JP3085072B2 - 単結晶引上装置 - Google Patents
単結晶引上装置Info
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Description
上げるワイヤを巻き取るワイヤ巻取機から発生する微粒
子が半導体融液に混入することのない単結晶引上装置に
関するものである。
体単結晶を育成する方法の一つにチョクラルスキー法
(CZ法)がある。この方法は、育成される単結晶がル
ツボ材に非接触であるためにルツボにより汚染される危
険性が比較的少なく均質性の極めて高い単結晶が得られ
ること、外部から観測できるために成長を制御し易いこ
と、任意の引き上げ方位が選択できること、無転位結晶
のように格子欠陥の極めて少ない単結晶が育成できるこ
と等の特徴を有するために、様々な半導体単結晶の育成
に用いられている。
る単結晶引上装置の一例を示す図である。この単結晶引
上装置1は、アルゴンガス(不活性ガス)が低圧で充填
されルツボが収容される気密容器2と、該気密容器2内
に垂直に立設され、軸線を中心として所定の角速度で回
転する円柱状のシャフト3と、該シャフト3上に固定さ
れた有底円筒状のグラファイト製のサセプタ4と、該サ
セプタ4に密着して固定された有底円筒状の石英製のル
ツボ5と、該ルツボ5の周囲に配設されたヒーター6と
から概略構成されている。前記気密容器2は、ルツボ5
を収容する有底円筒状の下部容器2aと、上端部が同軸
的に縮径された円筒状の中部容器2bと、細径円筒状の
上部容器2cとから構成され、中部容器2bには、アル
ゴンガスが低圧(または常圧)で供給される不活性ガス
供給管7が設けられ、一方、上部容器2cの上端部には
回転駆動機構8により垂直な軸線の周りに回転自在なる
ハウジング9が設けられ、該ハウジング9には前記ルツ
ボ5に貯留されたシリコン融液(半導体融液)11より
シリコン単結晶(半導体単結晶)12を引き上げるワイ
ヤ13を巻き取るためのワイヤ巻取機14が収容されて
いる。
9aの中央部には前記ワイヤ13が挿通される開口部1
7が形成され、この開口部17の上方に臨む位置には前
記ワイヤ13が巻回される巻取ドラム19が配設され、
さらに、底板9a上には、前記巻取ドラム19を回転駆
動する駆動機構20が設置されている。
結晶を成長させるには、まず、ルツボ5内にシリコン原
料を所定量投入し、不活性ガス供給管7によりアルゴン
ガスを低圧(または常圧)で供給しつつ該シリコン原料
をヒーター6により加熱溶融しシリコン融液11とす
る。次に、シリコン融液11の液面21の中央付近を所
定のシリコン単結晶成長温度に保ち、ワイヤ巻取機14
を稼働させてワイヤ13を下降させ、該ワイヤ13に吊
り下げられたシリコン種結晶22をシリコン融液11に
なじませた後、このシリコン種結晶22を垂直方向の軸
線を中心として所定の角速度で回転させながら所定の速
度で垂直上方に引き上げ、シリコン単結晶を成長させ
る。十分無転位の結晶になった後にこの単結晶の径を徐
々に大径化し所定の径のシリコン単結晶12とする。
晶引上装置1では、ワイヤ13はワイヤ巻取機14によ
り巻回されて引き上げられるものであるから、ワイヤ巻
取機14により発生した微粒子23,23,…が開口部
17を通過して気密容器2内に落下しシリコン融液11
に混入するという問題があった。これらの微粒子23,
23,…は、シリコン融液11に混入してシリコン単結
晶12に取り入れられた場合、該シリコン単結晶12に
パーティクルが発生し、該シリコン単結晶12の半導性
が大きく低下することとなり、均一なシリコン単結晶を
得る際の大きな阻害要因となる。したがって、有害不純
物となる微粒子23,23,…のシリコン融液11への
混入を防ぐ方策を施す必要があった。
ものであって、半導体単結晶を引き上げるワイヤを巻き
取るワイヤ巻取機から発生する微粒子が半導体融液に混
入することのない単結晶引上装置を提供することにあ
る。
に、この発明は次の様な単結晶引上装置を採用した。す
なわち、気密容器の内部に設けられたルツボと、該ルツ
ボに貯留された半導体融液より半導体単結晶を引き上げ
るワイヤと、前記気密容器の上部に設けられ該ワイヤを
引き上げるワイヤ巻取機と、該ワイヤ巻取機を収容する
ハウジングとを備えてなる単結晶引上装置において、前
記ハウジングに、該ハウジング内を前記気密容器内より
低圧にする減圧手段を設けてなることを特徴としてい
る。
を成長させるに際し、前記減圧手段を用いて前記ハウジ
ング内を気密容器内より低圧にする。これより、ワイヤ
巻取機から発生した微粒子は、圧力の高い気密容器側の
不活性ガスにより押し上げられて該気密容器内には落下
せず、圧力の低いハウジング内に滞留することとなり、
減圧手段により該ハウジングの外方へ排出される。した
がって、微粒子は気密容器内に落下する虞がなくなり、
半導体融液に混入するという問題が解消され、均一な半
導体単結晶を得ることが可能になる。
装置について図1及び図2を参照して説明する。この単
結晶引上装置は従来例で説明した単結晶引上装置1を改
良したものであり、図1及び図2において図3及び図4
に示す構成要素と同一の要素には同一符号を付し説明を
省略する。
グ9の天板9b中央部に円形の開口部32が形成され、
該開口部32にシール材33を介して排気管34が接続
され、該排気管34に真空ポンプ(減圧手段)35が接
続されたもので、シリコン単結晶12引き上げ時におい
ては該真空ポンプ35を稼働させることによりハウジン
グ9内が前記気密容器2内より低圧に保持されている。
シリコン単結晶12を作製する方法について説明する。
まず、ルツボ5内にシリコン原料を所定量投入し、不活
性ガス供給管7によりアルゴンガスを低圧(または常
圧)で供給しつつ該シリコン原料をヒーター6により加
熱溶融しシリコン融液11とする。また、同時に真空ポ
ンプ35を稼働させ、ハウジング9内を前記気密容器2
内より低圧に保持する。
付近を所定のシリコン単結晶成長温度に保ち、ワイヤ巻
取機14を稼働させてワイヤ13を下降させ、該ワイヤ
13に吊り下げられたシリコン種結晶22をシリコン融
液11になじませた後、このシリコン種結晶22を垂直
方向の軸線を中心として所定の角速度で回転させながら
所定の速度で垂直上方に引き上げ、シリコン単結晶を成
長させる。十分無転位の結晶になった後にこの単結晶の
径を徐々に大径化し所定の径のシリコン単結晶12とす
る。
とにより、ハウジング9内が気密容器2内より低圧に保
持されているので、ワイヤ巻取機14から発生した微粒
子23,23,…は、開口部17より上昇してくるアル
ゴンガスにより押し上げられて該気密容器2内には落下
することがない。したがって、これらの微粒子23,2
3,…は圧力の低いハウジング9内に滞留することとな
り、真空ポンプ35により排気管34からハウジング9
の外方へ速やかに排出される。これより、ワイヤ巻取機
14から微粒子23,23,…が発生してもシリコン融
液11に混入する虞がなくなり、有害な不純物の混入の
ない均一なシリコン単結晶12を得ることができる。
引上装置31によれば、前記ハウジング9に真空ポンプ
35を接続し、該真空ポンプ35を稼働させることによ
りハウジング9内を前記気密容器2内より低圧に保持す
ることとしたので、ワイヤ巻取機14から発生した微粒
子23,23,…は、ハウジング9内に滞留し、真空ポ
ンプ35により該ハウジング9の外方へ速やかに排出さ
せることができ、これらの微粒子23,23,…がシリ
コン融液11に混入する虞がなくなる。したがって、有
害な不純物の混入のない均一なシリコン単結晶12を成
長させることができる。
上装置によれば、前記ハウジングに、該ハウジング内を
前記気密容器内より低圧にする減圧手段を設けてなるこ
ととしたので、ワイヤ巻取機から発生した微粒子はハウ
ジング内に滞留し、該減圧手段により該ハウジングの外
方へ速やかに排出させることができ、これらの微粒子が
半導体融液に混入する虞がなくなる。したがって、有害
な不純物の混入のない均一な半導体単結晶を成長させる
ことができる。
図である。
例を示す断面図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 気密容器の内部に設けられたルツボと、
該ルツボに貯留された半導体融液より半導体単結晶を引
き上げるワイヤと、前記気密容器の上部に設けられ該ワ
イヤを引き上げるワイヤ巻取機と、該ワイヤ巻取機を収
容するハウジングとを備えてなる単結晶引上装置におい
て、 前記ハウジングに、該ハウジング内を前記気密容器内よ
り低圧にする減圧手段を設けてなることを特徴とする単
結晶引上装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05350007A JP3085072B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05350007A JP3085072B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 単結晶引上装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07196398A JPH07196398A (ja) | 1995-08-01 |
JP3085072B2 true JP3085072B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=18407608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05350007A Expired - Lifetime JP3085072B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 単結晶引上装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3085072B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3402040B2 (ja) * | 1995-12-27 | 2003-04-28 | 信越半導体株式会社 | 単結晶保持装置 |
JP5035144B2 (ja) * | 2008-07-02 | 2012-09-26 | 株式会社Sumco | 単結晶引き上げ用ワイヤの洗浄装置およびその洗浄方法 |
JP5067403B2 (ja) * | 2009-08-05 | 2012-11-07 | 信越半導体株式会社 | 単結晶引き上げ装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP05350007A patent/JP3085072B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07196398A (ja) | 1995-08-01 |
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