３により予熱され、この後に溶融液２３に着液される
が、この予熱により種結晶２５の下部２５ａが達する温
度（約１３００℃程度以下）と種結晶２５の融点（約１
４１０℃）との間には、通常１００℃以上の差がある。
従って、種結晶２５の着液の際に種結晶２５の下部２５
ａの温度が急激に上昇し、その内部に熱応力による転位
が導入される。該転位は単結晶化を阻害するものである
ため、該転位を排除してから単結晶２６を成長させる必
要がある。一般に、前記転位は単結晶２６の成長界面に
対して垂直方向に成長することから、上記ネッキング工
程により前記成長界面（ネック２６ａの先端面）の形状
を下に凸形状とし、前記転位を排除する。
【００１２】また、上記ネッキング工程においては、引
き上げ速度を速くするほど、ネック２６ａの径を細く絞
ることができ、前記成長界面の形状をより下に凸とし
て、前記転位の伝播を抑制することができ、前記転位を
効率良く排除することができる。
き上げ速度を速くするほど、ネック２６ａの径を細く絞
ることができ、前記成長界面の形状をより下に凸とし
て、前記転位の伝播を抑制することができ、前記転位を
効率良く排除することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記単結晶引き上げ方
法においては、直径が約６インチ、重量が８０ｋｇ程度
の単結晶２６を引き上げるために、直径約１２ｍｍの種
結晶２５を用いるのが一般的であった。その際、単結晶
２６を安全に支持するためにはネック２６ａの径が大き
い方がよく、他方転位を効率的に排除するためには、ネ
ック２６ａの径を小さくする方がよい。これら両者の要
求を満たすネック２６ａの直径として、３ｍｍ程度が選
択されていた。しかしながら、近年の半導体デバイスの
高集積化、低コスト化及び生産性の効率化に対応して、
ウエハも大口径化が要求されてきており、最近では、直
径約１２インチ（３００ｍｍ）、重量が３００ｋｇ程度
の単結晶２６の製造が望まれている。この場合、従来の
ネック２６ａの径（通常３ｍｍ程度）では、ネック２６
ａが引き上げられる単結晶２６の重さに耐えられずに破
損し、単結晶２６が落下してしまうという課題があっ
た。
法においては、直径が約６インチ、重量が８０ｋｇ程度
の単結晶２６を引き上げるために、直径約１２ｍｍの種
結晶２５を用いるのが一般的であった。その際、単結晶
２６を安全に支持するためにはネック２６ａの径が大き
い方がよく、他方転位を効率的に排除するためには、ネ
ック２６ａの径を小さくする方がよい。これら両者の要
求を満たすネック２６ａの直径として、３ｍｍ程度が選
択されていた。しかしながら、近年の半導体デバイスの
高集積化、低コスト化及び生産性の効率化に対応して、
ウエハも大口径化が要求されてきており、最近では、直
径約１２インチ（３００ｍｍ）、重量が３００ｋｇ程度
の単結晶２６の製造が望まれている。この場合、従来の
ネック２６ａの径（通常３ｍｍ程度）では、ネック２６
ａが引き上げられる単結晶２６の重さに耐えられずに破
損し、単結晶２６が落下してしまうという課題があっ
た。
【００１４】大重量の単結晶２６を育成するにあたり、
単結晶２６の落下等の事故の発生を防ぎ、安全に引き上
げを行うためには、シリコン強度（約１６ｋｇｆ／ｍｍ
2 ）から算出して、ネック２６ａの径を約６ｍｍ以上と
する必要がある。しかしながら、ネック２６ａの径を６
ｍｍ以上にすると、溶融液２３への浸漬時に種結晶２５
に導入された転位を十分に排除することができない。
単結晶２６の落下等の事故の発生を防ぎ、安全に引き上
げを行うためには、シリコン強度（約１６ｋｇｆ／ｍｍ
2 ）から算出して、ネック２６ａの径を約６ｍｍ以上と
する必要がある。しかしながら、ネック２６ａの径を６
ｍｍ以上にすると、溶融液２３への浸漬時に種結晶２５
に導入された転位を十分に排除することができない。
【００１５】
【課題を解決するための手段及びその効果】本発明者は
上記課題に鑑み、ネッキング工程においてネックの径を
余り絞らず、しかも該ネックにおいて種結晶に導入され
た転位を効率的に排除する方法を検討したところ、種結
晶の回転数を低下させると、種結晶の回転に伴う溶融液
内の強制対流が抑制されてヒータ加熱に伴う自然対流が
相対的に強くなり、結晶の成長界面の形状をより下に凸
とすることができ、ネックの径を余り絞らなくても上記
転位を排除することができることを見い出し、本発明を
完成するに至った。
上記課題に鑑み、ネッキング工程においてネックの径を
余り絞らず、しかも該ネックにおいて種結晶に導入され
た転位を効率的に排除する方法を検討したところ、種結
晶の回転数を低下させると、種結晶の回転に伴う溶融液
内の強制対流が抑制されてヒータ加熱に伴う自然対流が
相対的に強くなり、結晶の成長界面の形状をより下に凸
とすることができ、ネックの径を余り絞らなくても上記
転位を排除することができることを見い出し、本発明を
完成するに至った。
【００１６】本発明に係る単結晶引き上げ方法は、坩堝
内の溶融液に種結晶を着液させた後、ネックを形成し、
その後メインボディを形成する単結晶引き上げ方法にお
いて、ネック形成時の前記種結晶の回転速度を、メイン
ボディ形成時の回転速度よりも低い１〜１２ｒｐｍに設
定することを特徴としている。
内の溶融液に種結晶を着液させた後、ネックを形成し、
その後メインボディを形成する単結晶引き上げ方法にお
いて、ネック形成時の前記種結晶の回転速度を、メイン
ボディ形成時の回転速度よりも低い１〜１２ｒｐｍに設
定することを特徴としている。
【００１７】
【００１８】上記単結晶引き上げ方法によれば、ネック
形成時の前記種結晶の回転速度をメインボディ形成時の
回転速度よりも低い１〜１２ｒｐｍに設定することによ
り、溶融液内の種結晶の回転に伴う強制対流を抑制し
て、ヒータ加熱に伴う自然対流を相対的に強め、結晶の
成長界面の形状をより下に凸とすることができ、ネック
の径を余り絞らなくても転位を排除することができる。
従って、従来より重い重量の単結晶を引き上げる場合で
も、前記ネックにより十分に単結晶を支持することがで
きる。
形成時の前記種結晶の回転速度をメインボディ形成時の
回転速度よりも低い１〜１２ｒｐｍに設定することによ
り、溶融液内の種結晶の回転に伴う強制対流を抑制し
て、ヒータ加熱に伴う自然対流を相対的に強め、結晶の
成長界面の形状をより下に凸とすることができ、ネック
の径を余り絞らなくても転位を排除することができる。
従って、従来より重い重量の単結晶を引き上げる場合で
も、前記ネックにより十分に単結晶を支持することがで
きる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る単結晶引き上
げ方法の、実施の形態を説明する。実施の形態に係る単
結晶引き上げ方法は、１２インチ以上の大口径、大重量
の単結晶の引き上げを前提としている。
げ方法の、実施の形態を説明する。実施の形態に係る単
結晶引き上げ方法は、１２インチ以上の大口径、大重量
の単結晶の引き上げを前提としている。
【００２０】実施の形態に係る単結晶引き上げ方法にお
いては、図３に示した単結晶引き上げ装置と同様の装置
を用いるので、ここでは、装置についての説明を省略
し、単結晶引き上げ方法のみを説明する。
いては、図３に示した単結晶引き上げ装置と同様の装置
を用いるので、ここでは、装置についての説明を省略
し、単結晶引き上げ方法のみを説明する。
【００２１】図１（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態に係る
単結晶引き上げ方法の各工程における種結晶の近傍を、
模式的に示した部分拡大正面図である。
単結晶引き上げ方法の各工程における種結晶の近傍を、
模式的に示した部分拡大正面図である。
【００２２】まず、支持軸２８と同一軸心で逆方向に所
定の速度で引き上げ軸２４を回転させながら、保持具２
４ａに保持された種結晶１５を降下させ、溶融液２３表
面から所定距離上方に達したところで一旦停止させて予
熱を行った後、溶融液２３に着液させる（図１
（ａ））。
定の速度で引き上げ軸２４を回転させながら、保持具２
４ａに保持された種結晶１５を降下させ、溶融液２３表
面から所定距離上方に達したところで一旦停止させて予
熱を行った後、溶融液２３に着液させる（図１
（ａ））。
【００２３】着液前、種結晶１５の下部１５ａと溶融液
２３とは温度差があるので、着液時の熱ショックによ
り、種結晶１５の下部１５ａに転位が導入される。この
転位の伝播を阻止するために、ネック１６ａを形成す
る。
２３とは温度差があるので、着液時の熱ショックによ
り、種結晶１５の下部１５ａに転位が導入される。この
転位の伝播を阻止するために、ネック１６ａを形成す
る。
【００２４】このネッキング工程で、種結晶１５の回転
速度を低く設定し、溶融液２３内の種結晶の回転に伴う
強制対流１３を抑制して、種結晶１５の回転に伴う自然
対流１２を相対的に強めてやる（図１（ｂ））。
速度を低く設定し、溶融液２３内の種結晶の回転に伴う
強制対流１３を抑制して、種結晶１５の回転に伴う自然
対流１２を相対的に強めてやる（図１（ｂ））。
【００２５】前記方法により、ネック１６ａの成長界面
１６０ａの形状を、より下に凸とすることができ、ネッ
ク径を余り絞らなくても、種結晶１５に導入された転位
を排除することができる。ネック１６ａ形成時の種結晶
１５の回転速度については、坩堝２１の大きさや坩堝２
１の回転速度、ヒータ２２の出力等に合わせて適宜調整
してやればよく、例えばその回転数を１〜１２ｒｐｍ程
度に設定するのが望ましい。
１６０ａの形状を、より下に凸とすることができ、ネッ
ク径を余り絞らなくても、種結晶１５に導入された転位
を排除することができる。ネック１６ａ形成時の種結晶
１５の回転速度については、坩堝２１の大きさや坩堝２
１の回転速度、ヒータ２２の出力等に合わせて適宜調整
してやればよく、例えばその回転数を１〜１２ｒｐｍ程
度に設定するのが望ましい。
【００２６】ネック１６ａ形成時の回転数が１ｒｐｍ未
満であると、結晶がゆがんで成長し、他方、回転数が１
２ｒｐｍを超えると、溶融液２３内の強制対流１３が相
対的に強くなりすぎ、成長界面１６０ａの形状を大きく
下に凸にするのが難しくなる。このときの種結晶１５の
引き上げ速度は、１．５〜４．０ｍｍ／分程度が好まし
い。上記条件による引き上げで、ネック１６ａの最小径
部分の直径を６〜１０ｍｍ程度と太くしても、転位を排
除することができる。
満であると、結晶がゆがんで成長し、他方、回転数が１
２ｒｐｍを超えると、溶融液２３内の強制対流１３が相
対的に強くなりすぎ、成長界面１６０ａの形状を大きく
下に凸にするのが難しくなる。このときの種結晶１５の
引き上げ速度は、１．５〜４．０ｍｍ／分程度が好まし
い。上記条件による引き上げで、ネック１６ａの最小径
部分の直径を６〜１０ｍｍ程度と太くしても、転位を排
除することができる。
【００２７】次に、種結晶１５の回転速度を１５〜５０
ｒｐｍ程度まで増加させながら、所定の速度で引き上げ
ることにより、ショルダー１６ａを形成する（図１
（ｃ））。
ｒｐｍ程度まで増加させながら、所定の速度で引き上げ
ることにより、ショルダー１６ａを形成する（図１
（ｃ））。
【００２８】次に、種結晶１５の回転速度を１５〜５０
ｒｐｍの一定速度にし、所定の引き上げ速度で引き上げ
て、メインボディ１６ｂを形成する（図１（ｄ））。
ｒｐｍの一定速度にし、所定の引き上げ速度で引き上げ
て、メインボディ１６ｂを形成する（図１（ｄ））。
【００２９】その後は、「従来の技術」の項で説明した
方法と同様に単結晶１６を引き上げ、溶融液２３から切
り離して冷却することにより、単結晶１６の引き上げを
終了する。
方法と同様に単結晶１６を引き上げ、溶融液２３から切
り離して冷却することにより、単結晶１６の引き上げを
終了する。
【００３０】
【実施例及び比較例】以下、実施例に係る単結晶引き上
げ方法を説明する。また、比較例として、従来の方法で
単結晶の引き上げを行った場合、及び種結晶の回転速度
を十分に低下させなかった場合についても説明する。下
記の表１及び表２にその条件を記載する。
げ方法を説明する。また、比較例として、従来の方法で
単結晶の引き上げを行った場合、及び種結晶の回転速度
を十分に低下させなかった場合についても説明する。下
記の表１及び表２にその条件を記載する。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】＜引き上げた単結晶のＤＦ（Dislocation
Free) 率の調査方法＞引き上げた単結晶１６、２６を成
長方向（長さ方向）に平行にスライスし、得られた単結
晶１６、２６のＸ線トポグラフを測定し、その結果より
判断した。すなわち、Ｘ線トポグラフより、少しでも転
位が認められた単結晶１６、２６は、転位ありと判断し
た。前記測定により、引き上げた単結晶１０本のうち、
転位のないもの（ＤＦ）の割合を調べた。
Free) 率の調査方法＞引き上げた単結晶１６、２６を成
長方向（長さ方向）に平行にスライスし、得られた単結
晶１６、２６のＸ線トポグラフを測定し、その結果より
判断した。すなわち、Ｘ線トポグラフより、少しでも転
位が認められた単結晶１６、２６は、転位ありと判断し
た。前記測定により、引き上げた単結晶１０本のうち、
転位のないもの（ＤＦ）の割合を調べた。
【００３４】＜実施例１、２、及び比較例１〜３の結果
＞上記実施例１、２及び比較例１〜３の場合の単結晶１
６、２６のＤＦ率及び落下数を下記の表３に示してい
る。
＞上記実施例１、２及び比較例１〜３の場合の単結晶１
６、２６のＤＦ率及び落下数を下記の表３に示してい
る。
【００３５】
【表３】
【００３６】上記表３より明らかなように、実施例１、
２の場合には、種結晶１５の回転数を低く設定したた
め、ネック１６ａを１０ｍｍ、６ｍｍと太くしても、引
き上げた単結晶１６のＤＦ率が９０％（９／１０）、９
０％（９／１０）と大きい。また、種結晶１５の直径は
いずれも６ｍｍ以上と太いので、落下数はいずれの場合
も０／１０であった。
２の場合には、種結晶１５の回転数を低く設定したた
め、ネック１６ａを１０ｍｍ、６ｍｍと太くしても、引
き上げた単結晶１６のＤＦ率が９０％（９／１０）、９
０％（９／１０）と大きい。また、種結晶１５の直径は
いずれも６ｍｍ以上と太いので、落下数はいずれの場合
も０／１０であった。
【００３７】これに対し、比較例１の場合には、ネック
２６ａの直径が４ｍｍになるまでその径を絞ったので、
ＤＦ率は９０％（９／１０）と良好であったが、単結晶
１６を十分に支持することができず、落下数が８／１０
と大きくなってしまった。比較例２、３の場合には、種
結晶２５の回転数を着液時からメインボディ２６ｃ形成
時に至るまで２０ｒｐｍと速くしたため、ネック２６ａ
の直径は、実施例１、２と同様（１０ｍｍ、６ｍｍ）で
あったが、種結晶２５に導入された転位を排除すること
ができず、ＤＦ率が０％（０／１０）となってしまっ
た。比較例４、５の場合には、ネック２６ａの径を１０
ｍｍ、６ｍｍとし、ネック形成時の種結晶の回転速度を
低く設定したが、その回転数が１６ｒｐｍと十分低くな
かったため、種結晶１５に導入された転位の伝播を阻止
することができず、引き上げた単結晶の全てに転位が存
在した。
２６ａの直径が４ｍｍになるまでその径を絞ったので、
ＤＦ率は９０％（９／１０）と良好であったが、単結晶
１６を十分に支持することができず、落下数が８／１０
と大きくなってしまった。比較例２、３の場合には、種
結晶２５の回転数を着液時からメインボディ２６ｃ形成
時に至るまで２０ｒｐｍと速くしたため、ネック２６ａ
の直径は、実施例１、２と同様（１０ｍｍ、６ｍｍ）で
あったが、種結晶２５に導入された転位を排除すること
ができず、ＤＦ率が０％（０／１０）となってしまっ
た。比較例４、５の場合には、ネック２６ａの径を１０
ｍｍ、６ｍｍとし、ネック形成時の種結晶の回転速度を
低く設定したが、その回転数が１６ｒｐｍと十分低くな
かったため、種結晶１５に導入された転位の伝播を阻止
することができず、引き上げた単結晶の全てに転位が存
在した。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る
単結晶引き上げ方法における種結晶の近傍を、模式的に
示した断面図である。
単結晶引き上げ方法における種結晶の近傍を、模式的に
示した断面図である。
【図２】実施例及び比較例において、着液後の経過時間
と種結晶の回転速度との関係を示したグラフである。
と種結晶の回転速度との関係を示したグラフである。
【図３】ＣＺ法において使用される単結晶引き上げ装置
を、模式的に示した断面図である。
を、模式的に示した断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、従来の単結晶引き上げ方法
における種結晶の近傍を、模式的に示した部分拡大正面
図である。
における種結晶の近傍を、模式的に示した部分拡大正面
図である。
１５ 種結晶 １６ 単結晶 １６ａ ネック １６ｂ メインボディ ２１ 坩堝 ２３ 溶融液
Claims (1)
- 【請求項１】 坩堝内の溶融液に種結晶を着液させた
後、ネックを形成し、その後メインボディを形成する単
結晶引き上げ方法において、ネック形成時の前記種結晶
の回転速度をメインボディ形成時の回転速度よりも低い
１〜１２ｒｐｍに設定することを特徴とする単結晶引き
上げ方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8058864A JP2973917B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 単結晶引き上げ方法 |
| US09/019,981 US6019836A (en) | 1996-03-15 | 1998-02-06 | Method for pulling a single crystal |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8058864A JP2973917B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 単結晶引き上げ方法 |
| US09/019,981 US6019836A (en) | 1996-03-15 | 1998-02-06 | Method for pulling a single crystal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09249482A JPH09249482A (ja) | 1997-09-22 |
| JP2973917B2 true JP2973917B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=26399877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8058864A Expired - Fee Related JP2973917B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 単結晶引き上げ方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6019836A (ja) |
| JP (1) | JP2973917B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327482A (ja) * | 1999-05-18 | 2000-11-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 単結晶製造方法 |
| JP4521933B2 (ja) * | 2000-02-22 | 2010-08-11 | エム・イー・エム・シー株式会社 | シリコン単結晶の成長方法 |
| US6869477B2 (en) * | 2000-02-22 | 2005-03-22 | Memc Electronic Materials, Inc. | Controlled neck growth process for single crystal silicon |
| DE10137856B4 (de) * | 2001-08-02 | 2007-12-13 | Siltronic Ag | Durch tiegelloses Zonenziehen hergestellter Einkristall aus Silicium |
| WO2003021011A1 (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-13 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for eliminating neck dislocations during czochralski crystal growth |
| US6866713B2 (en) * | 2001-10-26 | 2005-03-15 | Memc Electronic Materials, Inc. | Seed crystals for pulling single crystal silicon |
| US20090038537A1 (en) | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Covalent Materials Corporation | Method of pulling up silicon single crystal |
| WO2010146853A1 (ja) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶およびその製造方法 |
| JP5660020B2 (ja) * | 2011-12-16 | 2015-01-28 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP6642410B2 (ja) * | 2016-12-20 | 2020-02-05 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶の製造方法 |
| CN112359412A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-12 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种用于晶体生长的引晶方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0449260B1 (en) * | 1990-03-30 | 1995-08-30 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Apparatus for producing czochralski-grown single crystals |
| JP2525300B2 (ja) * | 1991-08-19 | 1996-08-14 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP3463712B2 (ja) * | 1995-05-22 | 2003-11-05 | 三菱住友シリコン株式会社 | シリコン単結晶の育成方法 |
| US5578284A (en) * | 1995-06-07 | 1996-11-26 | Memc Electronic Materials, Inc. | Silicon single crystal having eliminated dislocation in its neck |
| JPH09221386A (ja) * | 1996-02-08 | 1997-08-26 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | 単結晶引上装置 |
| JPH09255485A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法および種結晶 |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP8058864A patent/JP2973917B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-06 US US09/019,981 patent/US6019836A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09249482A (ja) | 1997-09-22 |
| US6019836A (en) | 2000-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3969766B2 (ja) | シリコン単結晶のネック部において転位を除去する方法 | |
| JP4151580B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法並びにシリコン単結晶とシリコンウエーハ | |
| US6869477B2 (en) | Controlled neck growth process for single crystal silicon | |
| JP2973917B2 (ja) | 単結晶引き上げ方法 | |
| WO2003089697A1 (fr) | Procede de production de silicium monocristallin, procede de production de tranches de silicium monocristallin, cristal germe destine a la production de silicium monocristallin, lingot de silicium monocristallin, et tranche de silicium monocristallin | |
| JP2937115B2 (ja) | 単結晶引き上げ方法 | |
| JP3267225B2 (ja) | 単結晶引き上げ方法、及び単結晶引き上げ装置 | |
| US5932002A (en) | Seed crystals for pulling a single crystal and methods using the same | |
| JP3050120B2 (ja) | 単結晶引き上げ用種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法 | |
| JP3016126B2 (ja) | 単結晶の引き上げ方法 | |
| JP3698080B2 (ja) | 単結晶引上げ方法 | |
| JPH04104988A (ja) | 単結晶成長方法 | |
| WO2001063022A2 (en) | Controlled neck growth process for single crystal silicon | |
| JP4224906B2 (ja) | シリコン単結晶の引上げ方法 | |
| JP2973916B2 (ja) | 種結晶保持具及び該種結晶保持具を用いた単結晶の引き上げ方法 | |
| JP2982053B2 (ja) | 単結晶引き上げ方法 | |
| JP3683735B2 (ja) | 無転位シリコン単結晶の製造方法および無転位シリコン単結晶インゴット | |
| JP3534138B2 (ja) | シリコン単結晶の育成方法 | |
| JP2937112B2 (ja) | 単結晶引き上げ用種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法 | |
| US6423135B1 (en) | Method for manufacturing a single crystal | |
| JP4341379B2 (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| JP3235450B2 (ja) | 単結晶引き上げ用シリコン種結晶及び該シリコン種結晶を用いた単結晶引き上げ方法 | |
| JPH07330482A (ja) | 単結晶成長方法及び単結晶成長装置 | |
| JP2833432B2 (ja) | シリコン単結晶の成長方法 | |
| JP3253742B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法および製造装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |