JPS59217695A - 単結晶引き上げ装置 - Google Patents
単結晶引き上げ装置Info
- Publication number
- JPS59217695A JPS59217695A JP9303583A JP9303583A JPS59217695A JP S59217695 A JPS59217695 A JP S59217695A JP 9303583 A JP9303583 A JP 9303583A JP 9303583 A JP9303583 A JP 9303583A JP S59217695 A JPS59217695 A JP S59217695A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- crucible
- main crucible
- molten liquid
- 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.)
- 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
- C30B15/02—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt
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】
この発明はシリコン、ＧａＡｓ等の半導体単結晶を引き
上げ法により製造する装置に関するものである。
上げ法により製造する装置に関するものである。
シリコン等の半導体単結晶は周知のように石英（Ｓｉｎ
２）製のルツボ内にて塊状、粉粒状または棒状の多結晶
原料を溶融し、その融液にこれから成長させようとする
単結晶の種子を浸し、これに回転を与えながら引き上げ
て単結晶棒な育成することにより製造される。しかるに
従来のこの方法では単結晶棒を引き上げるに従いルツボ
内の融液量が次第に減少するため、引き上げの初期と終
りとでその組成に変化が生じることがあり単結晶棒の全
長について一様な組成を保つことができないことで製品
の歩留りを悪くする欠点があった。
２）製のルツボ内にて塊状、粉粒状または棒状の多結晶
原料を溶融し、その融液にこれから成長させようとする
単結晶の種子を浸し、これに回転を与えながら引き上げ
て単結晶棒な育成することにより製造される。しかるに
従来のこの方法では単結晶棒を引き上げるに従いルツボ
内の融液量が次第に減少するため、引き上げの初期と終
りとでその組成に変化が生じることがあり単結晶棒の全
長について一様な組成を保つことができないことで製品
の歩留りを悪くする欠点があった。
この発明は上述に鑑みてなされたもので、単結晶棒を引
き上げるルツボとは別途の副ルツボを設け、ルツボから
単結晶棒を引き上げるに伴ない副ルツボから溶融した短
結晶素材を継続的に補給して前記ルツボの液面を一定１
こ制御することで、単結晶棒を引き上げるルツボ内の融
液の組成変化を軽減せしめ、これによって製品の高品質
化および歩留りの向上を達成せんとするものである。
き上げるルツボとは別途の副ルツボを設け、ルツボから
単結晶棒を引き上げるに伴ない副ルツボから溶融した短
結晶素材を継続的に補給して前記ルツボの液面を一定１
こ制御することで、単結晶棒を引き上げるルツボ内の融
液の組成変化を軽減せしめ、これによって製品の高品質
化および歩留りの向上を達成せんとするものである。
以下にこの発明の実施例を図面と共に説明する。
第１図において、１は内部を減圧しアルゴンガスを供給
して不活性雰囲気に保った気密炉で、該気密炉内には石
英製のルツボ２、該ルツボを加熱するための抵抗加熱ヒ
ータ３が設けられ、該ルツボ２の両側には一対の副ルツ
ボ４．４′が設けられ該副ルツボ４，４′に夫々抵抗加
熱ヒータ５，５′が設けられている。ルツボ２は炉内に
挿通された鉛直な回転軸６上に支持され該回転軸６がモ
ータ７の駆動により減速用歯車８を介して低速回転する
ことで該ルツボ２は水平面内で回転動するようにしてい
る。９は下端に取付けた単結晶の種子なルツボ２中の多
結晶融液ｔこ浸し回転しながら低速で引き上げることに
より単結晶を成育させて単結晶ｉ１ｏを形成させた引上
軸である。副ルツボ４．４′にはルツボ２へ連なる注液
樋ｎ、ｉｉ’を夫々形成すると共に、該各側ルツボ４．
４′中にその真上から棒状の単結晶素材ｕ、１２’を吊
軸１３，１３’のチャック１４．１４’に夫々把持させ
て垂下する。そして両車結晶ｒＡ 利’ １２ 、１２
’のうちの一方犯を先に溶融し次の新らたな単結晶素材
を設定する間に他方の単結晶素材】２′を溶融し注液樋
ｎまたはＨ′からは単結晶棒１０の引き上げ中絶えまな
く融液が流れ込むようにし、１ てルツボ２
内の液面を一定に制御する。なおルツボ２内の液面はカ
メラ（図示せず）によって光学的に監視され液面変位を
読み取ってその偏差出力をＰＩＤ調節器（比例、積分、
微分演算回路）に通して演算しその液面が一定となるよ
うに注液樋ｎ、ｎ’の融液流量等を制御する１回転軸６
は引き上げ中に引上軸９と反対向の回転をルツボ２に与
える。
して不活性雰囲気に保った気密炉で、該気密炉内には石
英製のルツボ２、該ルツボを加熱するための抵抗加熱ヒ
ータ３が設けられ、該ルツボ２の両側には一対の副ルツ
ボ４．４′が設けられ該副ルツボ４，４′に夫々抵抗加
熱ヒータ５，５′が設けられている。ルツボ２は炉内に
挿通された鉛直な回転軸６上に支持され該回転軸６がモ
ータ７の駆動により減速用歯車８を介して低速回転する
ことで該ルツボ２は水平面内で回転動するようにしてい
る。９は下端に取付けた単結晶の種子なルツボ２中の多
結晶融液ｔこ浸し回転しながら低速で引き上げることに
より単結晶を成育させて単結晶ｉ１ｏを形成させた引上
軸である。副ルツボ４．４′にはルツボ２へ連なる注液
樋ｎ、ｉｉ’を夫々形成すると共に、該各側ルツボ４．
４′中にその真上から棒状の単結晶素材ｕ、１２’を吊
軸１３，１３’のチャック１４．１４’に夫々把持させ
て垂下する。そして両車結晶ｒＡ 利’ １２ 、１２
’のうちの一方犯を先に溶融し次の新らたな単結晶素材
を設定する間に他方の単結晶素材】２′を溶融し注液樋
ｎまたはＨ′からは単結晶棒１０の引き上げ中絶えまな
く融液が流れ込むようにし、１ てルツボ２
内の液面を一定に制御する。なおルツボ２内の液面はカ
メラ（図示せず）によって光学的に監視され液面変位を
読み取ってその偏差出力をＰＩＤ調節器（比例、積分、
微分演算回路）に通して演算しその液面が一定となるよ
うに注液樋ｎ、ｎ’の融液流量等を制御する１回転軸６
は引き上げ中に引上軸９と反対向の回転をルツボ２に与
える。
上記実施例は副ルツボ４，４′にて棒状の単結晶素材を
溶融することを例として説明したが、塊状または粉粒状
の単結晶素材の場合は、副ルツボ４．４′内にて溶融し
た融液中に重錘を徐々に浸漬させて融液を供出させるよ
うにしても、或いは副ルツボを傾斜させて融液を注ぐよ
うにしてもよく、副ルツボの融液なルツボへ供給する手
段については任意に選定できる。
溶融することを例として説明したが、塊状または粉粒状
の単結晶素材の場合は、副ルツボ４．４′内にて溶融し
た融液中に重錘を徐々に浸漬させて融液を供出させるよ
うにしても、或いは副ルツボを傾斜させて融液を注ぐよ
うにしてもよく、副ルツボの融液なルツボへ供給する手
段については任意に選定できる。
第２図および第３図に示し窄実施例は、副ルツボ４＆と
副ルツボ４ｂとルツボ２とを連通樋１５．注液樋１６を
介して直列に接続し、副ルツボ４ａにては前記実施例と
同様に単結晶素材νを溶融すると共に、副ルツボ４ｂに
は鋼線１７に吊った重錘摺を垂下させ、副ルツボ４ａに
て溶融した融液を連通樋１５を通して副ルツボ４ｂにい
ったん移動させさらに該副ルツボ４ｂから注液樋１６を
通してルツボ２に流れるよりにし、単結晶素材径が全部
溶融して新らたな単結晶素材に付は替える間にも副ルツ
ボ４ｂに貯留しておいた融液が該副ルツボ４ｂに重錘１
８を沈めることによって途切れることなく引き上げ用の
ルツボ２に供給できるようにしたものである。
副ルツボ４ｂとルツボ２とを連通樋１５．注液樋１６を
介して直列に接続し、副ルツボ４ａにては前記実施例と
同様に単結晶素材νを溶融すると共に、副ルツボ４ｂに
は鋼線１７に吊った重錘摺を垂下させ、副ルツボ４ａに
て溶融した融液を連通樋１５を通して副ルツボ４ｂにい
ったん移動させさらに該副ルツボ４ｂから注液樋１６を
通してルツボ２に流れるよりにし、単結晶素材径が全部
溶融して新らたな単結晶素材に付は替える間にも副ルツ
ボ４ｂに貯留しておいた融液が該副ルツボ４ｂに重錘１
８を沈めることによって途切れることなく引き上げ用の
ルツボ２に供給できるようにしたものである。
このようにして単結晶素材を次々と溶融しルツボ２の液
面を一定に保持すれば理論上は無限長の単結晶棒を製造
することも可能となる。そして液面が常に一定であるこ
とから単結晶棒はその長手方向に均質な組成のものが得
られる。また従来の単結晶引き上げ装置はルツボが回転
のみならず上下動するように構成して液面低下に伴ない
ルツボを上昇させるようにしていたが、この実施例に示
した引き上げ装置ではルツボな上下動させるように構成
しないので構造が簡略化される。
面を一定に保持すれば理論上は無限長の単結晶棒を製造
することも可能となる。そして液面が常に一定であるこ
とから単結晶棒はその長手方向に均質な組成のものが得
られる。また従来の単結晶引き上げ装置はルツボが回転
のみならず上下動するように構成して液面低下に伴ない
ルツボを上昇させるようにしていたが、この実施例に示
した引き上げ装置ではルツボな上下動させるように構成
しないので構造が簡略化される。
以上説明したようにこの発明の単結晶引き上げ装置は、
ルツボから単結晶棒を引き上げるに伴ない副ルツボから
溶融した単結晶素材を継続的に補給してルツボ液面を一
定に制御するものであるから、単結晶棒を引き上げるル
ツボ内の融液の組成変化を小さくしこれによって製品の
高品質化と歩留り向上の効果がある有益なものである。
ルツボから単結晶棒を引き上げるに伴ない副ルツボから
溶融した単結晶素材を継続的に補給してルツボ液面を一
定に制御するものであるから、単結晶棒を引き上げるル
ツボ内の融液の組成変化を小さくしこれによって製品の
高品質化と歩留り向上の効果がある有益なものである。
第１図はこの発明に係る単結晶引き上げ装置の一実施例
を示した縦断面図、第２図は他の実施例を示した縦断面
図、第３図は第２図のｘ−Ｘ線断面図である。 ２・・・・ルツボ、 ４．４’、 ４１Ｌ、 ４ｂ・・
・・副ルツボ。 １０・・・・単結晶棒、１２．１２’・・・・単結晶素
材。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 酋 １ ＠ 第 ２ 図
を示した縦断面図、第２図は他の実施例を示した縦断面
図、第３図は第２図のｘ−Ｘ線断面図である。 ２・・・・ルツボ、 ４．４’、 ４１Ｌ、 ４ｂ・・
・・副ルツボ。 １０・・・・単結晶棒、１２．１２’・・・・単結晶素
材。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 酋 １ ＠ 第 ２ 図
Claims (1)
- 溶融した単結晶素材を容れたルツボ中から種子を鉛直に
引き上げることで単結晶棒を製造する装置において、前
記ルツボから単結晶棒な引き上げるに伴ない副ルツボか
ら溶融した短結晶素材を継続的に補給して前記ルツボの
液面を一定に制御するようにしたことを特徴とする単結
晶引き上げ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303583A JPS59217695A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 単結晶引き上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303583A JPS59217695A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 単結晶引き上げ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59217695A true JPS59217695A (ja) | 1984-12-07 |
Family
ID=14071233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9303583A Pending JPS59217695A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 単結晶引き上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59217695A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6379790A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-09 | Toshiba Corp | 結晶引上げ装置 |
| US5820649A (en) * | 1996-11-25 | 1998-10-13 | Ebara Corporation | Method of and apparatus for continuously producing a solid material |
-
1983
- 1983-05-26 JP JP9303583A patent/JPS59217695A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6379790A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-09 | Toshiba Corp | 結晶引上げ装置 |
| US5820649A (en) * | 1996-11-25 | 1998-10-13 | Ebara Corporation | Method of and apparatus for continuously producing a solid material |
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