JPS5979000A - 半導体単結晶の製造方法 - Google Patents
半導体単結晶の製造方法Info
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- JPS5979000A JPS5979000A JP18750982A JP18750982A JPS5979000A JP S5979000 A JPS5979000 A JP S5979000A JP 18750982 A JP18750982 A JP 18750982A JP 18750982 A JP18750982 A JP 18750982A JP S5979000 A JPS5979000 A JP S5979000A
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- pulling
- pulled
- molten
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- 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
- C30B15/02—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
この発明は、るつは内の半導体溶融物から半導体結晶を
引上げる引上法による半導体単結晶製造方法に関する。
引上げる引上法による半導体単結晶製造方法に関する。
例えば、−シリコンのごとき半導体単結晶を引上法で製
造する場合、従来はるつば中和適当に分割した半導体素
材をドープ材と共に装入し、抵抗加熱、又は高周波加熱
により溶融し、その表面に引上軸に取付けた棹結晶を浸
漬して、徐々に１通常毎分数ｓｍの速度で引上げて単結
晶を作る。
造する場合、従来はるつば中和適当に分割した半導体素
材をドープ材と共に装入し、抵抗加熱、又は高周波加熱
により溶融し、その表面に引上軸に取付けた棹結晶を浸
漬して、徐々に１通常毎分数ｓｍの速度で引上げて単結
晶を作る。
この場合、引上げが進むにりれて、溶融物が減少するた
め、引上単結晶の上部と下部では不純物濃度が異なり、
通常連続的に変化し１品質上好１しくない結果が生ずる
。
め、引上単結晶の上部と下部では不純物濃度が異なり、
通常連続的に変化し１品質上好１しくない結果が生ずる
。
又、引上げが完了し、るっは中に溶融物がなくなると、
素材を再投入するか、るっホラ交換ノしなければならな
い。このことは作業性を著しく悪くする。
素材を再投入するか、るっホラ交換ノしなければならな
い。このことは作業性を著しく悪くする。
これに対し、例えば、特開昭５２−５８０８（）、５６
−１６４０９７．５６−８４８９７には、素材を連続供
給する方法が示されている。
−１６４０９７．５６−８４８９７には、素材を連続供
給する方法が示されている。
然し、前２者は素材溶融用るつほと、引上用るつぼ′ｆ
ｒ：要し、機構的に複雑となり、又、後者は、軸対象性
がないために、るつぼの回転ができず、均質な製品が得
にくい。
ｒ：要し、機構的に複雑となり、又、後者は、軸対象性
がないために、るつぼの回転ができず、均質な製品が得
にくい。
この発明は、これらの欠点全解決するためになされたも
のであり、その目的とするところは均一な抵抗率ケ有す
る大径で長尺な引上単結晶を得ることにある。この目的
を達成するために供給素材量と引上単結晶を等量にして
、溶融液面を一定に保持すること、供給素材部分に反射
板を配設することにより、溶融液内に温度勾配を発生さ
せ、低温部より半導体結晶？引上げ。
のであり、その目的とするところは均一な抵抗率ケ有す
る大径で長尺な引上単結晶を得ることにある。この目的
を達成するために供給素材量と引上単結晶を等量にして
、溶融液面を一定に保持すること、供給素材部分に反射
板を配設することにより、溶融液内に温度勾配を発生さ
せ、低温部より半導体結晶？引上げ。
高温部に素材孕供給することケ主な特徴とＬ７ている。
以下、この発明を、図面および実施例を用いて具体的に
説明する。
説明する。
第１図、第２図はこの発明によイ・一実施例を示す。第
８図すはこの発明を用いた場合の溶融液内の温度勾配全
示［７、第８図ａは引上炉内の対応位置を示す。
８図すはこの発明を用いた場合の溶融液内の温度勾配全
示［７、第８図ａは引上炉内の対応位置を示す。
ｌは石英るつぼ、２ｔｉヒーター、８は引上単結晶、４
は素材、５Ｆｉ反射板を示す。
は素材、５Ｆｉ反射板を示す。
ｉＪ図において、円筒部を有し、浅くて広い石英るつぼ
ｌ内に一定量の分割された素材全装入し７、高周波又は
抵抗加幻ヒーター２で加熱溶解し７、引上軸の先端に取
付けた種結晶ケ溶液面に浸消し、引上げを開始する。こ
のとき、引上単結晶８の周辺に配設された素材４ケ溶液
中に徐々に降下させ溶解する。
ｌ内に一定量の分割された素材全装入し７、高周波又は
抵抗加幻ヒーター２で加熱溶解し７、引上軸の先端に取
付けた種結晶ケ溶液面に浸消し、引上げを開始する。こ
のとき、引上単結晶８の周辺に配設された素材４ケ溶液
中に徐々に降下させ溶解する。
この場合、供給素材量と引上単結晶量が等量になるよう
に、例えに、引上単結晶の断面積と、供給される素材断
面積の合計を等しくシ、引上速度と、素材供給速度（降
下速度）を同一にするか、又は、引上単結晶量と素材供
給量が同一になるとあく、単結晶引上速度と素材供給速
度を調節してやる。
に、例えに、引上単結晶の断面積と、供給される素材断
面積の合計を等しくシ、引上速度と、素材供給速度（降
下速度）を同一にするか、又は、引上単結晶量と素材供
給量が同一になるとあく、単結晶引上速度と素材供給速
度を調節してやる。
この様にして、引上作業中、常に溶液面を一定水準に保
持することができる。
持することができる。
冑、溶解が容易になるように素材は細いものを使用し、
多数本を使用するとよい。
多数本を使用するとよい。
次に該素材４０部分には、溶融液面よシの輻射熱を反射
するための反射板５を設ける。例えば該反射板は第２図
に例示したごとく、石英製の傳しドーナツ状にし２、中
心の孔部６より単結晶全引上け、周辺部に、素材４が入
るごとき複数の孔７を通して、素材４をるっほの溶解部
に供給する。
するための反射板５を設ける。例えば該反射板は第２図
に例示したごとく、石英製の傳しドーナツ状にし２、中
心の孔部６より単結晶全引上け、周辺部に、素材４が入
るごとき複数の孔７を通して、素材４をるっほの溶解部
に供給する。
第１図の実施例では反射板５は支持＄８によ９円筒部に
固定されている。又、複数の素材４は一体となって単結
晶引上軸を中心として、るつは中を回転することもでき
る（回転機構は図示せず）。父、該反射板５を該回転機
構に連結することにより、素材と共に単結晶引上軸を中
心として回転することもできる。この回転速度全適当に
調節することにより、該るつはｌの回転（回転機構は図
示せず）と同じにすることもでき、又、独立して、異な
る回転速度にすることもできる。
固定されている。又、複数の素材４は一体となって単結
晶引上軸を中心として、るつは中を回転することもでき
る（回転機構は図示せず）。父、該反射板５を該回転機
構に連結することにより、素材と共に単結晶引上軸を中
心として回転することもできる。この回転速度全適当に
調節することにより、該るつはｌの回転（回転機構は図
示せず）と同じにすることもでき、又、独立して、異な
る回転速度にすることもできる。
又、該反射板５により、るつほよりの輻射熱を反射およ
び遮断する結果、るつは内の半導体溶融物の温度勾配は
第８図に示すごとく周辺部が高温となり、中心部が低温
となる。
び遮断する結果、るつは内の半導体溶融物の温度勾配は
第８図に示すごとく周辺部が高温となり、中心部が低温
となる。
第３図すの縦軸は温［Ｌ横軸はるつは内の位置を示し、
第８図ａは、引上炉内の対応位置ケ示す。曲ｆｔＭ１０
は反射板５を設備しない場合、曲線１１は反射板５を設
備した場合の溶融物内の温度勾配ケ示す。
第８図ａは、引上炉内の対応位置ケ示す。曲ｆｔＭ１０
は反射板５を設備しない場合、曲線１１は反射板５を設
備した場合の溶融物内の温度勾配ケ示す。
この温度差を利用して、中心部の低温部より単結晶を引
上げ、周辺の高温部で素材を溶解する。
上げ、周辺の高温部で素材を溶解する。
かくすることにより１周辺部より複数本の素材を溶解し
、中心部より単結晶を引上げることがよシ容易となる。
、中心部より単結晶を引上げることがよシ容易となる。
父、素材４にはドープ材を、例えば素材の軸方向に一定
間隔で穴をあけるか、溝ケ切って、その中に下方には高
濃度に、上方には低濃度に添加し２ておくことにより、
ドープ材の変化を補償１７ながら、溶液中のドープ濃＃
に一定に保つことができ、」つ１−な抵抗率を有する引
上単結晶金得ることができる。
間隔で穴をあけるか、溝ケ切って、その中に下方には高
濃度に、上方には低濃度に添加し２ておくことにより、
ドープ材の変化を補償１７ながら、溶液中のドープ濃＃
に一定に保つことができ、」つ１−な抵抗率を有する引
上単結晶金得ることができる。
かくすることにより、大径で長尺な均一品質の単結晶ヲ
得ることができる。
得ることができる。
１１″、１、引上単結晶の取出し、および素材をセット
する部分ケ、溶訪′炉部分とは、例えば、第１面 回点線９で示しまた位置において、公知のゲートパルプ
で区切ることにより、るつぼの温＃會高温に保持したま
＼、引上単結晶の取出しと素材のセ、１・ができ、熱効
率もよく、るつぼを多数回使用することができる〇 以上詳述しまたととく、この発明によれば大径で債尺な
均−品’ＪＪ、特に軸方向抵抗率分布の均一な引上単結
晶ヲ得ることができ、又引上炉を冷却することなく数回
連続的に結晶全育成できる結果、生産性が向上する。又
−るつほの多数同使用が可能となり、熱効率もよくなる
等の効果が得られる。
する部分ケ、溶訪′炉部分とは、例えば、第１面 回点線９で示しまた位置において、公知のゲートパルプ
で区切ることにより、るつぼの温＃會高温に保持したま
＼、引上単結晶の取出しと素材のセ、１・ができ、熱効
率もよく、るつぼを多数回使用することができる〇 以上詳述しまたととく、この発明によれば大径で債尺な
均−品’ＪＪ、特に軸方向抵抗率分布の均一な引上単結
晶ヲ得ることができ、又引上炉を冷却することなく数回
連続的に結晶全育成できる結果、生産性が向上する。又
−るつほの多数同使用が可能となり、熱効率もよくなる
等の効果が得られる。
実施例１
直径８６．１ ｍｍψで軸方向に一定間隔に溝を切り、
その中に下方には高濃度に、上方には低濃度にドープ材
を添加したシリコン素材８本を。
その中に下方には高濃度に、上方には低濃度にドープ材
を添加したシリコン素材８本を。
第２図に示すごとき８個の孔部７を有する第１図のごと
き引上装置に装填し、るつぼｌの溶液部に供給する。一
方、■径１０２ ｍｍψのシリコン単結晶８を中心孔６
より毎分１．５１１Ｉｍの速度で引上げる。この場合、
単結晶引上速度と、素材供給速＠ケ同一とすれば、るつ
は１中の溶液の液面は常に一定の高式に保たれる。
き引上装置に装填し、るつぼｌの溶液部に供給する。一
方、■径１０２ ｍｍψのシリコン単結晶８を中心孔６
より毎分１．５１１Ｉｍの速度で引上げる。この場合、
単結晶引上速度と、素材供給速＠ケ同一とすれば、るつ
は１中の溶液の液面は常に一定の高式に保たれる。
この場合のるつばの中心部分と素材の溶解位置の温度差
は該反射板５を装備しない場合は、２（）℃であり、装
備した場合は４５℃であったこの結果、軸方向抵抗率分
布の均一な大径（１０２ｍｍψ）で長尺な均一品質のシ
リコン単結晶が得られた。
は該反射板５を装備しない場合は、２（）℃であり、装
備した場合は４５℃であったこの結果、軸方向抵抗率分
布の均一な大径（１０２ｍｍψ）で長尺な均一品質のシ
リコン単結晶が得られた。
実施例２
前記実施例１において、直径２５．５ ｍｍψのシリコ
ン素材を使用して、実施例１と同一直径の１ （１２ｍ
ｍψのシリコン単結晶を引上げた。
ン素材を使用して、実施例１と同一直径の１ （１２ｍ
ｍψのシリコン単結晶を引上げた。
この場合、単結晶引上速度毎分１．５ ｍｍに対し７素
材供給速ｔＪｔ−全２倍の毎分３闘とし、その他のΦ件
＆１実施例１と同様に（１，てシリコン準結晶を引上げ
た。
材供給速ｔＪｔ−全２倍の毎分３闘とし、その他のΦ件
＆１実施例１と同様に（１，てシリコン準結晶を引上げ
た。
得られた結果は、実施例１と同様であっ／ヒ。
第１図にこの発明による単結晶引上共闘の一実＃＋１９
１１ケ示す。 第２図り、１．この発明による反射板の一実施例ケ示す
。 第８図すはこの発明を実施した場合の溶融液内の温度勾
配曲線し、第８図ａは引上炉内の対応位置を示す。 ■、・・・・・・石英るつは、 ２．・・・・・・ヒー
ター、オフ− ８、・・・・・・引上単結晶、 ４．・・・・・・素
材、５．・・・・・・反射液９、・・・・・・ゲートパ
ルプ位置、ＩＯ・・・・・・反射板のない場合の温度勾
配曲線 １１・・・・・・反射板のある場合の温度勾配曲線特許
出願人 小松電子金属１株式会社
１１ケ示す。 第２図り、１．この発明による反射板の一実施例ケ示す
。 第８図すはこの発明を実施した場合の溶融液内の温度勾
配曲線し、第８図ａは引上炉内の対応位置を示す。 ■、・・・・・・石英るつは、 ２．・・・・・・ヒー
ター、オフ− ８、・・・・・・引上単結晶、 ４．・・・・・・素
材、５．・・・・・・反射液９、・・・・・・ゲートパ
ルプ位置、ＩＯ・・・・・・反射板のない場合の温度勾
配曲線 １１・・・・・・反射板のある場合の温度勾配曲線特許
出願人 小松電子金属１株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） るつぼ内の半導体溶融物から半導体結晶を引
上げる単結晶引上法において、供給素材量と引−ヒ単結
晶量會等量にして溶融液面を一定に保持し、供給素材部
分に反射＆を配設して該溶融沿内に高温部と低温部の温
度勾配を発生せしめ、該低渦部より半導体結晶ケ引上は
該高温部に素材を供給することを特徴とする半導体単結
晶の製造方法。 （２） るつは中心部に引上単結晶會１周辺部に対象
状に初数の累月を配置し、該素材部には反射板を設けた
ことを特徴とする特＃Ｆ請求の範囲第１項の半導体単結
晶の製造方法。・（８）引上単結晶の断面積と、供給素
材断面積を等しくするか、又は単結晶引上速度と素材供
給速度ケ変えて引上量と溶融ｔを等しくすることを特徴
とする特許請求の範囲第１項の半導体単結晶の製造方法
。 （４） ドープ材を添加した素材を使用することによ
り均一な折抗率を有する。引上単結晶を得ることを特徴
とする特許請求の範囲第１項の半導体単結晶の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18750982A JPS6046073B2 (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 半導体単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18750982A JPS6046073B2 (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 半導体単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5979000A true JPS5979000A (ja) | 1984-05-08 |
| JPS6046073B2 JPS6046073B2 (ja) | 1985-10-14 |
Family
ID=16207304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18750982A Expired JPS6046073B2 (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 半導体単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046073B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61163188A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | シリコン単結晶引上法における不純物のド−プ方法 |
| US4973454A (en) * | 1983-12-24 | 1990-11-27 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | LEC method and apparatus for growing a single crystal of compound semiconductors |
| US5290395A (en) * | 1990-07-26 | 1994-03-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of and apparatus for preparing single crystal |
| WO2016027396A1 (ja) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | 信越半導体株式会社 | 単結晶育成装置及びその装置を用いた単結晶育成方法 |
| JP2016153352A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 信越半導体株式会社 | 結晶育成方法 |
| JP2016216306A (ja) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の軸方向の抵抗率制御方法 |
| CN112301414A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-02 | 内蒙古中环光伏材料有限公司 | 一种大尺寸单晶的收尾工艺及大尺寸单晶的制备工艺 |
-
1982
- 1982-10-27 JP JP18750982A patent/JPS6046073B2/ja not_active Expired
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4973454A (en) * | 1983-12-24 | 1990-11-27 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | LEC method and apparatus for growing a single crystal of compound semiconductors |
| JPS61163188A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | シリコン単結晶引上法における不純物のド−プ方法 |
| JPH0416435B2 (ja) * | 1985-01-14 | 1992-03-24 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | |
| US5290395A (en) * | 1990-07-26 | 1994-03-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of and apparatus for preparing single crystal |
| WO2016027396A1 (ja) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | 信越半導体株式会社 | 単結晶育成装置及びその装置を用いた単結晶育成方法 |
| JP2016041638A (ja) * | 2014-08-19 | 2016-03-31 | 信越半導体株式会社 | 単結晶育成装置及びその装置を用いた単結晶育成方法 |
| CN106574395A (zh) * | 2014-08-19 | 2017-04-19 | 信越半导体株式会社 | 单晶生长装置及使用该装置的单晶生长方法 |
| CN106574395B (zh) * | 2014-08-19 | 2019-03-22 | 信越半导体株式会社 | 单晶生长装置及使用该装置的单晶生长方法 |
| JP2016153352A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 信越半導体株式会社 | 結晶育成方法 |
| JP2016216306A (ja) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の軸方向の抵抗率制御方法 |
| CN112301414A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-02 | 内蒙古中环光伏材料有限公司 | 一种大尺寸单晶的收尾工艺及大尺寸单晶的制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6046073B2 (ja) | 1985-10-14 |
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