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JPH0653634B2 - シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの再生方法 - Google Patents

シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの再生方法

Info

Publication number
JPH0653634B2
JPH0653634B2 JP1006238A JP623889A JPH0653634B2 JP H0653634 B2 JPH0653634 B2 JP H0653634B2 JP 1006238 A JP1006238 A JP 1006238A JP 623889 A JP623889 A JP 623889A JP H0653634 B2 JPH0653634 B2 JP H0653634B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
single crystal
crucible
silicon single
quartz crucible
quartz
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 - Lifetime
Application number
JP1006238A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02188489A (ja
Inventor
及扶也 渡辺
臣 武下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP1006238A priority Critical patent/JPH0653634B2/ja
Publication of JPH02188489A publication Critical patent/JPH02188489A/ja
Publication of JPH0653634B2 publication Critical patent/JPH0653634B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/02—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a discontinuous way

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの不良品
とされていたものを修理再生する方法に関する。
〔従来技術と問題点〕
半導体シリコン単結晶は現在主にチョクラルスキー法
（CZ法）により製造されている。該CZ法では多結晶シリ
コンを石英ルツボ内に充填し、約1450℃に加熱溶融して
該溶融シリコンからシリコン単結晶を引上げる。ここで
使用される石英ガラスルツボは通常石英粉をアーク炎で
溶融して製造されるが、溶融中に揮発したSiO等が途中
で酸化し、再びルツボの内側表面に落下し或は気泡の発
生等により突起部が形成されたり、また不純物の金属粉
その他シリカ以外の物質がルツボの内側表面に付着し、
混入して異物となる場合が少なくない。以下、このよう
なルツボ壁体に含まれるガラス状シリカ以外の物質を異
物と云う。
これらの種々な原因によってルツボの内側表面に形成さ
れた突起部および混入異物を含有する石英ルツボを用い
てシリコン単結晶を製造すると、単結晶を引上げる際に
その突起物および異物がルツボから剥離して単結晶中に
混入し単結晶化歩留り（多結晶から得られる単結晶の収
率）が低下する。そのため従来はそのような突起物や異
物を内側表面の領域に含有する石英ルツボは不良品とし
て単結晶引上げに使用されず、石英ルツボ作製上の歩留
りを低くしてルツボのコストを高くしている。
（問題解決に係る知見） 本発明者等は、石英ルツボの製造歩留りを高めるために
検討を重ね、不良品の石英ルツボについても、その内表
面の突起物やルツボに含有される異物を取り除くことに
よって良品として再生できる知見を得た。但し、この場
合、単に突起物や異物を研削しても、シリコン引上げ時
の単結晶化率の高い石英ルツボを得ることはできず、研
削跡を加熱溶融処理して滑らかにする必要のあることを
見い出した。
〔発明の構成〕
本発明によれば、シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの
内表面に存在する突起物および／もしくは該内表面から
少なくとも１mmの厚さの部分に含まれる異物を機械的に
研削した後に、該研削跡を熱処理して滑らかにすること
を特徴とするシリコン単結晶引上げ用石英ルツボの再生
方法が提供される。
本発明の再生方法は、まずシリコン単結晶引上げ用石英
ルツボの内表面に存在する突起物および該内表面から少
なくとも１mmの厚さの領域に含まれる異物を機械的に研
削除去する。
本発明において石英ルツボの内側表面の突起物とは以下
のようなものである。シリコン単結晶製造用の石英ルツ
ボは一般的に回転モールディング法によって製造されて
いる。この方法ではルツボの形に成形した石英粉を内側
からアーク炎で加熱溶融してルツボとするが、溶融中に
生成したSiO等が揮発してアーク炉の内壁等に凝縮し、
これが落下してシリカ突起物となり、或は原料石英粉に
付着した窒素等のガスに由来する突起部も生ずることが
ある。また微小な金属粉その他シリカ以外の不純物がル
ツボの内側表面近傍に付着して異物を形成することもあ
る。
本発明は、このような外見上から判別される突起物およ
び異物を肉眼観察ないし光学的検出手段によって把握
し、これを機械的研削によって除去する。なお、光学的
エッチングによって除去することもできるが、ルツボ内
表面を局部的に除去する場合、機械的研削は前処理が不
要であり簡単に実施できる利点がある。機械的研削は例
えば、ダイヤモンドツールなどの工具を用いて該当箇所
を削り取る。研削後に純水で洗浄して乾燥する。乾燥は
出来るだけ清浄な雰囲気で行うのが好ましい。なお、研
削跡をフッ酸で処理しても良い。
本発明の再生方法においては、上記突起物および異物を
機械的に研削した後に、その研削跡をアーク炎ないし酸
水素炎によって溶融し、ガラス状の滑らかな状態とする
ことが必要である。アーク炎を発生させる黒鉛電極は灰
分５ppm未満の高純度品を用いるのが好ましい。研削し
た凹部の周縁部を滑らかにしないままそのルツボを用い
てシリコン単結晶を引上げると、引上げ中に周縁部が剥
離し易く、製造したシリコン単結晶中に石英の剥離片が
混入し欠陥となり易い。
研削により生じた凹部に石英粉を充填して溶融して補修
する試みもあるが手間が掛って実用的でない。本発明に
よれば研削の跡はクリーンであってかつ周縁部が滑らか
であれば、むしろ凹部の存在は溶融シリコンの攪拌効果
が向上し溶融シリコンの温度を均一化する効果がある。
上記機械的研削により石英ルツボの内側表面から少くと
も１mmの厚さの領域に存在するガラス状シリカ以外の異
物を取り除く。石英ルツボを用いてシリコン単結晶を引
上げる際ルツボの内側表面から0.5〜0.7mmの厚さの領域
が溶融シリコンにより侵食されるため、１mmの領域の異
物が除去してあれば製造されるシリコン単結晶中に取り
こまれることはない。従って一つの石英ルツボで２〜３
個のシリコン単結晶を引上げる場合は内側表面から更に
深く2.5〜3mmの厚さの領域の異物を除去することが必要
である。
これにより石英ルツボを繰返し使用することが可能とな
る。
〔発明の効果〕
本発明の方法によって得られる石英ルツボを用いて引上
げたシリコン単結晶は、従来良品とされている石英ルツ
ボで引上げたシリコン単結晶と同等の単結晶化歩留りを
示し、いわゆる不良品の再生に極めて有効である。従っ
て総合の石英ルツボの歩留りは著しく向上する。
〔実施例および比較例〕
実施例１ 回転モールディング法によって製造した石英ルツボのう
ち不良品とされたものの内側表面の突起部および内側表
面から１mmの厚さの領域に含有される異物をダイヤモン
ドツールにより研削除去し洗浄、乾燥後高純度（灰分＜
５ppm）黒鉛電極のアーク炎で削り跡の周縁部を溶融し
て滑らかにしてシリコン単結晶引上げに使用した。この
結果、次表に示すように良品の石英ルツボで引上げたシ
リコン単結晶と同等の単結晶化歩留りを得た。
比較例１〜３ 回転モールディング法で製造した石英ルツボのうち不良
品の石英ルツボおよび該不良品石英ルツボの内表面を研
削だけしたものを夫々用いてシリコン単結晶を引上げて
単結晶化率を求めた。この結果を比較例とし実施例１の
結果と共に表に示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの内表
    面に存在する突起物および／もしくは該内表面から少な
    くとも１mmの厚さの部分に含まれる異物を機械的に研削
    した後に、該研削跡を加熱溶融処理して滑らかにするこ
    とを特徴とするシリコン単結晶引上げ用石英ルツボの再
    生方法。
JP1006238A 1989-01-13 1989-01-13 シリコン単結晶引上げ用石英ルツボの再生方法 Expired - Lifetime JPH0653634B2 (ja)

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JPH02188489A JPH02188489A (ja) 1990-07-24
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