JPH02116697A - 半導体単結晶育成装置 - Google Patents
半導体単結晶育成装置Info
- Publication number
- JPH02116697A JPH02116697A JP26788488A JP26788488A JPH02116697A JP H02116697 A JPH02116697 A JP H02116697A JP 26788488 A JP26788488 A JP 26788488A JP 26788488 A JP26788488 A JP 26788488A JP H02116697 A JPH02116697 A JP H02116697A
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- JP
- Japan
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- single crystal
- crucible body
- crucible
- cylinder
- gas
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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】
「産業上の利用分野」
本発明は、２重構造のルツボを用いて単結晶を育成さ仕
る半導体単結晶育成装置に係わり、特に融液近傍におけ
る炭素化合物の排出性を高める改良に関′１４゛ろ。
る半導体単結晶育成装置に係わり、特に融液近傍におけ
る炭素化合物の排出性を高める改良に関′１４゛ろ。
「従来の技術」
ＣＺ法によってＢ 、Ｐ 、Ｓ ｂ等のドーパントを添
加したシリコン単結晶を製造する場合には、これらドー
パント原子の偏析係数が１でないため、育成された単結
晶中のドーパント濃度が長手方向に不均一になり、その
一部分しか所望の品質にならない問題があった。
加したシリコン単結晶を製造する場合には、これらドー
パント原子の偏析係数が１でないため、育成された単結
晶中のドーパント濃度が長手方向に不均一になり、その
一部分しか所望の品質にならない問題があった。
その改善策として、特開昭４９−１０６６４号公報やＵ
ＳＰ４３５２７８４号では、外ルツボ体と内ルツボ体と
からなる２重ルツボを用い、各ルツボで区画された原料
融液のドーパント濃度差をｆｌｌ用して、実質的に単結
晶中のドーパント濃度を均一にし、収率を向上させる技
術が開示されている。第９図はその装置例を示し、符号
ｌは炉体、２は外ルツボ体２Ａに円筒形の内ルツボ体２
Ｂを収めた２重ルツボ、３は黒鉛サセプタ、４はヒータ
ー ５は保温筒で、炉体１内にはガス導入口６からアル
ゴンガスが供給され、原料融液Ｙから発生する不純物と
ともにガス排出ロアからυト出される。
ＳＰ４３５２７８４号では、外ルツボ体と内ルツボ体と
からなる２重ルツボを用い、各ルツボで区画された原料
融液のドーパント濃度差をｆｌｌ用して、実質的に単結
晶中のドーパント濃度を均一にし、収率を向上させる技
術が開示されている。第９図はその装置例を示し、符号
ｌは炉体、２は外ルツボ体２Ａに円筒形の内ルツボ体２
Ｂを収めた２重ルツボ、３は黒鉛サセプタ、４はヒータ
ー ５は保温筒で、炉体１内にはガス導入口６からアル
ゴンガスが供給され、原料融液Ｙから発生する不純物と
ともにガス排出ロアからυト出される。
「発明が解決しようとする課題」
ところが、この種の２重ルツボを備えた装置でシリコン
単結晶を実際に製造すると、得られた単結晶中の炭素濃
度が育成開始側から終了側にかけて漸次増大し、部分的
に半導体素子として使用可能な炭素濃度の規格を越えて
しまい、単結晶の収率を悪化させる現象がしばしば確認
された。
単結晶を実際に製造すると、得られた単結晶中の炭素濃
度が育成開始側から終了側にかけて漸次増大し、部分的
に半導体素子として使用可能な炭素濃度の規格を越えて
しまい、単結晶の収率を悪化させる現象がしばしば確認
された。
この種の炭素汚染は、炉体内に使用されている種々のグ
ラファイト部品（ヒータ４．保温筒５．サセプタ３．内
ルツボ体２Ｂの支持体等）に由来するもので、まず原料
融液Ｙと石英ルツボ２との反応により揮発性のＳｉＯが
発生し、このＳｉＯが高温のグラファイト部品の表面で
次式の通りＣＯを発生する。
ラファイト部品（ヒータ４．保温筒５．サセプタ３．内
ルツボ体２Ｂの支持体等）に由来するもので、まず原料
融液Ｙと石英ルツボ２との反応により揮発性のＳｉＯが
発生し、このＳｉＯが高温のグラファイト部品の表面で
次式の通りＣＯを発生する。
ＳｉＯ＋２Ｏ−ＳｉＣ＋ＣＯ
したがって、１重ルツボよりも２重ルツボにおいて炭素
汚染が顕著であるとすれば、２重ルツボの場合には、発
生するＣＯを原料融液Ｙ中により多く溶は込ませる何等
かの機構が存在することか予想される。
汚染が顕著であるとすれば、２重ルツボの場合には、発
生するＣＯを原料融液Ｙ中により多く溶は込ませる何等
かの機構が存在することか予想される。
そこで本発明者らはＣＯガスの挙動について詳細な検討
を試み、次のような知見を得るに至った。
を試み、次のような知見を得るに至った。
すなわち、ガス導入口６から供給されたアルゴンガスは
、単結晶Ｔに沿って下方に流れ、内ルツボ体２Ｂと単結
晶Ｔの間隙を通った後、内ルツボ体２Ｂおよび外ルツボ
体２Ａの上方を通過してガス排出ロアから排出される。
、単結晶Ｔに沿って下方に流れ、内ルツボ体２Ｂと単結
晶Ｔの間隙を通った後、内ルツボ体２Ｂおよび外ルツボ
体２Ａの上方を通過してガス排出ロアから排出される。
その際、内ルツボ体２Ｂと外ルツボ体２Ａとの間隙にお
いて図示のようにガスが比較的長時間滞留し、このガス
中のＣＯ高濃度上昇するとともに、そのＣＯが継続的に
融液Ｙに接触するため、効率良く融液Ｙ中に溶は込み、
融液Ｙひいては単結晶ＴのＣＯ高濃度高めてしまうので
ある。
いて図示のようにガスが比較的長時間滞留し、このガス
中のＣＯ高濃度上昇するとともに、そのＣＯが継続的に
融液Ｙに接触するため、効率良く融液Ｙ中に溶は込み、
融液Ｙひいては単結晶ＴのＣＯ高濃度高めてしまうので
ある。
この現象の改善策としては、まず炉体１内に供給するア
ルゴンガス流量を増すことが考えられるが、その場合に
はガス供給に要するコストが著しく高くなるうえ、単結
晶Ｔの育成条件に与える悪影響も無視できなくなる。
ルゴンガス流量を増すことが考えられるが、その場合に
はガス供給に要するコストが著しく高くなるうえ、単結
晶Ｔの育成条件に与える悪影響も無視できなくなる。
「課題を解決するための手段」
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、２
重ルツボの上方に、これと同軸に円筒状のガス整流筒を
設け、このガス整流筒の下端部を内ルツボ体と外ルツボ
体の間隙に配置し、この下端部と、内ルツボ体、外ルツ
ボ体、原料融液との間にそれぞれ間隔を空けたことを特
徴とする。
重ルツボの上方に、これと同軸に円筒状のガス整流筒を
設け、このガス整流筒の下端部を内ルツボ体と外ルツボ
体の間隙に配置し、この下端部と、内ルツボ体、外ルツ
ボ体、原料融液との間にそれぞれ間隔を空けたことを特
徴とする。
なお、ガス整流筒の下端部の最大肉厚は、内ルツボ体と
外ルツボ体の離間距離の０．３〜０．８倍とされ、ガス
整流筒の下端部の表面は、なだらかな曲面であることが
望ましい。また、ガス整流筒の下端と原料融液との距離
は５！Ｊｍより大きく、かっこの下端は外ルツボ体の上
端よりも低い位置にあることが望ましい。
外ルツボ体の離間距離の０．３〜０．８倍とされ、ガス
整流筒の下端部の表面は、なだらかな曲面であることが
望ましい。また、ガス整流筒の下端と原料融液との距離
は５！Ｊｍより大きく、かっこの下端は外ルツボ体の上
端よりも低い位置にあることが望ましい。
さらに、内ルツボ体と単結晶との間に、その下端部が内
ルツボ体、融液、単結晶のそれぞれから離間するように
円筒状の筒体を同軸に配置し、この筒体を通して上から
不活性ガスが供給されろように構成してもよい。
ルツボ体、融液、単結晶のそれぞれから離間するように
円筒状の筒体を同軸に配置し、この筒体を通して上から
不活性ガスが供給されろように構成してもよい。
「作 用」
この半導体単結晶育成装置では、内ルツボ体と外ルツボ
体との間隙にガス整流筒を配置することにより、炉体上
方から炉体内に供給されたアルゴンガスが、内ルツボ体
とガス整流筒との間隙、ガス整流筒と原料融液との間隙
、外ルツボ体とガス整流筒との間隙を経て層流状に流れ
るようにし、内ルツボ体と外ルツボ体との間隙における
ガスの滞留を防ぎ、原料融液へのＣＯ溶入を低減する。
体との間隙にガス整流筒を配置することにより、炉体上
方から炉体内に供給されたアルゴンガスが、内ルツボ体
とガス整流筒との間隙、ガス整流筒と原料融液との間隙
、外ルツボ体とガス整流筒との間隙を経て層流状に流れ
るようにし、内ルツボ体と外ルツボ体との間隙における
ガスの滞留を防ぎ、原料融液へのＣＯ溶入を低減する。
また、内ルツボ体と単結晶の間に円筒状の筒体を同軸に
配置した場合には、単結晶と内ルツボ体との間隙でのガ
ス滞留も防止することができる。
配置した場合には、単結晶と内ルツボ体との間隙でのガ
ス滞留も防止することができる。
「実施例」
第１図および第２図は、本発明に係わる半導体単結晶育
成装置の一実施例を示している。
成装置の一実施例を示している。
図中符号ＩＯは上体１０Ａおよび下体１０Ｂからなる炉
体で、この炉体【０の中央には昇降および回転する下軸
１１が配置され、この下軸１１の上端には黒鉛サセプタ
１２を介して石英製の２重ルツボ１３が固定されている
。また、サセプタ１２の外周を取り巻いてヒーター１４
、保温筒Ｉ５が順に配置されている。
体で、この炉体【０の中央には昇降および回転する下軸
１１が配置され、この下軸１１の上端には黒鉛サセプタ
１２を介して石英製の２重ルツボ１３が固定されている
。また、サセプタ１２の外周を取り巻いてヒーター１４
、保温筒Ｉ５が順に配置されている。
前記２重ルツボ１３は、有底円筒状の外ルツボ体１３Ａ
と、その中に同軸に配置された円筒形の内ルツボ体１３
Ｂとからなり、この内ルツボ体１３Ｂの下端には透孔（
図示路）が形成されている。
と、その中に同軸に配置された円筒形の内ルツボ体１３
Ｂとからなり、この内ルツボ体１３Ｂの下端には透孔（
図示路）が形成されている。
さらに炉体ｌＯの上方には、種結晶１６を保持するワイ
ヤ１７を昇降・回転させ、内ルツボ体１３Ｂの内側から
単結晶Ｔを育成させる引上機構（図示路）が設けられて
いる。
ヤ１７を昇降・回転させ、内ルツボ体１３Ｂの内側から
単結晶Ｔを育成させる引上機構（図示路）が設けられて
いる。
前記保温筒１５の上端には、円環板形の取付板１８を介
して、円筒部１９Ａとその上端に一体に形成された円環
板部１９Ｂとからなるガス整流筒１９が固定されている
。このガス整流筒１９の円筒部１９Ａの下端は、内ルツ
ボ体１３Ｂと外ルツボ体１３Ａとの間隙に差し入れられ
、その下端と内ルツボ体１３Ｂ、原料融液Ｙ１外ルツボ
体１３Ａとの間にはそれぞれ略同じ間隙が空けられてい
る。具体的には、第２図に示すように、ガス整流筒１９
の下端と融液Ｙとの距離は５ｍｍより大きく、かつ下端
は外ルツボ体１３Ａの上端よりも低い位置に設定されて
いる。融液Ｙからの距離が５ｍｍ未満だと、この間隙を
通るアルゴンガスの流速が過大となり、融液Ｙに不要な
振動を引き起こすおそれが生じるうえ、ガス整流筒１９
が融液Ｙに接触するおそれもある。また、ガス整流筒１
９の下端が外ルツボ体＋３Ａの上端よりも高い位置にあ
ると整流効果が得られず、融液ＹへのＣＯ溶入が低減で
きない。また、第２図に示すように、ガス整流筒１９の
下端部の肉厚Ｐは、内ルツボ体１３Ｂと外ルツボ体１３
との離間距離Ｑの０．３〜０，８であることが望ましい
。０．３倍未満だと内ルツボ体１３Ｂと外ルツボ体１３
Ａの近傍でガスが滞留しやすく、整流効果が弱くなる。
して、円筒部１９Ａとその上端に一体に形成された円環
板部１９Ｂとからなるガス整流筒１９が固定されている
。このガス整流筒１９の円筒部１９Ａの下端は、内ルツ
ボ体１３Ｂと外ルツボ体１３Ａとの間隙に差し入れられ
、その下端と内ルツボ体１３Ｂ、原料融液Ｙ１外ルツボ
体１３Ａとの間にはそれぞれ略同じ間隙が空けられてい
る。具体的には、第２図に示すように、ガス整流筒１９
の下端と融液Ｙとの距離は５ｍｍより大きく、かつ下端
は外ルツボ体１３Ａの上端よりも低い位置に設定されて
いる。融液Ｙからの距離が５ｍｍ未満だと、この間隙を
通るアルゴンガスの流速が過大となり、融液Ｙに不要な
振動を引き起こすおそれが生じるうえ、ガス整流筒１９
が融液Ｙに接触するおそれもある。また、ガス整流筒１
９の下端が外ルツボ体＋３Ａの上端よりも高い位置にあ
ると整流効果が得られず、融液ＹへのＣＯ溶入が低減で
きない。また、第２図に示すように、ガス整流筒１９の
下端部の肉厚Ｐは、内ルツボ体１３Ｂと外ルツボ体１３
との離間距離Ｑの０．３〜０，８であることが望ましい
。０．３倍未満だと内ルツボ体１３Ｂと外ルツボ体１３
Ａの近傍でガスが滞留しやすく、整流効果が弱くなる。
他方０．８倍より大きいと、各ルツボ体１３Ａ、１３Ｂ
と干渉するおそれが生じる。
と干渉するおそれが生じる。
ガス整流筒１９の材質としては、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ。
Ｃ１ＳｉＣ等の高耐熱材料の単体または複合材料が適し
、必要に応じてはＳｉＣ等の被覆層をさらに形成しても
よい。さらに炉体１０内には、内ルツボ体１３Ｂと外ル
ツボ体１３Ａとの間隙に原料を供給する原料供給管２０
が、ガス整流筒■９の円環板部１９Ｂを貫通し円筒部１
９Ａの外面に沿って固定されている。なお、この原料供
給管２ｏは、円筒部１９Ａにスリットを形成してその中
に固定してもよいし、円筒部１９Ａの内面に沿って配置
してもよい。また、２１はガス導入口、２２はガス排出
口である。
、必要に応じてはＳｉＣ等の被覆層をさらに形成しても
よい。さらに炉体１０内には、内ルツボ体１３Ｂと外ル
ツボ体１３Ａとの間隙に原料を供給する原料供給管２０
が、ガス整流筒■９の円環板部１９Ｂを貫通し円筒部１
９Ａの外面に沿って固定されている。なお、この原料供
給管２ｏは、円筒部１９Ａにスリットを形成してその中
に固定してもよいし、円筒部１９Ａの内面に沿って配置
してもよい。また、２１はガス導入口、２２はガス排出
口である。
この半導体単結晶育成装置を使用するには、まず２重ル
ツボ１３内にシリコン原料を充填し、ヒーター１４に通
電するとともにガス導入口２１がらアルゴンガスを供給
し、原料を溶解する。次いで、２重ルツボ１３を上昇さ
せてガス整流筒１９との距離を最適値に合わせ、種結晶
１６を融液Ｙに浸漬して単結晶Ｔを育成しつつ、原料供
給管２０を通じて原料をルツボ１３に供給し、融液の減
少分を補う。この時、融液とルツボとが反応してＳｉＯ
か生成し、さらにこのＳｉＯの一部が炉体ＩＯ内のグラ
ファイト部品と反応してｃｏを生じろ。
ツボ１３内にシリコン原料を充填し、ヒーター１４に通
電するとともにガス導入口２１がらアルゴンガスを供給
し、原料を溶解する。次いで、２重ルツボ１３を上昇さ
せてガス整流筒１９との距離を最適値に合わせ、種結晶
１６を融液Ｙに浸漬して単結晶Ｔを育成しつつ、原料供
給管２０を通じて原料をルツボ１３に供給し、融液の減
少分を補う。この時、融液とルツボとが反応してＳｉＯ
か生成し、さらにこのＳｉＯの一部が炉体ＩＯ内のグラ
ファイト部品と反応してｃｏを生じろ。
一方、ガス導入口２１から供給されたアルゴンガスは、
ガス整流筒１９の円環板部１９Ｂによって円筒部＋９Ａ
に全て集束され、単結晶Ｔに沿って下降し、内ルツボ体
１３Ｂと円筒部１９Ａの間、円筒部１９Ａと融液Ｙの間
、円筒部１９Ａと外ルツボ体１３Ａの間を、滞ることな
く速やかに通過してガス排出口２２から排出される。こ
れにより、前記ＳｉＯやＣＯは外ルツボ体１３Ａと内ル
ツボ体１３Ｂとの間隙で滞留することなく排出されるか
ら、従来装置に比して融液に溶は込むＣＯ総量が著しく
減少し、炭素濃度の小さい良質の単結晶を製造すること
が可能である。
ガス整流筒１９の円環板部１９Ｂによって円筒部＋９Ａ
に全て集束され、単結晶Ｔに沿って下降し、内ルツボ体
１３Ｂと円筒部１９Ａの間、円筒部１９Ａと融液Ｙの間
、円筒部１９Ａと外ルツボ体１３Ａの間を、滞ることな
く速やかに通過してガス排出口２２から排出される。こ
れにより、前記ＳｉＯやＣＯは外ルツボ体１３Ａと内ル
ツボ体１３Ｂとの間隙で滞留することなく排出されるか
ら、従来装置に比して融液に溶は込むＣＯ総量が著しく
減少し、炭素濃度の小さい良質の単結晶を製造すること
が可能である。
なお、上記実施例では、ガス整流筒１９の下端が角張っ
ていたが、第３図のように角を丸く面取り加工したり、
第４図のように下端に厚肉の膨出部２３を形成し、その
表面全面を曲面としてもよい。各部の寸法等は前記実施
例に準じる。このようにすれば、円筒部１９Ａの下端近
傍を通るガス気流に渦が生じにくく、前記の効果をより
高めることができる。また、原料供給管２０を設けない
構成（バッチ式）も可能で、その場合には融液Ｙの減少
とともにルツボを上昇させ、融液Ｙとガス整流筒１９と
の間隔を一定に保つ。
ていたが、第３図のように角を丸く面取り加工したり、
第４図のように下端に厚肉の膨出部２３を形成し、その
表面全面を曲面としてもよい。各部の寸法等は前記実施
例に準じる。このようにすれば、円筒部１９Ａの下端近
傍を通るガス気流に渦が生じにくく、前記の効果をより
高めることができる。また、原料供給管２０を設けない
構成（バッチ式）も可能で、その場合には融液Ｙの減少
とともにルツボを上昇させ、融液Ｙとガス整流筒１９と
の間隔を一定に保つ。
次に、第５図は本発明の他の実施例を示し、この例では
前記実施例の構成に加え、ガス整流筒１９の円環板部１
９Ｂを半径方向内方に延長し、この延長部３０の内縁か
ら垂下する筒体３１を同軸に設けたことを特徴とする。
前記実施例の構成に加え、ガス整流筒１９の円環板部１
９Ｂを半径方向内方に延長し、この延長部３０の内縁か
ら垂下する筒体３１を同軸に設けたことを特徴とする。
この筒体３１の下端は単結晶′ｒと内ルツボ体１３Ｂの
間隙に挿入され、この下端部と、単結晶Ｔ１融液Ｙ１内
ルツボ体１３Ｂとの間にはそれぞれ路間等の間隔が形成
されている。なお、下端部と融液Ｙの間は５ｍｍ以上で
、かつ下端の位置は内ルツボ体１３Ｂの上端よりら低く
設定されている。これは前記ガス整流筒１９の場合と同
じ理由による。
間隙に挿入され、この下端部と、単結晶Ｔ１融液Ｙ１内
ルツボ体１３Ｂとの間にはそれぞれ路間等の間隔が形成
されている。なお、下端部と融液Ｙの間は５ｍｍ以上で
、かつ下端の位置は内ルツボ体１３Ｂの上端よりら低く
設定されている。これは前記ガス整流筒１９の場合と同
じ理由による。
この例によれば、供給されるアルゴンガスがまず、筒体
３１の下端部と単結晶Ｔの間、筒体３１と融液Ｙの間、
筒体３Ｉと内ルツボ体１３Ｂの間を順次層流となって流
れるので、内ルツボ体１３Ｂと外ルツボ体１３Ａの間隙
に加えて、単結晶Ｔと内ルツボ体１３Ｂの間隙での滞留
をも防止することができ、単結晶Ｔの炭素濃度を一層低
減することができる。
３１の下端部と単結晶Ｔの間、筒体３１と融液Ｙの間、
筒体３Ｉと内ルツボ体１３Ｂの間を順次層流となって流
れるので、内ルツボ体１３Ｂと外ルツボ体１３Ａの間隙
に加えて、単結晶Ｔと内ルツボ体１３Ｂの間隙での滞留
をも防止することができ、単結晶Ｔの炭素濃度を一層低
減することができる。
なお、筒体３１の下端を、ガス整流筒の場合と同様に丸
く面取り加工すれば、層流効果をさらに増大させること
ができる。また、延長部３０を設けずに第５図中二点鎖
線（イ）のように筒体３１を下に向けて窄まる円錐状と
したり、二点鎖線（ロ）のように延長部３０を下方に移
し、筒体３１を短縮した構成ら可能であるし、延長部３
０に通気口を形成しガス整流筒１９と筒体３１の間にア
ルゴンガスの一部を通して、この部分でのガス滞留を防
いてもよい。さらにまた、第６図に示すように、ガス導
入口２１から直接、内ルツボ体１３Ｂの内側まで筒体３
１を延設することも可能である。
く面取り加工すれば、層流効果をさらに増大させること
ができる。また、延長部３０を設けずに第５図中二点鎖
線（イ）のように筒体３１を下に向けて窄まる円錐状と
したり、二点鎖線（ロ）のように延長部３０を下方に移
し、筒体３１を短縮した構成ら可能であるし、延長部３
０に通気口を形成しガス整流筒１９と筒体３１の間にア
ルゴンガスの一部を通して、この部分でのガス滞留を防
いてもよい。さらにまた、第６図に示すように、ガス導
入口２１から直接、内ルツボ体１３Ｂの内側まで筒体３
１を延設することも可能である。
「実験例」
次に、実験例を挙げて本発明の効果を実証する。
第１図に示した装置を用い、次の育成条件において全長
７００ｍｔｔｔの単結晶を作成した。
７００ｍｔｔｔの単結晶を作成した。
外ルツボ体の内径：３３４．ｖａ
内ルツボ体の外径：２５２ｍ肩
原料の初期充填量：２０に９
初期融液の深さ：１１０ｍｍ
単結晶の外径：１１０４ｔ
外ルツボ体、内ルツボ体の融液からの高さ：共に１２０
貢肩 ガス整流筒の外径：３２０■ ガス整流筒の肉厚（一定）：２０ｍｍ ガス整流筒の融液からの高さ：ｌＯｍｘ１０ｍｍガス整
流筒ボ体からの距離：１４ｍｍガス整流筒の外ルツボ体
からの距離ニアＲｘアルゴンガスの供給量：５０Ｑ／分
（常圧）ルツボへの原料供給：なしくバッチ法）一方、
上記装置からガス整流筒を取り外したｔＪ４成により、
全く同じ育成条件で単結晶引き上げを行なった。
貢肩 ガス整流筒の外径：３２０■ ガス整流筒の肉厚（一定）：２０ｍｍ ガス整流筒の融液からの高さ：ｌＯｍｘ１０ｍｍガス整
流筒ボ体からの距離：１４ｍｍガス整流筒の外ルツボ体
からの距離ニアＲｘアルゴンガスの供給量：５０Ｑ／分
（常圧）ルツボへの原料供給：なしくバッチ法）一方、
上記装置からガス整流筒を取り外したｔＪ４成により、
全く同じ育成条件で単結晶引き上げを行なった。
また同様に、原料供給管を用いて原料供給を行ないつつ
、ガス整流筒を用いた場合とガス整流筒を用いない場合
において、前記と同じ条件でそれぞれ単結晶を作成した
。ただし単結晶の長さはいずれも１０００ｘ次とした。
、ガス整流筒を用いた場合とガス整流筒を用いない場合
において、前記と同じ条件でそれぞれ単結晶を作成した
。ただし単結晶の長さはいずれも１０００ｘ次とした。
こうして得られた４本の単結晶について、ｆｒ（測定装
置（炭素検出限界０ 、 Ｉ Ｘ Ｉ Ｏ”ａｔｏｍｓ
／ ａｍ３）を用い、その炭素濃度を長手方向に多点測
定した。
置（炭素検出限界０ 、 Ｉ Ｘ Ｉ Ｏ”ａｔｏｍｓ
／ ａｍ３）を用い、その炭素濃度を長手方向に多点測
定した。
その結果を第７図（バッチ法の場合）および第８図（原
料を追加供給した場合）にそれぞれ示す。これらのグラ
フから明らかなように、ガス整流筒がない場合には育成
に伴い炭素濃度が漸次増加するのに比して、ガス整流筒
を用いた場合には、全長の大部分において炭素濃度が検
出限界以下に抑えられた。
料を追加供給した場合）にそれぞれ示す。これらのグラ
フから明らかなように、ガス整流筒がない場合には育成
に伴い炭素濃度が漸次増加するのに比して、ガス整流筒
を用いた場合には、全長の大部分において炭素濃度が検
出限界以下に抑えられた。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明に係わる半導体単結晶育成
装置によれば、炉体上方から炉体内に供給されたアルゴ
ンガスが、内ルツボ体とガス整流筒との間隙、ガス整流
筒と原料融液との間隙、外ルツボ体とガス整流筒との間
隙を経て層流状に速やかに流れるため、内ルツボ体と外
ルツボ体との間隙でガス滞留が生じず、原料融液へのＣ
Ｏ溶入を低減することができる。これにより、ＳｉＯや
ＣＯ等の不純物が外ルツボ体と内ルツボ体の間隙で滞留
することなく排出されるから、従来装置に比して融液に
溶は込むＣＯ総量が著しく減少し、炭素濃度の小さい良
質の単結晶を製造することが可能である。
装置によれば、炉体上方から炉体内に供給されたアルゴ
ンガスが、内ルツボ体とガス整流筒との間隙、ガス整流
筒と原料融液との間隙、外ルツボ体とガス整流筒との間
隙を経て層流状に速やかに流れるため、内ルツボ体と外
ルツボ体との間隙でガス滞留が生じず、原料融液へのＣ
Ｏ溶入を低減することができる。これにより、ＳｉＯや
ＣＯ等の不純物が外ルツボ体と内ルツボ体の間隙で滞留
することなく排出されるから、従来装置に比して融液に
溶は込むＣＯ総量が著しく減少し、炭素濃度の小さい良
質の単結晶を製造することが可能である。
また、内ルツボ体と単結晶の間に筒体を配置した場合に
は、単結晶と内ルツボ体との間隙でのガス滞留も防止し
、−層の炭素濃度低下が図れる。
は、単結晶と内ルツボ体との間隙でのガス滞留も防止し
、−層の炭素濃度低下が図れる。
第１図は、本発明に係わる半導体単結晶育成装置の一実
施例の縦断面図、第２図は同装置の要部の縦断面図、第
３図および第４図は本発明の池の実施例の要部の縦断面
図、第５図および第６図は、さらに他の実施例の縦断面
図、第７図および第８図は本発明の実験例の効果を示す
グラフである。 一方、第９図は従来の半導体単結晶育成装置の縦断面図
である。 Ｔ・・・単結晶、 Ｙ・・・原料融液、ＩＯ・・
・炉体、 １３・・・２重ルツボ、＋３Ａ・・
・外ルツボ体、１３Ｂ・・・内ルツボ体、１９・・・ガ
ス整流筒、 ２０・・・原料供給管、２１・・・ガス導
入口、 ２２・・・ガス排出口、３１・・・筒体。
施例の縦断面図、第２図は同装置の要部の縦断面図、第
３図および第４図は本発明の池の実施例の要部の縦断面
図、第５図および第６図は、さらに他の実施例の縦断面
図、第７図および第８図は本発明の実験例の効果を示す
グラフである。 一方、第９図は従来の半導体単結晶育成装置の縦断面図
である。 Ｔ・・・単結晶、 Ｙ・・・原料融液、ＩＯ・・
・炉体、 １３・・・２重ルツボ、＋３Ａ・・
・外ルツボ体、１３Ｂ・・・内ルツボ体、１９・・・ガ
ス整流筒、 ２０・・・原料供給管、２１・・・ガス導
入口、 ２２・・・ガス排出口、３１・・・筒体。
Claims (5)
- （１）内ルツボ体および外ルツボ体からなる２重ルツボ
を炉体内に備え、前記内ルツボ体の内側から単結晶を引
き上げ育成する半導体単結晶育成装置において、 前記２重ルツボの上方に、これと同軸に円筒状のガス整
流筒を設け、このガス整流筒の下端部を前記内ルツボ体
と外ルツボ体の間隙に配置し、この下端部と、内ルツボ
体、外ルツボ体、原料融液との間にそれぞれ間隔を空け
たことを特徴とする半導体単結晶育成装置。 - （２）前記ガス整流筒の下端部の最大肉厚は、内ルツボ
体と外ルツボ体の離間距離の０．３〜０．８倍であるこ
とを特徴とする第１項記載の半導体単結晶育成装置。 - （３）前記ガス整流筒の下端部の表面は、なだらかな曲
面であることを特徴とする第１項または第２項記載の半
導体単結晶育成装置。 - （４）前記ガス整流筒の下端と原料融液との距離は５ｍ
ｍより大きく、かつこの下端は外ルツボ体の上端よりら
低い位置にあることを特徴とする第１項または第２項ま
たは第３項記載の半導体単結晶育成装置。 - （５）前記内ルツボ体と単結晶との間に、その下端部が
内ルツボ体、融液、単結晶のそれぞれから離間するよう
に円筒状の筒体を同軸に配置し、この筒体を通して上か
ら不活性ガスが供給されるように構成したことを特徴と
する第１項または第２項または第３項または第４項記載
の半導体単結晶育成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267884A JP2555714B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | 半導体単結晶育成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267884A JP2555714B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | 半導体単結晶育成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02116697A true JPH02116697A (ja) | 1990-05-01 |
| JP2555714B2 JP2555714B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=17450968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63267884A Expired - Lifetime JP2555714B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | 半導体単結晶育成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555714B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05221779A (ja) * | 1992-02-04 | 1993-08-31 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶引上装置 |
| CN104955991A (zh) * | 2012-11-29 | 2015-09-30 | 索拉克斯有限公司 | 用于改进连续Czochralski方法中的晶体生长的堰 |
| EP3960910A1 (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-02 | Jinko Green Energy (Shanghai) Management Co., Ltd | Apparatus and method for continuous crystal pulling |
-
1988
- 1988-10-24 JP JP63267884A patent/JP2555714B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05221779A (ja) * | 1992-02-04 | 1993-08-31 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶引上装置 |
| CN104955991A (zh) * | 2012-11-29 | 2015-09-30 | 索拉克斯有限公司 | 用于改进连续Czochralski方法中的晶体生长的堰 |
| EP3960910A1 (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-02 | Jinko Green Energy (Shanghai) Management Co., Ltd | Apparatus and method for continuous crystal pulling |
| US11739436B2 (en) | 2020-08-28 | 2023-08-29 | Jinko Green Energy (Shanghai) Management Co., LTD | Apparatus and method for continuous crystal pulling |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2555714B2 (ja) | 1996-11-20 |
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