JPH09165296A - 多結晶シリコン棒の処理装置および処理方法ならびに単結晶化装置および単結晶化方法 - Google Patents
多結晶シリコン棒の処理装置および処理方法ならびに単結晶化装置および単結晶化方法Info
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- JPH09165296A JPH09165296A JP34765695A JP34765695A JPH09165296A JP H09165296 A JPH09165296 A JP H09165296A JP 34765695 A JP34765695 A JP 34765695A JP 34765695 A JP34765695 A JP 34765695A JP H09165296 A JPH09165296 A JP H09165296A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＦＺ法による半導体単結晶の製造において、
多結晶シリコン棒の外周研削による素材重量損失および
加工費を低減することができるようにする。 【解決手段】 素材規格を満足していても、多結晶シリ
コン棒（以下素材という）９には直径、真円度のばらつ
きと、軸方向の曲がりがある。また、表面にはモホロジ
ーレベルの許容範囲内で多数の凹凸がある。そこで、多
結晶シリコン棒処理装置に設置する高周波誘導加熱コイ
ル（プリヒートコイルという。抵抗加熱または輻射加熱
装置を用いてもよい）１の内径を素材９が接触しない程
度に大きくし、単結晶化時にトップとする一端９ａにテ
ーパ加工を施した素材９を回転させつつ直胴部９ｂを加
熱する。直胴部９ｂは表面層のみ溶融し、表面が滑らか
になってモホロジーレベルが向上する。このような処理
を施した素材は、外周研削をしなくても従来と同様の単
結晶化を行うことができる。
多結晶シリコン棒の外周研削による素材重量損失および
加工費を低減することができるようにする。 【解決手段】 素材規格を満足していても、多結晶シリ
コン棒（以下素材という）９には直径、真円度のばらつ
きと、軸方向の曲がりがある。また、表面にはモホロジ
ーレベルの許容範囲内で多数の凹凸がある。そこで、多
結晶シリコン棒処理装置に設置する高周波誘導加熱コイ
ル（プリヒートコイルという。抵抗加熱または輻射加熱
装置を用いてもよい）１の内径を素材９が接触しない程
度に大きくし、単結晶化時にトップとする一端９ａにテ
ーパ加工を施した素材９を回転させつつ直胴部９ｂを加
熱する。直胴部９ｂは表面層のみ溶融し、表面が滑らか
になってモホロジーレベルが向上する。このような処理
を施した素材は、外周研削をしなくても従来と同様の単
結晶化を行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＺ法によるシリ
コン単結晶の製造における多結晶シリコン棒の処理装置
および処理方法ならびに単結晶化装置および単結晶化方
法に関する。
コン単結晶の製造における多結晶シリコン棒の処理装置
および処理方法ならびに単結晶化装置および単結晶化方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＺ法による半導体単結晶の製造は、単
結晶の材料である棒状多結晶を垂直に保持した上、高周
波誘導加熱コイル等を用いて前記棒状多結晶を部分的に
加熱、溶融し、メルトゾーンを下から上または上から下
に移動させることにより、単結晶の育成を行う。この方
法により、主として酸素不純物の少ない高純度の単結晶
を得ることができる。前記ＦＺ法による単結晶の育成は
アルゴン等の不活性ガス雰囲気中で行われる。
結晶の材料である棒状多結晶を垂直に保持した上、高周
波誘導加熱コイル等を用いて前記棒状多結晶を部分的に
加熱、溶融し、メルトゾーンを下から上または上から下
に移動させることにより、単結晶の育成を行う。この方
法により、主として酸素不純物の少ない高純度の単結晶
を得ることができる。前記ＦＺ法による単結晶の育成は
アルゴン等の不活性ガス雰囲気中で行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】多結晶シリコン棒の外
周面には凹凸があり、真円度が低く、軸方向に曲がりが
発生していることが多い。単結晶シリコンの製造に当た
り、このような多結晶シリコン棒をそのまま使用する
と、外周面に存在する凹凸の凸部や軸の曲がりにより多
結晶棒の回転軸から遠くなっている部分では誘導加熱コ
イルの熱が伝わりにくいため、外周部における局部的溶
け残りに起因するつらら状のバリが発生しやすい。この
バリが誘導加熱コイルのスリットの隙間に近接ないし接
触すると、放電による多結晶シリコン棒の汚染を引き起
こし、場合によっては誘導加熱コイルが溶解する。この
ため、多結晶シリコン棒の外周面に研削加工を施し、前
記外周面の凹凸を平滑化してモホロジーレベルを向上さ
せるとともに、真円度、軸方向の曲がりを改善してい
る。しかしながら、棒状多結晶の外周研削により材料の
損失が発生するとともに、外周研削作業を必要とするた
め、単結晶シリコンの製造原価を押し上げることにな
る。
周面には凹凸があり、真円度が低く、軸方向に曲がりが
発生していることが多い。単結晶シリコンの製造に当た
り、このような多結晶シリコン棒をそのまま使用する
と、外周面に存在する凹凸の凸部や軸の曲がりにより多
結晶棒の回転軸から遠くなっている部分では誘導加熱コ
イルの熱が伝わりにくいため、外周部における局部的溶
け残りに起因するつらら状のバリが発生しやすい。この
バリが誘導加熱コイルのスリットの隙間に近接ないし接
触すると、放電による多結晶シリコン棒の汚染を引き起
こし、場合によっては誘導加熱コイルが溶解する。この
ため、多結晶シリコン棒の外周面に研削加工を施し、前
記外周面の凹凸を平滑化してモホロジーレベルを向上さ
せるとともに、真円度、軸方向の曲がりを改善してい
る。しかしながら、棒状多結晶の外周研削により材料の
損失が発生するとともに、外周研削作業を必要とするた
め、単結晶シリコンの製造原価を押し上げることにな
る。
【０００４】本発明は上記従来の問題点に着目してなさ
れたもので、ＦＺ法による半導体単結晶の製造におい
て、多結晶シリコン棒の外周研削による素材重量損失お
よび加工費を低減することが可能な多結晶シリコン棒の
処理装置および処理方法ならびに単結晶化装置および単
結晶化方法を提供することを目的としている。
れたもので、ＦＺ法による半導体単結晶の製造におい
て、多結晶シリコン棒の外周研削による素材重量損失お
よび加工費を低減することが可能な多結晶シリコン棒の
処理装置および処理方法ならびに単結晶化装置および単
結晶化方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る多結晶シリコン棒の処理装置は、多結
晶シリコン棒の外径より大きい内径を有する高周波誘導
加熱コイル、抵抗加熱装置および輻射加熱装置のいずれ
か１つを有する構成とし、本発明に係る多結晶シリコン
棒の処理方法は、ＦＺ法による半導体単結晶の製造にお
いて、単結晶化に先立ち、多結晶シリコン棒の表面層を
溶融して滑らかにすることを特徴としている。
め、本発明に係る多結晶シリコン棒の処理装置は、多結
晶シリコン棒の外径より大きい内径を有する高周波誘導
加熱コイル、抵抗加熱装置および輻射加熱装置のいずれ
か１つを有する構成とし、本発明に係る多結晶シリコン
棒の処理方法は、ＦＺ法による半導体単結晶の製造にお
いて、単結晶化に先立ち、多結晶シリコン棒の表面層を
溶融して滑らかにすることを特徴としている。
【０００６】また、本発明に係る多結晶シリコン棒の単
結晶化装置は、多結晶シリコン棒の外径より大きい内径
を有する高周波誘導加熱コイル、抵抗加熱装置および輻
射加熱装置のいずれか１つと、その下方に配置され、多
結晶シリコン棒の外径より小さい内径を有する単結晶化
のための高周波誘導加熱コイルとからなる。
結晶化装置は、多結晶シリコン棒の外径より大きい内径
を有する高周波誘導加熱コイル、抵抗加熱装置および輻
射加熱装置のいずれか１つと、その下方に配置され、多
結晶シリコン棒の外径より小さい内径を有する単結晶化
のための高周波誘導加熱コイルとからなる。
【０００７】本発明に係る多結晶シリコン棒の単結晶化
方法は、ＦＺ法による半導体単結晶の製造において、多
結晶シリコン棒の表面層を溶融して滑らかにし、これに
引き続き単結晶化することを特徴とするものである。
方法は、ＦＺ法による半導体単結晶の製造において、多
結晶シリコン棒の表面層を溶融して滑らかにし、これに
引き続き単結晶化することを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】多結晶シリコン棒は所定の素材規格を満足して
いるとはいえ、直径、真円度にばらつきがあり、軸方向
曲がりを有する。また、表面にはモホロジーレベルの許
容範囲内で凹凸がある。そこで、多結晶シリコン棒処理
装置に使用する高周波誘導加熱コイル、抵抗加熱装置、
または輻射加熱装置の内径を多結晶シリコン棒が接触し
ない程度に大きくしておけば、両者の接触が回避され、
多結晶シリコン棒が汚染されない。そして、前記加熱手
段を用いて多結晶シリコン棒の表面層を溶融すると、表
面が滑らかになり、モホロジーレベルを向上させること
ができる。このような処理を施した多結晶シリコン棒
は、外周研削をしなくても従来と同様の単結晶化を行う
ことができる。
いるとはいえ、直径、真円度にばらつきがあり、軸方向
曲がりを有する。また、表面にはモホロジーレベルの許
容範囲内で凹凸がある。そこで、多結晶シリコン棒処理
装置に使用する高周波誘導加熱コイル、抵抗加熱装置、
または輻射加熱装置の内径を多結晶シリコン棒が接触し
ない程度に大きくしておけば、両者の接触が回避され、
多結晶シリコン棒が汚染されない。そして、前記加熱手
段を用いて多結晶シリコン棒の表面層を溶融すると、表
面が滑らかになり、モホロジーレベルを向上させること
ができる。このような処理を施した多結晶シリコン棒
は、外周研削をしなくても従来と同様の単結晶化を行う
ことができる。
【０００９】上記多結晶シリコン棒の外径より大きい内
径を有する加熱手段と、その下方に単結晶化のための高
周波誘導加熱コイルとを備えた半導体単結晶製造装置
は、多結晶シリコン棒の表面平滑化と単結晶化とを同一
装置で継続して処理することができる。この場合、多結
晶シリコン棒の表面層溶融時の余熱を単結晶化の際に利
用することができるので、生産効率が向上する。
径を有する加熱手段と、その下方に単結晶化のための高
周波誘導加熱コイルとを備えた半導体単結晶製造装置
は、多結晶シリコン棒の表面平滑化と単結晶化とを同一
装置で継続して処理することができる。この場合、多結
晶シリコン棒の表面層溶融時の余熱を単結晶化の際に利
用することができるので、生産効率が向上する。
【００１０】本発明では、単結晶化のための高周波誘導
加熱コイルの上面または上下面に傾斜面を設けている
が、上面に設けた傾斜面により多結晶シリコン棒の外周
部における局部的溶け残りに起因するバリ発生を防止す
る。また、コイル下面に設けた傾斜面により、単結晶の
多結晶化を防止することができる。前記傾斜面を有する
高周波誘導加熱コイルは、多結晶シリコン棒のプリヒー
ト処理装置を持たず、単結晶化のための高周波誘導加熱
コイルのみを備えた半導体単結晶製造装置にも適用可能
である。
加熱コイルの上面または上下面に傾斜面を設けている
が、上面に設けた傾斜面により多結晶シリコン棒の外周
部における局部的溶け残りに起因するバリ発生を防止す
る。また、コイル下面に設けた傾斜面により、単結晶の
多結晶化を防止することができる。前記傾斜面を有する
高周波誘導加熱コイルは、多結晶シリコン棒のプリヒー
ト処理装置を持たず、単結晶化のための高周波誘導加熱
コイルのみを備えた半導体単結晶製造装置にも適用可能
である。
【００１１】以上説明したように、ＦＺ法による半導体
単結晶の製造において、多結晶シリコン棒の表面層を溶
融して滑らかにした上で、上面または上下面に傾斜面を
設けた高周波誘導加熱コイルを用いれば、あらかじめ外
周研削を行った多結晶シリコン棒でなくても単結晶化が
可能である。
単結晶の製造において、多結晶シリコン棒の表面層を溶
融して滑らかにした上で、上面または上下面に傾斜面を
設けた高周波誘導加熱コイルを用いれば、あらかじめ外
周研削を行った多結晶シリコン棒でなくても単結晶化が
可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る多結晶シリ
コン棒の処理装置および処理方法の実施例について、図
面を参照して説明する。図１は第１実施例における多結
晶シリコン棒処理装置の概要を示す模式図である。多結
晶シリコン棒処理装置は、プリヒートコイル１、高周波
発振器２、上軸３、下軸４、上軸回転・送り機構５、下
軸回転・送り機構６を有し、プリヒートコイルには高周
波誘導加熱コイルを用いている。プリヒートコイル１の
近傍にはＣＣＤカメラ７が設置され、ＣＣＤカメラ７の
検出結果は画像処理装置８により算出される。
コン棒の処理装置および処理方法の実施例について、図
面を参照して説明する。図１は第１実施例における多結
晶シリコン棒処理装置の概要を示す模式図である。多結
晶シリコン棒処理装置は、プリヒートコイル１、高周波
発振器２、上軸３、下軸４、上軸回転・送り機構５、下
軸回転・送り機構６を有し、プリヒートコイルには高周
波誘導加熱コイルを用いている。プリヒートコイル１の
近傍にはＣＣＤカメラ７が設置され、ＣＣＤカメラ７の
検出結果は画像処理装置８により算出される。
【００１３】処理対象となる多結晶シリコン棒（以下素
材という）９は、直径、真円度、軸方向長さ、軸方向曲
がりについて所定の素材規格を満足する素材で、その両
端は素材保持具１０を介して上軸３および下軸４に装着
される。また、プリヒートコイル１の内径は、処理すべ
き素材９の外径寸法と軸方向の曲がり量とを考慮し、素
材９を通過させたとき内周に接触しないような大きさに
作られている。
材という）９は、直径、真円度、軸方向長さ、軸方向曲
がりについて所定の素材規格を満足する素材で、その両
端は素材保持具１０を介して上軸３および下軸４に装着
される。また、プリヒートコイル１の内径は、処理すべ
き素材９の外径寸法と軸方向の曲がり量とを考慮し、素
材９を通過させたとき内周に接触しないような大きさに
作られている。
【００１４】多結晶シリコン棒処理装置には、抵抗加熱
装置または輻射加熱装置を用いてもよい。図２は本発明
の第２実施例として素材処理に黒鉛ヒータを用いた場
合、図３は本発明の第３実施例として素材処理にランプ
加熱装置を用いた場合の要部模式図である。円筒状の黒
鉛ヒータ１１による抵抗加熱手段またはランプ１２と凹
面鏡１３とからなる輻射加熱手段の内径は、図１に示し
たプリヒートコイル１の場合と同様に素材９を通過させ
たとき接触しないような大きさに作られている。
装置または輻射加熱装置を用いてもよい。図２は本発明
の第２実施例として素材処理に黒鉛ヒータを用いた場
合、図３は本発明の第３実施例として素材処理にランプ
加熱装置を用いた場合の要部模式図である。円筒状の黒
鉛ヒータ１１による抵抗加熱手段またはランプ１２と凹
面鏡１３とからなる輻射加熱手段の内径は、図１に示し
たプリヒートコイル１の場合と同様に素材９を通過させ
たとき接触しないような大きさに作られている。
【００１５】上記の各加熱手段のいずれか１つを有する
多結晶シリコン棒処理装置を独立に設ければ、ＦＺ法に
よる半導体単結晶の製造工程とは無関係に素材表面の平
滑化処理を先行して実施することができる。
多結晶シリコン棒処理装置を独立に設ければ、ＦＺ法に
よる半導体単結晶の製造工程とは無関係に素材表面の平
滑化処理を先行して実施することができる。
【００１６】次に、素材処理方法すなわち素材のプリヒ
ート方法について説明する。素材９は、一端９ａに所定
のテーパ加工を施した上、多結晶シリコン棒処理装置に
装填する。前記テーパ加工部は、単結晶化時にトップと
する部分である。装填後、下記の手順で装填位置を確認
し、要すれば装填位置を調整する。 （１）素材９を９０°ずつ回転させ、図４に示すように
素材９の偏心量を測定する。すなわち、直胴部９ｂの下
端とプリヒートコイル１の内周面との隙間Ａ，ＢをＣＣ
Ｄカメラで検出し、Ａ，Ｂの差を画像処理装置により算
出する。 （２）素材９を下方に移動させ、上記測定を所定間隔ご
とに繰り返す。 （３）各測定点における測定値Ａ，Ｂの差が所定値以下
となるように素材９の装填位置を調整する。
ート方法について説明する。素材９は、一端９ａに所定
のテーパ加工を施した上、多結晶シリコン棒処理装置に
装填する。前記テーパ加工部は、単結晶化時にトップと
する部分である。装填後、下記の手順で装填位置を確認
し、要すれば装填位置を調整する。 （１）素材９を９０°ずつ回転させ、図４に示すように
素材９の偏心量を測定する。すなわち、直胴部９ｂの下
端とプリヒートコイル１の内周面との隙間Ａ，ＢをＣＣ
Ｄカメラで検出し、Ａ，Ｂの差を画像処理装置により算
出する。 （２）素材９を下方に移動させ、上記測定を所定間隔ご
とに繰り返す。 （３）各測定点における測定値Ａ，Ｂの差が所定値以下
となるように素材９の装填位置を調整する。
【００１７】上記の確認、調整が終了したら、素材９の
直胴部９ｂ表面をプリヒート処理する。プリヒート処理
は、図１に示した上軸回転・送り機構５、下軸回転・送
り機構６を駆動して素材９を回転させながら下方に移動
させ、不活性ガス雰囲気中でプリヒートコイル１により
直胴部９ｂの表面層のみを溶融するものである。このと
き、素材９の表面形状を観察しつつ、プリヒートとプリ
ヒート一時停止とを繰り返す。プリヒート一時停止と
は、プリヒートコイル１に供給する高周波電圧を一時的
に所定値まで低下させる動作で、前記高周波電圧は人手
または自動制御機構により制御する。プリヒート一時停
止と再プリヒートは下記の通りに行うものとする。 （１）素材９表面の凹凸、楕円、曲がりの影響で素材９
の溶融面がプリヒートコイル１に近接することがあるの
で、素材９とプリヒートコイル１との隙間があらかじめ
定めた限界値に到達した場合は、プリヒートコイル１に
供給する高周波電圧を所定値まで下げた後、再プリヒー
トする。高周波電圧を一時的に低下させている間でも、
素材９の回転および軸方向移動は停止させない。 （２）プリヒートコイル１に供給する高周波電圧を下げ
過ぎないようにするとともに、再プリヒートのタイミン
グが遅れないように高周波電圧を制御する。
直胴部９ｂ表面をプリヒート処理する。プリヒート処理
は、図１に示した上軸回転・送り機構５、下軸回転・送
り機構６を駆動して素材９を回転させながら下方に移動
させ、不活性ガス雰囲気中でプリヒートコイル１により
直胴部９ｂの表面層のみを溶融するものである。このと
き、素材９の表面形状を観察しつつ、プリヒートとプリ
ヒート一時停止とを繰り返す。プリヒート一時停止と
は、プリヒートコイル１に供給する高周波電圧を一時的
に所定値まで低下させる動作で、前記高周波電圧は人手
または自動制御機構により制御する。プリヒート一時停
止と再プリヒートは下記の通りに行うものとする。 （１）素材９表面の凹凸、楕円、曲がりの影響で素材９
の溶融面がプリヒートコイル１に近接することがあるの
で、素材９とプリヒートコイル１との隙間があらかじめ
定めた限界値に到達した場合は、プリヒートコイル１に
供給する高周波電圧を所定値まで下げた後、再プリヒー
トする。高周波電圧を一時的に低下させている間でも、
素材９の回転および軸方向移動は停止させない。 （２）プリヒートコイル１に供給する高周波電圧を下げ
過ぎないようにするとともに、再プリヒートのタイミン
グが遅れないように高周波電圧を制御する。
【００１８】次に、多結晶シリコン棒処理装置を備えた
半導体単結晶製造装置および単結晶化方法の実施例につ
いて説明する。プリヒート処理により表面を滑らかにし
た素材は、通常のＦＺ法による半導体単結晶製造装置を
用いて単結晶化することができるが、図５は本発明の第
４実施例として、素材のプリヒート処理と単結晶化とを
継続して行う単結晶製造装置の要部模式図である。この
装置は、プリヒートコイル１、高周波発振器２、上軸
３、下軸４、上軸回転・送り機構５、下軸回転・送り機
構６の他に単結晶化コイル１４、高周波発振器１５を有
し、前記プリヒートコイル１および単結晶化コイル１４
には高周波誘導加熱コイルを用いている。単結晶化コイ
ル１４はプリヒートコイル１の下方に所定の距離を保っ
て設置され、プリヒートコイル１および単結晶化コイル
１４の近傍にはそれぞれＣＣＤカメラ７が配設されてい
る。ＣＣＤカメラ７の検出結果は画像処理装置８により
算出される。
半導体単結晶製造装置および単結晶化方法の実施例につ
いて説明する。プリヒート処理により表面を滑らかにし
た素材は、通常のＦＺ法による半導体単結晶製造装置を
用いて単結晶化することができるが、図５は本発明の第
４実施例として、素材のプリヒート処理と単結晶化とを
継続して行う単結晶製造装置の要部模式図である。この
装置は、プリヒートコイル１、高周波発振器２、上軸
３、下軸４、上軸回転・送り機構５、下軸回転・送り機
構６の他に単結晶化コイル１４、高周波発振器１５を有
し、前記プリヒートコイル１および単結晶化コイル１４
には高周波誘導加熱コイルを用いている。単結晶化コイ
ル１４はプリヒートコイル１の下方に所定の距離を保っ
て設置され、プリヒートコイル１および単結晶化コイル
１４の近傍にはそれぞれＣＣＤカメラ７が配設されてい
る。ＣＣＤカメラ７の検出結果は画像処理装置８により
算出される。
【００１９】単結晶化コイル１４の上下面には、図６に
示すように円錐状の傾斜面１４ａ，１４ｂが形成されて
いる。単結晶化コイル１４の上面に形成された傾斜面１
４ａは、図５に示した素材９の外周部における局部的溶
け残りによるバリ発生を抑制する。また、単結晶化コイ
ル１４の下面に形成された傾斜面１４ｂは、単結晶化を
補助する機能を有する。
示すように円錐状の傾斜面１４ａ，１４ｂが形成されて
いる。単結晶化コイル１４の上面に形成された傾斜面１
４ａは、図５に示した素材９の外周部における局部的溶
け残りによるバリ発生を抑制する。また、単結晶化コイ
ル１４の下面に形成された傾斜面１４ｂは、単結晶化を
補助する機能を有する。
【００２０】外周研削加工を行っていない素材を、図５
に示した単結晶製造装置により単結晶化する場合、直
径、真円度、軸方向長さ、軸方向曲がりについて素材規
格を満足する素材９の一端９ａに所定のテーパ加工を施
し、一端９ａに種結晶を溶着した上、前記単結晶製造装
置に装填する。そして、ＣＣＤカメラ７により素材直胴
部９ｂとプリヒートコイル１の内周面との隙間を測定
し、素材９の装填位置を調整する。
に示した単結晶製造装置により単結晶化する場合、直
径、真円度、軸方向長さ、軸方向曲がりについて素材規
格を満足する素材９の一端９ａに所定のテーパ加工を施
し、一端９ａに種結晶を溶着した上、前記単結晶製造装
置に装填する。そして、ＣＣＤカメラ７により素材直胴
部９ｂとプリヒートコイル１の内周面との隙間を測定
し、素材９の装填位置を調整する。
【００２１】上記素材９の装填位置調整後、上軸回転・
送り機構５、下軸回転・送り機構６を作動させて素材９
を所定速度で下降させ、不活性ガス雰囲気中で直胴部９
ｂ下端から上の部分の表面層をプリヒートコイル１で溶
融しながら、単結晶化コイル１４によるネック形成を行
い、これに続いて一端９ａ、直胴部９ｂの単結晶化を行
う。最後にボトムを形成する。
送り機構５、下軸回転・送り機構６を作動させて素材９
を所定速度で下降させ、不活性ガス雰囲気中で直胴部９
ｂ下端から上の部分の表面層をプリヒートコイル１で溶
融しながら、単結晶化コイル１４によるネック形成を行
い、これに続いて一端９ａ、直胴部９ｂの単結晶化を行
う。最後にボトムを形成する。
【００２２】図５に示した単結晶製造装置を用いると、
単結晶化時に素材表面平滑化の際の余熱を利用すること
ができるので、素材表面平滑化処理と単結晶化処理とを
別個に行う場合に比べて単結晶の生産効率が向上する。
単結晶化時に素材表面平滑化の際の余熱を利用すること
ができるので、素材表面平滑化処理と単結晶化処理とを
別個に行う場合に比べて単結晶の生産効率が向上する。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
記の効果が得られる。 （１）ＦＺ法による半導体単結晶の製造において、多結
晶シリコン棒の表面層を溶融して滑らかにした上で、上
面または上下面に傾斜面を設けた高周波誘導加熱コイル
を用いれば、あらかじめ外周研削を行った多結晶シリコ
ン棒と同様に単結晶化が可能である。これにより、従来
から行っていた多結晶シリコン棒の外周研削を廃止する
ことができ、多結晶シリコン素材の有効活用と外周加工
費の低減とが可能となる。 （２）単結晶化に際し、上面に傾斜面を設けた高周波誘
導加熱コイルを用いれば、多結晶シリコン棒の外周部に
おける局部的溶け残りによるバリ発生が抑制される。ま
た、上下面に傾斜面を設けた高周波誘導加熱コイルを用
いれば、バリ、単結晶の多結晶化も防止することができ
るので、高品質のＦＺ単結晶が得られる。
記の効果が得られる。 （１）ＦＺ法による半導体単結晶の製造において、多結
晶シリコン棒の表面層を溶融して滑らかにした上で、上
面または上下面に傾斜面を設けた高周波誘導加熱コイル
を用いれば、あらかじめ外周研削を行った多結晶シリコ
ン棒と同様に単結晶化が可能である。これにより、従来
から行っていた多結晶シリコン棒の外周研削を廃止する
ことができ、多結晶シリコン素材の有効活用と外周加工
費の低減とが可能となる。 （２）単結晶化に際し、上面に傾斜面を設けた高周波誘
導加熱コイルを用いれば、多結晶シリコン棒の外周部に
おける局部的溶け残りによるバリ発生が抑制される。ま
た、上下面に傾斜面を設けた高周波誘導加熱コイルを用
いれば、バリ、単結晶の多結晶化も防止することができ
るので、高品質のＦＺ単結晶が得られる。
【図１】本発明の第１実施例における多結晶シリコン棒
処理装置の概要を示す模式図である。
処理装置の概要を示す模式図である。
【図２】本発明の第２実施例として、黒鉛ヒータを用い
た多結晶シリコン棒処理装置の要部斜視図である。
た多結晶シリコン棒処理装置の要部斜視図である。
【図３】本発明の第３実施例として、ランプ加熱装置を
用いた多結晶シリコン棒処理装置の要部模式図である。
用いた多結晶シリコン棒処理装置の要部模式図である。
【図４】プリヒートコイルに対する多結晶シリコン棒の
偏心状態を示す説明図である。
偏心状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第４実施例として、素材のプリヒート
処理と単結晶化とを継続して行う単結晶製造装置の概要
を示す模式図である。
処理と単結晶化とを継続して行う単結晶製造装置の概要
を示す模式図である。
【図６】単結晶化コイルの概略形状を示す断面図であ
る。
る。
１ プリヒートコイル ９ 多結晶シリコン棒（素材） １１ 黒鉛ヒータ １２ ランプ １４ 単結晶化コイル １４ａ，１４ｂ 傾斜面
Claims (4)
- 【請求項１】 多結晶シリコン棒の外径より大きい内径
を有する高周波誘導加熱コイル、抵抗加熱装置および輻
射加熱装置のいずれか１つを有することを特徴とする多
結晶シリコン棒の処理装置。 - 【請求項２】 ＦＺ法による半導体単結晶の製造におい
て、単結晶化に先立ち、多結晶シリコン棒の表面層を溶
融して滑らかにすることを特徴とする多結晶シリコン棒
の処理方法。 - 【請求項３】 多結晶シリコン棒の外径より大きい内径
を有する高周波誘導加熱コイル、抵抗加熱装置および輻
射加熱装置のいずれか１つと、その下方に配置され、多
結晶シリコン棒の外径より小さい内径を有する単結晶化
のための高周波誘導加熱コイルとからなることを特徴と
する多結晶シリコン棒の単結晶化装置。 - 【請求項４】 ＦＺ法による半導体単結晶の製造におい
て、多結晶シリコン棒の表面層を溶融して滑らかにし、
引き続き単結晶化することを特徴とする多結晶シリコン
棒の単結晶化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34765695A JPH09165296A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 多結晶シリコン棒の処理装置および処理方法ならびに単結晶化装置および単結晶化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34765695A JPH09165296A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 多結晶シリコン棒の処理装置および処理方法ならびに単結晶化装置および単結晶化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165296A true JPH09165296A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18391701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34765695A Withdrawn JPH09165296A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 多結晶シリコン棒の処理装置および処理方法ならびに単結晶化装置および単結晶化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09165296A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11189486A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-07-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Ｆｚ法による半導体単結晶の製造方法 |
| WO2002001170A1 (fr) * | 2000-06-26 | 2002-01-03 | Nec Corporation | Procede et appareil de mesure de la temperature |
| WO2016103608A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 信越化学工業株式会社 | 多結晶シリコン棒、多結晶シリコン棒の加工方法、多結晶シリコン棒の結晶評価方法、および、ｆｚ単結晶シリコンの製造方法 |
| CN107687021A (zh) * | 2016-08-05 | 2018-02-13 | 硅电子股份公司 | 通过区域熔融制备单晶的方法 |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP34765695A patent/JPH09165296A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11189486A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-07-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Ｆｚ法による半導体単結晶の製造方法 |
| WO2002001170A1 (fr) * | 2000-06-26 | 2002-01-03 | Nec Corporation | Procede et appareil de mesure de la temperature |
| US7033070B2 (en) | 2000-06-26 | 2006-04-25 | Nec Corporation | Method and apparatus for measuring temperature |
| WO2016103608A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 信越化学工業株式会社 | 多結晶シリコン棒、多結晶シリコン棒の加工方法、多結晶シリコン棒の結晶評価方法、および、ｆｚ単結晶シリコンの製造方法 |
| JP2016121052A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 信越化学工業株式会社 | 多結晶シリコン棒、多結晶シリコン棒の加工方法、多結晶シリコン棒の結晶評価方法、および、ｆｚ単結晶シリコンの製造方法 |
| US10800659B2 (en) | 2014-12-25 | 2020-10-13 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polycrystalline silicon rod, processing method for polycrystalline silicon rod, method for evaluating polycrystalline silicon rod, and method for producing FZ single crystal silicon |
| US11167994B2 (en) | 2014-12-25 | 2021-11-09 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polycrystalline silicon rod, processing method for polycrystalline silicon rod, method for evaluating polycrystalline silicon rod, and method for producing FZ single crystal silicon |
| CN107687021A (zh) * | 2016-08-05 | 2018-02-13 | 硅电子股份公司 | 通过区域熔融制备单晶的方法 |
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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: 20030304 |