JPH09255488A - シリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
シリコン単結晶の製造方法Info
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- JPH09255488A JPH09255488A JP8088828A JP8882896A JPH09255488A JP H09255488 A JPH09255488 A JP H09255488A JP 8088828 A JP8088828 A JP 8088828A JP 8882896 A JP8882896 A JP 8882896A JP H09255488 A JPH09255488 A JP H09255488A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 フィーダーの内表面の被覆または内張りの磨
耗、あるいはフィーダーの破損を避けて、フィーダーか
ら供給管への粒状シリコン原料の供給を行う。 【解決手段】 マルチプーリング法または連続チャージ
法によりシリコン単結晶を製造する際に、粒状シリコン
原料のシリコン融液への供給を、まず、フィーダーから
供給管に粒状シリコン原料を供給して供給管内に粒状シ
リコン原料の滞留を形成し、その後、供給管内の粒状シ
リコン原料の滞留を維持するように、フィーダーから供
給管への粒状シリコン原料の供給の開始および停止を繰
り返し、その際、粒状シリコン原料の供給の開始から停
止までの間、フィーダーから供給管への粒状シリコン原
料の供給速度を時間とともに増加させることにより行
う。
耗、あるいはフィーダーの破損を避けて、フィーダーか
ら供給管への粒状シリコン原料の供給を行う。 【解決手段】 マルチプーリング法または連続チャージ
法によりシリコン単結晶を製造する際に、粒状シリコン
原料のシリコン融液への供給を、まず、フィーダーから
供給管に粒状シリコン原料を供給して供給管内に粒状シ
リコン原料の滞留を形成し、その後、供給管内の粒状シ
リコン原料の滞留を維持するように、フィーダーから供
給管への粒状シリコン原料の供給の開始および停止を繰
り返し、その際、粒状シリコン原料の供給の開始から停
止までの間、フィーダーから供給管への粒状シリコン原
料の供給速度を時間とともに増加させることにより行
う。
Description
【０００１】本発明は、チョクラルスキー法(Czochrals
ki Method,ＣＺ法) によるシリコン単結晶の製造方法に
関し、特に、供給管を介して粒状シリコン原料をシリコ
ン融液に供給して行う、マルチプーリング法(Semicondu
ctor Silicon Crystal technology, Fumio Shimura,
p.178-p.179, 1989参照) および連続チャージ法(Contin
uous Czochralski Method, ＣＣＺ法）によるシリコン
単結晶の製造方法に関する。
ki Method,ＣＺ法) によるシリコン単結晶の製造方法に
関し、特に、供給管を介して粒状シリコン原料をシリコ
ン融液に供給して行う、マルチプーリング法(Semicondu
ctor Silicon Crystal technology, Fumio Shimura,
p.178-p.179, 1989参照) および連続チャージ法(Contin
uous Czochralski Method, ＣＣＺ法）によるシリコン
単結晶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チョクラルスキー法によるシリコン単結
晶の製造において、製造コストを低減する方法として、
マルチプーリング法が知られている。マルチプーリング
法は、所定の範囲のドーパント濃度を持つシリコン単結
晶を引き上げた後、ルツボ内のシリコン原料の減少量に
相当する量のシリコン原料を追加供給（リチャージ）
し、これを溶融した後、再度、同様のシリコン単結晶を
引き上げることを繰り返す方法である。この方法によれ
ば、製造歩留りが向上すると共に、通常のチョクラルス
キー法では一度しか使用できない石英ルツボから複数本
のシリコン単結晶を製造できるために、ルツボコストが
低減し、シリコン単結晶の製造コストを低減できる。
晶の製造において、製造コストを低減する方法として、
マルチプーリング法が知られている。マルチプーリング
法は、所定の範囲のドーパント濃度を持つシリコン単結
晶を引き上げた後、ルツボ内のシリコン原料の減少量に
相当する量のシリコン原料を追加供給（リチャージ）
し、これを溶融した後、再度、同様のシリコン単結晶を
引き上げることを繰り返す方法である。この方法によれ
ば、製造歩留りが向上すると共に、通常のチョクラルス
キー法では一度しか使用できない石英ルツボから複数本
のシリコン単結晶を製造できるために、ルツボコストが
低減し、シリコン単結晶の製造コストを低減できる。
【０００３】他方、シリコン単結晶を製造する際、シリ
コン単結晶の引上げによって減少したシリコン融液にシ
リコン原料を供給しながら、シリコン単結晶を引上げ
る、連続チャージ法がある。この方法によれば、シリコ
ン融液量を維持しながら、シリコン単結晶を引上げるこ
とができるので、シリコン融液量によって左右されるシ
リコン単結晶の酸素濃度や抵抗率を一定にできると共
に、長尺のシリコン単結晶を引上げることができ、シリ
コン単結晶の製造歩留りを著しく向上でき、その製造コ
ストの低減が可能である。
コン単結晶の引上げによって減少したシリコン融液にシ
リコン原料を供給しながら、シリコン単結晶を引上げ
る、連続チャージ法がある。この方法によれば、シリコ
ン融液量を維持しながら、シリコン単結晶を引上げるこ
とができるので、シリコン融液量によって左右されるシ
リコン単結晶の酸素濃度や抵抗率を一定にできると共
に、長尺のシリコン単結晶を引上げることができ、シリ
コン単結晶の製造歩留りを著しく向上でき、その製造コ
ストの低減が可能である。
【０００４】これらのマルチプーリング法および連続チ
ャージ法においては、シリコン単結晶を引上げた後に、
または、シリコン単結晶を引上げながら、ルツボ内のシ
リコン融液にシリコン原料を供給することが必要である
が、この供給方法として、本発明者らは、粒状シリコン
原料をフィーダーから供給管を介してシリコン融液に供
給するが、その際、まず、供給管内に粒状シリコン原料
の滞留を形成し、その時、供給管の先端部から排出した
粒状シリコン原料をシリコン融液上に堆積させ、その
後、この堆積した粒状シリコン原料に供給管の先端部を
接触させることによって供給管内の粒状シリコン原料の
滞留を維持しながら、粒状シリコン原料をシリコン融液
に供給する方法を先に提案した（特願平６−２８６２４
６）。
ャージ法においては、シリコン単結晶を引上げた後に、
または、シリコン単結晶を引上げながら、ルツボ内のシ
リコン融液にシリコン原料を供給することが必要である
が、この供給方法として、本発明者らは、粒状シリコン
原料をフィーダーから供給管を介してシリコン融液に供
給するが、その際、まず、供給管内に粒状シリコン原料
の滞留を形成し、その時、供給管の先端部から排出した
粒状シリコン原料をシリコン融液上に堆積させ、その
後、この堆積した粒状シリコン原料に供給管の先端部を
接触させることによって供給管内の粒状シリコン原料の
滞留を維持しながら、粒状シリコン原料をシリコン融液
に供給する方法を先に提案した（特願平６−２８６２４
６）。
【０００５】この方法によれば、粒状シリコン原料のシ
リコン融液への供給速度を変えずに、粒状シリコン原料
が、フィーダーから供給管を介してシリコン融液に落下
する速い速度を、供給管内に滞留した粒状シリコン原料
が、供給管の先端部からシリコン融液に排出される遅い
速度に変えることができ、粒状シリコン原料の跳ね返り
や、シリコン融液の飛び散りを防止できる。
リコン融液への供給速度を変えずに、粒状シリコン原料
が、フィーダーから供給管を介してシリコン融液に落下
する速い速度を、供給管内に滞留した粒状シリコン原料
が、供給管の先端部からシリコン融液に排出される遅い
速度に変えることができ、粒状シリコン原料の跳ね返り
や、シリコン融液の飛び散りを防止できる。
【０００６】この方法においては、供給管内の粒状シリ
コン原料の滞留を維持することが重要である。供給管内
の粒状シリコン原料の滞留は、フィーダーから供給管へ
の粒状シリコン原料の供給速度を、供給管からシリコン
融液への粒状シリコン原料の排出速度と同じかまたはそ
れよりも大きくすることによって、維持することができ
る。しかし、供給管からシリコン融液への粒状シリコン
原料の排出速度は、供給管の内壁の状態、供給管の先端
部の構造および口径、粒状シリコン原料の粒径分布およ
び表面状態などによって、様々に変化し、突発的にシリ
コン融液上の滞留がくずれることによって大きく変動す
ることもある。このように大きく変動することがある、
供給管からシリコン融液への粒状シリコン原料の排出速
度に、フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供
給速度をレスポンスよく合わせることは困難であり、瞬
間的に供給管内の粒状シリコン原料の滞留がシリコン融
液上に流出して消失する可能性がある。従って、このよ
うなことがないように、供給管からシリコン融液への粒
状シリコン原料の排出速度の最大値を予測しておいて、
その最大値、あるいはそれよりも大きな速度で、フィー
ダーから供給管へ粒状シリコン原料を供給している。
コン原料の滞留を維持することが重要である。供給管内
の粒状シリコン原料の滞留は、フィーダーから供給管へ
の粒状シリコン原料の供給速度を、供給管からシリコン
融液への粒状シリコン原料の排出速度と同じかまたはそ
れよりも大きくすることによって、維持することができ
る。しかし、供給管からシリコン融液への粒状シリコン
原料の排出速度は、供給管の内壁の状態、供給管の先端
部の構造および口径、粒状シリコン原料の粒径分布およ
び表面状態などによって、様々に変化し、突発的にシリ
コン融液上の滞留がくずれることによって大きく変動す
ることもある。このように大きく変動することがある、
供給管からシリコン融液への粒状シリコン原料の排出速
度に、フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供
給速度をレスポンスよく合わせることは困難であり、瞬
間的に供給管内の粒状シリコン原料の滞留がシリコン融
液上に流出して消失する可能性がある。従って、このよ
うなことがないように、供給管からシリコン融液への粒
状シリコン原料の排出速度の最大値を予測しておいて、
その最大値、あるいはそれよりも大きな速度で、フィー
ダーから供給管へ粒状シリコン原料を供給している。
【０００７】しかし、フィーダーの材質がＳＵＳなどの
通常の金属である場合、粒状シリコン原料と金属との直
接接触による、シリコン融液への金属の混入を防止する
ために、フィーダーの内表面に、フッ素樹脂などの重金
属汚染が少ない材料で被覆または内張りを施している
が、フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給
速度が大きいと、このような被覆または内張りが磨耗し
やすいという問題がある。
通常の金属である場合、粒状シリコン原料と金属との直
接接触による、シリコン融液への金属の混入を防止する
ために、フィーダーの内表面に、フッ素樹脂などの重金
属汚染が少ない材料で被覆または内張りを施している
が、フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給
速度が大きいと、このような被覆または内張りが磨耗し
やすいという問題がある。
【０００８】また、フィーダーとして石英またはシリコ
ンの成形品または加工品を用いる場合には、粒状シリコ
ン原料がフィーダーに直接接触しても問題はなく、フィ
ーダーの内表面に、フッ素樹脂などで被覆または内張り
を施さないので、上述のような問題は生じないが、石英
またはシリコン製のフィーダーは破損しやすいので、フ
ィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度が
大きいと、フィーダーの振動を大きくしなければなら
ず、フィーダーが破損するという問題がある。よって、
これらの問題を鑑みると、フィーダーから供給管への粒
状シリコン原料の供給速度は、なるべく小さい方が望ま
しい。
ンの成形品または加工品を用いる場合には、粒状シリコ
ン原料がフィーダーに直接接触しても問題はなく、フィ
ーダーの内表面に、フッ素樹脂などで被覆または内張り
を施さないので、上述のような問題は生じないが、石英
またはシリコン製のフィーダーは破損しやすいので、フ
ィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度が
大きいと、フィーダーの振動を大きくしなければなら
ず、フィーダーが破損するという問題がある。よって、
これらの問題を鑑みると、フィーダーから供給管への粒
状シリコン原料の供給速度は、なるべく小さい方が望ま
しい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
記のようなフィーダーの内表面の被覆または内張りの磨
耗、あるいはフィーダーの破損を避けて、粒状シリコン
原料の供給管内の滞留の維持ができるように、フィーダ
ーから供給管への粒状シリコン原料の供給の仕方を改善
した、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造
方法を提供することを目的とする。
記のようなフィーダーの内表面の被覆または内張りの磨
耗、あるいはフィーダーの破損を避けて、粒状シリコン
原料の供給管内の滞留の維持ができるように、フィーダ
ーから供給管への粒状シリコン原料の供給の仕方を改善
した、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造
方法を提供することを目的とする。
【００１０】本発明者らは、上記目的に鑑みて種々研究
を重ねた結果、フィーダーから供給管への粒状シリコン
原料の供給は、シリコン原料の供給管内の滞留量が一定
量より少なくなったら供給を開始し、一定量になるまで
供給を継続し、一定量になったら供給を停止することに
より行われるが、この供給の開始から停止までの間、フ
ィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度を
時間と共に増加させることによって、フィーダーの内表
面の被覆または内張りの磨耗、あるいはフィーダーの破
損がなく、あるいはほとんどなく、粒状シリコン原料の
供給管内の滞留の維持ができることを見いだした。
を重ねた結果、フィーダーから供給管への粒状シリコン
原料の供給は、シリコン原料の供給管内の滞留量が一定
量より少なくなったら供給を開始し、一定量になるまで
供給を継続し、一定量になったら供給を停止することに
より行われるが、この供給の開始から停止までの間、フ
ィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度を
時間と共に増加させることによって、フィーダーの内表
面の被覆または内張りの磨耗、あるいはフィーダーの破
損がなく、あるいはほとんどなく、粒状シリコン原料の
供給管内の滞留の維持ができることを見いだした。
【００１１】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、シリ
コン単結晶を引き上げた後、さらなるシリコン単結晶を
引上げる前に、粒状シリコン原料を供給管を介してルツ
ボ内のシリコン融液に追加供給して、チョクラルスキー
法により一つのルツボから複数本のシリコン単結晶を製
造する方法において、粒状シリコン原料のシリコン融液
への追加供給を、まず、フィーダーから供給管に粒状シ
リコン原料を供給して供給管内に粒状シリコン原料の滞
留を形成し、その後、供給管内の粒状シリコン原料の滞
留を維持するように、フィーダーから供給管への粒状シ
リコン原料の供給の開始および停止を繰り返し、その
際、粒状シリコン原料の供給の開始から停止までの間、
フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度
を時間とともに増加させることによって行うことを特徴
とする、シリコン単結晶の製造方法、および、粒状シリ
コン原料を供給管を介してルツボ内のシリコン融液に供
給しながら、チョクラルスキー法によりシリコン単結晶
を製造する方法において、粒状シリコン原料のシリコン
融液への供給を、まず、フィーダーから供給管に粒状シ
リコン原料を供給して供給管内に粒状シリコン原料の滞
留を形成し、その後、供給管内の粒状シリコン原料の滞
留を維持するように、フィーダーから供給管への粒状シ
リコン原料の供給の開始および停止を繰り返し、その
際、粒状シリコン原料の供給の開始から停止までの間、
フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度
を時間とともに増加させることによって行うことを特徴
とする、シリコン単結晶の製造方法を要旨とするもので
ある。
コン単結晶を引き上げた後、さらなるシリコン単結晶を
引上げる前に、粒状シリコン原料を供給管を介してルツ
ボ内のシリコン融液に追加供給して、チョクラルスキー
法により一つのルツボから複数本のシリコン単結晶を製
造する方法において、粒状シリコン原料のシリコン融液
への追加供給を、まず、フィーダーから供給管に粒状シ
リコン原料を供給して供給管内に粒状シリコン原料の滞
留を形成し、その後、供給管内の粒状シリコン原料の滞
留を維持するように、フィーダーから供給管への粒状シ
リコン原料の供給の開始および停止を繰り返し、その
際、粒状シリコン原料の供給の開始から停止までの間、
フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度
を時間とともに増加させることによって行うことを特徴
とする、シリコン単結晶の製造方法、および、粒状シリ
コン原料を供給管を介してルツボ内のシリコン融液に供
給しながら、チョクラルスキー法によりシリコン単結晶
を製造する方法において、粒状シリコン原料のシリコン
融液への供給を、まず、フィーダーから供給管に粒状シ
リコン原料を供給して供給管内に粒状シリコン原料の滞
留を形成し、その後、供給管内の粒状シリコン原料の滞
留を維持するように、フィーダーから供給管への粒状シ
リコン原料の供給の開始および停止を繰り返し、その
際、粒状シリコン原料の供給の開始から停止までの間、
フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度
を時間とともに増加させることによって行うことを特徴
とする、シリコン単結晶の製造方法を要旨とするもので
ある。
【００１２】本発明によれば、フィーダーから供給管へ
の粒状シリコン原料の供給速度は、時間と共に増加する
ので、粒状シリコン原料の供給の開始時には、粒状シリ
コン原料の供給速度が小さくても、粒状シリコン原料の
供給の停止時には、粒状シリコン原料の供給速度がかな
り大きくなることもあるが、粒状シリコン原料の供給速
度が徐々に増加するために、あるいは、供給速度が大き
い時間が短時間ですむために、フィーダーの内表面の被
覆または内張りの磨耗、あるいはフィーダーの破損が起
こらないかまたは起こりにくいものと考えられる。ま
た、本発明によれば、フィーダーから供給管への粒状シ
リコン原料の供給速度が時間と共に増加するので、たと
え供給管からシリコン融液への粒状シリコン原料の排出
速度が突発的に大きくなることがあっても、供給管内の
粒状シリコン原料の滞留を、短時間で元の状態に回復さ
せることができ、供給管内の粒状シリコン原料の滞留の
消失が起こらない。
の粒状シリコン原料の供給速度は、時間と共に増加する
ので、粒状シリコン原料の供給の開始時には、粒状シリ
コン原料の供給速度が小さくても、粒状シリコン原料の
供給の停止時には、粒状シリコン原料の供給速度がかな
り大きくなることもあるが、粒状シリコン原料の供給速
度が徐々に増加するために、あるいは、供給速度が大き
い時間が短時間ですむために、フィーダーの内表面の被
覆または内張りの磨耗、あるいはフィーダーの破損が起
こらないかまたは起こりにくいものと考えられる。ま
た、本発明によれば、フィーダーから供給管への粒状シ
リコン原料の供給速度が時間と共に増加するので、たと
え供給管からシリコン融液への粒状シリコン原料の排出
速度が突発的に大きくなることがあっても、供給管内の
粒状シリコン原料の滞留を、短時間で元の状態に回復さ
せることができ、供給管内の粒状シリコン原料の滞留の
消失が起こらない。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。なお、マルチプーリング法でシリコン単結
晶を製造する場合の粒状シリコン原料の追加供給につい
て説明するが、連続チャージ法についても同様に適用で
きることは言うまでもない。
て説明する。なお、マルチプーリング法でシリコン単結
晶を製造する場合の粒状シリコン原料の追加供給につい
て説明するが、連続チャージ法についても同様に適用で
きることは言うまでもない。
【００１４】図１は、本発明によりシリコン単結晶を製
造する際に使用される装置の一例を示す略断面図であ
る。図１に示すように、シリコン単結晶を引き上げた後
にルツボ１に残ったシリコン融液２に、フィーダー３か
ら供給管４を介して粒状シリコン原料５を追加供給する
が、その際、まず、供給管４内に、粒状シリコン原料５
の滞留を形成する。次いで、シリコン融液２への粒状シ
リコン原料５の供給が終わるまで、供給管４内の粒状シ
リコン原料５の滞留が維持されるように、粒状シリコン
原料５がフィーダー３から供給管４に供給され、その
際、供給管４内の粒状シリコン原料５の滞留量を、供給
管４の上部外側に取り付けられたセンサー（図示せず）
により感知し、フィーダー３からの粒状シリコン原料の
供給を制御し、供給の開始と停止を繰り返すことによっ
て、一定量６以下に保つ。ルツボ１は、回転・上下動自
在の軸（図示せず）によって回転・上下動自在であり、
供給管４からシリコン融液２への粒状シリコン原料５の
排出速度は、この軸によりルツボ１を回転・下降させる
ことによって変動させることができる。
造する際に使用される装置の一例を示す略断面図であ
る。図１に示すように、シリコン単結晶を引き上げた後
にルツボ１に残ったシリコン融液２に、フィーダー３か
ら供給管４を介して粒状シリコン原料５を追加供給する
が、その際、まず、供給管４内に、粒状シリコン原料５
の滞留を形成する。次いで、シリコン融液２への粒状シ
リコン原料５の供給が終わるまで、供給管４内の粒状シ
リコン原料５の滞留が維持されるように、粒状シリコン
原料５がフィーダー３から供給管４に供給され、その
際、供給管４内の粒状シリコン原料５の滞留量を、供給
管４の上部外側に取り付けられたセンサー（図示せず）
により感知し、フィーダー３からの粒状シリコン原料の
供給を制御し、供給の開始と停止を繰り返すことによっ
て、一定量６以下に保つ。ルツボ１は、回転・上下動自
在の軸（図示せず）によって回転・上下動自在であり、
供給管４からシリコン融液２への粒状シリコン原料５の
排出速度は、この軸によりルツボ１を回転・下降させる
ことによって変動させることができる。
【００１５】供給管内の粒状シリコン原料の滞留を維持
するためには、シリコン原料の初期の滞留量と、フィー
ダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度と、供
給管からシリコン融液への粒状シリコン原料の排出速度
とが次の関係を満たすことが必要である。
するためには、シリコン原料の初期の滞留量と、フィー
ダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度と、供
給管からシリコン融液への粒状シリコン原料の排出速度
とが次の関係を満たすことが必要である。
【００１６】
【数１】
【００１７】そして、この関係を満たせば、フィーダー
から供給管への粒状シリコン原料の供給速度を変動させ
ても、供給管内の粒状シリコン原料の滞留は維持でき
る。本発明においては、フィーダーから供給管への粒状
シリコン原料の供給速度を時間と共に増加させることに
よって、上記関係を満たしている。すなわち、供給開始
時に、フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供
給速度が、供給管からシリコン融液への粒状シリコン原
料の排出速度より小さくても、その時は、供給管内の粒
状シリコン原料の滞留量は減少するが、フィーダーから
供給管への粒状シリコン原料の供給速度は、時間と共に
増加するので、次第に滞留量の減少は少なくなり、やが
ては、滞留量が増加していき、供給管内の粒状シリコン
原料の滞留が維持される。この際、フィーダーから供給
管への粒状シリコン原料の供給速度は、時間と共に増加
する適当な関数、例えば、Ｃ×ｔ、Ｃt （Ｃ＝定数、ｔ
＝フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給の
開始からの時間）とすればよい。
から供給管への粒状シリコン原料の供給速度を変動させ
ても、供給管内の粒状シリコン原料の滞留は維持でき
る。本発明においては、フィーダーから供給管への粒状
シリコン原料の供給速度を時間と共に増加させることに
よって、上記関係を満たしている。すなわち、供給開始
時に、フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供
給速度が、供給管からシリコン融液への粒状シリコン原
料の排出速度より小さくても、その時は、供給管内の粒
状シリコン原料の滞留量は減少するが、フィーダーから
供給管への粒状シリコン原料の供給速度は、時間と共に
増加するので、次第に滞留量の減少は少なくなり、やが
ては、滞留量が増加していき、供給管内の粒状シリコン
原料の滞留が維持される。この際、フィーダーから供給
管への粒状シリコン原料の供給速度は、時間と共に増加
する適当な関数、例えば、Ｃ×ｔ、Ｃt （Ｃ＝定数、ｔ
＝フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給の
開始からの時間）とすればよい。
【００１８】図２は、本発明により供給管への粒状シリ
コン原料の供給速度を増加させた場合の、フィーダーか
ら供給管への粒状シリコン原料の供給速度（フィーダー
からの供給速度）と、供給管からシリコン融液への粒状
シリコン原料の排出速度（供給管からの排出速度）との
関係の一例を示すグラフである。図２では、供給管から
シリコン融液への粒状シリコン原料の排出速度が一定で
ある場合を示したが、供給管からシリコン融液への粒状
シリコン原料の排出速度は、通常、不規則に変動する。
図２に示すように、供給管への粒状シリコン原料の供給
速度を時間と共に増加させることによって、一点鎖線Ａ
で囲まれた面積と、二点鎖線Ｂで囲まれた面積とを同一
にでき、上記式の関係を満たすことができ、供給管内の
粒状シリコン原料の滞留を維持できる。
コン原料の供給速度を増加させた場合の、フィーダーか
ら供給管への粒状シリコン原料の供給速度（フィーダー
からの供給速度）と、供給管からシリコン融液への粒状
シリコン原料の排出速度（供給管からの排出速度）との
関係の一例を示すグラフである。図２では、供給管から
シリコン融液への粒状シリコン原料の排出速度が一定で
ある場合を示したが、供給管からシリコン融液への粒状
シリコン原料の排出速度は、通常、不規則に変動する。
図２に示すように、供給管への粒状シリコン原料の供給
速度を時間と共に増加させることによって、一点鎖線Ａ
で囲まれた面積と、二点鎖線Ｂで囲まれた面積とを同一
にでき、上記式の関係を満たすことができ、供給管内の
粒状シリコン原料の滞留を維持できる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
は実施例に限定されるものではない。内面にフッ素樹脂
コートを施したＳＵＳ製の振動フィーダーと、供給管か
らシリコン融液への粒状シリコン原料の排出速度が変動
可能な、図１に示すような装置を用いて、シリコン単結
晶の引上げ後に残ったシリコン融液に、全部で３３ｋｇ
の粒状シリコン原料を追加供給した。その際、振動フィ
ーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給の開始と
停止は、供給管の上部の外側に設けられた光センサーに
より供給管内の粒状シリコン原料の滞留量を感知するこ
とによって、制御した。
は実施例に限定されるものではない。内面にフッ素樹脂
コートを施したＳＵＳ製の振動フィーダーと、供給管か
らシリコン融液への粒状シリコン原料の排出速度が変動
可能な、図１に示すような装置を用いて、シリコン単結
晶の引上げ後に残ったシリコン融液に、全部で３３ｋｇ
の粒状シリコン原料を追加供給した。その際、振動フィ
ーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給の開始と
停止は、供給管の上部の外側に設けられた光センサーに
より供給管内の粒状シリコン原料の滞留量を感知するこ
とによって、制御した。
【００２０】また、供給管からシリコン融液への粒状シ
リコン原料の排出速度は、０ｋｇ／分〜１ｋｇ／分の範
囲で変動する特性をもっていた。フィーダーから供給管
への粒状シリコン原料の供給速度（ｋｇ／分）を、 フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度
＝５０t （ｔは、フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の
供給の開始からの時間（単位：分）である）とした。
リコン原料の排出速度は、０ｋｇ／分〜１ｋｇ／分の範
囲で変動する特性をもっていた。フィーダーから供給管
への粒状シリコン原料の供給速度（ｋｇ／分）を、 フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度
＝５０t （ｔは、フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の
供給の開始からの時間（単位：分）である）とした。
【００２１】その結果、供給管からシリコン融液への粒
状シリコン原料の排出速度が小さい時は、フィーダーか
ら供給管への粒状シリコン原料の供給の開始から停止ま
での時間（フィーダー動作時間）が１０数秒で、また、
排出速度が大きい時でも３０秒以内で、供給管内の粒状
シリコン原料の滞留量は元の量まで戻り、滞留が消失す
ることはなかった。また、フィーダー内面のフッ素樹脂
コートの磨耗も特に見られなかった。
状シリコン原料の排出速度が小さい時は、フィーダーか
ら供給管への粒状シリコン原料の供給の開始から停止ま
での時間（フィーダー動作時間）が１０数秒で、また、
排出速度が大きい時でも３０秒以内で、供給管内の粒状
シリコン原料の滞留量は元の量まで戻り、滞留が消失す
ることはなかった。また、フィーダー内面のフッ素樹脂
コートの磨耗も特に見られなかった。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、フィーダーの内表面の
被覆または内張りの磨耗、あるいはフィーダーの破損が
なくまたはほとんどなく、粒状シリコン原料の供給管内
の滞留を維持しながら、フィーダーから供給管へ粒状シ
リコン原料が供給できるので、マルチプーリング法また
は連続チャージ法により、より多数のまたはより長尺の
シリコン単結晶を製造でき、シリコン単結晶の製造コス
トをより低減できる。
被覆または内張りの磨耗、あるいはフィーダーの破損が
なくまたはほとんどなく、粒状シリコン原料の供給管内
の滞留を維持しながら、フィーダーから供給管へ粒状シ
リコン原料が供給できるので、マルチプーリング法また
は連続チャージ法により、より多数のまたはより長尺の
シリコン単結晶を製造でき、シリコン単結晶の製造コス
トをより低減できる。
【図１】 本発明によりシリコン単結晶を製造する際に
使用される装置の一例を示す略断面図である。
使用される装置の一例を示す略断面図である。
【図２】 本発明により供給管への粒状シリコン原料の
供給速度を増加させた場合の、供給管への粒状シリコン
原料の供給速度と、供給管からシリコン融液への粒状シ
リコン原料の排出速度との関係の一例を示すグラフであ
る。
供給速度を増加させた場合の、供給管への粒状シリコン
原料の供給速度と、供給管からシリコン融液への粒状シ
リコン原料の排出速度との関係の一例を示すグラフであ
る。
１…ルツボ、 ２…シリコン融液、３
…フィーダー、 ４…供給管、５…粒状シ
リコン原料、 ６…一定量位置、Ａ…供給管から
シリコン融液へ排出された粒状シリコン原料の量 Ｂ…フィーダーから供給管へ供給された粒状シリコン原
料の量。
…フィーダー、 ４…供給管、５…粒状シ
リコン原料、 ６…一定量位置、Ａ…供給管から
シリコン融液へ排出された粒状シリコン原料の量 Ｂ…フィーダーから供給管へ供給された粒状シリコン原
料の量。
Claims (4)
- 【請求項１】 シリコン単結晶を引き上げた後、さらな
るシリコン単結晶を引上げる前に、粒状シリコン原料を
供給管を介してルツボ内のシリコン融液に追加供給し
て、チョクラルスキー法により一つのルツボから複数本
のシリコン単結晶を製造する方法において、粒状シリコ
ン原料のシリコン融液への追加供給を、まず、フィーダ
ーから供給管に粒状シリコン原料を供給して供給管内に
粒状シリコン原料の滞留を形成し、その後、供給管内の
粒状シリコン原料の滞留を維持するように、フィーダー
から供給管への粒状シリコン原料の供給の開始および停
止を繰り返し、その際、粒状シリコン原料の供給の開始
から停止までの間、フィーダーから供給管への粒状シリ
コン原料の供給速度を時間とともに増加させることによ
り行うことを特徴とする、シリコン単結晶の製造方法。 - 【請求項２】 粒状シリコン原料を供給管を介してルツ
ボ内のシリコン融液に供給しながら、チョクラルスキー
法によりシリコン単結晶を製造する方法において、粒状
シリコン原料のシリコン融液への供給を、まず、フィー
ダーから供給管に粒状シリコン原料を供給して供給管内
に粒状シリコン原料の滞留を形成し、その後、供給管内
の粒状シリコン原料の滞留を維持するように、フィーダ
ーから供給管への粒状シリコン原料の供給の開始および
停止を繰り返し、その際、粒状シリコン原料の供給の開
始から停止までの間、フィーダーから供給管への粒状シ
リコン原料の供給速度を時間とともに増加させることに
より行うことを特徴とする、シリコン単結晶の製造方
法。 - 【請求項３】 供給管内の粒状シリコン原料の滞留量が
一定量以下になるように、粒状シリコン原料の滞留を維
持する、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 フィーダーから供給管への粒状シリコン
原料の供給速度を、次の式 フィーダーから供給管への粒状シリコン原料の供給速度
＝Ｃt （式中Ｃは定数であり、ｔはフィーダーから供給管への
粒状シリコン原料の供給の開始からの時間を意味する）
を満たすように増加させる、請求項１〜３のいずれか１
項に記載の方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08882896A JP3475649B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | シリコン単結晶の製造方法 |
| TW086101195A TW429273B (en) | 1996-02-08 | 1997-02-01 | Method for feeding garnular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal |
| US08/794,542 US5902395A (en) | 1996-02-08 | 1997-02-03 | Method for feeding granular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal |
| MYPI97000451A MY129964A (en) | 1996-02-08 | 1997-02-05 | Method for feeding granular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal |
| EP97300713A EP0787837B1 (en) | 1996-02-08 | 1997-02-05 | Method for feeding granular silicon material, feed pipe used in the method, and method of manufacturing a silicon monocrystal |
| DE69704726T DE69704726T2 (de) | 1996-02-08 | 1997-02-05 | Verfahren zum Zuführen granulierten Siliziums, Zuführungsleitung dafür, und Verfahren zur Herstellung Silizium-Einkristallen |
| KR1019970003807A KR970062082A (ko) | 1996-02-08 | 1997-02-06 | 입상실리콘 원료의 공급방법과 그 방법에 이용되는 공급관 및 실리콘 단결정의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08882896A JP3475649B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | シリコン単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255488A true JPH09255488A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3475649B2 JP3475649B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=13953809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08882896A Expired - Fee Related JP3475649B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-03-18 | シリコン単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3475649B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002167299A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-11 | Hitachi Metals Ltd | 単結晶の育成方法 |
| JP2006021973A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Sumco Corp | 原料供給装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04362088A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-15 | Nkk Corp | 粒状シリコン供給装置 |
| JPH05139885A (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 単結晶の製造方法および製造装置 |
| JPH0782076A (ja) * | 1993-08-28 | 1995-03-28 | Leybold Ag | チョクラルスキー法による結晶引き上げの際の坩堝への粒状物の可制御チャージ方法及び該方法の実施のための制御装置 |
| JPH08143392A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-04 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 粒状原料の供給装置およびその供給方法 |
| JPH09227273A (ja) * | 1996-02-27 | 1997-09-02 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 連続チャージ法によるシリコン単結晶の製造方法 |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP08882896A patent/JP3475649B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04362088A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-15 | Nkk Corp | 粒状シリコン供給装置 |
| JPH05139885A (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 単結晶の製造方法および製造装置 |
| JPH0782076A (ja) * | 1993-08-28 | 1995-03-28 | Leybold Ag | チョクラルスキー法による結晶引き上げの際の坩堝への粒状物の可制御チャージ方法及び該方法の実施のための制御装置 |
| JPH08143392A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-04 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 粒状原料の供給装置およびその供給方法 |
| JPH09227273A (ja) * | 1996-02-27 | 1997-09-02 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 連続チャージ法によるシリコン単結晶の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002167299A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-11 | Hitachi Metals Ltd | 単結晶の育成方法 |
| JP4742254B2 (ja) * | 2000-11-29 | 2011-08-10 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 単結晶の育成方法 |
| JP2006021973A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Sumco Corp | 原料供給装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3475649B2 (ja) | 2003-12-08 |
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