JPH02233584A - 結晶成長装置 - Google Patents
結晶成長装置Info
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- JPH02233584A JPH02233584A JP5530589A JP5530589A JPH02233584A JP H02233584 A JPH02233584 A JP H02233584A JP 5530589 A JP5530589 A JP 5530589A JP 5530589 A JP5530589 A JP 5530589A JP H02233584 A JPH02233584 A JP H02233584A
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Links
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Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- 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、チョクラルスキー法により単結晶を成長する
結晶成長装置に関するものである。
結晶成長装置に関するものである。
従来より、チョクラルスキー法の結晶成長装置は、原料
を入れるるつぼと、るつぼの中心軸に一致させてるつぼ
上方に配置した引上げ軸と、少くとも原料を加熱する加
熱装置とを備えた構成である。この装置により育成した
バルク単結晶においては、不純物分布の径方向に対する
不均一が問題となっている。これらの結晶をウェーハ状
に加工して電子デバイスや光学デバイスに応用すると、
不純物分布の不均一によりウエーハ面内においてデバイ
ス特性に不均一を生じ、所望のデバイスを得ることが不
可能であった。
を入れるるつぼと、るつぼの中心軸に一致させてるつぼ
上方に配置した引上げ軸と、少くとも原料を加熱する加
熱装置とを備えた構成である。この装置により育成した
バルク単結晶においては、不純物分布の径方向に対する
不均一が問題となっている。これらの結晶をウェーハ状
に加工して電子デバイスや光学デバイスに応用すると、
不純物分布の不均一によりウエーハ面内においてデバイ
ス特性に不均一を生じ、所望のデバイスを得ることが不
可能であった。
具体的には、チョクラルスキー法によりシリコンを育成
した場合、イントリンシックゲッタリングの起源となる
酸素の濃度が第３図（ｌ））に示すようにウェーハの径
方向に対して不均一を生じることがわかっている。この
酸素濃度の不均一により、不純物金属のゲッタリングに
不均一を生じ、結果としてウエーハ全面にわたって均一
なデバイス特性を得ることは困難であった。この原因ど
して、従来の結晶成長装置においては結晶軸（引上げ軸
）とるつぼの中心軸が同一線上に存在していたことがあ
げられる。
した場合、イントリンシックゲッタリングの起源となる
酸素の濃度が第３図（ｌ））に示すようにウェーハの径
方向に対して不均一を生じることがわかっている。この
酸素濃度の不均一により、不純物金属のゲッタリングに
不均一を生じ、結果としてウエーハ全面にわたって均一
なデバイス特性を得ることは困難であった。この原因ど
して、従来の結晶成長装置においては結晶軸（引上げ軸
）とるつぼの中心軸が同一線上に存在していたことがあ
げられる。
ところで、従来使われているシリコンバルク結晶成長装
置においては、結晶外周部の不純物濃度、具体的には格
子間位置酸素濃度が中央部に比較して少なくなる傾向に
あることが知られている。この原因としては、シリコン
融体自由表面からのシリコンモノオキサイド（Ｓｉｎ）
の蒸発により、るつぼの半径方向にシリコン融液中の酸
素濃度が変化しているためであると考えられている。そ
こで、半径方向に均一な酸素濃度分布を持つウェーハを
得るためには、酸素濃度が少なくなる結晶の周囲を酸素
濃度の高いシリコン融体より成長させれば良いことにな
る。
置においては、結晶外周部の不純物濃度、具体的には格
子間位置酸素濃度が中央部に比較して少なくなる傾向に
あることが知られている。この原因としては、シリコン
融体自由表面からのシリコンモノオキサイド（Ｓｉｎ）
の蒸発により、るつぼの半径方向にシリコン融液中の酸
素濃度が変化しているためであると考えられている。そ
こで、半径方向に均一な酸素濃度分布を持つウェーハを
得るためには、酸素濃度が少なくなる結晶の周囲を酸素
濃度の高いシリコン融体より成長させれば良いことにな
る。
ところで、従来の結晶成長装置は、結晶軸とるつぼの中
心軸が同一線上に存在しており、育成途中の結晶の周囲
部を酸素濃度の高い融体に接触させることは不可能であ
った。
心軸が同一線上に存在しており、育成途中の結晶の周囲
部を酸素濃度の高い融体に接触させることは不可能であ
った。
本発明の目的は、育成途中の結晶周囲部をるつぼ璧近傍
に存在する酸素濃度の高いシリコン融体に接触させるこ
とにより、従来よりも高均一な酸素濃度分布を持つ結晶
を育成することが可能な結晶成長装置を提供することに
ある。
に存在する酸素濃度の高いシリコン融体に接触させるこ
とにより、従来よりも高均一な酸素濃度分布を持つ結晶
を育成することが可能な結晶成長装置を提供することに
ある。
本発明は、チヲクラルスキー法による結晶成長装置にお
いて、種結晶を保持している引上げ軸の先端が、るつぼ
の中心軸に対して自転および公転する構成になっている
。
いて、種結晶を保持している引上げ軸の先端が、るつぼ
の中心軸に対して自転および公転する構成になっている
。
本発明によれば、種結晶を保持している引上げ軸の先端
が、るつぼの中心軸に対して自転および公転する構成と
なっているため、育成途中の結晶周囲部はるつぼ中で第
２図に示すような軌跡２０を描いて動き、るつぼ璧近傍
に存在する酸素濃度の高いシリコン融体に接触する。こ
の結果、従来よりもウエー八面内において、高均一な酸
素濃度分布を持つシリコン単結晶を育成することができ
る。
が、るつぼの中心軸に対して自転および公転する構成と
なっているため、育成途中の結晶周囲部はるつぼ中で第
２図に示すような軌跡２０を描いて動き、るつぼ璧近傍
に存在する酸素濃度の高いシリコン融体に接触する。こ
の結果、従来よりもウエー八面内において、高均一な酸
素濃度分布を持つシリコン単結晶を育成することができ
る。
第１図に本発明の一実施例を示す。この装置は、るつぼ
４の周囲に高周波コイル（図示省略》から成る加熱装置
を配置し、るつぼ上方に、引上げ軸１０が設置してある
。引上げ軸は引上げ機構（従来通りであるので図示省略
〉により回転しながら上方に移動する主軸１と、先端に
種結晶を保持する保持軸２とを有し、これら主軸１と保
持軸２が遊星歯者機構３により連絡している。主軸はる
つぼの中心軸１１と一致させて配置している。
４の周囲に高周波コイル（図示省略》から成る加熱装置
を配置し、るつぼ上方に、引上げ軸１０が設置してある
。引上げ軸は引上げ機構（従来通りであるので図示省略
〉により回転しながら上方に移動する主軸１と、先端に
種結晶を保持する保持軸２とを有し、これら主軸１と保
持軸２が遊星歯者機構３により連絡している。主軸はる
つぼの中心軸１１と一致させて配置している。
保持軸の先端に種結晶（図示省略）を取り付け、るつぼ
中の溶融したＳｉ６に種結晶をなじませた後、主軸１を
ゆっくりと回転させながら上方に引上げると、保持軸は
遊星歯者機３により自転すると供に主軸１の周りを公転
する。この結果、育成された単結晶５の端部は第２図に
示した軌跡２０を描いてるつぼ内を隅なく移動するので
、結晶周囲部も酸素濃度の高い融体（溶融Ｓｉ）６部分
に接触することができ、結晶内に均一して酸素を取り入
れることが可能となる。
中の溶融したＳｉ６に種結晶をなじませた後、主軸１を
ゆっくりと回転させながら上方に引上げると、保持軸は
遊星歯者機３により自転すると供に主軸１の周りを公転
する。この結果、育成された単結晶５の端部は第２図に
示した軌跡２０を描いてるつぼ内を隅なく移動するので
、結晶周囲部も酸素濃度の高い融体（溶融Ｓｉ）６部分
に接触することができ、結晶内に均一して酸素を取り入
れることが可能となる。
本実施例により育成した単結晶をウエーハ状に加工し、
その面内の酸素濃度分布を測定した結果を第３図（ａ）
に示す。図に示すように本発明の結晶成長装置によれば
、従来に比べて面内で均一な酸素濃度分布が得られるこ
とがわかる。
その面内の酸素濃度分布を測定した結果を第３図（ａ）
に示す。図に示すように本発明の結晶成長装置によれば
、従来に比べて面内で均一な酸素濃度分布が得られるこ
とがわかる。
以上のように本発明によれば、種結晶を保持している軸
の先端がるつぼの中心軸に対して公転及び自転するので
育成途中の単結晶周辺部はるつぼ内を隅なく移動する。
の先端がるつぼの中心軸に対して公転及び自転するので
育成途中の単結晶周辺部はるつぼ内を隅なく移動する。
その結果、高均一な酸素濃度分布を持っなウェーハを得
ることが可能となった。
ることが可能となった。
第１図は本発明の一実施例を示す断面模式図である。
第２図は育成途中の単結晶の周辺部の移動軌跡を示す図
、第３図はウェーハ内の酸素濃度分布を示す図で、（ａ
）は本発明の装置によるもの、（ｂ）は従来装置による
ものである。 図中、１は主軸、２は保持軸、３は遊星歯車機楕、４は
るつぼ、５は単結晶、１０は引上げ軸である。
、第３図はウェーハ内の酸素濃度分布を示す図で、（ａ
）は本発明の装置によるもの、（ｂ）は従来装置による
ものである。 図中、１は主軸、２は保持軸、３は遊星歯車機楕、４は
るつぼ、５は単結晶、１０は引上げ軸である。
Claims (1)
- 原料を入れるるつぼと、るつぼ上方に配置されて結晶を
保持・引上げる引上げ軸と、少くとも原料を加熱する加
熱装置とを少くとも備えた結晶成長装置において、種結
晶を保持している前記引上げ軸の先端が、るつぼの中心
軸に対して自転および公転する構成になっていることを
特徴とした結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5530589A JPH02233584A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5530589A JPH02233584A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02233584A true JPH02233584A (ja) | 1990-09-17 |
Family
ID=12994857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5530589A Pending JPH02233584A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02233584A (ja) |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP5530589A patent/JPH02233584A/ja active Pending
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