JPS5891097A - 単結晶製造装置 - Google Patents
単結晶製造装置Info
- Publication number
- JPS5891097A JPS5891097A JP18704981A JP18704981A JPS5891097A JP S5891097 A JPS5891097 A JP S5891097A JP 18704981 A JP18704981 A JP 18704981A JP 18704981 A JP18704981 A JP 18704981A JP S5891097 A JPS5891097 A JP S5891097A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- single crystal
- crystallized
- thermal convection
- cylinder
- 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)
- 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】
本発明は半導体の単結晶を均質に安定して引き上げるこ
とのできる単結晶製造装置に関するものである。
とのできる単結晶製造装置に関するものである。
通常、トランジスタ、ダイオード、集積回路（ＩＣ）の
ような半導体製品の製造には、シリコン等の半導体単結
晶が用いられており、とくに大直径の均質な単結晶が要
請されている。このシリコン単結晶は石英製のるつぼを
用いた引上法で製造されているが、結晶直径の大型化の
ために、るつぼも大型化し、これに伴なってるつぼ内の
溶液の熱対流も大きくなり、るつぼ中央の液面部の温度
１組成が変動し、均質な結晶の成長がむずかしくなる。
ような半導体製品の製造には、シリコン等の半導体単結
晶が用いられており、とくに大直径の均質な単結晶が要
請されている。このシリコン単結晶は石英製のるつぼを
用いた引上法で製造されているが、結晶直径の大型化の
ために、るつぼも大型化し、これに伴なってるつぼ内の
溶液の熱対流も大きくなり、るつぼ中央の液面部の温度
１組成が変動し、均質な結晶の成長がむずかしくなる。
この解決策として、磁力を応用する方法（Ｋ。
Ｈｏ５ｈｊ ｅｔａｌ １９７ ｔｈ ＥＣ８Ｍｅｅｔ
ｉｎｇ）や電磁誘導により溶液を回転運動させる方法な
どの工夫もあるが、装置が非常に大型化したり、ｖｉ雑
化する問題がある。
ｉｎｇ）や電磁誘導により溶液を回転運動させる方法な
どの工夫もあるが、装置が非常に大型化したり、ｖｉ雑
化する問題がある。
また、シリコン中にドープする不純物の偏析による濃度
変化を低減する従来方法があるが、これは、第１図に示
すような大型るつぼＡの中に、連通孔Ｃを設けた小型の
るつぼＢを挿入し、この内側で結晶を引上げ、外側の一
定濃度の液が連通孔を通じて供給されるようにして、引
上結晶の不純物濃度の変化を少なくすることを特徴とす
る特許であって、外側るつぼ容置と内側のそれとの比を
大きく、また連通孔は可及的に小さくする必要があり、
熱対流を防止するために有効なものではない。
変化を低減する従来方法があるが、これは、第１図に示
すような大型るつぼＡの中に、連通孔Ｃを設けた小型の
るつぼＢを挿入し、この内側で結晶を引上げ、外側の一
定濃度の液が連通孔を通じて供給されるようにして、引
上結晶の不純物濃度の変化を少なくすることを特徴とす
る特許であって、外側るつぼ容置と内側のそれとの比を
大きく、また連通孔は可及的に小さくする必要があり、
熱対流を防止するために有効なものではない。
本発明の目的は、るつぼ内における被結晶材料溶液の熱
対流を防止し、均質な単結晶を安定して成長させること
のできる単結晶製造装置を提供することにある。
対流を防止し、均質な単結晶を安定して成長させること
のできる単結晶製造装置を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明は、るつぼ内に被結
晶材料溶液の熱対流を防止する筒体を設けたことを特徴
とするものである。
晶材料溶液の熱対流を防止する筒体を設けたことを特徴
とするものである。
以下、本発明を図面に示す実施例にしたがって詳細に説
明する。
明する。
第２図は本発明によるシリコン単結晶製造装置の一実施
例の部分断面図で、多結晶原料を入れて溶解するるつぼ
１と、その外側に同心円状に設けられた加熱ヒータ２と
、下部に種結晶を取付けた回転、昇降可能な引上軸３と
がらなっている。るつぼ１は石英製で、カーボン族のラ
イナーるっぽ４に挿入された構成である。
例の部分断面図で、多結晶原料を入れて溶解するるつぼ
１と、その外側に同心円状に設けられた加熱ヒータ２と
、下部に種結晶を取付けた回転、昇降可能な引上軸３と
がらなっている。るつぼ１は石英製で、カーボン族のラ
イナーるっぽ４に挿入された構成である。
前記るつぼ１の中には、被結晶材料溶液５の熱対流を防
止する円筒６が複数本の脚７により支持された状態で設
けられている。
止する円筒６が複数本の脚７により支持された状態で設
けられている。
本実施例によれば、円筒６をるっぽ１内に設けたことに
より、るつぼ１内の被結晶材料溶液５が外側から加熱ヒ
ーター２で加熱された場合でも、被結晶材料溶液５がる
つぼ１内で熱対流することは円筒６により阻止される。
より、るつぼ１内の被結晶材料溶液５が外側から加熱ヒ
ーター２で加熱された場合でも、被結晶材料溶液５がる
つぼ１内で熱対流することは円筒６により阻止される。
その結果、熱対流による液温変動が抑制され、均質な単
結晶を安定して成長させることが可能となる。
結晶を安定して成長させることが可能となる。
第３図は本発明の他の１つの実施例の要部を示す断面図
である。本実施例は、るつぼ］内に設けられる熱対流防
止用の円筒６の上縁部に外側方向に彊り出した段付きの
フランジ部６Ａを形成し、このフランジ部６Ａをるつぼ
１の上端に載せることにより、円筒６をるっぽ１内に支
持した構造である。
である。本実施例は、るつぼ］内に設けられる熱対流防
止用の円筒６の上縁部に外側方向に彊り出した段付きの
フランジ部６Ａを形成し、このフランジ部６Ａをるつぼ
１の上端に載せることにより、円筒６をるっぽ１内に支
持した構造である。
本実施例の場合にも、良好な熱対流防止効果を得ること
ができる。
ができる。
第４図は本発明により熱対流防止用の円筒をるつぼ内に
設けた場合（下側）と、熱対流防止用の円筒を設けない
従来技術とにおける液温変動の実施例を比較して示すグ
ラフである。第４図から明らかなように、本発明では従
来技術に比べて液温変動は非常に小さくなった。
設けた場合（下側）と、熱対流防止用の円筒を設けない
従来技術とにおける液温変動の実施例を比較して示すグ
ラフである。第４図から明らかなように、本発明では従
来技術に比べて液温変動は非常に小さくなった。
また、るつぼ１内に設けられる熱対流防止用の円筒６の
直径はるつぼ１の内径の６０％乃至９０％であるのが良
好な熱対流防止効果を得るために好ましいことが判明し
ている。
直径はるつぼ１の内径の６０％乃至９０％であるのが良
好な熱対流防止効果を得るために好ましいことが判明し
ている。
さらに、円筒６０代りに多角形断面の筒体を用いること
も可能である。
も可能である。
また、シリコン結晶の成長では、石英るつぼがシリコン
に溶解し、結晶中に酸素が入るが、本発明はこの面でも
効果があり、従来技術に較べて本発明では、結晶に混入
する酸素濃度が減少し、且つ、均一化する。このため、
酸素に起因して発生する微小欠陥が低減する。
に溶解し、結晶中に酸素が入るが、本発明はこの面でも
効果があり、従来技術に較べて本発明では、結晶に混入
する酸素濃度が減少し、且つ、均一化する。このため、
酸素に起因して発生する微小欠陥が低減する。
以上説明したように、本発明によれば、熱対流による液
温および液組成の変動が軽減できるので、成長する単結
晶が均一性のよいものになり、また、単結晶の成長が容
易になる効果がある。
温および液組成の変動が軽減できるので、成長する単結
晶が均一性のよいものになり、また、単結晶の成長が容
易になる効果がある。
第１図は従来のドーパント濃度均一化を目的とする２重
るつぼ構造の断面図、第２図は本発明の一実施例による
単結晶製造装置の部分断（８）図、第３図は本発明の他
の１つの実施例の要部を示す断面図、第４図は本発明と
従来技術の液温変動の実測例を比較して示す図である。 １・・・るつぼ、２・・・加熱ヒーター、３・・引上軸
、４・・・ライナーるつぼ、５・・・被結晶材料、６・
・・熱対流防止用の円筒、７・・・脚。 第 １ 図 ＼ 第２図 第 ３ 図 ７食 □ν作問
るつぼ構造の断面図、第２図は本発明の一実施例による
単結晶製造装置の部分断（８）図、第３図は本発明の他
の１つの実施例の要部を示す断面図、第４図は本発明と
従来技術の液温変動の実測例を比較して示す図である。 １・・・るつぼ、２・・・加熱ヒーター、３・・引上軸
、４・・・ライナーるつぼ、５・・・被結晶材料、６・
・・熱対流防止用の円筒、７・・・脚。 第 １ 図 ＼ 第２図 第 ３ 図 ７食 □ν作問
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被結晶材料溶液を保持するるつぼと、このるつぼを
加熱する加熱手段と、種単結晶を液面につけて引き上げ
ることにより単結晶を成長させる回転および昇降可能な
引上軸とを有する単結晶製造装置において、るつぼ内に
被結晶材料溶液の熱対流防止用の筒体を設けたことを特
徴とする単結晶製造装置。 ２、前記熱対流防止用の筒体は、るつぼの内径の６０％
乃至９０％の直径を持つ円筒であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の単結晶製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18704981A JPS5891097A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | 単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18704981A JPS5891097A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | 単結晶製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891097A true JPS5891097A (ja) | 1983-05-30 |
Family
ID=16199275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18704981A Pending JPS5891097A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | 単結晶製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5891097A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5964590A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-12 | Fujitsu Ltd | 結晶成長用坩堝 |
| JPS60373U (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-05 | 日本電気株式会社 | 単結晶引上装置 |
| JPH04503350A (ja) * | 1988-10-12 | 1992-06-18 | シール，ハンス・ヨット | チョクラルスキー法による結晶育成の方法及び装置 |
| US5413073A (en) * | 1993-04-01 | 1995-05-09 | Eaton Corporation | Ultra light engine valve |
-
1981
- 1981-11-24 JP JP18704981A patent/JPS5891097A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5964590A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-12 | Fujitsu Ltd | 結晶成長用坩堝 |
| JPH0243718B2 (ja) * | 1982-09-30 | 1990-10-01 | Fujitsu Ltd | |
| JPS60373U (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-05 | 日本電気株式会社 | 単結晶引上装置 |
| JPH04503350A (ja) * | 1988-10-12 | 1992-06-18 | シール，ハンス・ヨット | チョクラルスキー法による結晶育成の方法及び装置 |
| US5413073A (en) * | 1993-04-01 | 1995-05-09 | Eaton Corporation | Ultra light engine valve |
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