JPH04219385A - 半導体シリコン単結晶の製造装置 - Google Patents
半導体シリコン単結晶の製造装置Info
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- JPH04219385A JPH04219385A JP40380090A JP40380090A JPH04219385A JP H04219385 A JPH04219385 A JP H04219385A JP 40380090 A JP40380090 A JP 40380090A JP 40380090 A JP40380090 A JP 40380090A JP H04219385 A JPH04219385 A JP H04219385A
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー引上
装置として用いられる半導体シリコン単結晶の製造装置
に関する。
装置として用いられる半導体シリコン単結晶の製造装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】チョクラルスキー式の単結晶引上装置の
一例として特開昭６１−６８３８９号公報において提案
されたシリコン単結晶の引上装置を図２に示す。炉体（
下部チェンバ）１内には、シリコン溶湯Ｙを保持する石
英るつぼ２が黒鉛サセプタ３を介して回転軸４の上端に
固定されている。また、るつぼ２の周囲にはヒータ５及
び保温筒６が配置されるとともにるつぼ２の上方には図
示しない引上機構が設けられ引上ワイヤ７により種結晶
８を固定した種保持具９が昇降及び回転操作されるよう
になっている。
一例として特開昭６１−６８３８９号公報において提案
されたシリコン単結晶の引上装置を図２に示す。炉体（
下部チェンバ）１内には、シリコン溶湯Ｙを保持する石
英るつぼ２が黒鉛サセプタ３を介して回転軸４の上端に
固定されている。また、るつぼ２の周囲にはヒータ５及
び保温筒６が配置されるとともにるつぼ２の上方には図
示しない引上機構が設けられ引上ワイヤ７により種結晶
８を固定した種保持具９が昇降及び回転操作されるよう
になっている。
【０００３】また引上げられる単結晶Ｔの周囲には間隙
をあけて同心に冷却筒２０が配置され、炉体１の上壁を
垂直に貫通して固定されている。この冷却筒２０は円筒
形をなしその内部には冷却水等を通す冷媒路（図示略）
が形成されている。そしてこの冷却筒２０の上端の冷媒
供給管２３からＡｒガスが炉体１内に供給されるように
なっている。この装置によれば冷却筒２０によって引上
中の単結晶Ｔへの輻射熱を防ぐと共に単結晶Ｔを冷却し
、単結晶Ｔの引上速度を高めることができる。
をあけて同心に冷却筒２０が配置され、炉体１の上壁を
垂直に貫通して固定されている。この冷却筒２０は円筒
形をなしその内部には冷却水等を通す冷媒路（図示略）
が形成されている。そしてこの冷却筒２０の上端の冷媒
供給管２３からＡｒガスが炉体１内に供給されるように
なっている。この装置によれば冷却筒２０によって引上
中の単結晶Ｔへの輻射熱を防ぐと共に単結晶Ｔを冷却し
、単結晶Ｔの引上速度を高めることができる。
【０００４】また他の例として特開平２−９７４７８号
公報において提案されたシリコン単結晶の引上装置を図
３に示す。この例では炉体１内に比較的短い冷却筒３０
を単結晶Ｔと同心に配置し、この冷却筒３０の上端のフ
ランジ部３０Ａに一対の昇降ロッド３１を上向に固定し
、これら昇降ロッド３１を気密シール３２を介して炉体
１の上壁に貫通支持したものである。
公報において提案されたシリコン単結晶の引上装置を図
３に示す。この例では炉体１内に比較的短い冷却筒３０
を単結晶Ｔと同心に配置し、この冷却筒３０の上端のフ
ランジ部３０Ａに一対の昇降ロッド３１を上向に固定し
、これら昇降ロッド３１を気密シール３２を介して炉体
１の上壁に貫通支持したものである。
【０００５】そして各昇降ロッド３１は図示しない昇降
機構により昇降操作されると同時にこれらを通じて冷却
筒３０内に冷媒が循環されるようになっている。また炉
体１の上面には冷却筒３０と対向してＡｒガス供給管３
３が垂直に固定されている。上記２つのいずれの装置に
ついても通常の引上装置を改造する必要があり、複雑な
形状にならざるを得ない。
機構により昇降操作されると同時にこれらを通じて冷却
筒３０内に冷媒が循環されるようになっている。また炉
体１の上面には冷却筒３０と対向してＡｒガス供給管３
３が垂直に固定されている。上記２つのいずれの装置に
ついても通常の引上装置を改造する必要があり、複雑な
形状にならざるを得ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置では引上装
置に円筒を設置するのに既存の引上装置を大きく改造す
る必要があった。また機構そのものが動作部分を含み複
雑な形状を有する場合があった。本発明は特別な機構を
必要とせず円筒を上部チェンバ内に設置し、単結晶消失
率を低減する。特に、多結晶化しやすい結晶方位＜１１
１＞のシリコン単結晶の結晶消失率を低減することを目
的とする。
置に円筒を設置するのに既存の引上装置を大きく改造す
る必要があった。また機構そのものが動作部分を含み複
雑な形状を有する場合があった。本発明は特別な機構を
必要とせず円筒を上部チェンバ内に設置し、単結晶消失
率を低減する。特に、多結晶化しやすい結晶方位＜１１
１＞のシリコン単結晶の結晶消失率を低減することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する技術手段として、円筒の寸法と設置位置に工夫
を加え、円筒の内径を装置スロート部の内径と同じにし
たこと、円筒の長さを装置スロート部の長さを加えた長
さが円筒内径すなわち装置スロート部内径の３倍以上に
したこと、及び円筒の設置位置を装置スロート部直上の
上部チェンバ内に設け、引上単結晶と同心にしたことに
ある。
解決する技術手段として、円筒の寸法と設置位置に工夫
を加え、円筒の内径を装置スロート部の内径と同じにし
たこと、円筒の長さを装置スロート部の長さを加えた長
さが円筒内径すなわち装置スロート部内径の３倍以上に
したこと、及び円筒の設置位置を装置スロート部直上の
上部チェンバ内に設け、引上単結晶と同心にしたことに
ある。
【０００８】
【作用】本発明によれば、上部チェンバの頂部から流入
したＡｒガスは一旦チェンバ中部を通り円筒に達する。 円筒内を通るＡｒガスは一様な流れとなって下部チェン
バ内に流入し、インゴット及び溶融シリコンに達する。 したがって、インゴットの固−液−気界面、いわゆる輝
線部分は常に一様な流れのＡｒガスでパージされる。ま
た、インゴット及び溶融シリコン上に一様流れのＡｒガ
スが供給されるため、インゴットからの抜熱及び溶融シ
リコン自由表面からのＳｉＯ蒸発が安定し単結晶が安定
して生成する。Ａｒガスでパージされるため、異物が落
下してきてもあるいは、シリコン自由表面から蒸発する
ＳｉＯを起源とするＳｉＯ２ 粉が生成しても系外に容
易に排出される。ゆえに、異物がインゴットに衝突する
ことがなくなり、単結晶消失率が低減する。
したＡｒガスは一旦チェンバ中部を通り円筒に達する。 円筒内を通るＡｒガスは一様な流れとなって下部チェン
バ内に流入し、インゴット及び溶融シリコンに達する。 したがって、インゴットの固−液−気界面、いわゆる輝
線部分は常に一様な流れのＡｒガスでパージされる。ま
た、インゴット及び溶融シリコン上に一様流れのＡｒガ
スが供給されるため、インゴットからの抜熱及び溶融シ
リコン自由表面からのＳｉＯ蒸発が安定し単結晶が安定
して生成する。Ａｒガスでパージされるため、異物が落
下してきてもあるいは、シリコン自由表面から蒸発する
ＳｉＯを起源とするＳｉＯ２ 粉が生成しても系外に容
易に排出される。ゆえに、異物がインゴットに衝突する
ことがなくなり、単結晶消失率が低減する。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の１実施例を示す引上装置の図
である。円筒３４が下部チェンバのスロート部３８の直
上の上部チェンバ３７内に設置されている。円筒３４の
直径は装置スロート部３８の直径と同じになっている。 また、円筒３４と装置スロート部３８を合わせた長さは
円筒３４の内径、すなわち、装置スロート部の内径の４
倍になっている。円筒３４は上部チェンバ３７中に設置
されるだけなので装置全体の改造は必要でない。
である。円筒３４が下部チェンバのスロート部３８の直
上の上部チェンバ３７内に設置されている。円筒３４の
直径は装置スロート部３８の直径と同じになっている。 また、円筒３４と装置スロート部３８を合わせた長さは
円筒３４の内径、すなわち、装置スロート部の内径の４
倍になっている。円筒３４は上部チェンバ３７中に設置
されるだけなので装置全体の改造は必要でない。
【００１０】直径１２インチの石英るつぼ２内に２０ｋ
ｇの多結晶シリコンをチャージし、１５０ｇのＡｓをド
ーピングして直径４インチの結晶方位＜１１１＞の単結
晶を育成した。この時の駆動条件として結晶回転速度を
１２ｒ．ｐ．ｍ．、るつぼ回転速度を１２ｒ．ｐ．ｍ．
とし一定にした。図４に本発明法と従来法の結晶歩止り
の比較を示す。本発明により製造した単結晶の歩止りは
５５％で従来の方法により製造した単結晶の歩止り２５
％に対し著しく向上し結晶方位＜１１１＞の単結晶の結
晶消失が大幅に減少した。
ｇの多結晶シリコンをチャージし、１５０ｇのＡｓをド
ーピングして直径４インチの結晶方位＜１１１＞の単結
晶を育成した。この時の駆動条件として結晶回転速度を
１２ｒ．ｐ．ｍ．、るつぼ回転速度を１２ｒ．ｐ．ｍ．
とし一定にした。図４に本発明法と従来法の結晶歩止り
の比較を示す。本発明により製造した単結晶の歩止りは
５５％で従来の方法により製造した単結晶の歩止り２５
％に対し著しく向上し結晶方位＜１１１＞の単結晶の結
晶消失が大幅に減少した。
【００１１】
【発明の効果】本発明は円筒を上部チェンバ内に設置す
ることにより装置の大きな改造をすることなくＡｒガス
の一様流が上部チェンバから引上中の単結晶及び溶融シ
リコン自由表面まで到達することによって半導体シリコ
ン単結晶を結晶消失することなく引上げることができる
ようになった。
ることにより装置の大きな改造をすることなくＡｒガス
の一様流が上部チェンバから引上中の単結晶及び溶融シ
リコン自由表面まで到達することによって半導体シリコ
ン単結晶を結晶消失することなく引上げることができる
ようになった。
【図１】本発明の引上装置を示す側面図である。
【図２】従来技術の説明図である。
【図３】従来技術の説明図である。
【図４】本発明と従来技術の効果の比較図である。
１ 炉体（下部チェンバ）
２ るつぼ
３ サセプタ
４ 回転軸
５ ヒータ
６ 保温筒
７ 引上ワイヤ
８ 種結晶
９ 種保持具
２０ 冷却筒
２３ 冷媒供給管
３０ 冷却筒
３４ 円筒
３７ 上部チェンバ
３８ スロート部
Claims (1)
- 【請求項１】 下部チェンバとの接続スロート部から
上方の上部チェンバ内に、スロートと同内径で、スロー
ト部を加えた長さが内径の３倍以上の円筒を引上単結晶
と同心に備えたことを特徴とする半導体シリコン単結晶
の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40380090A JPH04219385A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 半導体シリコン単結晶の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40380090A JPH04219385A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 半導体シリコン単結晶の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04219385A true JPH04219385A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=18513525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40380090A Pending JPH04219385A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 半導体シリコン単結晶の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04219385A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017043515A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 株式会社Sumco | ｎ型シリコン単結晶インゴットの製造方法、ｎ型シリコンウェーハの製造方法、および、ｎ型シリコンウェーハ |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP40380090A patent/JPH04219385A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017043515A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 株式会社Sumco | ｎ型シリコン単結晶インゴットの製造方法、ｎ型シリコンウェーハの製造方法、および、ｎ型シリコンウェーハ |
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