JPS58185495A - 単結晶シリコン引上げ用窒化珪素製治具 - Google Patents
単結晶シリコン引上げ用窒化珪素製治具Info
- Publication number
- JPS58185495A JPS58185495A JP57065775A JP6577582A JPS58185495A JP S58185495 A JPS58185495 A JP S58185495A JP 57065775 A JP57065775 A JP 57065775A JP 6577582 A JP6577582 A JP 6577582A JP S58185495 A JPS58185495 A JP S58185495A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- single crystal
- silicon nitride
- jig
- pulling
- Prior art date
- 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.)
- Granted
Links
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)
- Ceramic Products (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、円柱状もしくは板状の単結晶シリコンを引上
げる際に用いられる窒化珪素製治具に関する。
げる際に用いられる窒化珪素製治具に関する。
半導体ウェハを切出すための円柱状単結晶シリコンの製
造方法としてはチ、コラルスヤー法（ＣＺ法）が知られ
ている。この方法はシリコン原料をルツメ内で溶融し、
この溶融７リコンに種結晶を浸し、この種結晶を引上げ
ることにより円柱状単結晶シリコンを製造するものであ
る。
造方法としてはチ、コラルスヤー法（ＣＺ法）が知られ
ている。この方法はシリコン原料をルツメ内で溶融し、
この溶融７リコンに種結晶を浸し、この種結晶を引上げ
ることにより円柱状単結晶シリコンを製造するものであ
る。
上述したＣ２法においては、従来、ルノ〆として石英ガ
ラス製のものが用いらｋｔ。しかしながら、石英ガラス
製のルツボを用いた場合、石英ガラスと溶融シリコンと
が反応し、反応生成物が酸素不純物としてシリコン結晶
中に取り゛込壕れる。シリコン結晶中の酸素不純物は結
富欠陥の原因となるため、人造される集積回路の特性を
悪化させるという欠点がある。
ラス製のものが用いらｋｔ。しかしながら、石英ガラス
製のルツボを用いた場合、石英ガラスと溶融シリコンと
が反応し、反応生成物が酸素不純物としてシリコン結晶
中に取り゛込壕れる。シリコン結晶中の酸素不純物は結
富欠陥の原因となるため、人造される集積回路の特性を
悪化させるという欠点がある。
また、板状単結晶シリコンの製造方法としてはＥＦＧ法
（ｅｃＬｇｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ｆｉｌｍ ｆｅｅｄ
ｇｒｏｗｔｈ法）が知られている。この方法はシリコン
原料をルツボ内で浴融し、この溶融シリコンに中空枠状
のグイの一端側を浸し、グイの中空部を毛管現象により
上昇してきた溶融シリコンに板状種結晶を浸してこの種
結晶を引上げることにより、板状単結晶シリコンを製造
するものである。
（ｅｃＬｇｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ｆｉｌｍ ｆｅｅｄ
ｇｒｏｗｔｈ法）が知られている。この方法はシリコン
原料をルツボ内で浴融し、この溶融シリコンに中空枠状
のグイの一端側を浸し、グイの中空部を毛管現象により
上昇してきた溶融シリコンに板状種結晶を浸してこの種
結晶を引上げることにより、板状単結晶シリコンを製造
するものである。
上述したＥＦＧ法においては、従来、ルツボとして石英
ガラス製のものが、グイとしてカーメン製のものが夫々
用いられている。しかしながら、石英ガラス製のルツボ
はＣＺ沃の場合と同様な欠点を有するうえに、カーが／
製のグイを用いた場合にはカーメンが溶融シリコンと反
応して炭化珪素を生じ易く、こうした炭化珪素がグイの
中空部周辺に形成されるとシリコン結晶の引上げが困難
となるだけでなくシリコン結晶が多結晶化するという欠
点がある。
ガラス製のものが、グイとしてカーメン製のものが夫々
用いられている。しかしながら、石英ガラス製のルツボ
はＣＺ沃の場合と同様な欠点を有するうえに、カーが／
製のグイを用いた場合にはカーメンが溶融シリコンと反
応して炭化珪素を生じ易く、こうした炭化珪素がグイの
中空部周辺に形成されるとシリコン結晶の引上げが困難
となるだけでなくシリコン結晶が多結晶化するという欠
点がある。
そこで本発明者らはルッが、グイ等の治具として溶融シ
リコンとほとんど反応しない窒化珪素製のものを用いる
ことを考え、先に特願昭５６−７０４７４において、単
結晶ンリコン引上げ用窒化珪素製ルソゲについて開示し
た。
リコンとほとんど反応しない窒化珪素製のものを用いる
ことを考え、先に特願昭５６−７０４７４において、単
結晶ンリコン引上げ用窒化珪素製ルソゲについて開示し
た。
上述した窒化珪素製治具をシリコン結晶の焚１上げに用
いれば、多くの場合酸素製置が低く、良質の単結晶シリ
コンを製造することができる。
いれば、多くの場合酸素製置が低く、良質の単結晶シリ
コンを製造することができる。
しかし、窒化珪素製治具を用いた場合でも治具の性状に
よっては７リコン結晶が多結晶化することがあることが
判明した。
よっては７リコン結晶が多結晶化することがあることが
判明した。
本発明者らはシリコン結晶が多結晶化する原因について
種々検討した結果、治具の浴融シリコンと接触する部位
の表面粗さが粗い場合Ｖこ、シリコン結晶が多結晶化す
ることを究明した。
種々検討した結果、治具の浴融シリコンと接触する部位
の表面粗さが粗い場合Ｖこ、シリコン結晶が多結晶化す
ることを究明した。
すなわち、治具の表面粗さが粗い場合には、溶融シリコ
ンと接触する治具の表面積が大きく、治具の窒化珪素が
溶融シリコンに浴解し易くなる。溶融シリコンに溶解し
た窒化珪素はシリコン結晶を引上げる際にβ相窒化珪素
として浴融シリコン表面に析出し、ンリ、コン結６イン
ゴ。
ンと接触する治具の表面積が大きく、治具の窒化珪素が
溶融シリコンに浴解し易くなる。溶融シリコンに溶解し
た窒化珪素はシリコン結晶を引上げる際にβ相窒化珪素
として浴融シリコン表面に析出し、ンリ、コン結６イン
ゴ。
トに取り込まれる。インゴットに取り込まれた窒化珪素
はシリコン結晶に転位を発生させる原因となるため、シ
リコン結晶が多結晶化すると考えられる。
はシリコン結晶に転位を発生させる原因となるため、シ
リコン結晶が多結晶化すると考えられる。
本発明者らは上記究明に基づいて更に検討した結果、引
上げられる結晶シリコンが単結晶となるか多結晶となる
かの境界は窒化珪素製冶具の溶融シリコンと接触する部
位の表面粗さがＨｍ ａ ｘで約４００μｍでおること
を見出し、更に）１ｍ ａ ｘが４００μｍ：裏下であ
る部分の面積が９０チ以上であるならば常に良質の単結
晶７リコンを製造し得ることを見出した。
上げられる結晶シリコンが単結晶となるか多結晶となる
かの境界は窒化珪素製冶具の溶融シリコンと接触する部
位の表面粗さがＨｍ ａ ｘで約４００μｍでおること
を見出し、更に）１ｍ ａ ｘが４００μｍ：裏下であ
る部分の面積が９０チ以上であるならば常に良質の単結
晶７リコンを製造し得ることを見出した。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施列１−６
まず、ルツメ形状のカーメン基材をＣＶＤ反応炉内に設
置し、ＣＶＤ反応炉外周に配設されたヒータによりＣＶ
Ｄ反応炉内の温度を下記表に示す温度まで上昇させた。
置し、ＣＶＤ反応炉外周に配設されたヒータによりＣＶ
Ｄ反応炉内の温度を下記表に示す温度まで上昇させた。
次に、ＣＶＤ反応炉内にＳ ｉ ＣＬ ４ガス及びＮＨ
３ガスをＨ２ガスをキャリアガスとして供給した。これ
らのガスはＣＶＤ反応炉内で反応し、前記カーぎン基材
の内表面に下記表に示す成長速度で結晶質窒化珪素膜が
被着した。ＣＶＤ反応炉内の温度が高くなればなるほど
、また、窒化珪素膜の成長速度が速くなればなるほど窒
化珪素膜の表面粗さは粗くなるとともに局所的に異常成
長が起こり、突起部が生じる場合もある。このようにカ
ーメン基材に窒化珪素膜を被着させて６種の窒化珪素製
ルソ〆を得た。
３ガスをＨ２ガスをキャリアガスとして供給した。これ
らのガスはＣＶＤ反応炉内で反応し、前記カーぎン基材
の内表面に下記表に示す成長速度で結晶質窒化珪素膜が
被着した。ＣＶＤ反応炉内の温度が高くなればなるほど
、また、窒化珪素膜の成長速度が速くなればなるほど窒
化珪素膜の表面粗さは粗くなるとともに局所的に異常成
長が起こり、突起部が生じる場合もある。このようにカ
ーメン基材に窒化珪素膜を被着させて６種の窒化珪素製
ルソ〆を得た。
得られた窒化珪素、゛番ルツ〆の内妖面（Ｉ−１０■角
に区画し、全ての区画についてＪＩＳ Ｂ ０６０１に
より表面粗さを測定してＨｍａｘが４００μｍ以下でめ
った部分の面積の割合を下記表に併記する。また、これ
らの窒化珪素製ルツデを用いてＣＺ云によジ引上げられ
たシリコン結晶の結晶状態を下記＆に併記する。
に区画し、全ての区画についてＪＩＳ Ｂ ０６０１に
より表面粗さを測定してＨｍａｘが４００μｍ以下でめ
った部分の面積の割合を下記表に併記する。また、これ
らの窒化珪素製ルツデを用いてＣＺ云によジ引上げられ
たシリコン結晶の結晶状態を下記＆に併記する。
なお、下記表中比較例１〜３は実施列１〜６よジも＾温
かめるいは成長速度が迷い条件で製造された窒化珪素製
ルツ〆であり、Ｈｒｎ ａ ｘが４００μｍ以下の部分
の面積が本発明の範囲より小さいものである。
かめるいは成長速度が迷い条件で製造された窒化珪素製
ルツ〆であり、Ｈｒｎ ａ ｘが４００μｍ以下の部分
の面積が本発明の範囲より小さいものである。
表
＠ 度 成長５ＭＬ Ｈｍａ絡切Ｏμｍ シリコン
結晶（℃） （μｍ＾）の部分の圓槓（イ）の結晶
状態実施例１ １３５０ ０．５ １００
単結晶爽厖例２ １３５０ １
１ｔＪＩＪ 単結晶実施列３１３５０ １
０ １００ 単結晶実施列４ １３５０
１２０ １ｏＯ単結晶夾３ａｉ例５ １３５
０ ２９０ ９２ 単結晶実施例６１
３４０ ３４０ ９９ 単結晶比猷
例１１４５０ ３５０ ８１ 多
結晶比＃例２１３５０ ４００ ７０
多結晶比較例３１４１０ ３００ ８８
多結晶上記表から明らかなようにＨｍ ＊
ｘが４００μｍ以下の部分の面積が９０％以上である実
施例１〜ｂの窒化且素製ルツビを用いて引上げら几だシ
リコン結晶はいずれも単結晶でめった。これに対してＨ
ｍ ａ ｘが４００μｍ以下の部分の面積が９０％未満
である比較例１〜３の窒化珪素製ルノ？を用いてシリコ
ン結晶の引上げを行った除には浴融／リコン表面に析出
したβ和音化珪素の電か多く、引上げられたシリコン結
晶はいずれも多結晶であった。
結晶（℃） （μｍ＾）の部分の圓槓（イ）の結晶
状態実施例１ １３５０ ０．５ １００
単結晶爽厖例２ １３５０ １
１ｔＪＩＪ 単結晶実施列３１３５０ １
０ １００ 単結晶実施列４ １３５０
１２０ １ｏＯ単結晶夾３ａｉ例５ １３５
０ ２９０ ９２ 単結晶実施例６１
３４０ ３４０ ９９ 単結晶比猷
例１１４５０ ３５０ ８１ 多
結晶比＃例２１３５０ ４００ ７０
多結晶比較例３１４１０ ３００ ８８
多結晶上記表から明らかなようにＨｍ ＊
ｘが４００μｍ以下の部分の面積が９０％以上である実
施例１〜ｂの窒化且素製ルツビを用いて引上げら几だシ
リコン結晶はいずれも単結晶でめった。これに対してＨ
ｍ ａ ｘが４００μｍ以下の部分の面積が９０％未満
である比較例１〜３の窒化珪素製ルノ？を用いてシリコ
ン結晶の引上げを行った除には浴融／リコン表面に析出
したβ和音化珪素の電か多く、引上げられたシリコン結
晶はいずれも多結晶であった。
なお、窒化珪素製ルツ２の内表面の面積の９０チ以上の
表面粗さを）ｈｎａ ｘで４００μｍ以下にするには、
実施例１〜６のように温度及び窒化珪素膜の成長速度で
制御する方法に限らず、機砿刀ロエあるいはエツチング
で行ってもよい。例えば比較例１〜３の窒化珪素製ルノ
ビの内表面を機械加工して＆Ｉａ ｘが４００μｍ以下
でめる部分の面積を９０％以上にすると単結晶シリコン
を引上げることができた。
表面粗さを）ｈｎａ ｘで４００μｍ以下にするには、
実施例１〜６のように温度及び窒化珪素膜の成長速度で
制御する方法に限らず、機砿刀ロエあるいはエツチング
で行ってもよい。例えば比較例１〜３の窒化珪素製ルノ
ビの内表面を機械加工して＆Ｉａ ｘが４００μｍ以下
でめる部分の面積を９０％以上にすると単結晶シリコン
を引上げることができた。
以上詳述した如く本発明によれば、常に良負の単結晶シ
リコンを製造し得る単結晶ンリコン引上げ用窒化珪素製
治具を提供でさるものである。
リコンを製造し得る単結晶ンリコン引上げ用窒化珪素製
治具を提供でさるものである。
１ｆｌｌ！願人代理人 弁理士 ｈ 江 武 門弟１
頁の続き ０発 明 者 村岡久志 川崎市幸区小向東芝町１番地束 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ■出 願 人 東京芝浦電気株式会社 川崎市幸区堀川町７２番地
頁の続き ０発 明 者 村岡久志 川崎市幸区小向東芝町１番地束 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ■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)
- 溶融シリコンから円柱状もしくは板状の単結晶シリコン
を引上げる際に用いられる治具において、前記溶融シリ
コンと接触する部位の面積の９０１１以上の表面粗さが
Ｈｍ ａ ｘで４００μｍ以下であることを１％徴とす
る単結晶シリコン引上げ用窒化珪素製治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57065775A JPS5950628B2 (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 単結晶シリコン引上げ用窒化珪素製治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57065775A JPS5950628B2 (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 単結晶シリコン引上げ用窒化珪素製治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58185495A true JPS58185495A (ja) | 1983-10-29 |
| JPS5950628B2 JPS5950628B2 (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=13296739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57065775A Expired JPS5950628B2 (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 単結晶シリコン引上げ用窒化珪素製治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950628B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62110814U (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-15 | ||
| JPH0317712U (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-21 |
-
1982
- 1982-04-20 JP JP57065775A patent/JPS5950628B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5950628B2 (ja) | 1984-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5330349B2 (ja) | 単結晶薄膜の製造方法 | |
| JP4147599B2 (ja) | シリコン単結晶及びその製造方法 | |
| US7837791B2 (en) | Silicon single crystal wafer for particle monitor | |
| JP3744726B2 (ja) | シリコン電極板 | |
| US4515755A (en) | Apparatus for producing a silicon single crystal from a silicon melt | |
| JPH0812493A (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
| JP2003313089A (ja) | 単結晶シリコンの製造方法、単結晶シリコンウェーハの製造方法、単結晶シリコン製造用種結晶、単結晶シリコンインゴットおよび単結晶シリコンウェーハ | |
| JPH03261693A (ja) | 単結晶製造方法 | |
| US6056931A (en) | Silicon wafer for hydrogen heat treatment and method for manufacturing the same | |
| JPH03115188A (ja) | 単結晶製造方法 | |
| US20060191468A1 (en) | Process for producing single crystal | |
| JPS58185495A (ja) | 単結晶シリコン引上げ用窒化珪素製治具 | |
| US5089082A (en) | Process and apparatus for producing silicon ingots having high oxygen content by crucible-free zone pulling, silicon ingots obtainable thereby and silicon wafers produced therefrom | |
| US3021198A (en) | Method for producing semiconductor single crystals | |
| JP4144060B2 (ja) | シリコン単結晶の育成方法 | |
| JP2681115B2 (ja) | 単結晶製造方法 | |
| JPH0543382A (ja) | 単結晶シリコンの製造方法 | |
| JPS5950629B2 (ja) | 単結晶シリコン引上げ用窒化珪素製治具の製造方法 | |
| JP2004175620A (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| KR100799144B1 (ko) | 단결정 박막의 제조 방법 및 그 단결정 박막 디바이스 | |
| JPH09175808A (ja) | シリコン成形体用前駆体 | |
| JPS6317291A (ja) | 結晶成長方法及びその装置 | |
| JP2003160395A (ja) | 耐反りシリコンウエハ | |
| EP0265988A1 (en) | Epitaxial layers with controlled quantities of nitrogen, grown on silicon substrates and method for producing the same | |
| JPS5932428B2 (ja) | 単結晶シリコン引上げ用窒化珪素製治具 |