JPH0248491A - 半導体単結晶製造装置 - Google Patents
半導体単結晶製造装置Info
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- JPH0248491A JPH0248491A JP19695788A JP19695788A JPH0248491A JP H0248491 A JPH0248491 A JP H0248491A JP 19695788 A JP19695788 A JP 19695788A JP 19695788 A JP19695788 A JP 19695788A JP H0248491 A JPH0248491 A JP H0248491A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体単結晶製造装置に関し、特に引上げ法
による単結晶製造装置に関する。
による単結晶製造装置に関する。
従来、引上げ法単結晶製造装置は第２図で示すように半
導体多結晶を溶融するなめに入れる石英るつぼ１、石英
るつぼ１を保持するための黒鉛るつぼ台２、多結晶を加
熱溶融するために黒鉛るつぼ台の周囲に設けた多結晶溶
融ヒーター３からなる多結晶溶融部４と、単結晶６が引
上げられる引上げ部５で構成されていた。
導体多結晶を溶融するなめに入れる石英るつぼ１、石英
るつぼ１を保持するための黒鉛るつぼ台２、多結晶を加
熱溶融するために黒鉛るつぼ台の周囲に設けた多結晶溶
融ヒーター３からなる多結晶溶融部４と、単結晶６が引
上げられる引上げ部５で構成されていた。
上述した従来の引上げ法単結晶製造装置で引上げられた
シリコン単結晶は引上げの過程でるつぼ側のシリコンの
溶融温度である１４００°Ｃから種側の冷却された温度
である３００℃に渡る大きな温度差を受けている。すな
わち単結晶の種側は、るつぼ側に比べより長い時間にわ
たって１４００℃から３００℃に冷却される熱履歴を受
けている。この単結晶の種側とるつぼ側の受ける熱履歴
の差がこの単結晶で作られる半導体デバイスに大きな影
響を与える。その−例としてＭＯＳデバイスに与える影
響について第３図（ａ）及び（ｂ）で説明する。第３図
（ａ）はシリコン単結晶より切り出したシリコンウェハ
ーをＭＯＳデバイスプロセスに用いた時のウェハー内部
の酸素析出量を示したもので、従来の引上げ装置で製造
されたシリコン単結晶ではウェハー毎の酸素の析出量に
大きなバラツキが生じていた。ここで酸素析出量は、い
わゆるイントリンシックゲッタリングのゲッターシンク
となるウェハー内部欠陥を形成する酸素析出物の度合を
示すもので単結晶引上げ中に９００℃から６００℃の熱
履歴が長い程多く生成される。ＭＯＳデバイスの歩留り
を安定にするためにはこの酸素析出量がウェハー毎に均
一である事が要求されている。第３図（ｂ）は、同じく
シリコン単結晶より切り出したシリコンウェハーに作製
したダイナミック型ＭＯＳメモリーデバイスのウェハー
毎のホールド不良率を示したものである。酸素析出量に
大きなバラツキのある従来の引上げ装置によって作られ
たシリコンウェハーに形成されたＭＯＳメモリーデバイ
スにはホールド不良率に大きなバラツキがあるためＭＯ
Ｓメモリーの歩留りを不安定なものにしているという欠
点があった。
シリコン単結晶は引上げの過程でるつぼ側のシリコンの
溶融温度である１４００°Ｃから種側の冷却された温度
である３００℃に渡る大きな温度差を受けている。すな
わち単結晶の種側は、るつぼ側に比べより長い時間にわ
たって１４００℃から３００℃に冷却される熱履歴を受
けている。この単結晶の種側とるつぼ側の受ける熱履歴
の差がこの単結晶で作られる半導体デバイスに大きな影
響を与える。その−例としてＭＯＳデバイスに与える影
響について第３図（ａ）及び（ｂ）で説明する。第３図
（ａ）はシリコン単結晶より切り出したシリコンウェハ
ーをＭＯＳデバイスプロセスに用いた時のウェハー内部
の酸素析出量を示したもので、従来の引上げ装置で製造
されたシリコン単結晶ではウェハー毎の酸素の析出量に
大きなバラツキが生じていた。ここで酸素析出量は、い
わゆるイントリンシックゲッタリングのゲッターシンク
となるウェハー内部欠陥を形成する酸素析出物の度合を
示すもので単結晶引上げ中に９００℃から６００℃の熱
履歴が長い程多く生成される。ＭＯＳデバイスの歩留り
を安定にするためにはこの酸素析出量がウェハー毎に均
一である事が要求されている。第３図（ｂ）は、同じく
シリコン単結晶より切り出したシリコンウェハーに作製
したダイナミック型ＭＯＳメモリーデバイスのウェハー
毎のホールド不良率を示したものである。酸素析出量に
大きなバラツキのある従来の引上げ装置によって作られ
たシリコンウェハーに形成されたＭＯＳメモリーデバイ
スにはホールド不良率に大きなバラツキがあるためＭＯ
Ｓメモリーの歩留りを不安定なものにしているという欠
点があった。
本発明は、引上げ中の単結晶全部の冷却過程の熱履歴を
均一化する事によって、この単結晶より切り出されたウ
ェハーに作り込まれる半導体デバイスの特性を改善して
、デバイスの歩留りを大巾に向上することを目的として
いる。
均一化する事によって、この単結晶より切り出されたウ
ェハーに作り込まれる半導体デバイスの特性を改善して
、デバイスの歩留りを大巾に向上することを目的として
いる。
本発明の引上げ法単結晶製造装置は、従来の構成に加え
て、多結晶溶融部の上部に半導体単結晶の種側からるつ
ぼ側にわたる全部の単結晶部を同一温度に保持できるヒ
ーターを有する構成になっている。
て、多結晶溶融部の上部に半導体単結晶の種側からるつ
ぼ側にわたる全部の単結晶部を同一温度に保持できるヒ
ーターを有する構成になっている。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図であり、従来の引
上げ法シリコン単結晶製造装置に対して、多結晶溶融部
４の上方に引上げ成長された単結晶６の全部の領域を同
一温度に保持できる引上げ部ヒーター７が単結晶引上げ
部５に設置されている。石英るつぼ１、黒鉛るつぼ台２
、多結晶溶融ヒーター３から成る多結晶溶融部４の構成
は従来と同じである。引上げ部ヒーター７は、シリコン
単結晶の引上げ中は１３００℃に保たれており、引上げ
が終了するとヒーター７に加えるパワーを下げ単結晶全
域の温度を同一の冷却レートで下げて行く。第４図（ａ
）は本発明及び従来のシリコン単結晶引上げ装置に於け
るシリコン単結晶の引上げ中の温度分布をそれぞれ実線
及び破線で示しており、本発明ではシリコン単結晶が単
結晶全域で１３００°Ｃの同一温度に保持されている事
を示している。第４図（ｂ）は、同じく本発明及び従来
装置で引上げられたシリコン単結晶６の種結晶８側（種
側）及びるつぼ側のそれぞれの位置Ａ、Ｂにおける引上
げ成長時間に対する熱履歴を示したものである。破線Ａ
は従来装置で引上げられた種側の熱履歴、破線Ｂは同じ
〈従来装置で弓上げられたるつぼ側の熱履歴で酸素析出
に影響を与える９００°Ｃから６００℃にわたる熱履歴
が種側Ａとるつぼ側Ｂとで差がある事を示している。
上げ法シリコン単結晶製造装置に対して、多結晶溶融部
４の上方に引上げ成長された単結晶６の全部の領域を同
一温度に保持できる引上げ部ヒーター７が単結晶引上げ
部５に設置されている。石英るつぼ１、黒鉛るつぼ台２
、多結晶溶融ヒーター３から成る多結晶溶融部４の構成
は従来と同じである。引上げ部ヒーター７は、シリコン
単結晶の引上げ中は１３００℃に保たれており、引上げ
が終了するとヒーター７に加えるパワーを下げ単結晶全
域の温度を同一の冷却レートで下げて行く。第４図（ａ
）は本発明及び従来のシリコン単結晶引上げ装置に於け
るシリコン単結晶の引上げ中の温度分布をそれぞれ実線
及び破線で示しており、本発明ではシリコン単結晶が単
結晶全域で１３００°Ｃの同一温度に保持されている事
を示している。第４図（ｂ）は、同じく本発明及び従来
装置で引上げられたシリコン単結晶６の種結晶８側（種
側）及びるつぼ側のそれぞれの位置Ａ、Ｂにおける引上
げ成長時間に対する熱履歴を示したものである。破線Ａ
は従来装置で引上げられた種側の熱履歴、破線Ｂは同じ
〈従来装置で弓上げられたるつぼ側の熱履歴で酸素析出
に影響を与える９００°Ｃから６００℃にわたる熱履歴
が種側Ａとるつぼ側Ｂとで差がある事を示している。
実線は本発明の引上げ装置で引上げられた種側及びるつ
ぼ側の熱履歴を示しており、１３００℃から２００℃に
降温する降温過程の熱履歴が種側もるつぼ側も同じとな
っている。
ぼ側の熱履歴を示しており、１３００℃から２００℃に
降温する降温過程の熱履歴が種側もるつぼ側も同じとな
っている。
第３図（ａ）は、本発明のシリコン単結晶製造装置で引
上げられたシリコン単結晶から切り出されたシリコンウ
ェハーをＭＯＳデバイスプロセスに適用した時のウェハ
ー内部の酸素析出量を示したものであり、従来装置に於
ける酸素析出量分布と比較して熱履歴の均一化が行なわ
れていたことによってそのバラツキが大幅に改善された
ことが分る。第３付（ｂ）はダイナミック型ＭＯＳメモ
リーデバイスに用いた時のホールド不良率の改善効果を
示したものであり、第３図（ａ＞の酸素析出量に対応し
てホールド不良率の低減効果が分る。
上げられたシリコン単結晶から切り出されたシリコンウ
ェハーをＭＯＳデバイスプロセスに適用した時のウェハ
ー内部の酸素析出量を示したものであり、従来装置に於
ける酸素析出量分布と比較して熱履歴の均一化が行なわ
れていたことによってそのバラツキが大幅に改善された
ことが分る。第３付（ｂ）はダイナミック型ＭＯＳメモ
リーデバイスに用いた時のホールド不良率の改善効果を
示したものであり、第３図（ａ＞の酸素析出量に対応し
てホールド不良率の低減効果が分る。
以上説明したように本発明は引上げ法シリコン単結晶製
造装置に於いて多結晶シリコンの溶融部の上部に、引き
上げられたシリコン単結晶の種側からるつぼ側までの全
部分を同一温度に保持できるヒーターを設ける事により
、シリコン単結晶全域の受ける熱履歴が均一となり、こ
の単結晶より切り出されたウェハーを用いたＭＯＳデバ
イスに於いてその酸素析出量のウェハー毎のバラッキカ
改善される。更に同ウェハーで作製されたダイナミック
型ＭＯＳメモリーデバイスのホールド不良率も酸素析出
量のウェハー間の均一化がはかられる事により大幅に低
減されデバイス歩留りが向上できるという効果がある。
造装置に於いて多結晶シリコンの溶融部の上部に、引き
上げられたシリコン単結晶の種側からるつぼ側までの全
部分を同一温度に保持できるヒーターを設ける事により
、シリコン単結晶全域の受ける熱履歴が均一となり、こ
の単結晶より切り出されたウェハーを用いたＭＯＳデバ
イスに於いてその酸素析出量のウェハー毎のバラッキカ
改善される。更に同ウェハーで作製されたダイナミック
型ＭＯＳメモリーデバイスのホールド不良率も酸素析出
量のウェハー間の均一化がはかられる事により大幅に低
減されデバイス歩留りが向上できるという効果がある。
本発明の実施例は、シリコン単結晶の引上げ装置につい
て説明したが、ゲルマニウム、ガリウムヒ素等他の半導
体単結晶の引上げ装置に対しても本発明が適用出来るこ
とはもちろんのことである。
て説明したが、ゲルマニウム、ガリウムヒ素等他の半導
体単結晶の引上げ装置に対しても本発明が適用出来るこ
とはもちろんのことである。
置で引上げ中のシリコン単結晶の温度分布図、第４図（
ｂ）は、同じ〈従来及び本発明装置で引上げられたシリ
コン単結晶の種側及びるつぼ側のそれぞれの位置Ａ、Ｂ
に於ける引上げ成長時間に対する熱履歴を示す図である
。
ｂ）は、同じ〈従来及び本発明装置で引上げられたシリ
コン単結晶の種側及びるつぼ側のそれぞれの位置Ａ、Ｂ
に於ける引上げ成長時間に対する熱履歴を示す図である
。
１・・・石英るつぼ、２・・・黒鉛るつば台、３・・・
多結晶溶融ヒーター、４・・・多結晶溶融部、５・・・
単結晶引上げ部、６・・・単結晶、７・・・引上げ部ヒ
ーター８・・・種結晶。
多結晶溶融ヒーター、４・・・多結晶溶融部、５・・・
単結晶引上げ部、６・・・単結晶、７・・・引上げ部ヒ
ーター８・・・種結晶。
Claims (1)
- 材料を入れるるつぼ及びるつぼ周囲に配置したヒータ
ーを有する溶融部と、溶融部より単結晶を引上げる単結
晶引き上げ部とを具備する引上げ法単結晶製造装置にお
いて、引上げ成長された半導体単結晶の種側からるつぼ
側にわたる全結晶部を同一温度に保持できるヒータを前
記引上げ部に有することを特徴とする半導体単結晶製造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19695788A JPH0248491A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 半導体単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19695788A JPH0248491A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 半導体単結晶製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0248491A true JPH0248491A (ja) | 1990-02-19 |
Family
ID=16366461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19695788A Pending JPH0248491A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 半導体単結晶製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0248491A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570283A (ja) * | 1991-03-20 | 1993-03-23 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法及び装置 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19695788A patent/JPH0248491A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570283A (ja) * | 1991-03-20 | 1993-03-23 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法及び装置 |
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