[發(fā)明專利]硅單晶的制造方法及硅單晶的提拉裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910334491.6
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110408991B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金原崇浩;片野智一
• 申請（專利權(quán)）人: 勝高股份有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 殷超;譚祐祥

在使用提拉裝置制造硅單晶的硅單晶的制造方法中，將在提拉中被導(dǎo)入到提拉裝置內(nèi)的氣體從形成在加熱器（5）的背面上的中部排氣口（16A）排氣，所述提拉裝置具備：腔室；設(shè)置在腔室內(nèi)的石英坩堝（3A）；和加熱器（5），其以將石英坩堝（3A）包圍的方式配置，并將石英坩堝（3A）加熱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅單晶的制造方法及硅單晶的提拉裝置。

背景技術(shù)

在被用作半導(dǎo)體用晶片的情況下，硅單晶中的高濃度的碳成為引起半導(dǎo)體設(shè)備不良的原因。

這里，已知通過控制從爐內(nèi)的加熱器、石墨坩堝 等的高溫碳部件混入到原料熔液中的CO的污染速度和從原料熔液的CO的蒸發(fā)速度來降低結(jié)晶中的碳濃度。另外，來自高溫碳部件的CO（氣體）基于下述反應(yīng)式（1）而發(fā)生。

SiO（氣體）+2C（固體）→CO（氣體）+SiC（固體）…式（1）

因此，在文獻(xiàn)1（日本特許第4423805號公報(bào)）中，公開了一種將存在于石英坩堝 內(nèi)的包含CO的氣體從提拉裝置的加熱器的下方排出的技術(shù)。

此外，在文獻(xiàn)2（日本特開平05－319976號公報(bào)）中，公開了一種從提拉裝置的上方將氬氣等惰性氣體向石英坩堝 內(nèi)導(dǎo)入、將包含CO的氣體向比加熱器的上端靠上方及比下端靠下方的位置引導(dǎo)而從提拉裝置的下方排出的技術(shù)。

但是，前述文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)，是通常的排氣構(gòu)造，但僅能夠在爐內(nèi)下部排氣，所以有不能將在爐內(nèi)上部側(cè)發(fā)生的CO氣體效率良好地排出的課題。

此外，前述文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)，如果在1個(gè)系統(tǒng)排氣中在熱區(qū)中設(shè)置多個(gè)排氣路徑，則距裝置側(cè)排氣口較近的部位的排氣成為優(yōu)勢，所以距裝置側(cè)排氣口遠(yuǎn)的部位因配管阻力的影響而排氣效率下降。因此，有即使設(shè)置多個(gè)排氣口也不能得到充分的效果的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)珻O的氣體有效率地排氣、降低硅單晶中的碳濃度的硅單晶的制造方法及硅單晶的提拉裝置。

本發(fā)明的硅單晶的制造方法，是使用提拉裝置制造硅單晶的硅單晶的制造方法，所述提拉裝置具備：腔室；石英坩堝 ，其設(shè)置在前述腔室內(nèi)；和加熱器，其以將前述石英坩堝 包圍的方式配置，并將前述石英坩堝 加熱，其特征是，將在提拉中被導(dǎo)入到前述提拉裝置內(nèi)的氣體從前述加熱器的背面排氣。

這里，所謂的加熱器的背面，是指從加熱器的背表面朝向內(nèi)筒將加熱器在水平方向上投影的區(qū)域。

如前述那樣，加熱器等的成為高溫的碳部件與從硅熔液產(chǎn)生的SiO氣體進(jìn)行式（1）那樣的反應(yīng)，產(chǎn)生CO氣體。因該CO氣體混入到硅熔液中，硅單晶中的碳濃度上升。

基本上，碳部件越是高溫，越容易通過式（1）的反應(yīng)而產(chǎn)生CO氣體。在爐內(nèi)部件中作為最高溫的碳部件的加熱器最多地產(chǎn)生CO氣體。因而，通過從作為CO氣體的產(chǎn)生部位的加熱器的背面進(jìn)行排氣，能夠以最短路徑將CO氣體排氣，所以能夠降低硅單晶中的碳濃度。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，從前述加熱器的背面排氣的排氣口形成在與前述加熱器的背面的至少一部分重疊的位置。

根據(jù)該發(fā)明，如果將排氣口形成在與加熱器的背面的至少一部分重疊的位置，則能夠?qū)募訜崞鞯纳喜炕蚣訜崞鞯南虏康谋潮砻娈a(chǎn)生的CO氣體排氣，所以能夠降低硅單晶中的碳濃度。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，前述加熱器具備多個(gè)第1加熱部、和第2加熱部，形成為蜿蜒狀，所述多個(gè)第1加熱部分別沿上下方向延伸，在與上下方向正交的寬度方向上設(shè)有間隙而排列，所述第2加熱部將前述多個(gè)第1加熱部各自的上端彼此及各自的下端彼此交替地連結(jié)；從前述加熱器的背面排氣的排氣口形成在與前述第1加熱部的背面的至少一部分重疊的位置。