JPH0140800B2 - - Google Patents
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- JPH0140800B2 JPH0140800B2 JP4046984A JP4046984A JPH0140800B2 JP H0140800 B2 JPH0140800 B2 JP H0140800B2 JP 4046984 A JP4046984 A JP 4046984A JP 4046984 A JP4046984 A JP 4046984A JP H0140800 B2 JPH0140800 B2 JP H0140800B2
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- Japan
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- single crystal
- silicon
- pulling
- crystal
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- Expired
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 35
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 27
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
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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
- C30B15/20—Controlling or regulating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体単結晶の製造方法の改良に関す
る。
る。
半導体単結晶、例えばシリコン単結晶は主にチ
ヨクラルスキー法により製造されている。すなわ
ち、この方法は石英ルツボ内に原料、例えば精製
されたシリコン多結晶体を入れてルツボ外周に配
設されたヒータにより溶融させ、この溶融シリコ
ンに種結晶を浸し、これを引上げることによりシ
リコン単結晶を製造するものである。
ヨクラルスキー法により製造されている。すなわ
ち、この方法は石英ルツボ内に原料、例えば精製
されたシリコン多結晶体を入れてルツボ外周に配
設されたヒータにより溶融させ、この溶融シリコ
ンに種結晶を浸し、これを引上げることによりシ
リコン単結晶を製造するものである。
そして、結晶育成末期には結晶を無転位化する
ために結晶のテール（末端部）を徐々に細く絞つ
てコーンを形成し、最終的にはコーンの頂点で切
離して引上げを終了するようにしている。この
後、引上げられたシリコン単結晶は強制空冷又は
徐冷される。
ために結晶のテール（末端部）を徐々に細く絞つ
てコーンを形成し、最終的にはコーンの頂点で切
離して引上げを終了するようにしている。この
後、引上げられたシリコン単結晶は強制空冷又は
徐冷される。
しかし、通常はテール形状が見えないため、上
述した引上げ終了の判定が極めて困難となつてい
る。
述した引上げ終了の判定が極めて困難となつてい
る。
この結果、実際には引上げが終了していないの
にシリコン単結晶のテールが溶融シリコンに浸つ
たままの状態になつているような場合、シリコン
単結晶が所定の熱履歴とは異なる熱履歴をたどる
ため、欠陥が発生する原因となつていた。
にシリコン単結晶のテールが溶融シリコンに浸つ
たままの状態になつているような場合、シリコン
単結晶が所定の熱履歴とは異なる熱履歴をたどる
ため、欠陥が発生する原因となつていた。
本発明は上記欠点を解消するためになされたも
のであり、引上げ終了点を正確に判定し、転位及
び欠陥のない半導体単結晶を製造し得る方法を提
供しようとするものである。
のであり、引上げ終了点を正確に判定し、転位及
び欠陥のない半導体単結晶を製造し得る方法を提
供しようとするものである。
すなわち本発明の半導体単結晶の製造方法は、
引上装置に半導体単結晶の温度を測定する第１の
センサ及び溶融半導体原料の温度を測定する第２
のセンサを設け、半導体単結晶及び溶融半導体原
料の温度変化に基づいて半導体単結晶の引上げの
終了を判定することを特徴とするものである。
引上装置に半導体単結晶の温度を測定する第１の
センサ及び溶融半導体原料の温度を測定する第２
のセンサを設け、半導体単結晶及び溶融半導体原
料の温度変化に基づいて半導体単結晶の引上げの
終了を判定することを特徴とするものである。
本発明において用いられるセンサとしては例え
ば光温度計等が挙げられる。
ば光温度計等が挙げられる。
以下、本発明の実施例を第１図〜第３図を参照
して説明する。
して説明する。
第１図は本発明方法に用いられる引上装置の断
面図である。図中１は上部と下部が開口したチヤ
ンバーであり、このチヤンバー１の上方にはプル
チヤンバー２が配設されている。また、チヤンバ
ー１の下部開口からは回転自在な支持棒３が挿入
されており、この支持棒３上には黒鉛製保護体４
が支持され、内部の石英ルツボ５を保護してい
る。前記保護体４の外周には円筒状のヒータ６及
び保温筒７，８が順次配設されている。また、前
記プルチヤンバー２上端部に取付けられた図示し
ないモータからはルツボ５上方に例えばチエーン
９が回転可能に吊下されており、その下端に取付
けられた保持具１０により種結晶１１を保持して
いる。
面図である。図中１は上部と下部が開口したチヤ
ンバーであり、このチヤンバー１の上方にはプル
チヤンバー２が配設されている。また、チヤンバ
ー１の下部開口からは回転自在な支持棒３が挿入
されており、この支持棒３上には黒鉛製保護体４
が支持され、内部の石英ルツボ５を保護してい
る。前記保護体４の外周には円筒状のヒータ６及
び保温筒７，８が順次配設されている。また、前
記プルチヤンバー２上端部に取付けられた図示し
ないモータからはルツボ５上方に例えばチエーン
９が回転可能に吊下されており、その下端に取付
けられた保持具１０により種結晶１１を保持して
いる。
上記引上装置を用いたシリコン単結晶の製造
は、ルツボ５内にシリコン原料を入れてヒータ６
により溶融させ、この溶融シリコン１２に種結晶
１１を浸し、ルツボ５と種結晶１１とを逆方向に
回転させながらチエーン９を引上げてシリコン単
結晶１３を引上げることにより行なわれる。
は、ルツボ５内にシリコン原料を入れてヒータ６
により溶融させ、この溶融シリコン１２に種結晶
１１を浸し、ルツボ５と種結晶１１とを逆方向に
回転させながらチエーン９を引上げてシリコン単
結晶１３を引上げることにより行なわれる。
この際、上記引上装置の上部にシリコン単結晶
１３の例えば肩部の温度を測定する第１の光温度
計１４及び溶融シリコン１２の温度を測定する第
２の光温度計１５を取付けておき、これら第１及
び第２の光温度計１４，１５により測定されるシ
リコン単結晶１３及び溶融シリコン１２の温度変
化に基づいて、引上げの終了を判定する。
１３の例えば肩部の温度を測定する第１の光温度
計１４及び溶融シリコン１２の温度を測定する第
２の光温度計１５を取付けておき、これら第１及
び第２の光温度計１４，１５により測定されるシ
リコン単結晶１３及び溶融シリコン１２の温度変
化に基づいて、引上げの終了を判定する。
すなわち、第２図に示すように結晶育成時には
溶融シリコン１２の熱は熱伝導のよいシリコン単
結晶１３中を図中ａの如く伝導し、更に雰囲気中
に図中ｂの如く放熱している。したがつて、シリ
コン単結晶１３が溶融シリコン１２の表面から離
れると、シリコン単結晶１３側では熱の供給がな
くなるため温度が下がる。逆に、溶融シリコン１
２側では放熱が減少するため液温が上がる。
溶融シリコン１２の熱は熱伝導のよいシリコン単
結晶１３中を図中ａの如く伝導し、更に雰囲気中
に図中ｂの如く放熱している。したがつて、シリ
コン単結晶１３が溶融シリコン１２の表面から離
れると、シリコン単結晶１３側では熱の供給がな
くなるため温度が下がる。逆に、溶融シリコン１
２側では放熱が減少するため液温が上がる。
したがつて、第１の光温度計１４によつて測定
されるシリコン単結晶１３の温度（図中で表
示）及び第２の光温度計１５によつて測定される
溶融シリコン１２の温度（図中で表示）とを観
測すると、第３図に示すように温度の変化点を明
瞭に確認することができ、これから引上げの終了
を容易に判定することができる。この結果、転位
や欠陥のない高品質のシリコン単結晶を製造する
ことができる。
されるシリコン単結晶１３の温度（図中で表
示）及び第２の光温度計１５によつて測定される
溶融シリコン１２の温度（図中で表示）とを観
測すると、第３図に示すように温度の変化点を明
瞭に確認することができ、これから引上げの終了
を容易に判定することができる。この結果、転位
や欠陥のない高品質のシリコン単結晶を製造する
ことができる。
以上詳述した如く本発明の半導体単結晶の製造
方法によれば、引上げの終了点を容易に判定する
ことができ、転位や欠陥のない高品質の半導体単
結晶を製造できるものである。
方法によれば、引上げの終了点を容易に判定する
ことができ、転位や欠陥のない高品質の半導体単
結晶を製造できるものである。
第１図は本発明の実施例において用いられる半
導体単結晶引上装置の断面図、第２図は結晶育成
中における熱伝導及び放熱を示す説明図、第３図
は第１及び第２の光温度計によつて測定される温
度の特性図である。 １…チヤンバー、２…プルチヤンバー、３…支
持棒、４…保護体、５…石英ルツボ、６…ヒー
タ、７，８…保温筒、９…チエーン、１０…保持
具、１１…種結晶、１２…溶融シリコン、１３…
シリコン単結晶、１４…第１の光温度計、１５…
第２の光温度計。
導体単結晶引上装置の断面図、第２図は結晶育成
中における熱伝導及び放熱を示す説明図、第３図
は第１及び第２の光温度計によつて測定される温
度の特性図である。 １…チヤンバー、２…プルチヤンバー、３…支
持棒、４…保護体、５…石英ルツボ、６…ヒー
タ、７，８…保温筒、９…チエーン、１０…保持
具、１１…種結晶、１２…溶融シリコン、１３…
シリコン単結晶、１４…第１の光温度計、１５…
第２の光温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4046984A JPS60186498A (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | 半導体単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4046984A JPS60186498A (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | 半導体単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60186498A JPS60186498A (ja) | 1985-09-21 |
| JPH0140800B2 true JPH0140800B2 (ja) | 1989-08-31 |
Family
ID=12581492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4046984A Granted JPS60186498A (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | 半導体単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60186498A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69132009T2 (de) * | 1991-04-26 | 2000-08-03 | Mitsubishi Materials Corp., Tokio/Tokyo | Verfahren zum ziehen von einkristallen |
| CN104278320A (zh) * | 2013-07-04 | 2015-01-14 | 有研新材料股份有限公司 | 一种用于测量直拉硅单晶炉中硅熔体液面位置的装置 |
-
1984
- 1984-03-05 JP JP4046984A patent/JPS60186498A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60186498A (ja) | 1985-09-21 |
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