JPH0431254Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0431254Y2 JPH0431254Y2 JP1986064499U JP6449986U JPH0431254Y2 JP H0431254 Y2 JPH0431254 Y2 JP H0431254Y2 JP 1986064499 U JP1986064499 U JP 1986064499U JP 6449986 U JP6449986 U JP 6449986U JP H0431254 Y2 JPH0431254 Y2 JP H0431254Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quartz glass
- crucible
- transparent
- cylindrical body
- transparent quartz
- 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.)
- Expired
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は、チヨクラルスキー法による半導体用
シリコン単結晶の製造に使用される石英ガラス製
ルツボに関するものである。
シリコン単結晶の製造に使用される石英ガラス製
ルツボに関するものである。
（従来の技術とこの問題点）
従来、チヨクラルスキー法による半導体用シリ
コン単結晶の製造においては、第３図に示すよう
な石英ガラスルツボ１に原料となる多結晶シリコ
ンを入れ、外部より加熱融解して単結晶を引き上
げ成長させている。これに使用される石英ガラス
ルツボには、内部に微小な気泡を無数に含み、さ
らに外表面に未溶融結晶層を残存している、通常
半透明石英ガラスと呼ばれる材質のものが主に使
用されていた。このルツボは外表面より内方に向
かつて大部分は半透明石英ガラスであるが、内表
面より外方に向かつて数百ミクロンの厚さ部分に
は、製造方法により必然的に気泡の少ない透明石
英ガラス層が形成されている。
コン単結晶の製造においては、第３図に示すよう
な石英ガラスルツボ１に原料となる多結晶シリコ
ンを入れ、外部より加熱融解して単結晶を引き上
げ成長させている。これに使用される石英ガラス
ルツボには、内部に微小な気泡を無数に含み、さ
らに外表面に未溶融結晶層を残存している、通常
半透明石英ガラスと呼ばれる材質のものが主に使
用されていた。このルツボは外表面より内方に向
かつて大部分は半透明石英ガラスであるが、内表
面より外方に向かつて数百ミクロンの厚さ部分に
は、製造方法により必然的に気泡の少ない透明石
英ガラス層が形成されている。
従来のチヨクラルスキー法においては、このよ
うなルツボを使用し、１本目の単結晶を成長させ
た後、さらに原料を追加して２本目以降の単結晶
を続けて成長させる方法を行うことがあり、この
場合には、２本目以降の結晶に転移の発生や不純
物の混入がおこりやすく、そのうえ酸素濃度の分
布が不均一であるなどの問題があつた。
うなルツボを使用し、１本目の単結晶を成長させ
た後、さらに原料を追加して２本目以降の単結晶
を続けて成長させる方法を行うことがあり、この
場合には、２本目以降の結晶に転移の発生や不純
物の混入がおこりやすく、そのうえ酸素濃度の分
布が不均一であるなどの問題があつた。
このような問題を誘発する原因は、現在のとこ
ろ、１本目の成長によつてルツボ内表面が融液と
反応して侵食され、２本目以降の成長の際には、
半透明石英ガラス部分が露出するためと推定され
ている。このように半透明部分が露出すると、無
数の開放した気泡のためにルツボと原料融液との
接触面積が増大し、両者の反応が異常に促進さ
れ、この反応でアルカリ金属等の不純物、SiO2
およびSiOが融液中に溶け込み、引上単結晶の品
質が低下する。
ろ、１本目の成長によつてルツボ内表面が融液と
反応して侵食され、２本目以降の成長の際には、
半透明石英ガラス部分が露出するためと推定され
ている。このように半透明部分が露出すると、無
数の開放した気泡のためにルツボと原料融液との
接触面積が増大し、両者の反応が異常に促進さ
れ、この反応でアルカリ金属等の不純物、SiO2
およびSiOが融液中に溶け込み、引上単結晶の品
質が低下する。
さらにルツボと原料のSiとの反応で生成した
SiOが、相対的に温度の低いルツボ上縁内表面に
凝結、析出、成長して落下し、結晶に混入して転
移の原因となる事象も問題となつていた。
SiOが、相対的に温度の低いルツボ上縁内表面に
凝結、析出、成長して落下し、結晶に混入して転
移の原因となる事象も問題となつていた。
（問題点を解決するための手段と考案の効果）
半透明石英ガラスからなる有底円筒体の内側
に、これより短い透明石英ガラスからなる有底も
しくは非有底の円筒体を嵌合して融着一体化して
成るルツボであつて、該透明石英ガラス円筒体の
上縁をシリコン融液の最高液面より僅かに上側に
位置するように構成させた単結晶引上用石英ガラ
スルツボを要旨とするものである。
に、これより短い透明石英ガラスからなる有底も
しくは非有底の円筒体を嵌合して融着一体化して
成るルツボであつて、該透明石英ガラス円筒体の
上縁をシリコン融液の最高液面より僅かに上側に
位置するように構成させた単結晶引上用石英ガラ
スルツボを要旨とするものである。
以下に本考案を図面によつて説明する。
第１図に示す本考案のルツボにおいて、外側有
底円筒体２を形成する半透明石英ガラスとして
は、天然石英ガラスが使用される。このガラス
は、内部に無数の気泡を含んでいるので、ルツボ
の均熱性が高く保たれる。
底円筒体２を形成する半透明石英ガラスとして
は、天然石英ガラスが使用される。このガラス
は、内部に無数の気泡を含んでいるので、ルツボ
の均熱性が高く保たれる。
内側有底円筒体３は外側有底円筒体２に密着嵌
合して加熱一体化されるが、円筒体３を形成する
透明石英ガラスとしては、アルカリ金属等の不純
物を実質的に全く含まず均一な材質の合成石英ガ
ラスが用いられる。このガラスは気泡を含まない
ので、前記の従来ルツボ１の場合のように異常に
早く融液に侵食されることはない。したがつてこ
の透明石英ガラスよりなる有底円筒体３の壁を
0.2〜５mmの肉厚とすることにより、従来より格
段に長期にわたり、不純物が少なく、均一な酸素
濃度をもつ高品質のシリコン単結晶を引き上げる
ことができる。その引上用融液の最高液面は、ル
ツボの大きさによつて異なるが、通常ルツボの上
縁より10〜50mm下側の位置にあり、本考案のルツ
ボにおいては、シリコン融液が外側の半透明石英
ガラスに接触しないように内側の透明石英ガラス
製円筒体３の上縁をその融液最高液面より僅かに
上側に位置するように構成させることが重要であ
る。本考案は、円筒体３の上端縁より上側を外側
の半透明石英ガラス円筒体単独の薄肉層で形成さ
せるとき、従来のルツボでは実質的に回避できな
かつた単結晶引き上げ操作の間に形成されるガス
状一酸化けい素（SiO）のルツボの上部内壁への
凝縮が効果的に防止できることの発見に基づいて
いる。ルツボの上部内壁に凝縮した一酸化けい素
は、ルツボ内へ落下して溶融シリコンを汚染し、
引き上げられるシリコン単結晶内の転移を発生さ
せるという不利益がもたらされるのであつて、ル
ツボ自体の上端部の微妙な構成の差がそのような
不都合を効果的に解消し得ることは全く以外なこ
とであつた。本考案のルツボが、かかる顕著に優
れた作用効果を奏する理由は明らかではないが、
外部熱源からの熱がルツボの上部内壁に、上昇す
るガス状一酸化けい素の凝縮を排除し得る微妙な
温度条件をつくり出しているものと推定される。
また内側有底筒状体は、第２図に示すように、非
有底円筒体４であつてもよい。
合して加熱一体化されるが、円筒体３を形成する
透明石英ガラスとしては、アルカリ金属等の不純
物を実質的に全く含まず均一な材質の合成石英ガ
ラスが用いられる。このガラスは気泡を含まない
ので、前記の従来ルツボ１の場合のように異常に
早く融液に侵食されることはない。したがつてこ
の透明石英ガラスよりなる有底円筒体３の壁を
0.2〜５mmの肉厚とすることにより、従来より格
段に長期にわたり、不純物が少なく、均一な酸素
濃度をもつ高品質のシリコン単結晶を引き上げる
ことができる。その引上用融液の最高液面は、ル
ツボの大きさによつて異なるが、通常ルツボの上
縁より10〜50mm下側の位置にあり、本考案のルツ
ボにおいては、シリコン融液が外側の半透明石英
ガラスに接触しないように内側の透明石英ガラス
製円筒体３の上縁をその融液最高液面より僅かに
上側に位置するように構成させることが重要であ
る。本考案は、円筒体３の上端縁より上側を外側
の半透明石英ガラス円筒体単独の薄肉層で形成さ
せるとき、従来のルツボでは実質的に回避できな
かつた単結晶引き上げ操作の間に形成されるガス
状一酸化けい素（SiO）のルツボの上部内壁への
凝縮が効果的に防止できることの発見に基づいて
いる。ルツボの上部内壁に凝縮した一酸化けい素
は、ルツボ内へ落下して溶融シリコンを汚染し、
引き上げられるシリコン単結晶内の転移を発生さ
せるという不利益がもたらされるのであつて、ル
ツボ自体の上端部の微妙な構成の差がそのような
不都合を効果的に解消し得ることは全く以外なこ
とであつた。本考案のルツボが、かかる顕著に優
れた作用効果を奏する理由は明らかではないが、
外部熱源からの熱がルツボの上部内壁に、上昇す
るガス状一酸化けい素の凝縮を排除し得る微妙な
温度条件をつくり出しているものと推定される。
また内側有底筒状体は、第２図に示すように、非
有底円筒体４であつてもよい。
第１，２図はそれぞれ本考案を例示する単結晶
引上用石英ガラスルツボの断面図を、第３図は従
来のルツボの断面図を示す。 １……石英ガラスルツボ、２……外側有底円筒
体、３，４……内側有底円筒体。
引上用石英ガラスルツボの断面図を、第３図は従
来のルツボの断面図を示す。 １……石英ガラスルツボ、２……外側有底円筒
体、３，４……内側有底円筒体。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 半透明石英ガラスからなる有底円筒体の内側
に、これより短い透明石英ガラスからなる有底
もしくは非有底の円筒体を嵌合して融着一体化
して成るルツボであつて、該透明石英ガラス円
筒体の上縁をシリコン融液の最高液面より僅か
に上側に位置するように構成させたことを特徴
とする単結晶引上用石英ガラスルツボ。 ２ 前記半透明石英ガラスが天然石英ガラスより
なり、透明石英ガラスが剛性石英ガラスよりな
る実用新案登録請求の範囲第１項記載の石英ガ
ラスルツボ。 ３ 前記透明石英ガラス層の厚さが0.2〜５mmで
あることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
第１項記載の石英ガラスルツボ。 ４ 前記透明石英ガラス層が、ルツボ上縁より10
〜50mmの部分より下方へ形成されていることを
特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
の石英ガラスルツボ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986064499U JPH0431254Y2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986064499U JPH0431254Y2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62175077U JPS62175077U (ja) | 1987-11-06 |
| JPH0431254Y2 true JPH0431254Y2 (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=30900710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986064499U Expired JPH0431254Y2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0431254Y2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0729871B2 (ja) * | 1987-12-03 | 1995-04-05 | 信越半導体 株式会社 | 単結晶引き上げ用石英るつぼ |
| JP4548962B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2010-09-22 | ジャパンスーパークォーツ株式会社 | 石英ガラスルツボ及びこれを用いたシリコン単結晶の引き上げ方法 |
| JP2003081689A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Kusuwa Kuorutsu:Kk | 合成石英ルツボおよび製造方法 |
| JP5121760B2 (ja) * | 2009-03-16 | 2013-01-16 | ジャパンスーパークォーツ株式会社 | シリコン単結晶の引き上げを行う方法 |
| JP5289294B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-09-11 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボ |
| JP5289293B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-09-11 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | 単結晶引上げ用石英ルツボ |
| JP5685894B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2015-03-18 | 信越半導体株式会社 | 石英ガラスルツボ及びその製造方法、並びにシリコン単結晶の製造方法 |
| JP5488519B2 (ja) * | 2011-04-11 | 2014-05-14 | 信越半導体株式会社 | 石英ガラスルツボ及びその製造方法、並びにシリコン単結晶の製造方法 |
| JP5741163B2 (ja) * | 2011-04-11 | 2015-07-01 | 信越半導体株式会社 | 石英ガラスルツボ及びその製造方法、並びにシリコン単結晶の製造方法 |
| JP5668717B2 (ja) * | 2012-04-19 | 2015-02-12 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59213697A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶半導体引上装置 |
-
1986
- 1986-04-28 JP JP1986064499U patent/JPH0431254Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62175077U (ja) | 1987-11-06 |
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