JPS61261288A - シリコン単結晶引上装置 - Google Patents
シリコン単結晶引上装置Info
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- JPS61261288A JPS61261288A JP10212785A JP10212785A JPS61261288A JP S61261288 A JPS61261288 A JP S61261288A JP 10212785 A JP10212785 A JP 10212785A JP 10212785 A JP10212785 A JP 10212785A JP S61261288 A JPS61261288 A JP S61261288A
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- Japan
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- crucible
- silicon
- single crystal
- silicon single
- pulling
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- Pending
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- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明はシリコン単結晶引上装置に関し、特に二重構造
のルツボを有するシリコン単結晶引上装置の改良に係る
。
のルツボを有するシリコン単結晶引上装置の改良に係る
。
シリコン単結晶の製造方法としてはチョクラルスキー法
が知られている。このチョクラルスキー法は、チャンバ
ー内に例えば石英ガラス製のルツボを回転自在に支持し
、ルツボ内にシリコン原料を装填し、ルツボ外周に配設
されたヒーターにより加熱してルツボ内でシリコン原料
を溶融し、前記ヒーター外周に設けられた保温筒により
保温しながらルツボ内の溶融シリコンに上方から吊下さ
れた種結晶を浸してシリコン単結晶を引上げるものであ
る。
が知られている。このチョクラルスキー法は、チャンバ
ー内に例えば石英ガラス製のルツボを回転自在に支持し
、ルツボ内にシリコン原料を装填し、ルツボ外周に配設
されたヒーターにより加熱してルツボ内でシリコン原料
を溶融し、前記ヒーター外周に設けられた保温筒により
保温しながらルツボ内の溶融シリコンに上方から吊下さ
れた種結晶を浸してシリコン単結晶を引上げるものであ
る。
ところで、シリコン原料にドーパントとして添加される
Ｐ、Ｂ等は、偏析係数が１より小さいので、単結晶シリ
コンの引上げが進むにつれて溶融シリコン中のドーパン
ト濃度が大きくなる。このため、シリコン単結晶インゴ
ット中に含まれるドーパント濃度はインゴットのヘッド
側で低く、テール側で高くなり、抵抗値はヘッド側から
テール側へ向かって徐々に減少する。
Ｐ、Ｂ等は、偏析係数が１より小さいので、単結晶シリ
コンの引上げが進むにつれて溶融シリコン中のドーパン
ト濃度が大きくなる。このため、シリコン単結晶インゴ
ット中に含まれるドーパント濃度はインゴットのヘッド
側で低く、テール側で高くなり、抵抗値はヘッド側から
テール側へ向かって徐々に減少する。
また、シリコン単結晶の引上げが進むにつれ、溶融シリ
コンとルツボとの接触面積が減少するため、溶融シリコ
ン中の温度分布や対流の状態が変動し、シリコン単結晶
インゴット中において石英ルツボを起源とする酸素の濃
度も徐々に変動する。
コンとルツボとの接触面積が減少するため、溶融シリコ
ン中の温度分布や対流の状態が変動し、シリコン単結晶
インゴット中において石英ルツボを起源とする酸素の濃
度も徐々に変動する。
こうしたシリコン単結晶インゴット中の抵抗値変動や酸
素濃度変動をできるだけ小さくするために、二重ルツボ
を有するシリコン単結晶引上装置が提案されている。
素濃度変動をできるだけ小さくするために、二重ルツボ
を有するシリコン単結晶引上装置が提案されている。
これは、ルツボを外側ルツボと溶融シリコンを通過させ
る貫通孔を有する内側ルツボとの二重構造とし、内側ル
ツボ内の溶融シリコンに種結晶を浸してシリコン単結晶
を引上げるものである。このような引上装置では、シリ
コン単結晶の引上げが進んでも常に貫通孔を通して内側
ルツボ内にドーパント濃度の比較的低い溶融シリコンが
供給されて希釈が行なわれるので、内側ルツボ内のドー
パント濃度が高くなるのを防止することができる。この
ため、シリコン単結晶インゴット中の抵抗値変動を抑制
することが期待できる。
る貫通孔を有する内側ルツボとの二重構造とし、内側ル
ツボ内の溶融シリコンに種結晶を浸してシリコン単結晶
を引上げるものである。このような引上装置では、シリ
コン単結晶の引上げが進んでも常に貫通孔を通して内側
ルツボ内にドーパント濃度の比較的低い溶融シリコンが
供給されて希釈が行なわれるので、内側ルツボ内のドー
パント濃度が高くなるのを防止することができる。この
ため、シリコン単結晶インゴット中の抵抗値変動を抑制
することが期待できる。
しかし、従来提案されている二重ルツボを有する引上装
置では、実際にシリコン単結晶を引上げることが困難な
ものやシリコン単結晶の物性を向上できないものが多い
０例えば、従来の二重ルツボとしては内側ルツボを溶融
シリコンに浮遊させるものが知られているが、このよう
な二重ルツボでは、シリコン原料の溶融時に内側ルツボ
が外側ルツボの方向へ移動して両者が溶着したり、内側
ルツボが溶融シリコン中に沈んでシリコン単結晶の引上
げが不可能となることがある。また、外側ルツボと内側
ルツボとを溶接する等して一体化したちのも知られてい
るが、こうした二重ルツボは製作が困難であるうえに、
二重ルツボでないものと同様に酸素濃度の変動は抑制す
ることができない。
置では、実際にシリコン単結晶を引上げることが困難な
ものやシリコン単結晶の物性を向上できないものが多い
０例えば、従来の二重ルツボとしては内側ルツボを溶融
シリコンに浮遊させるものが知られているが、このよう
な二重ルツボでは、シリコン原料の溶融時に内側ルツボ
が外側ルツボの方向へ移動して両者が溶着したり、内側
ルツボが溶融シリコン中に沈んでシリコン単結晶の引上
げが不可能となることがある。また、外側ルツボと内側
ルツボとを溶接する等して一体化したちのも知られてい
るが、こうした二重ルツボは製作が困難であるうえに、
二重ルツボでないものと同様に酸素濃度の変動は抑制す
ることができない。
本発明ば上記事情を考慮してなされたものであり、抵抗
値変動や酸素濃度変動の少ないシリコン １単結
晶を製造し得るシリコン単結晶引上装置を提供しようと
するものである。
値変動や酸素濃度変動の少ないシリコン １単結
晶を製造し得るシリコン単結晶引上装置を提供しようと
するものである。
本発明のシリコン単結晶引上装置は、ルツボ（外側ルツ
ボ）の内側に保温筒に取付けられた支持部材により支持
された、貫通孔を有する内側ルツボを配置したことを特
徴とするものである。
ボ）の内側に保温筒に取付けられた支持部材により支持
された、貫通孔を有する内側ルツボを配置したことを特
徴とするものである。
このような引上装置によれば、内側ルツボが外側ルツボ
に溶着したり、内側ルツボが溶融シリコン中に沈んだり
することがない、また、シリコン単結晶の引上げが進む
につれて外側ルツボを上昇させることにより、溶融シリ
コンの融液面の位置を内側ルツボに対して一定とするこ
とができるので、内側ルツボ内の溶融シリコン中の温度
分布や対流の状態の変動を抑制でき、抵抗値変動だけで
なく酸素濃度変動も抑制することができる。
に溶着したり、内側ルツボが溶融シリコン中に沈んだり
することがない、また、シリコン単結晶の引上げが進む
につれて外側ルツボを上昇させることにより、溶融シリ
コンの融液面の位置を内側ルツボに対して一定とするこ
とができるので、内側ルツボ内の溶融シリコン中の温度
分布や対流の状態の変動を抑制でき、抵抗値変動だけで
なく酸素濃度変動も抑制することができる。
以下１本発明の実施例を第１図を参照して説明゛する。
第１図において、チャンバー１には上面及び底面に開口
が設けられており、その上部にはシリコン単結晶を引上
げるためのプルチャンバー２が設けられている。チャン
バー１の底面の開口からは支持軸３が回転自在に挿入さ
れ、その上端に黒鉛製の保護体４及びその内部の石英ル
ツボ５を支持している。また、チャンバー１内にはその
底面を貫通して電極６，６が挿入され、その上端は前記
保護体４の周囲を囲むように設けられたカーボンヒータ
ー７と接続されている。また、カーボンヒーター７の外
周には保温筒８が配設されている。この保温筒８の上端
部には石英等からなる支持部材９が取付けられており、
この支持部材９により内側ルツボ１０がルツボ５内に配
置されるように支持されている。この内側ルツボｌＯに
は例えばその底面に溶融シリコンを通過させる貫通孔１
０ａが設けられている。更に、プルチャンバー２の上方
からは引上軸１１が吊下されており、その下端の保持治
具１２に種結晶１３が保持されている。なお、内側ルツ
ボｌＯの貫通孔１０ａは上記のように底面に限らず側面
に設けてもよい。
が設けられており、その上部にはシリコン単結晶を引上
げるためのプルチャンバー２が設けられている。チャン
バー１の底面の開口からは支持軸３が回転自在に挿入さ
れ、その上端に黒鉛製の保護体４及びその内部の石英ル
ツボ５を支持している。また、チャンバー１内にはその
底面を貫通して電極６，６が挿入され、その上端は前記
保護体４の周囲を囲むように設けられたカーボンヒータ
ー７と接続されている。また、カーボンヒーター７の外
周には保温筒８が配設されている。この保温筒８の上端
部には石英等からなる支持部材９が取付けられており、
この支持部材９により内側ルツボ１０がルツボ５内に配
置されるように支持されている。この内側ルツボｌＯに
は例えばその底面に溶融シリコンを通過させる貫通孔１
０ａが設けられている。更に、プルチャンバー２の上方
からは引上軸１１が吊下されており、その下端の保持治
具１２に種結晶１３が保持されている。なお、内側ルツ
ボｌＯの貫通孔１０ａは上記のように底面に限らず側面
に設けてもよい。
上記引上装置を用いたシリコン単結晶の引上げは、以下
にようにして行なわれる。すなわち、まずルツボ５内に
ポリシリコン原料及びドーパントを装填した後、不活性
ガスを流しながら減圧にする０次に、電極６．６からカ
ーボンヒーター７へ通電して加熱することによりルツボ
５内の原料を溶融する。つづいて、支持軸３を上昇させ
て内側ルツボ１０を溶融シリコン１４に浸漬させる０次
いで、ルツボ５を回転させた状態で内側ルツボｌＯ内の
溶融シリコン１４に種結晶１３を浸し、引上軸１１を回
転させながら引上げることにより、シリコン単結晶１５
を成長させる。なお、シリコン単結晶１５の引上げが進
むにつれ、支持軸３を上昇させ（すなわちルツボ５を上
昇させ）、溶融シリコン１４の融液面と内側ルツボ１０
との位置関係が一定となるようにする。
にようにして行なわれる。すなわち、まずルツボ５内に
ポリシリコン原料及びドーパントを装填した後、不活性
ガスを流しながら減圧にする０次に、電極６．６からカ
ーボンヒーター７へ通電して加熱することによりルツボ
５内の原料を溶融する。つづいて、支持軸３を上昇させ
て内側ルツボ１０を溶融シリコン１４に浸漬させる０次
いで、ルツボ５を回転させた状態で内側ルツボｌＯ内の
溶融シリコン１４に種結晶１３を浸し、引上軸１１を回
転させながら引上げることにより、シリコン単結晶１５
を成長させる。なお、シリコン単結晶１５の引上げが進
むにつれ、支持軸３を上昇させ（すなわちルツボ５を上
昇させ）、溶融シリコン１４の融液面と内側ルツボ１０
との位置関係が一定となるようにする。
このような引上装置によれば、内側ルツボｌＯが保温筒
８に取付けられた支持部材、９により支持されているの
で、内側ルツボｌＯが移動してルツボ（外側ルツボ）５
に溶着したり、内側ルツボｌＯが溶融シリコン１４中に
沈んだりすることがない、また、シリコン単結晶１５の
引上げが進むにつれてルツボ５を上昇させることにより
、溶融シリコン１４の融液面の位置を内側ルツボ１０に
対して一定とすることができるので、内側ルツボ１０内
の溶融シリコン１４中の温度分布や対流の状態の変動を
抑制でき、抵抗値変動だけでなく酸素濃度変動も抑制す
ることができる。
８に取付けられた支持部材、９により支持されているの
で、内側ルツボｌＯが移動してルツボ（外側ルツボ）５
に溶着したり、内側ルツボｌＯが溶融シリコン１４中に
沈んだりすることがない、また、シリコン単結晶１５の
引上げが進むにつれてルツボ５を上昇させることにより
、溶融シリコン１４の融液面の位置を内側ルツボ１０に
対して一定とすることができるので、内側ルツボ１０内
の溶融シリコン１４中の温度分布や対流の状態の変動を
抑制でき、抵抗値変動だけでなく酸素濃度変動も抑制す
ることができる。
実際にシリコン単結晶を引上げた場合の比抵抗分布及び
酸素濃度分布を第２図〜第４図に示す。
酸素濃度分布を第２図〜第４図に示す。
なお、第２図は二重ルツボを有しない従来の引上装置、
第３図は上記実施例の引上装置、第４図は貫通孔を内側
ルツボの側面に設けた以外は上記実施例と同様な構造を
有する引上装置を用いた場合の結果を示すものである。
第３図は上記実施例の引上装置、第４図は貫通孔を内側
ルツボの側面に設けた以外は上記実施例と同様な構造を
有する引上装置を用いた場合の結果を示すものである。
また、酸素濃度はＡＳＴＭ−７９に従って測定したもの
である。
である。
第２図に示すように従来の引上装置ではシリコン単結晶
の引上げが進むにつれ、比抵抗、酸素濃度ともに低下す
る。これに対して第３図及び第４図に示すように本発明
の引上装置では引上操作の後半までシリコン単結晶中の
比抵抗及び酸素濃度をほぼ一定に維持することができる
。
の引上げが進むにつれ、比抵抗、酸素濃度ともに低下す
る。これに対して第３図及び第４図に示すように本発明
の引上装置では引上操作の後半までシリコン単結晶中の
比抵抗及び酸素濃度をほぼ一定に維持することができる
。
なお、第３図と第４図とを比較して、高酸素濃度のシリ
コン単結晶を得るには内側ルツボの底面に貫通孔を設け
、低酸素濃度のシリコン単結晶を得るためには内側ルツ
ボの側面に貫通孔を設ければよいことがわかる。
コン単結晶を得るには内側ルツボの底面に貫通孔を設け
、低酸素濃度のシリコン単結晶を得るためには内側ルツ
ボの側面に貫通孔を設ければよいことがわかる。
以上詳述した如く本発明によれば、抵抗値変動及び酸素
濃度変動の少ないシリコン単結晶を製造することができ
、ひいてはシリコンウェハノ歩留りを向上し得るシリコ
ン単結晶引上装置を提供できるものである。
濃度変動の少ないシリコン単結晶を製造することができ
、ひいてはシリコンウェハノ歩留りを向上し得るシリコ
ン単結晶引上装置を提供できるものである。
第１図は本発明の実施例におけるシリコン単結晶引上装
置の断面図、第２図は従来のシリコン単結晶引上装置を
用いて引上げられたシリコン単結晶の比抵抗分布及び酸
素濃度分布を示す特性図、第３図は本発明の実施例にお
けるシリコン単結晶引上装置を用いて引上げられたシリ
コン単結晶の比抵抗分布及び酸素濃度分布を示す特性図
、第４図は本発明の他の実施例におけるシリコン単結晶
比抵抗分布及び酸素濃度分布を示す特性図である。 １・・・チャンバー、２・・・プルチャンバー、３・・
・支持軸、４・・・保護体、５・・・ルツボ、６・・・
電極、７・・・カーボンヒーター、８・・・保温筒、９
・・・支持部材。 １０・・・内側ルツボ、１１・・・引上軸、１２・・・
保持治具、１３・・・種結晶、１４・・・溶融シリコン
、１５・・・シリコン単結晶。 出願人代理人 弁理士 鈴江 武彦 第１５！１ ｊ！ ２ 図 第３弱 第４図 Ｆａｉ−衣Ｚ
置の断面図、第２図は従来のシリコン単結晶引上装置を
用いて引上げられたシリコン単結晶の比抵抗分布及び酸
素濃度分布を示す特性図、第３図は本発明の実施例にお
けるシリコン単結晶引上装置を用いて引上げられたシリ
コン単結晶の比抵抗分布及び酸素濃度分布を示す特性図
、第４図は本発明の他の実施例におけるシリコン単結晶
比抵抗分布及び酸素濃度分布を示す特性図である。 １・・・チャンバー、２・・・プルチャンバー、３・・
・支持軸、４・・・保護体、５・・・ルツボ、６・・・
電極、７・・・カーボンヒーター、８・・・保温筒、９
・・・支持部材。 １０・・・内側ルツボ、１１・・・引上軸、１２・・・
保持治具、１３・・・種結晶、１４・・・溶融シリコン
、１５・・・シリコン単結晶。 出願人代理人 弁理士 鈴江 武彦 第１５！１ ｊ！ ２ 図 第３弱 第４図 Ｆａｉ−衣Ｚ
Claims (1)
- チャンバー内にルツボを回転自在に支持し、該ルツボ外
周に配設されたヒーターにより加熱してルツボ内でシリ
コン原料を溶融し、前記ヒーター外周に設けられた保温
筒により保温しながらルツボ内の溶融シリコンに上方か
ら吊下された種結晶を浸してシリコン単結晶を引上げる
装置において、前記ルツボの内側に前記保温筒に取付け
られた支持部材により支持された、貫通孔を有する内側
ルツボを配置したことを特徴とするシリコン単結晶引上
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10212785A JPS61261288A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | シリコン単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10212785A JPS61261288A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | シリコン単結晶引上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61261288A true JPS61261288A (ja) | 1986-11-19 |
Family
ID=14319116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10212785A Pending JPS61261288A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | シリコン単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61261288A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303894A (ja) * | 1987-06-01 | 1988-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | シリコン単結晶育成方法 |
| WO2006068062A1 (ja) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | Tokuyama Corporation | フッ化金属単結晶体の引上げ装置および該装置を用いたフッ化金属単結晶体の製造方法 |
| JP2006199577A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-08-03 | Tokuyama Corp | フッ化金属単結晶体製造用引上げ装置および該装置を用いたフッ化金属単結晶体の製造方法 |
| JP2007106662A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-04-26 | Tokuyama Corp | フッ化金属単結晶体引上げ用装置及び該装置を用いたフッ化金属単結晶体の製造方法 |
| JP2007297222A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Tokuyama Corp | フッ化金属単結晶体の引上げ装置およびフッ化金属単結晶体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5547300A (en) * | 1978-09-27 | 1980-04-03 | Sony Corp | Crystal pulling device |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP10212785A patent/JPS61261288A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5547300A (en) * | 1978-09-27 | 1980-04-03 | Sony Corp | Crystal pulling device |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303894A (ja) * | 1987-06-01 | 1988-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | シリコン単結晶育成方法 |
| JPH0453839B2 (ja) * | 1987-06-01 | 1992-08-27 | Mitsubishi Materials Corp | |
| WO2006068062A1 (ja) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | Tokuyama Corporation | フッ化金属単結晶体の引上げ装置および該装置を用いたフッ化金属単結晶体の製造方法 |
| JP2006199577A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-08-03 | Tokuyama Corp | フッ化金属単結晶体製造用引上げ装置および該装置を用いたフッ化金属単結晶体の製造方法 |
| US8016942B2 (en) | 2004-12-22 | 2011-09-13 | Tokuyama Corporation | Process for producing metal fluoride single crystal |
| JP2007106662A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-04-26 | Tokuyama Corp | フッ化金属単結晶体引上げ用装置及び該装置を用いたフッ化金属単結晶体の製造方法 |
| JP2007297222A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Tokuyama Corp | フッ化金属単結晶体の引上げ装置およびフッ化金属単結晶体の製造方法 |
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