JP2760957B2 - 融液中の対流場を制御した単結晶育成方法 - Google Patents
融液中の対流場を制御した単結晶育成方法Info
- Publication number
- JP2760957B2 JP2760957B2 JP7091432A JP9143295A JP2760957B2 JP 2760957 B2 JP2760957 B2 JP 2760957B2 JP 7091432 A JP7091432 A JP 7091432A JP 9143295 A JP9143295 A JP 9143295A JP 2760957 B2 JP2760957 B2 JP 2760957B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melt
- single crystal
- crucible
- growth
- temperature difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 title 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 45
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008710 crystal-8 Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 241000160765 Erebia ligea Species 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- 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
-
- 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
- C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10S117/901—Levitation, reduced gravity, microgravity, space
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)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法で
融液から単結晶を引上げる際に固液界面下部の融液対流
を制御することにより、成長方向に関する不純物濃度分
布を均一化したＳｉ単結晶を育成する方法に関する。
融液から単結晶を引上げる際に固液界面下部の融液対流
を制御することにより、成長方向に関する不純物濃度分
布を均一化したＳｉ単結晶を育成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】融液からＳｉ単結晶を育成する代表的な
方法として、チョクラルスキー法がある。チョクラルス
キー方法では、図１に示すように密閉容器１の内部に配
置したルツボ２を、回転及び昇降可能にサポート３で支
持する。ルツボ２の外周には、ヒータ４及び保温材５が
同心円状に設けられ、ルツボ２に収容した原料をヒータ
４で集中的に加熱し、融液６を調製する。融液６は、Ｓ
ｉ単結晶成長に好適な温度に維持される。融液６に種結
晶７を接触させ、種結晶７の結晶方位を倣ったＳｉ単結
晶８を成長させる。種結晶７は、ワイヤ９を介して回転
巻取り機構１０又は剛性のある引き上げ棒から吊り下げ
られ、Ｓｉ単結晶８の成長に応じて回転しながら引き上
げられる。また、ルツボ２も、サポート３を介し適宜回
転しながら下降する。サポート３の降下速度，回転速度
及び種結晶７の回転速度，上昇速度等は、融液６から引
上げられるＳｉ単結晶８の成長速度に応じて制御され
る。
方法として、チョクラルスキー法がある。チョクラルス
キー方法では、図１に示すように密閉容器１の内部に配
置したルツボ２を、回転及び昇降可能にサポート３で支
持する。ルツボ２の外周には、ヒータ４及び保温材５が
同心円状に設けられ、ルツボ２に収容した原料をヒータ
４で集中的に加熱し、融液６を調製する。融液６は、Ｓ
ｉ単結晶成長に好適な温度に維持される。融液６に種結
晶７を接触させ、種結晶７の結晶方位を倣ったＳｉ単結
晶８を成長させる。種結晶７は、ワイヤ９を介して回転
巻取り機構１０又は剛性のある引き上げ棒から吊り下げ
られ、Ｓｉ単結晶８の成長に応じて回転しながら引き上
げられる。また、ルツボ２も、サポート３を介し適宜回
転しながら下降する。サポート３の降下速度，回転速度
及び種結晶７の回転速度，上昇速度等は、融液６から引
上げられるＳｉ単結晶８の成長速度に応じて制御され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】チョクラルスキー法で
得られた単結晶は、成長方向に関する微視的な濃度分布
が固液界面下部にある融液の対流条件に大きな影響を受
ける。引上げの初期段階では、ルツボ内に多量の融液が
存在しているので、ルツボの底部から固液界面まで十分
な高さがある。このとき、融液は、特定の構造を持たな
いソフト乱流となって固液界面に流れ込む。そのため、
この融液から成長した単結晶の不純物分布も、この融液
流動を倣ったものとなる。ルツボ内に残留している融液
は、単結晶の育成に応じて少なくなり、図２に示すよう
に特有の構造をもった周期対流に移行する。周期対流領
域に移るに従って、育成された単結晶に融液中の不純物
ムラを反映した不均一分布が現れる。従来のチョクラル
スキー法では、この不均一分布が現れる現象は避けられ
ないものとされており、結晶の後半部では規格外れとな
ることが多かった。本発明は、このような問題を解消す
べく案出されたものであり、固液界面近傍における融液
の対流条件を制御することにより、一本の結晶中で均一
な不純物分布をもつ部位の割合を増加させると共に、成
長方向に関して不純物濃度が均一化された高品質のＳｉ
単結晶を得ることを目的とする。
得られた単結晶は、成長方向に関する微視的な濃度分布
が固液界面下部にある融液の対流条件に大きな影響を受
ける。引上げの初期段階では、ルツボ内に多量の融液が
存在しているので、ルツボの底部から固液界面まで十分
な高さがある。このとき、融液は、特定の構造を持たな
いソフト乱流となって固液界面に流れ込む。そのため、
この融液から成長した単結晶の不純物分布も、この融液
流動を倣ったものとなる。ルツボ内に残留している融液
は、単結晶の育成に応じて少なくなり、図２に示すよう
に特有の構造をもった周期対流に移行する。周期対流領
域に移るに従って、育成された単結晶に融液中の不純物
ムラを反映した不均一分布が現れる。従来のチョクラル
スキー法では、この不均一分布が現れる現象は避けられ
ないものとされており、結晶の後半部では規格外れとな
ることが多かった。本発明は、このような問題を解消す
べく案出されたものであり、固液界面近傍における融液
の対流条件を制御することにより、一本の結晶中で均一
な不純物分布をもつ部位の割合を増加させると共に、成
長方向に関して不純物濃度が均一化された高品質のＳｉ
単結晶を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、その目的を達
成するため、融液から単結晶を引上げる際、重力の加速
度をｇ，融液の体膨張係数をβ，ルツボの底面と成長界
面との温度差をΔＴ，融液の深さをＬ，熱拡散率をκ，
動粘性係数をνとするとき、Ｒａ＝ｇ・β・ΔＴ・Ｌ３
／κ・νで定義されるレイリー数Ｒａが５×１０５〜４
×１０７の範囲になるように温度差ΔＴを制御すること
を特徴とする。レイリー数Ｒａは、浮力差により生じる
対流の状態を表す無次元数であり、浮力／粘性力の比を
表す。地上に置かれた流体では、下面加熱及び上面冷却
の場合、Ｒａ＞１７００で対流が生じ始め、Ｒａ＞１０
１０程度で完全乱流となる。チョクラルスキー法でＳｉ
単結晶を育成する場合、レイリー数Ｒａは１０５〜１０
８程度の値をとり、完全な乱流までには至らない。
成するため、融液から単結晶を引上げる際、重力の加速
度をｇ，融液の体膨張係数をβ，ルツボの底面と成長界
面との温度差をΔＴ，融液の深さをＬ，熱拡散率をκ，
動粘性係数をνとするとき、Ｒａ＝ｇ・β・ΔＴ・Ｌ３
／κ・νで定義されるレイリー数Ｒａが５×１０５〜４
×１０７の範囲になるように温度差ΔＴを制御すること
を特徴とする。レイリー数Ｒａは、浮力差により生じる
対流の状態を表す無次元数であり、浮力／粘性力の比を
表す。地上に置かれた流体では、下面加熱及び上面冷却
の場合、Ｒａ＞１７００で対流が生じ始め、Ｒａ＞１０
１０程度で完全乱流となる。チョクラルスキー法でＳｉ
単結晶を育成する場合、レイリー数Ｒａは１０５〜１０
８程度の値をとり、完全な乱流までには至らない。
【０００５】レイリー数Ｒａのファクターである重力加
速度ｇ，体膨張係数β，温度差ΔＴ，融液深さＬ，熱拡
散率κ，動粘性係数νのうち、単結晶の育成中に変化す
るファクターは、温度差ΔＴ及び融液深さＬであり、何
れも操業中にモニター可能な物理量である。また、温度
差ΔＴは、固液界面の温度が一定値に維持されることか
ら、（ルツボ底温度−凝固点温度）として表される。た
とえば、融液深さＬが７０ｍｍにあるとき、図３に示す
ようにレイリー数Ｒａはルツボ底温度に応じて変動す
る。すなわち、レイリー数Ｒａが５×１０5 より小さい
と、固液界面で周期対流が生じ易くなる。逆に４×１０
7 を超えるレイリー数Ｒａでは、サーマルプリューム
（熱塊）の発生により、固液界面の温度条件が不安定化
する。また、融液深さＬが５０ｍｍになったとき、レイ
リー数Ｒａが減少し、ソフト乱流から外れるようにな
る。これに対し、レイリー数Ｒａが５×１０5 〜４×１
０7 の範囲にあるとき、ソフト乱流状態が固液界面に維
持されることで撹拌が促進され、融液中の不純物ムラが
持ち込まれることなく、しかも安定した温度条件下で単
結晶が融液から育成される。そこで、図３の関係を参照
しながら育成中の所定の温度差ΔＴを生じさせるフィー
ドバックを制御系にかけるとき、引上げ方向全長にわた
り同じ対流モードの下で融液から単結晶を引き上げるこ
とができる。温度差ΔＴを変化させる操業条件として
は、ルツボの回転方向や回転速度の調整，二分割したヒ
ータを使用して結晶成長に必要な半径方向の温度勾配を
維持しながら深さ方向の温度差を変化させる方法等を採
用することができる。これにより、対流モードが常にソ
フト乱流領域に維持され、成長方向に関し不純物濃度分
布が均一化された単結晶が育成される。
速度ｇ，体膨張係数β，温度差ΔＴ，融液深さＬ，熱拡
散率κ，動粘性係数νのうち、単結晶の育成中に変化す
るファクターは、温度差ΔＴ及び融液深さＬであり、何
れも操業中にモニター可能な物理量である。また、温度
差ΔＴは、固液界面の温度が一定値に維持されることか
ら、（ルツボ底温度−凝固点温度）として表される。た
とえば、融液深さＬが７０ｍｍにあるとき、図３に示す
ようにレイリー数Ｒａはルツボ底温度に応じて変動す
る。すなわち、レイリー数Ｒａが５×１０5 より小さい
と、固液界面で周期対流が生じ易くなる。逆に４×１０
7 を超えるレイリー数Ｒａでは、サーマルプリューム
（熱塊）の発生により、固液界面の温度条件が不安定化
する。また、融液深さＬが５０ｍｍになったとき、レイ
リー数Ｒａが減少し、ソフト乱流から外れるようにな
る。これに対し、レイリー数Ｒａが５×１０5 〜４×１
０7 の範囲にあるとき、ソフト乱流状態が固液界面に維
持されることで撹拌が促進され、融液中の不純物ムラが
持ち込まれることなく、しかも安定した温度条件下で単
結晶が融液から育成される。そこで、図３の関係を参照
しながら育成中の所定の温度差ΔＴを生じさせるフィー
ドバックを制御系にかけるとき、引上げ方向全長にわた
り同じ対流モードの下で融液から単結晶を引き上げるこ
とができる。温度差ΔＴを変化させる操業条件として
は、ルツボの回転方向や回転速度の調整，二分割したヒ
ータを使用して結晶成長に必要な半径方向の温度勾配を
維持しながら深さ方向の温度差を変化させる方法等を採
用することができる。これにより、対流モードが常にソ
フト乱流領域に維持され、成長方向に関し不純物濃度分
布が均一化された単結晶が育成される。
【０００６】
【実施例】ルツボにＳｉ原料５ｋｇを装入し、加熱溶解
した。生成した融液は、湯面からルツボ底までの深さが
１０５ｍｍであった。この状態から結晶育成を開始し、
３ｋｇのＳｉ単結晶を作製した。結晶成長開始直後に
は、Ｌ＝１０５ｍｍ，ΔＴ＝４０℃であったため、Ｓｉ
融液に固有の体膨張係数β＝８．０×１０−４（１４３
０℃以下），１．０×１０−４（＞１４３０℃）、熱拡
散率κ＝２．５５×１０−５ｍ２／秒及び動粘性係数ν
＝３．０×１０−７ｍ２／秒を用いてレイリー数Ｒａを
計算すると、Ｒａ＝４．７５×１０７であった。この
後、Ｓｉ融液が結晶成長に消費され浅くなるに従い、温
度差ΔＴも小さくなった。その結果、レイリー数Ｒａも
減少し。ソフト乱流域から外れた。そこで、ルツボ底の
温度及び図２の関係を参照しながら、温度差ΔＴが大き
くなるようにルツボの回転数を上げた。その結果、単結
晶のほとんどの部位をソフト乱流域で育成することが可
能になった。なお、比較のため、一定の回転速度でルツ
ボを回転させながら、単結晶を育成した。
した。生成した融液は、湯面からルツボ底までの深さが
１０５ｍｍであった。この状態から結晶育成を開始し、
３ｋｇのＳｉ単結晶を作製した。結晶成長開始直後に
は、Ｌ＝１０５ｍｍ，ΔＴ＝４０℃であったため、Ｓｉ
融液に固有の体膨張係数β＝８．０×１０−４（１４３
０℃以下），１．０×１０−４（＞１４３０℃）、熱拡
散率κ＝２．５５×１０−５ｍ２／秒及び動粘性係数ν
＝３．０×１０−７ｍ２／秒を用いてレイリー数Ｒａを
計算すると、Ｒａ＝４．７５×１０７であった。この
後、Ｓｉ融液が結晶成長に消費され浅くなるに従い、温
度差ΔＴも小さくなった。その結果、レイリー数Ｒａも
減少し。ソフト乱流域から外れた。そこで、ルツボ底の
温度及び図２の関係を参照しながら、温度差ΔＴが大き
くなるようにルツボの回転数を上げた。その結果、単結
晶のほとんどの部位をソフト乱流域で育成することが可
能になった。なお、比較のため、一定の回転速度でルツ
ボを回転させながら、単結晶を育成した。
【０００７】育成された単結晶について、引き上げ方
向、すなわち成長方向に関する酸素濃度を測定した。測
定結果を示す図４にみられるように、本発明に従って育
成された単結晶では、酸素濃度の成長方向に関する変動
が少なく、ソフト乱流状態にある融液から単結晶が育成
されたことが示されている。これに対し、比較例の単結
晶では、成長方向に関して酸素濃度が周期的に変動し、
しかも変動幅も大きなものであった。これは、対流モー
ドが周期対流の領域に移行するに従って融液中の不純物
ムラが育成された単結晶に反映されたものであると推察
される。この対比から明らかなように、本発明に従って
融液の対流条件を制御するとき、不純物分布が均一化さ
れた単結晶が得られることが確認された。
向、すなわち成長方向に関する酸素濃度を測定した。測
定結果を示す図４にみられるように、本発明に従って育
成された単結晶では、酸素濃度の成長方向に関する変動
が少なく、ソフト乱流状態にある融液から単結晶が育成
されたことが示されている。これに対し、比較例の単結
晶では、成長方向に関して酸素濃度が周期的に変動し、
しかも変動幅も大きなものであった。これは、対流モー
ドが周期対流の領域に移行するに従って融液中の不純物
ムラが育成された単結晶に反映されたものであると推察
される。この対比から明らかなように、本発明に従って
融液の対流条件を制御するとき、不純物分布が均一化さ
れた単結晶が得られることが確認された。
【０００８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、融液から単結晶を引上げる際、融液の対流係数が所
定の範囲となるようにルツボの底面と成長界面との温度
差を制御することにより、成長界面に生じる対流モード
をソフト乱流領域に維持している。これにより、融液中
の不純物ムラが単結晶に取り込まれることが抑制され、
しかも安定した温度条件下で単結晶が育成される。その
結果、育成方向に関する不純物濃度分布が均一になる領
域が長くなり、製品として使用できる割合が増加し、高
歩留りで品質安定性に優れた単結晶が得られる。
は、融液から単結晶を引上げる際、融液の対流係数が所
定の範囲となるようにルツボの底面と成長界面との温度
差を制御することにより、成長界面に生じる対流モード
をソフト乱流領域に維持している。これにより、融液中
の不純物ムラが単結晶に取り込まれることが抑制され、
しかも安定した温度条件下で単結晶が育成される。その
結果、育成方向に関する不純物濃度分布が均一になる領
域が長くなり、製品として使用できる割合が増加し、高
歩留りで品質安定性に優れた単結晶が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 融液からＳｉ単結晶を引き上げるチョクラル
スキー法
スキー法
【図２】 成長界面における融液の流動状態に及ぼす融
液深さ及び温度差ΔＴの影響を表したグラフ
液深さ及び温度差ΔＴの影響を表したグラフ
【図３】 ルツボ底温度とレイリー数Ｒａとの関係を表
したグラフ
したグラフ
【図４】 本発明実施例で得られた単結晶の成長方向に
関する酸素濃度分布を比較例と対比して示したグラフ
関する酸素濃度分布を比較例と対比して示したグラフ
１：密閉容器 ２：ルツボ ３：サポート ４：
ヒータ ５：保温材 ６：融液 ７：種結晶 ８：Ｓｉ単結晶 ９：ワ
イヤ １０：回転巻取り機構
ヒータ ５：保温材 ６：融液 ７：種結晶 ８：Ｓｉ単結晶 ９：ワ
イヤ １０：回転巻取り機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000006264 三菱マテリアル株式会社 東京都千代田区大手町１丁目５番１号 (73)特許権者 000205351 住友シチックス株式会社 兵庫県尼崎市東浜町１番地 (72)発明者 十河 慎二 茨城県つくば市今鹿島4182−３ (72)発明者 泉妻 宏治 茨城県稲敷郡阿見町荒川沖1770−１− 502 (72)発明者 川西 荘六 茨城県つくば市東光台１−16−２ (72)発明者 佐々木 斉 埼玉県大宮市大成町１−545 (72)発明者 木村 茂行 茨城県つくば市竹園３−712 (72)発明者 碇 敦 茨城県つくば市東光台２−12−15 (56)参考文献 特開 平５−132391（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−14193（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−133186（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−302389（ＪＰ，Ａ) 米国特許4565671（ＵＳ，Ａ) 米国特許4830703（ＵＳ，Ａ) 米国特許4619730（ＵＳ，Ａ) ＫＯＬＫＥＲ Ｈ，”ＴＨＥ ＢＥＨ ＡＶＩＯＵＲ ＯＦ ＮＯＮＲＯＴＡＴ ＩＯＮＡＬ ＳＴＲＩＡＴＩＯＮＳ Ｉ Ｎ ＳＩＬＩＣＯＮ”，ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＲＹＳＴＡＬ ＧＲＯＷＴ Ｈ，ＮＥＴＨＥＲＬＡＮＤＳ，ＤＥＣ. 1980，ＶＯＬ．50，ＮＯ．４，ＰＰ. 852−858 ＲＯＢＥＲＴ Ａ．ＢＲＯＷＮ，”Ｔ ＨＥＯＲＹ ＯＦ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ ＰＲＯＣＥＳＳＥＳ ＩＮ ＳＩＮＧ ＬＥ ＣＲＹＳＴＡＬ ＧＲＯＷＴＨ ＦＲＯＭ ＴＨＥ ＭＥＬＴ”，ＡＩＣ ＨＥ ＪＯＵＲＮＡＬ，ＵＳＡ，ＪＵＮ Ｅ 1988，ＶＯＬ．34，ＮＯ．６，Ｐ Ｐ．881−911 Ｋａｗａｎｉｓｈｉ Ｓ ｅｔ ａ ｌ．，”Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｉｍｐｕ ｒｉｔｙ Ｄｏｐｉｎｇ ｏｎ Ｄｅｎ ｓｉｔｙ Ａｎｏｍａｌｉｅｓ ｉｎ Ｍｏｌｔｅｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ”，Ｊｐ ｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｐａｒｔ ２，Ｊａｐａｎ，15 Ｎｏｖ．1995, Ｖｏｌ．34，Ｎｏ．11Ｂ，ｐｐ．Ｌ1509 −Ｌ1512 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 15/20 - 15/28 C30B 28/00 - 35/00 H01L 21/208 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (1)
- 【請求項１】 融液から単結晶を引上げる際、重力の加
速度をｇ，融液の体膨張係数をβ，ルツボの底面と成長
界面との温度差をΔＴ，融液の深さをＬ，熱拡散率を
κ，動粘性係数をνとするとき、Ｒａ＝ｇ・β・ΔＴ・
Ｌ ３ ／κ・νで定義されるレイリー数Ｒａが５×１０５
〜４×１０７の範囲になるように温度差ΔＴを制御する
ことを特徴とする融液中の対流場を制御した単結晶育成
方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091432A JP2760957B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 融液中の対流場を制御した単結晶育成方法 |
| DE69606449T DE69606449T2 (de) | 1995-03-24 | 1996-03-20 | Züchtung von Silizium-Einkristall |
| EP96104453A EP0733725B1 (en) | 1995-03-24 | 1996-03-20 | Growth of silicon single crystal |
| US08/621,054 US5683504A (en) | 1995-03-24 | 1996-03-22 | Growth of silicon single crystal |
| KR1019960008025A KR100255780B1 (ko) | 1995-03-24 | 1996-03-23 | 실리콘 단결정의 육성 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091432A JP2760957B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 融液中の対流場を制御した単結晶育成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08259379A JPH08259379A (ja) | 1996-10-08 |
| JP2760957B2 true JP2760957B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=14026216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7091432A Expired - Fee Related JP2760957B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 融液中の対流場を制御した単結晶育成方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5683504A (ja) |
| EP (1) | EP0733725B1 (ja) |
| JP (1) | JP2760957B2 (ja) |
| KR (1) | KR100255780B1 (ja) |
| DE (1) | DE69606449T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19753477A1 (de) * | 1997-12-02 | 1999-06-10 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren und Heizvorrichtung zum Aufschmelzen von Halbleitermaterial |
| KR100541882B1 (ko) * | 1998-05-01 | 2006-01-16 | 왁커 엔에스씨이 코포레이션 | 실리콘 반도체 기판 및 그의 제조 방법 |
| JP2000044387A (ja) | 1998-07-27 | 2000-02-15 | Nippon Steel Corp | シリコン単結晶製造方法 |
| WO2000061840A1 (fr) * | 1999-04-14 | 2000-10-19 | Oleg Alexeevich Remizov | Procédé de production de silicium monocristallin |
| JP4567251B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2010-10-20 | シルトロニック・ジャパン株式会社 | シリコン半導体基板およびその製造方法 |
| JP4764007B2 (ja) * | 2002-11-12 | 2011-08-31 | 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 | ルツボの回転を利用して温度勾配を制御し単結晶シリコンを製造する方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2059932B (en) * | 1979-09-20 | 1983-10-12 | Sony Corp | Solidification processes |
| JPS5842296A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-11 | クラリオン株式会社 | 印刷配線基板のはんだ付け方法 |
| US4565671A (en) * | 1983-08-05 | 1986-01-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Single crystal manufacturing apparatus |
| JPS6144797A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-04 | Toshiba Corp | 単結晶育成装置およびその制御方法 |
| US4971652A (en) * | 1989-12-18 | 1990-11-20 | General Electric Company | Method and apparatus for crystal growth control |
| US5162072A (en) * | 1990-12-11 | 1992-11-10 | General Electric Company | Apparatus and method for control of melt flow pattern in a crystal growth process |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP7091432A patent/JP2760957B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-20 EP EP96104453A patent/EP0733725B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-20 DE DE69606449T patent/DE69606449T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-22 US US08/621,054 patent/US5683504A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-23 KR KR1019960008025A patent/KR100255780B1/ko not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Ｋａｗａｎｉｓｈｉ Ｓ ｅｔ ａｌ．，"Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｉｍｐｕｒｉｔｙ Ｄｏｐｉｎｇ ｏｎ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ａｎｏｍａｌｉｅｓ ｉｎ Ｍｏｌｔｅｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ"，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｐａｒｔ ２，Ｊａｐａｎ，１５ Ｎｏｖ．１９９５，Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．１１Ｂ，ｐｐ．Ｌ１５０９−Ｌ１５１２ |
| ＫＯＬＫＥＲ Ｈ，"ＴＨＥ ＢＥＨＡＶＩＯＵＲ ＯＦ ＮＯＮＲＯＴＡＴＩＯＮＡＬ ＳＴＲＩＡＴＩＯＮＳ ＩＮ ＳＩＬＩＣＯＮ"，ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＲＹＳＴＡＬ ＧＲＯＷＴＨ，ＮＥＴＨＥＲＬＡＮＤＳ，ＤＥＣ．１９８０，ＶＯＬ．５０，ＮＯ．４，ＰＰ．８５２−８５８ |
| ＲＯＢＥＲＴ Ａ．ＢＲＯＷＮ，"ＴＨＥＯＲＹ ＯＦ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ ＰＲＯＣＥＳＳＥＳ ＩＮ ＳＩＮＧＬＥ ＣＲＹＳＴＡＬ ＧＲＯＷＴＨ ＦＲＯＭ ＴＨＥ ＭＥＬＴ"，ＡＩＣＨＥ ＪＯＵＲＮＡＬ，ＵＳＡ，ＪＵＮＥ １９８８，ＶＯＬ．３４，ＮＯ．６，ＰＰ．８８１−９１１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69606449D1 (de) | 2000-03-09 |
| KR100255780B1 (ko) | 2000-05-01 |
| EP0733725A2 (en) | 1996-09-25 |
| EP0733725B1 (en) | 2000-02-02 |
| JPH08259379A (ja) | 1996-10-08 |
| KR960034484A (ko) | 1996-10-22 |
| DE69606449T2 (de) | 2000-09-21 |
| EP0733725A3 (en) | 1997-05-07 |
| US5683504A (en) | 1997-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2001063027A1 (fr) | Procede de preparation d'un monocristal de silicium et monocristal de silicium obtenu | |
| WO2008050524A1 (fr) | Dispositif de production d'un cristal unique et procédé de production d'un cristal unique | |
| JP2760957B2 (ja) | 融液中の対流場を制御した単結晶育成方法 | |
| US3353914A (en) | Method of seed-pulling beta silicon carbide crystals from a melt containing silver and the product thereof | |
| JP5249498B2 (ja) | シリコン単結晶の成長方法，成長装置及びそれから製造されたシリコンウエハ | |
| JPH09175889A (ja) | 単結晶引き上げ装置 | |
| JPH03115188A (ja) | 単結晶製造方法 | |
| JP2560418B2 (ja) | 単結晶の育成装置 | |
| JP4063904B2 (ja) | 半導体単結晶の引き上げ方法 | |
| JPH034517B2 (ja) | ||
| JP2724964B2 (ja) | 単結晶引上げ方法 | |
| JPS5930795A (ja) | 単結晶引上装置 | |
| JPH05194075A (ja) | 単結晶育成法 | |
| JPH08259382A (ja) | 融液対流を制御したＳｉ単結晶育成方法 | |
| JPH069290A (ja) | 化合物半導体単結晶の成長方法 | |
| JPH07277870A (ja) | 結晶成長方法および装置 | |
| JP2804455B2 (ja) | 温度変動を制御したＳｉ単結晶の育成方法 | |
| JP2531875B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| JP2733898B2 (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| JPH0242800B2 (ja) | ||
| JP3812573B2 (ja) | 半導体結晶の成長方法 | |
| JP2804456B2 (ja) | 半径方向に関する不純物濃度分布が均一なＳｉ単結晶の育成方法 | |
| JPH08208369A (ja) | 単結晶成長方法 | |
| JPH08333189A (ja) | 結晶引き上げ装置 | |
| JPH08259371A (ja) | Ｓｒの均一化に優れる単結晶成長方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980310 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080320 Year of fee payment: 10 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080320 Year of fee payment: 10 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080320 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100320 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |