JPH04349191A - シリコン単結晶引上げ用石英ルツボとその製造方法 - Google Patents
シリコン単結晶引上げ用石英ルツボとその製造方法Info
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- JPH04349191A JPH04349191A JP15108891A JP15108891A JPH04349191A JP H04349191 A JPH04349191 A JP H04349191A JP 15108891 A JP15108891 A JP 15108891A JP 15108891 A JP15108891 A JP 15108891A JP H04349191 A JPH04349191 A JP H04349191A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
げに用いる石英ルツボに関する。
コン単結晶は、多結晶シリコン原料をルツボ中で溶融し
、これに種結晶を浸して引き上げながら成長させるCZ
法により製造するのが主流となっている。この場合、ル
ツボとしては従来石英ガラスルツボが主に使用されてい
るが、得られるシリコン単結晶の電子材料としての特性
に悪影響を与えないよう石英ガラスルツボの内表面層に
含まれる不純物をできる限り少なくする努力がなされて
いる(特公昭58−49519号、特開昭60−137
892号、特開昭62−96388号、特開昭63−1
66791号、特開昭63−215600号等)。例え
ば、シリコン単結晶の引き上げ時に石英ルツボから不純
物が混入すると酸化誘因積層欠陥(OISF)を生じ、
シリコン素子の信頼性が大幅に低下する。
々改良されているが、引き上げた単結晶の酸化誘因積層
欠陥について満足できるものが少ない。本発明は、この
ような従来の石英ルツボの問題を解決し、酸化誘因積層
欠陥の少ないシリコン単結晶を製造できる石英ルツボを
提供することを目的とする。
面層の窒素含有量が100 〜4,000ppmである
シリコン単結晶引き上げ用石英ルツボ、ないしは内表面
層の窒素含有量が100 〜4,000ppmであり、
かつ炭素含有量が30〜1,000ppmのシリコン単
結晶引き上げ用石英ルツボが提供される。
き上げる際に、ルツボ内表面から深さ約0.3 〜1.
0mm 程度の内表面層が溶融し肉厚が減少する。本発
明は、このルツボ内表面層に窒素を微量含有させ、好ま
しくは窒素と共に微量の炭素を含有させることにより、
引き上げたシリコン単結晶の酸化誘因積層欠陥を減少さ
せる。窒素や炭素をルツボ内表面層に含有させることに
よりシリコン単結晶の酸化誘因積層欠陥が低減する理由
は明らかではないが、従来はルツボ内表面層の不純物元
素の混入をできるだけ排除することで酸化誘因積層欠陥
を低減しようとしており、この点本発明は従来とは全く
異なった知見に基づいている。
4,000ppmである。窒素が100ppm以下では
ド−プの効果が現われない。また窒素の濃度が4,00
0ppmを越えると、ド−プの効果より不純物としての
作用が強くなり好ましくない。
、ア−ク溶融回転モ−ルド法による石英ルツボの製作に
おいて、炉内の雰囲気を窒素雰囲気とし、ア−ク焔を直
接ルツボ内表面に当てることにより窒素がルツボに取り
込まれる。このようにして酸素の侵入を排除して窒素濃
度を調節することにより窒素のド−プ量を調整すること
ができる。従来の空気雰囲気中では酸素が石英中への窒
素の取り込みを阻害していると考えられる。
、例えば窒化ケイ素(Si3N4)ルツボの使用も考え
られるが、ルツボの製作が困難で高価であり、かつ窒化
ケイ素の針状結晶が溶湯中に生成してシリコンの単結晶
化を阻害し、収率低下をきたすばかりでなく、シリコン
単結晶中に限界以上の窒素が取り込まれ、品質的にも好
ましくない。またこの場合はシリコン単結晶中の酸素量
が低くなり過ぎる。本発明の窒素ガス雰囲気下でド−プ
された窒素は少量であるため、窒化ケイ素の結晶を生成
せず、シリコン単結晶の引上げに悪影響を与えない。
量ド−プすると、引き上げるシリコン単結晶のOISF
の低減に一層効果的である。好適な炭素の濃度は30〜
1、000ppmである。30ppm より少ないと炭
素をド−プした効果が発現せず、また1,000ppm
を越えると不純物としての影響が強くなるので好ましく
ない。炭素のド−プ方法としては、窒素雰囲気中にCO
2ガスを混入し、窒素ド−プの場合と同様に、ア−ク焔
を直接ルツボ内表面に当てることにより窒素と同時に炭
素をルツボ内表面層に含有させることができる。このと
きのCO2濃度は 5〜20vol%が好適である。
5%未満では炭素がルツボに取り込まれ難く、20%を
越えるとルツボ内表面層の炭素濃度が1,000ppm
を越えるため好ましくない。雰囲気の窒素ガスと炭酸ガ
スとの混合比を変えることにより、ルツボ内表面層にド
−プされる窒素と炭素の割合を調整することができる。
、例えば炭化ケイ素ルツボの使用が考えられるが、この
場合は、引上げるシリコン単結晶中に多量の炭素が随伴
し、ウェハ−の品質を悪くする。更にシリコン単結晶中
に炭素が1 ×1017atom/cm3以上入ると、
酸素の異常析出を起すため好ましくない。本発明の方法
でド−プされる炭素は少量であるため、シリコン単結晶
に悪影響を与えない。
ールド法により、アーク焔を直接内面にあてながら石英
ガラスルツボを製作した。このルツボの内表面層の厚さ
1mmの部分の窒素および炭素の分析値はそれぞれ20
0ppmおよび30ppm 以下であった。この石英ル
ツボを用いてN型シリコン単結晶を引き上げ、シリコン
ウェハーを製造した。単結晶の中央部に該当するシリコ
ウェハーについてOISFを測定したところ600個/
cm2 であった。この結果を表1に示した。
内面を窒素および炭素でドープした石英ルツボを制作し
た。ガス組成および製作された各ルツボの内表面層の窒
素および炭素の分析値を表1に示した。これらのルツボ
を用い、実施例1と同様にしてN型シリコン単結晶を引
き上げ、それぞれの単結晶の中央部に相当するシリコン
ウェハーについてOISFを測定した。この結果を表1
に示した。
リコン単結晶を引き上げ、ウェハーを採取してOISF
を測定した。この結果をルツボ内表面層の分析値ととも
に表1に示した。
かで、内表面層の窒素含有量6,000ppmのルツボ
を用いてシリコン単結晶を引き上げたところ、引き上げ
中に窒化ケイ素が発生したため引き上げを中断した。
O2ガス40vol%として製作した石英ルツボ内表面
層の窒素および炭素の含有量は各々4,000ppmお
よび1,200ppmであった。 このルツボを用いて引き上げたシリコン単結晶中には酸
素の異常析出が発生し、採取されたシリコンウェハーの
OISFは1,000個/cm2に達し不良品であった
。
引き上げたシリコン単結晶のOISFの発生率が格段に
少なく、ウェハーの製造歩留まりが向上し、かつデバイ
スの信頼性が向上する。
Claims (2)
- 【請求項1】 内表面層の窒素含有量が100 〜4
,000ppmであるシリコン単結晶引き上げ用石英ル
ツボ。 - 【請求項2】 内表面層の窒素含有量が100 〜4
,000ppmであり、かつ炭素含有量が30〜1,0
00ppmである請求項1の石英ルツボ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15108891A JPH0791148B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15108891A JPH0791148B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349191A true JPH04349191A (ja) | 1992-12-03 |
| JPH0791148B2 JPH0791148B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=15511068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15108891A Expired - Lifetime JPH0791148B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | シリコン単結晶引上げ用石英ルツボとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791148B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999040242A1 (en) * | 1998-02-03 | 1999-08-12 | Memc Electronic Materials, Inc. | Crucible and method of preparation thereof |
| DE102008033945B4 (de) * | 2008-07-19 | 2012-03-08 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung von mit Stickstoff dotiertem Quarzglas sowie zur Durchführung des Verfahrens geeignete Quarzglaskörnung, Verfahren zur Herstellung eines Quarzglasstrangs und Verfahren zur Herstellung eines Quarzglastiegels |
| KR20230163459A (ko) | 2021-05-25 | 2023-11-30 | 가부시키가이샤 사무코 | 석영 유리 도가니 및 그 제조 방법 및 실리콘 단결정의 제조 방법 |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP15108891A patent/JPH0791148B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999040242A1 (en) * | 1998-02-03 | 1999-08-12 | Memc Electronic Materials, Inc. | Crucible and method of preparation thereof |
| DE102008033945B4 (de) * | 2008-07-19 | 2012-03-08 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung von mit Stickstoff dotiertem Quarzglas sowie zur Durchführung des Verfahrens geeignete Quarzglaskörnung, Verfahren zur Herstellung eines Quarzglasstrangs und Verfahren zur Herstellung eines Quarzglastiegels |
| KR20230163459A (ko) | 2021-05-25 | 2023-11-30 | 가부시키가이샤 사무코 | 석영 유리 도가니 및 그 제조 방법 및 실리콘 단결정의 제조 방법 |
| DE112022002801T5 (de) | 2021-05-25 | 2024-04-04 | Sumco Corporation | Quarzglastiegel, herstellungsverfahren dafür und herstellungsverfahren für silicium-einkristall |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0791148B2 (ja) | 1995-10-04 |
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