JPH0511076B2 - - Google Patents
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- JPH0511076B2 JPH0511076B2 JP6269388A JP6269388A JPH0511076B2 JP H0511076 B2 JPH0511076 B2 JP H0511076B2 JP 6269388 A JP6269388 A JP 6269388A JP 6269388 A JP6269388 A JP 6269388A JP H0511076 B2 JPH0511076 B2 JP H0511076B2
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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、半導体固体原料を連続的に投入溶融
しながら単結晶を引き上げる単結晶成長方法に関
するものである。
しながら単結晶を引き上げる単結晶成長方法に関
するものである。
（従来の技術）
従来、半導体単結晶の引上げ生産性を上げるた
めに、半導体固体原料を連続的に投入溶融しなが
ら単結晶を引き上げる技術が提案されている（特
開昭56−88896、特開昭57−183392、特開昭58−
36997、特開昭58−130195各号公報）。これら従来
方法は、半導体融液を収納する円断面形状のルツ
ボ内に円筒状隔壁を同心軸状に収納し、ルツボ内
を内室と外室とに区分し、外室内に原料を投入溶
融しそれを該隔壁に設けた小穴を通じて内室内に
供給しながら内室内融液から単結晶を成長させる
方法である。また従来各方法で用いられている加
熱ヒーターは、ルツボの側壁のみを加熱する構造
を持つている。
めに、半導体固体原料を連続的に投入溶融しなが
ら単結晶を引き上げる技術が提案されている（特
開昭56−88896、特開昭57−183392、特開昭58−
36997、特開昭58−130195各号公報）。これら従来
方法は、半導体融液を収納する円断面形状のルツ
ボ内に円筒状隔壁を同心軸状に収納し、ルツボ内
を内室と外室とに区分し、外室内に原料を投入溶
融しそれを該隔壁に設けた小穴を通じて内室内に
供給しながら内室内融液から単結晶を成長させる
方法である。また従来各方法で用いられている加
熱ヒーターは、ルツボの側壁のみを加熱する構造
を持つている。
しかしながら、上記従来方法においては、内室
内融液の温度状態を単結晶の育成をするための適
正な状態とし、同時に外室内における融液温度
は、そこに投入される固体原料がすみやかに溶解
する状態を保持することができない。すなわち、
シリコン単結晶の成長を例に取ると、シリコン固
体原料を容易に溶解するには、少なくとも固化温
度よりも約40℃以上高くする必要があるが、従来
方法においては、円断面上のルツボ内に円筒上隔
壁を収納した構造であるため、内室融液の温度に
対して外室融液の温度が約20℃ぐらいしか高くな
らず、この状態で固体原料を外室融液に投入する
と原料の溶解に時間がかかり、かつ溶解する時に
周囲から熱がうばわれ原料投入位置近傍融液の温
度が降下し、円筒上隔壁の内側表面から結晶の多
発が起り、単結晶の成長を阻害して単結晶の連続
引上げが困難である。その結果、生産性向上のに
よるコストの低減効果はほとんど期待できない。
内融液の温度状態を単結晶の育成をするための適
正な状態とし、同時に外室内における融液温度
は、そこに投入される固体原料がすみやかに溶解
する状態を保持することができない。すなわち、
シリコン単結晶の成長を例に取ると、シリコン固
体原料を容易に溶解するには、少なくとも固化温
度よりも約40℃以上高くする必要があるが、従来
方法においては、円断面上のルツボ内に円筒上隔
壁を収納した構造であるため、内室融液の温度に
対して外室融液の温度が約20℃ぐらいしか高くな
らず、この状態で固体原料を外室融液に投入する
と原料の溶解に時間がかかり、かつ溶解する時に
周囲から熱がうばわれ原料投入位置近傍融液の温
度が降下し、円筒上隔壁の内側表面から結晶の多
発が起り、単結晶の成長を阻害して単結晶の連続
引上げが困難である。その結果、生産性向上のに
よるコストの低減効果はほとんど期待できない。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、前記の従来技術における欠点を改善
すること、すなわち既製のCZ装置を大巾に改造
することなく、外室内融液温度は単結晶の成長状
態である内室融液温度より少なくとも40℃以上高
く保持し、外室への投入固体原料を容易に溶解し
ながら単結晶を連続的に成長させることを目的と
する。
すること、すなわち既製のCZ装置を大巾に改造
することなく、外室内融液温度は単結晶の成長状
態である内室融液温度より少なくとも40℃以上高
く保持し、外室への投入固体原料を容易に溶解し
ながら単結晶を連続的に成長させることを目的と
する。
［発明の概要］
（課題を解決するための手段）
本発明の単結晶の成長方法は、半導体融液を収
納するルツボ内に、該ルツボ内を外室と内室に区
分する円筒上隔壁と、該内室と該外室との間の連
通手段とを設け、該外室内に半導体固体原料を投
入溶融しながら該内室内融液から単結晶を成長さ
せる方法において (a) 上記ルツボの横断面形状をほぼ楕円又は長方
形の形状とすること、及び (b) 上記半導体融液を収容するルツボを加熱する
ヒーターが、上記ルツボの少なくとも長軸方向
の外室の環状底面に沿つて加熱しうる構造を持
つていることを特徴とする。
納するルツボ内に、該ルツボ内を外室と内室に区
分する円筒上隔壁と、該内室と該外室との間の連
通手段とを設け、該外室内に半導体固体原料を投
入溶融しながら該内室内融液から単結晶を成長さ
せる方法において (a) 上記ルツボの横断面形状をほぼ楕円又は長方
形の形状とすること、及び (b) 上記半導体融液を収容するルツボを加熱する
ヒーターが、上記ルツボの少なくとも長軸方向
の外室の環状底面に沿つて加熱しうる構造を持
つていることを特徴とする。
（作用）
半導体原料を収納するルツボの横断面形状をほ
ぼ楕円又は長方形形状とする一方、内外室を区分
する隔壁を円筒上とすることにより、ルツボ側面
の加熱ヒーターから長軸方向に位置する外室まで
の距離とルツボ中央に位置する内室までの距離と
の間に十分な差を保たせたから、長軸方向の外室
内融液の温度と内室内融液の温度との温度差を40
℃以上に保持することができる。また、加熱ヒー
ターの形状をルツボ側面から外室環状底面にわた
るＬ字形などとし、上記ルツボの少なくとも長軸
方向の外室の環状底面についても加熱できるよう
にしたから、外室の加熱効果を大ならしめる。そ
の結果、外室に投入する半導体固体原料の溶融を
容易ならしめ、半導体単結晶の連続引上げを達成
した。
ぼ楕円又は長方形形状とする一方、内外室を区分
する隔壁を円筒上とすることにより、ルツボ側面
の加熱ヒーターから長軸方向に位置する外室まで
の距離とルツボ中央に位置する内室までの距離と
の間に十分な差を保たせたから、長軸方向の外室
内融液の温度と内室内融液の温度との温度差を40
℃以上に保持することができる。また、加熱ヒー
ターの形状をルツボ側面から外室環状底面にわた
るＬ字形などとし、上記ルツボの少なくとも長軸
方向の外室の環状底面についても加熱できるよう
にしたから、外室の加熱効果を大ならしめる。そ
の結果、外室に投入する半導体固体原料の溶融を
容易ならしめ、半導体単結晶の連続引上げを達成
した。
（実施例）
第１図は本発明方法の実施例に使用するルツボ
及び加熱ヒーターの縦断面図、第２図は第１図の
ルツボ部分の平面図である。
及び加熱ヒーターの縦断面図、第２図は第１図の
ルツボ部分の平面図である。
第１図及び第２図において、１は横断面形状が
長軸径18″及び短軸径15″の楕円形状ルツボで、カ
ーボンルツボ２に収容補強されている。３は底部
に融液移動穴４，４′が明けられた径14″φの円筒
上隔壁で、該隔壁３によつてルツボ１内は外室５
と内室６に区分される。また７はカーボンルツボ
２を介してルツボ１を加熱するＬ字形状の加熱ヒ
ーターで、ルツボ１の側面とルツボ外室５の底部
を加熱する特徴を持ち、ルツボ非加熱の底部円形
部分は直径14″φの範囲である。
長軸径18″及び短軸径15″の楕円形状ルツボで、カ
ーボンルツボ２に収容補強されている。３は底部
に融液移動穴４，４′が明けられた径14″φの円筒
上隔壁で、該隔壁３によつてルツボ１内は外室５
と内室６に区分される。また７はカーボンルツボ
２を介してルツボ１を加熱するＬ字形状の加熱ヒ
ーターで、ルツボ１の側面とルツボ外室５の底部
を加熱する特徴を持ち、ルツボ非加熱の底部円形
部分は直径14″φの範囲である。
第３図はこのルツボと加熱ヒーターを使用した
結晶引上げ装置の要部を示すもので、同図により
本実施例方法を説明する。このルツボ１に約30Kg
の初期シリコン原料を加熱ヒーター７により溶解
し、内室６及び外室５内のシリコン融液の長軸方
向と短軸方向の温度分布をそれぞれ測定したとこ
ろ、第４図に示す温度分布が得られた。すなわち
ルツボの長軸方向内壁近傍Ａにおける外室内融液
の温度は少なくとも内室内融液の隔壁近傍Ｂの温
度より40℃以上高い状態であつた。そこで固体の
投入原料８を１分間に約30gの割で外室５に投入
しながらシリコン単結晶９の成長を行つたとこ
ろ、投入原料８は１分以内で完全に溶解して、60
Kgの5″φの結晶が引上速度ほぼ１mm／minで引上
げが可能であつた。
結晶引上げ装置の要部を示すもので、同図により
本実施例方法を説明する。このルツボ１に約30Kg
の初期シリコン原料を加熱ヒーター７により溶解
し、内室６及び外室５内のシリコン融液の長軸方
向と短軸方向の温度分布をそれぞれ測定したとこ
ろ、第４図に示す温度分布が得られた。すなわち
ルツボの長軸方向内壁近傍Ａにおける外室内融液
の温度は少なくとも内室内融液の隔壁近傍Ｂの温
度より40℃以上高い状態であつた。そこで固体の
投入原料８を１分間に約30gの割で外室５に投入
しながらシリコン単結晶９の成長を行つたとこ
ろ、投入原料８は１分以内で完全に溶解して、60
Kgの5″φの結晶が引上速度ほぼ１mm／minで引上
げが可能であつた。
また別の実施例として第５図に示すように、ル
ツボ１１の横断面形状をほぼ長辺18″、短辺15″の
長方形、また隔壁１３を14″φの円筒状の形状と
した場合も、内外室の融液温度差を40℃以上とす
ることができて、上と同じ方法でシリコン短結晶
を約50Kg得ることができた。
ツボ１１の横断面形状をほぼ長辺18″、短辺15″の
長方形、また隔壁１３を14″φの円筒状の形状と
した場合も、内外室の融液温度差を40℃以上とす
ることができて、上と同じ方法でシリコン短結晶
を約50Kg得ることができた。
［発明の効果］
本発明の引上げ方法によれば、第４図に示すよ
うに外室内の融液状態を内室のそれより少なくと
も40℃以上の高温に保持することができるから、
従来技術における外室融液温度が低く外室への投
入原料の溶解が困難であるという欠点が解決で
き、その結果外室へ固体原料を連続適に投入し、
それを容易に溶解しながら内室融液から大容量の
半導体単結晶を成長させるという、極めて実用的
な効果を示すことができた。
うに外室内の融液状態を内室のそれより少なくと
も40℃以上の高温に保持することができるから、
従来技術における外室融液温度が低く外室への投
入原料の溶解が困難であるという欠点が解決で
き、その結果外室へ固体原料を連続適に投入し、
それを容易に溶解しながら内室融液から大容量の
半導体単結晶を成長させるという、極めて実用的
な効果を示すことができた。
第１図は本発明の実施例に使用したルツボと加
熱ヒーターの縦断面図、第２図は第１図のルツボ
部分の平面図、第３図は本発明に使用する結晶引
上げ装置の要部を示す縦断面図、第４図は本発明
方法におけるルツボ内融液の温度分布を説明する
図、第５図は別の実施例に使用したルツボの平面
図である。 １，１１……ルツボ、３，１３……隔壁、４，
４′……融液移動穴、５……外室、６……内室、
７……加熱ヒーター、８……半導体固体原料、９
……単結晶。
熱ヒーターの縦断面図、第２図は第１図のルツボ
部分の平面図、第３図は本発明に使用する結晶引
上げ装置の要部を示す縦断面図、第４図は本発明
方法におけるルツボ内融液の温度分布を説明する
図、第５図は別の実施例に使用したルツボの平面
図である。 １，１１……ルツボ、３，１３……隔壁、４，
４′……融液移動穴、５……外室、６……内室、
７……加熱ヒーター、８……半導体固体原料、９
……単結晶。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体融液を収納するルツボ内に、該ルツボ
内を外室と内室に区分する円筒状隔壁と、該内室
と該外室との間の連通手段とを設け、該外室内に
半導体固体原料を投入溶融しながら該内室内融液
から単結晶を成長させる方法において、 (a) 上記ルツボの横断面形状をほぼ楕円又は長方
形の形状とすること、及び (b) 上記半導体融液を収容するルツボを加熱する
ヒーターが、上記ルツボの少なくとも長軸方向
の外室の環状底面に沿つて加熱しうる構造を持
つていることを特徴とする単結晶の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6269388A JPH01234388A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 半導体単結晶の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6269388A JPH01234388A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 半導体単結晶の成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234388A JPH01234388A (ja) | 1989-09-19 |
| JPH0511076B2 true JPH0511076B2 (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=13207628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6269388A Granted JPH01234388A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 半導体単結晶の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01234388A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0633218B2 (ja) * | 1987-12-08 | 1994-05-02 | 日本鋼管株式会社 | シリコン単結晶の製造装置 |
| CN104662211B (zh) * | 2012-09-04 | 2017-04-05 | 新日铁住金株式会社 | 单晶的制造装置、用于该制造装置的坩埚以及单晶的制造方法 |
| CN104213198A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-17 | 江苏凯新隆石英科技有限公司 | 一种椭圆形双层石英坩埚及其制备方法 |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP6269388A patent/JPH01234388A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01234388A (ja) | 1989-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |