JPS598697A - 半導体単結晶引上装置 - Google Patents
半導体単結晶引上装置Info
- Publication number
- JPS598697A JPS598697A JP11397882A JP11397882A JPS598697A JP S598697 A JPS598697 A JP S598697A JP 11397882 A JP11397882 A JP 11397882A JP 11397882 A JP11397882 A JP 11397882A JP S598697 A JPS598697 A JP S598697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- pulling
- eccentricity
- rotation
- guide
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体単結晶の引上装置に関するものである
。
。
〔発明の技術的背景〕 ・
半導体素子の基板として用いる半導体単結晶は、シリコ
ン等の多結晶を高温で溶融した半導体溶融体中に種結晶
をひたし、こ−ｎを徐々に引き上げる方法によって得ら
れる。この方法で引き上げられる単結晶の直径は最近４
インチあるいはそれ以上に大径化しルツボの充填量も大
容量化している。
ン等の多結晶を高温で溶融した半導体溶融体中に種結晶
をひたし、こ−ｎを徐々に引き上げる方法によって得ら
れる。この方法で引き上げられる単結晶の直径は最近４
インチあるいはそれ以上に大径化しルツボの充填量も大
容量化している。
このための引上装置では、溶融体のかきまぜと温度の均
一化のために種結晶を保持する引上軸と溶融体を充填す
るルツボとを回転させている。また引上軸はシャフトで
構成されている方式と、ワイヤのような可撓材料で構成
されている方式の２種類がある。前者のシャフト方式は
装置容量が小さかった古くから使用されていた方式であ
るが、近年は後者のワイヤ方式が、装置の振動を少なく
できること、装置の全高を低くできること、機械保守が
容易なことなどの点で優れているので、ワイヤ方式が徐
々に増えつつあるのが現状である。
一化のために種結晶を保持する引上軸と溶融体を充填す
るルツボとを回転させている。また引上軸はシャフトで
構成されている方式と、ワイヤのような可撓材料で構成
されている方式の２種類がある。前者のシャフト方式は
装置容量が小さかった古くから使用されていた方式であ
るが、近年は後者のワイヤ方式が、装置の振動を少なく
できること、装置の全高を低くできること、機械保守が
容易なことなどの点で優れているので、ワイヤ方式が徐
々に増えつつあるのが現状である。
しかしながら、引上装置が大容量化し引上単結晶が大径
化してくると、ワイヤ方式の装置では、太い金属シャフ
トが使用されるシャフト方式と違い、ワイヤにその長さ
に基づく固有振動による振動が起こり、単結晶引き上げ
が不能になるという問題が起こる。この振動を抑えるた
めに従来種々の方法が考案され、その１つとしてワイヤ
にガイドを設けて振動を吸収して防止する方法がある。
化してくると、ワイヤ方式の装置では、太い金属シャフ
トが使用されるシャフト方式と違い、ワイヤにその長さ
に基づく固有振動による振動が起こり、単結晶引き上げ
が不能になるという問題が起こる。この振動を抑えるた
めに従来種々の方法が考案され、その１つとしてワイヤ
にガイドを設けて振動を吸収して防止する方法がある。
ところがこの従来改良方法であっても、発生する振動を
吸収するだけであって根本的に振動の発生原因に対処し
たものでなく、単結晶引き上げ回転数がある回転数以上
になったり、また単結晶の直径がある直径以上にかった
りした場合には、ワイヤの振動が増幅したり共振を起こ
したりして揺れを止めるのが困難であった。
吸収するだけであって根本的に振動の発生原因に対処し
たものでなく、単結晶引き上げ回転数がある回転数以上
になったり、また単結晶の直径がある直径以上にかった
りした場合には、ワイヤの振動が増幅したり共振を起こ
したりして揺れを止めるのが困難であった。
本発明の目的は、可撓材料からなる回転引上軸を用いた
半導体単結晶引上装置において、単結晶引き上げ過程に
単結晶を吊り下げた引上軸の振動及び共振を防止し、安
定した引き上げ操作と歩留り向上をはかるところの改良
した引上装置全提供することにある、 〔発明の概要〕 本発明者は、この問題が、引上軸に吊り下げられた単結
晶の回転中心とルツボに収容された溶融体の回転中心と
がずれることのため、溶融体の粘性により外側に向うモ
ーメントが単結晶に働くことに基因する現象であること
に着目した。
半導体単結晶引上装置において、単結晶引き上げ過程に
単結晶を吊り下げた引上軸の振動及び共振を防止し、安
定した引き上げ操作と歩留り向上をはかるところの改良
した引上装置全提供することにある、 〔発明の概要〕 本発明者は、この問題が、引上軸に吊り下げられた単結
晶の回転中心とルツボに収容された溶融体の回転中心と
がずれることのため、溶融体の粘性により外側に向うモ
ーメントが単結晶に働くことに基因する現象であること
に着目した。
すなわち、従来のガイドの斤いワイヤ方式引上装置ｉ’
ｔＫついてワイヤ軸の回転中心とルツボの回転中心との
偏心量と共振が発生する引き上げ回転数との関係を調べ
たところ第１図（４）に示す関係が得られた。この実験
条件は多結晶シリコンの充填量’に１５に９、ルツボの
回転数’ｒ： １０ ｒｐｍ、引き上げ速度ｉ１．１騎
／分とし直径１００卿φのシリコン単結晶を引き−Ｆげ
たものである。
ｔＫついてワイヤ軸の回転中心とルツボの回転中心との
偏心量と共振が発生する引き上げ回転数との関係を調べ
たところ第１図（４）に示す関係が得られた。この実験
条件は多結晶シリコンの充填量’に１５に９、ルツボの
回転数’ｒ： １０ ｒｐｍ、引き上げ速度ｉ１．１騎
／分とし直径１００卿φのシリコン単結晶を引き−Ｆげ
たものである。
第１図い）の関係曲線をみれば、偏心量が０．５騎以内
であり２ば共振を起こさない最高準結晶回転数はほぼ２
１ｒｐｍであるが、偏心量がＱ、 ５ ｍＷを超えると
最高回転数が急激に低下することがわかる。
であり２ば共振を起こさない最高準結晶回転数はほぼ２
１ｒｐｍであるが、偏心量がＱ、 ５ ｍＷを超えると
最高回転数が急激に低下することがわかる。
また従来改良方法のガイドを設けたワイヤ方式引上装置
についても、前記と同じ実験条件で偏心量と共振を起こ
さない最高準結晶回転数との関係を求めて第１図（［３
）Ｋ示す関係が得られた。
についても、前記と同じ実験条件で偏心量と共振を起こ
さない最高準結晶回転数との関係を求めて第１図（［３
）Ｋ示す関係が得られた。
第１図（Ｂ）の関係曲線にみるように、ガイドがあるこ
とによりガイドのない囚曲線より上にきてい３− るが、（ト）の場合と同様に偏心量が０．５酊以内であ
れば、共振を起こさない最高単結椿晶回転数がほぼ３１
ｒｐｒｎであるが、偏心量が０５羽を超えるとやはり大
きく共振を起こさない回転数が低下する。
とによりガイドのない囚曲線より上にきてい３− るが、（ト）の場合と同様に偏心量が０．５酊以内であ
れば、共振を起こさない最高単結椿晶回転数がほぼ３１
ｒｐｒｎであるが、偏心量が０５羽を超えるとやはり大
きく共振を起こさない回転数が低下する。
ところで、単結晶の引き上げはシリコンの溶融温度１４
２０わ以上の高温で行われ、ワイヤの金属疲労等による
熱的変形が発生することから、引き上げ操作中に偏心量
が変化することを防止することができない、）また熱的
な偏心量の変化が起こらない初期段階であっても機械的
精度により単結晶と溶融体の回転中心がずれることもあ
る。
２０わ以上の高温で行われ、ワイヤの金属疲労等による
熱的変形が発生することから、引き上げ操作中に偏心量
が変化することを防止することができない、）また熱的
な偏心量の変化が起こらない初期段階であっても機械的
精度により単結晶と溶融体の回転中心がずれることもあ
る。
本発明は、単結晶引上軸の回転機構部又は回転機構部が
含まれるチャンバー全てを、回転軸の垂直面上のＸ−Ｙ
方向に可動させ、単結晶と溶融体の回転中心の偏心量を
０５Ｍ以内に微調整することができる引上軸Ｘ−Ｙ微調
整機構を備えたことを特徴とする半導体単結晶の引上装
置である。
含まれるチャンバー全てを、回転軸の垂直面上のＸ−Ｙ
方向に可動させ、単結晶と溶融体の回転中心の偏心量を
０５Ｍ以内に微調整することができる引上軸Ｘ−Ｙ微調
整機構を備えたことを特徴とする半導体単結晶の引上装
置である。
本発明の装置に、ワイヤ方式でガイドの有無にかかわら
ず採用することができる。ガイドのあるワイヤ方式装置
にガイドのない装置に比べて回転４− 数を増加することができるが、従来のように微調整装置
のない場合（（は熱的変形や機械的精度のずれによって
実際の使用においては常に１ｗ薄以上の偏心量のところ
で使用されており、ガイドのおる装置の最大効果を発揮
して使用されていな力・ったのであるが、本発明の装置
によって０．５酊以内の偏心量に制御することによって
はじめて高い回転数で安定した引き上げが可能になった
。
ず採用することができる。ガイドのあるワイヤ方式装置
にガイドのない装置に比べて回転４− 数を増加することができるが、従来のように微調整装置
のない場合（（は熱的変形や機械的精度のずれによって
実際の使用においては常に１ｗ薄以上の偏心量のところ
で使用されており、ガイドのおる装置の最大効果を発揮
して使用されていな力・ったのであるが、本発明の装置
によって０．５酊以内の偏心量に制御することによって
はじめて高い回転数で安定した引き上げが可能になった
。
微調整機構はＱ、 ５ ｆｆｆｆ以内に偏心量を制御す
れば目的を達するのでＸ−Ｙ方向それぞれＫ Ｏ，１Ｍ
Ｍ年単位調整できるものであれば特に制限されるもので
はない。微調整機構は引き」二げ操作中所望に調整でき
るものであるが、操作中に必ず調整しなければならぬも
のでσない。°また調整されるべき偏心は単結晶と溶融
体の回転中心の偏心であるが、ルツボとワイヤの偏心は
含まれないと限定的に解釈されてはならない。
れば目的を達するのでＸ−Ｙ方向それぞれＫ Ｏ，１Ｍ
Ｍ年単位調整できるものであれば特に制限されるもので
はない。微調整機構は引き」二げ操作中所望に調整でき
るものであるが、操作中に必ず調整しなければならぬも
のでσない。°また調整されるべき偏心は単結晶と溶融
体の回転中心の偏心であるが、ルツボとワイヤの偏心は
含まれないと限定的に解釈されてはならない。
以上説明した様に、単結晶と溶融体の回転中心の偏心量
ｆ Ｑ、 ５ ＭＷ以内に制御することによって、可撓
性材料を用いた引上軸であっても、引き上げ回転数を大
幅ｆ／Ｃ高い水準てまで−Ｅげて共振が発生しない安定
りまた引き上げ操作を実現することができた。そのため
半導体単結晶の引き上げが容易になり歩留りが向上する
とともに単結晶直径の大径化又は装置の大容量化をする
うえにも寄与することができた。
ｆ Ｑ、 ５ ＭＷ以内に制御することによって、可撓
性材料を用いた引上軸であっても、引き上げ回転数を大
幅ｆ／Ｃ高い水準てまで−Ｅげて共振が発生しない安定
りまた引き上げ操作を実現することができた。そのため
半導体単結晶の引き上げが容易になり歩留りが向上する
とともに単結晶直径の大径化又は装置の大容量化をする
うえにも寄与することができた。
第１図は本発明の詳細な説明する線図である。
特許出願人 東京芝浦電気株式会社
代理人 弁理士諸田英ニ
ア−
第１図
偏１０量（ｍｍ ）
Claims (1)
- １ 可撓材料からなる回転引上軸を用いて、回転する半
導体溶融体から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装
置において、溶融体の回転中心に対して単結晶の回転中
心の偏心量を０．５刷以内に微調整することができる引
上軸Ｘ−Ｙ微調整機構を備えたことを特徴とする半導体
単結晶引上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11397882A JPS598697A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 半導体単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11397882A JPS598697A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 半導体単結晶引上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598697A true JPS598697A (ja) | 1984-01-17 |
Family
ID=14625979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11397882A Pending JPS598697A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 半導体単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598697A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0174004A2 (de) * | 1984-09-04 | 1986-03-12 | Forschungszentrum Jülich Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines kristallinen Körpers aus der Schmelze |
| JPS62252396A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-11-04 | Mitsubishi Metal Corp | 単結晶引き上げ装置 |
| JPH02120602A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 中心線ずれ量測定装置 |
| EP0370440A2 (en) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | Shin-Etsu Handotai Company, Limited | Device for measuring offset of axis crystal lifting wire |
| DE102009024472A1 (de) * | 2009-06-10 | 2010-12-30 | Siltronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen eines Einkristalls aus einer Schmelze |
-
1982
- 1982-07-02 JP JP11397882A patent/JPS598697A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0174004A2 (de) * | 1984-09-04 | 1986-03-12 | Forschungszentrum Jülich Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines kristallinen Körpers aus der Schmelze |
| JPS62252396A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-11-04 | Mitsubishi Metal Corp | 単結晶引き上げ装置 |
| JPH02120602A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 中心線ずれ量測定装置 |
| US5020907A (en) * | 1988-10-28 | 1991-06-04 | Shin-Etsu Handotai Company, Limited | Axis offset measuring device |
| EP0370440A2 (en) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | Shin-Etsu Handotai Company, Limited | Device for measuring offset of axis crystal lifting wire |
| DE102009024472A1 (de) * | 2009-06-10 | 2010-12-30 | Siltronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen eines Einkristalls aus einer Schmelze |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105506731B (zh) | 单晶硅生长氧含量控制方法 | |
| JP2705867B2 (ja) | シリコン棒の製造方法 | |
| JPH0431386A (ja) | 半導体単結晶引上方法 | |
| JPS598697A (ja) | 半導体単結晶引上装置 | |
| CN105483817B (zh) | 单晶硅生长超声波控氧技术 | |
| JPH10287489A (ja) | チョクラルスキシリコン融液を安定化するための振動ルツボ | |
| JPH11268987A (ja) | シリコン単結晶およびその製造方法 | |
| JP2688137B2 (ja) | シリコン単結晶の引上げ方法 | |
| JP2973917B2 (ja) | 単結晶引き上げ方法 | |
| JPH034517B2 (ja) | ||
| JP2000044387A (ja) | シリコン単結晶製造方法 | |
| JP4597619B2 (ja) | シリコン結晶育成用るつぼ及びシリコン結晶の育成方法 | |
| JP3991813B2 (ja) | シリコン単結晶成長方法 | |
| EP0419061B1 (en) | Method for pulling a silicon single crystal | |
| JPH03232790A (ja) | シリコン単結晶引上げ装置用石英ルツボ | |
| JP2760948B2 (ja) | 対流制御機能を持つルツボを使用する単結晶育成方法 | |
| CN218404489U (zh) | 一种离心力驱动下熔体迁移制备化合物晶体的装置 | |
| JP3018738B2 (ja) | 単結晶製造装置 | |
| JPH11240789A (ja) | 単結晶製造装置 | |
| JP2616537B2 (ja) | シリコン単結晶の育成方法 | |
| JPH05194075A (ja) | 単結晶育成法 | |
| WO2024027072A1 (zh) | 一种超重力下通过熔体迁移制备化合物晶体的方法 | |
| JPS61146788A (ja) | 単結晶成長法 | |
| JPH1192286A (ja) | シリコン単結晶製造方法 | |
| JP3011085B2 (ja) | 単結晶の成長方法 |