JP3496388B2 - 粒状シリコン原料の供給方法および供給管 - Google Patents
粒状シリコン原料の供給方法および供給管Info
- Publication number
- JP3496388B2 JP3496388B2 JP04670196A JP4670196A JP3496388B2 JP 3496388 B2 JP3496388 B2 JP 3496388B2 JP 04670196 A JP04670196 A JP 04670196A JP 4670196 A JP4670196 A JP 4670196A JP 3496388 B2 JP3496388 B2 JP 3496388B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- silicon raw
- supply pipe
- crucible
- granular silicon
- 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
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チョクラルスキー
法によるシリコン単結晶の製造における、シリコン原料
の供給方法および供給管に関する。
法によるシリコン単結晶の製造における、シリコン原料
の供給方法および供給管に関する。
【０００２】
【従来の技術】チョクラルスキー法によるシリコン単結
晶の製造において、製造コストを低減する方法として、
マルチプーリング法 (Semiconductor Silicon Crystal
Technology, Fumio Shimura, p.178-p.179, 1989参照)
が知られている。マルチプーリング法は、所定の範囲の
ドーパント濃度を持つシリコン単結晶を引き上げた後、
ルツボ内のシリコン原料の減少量に相当する量のシリコ
ン原料を追加供給（リチャージ）し、これを溶融した
後、再度、同様のシリコン単結晶を引き上げることを繰
り返す方法である。この方法によれば、製造歩留りが向
上すると共に、一度しか使用できない石英ルツボから複
数本の単結晶を製造できるために、ルツボコストが低減
し、シリコン単結晶の製造コストを低減できる。
晶の製造において、製造コストを低減する方法として、
マルチプーリング法 (Semiconductor Silicon Crystal
Technology, Fumio Shimura, p.178-p.179, 1989参照)
が知られている。マルチプーリング法は、所定の範囲の
ドーパント濃度を持つシリコン単結晶を引き上げた後、
ルツボ内のシリコン原料の減少量に相当する量のシリコ
ン原料を追加供給（リチャージ）し、これを溶融した
後、再度、同様のシリコン単結晶を引き上げることを繰
り返す方法である。この方法によれば、製造歩留りが向
上すると共に、一度しか使用できない石英ルツボから複
数本の単結晶を製造できるために、ルツボコストが低減
し、シリコン単結晶の製造コストを低減できる。
【０００３】このシリコン原料の追加供給（リチャー
ジ）方法としては、図５に示すように、ルツボ５１内の
シリコン融液５２からシリコン単結晶５３の引き上げ
後、ルツボ５１内に残存するシリコン融液５２に、シリ
コン原料５５をロッド状、塊状のような一度に大量に供
給できる形態で追加供給したり、または、粒状のシリコ
ン原料を追加供給する方法がある。このようなシリコン
原料の追加供給に必要な時間は短いほど、シリコン単結
晶の製造時間を短縮でき、生産性を向上できるので、シ
リコン原料の追加供給速度は大きい方が望ましい。シリ
コン原料をロッド状、塊状でシリコン融液に追加供給す
れば、追加供給速度は大きくなるが、短時間で追加供給
された大量のシリコン原料を溶融するためには、強い加
熱が必要であって、それによって、石英ルツボに損傷が
生じやすく、この結果、単結晶の育成中に、転位が発生
しやすくなるという問題が生ずる。シリコン原料を粒状
でシリコン融液に追加供給する場合、追加供給速度を大
きくすることは可能であるが、上記と同様に、強い加熱
が必要となり、同様の問題が生じる。
ジ）方法としては、図５に示すように、ルツボ５１内の
シリコン融液５２からシリコン単結晶５３の引き上げ
後、ルツボ５１内に残存するシリコン融液５２に、シリ
コン原料５５をロッド状、塊状のような一度に大量に供
給できる形態で追加供給したり、または、粒状のシリコ
ン原料を追加供給する方法がある。このようなシリコン
原料の追加供給に必要な時間は短いほど、シリコン単結
晶の製造時間を短縮でき、生産性を向上できるので、シ
リコン原料の追加供給速度は大きい方が望ましい。シリ
コン原料をロッド状、塊状でシリコン融液に追加供給す
れば、追加供給速度は大きくなるが、短時間で追加供給
された大量のシリコン原料を溶融するためには、強い加
熱が必要であって、それによって、石英ルツボに損傷が
生じやすく、この結果、単結晶の育成中に、転位が発生
しやすくなるという問題が生ずる。シリコン原料を粒状
でシリコン融液に追加供給する場合、追加供給速度を大
きくすることは可能であるが、上記と同様に、強い加熱
が必要となり、同様の問題が生じる。
【０００４】さらに、図６に示すように、シリコン単結
晶の引き上げ後にルツボ６１内に残存するシリコン融液
６２の表面を固化させた後、シリコン融液６２の固化面
６３上にシリコン原料６４を供給管６０を介して追加供
給する（特開昭６２−２６０７９１号公報参照）方法も
知られている。この方法では、シリコン融液の固化面上
に、シリコン原料を堆積させた後、溶融するので、特に
シリコン原料の追加供給量が多い場合や、粒状のような
高密度で充填される形態で供給する場合には、シリコン
原料を溶融するために強い加熱が必要であって、それに
よって、上記と同様に、石英ルツボに損傷が生じやす
く、この結果、単結晶の育成中に、転位が発生しやすく
なるという問題がある。
晶の引き上げ後にルツボ６１内に残存するシリコン融液
６２の表面を固化させた後、シリコン融液６２の固化面
６３上にシリコン原料６４を供給管６０を介して追加供
給する（特開昭６２−２６０７９１号公報参照）方法も
知られている。この方法では、シリコン融液の固化面上
に、シリコン原料を堆積させた後、溶融するので、特に
シリコン原料の追加供給量が多い場合や、粒状のような
高密度で充填される形態で供給する場合には、シリコン
原料を溶融するために強い加熱が必要であって、それに
よって、上記と同様に、石英ルツボに損傷が生じやす
く、この結果、単結晶の育成中に、転位が発生しやすく
なるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
記の問題を解消し、シリコン融液の溶湯面上、固化面上
のいずれにも適し、速やかにかつ溶融時に石英ルツボに
損傷を与えることのないようにシリコン原料を追加供給
でき、その結果、シリコン単結晶の生産性、製造歩留り
が向上される、シリコン原料の供給方法および供給管を
提供することを目的とする。
記の問題を解消し、シリコン融液の溶湯面上、固化面上
のいずれにも適し、速やかにかつ溶融時に石英ルツボに
損傷を与えることのないようにシリコン原料を追加供給
でき、その結果、シリコン単結晶の生産性、製造歩留り
が向上される、シリコン原料の供給方法および供給管を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
が、まず溶湯面または固化面上に粒状シリコン原料の未
溶融層を形成し、その後、この未溶融層の溶融を行いな
がら、この未溶融層への粒状シリコン原料の供給を行う
ことによって達成されることを見いだした。
が、まず溶湯面または固化面上に粒状シリコン原料の未
溶融層を形成し、その後、この未溶融層の溶融を行いな
がら、この未溶融層への粒状シリコン原料の供給を行う
ことによって達成されることを見いだした。
【０００７】従って、本発明は、チョクラルスキー法に
おいて粒状シリコンをルツボ内のシリコン融液に供給す
る方法において、粒状シリコン原料をシリコン融液の溶
湯面にまたは固化面に供給管を介して供給し、その際、
供給管の先端は、溶湯面に近接、または固化面に近接ま
たは接触させて、粒状シリコン原料を供給管内に滞留さ
せ、次いで、供給管内の粒状シリコン原料の滞留を維持
しながらルツボを下降または供給管を上昇させて、シリ
コン融液の溶湯面または固化面上に粒状シリコン原料の
未溶融層を形成し、そしてこの未溶融層を溶融すると共
に、供給管内の粒状シリコン原料の滞留を維持しながら
供給管を介して未溶融層へ粒状シリコン原料を供給する
方法、ならびに、上方向にスライドする機構を持つこと
を特徴とする、チョクラルスキー法において粒状シリコ
ン原料をルツボ内のシリコン融液に供給するための供給
管、および、先端端面が溶湯面または固化面に対して平
行になるように先端が切断されている、チョクラルスキ
ー法において粒状シリコン原料をルツボ内のシリコン融
液に供給するための供給管を要旨とするものである。
おいて粒状シリコンをルツボ内のシリコン融液に供給す
る方法において、粒状シリコン原料をシリコン融液の溶
湯面にまたは固化面に供給管を介して供給し、その際、
供給管の先端は、溶湯面に近接、または固化面に近接ま
たは接触させて、粒状シリコン原料を供給管内に滞留さ
せ、次いで、供給管内の粒状シリコン原料の滞留を維持
しながらルツボを下降または供給管を上昇させて、シリ
コン融液の溶湯面または固化面上に粒状シリコン原料の
未溶融層を形成し、そしてこの未溶融層を溶融すると共
に、供給管内の粒状シリコン原料の滞留を維持しながら
供給管を介して未溶融層へ粒状シリコン原料を供給する
方法、ならびに、上方向にスライドする機構を持つこと
を特徴とする、チョクラルスキー法において粒状シリコ
ン原料をルツボ内のシリコン融液に供給するための供給
管、および、先端端面が溶湯面または固化面に対して平
行になるように先端が切断されている、チョクラルスキ
ー法において粒状シリコン原料をルツボ内のシリコン融
液に供給するための供給管を要旨とするものである。
【０００８】本発明の供給方法において、粒状シリコン
原料の滞留および未溶融層の形成は、粒状シリコン原料
を、４ｋｇ／分以上という速い速度で供給することによ
り行うのが好ましい。シリコン融液の溶湯面上に供給す
る場合、溶湯表面は高温であり、粒状シリコン原料の供
給速度が、未溶融層の溶融速度程度の遅い速度である
と、供給管内に滞留する粒状シリコン原料が相当高温に
加熱され、場合によっては熱によって融着し、供給管を
詰まらせる可能性がある。そこで、粒状シリコン原料
を、４ｋｇ／分以上という速い速度で供給して、素早
く、粒状シリコン原料の滞留および未溶融層を形成し、
この未溶融層によって、溶湯の温度を下げ、溶湯からの
輻射熱を妨げるためである。シリコン融液の固化面上に
粒状シリコン原料を供給する場合にも、供給管内にシリ
コン原料の滞留を形成するのに必要な時間を短くするた
めに、粒状シリコン原料を、４ｋｇ／分以上という速い
速度で供給するのが好ましい。
原料の滞留および未溶融層の形成は、粒状シリコン原料
を、４ｋｇ／分以上という速い速度で供給することによ
り行うのが好ましい。シリコン融液の溶湯面上に供給す
る場合、溶湯表面は高温であり、粒状シリコン原料の供
給速度が、未溶融層の溶融速度程度の遅い速度である
と、供給管内に滞留する粒状シリコン原料が相当高温に
加熱され、場合によっては熱によって融着し、供給管を
詰まらせる可能性がある。そこで、粒状シリコン原料
を、４ｋｇ／分以上という速い速度で供給して、素早
く、粒状シリコン原料の滞留および未溶融層を形成し、
この未溶融層によって、溶湯の温度を下げ、溶湯からの
輻射熱を妨げるためである。シリコン融液の固化面上に
粒状シリコン原料を供給する場合にも、供給管内にシリ
コン原料の滞留を形成するのに必要な時間を短くするた
めに、粒状シリコン原料を、４ｋｇ／分以上という速い
速度で供給するのが好ましい。
【０００９】本発明の供給方法において、未溶融層への
粒状シリコン原料の供給は、未溶融層の溶融速度と同じ
速度で行うのが好ましい。これは、未溶融層の厚さを常
に一定に保つように粒状シリコン原料を未溶融層へ供給
することによって達成できる。なお、本明細書中の未溶
融層の溶融速度および粒状シリコン原料の供給速度は、
瞬間の溶融速度および供給速度ではなく、ある時間にお
ける平均の溶融速度および供給速度を意味する。また、
本明細書中に記載の「同じ速度」は、ほぼ同じ速度を含
む概念である。未溶融層の厚さを常に一定に保つために
は、未溶融層の溶融に伴い、シリコン融液の溶湯面が上
昇するので、溶湯面の上昇に合わせて、ルツボを下降ま
たは供給管を上昇させるのが好ましい。さらに、供給量
の精度を高めるために、供給すべき粒状シリコン原料の
全量のうちの最後の数百グラムは、０．３ｋｇ／分以下
という非常に遅い速度で、未溶融層に供給されるのが好
ましい。
粒状シリコン原料の供給は、未溶融層の溶融速度と同じ
速度で行うのが好ましい。これは、未溶融層の厚さを常
に一定に保つように粒状シリコン原料を未溶融層へ供給
することによって達成できる。なお、本明細書中の未溶
融層の溶融速度および粒状シリコン原料の供給速度は、
瞬間の溶融速度および供給速度ではなく、ある時間にお
ける平均の溶融速度および供給速度を意味する。また、
本明細書中に記載の「同じ速度」は、ほぼ同じ速度を含
む概念である。未溶融層の厚さを常に一定に保つために
は、未溶融層の溶融に伴い、シリコン融液の溶湯面が上
昇するので、溶湯面の上昇に合わせて、ルツボを下降ま
たは供給管を上昇させるのが好ましい。さらに、供給量
の精度を高めるために、供給すべき粒状シリコン原料の
全量のうちの最後の数百グラムは、０．３ｋｇ／分以下
という非常に遅い速度で、未溶融層に供給されるのが好
ましい。
【００１０】さらに、本発明の供給方法においては、供
給管の先端を、ルツボの中心からルツボの半径の１／４
〜３／４離れた位置におき、ルツボを回転させながら、
粒状シリコン原料の未溶融層の形成、そして未溶融層の
溶融と未溶融層への粒状シリコン原料の供給を行うのが
好ましい。供給管の先端を、ルツボの中心からルツボの
半径の１／４〜３／４離れた位置においてルツボを回転
させると、シリコン融液の溶湯面または固化面上に形成
される粒状シリコン原料の未溶融層の面積が大きくな
り、その結果、未溶融層の溶融速度も大きくなって、未
溶融層への粒状シリコン原料の供給速度を大きくするこ
とができると共に、シリコン融液への粒状シリコン原料
の円滑な供給が可能となり、供給管の閉塞を防止できる
からである。すなわち、未溶融層の溶融に伴う未溶融層
の厚さの低下は、断続的に起こることから、ルツボを回
転させないと、供給管を介する未溶融層への粒状シリコ
ン原料の供給も断続的になって、供給管内で粒状シリコ
ン原料が移動しない状態が続き溶融して供給管を詰まら
せる恐れがあるが、ルツボを回転させることによって、
未溶融層へ粒状シリコン原料を連続的に供給でき、従っ
て、粒状シリコン原料を、供給管内を常に移動する状態
に置くことができ、供給管を詰まらせることを防止でき
る。
給管の先端を、ルツボの中心からルツボの半径の１／４
〜３／４離れた位置におき、ルツボを回転させながら、
粒状シリコン原料の未溶融層の形成、そして未溶融層の
溶融と未溶融層への粒状シリコン原料の供給を行うのが
好ましい。供給管の先端を、ルツボの中心からルツボの
半径の１／４〜３／４離れた位置においてルツボを回転
させると、シリコン融液の溶湯面または固化面上に形成
される粒状シリコン原料の未溶融層の面積が大きくな
り、その結果、未溶融層の溶融速度も大きくなって、未
溶融層への粒状シリコン原料の供給速度を大きくするこ
とができると共に、シリコン融液への粒状シリコン原料
の円滑な供給が可能となり、供給管の閉塞を防止できる
からである。すなわち、未溶融層の溶融に伴う未溶融層
の厚さの低下は、断続的に起こることから、ルツボを回
転させないと、供給管を介する未溶融層への粒状シリコ
ン原料の供給も断続的になって、供給管内で粒状シリコ
ン原料が移動しない状態が続き溶融して供給管を詰まら
せる恐れがあるが、ルツボを回転させることによって、
未溶融層へ粒状シリコン原料を連続的に供給でき、従っ
て、粒状シリコン原料を、供給管内を常に移動する状態
に置くことができ、供給管を詰まらせることを防止でき
る。
【００１１】また、供給管の先端がルツボの中心から離
れる距離をルツボの半径の１／４以上としたのは、１／
４未満では、ルツボの中心付近に粒状シリコン原料の未
溶融層が形成され、これを、ルツボを囲繞するように設
けられているヒーターにより加熱して溶融しようとして
もヒーターから離れていて溶融速度が小さくなり過ぎる
か、溶融速度を大きくしようとすると、強い加熱が必要
となって、ルツボに損傷を与えるおそれがあり、好まし
くないからである。さらに、供給管の先端がルツボの中
心から離れる距離をルツボの半径の３／４以下としたの
は、３／４より大きくすると、形成される未溶融層が、
ルツボ壁に付着するおそれがあって好ましくないからで
ある。すなわち、未溶融層の溶融と未溶融層への粒状シ
リコン原料の供給は、シリコン融液に接している部分が
溶融されて空間ができ、この溶融により生じた空間の上
部の粒状シリコン原料が下方へ落下してその空間を埋め
ると共に、その落下により空いた空間に粒状シリコン原
料が供給されることが繰り返されることにより行われ
る。従って、溶融により生じた空間の上部の粒状シリコ
ン原料の下方への落下がスムーズに起こることが必要で
あるが、未溶融層がルツボ壁に付着してしまうと、粒状
シリコン原料の下方への落下がスムーズに起こらず、粒
状シリコン原料の供給が止まり、供給管内の粒状シリコ
ン原料が溶融して供給管を詰まらせることとなって、好
ましくない。
れる距離をルツボの半径の１／４以上としたのは、１／
４未満では、ルツボの中心付近に粒状シリコン原料の未
溶融層が形成され、これを、ルツボを囲繞するように設
けられているヒーターにより加熱して溶融しようとして
もヒーターから離れていて溶融速度が小さくなり過ぎる
か、溶融速度を大きくしようとすると、強い加熱が必要
となって、ルツボに損傷を与えるおそれがあり、好まし
くないからである。さらに、供給管の先端がルツボの中
心から離れる距離をルツボの半径の３／４以下としたの
は、３／４より大きくすると、形成される未溶融層が、
ルツボ壁に付着するおそれがあって好ましくないからで
ある。すなわち、未溶融層の溶融と未溶融層への粒状シ
リコン原料の供給は、シリコン融液に接している部分が
溶融されて空間ができ、この溶融により生じた空間の上
部の粒状シリコン原料が下方へ落下してその空間を埋め
ると共に、その落下により空いた空間に粒状シリコン原
料が供給されることが繰り返されることにより行われ
る。従って、溶融により生じた空間の上部の粒状シリコ
ン原料の下方への落下がスムーズに起こることが必要で
あるが、未溶融層がルツボ壁に付着してしまうと、粒状
シリコン原料の下方への落下がスムーズに起こらず、粒
状シリコン原料の供給が止まり、供給管内の粒状シリコ
ン原料が溶融して供給管を詰まらせることとなって、好
ましくない。
【００１２】さらに、未溶融層の溶融と未溶融層への粒
状シリコン原料の供給を行う際、ルツボの平均下降速度
または供給管の平均上昇速度（ｍｍ／分）と、ルツボの
平均回転数（ｒｐｍ）とを、次の関係 １≦｛ルツボの平均下降速度または供給管の平均上昇速
度×（１／ルツボの平均回転数）｝ を満たすように設定するのが特に好ましい。このように
設定すると、ルツボの回転が速すぎて、ルツボの下降や
未溶融層の溶融が十分に進行していないために、未溶融
層への粒状シリコン原料の供給を停止しなければならな
いといった事態を避けることができ、未溶融層への粒状
シリコン原料の供給を連続して行うことができる。な
お、上記関係を満たすように設定すると、例えばルツボ
の平均下降速度が１ｍｍ／分である場合、ルツボの平均
回転数は１（ｒｐｍ）以下となる。
状シリコン原料の供給を行う際、ルツボの平均下降速度
または供給管の平均上昇速度（ｍｍ／分）と、ルツボの
平均回転数（ｒｐｍ）とを、次の関係 １≦｛ルツボの平均下降速度または供給管の平均上昇速
度×（１／ルツボの平均回転数）｝ を満たすように設定するのが特に好ましい。このように
設定すると、ルツボの回転が速すぎて、ルツボの下降や
未溶融層の溶融が十分に進行していないために、未溶融
層への粒状シリコン原料の供給を停止しなければならな
いといった事態を避けることができ、未溶融層への粒状
シリコン原料の供給を連続して行うことができる。な
お、上記関係を満たすように設定すると、例えばルツボ
の平均下降速度が１ｍｍ／分である場合、ルツボの平均
回転数は１（ｒｐｍ）以下となる。
【００１３】さらに、ルツボの回転動作と、ルツボの下
降または供給管の上昇動作とを連動させる、すなわち、
ルツボを下降または供給管を上昇させる時はルツボも回
転させ、ルツボを下降または供給管を上昇させない時は
ルツボも回転させないことが好ましい。こうすることに
よって、未溶融層への粒状シリコン原料の供給をさらに
円滑に行うことができる。
降または供給管の上昇動作とを連動させる、すなわち、
ルツボを下降または供給管を上昇させる時はルツボも回
転させ、ルツボを下降または供給管を上昇させない時は
ルツボも回転させないことが好ましい。こうすることに
よって、未溶融層への粒状シリコン原料の供給をさらに
円滑に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、本発明を実施するための供
給装置の一例を示す縦断面図である。図１に示すよう
に、石英ルツボ１内のシリコン融液２の溶湯面または固
化面に、供給管１０を介して粒状シリコン原料４が供給
される。供給管１０の先端は、ルツボ１の中心からルツ
ボの半径の１／４〜３／４、好ましくは１／２〜３／４
離れた位置に置く。供給管１０の外側には、粒状シリコ
ン原料４の滞留量を感知できるセンサー５が設けられて
いる。供給管１０の上部には、供給管１０に粒状シリコ
ン原料４を供給するためのフィーダー６が設けられてい
る。供給管１０内の粒状シリコン原料４の滞留量が一定
量７を越えるとセンサー５が感知して、フィーダー６か
らの粒状シリコン原料の供給を減少または停止させて、
供給管１０内の粒状シリコン原料４の滞留量を常に一定
量７以下になるように制御する。ルツボ１は、軸８によ
り下降および回転させることができる。ルツボ１内のシ
リコン融液および粒状シリコン原料は、ヒーター１１に
より加熱される。なお、図１中、３は炉体を示す。
を用いて説明する。図１は、本発明を実施するための供
給装置の一例を示す縦断面図である。図１に示すよう
に、石英ルツボ１内のシリコン融液２の溶湯面または固
化面に、供給管１０を介して粒状シリコン原料４が供給
される。供給管１０の先端は、ルツボ１の中心からルツ
ボの半径の１／４〜３／４、好ましくは１／２〜３／４
離れた位置に置く。供給管１０の外側には、粒状シリコ
ン原料４の滞留量を感知できるセンサー５が設けられて
いる。供給管１０の上部には、供給管１０に粒状シリコ
ン原料４を供給するためのフィーダー６が設けられてい
る。供給管１０内の粒状シリコン原料４の滞留量が一定
量７を越えるとセンサー５が感知して、フィーダー６か
らの粒状シリコン原料の供給を減少または停止させて、
供給管１０内の粒状シリコン原料４の滞留量を常に一定
量７以下になるように制御する。ルツボ１は、軸８によ
り下降および回転させることができる。ルツボ１内のシ
リコン融液および粒状シリコン原料は、ヒーター１１に
より加熱される。なお、図１中、３は炉体を示す。
【００１５】図２は、本発明の供給方法で粒状シリコン
原料をシリコン融液の溶湯面へ供給する時の供給管２０
の位置、溶湯面２２の位置および粒状シリコン原料２４
の状態の変化を示す、部分縦断面図である。図２の
（１）に示すように、まず、供給管２０の先端を溶湯面
２２に近接させる。供給管２０の先端と、溶湯面２２と
の距離は、供給管の先端の形状や直径、あるいはルツボ
の大きさによっても異なるが、通常、５〜１０ｍｍであ
る。供給管の先端と、溶湯面との距離を５〜１０ｍｍと
するのは、供給管内に粒状シリコン原料の滞留を速やか
に生じさせるためには、この距離は短ければ短いほど良
好であるが、５ｍｍよりも短いと、供給管の先端に、粒
状シリコン原料が溶湯面に供給された時に飛び散るシリ
コン融液が付着しやすいからであり、また１０ｍｍより
長いと、粒状シリコン原料が、溶湯面上で跳ね返って回
りに飛び散る危険があるし、供給管内の粒状シリコン原
料の滞留が生じるまでの時間がかかり過ぎ、好ましくな
いからである。
原料をシリコン融液の溶湯面へ供給する時の供給管２０
の位置、溶湯面２２の位置および粒状シリコン原料２４
の状態の変化を示す、部分縦断面図である。図２の
（１）に示すように、まず、供給管２０の先端を溶湯面
２２に近接させる。供給管２０の先端と、溶湯面２２と
の距離は、供給管の先端の形状や直径、あるいはルツボ
の大きさによっても異なるが、通常、５〜１０ｍｍであ
る。供給管の先端と、溶湯面との距離を５〜１０ｍｍと
するのは、供給管内に粒状シリコン原料の滞留を速やか
に生じさせるためには、この距離は短ければ短いほど良
好であるが、５ｍｍよりも短いと、供給管の先端に、粒
状シリコン原料が溶湯面に供給された時に飛び散るシリ
コン融液が付着しやすいからであり、また１０ｍｍより
長いと、粒状シリコン原料が、溶湯面上で跳ね返って回
りに飛び散る危険があるし、供給管内の粒状シリコン原
料の滞留が生じるまでの時間がかかり過ぎ、好ましくな
いからである。
【００１６】なお、供給管は、図２に示すように、先端
端面が溶湯面と平行になるように先端が切断されている
のが好ましい。このようにすると、供給管内の粒状シリ
コン原料の滞留がより速やかに形成されるし、さらに、
メニスカスが対称となって、粒状シリコン原料を、未溶
融層の溶融速度と同じ遅い速度で供給する際、また、
０．３ｋｇ／分以下という非常に遅い速度で供給する
際、粒状シリコン原料の供給を安定して行うことができ
るからである。
端面が溶湯面と平行になるように先端が切断されている
のが好ましい。このようにすると、供給管内の粒状シリ
コン原料の滞留がより速やかに形成されるし、さらに、
メニスカスが対称となって、粒状シリコン原料を、未溶
融層の溶融速度と同じ遅い速度で供給する際、また、
０．３ｋｇ／分以下という非常に遅い速度で供給する
際、粒状シリコン原料の供給を安定して行うことができ
るからである。
【００１７】次に、図２の（２）〜（４）に示すよう
に、粒状シリコン原料２４の滞留および未溶融層の形成
を行う。これは、粒状シリコン原料を、４ｋｇ／分以上
という速い速度で供給することにより行うのが好まし
い。素早く未溶融層を形成することによって、溶湯の温
度を下げ、溶湯からの輻射熱を妨げて、輻射熱による粒
状シリコン原料の融着による供給管の閉塞を避けるため
である。未溶融層は、供給管内の粒状シリコン原料の滞
留を維持しながらルツボを下降または供給管を上昇さ
せ、かつルツボを回転させて形成する。未溶融層の厚さ
は、厚すぎると、溶融により生じた空間の上部の粒状シ
リコン原料の下方への落下がスムーズに起こらなくなる
ので、溶湯が見えない程度とするのが適当である。具体
的な厚さは、引上炉の大きさ、ルツボ径、ホットゾーン
の形状、ヒーターパワーなどによって変わる。
に、粒状シリコン原料２４の滞留および未溶融層の形成
を行う。これは、粒状シリコン原料を、４ｋｇ／分以上
という速い速度で供給することにより行うのが好まし
い。素早く未溶融層を形成することによって、溶湯の温
度を下げ、溶湯からの輻射熱を妨げて、輻射熱による粒
状シリコン原料の融着による供給管の閉塞を避けるため
である。未溶融層は、供給管内の粒状シリコン原料の滞
留を維持しながらルツボを下降または供給管を上昇さ
せ、かつルツボを回転させて形成する。未溶融層の厚さ
は、厚すぎると、溶融により生じた空間の上部の粒状シ
リコン原料の下方への落下がスムーズに起こらなくなる
ので、溶湯が見えない程度とするのが適当である。具体
的な厚さは、引上炉の大きさ、ルツボ径、ホットゾーン
の形状、ヒーターパワーなどによって変わる。
【００１８】次に、未溶融層を溶融すると共に、供給管
内の粒状シリコン原料の滞留を維持しながら供給管を介
して未溶融層へ粒状シリコン原料を供給する。未溶融層
への粒状シリコン原料の供給は、未溶融層の溶融速度と
同じ速度で行い、未溶融層の厚さを常に一定にする。未
溶融層の溶融に伴いシリコン融液の溶湯面が上昇するの
で、溶湯面の上昇分だけルツボを下降させる。また、未
溶融層へ粒状シリコン原料をスムーズに供給するため
に、適当な回転数でルツボを回転させる。ルツボの下降
とルツボの回転とは連動させるのが好ましい。
内の粒状シリコン原料の滞留を維持しながら供給管を介
して未溶融層へ粒状シリコン原料を供給する。未溶融層
への粒状シリコン原料の供給は、未溶融層の溶融速度と
同じ速度で行い、未溶融層の厚さを常に一定にする。未
溶融層の溶融に伴いシリコン融液の溶湯面が上昇するの
で、溶湯面の上昇分だけルツボを下降させる。また、未
溶融層へ粒状シリコン原料をスムーズに供給するため
に、適当な回転数でルツボを回転させる。ルツボの下降
とルツボの回転とは連動させるのが好ましい。
【００１９】なお、供給管内の粒状シリコン原料の滞留
を維持しながら未溶融層へ粒状シリコン原料を供給する
際、あらかじめ供給管内に滞留している粒状シリコン原
料を加熱しておくと、未溶融層の溶融速度を大きくする
ことができるので、未溶融層の溶解速度が小さく、未溶
融層への粒状シリコン原料の供給速度が小さい場合に特
に有効である。しかし、このような供給管内に滞留して
いる粒状シリコン原料の加熱は、かえって供給管内での
粒状シリコン原料の融着を引き起こしかねない。この供
給管内での粒状シリコン原料の融着は、供給管の外表面
を、不透明石英、ＳｉＯ、ＳｉＣなどの熱または光の透
過性の低い材料で被覆することにより、供給管内の粒状
シリコン原料の加熱を抑制でき、防止できることがわか
った。最後に、供給すべき粒状シリコン原料の全量のう
ちの最後の数百グラムを、０．３ｋｇ／分以下という非
常に遅い速度で、未溶融層に供給して、供給量の精度を
高める。
を維持しながら未溶融層へ粒状シリコン原料を供給する
際、あらかじめ供給管内に滞留している粒状シリコン原
料を加熱しておくと、未溶融層の溶融速度を大きくする
ことができるので、未溶融層の溶解速度が小さく、未溶
融層への粒状シリコン原料の供給速度が小さい場合に特
に有効である。しかし、このような供給管内に滞留して
いる粒状シリコン原料の加熱は、かえって供給管内での
粒状シリコン原料の融着を引き起こしかねない。この供
給管内での粒状シリコン原料の融着は、供給管の外表面
を、不透明石英、ＳｉＯ、ＳｉＣなどの熱または光の透
過性の低い材料で被覆することにより、供給管内の粒状
シリコン原料の加熱を抑制でき、防止できることがわか
った。最後に、供給すべき粒状シリコン原料の全量のう
ちの最後の数百グラムを、０．３ｋｇ／分以下という非
常に遅い速度で、未溶融層に供給して、供給量の精度を
高める。
【００２０】図３は、本発明の供給方法で粒状シリコン
原料をシリコン融液の固化面へ供給する時の供給管３０
の位置、固化面の位置および粒状シリコン原料３４の状
態の変化を示す、部分縦断面図である。水素、塩素など
の残留ガスを含むポリシリコンを粒状シリコン原料とし
て使用する場合、固化面上に供給するのがよい。このよ
うな粒状シリコン原料は、溶湯面に直接供給すると、脱
ガスにより破裂して、シリコン飛沫がルツボの外に飛び
出すおそれがあるが、本発明の供給方法により固化面上
に供給すると、固化面を溶融して粒状シリコンの未溶融
層の溶融を開始しても、その溶融は、既に形成されてい
る未溶融層の下で起こるために、残留ガスを含むポリシ
リコンの脱ガスによる破裂によるシリコン飛沫が、この
未溶融層のために、外部に出ず、シリコン飛沫の影響を
最小限に抑えながら、このようなシリコン原料の供給が
できるからである。ポリシリコン中の水素は、加熱処理
することによって除去できるが、ポリシリコン中の塩素
の除去方法は見つかっておらず、塩素を含むポリシリコ
ンは非常に取扱い難い原料とされている。シリコン融液
の固化面上への本発明の供給方法によれば、このような
塩素を含むポリシリコンをシリコン原料として問題なく
使用できる。
原料をシリコン融液の固化面へ供給する時の供給管３０
の位置、固化面の位置および粒状シリコン原料３４の状
態の変化を示す、部分縦断面図である。水素、塩素など
の残留ガスを含むポリシリコンを粒状シリコン原料とし
て使用する場合、固化面上に供給するのがよい。このよ
うな粒状シリコン原料は、溶湯面に直接供給すると、脱
ガスにより破裂して、シリコン飛沫がルツボの外に飛び
出すおそれがあるが、本発明の供給方法により固化面上
に供給すると、固化面を溶融して粒状シリコンの未溶融
層の溶融を開始しても、その溶融は、既に形成されてい
る未溶融層の下で起こるために、残留ガスを含むポリシ
リコンの脱ガスによる破裂によるシリコン飛沫が、この
未溶融層のために、外部に出ず、シリコン飛沫の影響を
最小限に抑えながら、このようなシリコン原料の供給が
できるからである。ポリシリコン中の水素は、加熱処理
することによって除去できるが、ポリシリコン中の塩素
の除去方法は見つかっておらず、塩素を含むポリシリコ
ンは非常に取扱い難い原料とされている。シリコン融液
の固化面上への本発明の供給方法によれば、このような
塩素を含むポリシリコンをシリコン原料として問題なく
使用できる。
【００２１】図３の（１）および（２）に示すように、
まず、シリコン融液の固化面を形成した後、供給管３０
の先端を固化面に接触、または近接させる。供給管の先
端と、固化面との距離は、供給管の先端の形状や直径、
あるいはルツボの大きさによっても異なるが、通常、０
〜５ｍｍである。５ｍｍより距離が長いと、粒状シリコ
ン原料が、固化面上で激しく跳ね返り、回りに飛び散っ
てしまうし、供給管内の粒状シリコン原料の滞留が生じ
るまでの時間が長くなって好ましくないからである。な
お、シリコン融液の固化面に供給管の先端を接触させる
場合、供給管は、図４に示すように、固化面に接触して
も、破損しないように、上方向にスライドして固化面と
の衝撃を逃がす機構を有するのが好ましく、また、図３
に示すように、先端端面が固化面と平行になるように先
端が切断されているのが好ましい。
まず、シリコン融液の固化面を形成した後、供給管３０
の先端を固化面に接触、または近接させる。供給管の先
端と、固化面との距離は、供給管の先端の形状や直径、
あるいはルツボの大きさによっても異なるが、通常、０
〜５ｍｍである。５ｍｍより距離が長いと、粒状シリコ
ン原料が、固化面上で激しく跳ね返り、回りに飛び散っ
てしまうし、供給管内の粒状シリコン原料の滞留が生じ
るまでの時間が長くなって好ましくないからである。な
お、シリコン融液の固化面に供給管の先端を接触させる
場合、供給管は、図４に示すように、固化面に接触して
も、破損しないように、上方向にスライドして固化面と
の衝撃を逃がす機構を有するのが好ましく、また、図３
に示すように、先端端面が固化面と平行になるように先
端が切断されているのが好ましい。
【００２２】次に、図３の（３）〜（６）に示すよう
に、粒状シリコン原料３４の滞留および未溶融層の形成
を行う。これは、粒状シリコン原料を、４ｋｇ／分以上
という速い速度で供給することにより行うのが好まし
い。未溶融層は、供給管内の粒状シリコン原料の滞留を
維持しながらルツボを下降および回転させて形成する。
次に、図３の（７）に示すように、ルツボを下降および
回転させながら、シリコン融液の固化面および未溶融層
を溶融すると共に、未溶融層へ粒状シリコン原料３４を
供給する。未溶融層への粒状シリコン原料の供給は、未
溶融層の溶融速度と同じ速度で行い、未溶融層の厚さは
常に一定である。ルツボの下降および回転は、連動させ
るのが好ましい。
に、粒状シリコン原料３４の滞留および未溶融層の形成
を行う。これは、粒状シリコン原料を、４ｋｇ／分以上
という速い速度で供給することにより行うのが好まし
い。未溶融層は、供給管内の粒状シリコン原料の滞留を
維持しながらルツボを下降および回転させて形成する。
次に、図３の（７）に示すように、ルツボを下降および
回転させながら、シリコン融液の固化面および未溶融層
を溶融すると共に、未溶融層へ粒状シリコン原料３４を
供給する。未溶融層への粒状シリコン原料の供給は、未
溶融層の溶融速度と同じ速度で行い、未溶融層の厚さは
常に一定である。ルツボの下降および回転は、連動させ
るのが好ましい。
【００２３】最後に、図３の（８）に示すように、供給
すべき粒状シリコン原料の全量のうちの最後の数百グラ
ムを、０．３ｋｇ／分以下という非常に遅い速度で、未
溶融層に供給して、供給量の精度を高める。
すべき粒状シリコン原料の全量のうちの最後の数百グラ
ムを、０．３ｋｇ／分以下という非常に遅い速度で、未
溶融層に供給して、供給量の精度を高める。
【００２４】図４は、本発明による上方向にスライドす
る機構を有する供給管の一例を示す図である。図４に示
すように、石英供給管４０の頭部が鍔４１になってい
て、この供給管は、固定されず、吊るされ、上方向へス
ライド代４２だけスライドが可能となっている。このよ
うな機構によって、シリコン融液の固化面へ粒状シリコ
ン原料を供給する際、供給管の先端が固化面に接触して
も、破損しないですむ。
る機構を有する供給管の一例を示す図である。図４に示
すように、石英供給管４０の頭部が鍔４１になってい
て、この供給管は、固定されず、吊るされ、上方向へス
ライド代４２だけスライドが可能となっている。このよ
うな機構によって、シリコン融液の固化面へ粒状シリコ
ン原料を供給する際、供給管の先端が固化面に接触して
も、破損しないですむ。
【００２５】
【実施例】以下、本発明による粒状シリコン原料の供給
方法の実施例を示す。実施例１ 粒状シリコン原料のシリコン融液の溶湯面へ
の供給 マルチプーリング法により、１本目のシリコン単結晶を
取り出した１８インチφの石英ルツボ内のシリコン融液
に、次のようにして、粒状シリコン原料として、全部で
３３ｋｇの、残留ガスの水素を除去した粒状のポリシリ
コンを供給した。まず、４ｋｇ／分で粒状シリコン原料
３ｋｇを供給管内を介してシリコン融液の溶湯面上に供
給して、供給管内に粒状シリコン原料の滞留を形成し
た。その後、ルツボを１００ｍｍ／分の速度で下降さ
せ、１ｒｐｍの回転数で回転させながら、粒状シリコン
原料１２ｋｇを同様に４ｋｇ／分の速度で供給して粒状
シリコン原料の未溶融層を形成した。
方法の実施例を示す。実施例１ 粒状シリコン原料のシリコン融液の溶湯面へ
の供給 マルチプーリング法により、１本目のシリコン単結晶を
取り出した１８インチφの石英ルツボ内のシリコン融液
に、次のようにして、粒状シリコン原料として、全部で
３３ｋｇの、残留ガスの水素を除去した粒状のポリシリ
コンを供給した。まず、４ｋｇ／分で粒状シリコン原料
３ｋｇを供給管内を介してシリコン融液の溶湯面上に供
給して、供給管内に粒状シリコン原料の滞留を形成し
た。その後、ルツボを１００ｍｍ／分の速度で下降さ
せ、１ｒｐｍの回転数で回転させながら、粒状シリコン
原料１２ｋｇを同様に４ｋｇ／分の速度で供給して粒状
シリコン原料の未溶融層を形成した。
【００２６】次いで、ルツボを１ｍｍ／分の速度で下降
させ、０．１ｒｐｍの回転数で回転させながら、粒状シ
リコン原料１７．７ｋｇを０．３ｋｇ／分の速度で供給
した。粒状シリコン原料の未溶融層の厚さは変わらなか
った。最後に、ルツボを１ｍｍ／分の速度で下降させ、
０．１ｒｐｍの回転数で回転させながら、シリコン原料
３００ｇを０．１ｋｇ／分の速度で供給した。このよう
に、本発明の供給方法によれば、３３ｋｇの粒状シリコ
ン原料を速やかにシリコン融液に追加供給でき、また、
石英ルツボに損傷は全く見られなかった。
させ、０．１ｒｐｍの回転数で回転させながら、粒状シ
リコン原料１７．７ｋｇを０．３ｋｇ／分の速度で供給
した。粒状シリコン原料の未溶融層の厚さは変わらなか
った。最後に、ルツボを１ｍｍ／分の速度で下降させ、
０．１ｒｐｍの回転数で回転させながら、シリコン原料
３００ｇを０．１ｋｇ／分の速度で供給した。このよう
に、本発明の供給方法によれば、３３ｋｇの粒状シリコ
ン原料を速やかにシリコン融液に追加供給でき、また、
石英ルツボに損傷は全く見られなかった。
【００２７】実施例２ 粒状シリコン原料のシリコン融
液の固化面への供給 １本目のシリコン単結晶を取り出した１８インチφの石
英ルツボ内のシリコン融液に、次のようにして、粒状シ
リコン原料として、全部で３３ｋｇの、残留ガスの塩素
を含む粒状のポリシリコンを供給した。まず、シリコン
融液の表面を固化した後、４ｋｇ／分で粒状シリコン原
料１．５ｋｇを供給管内を介して固化面上に供給して、
供給管内に粒状シリコン原料の滞留を形成した。その
後、ルツボを１００ｍｍ／分の速度で下降させ、１ｒｐ
ｍの回転数で回転させながら、粒状シリコン原料１０．
５ｋｇを同様に４ｋｇ／分の速度で供給して粒状シリコ
ン原料の未溶融層を形成した。
液の固化面への供給 １本目のシリコン単結晶を取り出した１８インチφの石
英ルツボ内のシリコン融液に、次のようにして、粒状シ
リコン原料として、全部で３３ｋｇの、残留ガスの塩素
を含む粒状のポリシリコンを供給した。まず、シリコン
融液の表面を固化した後、４ｋｇ／分で粒状シリコン原
料１．５ｋｇを供給管内を介して固化面上に供給して、
供給管内に粒状シリコン原料の滞留を形成した。その
後、ルツボを１００ｍｍ／分の速度で下降させ、１ｒｐ
ｍの回転数で回転させながら、粒状シリコン原料１０．
５ｋｇを同様に４ｋｇ／分の速度で供給して粒状シリコ
ン原料の未溶融層を形成した。
【００２８】次いで、シリコン融液の固化面を溶融し、
未溶融層の溶融を開始した。この時、ルツボを１ｍｍ／
分の速度で下降させ、０．１ｒｐｍの回転数で回転させ
ながら、シリコン原料２０．７ｋｇを０．３ｋｇ／分の
速度で供給した。シリコン原料の未溶融層の厚さは変わ
らなかった。最後に、ルツボを１ｍｍ／分の速度で下降
させ、０．１ｒｐｍの回転数で回転させながら、シリコ
ン原料３００ｇを０．１ｋｇ／分の速度で供給した。こ
のように、本発明の供給方法によれば、３３ｋｇの、残
留ガスを含む粒状シリコン原料を速やかにかつシリコン
飛沫の影響を抑えてシリコン融液に追加供給でき、ま
た、石英ルツボには全く損傷はなかった。
未溶融層の溶融を開始した。この時、ルツボを１ｍｍ／
分の速度で下降させ、０．１ｒｐｍの回転数で回転させ
ながら、シリコン原料２０．７ｋｇを０．３ｋｇ／分の
速度で供給した。シリコン原料の未溶融層の厚さは変わ
らなかった。最後に、ルツボを１ｍｍ／分の速度で下降
させ、０．１ｒｐｍの回転数で回転させながら、シリコ
ン原料３００ｇを０．１ｋｇ／分の速度で供給した。こ
のように、本発明の供給方法によれば、３３ｋｇの、残
留ガスを含む粒状シリコン原料を速やかにかつシリコン
飛沫の影響を抑えてシリコン融液に追加供給でき、ま
た、石英ルツボには全く損傷はなかった。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、シリコン融液の溶湯面
上、固化面上のいずれにも、速やかにかつ石英ルツボに
損傷を与えることのないようにシリコン原料を追加供給
でき、その結果、シリコン単結晶の生産性、製造歩留り
が向上される。
上、固化面上のいずれにも、速やかにかつ石英ルツボに
損傷を与えることのないようにシリコン原料を追加供給
でき、その結果、シリコン単結晶の生産性、製造歩留り
が向上される。
【図１】 本発明を実施するための供給装置の一例を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】 （１）〜（４）は、本発明の供給方法で粒状
シリコン原料をシリコン融液の溶湯面へ供給する時の供
給管の位置、溶湯面の位置および粒状シリコン原料の状
態の変化を示す、部分縦断面図である。
シリコン原料をシリコン融液の溶湯面へ供給する時の供
給管の位置、溶湯面の位置および粒状シリコン原料の状
態の変化を示す、部分縦断面図である。
【図３】 （１）〜（10）は、本発明の供給方法で粒状
シリコン原料をシリコン融液の固化面へ供給する時の供
給管の位置、溶湯面の位置および粒状シリコン原料の状
態の変化を示す、部分縦断面図である。
シリコン原料をシリコン融液の固化面へ供給する時の供
給管の位置、溶湯面の位置および粒状シリコン原料の状
態の変化を示す、部分縦断面図である。
【図４】 本発明による上方にスライドする機構を有す
る供給管の一例を示す図である。
る供給管の一例を示す図である。
【図５】 従来の追加供給方法の一例を示す概要説明図
である。
である。
【図６】 従来の追加供給方法の他の一例を示す概要説
明図である。
明図である。
１，５１，６１…ルツボ、 ２，５２，６２…シリ
コン融液、３…炉体、 ４，２４，３４，６４
…粒状シリコン原料、５…センサー、
６…フィーダー、７…一定量、 ８…
軸、１０，２０，３０，４０，６０…供給管、１１…ヒ
ーター、 ２２…溶湯面、４１…鍔、
４２…スライド代、５３…シリコン単
結晶、 ５５…シリコン原料、６３…固化面。
コン融液、３…炉体、 ４，２４，３４，６４
…粒状シリコン原料、５…センサー、
６…フィーダー、７…一定量、 ８…
軸、１０，２０，３０，４０，６０…供給管、１１…ヒ
ーター、 ２２…溶湯面、４１…鍔、
４２…スライド代、５３…シリコン単
結晶、 ５５…シリコン原料、６３…固化面。
フロントページの続き
(72)発明者 小田 道明
群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越
半導体株式会社 磯部工場内
(56)参考文献 特開 昭62−260791（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−119593（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−362088（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−147269（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−122988（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−59494（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−205960（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−40496（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C30B 1/00 - 35/00
ＥＵＲＯＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (8)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法において粒状シリコ
ンをルツボ内のシリコン融液に供給する方法において、
粒状シリコン原料をシリコン融液の溶湯面または固化面
に供給管を介して供給し、その際、供給管の先端は、溶
湯面に近接、または固化面に近接または接触させて、粒
状シリコン原料を供給管内に滞留させ、次いで、供給管
内の粒状シリコン原料の滞留を維持しながらルツボを下
降または供給管を上昇させて、シリコン融液の溶湯面ま
たは固化面上に粒状シリコン原料の未溶融層を形成し、
そしてこの未溶融層を溶融すると共に、供給管内の粒状
シリコン原料の滞留を維持しながら供給管を介して未溶
融層へ粒状シリコン原料を供給する方法。 - 【請求項２】 粒状シリコン原料の滞留および未溶融層
の形成は、粒状シリコン原料を、４ｋｇ／分以上の速度
で供給することにより行う、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 未溶融層への粒状シリコン原料の供給
は、未溶融層の溶融速度と同じ速度で行う、請求項１ま
たは２記載の方法。 - 【請求項４】 未溶融層の溶融と未溶融層への粒状シリ
コン原料の供給を行う際、溶湯面の上昇に合わせて、ル
ツボを下降または供給管を上昇させる、請求項３記載の
方法。 - 【請求項５】 供給量の精度を高めるために、供給すべ
き粒状シリコン原料の全量のうちの最後の数百グラム
は、０．３ｋｇ／分以下という非常に遅い速度で、未溶
融層に供給される、請求項３または４記載の方法。 - 【請求項６】 供給管の先端を、ルツボの中心からルツ
ボの半径の１／４〜３／４離れた位置におき、ルツボを
回転させながら、粒状シリコン原料の未溶融層の形成、
そして未溶融層の溶融と未溶融層への粒状シリコン原料
の供給を行う、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項７】 未溶融層の溶融と未溶融層への粒状シリ
コン原料の供給を行う際、ルツボの平均下降速度または
供給管の平均上昇速度とルツボの平均回転数とを、次の
関係１≦｛ルツボの平均下降速度または供給管の平均上
昇速度×（１／ルツボの平均回転数）｝を満たすように
設定する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 ルツボの回転動作と、ルツボの下降また
は供給管の上昇動作とを連動させる、請求項６または７
記載の方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04670196A JP3496388B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 粒状シリコン原料の供給方法および供給管 |
| TW086101195A TW429273B (en) | 1996-02-08 | 1997-02-01 | Method for feeding garnular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal |
| US08/794,542 US5902395A (en) | 1996-02-08 | 1997-02-03 | Method for feeding granular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal |
| MYPI97000451A MY129964A (en) | 1996-02-08 | 1997-02-05 | Method for feeding granular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal |
| DE69704726T DE69704726T2 (de) | 1996-02-08 | 1997-02-05 | Verfahren zum Zuführen granulierten Siliziums, Zuführungsleitung dafür, und Verfahren zur Herstellung Silizium-Einkristallen |
| EP97300713A EP0787837B1 (en) | 1996-02-08 | 1997-02-05 | Method for feeding granular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal |
| KR1019970003807A KR970062082A (ko) | 1996-02-08 | 1997-02-06 | 입상실리콘 원료의 공급방법과 그 방법에 이용되는 공급관 및 실리콘 단결정의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04670196A JP3496388B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 粒状シリコン原料の供給方法および供給管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208368A JPH09208368A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3496388B2 true JP3496388B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=12754682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04670196A Expired - Fee Related JP3496388B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 粒状シリコン原料の供給方法および供給管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3496388B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11106291A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-20 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | 石英るつぼへの原料装填装置及び原料装填方法 |
| US7001456B2 (en) | 2003-05-16 | 2006-02-21 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation | Apparatus and method for supplying Crystalline materials in czochralski method |
| JP4345624B2 (ja) | 2004-09-21 | 2009-10-14 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | チョクラルスキー法による原料供給装置および原料供給方法 |
| KR100800212B1 (ko) * | 2006-08-02 | 2008-02-01 | 주식회사 실트론 | 단결정 성장 장치에 고체 원료를 공급하는 장치 및 방법 |
| JP2009249253A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Sumco Corp | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP5262257B2 (ja) * | 2008-04-10 | 2013-08-14 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | 窒素ドープシリコン単結晶の製造方法 |
| US8535439B2 (en) | 2009-01-14 | 2013-09-17 | Sumco Techxiv Corporation | Manufacturing method for silicon single crystal |
| JP5222162B2 (ja) * | 2009-01-16 | 2013-06-26 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP5201077B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2013-06-05 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコンウェーハの製造方法 |
| JP6775773B1 (ja) * | 2020-02-14 | 2020-10-28 | Ｆｔｂ研究所株式会社 | 単結晶成長装置、単結晶成長方法および単結晶 |
| KR102271455B1 (ko) * | 2020-09-24 | 2021-07-01 | 한화솔루션 주식회사 | 주 도가니로 공급되는 실리콘을 예비 용융시키기 위한 예비 용융 장치 및 그 제어방법 |
| CN115142122B (zh) * | 2022-09-01 | 2022-11-22 | 浙江求是半导体设备有限公司 | 一种单晶炉投料装置 |
-
1996
- 1996-02-08 JP JP04670196A patent/JP3496388B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09208368A (ja) | 1997-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4225688B2 (ja) | ポリシリコン装填物からシリコンメルトを製造する方法 | |
| EP0170856B1 (en) | Process for growing monocrystals of semiconductor materials from shallow crucibles by czochralski technique | |
| JP3496388B2 (ja) | 粒状シリコン原料の供給方法および供給管 | |
| US7655089B2 (en) | Process and apparatus for producing a single crystal of semiconductor material | |
| JP2935337B2 (ja) | 粒状原料の供給装置およびその供給方法 | |
| US5902395A (en) | Method for feeding granular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal | |
| JPH09142988A (ja) | シリコン単結晶の生成方法及び装置 | |
| KR20080056674A (ko) | 도핑된 상부 벽 부위를 가지는 도가니 및 그 제조 방법 | |
| JP2601411B2 (ja) | 単結晶引上げ方法およびその装置 | |
| EP1446517B1 (en) | Intermittent feeding technique for increasing the melting rate of polycrystalline silicon | |
| JPH0764672B2 (ja) | 結晶育成装置 | |
| JP2531415B2 (ja) | 結晶成長方法 | |
| JP2007254162A (ja) | 単結晶製造装置およびリチャージ方法 | |
| JP2990661B2 (ja) | 単結晶成長方法 | |
| US20220389609A1 (en) | Use of quartz plates during growth of single crystal silicon ingots | |
| JP2567312B2 (ja) | シリコン単結晶の製造装置及び製造方法 | |
| JP2008063205A (ja) | 固形状原料のリチャージ装置およびこれを用いたリチャージ方法 | |
| JPH09208367A (ja) | 二重ルツボへの初期のシリコン原料の供給方法 | |
| EP4271862A1 (en) | Use of buffer members during growth of single crystal silicon ingots | |
| JPH09208363A (ja) | 単結晶引き上げ装置 | |
| JPH01301579A (ja) | シリコン単結晶の製造方法及び装置 | |
| JPH07300389A (ja) | 半導体単結晶製造方法 | |
| JPH09208374A (ja) | 単結晶の成長方法及びその実施に使用する装置 | |
| JPH0696480B2 (ja) | 結晶成長方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071128 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 5 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 5 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091128 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091128 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |