JPS58208193A - るつぼ - Google Patents
るつぼInfo
- Publication number
- JPS58208193A JPS58208193A JP8966682A JP8966682A JPS58208193A JP S58208193 A JPS58208193 A JP S58208193A JP 8966682 A JP8966682 A JP 8966682A JP 8966682 A JP8966682 A JP 8966682A JP S58208193 A JPS58208193 A JP S58208193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- melt
- single crystal
- oxygen
- uniform
- 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.)
- Pending
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
- C30B15/30—Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
- C30B15/305—Stirring of the melt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
本発明は単結晶の引上げ等に用いるるつぼに関するもの
である。
である。
従来、たとえば半導体テパイス用のシリコン単結晶を引
き上げる場合、いわゆるチョクラルスキー法（ＣＺ法）
が用いられることが多い。この場合、第１図に示すよう
に、ヒータ２で加熱される石英るつは１内で多結晶シリ
コンを溶融してメルト３を形成し、一定方位を有するシ
ード４とるつぼｌを互いに反対方向に回転させながら、
無転位シリコン単結晶５に引き上げてゆく。この結晶成
長の除、石英るつは１から酸素６がメルト３中に溶出し
、結晶中に過飽和酸素が取り込まれてしまう。そして１
石英るつは１内でメルト３が矢印の如き不均一な対流を
起こすので、メルト３中の酸素Ｓ度のゆらぎと偏析係数
のため、単結晶断面内の成長方向に対して酸素濃度の均
一な単結晶を育成するのが難しく、酸素のストリエーシ
ョン（成長縞）が強くなってしまう。
き上げる場合、いわゆるチョクラルスキー法（ＣＺ法）
が用いられることが多い。この場合、第１図に示すよう
に、ヒータ２で加熱される石英るつは１内で多結晶シリ
コンを溶融してメルト３を形成し、一定方位を有するシ
ード４とるつぼｌを互いに反対方向に回転させながら、
無転位シリコン単結晶５に引き上げてゆく。この結晶成
長の除、石英るつは１から酸素６がメルト３中に溶出し
、結晶中に過飽和酸素が取り込まれてしまう。そして１
石英るつは１内でメルト３が矢印の如き不均一な対流を
起こすので、メルト３中の酸素Ｓ度のゆらぎと偏析係数
のため、単結晶断面内の成長方向に対して酸素濃度の均
一な単結晶を育成するのが難しく、酸素のストリエーシ
ョン（成長縞）が強くなってしまう。
このような酸素のストリエーションの強い結晶はデバイ
ヌ製造プロセスにおいて酸素が析出し易（、析出物と母
相のミスフィツト応力によって転位ループや積層欠陥が
発生する。これらの部小欠陥は転位の発生源となり、反
り不良を誘発し１こり、ＰＮ接合に存在すると、リーク
電流やりフレノシ一時間の劣化、白点不良等、電気的特
牲の劣化の原因となる。
ヌ製造プロセスにおいて酸素が析出し易（、析出物と母
相のミスフィツト応力によって転位ループや積層欠陥が
発生する。これらの部小欠陥は転位の発生源となり、反
り不良を誘発し１こり、ＰＮ接合に存在すると、リーク
電流やりフレノシ一時間の劣化、白点不良等、電気的特
牲の劣化の原因となる。
ま１こ、最近では、るつぼとシードの回転および３相交
流によるメルトの回転方向を利用した酸素濃度節Ｊ両方
式や強力磁場を利用した方式が排案されており、世酸素
化および酸素９に度の成長方向湛びに断面内における九
−化が課題となっている一０本発明の目的は、前記従来
技術の欠点を＃消−し、ろつは内のメルト−の対流を促
進し、メルト中の酸素製団を埃−化す、るこ止にある。
流によるメルトの回転方向を利用した酸素濃度節Ｊ両方
式や強力磁場を利用した方式が排案されており、世酸素
化および酸素９に度の成長方向湛びに断面内における九
−化が課題となっている一０本発明の目的は、前記従来
技術の欠点を＃消−し、ろつは内のメルト−の対流を促
進し、メルト中の酸素製団を埃−化す、るこ止にある。
この目８９を〆成するため、本発明は、るつぼの底部に
攪拌手段を設け、−るつほの１転時にるつぼ内のメルト
をこの攪拌手段で攪拌して対流させることを特徴とする
ものである。
攪拌手段を設け、−るつほの１転時にるつぼ内のメルト
をこの攪拌手段で攪拌して対流させることを特徴とする
ものである。
以下、本発明を図面に示す実施例について説明する。
第２図は本発明によるるつぼの一実施例を組み込んだ単
結晶引上げ装置の断面図である。
結晶引上げ装置の断面図である。
本実施例において、石英るつは１はヒータ２で囲まれた
８態で回転台７の上に矢印方向に回転可能に支持されて
いる。
８態で回転台７の上に矢印方向に回転可能に支持されて
いる。
本実施例の石英るつぼ１の底壁部には、十字形の突条部
８が該石英るつは１内体の押出し加工時に一体的に形成
されている。この突条部８は石英るつは１σ】回転につ
れて、いわゆる攪拌翼としての役割を果たし、石英るつ
は１内のメルト３を効寥艮（攪拌し、矢印で示す如く均
一な対流を発生させることにより、メルト３ｃＰの酸素
６の濃度を全体的に均一にする。
８が該石英るつは１内体の押出し加工時に一体的に形成
されている。この突条部８は石英るつは１σ】回転につ
れて、いわゆる攪拌翼としての役割を果たし、石英るつ
は１内のメルト３を効寥艮（攪拌し、矢印で示す如く均
一な対流を発生させることにより、メルト３ｃＰの酸素
６の濃度を全体的に均一にする。
次に、本実施例の作用について説明する。シリコン単結
晶を育成する場合、メルト３を収容した石英るつぽ１と
シード４で引き上げられろシリコン単結晶５とを互いに
反対方向に回転させる。
晶を育成する場合、メルト３を収容した石英るつぽ１と
シード４で引き上げられろシリコン単結晶５とを互いに
反対方向に回転させる。
この時、石英るつは１を回転させるにつれて、該石英る
つぼ１の底壁部に形成した十字形の突条部８が攪拌翼と
して働き、石英るつは１内のメルト３を効率的に攪拌す
る。その結果、石英るつは１内のメルト３は第２図に示
すｐｃ＜均一な対流をひき起こし、メルト３中の酸素６
の濃度は均一化される。１７．＝、メルト３の半径方向
および高さ方向の温度も均一になる。
つぼ１の底壁部に形成した十字形の突条部８が攪拌翼と
して働き、石英るつは１内のメルト３を効率的に攪拌す
る。その結果、石英るつは１内のメルト３は第２図に示
すｐｃ＜均一な対流をひき起こし、メルト３中の酸素６
の濃度は均一化される。１７．＝、メルト３の半径方向
および高さ方向の温度も均一になる。
したかって、本実施例では、単結晶の成長変動に起因す
る微小欠陥の核形成か少く、また酸素ストリエーション
も少くなり、単結晶内の酸素濃度の半径方向の変動が少
（なる。格子間酸素濃度は第１図に示すような従来のる
つぼを用いた場合よりもλ″や高くなるかこのような結
晶は微小欠陥の核の数が少いので、後工程で半導体ウエ
ノ・の熱処理を行う際に酸素析出物の発生か少（、格子
間酸素の減少か少いため、スリップや熱応力転位が発生
し難い。また、反り変形が少いので、フォトリソグラフ
ィに起因する素子の少留り低下を防止することかできる
。さらに、イントリンシ／クゲツタリング処理を行う場
合でも、酸素濃度か均一であるので、処理がし易く効果
を出しやすいという利点もある。
る微小欠陥の核形成か少く、また酸素ストリエーション
も少くなり、単結晶内の酸素濃度の半径方向の変動が少
（なる。格子間酸素濃度は第１図に示すような従来のる
つぼを用いた場合よりもλ″や高くなるかこのような結
晶は微小欠陥の核の数が少いので、後工程で半導体ウエ
ノ・の熱処理を行う際に酸素析出物の発生か少（、格子
間酸素の減少か少いため、スリップや熱応力転位が発生
し難い。また、反り変形が少いので、フォトリソグラフ
ィに起因する素子の少留り低下を防止することかできる
。さらに、イントリンシ／クゲツタリング処理を行う場
合でも、酸素濃度か均一であるので、処理がし易く効果
を出しやすいという利点もある。
なお、前記実施例では、石英るつぼ１内のメルト３の攪
拌手段として一体的な十字形の突条部８を用いているか
、突条部８は一直線状でもよく、また石英るつぽ１内の
底面上に別体の仕切板を置いて攪拌手段とし又もよい。
拌手段として一体的な十字形の突条部８を用いているか
、突条部８は一直線状でもよく、また石英るつぽ１内の
底面上に別体の仕切板を置いて攪拌手段とし又もよい。
また、本発明は半導体デバイス用のシリコン単結晶の引
上げの他、ｌ−Ｖ族化合物半導体、たとえばＧａ Ａ
ｓ 、 Ｇａ ｐの引上げ等にも応用できる。
上げの他、ｌ−Ｖ族化合物半導体、たとえばＧａ Ａ
ｓ 、 Ｇａ ｐの引上げ等にも応用できる。
以上説明したように、本発明によれば、るつぼ内のメル
トの対流を促進し、メルト中の酸素濃度を均一化でき、
微小欠陥ＪＰ熱応力による反り不良等を低減できる。
トの対流を促進し、メルト中の酸素濃度を均一化でき、
微小欠陥ＪＰ熱応力による反り不良等を低減できる。
第１図は従来の単結晶引上げ装置の断面図、第２図は本
発明によるるつほの一実施例を組み込んだ単結晶引上げ
装置の断面図、 第３図は第２図のるつほの平面図、 第４図は第３図のｔｖ−１Ｖａ断面図である。 １・・・石英るつは、２・・・ヒータ、３・・・メルト
、４・・・シート、５・・・シリコン単結晶、６・・・
酸素、７°・回転目、８・・・十字形の突条部。 代理人 升埋士 薄 １）利 辛 第 １ 図 第２図 第４図
発明によるるつほの一実施例を組み込んだ単結晶引上げ
装置の断面図、 第３図は第２図のるつほの平面図、 第４図は第３図のｔｖ−１Ｖａ断面図である。 １・・・石英るつは、２・・・ヒータ、３・・・メルト
、４・・・シート、５・・・シリコン単結晶、６・・・
酸素、７°・回転目、８・・・十字形の突条部。 代理人 升埋士 薄 １）利 辛 第 １ 図 第２図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体単結晶等の引上けに用いるるつぼにおいて、
るつぼの底部に攪拌手段を設けたことを特徴とするるり
は。 ２ ＆井手段が、るつぼの底壁に一体的に押出し加工で
形成された突条部からなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のるつぼ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8966682A JPS58208193A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | るつぼ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8966682A JPS58208193A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | るつぼ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58208193A true JPS58208193A (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=13977063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8966682A Pending JPS58208193A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | るつぼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58208193A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59134982A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-08-02 | ザ・ブリテイツシユ・ライブラリ−・ボ−ド | 書類スキヤナ |
| JPS6114192A (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-22 | Toshiba Corp | 結晶引上げ装置 |
| WO2000071786A1 (fr) * | 1999-05-22 | 2000-11-30 | Japan Science And Technology Corporation | Procede et appareil de fabrication de monocristaux de grande qualite |
| EP1555336A2 (en) * | 2003-12-26 | 2005-07-20 | Siltronic AG | Crucible for the growth of silicon crystal and process for the growth of silicon crystal |
-
1982
- 1982-05-28 JP JP8966682A patent/JPS58208193A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59134982A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-08-02 | ザ・ブリテイツシユ・ライブラリ−・ボ−ド | 書類スキヤナ |
| JPS6114192A (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-22 | Toshiba Corp | 結晶引上げ装置 |
| WO2000071786A1 (fr) * | 1999-05-22 | 2000-11-30 | Japan Science And Technology Corporation | Procede et appareil de fabrication de monocristaux de grande qualite |
| US6843849B1 (en) | 1999-05-22 | 2005-01-18 | Japan Science And Technology Corporation | Method and apparatus for growing high quality single crystal |
| EP1555336A2 (en) * | 2003-12-26 | 2005-07-20 | Siltronic AG | Crucible for the growth of silicon crystal and process for the growth of silicon crystal |
| EP1555336A3 (en) * | 2003-12-26 | 2005-07-27 | Siltronic AG | Crucible for the growth of silicon crystal and process for the growth of silicon crystal |
| US7195668B2 (en) | 2003-12-26 | 2007-03-27 | Siltronic Ag | Crucible for the growth of silicon single crystal and process for the growth thereof |
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