JPS5849516B2 - 不純物の少ないシリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
不純物の少ないシリコン単結晶の製造方法Info
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- JPS5849516B2 JPS5849516B2 JP2867277A JP2867277A JPS5849516B2 JP S5849516 B2 JPS5849516 B2 JP S5849516B2 JP 2867277 A JP2867277 A JP 2867277A JP 2867277 A JP2867277 A JP 2867277A JP S5849516 B2 JPS5849516 B2 JP S5849516B2
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- silicon
- silicon single
- crucible
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はチョクラルスキー法（ＣＺ法）で不純物の少な
いシリコン単結晶を製造する方法に関するものである。
いシリコン単結晶を製造する方法に関するものである。
トランジスタ等に使用されるシリコン単結晶はシリコン
多結晶体をルツボ内で溶融し、これに核となる単結晶を
浸漬して引き上げ溶融物を単結晶に成長せしめる方法（
チョクラルスキー法）によって製造する方法が知られて
いる。
多結晶体をルツボ内で溶融し、これに核となる単結晶を
浸漬して引き上げ溶融物を単結晶に成長せしめる方法（
チョクラルスキー法）によって製造する方法が知られて
いる。
このチョクラルスキー法においては、原料となるシリコ
ン多結晶体を超高純度のものとしても溶融物と直接接触
する石英ガラスルツボが一部溶損されるため、石英ガラ
スルツボも高純度のものを使用しなげればならない。
ン多結晶体を超高純度のものとしても溶融物と直接接触
する石英ガラスルツボが一部溶損されるため、石英ガラ
スルツボも高純度のものを使用しなげればならない。
然し乍ら、石英ガラスはその製造工程中純度維持に留意
してもなお数十ＰＰＭの不純物が残存し、トランジスタ
の用途によってはか〜る不純物量を有する石英ガラスル
ツボでも適さない高品位のシリコンが要求されていた。
してもなお数十ＰＰＭの不純物が残存し、トランジスタ
の用途によってはか〜る不純物量を有する石英ガラスル
ツボでも適さない高品位のシリコンが要求されていた。
本発明はかかる高品位のシリコンをチョクラルスキー法
によって製造する方法に関するもので、カーボン紙ルツ
ボ受と引き上げられたシリコン単結晶とを電極として使
用し、石英ガラスルツボの内外表面間に高圧の電位差を
かげることによって、石英ガラスルツボ内の不純物を正
極又は負極附近に偏在させるものである。
によって製造する方法に関するもので、カーボン紙ルツ
ボ受と引き上げられたシリコン単結晶とを電極として使
用し、石英ガラスルツボの内外表面間に高圧の電位差を
かげることによって、石英ガラスルツボ内の不純物を正
極又は負極附近に偏在させるものである。
石英ガラス中の不純物はその原料中、或は製造過程にお
いて混入するもので、それぞれ高純度に維持してもなお
数十ＰＰＭの混入は免れず、且つその分布は比較的均一
に分散している。
いて混入するもので、それぞれ高純度に維持してもなお
数十ＰＰＭの混入は免れず、且つその分布は比較的均一
に分散している。
か〜る石英ガラスをルツボとして通常のチョクラルスキ
ー法に使用すると、その内表面からシリコン１１当り約
ｌｒｒ１ｇ溶損される。
ー法に使用すると、その内表面からシリコン１１当り約
ｌｒｒ１ｇ溶損される。
従って、この溶損された石英ガラス中の不純物も又シリ
コン単結晶中に移入されることになる。
コン単結晶中に移入されることになる。
本発明はかＳる不純物を石英ガラスルツボ内表面附近か
ら排除できるルツボを使用することになるもので、石英
ガラスルツボ内外表面に電位差をかけることによって、
石英ガラス内の不純物を外表面に寄集させ、よって不純
物の少ない内表面を有スる石英ガラスルツボによってシ
リコンを溶融し、石英ガラスがシリコンによって溶損さ
れてもその部分の不純物は著しく低減されているため、
シリコン中に混入する不純物は従来のものに比較して著
しく少なくすることができるものである。
ら排除できるルツボを使用することになるもので、石英
ガラスルツボ内外表面に電位差をかけることによって、
石英ガラス内の不純物を外表面に寄集させ、よって不純
物の少ない内表面を有スる石英ガラスルツボによってシ
リコンを溶融し、石英ガラスがシリコンによって溶損さ
れてもその部分の不純物は著しく低減されているため、
シリコン中に混入する不純物は従来のものに比較して著
しく少なくすることができるものである。
なお、副次的効果として原材のシリコン中の添加物であ
るＢ，Ｐ等の濃度についても、電位差に強弱をつげるこ
とによって、引上げ初期と後期の濃度差を調整できる。
るＢ，Ｐ等の濃度についても、電位差に強弱をつげるこ
とによって、引上げ初期と後期の濃度差を調整できる。
以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。
図中、１は石英ガラスルツポで、その不純物は下表１の
如き量で存在し、且つその分布は均一である。
如き量で存在し、且つその分布は均一である。
２は石英ガラスルツボを載置するカーボン製ルツボ受で
肉薄の石英ガラスの強度を補強している。
肉薄の石英ガラスの強度を補強している。
３は溶融シリコンで、カーボンヒーター４によって高純
度多結晶シリコンを１４５０℃に加熱しているものであ
る。
度多結晶シリコンを１４５０℃に加熱しているものであ
る。
５は該溶融シリコンを引き上げる単結晶である。
又、カーボン製ルツボ受２は均一に加熱させるために回
転軸６上にあって回転される。
転軸６上にあって回転される。
８は反応系内を酸化から保護するための外殻である。
９は回転軸６に摺接するターミナルであり、１０はシリ
コン単結晶を引き上げると同時に電力を供給するターミ
ナルを兼ねている。
コン単結晶を引き上げると同時に電力を供給するターミ
ナルを兼ねている。
尚、図中７はＳｉＣチャンバーである。
かかる装置において回転軸６側を負極、シリコン単結晶
５側を正極となるように直流電圧をかげることによって
石英ガラス内の正のイオンである十＋＋ ＋＋＋、
Ｎａ＋、Ｋ十等は石英Ｆｅ ， ＡＩ ガラス外表面に寄集し、相対的に内表面側のこれらの正
イオン濃度が減少する。
５側を正極となるように直流電圧をかげることによって
石英ガラス内の正のイオンである十＋＋ ＋＋＋、
Ｎａ＋、Ｋ十等は石英Ｆｅ ， ＡＩ ガラス外表面に寄集し、相対的に内表面側のこれらの正
イオン濃度が減少する。
肉厚５山の石英ガラスルツボを使用して直流５００Ｖ（
７）電圧をかげ、１４５０℃の温度テ１６時間シリコン
単結晶の引き上げを行ったところ、シリコン単結晶１０
ｋｇに対し石英ガラスは０．１山厚溶損されたが、シリ
コン単結晶中の不純物量は従来の電位差をかけない方法
が不純物総量３．０ＰＰＢ に対し、本発明方法による
ものは５ＰＰＢと極めて高純度のものが得られた。
７）電圧をかげ、１４５０℃の温度テ１６時間シリコン
単結晶の引き上げを行ったところ、シリコン単結晶１０
ｋｇに対し石英ガラスは０．１山厚溶損されたが、シリ
コン単結晶中の不純物量は従来の電位差をかけない方法
が不純物総量３．０ＰＰＢ に対し、本発明方法による
ものは５ＰＰＢと極めて高純度のものが得られた。
尚、１４５０℃において５關厚の石英ガラスに対し５０
０Ｖの電位差をかげた場合の正極側及び負極側半片にお
ける不純物の変化は表２に示す如き状態であった。
０Ｖの電位差をかげた場合の正極側及び負極側半片にお
ける不純物の変化は表２に示す如き状態であった。
又、金属イオンが少ない石英ガラスを使用する場合には
前述の如く外表面を負極、内表面を正極として正イオン
を外表面に寄集させたものと、逆に外表面を正極、内表
面を負極とすることによって多少金属イオンが内表面に
寄集したとしても石英ガラス中のＯＨ−イオンが外表面
に寄集され、耐溶損性が改善されるばかりでなく、シリ
コン単結晶中に．酸素原子量の混入を従来法による場合
の５ Ｘ １ ０１７／ｒＪｌからＩ Ｘ １ ０”／
ｃｄに減少させることができる。
前述の如く外表面を負極、内表面を正極として正イオン
を外表面に寄集させたものと、逆に外表面を正極、内表
面を負極とすることによって多少金属イオンが内表面に
寄集したとしても石英ガラス中のＯＨ−イオンが外表面
に寄集され、耐溶損性が改善されるばかりでなく、シリ
コン単結晶中に．酸素原子量の混入を従来法による場合
の５ Ｘ １ ０１７／ｒＪｌからＩ Ｘ １ ０”／
ｃｄに減少させることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図である。
１・・・・・・石英ガラスルツボ、２・・・・・一カー
ボン製ルツボ、３・・・・・・溶融シリコン、４・・・
・・・カーボンヒーター ５・−・・・・単結晶、６・
・・・・・軸、７・・・・・・ＳｉＣ チャンハー、８
・・・・・・外殻、９，１０・・・・・・ターミナル。
ボン製ルツボ、３・・・・・・溶融シリコン、４・・・
・・・カーボンヒーター ５・−・・・・単結晶、６・
・・・・・軸、７・・・・・・ＳｉＣ チャンハー、８
・・・・・・外殻、９，１０・・・・・・ターミナル。
Claims (1)
- １ カーボン製ルツボ受に載置された石英ガラスルツボ
内の溶融シリコンを引き上げて単結晶シリコンを製造す
る方法において、該カーボン製ルツボ受及びシリコン単
結晶を介して石英ガラスルッポ内外表面間に電位差をか
げることを特徴とする不純物の少ないシリコン単結晶の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2867277A JPS5849516B2 (ja) | 1977-03-17 | 1977-03-17 | 不純物の少ないシリコン単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2867277A JPS5849516B2 (ja) | 1977-03-17 | 1977-03-17 | 不純物の少ないシリコン単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53113780A JPS53113780A (en) | 1978-10-04 |
| JPS5849516B2 true JPS5849516B2 (ja) | 1983-11-04 |
Family
ID=12254984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2867277A Expired JPS5849516B2 (ja) | 1977-03-17 | 1977-03-17 | 不純物の少ないシリコン単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5849516B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085739B2 (ja) * | 1986-12-26 | 1996-01-24 | 東芝セラミツクス株式会社 | 石英ガラスルツボの製造方法 |
| JP2745408B2 (ja) * | 1988-07-07 | 1998-04-28 | 東芝セラミックス株式会社 | 半導体単結晶引上げ装置 |
| JPH0218375A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-22 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体単結晶引上げ装置 |
| JP4975012B2 (ja) | 2008-12-29 | 2012-07-11 | ジャパンスーパークォーツ株式会社 | シリコン単結晶引き上げ用石英ガラスルツボ及びその製造方法 |
-
1977
- 1977-03-17 JP JP2867277A patent/JPS5849516B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53113780A (en) | 1978-10-04 |
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