JPH0450192A - Apparatus for pulling up silicon single crystal substance - Google Patents
Apparatus for pulling up silicon single crystal substanceInfo
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- JPH0450192A JPH0450192A JP2160638A JP16063890A JPH0450192A JP H0450192 A JPH0450192 A JP H0450192A JP 2160638 A JP2160638 A JP 2160638A JP 16063890 A JP16063890 A JP 16063890A JP H0450192 A JPH0450192 A JP H0450192A
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Abstract
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(CZ法)によりシリコ
ン単結晶体を引上げる引上装置、特に、二重ルツボを用
いたものの改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an improvement in a pulling device for pulling silicon single crystals by the Czochralski method (CZ method), particularly in one using a double crucible.
(従来の技術)
シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素などのの単結晶
体の製造方法として、ルツボ内の原料融液から結晶を成
長させつつ引−トげるチョクラルスキー法(CZ法)が
広く行なわれている。(Prior art) As a method for manufacturing single crystals of silicon, germanium, gallium arsenide, etc., the Czochralski method (CZ method), in which crystals are grown and pulled from a raw material melt in a crucible, is widely used. It is.
また、今日では、単結晶体が所定の抵抗率を有するもの
としたり、結晶体中の転移密度を減少させる等を目的と
して不純物の添加か行なわれている。ところが、CZ法
では、偏析により結晶成長にしたがいルツボ内不純物濃
度が変化するため、これに伴なって成長方向の不純物濃
度分布も変化することになり、均一な濃度分布を持つ大
きな単結晶を傳ることができないという不具合がある。Furthermore, nowadays, impurities are added for the purpose of making a single crystal body have a predetermined resistivity or reducing the dislocation density in the crystal body. However, in the CZ method, the impurity concentration in the crucible changes as the crystal grows due to segregation, and the impurity concentration distribution in the growth direction also changes accordingly, making it difficult to develop a large single crystal with a uniform concentration distribution. There is a problem that it cannot be done.
この点の改善策として、最近では多数本成長法、ドーパ
ント蒸発法、二重ルツボ法等が提案されている。As measures to improve this point, recently, a multi-strand growth method, a dopant evaporation method, a double crucible method, etc. have been proposed.
第3図は、前記二重ルツボ法の単結晶体引上装置を模式
的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a single crystal pulling apparatus for the double crucible method.
この引上装置1は、加熱チャンバ部2aと引上げチャン
バ部2bとからなるチャンバ2を白゛し、加熱チャンバ
部りa内には、ルツボ3およびこれを囲繞する筒状の加
熱ヒータ4が設けられている。This pulling device 1 has a chamber 2 consisting of a heating chamber part 2a and a pulling chamber part 2b, and a crucible 3 and a cylindrical heater 4 surrounding the crucible 3 are installed in the heating chamber part a. It is being
本例のルツボ3は、石英製ルツボ3aの外周を黒鉛製ル
ツボ3bにより覆って保護したものである。黒鉛製ルツ
ボ3bの下部には、黒鉛製麦は皿5を介して駆動部6の
回転軸7が取付けられ、石英製ルツボ3a内には、環状
に形成された隔壁8が設けられ、これにより石英製ルツ
ボ3aは原料融液9を溶融ゾーン9aと凝固ゾーン9b
とに仕切られている。The crucible 3 of this example is a quartz crucible 3a whose outer periphery is protected by covering it with a graphite crucible 3b. At the bottom of the graphite crucible 3b, a rotating shaft 7 of a drive unit 6 is attached via a tray 5, and a ring-shaped partition wall 8 is provided in the quartz crucible 3a. The quartz crucible 3a divides the raw material melt 9 into a melting zone 9a and a solidification zone 9b.
It is divided into two parts.
なお、この隔壁8の下端には連通口Oが開設され、両ゾ
ーン9a、9bが連通されている。溶融ゾーン9aには
、原料供給装置11からノズル12を介して原料が供給
される。なお、図中、符号「13」は引上げ駆動部、「
14」は引上げワイヤ、「15」はチャックである。Note that a communication port O is provided at the lower end of this partition wall 8, and both zones 9a and 9b are communicated with each other. A raw material is supplied to the melting zone 9a from a raw material supply device 11 through a nozzle 12. In addition, in the figure, the code "13" is the pulling drive part, "
14" is a pulling wire, and "15" is a chuck.
この装置1を用いてシリコン単結晶体Cを育成するには
、まず、石英製ルツボ3a内に多結晶シリコンおよび必
要に応じて添加されるドーパントなどの原料を所定量装
填し、加熱ヒータ4によって加熱溶融して原料融液9を
形成する。そして、原料融ltM Q中に引上げワイヤ
14の先端に取付けられた種結晶16を浸漬し、石英製
ルツボ3aと種結晶16とを相対的に回転させながら引
1−げ、種結晶16の下端にシリコン単結晶体Cを成長
させる。In order to grow a silicon single crystal C using this apparatus 1, first, a predetermined amount of raw materials such as polycrystalline silicon and dopants added as necessary are loaded into a quartz crucible 3a, and heated by a heater 4. The raw material melt 9 is formed by heating and melting. Then, the seed crystal 16 attached to the tip of the pulling wire 14 is immersed in the raw material melt ltMQ, and pulled out while rotating the quartz crucible 3a and the seed crystal 16 relative to each other, and the lower end of the seed crystal 16 is pulled out. A silicon single crystal C is grown.
しかし、この装置1では、次のような不具合かある。However, this device 1 has the following problems.
■ 石英製ルツボ3a内の原料17i!l!lfkgか
ら蒸発するシリコンモノオキサイド(sin)が、チャ
ンバ2の壁面において凝縮して落下し、シリコン単結晶
体の成長界面に到達して結晶か白゛転位化する、■ 原
料供給装置11から供給された後に舞!・がった粉末多
結晶シリコンが、原料融液9の界面に到達し、単結晶体
Cを多結晶化させる、■ 加熱ヒータ4が黒鉛ヒータの
場合には、このヒータが前記シリコンモノオキサイド(
Sin)と反応し、
2C十S i O−+CO+S i Cという反応式か
ら明らかなように、−酸化炭素を生じるが、このCOが
原料融液9中に入り込むと、単結晶体Cが高炭素濃度と
なり、品質が低下する等の不具合がある。■ Raw material 17i in quartz crucible 3a! l! Silicon monooxide (sin) evaporated from lfkg condenses and falls on the wall of the chamber 2, reaches the growth interface of the silicon single crystal, and becomes a crystal white dislocation. After that, dance! - The sharp polycrystalline silicon powder reaches the interface of the raw material melt 9 and polycrystallizes the single crystal C. (2) When the heater 4 is a graphite heater, this heater
As is clear from the reaction formula 2C0SiO-+CO+SiC, -carbon oxide is produced, but when this CO enters the raw material melt 9, the single crystal C becomes high-carbon. There are problems such as concentration and deterioration of quality.
したがって、シリコン単結晶体Cの引上げ時には、不活
性ガス、例えばアルゴンガスGを引」−げチャンバ2内
に流下させ、このアルゴンガスGに伴送させて蒸発物等
を排出通路17から系外に排出している。Therefore, when pulling the silicon single crystal C, an inert gas such as argon gas G is drawn down into the pulling chamber 2, and this argon gas G is carried along to remove evaporated substances from the system through the exhaust passage 17. is being discharged.
(発明が解決しようとする課題)
しかし、従来の二重ルツボ法による単結晶体の引」二装
置では、上方から流下するアルゴンガスGは引上げられ
るシリコン単結晶体Cに沿って流れ、原料融液9の表面
で側方に向うことになるので、凝固ゾーン9bから蒸発
するシリコンモノオキサイド、浮遊する粉末多結晶シリ
コン、あるいは前記反応により生じる一酸化炭素等(以
下単に蒸発物等と称す)は、確実に側りに向って排出さ
れることになる。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional double crucible method for pulling single crystals, the argon gas G flowing down from above flows along the silicon single crystal C to be pulled, and the raw material melts. Since it is directed laterally at the surface of the liquid 9, silicon monoxide evaporated from the coagulation zone 9b, floating powder polycrystalline silicon, or carbon monoxide generated by the above reaction (hereinafter simply referred to as evaporates), etc. , it will definitely be ejected towards the side.
しかしながら、このアルゴンガスGは、第4図に示すよ
うに、溶融ゾーン9aと凝固ゾーン9bとを仕切る隔壁
8を越えた、溶融ゾーン9aの上部において、渦流を生
じることになり、この渦流により前記蒸発物等が取り込
まれて滞留し、ある羅率で融液9へ再び取込まれる虞が
ある。この結果、シリコン単結晶体CがU転位化したり
、結晶中の炭素濃度、酸素濃度か高くなり、品質が著し
るしく低下する。However, as shown in FIG. 4, this argon gas G causes a vortex in the upper part of the melting zone 9a beyond the partition wall 8 that partitions the melting zone 9a and the solidification zone 9b. There is a possibility that evaporated matter and the like will be taken in and stagnate, and will be taken in again into the melt 9 at a certain rate. As a result, the silicon single crystal C undergoes U dislocation, and the carbon and oxygen concentrations in the crystal increase, resulting in a significant deterioration in quality.
また、従来の引上装置1では、第3図より明らかなよう
に、加熱チャンバ部2aは上部域においてかなり急激に
縮径された形状となっているため、引上げチャンバ部2
b側から加熱チャンバ部2aに流入する際にアルゴンガ
スGは、十分整流された状態とはならず、加熱チャンバ
部2aの肩部位Aにおいて渦流を生じさせつつ流下する
ことになる。この渦流の部分においては、アルゴンガス
Gは実質的に滞留することになり、前記蒸発物等の一部
は、この肩部位Aに滞留ないし内周壁に付着することに
なり、これが凝縮して滴下すると、前述の白゛転位化が
生じる虞もある。Furthermore, in the conventional pulling device 1, as is clear from FIG.
When flowing into the heating chamber section 2a from the side b, the argon gas G is not in a sufficiently rectified state, and flows down while generating a vortex at the shoulder section A of the heating chamber section 2a. In this part of the vortex, the argon gas G substantially remains, and some of the evaporated matter, etc., remains in this shoulder region A or adheres to the inner circumferential wall, and this condenses and drips. Then, there is a possibility that the above-mentioned white dislocation may occur.
さらに、従来の引上装置1は、加熱チャンバ部2aの内
部空間が比較的大きいので、原料融液9からの熱の放散
も大きく、原料融液9を形成するために必要とされる加
熱ヒータ4の熱量も大きいものを使用している。この結
果、加熱ヒータ4により加熱される石英製ルツボ3aの
壁面温度は高くなり、石英製ルツボ3aから溶出する酸
素量が増大し、得られるシリコン単結晶体Cの酸素含有
量が増大することになる。Furthermore, in the conventional pulling device 1, since the internal space of the heating chamber part 2a is relatively large, the heat dissipated from the raw material melt 9 is large, and the heating heater required to form the raw material melt 9 is large. 4. I use one with a large heat capacity. As a result, the wall surface temperature of the quartz crucible 3a heated by the heater 4 increases, the amount of oxygen eluted from the quartz crucible 3a increases, and the oxygen content of the silicon single crystal C obtained increases. Become.
本発明は、−1−述した従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、CZ法により製造されるシリコン単結
晶体の炭素含有率あるいは酸素a有宇を低くし、結晶の
白゛転位化のない高品質のシリコン単結晶体を安定的に
育成することかできるシリコン単結晶体の引上装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of the problems of the prior art described in -1-, and aims to reduce the carbon content or oxygen a content of a silicon single crystal produced by the CZ method, thereby increasing the whiteness of the crystal. An object of the present invention is to provide a silicon single crystal pulling device capable of stably growing a high quality silicon single crystal without dislocations.
(課題を解決するための手段)
!−記ロ的を達成するための本発明は、チャンバ内に、
原料融液を隔壁により溶融ゾーンと凝固ゾーンとに仕切
った二重ルツボと、この二重ルツボを加熱する加熱ヒー
タとを設け、この皿中ルツボに向って−1一方から不活
性ガスを流下し、このルツボ中の原料融液からの蒸発物
等を除去するようにしたシリコン単結晶体の引−L装置
において、前記溶融ゾーンの上部域を覆う覆体を設けた
ことを特徴とするシリコン単結晶体の引上装置である。(Means for solving problems)! - The present invention for achieving the above objectives includes:
A double crucible in which the raw material melt is divided into a melting zone and a solidification zone by a partition wall, and a heater for heating this double crucible are provided, and an inert gas is flowed from one side toward the crucible in the dish. , a silicon single crystal drawing device for removing evaporated matter from the raw material melt in the crucible, characterized in that a cover is provided to cover the upper region of the melting zone. This is a crystal pulling device.
本発明の前記覆体は、前記溶融ゾーンの」二部域を覆う
ように設けられた基板部と、この基板部の先端部に設け
られ、前記ルツボの内周壁、隔壁の外周壁及び溶融ゾー
ンの原料融液」−面により区画形成される空間部内に突
出された整流突部を白゛することを特徴とするシリコン
単結晶体の引上装置である。The cover of the present invention includes a substrate portion provided to cover two regions of the melting zone, and a distal end portion of the substrate portion, which covers an inner circumferential wall of the crucible, an outer circumferential wall of the partition wall, and the melting zone. This is a silicon single crystal pulling device characterized by having a rectifying protrusion protruding into a space defined by a raw material melt surface.
(作 用)
このように構成した本発明にあっては、ルツボの上りか
ら流下される不活性ガスは、引上げられるシリコン単結
晶体に沿い、原料融液の表面で側方に向って流れた後に
、溶融ゾーンと凝固ゾーンとを仕切る隔壁を越えて流れ
るが、このとき覆体により整流されるので、溶融ゾーン
の二部で渦流を生じたり、また二一二において滞留する
ことはなく、前記蒸発物、粉末多結晶シリコン、−酸化
炭素等は、この不活性ガスに仕送されて碇実に側方に向
って排出される。(Function) In the present invention configured as described above, the inert gas flowing down from the top of the crucible flows laterally on the surface of the raw material melt along the silicon single crystal being pulled. Later, it flows over the partition wall that partitions the melting zone and the solidification zone, but at this time, it is rectified by the cover, so that it does not create vortices in the two parts of the melting zone or stagnate in the part 212. Evaporated matter, powdered polycrystalline silicon, carbon oxide, etc. are sent to this inert gas and discharged laterally to the anchor.
また、加熱チャンバ部の肩部位における蒸発物等の滞留
の影響あるいは原料融液の高温化に伴なう石英製ルツボ
から溶出する酸素量の増大も前記覆体により防止される
ことになる。The cover also prevents an increase in the amount of oxygen eluted from the quartz crucible due to the influence of evaporated matter remaining in the shoulder portion of the heating chamber or the increase in the temperature of the raw material melt.
したがって、これら総じて、シリコン単結晶体の高炭素
化、高酸素化、G転位化が防止され、品質の良い安定し
たシリコン単結晶体の育成を行なうことができる。Therefore, as a whole, high carbonization, high oxygen content, and G dislocation of the silicon single crystal are prevented, and a stable silicon single crystal with good quality can be grown.
(実 施 例) 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示す全体断面図、第2図は
第1図の要部を拡大した断面説明図であり、第3,4図
に示す部材と同一部材には同一符号を付し、その説明を
一部省略する。FIG. 1 is an overall sectional view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional explanatory view of the main parts of FIG. 1. The same members as those shown in FIGS. , and some explanations are omitted.
4本実施例のシリコン単結晶体の引上装置20は、大径
の加熱チャンバ部2aと、この加熱チャンバ部2aと同
軸的に設けられた小径の引1−げチャンバ部2bとから
なるチャンバ2を有している。加熱チャンバ部りa内に
は黒鉛製麦1月Ill 5に支持された断面U字状のル
ツボ3が設けられ、このルツボ3は石英製ルツボ3aの
外周を黒鉛製ルツボ3bか覆い保護している。このルツ
ボ3は回転軸7と連結され、駆動装置6により回転され
るようになっている。ルツボ3の周囲には、加熱ヒータ
4が設けられ、石英製ルツボ3a内に収容した原料を溶
融するようになっている。加熱ヒータ4は、抵抗加熱法
によるあるいは誘導加熱法によるもの等種々のものを用
いることができるが、大型の連続引1−装置に適用する
場合には経済性を考慮して抵抗加熱ヒータとすることが
好ましい。4. The silicon single crystal pulling apparatus 20 of this embodiment has a chamber consisting of a large-diameter heating chamber section 2a and a small-diameter pulling chamber section 2b provided coaxially with the heating chamber section 2a. It has 2. A crucible 3 having a U-shaped cross section and supported by a graphite malt plate 5 is provided in the heating chamber part a, and the crucible 3 is protected by covering the outer periphery of the quartz crucible 3a with a graphite crucible 3b. There is. This crucible 3 is connected to a rotating shaft 7 and rotated by a drive device 6. A heater 4 is provided around the crucible 3 to melt the raw material contained in the quartz crucible 3a. The heater 4 can be of various types, such as one using a resistance heating method or one using an induction heating method, but when applied to a large continuous heating device, a resistance heating heater is used in consideration of economic efficiency. It is preferable.
石英製ルツボ3aには、図示しない原料供給装置からの
ノズル12か臨まされ、このノズル12から原料が供給
されるようになっている。A nozzle 12 from a raw material supply device (not shown) faces the quartz crucible 3a, and the raw material is supplied from this nozzle 12.
前記加熱ヒータ4−の外周には、断熱板21が設けられ
、前記チャンバ2に不必要な熱が伝わらないようにして
いる。なお、加熱ヒータ4は、ルツボ3の側部のみでな
く、図示実施例のようにボトムヒータ4aを設け、両者
併用してもよい。A heat insulating plate 21 is provided around the outer periphery of the heater 4- to prevent unnecessary heat from being transmitted to the chamber 2. Note that the heater 4 may be provided not only on the side of the crucible 3, but also a bottom heater 4a as in the illustrated embodiment, and both may be used in combination.
特に、本実施例では、石英製ルツボ3a内を環状の隔壁
8により溶融ゾーン9aと凝固ゾーン9bとに仕切った
二重ルツボを使用し、この石英製ルツボ3a上に、覆体
22を設けている。In particular, in this embodiment, a double crucible is used in which the interior of the quartz crucible 3a is partitioned into a melting zone 9a and a solidification zone 9b by an annular partition wall 8, and a cover 22 is provided on the quartz crucible 3a. There is.
この覆体22は、前記溶融ゾーン9aの上部域を覆い、
隔壁8を越えて流れるアルゴンガスGが渦流を生じるこ
となく整流するものであればどのようなものでもよいが
、本実施例では、前記断熱板21に支持され、溶融ゾー
ン9aの上部域を覆うように設けられたた基板部22a
と、この基板部22aの先端部に設けられた整流突部2
2bとから構成されている。This cover 22 covers the upper region of the melting zone 9a,
Any type of argon gas G flowing over the partition wall 8 may be used as long as it can be rectified without creating a vortex, but in this embodiment, it is supported by the heat insulating plate 21 and covers the upper region of the melting zone 9a. The substrate portion 22a provided as shown in FIG.
and a rectifying protrusion 2 provided at the tip of this substrate portion 22a.
2b.
この基板部22aは加熱ヒータ4およびルツボ3の溶融
ゾーン9aを越え、隔壁8の近傍まで延設された平坦な
板材であり、また、整流突部22bは石英製ルツボ3a
の内壁と隔壁8の外周壁と溶融ゾーン9aの原料融液上
面により区画形成される空間部Sに突出され、先端部が
湾曲面とされた形状を有している。この整流突部22b
に形成により、アルゴンガスGが溶融ゾーン9aの上部
で隔壁8を越える際に生じる渦流か打消されることにな
り、円滑に流通することになる。The substrate portion 22a is a flat plate extending beyond the heater 4 and the melting zone 9a of the crucible 3 to near the partition wall 8, and the rectifying protrusion 22b is a flat plate extending beyond the melting zone 9a of the heater 4 and the crucible 3.
It projects into a space S defined by the inner wall of the partition wall 8, the outer peripheral wall of the partition wall 8, and the upper surface of the raw material melt of the melting zone 9a, and has a shape with a curved tip. This rectifying protrusion 22b
By forming the argon gas G, the vortex generated when the argon gas G crosses the partition wall 8 at the upper part of the melting zone 9a is canceled out, and the argon gas G flows smoothly.
なお、整流突部22bは、原料供給装置からルツボ3内
に添加される粉末多結晶シリコンの飛沫が前記空間部S
から円滑に流出する点を考LΦ:する場合には、湾曲面
の先端部が原料融液9の液面から約50mm程度離間す
るように形成しておくことが好ましいことが判明してい
る。Note that the rectifying protrusion 22b is arranged so that the droplets of powdered polycrystalline silicon added from the raw material supply device into the crucible 3 are arranged in the space S.
When considering the point of smooth outflow from LΦ:, it has been found that it is preferable to form the tip of the curved surface so that it is spaced about 50 mm from the liquid surface of the raw material melt 9.
次に、作用を説明する。Next, the effect will be explained.
ます、原料供給装置から所定量の多結晶シリコンと必要
に応じてこれに添加すべきドーパントを石英製ルツボ3
aに供給し、加熱ヒータ4,4aを作動させて溶解する
。First, a predetermined amount of polycrystalline silicon and a dopant to be added to it as needed are transferred from a raw material supply device to a quartz crucible 3.
a, and the heaters 4 and 4a are operated to melt it.
引上げ作業を開始する際には、加熱チャンバ部りa内に
アルゴンガスGを吹き込むとともに加熱チャンバ部2a
を減圧アルゴン雰囲気または常圧アルゴン雰囲気にする
。When starting the lifting work, argon gas G is blown into the heating chamber part a and the heating chamber part 2a is
into a reduced pressure argon atmosphere or a normal pressure argon atmosphere.
ついで、引上げワイヤ14のチャック15に面方位の定
まった種結晶16を取り付け、引上げ駆動部13を作動
させて種結晶16の下端部が原料融液9に浸漬するまで
降下する。Next, a seed crystal 16 with a fixed surface orientation is attached to the chuck 15 of the pulling wire 14, and the pulling drive unit 13 is operated to lower the seed crystal 16 until its lower end is immersed in the raw material melt 9.
引−ヒげの初期は、引上げ速度を速く設定し、かつ/ま
たは原料融液温度を高くすることにより、シリコン単結
晶体Cの径を細く絞り、転位をシリコン単結晶体表面に
追い出して無転位化する。続いて、引上げ速度および/
または原料融液温度を下げることにより、所望の径を有
するシリコン単結晶体Cを成長させる。この場合、駆動
装置6により石英製ルツボ3a等を回転させると共に、
引上げワイヤ14も回転させ、原料融液9の攪拌と温度
の均一化を図ることが好ましい。At the initial stage of pulling, the diameter of the silicon single crystal C is narrowed by setting the pulling speed fast and/or increasing the temperature of the raw material melt, and dislocations are expelled to the silicon single crystal surface. Translocate. Subsequently, the pulling speed and/or
Alternatively, by lowering the temperature of the raw material melt, a silicon single crystal C having a desired diameter is grown. In this case, while rotating the quartz crucible 3a etc. by the drive device 6,
It is preferable to also rotate the pulling wire 14 to stir the raw material melt 9 and equalize the temperature.
なお、引」二げ操作を行なっている間は、原料供給装置
から石英製ルツボ3aに原料が供給されており、これに
よって原料融液9の液面が常に一定に保たれている。Note that while the pulling operation is being performed, the raw material is supplied from the raw material supply device to the quartz crucible 3a, and thereby the liquid level of the raw material melt 9 is always kept constant.
この引上げ中において、アルゴンガスGの一部は、シリ
コン単結晶体Cに沿って流れ、ルツボ3の原料融液9の
上面に達し、ここの蒸発物等を仕送してUターンする。During this pulling, a part of the argon gas G flows along the silicon single crystal C, reaches the upper surface of the raw material melt 9 of the crucible 3, sends away evaporated matter, etc., and makes a U-turn.
そして、このアルゴンガスGは、第2図に示されるよう
に、隔壁8を越え、石英製ルツボ3aの内壁と隔壁8の
外周壁と溶融ゾーン9aの原料融液」二面により区画形
成される空間部Sに流れ込む。As shown in FIG. 2, this argon gas G crosses the partition wall 8 and is divided into two surfaces: the inner wall of the quartz crucible 3a, the outer peripheral wall of the partition wall 8, and the raw material melt in the melting zone 9a. It flows into the space S.
この場合、アルゴンガスGは、整流突部22bにより渦
流の発生が阻止され、整流突部22bに沿って流下する
。また、この空間部S内を流れるアルゴンガスGは、溶
融ゾーン9aの原料融液上面の蒸発物等も仕送し、石英
製ルツボ3aと加熱ヒータ4との間から排出され、排出
通路17から系外に排出される。In this case, the argon gas G is prevented from generating a vortex by the rectifying protrusion 22b, and flows down along the rectifying protrusion 22b. In addition, the argon gas G flowing in this space S also transports evaporated matter on the upper surface of the raw material melt in the melting zone 9a, is discharged from between the quartz crucible 3a and the heater 4, and is discharged from the discharge passage 17. Exhausted from the system.
したがって、溶融ゾーン9aの上部には、蒸発物等が滞
留することはなく、アルゴンガスGによって確実に外部
に仕送され、蒸発物等に起因するシリコン単結晶体Cの
高炭素化、高酸素化、G転位化が防止される。Therefore, the evaporated matter etc. do not stay in the upper part of the melting zone 9a, and are reliably sent outside by the argon gas G. and G rearrangement are prevented.
しかも、この覆体22は原料融液の−L部を覆っている
ので、これによってルツボ3からの放熱を阻止し、ルツ
ボ3の不必要な高温化を防止し、この高温化に伴なう石
英製ルツボ3aから溶出する酸素量の増大も防止される
ことになる。Moreover, since this cover 22 covers the -L part of the raw material melt, it prevents heat radiation from the crucible 3, prevents the crucible 3 from becoming unnecessarily high in temperature, and prevents the crucible 3 from becoming unnecessarily high in temperature. An increase in the amount of oxygen eluted from the quartz crucible 3a is also prevented.
−1−述した実施例の覆体22は、基板部22aと整流
突部22bとから構成したものであるか、本発明は、こ
の実施例のみに限定されるものではなく、種々改変する
ことができる。例えは、この覆体22は、場合によって
は必ずしも基板部22aはなくてもよく、溶融ゾーン9
aの上部域を渦流が生じないように覆うものであっても
よく、また、前記基板部22aと整流突部22bとを別
体あるいは一体に形成してもよい。さらに、場合によっ
てはこの基板部22aの一部を湾曲して隔壁8を越えて
流れるアルゴンカスGに渦流を生じさせないようにして
もよい。-1- The cover 22 of the embodiment described above is composed of a base plate portion 22a and a rectifying protrusion 22b, but the present invention is not limited to this embodiment, and may be modified in various ways. I can do it. For example, this cover 22 may not necessarily include the substrate portion 22a depending on the case, and the melting zone 9
The upper region of a may be covered to prevent eddies from occurring, or the substrate portion 22a and the rectifying protrusion 22b may be formed separately or integrally. Further, depending on the case, a part of the substrate portion 22a may be curved to prevent the argon gas G flowing over the partition wall 8 from generating a vortex.
(発明の効果)
以上のように、本発明では、CZ法によるシリコン単結
晶体の製造に際して、ルツボの上部域に蒸発物等が滞留
することはないので、この蒸発物等に起因するシリコン
単結晶体の高炭素化、高酸素化、有転位化が阻止され、
品質の良い安定したシリコン単結晶体の育成を行なうこ
とかできる。(Effects of the Invention) As described above, in the present invention, when manufacturing a silicon single crystal by the CZ method, evaporated matter etc. do not stay in the upper region of the crucible, so silicon single crystals caused by this evaporated matter etc. High carbonization, high oxygen content, and dislocation of the crystal are prevented,
It is possible to grow stable silicon single crystals of good quality.
第1図は本発明の一実施例を示す全体断面図、第2図は
第1図の要部を示す断面説明図、第3図は従来のシリコ
ン単結晶体の引り装置を示す断面図、第4図は第3図の
要部を示す断面説明図である。
2・・・チャンバ、 3・・・二重ルツボ、8
・・・隔壁、 9・・・原料融液、9a・・
・溶融ゾーン、 9b・・・凝固ゾーン、4.4a
・・・加熱ヒータ、22・・・覆体、22a・・・基板
部、
C・・・シリコン単結晶体、
S・・・空間部。
22b・・・整流突部、
G・・・不活性ガス、Fig. 1 is an overall sectional view showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory sectional view showing the main parts of Fig. 1, and Fig. 3 is a sectional view showing a conventional silicon single crystal pulling device. , FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing the main part of FIG. 3. 2...Chamber, 3...Double crucible, 8
...Partition wall, 9...Raw material melt, 9a...
- Melting zone, 9b... Solidification zone, 4.4a
... Heater, 22 ... Cover, 22a ... Substrate part, C ... Silicon single crystal, S ... Space part. 22b... rectifying protrusion, G... inert gas,
Claims (1)
により溶融ゾーン(9a)と凝固ゾーン(9b)とに仕
切った二重ルツボ(3)と、この二重ルツボ(3)を加
熱する加熱ヒータ(4)とを設け、この二重ルツボ(3
)に向って上方から不活性ガス(G)を流下し、このル
ツボ(3)中の原料融液(9)からの蒸発物等を除去す
るようにしたシリコン単結晶体(C)の引上装置におい
て、前記溶融ゾーン(9a)の上部域を覆う覆体(22
)を設けたことを特徴とするシリコン単結晶体の引上装
置。 2)前記覆体(22)は、前記溶融ゾーン(9a)の上
部域を覆うように設けられた基板部(22a)と、この
基板部(22a)の先端部に設けられ、前記ルツボ(3
)の内周壁、隔壁(8)の外周壁及び溶融ゾーン(9a
)の原料融液上面により区画形成される空間部(S)内
に突出された整流突部(22b)を有することを特徴と
する請求項第1項に記載のシリコン単結晶体の引上装置
。[Claims] 1) The raw material melt (9) is placed in the chamber (2) through the partition wall (8).
A double crucible (3) partitioned into a melting zone (9a) and a solidification zone (9b) by
), an inert gas (G) is flowed down from above toward the crucible (3) to remove evaporated matter from the raw material melt (9), etc. In the apparatus, a cover (22) covering an upper region of the melting zone (9a) is provided.
) A device for pulling a silicon single crystal. 2) The cover (22) is provided on a substrate portion (22a) provided to cover the upper region of the melting zone (9a) and at the tip of the substrate portion (22a), and is provided on the tip of the substrate portion (22a), and
), the outer peripheral wall of the partition wall (8) and the melting zone (9a
2. The apparatus for pulling a silicon single crystal according to claim 1, further comprising a rectifying protrusion (22b) projecting into the space (S) defined by the upper surface of the raw material melt. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2160638A JPH0450192A (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Apparatus for pulling up silicon single crystal substance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2160638A JPH0450192A (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Apparatus for pulling up silicon single crystal substance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450192A true JPH0450192A (en) | 1992-02-19 |
Family
ID=15719261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2160638A Pending JPH0450192A (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Apparatus for pulling up silicon single crystal substance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0450192A (en) |
-
1990
- 1990-06-19 JP JP2160638A patent/JPH0450192A/en active Pending
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