JPS58181798A - 単結晶シリコンの製造方法 - Google Patents
単結晶シリコンの製造方法Info
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- JPS58181798A JPS58181798A JP6510182A JP6510182A JPS58181798A JP S58181798 A JPS58181798 A JP S58181798A JP 6510182 A JP6510182 A JP 6510182A JP 6510182 A JP6510182 A JP 6510182A JP S58181798 A JPS58181798 A JP S58181798A
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- JP
- Japan
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- crucible
- crystal
- silicon
- silicon nitride
- molten
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は単結晶シリコンの製造方法に関する。
単結晶シリコンの製造方法の一つとしては、チョコラル
スキー法（ＣＺ法）を挙げることができる。この方法は
図に示すシリコン結晶引上装置を用いて行われる。
スキー法（ＣＺ法）を挙げることができる。この方法は
図に示すシリコン結晶引上装置を用いて行われる。
すなわち、図中ｌは上部と下部が開口したチャンバーで
ある。このチャンバー１内にはルツボ２が載置され、か
つ該ルツボ２の外周（３）は保護体３によって包囲され
ている。この保護体Ｓの底内には、前記チャンバー１の
下部開口から挿入１れえｎ転軸４が連結されている。
ある。このチャンバー１内にはルツボ２が載置され、か
つ該ルツボ２の外周（３）は保護体３によって包囲され
ている。この保護体Ｓの底内には、前記チャンバー１の
下部開口から挿入１れえｎ転軸４が連結されている。
オ九、前記保一体３０外ｍＫＦｉ局状のヒータＩ及び保
温＠ＩＩ、ｒが順次配設されている。更に、チャンバー
１０上部開口からは、下端に種結晶８を保持した引上軸
９が回転可能に吊下場れている。
温＠ＩＩ、ｒが順次配設されている。更に、チャンバー
１０上部開口からは、下端に種結晶８を保持した引上軸
９が回転可能に吊下場れている。
上述し九シリコン結晶引上装置を用−たＣＺ法による単
結晶シリコンの引上げは、ルツボ２にシ′リコン原料を
入れ、ヒータ５に通電してシリコン龜科を溶融させ、こ
の溶融シリコン１０に引上軸９下端の種結晶８を浸し、
引上軸９を引上げることによ〉行われている。
結晶シリコンの引上げは、ルツボ２にシ′リコン原料を
入れ、ヒータ５に通電してシリコン龜科を溶融させ、こ
の溶融シリコン１０に引上軸９下端の種結晶８を浸し、
引上軸９を引上げることによ〉行われている。
従来、前記ルツボ２は石英ガラス鯛のものが用いられて
いた。しかし、石英ガラス製のルツボｆｒｉ１１融シリ
コン１０と反応する丸め、下記（１）式のようにＳｉＯ
が生成し、単結晶シリコンインゴット中の酸素ａ度を増
加名せる原因となる。
いた。しかし、石英ガラス製のルツボｆｒｉ１１融シリ
コン１０と反応する丸め、下記（１）式のようにＳｉＯ
が生成し、単結晶シリコンインゴット中の酸素ａ度を増
加名せる原因となる。
ｓｉ＋ｓｔｏ、→２ＢｉＯ・・・曲中・曲・−・・曲
（１）謝に、チャンバー１内にカーボン製の部材が用
いられている場合には、８ｉ０とカーボン５ｉｏｓ材と
が反応して下記（動式のようにＣＯガラが発生し、単績
蟲シリコンインゴット中Ｏ炭ｊｌＩｉ装置を増加させる
原因となる。
（１）謝に、チャンバー１内にカーボン製の部材が用
いられている場合には、８ｉ０とカーボン５ｉｏｓ材と
が反応して下記（動式のようにＣＯガラが発生し、単績
蟲シリコンインゴット中Ｏ炭ｊｌＩｉ装置を増加させる
原因となる。
８１０＋２Ｃ→ｓｉｃ ＋ ｃｏ −−−−−一・−
（■単結晶シリコン中の酸素及び炭素は結晶欠陥の原因
となる丸め、これら０ａ１１１！が＾い場合には、その
単結晶ｙリコンから製造される集積回路等＼１ ５１゜ の物性を悪化させるという欠点がある。
（■単結晶シリコン中の酸素及び炭素は結晶欠陥の原因
となる丸め、これら０ａ１１１！が＾い場合には、その
単結晶ｙリコンから製造される集積回路等＼１ ５１゜ の物性を悪化させるという欠点がある。
そこで本発明者らは先に特販＠ Ｓ ＠ −７０４７４
において、ルツボ２として溶融シリコン１ｏとほとんど
反応せず、酸素不純物及び炭素不純物の原因物質を生成
しな一電化珪素製のものを用い、上記欠点を解消し得る
シリコン結昂引上装置について開示した。
において、ルツボ２として溶融シリコン１ｏとほとんど
反応せず、酸素不純物及び炭素不純物の原因物質を生成
しな一電化珪素製のものを用い、上記欠点を解消し得る
シリコン結昂引上装置について開示した。
しかし、窒化珪累襄のルツボを用いると、条件によって
はシリコン結晶が単結１化しない場合があることが判明
した。
はシリコン結晶が単結１化しない場合があることが判明
した。
本発明者寺は、シリコン結晶が率１ｉｔＩ畠化しない場
合の条件について橋々検討した結果、以下ＯＦ−七を究
明しえ、すなわち、シリコン原料を溶融すｈＩＬめＫＩ
Ｅ化埴素珪素ルツボの温度を高くしすぎると、ルツボの
窒化珪素が溶融シリコンに＃Ｉ解しヤす（なる。このた
め、通常の引上げｉＩｍでシリコン結晶の引上げを行う
際に、過―和状朧の窒化珪素が析出して溶融シリコン表
面に浮遊し、これが！１箪界面に接触してシリコΦ ν結晶の育成を妨げ九シリコン結蟲に取シ込まれる可能
性が多くなる。シリコン結晶に取り込壕れ友電化珪、素
は転位を発生させる原因となる丸め、シリコン結晶が多
結晶化する。
合の条件について橋々検討した結果、以下ＯＦ−七を究
明しえ、すなわち、シリコン原料を溶融すｈＩＬめＫＩ
Ｅ化埴素珪素ルツボの温度を高くしすぎると、ルツボの
窒化珪素が溶融シリコンに＃Ｉ解しヤす（なる。このた
め、通常の引上げｉＩｍでシリコン結晶の引上げを行う
際に、過―和状朧の窒化珪素が析出して溶融シリコン表
面に浮遊し、これが！１箪界面に接触してシリコΦ ν結晶の育成を妨げ九シリコン結蟲に取シ込まれる可能
性が多くなる。シリコン結晶に取り込壕れ友電化珪、素
は転位を発生させる原因となる丸め、シリコン結晶が多
結晶化する。
このようなことから本発明者等は上記究明結果に基づい
て更に研売した結果、チャンバー内ＫＭ化珪素員ルツボ
を載置し、このルツボ内のシリコン原料を５ｓｉｉせる
際、前記ルツボＯ温度を１ｓ２０℃以下に保持すること
によシ、シリコン結晶を常に単結晶状態で製造し得る方
法を見出しえ。
て更に研売した結果、チャンバー内ＫＭ化珪素員ルツボ
を載置し、このルツボ内のシリコン原料を５ｓｉｉせる
際、前記ルツボＯ温度を１ｓ２０℃以下に保持すること
によシ、シリコン結晶を常に単結晶状態で製造し得る方
法を見出しえ。
以下、本発明の集ＪＩＩＮｔ−説明する。既述し九図示
のシＶ″：ｌ）／ｗ！晶引上値置装用い、窒化埴嵩製Ｏ
ルツボ１の温度を下記表に示す温度型で上昇させてシリ
コン原料をｆＩ！融させた後、通常の温度でシリコン結
晶を引上けた。この際の溶融シリコン表面での窒化珪素
の析出状態及びシリコン結晶の結晶状態を下記表に示す
。
のシＶ″：ｌ）／ｗ！晶引上値置装用い、窒化埴嵩製Ｏ
ルツボ１の温度を下記表に示す温度型で上昇させてシリ
コン原料をｆＩ！融させた後、通常の温度でシリコン結
晶を引上けた。この際の溶融シリコン表面での窒化珪素
の析出状態及びシリコン結晶の結晶状態を下記表に示す
。
なお、下記表中比較列は電化珪１ＡＩｌ！のルツボ２の
温度を本発明の範囲外（１！＞５０’Ｃ）まで上昇させ
てシリコン原料を１ｌｌＩＩｌｌｋさせた時の結果であ
る。
温度を本発明の範囲外（１！＞５０’Ｃ）まで上昇させ
てシリコン原料を１ｌｌＩＩｌｌｋさせた時の結果であ
る。
表
上記表から明らかなように実ｍｔｉ＜ｘ〜３の場合はい
ずれも窒化珪素がＴｏオシ析出せず、単結晶シリコンを
引上げることがで自た。これに対して、比較内では菫化
珪ｌＡが多く析出するため、Ｖ９ｓ＞結晶は多結晶化し
た。
ずれも窒化珪素がＴｏオシ析出せず、単結晶シリコンを
引上げることがで自た。これに対して、比較内では菫化
珪ｌＡが多く析出するため、Ｖ９ｓ＞結晶は多結晶化し
た。
なお、本発明におｉて７１Ｊコン原料を溶融するｌｌ１
Ｏｉｌ化埴素製のルツボの温度はシリコン原料Ｏｓ１点
（約１４１８’Ｃ）に近ければ近いほどよい。
Ｏｉｌ化埴素製のルツボの温度はシリコン原料Ｏｓ１点
（約１４１８’Ｃ）に近ければ近いほどよい。
以上一連した如く本発明によれば、７リツン結蟲を常に
単結晶状態で製造し得る単結晶シリコンの製造方法を提
供できるものである。
単結晶状態で製造し得る単結晶シリコンの製造方法を提
供できるものである。
因はシリコン結晶引上装置を示す断面図である。
１−・チャンバー、２・・・ルツボ、３・・・保護体、
４・・・１転軸、６−ヒータ、６．７・・・保温筒、Ｉ
・・・種結晶、９・・・引上軸、１０・・・溶融シリコ
ン。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１頁の続き 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ０出 願 人 東京芝浦電気株式会社 川崎市幸区堀川町７２番地
４・・・１転軸、６−ヒータ、６．７・・・保温筒、Ｉ
・・・種結晶、９・・・引上軸、１０・・・溶融シリコ
ン。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１頁の続き 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ０出 願 人 東京芝浦電気株式会社 川崎市幸区堀川町７２番地
Claims (1)
- チャンバー内に窒化珪素製ルツボを載置し、該ルツボ内
の溶融シリコンを下端に種結晶を保持した引上軸を用い
て引上げることによシシリコン結晶を製造する方法にお
いて、前記ルツボの温度を１５２０℃以下に保持するこ
とを特徴とする串１Ｍ晶シリコンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6510182A JPS58181798A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 単結晶シリコンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6510182A JPS58181798A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 単結晶シリコンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58181798A true JPS58181798A (ja) | 1983-10-24 |
Family
ID=13277172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6510182A Pending JPS58181798A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 単結晶シリコンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58181798A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007148985A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Rec Scanwafer As | Device and method for production of semiconductor grade silicon |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6510182A patent/JPS58181798A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007148985A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Rec Scanwafer As | Device and method for production of semiconductor grade silicon |
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