JPS5812227B2 - 単結晶製造方法 - Google Patents
単結晶製造方法Info
- Publication number
- JPS5812227B2 JPS5812227B2 JP2639280A JP2639280A JPS5812227B2 JP S5812227 B2 JPS5812227 B2 JP S5812227B2 JP 2639280 A JP2639280 A JP 2639280A JP 2639280 A JP2639280 A JP 2639280A JP S5812227 B2 JPS5812227 B2 JP S5812227B2
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- single crystal
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- 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】
本発明は単結晶製造方法、詳し《は、引き上げによる単
結晶製造方法であって、工程時間を短縮せんとするもの
である。
結晶製造方法であって、工程時間を短縮せんとするもの
である。
坩堝中の原料融液に種子結晶を接触させ、回転引上げる
ことにより単結晶を育成するチヨク２ルスキ法による半
導体シリコン等の犬型梢晶の製造に際しては、従来、結
晶成釆の終了時に結節下端を円錐状に絞り、結晶と残留
融液との引きはなし（よる熱ショックを抑制し、結晶下
端より導入される結晶歪による結晶欠陥の発生を防止し
ていた。
ことにより単結晶を育成するチヨク２ルスキ法による半
導体シリコン等の犬型梢晶の製造に際しては、従来、結
晶成釆の終了時に結節下端を円錐状に絞り、結晶と残留
融液との引きはなし（よる熱ショックを抑制し、結晶下
端より導入される結晶歪による結晶欠陥の発生を防止し
ていた。
このように結晶成長終了に際して、結晶を円錐状として
いたため、円錐状形成工程にかなりの時間を要すると言
う欠点があった。
いたため、円錐状形成工程にかなりの時間を要すると言
う欠点があった。
第１図はこのような従来の方法によって製造された結晶
の模式図であり、図中、１は種子結晶、２は肩部、３は
定径部、４は下端部を示している。
の模式図であり、図中、１は種子結晶、２は肩部、３は
定径部、４は下端部を示している。
第１図より明かなよ５に、種子結晶１により回転引上げ
られた結晶は、まず肩部２を形成し、次いで定径部３を
形成した後、下端を円錐状に整形し、結晶成長を終了せ
しめるわけであるが、この円錐状下端部３の長さを形成
させるだけ、余分の時間を要することになる。
られた結晶は、まず肩部２を形成し、次いで定径部３を
形成した後、下端を円錐状に整形し、結晶成長を終了せ
しめるわけであるが、この円錐状下端部３の長さを形成
させるだけ、余分の時間を要することになる。
本発明はかかる欠点を除去することを目的とする。
詳しくは、従来のように、円錐状下端部を形成せしめる
ことなく、しかも熱ショックによる結晶欠陥の発生しな
い単結晶を製造する方法を提供冫せんとするものである
。
ことなく、しかも熱ショックによる結晶欠陥の発生しな
い単結晶を製造する方法を提供冫せんとするものである
。
したがって、本発明による単結晶製造方法は、原料融液
より種子結晶を用い単結晶を引上げる単結晶製造方法に
おいて、結晶成長終了時に結晶下端部近傍を加熱しつつ
、該単結晶と原料融液を分離することを特徴とするもの
である。
より種子結晶を用い単結晶を引上げる単結晶製造方法に
おいて、結晶成長終了時に結晶下端部近傍を加熱しつつ
、該単結晶と原料融液を分離することを特徴とするもの
である。
かかる本発明による単結晶製造方法によれば、結晶下端
部近傍を加熱しつつ、単結晶と融液を分―せしめるため
、熱ショックによる結晶欠陥が生じず、しかも円錐状下
端部を形成せしめる必要がないため、製造時間を短縮せ
しめることが可能となる。
部近傍を加熱しつつ、単結晶と融液を分―せしめるため
、熱ショックによる結晶欠陥が生じず、しかも円錐状下
端部を形成せしめる必要がないため、製造時間を短縮せ
しめることが可能となる。
本発明を更に詳し《説明すると、本発明による単結晶製
造方法は、結晶成長終了時に、結晶下端部、即ち結晶終
端部近傍を加熱しつつ、結晶と融液を分離する。
造方法は、結晶成長終了時に、結晶下端部、即ち結晶終
端部近傍を加熱しつつ、結晶と融液を分離する。
第２図は、７．６２ｃｍφのシリコン結晶の定径聾終了
時の精晶内温度分布（曲線Ａ）と円錐状下端部形成後、
残留融液より単結晶を切り離した直後の結晶内一度分布
（曲線Ｂ）を示すグラフであるが、午のグラフより明か
なように、単結晶が残留融液より分離される際、２００
〜３００℃の温度差にさらされ、これが熱ショックとし
て作用し、結晶歪を誘起し、結晶欠陥をもたらす。
時の精晶内温度分布（曲線Ａ）と円錐状下端部形成後、
残留融液より単結晶を切り離した直後の結晶内一度分布
（曲線Ｂ）を示すグラフであるが、午のグラフより明か
なように、単結晶が残留融液より分離される際、２００
〜３００℃の温度差にさらされ、これが熱ショックとし
て作用し、結晶歪を誘起し、結晶欠陥をもたらす。
そこで、融液と単結晶を分離する際、単結晶下端部近傍
を原料の融点付近に補助加熱すると、単結晶と融液分離
直後の結晶内分布は曲線Ｃのようになり、単結晶と融液
の分離における熱ショックはなくなるのである。
を原料の融点付近に補助加熱すると、単結晶と融液分離
直後の結晶内分布は曲線Ｃのようになり、単結晶と融液
の分離における熱ショックはなくなるのである。
具体的には単結晶育成系全体の温度の制御及び坩堝中の
原料を融液としておくための電気炉の発熱量を下げ、単
結晶下端部近傍を補助加熱するのが好ましい。
原料を融液としておくための電気炉の発熱量を下げ、単
結晶下端部近傍を補助加熱するのが好ましい。
電気炉の発熱量を下げない場合、結晶に欠陥を生じるお
それがあるからである。
それがあるからである。
単結晶下端部を加熱するための補助加熱手段は本発明に
おいて限定されるものではなく、たとえば、絶縁支持体
、導電性支持棒、リング状発熱体より成る補助加熱装置
を用いることができる。
おいて限定されるものではなく、たとえば、絶縁支持体
、導電性支持棒、リング状発熱体より成る補助加熱装置
を用いることができる。
次に実施例を説明する。
実施例 １
第３図は本発明による単結晶製造方法を実施するための
装置の断面概略図であり、図中、３１は種子結晶、３２
は単結晶、３３は坩堝、３４は残留融液、３５は絶縁支
持体、３６は導電性支持棒、３７はリング状発熱体、３
日はリード線である。
装置の断面概略図であり、図中、３１は種子結晶、３２
は単結晶、３３は坩堝、３４は残留融液、３５は絶縁支
持体、３６は導電性支持棒、３７はリング状発熱体、３
日はリード線である。
第３図より明かなように、種子結晶３１先端に育成され
た単結晶３２の下端部は坩堝３３中の残留融液３４と接
触しており、更にこの下端部近傍残留融液３４直上に絶
縁支持体３５、導電性支持棒３６モ支持されたリング状
発熱体３７が設けろれている。
た単結晶３２の下端部は坩堝３３中の残留融液３４と接
触しており、更にこの下端部近傍残留融液３４直上に絶
縁支持体３５、導電性支持棒３６モ支持されたリング状
発熱体３７が設けろれている。
この装置において、種子結晶３１としてシリコンを用い
、直径γ６２湿りシリコン単結晶３２を育成した。
、直径γ６２湿りシリコン単結晶３２を育成した。
残留融液３４とシリコン単結晶３２を分離するに際し、
リード線３８より電力をリング状発熱体３７に供給して
発ｉさせた。
リード線３８より電力をリング状発熱体３７に供給して
発ｉさせた。
この際、第２図の曲線Ｃの結晶内温度分布となるように
、リング状発熱体３７と共に電気炉（図示せず）の発熱
量を調整し、単．結晶３２下端部の温度をシリコンの融
点近傍に設定して、単結晶《及び残留融液３４を分離し
た。
、リング状発熱体３７と共に電気炉（図示せず）の発熱
量を調整し、単．結晶３２下端部の温度をシリコンの融
点近傍に設定して、単結晶《及び残留融液３４を分離し
た。
この単結晶３２の形状を第４図としに示
す。
す。
第４図において、４１は種子結晶、４２リ肩部、４亭は
定径部である。
定径部である。
この第４図より明かなように、単結晶は肩部４２及び定
径部４３で構盛され、従来のように、円錐状下端部４（
第１図）を有していない。
径部４３で構盛され、従来のように、円錐状下端部４（
第１図）を有していない。
従来の方法により円錐状下端部を形成する場合、分離に
約２．５時間要したが、この実施例の場合、約０．５時
間以内で分離しえた。
約２．５時間要したが、この実施例の場合、約０．５時
間以内で分離しえた。
実施例 ２
直径１２．７（ｍのシリコン単結晶３２を残留融液３４
と分離した。
と分離した。
従来のように円錐状下端部を形成せしめた場合、電気炉
本体が大きく、単結晶育成系の温度が容易に上昇せず、
しかも円錐状下端部が長くなるため、下端物理に約５時
間を要したが、本実施例においては補助加熱電力を高く
することにより約０．５〜０．６時間で終了した。
本体が大きく、単結晶育成系の温度が容易に上昇せず、
しかも円錐状下端部が長くなるため、下端物理に約５時
間を要したが、本実施例においては補助加熱電力を高く
することにより約０．５〜０．６時間で終了した。
以上説明したように、補助加熱が結晶下端と残留融液表
面の局部に限られることから、処理が能率的に進行して
、要する時間を従来の２０％以下に短縮することができ
、結晶製造の生産性を高めることに効果がある。
面の局部に限られることから、処理が能率的に進行して
、要する時間を従来の２０％以下に短縮することができ
、結晶製造の生産性を高めることに効果がある。
従来の方法は、結晶径が大きくんるに従って処理時間を
長く要するのに対し、本発明による単結晶製造方法は、
補助加熱の電力の増加によって処理時間を短く維持でき
るので、今後の結晶の大型化においては益々有利ｋなる
と考える。
長く要するのに対し、本発明による単結晶製造方法は、
補助加熱の電力の増加によって処理時間を短く維持でき
るので、今後の結晶の大型化においては益々有利ｋなる
と考える。
以上のように結晶成長率の高いシリコンでも時間短縮が
顕著であるので、さらに成長率が低く、しかも下端を円
錐状に形成する必要のある大型結晶の場合には益々本発
明の方法が有効であることは明らかである。
顕著であるので、さらに成長率が低く、しかも下端を円
錐状に形成する必要のある大型結晶の場合には益々本発
明の方法が有効であることは明らかである。
第１図は従来の方法により製造した単結晶の模式図、第
２図は結晶育成の成長終了時における単結晶内温度分布
、第３図は本発明による単結晶製造方法を実施するため
の装置の断面模式図、第４図は本発明によ暮箪結晶製造
方法により製造した単結晶の模式図である。 １，３１．４１一種子結晶、２，４２川肩部、３，４３
二定径部、４刊下端部、３２…単結晶、３３晶坩堝、３
４二残留融液、３５―絶縁支持体、３６二導電性支持棒
、３７…リング状発熱体、羽…リード線。
２図は結晶育成の成長終了時における単結晶内温度分布
、第３図は本発明による単結晶製造方法を実施するため
の装置の断面模式図、第４図は本発明によ暮箪結晶製造
方法により製造した単結晶の模式図である。 １，３１．４１一種子結晶、２，４２川肩部、３，４３
二定径部、４刊下端部、３２…単結晶、３３晶坩堝、３
４二残留融液、３５―絶縁支持体、３６二導電性支持棒
、３７…リング状発熱体、羽…リード線。
Claims (1)
- １ 原料の融液より種子結晶を用いて単結晶を引上げる
単結晶製造方法において、結晶成長終了時に、結晶下端
部近傍を前記原料の融点近傍に加熱しつつ、核単結晶と
原料融液を分離することを特徴とする単結晶製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2639280A JPS5812227B2 (ja) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | 単結晶製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2639280A JPS5812227B2 (ja) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | 単結晶製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56125295A JPS56125295A (en) | 1981-10-01 |
| JPS5812227B2 true JPS5812227B2 (ja) | 1983-03-07 |
Family
ID=12192264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2639280A Expired JPS5812227B2 (ja) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | 単結晶製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5812227B2 (ja) |
-
1980
- 1980-03-03 JP JP2639280A patent/JPS5812227B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56125295A (en) | 1981-10-01 |
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