JPS646158B2 - - Google Patents
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- JPS646158B2 JPS646158B2 JP25185683A JP25185683A JPS646158B2 JP S646158 B2 JPS646158 B2 JP S646158B2 JP 25185683 A JP25185683 A JP 25185683A JP 25185683 A JP25185683 A JP 25185683A JP S646158 B2 JPS646158 B2 JP S646158B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
本発明は石英ガラスルツボに関し、特にシリコ
ン単結晶の引上げに用いられるものである。 シリコン単結晶の引上げは通常以下のようにし
て行なわれている。すなわち、石英ガラスルツボ
内にシリコン多結晶を装填し、黒鉛製ルツボに内
装する。このルツボを周囲から加熱して約1450℃
に維持してシリコン多結晶を溶融し、シリコン単
結晶の種結晶を浸漬し、これを引上げつつ徐冷す
ることによりシリコン単結晶インゴツトを得てい
る。 しかしながら、この方法では溶融シリコンと接
触している石英ガラスルツボの浸蝕が避けられ
ず、引上げられたシリコン単結晶中にルツボの不
純物が混入してしまう。特に、第１族アルカリ金
属や銅の濃度が高い場合にはシリコン単結晶に格
子欠陥が発生し、製造歩留りを下げる一因となつ
ていた。 また、約1450℃という高温で使用されるため、
石英ガラスルツボの粘性が低いとルツボのたわみ
やゆがみが激しくなつて溶融シリコンの流れが不
規則になり、またルツボの浸蝕量が多くなるた
め、高品質のシリコン単結晶を引上げることが困
難であつた。 本発明は上記欠点を解消するためになされたも
のであり、高品質のシリコン単結晶を製造し得る
石英ガラスルツボを提供しようとするものであ
る。 すなわち本発明の石英ガラスルツボは、溶融シ
リコンに磁場を印加してシリコン単結晶引上げを
行う場合に使用する石英ガラスルツボにおいて、
Na、Ｋ、Liのアルカリ金属含有量がそれぞれ
0.2ppm以下、Cuの含有量が0.02ppm以下であり、
かつ1450℃における粘性が1010ポイズ以上、1200
℃における電気抵抗が1.4×107Ω・ｍ以上である
ことを特徴とするものである。 本発明の石英ガラスルツボにおいて、Na、Li、
Ｋ及びCuの含有量を上記数値以下に限定したの
は、これらの数値を越えると引上げられるシリコ
ン単結晶中のアルカリ金属及び銅の含有量が多く
なり、超LSIの製造に使用される高品質のシリコ
ン単結晶を製造できなくなるためである。また、
1450℃における粘性を上記数値以上に限定したの
は、この数値未満では引上げ時に変形し易くなる
うえに石英ガラスルツボの浸蝕量も多くなり、や
はり高品質のシリコン単結晶を製造できなくなる
ためである。更に、1200℃における電気抵抗を上
記数値以上に限定したのは、上記数値未満では溶
融シリコンに磁場を印加して引上げを行なう場合
（いわゆるMCZ法）において、アルカリ金属等の
移動を起こしたり、溶融シリコンの対流を起こし
易くするためである。 以下、本発明の実施例を説明する。 まず、天然水晶を粉砕して50〜80＃に調整し、
浮遊選鉱法により精製した。この精製粉をアーク
回転溶融で成形し、石英ガラスルツボを製造し
た。次に、1300℃の炉内でこのルツボの上下に
10kVの直流を通電し、５分間以上電解し、アル
カリ金属及び銅を移動させた。このルツボの化学
分析値、粘性及び電気抵抗値を下記第１表に示
す。 また、比較例として天然水晶を粉砕して50〜80
＃に調整し、浮遊選鉱法により精製した後、この
精製粉をアーク回転溶融で成形し、従来の２種の
石英ガラスルツボを製造した。これらのルツボの
化学分析値、粘性及び電気抵抗値を下記第１表に
併記する。 更に、上記方法にて製造した石英ガラスルツボ
を実際に溶融シリコンに磁場を印加するMCZ法
でのシリコン単結晶の引上げに使用し、その結果
得られたシリコン単結晶の化学分析値を下記第２
表に示す。
ン単結晶の引上げに用いられるものである。 シリコン単結晶の引上げは通常以下のようにし
て行なわれている。すなわち、石英ガラスルツボ
内にシリコン多結晶を装填し、黒鉛製ルツボに内
装する。このルツボを周囲から加熱して約1450℃
に維持してシリコン多結晶を溶融し、シリコン単
結晶の種結晶を浸漬し、これを引上げつつ徐冷す
ることによりシリコン単結晶インゴツトを得てい
る。 しかしながら、この方法では溶融シリコンと接
触している石英ガラスルツボの浸蝕が避けられ
ず、引上げられたシリコン単結晶中にルツボの不
純物が混入してしまう。特に、第１族アルカリ金
属や銅の濃度が高い場合にはシリコン単結晶に格
子欠陥が発生し、製造歩留りを下げる一因となつ
ていた。 また、約1450℃という高温で使用されるため、
石英ガラスルツボの粘性が低いとルツボのたわみ
やゆがみが激しくなつて溶融シリコンの流れが不
規則になり、またルツボの浸蝕量が多くなるた
め、高品質のシリコン単結晶を引上げることが困
難であつた。 本発明は上記欠点を解消するためになされたも
のであり、高品質のシリコン単結晶を製造し得る
石英ガラスルツボを提供しようとするものであ
る。 すなわち本発明の石英ガラスルツボは、溶融シ
リコンに磁場を印加してシリコン単結晶引上げを
行う場合に使用する石英ガラスルツボにおいて、
Na、Ｋ、Liのアルカリ金属含有量がそれぞれ
0.2ppm以下、Cuの含有量が0.02ppm以下であり、
かつ1450℃における粘性が1010ポイズ以上、1200
℃における電気抵抗が1.4×107Ω・ｍ以上である
ことを特徴とするものである。 本発明の石英ガラスルツボにおいて、Na、Li、
Ｋ及びCuの含有量を上記数値以下に限定したの
は、これらの数値を越えると引上げられるシリコ
ン単結晶中のアルカリ金属及び銅の含有量が多く
なり、超LSIの製造に使用される高品質のシリコ
ン単結晶を製造できなくなるためである。また、
1450℃における粘性を上記数値以上に限定したの
は、この数値未満では引上げ時に変形し易くなる
うえに石英ガラスルツボの浸蝕量も多くなり、や
はり高品質のシリコン単結晶を製造できなくなる
ためである。更に、1200℃における電気抵抗を上
記数値以上に限定したのは、上記数値未満では溶
融シリコンに磁場を印加して引上げを行なう場合
（いわゆるMCZ法）において、アルカリ金属等の
移動を起こしたり、溶融シリコンの対流を起こし
易くするためである。 以下、本発明の実施例を説明する。 まず、天然水晶を粉砕して50〜80＃に調整し、
浮遊選鉱法により精製した。この精製粉をアーク
回転溶融で成形し、石英ガラスルツボを製造し
た。次に、1300℃の炉内でこのルツボの上下に
10kVの直流を通電し、５分間以上電解し、アル
カリ金属及び銅を移動させた。このルツボの化学
分析値、粘性及び電気抵抗値を下記第１表に示
す。 また、比較例として天然水晶を粉砕して50〜80
＃に調整し、浮遊選鉱法により精製した後、この
精製粉をアーク回転溶融で成形し、従来の２種の
石英ガラスルツボを製造した。これらのルツボの
化学分析値、粘性及び電気抵抗値を下記第１表に
併記する。 更に、上記方法にて製造した石英ガラスルツボ
を実際に溶融シリコンに磁場を印加するMCZ法
でのシリコン単結晶の引上げに使用し、その結果
得られたシリコン単結晶の化学分析値を下記第２
表に示す。
【表】
【表】
第１表から明らかなように、実施例のルツボは
Na、Li、Ｋのアルカリ金属含有量が0.2ppm以
下、Cuの含有量が0.02ppm以下であり、かつ1450
℃における粘性が1010ポイズ以上、1200℃におけ
る電気抵抗が1.4×107Ω・ｍ以上となつている。 すなわち、実施例のルツボはアルカリ金属及び
銅の含有量が低くなつているため高品質のシリコ
ン単結晶を引上げることができる。また、実施例
のルツボは石英ガラスの網目修飾イオンであるア
ルカリ金属が除去されているため粘性が高く、高
温下でも変形しにくいうえに浸蝕されにくくなつ
ている。このため、シリコン単結晶引上げ時に溶
融シリコンの流れを阻害することがなく、高品質
のシリコン単結晶を引上げることができる。 更に、溶融シリコンに磁場を印加する方法
（MCZ法）ではルツボの電気抵抗が高いほど溶融
シリコン中に溶込む量を減少させることができ
る。つまり、1450℃の高温では溶融シリコンだけ
でなく、石英ガラスルツボ自体も電気伝導性を有
し、強磁場の存在化では電流が両者に発生して複
雑な対流を起こすが、本発明の石英ガラスルツボ
のように電気抵抗が高い場合には溶融シリコンの
対流を抑制することができるため、ルツボ内面の
溶損量が減少し、溶け込む酸素量を低下させるこ
とができる。また、アルカリ金属等の移動が起こ
らず、シリコン単結晶中の各種金属含有量を低く
することができる。 事実、MCZ法によりシリコン単結晶を引上げ
た結果を示す第２表から上述した効果が得られる
ことがわかる。 以上詳述した如く、本発明の石英ガラスルツボ
によれば、極めて高品質のシリコン単結晶を引上
げることができ、半導体素子の製造歩留りを向上
できる等顕著な効果を奏するものである。
Na、Li、Ｋのアルカリ金属含有量が0.2ppm以
下、Cuの含有量が0.02ppm以下であり、かつ1450
℃における粘性が1010ポイズ以上、1200℃におけ
る電気抵抗が1.4×107Ω・ｍ以上となつている。 すなわち、実施例のルツボはアルカリ金属及び
銅の含有量が低くなつているため高品質のシリコ
ン単結晶を引上げることができる。また、実施例
のルツボは石英ガラスの網目修飾イオンであるア
ルカリ金属が除去されているため粘性が高く、高
温下でも変形しにくいうえに浸蝕されにくくなつ
ている。このため、シリコン単結晶引上げ時に溶
融シリコンの流れを阻害することがなく、高品質
のシリコン単結晶を引上げることができる。 更に、溶融シリコンに磁場を印加する方法
（MCZ法）ではルツボの電気抵抗が高いほど溶融
シリコン中に溶込む量を減少させることができ
る。つまり、1450℃の高温では溶融シリコンだけ
でなく、石英ガラスルツボ自体も電気伝導性を有
し、強磁場の存在化では電流が両者に発生して複
雑な対流を起こすが、本発明の石英ガラスルツボ
のように電気抵抗が高い場合には溶融シリコンの
対流を抑制することができるため、ルツボ内面の
溶損量が減少し、溶け込む酸素量を低下させるこ
とができる。また、アルカリ金属等の移動が起こ
らず、シリコン単結晶中の各種金属含有量を低く
することができる。 事実、MCZ法によりシリコン単結晶を引上げ
た結果を示す第２表から上述した効果が得られる
ことがわかる。 以上詳述した如く、本発明の石英ガラスルツボ
によれば、極めて高品質のシリコン単結晶を引上
げることができ、半導体素子の製造歩留りを向上
できる等顕著な効果を奏するものである。
Claims (1)
- １ 溶融シリコンに磁場を印加してシリコン単結
晶引上げを行う場合に使用する石英ガラスルツボ
において、Na、Ｋ、Liのアルカリ金属含有量が
それぞれ0.2ppm以下、Cuの含有量が0.02ppm以
下であり、かつ1450℃における粘性が1010ポイズ
以上、1200℃における電気抵抗が1.4×107Ω・ｍ
以上であることを特徴とする石英ガラスルツボ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25185683A JPS60137892A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 石英ガラスルツボ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25185683A JPS60137892A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 石英ガラスルツボ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60137892A JPS60137892A (ja) | 1985-07-22 |
| JPS646158B2 true JPS646158B2 (ja) | 1989-02-02 |
Family
ID=17228935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25185683A Granted JPS60137892A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 石英ガラスルツボ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60137892A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0643277B2 (ja) * | 1988-03-18 | 1994-06-08 | コマツ電子金属株式会社 | 石英ルツボの製法 |
| JPH0226031A (ja) * | 1988-07-14 | 1990-01-29 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコンウェーハ |
| JPH0825835B2 (ja) * | 1988-09-20 | 1996-03-13 | 東芝セラミックス株式会社 | 単結晶引上げ装置 |
| JPH0394843A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 合成石英ガラスるつぼおよびその製造方法 |
| JPH02229735A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 石英ガラス部材 |
| JP2631321B2 (ja) * | 1989-10-31 | 1997-07-16 | 信越石英株式会社 | シリコン単結晶引上用シリカガラスルツボ |
| JP2709644B2 (ja) * | 1990-04-25 | 1998-02-04 | 東芝セラミックス 株式会社 | シリコン単結晶製造用石英るつぼの製造方法 |
| JPH0725561B2 (ja) * | 1990-08-28 | 1995-03-22 | 信越半導体株式会社 | 石英ガラスルツボ |
| JPH0780716B2 (ja) * | 1991-02-08 | 1995-08-30 | 東芝セラミックス株式会社 | 石英ガラスルツボの製造方法 |
| JP2811290B2 (ja) * | 1995-04-04 | 1998-10-15 | 信越石英株式会社 | シリコン単結晶引き上げ用石英ガラスルツボ |
| US5980629A (en) * | 1995-06-14 | 1999-11-09 | Memc Electronic Materials, Inc. | Methods for improving zero dislocation yield of single crystals |
| US5976247A (en) * | 1995-06-14 | 1999-11-02 | Memc Electronic Materials, Inc. | Surface-treated crucibles for improved zero dislocation performance |
| AU2001288566A1 (en) | 2000-11-15 | 2002-05-27 | Gt Equipment Technologies Inc. | A protective layer for quartz crucibles used for silicon crystallization |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4028124A (en) * | 1976-04-26 | 1977-06-07 | Corning Glass Works | Method of enhancing the refractoriness of high purity fused silica |
| JPS5849519A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-23 | Toyota Motor Corp | 自動車の車体フロア構造 |
| JPS6058657B2 (ja) * | 1981-09-24 | 1985-12-20 | 株式会社ナシヨナル技研 | 人工歯牙 |
| JPH0244799B2 (ja) * | 1981-10-26 | 1990-10-05 | Sony Corp | Ketsushoseichohoho |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP25185683A patent/JPS60137892A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60137892A (ja) | 1985-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |