JPS61158890A - 結晶成長装置 - Google Patents
結晶成長装置Info
- Publication number
- JPS61158890A JPS61158890A JP27632284A JP27632284A JPS61158890A JP S61158890 A JPS61158890 A JP S61158890A JP 27632284 A JP27632284 A JP 27632284A JP 27632284 A JP27632284 A JP 27632284A JP S61158890 A JPS61158890 A JP S61158890A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- heater
- crucible
- single crystal
- chamber
- 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
- C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、結晶成長装置に係り、特に、チックラルスキ
ー法（ＣＺ法）により単結晶を育成する装置の構成に関
す。
ー法（ＣＺ法）により単結晶を育成する装置の構成に関
す。
半導体装置における半導体チップの基板に使用される半
導体単結晶例えばシリコン（Ｓｉ）単結晶の多くは、Ｃ
Ｚ法により育成する結晶成長装置によって製造されてい
る。
導体単結晶例えばシリコン（Ｓｉ）単結晶の多くは、Ｃ
Ｚ法により育成する結晶成長装置によって製造されてい
る。
ＣＺ法は、るつぼに入れた結晶原料を加熱して融液化し
、該融液の温度を制御しなから該融液に垂直に浸漬した
種結晶を通常は回転させながら徐々に引上げて、核種結
晶を核に単結晶を育成する単結晶成長の方法であって、
育成過程にある単結晶がるつぼやその他の部材に触れる
ことのない即ち該部材に触れることによる不純物の混入
がない特徴を有している。
、該融液の温度を制御しなから該融液に垂直に浸漬した
種結晶を通常は回転させながら徐々に引上げて、核種結
晶を核に単結晶を育成する単結晶成長の方法であって、
育成過程にある単結晶がるつぼやその他の部材に触れる
ことのない即ち該部材に触れることによる不純物の混入
がない特徴を有している。
一方、半導体チップの基板に使用される半導体単結晶は
結晶欠陥の少ないことが望ましく、ＣＺ法により育成す
る結晶成長装置で製造される単結晶においてもその事情
は同様である。
結晶欠陥の少ないことが望ましく、ＣＺ法により育成す
る結晶成長装置で製造される単結晶においてもその事情
は同様である。
ＣＺ法により単結晶を育成する従来の結晶成長装置の構
成は第２図の側断面図に示す如くである。
成は第２図の側断面図に示す如くである。
同図において、ｌは結晶原料ｍを入れる円形のるつぼ、
２はるつぼ１を包囲して結晶原料ｍを加熱するヒータ、
３は先端に種結晶Ｓを取付は種結晶Ｓを核に育成された
単結晶Ｃを引上げる引上げワイヤ、４は育成室５を形成
する円筒状の容器、６は育成室５に雰囲気ガスｇを流入
させるガス流入口、７は育成室５から雰囲気ガスｇを排
出させるガス排出口、８はるつぼ１を支持するるつぼ支
持体である。
２はるつぼ１を包囲して結晶原料ｍを加熱するヒータ、
３は先端に種結晶Ｓを取付は種結晶Ｓを核に育成された
単結晶Ｃを引上げる引上げワイヤ、４は育成室５を形成
する円筒状の容器、６は育成室５に雰囲気ガスｇを流入
させるガス流入口、７は育成室５から雰囲気ガスｇを排
出させるガス排出口、８はるつぼ１を支持するるつぼ支
持体である。
るつぼ１は結晶原料ｍを汚染し難い材料例えば単結晶Ｃ
がＳｉの場合には石英ガラスなどから、ヒータ２は一般
に黒鉛（炭素Ｃ）から、引上げワイヤ３や容ａ４などは
金属例えばステンレスなどからなっている。また雰囲気
ガスｇにはアルゴン（Ａｒ）若しくは窒素（Ｎ２）など
が用いられる。
がＳｉの場合には石英ガラスなどから、ヒータ２は一般
に黒鉛（炭素Ｃ）から、引上げワイヤ３や容ａ４などは
金属例えばステンレスなどからなっている。また雰囲気
ガスｇにはアルゴン（Ａｒ）若しくは窒素（Ｎ２）など
が用いられる。
単結晶Ｃの育成方法は、先のＣＺ法の説明で述べた通り
である。この育成に際して、結晶原料ｍと単結晶Ｃは上
記の雰囲気ガスｇに触れるが、このガスは、その特性か
らして融液化している結晶原料ｍや単結晶Ｃに混入する
ことは殆どない。
である。この育成に際して、結晶原料ｍと単結晶Ｃは上
記の雰囲気ガスｇに触れるが、このガスは、その特性か
らして融液化している結晶原料ｍや単結晶Ｃに混入する
ことは殆どない。
しかしながらこの構成の結晶成長装置においては、ヒー
タ２の材料であるＣおよびヒータ２の中に含まれている
不純物が、ヒータ２の昇温によりガス化して雰囲気ガス
ｇに混入し、更には融液化している結晶原料ｍに入り込
んで結晶原料ｍを汚染し、延いては単結晶Ｃに不要の不
純物として混入する問題がある。単結晶ＣがＳｉである
場合、特にＣは、単結晶Ｃに対して１ ｐｐｍ以下の混
入であっても結晶欠陥形成の主な原因となって、単結晶
Ｃの品質を低下させる問題のあることが最近判明した。
タ２の材料であるＣおよびヒータ２の中に含まれている
不純物が、ヒータ２の昇温によりガス化して雰囲気ガス
ｇに混入し、更には融液化している結晶原料ｍに入り込
んで結晶原料ｍを汚染し、延いては単結晶Ｃに不要の不
純物として混入する問題がある。単結晶ＣがＳｉである
場合、特にＣは、単結晶Ｃに対して１ ｐｐｍ以下の混
入であっても結晶欠陥形成の主な原因となって、単結晶
Ｃの品質を低下させる問題のあることが最近判明した。
上記問題点は、ヒータと結晶原料を入れるるつぼとの間
に隔壁を有して該隔壁を介した該ヒータの加熱により該
るつぼ内の結晶原料を融液化し、該融液に浸漬した種結
晶を引上げながら単結晶を育成する本発明による結晶成
長装置によって解決される。
に隔壁を有して該隔壁を介した該ヒータの加熱により該
るつぼ内の結晶原料を融液化し、該融液に浸漬した種結
晶を引上げながら単結晶を育成する本発明による結晶成
長装置によって解決される。
本発明によれば、上記隔壁の材料は窒化ボロン（ＢＮ）
であるのが望ましい。
であるのが望ましい。
上記隔壁の存在によりるつぼを包囲する雰囲気は、ヒー
タを包囲する雰囲気から隔離されるので、ヒータから放
出されるガス例えばＣなどの混入がなくなり、融液化し
ている結晶原料の該ガスによる汚染がなくなる。
タを包囲する雰囲気から隔離されるので、ヒータから放
出されるガス例えばＣなどの混入がなくなり、融液化し
ている結晶原料の該ガスによる汚染がなくなる。
またＢＮは、不純物が少なく、成形体の状態で熱透過性
に優れ、然も約３０００℃で昇華すると言う安定な材料
であって、上記の作用をする隔壁の実現を可能にしてい
る。
に優れ、然も約３０００℃で昇華すると言う安定な材料
であって、上記の作用をする隔壁の実現を可能にしてい
る。
かくしてヒータから放出されたガス例えばＣなどが育成
する単結晶に混入することのない結晶成長装置が提供出
来て、例えば結晶欠陥の少ない高品質の５ｉｌｌ結晶の
提供が可能になる。
する単結晶に混入することのない結晶成長装置が提供出
来て、例えば結晶欠陥の少ない高品質の５ｉｌｌ結晶の
提供が可能になる。
以下本発明による結晶成長装置の一実施例についてその
構成を示す第１図の側断面図により説明する。全図を通
じ同一符号は同一対象物を示す。
構成を示す第１図の側断面図により説明する。全図を通
じ同一符号は同一対象物を示す。
第１図は第２図に対応する図で、第１図図示の結晶成長
装置は、第２図図示の結晶成長装置におけるるつぼ１と
ヒータ２との間にるつぼ１を包囲する円筒状の隔壁９を
設け、第２図図示の育成室５を育成室５ａとヒータ室５
ｂとに仕切ったものである。またこの変更に伴い、第２
図図示のガス流入口６は”ｆｉｌ成室５ａとヒータ室５
ｂとのそれぞれに雰囲気ガスｇを流入させるガス流入口
６ａおよび６ｂに変わり、同様にガス排出ロアはガス排
出ロアａおよび７ｂに変わっている。
装置は、第２図図示の結晶成長装置におけるるつぼ１と
ヒータ２との間にるつぼ１を包囲する円筒状の隔壁９を
設け、第２図図示の育成室５を育成室５ａとヒータ室５
ｂとに仕切ったものである。またこの変更に伴い、第２
図図示のガス流入口６は”ｆｉｌ成室５ａとヒータ室５
ｂとのそれぞれに雰囲気ガスｇを流入させるガス流入口
６ａおよび６ｂに変わり、同様にガス排出ロアはガス排
出ロアａおよび７ｂに変わっている。
この構成に変わることにより、ヒータｌから放出される
Ｃや不純物のガスは、育成室５ａに入り込むことな（ガ
ス゛排出ロアｂから排出されて、融液化している結晶原
料ｍの汚染を介して単結晶Ｃに混入することがなくなる
。
Ｃや不純物のガスは、育成室５ａに入り込むことな（ガ
ス゛排出ロアｂから排出されて、融液化している結晶原
料ｍの汚染を介して単結晶Ｃに混入することがなくなる
。
隔壁９の材料にはＢＮを使用している。ＢＮは、不純物
が少な（、成形体の状態で熱透過性に優れ、然も約３０
００’Ｃで昇華すると言う安定な材料であって、隔壁９
の上記作用を可能にしている。
が少な（、成形体の状態で熱透過性に優れ、然も約３０
００’Ｃで昇華すると言う安定な材料であって、隔壁９
の上記作用を可能にしている。
か（して、本結晶成長装置で育成したＳｉの単結晶Ｃは
、従来の結晶成長装置で育成したものに比べて、結晶欠
陥が略１桁少ないものになる。
、従来の結晶成長装置で育成したものに比べて、結晶欠
陥が略１桁少ないものになる。
なお本発明の思想は、以上の説明から明らかなように、
ヒータ１から放出されるガスが少なくともる。つぼ２を
包囲する雰囲気に入り込むのを防ぐことにあり、隔壁９
は、容器４との間に隙間があっても、また、上部または
下部に開口窓があったりしてもその程度により有効に作
用する。
ヒータ１から放出されるガスが少なくともる。つぼ２を
包囲する雰囲気に入り込むのを防ぐことにあり、隔壁９
は、容器４との間に隙間があっても、また、上部または
下部に開口窓があったりしてもその程度により有効に作
用する。
以上説明したように、本発明の構成によれば、ＣＺ法に
より単結晶を育成する装置において、ヒータから放出さ
れたガス例えばＣなどが単結晶に混入することのない結
晶成長装置が提供出来て、例えば結晶欠陥の少ない高品
質のＳｉ単結晶の提供を可能にさせる効果がある。
より単結晶を育成する装置において、ヒータから放出さ
れたガス例えばＣなどが単結晶に混入することのない結
晶成長装置が提供出来て、例えば結晶欠陥の少ない高品
質のＳｉ単結晶の提供を可能にさせる効果がある。
図面において、
第１図は本発明による結晶成長装置の一実施例の構成を
示す側断面図、 第２図はＣＺ法による従来の結晶成長装置の構成を示す
側断面図である。 また、図中において、 １はるつぼ、 ２はヒータ、 ３は引上げワイヤ、 ４は容器、 ５．５ａは育成室、 ５ｂはヒータ室、６〜６ｂは
ガス流入口、 ７〜７ｂはガス排出口、８はるつぼ支
持体、 ９は隔壁、 Ｃは単結晶、 ｍは結晶原料、Ｓは種結晶、 をそれぞれ示す。
示す側断面図、 第２図はＣＺ法による従来の結晶成長装置の構成を示す
側断面図である。 また、図中において、 １はるつぼ、 ２はヒータ、 ３は引上げワイヤ、 ４は容器、 ５．５ａは育成室、 ５ｂはヒータ室、６〜６ｂは
ガス流入口、 ７〜７ｂはガス排出口、８はるつぼ支
持体、 ９は隔壁、 Ｃは単結晶、 ｍは結晶原料、Ｓは種結晶、 をそれぞれ示す。
Claims (2)
- （１）ヒータと結晶原料を入れるるつぼとの間に隔壁を
有して該隔壁を介した該ヒータの加熱により該るつぼ内
の結晶原料を融液化し、該融液に浸漬した種結晶を引上
げながら単結晶を育成することを特徴とする結晶成長装
置。 - （２）上記隔壁の材料は窒化ボロンであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27632284A JPS61158890A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27632284A JPS61158890A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61158890A true JPS61158890A (ja) | 1986-07-18 |
Family
ID=17567833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27632284A Pending JPS61158890A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61158890A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63285191A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Nec Corp | 化合物半導体単結晶成長装置 |
| JPH09202686A (ja) * | 1996-01-24 | 1997-08-05 | Sumitomo Sitix Corp | 単結晶の製造装置および製造方法 |
| EP0819783A1 (de) * | 1996-07-17 | 1998-01-21 | Wacker Siltronic Gesellschaft für Halbleitermaterialien Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Einkristalls |
| WO2008025872A3 (en) * | 2006-09-01 | 2008-10-02 | Okmetic Oyj | Crystal manufacturing |
| TWI738466B (zh) * | 2019-09-11 | 2021-09-01 | 大陸商上海新昇半導體科技有限公司 | 晶體生長裝置 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP27632284A patent/JPS61158890A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63285191A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Nec Corp | 化合物半導体単結晶成長装置 |
| JPH09202686A (ja) * | 1996-01-24 | 1997-08-05 | Sumitomo Sitix Corp | 単結晶の製造装置および製造方法 |
| EP0819783A1 (de) * | 1996-07-17 | 1998-01-21 | Wacker Siltronic Gesellschaft für Halbleitermaterialien Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Einkristalls |
| KR100284572B1 (ko) * | 1996-07-17 | 2001-03-15 | 게르트 켈러 | 단결정 제조방법 및 그 장치 |
| WO2008025872A3 (en) * | 2006-09-01 | 2008-10-02 | Okmetic Oyj | Crystal manufacturing |
| CN101548031A (zh) * | 2006-09-01 | 2009-09-30 | 欧米帝克公司 | 晶体制造 |
| JP2010501466A (ja) * | 2006-09-01 | 2010-01-21 | オクメティック オサケユフティオ ユルキネン | 結晶製造 |
| NO346806B1 (no) * | 2006-09-01 | 2023-01-16 | Okmetic Oyj | Krystallfabrikasjon |
| TWI738466B (zh) * | 2019-09-11 | 2021-09-01 | 大陸商上海新昇半導體科技有限公司 | 晶體生長裝置 |
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