JP2002539068A - 結晶成長工程に使用される溶融シリコンのバリウムドーピング - Google Patents
結晶成長工程に使用される溶融シリコンのバリウムドーピングInfo
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Abstract
(57)【要約】
単結晶シリコン成長工程に使用されるドーピングされた溶融シリコンの製造方法を開示する。ポリシリコンをバリウムでドーピングし、約０.５％未満のシリコン不溶性ガスを含有するシリカルツボ内で溶融させる。溶融の間および結晶成長工程を通じて、バリウムが失透促進剤として作用し、メルトに接するルツボの内表面に失透シリカの層を形成して、メルトおよび成長結晶における低レベルの汚染物を達成する。
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明は、結晶成長工程に使用される溶融シリコンをドーピングする方法に関
する。本発明は特に、成長するインゴットにバリウムドーパントを有意に組み込
まずに、ポリシリコンの溶融の間およびインゴット成長工程を通じてバリウムド
ーパントが内部ルツボ壁にシリカの薄い失透層を形成するように、極低レベルの
シリコン不溶性ガスおよび１つまたはそれ以上のタングステンでドーピングされ
た層を有するシリカルツボと組み合わせて使用される溶融シリコンをバリウムで
ドーピングする方法に関する。
する。本発明は特に、成長するインゴットにバリウムドーパントを有意に組み込
まずに、ポリシリコンの溶融の間およびインゴット成長工程を通じてバリウムド
ーパントが内部ルツボ壁にシリカの薄い失透層を形成するように、極低レベルの
シリコン不溶性ガスおよび１つまたはそれ以上のタングステンでドーピングされ
た層を有するシリカルツボと組み合わせて使用される溶融シリコンをバリウムで
ドーピングする方法に関する。
【０００２】 （背景技術） チョクラルスキー法によって成長される単結晶シリコンの製造において、先ず
多結晶シリコンを石英ルツボ内で溶融させる。多結晶シリコンを溶融させ、温度
を平衡させた後に、種結晶をメルトに浸し、次に、石英ルツボを回転させながら
引き上げて、単結晶シリコンインゴットを形成する。インゴット成長の間に到達
する極めて高い温度により、インゴットが成長すると共に、ルツボ/メルト界面
において石英ルツボ壁がゆっくり溶解する。融解石英ルツボの使用に関する１つ
の不利な点は、ポリシリコンが溶融し、単結晶インゴットが成長する際に、ルツ
ボの内表面の汚染物が核形成し、融解石英表面におけるクリストバライト島の形
成を促進することである（該島は一般に、汚染部位に集まる）。クリストバライ
ト島は溶融の間にアンダーカットされ、粒子としてシリコンメルトに放出され、
シリコンインゴットに転位を形成させる。例えば、Liuらによって「Reaction Be
tween Liquid Silicon and Vitreous Silica」、J.Mater.Res.,7(2),P.352(1992
)に記載されているような融解石英とクリストバライトの界面に形成される低融
点共融液体の作用によって、クリストバライト島がアンダーカットされる。
多結晶シリコンを石英ルツボ内で溶融させる。多結晶シリコンを溶融させ、温度
を平衡させた後に、種結晶をメルトに浸し、次に、石英ルツボを回転させながら
引き上げて、単結晶シリコンインゴットを形成する。インゴット成長の間に到達
する極めて高い温度により、インゴットが成長すると共に、ルツボ/メルト界面
において石英ルツボ壁がゆっくり溶解する。融解石英ルツボの使用に関する１つ
の不利な点は、ポリシリコンが溶融し、単結晶インゴットが成長する際に、ルツ
ボの内表面の汚染物が核形成し、融解石英表面におけるクリストバライト島の形
成を促進することである（該島は一般に、汚染部位に集まる）。クリストバライ
ト島は溶融の間にアンダーカットされ、粒子としてシリコンメルトに放出され、
シリコンインゴットに転位を形成させる。例えば、Liuらによって「Reaction Be
tween Liquid Silicon and Vitreous Silica」、J.Mater.Res.,7(2),P.352(1992
)に記載されているような融解石英とクリストバライトの界面に形成される低融
点共融液体の作用によって、クリストバライト島がアンダーカットされる。
【０００３】 メルトに放出される汚染物の量を減少させるために、結晶成長に使用されるシ
リカルツボは一般に２つの領域を有する。ルツボを支持するグラファイトメカニ
ズムと接するルツボの外領域は、高密度の気泡を有して、メルトおよび結晶への
輻射熱伝達を調節する。内領域は、透明層または気泡不含層と一般に称される減
少した気泡の層を有する。この内層は気泡を全く含有しないわけではなく、結晶
成長に一般的な温度に暴露された際に、ルツボ表面付近の溶解されたかまたは閉
じ込められたガスがルツボ表面に気泡を形成し、シリコンメルトに放出される。
長時間の気泡の放出は、ルツボの内層の崩壊および成長インゴットにおける空隙
を生じる。この崩壊は結晶成長の時間制限要素であり、成長した結晶において、
零転位構造の損失または大きい光点欠陥のような物理的欠陥を生じさせる。
リカルツボは一般に２つの領域を有する。ルツボを支持するグラファイトメカニ
ズムと接するルツボの外領域は、高密度の気泡を有して、メルトおよび結晶への
輻射熱伝達を調節する。内領域は、透明層または気泡不含層と一般に称される減
少した気泡の層を有する。この内層は気泡を全く含有しないわけではなく、結晶
成長に一般的な温度に暴露された際に、ルツボ表面付近の溶解されたかまたは閉
じ込められたガスがルツボ表面に気泡を形成し、シリコンメルトに放出される。
長時間の気泡の放出は、ルツボの内層の崩壊および成長インゴットにおける空隙
を生じる。この崩壊は結晶成長の時間制限要素であり、成長した結晶において、
零転位構造の損失または大きい光点欠陥のような物理的欠陥を生じさせる。
【０００４】 シリカ／シリコン界面を安定化させるか、またはルツボ表面内の気泡安定性を
増加させることによって、ルツボの内層の耐久性を向上させることによって、汚
染物形成を減少させる種々の方法が当分野において既知である。いくつかの方法
は、内層の水酸化物含有量を所定の数値より低くなるように調節することによっ
て安定性を向上させ（Matsumuraの日本特許出願第08-169798号）、予備形成シリ
カ管（内層）を支持層（気泡複合材料）に融着させることによって二層構造を形
成し（Watanebeらの日本特許出願第08-333124号）、および水素雰囲気中で高圧
においてルツボをアニールして、水素をシリカに組み込み、それによって、メル
トへの暴露および次のシリカの溶解の際に、水素がシリコン結晶に組み込まれて
積重欠陥を減少させることを包含する。
増加させることによって、ルツボの内層の耐久性を向上させることによって、汚
染物形成を減少させる種々の方法が当分野において既知である。いくつかの方法
は、内層の水酸化物含有量を所定の数値より低くなるように調節することによっ
て安定性を向上させ（Matsumuraの日本特許出願第08-169798号）、予備形成シリ
カ管（内層）を支持層（気泡複合材料）に融着させることによって二層構造を形
成し（Watanebeらの日本特許出願第08-333124号）、および水素雰囲気中で高圧
においてルツボをアニールして、水素をシリカに組み込み、それによって、メル
トへの暴露および次のシリカの溶解の際に、水素がシリコン結晶に組み込まれて
積重欠陥を減少させることを包含する。
【０００５】 さらに、他の方法は、ポリシリコンの導入および加熱の前に、ルツボ表面に予
備塗布される失透促進被膜の使用によってシリカの耐久性を向上させることによ
って、メルトおよび/または結晶におけるルツボによる汚染物形成を減少させる
かまたは除去しようとするものである（Hansenら、EP 0748885A1、EP 0753605A1
）。ポリシリコンの溶融後に、これらの被膜が、結晶引き上げ工程全体わたって
、シリコンメルトの存在下に失透シリカ面を形成させる。
備塗布される失透促進被膜の使用によってシリカの耐久性を向上させることによ
って、メルトおよび/または結晶におけるルツボによる汚染物形成を減少させる
かまたは除去しようとするものである（Hansenら、EP 0748885A1、EP 0753605A1
）。ポリシリコンの溶融後に、これらの被膜が、結晶引き上げ工程全体わたって
、シリコンメルトの存在下に失透シリカ面を形成させる。
【０００６】 いくつかの方法は、ルツボ性能を向上させ、インゴット成長工程の間のメルト
の汚染を減少させるが、ルツボによる全ての汚染物形成を除去することに充分に
成功している方法は今のところ存在しない。従って、減少した汚染物および欠陥
レベルでインゴットを製造することができる改良されたルツボが、当分野におい
て必要とされている。
の汚染を減少させるが、ルツボによる全ての汚染物形成を除去することに充分に
成功している方法は今のところ存在しない。従って、減少した汚染物および欠陥
レベルでインゴットを製造することができる改良されたルツボが、当分野におい
て必要とされている。
【０００７】 （発明の開示） 従って、本発明の目的は、インゴット成長のための改良されたシリコンメルト
の製造方法を提供し；シリコンメルトのドーピングレベルに基づいて調節された
失透層の厚みを有するルツボの製造方法を提供し；失透界面において横断方向破
損を形成せずに、種々のドーパントレベルについて、ルツボ表面に失透シリカの
連続薄膜を与える方法を提供し；およびシリコン/バリウム合金の製造方法を提
供することである。
の製造方法を提供し；シリコンメルトのドーピングレベルに基づいて調節された
失透層の厚みを有するルツボの製造方法を提供し；失透界面において横断方向破
損を形成せずに、種々のドーパントレベルについて、ルツボ表面に失透シリカの
連続薄膜を与える方法を提供し；およびシリコン/バリウム合金の製造方法を提
供することである。
【０００８】 従って、簡単に言えば、本発明は、単結晶シリコンインゴットを成長させるシ
リカルツボにおいてシリコンメルトを製造する方法に関する。該方法は、底壁お
よび側壁形成物を有するルツボにポリシリコンを先ず装填することを含んで成る
。ルツボは、約０.５％未満のシリコン不溶性ガスを含有する。ポリシリコンを
溶融させて溶融塊を形成し、次に、バリウムでドーピングして、溶融塊に接する
ルツボの内表面に失透シリカ層を形成する。
リカルツボにおいてシリコンメルトを製造する方法に関する。該方法は、底壁お
よび側壁形成物を有するルツボにポリシリコンを先ず装填することを含んで成る
。ルツボは、約０.５％未満のシリコン不溶性ガスを含有する。ポリシリコンを
溶融させて溶融塊を形成し、次に、バリウムでドーピングして、溶融塊に接する
ルツボの内表面に失透シリカ層を形成する。
【０００９】 本発明は、単結晶シリコンインゴットを成長させるシリカルツボにおいて、シ
リコンメルトを製造する他の方法にも関する。該方法は、底壁および側壁形成物
を有し、約０.５％未満のシリコン不溶性ガスを含有するルツボに、ポリシリコ
ンおよびバリウムを先ず装填することを含んで成る。ポリシリコンを溶融させて
、ルツボ内に溶融シリコン塊を形成する。最後に、溶融シリコン塊に接するルツ
ボの内表面に失透シリカ層を形成する。
リコンメルトを製造する他の方法にも関する。該方法は、底壁および側壁形成物
を有し、約０.５％未満のシリコン不溶性ガスを含有するルツボに、ポリシリコ
ンおよびバリウムを先ず装填することを含んで成る。ポリシリコンを溶融させて
、ルツボ内に溶融シリコン塊を形成する。最後に、溶融シリコン塊に接するルツ
ボの内表面に失透シリカ層を形成する。
【００１０】 本発明は、単結晶シリコンインゴットを成長させるシリカルツボにおいて、シ
リコンメルトを製造する他の方法にも関する。該方法は、底壁および側壁形成物
を有し、該底壁および側壁形成物の内表面にタングステンでドーピングされた層
を有するルツボに、先ずポリシリコンを装填することを含んで成る。ポリシリコ
ンを溶融させてルツボ内に溶融シリコン塊を形成し、バリウムでドーピングする
。最後に、溶融シリコン塊に接するルツボの内表面に失透シリカ層を形成する。 対応する符合は、全図面において対応する部分を示す。
リコンメルトを製造する他の方法にも関する。該方法は、底壁および側壁形成物
を有し、該底壁および側壁形成物の内表面にタングステンでドーピングされた層
を有するルツボに、先ずポリシリコンを装填することを含んで成る。ポリシリコ
ンを溶融させてルツボ内に溶融シリコン塊を形成し、バリウムでドーピングする
。最後に、溶融シリコン塊に接するルツボの内表面に失透シリカ層を形成する。 対応する符合は、全図面において対応する部分を示す。
【００１１】 本発明によって、バリウムまたはバリウム含有組成物でシリコンメルトをドー
ピングし、極低濃度のシリコン不溶性ガスを含有し、および/または１つまたは
それ以上のタングステンでドーピングされた層を有する石英ルツボを使用するこ
とによって、結晶成長工程の間にルツボからシリコンメルトに放出される汚染物
の量を減少させうることが見い出された。バリウムはシリカルツボ表面の失透を
生じさせることができる。驚くことに、インゴット成長の間に有意に割れたりお
よび/または粒子を放出したりしないように、シリカ表面の失透層の形成を調節
しうることが見い出された。失透層の形成の反応経路は、多孔性、および失透層
に閉じ込められる分解生成物からの島のアンダーカットを防止することができる
。さらに、結晶成長に係わる種々の段階に関する失透層の形成は、インゴット成
長の間の重大な時点で、表面がルツボ壁からの不溶性ガスの放出を可能し、その
結果より少ない結晶空隙および減少した粒子発生を生じるような形成である。
ピングし、極低濃度のシリコン不溶性ガスを含有し、および/または１つまたは
それ以上のタングステンでドーピングされた層を有する石英ルツボを使用するこ
とによって、結晶成長工程の間にルツボからシリコンメルトに放出される汚染物
の量を減少させうることが見い出された。バリウムはシリカルツボ表面の失透を
生じさせることができる。驚くことに、インゴット成長の間に有意に割れたりお
よび/または粒子を放出したりしないように、シリカ表面の失透層の形成を調節
しうることが見い出された。失透層の形成の反応経路は、多孔性、および失透層
に閉じ込められる分解生成物からの島のアンダーカットを防止することができる
。さらに、結晶成長に係わる種々の段階に関する失透層の形成は、インゴット成
長の間の重大な時点で、表面がルツボ壁からの不溶性ガスの放出を可能し、その
結果より少ない結晶空隙および減少した粒子発生を生じるような形成である。
【００１２】 図２を参照すると、本発明に使用される従来の石英ルツボ１０が示されている
。ルツボ１０は、底壁１２、および底壁１２から上に延在し、溶融半導体材料を
保持するキャビティを限定する側壁形成物１４を有する。側壁形成物１４および
底壁１２は、それぞれの内表面１６、１８、および外表面２０、２２を有する。
本発明のポリシリコンの溶融の間、およびシリカルツボ内でのインゴット成長工
程全体において、シリコンメルトに含有されたバリウムがシリカルツボと反応し
て、ルツボ表面における核形成部位を与え、該部位において、安定な種結晶核が
形成され、ルツボ表面の融解石英を結晶化させ、ルツボ表面にクリストバライト
の実質的に均質な連続失透シェルを形成させる。バリウムは、元素状バリウムと
して、またはバリウム含有組成物として、シリコンメルトに添加することができ
る。実質的に均質な連続失透シェルは、ルツボの内表面にメルト線まで形成され
、インゴット成長工程全体にわたってメルトがシェルを溶解させると共に連続的
に再生される。ルツボの内表面に形成される実質的に均質な連続失透シェルは、
シリコンメルトに接触する際に実質的に均一に溶解する。従って、失透シェルに
よって、実質的な量の粒子がメルトに放出されないので、成長結晶に形成される
転位が最少限にされる。
。ルツボ１０は、底壁１２、および底壁１２から上に延在し、溶融半導体材料を
保持するキャビティを限定する側壁形成物１４を有する。側壁形成物１４および
底壁１２は、それぞれの内表面１６、１８、および外表面２０、２２を有する。
本発明のポリシリコンの溶融の間、およびシリカルツボ内でのインゴット成長工
程全体において、シリコンメルトに含有されたバリウムがシリカルツボと反応し
て、ルツボ表面における核形成部位を与え、該部位において、安定な種結晶核が
形成され、ルツボ表面の融解石英を結晶化させ、ルツボ表面にクリストバライト
の実質的に均質な連続失透シェルを形成させる。バリウムは、元素状バリウムと
して、またはバリウム含有組成物として、シリコンメルトに添加することができ
る。実質的に均質な連続失透シェルは、ルツボの内表面にメルト線まで形成され
、インゴット成長工程全体にわたってメルトがシェルを溶解させると共に連続的
に再生される。ルツボの内表面に形成される実質的に均質な連続失透シェルは、
シリコンメルトに接触する際に実質的に均一に溶解する。従って、失透シェルに
よって、実質的な量の粒子がメルトに放出されないので、成長結晶に形成される
転位が最少限にされる。
【００１３】 バリウムとシリカ表面の相互作用によって形成される失透シリカの連続層は、
ドーピングされたポリシリコンの加熱および溶融の際に直ぐに形成されない。バ
リウムドーパントおよびポリシリコンがルツボに装填され、溶融が開始された後
に、バリウムが、メルトに接する内表面を失透させ始める。ルツボの失透は、ポ
リシリコンおよびバリウムドーパントの加熱時に直ぐではないので、ルツボマト
リックスに含有されるシリコンに不溶性のアルゴンのようなガスが、ルツボ表面
から漏出することができ、空隙欠陥として成長インゴットに組み込まれる前にメ
ルトから出ることができる。バリウムでドーピングしたシリコンをシリカルツボ
に装填し、溶融させて、ルツボの底壁および／または側壁に失透層を形成した後
に、単結晶シリコンが成長される。米国特許第3,953,281号および米国特許第5,4
43,034号に記載のような結晶を成長させるいくつかの方法が当分野で既知である
。
ドーピングされたポリシリコンの加熱および溶融の際に直ぐに形成されない。バ
リウムドーパントおよびポリシリコンがルツボに装填され、溶融が開始された後
に、バリウムが、メルトに接する内表面を失透させ始める。ルツボの失透は、ポ
リシリコンおよびバリウムドーパントの加熱時に直ぐではないので、ルツボマト
リックスに含有されるシリコンに不溶性のアルゴンのようなガスが、ルツボ表面
から漏出することができ、空隙欠陥として成長インゴットに組み込まれる前にメ
ルトから出ることができる。バリウムでドーピングしたシリコンをシリカルツボ
に装填し、溶融させて、ルツボの底壁および／または側壁に失透層を形成した後
に、単結晶シリコンが成長される。米国特許第3,953,281号および米国特許第5,4
43,034号に記載のような結晶を成長させるいくつかの方法が当分野で既知である
。
【００１４】 本発明によって、シリコンメルトにおいてバリウムまたはバリウム含有組成物
をドーパントとして使用して、ポリシリコン溶融の間および単結晶シリコンイン
ゴットの成長の間のシリカ表面の失透を促進する。ドーパントとして使用しうる
好適なバリウム組成物は、例えば、バリウム酸化物、炭酸塩、珪酸塩、酢酸塩、
珪化物、水素化物、塩化物、水酸化物および蓚酸塩である。バリウムは、元素、
イオン、または有機イオンとのイオン対の形態であることができる。好ましいバ
リウム化合物は、水酸化バリウム、炭酸バリウム、およびバリウムシリコンオキ
シドを包含する。成長結晶の本体へのバリウムの実質的組み込みが起こらず、酸
素誘発積重欠陥、点欠陥クラスター、マイノリティキャリヤー（minority carri
er）寿命およびゲートオキシドインテグリティ（gate oxide integrity）のよう
な結晶特性が影響を受けないように、本発明のバリウムドーパントが使用される
。約５ｐｐｂｗ以下、好ましくは約３ｐｐｂｗ以下、さらに好ましくは約２ｐｐ
ｂｗ以下が成長結晶の本体に組み込まれるのが好ましい。
をドーパントとして使用して、ポリシリコン溶融の間および単結晶シリコンイン
ゴットの成長の間のシリカ表面の失透を促進する。ドーパントとして使用しうる
好適なバリウム組成物は、例えば、バリウム酸化物、炭酸塩、珪酸塩、酢酸塩、
珪化物、水素化物、塩化物、水酸化物および蓚酸塩である。バリウムは、元素、
イオン、または有機イオンとのイオン対の形態であることができる。好ましいバ
リウム化合物は、水酸化バリウム、炭酸バリウム、およびバリウムシリコンオキ
シドを包含する。成長結晶の本体へのバリウムの実質的組み込みが起こらず、酸
素誘発積重欠陥、点欠陥クラスター、マイノリティキャリヤー（minority carri
er）寿命およびゲートオキシドインテグリティ（gate oxide integrity）のよう
な結晶特性が影響を受けないように、本発明のバリウムドーパントが使用される
。約５ｐｐｂｗ以下、好ましくは約３ｐｐｂｗ以下、さらに好ましくは約２ｐｐ
ｂｗ以下が成長結晶の本体に組み込まれるのが好ましい。
【００１５】 本発明の１つの実施態様において、ルツボにおいてドーピングされたシリコン
メルトを製造するための、シリコンメルトへのバリウムドーパントの導入は、ポ
リシリコンと合金にされたドーパントを固体形態でシリカルツボに添加すること
によって促進される。本明細書において使用される「合金」または「合金にされ
た」という用語は、２種類またはそれ以上の金属から成る物質（「金属間」化合
物）、１種類の金属と金属化合物から成る物質、または２種類の金属化合物から
成る物質を意味する。バリウム/シリコンは、本発明に使用される合金の例であ
る。バリウム/シリコン合金におけるバリウムの低濃度においては、バリウムと
シリコンの直接的化学反応は実質的に起こらない。バリウム/シリコン合金にお
けるバリウムの量が増加するとともに、シリコンにおけるバリウムの溶解限度に
到達し、ＢａＳｉ２およびＢａＳｉのようなバリウム/シリコン化学化合物が合
金中に形成される。従って、バリウムの高濃度においては、バリウム/シリコン
合金は２つの成分から成る：シリコン中の溶解バリウム、およびバリウム/シリ
コン化学化合物。
メルトを製造するための、シリコンメルトへのバリウムドーパントの導入は、ポ
リシリコンと合金にされたドーパントを固体形態でシリカルツボに添加すること
によって促進される。本明細書において使用される「合金」または「合金にされ
た」という用語は、２種類またはそれ以上の金属から成る物質（「金属間」化合
物）、１種類の金属と金属化合物から成る物質、または２種類の金属化合物から
成る物質を意味する。バリウム/シリコンは、本発明に使用される合金の例であ
る。バリウム/シリコン合金におけるバリウムの低濃度においては、バリウムと
シリコンの直接的化学反応は実質的に起こらない。バリウム/シリコン合金にお
けるバリウムの量が増加するとともに、シリコンにおけるバリウムの溶解限度に
到達し、ＢａＳｉ２およびＢａＳｉのようなバリウム/シリコン化学化合物が合
金中に形成される。従って、バリウムの高濃度においては、バリウム/シリコン
合金は２つの成分から成る：シリコン中の溶解バリウム、およびバリウム/シリ
コン化学化合物。
【００１６】 本発明に使用される合金は、例えば誘導溶融炉を使用して製造することができ
る。粒状ポリシリコン、塊状ポリシリコン、または粒状および塊状ポリシリコン
の混合物を先ず炉に装填し、好適な温度で溶融させる。溶融シリコンの温度が平
衡した後、好適な量のドーパントを溶融シリコンに添加する。シリコン／ドーパ
ント混合物を充分に攪拌し、混合する。最後に、熱を除去し、混合物を凝固させ
て、単結晶シリコンインゴットの成長に使用される本発明のドーピングされたポ
リシリコン合金を形成する。合金にされたポリシリコンをシリカルツボに直接的
に装填して溶融させるか、またはある量の新しいポリシリコンと混合して、メル
トに入るバリウムドーパントの量を適切に調節して、シリカ表面の失透を制御し
うることを当業者は認識解するであろう。
る。粒状ポリシリコン、塊状ポリシリコン、または粒状および塊状ポリシリコン
の混合物を先ず炉に装填し、好適な温度で溶融させる。溶融シリコンの温度が平
衡した後、好適な量のドーパントを溶融シリコンに添加する。シリコン／ドーパ
ント混合物を充分に攪拌し、混合する。最後に、熱を除去し、混合物を凝固させ
て、単結晶シリコンインゴットの成長に使用される本発明のドーピングされたポ
リシリコン合金を形成する。合金にされたポリシリコンをシリカルツボに直接的
に装填して溶融させるか、またはある量の新しいポリシリコンと混合して、メル
トに入るバリウムドーパントの量を適切に調節して、シリカ表面の失透を制御し
うることを当業者は認識解するであろう。
【００１７】 選択的実施態様において、溶融シリコンを含有するルツボにバリウムを直接的
に添加することによって、本発明のバリウムでドーピングされた溶融シリコンを
製造することができる。この実施態様において、塊状ポリシリコン、粒状ポリシ
リコン、または塊状および粒状ポリシリコンの混合物を、結晶成長装置に配置さ
れたルツボ内で先ず溶融させる。ルツボ内の溶融シリコンの温度が平衡した後に
、溶融シリコンにバリウムを直接的に添加し、インゴット成長工程を開始させる
。あるいは、ポリシリコンおよびドーパントを同時に添加し、ポリシリコンを溶
融させることもできる。これらの実施態様は、結晶成長工程において、前記の合
金型ドーピングより遅くルツボにシリカの失透層を形成させる。同じドーピング
レベルにおいて、合金型ドーピングは、シリコン溶融工程全体にわたってドーパ
ントが存在し、失透がより早く開始することを可能にするので、シリカ表面のよ
り速い失透を生じる。シリコンの溶融後のドーピングは、ドーパントがポリシリ
コンと混合されてシリカ表面に到達するのにより長い時間を必要とする故に反応
速度が遅いので、シリカの遅い失透を生じる。
に添加することによって、本発明のバリウムでドーピングされた溶融シリコンを
製造することができる。この実施態様において、塊状ポリシリコン、粒状ポリシ
リコン、または塊状および粒状ポリシリコンの混合物を、結晶成長装置に配置さ
れたルツボ内で先ず溶融させる。ルツボ内の溶融シリコンの温度が平衡した後に
、溶融シリコンにバリウムを直接的に添加し、インゴット成長工程を開始させる
。あるいは、ポリシリコンおよびドーパントを同時に添加し、ポリシリコンを溶
融させることもできる。これらの実施態様は、結晶成長工程において、前記の合
金型ドーピングより遅くルツボにシリカの失透層を形成させる。同じドーピング
レベルにおいて、合金型ドーピングは、シリコン溶融工程全体にわたってドーパ
ントが存在し、失透がより早く開始することを可能にするので、シリカ表面のよ
り速い失透を生じる。シリコンの溶融後のドーピングは、ドーパントがポリシリ
コンと混合されてシリカ表面に到達するのにより長い時間を必要とする故に反応
速度が遅いので、シリカの遅い失透を生じる。
【００１８】 インゴット成長の前に結晶成長装置中の溶融シリコンに直接的に添加されるか
または溶融され、ポリシリコンと合金にされるバリウムまたはバリウム含有組成
物の量は、ドーピングされた溶融シリコンに接するルツボ壁に失透シリカの薄い
連続層が形成されるような量である。失透シリカの薄い連続層は、該層における
応力が該層全体に均等に分散して、実質的に割れ目のない表面を生じることを可
能にする。この連続層は、結晶成長の間の動的形成速度によって、ルツボ表面か
らの空隙放出を可能にし、従って、成長インゴットへの空隙欠陥の組み込みを減
少させる。薄い、連続した、割れ目のない表面を形成するのに必要な溶融シリコ
ン中のバリウムドーパントの量は、ルツボの大きさに依存して変化する。本発明
は、１４インチ〜３２インチのルツボを包含するがそれらに限定されない全ての
ルツボ寸法において失透層を形成するのに有効である。さらに、単室または二室
ルツボも本発明に含まれる。失透を得るのに必要なバリウムの量は、使用される
引き上げ方法ならびに熱領域の構造および形態の関数である。熱領域は一般に「
通常型」熱領域または「改良型」熱領域として特徴付けられる。通常型熱領域は
一般に改良型熱領域より約５０℃〜約１５０℃高い温度で使用される。改良型熱
領域は一般により良く断熱され、パージ管を使用し、それによって、通常型熱領
域のような高い温度にする必要がない。
または溶融され、ポリシリコンと合金にされるバリウムまたはバリウム含有組成
物の量は、ドーピングされた溶融シリコンに接するルツボ壁に失透シリカの薄い
連続層が形成されるような量である。失透シリカの薄い連続層は、該層における
応力が該層全体に均等に分散して、実質的に割れ目のない表面を生じることを可
能にする。この連続層は、結晶成長の間の動的形成速度によって、ルツボ表面か
らの空隙放出を可能にし、従って、成長インゴットへの空隙欠陥の組み込みを減
少させる。薄い、連続した、割れ目のない表面を形成するのに必要な溶融シリコ
ン中のバリウムドーパントの量は、ルツボの大きさに依存して変化する。本発明
は、１４インチ〜３２インチのルツボを包含するがそれらに限定されない全ての
ルツボ寸法において失透層を形成するのに有効である。さらに、単室または二室
ルツボも本発明に含まれる。失透を得るのに必要なバリウムの量は、使用される
引き上げ方法ならびに熱領域の構造および形態の関数である。熱領域は一般に「
通常型」熱領域または「改良型」熱領域として特徴付けられる。通常型熱領域は
一般に改良型熱領域より約５０℃〜約１５０℃高い温度で使用される。改良型熱
領域は一般により良く断熱され、パージ管を使用し、それによって、通常型熱領
域のような高い温度にする必要がない。
【００１９】 充分な失透を形成するために必要なバリウムの量は、シリコン装填容量、ルツ
ボ表面の湿潤面積、使用される熱領域のタイプに基づいて決められる。式（１）
に示すように、ルツボの湿潤面積で割ったポリシリコン装填容量で割ったバリウ
ムの量は、通常型熱領域については少なくとも約１.５ｘ１０−８ｇ/ｃｍ３/ｃ
ｍ２、改良型熱領域については少なくとも約６ｘ１０−７ｇ/ｃｍ３/ｃｍ２であ
る。 バリウム(ｇ)／Ｓｉ装填容量(ｃｍ３)／シリカ湿潤面積(ｃｍ２) （１）
ボ表面の湿潤面積、使用される熱領域のタイプに基づいて決められる。式（１）
に示すように、ルツボの湿潤面積で割ったポリシリコン装填容量で割ったバリウ
ムの量は、通常型熱領域については少なくとも約１.５ｘ１０−８ｇ/ｃｍ３/ｃ
ｍ２、改良型熱領域については少なくとも約６ｘ１０−７ｇ/ｃｍ３/ｃｍ２であ
る。 バリウム(ｇ)／Ｓｉ装填容量(ｃｍ３)／シリカ湿潤面積(ｃｍ２) （１）
【００２０】 添加するバリウムの量を変化させることによって、調節された失透層厚みがた
やすく得られることを当業者は理解するであろう。装填材料の配合、引き上げ方
法および装置、ならびに引き上げ時間のような変化が、本発明の利益を得るため
により厚いかまたはより薄い失透層を使用することを必要とする。
やすく得られることを当業者は理解するであろう。装填材料の配合、引き上げ方
法および装置、ならびに引き上げ時間のような変化が、本発明の利益を得るため
により厚いかまたはより薄い失透層を使用することを必要とする。
【００２１】 選択的実施態様において、外表面に失透促進剤を有するルツボに、本発明のバ
リウムでドーピングされた溶融シリコンを装填することができる。再び図２を参
照すると、失透促進剤２４が側壁形成物１４の外表面２０に存在する。例えば、
高密度の核形成部位を外表面に有する層を形成するドリップコーティングまたは
吹き付けによって、ルツボの外表面に被膜を配置することによって、本発明のド
ーピングされたポリシリコンを装填する前にルツボの外表面を形成する。ルツボ
を加熱して、ドーピングされたポリシリコンを溶融させ、シリコンインゴットを
成長させる際に、失透促進剤が融解石英と反応して、ルツボの外表面に結晶質核
を形成する。溶融工程が続くにつれて、シリコンメルトおよびグラファイトサセ
プターが還元剤として作用し、外表面において核形成部位から半径方向にこれら
の結晶質核の急速な成長を促進する。ドーピングされたメルトおよびグラファイ
トサセプターの存在において、これらの結晶質核は集密に成長し、即ち、連続セ
ラミックシェルがルツボに形成され、ルツボの機械的強度を増加させ、グラファ
イトサポートとの反応性を減少させる。
リウムでドーピングされた溶融シリコンを装填することができる。再び図２を参
照すると、失透促進剤２４が側壁形成物１４の外表面２０に存在する。例えば、
高密度の核形成部位を外表面に有する層を形成するドリップコーティングまたは
吹き付けによって、ルツボの外表面に被膜を配置することによって、本発明のド
ーピングされたポリシリコンを装填する前にルツボの外表面を形成する。ルツボ
を加熱して、ドーピングされたポリシリコンを溶融させ、シリコンインゴットを
成長させる際に、失透促進剤が融解石英と反応して、ルツボの外表面に結晶質核
を形成する。溶融工程が続くにつれて、シリコンメルトおよびグラファイトサセ
プターが還元剤として作用し、外表面において核形成部位から半径方向にこれら
の結晶質核の急速な成長を促進する。ドーピングされたメルトおよびグラファイ
トサセプターの存在において、これらの結晶質核は集密に成長し、即ち、連続セ
ラミックシェルがルツボに形成され、ルツボの機械的強度を増加させ、グラファ
イトサポートとの反応性を減少させる。
【００２２】 ルツボの外表面を被覆するのに好適な失透促進剤は、アルカリ土類金属の酸化
物、カーボネート（炭酸塩）、水酸化物、オキサレート（蓚酸塩）、シリケート
（珪酸塩）、弗化物、塩化物、ならびに過酸化物、三酸化硼素および五酸化燐を
包含する。他の失透促進剤、例えば、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、酸化
第二鉄、アルカリ土類金属のホルメート（蟻酸塩）、アセテート（酢酸塩）、プ
ロピオネート（プロピオン酸塩）、サリチレート（サリチル酸塩）、ステアレー
ト（ステアリン酸塩）およびタータレート（酒石酸塩）を包含するアルカリ土類
金属カチオンと有機アニオンのイオン対、ならびに遷移金属、耐熱金属、ランタ
ニドまたはアクチニドを含入する促進剤も、あまり好ましくはないが、外表面の
被覆に使用することができる。
物、カーボネート（炭酸塩）、水酸化物、オキサレート（蓚酸塩）、シリケート
（珪酸塩）、弗化物、塩化物、ならびに過酸化物、三酸化硼素および五酸化燐を
包含する。他の失透促進剤、例えば、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、酸化
第二鉄、アルカリ土類金属のホルメート（蟻酸塩）、アセテート（酢酸塩）、プ
ロピオネート（プロピオン酸塩）、サリチレート（サリチル酸塩）、ステアレー
ト（ステアリン酸塩）およびタータレート（酒石酸塩）を包含するアルカリ土類
金属カチオンと有機アニオンのイオン対、ならびに遷移金属、耐熱金属、ランタ
ニドまたはアクチニドを含入する促進剤も、あまり好ましくはないが、外表面の
被覆に使用することができる。
【００２３】 失透促進剤は、カルシウム、バリウム、マグネシウム、ストロンチウムおよび
ベリリウムから成る群から選択されるアルカリ土類金属であるのが好ましい。ア
ルカリ土類金属は、ルツボ表面に付着するどのような形態であってもよい。アル
カリ土類金属は、元素（例えば、Ｂａ）、遊離イオン（例えば、Ｂａ２＋）、あ
るいは酸化物、水酸化物、過酸化物、カーボネート（炭酸塩）、シリケート（珪
酸塩）、オキサレート（蓚酸塩）、ホルメート（蟻酸塩）、アセテート（酢酸塩
）、プロピオネート（プロピオン酸塩）、サリチレート（サリチル酸塩）、ステ
アレート（ステアリン酸塩）、タータレート（酒石酸塩）、弗素または塩素のよ
うな有機アニオンとのイオン対の形態であることができる。失透促進剤は、アル
カリ土類金属の酸化物、水酸化物、カーボネート（炭酸塩）またはシリケート（
珪酸塩）であるのが好ましい。
ベリリウムから成る群から選択されるアルカリ土類金属であるのが好ましい。ア
ルカリ土類金属は、ルツボ表面に付着するどのような形態であってもよい。アル
カリ土類金属は、元素（例えば、Ｂａ）、遊離イオン（例えば、Ｂａ２＋）、あ
るいは酸化物、水酸化物、過酸化物、カーボネート（炭酸塩）、シリケート（珪
酸塩）、オキサレート（蓚酸塩）、ホルメート（蟻酸塩）、アセテート（酢酸塩
）、プロピオネート（プロピオン酸塩）、サリチレート（サリチル酸塩）、ステ
アレート（ステアリン酸塩）、タータレート（酒石酸塩）、弗素または塩素のよ
うな有機アニオンとのイオン対の形態であることができる。失透促進剤は、アル
カリ土類金属の酸化物、水酸化物、カーボネート（炭酸塩）またはシリケート（
珪酸塩）であるのが好ましい。
【００２４】 外部被膜は、実質的に失透されたシリカの層に核形成するために、充分な失透
促進剤を含有しなければならない。１０００ｃｍ２につき少なくとも約０.１０
ｍＭのアルカリ土類金属の濃度が一般に、失透を促進することができる均一被膜
を与える。外部被覆ルツボは好ましくは約０.１０ｍＭ/１０００ｃｍ２〜約１.
２ｍＭ/１０００ｃｍ２、より好ましくは約０.３０ｍＭ/１０００ｃｍ２〜約０.
６０ｍＭ/１０００ｃｍ２のアルカリ土類金属濃度を有する。外部ルツボ表面は
、ドリップコーティングまたはスプレーコーティング法のような該表面に失透促
進剤を付着させるどのような方法によっても被覆することができる。
促進剤を含有しなければならない。１０００ｃｍ２につき少なくとも約０.１０
ｍＭのアルカリ土類金属の濃度が一般に、失透を促進することができる均一被膜
を与える。外部被覆ルツボは好ましくは約０.１０ｍＭ/１０００ｃｍ２〜約１.
２ｍＭ/１０００ｃｍ２、より好ましくは約０.３０ｍＭ/１０００ｃｍ２〜約０.
６０ｍＭ/１０００ｃｍ２のアルカリ土類金属濃度を有する。外部ルツボ表面は
、ドリップコーティングまたはスプレーコーティング法のような該表面に失透促
進剤を付着させるどのような方法によっても被覆することができる。
【００２５】 選択的実施態様において、本発明のドーピングされた溶融シリコンを、シリコ
ンに不溶性の極少量のガスを含有するルツボと組み合わせて使用することができ
る（本発明の開示の一部を構成する米国特許第5,913,975号参照）。そのような
ルツボは、インゴット成長の間にルツボから漏出しうるアルゴンのような不溶性
ガスによって生じる欠陥を減少させるのを助ける。
ンに不溶性の極少量のガスを含有するルツボと組み合わせて使用することができ
る（本発明の開示の一部を構成する米国特許第5,913,975号参照）。そのような
ルツボは、インゴット成長の間にルツボから漏出しうるアルゴンのような不溶性
ガスによって生じる欠陥を減少させるのを助ける。
【００２６】 シリコンに不溶性の極低レベルのガスを含有するこのルツボは、減少した量の
アルゴンのような不溶性ガスの雰囲気において、ルツボを融解することによって
製造される。この種の雰囲気におけるルツボの融解によって、ルツボマトリック
ス中に形成される気泡が減少した含有量のアルゴンのような不溶性ガスを有する
。従って、結晶成長の間にルツボが溶解するにつれて、気泡がメルトに放出され
る際に、不溶性ガスによって生じる結晶空隙欠陥が最少限にされるかまたは除去
される。
アルゴンのような不溶性ガスの雰囲気において、ルツボを融解することによって
製造される。この種の雰囲気におけるルツボの融解によって、ルツボマトリック
ス中に形成される気泡が減少した含有量のアルゴンのような不溶性ガスを有する
。従って、結晶成長の間にルツボが溶解するにつれて、気泡がメルトに放出され
る際に、不溶性ガスによって生じる結晶空隙欠陥が最少限にされるかまたは除去
される。
【００２７】 ルツボを融解させる装置の周囲のガス雰囲気は、約０.５％未満、好ましくは
約０.１％未満、最も好ましくは約０.０１％未満のシリコンに不溶性のガスを含
有する。本明細書において使用する「シリコンに不溶性」という用語は、ガスが
、事実上、液体シリコンに非反応性であり、有意に溶解せずに液体シリコン中に
存在しうることを意味する。好適な雰囲気は、合成空気、窒素と酸素の混合物、
または純粋窒素を包含する。
約０.１％未満、最も好ましくは約０.０１％未満のシリコンに不溶性のガスを含
有する。本明細書において使用する「シリコンに不溶性」という用語は、ガスが
、事実上、液体シリコンに非反応性であり、有意に溶解せずに液体シリコン中に
存在しうることを意味する。好適な雰囲気は、合成空気、窒素と酸素の混合物、
または純粋窒素を包含する。
【００２８】 選択的実施態様において、本発明のドーピングされた溶融シリコンを、１つま
たはそれ以上のタングステンでドーピングされた層を有するルツボと組み合わせ
て使用することができる。該層は、気泡不含層に類似しているかまたは気泡不含
層であることができる。本発明のドーピングされた溶融シリコンが、内表面のタ
ングステンでドーピングされた層と組み合わせて使用される場合、気泡減少層に
沿った失透層がメルト中の汚染物の量を減少させる。ルツボ外表面のタングステ
ンでドーピングされた層は、ルツボを強化し、その反応性を減少させることがで
きる。驚くことに、ルツボ表面からのタングステンの外拡散、あるいは零転位成
長の損失および／または結晶品質の低下を生じうる成長インゴットの汚染を生じ
ずに、石英マトリックス中のタングステンドーパントは、石英ルツボの処理表面
の気泡を崩壊させ、次の熱使用の間に再形成させない。
たはそれ以上のタングステンでドーピングされた層を有するルツボと組み合わせ
て使用することができる。該層は、気泡不含層に類似しているかまたは気泡不含
層であることができる。本発明のドーピングされた溶融シリコンが、内表面のタ
ングステンでドーピングされた層と組み合わせて使用される場合、気泡減少層に
沿った失透層がメルト中の汚染物の量を減少させる。ルツボ外表面のタングステ
ンでドーピングされた層は、ルツボを強化し、その反応性を減少させることがで
きる。驚くことに、ルツボ表面からのタングステンの外拡散、あるいは零転位成
長の損失および／または結晶品質の低下を生じうる成長インゴットの汚染を生じ
ずに、石英マトリックス中のタングステンドーパントは、石英ルツボの処理表面
の気泡を崩壊させ、次の熱使用の間に再形成させない。
【００２９】 次に図１を参照すると、本発明によって、ルツボ４の内表面にタングステンド
ーパンドをアニールする装置２が示されている。再び図１を参照すると、装置２
が、水平支持台１０、電源（図示せず）につながっている電気リード線１２およ
び１４、不活性ガス源（図示せず）につながっている不活性ガス入口ライン１６
、不活性ガス出口ライン１８、およびタングステン源２０を有して成る。不活性
ガスはタングステン源から酸素を除去して、タングステン源の好ましくない酸化
および固体酸化物の形成を減少させる。好適な不活性ガスは、例えば、アルゴン
、ヘリウム、キセノンなどを包含する。水平支持台１０は、処理されるルツボを
支持し、例えば、ステンレス鋼、ガラスまたはセラミックから構成することがで
きる。水平支持台１０は、その表面に開けた穴２２および２４を有して、不活性
ガス入口ライン１６および不活性ガス出口ライン１８が、処理されるルツボの周
囲の環境にアクセスできるようにしている。さらに、水平支持台１０は、その表
面に開けた穴２６および２８も有して、電気リード線１２および１４がタングス
テン源２０にアクセスできるようにしている。
ーパンドをアニールする装置２が示されている。再び図１を参照すると、装置２
が、水平支持台１０、電源（図示せず）につながっている電気リード線１２およ
び１４、不活性ガス源（図示せず）につながっている不活性ガス入口ライン１６
、不活性ガス出口ライン１８、およびタングステン源２０を有して成る。不活性
ガスはタングステン源から酸素を除去して、タングステン源の好ましくない酸化
および固体酸化物の形成を減少させる。好適な不活性ガスは、例えば、アルゴン
、ヘリウム、キセノンなどを包含する。水平支持台１０は、処理されるルツボを
支持し、例えば、ステンレス鋼、ガラスまたはセラミックから構成することがで
きる。水平支持台１０は、その表面に開けた穴２２および２４を有して、不活性
ガス入口ライン１６および不活性ガス出口ライン１８が、処理されるルツボの周
囲の環境にアクセスできるようにしている。さらに、水平支持台１０は、その表
面に開けた穴２６および２８も有して、電気リード線１２および１４がタングス
テン源２０にアクセスできるようにしている。
【００３０】 電気リード線１２および１４にエネルギーを与えてタングステン源２０を加熱
する際に、ルツボの内部にタングステン蒸気を形成する。タングステン源２０の
加熱およびタングステン蒸気の形成の前に、不活性ガス入口ライン１６によって
、タングステン源２０の周囲の環境に不活性ガスを導入する。タングステン源の
加熱の間全体にわたって、タングステン源２０の周囲の環境に不活性ガスを連続
的に導入する。不活性ガス出口ライン１８によって、タングステン源の周囲の雰
囲気から不活性ガスを除去する。タングステン源２０の周囲の環境のこの連続パ
ージングは、タングステン源２０の周囲の環境から実質的に全ての酸素を除去す
る。パージングガスの流れは、固体酸化物の形成が実質的に除去されるように実
質的に全ての酸素を除去するのに充分な流れでなければならない。少量のシーラ
ント、例えば真空グリース、シリコンまたは他の好適なシーラントを、ルツボと
水平支持台の間に使用して、タングステン源の周囲の環境に入る酸素の量を減少
することを確実にしうることを当業者が理解するであろう。さらに、不活性ガス
の代わりに、または不活性ガスと組み合わせて、減圧を使用して、タングステン
源の領域の酸素濃度を減少することもできる。
する際に、ルツボの内部にタングステン蒸気を形成する。タングステン源２０の
加熱およびタングステン蒸気の形成の前に、不活性ガス入口ライン１６によって
、タングステン源２０の周囲の環境に不活性ガスを導入する。タングステン源の
加熱の間全体にわたって、タングステン源２０の周囲の環境に不活性ガスを連続
的に導入する。不活性ガス出口ライン１８によって、タングステン源の周囲の雰
囲気から不活性ガスを除去する。タングステン源２０の周囲の環境のこの連続パ
ージングは、タングステン源２０の周囲の環境から実質的に全ての酸素を除去す
る。パージングガスの流れは、固体酸化物の形成が実質的に除去されるように実
質的に全ての酸素を除去するのに充分な流れでなければならない。少量のシーラ
ント、例えば真空グリース、シリコンまたは他の好適なシーラントを、ルツボと
水平支持台の間に使用して、タングステン源の周囲の環境に入る酸素の量を減少
することを確実にしうることを当業者が理解するであろう。さらに、不活性ガス
の代わりに、または不活性ガスと組み合わせて、減圧を使用して、タングステン
源の領域の酸素濃度を減少することもできる。
【００３１】 実質的酸素不含環境における加熱されたタングステン源によって形成された蒸
気タングステンが、ルツボの内表面に拡散する。タングステン源を所定温度に加
熱し、この温度が次に内表面の温度を上げて、拡散を促進する。ルツボの内表面
は一般に、約１時間〜約１０時間、より好ましくは約２時間〜約８時間、さらに
好ましくは約４時間〜約６時間、最も好ましくは約５時間にわたって蒸気タング
ステンに暴露されて、約１００ppba（１０億原子当たりの部）以上のタングステ
ン、好ましくは約２００ppba以上のタングステン、最も好ましくは約３００ppba
以上のタングステンをルツボの内表面に含有するタングステンでドーピングされ
た層を形成する。タングステンは約０.１ｍｍ〜約４ｍｍで内表面に拡散され、
該表面に、拡散したタングステンの深さに相当する深さを有するタングステンで
ドーピングされた層を形成する。タングステンを全ての大きさのルツボに拡散さ
せて、性能を向上させることができる。工業的に必要性であれば、より長い時間
でアニールすることによって、タングステンを内表面により深くアニールしうる
ことを当業者は理解するであろう。結晶成長工程に使用する際に、タングステン
でドーピングされた層は、気泡不含層と同様に挙動し、気泡不含層である場合も
ある。
気タングステンが、ルツボの内表面に拡散する。タングステン源を所定温度に加
熱し、この温度が次に内表面の温度を上げて、拡散を促進する。ルツボの内表面
は一般に、約１時間〜約１０時間、より好ましくは約２時間〜約８時間、さらに
好ましくは約４時間〜約６時間、最も好ましくは約５時間にわたって蒸気タング
ステンに暴露されて、約１００ppba（１０億原子当たりの部）以上のタングステ
ン、好ましくは約２００ppba以上のタングステン、最も好ましくは約３００ppba
以上のタングステンをルツボの内表面に含有するタングステンでドーピングされ
た層を形成する。タングステンは約０.１ｍｍ〜約４ｍｍで内表面に拡散され、
該表面に、拡散したタングステンの深さに相当する深さを有するタングステンで
ドーピングされた層を形成する。タングステンを全ての大きさのルツボに拡散さ
せて、性能を向上させることができる。工業的に必要性であれば、より長い時間
でアニールすることによって、タングステンを内表面により深くアニールしうる
ことを当業者は理解するであろう。結晶成長工程に使用する際に、タングステン
でドーピングされた層は、気泡不含層と同様に挙動し、気泡不含層である場合も
ある。
【００３２】 アニールされたタングステンが、ルツボ内で例えば１００ppbaから０ppbaの急
な変化を生じないことも当業者は理解するであろう。タングステンが表面にアニ
ールされるときに勾配が生じ、例えば４ｍｍの厚みを有するタングステンでドー
ピングされた層が形成されるが、いくらかのタングステンはルツボの４ｍｍの範
囲を超えて拡散する。
な変化を生じないことも当業者は理解するであろう。タングステンが表面にアニ
ールされるときに勾配が生じ、例えば４ｍｍの厚みを有するタングステンでドー
ピングされた層が形成されるが、いくらかのタングステンはルツボの４ｍｍの範
囲を超えて拡散する。
【００３３】 本明細書において使用される「気泡不含層」という用語は、層が、気泡を全く
含有しないか、または気泡を実質的に含有しないことを意味する。石英ルツボ中
の気泡を確認する現在の分析的検出方法は、数ミリメートル程度の大きい視野に
ついて、約１５マイクロメートルの直径を有する気泡を検出することができる。
本発明によってタングステンが深さ約０.１ｍｍ〜約４ｍｍでルツボの表面にア
ニールされる場合、タングステンを含有する領域は、少なくとも約１５マイクロ
メートルの直径を有する気泡を１ｍｍ３につき０個で有する。同様に、インゴッ
ト成長工程に一般的な熱サイクル後に、ルツボは、少なくとも約１５マイクロメ
ートルの直径を有する気泡を１ｍｍ３につき０個で有する。分析的検出方法が向
上し、より小さい直径を有する気泡が確認できるようになると共に、ルツボ表面
にアニールされるタングステンの量をそれに従って調節して、前記のようにタン
グステンでドーピングされた領域において検出可能な気泡が存在しないレベルに
到達するのが好ましいことが当業者に理解されるであろう。
含有しないか、または気泡を実質的に含有しないことを意味する。石英ルツボ中
の気泡を確認する現在の分析的検出方法は、数ミリメートル程度の大きい視野に
ついて、約１５マイクロメートルの直径を有する気泡を検出することができる。
本発明によってタングステンが深さ約０.１ｍｍ〜約４ｍｍでルツボの表面にア
ニールされる場合、タングステンを含有する領域は、少なくとも約１５マイクロ
メートルの直径を有する気泡を１ｍｍ３につき０個で有する。同様に、インゴッ
ト成長工程に一般的な熱サイクル後に、ルツボは、少なくとも約１５マイクロメ
ートルの直径を有する気泡を１ｍｍ３につき０個で有する。分析的検出方法が向
上し、より小さい直径を有する気泡が確認できるようになると共に、ルツボ表面
にアニールされるタングステンの量をそれに従って調節して、前記のようにタン
グステンでドーピングされた領域において検出可能な気泡が存在しないレベルに
到達するのが好ましいことが当業者に理解されるであろう。
【００３４】 タングステンでドーピングされた層を有するルツボを後に結晶引き上げ工程に
使用する場合、インゴット成長に必要な極限条件の故に、ルツボがシリコンメル
トにゆっくり溶解する。従って、メルト中に溶解される石英マトリックスに存在
するタングステンが、シリコンメルトに入る。しかし、タングステンは、成長す
るインゴットに検出可能な量で入らないことが示されている。この理由は２つで
あると考えられる。第一に、所望の効果を得るためにそのような少量のタングス
テンをルツボにアリールすればよいので、実質的な量のタングステンがメルトに
存在しない。第二に、タングステンが低凝離率を有するので、液体シリコンに留
まる傾向があり、成長インゴット中に結晶化されない。
使用する場合、インゴット成長に必要な極限条件の故に、ルツボがシリコンメル
トにゆっくり溶解する。従って、メルト中に溶解される石英マトリックスに存在
するタングステンが、シリコンメルトに入る。しかし、タングステンは、成長す
るインゴットに検出可能な量で入らないことが示されている。この理由は２つで
あると考えられる。第一に、所望の効果を得るためにそのような少量のタングス
テンをルツボにアリールすればよいので、実質的な量のタングステンがメルトに
存在しない。第二に、タングステンが低凝離率を有するので、液体シリコンに留
まる傾向があり、成長インゴット中に結晶化されない。
【００３５】 本発明の選択的実施態様において、石英ルツボの内表面および／または内表面
にタングステンをアニールして、内表面および外表面の両方にタングステンでド
ーピングされた層を形成することができる。ルツボの外表面にタングステンをア
ニールして、タングステンでドーピングされた層を形成することによって、ルツ
ボの機械的強度を増加して、インゴット成長の間のルツボの変形を減少させる。
さらに、外表面のタングステンでドーピングされた層は、ルツボとルツボを支え
るグラファイト支持構造との反応性を減少させ、従って、成長するインゴットお
よびシリコンメルトの周囲の汚染物の量を減少させる。
にタングステンをアニールして、内表面および外表面の両方にタングステンでド
ーピングされた層を形成することができる。ルツボの外表面にタングステンをア
ニールして、タングステンでドーピングされた層を形成することによって、ルツ
ボの機械的強度を増加して、インゴット成長の間のルツボの変形を減少させる。
さらに、外表面のタングステンでドーピングされた層は、ルツボとルツボを支え
るグラファイト支持構造との反応性を減少させ、従って、成長するインゴットお
よびシリコンメルトの周囲の汚染物の量を減少させる。
【００３６】 次に図３を参照すると、石英ルツボの内表面および／または外表面にタングス
テンをアニールする装置４０が示されている。図１に示されている石英ルツボの
内表面にタングステンをアニールする装置に示されている成分に加えて、装置４
０は、容器４２、第二タングステン源４４、第二不活性ガス入口ライン３０、第
二不活性ガス出口ラン３２、および電源（図示せず）につながれた電気リード線
３４および３６を有して成る。容器４２は、例えば、ガラス、ステンレス鋼また
はセラミックから構成することができ、水平支持台１０に緊密に適合して、密封
を確実にして、不活性ガスパージ領域に酸素が入らないようにされる。第二タン
グステン源４４は前記のタングステン源と同様であり、不活性ガス入口ラインお
よび出口ライン３０および３２がそれぞれ、アニールの間に容器をパージする。
テンをアニールする装置４０が示されている。図１に示されている石英ルツボの
内表面にタングステンをアニールする装置に示されている成分に加えて、装置４
０は、容器４２、第二タングステン源４４、第二不活性ガス入口ライン３０、第
二不活性ガス出口ラン３２、および電源（図示せず）につながれた電気リード線
３４および３６を有して成る。容器４２は、例えば、ガラス、ステンレス鋼また
はセラミックから構成することができ、水平支持台１０に緊密に適合して、密封
を確実にして、不活性ガスパージ領域に酸素が入らないようにされる。第二タン
グステン源４４は前記のタングステン源と同様であり、不活性ガス入口ラインお
よび出口ライン３０および３２がそれぞれ、アニールの間に容器をパージする。
【００３７】 石英ルツボの内表面および外表面を図３に示す装置で処理して、両方の表面に
タングステンをアニールして、タングステンでドーピングされた層を形成するこ
とができる。ルツボの内表面を前記と同様に処理し、それによってタングステン
源２０にエネルギーを与えて、タングステンをルツボの内表面に所望の深さにア
ニールする。タングステン源４４にもエネルギーを与えて、ルツボの外表面にタ
ングステンをアニールする。両方のタングステン源の周囲の領域を該源の加熱の
間に不活性ガスで連続的にパージして、酸素の存在を最少限にし、該源の酸化お
よび固体酸化物の形成を減少させる。
タングステンをアニールして、タングステンでドーピングされた層を形成するこ
とができる。ルツボの内表面を前記と同様に処理し、それによってタングステン
源２０にエネルギーを与えて、タングステンをルツボの内表面に所望の深さにア
ニールする。タングステン源４４にもエネルギーを与えて、ルツボの外表面にタ
ングステンをアニールする。両方のタングステン源の周囲の領域を該源の加熱の
間に不活性ガスで連続的にパージして、酸素の存在を最少限にし、該源の酸化お
よび固体酸化物の形成を減少させる。
【００３８】 タングステンをルツボの外表面にアニールするために、第二タングステン源に
エネルギーを与え、加熱する。ルツボの外表面を一般に約１時間〜約１０時間、
より好ましくは約２時間〜約８時間、さらに好ましくは約４時間〜約６時間、最
も好ましくは約５時時間にわたって蒸気タングステンに暴露して、約１００ppba
以上のタングステン、好ましくは約２００ppba以上のタングステン、最も好まし
くは約３００ppba以上のタングステンをルツボの外表面に含有するタングステン
でドーピングされた層を形成する。タングステンは約０.１ｍｍ〜約６ｍｍで外
表面に拡散されて、該表面に、拡散したタングステンの深さに相当する深さを有
するタングステンでドーピングされた層を形成する。タングステンを含有する領
域は、少なくとも約１５マイクロメートルの直径を有する気泡を１ｍｍ３につき
０個有する。
エネルギーを与え、加熱する。ルツボの外表面を一般に約１時間〜約１０時間、
より好ましくは約２時間〜約８時間、さらに好ましくは約４時間〜約６時間、最
も好ましくは約５時時間にわたって蒸気タングステンに暴露して、約１００ppba
以上のタングステン、好ましくは約２００ppba以上のタングステン、最も好まし
くは約３００ppba以上のタングステンをルツボの外表面に含有するタングステン
でドーピングされた層を形成する。タングステンは約０.１ｍｍ〜約６ｍｍで外
表面に拡散されて、該表面に、拡散したタングステンの深さに相当する深さを有
するタングステンでドーピングされた層を形成する。タングステンを含有する領
域は、少なくとも約１５マイクロメートルの直径を有する気泡を１ｍｍ３につき
０個有する。
【００３９】 ルツボの外表面だけを処理して、外表面だけにタングステンをアニールされた
ルツボを形成しうることを当業者は理解するであろう。外表面だけにおけるタン
グステンでドーピングされた層の形成は、図３に示す装置を使用し、第二タング
ステン源だけに所望の時間にわたってエネルギーを与えることによって行うこと
ができる。この実施態様において、内表面を処理するタングステン源にエネルギ
ーが与えられないので、外表面だけがアニールされる。
ルツボを形成しうることを当業者は理解するであろう。外表面だけにおけるタン
グステンでドーピングされた層の形成は、図３に示す装置を使用し、第二タング
ステン源だけに所望の時間にわたってエネルギーを与えることによって行うこと
ができる。この実施態様において、内表面を処理するタングステン源にエネルギ
ーが与えられないので、外表面だけがアニールされる。
【００４０】 本発明の選択的実施態様において、バリウムでドーピングされたポリシリコン
の製造およびルツボへの装填の前に、タングステンを含有する金属有機化合物を
使用して、石英ルツボの内表面、外表面、または内表面および外表面の両方にタ
ングステンをアニールすることができる。この実施態様において、金属有機化合
物は、有機溶媒中のタングステン化合物の溶液である。該化合物を、ルツボの内
表面、外表面、または内表面および外表面の両方に、約５００〜約２０００オン
グストロームの厚みで適用し、乾燥させる。次に、乾燥してシリカ層を形成する
シリカゲルを使用して、処理されたルツボにシリカの層を適用する。シリカゲル
積層を繰り返して、数層を形成することができる。次に、ルツボを約５５０℃〜
約９００℃の温度で、約１時間〜約１０時間にわたってアニールして、２種類の
層を相互拡散させ、それによってシリカマトリックスの物理的構造を変化させて
、前記のように増加したガス溶解性の故に気泡の崩壊を生じる。アニールの間に
、少なくとも約１００ppbaのタングステンがルツボ表面に拡散され、有機成分が
蒸発される。
の製造およびルツボへの装填の前に、タングステンを含有する金属有機化合物を
使用して、石英ルツボの内表面、外表面、または内表面および外表面の両方にタ
ングステンをアニールすることができる。この実施態様において、金属有機化合
物は、有機溶媒中のタングステン化合物の溶液である。該化合物を、ルツボの内
表面、外表面、または内表面および外表面の両方に、約５００〜約２０００オン
グストロームの厚みで適用し、乾燥させる。次に、乾燥してシリカ層を形成する
シリカゲルを使用して、処理されたルツボにシリカの層を適用する。シリカゲル
積層を繰り返して、数層を形成することができる。次に、ルツボを約５５０℃〜
約９００℃の温度で、約１時間〜約１０時間にわたってアニールして、２種類の
層を相互拡散させ、それによってシリカマトリックスの物理的構造を変化させて
、前記のように増加したガス溶解性の故に気泡の崩壊を生じる。アニールの間に
、少なくとも約１００ppbaのタングステンがルツボ表面に拡散され、有機成分が
蒸発される。
【００４１】 前記の積層段階の選択的実施態様において、好適な先駆溶液、例えばタングス
テンイソプロポキシドおよびテトラエチルオルトシリケートを使用するシリカお
よびタングステン成分の相互混合を使用することができる。次に、相互に混合さ
れた成分を前記のように加熱して、有機成分を蒸発させ、タングステンをアニー
ルし、アニール後に所望の物理的効果を得る。さらに、タングステンがシリカマ
トリックスに残留しうるような、タングステンおよび珪砂の混合物のアーク融解
も、本発明によって使用することができる。アーク融解に好適なタングステン源
は、タングステンの酸化物を包含する。
テンイソプロポキシドおよびテトラエチルオルトシリケートを使用するシリカお
よびタングステン成分の相互混合を使用することができる。次に、相互に混合さ
れた成分を前記のように加熱して、有機成分を蒸発させ、タングステンをアニー
ルし、アニール後に所望の物理的効果を得る。さらに、タングステンがシリカマ
トリックスに残留しうるような、タングステンおよび珪砂の混合物のアーク融解
も、本発明によって使用することができる。アーク融解に好適なタングステン源
は、タングステンの酸化物を包含する。
【００４２】 前記に鑑みて、本発明の目的が達成されることが理解されるであろう。本発明
の範囲を逸脱せず、前記シリコンドーピング法に種々の変更を加えることができ
るので、前記の説明に含まれる全ての内容は、例示するものであって、限定を意
味するものではないと理解すべきものとする。
の範囲を逸脱せず、前記シリコンドーピング法に種々の変更を加えることができ
るので、前記の説明に含まれる全ての内容は、例示するものであって、限定を意
味するものではないと理解すべきものとする。
【図１】 ルツボの内表面にタングステンドーパントをアニールする装置を
示す図。
示す図。
【図２】 石英ルツボを示す図。
【図３】 ルツボの内表面および／または外表面にタングステンドーパント
をアニールする装置を示す図。
をアニールする装置を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，Ｋ Ｒ，ＳＧ (72)発明者 スティーブン・ジェイ・ケルトナー アメリカ合衆国63376ミズーリ州セント・ ピーターズ、ポスト・オフィス・ボックス ８、パール・ドライブ501番、エムイーエ ムシー・エレクトロニック・マテリアル ズ・インコーポレイテッド (72)発明者 ジョン・ディ・ホールダー アメリカ合衆国63376ミズーリ州セント・ ピーターズ、ポスト・オフィス・ボックス ８、パール・ドライブ501番、エムイーエ ムシー・エレクトロニック・マテリアル ズ・インコーポレイテッド Ｆターム(参考） 4G077 AA02 BA04 CF10 EB06 EG01 HA12 PB04 PD01
Claims (10)
- 【請求項１】 単結晶シリコンインゴットを成長させるシリカルツボにおい
て、シリコンメルトを製造する方法であって、該方法が、 内表面および外表面を有する底壁および側壁形成物を有し、約０.５％未満の
シリコン不溶性ガスを含有するルツボに、ポリシリコンを装填し； 該ポリシリコンを溶融させて、ルツボ内に溶融シリコン塊を形成し； 該溶融シリコン塊をバリウムでドーピングし；および 該溶融シリコン塊に接するルツボの内表面に失透シリカの層を形成し、該層は
該溶融シリコン塊中のバリウムによって核形成される； ことを含んで成る方法。 - 【請求項２】 バリウムドーパントが、酸化バリウム、珪酸バリウム、酢酸
バリウム、珪化バリウム、水素化バリウム、塩化バリウムおよび蓚酸バリウムか
ら成る群から選択される請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 バリウムドーパントが、水酸化バリウム、炭酸バリウムおよ
びバリウムシリコンオキシドから成る群から選択される請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 少なくとも約１.５ｘ１０−８ｇのバリウム/シリコン装填容
量（ｃｍ３）/シリカ湿潤面積（ｃｍ２）の濃度のバリウムを添加する請求項１
に記載の方法。 - 【請求項５】 少なくとも約６ｘ１０−７ｇのバリウム/シリコン装填容量
（ｃｍ３）/シリカ湿潤面積（ｃｍ２）の濃度のバリウムを添加する請求項１に
記載の方法。 - 【請求項６】 ポリシリコンを装填する前に、ルツボの側壁形成物の外表面
を失透促進剤で被覆することをさらに含んで成る請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 ポリシリコンおよびドーパントを導入する前に、ルツボの側
壁形成物の内表面および底壁の内表面がタングステンでドーピングされた層を有
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 単結晶シリコンインゴットを成長させるシリカルツボにおい
て、シリコンメルトを製造する方法であって、該方法が、 内表面および外表面を有する底壁および側壁形成物を有し、約０.５％未満の
シリコン不溶性ガスを含有するルツボに、ポリシリコンおよびバリウムを装填し
； 該ポリシリコンを溶融させて、ルツボ内に溶融シリコン塊を形成し；および 該溶融シリコン塊に接するルツボの内表面に失透シリカの層を形成し、該層は
該溶融シリコン塊中のバリウムによって核形成される； ことを含んで成る方法。 - 【請求項９】 単結晶シリコンインゴットを成長させるシリカルツボにおい
て、シリコンメルトを製造する方法であって、該方法が、 内表面および外表面を有する底壁および側壁形成物を有し、底壁および側壁形
成物の内表面にタングステンでドーピングされた層を有するルツボに、ポリシリ
コンを装填し； 該ポリシリコンを溶融させて、ルツボ内に溶融シリコン塊を形成し； 該溶融シリコン塊をバリウムでドーピングし；および 該溶融シリコン塊に接するルツボの内表面に失透シリカの層を形成し、該層は
該溶融シリコン塊中のバリウムによって核形成される； ことを含んで成る方法。 - 【請求項１０】 ルツボが、側壁形成物の外表面にタングステンでドーピン
グされた層も有する請求項９に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12440099P | 1999-03-15 | 1999-03-15 | |
| US09/521,288 | 2000-03-08 | ||
| US60/124,400 | 2000-03-08 | ||
| US09/521,288 US6319313B1 (en) | 1999-03-15 | 2000-03-08 | Barium doping of molten silicon for use in crystal growing process |
| PCT/US2000/006565 WO2000055394A1 (en) | 1999-03-15 | 2000-03-14 | Barium doping of molten silicon for use in crystal growing process |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002539068A true JP2002539068A (ja) | 2002-11-19 |
| JP2002539068A5 JP2002539068A5 (ja) | 2006-12-21 |
| JP4560216B2 JP4560216B2 (ja) | 2010-10-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000605808A Expired - Lifetime JP4560216B2 (ja) | 1999-03-15 | 2000-03-14 | 結晶成長工程に使用される溶融シリコンのバリウムドーピング |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6319313B1 (ja) |
| EP (1) | EP1175519B1 (ja) |
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| KR (1) | KR100719821B1 (ja) |
| CN (1) | CN1166822C (ja) |
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| TW (1) | TWI241365B (ja) |
| WO (1) | WO2000055394A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007277024A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Sumco Corp | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP2007277027A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Sumco Corp | シリコン単結晶の引上げ方法 |
| JP2007277026A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Sumco Corp | シリコン単結晶の引上げ方法 |
| KR100977631B1 (ko) * | 2008-01-17 | 2010-08-23 | 주식회사 실트론 | 고저항 실리콘 단결정과 그 제조방법 및 웨이퍼 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319313B1 (en) * | 1999-03-15 | 2001-11-20 | Memc Electronic Materials, Inc. | Barium doping of molten silicon for use in crystal growing process |
| AUPR054000A0 (en) * | 2000-10-04 | 2000-10-26 | Austai Motors Designing Pty Ltd | A planetary gear apparatus |
| US6755049B2 (en) * | 2001-03-08 | 2004-06-29 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Method of producing a quartz glass crucible |
| US7108746B2 (en) * | 2001-05-18 | 2006-09-19 | Integrated Materials, Inc. | Silicon fixture with roughened surface supporting wafers in chemical vapor deposition |
| US6641663B2 (en) * | 2001-12-12 | 2003-11-04 | Heracus Shin-Estu America | Silica crucible with inner layer crystallizer and method |
| JP2003095678A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-04-03 | Heraeus Shin-Etsu America | シリコン単結晶製造用ドープ石英ガラスルツボ及びその製造方法 |
| US7118789B2 (en) | 2001-07-16 | 2006-10-10 | Heraeus Shin-Etsu America | Silica glass crucible |
| DE10156137B4 (de) * | 2001-11-15 | 2004-08-19 | Wacker-Chemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kieselglastiegels mit kristallinen Bereichen aus einem porösen Kieselglasgrünkörper |
| US20040187767A1 (en) * | 2002-10-24 | 2004-09-30 | Intel Corporation | Device and method for multicrystalline silicon wafers |
| JP4151474B2 (ja) * | 2003-05-13 | 2008-09-17 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造方法及び単結晶 |
| DE10327496A1 (de) * | 2003-06-17 | 2005-01-20 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines Quarzglasbauteils mit hoher thermischer Stabilität |
| US20050120945A1 (en) * | 2003-12-03 | 2005-06-09 | General Electric Company | Quartz crucibles having reduced bubble content and method of making thereof |
| US7164233B2 (en) * | 2004-08-04 | 2007-01-16 | Federal Mogul World Wide, Inc. | Barium-silica glass lamp having thermally balanced lead-in wires |
| US7427327B2 (en) * | 2005-09-08 | 2008-09-23 | Heraeus Shin-Etsu America, Inc. | Silica glass crucible with barium-doped inner wall |
| US7383696B2 (en) * | 2005-09-08 | 2008-06-10 | Heraeus Shin-Etsu America, Inc. | Silica glass crucible with bubble-free and reduced bubble growth wall |
| US7547908B2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-06-16 | Philips Lumilieds Lighting Co, Llc | III-nitride light emitting devices grown on templates to reduce strain |
| US20090120353A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-14 | Memc Electronic Materials, Inc. | Reduction of air pockets in silicon crystals by avoiding the introduction of nearly-insoluble gases into the melt |
| CN102549201A (zh) * | 2009-07-16 | 2012-07-04 | Memc新加坡私人有限公司 | 涂覆坩埚及其制备方法和用途 |
| JP5500684B2 (ja) * | 2010-06-25 | 2014-05-21 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリカガラスルツボ及びその製造方法、シリコンインゴットの製造方法 |
| US9221709B2 (en) * | 2011-03-31 | 2015-12-29 | Raytheon Company | Apparatus for producing a vitreous inner layer on a fused silica body, and method of operating same |
| US20120267280A1 (en) * | 2011-04-25 | 2012-10-25 | Glen Bennett Cook | Vessel for molten semiconducting materials and methods of making the same |
| KR20150065939A (ko) * | 2011-05-25 | 2015-06-15 | 세인트-고바인 리서치 (상하이) 코포레이션 리미티드 | 실리카 도가니 및 이것을 제조하는 방법 |
| JP5509188B2 (ja) | 2011-12-26 | 2014-06-04 | ジルトロニック アクチエンゲゼルシャフト | 単結晶シリコンの製造方法 |
| NO339608B1 (no) | 2013-09-09 | 2017-01-09 | Elkem Solar As | Multikrystallinske silisiumingoter, silisiummasterlegering, fremgangsmåte for å øke utbyttet av multikrystallinske silisiumingoter for solceller |
| NO336720B1 (no) * | 2013-09-09 | 2015-10-26 | Elkem Solar As | Fremgangsmåte for forbedring av effektiviteten av solceller. |
| US20190062943A1 (en) * | 2016-03-23 | 2019-02-28 | Momentive Performance Materials Inc. | Devitrification agent for quartz glass crucible crystal growing process |
| CN107604429A (zh) * | 2016-07-12 | 2018-01-19 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 直拉生长单晶硅的方法 |
| CN107604437A (zh) * | 2016-07-12 | 2018-01-19 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 在石英坩埚中制备硅熔融体的方法 |
| CN109056055B (zh) * | 2018-09-28 | 2020-11-03 | 包头美科硅能源有限公司 | 一种单晶硅棒的生产方法 |
| CN109267149A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-01-25 | 内蒙古中环光伏材料有限公司 | 一种石英坩埚及控制碳酸钡用量的方法 |
| DE102020000701A1 (de) * | 2020-02-03 | 2021-08-05 | Siltronic Ag | Quarzglastiegel zur Herstellung von Siliciumkristallen und Verfahren zur Herstellung von Quarzglastiegel |
| CN114368901B (zh) * | 2021-12-28 | 2023-09-26 | 无锡市尚领石英科技有限公司 | 高良品率加厚型单晶石英坩埚及其制备工艺 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01157428A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラスルツボの製造方法 |
| JPH01157427A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラスルツボの製造方法 |
| JPH0920586A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボの製造方法 |
| JPH09110579A (ja) * | 1995-06-14 | 1997-04-28 | Memc Electron Materials Inc | 単結晶の無転位収量の改善方法 |
| JPH1121196A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP2001519752A (ja) * | 1998-02-03 | 2001-10-23 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 坩堝およびその製造方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2872299A (en) | 1954-11-30 | 1959-02-03 | Rca Corp | Preparation of reactive materials in a molten non-reactive lined crucible |
| US3240568A (en) * | 1961-12-20 | 1966-03-15 | Monsanto Co | Process and apparatus for the production of single crystal compounds |
| US3508894A (en) * | 1966-09-29 | 1970-04-28 | Owens Illinois Inc | Method for metailizing a glass surface |
| DE1771305C3 (de) * | 1968-05-03 | 1974-07-04 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zum Reinigen eines für die Halbleiterherstellung dienenden Behandlungsgefäßes aus Quarz |
| US3926770A (en) * | 1972-06-08 | 1975-12-16 | Ppg Industries Inc | Electrolytic cell having silicon bipolar electrodes |
| US3961969A (en) * | 1974-01-07 | 1976-06-08 | Owens-Illinois, Inc. | Glass-ceramics for semiconductor doping |
| US3998667A (en) * | 1974-12-20 | 1976-12-21 | Owens-Illinois, Inc. | Barium aluminoborosilicate glass-ceramics for semiconductor doping |
| US4160672A (en) * | 1974-12-23 | 1979-07-10 | Owens-Illinois, Inc. | Glass-ceramics for semiconductor doping |
| US4200621A (en) * | 1978-07-18 | 1980-04-29 | Motorola, Inc. | Sequential purification and crystal growth |
| US5225031A (en) * | 1991-04-10 | 1993-07-06 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Process for depositing an oxide epitaxially onto a silicon substrate and structures prepared with the process |
| JPH0748885A (ja) * | 1993-08-09 | 1995-02-21 | Natl House Ind Co Ltd | 耐火壁体の構造 |
| JPH0753605A (ja) * | 1993-08-17 | 1995-02-28 | Toppan Printing Co Ltd | シクロデキストリン誘導体の製造方法 |
| JP3100836B2 (ja) | 1994-06-20 | 2000-10-23 | 信越石英株式会社 | 石英ガラスルツボとその製造方法 |
| DE69508473T2 (de) | 1994-07-06 | 1999-10-28 | Shinetsu Handotai Kk | Verfahren zur Herstellung von Silizium-Einkristall und Tiegel aus geschmolzenem Silika dafür |
| JPH08217592A (ja) | 1995-02-17 | 1996-08-27 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶製造用石英ルツボ |
| JPH08239231A (ja) | 1995-03-02 | 1996-09-17 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 石英ルツボの製造方法 |
| 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 |
| JP2830990B2 (ja) | 1995-05-31 | 1998-12-02 | 信越石英株式会社 | 石英製二重ルツボの製造方法 |
| US5976247A (en) | 1995-06-14 | 1999-11-02 | Memc Electronic Materials, Inc. | Surface-treated crucibles for improved zero dislocation performance |
| JP3957374B2 (ja) | 1997-10-20 | 2007-08-15 | 東京エレクトロン株式会社 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| US6319313B1 (en) * | 1999-03-15 | 2001-11-20 | Memc Electronic Materials, Inc. | Barium doping of molten silicon for use in crystal growing process |
| KR100748885B1 (ko) * | 2005-12-01 | 2007-08-13 | 현대자동차주식회사 | 자동변속기의 오버드라이브 유성기어 셋트 |
| KR100753605B1 (ko) * | 2006-08-11 | 2007-08-30 | 에쓰메딕 (주) | 휴대용 초음파 피부 미용장치의 출력 향상을 위한 실링구조 |
| JP5609682B2 (ja) * | 2011-01-31 | 2014-10-22 | ブラザー工業株式会社 | 画像読取装置及びそのプログラム |
-
2000
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-
2001
- 2001-05-17 US US09/859,826 patent/US6461427B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01157428A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラスルツボの製造方法 |
| JPH01157427A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラスルツボの製造方法 |
| JPH09110579A (ja) * | 1995-06-14 | 1997-04-28 | Memc Electron Materials Inc | 単結晶の無転位収量の改善方法 |
| JPH0920586A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボの製造方法 |
| JPH1121196A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP2001519752A (ja) * | 1998-02-03 | 2001-10-23 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 坩堝およびその製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007277024A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Sumco Corp | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP2007277027A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Sumco Corp | シリコン単結晶の引上げ方法 |
| JP2007277026A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Sumco Corp | シリコン単結晶の引上げ方法 |
| KR100977631B1 (ko) * | 2008-01-17 | 2010-08-23 | 주식회사 실트론 | 고저항 실리콘 단결정과 그 제조방법 및 웨이퍼 |
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| Publication number | Publication date |
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