JPH0585876A - シリコン単結晶引上装置 - Google Patents
シリコン単結晶引上装置Info
- Publication number
- JPH0585876A JPH0585876A JP24898491A JP24898491A JPH0585876A JP H0585876 A JPH0585876 A JP H0585876A JP 24898491 A JP24898491 A JP 24898491A JP 24898491 A JP24898491 A JP 24898491A JP H0585876 A JPH0585876 A JP H0585876A
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- Japan
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- single crystal
- melt
- silicon single
- crucible
- concentration
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明はチョクラルスキー法によるシリコン単
結晶引上装置に関し、酸素濃度を高める。 【構成】溶融液面に浮遊する石英板を備えた。
結晶引上装置に関し、酸素濃度を高める。 【構成】溶融液面に浮遊する石英板を備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法
（ＣＺ法）を用いたシリコン単結晶引上装置に関し、特
に、シリコン単結晶中の酸素濃度の制御に関するもので
ある。
（ＣＺ法）を用いたシリコン単結晶引上装置に関し、特
に、シリコン単結晶中の酸素濃度の制御に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般にＣＺ法によるシリコン単結晶の製
造は、例えばチャンバ内に配置した石英坩堝内に結晶用
原料を投入し、これを加熱溶融した後、この溶融液に種
結晶を浸しこれを回転させつつ上方に引上げて種結晶下
端に単結晶を成長させることによって行われる。
造は、例えばチャンバ内に配置した石英坩堝内に結晶用
原料を投入し、これを加熱溶融した後、この溶融液に種
結晶を浸しこれを回転させつつ上方に引上げて種結晶下
端に単結晶を成長させることによって行われる。
【０００３】このシリコン単結晶の製造においては、製
造されたシリコン単結晶中に含まれる酸素量を厳密に調
節する必要があり、従来この調節は坩堝の回転速度や坩
堝のヒータに対する相対位置等を調節して坩堝からの酸
素の溶解量を制御したり、不活性ガスの流れを制御して
溶融液面からの酸素の蒸発を加速したりすることにより
行われている。
造されたシリコン単結晶中に含まれる酸素量を厳密に調
節する必要があり、従来この調節は坩堝の回転速度や坩
堝のヒータに対する相対位置等を調節して坩堝からの酸
素の溶解量を制御したり、不活性ガスの流れを制御して
溶融液面からの酸素の蒸発を加速したりすることにより
行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記方法では
酸素量を微調整することはできるものの、大幅に変化さ
せることはできないという問題がある。一方、酸素量を
大幅に低減化する方法として、溶融液に外部から磁場を
印加する方法が知られているが、この方法を採用すると
酸素量が極端に低減化してしまい、適切な酸素量を安定
的に維持した状態で、シリコン単結晶を製造することが
できないという問題があった。
酸素量を微調整することはできるものの、大幅に変化さ
せることはできないという問題がある。一方、酸素量を
大幅に低減化する方法として、溶融液に外部から磁場を
印加する方法が知られているが、この方法を採用すると
酸素量が極端に低減化してしまい、適切な酸素量を安定
的に維持した状態で、シリコン単結晶を製造することが
できないという問題があった。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、例えば上記磁
場を印加する手段と組合せること等により、製造される
シリコン単結晶に含まれる酸素の濃度を自由に調節する
ために、該酸素の濃度を高濃度とすることのできる単結
晶引上装置を提供することを目的とする。
場を印加する手段と組合せること等により、製造される
シリコン単結晶に含まれる酸素の濃度を自由に調節する
ために、該酸素の濃度を高濃度とすることのできる単結
晶引上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】上記目的を達成するため
の本発明のシリコン単結晶引上装置は、チョクラルスキ
ー法（ＣＺ法）によるシリコン単結晶引上装置におい
て、溶融液面に浮遊する石英板を備えたことを特徴とす
るものである。
の本発明のシリコン単結晶引上装置は、チョクラルスキ
ー法（ＣＺ法）によるシリコン単結晶引上装置におい
て、溶融液面に浮遊する石英板を備えたことを特徴とす
るものである。
【０００７】
【作用】シリコン単結晶中の酸素濃度は、主として坩堝
からのシリコン溶融液への酸素の溶解量と、シリコン溶
融液に溶解した酸素の蒸発量とのバランスによって定ま
る。本発明では、溶融液面に浮遊する石英板を備えたた
め、溶融液中に溶解した酸素の蒸発が制限され、これに
より溶融液中の酸素濃度が高められ、シリコン単結晶中
の酸素濃度が高められる。したがって、例えば磁場を印
加する手段と組合せること等によりシリコン単結晶中の
酸素濃度を広範囲に亘って制御することができこととな
る。
からのシリコン溶融液への酸素の溶解量と、シリコン溶
融液に溶解した酸素の蒸発量とのバランスによって定ま
る。本発明では、溶融液面に浮遊する石英板を備えたた
め、溶融液中に溶解した酸素の蒸発が制限され、これに
より溶融液中の酸素濃度が高められ、シリコン単結晶中
の酸素濃度が高められる。したがって、例えば磁場を印
加する手段と組合せること等によりシリコン単結晶中の
酸素濃度を広範囲に亘って制御することができこととな
る。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１
は、本発明の一実施例のシリコン単結晶引上装置の概略
縦断面図、図２は図１に示す石英板の平面図である。石
英坩堝１内にシリコン溶融液２が満たされており、その
溶融液２の表面中央部には引上中のシリコン単結晶３の
下面が接している。この坩堝１は矢印Ａ方向に、シリコ
ン単結晶３は矢印Ｂ方向に回転している。また、坩堝１
の外側には、坩堝１内の溶融液２に磁場を印加するため
の電磁石４が備えられている。
は、本発明の一実施例のシリコン単結晶引上装置の概略
縦断面図、図２は図１に示す石英板の平面図である。石
英坩堝１内にシリコン溶融液２が満たされており、その
溶融液２の表面中央部には引上中のシリコン単結晶３の
下面が接している。この坩堝１は矢印Ａ方向に、シリコ
ン単結晶３は矢印Ｂ方向に回転している。また、坩堝１
の外側には、坩堝１内の溶融液２に磁場を印加するため
の電磁石４が備えられている。
【０００９】また溶融液２の表面には、石英板５が浮か
べられている。この石英板５は、図２に示すように、そ
の中央部にシリコン単結晶引上のための開口５ａを有
し、外周部には凸部５ｂを有している。この凸部５ｂ
は、この石英板５がシリコン溶融液２の液面上を漂うこ
とによる開口５ａの縁と引上中のシリコン単結晶３との
接触を避けるために坩堝１の内壁と当接させるためのも
のである。
べられている。この石英板５は、図２に示すように、そ
の中央部にシリコン単結晶引上のための開口５ａを有
し、外周部には凸部５ｂを有している。この凸部５ｂ
は、この石英板５がシリコン溶融液２の液面上を漂うこ
とによる開口５ａの縁と引上中のシリコン単結晶３との
接触を避けるために坩堝１の内壁と当接させるためのも
のである。
【００１０】上記構造のシリコン単結晶引上装置を用い
ると、電磁石４による磁場の印加により溶融液２の対流
が押えられて坩堝１からの酸素の溶解が制限されるこ
と、及び石英板５を浮かべることにより溶融液２中の酸
素の蒸発が押えられることのバランスにより、かなり広
範囲にシリコン単結晶３中の酸素量を調節することがで
きることとなる。ここで石英板５の面積は、溶融液２中
の酸素量の蒸発をどの程度制限する必要があるかに応じ
て適宜選択される。
ると、電磁石４による磁場の印加により溶融液２の対流
が押えられて坩堝１からの酸素の溶解が制限されるこ
と、及び石英板５を浮かべることにより溶融液２中の酸
素の蒸発が押えられることのバランスにより、かなり広
範囲にシリコン単結晶３中の酸素量を調節することがで
きることとなる。ここで石英板５の面積は、溶融液２中
の酸素量の蒸発をどの程度制限する必要があるかに応じ
て適宜選択される。
【００１１】ここで、石英板５を浮かべた場合の実験結
果について述べる。内径が１６インチの石英坩堝にシリ
コンを４５ｋｇチャージし、３０００Ｇａｕｓｓ〜１０
００Ｇａｕｓｓの磁場を印加し、坩堝を３ｒｐｍ〜１６
ｒｐｍの速度で回転させながらシリコン単結晶の引上げ
を行った。この際に石英板５を浮かべずに引上げを行う
と単結晶中の酸素濃度は１０〜２０ｐｐｍａであり、溶
湯表面被覆率５０％の石英板を浮かべた本発明法の場合
は２０〜３５ｐｐｍａと、高酸素濃度側にシフトしてい
た。
果について述べる。内径が１６インチの石英坩堝にシリ
コンを４５ｋｇチャージし、３０００Ｇａｕｓｓ〜１０
００Ｇａｕｓｓの磁場を印加し、坩堝を３ｒｐｍ〜１６
ｒｐｍの速度で回転させながらシリコン単結晶の引上げ
を行った。この際に石英板５を浮かべずに引上げを行う
と単結晶中の酸素濃度は１０〜２０ｐｐｍａであり、溶
湯表面被覆率５０％の石英板を浮かべた本発明法の場合
は２０〜３５ｐｐｍａと、高酸素濃度側にシフトしてい
た。
【００１２】尚、上記実施例は磁場の印加と石英板５と
の双方の作用によりシリコン単結晶中の酸素濃度の調節
を行う例であるが、本発明では磁場の印加は必ずしも必
要ではなく、他の種々の方法による酸素濃度低減化の手
法と組み合わせてもよく、また、通常よりもシリコン単
結晶中の酸素濃度をあげる場合は、特に他の酸素濃度低
減化の手法と組み合わせる必要もないものである。
の双方の作用によりシリコン単結晶中の酸素濃度の調節
を行う例であるが、本発明では磁場の印加は必ずしも必
要ではなく、他の種々の方法による酸素濃度低減化の手
法と組み合わせてもよく、また、通常よりもシリコン単
結晶中の酸素濃度をあげる場合は、特に他の酸素濃度低
減化の手法と組み合わせる必要もないものである。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明のシリコン単結晶
製造装置は、溶融液面に浮遊する石英板を備えるため、
シリコン単結晶中の酸素濃度をあげることができる。ま
た例えば磁場の印加等酸素濃度低減化の手法と組み合わ
せることによりシリコン単結晶中の酸素濃度を広範囲に
調節することができる。
製造装置は、溶融液面に浮遊する石英板を備えるため、
シリコン単結晶中の酸素濃度をあげることができる。ま
た例えば磁場の印加等酸素濃度低減化の手法と組み合わ
せることによりシリコン単結晶中の酸素濃度を広範囲に
調節することができる。
【図１】本発明の一実施例のシリコン単結晶引上装置の
概略縦断面図である。
概略縦断面図である。
【図２】図１に示す石英板の平面図である。
１ 石英坩堝 ２ シリコン溶融液 ３ シリコン単結晶 ４ 電磁石 ５ 石英板
Claims (1)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法によるシリコン単結
晶引上装置において、 溶融液面に浮遊する石英板を備えたことを特徴とするシ
リコン単結晶引上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24898491A JPH0585876A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | シリコン単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24898491A JPH0585876A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | シリコン単結晶引上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0585876A true JPH0585876A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17186300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24898491A Withdrawn JPH0585876A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | シリコン単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0585876A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000008238A1 (fr) * | 1998-08-07 | 2000-02-17 | Nec Corporation | Appareil pour la croissance de cristaux de semi-conducteurs et procede de cristallogenese |
| US20230142194A1 (en) * | 2021-11-08 | 2023-05-11 | Globalwafers Co., Ltd. | Use of arrays of quartz particles during single crystal silicon ingot production |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP24898491A patent/JPH0585876A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000008238A1 (fr) * | 1998-08-07 | 2000-02-17 | Nec Corporation | Appareil pour la croissance de cristaux de semi-conducteurs et procede de cristallogenese |
| US6527852B1 (en) | 1998-08-07 | 2003-03-04 | Nec Corporation | Semiconductor crystal growing apparatus and crystal growing method |
| DE19983450B4 (de) * | 1998-08-07 | 2006-07-20 | Nec Corp. | Halbleiterkristall-Ziehvorrichtung und Kristall-Ziehverfahren |
| US20230142194A1 (en) * | 2021-11-08 | 2023-05-11 | Globalwafers Co., Ltd. | Use of arrays of quartz particles during single crystal silicon ingot production |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |