JPH03290393A - Ｓｉ単結晶製造用ルツボ - Google Patents
Ｓｉ単結晶製造用ルツボInfo
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、低炭素濃度の５ｉＪＩＬ結晶を製造するため
のルツボに関するものである。
のルツボに関するものである。
［従来の技術］
従来のＳｉ単結晶製造用ルツボは、第３図に示すように
石英ルツボ１を黒鉛サセプター２に嵌合してなるもので
ある。このＳｉ単結晶用ルツボ３は、底の中央が回転軸
４に支持され、ヒーター５、ヒートシールド６と共にチ
ャンバー７内に収容されている。
石英ルツボ１を黒鉛サセプター２に嵌合してなるもので
ある。このＳｉ単結晶用ルツボ３は、底の中央が回転軸
４に支持され、ヒーター５、ヒートシールド６と共にチ
ャンバー７内に収容されている。
Ｓｉ単結晶の製造は、前記ルツボ３に原料としてチャー
ジした多結晶Ｓｉをヒーター５によって加熱溶融し、雰
囲気ガスをチャンバー７に設けられた供給口８より導入
し、排出口９より排出する。ヒーター５により加熱して
多結晶Ｓｉを十分溶融した後、引上げ棒１０の下端に挟
持した種結晶１１を融液１２に浸漬し、引上げてＳｉ単
結晶１３を育成する。
ジした多結晶Ｓｉをヒーター５によって加熱溶融し、雰
囲気ガスをチャンバー７に設けられた供給口８より導入
し、排出口９より排出する。ヒーター５により加熱して
多結晶Ｓｉを十分溶融した後、引上げ棒１０の下端に挟
持した種結晶１１を融液１２に浸漬し、引上げてＳｉ単
結晶１３を育成する。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、上記５ｉＪｌ結晶の製造において、多結晶Ｓ
ｉの加熱溶融時、融液表面から発生する反応生成物（Ｓ
ｉ○）と黒鉛の反応でｃｏが生成され、その一部が融液
１２に混入し、結晶中に炭素が混入する。この結晶中に
混入した炭素は、同しく結晶中に存在する酸素と相互に
作用し、その結果育成されたＳｉ単結晶１３を切り出し
て得たウェーハ内の酸素の析出物が不均一となって、素
子製造工程で悪影響をおよぼす。
ｉの加熱溶融時、融液表面から発生する反応生成物（Ｓ
ｉ○）と黒鉛の反応でｃｏが生成され、その一部が融液
１２に混入し、結晶中に炭素が混入する。この結晶中に
混入した炭素は、同しく結晶中に存在する酸素と相互に
作用し、その結果育成されたＳｉ単結晶１３を切り出し
て得たウェーハ内の酸素の析出物が不均一となって、素
子製造工程で悪影響をおよぼす。
このため、石英ルツボ１の円筒状側壁の上端に第４図に
示す如く外側フランジ１４を一体に設けたＳｉ単結晶製
造用ルツボ１５が提案されている。（先行技術文献とし
て特開昭６３−３１９２８８号公報がある） しかしこのＳｉ単結晶製造用ルツボ１５は、外側フラン
ジ１４を一体に石英ルツボ１に設ける為、コスト高とな
り、また外側フランジ１４に角がある場合、気流に乱れ
が生じ、単結晶育成に悪影響を及ぼす。
示す如く外側フランジ１４を一体に設けたＳｉ単結晶製
造用ルツボ１５が提案されている。（先行技術文献とし
て特開昭６３−３１９２８８号公報がある） しかしこのＳｉ単結晶製造用ルツボ１５は、外側フラン
ジ１４を一体に石英ルツボ１に設ける為、コスト高とな
り、また外側フランジ１４に角がある場合、気流に乱れ
が生じ、単結晶育成に悪影響を及ぼす。
そこで本発明は、５ｉｌｌ結晶の製造において、炭素濃
度を低減でき、かつウェーハ内の酸素の析出物を均一に
でき、さらに低コストで製作できるｓｔ４．結晶製造用
ルツボを提供しようとするものである。
度を低減でき、かつウェーハ内の酸素の析出物を均一に
でき、さらに低コストで製作できるｓｔ４．結晶製造用
ルツボを提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するための本発明のＳｉ単結晶製造用ル
ツボは、石英ルツボを黒鉛サセプターに嵌合してなるＳ
ｉ単結晶製造用ルツボにおいて、前記石英ルツボの円筒
状側壁上端に、該円筒状側壁上端及び前記黒鉛サセプタ
ーの円筒状側壁上端を被う石英リングを設けたことを特
徴とするものである。
ツボは、石英ルツボを黒鉛サセプターに嵌合してなるＳ
ｉ単結晶製造用ルツボにおいて、前記石英ルツボの円筒
状側壁上端に、該円筒状側壁上端及び前記黒鉛サセプタ
ーの円筒状側壁上端を被う石英リングを設けたことを特
徴とするものである。
［作用］
上記の如く構成された本発明のＳｉ単結晶製造用ルツボ
は、多結晶Ｓｉの加熱溶融時、石英リングによって石英
ルツボと黒鉛サセプターの間にＳｉＯ蒸気が入ることが
殆んどなくなり、Ｓ ｉ Ｏ＋ ２Ｃ−＝Ｓ ｉ Ｃ＋
ＣＯの反応が最少となる。従って、製造されるＳｉ単結
晶の炭素濃度を低減でき、また５ｉｌＮ結晶を切り出し
て得られるウェーハ内の酸素の析出量を均一にできる。
は、多結晶Ｓｉの加熱溶融時、石英リングによって石英
ルツボと黒鉛サセプターの間にＳｉＯ蒸気が入ることが
殆んどなくなり、Ｓ ｉ Ｏ＋ ２Ｃ−＝Ｓ ｉ Ｃ＋
ＣＯの反応が最少となる。従って、製造されるＳｉ単結
晶の炭素濃度を低減でき、また５ｉｌＮ結晶を切り出し
て得られるウェーハ内の酸素の析出量を均一にできる。
しかも黒鉛サセプターのＳｉＣ化が減少し、寿命が増長
する。石英リングは固化時の膨張で割れるのを防止する
為、すり割りのリングとするとよい。
する。石英リングは固化時の膨張で割れるのを防止する
為、すり割りのリングとするとよい。
［実施例］
本発明のＳｉ単結晶製造用ルツボの一実施例を第１図に
よって説明すると、外径４０６ｍｍ、高さ３０５ｍｍ、
厚さ８ｍｍの石英ルツボ１を、内径４０７ｍｍ、高さ２
７５ｍｍの黒鉛サセプター２に嵌合してなるＳｉ単結晶
製造用ルツボにおいて、前記石英ルツボ１の円筒状側壁
上端に、該円筒状側壁上端及び前記黒鉛サセプター２の
円筒状側壁上端を被う高さ１５〜２０ｍｍの幅２５〜２
７ ｍｍ、肉厚３〜４ｍｍの断面逆しの字状のすり割り
の石英リング１６を嵌着して、石英ルツボ１と黒鉛サセ
プター２との間を塞いである。この石英リング１６のす
り割りは、引上げて５ｉｊｌＬ結晶を固化させた時、Ｓ
ｉの膨張で石英ルツボ１が割れても石英リング１５が割
れないように膨張力を逃がすためのもので、ｉ４２図に
示す如く通常１ｍｍ以下の隙間１７が形成されている。
よって説明すると、外径４０６ｍｍ、高さ３０５ｍｍ、
厚さ８ｍｍの石英ルツボ１を、内径４０７ｍｍ、高さ２
７５ｍｍの黒鉛サセプター２に嵌合してなるＳｉ単結晶
製造用ルツボにおいて、前記石英ルツボ１の円筒状側壁
上端に、該円筒状側壁上端及び前記黒鉛サセプター２の
円筒状側壁上端を被う高さ１５〜２０ｍｍの幅２５〜２
７ ｍｍ、肉厚３〜４ｍｍの断面逆しの字状のすり割り
の石英リング１６を嵌着して、石英ルツボ１と黒鉛サセ
プター２との間を塞いである。この石英リング１６のす
り割りは、引上げて５ｉｊｌＬ結晶を固化させた時、Ｓ
ｉの膨張で石英ルツボ１が割れても石英リング１５が割
れないように膨張力を逃がすためのもので、ｉ４２図に
示す如く通常１ｍｍ以下の隙間１７が形成されている。
尚、石英ルツボ１と黒鉛サセプター２の相対的位置は、
多結晶Ｓｉの溶融前２０〜２５ｍｍ石英ルツボ１が高く
、溶融後５〜１５ｍｍ石英ルツボ１が高い状態となるの
が好ましく、あまり石英ルツボ１が高すぎると上部が低
温になってＳｉＯが析出し、石英ルツボ１の方が黒鉛サ
セプター２よりも低くなっても同様にＳｉＯ又はＳｉＣ
が析出するものである。
多結晶Ｓｉの溶融前２０〜２５ｍｍ石英ルツボ１が高く
、溶融後５〜１５ｍｍ石英ルツボ１が高い状態となるの
が好ましく、あまり石英ルツボ１が高すぎると上部が低
温になってＳｉＯが析出し、石英ルツボ１の方が黒鉛サ
セプター２よりも低くなっても同様にＳｉＯ又はＳｉＣ
が析出するものである。
上記のように構成された実施例のＳｉ単結晶製造用ルツ
ボ１８と、石英リング１６を有しない実施例と同一寸法
の第３図に示す従来例１の５ｉｌＫ結晶製造用ルツボ３
と、石英ルツボ１の上端に幅１０ｍｍの外側フランジ１
４を一体に設けた実施例と同一寸法の第４図に示す従来
例２のＳｉ単結晶製造用ルツボ１５に、夫々多結晶Ｓｉ
を４．５Ｋｇチャージし、Ａｒガスを雰囲気ガスとして
第３図に示されると同様にチャンハーフに設けられた供
給口８より６０ ｆＬ ／ ｍ ｉ ｎ 、圧力２０Ｔ
ｏｒｒとなるように導入し、排出口９より排出し、ヒー
ター５により加熱して多結晶Ｓｉを十分溶融した後、引
上げ棒１０の下端に挟持した種結晶１１を融液１２に浸
漬し、引上げてＳｉ単結晶１３を育成した。
ボ１８と、石英リング１６を有しない実施例と同一寸法
の第３図に示す従来例１の５ｉｌＫ結晶製造用ルツボ３
と、石英ルツボ１の上端に幅１０ｍｍの外側フランジ１
４を一体に設けた実施例と同一寸法の第４図に示す従来
例２のＳｉ単結晶製造用ルツボ１５に、夫々多結晶Ｓｉ
を４．５Ｋｇチャージし、Ａｒガスを雰囲気ガスとして
第３図に示されると同様にチャンハーフに設けられた供
給口８より６０ ｆＬ ／ ｍ ｉ ｎ 、圧力２０Ｔ
ｏｒｒとなるように導入し、排出口９より排出し、ヒー
ター５により加熱して多結晶Ｓｉを十分溶融した後、引
上げ棒１０の下端に挟持した種結晶１１を融液１２に浸
漬し、引上げてＳｉ単結晶１３を育成した。
こうして実施例及び従来例１．２の５ｉｌＬ結晶製造用
ルツボを用いて製造した各Ｓｉ単結晶１３を切り出して
得たウェーハを、赤外線炭素濃度測定器で測定し且つ酸
素析出分布状況を検査した処、下記の表に示すような結
果を得た。
ルツボを用いて製造した各Ｓｉ単結晶１３を切り出して
得たウェーハを、赤外線炭素濃度測定器で測定し且つ酸
素析出分布状況を検査した処、下記の表に示すような結
果を得た。
ＤＬ−検出限界（１ｘ １０ ”ａｔ／ｃｍ’）以下上
記の表で明らかなように従来例１のＳｉ単結晶製造用ル
ツボを用いて製造したＳｉ単結晶は炭したＳｉ単結晶は
炭素濃度が低いが酸素析出分布がやや不均一であるのに
対し、実施例のＳｉ単結晶製造用ルツボを用いて製造し
たＳｉ単結晶は炭素濃度が低く、酸素析出分布が均一で
、品質の良いウェーハが得られることが判る。
記の表で明らかなように従来例１のＳｉ単結晶製造用ル
ツボを用いて製造したＳｉ単結晶は炭したＳｉ単結晶は
炭素濃度が低いが酸素析出分布がやや不均一であるのに
対し、実施例のＳｉ単結晶製造用ルツボを用いて製造し
たＳｉ単結晶は炭素濃度が低く、酸素析出分布が均一で
、品質の良いウェーハが得られることが判る。
［発明の効果］
以上の説明で判るように本発明のＳｉ単結晶製造用ルツ
ボは、黒鉛サセプターに嵌合した石英ルツボの円筒状側
壁上端に、その上端及び黒鉛サセプターの円筒状側壁上
端を被う石英リングを設けているので、多結晶Ｓｉの加
熱溶融時、石英リングによって石英ルツボと黒鉛サセプ
ターの間にＳｉＯ蒸気が入ることが殆んどなくなり、従
って製造されるＳｉ単結晶の炭素濃度を低減でき、また
酸素の析出分布を均一にでき、しかも黒鉛サセプターの
ＳｉＣ化が減少し、寿命が増長する。さらに本発明のＳ
ｉ単結晶製造用ルツボは、通常のルツボの円筒状側壁上
端に石英リングをのせるだけで得られるので、低コスト
であり、またルツボそのものは１回限りで廃棄されるが
、石英リングはルツボの口径さえ合えば複数回使用でき
る。
ボは、黒鉛サセプターに嵌合した石英ルツボの円筒状側
壁上端に、その上端及び黒鉛サセプターの円筒状側壁上
端を被う石英リングを設けているので、多結晶Ｓｉの加
熱溶融時、石英リングによって石英ルツボと黒鉛サセプ
ターの間にＳｉＯ蒸気が入ることが殆んどなくなり、従
って製造されるＳｉ単結晶の炭素濃度を低減でき、また
酸素の析出分布を均一にでき、しかも黒鉛サセプターの
ＳｉＣ化が減少し、寿命が増長する。さらに本発明のＳ
ｉ単結晶製造用ルツボは、通常のルツボの円筒状側壁上
端に石英リングをのせるだけで得られるので、低コスト
であり、またルツボそのものは１回限りで廃棄されるが
、石英リングはルツボの口径さえ合えば複数回使用でき
る。
第１図は本発明のＳｉ単結晶製造用ルツボを示す断面図
、第２図は平面図、第３図は従来のＳｉ単結晶製造用ル
ツボを使用した引上装置を示す断面図、第４図はさらに
従来のＳｉ単結晶製造用ルツボを示す断面図である。
、第２図は平面図、第３図は従来のＳｉ単結晶製造用ル
ツボを使用した引上装置を示す断面図、第４図はさらに
従来のＳｉ単結晶製造用ルツボを示す断面図である。
Claims (1)
- （１）石英ルツボを黒鉛サセプターに嵌合してなるＳｉ
単結晶製造用ルツボにおいて、前記石英ルツボの円筒状
側壁上端に、該円筒状側壁上端及び前記黒鉛サセプター
の円筒状側壁上端を被う石英リングを設けたことを特徴
とするＳｉ単結晶製造用ルツボ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9152190A JP2835769B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Ｓｉ単結晶製造用ルツボ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9152190A JP2835769B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Ｓｉ単結晶製造用ルツボ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290393A true JPH03290393A (ja) | 1991-12-20 |
| JP2835769B2 JP2835769B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=14028721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9152190A Expired - Fee Related JP2835769B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Ｓｉ単結晶製造用ルツボ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835769B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5919306A (en) * | 1997-11-03 | 1999-07-06 | Sumitomo Sitix Corporation | Silicon melting crucible |
| WO2002055765A2 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Crystal puller and method for growing single crystal semiconductor material |
| JP2010168246A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Japan Siper Quarts Corp | 単結晶引上げ用ルツボ及び単結晶引上げ方法 |
| JP2011057469A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Mitsubishi Materials Techno Corp | 坩堝開口部保持部材、単結晶シリコンの製造方法及び単結晶シリコンの製造装置 |
| CN109811401A (zh) * | 2017-11-20 | 2019-05-28 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种用于长晶的坩埚装置 |
-
1990
- 1990-04-06 JP JP9152190A patent/JP2835769B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5919306A (en) * | 1997-11-03 | 1999-07-06 | Sumitomo Sitix Corporation | Silicon melting crucible |
| WO2002055765A2 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Crystal puller and method for growing single crystal semiconductor material |
| WO2002055765A3 (en) * | 2001-01-09 | 2003-01-30 | Memc Electronic Materials | Crystal puller and method for growing single crystal semiconductor material |
| JP2010168246A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Japan Siper Quarts Corp | 単結晶引上げ用ルツボ及び単結晶引上げ方法 |
| JP2011057469A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Mitsubishi Materials Techno Corp | 坩堝開口部保持部材、単結晶シリコンの製造方法及び単結晶シリコンの製造装置 |
| CN109811401A (zh) * | 2017-11-20 | 2019-05-28 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种用于长晶的坩埚装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2835769B2 (ja) | 1998-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |