JPH0388791A - 半導体単結晶の引上方法 - Google Patents
半導体単結晶の引上方法Info
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- JPH0388791A JPH0388791A JP22564489A JP22564489A JPH0388791A JP H0388791 A JPH0388791 A JP H0388791A JP 22564489 A JP22564489 A JP 22564489A JP 22564489 A JP22564489 A JP 22564489A JP H0388791 A JPH0388791 A JP H0388791A
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Landscapes
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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。
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、半導体用原料を投入溶融しながらまたは、追
加投入して溶融しながら引上げる半導体単結晶の引上方
法に係わり、特に、シリコン単結晶の引上げに好適する
ものである。
加投入して溶融しながら引上げる半導体単結晶の引上方
法に係わり、特に、シリコン単結晶の引上げに好適する
ものである。
（従来の技術）
半導体単結晶の引上技術の生産性を向上するために、半
導体用原料を連続的に投入溶融しながら引上げる方法が
例えば特開昭６４−７６９９２号公報などに提案されて
いる。
導体用原料を連続的に投入溶融しながら引上げる方法が
例えば特開昭６４−７６９９２号公報などに提案されて
いる。
即ち、第一図断面図に示したように、半導体用原料の溶
融液を収納した回転自在な石英製るっば１に円筒状隔壁
２を設置して内外室に区分し、しかも溶融液が流通でき
るように開口３を円筒状隔壁２の底部に形成した構成と
なっており、内室の溶融液４に接触した回転種結晶５に
より引上げて半導体単結晶を製造している。この製造工
程は、不活性雰囲気例えばアルゴン（Ａｒ）雰囲気内で
行われており、その原料投入は、−本の投入管６が利用
されている。
融液を収納した回転自在な石英製るっば１に円筒状隔壁
２を設置して内外室に区分し、しかも溶融液が流通でき
るように開口３を円筒状隔壁２の底部に形成した構成と
なっており、内室の溶融液４に接触した回転種結晶５に
より引上げて半導体単結晶を製造している。この製造工
程は、不活性雰囲気例えばアルゴン（Ａｒ）雰囲気内で
行われており、その原料投入は、−本の投入管６が利用
されている。
このような方式に対して、るつぼに収納した所定量の原
料を加熱溶融して単結晶を引上げるいわゆるバッチ方式
では、加熱昇温の途中で原料中に含まれるガスまたは吸
着ガスが除去されることを付記しておく。
料を加熱溶融して単結晶を引上げるいわゆるバッチ方式
では、加熱昇温の途中で原料中に含まれるガスまたは吸
着ガスが除去されることを付記しておく。
（発明が解決しようとする課題）
益々集積度の向上を目指しなおかつコストダラン（Ｃｏ
ｓｔ Ｄｏｗｎ）が求められ２、枚葉式半導体処理方法
が話題に登る昨今では、５″φ以上の半導体用結晶が製
造現場で利用されているものの、製造技術の確立が求め
られている。
ｓｔ Ｄｏｗｎ）が求められ２、枚葉式半導体処理方法
が話題に登る昨今では、５″φ以上の半導体用結晶が製
造現場で利用されているものの、製造技術の確立が求め
られている。
ところで、投入した半導体用原料を溶融しながら単結晶
を引上げるには、単位時間に投入・ｆ＠融する原料量は
、引上げる単結晶の口径の２乗に比例して大きくしなけ
ればならない。従って、８＃φの半導体単結晶ＩＣＩを
引上げるのには、約７３０ｇｒの原料が必要になる。一
方、多量の原料を局部的に投入して溶融するのに問題に
なる点は、投入原料が速やかに溶けないので未溶融の原
料が少しずつ蓄積して、単結晶の弓しヒげができなくな
ることである。特に、半導体用原料の石英製投入管が単
数なために原料投入位置近傍の溶融温度が異常に低下し
て、上記現象が顕著に発生する。このために投入する半
導体用原料を溶融しながら単結晶を引上げるのは非常に
困難な状況にある。
を引上げるには、単位時間に投入・ｆ＠融する原料量は
、引上げる単結晶の口径の２乗に比例して大きくしなけ
ればならない。従って、８＃φの半導体単結晶ＩＣＩを
引上げるのには、約７３０ｇｒの原料が必要になる。一
方、多量の原料を局部的に投入して溶融するのに問題に
なる点は、投入原料が速やかに溶けないので未溶融の原
料が少しずつ蓄積して、単結晶の弓しヒげができなくな
ることである。特に、半導体用原料の石英製投入管が単
数なために原料投入位置近傍の溶融温度が異常に低下し
て、上記現象が顕著に発生する。このために投入する半
導体用原料を溶融しながら単結晶を引上げるのは非常に
困難な状況にある。
本発明は、このような事情により威されたもので、大口
径単結晶を引上げる時に発生する投入原料の未溶融現象
を抑制して高歩留りの引上方法を提供することを目的と
するものである。
径単結晶を引上げる時に発生する投入原料の未溶融現象
を抑制して高歩留りの引上方法を提供することを目的と
するものである。
〔発明の構成］
（課題を解決するための手段）
回転するるつぼに収納する半導体溶融液を内外室に区分
する隔壁を設けて形成する外室に、新たな半導体原料を
複数箇所から投入溶融し、前記隔壁底部に形成する開口
部を介して混合した内室の半導体溶融液に回転種結晶を
接触させる点に本発明に係わる半導体単結晶の引上方法
の特徴がある。
する隔壁を設けて形成する外室に、新たな半導体原料を
複数箇所から投入溶融し、前記隔壁底部に形成する開口
部を介して混合した内室の半導体溶融液に回転種結晶を
接触させる点に本発明に係わる半導体単結晶の引上方法
の特徴がある。
（作用）
半導体単結晶の引上方法には、るつぼに収納した原料を
加熱・溶融し、ここに接触した種結晶を回転しながら引
上げるいわゆるバッチ（Ｂａ ｔｃｈ）方式が採用され
ており、稼働中の原料供給は行われていない、これに対
して、表面に凹凸が差はどない例えば粒状の多結晶シリ
コンが開発・市販されるに至って、引上工程中に半導体
用原料即ち多結晶シリコンを供給して生産性を向上させ
る着想が脚光を浴びている。以後記載す６半導体用原料
は、粒状または細状即ち細かく砕かれた形状を意味する
。
加熱・溶融し、ここに接触した種結晶を回転しながら引
上げるいわゆるバッチ（Ｂａ ｔｃｈ）方式が採用され
ており、稼働中の原料供給は行われていない、これに対
して、表面に凹凸が差はどない例えば粒状の多結晶シリ
コンが開発・市販されるに至って、引上工程中に半導体
用原料即ち多結晶シリコンを供給して生産性を向上させ
る着想が脚光を浴びている。以後記載す６半導体用原料
は、粒状または細状即ち細かく砕かれた形状を意味する
。
一方、石英製るつぼに収納した原料を加熱・溶融しかつ
半導体用原料を投入して半導体単結晶を引上げる際、原
料として多結晶シリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎ）微粉末を提
供する方式も考えられるが、この粉体の平均粒径が比較
的小さい微粉なために真上がり、半導体単結晶引上時に
必要な雰囲気を維持できなくなるために採用できない。
半導体用原料を投入して半導体単結晶を引上げる際、原
料として多結晶シリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎ）微粉末を提
供する方式も考えられるが、この粉体の平均粒径が比較
的小さい微粉なために真上がり、半導体単結晶引上時に
必要な雰囲気を維持できなくなるために採用できない。
これに対して半導体川原ｒ４を投入しながら半導体溶融
液に種結晶を接触して単結晶を引上る本発明方法では、
半導体用原料投入管を複数本用意して所定の投入量を分
散する手法を採ると、半導体溶融液に投入した半導体用
原料を速やかに溶融して未溶融の原料蓄積が抑制できる
との事実に基づいて本発明方法は充放されたものである
。投入管の配置としては、例えば２本の場合２回転対称
位置、３本の場合３回転対称位置に配列する。
液に種結晶を接触して単結晶を引上る本発明方法では、
半導体用原料投入管を複数本用意して所定の投入量を分
散する手法を採ると、半導体溶融液に投入した半導体用
原料を速やかに溶融して未溶融の原料蓄積が抑制できる
との事実に基づいて本発明方法は充放されたものである
。投入管の配置としては、例えば２本の場合２回転対称
位置、３本の場合３回転対称位置に配列する。
（実施例）
実施例１．第２図を参照しながら本発明４係わる実施例
を説明する。図示していないがカーボン（Ｃａｒｂｏｎ
）製るつぼ内に収納されている本発明方法における石英
製るつぼには、半導体原料として先に収納されたシリコ
ン熔融液（１４２０”ｃ程度）１．１内に円筒状の隔壁
１２を設けて内室外室に区分し、更に、この円筒状の隔
壁１２の底部に開口部１３を形成して半導体用原料溶融
ｆｉ１４と先に収納されているシリコン溶融液１１との
流動化を円滑に行なえるようにする。
を説明する。図示していないがカーボン（Ｃａｒｂｏｎ
）製るつぼ内に収納されている本発明方法における石英
製るつぼには、半導体原料として先に収納されたシリコ
ン熔融液（１４２０”ｃ程度）１．１内に円筒状の隔壁
１２を設けて内室外室に区分し、更に、この円筒状の隔
壁１２の底部に開口部１３を形成して半導体用原料溶融
ｆｉ１４と先に収納されているシリコン溶融液１１との
流動化を円滑に行なえるようにする。
第２図に明らかなように２回転対称位置に設置した２本
の石英製投入管１５．１５夫々に約１５ｇｒ／分の速度
で半導体用原料である多結晶シリコン粒を投入して３０
＠ｒ位を投入して速やかに溶融すると共に５＃φのシリ
コン単結晶４０ｋｇ程度を引上げたが、引上条件は以下
の通りである。
の石英製投入管１５．１５夫々に約１５ｇｒ／分の速度
で半導体用原料である多結晶シリコン粒を投入して３０
＠ｒ位を投入して速やかに溶融すると共に５＃φのシリ
コン単結晶４０ｋｇ程度を引上げたが、引上条件は以下
の通りである。
（１）外の炭素製るつぼ径４１６″φ、（２）初１１．
ｌｌ原料チャージ量： ３０Ｋｇ、（３）引上速度：０
．７〜１，２叶／分（平均１．Ｏｎ＋ｍ／分）、（４）
投入原料形状：３間φ以下の粒状、（５）るつぼ回転／
結晶回転：５／１５ｒｐｗ、なお、この工程では、内室
の溶融液に種結晶を接触後引上げる。投入した半導体用
原料投入位置から９０°回転したところで完全に溶融し
た。これに対して、単一の投入管を使用する従来方法で
は、未溶融の半導体用原料が少しずつ外室内に蓄積して
しまい、内室の溶融液に接触する種結晶を引上げること
によって単結晶を形成する際、途中で結晶表面の張出現
象が発生して引上げができなくなった。
ｌｌ原料チャージ量： ３０Ｋｇ、（３）引上速度：０
．７〜１，２叶／分（平均１．Ｏｎ＋ｍ／分）、（４）
投入原料形状：３間φ以下の粒状、（５）るつぼ回転／
結晶回転：５／１５ｒｐｗ、なお、この工程では、内室
の溶融液に種結晶を接触後引上げる。投入した半導体用
原料投入位置から９０°回転したところで完全に溶融し
た。これに対して、単一の投入管を使用する従来方法で
は、未溶融の半導体用原料が少しずつ外室内に蓄積して
しまい、内室の溶融液に接触する種結晶を引上げること
によって単結晶を形成する際、途中で結晶表面の張出現
象が発生して引上げができなくなった。
実施例２
この実施例に使用するける引上装置では、４本の石英製
投入管１５・・・を除いて実施例１のそれと全く同一な
ので図面は用意せず、実施例工の部品名称と番号により
説明する。
投入管１５・・・を除いて実施例１のそれと全く同一な
ので図面は用意せず、実施例工の部品名称と番号により
説明する。
４本の石英製投入管１５・・・は、石英製るつぼ１０の
外室に設置した溶融液１１の４回軸対称位置に設置する
。 この各投入管１５・・・に対するシリコン多結晶粒
の投入量を約１４ｇｒ／分として全部でほぼ５０ｇｒ／
分の速度で投入・溶融しながら、８“φのシリコン単結
晶５０に８程度引上げることができ、条件を下記に示す
。
外室に設置した溶融液１１の４回軸対称位置に設置する
。 この各投入管１５・・・に対するシリコン多結晶粒
の投入量を約１４ｇｒ／分として全部でほぼ５０ｇｒ／
分の速度で投入・溶融しながら、８“φのシリコン単結
晶５０に８程度引上げることができ、条件を下記に示す
。
（１）外の炭素製るつぼ径＝１８＃ φ、（２）初期原
料チャージ量：４０Ｋｇ、（３）引上速度：０．６〜１
問／分（平均８問／分）、（４）投入原料形状：３ｍｓ
φ以下の粒状、（５）るつぼ回転／結晶回転’５／１５
ｒｐ閏〔発明の効果］ 以上の実験例に示したよ・うに、従来方法である単一の
原料投入管を利用すると原料投入量を約３０ｇｒ／分と
して５″φのシリコン単結晶の引上げを試みたが、投入
原料の未溶融現象が発生して引上げができなかったのに
対して、本発明方法にあっては、２本の原料投入管を使
用したところ投入原料の未溶融現象が起こらない上に速
やかに溶融して５“φのシリコン単結晶を容易に引上げ
ることができた。更に、４本の原料投入管を利用すると
大口径の８″φのシリコン単結晶が引りげられた。この
ような本発明方法によると、５”４以上のシリコン単結
晶の連続チャージ（Ｃｈａｒｇｅ）、シリコン単結晶の
引上げと半導体用原料の投入・溶融を行いながら、引上
げが容易かつ確実になり、量産上の効果が極めて大きい
。
料チャージ量：４０Ｋｇ、（３）引上速度：０．６〜１
問／分（平均８問／分）、（４）投入原料形状：３ｍｓ
φ以下の粒状、（５）るつぼ回転／結晶回転’５／１５
ｒｐ閏〔発明の効果］ 以上の実験例に示したよ・うに、従来方法である単一の
原料投入管を利用すると原料投入量を約３０ｇｒ／分と
して５″φのシリコン単結晶の引上げを試みたが、投入
原料の未溶融現象が発生して引上げができなかったのに
対して、本発明方法にあっては、２本の原料投入管を使
用したところ投入原料の未溶融現象が起こらない上に速
やかに溶融して５“φのシリコン単結晶を容易に引上げ
ることができた。更に、４本の原料投入管を利用すると
大口径の８″φのシリコン単結晶が引りげられた。この
ような本発明方法によると、５”４以上のシリコン単結
晶の連続チャージ（Ｃｈａｒｇｅ）、シリコン単結晶の
引上げと半導体用原料の投入・溶融を行いながら、引上
げが容易かつ確実になり、量産上の効果が極めて大きい
。
第１図は、従来の引上装置の要部断面図、第２図は、本
発明に係わる引上装置の要部断面図である。 ｉ、＋ｏ：石英るつぼ、２，１２．：隔壁、３、ｔａ：
開口、４．ｔｉ：内室溶融液、５：種結晶、１４；外室
溶融液、 １５：石英製投入管。
発明に係わる引上装置の要部断面図である。 ｉ、＋ｏ：石英るつぼ、２，１２．：隔壁、３、ｔａ：
開口、４．ｔｉ：内室溶融液、５：種結晶、１４；外室
溶融液、 １５：石英製投入管。
Claims (1)
- 回転するるつぼに収納する半導体溶融液を内外室に区分
する隔壁を設けて形成する外室に、新たな半導体原料を
複数箇所から投入溶融し、前記隔壁底部に形成する開口
部を介して混合した内室の半導体溶融液に回転種結晶を
接触させて半導体単結晶を引上げることを特徴とする半
導体単結晶の引上方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22564489A JPH0388791A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 半導体単結晶の引上方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22564489A JPH0388791A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 半導体単結晶の引上方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0388791A true JPH0388791A (ja) | 1991-04-15 |
Family
ID=16832530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22564489A Pending JPH0388791A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 半導体単結晶の引上方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0388791A (ja) |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP22564489A patent/JPH0388791A/ja active Pending
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