JPH05275359A - Ｃｚ単結晶のドープ装置 - Google Patents
Ｃｚ単結晶のドープ装置Info
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- JPH05275359A JPH05275359A JP10057792A JP10057792A JPH05275359A JP H05275359 A JPH05275359 A JP H05275359A JP 10057792 A JP10057792 A JP 10057792A JP 10057792 A JP10057792 A JP 10057792A JP H05275359 A JPH05275359 A JP H05275359A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 チョクラルスキー法によるＣＺ単結晶へ不純
物ドーパント、特に金属Ｓｂをドープするに際し、シリ
コン溶融液に静かに投入でき、ドーパントが蒸発飛散し
て石英ルツボ壁に付着することを防止し、単結晶化率の
向上を図る。 【構成】 大円筒部と大円筒部３２の上部に連通して設
けられた小円筒部３４とからなるドープ管本体３６と、
大円筒部３２の下部に設けられかつ中央部を開口して投
入口とした漏斗状の供給部３８と、メインチャンバー６
内に設けられた係止治具に係止可能とされた係止円板体
４２と、大円筒部内で上下動可能に収納されかつ小円筒
部の下部開口部を開閉自在に閉塞する円錐状バルブ体４
４と、小円筒上部から小円筒部内部空間に挿通されかつ
円錐状バルブ体４４の上端部に着脱自在に係合される操
作ワイヤＷと、円錐状バルブ体４４の挿入取り出し用に
側壁に設けられた開口部と、ドーパントＤを挿入するた
め該小円筒部に設けられた挿入口とを有している。
物ドーパント、特に金属Ｓｂをドープするに際し、シリ
コン溶融液に静かに投入でき、ドーパントが蒸発飛散し
て石英ルツボ壁に付着することを防止し、単結晶化率の
向上を図る。 【構成】 大円筒部と大円筒部３２の上部に連通して設
けられた小円筒部３４とからなるドープ管本体３６と、
大円筒部３２の下部に設けられかつ中央部を開口して投
入口とした漏斗状の供給部３８と、メインチャンバー６
内に設けられた係止治具に係止可能とされた係止円板体
４２と、大円筒部内で上下動可能に収納されかつ小円筒
部の下部開口部を開閉自在に閉塞する円錐状バルブ体４
４と、小円筒上部から小円筒部内部空間に挿通されかつ
円錐状バルブ体４４の上端部に着脱自在に係合される操
作ワイヤＷと、円錐状バルブ体４４の挿入取り出し用に
側壁に設けられた開口部と、ドーパントＤを挿入するた
め該小円筒部に設けられた挿入口とを有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法に
よって引き上げられるシリコン単結晶、即ちＣＺ単結晶
へ不純物ドーパント、特に金属Ｓｂをドープするための
ドープ装置及び方法に関するものである。
よって引き上げられるシリコン単結晶、即ちＣＺ単結晶
へ不純物ドーパント、特に金属Ｓｂをドープするための
ドープ装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】チョクラルスキー法によってシリコン単
結晶を引き上げるに際して、側壁内部に熱遮蔽筒及びヒ
ーターを介在させて石英ルツボを設置しかつ側壁の上端
部に上壁を設けこの上壁の中央部分をネック部としたメ
インチャンバーと、このメインチャンバーの上部ネック
部の上方に設けられたゲートバルブ部、プルチャンバー
及び引上機構部等を有し、石英ルツボ内のシリコン溶融
液からシリンダー、ワイヤー等の引上手段によってシリ
コン単結晶を引き上げる装置を用いることは広く知られ
ている。
結晶を引き上げるに際して、側壁内部に熱遮蔽筒及びヒ
ーターを介在させて石英ルツボを設置しかつ側壁の上端
部に上壁を設けこの上壁の中央部分をネック部としたメ
インチャンバーと、このメインチャンバーの上部ネック
部の上方に設けられたゲートバルブ部、プルチャンバー
及び引上機構部等を有し、石英ルツボ内のシリコン溶融
液からシリンダー、ワイヤー等の引上手段によってシリ
コン単結晶を引き上げる装置を用いることは広く知られ
ている。
【０００３】このチョクラルスキー法によって引き上げ
られるシリコン単結晶、即ちＣＺ単結晶に所望の特性を
持たせるために、石英ルツボ内のシリコン溶融液に不純
物ドーパント、例えばＰ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂ，Ｉｎ等をド
ーピングすることはよく知られている。
られるシリコン単結晶、即ちＣＺ単結晶に所望の特性を
持たせるために、石英ルツボ内のシリコン溶融液に不純
物ドーパント、例えばＰ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂ，Ｉｎ等をド
ーピングすることはよく知られている。
【０００４】このドーピングに用いられるドープ装置と
しては、プルチャンバー部分に固定設置されているスプ
ーン状のドープ投入器が知られている。このスプーン状
ドープ投入器は、進退自在の支持ロッドの先端のスプー
ン部分に不純物ドーパントを所定量入れ、支持ロッドを
操作してスプーン部分を石英ルツボの上方に位置せし
め、該スプーン部分を反転させることによって不純物ド
ーパントをシリコン溶融液内に投入せしめるものであ
る。このスプーン状投入器を使用した場合、不純物ドー
パントの投入位置からシリコン溶融液までの距離がある
ため、不純物ドーパントが蒸発飛散しそれが石英ルツボ
壁に付着し、ドーピングの目的が達せられないという問
題があった。また、飛散し石英ルツボに付着した不純物
ドーパントが酸化反応物成長の核となり、成長した反応
物がメルト中に落下し、単結晶化を阻害する要因となっ
ていた。
しては、プルチャンバー部分に固定設置されているスプ
ーン状のドープ投入器が知られている。このスプーン状
ドープ投入器は、進退自在の支持ロッドの先端のスプー
ン部分に不純物ドーパントを所定量入れ、支持ロッドを
操作してスプーン部分を石英ルツボの上方に位置せし
め、該スプーン部分を反転させることによって不純物ド
ーパントをシリコン溶融液内に投入せしめるものであ
る。このスプーン状投入器を使用した場合、不純物ドー
パントの投入位置からシリコン溶融液までの距離がある
ため、不純物ドーパントが蒸発飛散しそれが石英ルツボ
壁に付着し、ドーピングの目的が達せられないという問
題があった。また、飛散し石英ルツボに付着した不純物
ドーパントが酸化反応物成長の核となり、成長した反応
物がメルト中に落下し、単結晶化を阻害する要因となっ
ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点を解決するために発明されたもので、不純物ド
ーパントをシリコン溶融液に静かに投入できることを可
能とし、不純物ドーパントが蒸発飛散して石英ルツボ壁
に付着することを防止し、単結晶化の阻害要因を解消す
るようにしたＣＺ単結晶のドープ装置を提供することを
目的とする。
の問題点を解決するために発明されたもので、不純物ド
ーパントをシリコン溶融液に静かに投入できることを可
能とし、不純物ドーパントが蒸発飛散して石英ルツボ壁
に付着することを防止し、単結晶化の阻害要因を解消す
るようにしたＣＺ単結晶のドープ装置を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のＣＺ単結晶のドープ装置は、側壁内部に熱
遮蔽筒及びヒーターを介在させて石英ルツボを設置しか
つ側壁の上端部中央部分にネック部を有するメインチャ
ンバーと、このメインチャンバーのネック部の上方に設
けられたゲートバルブ部、プルチャンバー及び引上機構
部とを有するＣＺ単結晶引上装置に用いられるものであ
って、大円筒部と該大円筒部の上部に連通して設けられ
た小円筒部とからなるドープ管本体と、該大円筒部の下
部に設けられかつ中央部を開口して投入口とした漏斗状
の供給部と、上記メインチャンバー内に設けられた係止
治具に係止可能とされかつ該小円筒部の上部に突設され
た係止円板体と、該大円筒部の内部空間に上下動可能に
収納されかつ該小円筒部の下部開口部を開閉自在に閉塞
する円錐状バルブ体と、該小円筒部の上部開口部から小
円筒部内部空間に挿通されかつ該円錐状バルブ体の上端
部に着脱自在に係合される操作ワイヤと、該円錐状バル
ブ体の挿入及び取り出し用に該大円筒部の側壁に設けら
れた開口部と、不純物ドーパントを挿入するため該小円
筒部に設けられた挿入口とを有するものである。
に、本発明のＣＺ単結晶のドープ装置は、側壁内部に熱
遮蔽筒及びヒーターを介在させて石英ルツボを設置しか
つ側壁の上端部中央部分にネック部を有するメインチャ
ンバーと、このメインチャンバーのネック部の上方に設
けられたゲートバルブ部、プルチャンバー及び引上機構
部とを有するＣＺ単結晶引上装置に用いられるものであ
って、大円筒部と該大円筒部の上部に連通して設けられ
た小円筒部とからなるドープ管本体と、該大円筒部の下
部に設けられかつ中央部を開口して投入口とした漏斗状
の供給部と、上記メインチャンバー内に設けられた係止
治具に係止可能とされかつ該小円筒部の上部に突設され
た係止円板体と、該大円筒部の内部空間に上下動可能に
収納されかつ該小円筒部の下部開口部を開閉自在に閉塞
する円錐状バルブ体と、該小円筒部の上部開口部から小
円筒部内部空間に挿通されかつ該円錐状バルブ体の上端
部に着脱自在に係合される操作ワイヤと、該円錐状バル
ブ体の挿入及び取り出し用に該大円筒部の側壁に設けら
れた開口部と、不純物ドーパントを挿入するため該小円
筒部に設けられた挿入口とを有するものである。
【０００７】不純物ドーパント、例えばＳｂ（通常は２
〜３ｍｍ径の粒子状）の小円筒部内の滞留中の溶融を防
ぐためシリコン溶融液面から少なくとも２０ｃｍ以上離
れた位置に上記小円筒部の下端部が位置するように設け
るのが好ましい。
〜３ｍｍ径の粒子状）の小円筒部内の滞留中の溶融を防
ぐためシリコン溶融液面から少なくとも２０ｃｍ以上離
れた位置に上記小円筒部の下端部が位置するように設け
るのが好ましい。
【０００８】また、シリコン溶融液の輻射熱により、不
純物ドーパント、例えばＳｂ（通常は２〜３ｍｍ径の粒
子状）が滞留中に溶融するのを防ぐため、該大円筒部の
側壁に設けられた開口部は、該小円筒部の下端部から最
低５ｃｍは離れているのが好ましい。
純物ドーパント、例えばＳｂ（通常は２〜３ｍｍ径の粒
子状）が滞留中に溶融するのを防ぐため、該大円筒部の
側壁に設けられた開口部は、該小円筒部の下端部から最
低５ｃｍは離れているのが好ましい。
【０００９】本発明のドープ方法では、上記漏斗状供給
部の投入口がシリコン溶融液面の上方１０〜３０ｃｍの
距離に位置するようにドープ装置を配置し、不純物ドー
パントをシリコン溶融液に投入するものである。
部の投入口がシリコン溶融液面の上方１０〜３０ｃｍの
距離に位置するようにドープ装置を配置し、不純物ドー
パントをシリコン溶融液に投入するものである。
【００１０】上記投入口とシリコン溶融液との距離が３
０ｃｍを越えると、不純物ドーパントの投入時の蒸発飛
散が激しくなり、本発明の効果を達成することができな
い。
０ｃｍを越えると、不純物ドーパントの投入時の蒸発飛
散が激しくなり、本発明の効果を達成することができな
い。
【００１１】上記投入口とシリコン溶融液との距離が１
０ｃｍ以上ないと、不純物ドーパント、例えばＳｂが投
入前から溶解をはじめ塊状となってしまう。
０ｃｍ以上ないと、不純物ドーパント、例えばＳｂが投
入前から溶解をはじめ塊状となってしまう。
【００１２】
【作用】本発明のドープ装置によれば、不純物ドーパン
トの投入落下位置はネック部よりも下方となるから、従
来のネック部の上方のプルチャンバー内に設けられたス
プーン状のドープ投入器を使用した場合に比べ落下距離
は短くなり、不純物ドーパントがシリコン溶融液に到達
した時の落下速度は減速される。これは不純物ドーパン
トの落下速度ＶがＶ＝Ｃ√Ｈ（Ｃは定数、Ｈは投入落下
位置からシリコン溶融液までの距離）で表されることか
らも自明である。
トの投入落下位置はネック部よりも下方となるから、従
来のネック部の上方のプルチャンバー内に設けられたス
プーン状のドープ投入器を使用した場合に比べ落下距離
は短くなり、不純物ドーパントがシリコン溶融液に到達
した時の落下速度は減速される。これは不純物ドーパン
トの落下速度ＶがＶ＝Ｃ√Ｈ（Ｃは定数、Ｈは投入落下
位置からシリコン溶融液までの距離）で表されることか
らも自明である。
【００１３】さらに、落下する不純物ドーパントは大円
筒部の下部に設けられた漏斗状の供給部で一旦受けられ
て速度をさらに下げられ、かつ該供給部の中央投入口か
らシリコン溶融液の中心部に静かに投入される。
筒部の下部に設けられた漏斗状の供給部で一旦受けられ
て速度をさらに下げられ、かつ該供給部の中央投入口か
らシリコン溶融液の中心部に静かに投入される。
【００１４】これにより、シリコン溶融液への不純物ド
ーパントの落下位置が石英ルツボの中心部に限定され周
辺部には全くいかなくなり、これにより本来のドープの
目的が達成され、Ｓｂ等の不純物ドーパントが蒸発飛散
して石英ルツボ壁に付着することもなく、従って石英ル
ツボ壁に付着した不純物ドーパント飛散物が酸化反応物
成長の核となることもなく、酸化反応物がシリコン溶融
液中に落下して単結晶化を阻害することもなくなる。
ーパントの落下位置が石英ルツボの中心部に限定され周
辺部には全くいかなくなり、これにより本来のドープの
目的が達成され、Ｓｂ等の不純物ドーパントが蒸発飛散
して石英ルツボ壁に付着することもなく、従って石英ル
ツボ壁に付着した不純物ドーパント飛散物が酸化反応物
成長の核となることもなく、酸化反応物がシリコン溶融
液中に落下して単結晶化を阻害することもなくなる。
【００１５】
【実施例】以下に本発明装置の一実施例を添付図面に基
づいて説明する。図１において、２はチョクラルスキー
（ＣＺ）法によるシリコン単結晶の製造装置である。こ
の製造装置２は、上部をネック部４としたメインチャン
バー６を有している。該メインチャンバー６は側壁６ａ
を有し、該側壁６ａの上端部壁体６ｂの中央部分は開口
されてネック部４が形成されている。このメインチャン
バー６のネック部４の上方にはゲートバルブ部Ｇを介し
てプルチャンバーＰ及び引上機構部（図示せず）が設け
られている。
づいて説明する。図１において、２はチョクラルスキー
（ＣＺ）法によるシリコン単結晶の製造装置である。こ
の製造装置２は、上部をネック部４としたメインチャン
バー６を有している。該メインチャンバー６は側壁６ａ
を有し、該側壁６ａの上端部壁体６ｂの中央部分は開口
されてネック部４が形成されている。このメインチャン
バー６のネック部４の上方にはゲートバルブ部Ｇを介し
てプルチャンバーＰ及び引上機構部（図示せず）が設け
られている。
【００１６】このメインチャンバー６の内部には支持軸
１０を介して石英ルツボ１２が設置されている。この石
英ルツボ１２内には多結晶シリコンが溶融されシリコン
溶融液１４となる。１６は石英ルツボ１２の周囲に設け
られた石英ルツボ加熱用のヒーターであり、１８はこの
ヒーター１６の周囲に設置された熱遮蔽筒である。２２
は上記上端部壁体６ｂに設けられた監視窓で、メインチ
ャンバー６内を監視する場合に利用される。
１０を介して石英ルツボ１２が設置されている。この石
英ルツボ１２内には多結晶シリコンが溶融されシリコン
溶融液１４となる。１６は石英ルツボ１２の周囲に設け
られた石英ルツボ加熱用のヒーターであり、１８はこの
ヒーター１６の周囲に設置された熱遮蔽筒である。２２
は上記上端部壁体６ｂに設けられた監視窓で、メインチ
ャンバー６内を監視する場合に利用される。
【００１７】プルチャンバーＰから上下動自在に垂下さ
れる引上軸、ワイヤ等の引上手段の先端に種結晶（図示
せず）を取り付け、この種結晶をシリコン溶融液１４に
漬け、ついでこの種結晶を徐々に引き上げることによっ
てシリコン単結晶を成長させつつ引き上げるものであ
る。
れる引上軸、ワイヤ等の引上手段の先端に種結晶（図示
せず）を取り付け、この種結晶をシリコン溶融液１４に
漬け、ついでこの種結晶を徐々に引き上げることによっ
てシリコン単結晶を成長させつつ引き上げるものであ
る。
【００１８】本発明に係るドープ装置は、大円筒部３２
と該大円筒部３２の上部に連通して設けられた小円筒部
３４とからなるドープ管本体３６を有している。３８は
該大円筒部の下部に設けられた漏斗状の供給部で、その
中央部には投入口４０が開口されている。
と該大円筒部３２の上部に連通して設けられた小円筒部
３４とからなるドープ管本体３６を有している。３８は
該大円筒部の下部に設けられた漏斗状の供給部で、その
中央部には投入口４０が開口されている。
【００１９】４２は、該小円筒部３４の上部に突設され
た係止円板体で、上記プルチャンバーＰに設けられた係
止治具４３に係止可能とされている。
た係止円板体で、上記プルチャンバーＰに設けられた係
止治具４３に係止可能とされている。
【００２０】４４は円錐状バルブ体で、該大円筒部３２
の内部空間に上下動可能に収納されかつ該小円筒部３４
の下部開口部３４ａを開閉自在に閉塞する作用を行う。
の内部空間に上下動可能に収納されかつ該小円筒部３４
の下部開口部３４ａを開閉自在に閉塞する作用を行う。
【００２１】Ｗは操作ワイヤで、該小円筒部３４の上部
開口部３４ｂから小円筒内部空間に挿通されかつ該円錐
状バルブ体４４の上端部に着脱自在に係合されている。
該操作ワイヤＷは前述した引上手段として従来から用い
られるワイヤと兼用することも可能である。
開口部３４ｂから小円筒内部空間に挿通されかつ該円錐
状バルブ体４４の上端部に着脱自在に係合されている。
該操作ワイヤＷは前述した引上手段として従来から用い
られるワイヤと兼用することも可能である。
【００２２】該円錐状バルブ体４４の挿入取り出し用に
該大円筒部３２の側壁には開口部４６が設けられてい
る。また、不純物ドーパントＤを挿入するため該小円筒
部３４の側壁には挿入口４８が設けられている。５０は
該挿入口の下部に設けられた傾斜した曲面からなる板状
付加体で、挿入される不純物ドーパントＤが漏れ落ちな
いように作用する。
該大円筒部３２の側壁には開口部４６が設けられてい
る。また、不純物ドーパントＤを挿入するため該小円筒
部３４の側壁には挿入口４８が設けられている。５０は
該挿入口の下部に設けられた傾斜した曲面からなる板状
付加体で、挿入される不純物ドーパントＤが漏れ落ちな
いように作用する。
【００２３】上記した構成によりその作用を説明する。
該小円筒部３４の上部開口部３４ｂから小円筒内部空間
に挿通された操作ワイヤＷの下端を該円錐状バルブ体４
４の上端に固着し、この円錐状バルブ体４４を開口部４
６からこれを操作孔として手作業によって大円筒部３２
内に入れて操作ワイヤＷを引き上げて小円筒部３４の下
端開口部３４ａを閉塞する。ついで、挿入口４８から不
純物ドーパントＤ、例えばＳｂ粒を小円筒部３４内に入
れると、該不純物ドーパントＤは該円錐状バルブ体４４
の上面側に滞留される。
該小円筒部３４の上部開口部３４ｂから小円筒内部空間
に挿通された操作ワイヤＷの下端を該円錐状バルブ体４
４の上端に固着し、この円錐状バルブ体４４を開口部４
６からこれを操作孔として手作業によって大円筒部３２
内に入れて操作ワイヤＷを引き上げて小円筒部３４の下
端開口部３４ａを閉塞する。ついで、挿入口４８から不
純物ドーパントＤ、例えばＳｂ粒を小円筒部３４内に入
れると、該不純物ドーパントＤは該円錐状バルブ体４４
の上面側に滞留される。
【００２４】この状態で、操作ワイヤＷを操作してドー
プ管本体３６をシリコン溶融液１４の上方に降下させる
と、まず係止円板体４２がネック部４に係止し、ドープ
管本体３６は係止治具４３の上部４３ａに係止しこれ以
下に降下することはない。さらに操作ワイヤＷを降下さ
せると、操作ワイヤＷの下端に固着されている円錐状バ
ルブ体４４のみが降下する。この円錐状バルブ体４４が
降下すると、この円錐状バルブ体４４によって閉塞され
ていた小円筒部３４の下端部３４ａと円錐状バルブ体４
４の上面との間に間隙Ｓが開かれ、この隙間Ｓから不純
物ドーパントＤが落下する。
プ管本体３６をシリコン溶融液１４の上方に降下させる
と、まず係止円板体４２がネック部４に係止し、ドープ
管本体３６は係止治具４３の上部４３ａに係止しこれ以
下に降下することはない。さらに操作ワイヤＷを降下さ
せると、操作ワイヤＷの下端に固着されている円錐状バ
ルブ体４４のみが降下する。この円錐状バルブ体４４が
降下すると、この円錐状バルブ体４４によって閉塞され
ていた小円筒部３４の下端部３４ａと円錐状バルブ体４
４の上面との間に間隙Ｓが開かれ、この隙間Ｓから不純
物ドーパントＤが落下する。
【００２５】この落下した不純物ドーパントＤは大円筒
部３２の下部に設けられている漏斗状供給部３８の上面
に衝突落下し、ついで漏斗状の斜面の作用によって中央
部に集められ、投入口４０からシリコン溶融液１４の中
央部に静かに落下投入せしめられる。
部３２の下部に設けられている漏斗状供給部３８の上面
に衝突落下し、ついで漏斗状の斜面の作用によって中央
部に集められ、投入口４０からシリコン溶融液１４の中
央部に静かに落下投入せしめられる。
【００２６】不純物ドーパントの投入が完了したら、操
作ワイヤＷを引き上げれば円錐状バルブ体４４が上昇し
て小円筒部３４の下端開口部に接触閉塞し、さらに操作
ワイヤＷを引き上げれば係止円板体４２が係止治具４３
の上部４３ａから離れ、ドープ管本体３６の全体が上昇
せしめられる。
作ワイヤＷを引き上げれば円錐状バルブ体４４が上昇し
て小円筒部３４の下端開口部に接触閉塞し、さらに操作
ワイヤＷを引き上げれば係止円板体４２が係止治具４３
の上部４３ａから離れ、ドープ管本体３６の全体が上昇
せしめられる。
【００２７】ドープ管本体３６を使用しないときは、円
錐状バルブ体４４は開口部４６から取り出して操作ワイ
ヤＷから取り外しておけばよい。操作ワイヤＷはその下
端に種結晶を取り付けて、単結晶の引上手段として兼用
することができる。
錐状バルブ体４４は開口部４６から取り出して操作ワイ
ヤＷから取り外しておけばよい。操作ワイヤＷはその下
端に種結晶を取り付けて、単結晶の引上手段として兼用
することができる。
【００２８】さらに、上記ドープ管本体３６を用いて、
チョクラルスキー法によってシリコン単結晶を引き上げ
た場合の実験例を説明する。
チョクラルスキー法によってシリコン単結晶を引き上げ
た場合の実験例を説明する。
【００２９】実験例１ 図１に示したようなチョクラルスキー法によるシリコン
単結晶の製造装置を用い、同図に示したように本発明の
ドープ装置をシリコン溶融液から１５ｃｍの位置に漏斗
状供給部の投入口がくるように設定し、Ｓｂ（粒径：２
〜３ｍｍ）を２００ｇシリコン溶融液に投下した。
単結晶の製造装置を用い、同図に示したように本発明の
ドープ装置をシリコン溶融液から１５ｃｍの位置に漏斗
状供給部の投入口がくるように設定し、Ｓｂ（粒径：２
〜３ｍｍ）を２００ｇシリコン溶融液に投下した。
【００３０】このときの石英ルツボの内壁へのシリコン
溶融液の飛散状況を観察測定した。測定方法は５×５ｃ
ｍの面積内の飛散物の個数を１個の石英ルツボにつき４
点測定し平均値を求めた。測定の結果は次の通りであ
る。飛散物のサイズが１ｍｍ以上のものは０個、１〜
０．５ｍｍのものは０．２個、０．５〜０．２ｍｍのも
のは１．８個、０．２ｍｍ以下のものは３．０個であっ
た。この結果から明らかなように石英ルツボの内壁への
シリコン溶融液の飛散が、後記する従来法による比較例
１にくらべてほとんど無視できる程度に解消しているこ
とが確認できた。
溶融液の飛散状況を観察測定した。測定方法は５×５ｃ
ｍの面積内の飛散物の個数を１個の石英ルツボにつき４
点測定し平均値を求めた。測定の結果は次の通りであ
る。飛散物のサイズが１ｍｍ以上のものは０個、１〜
０．５ｍｍのものは０．２個、０．５〜０．２ｍｍのも
のは１．８個、０．２ｍｍ以下のものは３．０個であっ
た。この結果から明らかなように石英ルツボの内壁への
シリコン溶融液の飛散が、後記する従来法による比較例
１にくらべてほとんど無視できる程度に解消しているこ
とが確認できた。
【００３１】また、製造したシリコン単結晶の単結晶率
についても測定したところ、本発明のドープ装置を用い
ない従来方法によって得られたシリコン単結晶の単結晶
化率（無転位本数／引上本数）を１．００とした場合に
１．５０であり、良好であることが確認できた。
についても測定したところ、本発明のドープ装置を用い
ない従来方法によって得られたシリコン単結晶の単結晶
化率（無転位本数／引上本数）を１．００とした場合に
１．５０であり、良好であることが確認できた。
【００３２】実験例２ 本発明のドープ管本体をシリコン溶融液から３０ｃｍの
位置に漏斗状供給部の投入口がくるように設定した以外
は実験例１と同様にしてＳｂを投下した。
位置に漏斗状供給部の投入口がくるように設定した以外
は実験例１と同様にしてＳｂを投下した。
【００３３】実験例１と同様に石英ルツボの内壁へのシ
リコン溶融液の飛散状況を観察測定した。測定の結果は
次の通りである。飛散物のサイズが１ｍｍ以上のものは
０．８個、１〜０．５ｍｍのものは２．３個、０．５〜
０．２ｍｍのものは４．５個、０．２ｍｍ以下のものは
８．０個であった。この結果から明らかなように石英ル
ツボの内壁へのシリコン溶融液の飛散が、後記する従来
法による比較実験例１にくらべてほとんど無視できる程
度に解消していることが確認できた。
リコン溶融液の飛散状況を観察測定した。測定の結果は
次の通りである。飛散物のサイズが１ｍｍ以上のものは
０．８個、１〜０．５ｍｍのものは２．３個、０．５〜
０．２ｍｍのものは４．５個、０．２ｍｍ以下のものは
８．０個であった。この結果から明らかなように石英ル
ツボの内壁へのシリコン溶融液の飛散が、後記する従来
法による比較実験例１にくらべてほとんど無視できる程
度に解消していることが確認できた。
【００３４】また、実験例１と同様に得られたシリコン
単結晶の単結晶化率についても測定したところ、本発明
のドープ装置を用いない従来方法によって得られたシリ
コン単結晶の単結晶化率を１．００とした場合に１．３
であり、良好であることが確認できた。
単結晶の単結晶化率についても測定したところ、本発明
のドープ装置を用いない従来方法によって得られたシリ
コン単結晶の単結晶化率を１．００とした場合に１．３
であり、良好であることが確認できた。
【００３５】比較実験例１ 従来のドープ装置を用い、このドープ装置からの投入位
置はシリコン溶融液から５０ｃｍ離した以外は実験例１
と同様にしてＳｂを投下した。
置はシリコン溶融液から５０ｃｍ離した以外は実験例１
と同様にしてＳｂを投下した。
【００３６】実験例１と同様に石英ルツボの内壁へのシ
リコン溶融液の飛散状況を観察測定した。測定の結果は
次の通りである。飛散物のサイズが１ｍｍ以上のものは
２．０個、１〜０．５ｍｍのものは４．０個、０．５〜
０．２ｍｍのものは１３．３個、０．２ｍｍ以下のもの
は８０．０個であった。この結果から明らかなように石
英ルツボの内壁へのシリコン溶融液の飛散は、非常に多
量であることが確認できた。
リコン溶融液の飛散状況を観察測定した。測定の結果は
次の通りである。飛散物のサイズが１ｍｍ以上のものは
２．０個、１〜０．５ｍｍのものは４．０個、０．５〜
０．２ｍｍのものは１３．３個、０．２ｍｍ以下のもの
は８０．０個であった。この結果から明らかなように石
英ルツボの内壁へのシリコン溶融液の飛散は、非常に多
量であることが確認できた。
【００３７】また、実験例１と同様に得られたシリコン
単結晶の単結晶化率についても測定し、この値を１．０
０として、本発明ドープ装置を用いた場合の比較の基準
とした。
単結晶の単結晶化率についても測定し、この値を１．０
０として、本発明ドープ装置を用いた場合の比較の基準
とした。
【００３８】比較実験例２ 本発明のドープ装置をシリコン溶融液から３５ｃｍの位
置に漏斗状供給部の投入口がくるように設定した以外は
実験例１と同様にしてＳｂを投下した。
置に漏斗状供給部の投入口がくるように設定した以外は
実験例１と同様にしてＳｂを投下した。
【００３９】実験例１と同様に石英ルツボの内壁へのシ
リコン溶融液の飛散状況を観察測定した。測定の結果は
次の通りである。飛散物のサイズが１ｍｍ以上のものは
２．０個、１〜０．５ｍｍのものは３．２個、０．５〜
０．２ｍｍのものは１０．１個、０．２ｍｍ以下のもの
は３０．０個であった。この結果から明らかなように石
英ルツボの内壁へのシリコン溶融液の飛散が、従来法に
よる比較実験例１にくらべてあまり改善されていないこ
とが確認できた。
リコン溶融液の飛散状況を観察測定した。測定の結果は
次の通りである。飛散物のサイズが１ｍｍ以上のものは
２．０個、１〜０．５ｍｍのものは３．２個、０．５〜
０．２ｍｍのものは１０．１個、０．２ｍｍ以下のもの
は３０．０個であった。この結果から明らかなように石
英ルツボの内壁へのシリコン溶融液の飛散が、従来法に
よる比較実験例１にくらべてあまり改善されていないこ
とが確認できた。
【００４０】また、実験例１と同様に得られたシリコン
単結晶の単結晶化率についても測定したところ、ドープ
装置を用いない従来方法によって得られたシリコン単結
晶の単結晶率を１．００とした場合に１．１２であり、
やはりあまり良好でないことが確認できた。
単結晶の単結晶化率についても測定したところ、ドープ
装置を用いない従来方法によって得られたシリコン単結
晶の単結晶率を１．００とした場合に１．１２であり、
やはりあまり良好でないことが確認できた。
【００４１】
【発明の効果】以上のべたごとく、本発明のドープ装置
を用いることによって、不純物ドーパントをシリコン溶
融液に静かに投入できることを可能となり、不純物ドー
パントが蒸発飛散して石英ルツボ壁に付着することが防
止され、単結晶化の阻害要因が解消されるという大きな
効果が達成される。
を用いることによって、不純物ドーパントをシリコン溶
融液に静かに投入できることを可能となり、不純物ドー
パントが蒸発飛散して石英ルツボ壁に付着することが防
止され、単結晶化の阻害要因が解消されるという大きな
効果が達成される。
【図１】本発明ドープ装置をシリコン単結晶製造装置内
にセットした場合の一例を示す断面的説明図である。
にセットした場合の一例を示す断面的説明図である。
【図２】本発明ドープ装置をシリコン単結晶製造装置内
にセットしかつドープを行っている場合の一例を示す断
面的説明図である。
にセットしかつドープを行っている場合の一例を示す断
面的説明図である。
【図３】本発明装置のドープ管本体の拡大摘示部分断面
図である。
図である。
２ シリコン単結晶製造装置 ４ ネック部 ６ メインチャンバー ６ａ 側壁 ６ｂ 上蓋 １２ 石英ルツボ １４ シリコン溶融液 １６ 石英ルツボ加熱用のヒーター ３２ 大円筒部 ３４ 小円筒部 ３６ ドープ管本体 ３８ 漏斗状供給部 ４０ 投入口 ４２ 係止円板体 ４３ 係止治具 ４４ 円錐状バルブ体 ４６ 開口部 ４８ 挿入口 Ｗ ワイヤ Ｄ ドーパント
Claims (2)
- 【請求項１】 側壁内部に熱遮蔽筒及びヒーターを介在
させて石英ルツボを設置しかつ側壁の上端部中央部分に
ネック部を有するメインチャンバーと、このメインチャ
ンバーのネック部の上方に設けられたゲートバルブ部、
プルチャンバー及び引上機構部とを有するＣＺ単結晶引
上装置に用いられるものであって、大円筒部と該大円筒
部の上部に連通して設けられた小円筒部とからなるドー
プ管本体と、該大円筒部の下部に設けられかつ中央部を
開口して投入口とした漏斗状の供給部と、上記メインチ
ャンバー内に設けられた係止治具に係止可能とされかつ
該小円筒部の上部に突設された係止円板体と、該大円筒
部の内部空間に上下動可能に収納されかつ該小円筒部の
下部開口部を開閉自在に閉塞する円錐状バルブ体と、該
小円筒部の上部開口部から小円筒部内部空間に挿通され
かつ該円錐状バルブ体の上端部に着脱自在に係合される
操作ワイヤと、該円錐状バルブ体の挿入取り出し用に該
大円筒部の側壁に設けられた開口部と、不純物ドーパン
トを挿入するため該小円筒部に設けられた挿入口とを有
することを特徴とするＣＺ単結晶のドープ装置。 - 【請求項２】 上記漏斗状供給部の投入口がシリコン溶
融液面の上方１０〜３０ｃｍの距離に位置するように請
求項１に記載したドープ装置を配置し、不純物ドーパン
トをシリコン溶融液に投入することを特徴とするドープ
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10057792A JP2732750B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Ｃｚ単結晶のドープ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10057792A JP2732750B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Ｃｚ単結晶のドープ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275359A true JPH05275359A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2732750B2 JP2732750B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=14277750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10057792A Expired - Fee Related JP2732750B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Ｃｚ単結晶のドープ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2732750B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010143776A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | シリコン単結晶引上装置 |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP10057792A patent/JP2732750B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010143776A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | シリコン単結晶引上装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2732750B2 (ja) | 1998-03-30 |
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