JPS5964590A - 結晶成長用坩堝 - Google Patents
結晶成長用坩堝Info
- Publication number
- JPS5964590A JPS5964590A JP17121282A JP17121282A JPS5964590A JP S5964590 A JPS5964590 A JP S5964590A JP 17121282 A JP17121282 A JP 17121282A JP 17121282 A JP17121282 A JP 17121282A JP S5964590 A JPS5964590 A JP S5964590A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- crystal
- melt
- separating wall
- partition wall
- 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.)
- Granted
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】
（ａｌ 発明の技術分野
本発明は融液の熱対流？抑制できる結晶成長用坩堝の構
造に関する。
造に関する。
（ｂｌ 技術の背景
現在の半導体集積回路はシリコン（Ｓｉ）のようが単体
半導体或はガリウム砒素（ＧａＡｓ） 、インジウム燐
（Ｉｎｋ）などの化合物半導体単結晶よυ切り出した結
晶基板（ウェハ）全量いて形ｆｙ、されている。
半導体或はガリウム砒素（ＧａＡｓ） 、インジウム燐
（Ｉｎｋ）などの化合物半導体単結晶よυ切り出した結
晶基板（ウェハ）全量いて形ｆｙ、されている。
こ＼で単結晶の成長方法には引上げ法（略称ＣＺ法）と
浮遊帯域法（略称ＦＺ法）の２つの方法があるが大口径
の大型結晶の成長にはＣＺが適している。
浮遊帯域法（略称ＦＺ法）の２つの方法があるが大口径
の大型結晶の成長にはＣＺが適している。
不発明はＣＺ法による結晶育成に用いられる坩堝の構造
に関するものである。
に関するものである。
（ｃｌ 従来技術と問題点
単結晶の成長に用いられる坩堝は溶融させる材料により
白金（”Ｌ） ＋石英（Ｓｉｎ、）、窒化硼素（ＢＮ）
なども釉の材料からなるものが使い分けられている。
白金（”Ｌ） ＋石英（Ｓｉｎ、）、窒化硼素（ＢＮ）
なども釉の材料からなるものが使い分けられている。
本発明は融液の対流を押割する効果のある坩堝θ）荷造
に関するものであり、以下現在最も大口径の結晶の引上
けｔ行っており、熱対流の影響が大きい８１１例として
説明する。
に関するものであり、以下現在最も大口径の結晶の引上
けｔ行っており、熱対流の影響が大きい８１１例として
説明する。
Ｓｔ単結晶育成用坩堝としては石英製のものが用いられ
ており、また窒化硅素（８’ｓＮ番）ｋＰｌ！にこの内
張すとしたものもあり、これ盆用いて直径４〔インチ〕
或は５〔インチ〕長で１（ｍ〕程度のもノｉ）Ｓ引上は
法により製作されている。
ており、また窒化硅素（８’ｓＮ番）ｋＰｌ！にこの内
張すとしたものもあり、これ盆用いて直径４〔インチ〕
或は５〔インチ〕長で１（ｍ〕程度のもノｉ）Ｓ引上は
法により製作されている。
第１図はか＼る石英製の坩堝ｌ？用いてＳｉ単結晶の引
上げｔ行う坩堝周辺部の状襲図である。
上げｔ行う坩堝周辺部の状襲図である。
上記のよ−１に巨大な単結晶を育成させるには直径約３
０ （１（脳）］ 、厚さ約５〔脳〕の坩堝の中に約２
０（ｋｐ：］の晶純５ ＳＩ多結晶？充填し、アルゴン
（Ａｒ）などの不活性雰囲気中で坩堝１１囲んで設けら
れＣいるカーボンヒータ２に通電しＳ＋多結晶孕加熱溶
解して融液３とする。
０ （１（脳）］ 、厚さ約５〔脳〕の坩堝の中に約２
０（ｋｐ：］の晶純５ ＳＩ多結晶？充填し、アルゴン
（Ａｒ）などの不活性雰囲気中で坩堝１１囲んで設けら
れＣいるカーボンヒータ２に通電しＳ＋多結晶孕加熱溶
解して融液３とする。
次に引上げ軸に固定されている種結晶４盆融液３に浸漬
するが、この際種結晶４の先端が僅かに融Ｆする状態の
温度に融液３は絹、持されて８す、平衡状１．項を保ち
乍ら融液３の温度で徐々に降下させて必要とする直径に
まで結晶５？太らせると共に引上は軸？徐々に引上げる
ことにより直胴形の単結晶５の育成が行われるっ こ＼で８１は融点力月４１０［：’Ｃ］であるため坩堝
底部の融液３の温度はそれよりも数１０ （’Ｃ，１高
く、また坩堝ｌの径および深さが太きいため坩堝ｌの底
部より内壁に沿って矢印６で示す熱対流が生じている。
するが、この際種結晶４の先端が僅かに融Ｆする状態の
温度に融液３は絹、持されて８す、平衡状１．項を保ち
乍ら融液３の温度で徐々に降下させて必要とする直径に
まで結晶５？太らせると共に引上は軸？徐々に引上げる
ことにより直胴形の単結晶５の育成が行われるっ こ＼で８１は融点力月４１０［：’Ｃ］であるため坩堝
底部の融液３の温度はそれよりも数１０ （’Ｃ，１高
く、また坩堝ｌの径および深さが太きいため坩堝ｌの底
部より内壁に沿って矢印６で示す熱対流が生じている。
然しこの熱対流は定常的なものでなく乱流全件っている
ために熱の揺ぎが大きく、そのため結晶５の成長方向に
沿って不純物の濃度分布が異る成長縞？生ずる。そこで
これをハイ決する方法として引上は軸と坩堝１ｉそれぞ
れ反対方向に低速回転式せみことｒ（より横方向の強制
ａｔ作り、これにより熱対流を抑制する方法かとられて
いるが大直径Ｓｉ単結晶引上けの場−８−は液量か多い
ために充分な効果が顕われでいない。
ために熱の揺ぎが大きく、そのため結晶５の成長方向に
沿って不純物の濃度分布が異る成長縞？生ずる。そこで
これをハイ決する方法として引上は軸と坩堝１ｉそれぞ
れ反対方向に低速回転式せみことｒ（より横方向の強制
ａｔ作り、これにより熱対流を抑制する方法かとられて
いるが大直径Ｓｉ単結晶引上けの場−８−は液量か多い
ために充分な効果が顕われでいない。
（ｄ） 発明の目的
本発明は熱対流全抑制して高品質な単結晶を得ることが
可能な坩堝の構造に提供することを目的とする。
可能な坩堝の構造に提供することを目的とする。
（（り発明の構成
本発明の目的は結晶底長部に接触される結晶成長用融液
？収納する坩堝に、該結晶成＆部と該坩堝の側壁との間
に隔壁全配置することにより達成することができる。
？収納する坩堝に、該結晶成＆部と該坩堝の側壁との間
に隔壁全配置することにより達成することができる。
（ｆ）発明の実施例
第２図に熱対流を抑制するだめの本発明一実施例に係る
隔壁が融液の液位に応じて上下に移動可能とした構造金
石する坩堝の側面図（５）、上面図ｔＩ３１゜そして隔
壁の刺視図（Ｑである。
隔壁が融液の液位に応じて上下に移動可能とした構造金
石する坩堝の側面図（５）、上面図ｔＩ３１゜そして隔
壁の刺視図（Ｑである。
不発明は熱対流が坩堝内の融液の表面と底部との温度差
によシ柑堝の１２１１壁に沿って生じることに着目し狽
り壁に沿って隔壁を設けるものである。
によシ柑堝の１２１１壁に沿って生じることに着目し狽
り壁に沿って隔壁を設けるものである。
すなわち第２図にどいて不実施例に係る隔壁１７は坩堝
１１と同心円状ケなし、その内枠は結晶成長孕行−１場
合に障害とならぬよう充分大汐くとってあり抜た隔壁１
７の深嘔は約３０（ａｍ）と坩堝１１の深さに対し充分
に浅くとっである。こ＼で隔壁１７け坩堝１１と同質材
料のものからなりこの実施例の場合は坩堝と同じ石英（
Ｓｉｎ、）製である。
１１と同心円状ケなし、その内枠は結晶成長孕行−１場
合に障害とならぬよう充分大汐くとってあり抜た隔壁１
７の深嘔は約３０（ａｍ）と坩堝１１の深さに対し充分
に浅くとっである。こ＼で隔壁１７け坩堝１１と同質材
料のものからなりこの実施例の場合は坩堝と同じ石英（
Ｓｉｎ、）製である。
この隔壁１７の条件は融液１３と反応したり侵芒れたり
しないこと以外に比重が隔液１３より小さく浮上するこ
とが必要である。
しないこと以外に比重が隔液１３より小さく浮上するこ
とが必要である。
本実施例の場合、Ｓｉの比重は２．３３．−万８ｉ０゜
上１・に複数個（本実施例では４個）の突起部１８ＩＲ
／があり浮遊する隔壁１７のストッパ乃至位置決めの役
荀している。そして特に隔壁１７下部の突起部１８′全
設りることで隔壁１７が左右に上下運動孕するの？抑制
するこおが可能と々る。
上１・に複数個（本実施例では４個）の突起部１８ＩＲ
／があり浮遊する隔壁１７のストッパ乃至位置決めの役
荀している。そして特に隔壁１７下部の突起部１８′全
設りることで隔壁１７が左右に上下運動孕するの？抑制
するこおが可能と々る。
育成される結晶は４〔インチ〕或は５〔インチ〕径で坩
堝１１の中央即ち隔壁】７に囲まれた置載の中央から引
き上けられるが、この結晶￥１取中にＩＪの覗き窓業通
じて結晶が成長するメニスカスライン荀観測する必要が
あり、この際隔壁１７の存在が視野を妨けるものであっ
てはならない。
堝１１の中央即ち隔壁】７に囲まれた置載の中央から引
き上けられるが、この結晶￥１取中にＩＪの覗き窓業通
じて結晶が成長するメニスカスライン荀観測する必要が
あり、この際隔壁１７の存在が視野を妨けるものであっ
てはならない。
具体的な実施例を挙けれは径１２〔インチ〕高さま’ｒ
２ ｓ （１（膿）の直胴形坩堝ケ用いて４〔インチ
〕或５〔インチ〕のＳｉ単単結晶用引上る場合、隔壁１
７（７）突起ｉｔ ８ 、１８’（１）幅ＷトＬ テｌ
ｄ ５０ ［１１１１１１：］以下にとればよい。
２ ｓ （１（膿）の直胴形坩堝ケ用いて４〔インチ
〕或５〔インチ〕のＳｉ単単結晶用引上る場合、隔壁１
７（７）突起ｉｔ ８ 、１８’（１）幅ＷトＬ テｌ
ｄ ５０ ［１１１１１１：］以下にとればよい。
また隔壁１７の厚さは坩堝の厚さの半分程度でよく本実
施例の場合は約３〔朔〕である。
施例の場合は約３〔朔〕である。
か＼る隔壁１７孕用いる場合、単結晶の育成が進むに従
って液位が低下し遂には隔壁１７が坩堝１１に着底し、
熱対流阻止の効果が無くなるように思われるが、液位に
比例して熱対流の影響は無くカるので着底しても支障は
ない。か力）る不実施例でけ隔壁１７が着脱可能である
ため、坩堝１１及び隔壁１７の洗浄を容易に行えるとい
う利点がある。
って液位が低下し遂には隔壁１７が坩堝１１に着底し、
熱対流阻止の効果が無くなるように思われるが、液位に
比例して熱対流の影響は無くカるので着底しても支障は
ない。か力）る不実施例でけ隔壁１７が着脱可能である
ため、坩堝１１及び隔壁１７の洗浄を容易に行えるとい
う利点がある。
次に第３図は本発明の他の実施例にかかる坩堝の側断面
図（Δ）及び上面図（Ｂｌである。本実施例では隔壁１
７余坩堝１１と一体化して設けたものでこの実施例の場
合、隔壁１７から坩堝１１の底部までの長さｆ ５０
（＋ｍ、：ｌ 才た隔壁１７と坩堝１１の内壁才での距
離は第２図の場合と同様に５０（ｍ：］以下とする。
図（Δ）及び上面図（Ｂｌである。本実施例では隔壁１
７余坩堝１１と一体化して設けたものでこの実施例の場
合、隔壁１７から坩堝１１の底部までの長さｆ ５０
（＋ｍ、：ｌ 才た隔壁１７と坩堝１１の内壁才での距
離は第２図の場合と同様に５０（ｍ：］以下とする。
また、隔壁１７の厚さは先と同様に耳間〕とした。
このような坩堝音用いると単結晶の引上けに桶って熱対
流の引上げ結晶方向への流動全阻止でき、従って熱の揺
ぎの少い単結晶の引上げが可能となる。
流の引上げ結晶方向への流動全阻止でき、従って熱の揺
ぎの少い単結晶の引上げが可能となる。
尚、本実施例では隔壁？液面に対してほぼ垂直に配設し
たが、かならずしも垂直である必要はなく、やや傾けて
配設してもよい。
たが、かならずしも垂直である必要はなく、やや傾けて
配設してもよい。
（１７＋ 発明の効果
本発明の実施により成長縞のない単結晶の成長が可能と
なり結晶の品質葡向害することができた。
なり結晶の品質葡向害することができた。
第１図は結晶の自我７説明する断面図、第２図（ＡＪ、
（均は本発明の実施例にかかる坩堝の宿遺を示す断面図
及び平面図であり、才た第２図ＦＣＩは不発明にかがる
仕切板の朽成孕示す外観刷視図、第３図はオ（発明の他
の実施例５示す側断面図（４）及υ・平面図（Ｂｌであ
る。 図に４５いて１．１１は坩堝、：ｌｊ：カーボンヒータ
、３．１３は融液、５は結晶、ｘ７１ｊ隔壁、１８．１
８’は突起部。 纂 ／ 口 （Ｂ） 一ヌ 享 ３ 図 （Ａ）
（均は本発明の実施例にかかる坩堝の宿遺を示す断面図
及び平面図であり、才た第２図ＦＣＩは不発明にかがる
仕切板の朽成孕示す外観刷視図、第３図はオ（発明の他
の実施例５示す側断面図（４）及υ・平面図（Ｂｌであ
る。 図に４５いて１．１１は坩堝、：ｌｊ：カーボンヒータ
、３．１３は融液、５は結晶、ｘ７１ｊ隔壁、１８．１
８’は突起部。 纂 ／ 口 （Ｂ） 一ヌ 享 ３ 図 （Ａ）
Claims (1)
- 結晶成長都に接触される結晶成長用融液全収納用坩堝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17121282A JPS5964590A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 結晶成長用坩堝 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17121282A JPS5964590A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 結晶成長用坩堝 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5964590A true JPS5964590A (ja) | 1984-04-12 |
| JPH0243718B2 JPH0243718B2 (ja) | 1990-10-01 |
Family
ID=15919110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17121282A Granted JPS5964590A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 結晶成長用坩堝 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5964590A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0925192A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-28 | Nec Corp | 単結晶育成用るつぼおよび単結晶育成法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5891097A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-30 | Hitachi Ltd | 単結晶製造装置 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17121282A patent/JPS5964590A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5891097A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-30 | Hitachi Ltd | 単結晶製造装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0925192A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-28 | Nec Corp | 単結晶育成用るつぼおよび単結晶育成法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0243718B2 (ja) | 1990-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4874458A (en) | Single crystal growing method having improved melt control | |
| US4322263A (en) | Method for horizontal ribbon crystal growth | |
| US4957712A (en) | Apparatus for manufacturing single silicon crystal | |
| JPH0139998B2 (ja) | ||
| EP0162467A2 (en) | Device for growing single crystals of dissociative compounds | |
| JPH06298588A (ja) | 縦型ボート法による化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| JPH06227891A (ja) | シリコン単結晶引上げ用ルツボ | |
| JPS5964590A (ja) | 結晶成長用坩堝 | |
| US4861416A (en) | Ribbon growing method and apparatus | |
| US4334948A (en) | Method of and apparatus for growing crystal ribbon | |
| US3567397A (en) | Apparatus for obtaining a dross-free crystalline growth melt | |
| JPS6117798B2 (ja) | ||
| US5650008A (en) | Method for preparing homogeneous bridgman-type single crystals | |
| KR960009701B1 (ko) | 단결정 육성방법 | |
| Hurd et al. | Semicontinuous edge-supported pulling of silicon sheets | |
| JPH0416588A (ja) | 単結晶の製造方法及びその装置 | |
| WO1986006109A1 (en) | Method and apparatus for growing single crystal bodies | |
| US4217167A (en) | Method of growing large low defect, monocrystals of BeO | |
| JP2001089287A (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| JPH0597566A (ja) | 単結晶の育成方法及びその装置 | |
| JPH01278490A (ja) | 結晶育成方法および結晶育成用るつぼ | |
| KR20240018581A (ko) | 단결정 실리콘 잉곳들의 성장 동안의 석영 플레이트들의 사용 | |
| JPS61266389A (ja) | 結晶内不純物均一化用二重るつぼ | |
| JPH09315881A (ja) | 半導体結晶の製造方法 | |
| US20210310150A1 (en) | Method for Producing a Sheet from a Melt by Imposing a Periodic Change in the Rate of Pull |