JPH09227274A - 連続チャージ法による半導体単結晶製造装置および製造方法 - Google Patents
連続チャージ法による半導体単結晶製造装置および製造方法Info
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- JPH09227274A JPH09227274A JP6719696A JP6719696A JPH09227274A JP H09227274 A JPH09227274 A JP H09227274A JP 6719696 A JP6719696 A JP 6719696A JP 6719696 A JP6719696 A JP 6719696A JP H09227274 A JPH09227274 A JP H09227274A
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Landscapes
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 連続チャージ法による半導体単結晶の製造に
おいて、原料供給が終了し、融液面が下降して原料供給
管が融液から離脱する際の液面振動による半導体単結晶
の有転位化を防止できるようにする。 【解決手段】 半導体単結晶製造装置の原料供給部に取
り付ける原料供給管24の下端面を、原料供給管24の
軸心に対して所定の角度θで傾斜させ、更に、前記下端
面にノッチ24aを設ける。ノッチ24aは、融液面が
下降して原料供給管24が融液から離脱する際の液ばな
れのきっかけを作り、更に、下端面の傾斜により液ばな
れが良くなる。従って、従来のように原料供給管の下端
面に付着して持ち上げられた融液が落下して融液面振動
を起こすことがない。また、原料供給終了後、原料供給
部の圧力を結晶育成部と等圧にすれば、原料供給管内の
融液面が下降するので、液ばなれを一層良くすることが
できる。
おいて、原料供給が終了し、融液面が下降して原料供給
管が融液から離脱する際の液面振動による半導体単結晶
の有転位化を防止できるようにする。 【解決手段】 半導体単結晶製造装置の原料供給部に取
り付ける原料供給管24の下端面を、原料供給管24の
軸心に対して所定の角度θで傾斜させ、更に、前記下端
面にノッチ24aを設ける。ノッチ24aは、融液面が
下降して原料供給管24が融液から離脱する際の液ばな
れのきっかけを作り、更に、下端面の傾斜により液ばな
れが良くなる。従って、従来のように原料供給管の下端
面に付着して持ち上げられた融液が落下して融液面振動
を起こすことがない。また、原料供給終了後、原料供給
部の圧力を結晶育成部と等圧にすれば、原料供給管内の
融液面が下降するので、液ばなれを一層良くすることが
できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原料多結晶棒を溶
解してるつぼに供給しつつ半導体単結晶を育成する連続
チャージ法による半導体単結晶製造装置および製造方法
に関する。
解してるつぼに供給しつつ半導体単結晶を育成する連続
チャージ法による半導体単結晶製造装置および製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子の基板には一般に高純度の単
結晶シリコンが用いられているが、その製造には主とし
てCZ法が用いられている。CZ法においては、半導体
単結晶製造装置のチャンバ内に設置したるつぼ軸の上端
にるつぼ受けを介して黒鉛るつぼを載置し、前記黒鉛る
つぼ内に収容した石英るつぼに多結晶シリコンを装填し
た上、前記黒鉛るつぼの周囲に設けたヒータによって多
結晶シリコンを加熱溶解して融液とする。そして、シー
ドチャックに取り付けた種結晶を前記融液に浸漬し、シ
ードチャックおよび黒鉛るつぼを同方向または逆方向に
回転しつつシードチャックを引き上げて単結晶シリコン
を成長させる。
結晶シリコンが用いられているが、その製造には主とし
てCZ法が用いられている。CZ法においては、半導体
単結晶製造装置のチャンバ内に設置したるつぼ軸の上端
にるつぼ受けを介して黒鉛るつぼを載置し、前記黒鉛る
つぼ内に収容した石英るつぼに多結晶シリコンを装填し
た上、前記黒鉛るつぼの周囲に設けたヒータによって多
結晶シリコンを加熱溶解して融液とする。そして、シー
ドチャックに取り付けた種結晶を前記融液に浸漬し、シ
ードチャックおよび黒鉛るつぼを同方向または逆方向に
回転しつつシードチャックを引き上げて単結晶シリコン
を成長させる。
【0003】近年は、半導体ウェーハの直径が大型化
し、6インチを超える大径ウェーハが要求されるように
なり、単結晶シリコンの直径も6インチ以上のものが主
流になりつつある。このため半導体単結晶製造装置が大
型化し、1バッチ当たりの処理量も増大する傾向にあ
る。しかし、単結晶シリコンの大径化に伴って単結晶成
長工程における所要時間が長くなるとともに、その前後
工程、たとえば多結晶シリコンの溶解所要時間や、成長
した単結晶シリコンを炉外に取り出した後、るつぼ、ヒ
ータ等が清掃可能な温度に下がるまでの冷却所要時間等
も従来に比べて長くなっている。これらは単結晶シリコ
ンの生産性を低下させる要因となっている。
し、6インチを超える大径ウェーハが要求されるように
なり、単結晶シリコンの直径も6インチ以上のものが主
流になりつつある。このため半導体単結晶製造装置が大
型化し、1バッチ当たりの処理量も増大する傾向にあ
る。しかし、単結晶シリコンの大径化に伴って単結晶成
長工程における所要時間が長くなるとともに、その前後
工程、たとえば多結晶シリコンの溶解所要時間や、成長
した単結晶シリコンを炉外に取り出した後、るつぼ、ヒ
ータ等が清掃可能な温度に下がるまでの冷却所要時間等
も従来に比べて長くなっている。これらは単結晶シリコ
ンの生産性を低下させる要因となっている。
【0004】大径の単結晶シリコンをCZ法によって効
率よく生産する手段の一つとして、育成した単結晶シリ
コンの量に応じて原料をるつぼ内に連続的に供給しつつ
単結晶シリコンを引き上げる連続チャージ法が用いられ
ている。図6は連続チャージ法による半導体単結晶製造
装置の一例を示す部分断面図で、石英るつぼ3の周縁部
上方に複数の原料供給部20が設置されている。この原
料供給部20は、メインチャンバ1の上方から吊り下げ
られた棒状の多結晶シリコン(以下原料多結晶棒とい
う)21を溶解して融液6に滴下させるもので、原料溶
解ヒータ22と、原料溶解ヒータ22を包囲する保護筒
23と、保護筒23の底部に取り付けられた原料供給管
29とを備えている。また、前記保護筒23の下端には
原料供給部20に導入した不活性ガスをメインチャンバ
1から排出する通路となる環状のメルトカバー26が取
着され、メルトカバー26の外縁部には排気管27が接
続されている。
率よく生産する手段の一つとして、育成した単結晶シリ
コンの量に応じて原料をるつぼ内に連続的に供給しつつ
単結晶シリコンを引き上げる連続チャージ法が用いられ
ている。図6は連続チャージ法による半導体単結晶製造
装置の一例を示す部分断面図で、石英るつぼ3の周縁部
上方に複数の原料供給部20が設置されている。この原
料供給部20は、メインチャンバ1の上方から吊り下げ
られた棒状の多結晶シリコン(以下原料多結晶棒とい
う)21を溶解して融液6に滴下させるもので、原料溶
解ヒータ22と、原料溶解ヒータ22を包囲する保護筒
23と、保護筒23の底部に取り付けられた原料供給管
29とを備えている。また、前記保護筒23の下端には
原料供給部20に導入した不活性ガスをメインチャンバ
1から排出する通路となる環状のメルトカバー26が取
着され、メルトカバー26の外縁部には排気管27が接
続されている。
【0005】原料供給管29の下部は融液6に浸漬さ
れ、落下する液滴によって結晶育成部10の融液6に振
動が伝播することを防止している。また、原料供給部2
0は、上記構造により単結晶育成部10から隔離された
独立の空間を形成しているので、原料供給部20と結晶
育成部10との気相が分離されている。
れ、落下する液滴によって結晶育成部10の融液6に振
動が伝播することを防止している。また、原料供給部2
0は、上記構造により単結晶育成部10から隔離された
独立の空間を形成しているので、原料供給部20と結晶
育成部10との気相が分離されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】半導体単結晶7の引き
上げに当たり、原料供給部20の圧力が単結晶育成部1
0の圧力よりも1Torr低くなるように真空引きす
る。図7は、原料供給管内外の融液レベルの変化を示す
説明図である。原料供給管29の下部は融液6に浸漬さ
れているが、単結晶育成部に対して原料供給部の圧力が
1Torr低いため、図7(a)に示すように原料供給
管29内の融液面は原料供給管29の外側すなわち単結
晶育成部の融液面より上昇している。この差圧により、
原料供給部で発生したSiO系ダストや不純物の単結晶
育成部への流入が阻止され、育成する半導体単結晶の有
転位化を防止することができる。
上げに当たり、原料供給部20の圧力が単結晶育成部1
0の圧力よりも1Torr低くなるように真空引きす
る。図7は、原料供給管内外の融液レベルの変化を示す
説明図である。原料供給管29の下部は融液6に浸漬さ
れているが、単結晶育成部に対して原料供給部の圧力が
1Torr低いため、図7(a)に示すように原料供給
管29内の融液面は原料供給管29の外側すなわち単結
晶育成部の融液面より上昇している。この差圧により、
原料供給部で発生したSiO系ダストや不純物の単結晶
育成部への流入が阻止され、育成する半導体単結晶の有
転位化を防止することができる。
【0007】一連の半導体単結晶育成が終わりに近づく
と、原料多結晶棒の溶解による原料の供給が終了し、石
英るつぼ3が上昇限度まで上昇すると、融液面は次第に
下降し、原料供給管29の下端は融液6から離脱する。
しかし、融液6は表面張力が大きいため、図7(b)に
示すように原料供給管29の下面に付着して持ち上げら
れる。更に融液面が下降すると、原料供給管29に付着
していた融液6が急激に落下するため、図7(c)に示
すように液面振動が発生する。この液面振動は引き上げ
中の単結晶の有転位化の原因となる。
と、原料多結晶棒の溶解による原料の供給が終了し、石
英るつぼ3が上昇限度まで上昇すると、融液面は次第に
下降し、原料供給管29の下端は融液6から離脱する。
しかし、融液6は表面張力が大きいため、図7(b)に
示すように原料供給管29の下面に付着して持ち上げら
れる。更に融液面が下降すると、原料供給管29に付着
していた融液6が急激に落下するため、図7(c)に示
すように液面振動が発生する。この液面振動は引き上げ
中の単結晶の有転位化の原因となる。
【0008】本発明は上記従来の問題点に着目してなさ
れたもので、連続チャージ法による半導体単結晶の製造
において、原料供給が終了し、融液面が降下して原料供
給管が融液から離脱する際に半導体単結晶の有転位化を
起こさないような半導体単結晶製造装置および製造方法
を提供することを目的としている。
れたもので、連続チャージ法による半導体単結晶の製造
において、原料供給が終了し、融液面が降下して原料供
給管が融液から離脱する際に半導体単結晶の有転位化を
起こさないような半導体単結晶製造装置および製造方法
を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体単結晶製造装置は、半導体単結
晶の原料を装填するるつぼと、るつぼ内の原料を溶解す
るメインヒータと、るつぼ内の融液に種結晶を浸漬して
半導体単結晶を引き上げる引き上げ機構と、るつぼの周
縁部上方に設けた原料溶解ヒータにより原料を溶解して
るつぼ内に連続的に供給する原料供給部とを備えた半導
体単結晶製造装置において、原料溶解ヒータを取り囲む
保護筒の底部に取り付ける原料供給管の下端面を、原料
供給管の軸心に対して所定の角度θで傾斜させ、更に、
前記下端面にノッチを設ける構成とした。
め、本発明に係る半導体単結晶製造装置は、半導体単結
晶の原料を装填するるつぼと、るつぼ内の原料を溶解す
るメインヒータと、るつぼ内の融液に種結晶を浸漬して
半導体単結晶を引き上げる引き上げ機構と、るつぼの周
縁部上方に設けた原料溶解ヒータにより原料を溶解して
るつぼ内に連続的に供給する原料供給部とを備えた半導
体単結晶製造装置において、原料溶解ヒータを取り囲む
保護筒の底部に取り付ける原料供給管の下端面を、原料
供給管の軸心に対して所定の角度θで傾斜させ、更に、
前記下端面にノッチを設ける構成とした。
【0010】また、本発明に係る半導体単結晶製造方法
は、上記連続チャージ法による半導体単結晶製造装置を
用い、原料供給部を結晶育成部よりも減圧した上、原料
溶解ヒータによって溶解した原料をるつぼ内に連続的に
供給しつつ半導体単結晶を育成する半導体単結晶の製造
において、原料の供給が終了した後、原料供給部と結晶
育成部とを等圧にすることを特徴としている。
は、上記連続チャージ法による半導体単結晶製造装置を
用い、原料供給部を結晶育成部よりも減圧した上、原料
溶解ヒータによって溶解した原料をるつぼ内に連続的に
供給しつつ半導体単結晶を育成する半導体単結晶の製造
において、原料の供給が終了した後、原料供給部と結晶
育成部とを等圧にすることを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態および実施例】本発明は、連続チャ
ージ法による半導体単結晶の育成が終りに近づいたと
き、融液レベルが降下して原料供給管が融液から離脱す
る際に発生する融液面の振動に起因する有転位化を防止
するものである。原料供給管の下端面を所定の角度θで
傾斜させた場合、傾斜のない従来の原料供給管に比べて
離脱時の液ばなれは良くなるが、十分とはいえない。上
記構成によれば、原料供給管の下端面を所定の角度θで
傾斜させた上、ノッチを設けたので、ノッチが離脱時の
液ばなれのきっかけを作る作用をし、従来の原料供給管
のように、表面張力によって原料供給管の下端面に融液
が付着して持ち上げられることがない。従って、融液が
落下して融液面が振動する不具合が解消する。
ージ法による半導体単結晶の育成が終りに近づいたと
き、融液レベルが降下して原料供給管が融液から離脱す
る際に発生する融液面の振動に起因する有転位化を防止
するものである。原料供給管の下端面を所定の角度θで
傾斜させた場合、傾斜のない従来の原料供給管に比べて
離脱時の液ばなれは良くなるが、十分とはいえない。上
記構成によれば、原料供給管の下端面を所定の角度θで
傾斜させた上、ノッチを設けたので、ノッチが離脱時の
液ばなれのきっかけを作る作用をし、従来の原料供給管
のように、表面張力によって原料供給管の下端面に融液
が付着して持ち上げられることがない。従って、融液が
落下して融液面が振動する不具合が解消する。
【0012】更に、原料多結晶棒の溶解が終了した後、
原料供給部を結晶育成部と等圧にすれば、原料供給管内
の融液面が下がり、原料供給管が融液から離脱する際の
液ばなれを一層容易にする。
原料供給部を結晶育成部と等圧にすれば、原料供給管内
の融液面が下がり、原料供給管が融液から離脱する際の
液ばなれを一層容易にする。
【0013】次に、本発明に係る連続チャージ法による
半導体単結晶製造装置の実施例について図面を参照して
説明する。図1は前記半導体単結晶製造装置の概略構成
を示す部分断面図で、メインチャンバ1の中心に黒鉛る
つぼ2、石英るつぼ3が昇降および回転自在に設置さ
れ、黒鉛るつぼ2の周囲にメインヒータ4、保温筒5が
配設されている。石英るつぼ3に装填した原料多結晶は
メインヒータ4により溶解して融液6となり、石英るつ
ぼ3の中心部から半導体単結晶7が引き上げられる。半
導体単結晶7が育成される石英るつぼ3の中心部領域を
結晶育成部10と呼ぶ。
半導体単結晶製造装置の実施例について図面を参照して
説明する。図1は前記半導体単結晶製造装置の概略構成
を示す部分断面図で、メインチャンバ1の中心に黒鉛る
つぼ2、石英るつぼ3が昇降および回転自在に設置さ
れ、黒鉛るつぼ2の周囲にメインヒータ4、保温筒5が
配設されている。石英るつぼ3に装填した原料多結晶は
メインヒータ4により溶解して融液6となり、石英るつ
ぼ3の中心部から半導体単結晶7が引き上げられる。半
導体単結晶7が育成される石英るつぼ3の中心部領域を
結晶育成部10と呼ぶ。
【0014】石英るつぼ3の周縁近傍上方には、2組の
原料供給部20が対向して設置されている。原料供給部
20は、メインチャンバ1の上端に接続されたプルチャ
ンバ8から吊り下ろされる原料多結晶棒21を溶解して
融液6に滴下させるもので、原料溶解ヒータ22と、原
料溶解ヒータ22を包囲する保護筒23と、保護筒23
の下端に取り付けられた原料供給管24と、前記プルチ
ャンバ8の上部と原料溶解ヒータ22の上端との間に取
着されたシールドカバー25と、保護筒23の下部に取
着された環状のメルトカバー26と、排気管27とによ
って構成されている。原料溶解ヒータ22と保護筒23
の上部との隙間は石英材で封止されている。
原料供給部20が対向して設置されている。原料供給部
20は、メインチャンバ1の上端に接続されたプルチャ
ンバ8から吊り下ろされる原料多結晶棒21を溶解して
融液6に滴下させるもので、原料溶解ヒータ22と、原
料溶解ヒータ22を包囲する保護筒23と、保護筒23
の下端に取り付けられた原料供給管24と、前記プルチ
ャンバ8の上部と原料溶解ヒータ22の上端との間に取
着されたシールドカバー25と、保護筒23の下部に取
着された環状のメルトカバー26と、排気管27とによ
って構成されている。原料溶解ヒータ22と保護筒23
の上部との隙間は石英材で封止されている。
【0015】メインチャンバ1の底部に設けた排気口1
aに接続された排気管路11と、メルトカバー26外縁
部の排気管27に接続された排気管路12とは合流点1
3で合流し、合流点13の下流に設けた排気管路14は
真空ポンプ15に接続されている。前記排気管路11,
12,14にはそれぞれバルブ16,17,18が設け
られている。バルブ17は原料供給部20の圧力調整用
である。
aに接続された排気管路11と、メルトカバー26外縁
部の排気管27に接続された排気管路12とは合流点1
3で合流し、合流点13の下流に設けた排気管路14は
真空ポンプ15に接続されている。前記排気管路11,
12,14にはそれぞれバルブ16,17,18が設け
られている。バルブ17は原料供給部20の圧力調整用
である。
【0016】図2は本発明の第1実施例における原料供
給管を示し、図2(a)は断面図、図2(b)は図2
(a)のZ視図である。原料供給管24は石英製で、そ
の下端面は、原料供給管の中心軸に対して所定の角度θ
で傾斜し、更に、前記下端面にはノッチ24aが設けら
れている。
給管を示し、図2(a)は断面図、図2(b)は図2
(a)のZ視図である。原料供給管24は石英製で、そ
の下端面は、原料供給管の中心軸に対して所定の角度θ
で傾斜し、更に、前記下端面にはノッチ24aが設けら
れている。
【0017】原料多結晶棒21は1本ずつ交互に、また
は2本同時に原料溶解ヒータ22内によって溶解され、
連続的に原料の供給が行われる。シールドカバー25内
を吊り下ろされた原料多結晶棒21は、原料溶解ヒータ
22によって下端から溶解され、液滴となって原料供給
管24内を通過し、石英るつぼ3内に落下する。原料供
給管24の下部は融液6に浸漬され、前記液滴によって
原料供給管24の外方にある融液、すなわち結晶育成部
10の融液6に振動が伝播することを防止している。ま
た、原料供給部20は、上記構造により結晶育成部10
から隔離された独立の空間を形成しているので、結晶育
成部10と原料供給部20との気相が分離されている。
は2本同時に原料溶解ヒータ22内によって溶解され、
連続的に原料の供給が行われる。シールドカバー25内
を吊り下ろされた原料多結晶棒21は、原料溶解ヒータ
22によって下端から溶解され、液滴となって原料供給
管24内を通過し、石英るつぼ3内に落下する。原料供
給管24の下部は融液6に浸漬され、前記液滴によって
原料供給管24の外方にある融液、すなわち結晶育成部
10の融液6に振動が伝播することを防止している。ま
た、原料供給部20は、上記構造により結晶育成部10
から隔離された独立の空間を形成しているので、結晶育
成部10と原料供給部20との気相が分離されている。
【0018】前記シールドカバー25の上部には結晶育
成部10に導入される不活性ガスの管路とは別の管路が
接続されていて、前記2組の原料供給部20に不活性ガ
スが導入される。不活性ガスは原料多結晶棒21の周囲
を流下し、保護筒23の下部に設けた開口部からメルト
カバー26内に入り、原料多結晶棒21の溶解時に発生
したSiO系ダストや原料供給部20で発生した不純物
とともに排気管27を経てメインチャンバ1から排出さ
れる。
成部10に導入される不活性ガスの管路とは別の管路が
接続されていて、前記2組の原料供給部20に不活性ガ
スが導入される。不活性ガスは原料多結晶棒21の周囲
を流下し、保護筒23の下部に設けた開口部からメルト
カバー26内に入り、原料多結晶棒21の溶解時に発生
したSiO系ダストや原料供給部20で発生した不純物
とともに排気管27を経てメインチャンバ1から排出さ
れる。
【0019】一方、結晶育成部10に導入された不活性
ガスは、育成中の半導体単結晶7の周囲を流下し、前記
メルトカバー26と融液6との間を流れ、黒鉛るつぼ2
とメインヒータ4との隙間およびメインヒータ4と保温
筒5との隙間を流下して、メインチャンバ1の底部に設
けた排気口1aから前記結晶育成部10で発生した不純
物とともに排出される。また、不活性ガスの一部はメイ
ンチャンバ1と保温筒5との隙間を流下して、前記排気
口1aから排出される。
ガスは、育成中の半導体単結晶7の周囲を流下し、前記
メルトカバー26と融液6との間を流れ、黒鉛るつぼ2
とメインヒータ4との隙間およびメインヒータ4と保温
筒5との隙間を流下して、メインチャンバ1の底部に設
けた排気口1aから前記結晶育成部10で発生した不純
物とともに排出される。また、不活性ガスの一部はメイ
ンチャンバ1と保温筒5との隙間を流下して、前記排気
口1aから排出される。
【0020】半導体単結晶の引き上げに当たり、バルブ
16およびバルブ17の開度を調節し、原料供給部20
が結晶育成部10に対して1Torr減圧した状態とす
る。原料供給部20および結晶育成部10には圧力セン
サが設置されていて、それぞれの検出値に基づいて前記
バルブの開度を調節する。これにより、原料供給部20
で発生したSiO系ダスト、不純物等の単結晶育成部へ
の流入が阻止され、育成する半導体単結晶の有転位化を
防止することができる。
16およびバルブ17の開度を調節し、原料供給部20
が結晶育成部10に対して1Torr減圧した状態とす
る。原料供給部20および結晶育成部10には圧力セン
サが設置されていて、それぞれの検出値に基づいて前記
バルブの開度を調節する。これにより、原料供給部20
で発生したSiO系ダスト、不純物等の単結晶育成部へ
の流入が阻止され、育成する半導体単結晶の有転位化を
防止することができる。
【0021】図3は、原料供給管に対する融液レベルの
変化を示す説明図である。図3(a)は、原料供給部で
原料多結晶棒を溶解して融液に供給しているときの原料
供給管24内外の融液レベルを示す。前述のように、原
料供給管24の下部は融液6に浸漬され、結晶育成部に
対して原料供給部の圧力が1Torr低いため、原料供
給管24内の融液面は原料供給管24の外側すなわち単
結晶育成部の融液面よりΔhだけ上昇している。
変化を示す説明図である。図3(a)は、原料供給部で
原料多結晶棒を溶解して融液に供給しているときの原料
供給管24内外の融液レベルを示す。前述のように、原
料供給管24の下部は融液6に浸漬され、結晶育成部に
対して原料供給部の圧力が1Torr低いため、原料供
給管24内の融液面は原料供給管24の外側すなわち単
結晶育成部の融液面よりΔhだけ上昇している。
【0022】原料多結晶棒の溶解による原料供給が終了
すると、図1に示したバルブ17の開度を小さくし、結
晶育成部と原料供給部とを等圧にする。その結果、図3
(b)に示すように原料供給管24内外の融液レベルは
等しくなる。また、原料供給が終了した後も半導体単結
晶の引き上げは継続されるため、融液減少量に対応して
石英るつぼおよび黒鉛るつぼを上昇させている間は融液
レベルは一定であるが、るつぼの位置が上限に達する
と、図3(c)に示すように原料供給管24に対する融
液面の位置は下がり始める。
すると、図1に示したバルブ17の開度を小さくし、結
晶育成部と原料供給部とを等圧にする。その結果、図3
(b)に示すように原料供給管24内外の融液レベルは
等しくなる。また、原料供給が終了した後も半導体単結
晶の引き上げは継続されるため、融液減少量に対応して
石英るつぼおよび黒鉛るつぼを上昇させている間は融液
レベルは一定であるが、るつぼの位置が上限に達する
と、図3(c)に示すように原料供給管24に対する融
液面の位置は下がり始める。
【0023】融液面が下降すると、図3(d)に示すよ
うに原料供給管24の下端の一部が融液6から露出す
る。融液面に対して原料供給管24の下端面が傾斜し、
更にノッチ24aが設けられているため、このノッチ2
4aが液ばなれのきっかけを与える。融液面が更に下降
すると、図3(e)に示すように原料供給管24の下端
面は融液6から完全に露出する。このとき、原料供給管
24の下端面が傾斜しているため融液6の液ばなれが良
く、原料供給管24の下端面に融液が付着して持ち上げ
られる量はごく僅かである。従って、融液面から原料供
給管24が離脱したとき液面振動はほとんど発生せず、
育成中の単結晶の有転位化が回避される。
うに原料供給管24の下端の一部が融液6から露出す
る。融液面に対して原料供給管24の下端面が傾斜し、
更にノッチ24aが設けられているため、このノッチ2
4aが液ばなれのきっかけを与える。融液面が更に下降
すると、図3(e)に示すように原料供給管24の下端
面は融液6から完全に露出する。このとき、原料供給管
24の下端面が傾斜しているため融液6の液ばなれが良
く、原料供給管24の下端面に融液が付着して持ち上げ
られる量はごく僅かである。従って、融液面から原料供
給管24が離脱したとき液面振動はほとんど発生せず、
育成中の単結晶の有転位化が回避される。
【0024】図4は本発明の第2実施例における原料供
給管を示し、図4(a)は断面図、図4(b)は図4
(a)のZ視図である。この原料供給管28の下端に
は、中心軸の両側に所定の角度θの傾斜面28aが設け
られている。これにより、融液から原料供給管28が離
脱する際の液ばなれが良くなり、液面振動はほとんど発
生しない。
給管を示し、図4(a)は断面図、図4(b)は図4
(a)のZ視図である。この原料供給管28の下端に
は、中心軸の両側に所定の角度θの傾斜面28aが設け
られている。これにより、融液から原料供給管28が離
脱する際の液ばなれが良くなり、液面振動はほとんど発
生しない。
【0025】上記実施例では、原料多結晶棒を溶解して
融液に供給する連続チャージ法について説明したが、こ
れに限るものではなく、粒状の原料を連続的に融液に供
給する連続チャージ法においても本発明を適用すること
ができる。たとえば、図5に示す実公平7−11177
号公報に開示されている半導体単結晶製造装置では、メ
インチャンバ1の外部に設置されたホッパ31から供給
器32を介して予備加熱装置33に導かれた粒状の原料
を、前記予備加熱装置33の下端に接続した隔離管34
から融液6に供給している。隔離管34の下端を図2ま
たは図4に示した形状とし、粒状の原料の供給が終了し
たら隔離管34内を結晶育成部10と等圧にすることに
より、融液面下降時の隔離管34の液ばなれを円滑に行
うことができる。
融液に供給する連続チャージ法について説明したが、こ
れに限るものではなく、粒状の原料を連続的に融液に供
給する連続チャージ法においても本発明を適用すること
ができる。たとえば、図5に示す実公平7−11177
号公報に開示されている半導体単結晶製造装置では、メ
インチャンバ1の外部に設置されたホッパ31から供給
器32を介して予備加熱装置33に導かれた粒状の原料
を、前記予備加熱装置33の下端に接続した隔離管34
から融液6に供給している。隔離管34の下端を図2ま
たは図4に示した形状とし、粒状の原料の供給が終了し
たら隔離管34内を結晶育成部10と等圧にすることに
より、融液面下降時の隔離管34の液ばなれを円滑に行
うことができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、連
続チャージ法による半導体単結晶製造装置の原料供給部
に取り付ける原料供給管の下端面を、原料供給管の軸心
に対して所定の角度θで傾斜させ、更に、前記下端面に
ノッチを設けることにより、融液面が下降して原料供給
管が融液から離脱する際の液ばなれが良くなり、従来の
ように原料供給管の下端面に付着して持ち上げられた融
液が落下して融液面振動を起こすことがない。また、原
料供給終了後、原料供給部の圧力を結晶育成部と等圧に
すれば、原料供給管内の融液面が下降するので、液ばな
れを一層良くすることができる。これにより、育成した
半導体単結晶の有転位化を防止することが可能となり、
半導体単結晶の生産性が向上する。
続チャージ法による半導体単結晶製造装置の原料供給部
に取り付ける原料供給管の下端面を、原料供給管の軸心
に対して所定の角度θで傾斜させ、更に、前記下端面に
ノッチを設けることにより、融液面が下降して原料供給
管が融液から離脱する際の液ばなれが良くなり、従来の
ように原料供給管の下端面に付着して持ち上げられた融
液が落下して融液面振動を起こすことがない。また、原
料供給終了後、原料供給部の圧力を結晶育成部と等圧に
すれば、原料供給管内の融液面が下降するので、液ばな
れを一層良くすることができる。これにより、育成した
半導体単結晶の有転位化を防止することが可能となり、
半導体単結晶の生産性が向上する。
【図1】連続チャージ法による半導体単結晶製造装置の
概略構成を示す部分断面図である。
概略構成を示す部分断面図である。
【図2】本発明の第1実施例における原料供給管を示
し、(a)は断面図、(b)は(a)のZ視図である。
し、(a)は断面図、(b)は(a)のZ視図である。
【図3】原料供給管に対する融液レベルの変化を示す説
明図で、(a)は原料供給時、(b)は原料供給終了
時、(c)は融液レベル下降時、(d)は原料供給管の
一部が融液から離脱した時、(e)は原料供給管が融液
から完全に離脱した状態を示す。
明図で、(a)は原料供給時、(b)は原料供給終了
時、(c)は融液レベル下降時、(d)は原料供給管の
一部が融液から離脱した時、(e)は原料供給管が融液
から完全に離脱した状態を示す。
【図4】本発明の第2実施例における原料供給管を示
し、(a)は断面図、(b)は(a)のZ視図である。
し、(a)は断面図、(b)は(a)のZ視図である。
【図5】粒状の原料を連続的に供給する連続チャージ法
による半導体単結晶製造装置の概略構成を示す部分断面
図である。
による半導体単結晶製造装置の概略構成を示す部分断面
図である。
【図6】連続チャージ法による従来の半導体単結晶製造
装置の概略構成を示す部分断面図である。
装置の概略構成を示す部分断面図である。
【図7】従来の技術による原料供給管に対する融液レベ
ルの変化を示す説明図で、(a)は原料供給時、(b)
は原料供給管が融液から離脱する時、(c)は原料供給
管が融液から完全に離脱した状態を示す。
ルの変化を示す説明図で、(a)は原料供給時、(b)
は原料供給管が融液から離脱する時、(c)は原料供給
管が融液から完全に離脱した状態を示す。
2…黒鉛るつぼ、3…石英るつぼ、4…メインヒータ、
6…融液、7…半導体単結晶、10…結晶育成部、20
…原料供給部、21…原料多結晶棒、22…原料溶解ヒ
ータ、23…保護筒、24,28,29…原料供給管、
24a…ノッチ。
6…融液、7…半導体単結晶、10…結晶育成部、20
…原料供給部、21…原料多結晶棒、22…原料溶解ヒ
ータ、23…保護筒、24,28,29…原料供給管、
24a…ノッチ。
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体単結晶の原料を装填するるつぼ
と、るつぼ内の原料を溶解するメインヒータと、るつぼ
内の融液に種結晶を浸漬して半導体単結晶を引き上げる
引き上げ機構と、るつぼの周縁部上方に設けた原料溶解
ヒータにより原料を溶解してるつぼ内に連続的に供給す
る原料供給部とを備えた半導体単結晶製造装置におい
て、 原料溶解ヒータを取り囲む保護筒の底部に取り付ける原
料供給管の下端面を、原料供給管の軸心に対して所定の
角度θで傾斜させ、更に、前記下端面にノッチを設けた
ことを特徴とする連続チャージ法による半導体単結晶製
造装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体単結晶製造装置を
用い、原料供給部を結晶育成部よりも減圧した上、原料
溶解ヒータによって溶解した原料をるつぼ内に連続的に
供給しつつ半導体単結晶を育成する半導体単結晶の製造
において、 原料の供給が終了した後、原料供給部と結晶育成部とを
等圧にすることを特徴とする連続チャージ法による半導
体単結晶製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6719696A JPH09227274A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 連続チャージ法による半導体単結晶製造装置および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6719696A JPH09227274A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 連続チャージ法による半導体単結晶製造装置および製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09227274A true JPH09227274A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=13337920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6719696A Withdrawn JPH09227274A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 連続チャージ法による半導体単結晶製造装置および製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09227274A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180066377A1 (en) * | 2016-09-06 | 2018-03-08 | Sumco Corporation | Apparatus for manufacturing silicon single crystal and melt inlet pipe of the same |
-
1996
- 1996-02-28 JP JP6719696A patent/JPH09227274A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180066377A1 (en) * | 2016-09-06 | 2018-03-08 | Sumco Corporation | Apparatus for manufacturing silicon single crystal and melt inlet pipe of the same |
US10415150B2 (en) * | 2016-09-06 | 2019-09-17 | Sumco Corporation | Apparatus for manufacturing silicon single crystal and melt inlet pipe of the same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |