JPH1112079A - 結晶体の引上げ方法およびその引上げ装置 - Google Patents
結晶体の引上げ方法およびその引上げ装置Info
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- JPH1112079A JPH1112079A JP9162263A JP16226397A JPH1112079A JP H1112079 A JPH1112079 A JP H1112079A JP 9162263 A JP9162263 A JP 9162263A JP 16226397 A JP16226397 A JP 16226397A JP H1112079 A JPH1112079 A JP H1112079A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 融液と炉内部材との間隔を精密に測定して正
確に設定することができ、しかも重量測定による引上げ
制御にも対応でき、測定機器による引き上げへの悪影響
が生じない結晶体の引上げ方法およびその引上げ装置を
提供する。 【解決手段】 輻射フィルター５の下端部に電極１を取
り付ける。電極１を単結晶シリコンにより形成する。電
極１と種結晶２がシリコン融液７に接触することにより
電源３２と回路を形成するように設ける。
確に設定することができ、しかも重量測定による引上げ
制御にも対応でき、測定機器による引き上げへの悪影響
が生じない結晶体の引上げ方法およびその引上げ装置を
提供する。 【解決手段】 輻射フィルター５の下端部に電極１を取
り付ける。電極１を単結晶シリコンにより形成する。電
極１と種結晶２がシリコン融液７に接触することにより
電源３２と回路を形成するように設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、チョクラルスキー法
（ＣＺ法）によりシリコン単結晶などの結晶体を引き上
げるのに際し、融液表面と輻射スクリーンなどの炉内部
材との間隔を設定した上で結晶体を引き上げる結晶体の
引上げ方法およびその引上げ装置に関するものである。
（ＣＺ法）によりシリコン単結晶などの結晶体を引き上
げるのに際し、融液表面と輻射スクリーンなどの炉内部
材との間隔を設定した上で結晶体を引き上げる結晶体の
引上げ方法およびその引上げ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】チョクラルスキー法（ＣＺ法）によりシ
リコン単結晶などの結晶体を引き上げるにあたっては、
単に高純度の石英ガラス製の坩堝内で溶解された融液か
ら引き上げたのでは、石英ガラスの溶解を主な原因とす
るＯＳＦといった結晶欠陥などの酸素障害が発生する。
この障害を解決するために、アルゴンガスなどの不活性
ガスをその整流筒などを介して、結晶体周辺から融液面
外側方向に流すことにより、有害なSiO2などの酸化物ガ
スを排除している。
リコン単結晶などの結晶体を引き上げるにあたっては、
単に高純度の石英ガラス製の坩堝内で溶解された融液か
ら引き上げたのでは、石英ガラスの溶解を主な原因とす
るＯＳＦといった結晶欠陥などの酸素障害が発生する。
この障害を解決するために、アルゴンガスなどの不活性
ガスをその整流筒などを介して、結晶体周辺から融液面
外側方向に流すことにより、有害なSiO2などの酸化物ガ
スを排除している。
【０００３】一方、炉内には加熱装置からの熱が成長し
た結晶体に直接伝わらないように、輻射スクリーンなど
の炉内部材が設けられているものがある。ところが、こ
のような炉内部材と融液面との間隔が一定値に制御され
なかった場合は、上記した不活性ガスの流入の制御が不
安定となる。したがって、これにより酸化物ガスの除去
が十分になされなくなり、安定した高規格な引き上げが
困難になる。
た結晶体に直接伝わらないように、輻射スクリーンなど
の炉内部材が設けられているものがある。ところが、こ
のような炉内部材と融液面との間隔が一定値に制御され
なかった場合は、上記した不活性ガスの流入の制御が不
安定となる。したがって、これにより酸化物ガスの除去
が十分になされなくなり、安定した高規格な引き上げが
困難になる。
【０００４】これを改善する方法としては、特開平７−
３３０４８４号公開公報に示された「シリコン単結晶の
引上げ装置および製造方法」がある。これは、例えば石
英ガラス製の融液位置測定装置を融液に接触または浸漬
させ、その状態を画像処理にすることにより、融液の液
面高さを測定するものである。
３３０４８４号公開公報に示された「シリコン単結晶の
引上げ装置および製造方法」がある。これは、例えば石
英ガラス製の融液位置測定装置を融液に接触または浸漬
させ、その状態を画像処理にすることにより、融液の液
面高さを測定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た画像処理による測定では、その引上げ制御方法が画像
処理装置を備えた引上げ装置のみに限定され、重量測定
により引上げ制御を行う装置については適用できないと
いう問題点があった。また、石英ガラス製の測定器で
は、長時間の保持により軟化して変形し、測定器として
用をなさなくなる恐れがあるという問題点があった。さ
らに、この測定器はその条件によっては融液に浸漬し続
けることになるので、測定器の先端に結晶が成長する場
合があり、正確な結晶体の引上げに支障をきたすという
問題点があった。本発明は、上記問題に鑑みてなされた
もので、融液と炉内部材との間隔を精密に測定して正確
に設定することができ、しかも重量測定による引上げ制
御にも対応でき、測定機器による引き上げへの悪影響が
生じない結晶体の引上げ方法およびその引上げ装置を提
供することを目的とするものである。
た画像処理による測定では、その引上げ制御方法が画像
処理装置を備えた引上げ装置のみに限定され、重量測定
により引上げ制御を行う装置については適用できないと
いう問題点があった。また、石英ガラス製の測定器で
は、長時間の保持により軟化して変形し、測定器として
用をなさなくなる恐れがあるという問題点があった。さ
らに、この測定器はその条件によっては融液に浸漬し続
けることになるので、測定器の先端に結晶が成長する場
合があり、正確な結晶体の引上げに支障をきたすという
問題点があった。本発明は、上記問題に鑑みてなされた
もので、融液と炉内部材との間隔を精密に測定して正確
に設定することができ、しかも重量測定による引上げ制
御にも対応でき、測定機器による引き上げへの悪影響が
生じない結晶体の引上げ方法およびその引上げ装置を提
供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明では、チ
ョクラルスキー法により融液から結晶体を引き上げる結
晶体の引上げ方法において、炉内部材に取り付けた電極
が、融液に接触することにより、該電極と電源とが導通
するように設け、予め前記電極を所定の長さとすること
により、前記炉内部材と融液表面のと間隔を測定するよ
うにしたものである。
ョクラルスキー法により融液から結晶体を引き上げる結
晶体の引上げ方法において、炉内部材に取り付けた電極
が、融液に接触することにより、該電極と電源とが導通
するように設け、予め前記電極を所定の長さとすること
により、前記炉内部材と融液表面のと間隔を測定するよ
うにしたものである。
【０００７】また、チョクラルスキー法により融液から
結晶体を引き上げる結晶体の引上げ装置において、炉内
部材に取り付けた電極と、種結晶と、電源と、該電極と
該種結晶と該電源とが導通した際の導通状態を測定する
測定装置とからなり、前記電極および前記種結晶が融液
と接することにより、この融液を介して前記導通がなさ
れるようにしたものである。
結晶体を引き上げる結晶体の引上げ装置において、炉内
部材に取り付けた電極と、種結晶と、電源と、該電極と
該種結晶と該電源とが導通した際の導通状態を測定する
測定装置とからなり、前記電極および前記種結晶が融液
と接することにより、この融液を介して前記導通がなさ
れるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、輻射フィルター等の炉
内部材の下部に坩堝の融液と同様の材質の電極を取り付
け、この電極と種結晶とが融液に接触することにより電
源と回路を形成するように設け、その際の電気抵抗値の
変化といった導通状態を測定することにより、炉内部材
と融液表面との間隔が設定値に等しいことを検知するも
のである。すなわち、シリコン融液から単結晶シリコン
のシリコン結晶体を引き上げる場合は、単結晶シリコン
製の電極を使用する。
内部材の下部に坩堝の融液と同様の材質の電極を取り付
け、この電極と種結晶とが融液に接触することにより電
源と回路を形成するように設け、その際の電気抵抗値の
変化といった導通状態を測定することにより、炉内部材
と融液表面との間隔が設定値に等しいことを検知するも
のである。すなわち、シリコン融液から単結晶シリコン
のシリコン結晶体を引き上げる場合は、単結晶シリコン
製の電極を使用する。
【０００９】したがって、本発明の測定方法によると、
その引上げ制御方法が画像処理および重量測定のいずれ
の制御方法であっても対応できる。
その引上げ制御方法が画像処理および重量測定のいずれ
の制御方法であっても対応できる。
【００１０】また、電極を融液と同様の材質により形成
することにより、融液との接触直後にその先端が融解し
て、表面張力により融液表面から切り離れるため、結晶
体の引上げに悪影響を与えることはない。
することにより、融液との接触直後にその先端が融解し
て、表面張力により融液表面から切り離れるため、結晶
体の引上げに悪影響を与えることはない。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は引上げ装置の模式図、図２は坩堝の高さ調
整の手順を示す模式図である。図１に示すように、本実
施例の引上げ装置はシリコン単結晶体を引き上げる引上
げ装置であって、シリコン融液７が収納された坩堝６
と、結晶体（図示せず）を引き上げる種結晶２を保持す
る種結晶保持部２１と、加熱装置（図示せず）からの熱
を遮蔽する炉内部材としての輻射スクリーン５と、この
輻射スクリーン５の下端に設けられた電極１と、吊下ワ
イヤ（図示せず）を介して種結晶２と実質的に導通され
た電圧測定装置３とから構成されている。
する。図１は引上げ装置の模式図、図２は坩堝の高さ調
整の手順を示す模式図である。図１に示すように、本実
施例の引上げ装置はシリコン単結晶体を引き上げる引上
げ装置であって、シリコン融液７が収納された坩堝６
と、結晶体（図示せず）を引き上げる種結晶２を保持す
る種結晶保持部２１と、加熱装置（図示せず）からの熱
を遮蔽する炉内部材としての輻射スクリーン５と、この
輻射スクリーン５の下端に設けられた電極１と、吊下ワ
イヤ（図示せず）を介して種結晶２と実質的に導通され
た電圧測定装置３とから構成されている。
【００１２】電極１は引き上げる結晶体と同じシリコン
により形成され、輻射スクリーン５とシリコン融液７の
表面が所望の間隔になった際に、その下端部がシリコン
融液７に接触する長さを有している。また、一旦、シリ
コン融液７と接触した直後に溶解して融液面から切り離
れるように、細く形成されている。
により形成され、輻射スクリーン５とシリコン融液７の
表面が所望の間隔になった際に、その下端部がシリコン
融液７に接触する長さを有している。また、一旦、シリ
コン融液７と接触した直後に溶解して融液面から切り離
れるように、細く形成されている。
【００１３】輻射スクリーン５は導通性のあるカーボン
により形成され、その一部がアース５１に導通されてい
る。
により形成され、その一部がアース５１に導通されてい
る。
【００１４】電圧測定装置３は、その一端がアース３１
に接続され、もう一端は種結晶２と実質的に導通されて
いる。本引上げ装置における導通状態の測定は、回路が
形成された際に電源３２から抵抗３３を介して回路にか
かる電圧を電圧計３４で測定することによりなされる。
に接続され、もう一端は種結晶２と実質的に導通されて
いる。本引上げ装置における導通状態の測定は、回路が
形成された際に電源３２から抵抗３３を介して回路にか
かる電圧を電圧計３４で測定することによりなされる。
【００１５】次に、電圧測定による坩堝６内のシリコン
融液７の表面の高さ調整の方法について説明する。図２
（ａ）に示すように、電極１および種結晶２のいずれも
シリコン融液７に接触しない状態から開始し、図２
（ｂ）に示すように、種結晶２を降下させてその下端部
をシリコン融液７に接触させる。
融液７の表面の高さ調整の方法について説明する。図２
（ａ）に示すように、電極１および種結晶２のいずれも
シリコン融液７に接触しない状態から開始し、図２
（ｂ）に示すように、種結晶２を降下させてその下端部
をシリコン融液７に接触させる。
【００１６】図２（ｃ）に示すように、シリコン融液７
の表面と輻射スクリーン５の下端部との間が間隔Ｄにな
るまで坩堝６を上昇させると、電極１がシリコン融液７
に接触して電圧測定装置３（図１参照）の回路が形成さ
れる。この時点で、シリコン融液７の表面と輻射スクリ
ーン５の下端部との間隔は所望の値になり、種結晶２を
上昇させて結晶体（図示せず）の引き上げを開始する。
これ以後のシリコン融液７の表面の高さは、別に設けら
れた重量測定方法または画像処理方法による引上げ制御
装置によって制御される。
の表面と輻射スクリーン５の下端部との間が間隔Ｄにな
るまで坩堝６を上昇させると、電極１がシリコン融液７
に接触して電圧測定装置３（図１参照）の回路が形成さ
れる。この時点で、シリコン融液７の表面と輻射スクリ
ーン５の下端部との間隔は所望の値になり、種結晶２を
上昇させて結晶体（図示せず）の引き上げを開始する。
これ以後のシリコン融液７の表面の高さは、別に設けら
れた重量測定方法または画像処理方法による引上げ制御
装置によって制御される。
【００１７】また、電極１の下端部は時間の経過に伴
い、シリコン融液７により溶解されて融液面から切り離
れるので、シリコン融液７との接触が絶たれ、電圧測定
装置３の回路が切断される。したがって、従来技術のよ
うに結晶体の引き上げに悪影響を与えることはない。
い、シリコン融液７により溶解されて融液面から切り離
れるので、シリコン融液７との接触が絶たれ、電圧測定
装置３の回路が切断される。したがって、従来技術のよ
うに結晶体の引き上げに悪影響を与えることはない。
【００１８】尚、上記実施例では、電極１と種結晶２と
の導通状態を電圧の測定により行っていたが、これに限
られるものではなく、電流の測定などこの導通状態を確
認できるものであれば任意である。
の導通状態を電圧の測定により行っていたが、これに限
られるものではなく、電流の測定などこの導通状態を確
認できるものであれば任意である。
【００１９】
【発明の効果】本発明では以上のように構成したの次の
ような優れた効果がある。 （１）融液と炉内部材との間隔を精密に測定して、この
間隔を正確に設定することができる。 （２）融液と炉内部材との間隔の測定が画像処理によら
ないため、重量測定による引上げ制御にも対応できる。 （３）融液と炉内部材との間隔の設定後は、電極が溶け
て融液面から離脱するため、測定機器による引き上げへ
の悪影響が生じない。
ような優れた効果がある。 （１）融液と炉内部材との間隔を精密に測定して、この
間隔を正確に設定することができる。 （２）融液と炉内部材との間隔の測定が画像処理によら
ないため、重量測定による引上げ制御にも対応できる。 （３）融液と炉内部材との間隔の設定後は、電極が溶け
て融液面から離脱するため、測定機器による引き上げへ
の悪影響が生じない。
【図１】引上げ装置の模式図である。
【図２】坩堝の高さ調整の手順を示す模式図である。
１‥‥‥電極 ２‥‥‥種結晶 ２１‥‥種結晶保持部 ３‥‥‥電圧測定装置 ３１‥‥アース ３２‥‥電源 ３３‥‥抵抗 ３４‥‥電圧計 ５‥‥‥輻射スクリーン ５１‥‥アース ６‥‥‥坩堝 ７‥‥‥シリコン融液
Claims (3)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法により融液から結晶
体を引き上げる結晶体の引上げ方法において、炉内部材
に取り付けた電極が、融液に接触することにより、該電
極と電源とが導通するように設け、予め前記電極を所定
の長さとすることにより、前記炉内部材と融液表面のと
間隔を測定することを特徴とする結晶体の引上げ方法。 - 【請求項２】 チョクラルスキー法により融液から結晶
体を引き上げる結晶体の引上げ装置において、炉内部材
に取り付けた電極と、種結晶と、電源と、該電極と該種
結晶と該電源とが導通した際の導通状態を測定する測定
装置とからなり、前記電極および前記種結晶が融液と接
することにより、この融液を介して前記導通がなされる
ように設けたことを特徴とする結晶体の引上げ装置。 - 【請求項３】 電極が融液と同じ材質で形成されたこと
を特徴とする請求項２記載の結晶体の引上げ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9162263A JPH1112079A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 結晶体の引上げ方法およびその引上げ装置 |
| TW087109011A TW400399B (en) | 1997-06-19 | 1998-06-06 | Method for pulling crystal |
| US09/099,872 US5911826A (en) | 1997-06-19 | 1998-06-19 | Method for pulling crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9162263A JPH1112079A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 結晶体の引上げ方法およびその引上げ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112079A true JPH1112079A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=15751130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9162263A Pending JPH1112079A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 結晶体の引上げ方法およびその引上げ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5911826A (ja) |
| JP (1) | JPH1112079A (ja) |
| TW (1) | TW400399B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096518A1 (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 遮熱部材下端面と原料融液面との間の距離の測定方法、及びその距離の制御方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6200383B1 (en) * | 1999-05-03 | 2001-03-13 | Evergreen Solar, Inc. | Melt depth control for semiconductor materials grown from a melt |
| US6395085B2 (en) | 1999-07-14 | 2002-05-28 | Seh America, Inc. | Purity silicon wafer for use in advanced semiconductor devices |
| US6632277B2 (en) | 1999-07-14 | 2003-10-14 | Seh America, Inc. | Optimized silicon wafer gettering for advanced semiconductor devices |
| US6454852B2 (en) | 1999-07-14 | 2002-09-24 | Seh America, Inc. | High efficiency silicon wafer optimized for advanced semiconductor devices |
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