JPS63147891A - 単結晶の育成方法とその装置 - Google Patents
単結晶の育成方法とその装置Info
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- JPS63147891A JPS63147891A JP29159886A JP29159886A JPS63147891A JP S63147891 A JPS63147891 A JP S63147891A JP 29159886 A JP29159886 A JP 29159886A JP 29159886 A JP29159886 A JP 29159886A JP S63147891 A JPS63147891 A JP S63147891A
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Ｓｉ、Ｇｏ等の半導体、ＧａＡｓ、ＩｎＰ。
Ｚｎ５ａ 、ＣｄＴｅ等の菖−Ｖ族、Ｉ−Ｍ族化合物半
導体及び、ＢＳＯ，ＬＮＯ等の酸化物をチョクラルスキ
ー法により単結晶育成する方法及びその装置に関する。
導体及び、ＢＳＯ，ＬＮＯ等の酸化物をチョクラルスキ
ー法により単結晶育成する方法及びその装置に関する。
従来の技術として、Ｉ−Ｖ族化合物半導体のＧａＡ３
単結晶全育成するＬＥＣ＠’に挙げて説明する。第５図
に示すように、ＬＥＣｉとは、ルツボ１の中に入れた原
料ＧａＡｓ ２ と液体封止剤３をヒーター４で加熱
し、上軸５に取りつけた種結晶６を原料融液につけて引
き上げ、単結晶７１１：育成する。以上の構造はｉ−ｖ
族、Ｕ−Ｗ族化合物半導体単結晶の育成に共通の方法で
あり、Ｓｉ、Ｇｏ等の半導体やＢＳＯ，ＬＮＤ等の酸化
物の場合には液体封止剤３を用いない。
単結晶全育成するＬＥＣ＠’に挙げて説明する。第５図
に示すように、ＬＥＣｉとは、ルツボ１の中に入れた原
料ＧａＡｓ ２ と液体封止剤３をヒーター４で加熱
し、上軸５に取りつけた種結晶６を原料融液につけて引
き上げ、単結晶７１１：育成する。以上の構造はｉ−ｖ
族、Ｕ−Ｗ族化合物半導体単結晶の育成に共通の方法で
あり、Ｓｉ、Ｇｏ等の半導体やＢＳＯ，ＬＮＤ等の酸化
物の場合には液体封止剤３を用いない。
この棟の装ｆは時にルツボ内の径方向温度勾配の小さな
場合、育成される単結晶に、晶癖と呼ばれるその単結晶
の育成方向に関係した特有な形状を示す。例えばＧａＡ
ｓやＩｎＰ ｔ−＜１００＞方向に引上げる時は、結
晶を上軸の上部から見ると第６図（ａｌのように（１１
０）と（１１０）に平行な面が晶癖として現われ、径方
向温度勾配の小さい場合はほぼ正方形になる。このため
育成中結晶はその周囲に不均一な４回対称の熱分布金堂
けるため結晶内部に不均一な熱応力をもつ。それ故、こ
のような結晶から切り出されたウェハーは第２図（ｂｌ
のように〔１１０〕、〔１１０〕方向のリネージ等が発
生し、転位密度が多くなりさらにはリネージ発生後のイ
ンゴット後半が多結晶化して結晶インゴットの歩留りが
低くなった。
場合、育成される単結晶に、晶癖と呼ばれるその単結晶
の育成方向に関係した特有な形状を示す。例えばＧａＡ
ｓやＩｎＰ ｔ−＜１００＞方向に引上げる時は、結
晶を上軸の上部から見ると第６図（ａｌのように（１１
０）と（１１０）に平行な面が晶癖として現われ、径方
向温度勾配の小さい場合はほぼ正方形になる。このため
育成中結晶はその周囲に不均一な４回対称の熱分布金堂
けるため結晶内部に不均一な熱応力をもつ。それ故、こ
のような結晶から切り出されたウェハーは第２図（ｂｌ
のように〔１１０〕、〔１１０〕方向のリネージ等が発
生し、転位密度が多くなりさらにはリネージ発生後のイ
ンゴット後半が多結晶化して結晶インゴットの歩留りが
低くなった。
本発明は上記の晶癖による引上結晶の熱応力を回避し、
リネージの発生を防き゛、転位密度の少ない良質の単結
凸金歩留り艮く育成する単結晶育成方法及びその装置ｔ
ｔｌ−提供しようとするものである。
リネージの発生を防き゛、転位密度の少ない良質の単結
凸金歩留り艮く育成する単結晶育成方法及びその装置ｔ
ｔｌ−提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、（１）原料融液からチョクラルスキー法で単
結晶を引上げる単結晶育成方法において、引上結晶の育
成方向に対して晶癖の伸びる方向の結晶体から出る輻射
線を反射して該結晶体に照射し該方向の結晶育成を抑制
し、引上結晶の円周方向に均一な温度分布を形成しなが
ら単結晶を引上げることを特徴とする単結晶の育成方法
及び、（２）原料融液全収容するルツボと種結晶？先端
に取付け、単結晶を引上げる上軸とを有するチョクラル
スキー法による単結晶育成装置において、引上結晶の育
成方向に対して晶癖の伸びる方向の結晶体から出る輻射
線上反射するためにその直上の位置に扇形の羽根全形成
してなる反射板全種結晶の上に設置すること全特徴とす
る単結晶の育成装置である。
結晶を引上げる単結晶育成方法において、引上結晶の育
成方向に対して晶癖の伸びる方向の結晶体から出る輻射
線を反射して該結晶体に照射し該方向の結晶育成を抑制
し、引上結晶の円周方向に均一な温度分布を形成しなが
ら単結晶を引上げることを特徴とする単結晶の育成方法
及び、（２）原料融液全収容するルツボと種結晶？先端
に取付け、単結晶を引上げる上軸とを有するチョクラル
スキー法による単結晶育成装置において、引上結晶の育
成方向に対して晶癖の伸びる方向の結晶体から出る輻射
線上反射するためにその直上の位置に扇形の羽根全形成
してなる反射板全種結晶の上に設置すること全特徴とす
る単結晶の育成装置である。
第１図は本発明を実施する装置の一例である。
ルツボ１には原料融液２及び液体封止剤３全収容してお
り、引上軸５に取付けた種結晶乙により単結晶７を引上
ける。徨結晶乙の上には不発明の特徴である反射板８が
取付けられており、単結晶７からの輻射線９の中から、
単結晶の晶癖の伸びる方向からの輻射線を反射するよう
Ｋなっている。反射板は育成する単結晶の晶癖に合わせ
、例えば〔１００〕と（０１０）方向に晶癖？有する４
回対称のものについては第２図に示すような４つの扇形
羽根を有する反射板を用い、６回対称のものについては
第３図に示す工うな３つの：扇形羽根金有する反射板を
用いる。
り、引上軸５に取付けた種結晶乙により単結晶７を引上
ける。徨結晶乙の上には不発明の特徴である反射板８が
取付けられており、単結晶７からの輻射線９の中から、
単結晶の晶癖の伸びる方向からの輻射線を反射するよう
Ｋなっている。反射板は育成する単結晶の晶癖に合わせ
、例えば〔１００〕と（０１０）方向に晶癖？有する４
回対称のものについては第２図に示すような４つの扇形
羽根を有する反射板を用い、６回対称のものについては
第３図に示す工うな３つの：扇形羽根金有する反射板を
用いる。
チョクラルスキー法によりＧａＡｓ 単結晶を育成す
るときに引上結晶体から輻射線を出しながら冷却するが
荷にルツボ内の径方向の温度勾配が小さい場合は第６図
ｔａ＋のような正方形に晶癖が現われることになる。そ
こで、第２図の反射板８を抽結晶の直上に取付けると、
引上結晶体から出る輻射線の中で晶癖の伸びる方向の結
晶部分からのＱ！射線全上記反射板で反射することによ
ジ、この結晶部分の結晶成長を抑制し、晶癖で伸びない
方向の結晶部分は輻射線が反射されないので相対的に結
晶成長が促進され、得られる単結晶は第４図（ａｌのよ
うに断面が円形となる。このため単結晶は円周方向に均
一な温度分布’に！し、加わる熱応力も小さくなる。こ
のような単結晶から切り出されるウェハは転位密度が小
さく、エツチングされた後も第４図（ｂｌのようにリネ
ージの少ないものが得られる。また、単結晶インゴット
の後半もリネージが少ないために多結晶化することもな
く、インゴットの結晶歩留りが向上した。
るときに引上結晶体から輻射線を出しながら冷却するが
荷にルツボ内の径方向の温度勾配が小さい場合は第６図
ｔａ＋のような正方形に晶癖が現われることになる。そ
こで、第２図の反射板８を抽結晶の直上に取付けると、
引上結晶体から出る輻射線の中で晶癖の伸びる方向の結
晶部分からのＱ！射線全上記反射板で反射することによ
ジ、この結晶部分の結晶成長を抑制し、晶癖で伸びない
方向の結晶部分は輻射線が反射されないので相対的に結
晶成長が促進され、得られる単結晶は第４図（ａｌのよ
うに断面が円形となる。このため単結晶は円周方向に均
一な温度分布’に！し、加わる熱応力も小さくなる。こ
のような単結晶から切り出されるウェハは転位密度が小
さく、エツチングされた後も第４図（ｂｌのようにリネ
ージの少ないものが得られる。また、単結晶インゴット
の後半もリネージが少ないために多結晶化することもな
く、インゴットの結晶歩留りが向上した。
第１図の装置を用い、第２図の反射板を取付けてＧａＡ
ｓ 単結晶２（ｉｏｏ）方向に育成した。
ｓ 単結晶２（ｉｏｏ）方向に育成した。
ルツボは４インチの石英製のもので、ＧａＡｓ 多結
晶１ｋｙ、：Ｂ２０５１００ａｋ投入した。反射板の外
周の径は６０珈φで扇形の角度は４５°のものを４回対
称に取付けた。得られた２インチ径ＧａＡｓ 単結晶
インゴットの歩留りは８０％を越（、ＥＰＤも１〜６Ｘ
１０’ と低い値を示した。
晶１ｋｙ、：Ｂ２０５１００ａｋ投入した。反射板の外
周の径は６０珈φで扇形の角度は４５°のものを４回対
称に取付けた。得られた２インチ径ＧａＡｓ 単結晶
インゴットの歩留りは８０％を越（、ＥＰＤも１〜６Ｘ
１０’ と低い値を示した。
反射板？取付けない従来装置で同様のＧａＡｓ単結晶の
育成？すると、２インチ径の単結晶を７００９引上げ九
ときにインゴットの後端−がリネージ多結晶化しておｊ
９ ＥＦＤも５Ｘ１０’〜２Ｘ１０ と非常に多かった
。
育成？すると、２インチ径の単結晶を７００９引上げ九
ときにインゴットの後端−がリネージ多結晶化しておｊ
９ ＥＦＤも５Ｘ１０’〜２Ｘ１０ と非常に多かった
。
本発明は上記の構成全採用することによって引上結晶の
晶癖の伸ひる方向の結晶部分の結晶成長全抑制し、他の
結晶部分全相対的に成長促進させることによジ、成長結
晶の断面は円形になり、結晶に加わる熱応力全円周方向
に均一とすることができるので、転位密度が減少し、リ
ネージが抑制され、結晶インゴットの歩留りが向上した
。
晶癖の伸ひる方向の結晶部分の結晶成長全抑制し、他の
結晶部分全相対的に成長促進させることによジ、成長結
晶の断面は円形になり、結晶に加わる熱応力全円周方向
に均一とすることができるので、転位密度が減少し、リ
ネージが抑制され、結晶インゴットの歩留りが向上した
。
第１図は本発明全実施する装置の一例を示す断面図、第
２図及び第３図は反射板の平面図、第４図（１１は本発
明の実施例で育成したＧΔＡｓ 単結晶の平面図、第４
図（ｂｌは第４図（ａｌの単結晶から切り出したウェハ
のエツチング図、第５図は従来の単結晶引上装置の断面
図、第６図（ａｌは従来法で育成したＧａＡｓやＩｎＰ
単結晶の平面図、第６図［ｂｌは第６図（ａｌの単結
晶から切り出したウェハのエツチング図である。
２図及び第３図は反射板の平面図、第４図（１１は本発
明の実施例で育成したＧΔＡｓ 単結晶の平面図、第４
図（ｂｌは第４図（ａｌの単結晶から切り出したウェハ
のエツチング図、第５図は従来の単結晶引上装置の断面
図、第６図（ａｌは従来法で育成したＧａＡｓやＩｎＰ
単結晶の平面図、第６図［ｂｌは第６図（ａｌの単結
晶から切り出したウェハのエツチング図である。
Claims (2)
- （１）原料融液からチョクラルスキー法で単結晶を引上
げる単結晶育成方法において、引上結晶の育成方向に対
して晶癖の伸びる方向の結晶体から出る輻射線を反射し
て該結晶体に照射し該方向の結晶育成を抑制し、引上結
晶の円周方向に均一な温度分布を形成しながら単結晶を
引上げることを特徴とする単結晶の育成方法。 - （２）原料融液を収容するルツボと種結晶を先端に取付
け、単結晶を引上げる上軸とを有するチョクラルスキー
法による単結晶育成装置において、引上結晶の育成方向
に対して晶癖の伸びる方向の結晶体から出る輻射線を反
射するためにその直上の位置に扇形の羽根を形成してな
る反射板を種結晶の上に設置することを特徴とする単結
晶の育成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29159886A JPS63147891A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 単結晶の育成方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29159886A JPS63147891A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 単結晶の育成方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63147891A true JPS63147891A (ja) | 1988-06-20 |
Family
ID=17771013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29159886A Pending JPS63147891A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 単結晶の育成方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63147891A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6015460A (en) * | 1995-12-15 | 2000-01-18 | Wacker Siltronic Gesellschaft Fur Halbleitermaterialien Ag | Method and apparatus for pulling a monocrystal |
| JP2009179524A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶製造装置および製造方法 |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP29159886A patent/JPS63147891A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6015460A (en) * | 1995-12-15 | 2000-01-18 | Wacker Siltronic Gesellschaft Fur Halbleitermaterialien Ag | Method and apparatus for pulling a monocrystal |
| JP2009179524A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶製造装置および製造方法 |
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