JPH04331790A - シリコン単結晶製造装置 - Google Patents
シリコン単結晶製造装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
CZ)法のシリコン単結晶製造装置に関する。
チャンバ内に配したルツボに多結晶シリコンを投入し、
これをヒータにて加熱溶融し、ここで得られるシリコン
融液に種結晶を浸し、回転させつつ引き上げて種結晶下
に単結晶を成長させる如く行われている。
単結晶の有転位化率を減少させることが課題とされてい
る。
すると、有転位化は、単結晶製造時にシリコン融液と石
英ルツボの反応によってSiOガスが発生し、この発生
したSiOガスが装置の上部内壁に析出付着し、この付
着物が単結晶引上げ中にシリコン融液に落下して単結晶
に付着することによって生ずる。
号公報に見られるように、開口部が先細りになっている
輻射スクリーンで単結晶をカバーし、チャンバ内に不活
性ガスを流入せしめて、該不活性ガス流によりSiOガ
スが上部に還流するのを防止させている。
物を除くため酸素析出を利用するイントリンシックゲッ
タリングと云う技術があり、この技術を採用するには単
結晶中の酸素濃度を高くしておく必要があり、そのため
には単結晶直下のOi濃度を高くしておかなければなら
ない。しかるにシリコン融液の表面にはOi濃度の低い
シリコン融液が対流として流れており、Oi濃度を高く
するためにはシリコン融液の対流を押える必要がある。
スクリーンとシリコン融液との間に流れる不活性ガスの
流速を大きくすることが考えられる(図4参照)。
性ガスの流速を大きくする手段は、ルツボと輻射スクリ
ーンとの間の不活性ガスの流れが乱流になり、ガスの渦
が発生し、SiOガスが滞留して輻射スクリーンに多量
に付着析出し、該析出物がシリコン融液に落下して単結
晶を有転位化させる。
環状リムを突設してシリコン融液の対流を押えさせるこ
とも考えられるが、この場合には、上記環状リムの上側
にSiOガスの渦流が発生し、SiOガスが付着析出し
て単結晶を有転位化させる。本発明は、上記実情化にあ
って、単結晶の有転位化を防止しつつ単結晶の酸素濃度
を高め得るシリコン単結晶製造装置を提供する目的でな
されたものである。
錐形の管状輻射スクリーンを有するチョコラルスキー法
の単結晶製造装置であって、輻射スクリーンの下端部の
肉厚が、輻射スクリーンの他部の肉厚よりも、1.2倍
以上であって、ルツボの内径の0.2倍以下だけ外側へ
向い幅広にしたものである。
としたのは、これ以上広げると原料のルツボへの投入に
支障を来すためであり、最小幅広量を輻射スクリーン肉
厚の1.2倍としたのは、これ以下の場合は、当該下端
部に強度上問題を生じるからである。
ム付設近傍での渦流の発生が避けられる。そして輻射ス
クリーンの下端部は幅広になっているため、高速の不活
性ガスを流しても輻射スクリーンとシリコン融液との間
に乱流、渦流を生じない。 すなわち、SiOガスの
付着析出を生じさせることなく、不活性ガスを高速で流
せる。
真空度調整可能なチャンバ、2は上下動及び回転可能な
石英製ルツボ、3は上記ルツボ2の外側に環状に配され
たヒータ、4は上記ヒータ3の外側に環状に配された保
温材、5は単結晶6を引き上げる引上げ手段、7はシリ
コン融液を示す。
の管状輻射スクリーンであって該輻射スクリーン8はS
iOガスの単結晶上部への還流を防止する役目を担って
いる。そして上記輻射スクリーン8の下端9の肉厚Dは
、同輻射スクリーン8の他部の肉厚dよりも1.2倍以
上であり、且つルツボ内径Tの0.2倍以下だけ外側に
張り出し状に幅広くなしてある。これは、輻射スクリー
ン8とシリコン融液7との間を流れる不活性ガスの流れ
を整流とさせるためである。この幅広部の肉厚9は図2
に示すように大きければ大きい程効果があるが実用的に
は、原料投入に支障を来さぬ範囲で決定するのが好まし
い。
0kgを投入融解し、d=10mm、D=35mmの輻
射スクリーンを用い、輻射スクリーンとシリコン融液と
の距離を20mmとして、不活性ガスの流速を3m/s
ecに設定し単結晶製造を行い、直径6インチ、長さ1
00cmのインゴットを得た。
ろ、酸素濃度は16個×1017/cm3で有転位化率
は10%であった。すなわち、酸素濃度は上記イントリ
ンシックゲッタリングを行うのに十分な濃度であり、有
転位化率は、従来法に依るものが20%であるのに比較
すると極めて低いものであった。
性ガスの流速を速めたとしても、有転位化を押え得るも
のであり、酸素含有量の高い品質の良い(有転位化率の
低い)単結晶を得るための装置として有効適切なもので
ある。
中の酸素濃度とDとの関係
と輻射スクリーン先端巾広部との関係を示す図
係
Claims (1)
- 【請求項1】 逆円錐形の管状輻射スクリーンを有す
るチョコラルスキー法の単結晶製造装置であって、輻射
スクリーンの下端部の肉厚が、輻射スクリーンの他部の
肉厚よりも、1.2倍以上であって、ルツボの内径の0
.2倍以下だけ外側へ向い幅広になっていることを特徴
とするシリコン単結晶製造装置。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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ID=13322252
Family Applications (1)
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JP3066659A Expired - Fee Related JPH0825831B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | シリコン単結晶製造装置 |
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- 1991-03-29 JP JP3066659A patent/JPH0825831B2/ja not_active Expired - Fee Related
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