JPS6033291A - 単結晶シリコンの製造方法 - Google Patents
単結晶シリコンの製造方法Info
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- JPS6033291A JPS6033291A JP13925283A JP13925283A JPS6033291A JP S6033291 A JPS6033291 A JP S6033291A JP 13925283 A JP13925283 A JP 13925283A JP 13925283 A JP13925283 A JP 13925283A JP S6033291 A JPS6033291 A JP S6033291A
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- Japan
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- single crystal
- crystal silicon
- strength
- silicon
- magnetic field
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- Pending
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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
- C30B15/30—Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
- C30B15/305—Stirring of the melt
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)
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】
本発明は高品質の単結晶シリコンの製造方法に関する。
従来、半導体装置の製造に用いられる単結晶シリコンは
主にチョクラルスキー法（ＣＺ法）Ｋよシ製造されてい
る。この方法はチャンバー内に回転自在に支持された石
英ルッヂ内にシリコン原料を入れて溶融させ、この溶融
シリコンにチャンバー上部から回転自在に吊下された種
結晶を浸し、この種結晶を引上げることによシ単結晶シ
リコンを製造するものである。
主にチョクラルスキー法（ＣＺ法）Ｋよシ製造されてい
る。この方法はチャンバー内に回転自在に支持された石
英ルッヂ内にシリコン原料を入れて溶融させ、この溶融
シリコンにチャンバー上部から回転自在に吊下された種
結晶を浸し、この種結晶を引上げることによシ単結晶シ
リコンを製造するものである。
しかし、溶融シリコンの対流によって、単結晶シリコン
の成長方向及び径方向のいずれにおいても不純物濃度、
酸素濃度の均一性が悪くなシ、単結晶シリコンの品質が
低下する原因となっていた。
の成長方向及び径方向のいずれにおいても不純物濃度、
酸素濃度の均一性が悪くなシ、単結晶シリコンの品質が
低下する原因となっていた。
そこで、上記Ｃ２法札おいて溶融シリコンに磁場を印加
することによル対流を抑制し、単結晶シリコンの品質向
上を図ろうとする方法（以下、ＭＣＺ法と略称する）が
知られている。
することによル対流を抑制し、単結晶シリコンの品質向
上を図ろうとする方法（以下、ＭＣＺ法と略称する）が
知られている。
しかし、上記ＭＣＺ法でも単結晶シリコン中の不純物濃
度、酸素濃度の均一性をそれほど改善できるわけではな
いことが判明した。
度、酸素濃度の均一性をそれほど改善できるわけではな
いことが判明した。
例えは、第１図及び第２図に磁場の強さをそれぞれＯ（
従来）Ｃ２法） 、 １０００．１５００．２０００及
び３０００ガウスとして一定に保持した場合のシリコン
の固化率と酸素濃度及び比抵抗値との関係を示す。
従来）Ｃ２法） 、 １０００．１５００．２０００及
び３０００ガウスとして一定に保持した場合のシリコン
の固化率と酸素濃度及び比抵抗値との関係を示す。
第１図から酸素濃度は同化率（引上率）の増加とともに
減少し、また磁場の強さに比例してｌ」＼さくなること
がわかる。酸素濃度の最大値と最小値との差は０ガウス
の場合、約７．５ Ｘ １０１７ｃｎｒ３であるのに対
し、３０００ｆｆウスの場合、約３． ＯＸ １０”
’Ｇ１１−’となシ、均一性は若干改善されるだけであ
る。
減少し、また磁場の強さに比例してｌ」＼さくなること
がわかる。酸素濃度の最大値と最小値との差は０ガウス
の場合、約７．５ Ｘ １０１７ｃｎｒ３であるのに対
し、３０００ｆｆウスの場合、約３． ＯＸ １０”
’Ｇ１１−’となシ、均一性は若干改善されるだけであ
る。
また、第２図から比抵抗値も固化率（引上率）の増加と
ともに減少し、磁場の強さに比例して若干大きくなるが
、磁場の強さに対する依存性は少ないことかわかる。比
抵抗値の鮫太仙と最、Ｊ＼値との差はθガウスの場合、
約１１Ω−錦であるのに対し、３０００ガウスの場合、
約０７５０−αとな力、均一性は若干改善されるたりで
ある。
ともに減少し、磁場の強さに比例して若干大きくなるが
、磁場の強さに対する依存性は少ないことかわかる。比
抵抗値の鮫太仙と最、Ｊ＼値との差はθガウスの場合、
約１１Ω−錦であるのに対し、３０００ガウスの場合、
約０７５０−αとな力、均一性は若干改善されるたりで
ある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであシ、単結晶
シリコンの成長方向、ぜ方向のいずれにおいても不純物
濃度と酸素濃度を均一化し得る単結晶シリコンの製造方
法を提供しようとするものでおる。
シリコンの成長方向、ぜ方向のいずれにおいても不純物
濃度と酸素濃度を均一化し得る単結晶シリコンの製造方
法を提供しようとするものでおる。
本発明渚らは従来のＭＣＺ法によっては単結晶シリコン
中の不純物濃度、酸素濃度の均一性がそれほど改暫され
ない理由について種々検討した。その結果、溶融シリコ
ンの対流の強さは融液量の影響を受けるにもかかわらず
、従来のＭＣＺ法では磁場の強さを一定としているため
融液量の変化に応じて対流を抑制することかできず、単
結晶シリコン中の物性値を均一化すると１とかできカい
ということを究明し、本発明をなすに至った。
中の不純物濃度、酸素濃度の均一性がそれほど改暫され
ない理由について種々検討した。その結果、溶融シリコ
ンの対流の強さは融液量の影響を受けるにもかかわらず
、従来のＭＣＺ法では磁場の強さを一定としているため
融液量の変化に応じて対流を抑制することかできず、単
結晶シリコン中の物性値を均一化すると１とかできカい
ということを究明し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明の単結晶シリコンの製造方法は溶融シ
リコンに印加する磁場の強さを単結晶シリコンの引上げ
量に応じて連続的に変化させることを特徴とするもので
ある。
リコンに印加する磁場の強さを単結晶シリコンの引上げ
量に応じて連続的に変化させることを特徴とするもので
ある。
このように磁場の強さを連続的に変化させれば、融液量
の変化に伴う対流の強さの変化に応じて有効に対流を抑
制することができるので、単結晶シリコンを高品質化す
ることかできる。
の変化に伴う対流の強さの変化に応じて有効に対流を抑
制することができるので、単結晶シリコンを高品質化す
ることかできる。
以下、本発明の実施例を第３図〜第６図を参照して説明
する。
する。
単結晶シリコンの成長方向の酸素濃度を均一化するため
に、予めコンピューター・コントロールに第３図に示す
ような磁板の強さを引上げ初期の３０００ガ゛ウスから
連続的に引上は終期の約１５００ガ゛ウスまで変化させ
るプログラムを与えておき、単結晶シリコンの引上けを
省なった。
に、予めコンピューター・コントロールに第３図に示す
ような磁板の強さを引上げ初期の３０００ガ゛ウスから
連続的に引上は終期の約１５００ガ゛ウスまで変化させ
るプログラムを与えておき、単結晶シリコンの引上けを
省なった。
この結果、第４図に示す如く、単結晶シリコンの成長方
向の酸素濃度の最大値と最小飴との差は約２．Ｏｘ１０
ｃｍ となシ、均一性を改善することができた。
向の酸素濃度の最大値と最小飴との差は約２．Ｏｘ１０
ｃｍ となシ、均一性を改善することができた。
また、既述したように比抵抗値は磁場の強さに対する依
存性が少ないので、第５図に示す如く、従来の方法と比
較して／ｌとんど変化がない。
存性が少ないので、第５図に示す如く、従来の方法と比
較して／ｌとんど変化がない。
なお、単結晶シリコンの頭部において径方向の酸素濃度
を訓１べたところ第６図に丞す如く、最大値と最小値と
の差は従来のＣＺ法（磁場を印加しない場合、図中曲線
Ｉ）では約４．５ Ｘ １０１７ｃｍ−３であったのに
対し、本発明方法（図中曲線■）では約１．８Ｘ１０
α となシ、径方向においても均一性が改善されている
ことがわかった。また、図示しないが、径方向の比抵抗
値についても均一性が改新されていることが１ｉＩｌさ
れた。
を訓１べたところ第６図に丞す如く、最大値と最小値と
の差は従来のＣＺ法（磁場を印加しない場合、図中曲線
Ｉ）では約４．５ Ｘ １０１７ｃｍ−３であったのに
対し、本発明方法（図中曲線■）では約１．８Ｘ１０
α となシ、径方向においても均一性が改善されている
ことがわかった。また、図示しないが、径方向の比抵抗
値についても均一性が改新されていることが１ｉＩｌさ
れた。
なお、上記実施例では単結晶シリコン中の酸素濃度の均
一性を改善することを主な目的としたが、磁場の強さの
変化方法を変えれけ比抵抗値の均一性をよ多改善するこ
ともできる。
一性を改善することを主な目的としたが、磁場の強さの
変化方法を変えれけ比抵抗値の均一性をよ多改善するこ
ともできる。
また、コンピューターによって磁場の強さだけでなく、
結晶回転数、ルツが回転数などの駆動条件や融液面の温
度を同時にコントロールすれば、よル一層単結晶シリコ
ンを高品質化することができる。
結晶回転数、ルツが回転数などの駆動条件や融液面の温
度を同時にコントロールすれば、よル一層単結晶シリコ
ンを高品質化することができる。
更に、本発明方法はシリコンたりてなく他の導電性の物
質にも適用でき、また、どのような引上装置にも適用で
きる。
質にも適用でき、また、どのような引上装置にも適用で
きる。
以上詳述した如く、本発明によれは単結晶シリコンの成
長方向、径方向のいずれにおいても不純物濃度と酸素濃
度を均一化し得る単結晶シリコンのＭ進方法を提供でき
るものである。
長方向、径方向のいずれにおいても不純物濃度と酸素濃
度を均一化し得る単結晶シリコンのＭ進方法を提供でき
るものである。
第１図は従来の方法による単結晶シリコンの固化率と酸
素濃度との関係を示す線図、第２図は従来の方法による
単結晶シリコンの固化率と比抵抗値との関係を示す島！
図、第３図は本発明方法の実施例における磁場の強さの
変化を示す線図、第４図は本発明方法の実施例における
単結晶シリコンの同化率と酸素＃度との関係を示す線図
、第５図は本発明方法の実施例におりる単結晶シリコン
の固化率と比抵抗値との関係を示すね図、第６図は従来
の方法及び本発明方法の実施例における径方向の酸素濃
度分布を示す線図である。
素濃度との関係を示す線図、第２図は従来の方法による
単結晶シリコンの固化率と比抵抗値との関係を示す島！
図、第３図は本発明方法の実施例における磁場の強さの
変化を示す線図、第４図は本発明方法の実施例における
単結晶シリコンの同化率と酸素＃度との関係を示す線図
、第５図は本発明方法の実施例におりる単結晶シリコン
の固化率と比抵抗値との関係を示すね図、第６図は従来
の方法及び本発明方法の実施例における径方向の酸素濃
度分布を示す線図である。
Claims (1)
- チャンバー内に回転自在に支持された石英ルツボ内の溶
融シリコンに磁場を印加しながら、前記チャンバー上部
から回転自在に吊下された種結晶を浸し、該種結晶を引
上けることにょル単結晶シリコンを製造する方法におい
て、前記磁場の強さを単結晶シリコンの引上げ量に応じ
て連続的に変化させることを特徴とする単結晶シリコン
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13925283A JPS6033291A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 単結晶シリコンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13925283A JPS6033291A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 単結晶シリコンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033291A true JPS6033291A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15240979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13925283A Pending JPS6033291A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 単結晶シリコンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033291A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4847052A (en) * | 1986-04-30 | 1989-07-11 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Device for growing single crystals |
| JPH0431386A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-03 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体単結晶引上方法 |
| US5196085A (en) * | 1990-12-28 | 1993-03-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Active magnetic flow control in Czochralski systems |
| JPH05194077A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-08-03 | Memc Electron Materials Inc | 単結晶シリコンロッドの製法 |
| JPH0692773A (ja) * | 1991-06-07 | 1994-04-05 | Mitsubishi Materials Corp | 単結晶引上方法 |
| US5306387A (en) * | 1990-06-21 | 1994-04-26 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for pulling up semiconductor single crystal |
| JP2001220291A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-14 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | シリコンウエハの製造方法 |
| WO2005073440A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation | シリコン単結晶の引上げ方法 |
| WO2005080646A1 (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | 単結晶半導体の製造方法 |
| JP2010024120A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Sumco Corp | シリコン単結晶およびその育成方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55100296A (en) * | 1979-01-18 | 1980-07-31 | Osaka Titanium Seizo Kk | Production of silicon single crystal |
| JPS56104791A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-20 | Sony Corp | Growth of crystal |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13925283A patent/JPS6033291A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55100296A (en) * | 1979-01-18 | 1980-07-31 | Osaka Titanium Seizo Kk | Production of silicon single crystal |
| JPS56104791A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-20 | Sony Corp | Growth of crystal |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4847052A (en) * | 1986-04-30 | 1989-07-11 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Device for growing single crystals |
| JPH0431386A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-03 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体単結晶引上方法 |
| US5306387A (en) * | 1990-06-21 | 1994-04-26 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for pulling up semiconductor single crystal |
| US5196085A (en) * | 1990-12-28 | 1993-03-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Active magnetic flow control in Czochralski systems |
| JPH0692773A (ja) * | 1991-06-07 | 1994-04-05 | Mitsubishi Materials Corp | 単結晶引上方法 |
| JPH0818898B2 (ja) * | 1991-08-14 | 1996-02-28 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 単結晶シリコンロッドの製法 |
| JPH05194077A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-08-03 | Memc Electron Materials Inc | 単結晶シリコンロッドの製法 |
| JP2001220291A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-14 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | シリコンウエハの製造方法 |
| WO2005073440A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation | シリコン単結晶の引上げ方法 |
| US7282095B2 (en) | 2004-01-30 | 2007-10-16 | Sumco Corporation | Silicon single crystal pulling method |
| WO2005080646A1 (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | 単結晶半導体の製造方法 |
| US7374614B2 (en) | 2004-02-19 | 2008-05-20 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing single crystal semiconductor |
| JP2010024120A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Sumco Corp | シリコン単結晶およびその育成方法 |
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