JP2560788Y2 - 単結晶棒の引上げ装置 - Google Patents
単結晶棒の引上げ装置Info
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Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、融液から引き上げられ
る単結晶棒の酸素濃度を制御する単結晶棒の引上げ装置
に関する。 【０００２】 【従来の技術】坩堝で溶融したシリコン等の原料融液に
単結晶の種を浸して、この種を核として単結晶棒を連続
的に引き上げる方法として、チョクラルスキー法があ
る。 【０００３】図４は、この方法で使用する装置の概略を
示す。チャンバー１内には、ヒータ２に取り囲まれた状
態で坩堝３が配置されている。坩堝３には、シリコン等
の原料が溶融された融液４が収容されている。この融液
４に単結晶の種５を浸し、種５に凝集・析出した単結晶
を単結晶棒６として坩堝３から引き上げる。このとき、
ＳｉＯ2 等の材料で作られている坩堝３は、単結晶棒６
の引上げ中に融液４に徐々に溶解する。したがって、融
液４に酸素が取り込まれ、融液４からＳｉに加えてＳｉ
Ｏの蒸発する。 【０００４】融液４の液面から蒸発したＳｉやＳｉＯは
炉内を汚し、その汚れが融液４に落下して単結晶の成長
を阻害するおそれがある。そこで、チャンバー１内を排
気して、流入孔７から不活性ガス８をチャンバー１内に
吹き込み、チャンバー１内を循環した後で流出孔９から
排気させている。 【０００５】しかし、吹き込まれた不活性ガス８による
洗浄効果は、単結晶棒６の引上げ状態によって異なった
ものとなる。図５は、単結晶棒６の引上げ経過を追っ
て、坩堝３とヒータ２との位置関係を示した図である。
引上げ当初においては、同図（ａ）に示すように、坩堝
３はヒータ２とほぼ同レベルにある。そして、単結晶棒
６の成長に伴って、同図（ｂ）に示すように、坩堝３を
連続的に上昇させる。最終的には、同図（ｃ）に示すよ
うに坩堝３の大部分がヒータ２より高い位置にある。 【０００６】この坩堝３とヒータ２との位置関係に応じ
て、上方から送られてくる不活性ガス８が融液４の液面
と接触する状態が異なる。すなわち、坩堝３のレベルが
低い図５（ａ）に示した引上げ当初の状態では、不活性
ガス８は、融液４の液面に充分接触し、融液４から発生
するＳｉＯ，Ｓｉ等の蒸気は効率良く液面から運び去ら
れる。ところが、引上げの経過に伴って坩堝３内にある
融液４の液面が低くなった図５（ｃ）の状態では、不活
性ガス８が坩堝３内の液面まで到達せず、蒸気の排除を
充分に行わないままで系外に排出される。 【０００７】そのため、坩堝３から融液４に溶け込むＳ
ｉＯ2 と融液４の液面から蒸散するＳｉＯとの間の量的
バランスが変動する。また、融液４の液面に接触する不
活性ガス８の流動状態が変わることによって、得られた
単結晶棒６中の酸素濃度が影響される。ところが、単結
晶棒６の酸素濃度は、後工程における加工性, 不純物の
ゲッタリング性等の品質を確保する上で適当な濃度範囲
に制御することが必要である。 【０００８】この単結晶棒６中の酸素濃度は、坩堝３の
回転数，坩堝３の位置，チャンバー１内の圧力等によっ
て変化することが知られている（フジテクノシステム発
行「半導体結晶材料ハンドブック」 第８３頁）。坩堝
３の回転数については、回転数を大きくすると収容され
ている融液４の温度勾配が高くなる結果、坩堝３の器壁
から融液４に溶け込むＳｉＯ2 量が多くなり、結晶に取
り込まれる酸素量が増加すると考えられる。坩堝３の位
置については、ヒータ２に対する坩堝３の位置を高くす
るとき、坩堝３底部の温度が高くなり、底部から溶け込
むＳｉＯ2 量が多くなることが酸素濃度に影響するもの
と考えられる。また、チャンバー１内の圧力について
は、圧力を下げるとき、融液４からのＳｉＯの蒸発が促
進され、酸素濃度の低い単結晶棒が得られる。 【０００９】したがって、坩堝３の回転数，位置あるい
はチャンバー１内の圧力の調節によって、単結晶棒６中
の酸素濃度を制御する。チャンバー１内の圧力の調節
は、不活性ガス流入弁又は炉内ガスを排出させる排気弁
の開閉によって行われる。 【００１０】更に、磁場を印加することによって、融液
４内の流動状態を変え、酸素濃度を制御することが前述
の「半導体結晶材料ハンドブック」で示されている。 【００１１】 【考案が解決しようとする課題】これらの方法を採用す
ることにより、ある程度の改善効果がみられる。しか
し、以下に略述するように、各方法共に付随した問題が
生じる。 【００１２】たとえば、坩堝３の回転数を調節する方法
にあっては、回転数を大きくすることによって酸素濃度
を高くすることは可能である。しかし、酸素濃度を６×
１０17個／ｃｍ3 以下に低減することはできない。この
酸素濃度の低減のために坩堝３の回転数を低くすると
き、坩堝３の壁と中心とにおける融液４の温度勾配が小
さくなり、安定した引上げができない。また、坩堝３の
壁面にも結晶が張り出すおそれがある。 【００１３】同様に、坩堝３の位置又はチャンバー１内
の圧力を調整する方法にあっても、低酸素濃度の単結晶
棒６を得る領域において、酸素濃度の制御を行うには限
界があり、酸素濃度を６×１０17個／ｃｍ3 以下にする
ことはできない。 【００１４】また、磁場を印加することによって融液４
の流動状態を改善する場合、低酸素濃度の単結晶が得ら
れるが、磁場印加のために設備コストやランニングコス
ト等が高いものとなる。 【００１５】そこで、本考案はこれら従来技術の欠陥を
解消しようとするもので、低酸素濃度領域においても酸
素濃度の制御を簡単に行うことができる単結晶の引上げ
装置を提供することを目的とする。 【００１６】 【課題を解決するための手段】本考案の単結晶棒の引上
げ装置は、坩堝内に収容した融液から引き上げられる単
結晶棒と前記坩堝内壁との間に円筒状ガイドボードを配
置した単結晶棒の引上げ装置において、前記ガイドボー
ドの内面に、引上げられる単結晶棒の下端に向かって漸
次接近する傾斜面を形成すると共に、同ガイドボードの
下端に、前記融液の液面と僅かな間隙を維持して同液面
と平行且つ外方に向かって延びる平行部を形成したこと
を特徴とする。 【００１７】 【作用】前記ガイドボードの内面に、引上げられる単結
晶棒の下端に向かって漸次接近する傾斜面を形成したこ
とによって、チャンバー内に送り込まれた不活性ガス
は、絞り効果を受け、結晶界面に指向する流れとなる。
したがって、結晶界面近傍のＳｉＯやＳｉ等の有害ガス
を効率良く排除することができる。 【００１８】また、ガイドボードの下端に、前記融液の
液面と僅かな間隙を維持して同液面と平行且つ外方に向
かって延びる平行部を形成したことによって、融液の液
面と接触して有害ガスを持ち去るために必要な時間を確
保することができ、さらには不活性ガスが融液の液面と
接触する領域を広くしてので、広範囲にわたって融液に
対する不活性ガスによる清浄効果が発揮される。 【００１９】 【実施例】図１は、本考案の引上げ装置の一実施例を示
す概略図である。なお、同図において、前記従来の図４
に示した部材等に対応するものについては、同一の符番
で指示した。 【００２０】この引上げ装置も、チャンバー１内に、ヒ
ータ２で取り囲まれた坩堝３が配置されている。この坩
堝３で溶解されたシリコン等の融液４に単結晶の種５が
浸され、種５に凝集・析出した単結晶が単結晶棒６とな
って融液４から引き上げられる。この引き上げられる単
結晶棒６と坩堝３内壁との間にガイドボード１０が配置
されている。このガイドボード１０は、単結晶棒６に向
けて漸次近接した円筒状すなわち逆円錐状の傾斜面１０
ａを持っている。この傾斜面１０ａにより、チャンバー
１内に送り込まれた不活性ガスは、絞り効果を受け、結
晶界面に指向する流れとなる。したがって、結晶界面近
傍のＳｉＯやＳｉ等の有害ガスを効率良く排除すること
ができる。 【００２１】また、ガイドボード１０は、単結晶棒６の
周囲の融液４の液面に沿い所定の長さｄをもって融液４
の液面と平行に延びる平行部１０ｂが設けられている。
そして、平行部１０ｂと液面との間に僅かな間隙Ｄが維
持されている。ガイドボード１０の平行部１０ｂがこの
ように融液４の液面と平行に配置されているので、そこ
を通過する不活性ガス８が、単結晶棒６の目標酸素濃度
との関係において、融液４の液面と接触して有害ガスを
持ち去るために必要な時間を確保することができる。ま
た、平行部１０ｂに不活性ガス８が融液４の液面と接触
する領域を広くするために所定の長さｄを持たせている
ので、広範囲にわたって融液４に対する不活性ガス８の
清浄効果が発揮される。 【００２２】すなわち、流入孔７からチャンバー１内に
流入した不活性ガス８は、矢印で示すように、傾斜面１
０ａで絞られながら単結晶棒６に沿って流下し、融液４
の液面とガイドボード１０の平行部１０ｂとの間を経由
して、下方の流出孔９から系外に排気される。そのた
め、たとえば図５（ｃ）に示すように液面に対する坩堝
３の位置が高い状態においても、チャンバー１内に送り
込まれた不活性ガス８は、融液４の液面と充分に接触
し、そこで発生しているＳｉＯ, ＣＯ等の有害ガスを効
率良く系外に排除することができる。 【００２３】図２は、このようにしてガイドボード１０
の平行部１０ｂと融液４の液面との間に不活性ガス８を
流したとき、単結晶棒６の酸素濃度に与える平行部１０
ｂの長さｄ，平行部１０ｂ〜融液４の液面間の距離Ｄ及
び不活性ガス８の流量Ｆの影響を示す。なお、図２にお
ける数字は、単結晶棒中の酸素濃度Ｃを、ガイドボード
なしの場合の酸素濃度Ｃ0 に対する比Ｃ／Ｃ0 で示して
いる。この図２に示した関係に基づき、平行部１０ｂの
長さｄ，液面間の距離Ｄ及び不活性ガス８の流量Ｆによ
って、単結晶棒中の酸素濃度Ｃをコントロールすること
ができる。 【００２４】なお、この不活性ガス８による融液４の清
浄効果は、図１に示した形状のガイドボード１０に拘束
されるものではなく、ガイドボード１０の傾斜面１０ａ
を下端まで一様な角度で傾斜させず、下端の一部を単結
晶棒６の軸に沿った垂直面で構成したガイドボードを使
用した場合も、同様に前述の条件を保つことによって単
結晶棒６の酸素濃度を制御することができる。 【００２５】図３は、平行部１０ｂの長さｄの影響を具
体的に表したグラフである。なお、本例の場合、シリカ
製の坩堝３に収容した温度１４２０℃の融液４から引上
げ速度１．５ｍｍ／分で単結晶棒６を引き上げた。この
とき、チャンバー１内には、流量５０Ｎｍ3 ／分でアル
ゴンを不活性ガス８として流入させた。また、ガイドボ
ード１０の平行部１０ｂと融液４の液面との間隙Ｄを１
０ｍｍに維持した。 【００２６】この条件下で平行部１０ｂの長さｄを変え
たガイドボード１０を使用したとき、図３に示すように
長さｄが大きくなるほど、得られた単結晶棒６における
酸素濃度が低下していることが判る。これは、吹き込ま
れた不活性ガス８が、ガイドボード１０の平行部１０ｂ
と融液４の液面との間で、融液４から発生したＳｉＯと
充分に接触していることを意味する。なお、図３の縦軸
は、ガイドボードなしの場合の酸素濃度Ｃ0 に対する比
Ｃ／Ｃ0 で示している。 【００２７】したがって、この平行部１０ｂの長さｄと
酸素濃度との関係を予め把握しておき、所定の酸素濃度
に対応する長さｄをもつ平行部１０ｂを備えたガイドボ
ード１０を使用する。この状態で、前述したような坩堝
３の回転数及び／又は位置を調整する方法やチャンバー
１内の圧力を調整する方法を併用するとき、たとえばＪ
ＥＩＤＡ基準で１２×１０17〜４×１０17個／ｃｍ3 の
低酸素濃度領域において酸素濃度を制御することが可能
となる。 【００２８】更に、これに磁場印加を併用するとき、
０．５×１０17〜１２×１０17個／ｃｍ3 以下の低酸素
濃度領域における制御が可能となる。たとえば、２００
０〜５０００ガウスの磁場を水平方向にかけて当技術を
適用すれば、０．５×１０17〜４×１０17個／ｃｍ3 の
範囲で酸素濃度を制御することができる。また、精度に
ついては、坩堝回転数，位置による微調整を併用するこ
とにより、±０．５×１０17個／ｃｍ3 が可能となる。 【００２９】 【考案の効果】本考案によって以下の効果を奏すること
ができる。 【００３０】（１） 融液から蒸発するＳｉＯ，ＣＯ等
の有害成分を効率良く不活性ガスで排除することができ
る。 【００３１】（２） そのため、低酸素濃度領域におい
ても、精度良く酸素濃度を制御することが可能となる。 【００３２】（３） したがって得られた単結晶棒は加
工性, 不純物のゲッタリング性等に優れているため、後
工程における処理が容易なものとなる。 【００３３】（４） 平行部の長さ及び平行部と液面と
の間の間隙を変えて不活性ガスが流れる融液の液面の領
域を流量との関係において制限することによって、融液
から蒸発した酸素を持ち去る量を制御することができる
ため、目標とする酸素濃度をもつ単結晶棒が、広範囲に
わたって高い精度で得られる。
る単結晶棒の酸素濃度を制御する単結晶棒の引上げ装置
に関する。 【０００２】 【従来の技術】坩堝で溶融したシリコン等の原料融液に
単結晶の種を浸して、この種を核として単結晶棒を連続
的に引き上げる方法として、チョクラルスキー法があ
る。 【０００３】図４は、この方法で使用する装置の概略を
示す。チャンバー１内には、ヒータ２に取り囲まれた状
態で坩堝３が配置されている。坩堝３には、シリコン等
の原料が溶融された融液４が収容されている。この融液
４に単結晶の種５を浸し、種５に凝集・析出した単結晶
を単結晶棒６として坩堝３から引き上げる。このとき、
ＳｉＯ2 等の材料で作られている坩堝３は、単結晶棒６
の引上げ中に融液４に徐々に溶解する。したがって、融
液４に酸素が取り込まれ、融液４からＳｉに加えてＳｉ
Ｏの蒸発する。 【０００４】融液４の液面から蒸発したＳｉやＳｉＯは
炉内を汚し、その汚れが融液４に落下して単結晶の成長
を阻害するおそれがある。そこで、チャンバー１内を排
気して、流入孔７から不活性ガス８をチャンバー１内に
吹き込み、チャンバー１内を循環した後で流出孔９から
排気させている。 【０００５】しかし、吹き込まれた不活性ガス８による
洗浄効果は、単結晶棒６の引上げ状態によって異なった
ものとなる。図５は、単結晶棒６の引上げ経過を追っ
て、坩堝３とヒータ２との位置関係を示した図である。
引上げ当初においては、同図（ａ）に示すように、坩堝
３はヒータ２とほぼ同レベルにある。そして、単結晶棒
６の成長に伴って、同図（ｂ）に示すように、坩堝３を
連続的に上昇させる。最終的には、同図（ｃ）に示すよ
うに坩堝３の大部分がヒータ２より高い位置にある。 【０００６】この坩堝３とヒータ２との位置関係に応じ
て、上方から送られてくる不活性ガス８が融液４の液面
と接触する状態が異なる。すなわち、坩堝３のレベルが
低い図５（ａ）に示した引上げ当初の状態では、不活性
ガス８は、融液４の液面に充分接触し、融液４から発生
するＳｉＯ，Ｓｉ等の蒸気は効率良く液面から運び去ら
れる。ところが、引上げの経過に伴って坩堝３内にある
融液４の液面が低くなった図５（ｃ）の状態では、不活
性ガス８が坩堝３内の液面まで到達せず、蒸気の排除を
充分に行わないままで系外に排出される。 【０００７】そのため、坩堝３から融液４に溶け込むＳ
ｉＯ2 と融液４の液面から蒸散するＳｉＯとの間の量的
バランスが変動する。また、融液４の液面に接触する不
活性ガス８の流動状態が変わることによって、得られた
単結晶棒６中の酸素濃度が影響される。ところが、単結
晶棒６の酸素濃度は、後工程における加工性, 不純物の
ゲッタリング性等の品質を確保する上で適当な濃度範囲
に制御することが必要である。 【０００８】この単結晶棒６中の酸素濃度は、坩堝３の
回転数，坩堝３の位置，チャンバー１内の圧力等によっ
て変化することが知られている（フジテクノシステム発
行「半導体結晶材料ハンドブック」 第８３頁）。坩堝
３の回転数については、回転数を大きくすると収容され
ている融液４の温度勾配が高くなる結果、坩堝３の器壁
から融液４に溶け込むＳｉＯ2 量が多くなり、結晶に取
り込まれる酸素量が増加すると考えられる。坩堝３の位
置については、ヒータ２に対する坩堝３の位置を高くす
るとき、坩堝３底部の温度が高くなり、底部から溶け込
むＳｉＯ2 量が多くなることが酸素濃度に影響するもの
と考えられる。また、チャンバー１内の圧力について
は、圧力を下げるとき、融液４からのＳｉＯの蒸発が促
進され、酸素濃度の低い単結晶棒が得られる。 【０００９】したがって、坩堝３の回転数，位置あるい
はチャンバー１内の圧力の調節によって、単結晶棒６中
の酸素濃度を制御する。チャンバー１内の圧力の調節
は、不活性ガス流入弁又は炉内ガスを排出させる排気弁
の開閉によって行われる。 【００１０】更に、磁場を印加することによって、融液
４内の流動状態を変え、酸素濃度を制御することが前述
の「半導体結晶材料ハンドブック」で示されている。 【００１１】 【考案が解決しようとする課題】これらの方法を採用す
ることにより、ある程度の改善効果がみられる。しか
し、以下に略述するように、各方法共に付随した問題が
生じる。 【００１２】たとえば、坩堝３の回転数を調節する方法
にあっては、回転数を大きくすることによって酸素濃度
を高くすることは可能である。しかし、酸素濃度を６×
１０17個／ｃｍ3 以下に低減することはできない。この
酸素濃度の低減のために坩堝３の回転数を低くすると
き、坩堝３の壁と中心とにおける融液４の温度勾配が小
さくなり、安定した引上げができない。また、坩堝３の
壁面にも結晶が張り出すおそれがある。 【００１３】同様に、坩堝３の位置又はチャンバー１内
の圧力を調整する方法にあっても、低酸素濃度の単結晶
棒６を得る領域において、酸素濃度の制御を行うには限
界があり、酸素濃度を６×１０17個／ｃｍ3 以下にする
ことはできない。 【００１４】また、磁場を印加することによって融液４
の流動状態を改善する場合、低酸素濃度の単結晶が得ら
れるが、磁場印加のために設備コストやランニングコス
ト等が高いものとなる。 【００１５】そこで、本考案はこれら従来技術の欠陥を
解消しようとするもので、低酸素濃度領域においても酸
素濃度の制御を簡単に行うことができる単結晶の引上げ
装置を提供することを目的とする。 【００１６】 【課題を解決するための手段】本考案の単結晶棒の引上
げ装置は、坩堝内に収容した融液から引き上げられる単
結晶棒と前記坩堝内壁との間に円筒状ガイドボードを配
置した単結晶棒の引上げ装置において、前記ガイドボー
ドの内面に、引上げられる単結晶棒の下端に向かって漸
次接近する傾斜面を形成すると共に、同ガイドボードの
下端に、前記融液の液面と僅かな間隙を維持して同液面
と平行且つ外方に向かって延びる平行部を形成したこと
を特徴とする。 【００１７】 【作用】前記ガイドボードの内面に、引上げられる単結
晶棒の下端に向かって漸次接近する傾斜面を形成したこ
とによって、チャンバー内に送り込まれた不活性ガス
は、絞り効果を受け、結晶界面に指向する流れとなる。
したがって、結晶界面近傍のＳｉＯやＳｉ等の有害ガス
を効率良く排除することができる。 【００１８】また、ガイドボードの下端に、前記融液の
液面と僅かな間隙を維持して同液面と平行且つ外方に向
かって延びる平行部を形成したことによって、融液の液
面と接触して有害ガスを持ち去るために必要な時間を確
保することができ、さらには不活性ガスが融液の液面と
接触する領域を広くしてので、広範囲にわたって融液に
対する不活性ガスによる清浄効果が発揮される。 【００１９】 【実施例】図１は、本考案の引上げ装置の一実施例を示
す概略図である。なお、同図において、前記従来の図４
に示した部材等に対応するものについては、同一の符番
で指示した。 【００２０】この引上げ装置も、チャンバー１内に、ヒ
ータ２で取り囲まれた坩堝３が配置されている。この坩
堝３で溶解されたシリコン等の融液４に単結晶の種５が
浸され、種５に凝集・析出した単結晶が単結晶棒６とな
って融液４から引き上げられる。この引き上げられる単
結晶棒６と坩堝３内壁との間にガイドボード１０が配置
されている。このガイドボード１０は、単結晶棒６に向
けて漸次近接した円筒状すなわち逆円錐状の傾斜面１０
ａを持っている。この傾斜面１０ａにより、チャンバー
１内に送り込まれた不活性ガスは、絞り効果を受け、結
晶界面に指向する流れとなる。したがって、結晶界面近
傍のＳｉＯやＳｉ等の有害ガスを効率良く排除すること
ができる。 【００２１】また、ガイドボード１０は、単結晶棒６の
周囲の融液４の液面に沿い所定の長さｄをもって融液４
の液面と平行に延びる平行部１０ｂが設けられている。
そして、平行部１０ｂと液面との間に僅かな間隙Ｄが維
持されている。ガイドボード１０の平行部１０ｂがこの
ように融液４の液面と平行に配置されているので、そこ
を通過する不活性ガス８が、単結晶棒６の目標酸素濃度
との関係において、融液４の液面と接触して有害ガスを
持ち去るために必要な時間を確保することができる。ま
た、平行部１０ｂに不活性ガス８が融液４の液面と接触
する領域を広くするために所定の長さｄを持たせている
ので、広範囲にわたって融液４に対する不活性ガス８の
清浄効果が発揮される。 【００２２】すなわち、流入孔７からチャンバー１内に
流入した不活性ガス８は、矢印で示すように、傾斜面１
０ａで絞られながら単結晶棒６に沿って流下し、融液４
の液面とガイドボード１０の平行部１０ｂとの間を経由
して、下方の流出孔９から系外に排気される。そのた
め、たとえば図５（ｃ）に示すように液面に対する坩堝
３の位置が高い状態においても、チャンバー１内に送り
込まれた不活性ガス８は、融液４の液面と充分に接触
し、そこで発生しているＳｉＯ, ＣＯ等の有害ガスを効
率良く系外に排除することができる。 【００２３】図２は、このようにしてガイドボード１０
の平行部１０ｂと融液４の液面との間に不活性ガス８を
流したとき、単結晶棒６の酸素濃度に与える平行部１０
ｂの長さｄ，平行部１０ｂ〜融液４の液面間の距離Ｄ及
び不活性ガス８の流量Ｆの影響を示す。なお、図２にお
ける数字は、単結晶棒中の酸素濃度Ｃを、ガイドボード
なしの場合の酸素濃度Ｃ0 に対する比Ｃ／Ｃ0 で示して
いる。この図２に示した関係に基づき、平行部１０ｂの
長さｄ，液面間の距離Ｄ及び不活性ガス８の流量Ｆによ
って、単結晶棒中の酸素濃度Ｃをコントロールすること
ができる。 【００２４】なお、この不活性ガス８による融液４の清
浄効果は、図１に示した形状のガイドボード１０に拘束
されるものではなく、ガイドボード１０の傾斜面１０ａ
を下端まで一様な角度で傾斜させず、下端の一部を単結
晶棒６の軸に沿った垂直面で構成したガイドボードを使
用した場合も、同様に前述の条件を保つことによって単
結晶棒６の酸素濃度を制御することができる。 【００２５】図３は、平行部１０ｂの長さｄの影響を具
体的に表したグラフである。なお、本例の場合、シリカ
製の坩堝３に収容した温度１４２０℃の融液４から引上
げ速度１．５ｍｍ／分で単結晶棒６を引き上げた。この
とき、チャンバー１内には、流量５０Ｎｍ3 ／分でアル
ゴンを不活性ガス８として流入させた。また、ガイドボ
ード１０の平行部１０ｂと融液４の液面との間隙Ｄを１
０ｍｍに維持した。 【００２６】この条件下で平行部１０ｂの長さｄを変え
たガイドボード１０を使用したとき、図３に示すように
長さｄが大きくなるほど、得られた単結晶棒６における
酸素濃度が低下していることが判る。これは、吹き込ま
れた不活性ガス８が、ガイドボード１０の平行部１０ｂ
と融液４の液面との間で、融液４から発生したＳｉＯと
充分に接触していることを意味する。なお、図３の縦軸
は、ガイドボードなしの場合の酸素濃度Ｃ0 に対する比
Ｃ／Ｃ0 で示している。 【００２７】したがって、この平行部１０ｂの長さｄと
酸素濃度との関係を予め把握しておき、所定の酸素濃度
に対応する長さｄをもつ平行部１０ｂを備えたガイドボ
ード１０を使用する。この状態で、前述したような坩堝
３の回転数及び／又は位置を調整する方法やチャンバー
１内の圧力を調整する方法を併用するとき、たとえばＪ
ＥＩＤＡ基準で１２×１０17〜４×１０17個／ｃｍ3 の
低酸素濃度領域において酸素濃度を制御することが可能
となる。 【００２８】更に、これに磁場印加を併用するとき、
０．５×１０17〜１２×１０17個／ｃｍ3 以下の低酸素
濃度領域における制御が可能となる。たとえば、２００
０〜５０００ガウスの磁場を水平方向にかけて当技術を
適用すれば、０．５×１０17〜４×１０17個／ｃｍ3 の
範囲で酸素濃度を制御することができる。また、精度に
ついては、坩堝回転数，位置による微調整を併用するこ
とにより、±０．５×１０17個／ｃｍ3 が可能となる。 【００２９】 【考案の効果】本考案によって以下の効果を奏すること
ができる。 【００３０】（１） 融液から蒸発するＳｉＯ，ＣＯ等
の有害成分を効率良く不活性ガスで排除することができ
る。 【００３１】（２） そのため、低酸素濃度領域におい
ても、精度良く酸素濃度を制御することが可能となる。 【００３２】（３） したがって得られた単結晶棒は加
工性, 不純物のゲッタリング性等に優れているため、後
工程における処理が容易なものとなる。 【００３３】（４） 平行部の長さ及び平行部と液面と
の間の間隙を変えて不活性ガスが流れる融液の液面の領
域を流量との関係において制限することによって、融液
から蒸発した酸素を持ち去る量を制御することができる
ため、目標とする酸素濃度をもつ単結晶棒が、広範囲に
わたって高い精度で得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本考案実施例の引上げ装置を示す概略図であ
る。 【図２】 酸素濃度を定める関係式を導出する根拠とし
たグラフである。 【図３】 ガイドボードの平行部長さが酸素濃度に与え
る影響を具体的に表したグラフである。 【図４】 従来の引上げ装置を示す。 【図５】 その引上げにおける問題点を説明するための
図である。 【符号の説明】 １ チャンバー ２ ヒータ ３ 坩堝 ４ 融液 ５ 単結晶の種 ６ 単結晶棒 ７ 流入孔 ８ 不活性ガス ９ 流出孔 １０ ガイドボード １０ａ ガイドボードの傾斜面 １０ｂ ガイドボー
ドの平行部
る。 【図２】 酸素濃度を定める関係式を導出する根拠とし
たグラフである。 【図３】 ガイドボードの平行部長さが酸素濃度に与え
る影響を具体的に表したグラフである。 【図４】 従来の引上げ装置を示す。 【図５】 その引上げにおける問題点を説明するための
図である。 【符号の説明】 １ チャンバー ２ ヒータ ３ 坩堝 ４ 融液 ５ 単結晶の種 ６ 単結晶棒 ７ 流入孔 ８ 不活性ガス ９ 流出孔 １０ ガイドボード １０ａ ガイドボードの傾斜面 １０ｂ ガイドボー
ドの平行部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)考案者 渋谷 明彦
山口県光市大字島田3434 ニッテツ電子
株式会社光工場内
(72)考案者 内藤 俊太
山口県光市大字島田3434 ニッテツ電子
株式会社 光工場内
(56)参考文献 特開 昭62−138384（ＪＰ，Ａ)
特公 昭57−40119（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．坩堝（３）内に収容した融液（４）から引き上げら
れる単結晶棒（６）と前記坩堝（３）内壁との間に円筒
状ガイドボード（１０）を配置した単結晶棒の引上げ装
置において、 前記ガイドボード（１０）の内面に、引上げられる単結
晶棒の下端に向かって漸次接近する傾斜面（１０ａ）を
形成すると共に、 同ガイドボード（１０）の下端に、前記融液（４）の液
面と僅かな間隙（Ｄ）を維持して同液面と平行且つ外方
に向かって延びる平行部（１０ｂ）を形成してなる単結
晶棒の引上げ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993040659U JP2560788Y2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 単結晶棒の引上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993040659U JP2560788Y2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 単結晶棒の引上げ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0738172U JPH0738172U (ja) | 1995-07-14 |
| JP2560788Y2 true JP2560788Y2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=12586669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993040659U Expired - Lifetime JP2560788Y2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 単結晶棒の引上げ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560788Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3027262A1 (de) * | 1980-07-18 | 1982-02-11 | Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt | Im ziehverfahren hergestellte, duennwandige lagerbuechse |
| JPS62138384A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶の引上方法 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP1993040659U patent/JP2560788Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0738172U (ja) | 1995-07-14 |
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|---|---|---|---|
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