JPH0292896A - Ｓｉ単結晶の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はＳｉ単結晶の製造方法に関する。

〈従来の技術） 周知のように、Ｓ　ｉ　！ＩＬ結晶は半導体素子乃至半
導体装置を製造するための素材として、エレクトロニク
ス産業で多用されている。ところで、この種のＳｉ単結
晶は通常次の様にして製造されている。即ち、Ａ「ガス
の様な不活性またはＨ２ガスの様な還元性のガス雰囲気
の炉中で、溶融化したＳｉ多結晶層の面に種結晶を接触
させ、引上げながら順次単結晶を成長させる方法（ＣＺ
法）と、Ａｒガスの様な不活性またはＨ２ガスの様な還
元性のガスを流入させた円筒状石英管の中で、棒状の多
結晶Ｓｉの端部を種結晶に接触させ、その接触部から順
次溶融し、単結晶を成長させる方法（ＦＺ法）とによっ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記Ｓｉ単結晶の製造方法においては、Ｓｉ単
結晶の成長にムラが生じ易く、このため、Ｓｉ単結晶を
成長させる過程乃至製造過程での温度コントロールに、
細心の注意を払う必要があり、操作の繁雑さは避けられ
ない。しかも、得られたＳｉ単結晶は円筒状であるため
、ウェハー化して半導体素子化乃至半導体装置化する際
等、所要の加工を施すため、位置決め用のオリエンテー
ション・フラットを設ける必要がある。また、前記ウェ
ハーから半導体素子チップ乃至半導体装置のチップを切
離した場合、無駄な部分が多く出易いと言う不都合もあ
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、上記事情に対応してなされたもので、Ｓｉ単
結晶の成長容器に断面四角形の筒状容器を用い、また原
料としてシランガスを用いる一方、前記筒状容器及び原
料送入（流入）手段を相対的に移動、回転させながら、
Ｓｉ単結晶を順次成長させることを特徴とする。

（作　用） 上記、本発明の手段によれば、順次送入されるＳｉガス
は、種結晶面または成長した単結晶面に接触し、所要の
単結晶を断面四角形の筒状容器内に成長する。しかもこ
の単結晶成長過程では、断面四角形の筒状容器及び原料
であるシランガス送大系は相対的に回転しているため、
前記単結晶の成長温度も一様に保たれ、ムラの無い均質
な成長層が容易に得られる。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明方法を実施するために用いた装置の構成
例を概略的に示したのである。第１図において、１は断
面四角形の筒状容器で、その容器１の一端側にはＳｉＱ
結晶２を装着しうる様になっている。３は前記筒状容器
１内に、例えば第２図に平面的に示すような位置関係で
配設された、先端にノズル３ａを有するシランガス送入
管であり、このシランガス送入管乃至手段３及び前記筒
状容器１は軸方向に相対的に移動し得ると共に、前記軸
方向を軸として相対的に回転可能に構成されている。ま
た、４は前記筒状容器１の外周に配設され、所要のＳｉ
単結晶が成長する領域を加熱する加熱手段であり、この
加熱手段４は前記Ｓｉ単結晶が成長する領域に対応して
移動し得るようになっている。

先ず、上記の様に構成された装置を用意し、所作のＳｉ
単結晶の製造は、次の如く行われる。即ち、筒状容器１
の一端側に、例えば第３図に断面を示す様に加工した種
結晶（Ｓｉ単結晶）２を装着する。上記種結晶２を装着
した筒状容器１の種結晶２を装着した領域近傍を、加熱
源４で一定の温度に加熱保持する。一方、前記シランガ
ス送入管３のノズル３ａを介してＳｉガスを、前記加熱
されている種結晶２の面に接触する様に流入させると共
に、不活性ガス例えば、Ａ「ガスを前記筒状容器１内に
流入させる。なお、上記シランガスの流入量は前記筒状
容器１の断面積及び送入管３の数等によって適宜設定す
る。こうした形で所要のＳｉ単結晶の成長は順次進行す
るが、このＳｉ単結晶の成長の進行にともない、前記筒
状容器１を図示してない駆動源にて適宜回転すると共に
適宜引下げる。即ち、前記単結晶の成長が均一に行われ
る様に、前記筒状容器１を回転し、結晶成長領域の温度
分布及びＳｔの沈積（結晶成長）の−様化を図ると共に
、所要の単結晶の成長を進めるため、シランガスを流入
するガス送入管３のノズル３ａを相対的に上昇させる。

この様な一連の操作によって断面四角型で、且つ均質な
Ｓｉ単結晶が容易に得られる。

なお、上記実施例では、断面四角型の成長容器１を回転
させまた引下げて、単、結晶成長の温度及び成長の一様
化を図ったが、シランガス送入管３を適宜回転させたり
、引上げたりしても勿論差支えない。また前記成長容器
ｌの一端側に挿着する種結晶の形状も図示の形状に限定
されないし、更にＳｉガス送入管３の配置関係も上記例
示に限定されない。

［発明の効果］ 上記の如く、本発明方法によれば、比較的低温での加熱
によって、成長にムラの無い均質なＳｉ単結晶を容易に
得ることが出来る。しかも、得られたＳｉ単結晶は断面
が四角形であるため、ウェハー化し半導体装置を作成す
る際など、位置決め用のオリエンテーション・フラット
を設ける作業も不要となる。更に、前記ウェハーは四角
形であるため複数に分割乃至切離する場合にも無駄な部
分がなく、ウェハー全体を有効に利用出来る。

かくして、本発明方法は操作の容品さ、単結晶成長用の
容器に、高価な耐熱性容器を要しないことと相俟って実
用上多くの利点をもたらすものといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する為に用いた装置の構成を
示す該略図、第２図は第１図示の装置におけるシランガ
ス送入管の配置関係を示す平面図、第３図は第１図示の
装置に取着した種結晶の形状例を示す断面図である。 １・・・成長容器 ２・・・種結晶 ３・・・シランガス送入管 ３ａ・・・シランガス送入管ノズル ４・・・加熱源 出願人　　　　　　株式会社　東芝 同　　　　　　　　東芝回路部品エンジニアリング株式
会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 断面四角形の筒状成長容器内の一端側に取着したＳｉ種
   結晶に向けて非酸化性ガス及びシランガスを流入させ加
   熱しＳｉ単結晶を順次成長させる方法であって、前記筒
   状成長容器及びシランガス流入手段を相対的に軸方向へ
   の移動並びに軸方向を軸として回転させながらＳｉ単結
   晶を順次成長させることを特徴とするＳｉ単結晶の製造
   方法。