JP5776587B2 - 単結晶製造方法 - Google Patents
単結晶製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5776587B2 JP5776587B2 JP2012039048A JP2012039048A JP5776587B2 JP 5776587 B2 JP5776587 B2 JP 5776587B2 JP 2012039048 A JP2012039048 A JP 2012039048A JP 2012039048 A JP2012039048 A JP 2012039048A JP 5776587 B2 JP5776587 B2 JP 5776587B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- single crystal
- heat insulating
- carrier gas
- gap
- 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 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 38
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 38
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 10
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
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
さらに、断熱筒がチャンバー底面に接する面積が確実に減少し、ヒーターの発するエネルギーが底部チャンバー内を流れる冷却水に奪われることを一層低減することができる装置となる。
さらに、チャンバー上部に付着した酸化物が融液内に落下し、単結晶製造に悪影響を与えることを防ぐことができる。
この問題の対応として、HZ領域に断熱筒を使用してエネルギーロスを低減する設計が行われ、またキャリアガスを断熱筒とチャンバー内壁との間を通す構造として、特許文献1や特許文献2の構造が提案されていた。
しかしながら、何れの方法においても、キャリアガスがルツボとヒーターの近傍を流れることを完全には止めてはいない。また、最終的にキャリアガスをHZの底から排気していて、上記のエネルギーロスの問題は解決されていなかった。
(実施例、比較例)
実施例、比較例ともに、直径65cm(26インチ)のルツボに180kgのシリコン多結晶原料を仕込み、直径200mmのシリコン単結晶の製造を行った。ガス量、炉内圧はそれぞれアルゴンガス100l/min、100hPa(100mbar)で行った。
6…キャリアガス、 7…排気ガス管、 8…酸化物、 9…隙間、 10…底部隙間
。
Claims (4)
- 水冷機構を備えたチャンバーと、該チャンバー内に配置されたルツボと、該ルツボの周囲に配置されたヒーターと、該ヒーターの周囲に配置された断熱筒を具備し、前記ルツボに収容された原料融液からチョクラルスキー法により単結晶を引き上げる単結晶製造装置であって、前記断熱筒と前記チャンバー内の側面との間に前記チャンバー上部から供給されたキャリアガスが通過する隙間を設け、前記キャリアガスの全てが前記隙間を経由して前記チャンバー底部より排気されるものである単結晶製造装置により単結晶を製造する単結晶製造方法であって、
前記単結晶製造後、前記チャンバー内の側面及び底部に付着した酸化物を除去せずに、次バッチの単結晶製造を行うことを特徴とする単結晶製造方法。 - 前記キャリアガスが通過する前記隙間に連通する底部隙間を前記断熱筒と前記チャンバー底部との間に備えることを特徴とする請求項1に記載の単結晶製造方法。
- 前記底部隙間の形成領域は、前記チャンバー内の底部の表面積の30%以上であることを特徴とする請求項2に記載の単結晶製造方法。
- 前記単結晶製造中のチャンバー内の炉内圧を50〜300hPaとすることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の単結晶製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012039048A JP5776587B2 (ja) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 単結晶製造方法 |
PCT/JP2013/000527 WO2013125161A1 (ja) | 2012-02-24 | 2013-01-31 | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012039048A JP5776587B2 (ja) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 単結晶製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013173646A JP2013173646A (ja) | 2013-09-05 |
JP5776587B2 true JP5776587B2 (ja) | 2015-09-09 |
Family
ID=49005361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012039048A Active JP5776587B2 (ja) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 単結晶製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5776587B2 (ja) |
WO (1) | WO2013125161A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6197680B2 (ja) * | 2014-02-12 | 2017-09-20 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶製造装置 |
CN105525342A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-04-27 | 英利集团有限公司 | 一种直拉法制备大尺寸单晶硅棒的方法及单晶炉 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55113695A (en) * | 1979-02-23 | 1980-09-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Single crystal growing device |
JP2631591B2 (ja) * | 1991-10-29 | 1997-07-16 | コマツ電子金属株式会社 | 半導体単結晶製造方法および製造装置 |
JP2888089B2 (ja) * | 1992-03-31 | 1999-05-10 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶引上げ装置 |
JPH06122586A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Kawasaki Steel Corp | 単結晶引上げ装置 |
JPH06247788A (ja) * | 1993-02-22 | 1994-09-06 | Nippon Steel Corp | シリコン単結晶の製造方法およびその装置 |
JPH06271396A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-27 | Nippon Steel Corp | シリコン単結晶の製造装置 |
JPH06279166A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-04 | Nippon Steel Corp | シリコン単結晶の製造方法およびその装置 |
JPH06298589A (ja) * | 1993-04-09 | 1994-10-25 | Nippon Steel Corp | シリコン単結晶の製造方法およびこれに用いられる冷却筒 |
WO2002068732A1 (fr) * | 2001-02-28 | 2002-09-06 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Tube de recharge pour matériau polycristallin solide, et procédé de production de monocristal au moyen de ce tube |
JP2002321997A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-11-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造装置及びそれを用いたシリコン単結晶の製造方法 |
JP4128842B2 (ja) * | 2002-10-15 | 2008-07-30 | コバレントマテリアル株式会社 | シリコン単結晶引上装置 |
US8152921B2 (en) * | 2006-09-01 | 2012-04-10 | Okmetic Oyj | Crystal manufacturing |
JP4862836B2 (ja) * | 2008-02-05 | 2012-01-25 | 信越半導体株式会社 | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 |
JP2011093778A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-05-12 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウェーハおよびシリコン単結晶の製造方法 |
-
2012
- 2012-02-24 JP JP2012039048A patent/JP5776587B2/ja active Active
-
2013
- 2013-01-31 WO PCT/JP2013/000527 patent/WO2013125161A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013125161A1 (ja) | 2013-08-29 |
JP2013173646A (ja) | 2013-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5904079B2 (ja) | シリコン単結晶育成装置及びシリコン単結晶育成方法 | |
CN207498521U (zh) | 一种提升质量的碳化硅单晶生长装置 | |
KR101105950B1 (ko) | 단결정 잉곳 제조장치 | |
JP4810346B2 (ja) | サファイア単結晶の製造方法 | |
JP5776587B2 (ja) | 単結晶製造方法 | |
JP6257483B2 (ja) | シリコン単結晶製造方法 | |
JP5392040B2 (ja) | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 | |
JP2015189616A (ja) | サファイア単結晶の製造方法 | |
KR101129112B1 (ko) | 실리콘 단결정 잉곳 제조장치 | |
Dold | Silicon crystallization technologies | |
JP5568034B2 (ja) | 半導体単結晶の製造装置および製造方法 | |
JP2007308355A (ja) | 炭化ケイ素単結晶の製造装置及びその製造方法 | |
JP2002321997A (ja) | シリコン単結晶の製造装置及びそれを用いたシリコン単結晶の製造方法 | |
US8691013B2 (en) | Feed tool for shielding a portion of a crystal puller | |
JP6617680B2 (ja) | シリコン単結晶引上装置 | |
JP2015140291A (ja) | サファイア単結晶育成用坩堝およびこの坩堝を用いたサファイア単結晶の製造方法 | |
CN217351609U (zh) | 一种复合电极及单晶炉 | |
TWI707992B (zh) | 用於提拉單晶的方法與裝置及矽半導體晶圓 | |
JP2017193469A (ja) | アフターヒータ及びサファイア単結晶製造装置 | |
JP2014156373A (ja) | サファイア単結晶の製造装置 | |
TWI567253B (zh) | 長晶裝置 | |
KR20070064210A (ko) | 단결정 잉곳 성장장치 | |
JP5488519B2 (ja) | 石英ガラスルツボ及びその製造方法、並びにシリコン単結晶の製造方法 | |
JP2013193942A (ja) | 単結晶製造装置およびそれを用いた単結晶製造方法 | |
WO2013035498A1 (ja) | 多結晶シリコンインゴットの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141215 |
|
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: 20150609 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150622 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5776587 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
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 |