JPH02188488A - シリコン単結晶リチャージ引上げ用石英ルツボ - Google Patents
シリコン単結晶リチャージ引上げ用石英ルツボInfo
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- JPH02188488A JPH02188488A JP1006237A JP623789A JPH02188488A JP H02188488 A JPH02188488 A JP H02188488A JP 1006237 A JP1006237 A JP 1006237A JP 623789 A JP623789 A JP 623789A JP H02188488 A JPH02188488 A JP H02188488A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/09—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould
- C03B19/095—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould by centrifuging, e.g. arc discharge in rotating mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、多結晶シリコンを溶融してシリコン単結晶を
製造する際に用いられる石英ルツボに関する。より具体
的にはシリコン単結晶に含有される酸素の濃度を高めて
、高品質のシリコン単結晶を製造する石英ルツボに関す
る。
製造する際に用いられる石英ルツボに関する。より具体
的にはシリコン単結晶に含有される酸素の濃度を高めて
、高品質のシリコン単結晶を製造する石英ルツボに関す
る。
半導体素子製造用シリコン単結晶は現在主にチョクラル
スキー法ＣＣ７，法）により製造されている。
スキー法ＣＣ７，法）により製造されている。
該Ｃ２法では多結晶シリコンを石英ルツボ内に充填し、
約１４５０℃に加熱溶融して該溶融シリコンからシリコ
ン単結晶を引上げる。この方法ではシリコン単結晶引上
げ中に石英ルツボの溶解によりシリコン単結晶中に酸素
が取り込まれる。この酸素をある程度高濃度に含有する
シリコンウェハーは重金属等の不純物や微小欠陥を消滅
させるゲッタリング効果が得られ、また加工工程での変
形による歩留り低下が少ないという利点がある。
約１４５０℃に加熱溶融して該溶融シリコンからシリコ
ン単結晶を引上げる。この方法ではシリコン単結晶引上
げ中に石英ルツボの溶解によりシリコン単結晶中に酸素
が取り込まれる。この酸素をある程度高濃度に含有する
シリコンウェハーは重金属等の不純物や微小欠陥を消滅
させるゲッタリング効果が得られ、また加工工程での変
形による歩留り低下が少ないという利点がある。
そこでシリコン単結晶中に含有される酸素の濃度を高め
ることのできる石英ルツボが要望されており種々工夫が
なされてきた０例えば、石英ルツボの内側表面を砂吹き
等の処理をして粗面化することにより製造されるシリコ
ン単結晶中の酸素濃度を高める方法（特開昭５１，１４
４５７４）、或いはルツボの内表面に粗い石英粉、石英
ガラスの板もしくは棒を溶着したルツボ（特開昭６ｌ−
４４７９３）、等が提案されている。しかしながら、前
者の方法は砂吹き時に砂中に含れる不純物が残留して単
結晶中に混入し易い重大な欠陥があり、さらに第１回目
の単結晶引上げでは効果が期待できるけれども２回目以
降の引上げでは効果が殆んど無い、後者のルツボは単結
晶引上げ中にルツボ内部に溶着された石英粉、石英ガラ
スの板や棒などが剥離して異物混入の結果単結晶化歩留
りが低下する上製作が煩雑でコスト高となることが避け
られない。
ることのできる石英ルツボが要望されており種々工夫が
なされてきた０例えば、石英ルツボの内側表面を砂吹き
等の処理をして粗面化することにより製造されるシリコ
ン単結晶中の酸素濃度を高める方法（特開昭５１，１４
４５７４）、或いはルツボの内表面に粗い石英粉、石英
ガラスの板もしくは棒を溶着したルツボ（特開昭６ｌ−
４４７９３）、等が提案されている。しかしながら、前
者の方法は砂吹き時に砂中に含れる不純物が残留して単
結晶中に混入し易い重大な欠陥があり、さらに第１回目
の単結晶引上げでは効果が期待できるけれども２回目以
降の引上げでは効果が殆んど無い、後者のルツボは単結
晶引上げ中にルツボ内部に溶着された石英粉、石英ガラ
スの板や棒などが剥離して異物混入の結果単結晶化歩留
りが低下する上製作が煩雑でコスト高となることが避け
られない。
本発明者等は前記したような問題解決について種々研究
した結果、ルツボの内側表面に削り跡を刻設した凹部を
設けて内側表面の表面積を大きくした石英ルツボが、シ
リコン単結晶引上げ中にシリコン融液と該ルツボ表面の
抵抗を高め、ルツボから単結晶に取りこまれる酸素の濃
度が高くなることを見出した。このルツボは前記の内面
に石英粗粉などを溶着させたルルボに較べ製作も簡便で
あり、剥離の問題も生じ難い、また凹部の削り跡を多数
設けることにより２回目以降の単結晶引上げについても
効果的であることを知見した。
した結果、ルツボの内側表面に削り跡を刻設した凹部を
設けて内側表面の表面積を大きくした石英ルツボが、シ
リコン単結晶引上げ中にシリコン融液と該ルツボ表面の
抵抗を高め、ルツボから単結晶に取りこまれる酸素の濃
度が高くなることを見出した。このルツボは前記の内面
に石英粗粉などを溶着させたルルボに較べ製作も簡便で
あり、剥離の問題も生じ難い、また凹部の削り跡を多数
設けることにより２回目以降の単結晶引上げについても
効果的であることを知見した。
本発明は、ルツボ内面に規則的または不規則に削り跡を
刻設した凹部を設け、更に該凹部の周縁を滑らかにして
シリコン単結晶に含まれる酸素濃度を高めることを特徴
とするシリコン単結晶引上げ用石英ルツボを提供する。
刻設した凹部を設け、更に該凹部の周縁を滑らかにして
シリコン単結晶に含まれる酸素濃度を高めることを特徴
とするシリコン単結晶引上げ用石英ルツボを提供する。
本発明のシリコン単結晶引上げ用石英ルツボは。
積層欠陥や加工工程において変形の少ないシリコンウェ
ハーを得るために高い酸素濃度を含有するシリコン単結
晶を製造することを目的とする。シリコン単結晶を引上
げるときに単結晶に取りこまれる酸素は、引上げに用い
る石英ルツボに含有されでいる５ｉｎ２がシリコン融液
のＳｉと反応して生ずるＳｉＯの形で取りこまれ、シリ
コン融液中の酸素含有量の飽和点は約３Ｘ１０”原子／
ｅｃのオーダーとされている。
ハーを得るために高い酸素濃度を含有するシリコン単結
晶を製造することを目的とする。シリコン単結晶を引上
げるときに単結晶に取りこまれる酸素は、引上げに用い
る石英ルツボに含有されでいる５ｉｎ２がシリコン融液
のＳｉと反応して生ずるＳｉＯの形で取りこまれ、シリ
コン融液中の酸素含有量の飽和点は約３Ｘ１０”原子／
ｅｃのオーダーとされている。
本発明の石英ルツボは、その内面に削り跡を刻設して凹
部を設け、シリコン融液との接触面積を大きくすること
により、シリコン単結晶中の酸素濃度を従来のＩｏ１７
原子／ｃｃのレベルから飽和点に近い１〜２ＸｌＯ”Ｊ
）ｉ子／ＣＣのレベル迄高めることのできる石英ルツボ
である。ルツボの内面に刻設する削り跡の凹部は規則的
であってもよいし、また不規則であってもよい。またこ
の凹部の形はスポット状でもよく、あるいは線条の状態
のものを並列させてもよい、更にこの凹部は石英ルツボ
内面全体に亘って刻設してもよく１部分的に刻設してあ
ってもよい、すなわち本発明において石英ルツボの内面
に刻設する凹部の形状、模様および数に特に制限はない
６本発明の石英ルツボは更にこの刻設した凹部の数を変
えることにより、製造するシリコン単結晶中の酸素濃度
を比較的容易に制御することができる。
部を設け、シリコン融液との接触面積を大きくすること
により、シリコン単結晶中の酸素濃度を従来のＩｏ１７
原子／ｃｃのレベルから飽和点に近い１〜２ＸｌＯ”Ｊ
）ｉ子／ＣＣのレベル迄高めることのできる石英ルツボ
である。ルツボの内面に刻設する削り跡の凹部は規則的
であってもよいし、また不規則であってもよい。またこ
の凹部の形はスポット状でもよく、あるいは線条の状態
のものを並列させてもよい、更にこの凹部は石英ルツボ
内面全体に亘って刻設してもよく１部分的に刻設してあ
ってもよい、すなわち本発明において石英ルツボの内面
に刻設する凹部の形状、模様および数に特に制限はない
６本発明の石英ルツボは更にこの刻設した凹部の数を変
えることにより、製造するシリコン単結晶中の酸素濃度
を比較的容易に制御することができる。
石英ルツボの内面に凹部を刻設するには例えばダイヤモ
ンドツール等でルツボ内面を削って削り跡を設ける。そ
の後この削り跡を例えばアーク炎、酸水素炎等で熱処理
するか、もしくはフッ酸等でエツチングをして削り跡に
生じた凹部の周縁を滑らかにしておくことが必要である
。削り跡の周縁部が滑らかでないと、シリコン単結晶引
上げ中に削り跡の周縁部から石英片が剥離し易く、この
石英片がシリコン単結晶に付着すると転位発生の因とな
り、シリコンの単結晶化歩留りを低下させる原因となる
。削り跡の周縁部をアーク炎で熱処理するときは、灰分
等の付着によるルツボ内面の汚染を防止するため高純度
（灰分５ ｐｐｒａ以下）の黒鉛電極を使用するのが望
ましい。
ンドツール等でルツボ内面を削って削り跡を設ける。そ
の後この削り跡を例えばアーク炎、酸水素炎等で熱処理
するか、もしくはフッ酸等でエツチングをして削り跡に
生じた凹部の周縁を滑らかにしておくことが必要である
。削り跡の周縁部が滑らかでないと、シリコン単結晶引
上げ中に削り跡の周縁部から石英片が剥離し易く、この
石英片がシリコン単結晶に付着すると転位発生の因とな
り、シリコンの単結晶化歩留りを低下させる原因となる
。削り跡の周縁部をアーク炎で熱処理するときは、灰分
等の付着によるルツボ内面の汚染を防止するため高純度
（灰分５ ｐｐｒａ以下）の黒鉛電極を使用するのが望
ましい。
石英ルツボの内面は１回のシリコン単結晶の引上げによ
り０．２〜０．５■程度侵食されるため、本発明の石英
ルツボを用いて２回目以降の単結晶引上げを行なう場合
は、刻設する削り跡の深さを予め深くしてルツボ内面の
凹部を大きくしておけばよい、しかし凹部を深くし過ぎ
ると単結晶引上げ時にルツボが破損する恐れがあるので
、ルツボ周壁厚さが８ｍｍ程度のとき、凹部刻設の深さ
は０．５〜３．Ｏ１程度とするのが好ましい、この深さ
はルツボを使用する条件に応じて自由に選択することが
できる。
り０．２〜０．５■程度侵食されるため、本発明の石英
ルツボを用いて２回目以降の単結晶引上げを行なう場合
は、刻設する削り跡の深さを予め深くしてルツボ内面の
凹部を大きくしておけばよい、しかし凹部を深くし過ぎ
ると単結晶引上げ時にルツボが破損する恐れがあるので
、ルツボ周壁厚さが８ｍｍ程度のとき、凹部刻設の深さ
は０．５〜３．Ｏ１程度とするのが好ましい、この深さ
はルツボを使用する条件に応じて自由に選択することが
できる。
本発明の石英ルツボを用いて製造されたシリコン単結晶
は、従来の石英ルツボを用いて製造されたシリコン単結
晶に較べて単結晶中に含有される酸素濃度が著しく高く
、更に同じ石英ルツボを用いて２回目、３回目まで引上
げたシリコン単結晶についても１回目の単結晶と同様高
い酸素濃度を含有する単結晶が得られ、また単結晶化歩
留りも良好である。
は、従来の石英ルツボを用いて製造されたシリコン単結
晶に較べて単結晶中に含有される酸素濃度が著しく高く
、更に同じ石英ルツボを用いて２回目、３回目まで引上
げたシリコン単結晶についても１回目の単結晶と同様高
い酸素濃度を含有する単結晶が得られ、また単結晶化歩
留りも良好である。
回転モールディング法で作製された石英ルツボの内側表
面に２．５ｍｍの深さの線条を３ｍｍ間隔で均等に刻設
し、その削り跡の周縁部を高純部具鉛電極を用いたアー
ク炎で溶解して滑らかにした（実施例１）、更に同様の
方法で！Ｉｌｌ造した石英ルツボの内側表面にはスポッ
ト状の切削跡を２．５＋ａｍの深さで３ｍｍ間隔に刻設
しその周縁部を１と同様なアーク炎で溶解して滑らかに
した（実施例２）。次に同様の方法で製造した石英ルツ
ボの内側底面に幅５１Ｉｌｌ、深さ２重量の同心円状の
溝を刻設した（実施例３）。また比較例として従来の凹
部を刻設しない石英ルツボ（比較例１）、 およびこの
ルツボの内側表面全面に砂吹きをしたままの石英ルツボ
（比較例２）の以上５種類の石英ルツボを用いてシリコ
ン単結晶を製造し、該単結晶中の平均酸素濃度と単結晶
化歩留りを測定した。この結果を表に比較して示した。
面に２．５ｍｍの深さの線条を３ｍｍ間隔で均等に刻設
し、その削り跡の周縁部を高純部具鉛電極を用いたアー
ク炎で溶解して滑らかにした（実施例１）、更に同様の
方法で！Ｉｌｌ造した石英ルツボの内側表面にはスポッ
ト状の切削跡を２．５＋ａｍの深さで３ｍｍ間隔に刻設
しその周縁部を１と同様なアーク炎で溶解して滑らかに
した（実施例２）。次に同様の方法で製造した石英ルツ
ボの内側底面に幅５１Ｉｌｌ、深さ２重量の同心円状の
溝を刻設した（実施例３）。また比較例として従来の凹
部を刻設しない石英ルツボ（比較例１）、 およびこの
ルツボの内側表面全面に砂吹きをしたままの石英ルツボ
（比較例２）の以上５種類の石英ルツボを用いてシリコ
ン単結晶を製造し、該単結晶中の平均酸素濃度と単結晶
化歩留りを測定した。この結果を表に比較して示した。
酸素濃度は赤外線吸光光度法で測定した。
実施例１
比較例１
■、８５
１．７５
１．７５
０．９０
１．５０
１．８０
１．７０
１．７０
０．８０
０．９０
■、８５
１．７０
１．７０
０．８０
０．８０
手続補正書
平成１年４月１３１１
特許庁長官 吉 １）文 毅 殿
１、事件の表示
平成１年特許願第００６２３７号
２、発明の名称
高品質のシリコン単結晶引上げ用石英ルツボ３、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 名称 （５２６）三菱金屈株式会社 ４、代理人（〒１６４） 住 所 東京都中野区本町１丁目３１番４号シティー
ハイムコスモ１００３号室
する者 事件との関係 特許出願人 名称 （５２６）三菱金屈株式会社 ４、代理人（〒１６４） 住 所 東京都中野区本町１丁目３１番４号シティー
ハイムコスモ１００３号室
Claims (1)
- ルツボ内面に規則的または不規則に削り跡を刻設した凹
部を設け、更に該凹部の周縁を滑らかにしてシリコン単
結晶に含まれる酸素濃度を高めることを特徴とするシリ
コン単結晶引上げ用石英ルツボ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1006237A JPH0653633B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | シリコン単結晶リチャージ引上げ用石英ルツボ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1006237A JPH0653633B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | シリコン単結晶リチャージ引上げ用石英ルツボ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02188488A true JPH02188488A (ja) | 1990-07-24 |
| JPH0653633B2 JPH0653633B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=11632904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1006237A Expired - Lifetime JPH0653633B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | シリコン単結晶リチャージ引上げ用石英ルツボ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653633B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327478A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-11-28 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 石英ガラスるつぼ及び前記るつぼの製法 |
| WO2011074568A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | ジャパンスーパークォーツ株式会社 | シリカガラスルツボおよびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51144574A (en) * | 1975-05-27 | 1976-12-11 | Ibm | Method of growing silicon crystal by pulling up |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1006237A patent/JPH0653633B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51144574A (en) * | 1975-05-27 | 1976-12-11 | Ibm | Method of growing silicon crystal by pulling up |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000327478A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-11-28 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 石英ガラスるつぼ及び前記るつぼの製法 |
| WO2011074568A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | ジャパンスーパークォーツ株式会社 | シリカガラスルツボおよびその製造方法 |
| CN102762781A (zh) * | 2009-12-14 | 2012-10-31 | 日本超精石英株式会社 | 氧化硅玻璃坩埚及其制造方法 |
| JP5292526B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-09-18 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリカガラスルツボおよびその製造方法 |
| TWI414644B (zh) * | 2009-12-14 | 2013-11-11 | Japan Super Quartz Corp | 氧化矽玻璃坩堝及其製造方法 |
| US9115019B2 (en) | 2009-12-14 | 2015-08-25 | Sumco Corporation | Vitreous silica crucible and method of manufacturing the same |
| CN102762781B (zh) * | 2009-12-14 | 2016-03-16 | 日本超精石英株式会社 | 氧化硅玻璃坩埚及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0653633B2 (ja) | 1994-07-20 |
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