JP3203353B2 - 単結晶引上げ用装置 - Google Patents
単結晶引上げ用装置Info
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- JP3203353B2 JP3203353B2 JP07464793A JP7464793A JP3203353B2 JP 3203353 B2 JP3203353 B2 JP 3203353B2 JP 07464793 A JP07464793 A JP 07464793A JP 7464793 A JP7464793 A JP 7464793A JP 3203353 B2 JP3203353 B2 JP 3203353B2
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- Japan
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- single crystal
- radiant heat
- shielding plate
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー（Ｃ
Ｚ）法によるＳｉのような単結晶の引上げに使用する装
置に関する。
Ｚ）法によるＳｉのような単結晶の引上げに使用する装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】チョクラルスキー法による単結晶引上げ
装置において、引き上げられた単結晶の周囲に水冷却さ
れる円筒状輻射熱遮蔽板とヒーターを組み合わせて配置
し、その遮蔽板と引上げ単結晶との間に不活性ガスが導
通するようにしたもの自体は、特開昭６１−６８３８９
号公報，特開平１−１４５３９１号公報，特開平１−２
１５７８５号公報等に開示されている。
装置において、引き上げられた単結晶の周囲に水冷却さ
れる円筒状輻射熱遮蔽板とヒーターを組み合わせて配置
し、その遮蔽板と引上げ単結晶との間に不活性ガスが導
通するようにしたもの自体は、特開昭６１−６８３８９
号公報，特開平１−１４５３９１号公報，特開平１−２
１５７８５号公報等に開示されている。
【０００３】この円筒状輻射熱遮蔽板とヒーターとの組
み合わせによって、輻射熱遮蔽板によるるつぼ、発熱体
等からの輻射熱による単結晶の加熱の防止とヒーターに
よる部分加熱との組合せによって引上げ結晶の温度勾配
による熱履歴を制御し、引上げ速度を速くすることが可
能になり、さらには、るつぼやメルトによるＳｉＯガス
の巻き込みが防止され、健全な単結晶が得られるもので
ある。
み合わせによって、輻射熱遮蔽板によるるつぼ、発熱体
等からの輻射熱による単結晶の加熱の防止とヒーターに
よる部分加熱との組合せによって引上げ結晶の温度勾配
による熱履歴を制御し、引上げ速度を速くすることが可
能になり、さらには、るつぼやメルトによるＳｉＯガス
の巻き込みが防止され、健全な単結晶が得られるもので
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな冷媒によって冷却される遮蔽板とヒーターを組み合
わせたものでは、冷却遮蔽板による冷速制御は設備上の
制約があり、構造も複雑になるばかりではなく、遮蔽板
による冷却能とヒーターによる加熱とを組み合わせて適
正に制御することは実際上きわめて難しいという欠点が
ある。とくに熱遮蔽円筒として黒鉛製を用いた場合に
は、その熱容量の大きさによって冷速制御ができなくな
る。
うな冷媒によって冷却される遮蔽板とヒーターを組み合
わせたものでは、冷却遮蔽板による冷速制御は設備上の
制約があり、構造も複雑になるばかりではなく、遮蔽板
による冷却能とヒーターによる加熱とを組み合わせて適
正に制御することは実際上きわめて難しいという欠点が
ある。とくに熱遮蔽円筒として黒鉛製を用いた場合に
は、その熱容量の大きさによって冷速制御ができなくな
る。
【０００５】本発明の目的は、チョクラルスキー法によ
って引き上げられた単結晶の周囲を取り囲む円筒体熱遮
蔽板を設けた単結晶引上げ用装置において、引上げ単結
晶の任意の部位における冷却速度の制御を簡単に行なう
ための手段を提供することにある。
って引き上げられた単結晶の周囲を取り囲む円筒体熱遮
蔽板を設けた単結晶引上げ用装置において、引上げ単結
晶の任意の部位における冷却速度の制御を簡単に行なう
ための手段を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、引上げ単結晶
の徐冷を必要とする領域に対応する部位に、容器内雰囲
気からの輻射熱を導入するためのスリット穴を複数設け
た円筒状輻射熱遮蔽板を有する単結晶引上げ用装置であ
る。
の徐冷を必要とする領域に対応する部位に、容器内雰囲
気からの輻射熱を導入するためのスリット穴を複数設け
た円筒状輻射熱遮蔽板を有する単結晶引上げ用装置であ
る。
【０００７】本発明の熱遮蔽板としては、公知の材料で
ある炭素，窒化珪素，炭化珪素および炭化珪素等にて被
覆された炭素等が適している。
ある炭素，窒化珪素，炭化珪素および炭化珪素等にて被
覆された炭素等が適している。
【０００８】
【作用】引上げ単結晶の徐冷を必要とする領域に対応す
る部位にスリット穴を設けることにより、ヒーター等の
加熱装置、メルト等からの輻射熱を遮蔽する部位とその
輻射熱を積極的に導入する部位とを区分し、円筒状輻射
熱遮蔽板自体による輻射熱の遮断と冷却能と、部分的に
導入されるメルトからの輻射熱とを組み合わせているの
で、単結晶に任意の温度勾配を付与することができる。
る部位にスリット穴を設けることにより、ヒーター等の
加熱装置、メルト等からの輻射熱を遮蔽する部位とその
輻射熱を積極的に導入する部位とを区分し、円筒状輻射
熱遮蔽板自体による輻射熱の遮断と冷却能と、部分的に
導入されるメルトからの輻射熱とを組み合わせているの
で、単結晶に任意の温度勾配を付与することができる。
【０００９】
【実施例】図１は、黒鉛製の円筒状輻射熱遮蔽板を用い
た単結晶引上げ装置の断面の概要を示すもので、単結晶
引上げ装置１内に設けられたるつぼ２内のＳｉメルトＭ
に種結晶Ｓを浸漬したのち引き上げてｎ型のＳｉ単結晶
Ｃを育成する状態を示す。
た単結晶引上げ装置の断面の概要を示すもので、単結晶
引上げ装置１内に設けられたるつぼ２内のＳｉメルトＭ
に種結晶Ｓを浸漬したのち引き上げてｎ型のＳｉ単結晶
Ｃを育成する状態を示す。
【００１０】同図において、３は引上げ単結晶Ｃの外周
を取り囲んで設けられた円筒状輻射熱遮蔽板であって、
引上げ単結晶Ｃの徐冷を要する箇所Ａに相当する部分の
周囲に長さ方向のスリット４を設けたもので、このスリ
ット４からメルトＭ、加熱装置５からの輻射熱が、引上
げ単結晶の徐冷を要する箇所Ａに付加される。
を取り囲んで設けられた円筒状輻射熱遮蔽板であって、
引上げ単結晶Ｃの徐冷を要する箇所Ａに相当する部分の
周囲に長さ方向のスリット４を設けたもので、このスリ
ット４からメルトＭ、加熱装置５からの輻射熱が、引上
げ単結晶の徐冷を要する箇所Ａに付加される。
【００１１】図２は、上記円筒状輻射熱遮蔽板３の外観
を示すもので、円筒状輻射熱遮蔽板３の中途の円周面に
長さ方向のスリット４が複数箇所に設けられている。
を示すもので、円筒状輻射熱遮蔽板３の中途の円周面に
長さ方向のスリット４が複数箇所に設けられている。
【００１２】この円筒状輻射熱遮蔽板３に設けられたス
リット４を通して、メルトＭ、加熱装置５からの輻射熱
Ｒが透過して、引上げ単結晶Ｃ徐冷を要する箇所Ａが加
熱され、その箇所Ａの温度勾配を緩やかにして、結晶に
取り込まれた点欠陥の外方拡散を十分に行なわせること
ができる。
リット４を通して、メルトＭ、加熱装置５からの輻射熱
Ｒが透過して、引上げ単結晶Ｃ徐冷を要する箇所Ａが加
熱され、その箇所Ａの温度勾配を緩やかにして、結晶に
取り込まれた点欠陥の外方拡散を十分に行なわせること
ができる。
【００１３】上記装置において、下記の条件でｎ型のＳ
ｉ単結晶を引き上げた。
ｉ単結晶を引き上げた。
【００１４】 るつぼ２内に収納したＳｉメルトＭ ｎ型 ５０ｋｇ 引上げ単結晶Ｃの径と長さ １３０ｍｍ，１０００ｍｍ 円筒状輻射熱遮蔽板３の内径ａ ２００ｍｍ 円筒状輻射熱遮蔽板３と単結晶との間隔ｂ ３５ｍｍ 円筒状輻射熱遮蔽板３とメルトＭ表面との距離ｃ ５０ｍｍスリット 下端の円筒状輻射熱遮蔽板下端からの距離ｄ １５０ｍｍ スリットの長さｅ １００ｍｍ スリットの巾ｆ ２０ｍｍ スリットの本数 ２０本 その結果、引上げ面から２００ｍｍから３００ｍｍまで
のＡゾーンにおける温度冷却勾配は１．０℃／ｍｍであ
って、得られた単結晶の欠陥は１１００℃，６０分湿式
酸化熱処理後選択エッチング１．５μｍで光顕観察した
ところ、ＯＳＦが１個／ｃｍ２、パーティクルカウンタ
ーで０．１μｍ以上のＣＯＰは５０個／ウエハ、１００
０℃，１６時間乾式酸化処理後ウエハを４０μｍポリッ
シュ、さらに選択エッチング５μｍで光顕観察したとこ
ろ、ＭＤは１０５／ｃｍ３に過ぎなかった。
のＡゾーンにおける温度冷却勾配は１．０℃／ｍｍであ
って、得られた単結晶の欠陥は１１００℃，６０分湿式
酸化熱処理後選択エッチング１．５μｍで光顕観察した
ところ、ＯＳＦが１個／ｃｍ２、パーティクルカウンタ
ーで０．１μｍ以上のＣＯＰは５０個／ウエハ、１００
０℃，１６時間乾式酸化処理後ウエハを４０μｍポリッ
シュ、さらに選択エッチング５μｍで光顕観察したとこ
ろ、ＭＤは１０５／ｃｍ３に過ぎなかった。
【００１５】これに対して、同じ条件でスリットのない
円筒状輻射熱遮蔽板を用いて単結晶を引き上げたとこ
ろ、同じＡゾーンの温度勾配は１．５℃／分であって、
単結晶より作製したウエハの欠陥発生はＯＳＦが１００
個／ｃｍ2 、ＣＯＰは５００個／ウエハ、ＭＤは１０7
／ｃｍ3 であった。
円筒状輻射熱遮蔽板を用いて単結晶を引き上げたとこ
ろ、同じＡゾーンの温度勾配は１．５℃／分であって、
単結晶より作製したウエハの欠陥発生はＯＳＦが１００
個／ｃｍ2 、ＣＯＰは５００個／ウエハ、ＭＤは１０7
／ｃｍ3 であった。
【００１６】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【００１７】（１）簡単な構造で、加熱と冷却を組み合
わせて、引上げ単結晶に最適な温度勾配を形成すること
ができ、熱履歴制御を簡易に行なうことができる。
わせて、引上げ単結晶に最適な温度勾配を形成すること
ができ、熱履歴制御を簡易に行なうことができる。
【００１８】（２）したがって、ＯＳＦ，ＣＯＰ，ＭＤ
等の結晶欠陥の少ない単結晶を作製することができる。
等の結晶欠陥の少ない単結晶を作製することができる。
【図１】 本発明の円筒状の熱遮蔽板を組み込んだ単結
晶引上げ装置の例を、その機能説明図として示す。
晶引上げ装置の例を、その機能説明図として示す。
【図２】 本発明の円筒状輻射熱遮蔽板の外観を示す。
１ 単結晶引上げ装置 ２ るつぼ ３ 円
筒状輻射熱遮蔽板 ４ スリット ５ 加熱装置 Ａ 引上げ単結晶の輻射熱付与ゾーン Ｃ 単
結晶 Ｍ Ｓｉメルト Ｓ 種
結晶 ａ 円筒状輻射熱遮蔽板の内径 ｂ 円筒状輻射熱遮
蔽板と単結晶との間隔 ｃ 円筒状輻射熱遮蔽板の下端とメルト表面との間隔 ｄ スリットの位置 ｅ スリットの長さ ｆ スリットの間隔
筒状輻射熱遮蔽板 ４ スリット ５ 加熱装置 Ａ 引上げ単結晶の輻射熱付与ゾーン Ｃ 単
結晶 Ｍ Ｓｉメルト Ｓ 種
結晶 ａ 円筒状輻射熱遮蔽板の内径 ｂ 円筒状輻射熱遮
蔽板と単結晶との間隔 ｃ 円筒状輻射熱遮蔽板の下端とメルト表面との間隔 ｄ スリットの位置 ｅ スリットの長さ ｆ スリットの間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−97480（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−367586（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−254988（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00
Claims (1)
- 【請求項１】 引上げ単結晶の徐冷を必要とする領域に
対応する部位に、容器内雰囲気からの輻射熱を導入する
ためのスリット穴を複数設けた円筒状輻射熱遮蔽板を有
する単結晶引上げ用装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07464793A JP3203353B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 単結晶引上げ用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07464793A JP3203353B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 単結晶引上げ用装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287098A JPH06287098A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3203353B2 true JP3203353B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=13553232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07464793A Expired - Fee Related JP3203353B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 単結晶引上げ用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3203353B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4097729B2 (ja) * | 1996-05-22 | 2008-06-11 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | 半導体単結晶製造装置 |
| US5900059A (en) * | 1996-05-29 | 1999-05-04 | Komatsu Electronic Metals Co., Ltd. | Method and apparatus for fabricating semiconductor single crystal |
| JPH10152389A (ja) * | 1996-11-21 | 1998-06-09 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | 半導体単結晶の製造装置および製造方法 |
| JP3849639B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2006-11-22 | 信越半導体株式会社 | シリコン半導体単結晶の製造装置及び製造方法 |
| KR100818891B1 (ko) * | 2006-12-29 | 2008-04-02 | 주식회사 실트론 | 열실드 구조물 및 이를 이용한 단결정 인상 장치 |
| JP4582149B2 (ja) * | 2008-01-10 | 2010-11-17 | 信越半導体株式会社 | 単結晶製造装置 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP07464793A patent/JP3203353B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06287098A (ja) | 1994-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |