JP6202119B2 - シリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
シリコン単結晶の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6202119B2 JP6202119B2 JP2016049164A JP2016049164A JP6202119B2 JP 6202119 B2 JP6202119 B2 JP 6202119B2 JP 2016049164 A JP2016049164 A JP 2016049164A JP 2016049164 A JP2016049164 A JP 2016049164A JP 6202119 B2 JP6202119 B2 JP 6202119B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- silicon single
- silicon
- tail
- growing
- 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.)
- Active
Links
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
- C30B15/20—Controlling or regulating
- C30B15/22—Stabilisation or shape controlling of the molten zone near the pulled crystal; Controlling the section of the crystal
-
- 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
-
- 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
- C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
-
- 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
- C30B15/20—Controlling or regulating
-
- 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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
2 シリコン融液
3 シリコン単結晶(インゴット)
3a ネック部
3b ショルダー部
3c ボディー部
3d テール部
10 チャンバー
10a メインチャンバー
10b プルチャンバー
10c ガス導入口
10d ガス排出口
10e 覗き窓
11 石英ルツボ
12 サセプタ
13 回転シャフト
14 シャフト駆動機構
15 ヒーター
16 断熱材
17 熱遮蔽体
17a 熱遮蔽体の開口
17b 熱遮蔽体の下端
17i 熱遮蔽体の内側
18 水冷体
19 ワイヤー
20 ワイヤー巻き取り機構
21 磁場発生装置
22 CCDカメラ
23 画像処理部
24 制御部
Claims (20)
- 石英ルツボ内のシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法であって、
結晶直径が一定に維持されたボディー部を育成するボディー部育成工程と、
結晶直径が徐々に減少したテール部を育成するテール部育成工程とを含み、
前記石英ルツボの上方に配置された熱遮蔽体の下端よりも上方であって前記熱遮蔽体の内側に配置された水冷体を用いて前記シリコン融液から引き上げられた前記シリコン単結晶を冷却し、
前記テール部育成工程では前記テール部の育成開始時から終了時まで前記ボディー部育成終了時における引き上げ速度と同じ引き上げ速度で前記シリコン単結晶を引き上げると共に、前記シリコン単結晶の前記ボディー部の1020℃から980℃までの温度領域を15分以内で通過させることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - 前記テール部の育成開始時から終了時まで前記シリコン融液を加熱するヒーターのパワーを漸増させると共に、前記テール部の育成終了時における前記ヒーターのパワーを前記テール部の育成開始時における前記ヒーターのパワーの1.1倍以上1.5倍以下に設定する、請求項1に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記熱遮蔽体と前記シリコン融液との間隔が一定となるように前記石英ルツボを上昇させる、請求項1または2に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記石英ルツボの回転速度を一定に維持する、請求項1ないし3のいずれか一項に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記シリコン単結晶の回転速度を一定に維持する、請求項1ないし4のいずれか一項に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記シリコン融液に磁場を印加する、請求項1ないし5のいずれか一項に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 石英ルツボ内のシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法であって、
結晶直径が一定に維持されたボディー部を育成するボディー部育成工程と、
結晶直径が徐々に減少したテール部を育成するテール部育成工程とを含み、
前記石英ルツボの上方に配置された熱遮蔽体の下端よりも上方であって前記熱遮蔽体の内側に配置された水冷体を用いて前記シリコン融液から引き上げられた前記シリコン単結晶を冷却し、
前記テール部育成工程では前記テール部の育成開始時から終了時まで前記ボディー部育成終了時における引き上げ速度と同じ引き上げ速度で前記シリコン単結晶を引き上げると共に、前記熱遮蔽体と前記シリコン融液との間隔が一定となるように前記石英ルツボを上昇させることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - 前記テール部の育成開始時から終了時まで前記シリコン融液を加熱するヒーターのパワーを漸増させると共に、前記テール部の育成終了時における前記ヒーターのパワーを前記テール部の育成開始時における前記ヒーターのパワーの1.1倍以上1.5倍以下に設定する、請求項7に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記石英ルツボの回転速度を一定に維持する、請求項7または8に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記シリコン単結晶の回転速度を一定に維持する、請求項7ないし9のいずれか一項に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記シリコン融液に磁場を印加する、請求項7ないし10のいずれか一項に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 石英ルツボ内のシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法であって、
結晶直径が一定に維持されたボディー部を育成するボディー部育成工程と、
結晶直径が徐々に減少したテール部を育成するテール部育成工程とを含み、
前記石英ルツボの上方に配置された熱遮蔽体の下端よりも上方であって前記熱遮蔽体の内側に配置された水冷体を用いて前記シリコン融液から引き上げられた前記シリコン単結晶を冷却し、
前記テール部育成工程では前記テール部の育成開始時から終了時まで前記ボディー部育成終了時における引き上げ速度と同じ引き上げ速度で前記シリコン単結晶を引き上げると共に、前記石英ルツボの回転速度を一定に維持することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - 前記テール部の育成開始時から終了時まで前記シリコン融液を加熱するヒーターのパワーを漸増させると共に、前記テール部の育成終了時における前記ヒーターのパワーを前記テール部の育成開始時における前記ヒーターのパワーの1.1倍以上1.5倍以下に設定する、請求項12に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記シリコン単結晶の回転速度を一定に維持する、請求項12または13のいずれか一項に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記シリコン融液に磁場を印加する、請求項12ないし14のいずれか一項に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 石英ルツボ内のシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法であって、
結晶直径が一定に維持されたボディー部を育成するボディー部育成工程と、
結晶直径が徐々に減少したテール部を育成するテール部育成工程とを含み、
前記石英ルツボの上方に配置された熱遮蔽体の下端よりも上方であって前記熱遮蔽体の内側に配置された水冷体を用いて前記シリコン融液から引き上げられた前記シリコン単結晶を冷却し、
前記テール部育成工程では前記テール部の育成開始時から終了時まで前記ボディー部育成終了時における引き上げ速度と同じ引き上げ速度で前記シリコン単結晶を引き上げると共に、前記シリコン単結晶の回転速度を一定に維持することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - 前記テール部の育成開始時から終了時まで前記シリコン融液を加熱するヒーターのパワーを漸増させると共に、前記テール部の育成終了時における前記ヒーターのパワーを前記テール部の育成開始時における前記ヒーターのパワーの1.1倍以上1.5倍以下に設定する、請求項16に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記テール部育成工程では前記シリコン融液に磁場を印加する、請求項16または17に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 石英ルツボ内のシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法であって、
結晶直径が一定に維持されたボディー部を育成するボディー部育成工程と、
結晶直径が徐々に減少したテール部を育成するテール部育成工程とを含み、
前記石英ルツボの上方に配置された熱遮蔽体の下端よりも上方であって前記熱遮蔽体の内側に配置された水冷体を用いて前記シリコン融液から引き上げられた前記シリコン単結晶を冷却し、
前記テール部育成工程では前記テール部の育成開始時から終了時まで前記ボディー部育成終了時における引き上げ速度と同じ引き上げ速度で前記シリコン単結晶を引き上げると共に、前記シリコン融液に磁場を印加することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - 前記テール部の育成開始時から終了時まで前記シリコン融液を加熱するヒーターのパワーを漸増させると共に、前記テール部の育成終了時における前記ヒーターのパワーを前記テール部の育成開始時における前記ヒーターのパワーの1.1倍以上1.5倍以下に設定する、請求項19に記載のシリコン単結晶の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016049164A JP6202119B2 (ja) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | シリコン単結晶の製造方法 |
CN201780017529.6A CN108779577B (zh) | 2016-03-14 | 2017-01-18 | 单晶硅的制造方法 |
DE112017001292.9T DE112017001292B4 (de) | 2016-03-14 | 2017-01-18 | Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Einkristalls |
PCT/JP2017/001493 WO2017159028A1 (ja) | 2016-03-14 | 2017-01-18 | シリコン単結晶の製造方法 |
KR1020187024238A KR102095597B1 (ko) | 2016-03-14 | 2017-01-18 | 실리콘 단결정의 제조 방법 |
TW106104051A TWI632257B (zh) | 2016-03-14 | 2017-02-08 | 單晶矽的製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016049164A JP6202119B2 (ja) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | シリコン単結晶の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017165593A JP2017165593A (ja) | 2017-09-21 |
JP6202119B2 true JP6202119B2 (ja) | 2017-09-27 |
Family
ID=59850929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016049164A Active JP6202119B2 (ja) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | シリコン単結晶の製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6202119B2 (ja) |
KR (1) | KR102095597B1 (ja) |
CN (1) | CN108779577B (ja) |
DE (1) | DE112017001292B4 (ja) |
TW (1) | TWI632257B (ja) |
WO (1) | WO2017159028A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6885301B2 (ja) * | 2017-11-07 | 2021-06-09 | 株式会社Sumco | 単結晶の製造方法及び装置 |
JP7006573B2 (ja) * | 2018-11-30 | 2022-01-24 | 株式会社Sumco | 単結晶引き上げ装置、および、シリコン単結晶の製造方法 |
TWI698557B (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-11 | 環球晶圓股份有限公司 | 矽單晶長晶方法及矽單晶長晶設備 |
KR102147459B1 (ko) * | 2019-01-08 | 2020-08-24 | 에스케이실트론 주식회사 | 단결정 잉곳 성장 장치 및 단결정 잉곳 성장 방법 |
JP6777908B1 (ja) * | 2019-11-19 | 2020-10-28 | Ftb研究所株式会社 | 単結晶成長装置、該単結晶成長装置の使用方法および単結晶成長方法 |
CN115369482A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种适用于吸料实验的极限拉晶工艺 |
CN114752995A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-07-15 | 西安奕斯伟材料科技有限公司 | 一种用于拉晶炉的热场控制装置及拉晶炉 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1045493A (ja) * | 1996-07-30 | 1998-02-17 | Sumitomo Sitix Corp | 単結晶の製造方法 |
CN1178844A (zh) * | 1996-08-08 | 1998-04-15 | Memc电子材料有限公司 | 切克劳斯基法生长硅的温度和时间关系的控制方法 |
US5779791A (en) | 1996-08-08 | 1998-07-14 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for controlling thermal history of Czochralski-grown silicon |
JPH10194890A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-28 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
JP4806974B2 (ja) * | 2005-06-20 | 2011-11-02 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶育成方法 |
JP4760822B2 (ja) * | 2007-12-14 | 2011-08-31 | 株式会社Sumco | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
JP5417735B2 (ja) * | 2008-04-21 | 2014-02-19 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶の育成方法 |
JP5151777B2 (ja) | 2008-07-30 | 2013-02-27 | 株式会社Sumco | シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法およびシリコンエピタキシャルウェーハ |
JP5375636B2 (ja) | 2010-01-29 | 2013-12-25 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶の製造方法 |
KR101467103B1 (ko) * | 2013-06-21 | 2014-11-28 | 주식회사 엘지실트론 | 실리콘 단결정 성장 장치 및 그 성장 방법 |
CN104313682A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-01-28 | 天津市环欧半导体材料技术有限公司 | 一种快速提高直拉硅单晶生长速度的热场结构 |
-
2016
- 2016-03-14 JP JP2016049164A patent/JP6202119B2/ja active Active
-
2017
- 2017-01-18 CN CN201780017529.6A patent/CN108779577B/zh active Active
- 2017-01-18 KR KR1020187024238A patent/KR102095597B1/ko active IP Right Grant
- 2017-01-18 WO PCT/JP2017/001493 patent/WO2017159028A1/ja active Application Filing
- 2017-01-18 DE DE112017001292.9T patent/DE112017001292B4/de active Active
- 2017-02-08 TW TW106104051A patent/TWI632257B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108779577B (zh) | 2021-01-01 |
DE112017001292B4 (de) | 2023-03-16 |
WO2017159028A1 (ja) | 2017-09-21 |
TWI632257B (zh) | 2018-08-11 |
DE112017001292T5 (de) | 2018-12-06 |
TW201800625A (zh) | 2018-01-01 |
KR20180101586A (ko) | 2018-09-12 |
CN108779577A (zh) | 2018-11-09 |
JP2017165593A (ja) | 2017-09-21 |
KR102095597B1 (ko) | 2020-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6202119B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP6583142B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法及び装置 | |
US9217208B2 (en) | Apparatus for producing single crystal | |
JP5595318B2 (ja) | 単結晶引上装置及び単結晶引き上げ方法 | |
CN114318500A (zh) | 一种用于拉制单晶硅棒的拉晶炉、方法及单晶硅棒 | |
WO2018186150A1 (ja) | 熱遮蔽部材、単結晶引き上げ装置および単結晶シリコンインゴットの製造方法 | |
JP5145721B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法および製造装置 | |
TWI635199B (zh) | 單晶矽的製造方法 | |
JP5375636B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP6485286B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP6958632B2 (ja) | シリコン単結晶及びその製造方法並びにシリコンウェーハ | |
JP2018188338A (ja) | シリコン単結晶の製造方法及びシリコン単結晶 | |
JP2009184863A (ja) | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 | |
JP2004161566A (ja) | シリコンウェーハの製造方法およびその製造装置およびシリコンウェーハ | |
WO1999037833A1 (fr) | Appareil de tirage de cristal unique | |
JP5617812B2 (ja) | シリコン単結晶ウエーハ、エピタキシャルウエーハ、及びそれらの製造方法 | |
JP2020037499A (ja) | 熱遮蔽部材、単結晶引き上げ装置及び単結晶の製造方法 | |
KR100558156B1 (ko) | 실리콘 단결정의 육성 방법 | |
JP6658780B2 (ja) | 熱遮蔽部材、単結晶引き上げ装置および単結晶シリコンインゴットの製造方法 | |
JP6699620B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP5500138B2 (ja) | 炭素ドープシリコン単結晶の製造方法 | |
JP4360069B2 (ja) | シリコン単結晶の育成方法 | |
JP6702169B2 (ja) | 熱遮蔽部材、単結晶引き上げ装置および単結晶シリコンインゴットの製造方法 | |
JP2008222483A (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP2002137987A (ja) | シリコン単結晶引き上げ装置、該装置を使用したシリコン単結晶の製造方法、及びシリコン単結晶 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170801 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170814 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6202119 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |