JPS5950632B2 - 帯状シリコン結晶の成長装置 - Google Patents
帯状シリコン結晶の成長装置Info
- Publication number
- JPS5950632B2 JPS5950632B2 JP3446282A JP3446282A JPS5950632B2 JP S5950632 B2 JPS5950632 B2 JP S5950632B2 JP 3446282 A JP3446282 A JP 3446282A JP 3446282 A JP3446282 A JP 3446282A JP S5950632 B2 JPS5950632 B2 JP S5950632B2
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- JP
- Japan
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- band
- die
- capillary
- shaped silicon
- silicon crystal
- 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.)
- Expired
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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
- C30B15/34—Edge-defined film-fed crystal-growth using dies or slits
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)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は帯状シリコン結晶の成長装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
第１図に従来の帯状シリコン結晶の成長装置を示す。
石英ガラスで構成されたルツボ１１中のシリコン融液１
２にシリコン融液に濡れる材料（たとえばグラファイト
）で構成されたキャピラリ・ダイ１３ａ、１３ｂを設置
する。
２にシリコン融液に濡れる材料（たとえばグラファイト
）で構成されたキャピラリ・ダイ１３ａ、１３ｂを設置
する。
さらに前期、キャピラリ・ダイ１３ａ、１３ｂ直上には
帯状シリコン結晶の厚さ方向の凹凸を防止する揺れ防止
機構１４ａ、１４ｂが設置されている。
帯状シリコン結晶の厚さ方向の凹凸を防止する揺れ防止
機構１４ａ、１４ｂが設置されている。
引上げ駆動力は直流モータの回転を介して対向するエン
ドレスベル）１５ａ、１５ｂを回転することにより得ら
れる。
ドレスベル）１５ａ、１５ｂを回転することにより得ら
れる。
ダイ先端部のシリコン融液に種子結晶（図示せず）を接
触させて引上げると帯状シリコン結晶１６が得られる。
触させて引上げると帯状シリコン結晶１６が得られる。
第１図に示す装置では揺れ防止機構１４ａ、１４ｂとキ
ャピラリ・ダイ１３ａ、１３ｂが分離されているので、
キャピラリ・ダイ１３ａ、１３ｂのスリットと揺れ防止
機構１４ａ、１４ｂのスリットの引上げ方向の位置合せ
が非常に困難である。
ャピラリ・ダイ１３ａ、１３ｂが分離されているので、
キャピラリ・ダイ１３ａ、１３ｂのスリットと揺れ防止
機構１４ａ、１４ｂのスリットの引上げ方向の位置合せ
が非常に困難である。
かりに常温で位置合せを行っても、加熱時の熱膨張によ
り位置の変化が発生する。
り位置の変化が発生する。
従って高温時に位置合せを行う必要があり、その手段と
してレーザ等を用いた光学的手法と揺れ防止機構の位置
合せ移動ステージが考えられるが、いずれも引上げ機構
部が複雑かつ高価となる。
してレーザ等を用いた光学的手法と揺れ防止機構の位置
合せ移動ステージが考えられるが、いずれも引上げ機構
部が複雑かつ高価となる。
さらに外部振動が発生した場合、揺れ防止機構とキャピ
ラリ・ダイ１３ａ、１３ｂの揺れ周期が異なり、帯状シ
リコン結晶は揺れ防止機構の先端に接触して凹凸が繰り
返し発生し、遂には揺れ防止機構を通らなくなり引上げ
は中断する。
ラリ・ダイ１３ａ、１３ｂの揺れ周期が異なり、帯状シ
リコン結晶は揺れ防止機構の先端に接触して凹凸が繰り
返し発生し、遂には揺れ防止機構を通らなくなり引上げ
は中断する。
また帯状シリコン結晶の大量生産を考えた場合１週間程
度の連続成長を行う必要があるが、通常キャピラリ・ダ
イ１３ａ、１３ｂは高温部の他の構成物に固定されてい
るため高温状態のままキャピラリ・ダイを交換すること
はできず、従ってキャピラリ・ダイの変形による帯状シ
リコン結晶の厚み変動やＳｉＣ粒の発生によるキャピラ
リ・ダイのスリットの詰り等が懸念される。
度の連続成長を行う必要があるが、通常キャピラリ・ダ
イ１３ａ、１３ｂは高温部の他の構成物に固定されてい
るため高温状態のままキャピラリ・ダイを交換すること
はできず、従ってキャピラリ・ダイの変形による帯状シ
リコン結晶の厚み変動やＳｉＣ粒の発生によるキャピラ
リ・ダイのスリットの詰り等が懸念される。
本発明は上記に鑑みなされたもので揺れ防止機構とキャ
ピラリ・ダイの位置合せ機構を要せず外部振動の影響を
防止して厚み変動の小さい帯状シリコン結晶を引上げる
ことを可能とし、また長時間の連続成長をも可能とした
帯状シリコン結晶の成長装置を提供することを目的とす
る。
ピラリ・ダイの位置合せ機構を要せず外部振動の影響を
防止して厚み変動の小さい帯状シリコン結晶を引上げる
ことを可能とし、また長時間の連続成長をも可能とした
帯状シリコン結晶の成長装置を提供することを目的とす
る。
本発明においては、キャピラリ・ダイとその上に設けら
れる揺れ防止機構を例えばグラファイト等により一体物
として構成することを特徴とする。
れる揺れ防止機構を例えばグラファイト等により一体物
として構成することを特徴とする。
本発明によれば、キャピラリ・ダイと揺れ防止機構が一
体物であるため高温時においても両者の間の位置ずれの
問題はなくなり、従って複雑な位置合せ機構を設けるこ
となく厚み変動の小さい帯状シリコン結晶を得ることが
できる。
体物であるため高温時においても両者の間の位置ずれの
問題はなくなり、従って複雑な位置合せ機構を設けるこ
となく厚み変動の小さい帯状シリコン結晶を得ることが
できる。
またキャピラリ・ダイを高温部の構成部材に固定せず、
揺れ防止機構のみで保持するようにすれば、炉が高温状
態のまま揺れ防止機構とキャピラリ・ダイを炉外まで運
び出して交換することが可能であり、従って長時間の連
続成長が可能である。
揺れ防止機構のみで保持するようにすれば、炉が高温状
態のまま揺れ防止機構とキャピラリ・ダイを炉外まで運
び出して交換することが可能であり、従って長時間の連
続成長が可能である。
第２図、第３図に本発明の実施例を示す。
第２図は揺れ防止機構とキャピラリ・ダイを一体物とし
て構成した一例の斜視図であり、第３図はこの一体物を
用いた第１図に対応する引上げ装置を示している。
て構成した一例の斜視図であり、第３図はこの一体物を
用いた第１図に対応する引上げ装置を示している。
一体物は高純度グラファイトで構成したもので、シリコ
ン融液が上昇するダイ部２１ａ、２１ｂと帯状シリコン
結晶の揺れを防止する揺れ防止機構部２２ａ、２２ｂか
ら成る。
ン融液が上昇するダイ部２１ａ、２１ｂと帯状シリコン
結晶の揺れを防止する揺れ防止機構部２２ａ、２２ｂか
ら成る。
この一体物は、グラファイト板の上下より例えばダイヤ
モンドブレードまたはエンドミルを使用して切込んで連
結部２３を残してスリット２４．２５を形成し、更に上
下からのスリブ）２４．２５を連通させると共にダイ部
２１ａ、２１ｂ先端部を観察するために連結部２３に覗
き窓２６を開口して得られる。
モンドブレードまたはエンドミルを使用して切込んで連
結部２３を残してスリット２４．２５を形成し、更に上
下からのスリブ）２４．２５を連通させると共にダイ部
２１ａ、２１ｂ先端部を観察するために連結部２３に覗
き窓２６を開口して得られる。
引上げる帯状シリコン結晶の厚みが０．５±０゜１ｍｍ
の場合、スリット２４．２５の幅は０．８±０．１ｍｍ
程度とする。
の場合、スリット２４．２５の幅は０．８±０．１ｍｍ
程度とする。
またダイ部２１ａ、２１ｂの先端部２７をナイフェツジ
状にするため、覗き窓２６の下端は約３０℃の傾斜面と
なるように加工している。
状にするため、覗き窓２６の下端は約３０℃の傾斜面と
なるように加工している。
第３図はこの一体物を石英ルツボ１１中に浸し、成長を
試みた装置を第１図に対応させて示した図である。
試みた装置を第１図に対応させて示した図である。
一体物は、帯状シリコン結晶１６の引上げ駆動力となる
エンドＬ・スペル）１５ａ、１５ｂと伴に直流モータ（
図示せず）で引上げ方向に上下に移動可能としである。
エンドＬ・スペル）１５ａ、１５ｂと伴に直流モータ（
図示せず）で引上げ方向に上下に移動可能としである。
従って、前気一体物を石英ルツボ１１中のシリコン融液
１２中まで浸すと、シリコン融液１２はグラファイトと
濡れるため、ダイ部２１ａ、２１ｂの先端部２７まで上
昇する。
１２中まで浸すと、シリコン融液１２はグラファイトと
濡れるため、ダイ部２１ａ、２１ｂの先端部２７まで上
昇する。
上昇したシリコン融液に種結晶として使用する帯状シリ
コン結晶を、揺れ防止機構部２２ａ、２２ｂのスリット
２５を介して、エンドレスベル）１５ａ、１５ｂで挟持
して下してシリコン融液になじませ、上方に引上げるこ
とにより、帯状シリコン結晶が得られる。
コン結晶を、揺れ防止機構部２２ａ、２２ｂのスリット
２５を介して、エンドレスベル）１５ａ、１５ｂで挟持
して下してシリコン融液になじませ、上方に引上げるこ
とにより、帯状シリコン結晶が得られる。
この実施例によれば、キャピラリ・ダイと揺れ防止機構
が一体物であるため、高温時においても両者の位置ずれ
はなく、複雑な位置合せ機構を必要としない。
が一体物であるため、高温時においても両者の位置ずれ
はなく、複雑な位置合せ機構を必要としない。
そして外部振動の影響が少なく、長時間の成長でも厚み
変動の小さい帯状シリコン結晶を得ることができる。
変動の小さい帯状シリコン結晶を得ることができる。
さらに、長時間の連続成長を行うとキャピラリ・ダイの
寿命が問題となるが、この実施例の場合、キャピラリ・
ダイと揺れ防止機構の一体物を炉外に運び出すことによ
り、一体物構成ごと常温で交換でき、炉の温度を下げる
必要がないので、成長時間が非常に長くとれる利点があ
る。
寿命が問題となるが、この実施例の場合、キャピラリ・
ダイと揺れ防止機構の一体物を炉外に運び出すことによ
り、一体物構成ごと常温で交換でき、炉の温度を下げる
必要がないので、成長時間が非常に長くとれる利点があ
る。
第１図は従来の帯状シリコン成長装置を示す図、第２図
は本発明の一実施例におけるキャピラリ・ダイと揺れ防
止機構の一体物を示す図、第３図はこの一体物を用いた
成長装置を示す図である。 １１・・・ルツボ、１２・・・シリコン融液、２１ａ。 ２１ｂ・・・キャピラリ・ダイ部、２２ａ、２２ｂ・・
・揺れ防止機構部、２３・・・連結部、２４．２５・・
・スリット、２６・・・覗き窓。
は本発明の一実施例におけるキャピラリ・ダイと揺れ防
止機構の一体物を示す図、第３図はこの一体物を用いた
成長装置を示す図である。 １１・・・ルツボ、１２・・・シリコン融液、２１ａ。 ２１ｂ・・・キャピラリ・ダイ部、２２ａ、２２ｂ・・
・揺れ防止機構部、２３・・・連結部、２４．２５・・
・スリット、２６・・・覗き窓。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ルツボ中のシリコン融液にキャピラリ・ダイを配し
、毛細管現象によりダイ先端部まで上昇したシリコン融
液に種子結晶を接融させ、この種子結晶を引上げること
により帯状シリコン結晶を得る装置において、引上げら
れる帯状シリコン結晶の揺れ防止機構とキャピラリ・ダ
イを同一材料により一体化したことを特徴とする帯状シ
リコン結晶の成長装置。 ２ 揺れ防止機構とキャピラリ・ダイは高純度グラファ
イト製の一体物である特許請求の範囲第１項記載の帯状
シリコン結晶の成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3446282A JPS5950632B2 (ja) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | 帯状シリコン結晶の成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3446282A JPS5950632B2 (ja) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | 帯状シリコン結晶の成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151394A JPS58151394A (ja) | 1983-09-08 |
| JPS5950632B2 true JPS5950632B2 (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=12414907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3446282A Expired JPS5950632B2 (ja) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | 帯状シリコン結晶の成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950632B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6139811A (en) * | 1999-03-25 | 2000-10-31 | Ase Americas, Inc. | EFG crystal growth apparatus |
| JP4059639B2 (ja) * | 2001-03-14 | 2008-03-12 | 株式会社荏原製作所 | 結晶の引上装置 |
-
1982
- 1982-03-04 JP JP3446282A patent/JPS5950632B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58151394A (ja) | 1983-09-08 |
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