JPS63166791A - 石英ガラスルツボの製造方法 - Google Patents
石英ガラスルツボの製造方法Info
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- JPS63166791A JPS63166791A JP31558086A JP31558086A JPS63166791A JP S63166791 A JPS63166791 A JP S63166791A JP 31558086 A JP31558086 A JP 31558086A JP 31558086 A JP31558086 A JP 31558086A JP S63166791 A JPS63166791 A JP S63166791A
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Landscapes
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は石英ガラスルツボ及びその製造方法に関し、特
にシリコン単結晶の引上げに用いられるものである。
にシリコン単結晶の引上げに用いられるものである。
半導体デバイスの基板として用いられるシリコン単結晶
は主にCZ法により製造されている。この方法は、原理
的にはルツボ内に多結晶シリコン原料を装填し、周囲か
ら加熱して多結晶シリコン原料を溶融した後、上方から
種結晶を吊下してシリコン融液に浸し、これを引上げる
ことによりシリコン単結晶インゴットを引上げるもので
ある。
は主にCZ法により製造されている。この方法は、原理
的にはルツボ内に多結晶シリコン原料を装填し、周囲か
ら加熱して多結晶シリコン原料を溶融した後、上方から
種結晶を吊下してシリコン融液に浸し、これを引上げる
ことによりシリコン単結晶インゴットを引上げるもので
ある。
実用的には、上記ルツボとしては石英ガラス製のものが
用いられている。
用いられている。
ところで、半導体デバイスでは、シリコン基板に含まれ
る金属不純物の影響により素子特性が悪影響を受けるこ
とはよく知られている。上述したシリコン単結晶引上げ
操作中においても、石英ガラスルツボがシリコン融液に
浸食されることが原因となって、石英ガラスルツボ中の
金属不純物がシリコン単結晶中に取込まれるため、ルツ
ボ中の金属不純物を減少させる努力もなされている。実
際に、現在使用されている石英ガラスルツボでは、全肉
厚の平均値でアルカリ金属等の含有量は0、lppm以
下、AfLについても7〜8ppm程度と極めて少なく
なっている。
る金属不純物の影響により素子特性が悪影響を受けるこ
とはよく知られている。上述したシリコン単結晶引上げ
操作中においても、石英ガラスルツボがシリコン融液に
浸食されることが原因となって、石英ガラスルツボ中の
金属不純物がシリコン単結晶中に取込まれるため、ルツ
ボ中の金属不純物を減少させる努力もなされている。実
際に、現在使用されている石英ガラスルツボでは、全肉
厚の平均値でアルカリ金属等の含有量は0、lppm以
下、AfLについても7〜8ppm程度と極めて少なく
なっている。
しかし、上述したようにAKLの含有量が少ない石英ガ
ラスルツボを用いた場合でも、引上げられたシリコン単
結晶には半導体デバイスの特性に対する影響という観点
から無視できない程度のAnが含まれてしまうという問
題があった。
ラスルツボを用いた場合でも、引上げられたシリコン単
結晶には半導体デバイスの特性に対する影響という観点
から無視できない程度のAnが含まれてしまうという問
題があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、シリコン単結晶に取込まれるAIを少なくすること
ができる石英ガラスルツボ及びそのような石英ガラスル
ツボを容易に製造し得る方法を提供することを目的とす
る。
り、シリコン単結晶に取込まれるAIを少なくすること
ができる石英ガラスルツボ及びそのような石英ガラスル
ツボを容易に製造し得る方法を提供することを目的とす
る。
本発明者らは上述したように石英ガラスルツボ中のAJ
I含有量が十分少ないにもかかわらず、シリコン単結晶
に取込まれるAllの量が多くなる原因について検討し
た結果、以下のようなことを究明した。すなわち、石英
ガラスルツボ内のAJI濃度は上述したように7〜8
ppmであるが、これは全体的な平均値であり、実際に
はAM濃度は石英ガラスルツボの内表面側で1l50−
l000ppと極端に高く、内部へ向うにつれて急激に
減少するという分布を有していることを見出した。した
がって、石英ガラスルツボの内表面がシリコン融液によ
って浸食されると、シリコン単結晶には予想以上のAn
が取込まれることになる。
I含有量が十分少ないにもかかわらず、シリコン単結晶
に取込まれるAllの量が多くなる原因について検討し
た結果、以下のようなことを究明した。すなわち、石英
ガラスルツボ内のAJI濃度は上述したように7〜8
ppmであるが、これは全体的な平均値であり、実際に
はAM濃度は石英ガラスルツボの内表面側で1l50−
l000ppと極端に高く、内部へ向うにつれて急激に
減少するという分布を有していることを見出した。した
がって、石英ガラスルツボの内表面がシリコン融液によ
って浸食されると、シリコン単結晶には予想以上のAn
が取込まれることになる。
なお、石英ガラスルツボ内でAn濃度が上述したような
分布をもつ原因は不明であるが、石英ガラスルツボの通
常の製造方法であるアーク溶融法に何らかの問題がある
と考えられる。
分布をもつ原因は不明であるが、石英ガラスルツボの通
常の製造方法であるアーク溶融法に何らかの問題がある
と考えられる。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものである
。すなわち、本願第1の発明の石英ガラスルツボは、内
表面のA4Q、濃度が10ppm以下であることを特徴
とするものである。また、本願第2の発明の石英ガラス
ルツボの製造方法は、5i02原料を通常のアーク溶融
法によりルツボ形状とした後、その内表面をHF水溶液
で30gm以上エツチングすることを特徴とするもので
ある。このHF水溶液による処理条件は、例えば50%
HF水溶液で30分以上である。
。すなわち、本願第1の発明の石英ガラスルツボは、内
表面のA4Q、濃度が10ppm以下であることを特徴
とするものである。また、本願第2の発明の石英ガラス
ルツボの製造方法は、5i02原料を通常のアーク溶融
法によりルツボ形状とした後、その内表面をHF水溶液
で30gm以上エツチングすることを特徴とするもので
ある。このHF水溶液による処理条件は、例えば50%
HF水溶液で30分以上である。
このような本願発明によれば、内表面が溶融シリコンに
より浸食されても、シリコン単結晶中に取込まれるAl
lを減少させることができ、ひいては半導体デバイスの
素子特性への悪影響を低減することができる石英ガラス
ルツボ及びそのような石英ガラスルツボを容易に製造す
ることができる方法を提供できる。
より浸食されても、シリコン単結晶中に取込まれるAl
lを減少させることができ、ひいては半導体デバイスの
素子特性への悪影響を低減することができる石英ガラス
ルツボ及びそのような石英ガラスルツボを容易に製造す
ることができる方法を提供できる。
以下、本発明の詳細な説明する。
原料として高純度5i02粉末を用い、アーク溶融法に
より14インチ径、肉厚的7mmの石英ガラスルツボを
作製した。この石英ガラスルツボから全肉厚にわたるブ
ロック状の試料を切出し、これを粉砕して金属元素の濃
度を測定した。この結果を下記第1表のT (tote
lの略)に示す。
より14インチ径、肉厚的7mmの石英ガラスルツボを
作製した。この石英ガラスルツボから全肉厚にわたるブ
ロック状の試料を切出し、これを粉砕して金属元素の濃
度を測定した。この結果を下記第1表のT (tote
lの略)に示す。
次に、この石英ガラスルツボ内に50%HF水溶液を入
れて30分間保持し、石英ガラスルツボの内表面をエツ
チングした後、回収したHF水溶液中に溶解している5
i02量及び金属元素の濃度を測定した。そして、5i
02量から溶解した石英ガラスルツボの厚みを換算する
とともに、その厚みの石英ガラス中の金属元素の濃度を
計算した。この結果を下記第1表のS (surfac
eの略)に示す。
れて30分間保持し、石英ガラスルツボの内表面をエツ
チングした後、回収したHF水溶液中に溶解している5
i02量及び金属元素の濃度を測定した。そして、5i
02量から溶解した石英ガラスルツボの厚みを換算する
とともに、その厚みの石英ガラス中の金属元素の濃度を
計算した。この結果を下記第1表のS (surfac
eの略)に示す。
また、HF処理後の石英ガラスルツボから全肉厚にわた
るブロック状の試料を切出し、これを粉砕して金属元素
の濃度を測定した。この結果を下記第1表のT′に示す
。
るブロック状の試料を切出し、これを粉砕して金属元素
の濃度を測定した。この結果を下記第1表のT′に示す
。
次いで、この石英ガラスルツボ内に50%HF水溶液を
再び入れて30分間保持し、石英ガラスルツボの内表面
をエツチングした後、回収したHF水溶液中に溶解して
いるS i02量及び金属元素の濃度を測定した。そし
て、5i02量から溶解した石英ガラスルツボの厚みを
換算するとともに、その厚みの石英ガラス中の金属元素
の濃度を計算した。この結果を下記第1表のS′に示す
。
再び入れて30分間保持し、石英ガラスルツボの内表面
をエツチングした後、回収したHF水溶液中に溶解して
いるS i02量及び金属元素の濃度を測定した。そし
て、5i02量から溶解した石英ガラスルツボの厚みを
換算するとともに、その厚みの石英ガラス中の金属元素
の濃度を計算した。この結果を下記第1表のS′に示す
。
更に、上記と同様なHF処理を繰返し行ない、HF水溶
液に溶解した石英ガしスルツボの厚み及びその厚みの石
英ガラス中の金属元素の濃度を求めた。この結果をもと
にして、石英ガラスルツボの作製当初の内表面からの厚
みと、An濃度との関係を第1図に示す。
液に溶解した石英ガしスルツボの厚み及びその厚みの石
英ガラス中の金属元素の濃度を求めた。この結果をもと
にして、石英ガラスルツボの作製当初の内表面からの厚
みと、An濃度との関係を第1図に示す。
第1表及び第1図から明らかなように、A文濃度は作製
当初の石英ガラスルツボの内表面で150 ppmと極
端に高く、内部へ向かうにつれて7〜8 ppmまで急
激に減少するという分布を有しており、作製当初の石英
ガラスルツボの内表面からの厚みが304.m以上であ
れば、An濃度が50pp+wよりかなり低くなる。
当初の石英ガラスルツボの内表面で150 ppmと極
端に高く、内部へ向かうにつれて7〜8 ppmまで急
激に減少するという分布を有しており、作製当初の石英
ガラスルツボの内表面からの厚みが304.m以上であ
れば、An濃度が50pp+wよりかなり低くなる。
また、アーク溶融法により作製したままの石英ガラスル
ツボ(比較例)と、上述したのと同様なHF処理を1回
行なった石英ガラスルツボ(実施例)とを用い、CZ法
によるシリコン単結晶の引上げを行ない、それぞれ得ら
れたシリコン単結晶中のAn濃度を測定した。その結果
、実施例のルツボを用いた場合には比較例のルツボを用
いた場合よりも、シリコン単結晶中のAM濃度が大幅に
減少した。
ツボ(比較例)と、上述したのと同様なHF処理を1回
行なった石英ガラスルツボ(実施例)とを用い、CZ法
によるシリコン単結晶の引上げを行ない、それぞれ得ら
れたシリコン単結晶中のAn濃度を測定した。その結果
、実施例のルツボを用いた場合には比較例のルツボを用
いた場合よりも、シリコン単結晶中のAM濃度が大幅に
減少した。
以上詳述したように本発明によれば、シリコン単結晶中
に取込まれるAJljを減少させることができ、ひいて
は半導体デバイスの素子特性への悪影響を低減すること
ができる石英ガラスルツボ及びそのような石英ガラスル
ツボを容易に製造することができる方法を提供できるも
のである。
に取込まれるAJljを減少させることができ、ひいて
は半導体デバイスの素子特性への悪影響を低減すること
ができる石英ガラスルツボ及びそのような石英ガラスル
ツボを容易に製造することができる方法を提供できるも
のである。
第1図はアーク溶融法により作製された石英ガラスルツ
ボの内表面からの厚みとAIL濃度との関係を示す特性
図である。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 内、i1□Sq4.2(、um) 第1図
ボの内表面からの厚みとAIL濃度との関係を示す特性
図である。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 内、i1□Sq4.2(、um) 第1図
Claims (2)
- (1)内表面のAl濃度が50ppm以下であることを
特徴とする石英ガラスルツボ。 - (2)SiO_2原料をアーク溶融法によりルツボ形状
とした後、その内表面をHF水溶液により30μm以上
エッチングすることを特徴とする石英ガラスルツボの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61315580A JPH085739B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 石英ガラスルツボの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61315580A JPH085739B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 石英ガラスルツボの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63166791A true JPS63166791A (ja) | 1988-07-09 |
JPH085739B2 JPH085739B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=18067060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61315580A Expired - Lifetime JPH085739B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 石英ガラスルツボの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH085739B2 (ja) |
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1986
- 1986-12-26 JP JP61315580A patent/JPH085739B2/ja not_active Expired - Lifetime
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