JPS6110098A - 単結晶成長装置 - Google Patents
単結晶成長装置Info
- Publication number
- JPS6110098A JPS6110098A JP13043384A JP13043384A JPS6110098A JP S6110098 A JPS6110098 A JP S6110098A JP 13043384 A JP13043384 A JP 13043384A JP 13043384 A JP13043384 A JP 13043384A JP S6110098 A JPS6110098 A JP S6110098A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seed
- single crystal
- crystal
- holder
- oxide film
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- Granted
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- 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】
（１）発明の技術分野
本発明は、シード・ホルダ一部の改良に係る単結晶成長
装置に関する。
装置に関する。
（２）技術の背景
近年、電子技術の発達に伴い、高純度単結晶体の必要性
が高まって来た。
が高まって来た。
また５高密度化、集積回路の小止り向上のために大径の
小結晶体の要望が存在した。
小結晶体の要望が存在した。
本発明は、炉内汚染を生ずることなく、大重量の結晶体
を支えることのできるシート・ホルダーに関する。
を支えることのできるシート・ホルダーに関する。
（３）従来技術と問題点
シリコン等の単結晶を得る方法として引上法（チョクラ
ルスキー法・ＣＺ法）或いはフロートゾーン法（ＦＺ法
）等が広く利用されている。引上法は、大直径結晶を得
られる利点を有し、ＦＺ法は、高純度結晶を得られると
いう利点を有する。
ルスキー法・ＣＺ法）或いはフロートゾーン法（ＦＺ法
）等が広く利用されている。引上法は、大直径結晶を得
られる利点を有し、ＦＺ法は、高純度結晶を得られると
いう利点を有する。
本発明は、ＣＺ法の単結晶成長装置に関する。
ＣＺ法は、第１図に示すように多結晶とドープ剤を石英
ルツボ１内で周囲のヒータ２によって熔解後１種結晶３
の先端を融液に付ける。種結晶３の先端は、わずかに溶
解し、平衡の保たれたルツボ温度内で、引上軸４及びル
ツボ１を回転させながら引き上げられる。その後、引き
上げ速度と温度を調整することにより１単結晶を希望の
直径に太らせ、目的の下限抵抗率の推定長さまで引き上
げを行い、引上量と同量の新材料を加え、再溶解後新た
に引き上げるリチャージ法や偏析による融液中の不純物
濃度増加分を蒸発によって逃す減圧下引上法等がある。
ルツボ１内で周囲のヒータ２によって熔解後１種結晶３
の先端を融液に付ける。種結晶３の先端は、わずかに溶
解し、平衡の保たれたルツボ温度内で、引上軸４及びル
ツボ１を回転させながら引き上げられる。その後、引き
上げ速度と温度を調整することにより１単結晶を希望の
直径に太らせ、目的の下限抵抗率の推定長さまで引き上
げを行い、引上量と同量の新材料を加え、再溶解後新た
に引き上げるリチャージ法や偏析による融液中の不純物
濃度増加分を蒸発によって逃す減圧下引上法等がある。
以上のＣＺ法において、引上軸の先端で結晶の種となる
シート・ホルダーとして、ステンレス製５モリブデン製
、カーボン製のものが主に使用されていた。
シート・ホルダーとして、ステンレス製５モリブデン製
、カーボン製のものが主に使用されていた。
ステンレス製のシート・ホルダーの場合、材料費が安く
、加工が容易であるが融点が低く （約１．４００℃）
、 １，０００°Ｃ以上の高温下でステンレス合金自
身から鉄原子がガス状となって発生し易く。
、加工が容易であるが融点が低く （約１．４００℃）
、 １，０００°Ｃ以上の高温下でステンレス合金自
身から鉄原子がガス状となって発生し易く。
炉内及び融液を汚染するという欠点があった。
モリブデン製のシート・ホルダーの場合は、融点が高く
（約３，０００℃以上）で純粋なものは、不純物ガス
を発生し難いが５高価である上に、加工が硬いために困
難である。つまり、超硬バイト等で切削加工しなければ
ならない。また５純粋なモリブデンは、シリコンと約４
００℃で反応し、 Ｍｏ５ｉ（モリブデンシリサイド
）となるので、シリコン単結晶の成長用としては、好ま
しくなかった。
（約３，０００℃以上）で純粋なものは、不純物ガス
を発生し難いが５高価である上に、加工が硬いために困
難である。つまり、超硬バイト等で切削加工しなければ
ならない。また５純粋なモリブデンは、シリコンと約４
００℃で反応し、 Ｍｏ５ｉ（モリブデンシリサイド
）となるので、シリコン単結晶の成長用としては、好ま
しくなかった。
さらに、カーボン製の場合は、熱に強く、不純物濃度を
低くすることができ、加工も容易であるが、成長したシ
リコン結晶を支えるのには、機械的な強度の点から問題
がある。例えば、 ８ （ＩＮ）φで５０ｋｇの単結
晶が製造されている。
低くすることができ、加工も容易であるが、成長したシ
リコン結晶を支えるのには、機械的な強度の点から問題
がある。例えば、 ８ （ＩＮ）φで５０ｋｇの単結
晶が製造されている。
すなわち、シート・ホルダーの好ましい条件としては、
高融点であり、高温下での引張＠重に十分耐え、かつ不
純物含有量の少ない素材であることである。
高融点であり、高温下での引張＠重に十分耐え、かつ不
純物含有量の少ない素材であることである。
しかし、上述した３つの素材は、それぞれ一長一短があ
り、特にシリコン単結晶成長用としては。
り、特にシリコン単結晶成長用としては。
問題があった。
（４）発明の目的
本発明は、上記従来の欠点に鑑み、なされたものであら
かじめステンレスでシート・ホルダーを製造し、このボ
ルダ−の表面をモリブデンでメッキし、ステンレスから
鉄原子ガスの発生するのを防ぐと共に大重量の結晶をも
支持できるようにしたシート・ホルダーを備えた単結晶
成長装置を提供することを目的とする。
かじめステンレスでシート・ホルダーを製造し、このボ
ルダ−の表面をモリブデンでメッキし、ステンレスから
鉄原子ガスの発生するのを防ぐと共に大重量の結晶をも
支持できるようにしたシート・ホルダーを備えた単結晶
成長装置を提供することを目的とする。
（５）発明の構成
上記目的は本発明によれば３種結晶を融液に浸漬して連
続的に引き上げて単結晶を成長させるチョクラルスキー
法において種結晶を固定するシート・ボルダ−をステン
レスで原形を形成し２表面にモリブデン・メッキを施し
、かつ１種結晶の一部を酸化膜で覆ったことを提供する
ことにより達成される。
続的に引き上げて単結晶を成長させるチョクラルスキー
法において種結晶を固定するシート・ボルダ−をステン
レスで原形を形成し２表面にモリブデン・メッキを施し
、かつ１種結晶の一部を酸化膜で覆ったことを提供する
ことにより達成される。
（６）発明の実施例
以下５図面に従って本発明の一実施例について説明する
。
。
第２図は本発明の単結晶成長装置に使用するシート・ホ
ルダー５の斜視図、第３図はその断面図。
ルダー５の斜視図、第３図はその断面図。
第４図はシート・ホルダー６の斜視図である。
シート・ホルダー５は、先端りの円筒状をし。
先端テーパ一部の軸心に保持穴７が穿設されている。ま
た、保持穴マの奥端近傍には、該保持穴７に直交してビ
ン穴８が穿設されている。
た、保持穴マの奥端近傍には、該保持穴７に直交してビ
ン穴８が穿設されている。
シート・ホルダー５は、ステンレスで形成され。
表面にモリブデンが約１００μｍ程メッキされている。
一方、シード６はホルダーとの接触部分に酸化膜（Ｓｉ
Ｏ２）６ａが形成されている。また、第４図に示すよう
に基端部には、半月状キー溝９が穿設されている。
Ｏ２）６ａが形成されている。また、第４図に示すよう
に基端部には、半月状キー溝９が穿設されている。
以上のように構成されたシート・ホルダー５の保持穴７
にシード６を基端部から挿入し、ピン穴８からピン１０
を差し込むと、シード６のキー溝９に係合しシート・ホ
ルダー５とシード６が固定される。
にシード６を基端部から挿入し、ピン穴８からピン１０
を差し込むと、シード６のキー溝９に係合しシート・ホ
ルダー５とシード６が固定される。
このように構成されたシート・ホルダーを備えた単結晶
成長装置は、多結晶とドープ剤を石英ルツボｌで溶解後
、目的の結晶方位のシード６の先端を融液につける。融
液温度は、シード６の先端がわずかに熔解し、平衡の保
たれる温度に設定し。
成長装置は、多結晶とドープ剤を石英ルツボｌで溶解後
、目的の結晶方位のシード６の先端を融液につける。融
液温度は、シード６の先端がわずかに熔解し、平衡の保
たれる温度に設定し。
平衡に達した後、３〜５ ｌＩＩｍ／ ｍｉｎの速い引
上速度で結晶を細く絞ってシードにある転位を面に沿っ
て外周に違い出すと共に、転位の発生も押えて無転位化
する。
上速度で結晶を細く絞ってシードにある転位を面に沿っ
て外周に違い出すと共に、転位の発生も押えて無転位化
する。
融液のかき混ぜと温度を均一にするため、引上軸とルツ
ボを回転させる。その後、引上げ速度を下げ、温度も徐
々に下降させ、希望の直径に太らせ単結晶を成長させる
。
ボを回転させる。その後、引上げ速度を下げ、温度も徐
々に下降させ、希望の直径に太らせ単結晶を成長させる
。
以上のシート・ホルダーは、素材がステンレスであるた
め、切削、研摩、穴あけ等に超硬ハイドを使用する必要
もなく、放電加工３通常のハイドで製造でき加工費が低
廉で済む。
め、切削、研摩、穴あけ等に超硬ハイドを使用する必要
もなく、放電加工３通常のハイドで製造でき加工費が低
廉で済む。
（７）発明の効果
以上のように構成された。シート・ホルダーを備えた単
結晶成長装置によれば、モリブデンにてメッキされてい
るのでステンレスから高温条件下に鉄原子ガスの発生を
防止でき炉内汚染がないため３Ｍ金属汚染の少ない単結
晶を構成することができる。
結晶成長装置によれば、モリブデンにてメッキされてい
るのでステンレスから高温条件下に鉄原子ガスの発生を
防止でき炉内汚染がないため３Ｍ金属汚染の少ない単結
晶を構成することができる。
また、素材にステンレスを使用しているので安価で加工
し易い上に、成長した単結晶の重量を充分に保持するこ
とができる。
し易い上に、成長した単結晶の重量を充分に保持するこ
とができる。
さらに、シリコンシードの表面があらかじめ酸化処理し
であるので、長時間の成長過程の高温下でもモリブデン
と反応せず、成長工程中充分耐えることができる。
であるので、長時間の成長過程の高温下でもモリブデン
と反応せず、成長工程中充分耐えることができる。
また、材料費の点についても、モリブデン等の高価なも
のを素材として使用する必要がないため経済的である。
のを素材として使用する必要がないため経済的である。
第１図は小結晶成長装置の概略を示す構成図。
第２図は本発明のシート・ホルダーを示す斜視図。
第３図は本発明のシート・ホルダーとシードを示す水平
方向断面図、第４図はシードを示す斜視図。 第５図はホルダーとシードの嵌合状態を示す垂直方向断
面図である。 １−−−−−ル・ンボ、 ２ ヒータ。 ３−− 種結晶、 ４− 引上軸。 ５−−−−一シート・ホルダー、 ６ シー
ド、 ６ａ−一−−酸化膜、 ７
保持穴、 ８−−一・−ビン穴、 ９
キー溝、 １０−−−ピン。 第１図 第２図 第３図
方向断面図、第４図はシードを示す斜視図。 第５図はホルダーとシードの嵌合状態を示す垂直方向断
面図である。 １−−−−−ル・ンボ、 ２ ヒータ。 ３−− 種結晶、 ４− 引上軸。 ５−−−−一シート・ホルダー、 ６ シー
ド、 ６ａ−一−−酸化膜、 ７
保持穴、 ８−−一・−ビン穴、 ９
キー溝、 １０−−−ピン。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 種結晶を融液に浸漬して連続的に引き上げて単結晶を成
長させるチョクラルスキー法において種結晶を固定する
シート・ホルダーをステンレスで原形を形成し、表面に
モリブデン・メッキを施し、かつ、種結晶の一部を酸化
膜で覆ったことを特徴とする単結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13043384A JPS6110098A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 単結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13043384A JPS6110098A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 単結晶成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110098A true JPS6110098A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH021118B2 JPH021118B2 (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=15034119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13043384A Granted JPS6110098A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 単結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110098A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62212291A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-18 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 種結晶支持治具 |
| US6106611A (en) * | 1998-10-06 | 2000-08-22 | Seh-America, Inc. | Insulating and warming shield for a seed crystal and seed chuck and method for using the device |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP13043384A patent/JPS6110098A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62212291A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-18 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 種結晶支持治具 |
| JPH0536395B2 (ja) * | 1986-03-13 | 1993-05-28 | Shinetsu Handotai Kk | |
| US6106611A (en) * | 1998-10-06 | 2000-08-22 | Seh-America, Inc. | Insulating and warming shield for a seed crystal and seed chuck and method for using the device |
| US6183556B1 (en) | 1998-10-06 | 2001-02-06 | Seh-America, Inc. | Insulating and warming shield for a seed crystal and seed chuck |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH021118B2 (ja) | 1990-01-10 |
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