JP5428608B2 - シリコン単結晶の育成方法 - Google Patents
シリコン単結晶の育成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5428608B2 JP5428608B2 JP2009166525A JP2009166525A JP5428608B2 JP 5428608 B2 JP5428608 B2 JP 5428608B2 JP 2009166525 A JP2009166525 A JP 2009166525A JP 2009166525 A JP2009166525 A JP 2009166525A JP 5428608 B2 JP5428608 B2 JP 5428608B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- growing
- flow rate
- defect
- inert gas
- 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.)
- Active
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 142
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 35
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 35
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 30
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 25
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 11
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 10
- 239000008710 crystal-8 Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000004854 X-ray topography Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
図3は、本発明のシリコン単結晶の育成方法を適用できる単結晶育成装置の構成を模式的に示す図である。同図に示すように、単結晶育成装置は、その外郭をチャンバ1で構成され、その中心部にルツボ2が配置されている。ルツボ2は二重構造であり、内側の石英ルツボ2aと、外側の黒鉛ルツボ2bとから構成され、回転および昇降が可能な支持軸3の上端部に固定されている。
実施例1の試験では、Arガスの流速を種々変更した各条件で、引き上げ速度を0.90mm/minから0.60mm/minまで徐々に低下させながら、単結晶を育成した。このとき、熱遮蔽体の下端と原料融液の液面との隙間は45mmに設定した。なお、比較のために、水冷体を配置することなく熱遮蔽体を配置した育成装置を用いた場合は、熱遮蔽体と水冷体を配置した育成装置に比べて、結晶の引き上げ軸方向の温度勾配が小さくなるため、引き上げ速度をより低下させた条件で単結晶を育成した。
実施例2の試験では、熱遮蔽体の下端と原料融液の液面との隙間は45mmに設定し、単結晶の温度が融点から1300℃までの範囲にて上記Gc/Ge>1を満足する引き上げ速度、すなわち上記実施例1のPv引き上げ速度マージン内の引き上げ速度を目標値として設定し、単結晶の育成を行った。このとき、ボディ部のトップ側からボトム側の全長にわたり、Arガス流速を本発明の規定範囲内の0.45m/secと一定にした場合と、ボディ部のトップ側ではArガス流速を本発明の規定範囲内の0.66m/secとし、ボディ部のミドル部でArガス流速を0.45m/secに低下させた場合とで、それぞれ単結晶を育成した。Arガス流速を低下させる調整は、炉内圧を上昇させることにより行った。
3:支持軸、 4:ヒータ、 5:断熱材、 6:引き上げ軸、
7:種結晶、 8:シリコン単結晶、 9:原料融液、 10:熱遮蔽体、
11:水冷体、 12:ガス導入口、 13:排気口
Claims (4)
- チョクラルスキー法によりチャンバ内に配置したルツボ内の原料融液からシリコン単結晶を引き上げ育成する方法であって、
育成中の単結晶を囲繞する水冷体を配置するとともに、この水冷体の外周面および下端面を包囲する熱遮蔽体を配置した単結晶育成装置を用い、
熱遮蔽体の下端と原料融液の液面との隙間を30〜100mmの範囲とし、育成中の単結晶と水冷体との間に不活性ガスとしてArガスを下降させ、この不活性ガスを熱遮蔽体の下端と原料融液の液面との間に流通させる際の不活性ガスの流速を0.66m/sec以下に制御しつつ、
単結晶の温度が融点から1300℃までの範囲にて、引き上げ軸方向の温度勾配を単結晶の中心部ではGc、外周部ではGeとするとき、Gc/Ge>1を満足する条件で単結晶の引き上げを行い、径方向の全域にわたり無欠陥領域となる単結晶を育成することを特徴とするシリコン単結晶の育成方法。
- 前記単結晶の引き上げの進行に伴って前記不活性ガスの流速を連続的にまたは段階的に低下させることを特徴とする請求項1に記載のシリコン単結晶の育成方法。
- 前記不活性ガスの流速は、前記チャンバ内に導入する不活性ガスの流量、または前記チャンバ内の圧力を調整することにより制御することを特徴とする請求項1または2に記載のシリコン単結晶の育成方法。
- 前記単結晶の前記無欠陥領域が酸素析出促進領域であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシリコン単結晶の育成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009166525A JP5428608B2 (ja) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | シリコン単結晶の育成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009166525A JP5428608B2 (ja) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | シリコン単結晶の育成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011020882A JP2011020882A (ja) | 2011-02-03 |
JP5428608B2 true JP5428608B2 (ja) | 2014-02-26 |
Family
ID=43631285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009166525A Active JP5428608B2 (ja) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | シリコン単結晶の育成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5428608B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5904079B2 (ja) * | 2012-10-03 | 2016-04-13 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶育成装置及びシリコン単結晶育成方法 |
CN114635181B (zh) * | 2022-03-23 | 2023-01-31 | 双良硅材料(包头)有限公司 | 单晶炉的水冷热屏结构、单晶炉及单晶硅的生长方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06271384A (ja) * | 1993-03-19 | 1994-09-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 単結晶引き上げ方法 |
JP3787452B2 (ja) * | 1999-02-10 | 2006-06-21 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶の製造方法 |
JP4131176B2 (ja) * | 2003-02-26 | 2008-08-13 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶引上げ装置の不活性ガスの流速制御装置及びその流速制御方法 |
JP2005306705A (ja) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Sumco Corp | シリコン単結晶の製造方法 |
JP4742711B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2011-08-10 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶育成方法 |
JP4797477B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2011-10-19 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶の製造方法 |
JP4806974B2 (ja) * | 2005-06-20 | 2011-11-02 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶育成方法 |
JP5204415B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2013-06-05 | 国立大学法人 新潟大学 | CZ法によるSi単結晶インゴットの製造方法 |
-
2009
- 2009-07-15 JP JP2009166525A patent/JP5428608B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011020882A (ja) | 2011-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3573045B2 (ja) | 高品質シリコン単結晶の製造方法 | |
TWI266815B (en) | Method for growing silicon single crystal and method for manufacturing silicon wafer | |
JP2001158690A (ja) | 高品質シリコン単結晶の製造方法 | |
JP5163459B2 (ja) | シリコン単結晶の育成方法及びシリコンウェーハの検査方法 | |
WO2018198606A1 (ja) | n型シリコン単結晶の製造方法、n型シリコン単結晶のインゴット、シリコンウェーハ、およびエピタキシャルシリコンウェーハ | |
JP7036116B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP5636168B2 (ja) | シリコン単結晶の育成方法 | |
JP2005015312A (ja) | 単結晶の製造方法及び単結晶 | |
JP2018177560A (ja) | 熱遮蔽部材、単結晶引き上げ装置および単結晶シリコンインゴットの製造方法 | |
US20100127354A1 (en) | Silicon single crystal and method for growing thereof, and silicon wafer and method for manufacturing thereof | |
JP2017222551A (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP4650520B2 (ja) | シリコン単結晶の製造装置及び製造方法 | |
JP4151474B2 (ja) | 単結晶の製造方法及び単結晶 | |
JP5428608B2 (ja) | シリコン単結晶の育成方法 | |
JP5489064B2 (ja) | シリコン単結晶の育成方法 | |
JP6287991B2 (ja) | シリコン単結晶育成装置 | |
JP4080657B2 (ja) | シリコン単結晶インゴットの製造方法 | |
JP2000072590A (ja) | 高品質シリコン単結晶の育成方法 | |
JP2001261482A (ja) | 単結晶育成方法 | |
JP5617812B2 (ja) | シリコン単結晶ウエーハ、エピタキシャルウエーハ、及びそれらの製造方法 | |
JP2012001408A (ja) | シリコン単結晶の育成方法 | |
JP2010018499A (ja) | 単結晶の製造方法 | |
JP4842861B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP2007210820A (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP6699620B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120120 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121016 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20121210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121211 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130611 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130806 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131118 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5428608 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |