JPH0573720B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0573720B2 JPH0573720B2 JP60177242A JP17724285A JPH0573720B2 JP H0573720 B2 JPH0573720 B2 JP H0573720B2 JP 60177242 A JP60177242 A JP 60177242A JP 17724285 A JP17724285 A JP 17724285A JP H0573720 B2 JPH0573720 B2 JP H0573720B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- silicon nitride
- quartz crucible
- silicon
- cylinder
- 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 - Lifetime
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は低酸素濃度でシリコン単結晶を引上げ
るルツボに関するものである。
るルツボに関するものである。
一般に、CZ法において、シリコン単結晶は石
英ルツボ内でシリコンを溶融し、種結晶を用いて
引上げられている。この場合、一般に知られてい
るように石英ガラスの一部が溶融シリコンに溶解
し、酸素がシリコン単結晶中に混入し、シリコン
単結晶からなる半導体素子の電気的特性を著しく
悪くする。このシリコン単結晶中に混入する酸素
濃度は融液シリコンと石英ルツボとの接触面積、
温度、対流の大きさ等によつて決まり、これによ
る品質管理の改善が要望されていたが、これらの
条件のコントロールは極めて困難である。
英ルツボ内でシリコンを溶融し、種結晶を用いて
引上げられている。この場合、一般に知られてい
るように石英ガラスの一部が溶融シリコンに溶解
し、酸素がシリコン単結晶中に混入し、シリコン
単結晶からなる半導体素子の電気的特性を著しく
悪くする。このシリコン単結晶中に混入する酸素
濃度は融液シリコンと石英ルツボとの接触面積、
温度、対流の大きさ等によつて決まり、これによ
る品質管理の改善が要望されていたが、これらの
条件のコントロールは極めて困難である。
このために、最近、第２図に示すように石英ル
ツボ１の内面に化学的蒸着法（CVD法）によつ
て窒化珪素（Si3N4）膜７を被覆し、酸素混入を
防止する石英ルツボが開発されている。しかし、
このように窒化珪素膜７を石英ルツボ１の内面に
CVD法により一体化して設けたCVD（Si3N4）膜
石英ルツボでは、大きい単結晶を作るために大口
径のルツボとするとSi3N4蒸着膜（熱膨張係数2.8
×10-6〔deg-1〕（1000℃）と石英ルツボ（熱膨張
係数5.0×10-7〔deg-1〕（1000℃）との熱膨張の差
により、特にルツボ底部の湾曲部Ｒ、すなわち、
円筒部と平坦底部との連結部に亀裂や膜剥離が生
じ、単結晶の引上げを困難にする。
ツボ１の内面に化学的蒸着法（CVD法）によつ
て窒化珪素（Si3N4）膜７を被覆し、酸素混入を
防止する石英ルツボが開発されている。しかし、
このように窒化珪素膜７を石英ルツボ１の内面に
CVD法により一体化して設けたCVD（Si3N4）膜
石英ルツボでは、大きい単結晶を作るために大口
径のルツボとするとSi3N4蒸着膜（熱膨張係数2.8
×10-6〔deg-1〕（1000℃）と石英ルツボ（熱膨張
係数5.0×10-7〔deg-1〕（1000℃）との熱膨張の差
により、特にルツボ底部の湾曲部Ｒ、すなわち、
円筒部と平坦底部との連結部に亀裂や膜剥離が生
じ、単結晶の引上げを困難にする。
本発明は上述する問題点に着目し、石英ルツボ
内壁に窒化珪素保護膜を一体化せずに設置したこ
とにより、一体化形成したCVD窒化珪素膜の機
械的強度の一番弱い底部湾曲部Ｒに亀裂や膜剥離
の起さない優れたシリコン単結晶引上げ用ルツボ
を提供するものである。
内壁に窒化珪素保護膜を一体化せずに設置したこ
とにより、一体化形成したCVD窒化珪素膜の機
械的強度の一番弱い底部湾曲部Ｒに亀裂や膜剥離
の起さない優れたシリコン単結晶引上げ用ルツボ
を提供するものである。
本発明者らは前記目的を達成すべく幾多の研究
の結果、機械的に、かつ熱的に強いCVD窒化珪
素（Si3N4）円筒体および底板からなるCVD窒化
珪素保護壁を石英ルツボ内部に設置したことによ
り優れたシリコン単結晶引上げ用ルツボを開発
し、本発明に到達した。
の結果、機械的に、かつ熱的に強いCVD窒化珪
素（Si3N4）円筒体および底板からなるCVD窒化
珪素保護壁を石英ルツボ内部に設置したことによ
り優れたシリコン単結晶引上げ用ルツボを開発
し、本発明に到達した。
本発明のシリコン単結晶引上げ用ルツボは、石
英ルツボ内の円筒部下端に窒化珪素底板を設置
し、かつ円筒部内壁に窒化珪素円筒体を設置した
ことを特徴とする。
英ルツボ内の円筒部下端に窒化珪素底板を設置
し、かつ円筒部内壁に窒化珪素円筒体を設置した
ことを特徴とする。
本発明に係るルツボは第１図に示すように石英
ルツボ１の円筒部１ａの内壁面にCVD窒化珪素
（Si3N4）円筒体２を設置する。この円筒体２は
円筒部１ａの内壁に密接に挿着できるように円筒
部１ａの内径にほぼ等しい外径を有し、かつ円筒
体２の長さは円筒部１ａの長さの±10％程度の増
減が認められる。
ルツボ１の円筒部１ａの内壁面にCVD窒化珪素
（Si3N4）円筒体２を設置する。この円筒体２は
円筒部１ａの内壁に密接に挿着できるように円筒
部１ａの内径にほぼ等しい外径を有し、かつ円筒
体２の長さは円筒部１ａの長さの±10％程度の増
減が認められる。
更に、円筒体２の下部端面４に接して平坦な
CVD窒化珪素（Si3N4）底板３を設置して円筒体
２の底を形成する。この底板３は円筒体２の下部
端面４とルツボ底部の湾曲内面とで緊締保持す
る。このようにして石英ルツボ１の内部に円筒体
２と底板３からなるCVD窒化珪素保護壁を石英
ルツボ１と非一体的に内設する。
CVD窒化珪素（Si3N4）底板３を設置して円筒体
２の底を形成する。この底板３は円筒体２の下部
端面４とルツボ底部の湾曲内面とで緊締保持す
る。このようにして石英ルツボ１の内部に円筒体
２と底板３からなるCVD窒化珪素保護壁を石英
ルツボ１と非一体的に内設する。
操作中、底板３とルツボ底部との空間６には円
筒体２と底板３との接触部から融液が若干漏れて
空間６内に流入することがあつても、この空間６
から融液がルツボ内部に逆流することが殆んどな
いので悪影響をもたらすことがない。
筒体２と底板３との接触部から融液が若干漏れて
空間６内に流入することがあつても、この空間６
から融液がルツボ内部に逆流することが殆んどな
いので悪影響をもたらすことがない。
上記CVD窒化珪素円筒体２および底板３は
CVD法によりカーボンの円筒又は円板の表面に
窒化珪素膜を形成した後、カーボンを加熱酸化処
理して除去し、窒化珪素膜の裏面にCVD法によ
り再度窒化珪素膜を形成して製作したもの、ある
いは窒化珪素（Si3N4）焼結体の円筒又は円板の
表面にCVD法により窒化珪素被膜を形成して製
作したものである。
CVD法によりカーボンの円筒又は円板の表面に
窒化珪素膜を形成した後、カーボンを加熱酸化処
理して除去し、窒化珪素膜の裏面にCVD法によ
り再度窒化珪素膜を形成して製作したもの、ある
いは窒化珪素（Si3N4）焼結体の円筒又は円板の
表面にCVD法により窒化珪素被膜を形成して製
作したものである。
なお、ルツボの用途、すなわちシリコン単結晶
中に混入する酸素濃度によつては、円板３のみを
用いてもよい。
中に混入する酸素濃度によつては、円板３のみを
用いてもよい。
上述するように、本発明は石英ルツボ内壁に窒
化珪素円筒体および底板からなる窒化珪素保護壁
を非一体的に設置したことによつて、従来の
CVD法で石英ルツボに一体化して蒸着形成した
窒化珪素膜において生じた亀裂や膜剥離を殆んど
完全に防止でき、結晶中への酸素の混入を防止す
ることができた。
化珪素円筒体および底板からなる窒化珪素保護壁
を非一体的に設置したことによつて、従来の
CVD法で石英ルツボに一体化して蒸着形成した
窒化珪素膜において生じた亀裂や膜剥離を殆んど
完全に防止でき、結晶中への酸素の混入を防止す
ることができた。
第１図は本発明に係るシリコン単結晶引上げ用
ルツボの断面図、第２図は従来の石英ルツボの断
面図である。 １……石英ルツボ、１ａ……石英ルツボの円筒
部、２……窒化珪素円筒体、３……窒化珪素底
板、４……円筒体の下部端面、５……融液シリコ
ン、６……空間。
ルツボの断面図、第２図は従来の石英ルツボの断
面図である。 １……石英ルツボ、１ａ……石英ルツボの円筒
部、２……窒化珪素円筒体、３……窒化珪素底
板、４……円筒体の下部端面、５……融液シリコ
ン、６……空間。
Claims (1)
- １ 石英ルツボ内の円筒部下端に窒化珪素底板を
設置し、かつ円筒部の内壁に窒素珪素円筒体を設
置したことを特徴とするシリコン単結晶引上げ用
ルツボ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60177242A JPS6241793A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | シリコン単結晶引上げ用ルツボ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60177242A JPS6241793A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | シリコン単結晶引上げ用ルツボ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241793A JPS6241793A (ja) | 1987-02-23 |
| JPH0573720B2 true JPH0573720B2 (ja) | 1993-10-14 |
Family
ID=16027635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60177242A Granted JPS6241793A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | シリコン単結晶引上げ用ルツボ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6241793A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4781232B2 (ja) * | 2006-11-07 | 2011-09-28 | コバレントマテリアル株式会社 | 多結晶シリコンブロックの製造に用いられるシリコン溶融ルツボ |
| CN118109895B (zh) * | 2024-04-30 | 2024-08-13 | 安徽壹石通材料科技股份有限公司 | 一种氮化硅/熔融石英复合坩埚及其制备方法与应用 |
-
1985
- 1985-08-12 JP JP60177242A patent/JPS6241793A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241793A (ja) | 1987-02-23 |
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