JPH0816039B2 - シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法 - Google Patents
シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法Info
- Publication number
- JPH0816039B2 JPH0816039B2 JP1221566A JP22156689A JPH0816039B2 JP H0816039 B2 JPH0816039 B2 JP H0816039B2 JP 1221566 A JP1221566 A JP 1221566A JP 22156689 A JP22156689 A JP 22156689A JP H0816039 B2 JPH0816039 B2 JP H0816039B2
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- JP
- Japan
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- crucible
- quartz
- single crystal
- manufacturing
- quartz crucible
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリコン単結晶の引上げに用いられる石英ル
ツボであって、単結晶化率の高い石英ルツボの製造方法
に関する。さらに詳しくは、ルツボ外表面の未溶融石英
粉を効果的に除去することにより、使用時の単結晶化率
を高めた石英ルツボの製造方法に関する。
ツボであって、単結晶化率の高い石英ルツボの製造方法
に関する。さらに詳しくは、ルツボ外表面の未溶融石英
粉を効果的に除去することにより、使用時の単結晶化率
を高めた石英ルツボの製造方法に関する。
〔従来技術と問題点〕 半導体チップなどの原料となる高純度のシリコン単結
晶の製造に用いる石英ガラスルツボの製造方法として回
転モールド法が知られている。回転モールド法では、回
転する中空のモールド内周面に石英粉を所定の厚さに堆
積させ、モールド内周側から石英粉を加熱溶融し、ガラ
ス化して石英ルツボとする。この石英ルツボの内周面側
は石英粉が溶融して透明なガラス質となり、一方、外周
面側はルツボをモールドから取り外し易いように、その
最外層はごく薄く未溶融ないし半溶融石英粉の状態にに
保たれた不透明層を形成している。然し乍らこれらの未
溶融石英粉が多量に残留すると、シリコン単結晶を引上
げる際に飛散したものがシリコンと反応して一酸化ケイ
素（SiO）の蒸気を生成し、ルツボ上縁部で凝結してシ
リコン単結晶中に混入したり、或は石英粉がそのまま単
結晶に混入するなど、シリコンの単結晶化歩留りを低下
させる原因となる。
晶の製造に用いる石英ガラスルツボの製造方法として回
転モールド法が知られている。回転モールド法では、回
転する中空のモールド内周面に石英粉を所定の厚さに堆
積させ、モールド内周側から石英粉を加熱溶融し、ガラ
ス化して石英ルツボとする。この石英ルツボの内周面側
は石英粉が溶融して透明なガラス質となり、一方、外周
面側はルツボをモールドから取り外し易いように、その
最外層はごく薄く未溶融ないし半溶融石英粉の状態にに
保たれた不透明層を形成している。然し乍らこれらの未
溶融石英粉が多量に残留すると、シリコン単結晶を引上
げる際に飛散したものがシリコンと反応して一酸化ケイ
素（SiO）の蒸気を生成し、ルツボ上縁部で凝結してシ
リコン単結晶中に混入したり、或は石英粉がそのまま単
結晶に混入するなど、シリコンの単結晶化歩留りを低下
させる原因となる。
従来はルツボの外壁部をファイアポリッシュまたは砥
石で研削することにより、外壁部に残留した未溶融石英
粉を除去しているが、研削の手間が極めて煩雑でありま
た研削の効果も必ずしも十分でない。とくに砥石でルツ
ボ表面を研磨する方法は、研磨屑がルツボ表面の粗面の
隙間に入り込み、見掛けは表面が平滑であるが、この研
磨屑がルツボの使用時に不純物混入の原因となり、また
高温下で炭素質サセプター表面と反応してSiCを形成
し、サセプター表面を損傷する問題がある。またファイ
アポリッシュによってルツボ表面を透明化する方法はル
ツボ外周全体を均一に加熱処理するのが難しいため形状
不良を生じ易く、またルツボ全体の透明性が高くなるの
で、引き上げた単結晶シリコンが加熱源からの輻射熱に
曝される問題がある。従って、前記の単結晶化歩留りの
向上に限界がある。なお、金属ブラシによって研磨する
と、未溶融石英粉は殆ど除去できるものの、ルツボ外表
面に傷を生じ易く、また金属粉が不純物として付着する
ので好ましくない。
石で研削することにより、外壁部に残留した未溶融石英
粉を除去しているが、研削の手間が極めて煩雑でありま
た研削の効果も必ずしも十分でない。とくに砥石でルツ
ボ表面を研磨する方法は、研磨屑がルツボ表面の粗面の
隙間に入り込み、見掛けは表面が平滑であるが、この研
磨屑がルツボの使用時に不純物混入の原因となり、また
高温下で炭素質サセプター表面と反応してSiCを形成
し、サセプター表面を損傷する問題がある。またファイ
アポリッシュによってルツボ表面を透明化する方法はル
ツボ外周全体を均一に加熱処理するのが難しいため形状
不良を生じ易く、またルツボ全体の透明性が高くなるの
で、引き上げた単結晶シリコンが加熱源からの輻射熱に
曝される問題がある。従って、前記の単結晶化歩留りの
向上に限界がある。なお、金属ブラシによって研磨する
と、未溶融石英粉は殆ど除去できるものの、ルツボ外表
面に傷を生じ易く、また金属粉が不純物として付着する
ので好ましくない。
本発明において、ルツボの外壁部に高圧水を吹きつけ
ることにより、付着した未溶融石英粉を効果的に除去す
ることができることが見出だされた。
ることにより、付着した未溶融石英粉を効果的に除去す
ることができることが見出だされた。
本発明は、上記知見に基づき従来の問題を解決した製
造方法を提供するものであって、本発明によれば以下の
単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法が提供される。
造方法を提供するものであって、本発明によれば以下の
単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法が提供される。
（１）回転モールディング法によって製造した石英ルツ
ボの外表面に、250〜400kg/cm2の高圧水を吹き付けてル
ツボ外表面の未溶融石英粉を除去することを特徴とする
単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法。
ボの外表面に、250〜400kg/cm2の高圧水を吹き付けてル
ツボ外表面の未溶融石英粉を除去することを特徴とする
単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法。
（２）高圧水の圧力が300〜350kg/cm2である上記（１）
に記載の単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法。
に記載の単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法。
回転モールディング法で製作した石英ルツボは前記の
ように外壁部に未溶融石英粉が付着している。本発明は
これらの未溶融石英粉を外部から高圧水を吹きつけて除
去する。用いる高圧水の圧力は250〜400kg/cm2が好まし
く、300〜350kg/cm2が一層好ましい。250kg/cm2未満で
は残留する未溶融石英粉末の除去に要する時間が長くな
り、かつその除去も十分でない。また400kg/cm2を超え
ると外周縁が破損される虞れが生ずるので好ましくな
い。
ように外壁部に未溶融石英粉が付着している。本発明は
これらの未溶融石英粉を外部から高圧水を吹きつけて除
去する。用いる高圧水の圧力は250〜400kg/cm2が好まし
く、300〜350kg/cm2が一層好ましい。250kg/cm2未満で
は残留する未溶融石英粉末の除去に要する時間が長くな
り、かつその除去も十分でない。また400kg/cm2を超え
ると外周縁が破損される虞れが生ずるので好ましくな
い。
ルツボの外壁部に高圧水を吹きつけるには種々な方法
があるが、好ましい一態様としては例えば回転する軸上
に取付けられた台の上にルツボを載置し、ルツボ回転さ
せながら、ルツボ側面に設置した上下動可能なノズルか
らルツボに向けて高圧水を噴出させ、ルツボの外壁部に
吹きつける。ルツボの回転やノズルの上下動はモーター
等の機械的動力を用いてもよくまた手動で行ってもよ
い。吹きつけられた水は除去した石英粉と共に台の下部
に設置された水受け容器ないし樋などを介して外部に排
出すればよい。
があるが、好ましい一態様としては例えば回転する軸上
に取付けられた台の上にルツボを載置し、ルツボ回転さ
せながら、ルツボ側面に設置した上下動可能なノズルか
らルツボに向けて高圧水を噴出させ、ルツボの外壁部に
吹きつける。ルツボの回転やノズルの上下動はモーター
等の機械的動力を用いてもよくまた手動で行ってもよ
い。吹きつけられた水は除去した石英粉と共に台の下部
に設置された水受け容器ないし樋などを介して外部に排
出すればよい。
本発明の仕上方法を用いてつくられた石英ルツボはそ
の外壁部に残留する未溶融石英粉の量が従来のルツボに
比較して大幅に少ない。このルツボを用いてシリコン単
結晶を引上げた場合の単結晶化歩留りは70％以上であ
り、従来の砥石等で研削したルツボを用いた場合に較
べ、単結晶化歩留りが向上する。
の外壁部に残留する未溶融石英粉の量が従来のルツボに
比較して大幅に少ない。このルツボを用いてシリコン単
結晶を引上げた場合の単結晶化歩留りは70％以上であ
り、従来の砥石等で研削したルツボを用いた場合に較
べ、単結晶化歩留りが向上する。
以下実施例および比較例により本発明を具体的に説明
する。
する。
実施例（実施例１〜実施例３） 回転モールディング法でつくられたシリコン単結晶引
上げ用石英ルツボを回転台に載置し、該ルツボを回転さ
せながら、ルツボ側面に設置した上下動可能なノズルか
ら後記する表中に示された水圧の高圧水をルツボの外壁
部に吹きつけて付着残留する未溶融石英粉を除去した。
ルツボ外壁の全面に亘って高圧水を後記する表中に示さ
れた処理時間（単位は分）吹きつけた後ルツボ外壁部に
残留付着する未溶融石英粉の量を測定したところ後記す
る表中の「処理後の石英粉付着量」の欄に示された数値
（単位はｇ）のとおりであった。なお、未溶融石英粉の
残留量は高圧水処理後、ルツボ全体の重量を測定し、更
に金属ブラシでルツボ表面を研磨した後に再びルツボ全
体の重量を測定し、その差により求めた。このルツボを
用いてシリコン単結晶を引上げた結果、後記する表中の
「単結晶化歩留り」の欄に示された数値（単位は％）の
とおりの単結晶化歩留りが得られた（表）。
上げ用石英ルツボを回転台に載置し、該ルツボを回転さ
せながら、ルツボ側面に設置した上下動可能なノズルか
ら後記する表中に示された水圧の高圧水をルツボの外壁
部に吹きつけて付着残留する未溶融石英粉を除去した。
ルツボ外壁の全面に亘って高圧水を後記する表中に示さ
れた処理時間（単位は分）吹きつけた後ルツボ外壁部に
残留付着する未溶融石英粉の量を測定したところ後記す
る表中の「処理後の石英粉付着量」の欄に示された数値
（単位はｇ）のとおりであった。なお、未溶融石英粉の
残留量は高圧水処理後、ルツボ全体の重量を測定し、更
に金属ブラシでルツボ表面を研磨した後に再びルツボ全
体の重量を測定し、その差により求めた。このルツボを
用いてシリコン単結晶を引上げた結果、後記する表中の
「単結晶化歩留り」の欄に示された数値（単位は％）の
とおりの単結晶化歩留りが得られた（表）。
比較例１〜３ 実施例と同一条件の回転モールディング法で製造した
石英ルツボについて、従来のように砥石を用いて未溶融
石英粉を除去した石英ルツボを用い、実施例と同一条件
でSi単結晶を引上げた場合を比較例１とし、また上記回
転モールディング法で製造した石英ルツボについて、実
施例と同様の装置で200kg/cm2の圧力水を15分間吹き付
けた石英ルツボを用い、実施例と同一条件でSi単結晶を
引上げた場合を比較例２とし、実施例と同様な測定を行
った。さらに、上記回転モールディング法で製造した石
英ルツボを流水洗浄した場合（比較例３）についても、
上記と同様にして洗浄後の石英粉の付着量と単結晶化歩
留りを求めた。この結果を次表に示す。
石英ルツボについて、従来のように砥石を用いて未溶融
石英粉を除去した石英ルツボを用い、実施例と同一条件
でSi単結晶を引上げた場合を比較例１とし、また上記回
転モールディング法で製造した石英ルツボについて、実
施例と同様の装置で200kg/cm2の圧力水を15分間吹き付
けた石英ルツボを用い、実施例と同一条件でSi単結晶を
引上げた場合を比較例２とし、実施例と同様な測定を行
った。さらに、上記回転モールディング法で製造した石
英ルツボを流水洗浄した場合（比較例３）についても、
上記と同様にして洗浄後の石英粉の付着量と単結晶化歩
留りを求めた。この結果を次表に示す。
表に示すように、流水洗浄の程度（比較例３）ではル
ツボ外表面の未溶融石英粉は殆ど除去されず、このため
単結晶化率（歩留り）が最も低い。また、砥石による研
磨（比較例１）および高圧水が200kg/cm2程度の場合
（比較例２）でも未溶融石英粉の付着量が多く、単結晶
化率が低い。一方、300kg/cm2以上の高圧水を用いた本
発明の実施例１〜３では未溶融石英粉の付着量は大幅に
減少しており、従ってルツボ使用時の単結晶化率も高
い。
ツボ外表面の未溶融石英粉は殆ど除去されず、このため
単結晶化率（歩留り）が最も低い。また、砥石による研
磨（比較例１）および高圧水が200kg/cm2程度の場合
（比較例２）でも未溶融石英粉の付着量が多く、単結晶
化率が低い。一方、300kg/cm2以上の高圧水を用いた本
発明の実施例１〜３では未溶融石英粉の付着量は大幅に
減少しており、従ってルツボ使用時の単結晶化率も高
い。
Claims (2)
- 【請求項１】回転モールディング法によって製造した石
英ルツボの外表面に、250〜400kg/cm2の高圧水を吹き付
けてルツボ外表面の未溶融石英粉を除去することを特徴
とする単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法。 - 【請求項２】高圧水の圧力が300〜350kg/cm2である請求
項１に記載の単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1221566A JPH0816039B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1221566A JPH0816039B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0388792A JPH0388792A (ja) | 1991-04-15 |
| JPH0816039B2 true JPH0816039B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=16768740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1221566A Expired - Lifetime JPH0816039B2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0816039B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4641760B2 (ja) * | 2004-08-06 | 2011-03-02 | 信越石英株式会社 | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボ |
| JP5213356B2 (ja) * | 2007-05-31 | 2013-06-19 | 信越石英株式会社 | シリコン単結晶引上用石英ガラスルツボおよびその製造方法 |
| JP5344767B2 (ja) * | 2010-06-21 | 2013-11-20 | 信越石英株式会社 | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボの製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6212692A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-21 | Fujitsu Ltd | 単結晶半導体の成長方法 |
| JPH0441186Y2 (ja) * | 1986-03-31 | 1992-09-28 |
-
1989
- 1989-08-30 JP JP1221566A patent/JPH0816039B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0388792A (ja) | 1991-04-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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