单晶提拉装置及单晶提拉方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115244229A(43)申请公布日2022.10.25(21)申请号202180020036.4(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限(22)申请日2021.02.22公司11002专利代理师张晶敖莲(30)优先权数据2020-0460212020.03.17JP(51)Int.Cl.2020-1789602020.10.26JPC30B29/06(2006.01)C30B15/20(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C30B30/04(2006.01)2022.09.08(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2021/0066102021.02.22(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/187017JA2021.09.23(71)申请人信越半导体株式会社地址日本东京都(72)发明人高野清隆菅原孝世镰田洋之小内骏英太田友彦权利要求书1页说明书13页附图14页(54)发明名称单晶提拉装置及单晶提拉方法(57)摘要本发明是一种单晶提拉装置，具备：提拉炉，其具有中心轴；以及磁场产生装置，其设置于该提拉炉的周围，且具有超导线圈，通过对熔融的半导体原料施加水平磁场，从而抑制在坩埚内的对流，超导线圈是鞍型形状，设有2组对置配置的鞍型形状的超导线圈的对，2组超导线圈的对中的2根所述线圈轴包含在相同的水平面内，在水平面内，在将提拉炉的中心轴的磁力线方向设为X轴时，2根线圈轴间的夹着X轴的中心角度α为100度以上、120度以下。由此，提供能够通过提高磁场产生效率来减小线圈高度，而能够将磁场中心提高至半导体原料的熔融液面附近，从而能够获得氧浓度比以往更低的单晶的单晶提拉装置及单晶提拉方法。CN115244229ACN115244229A权利要求书1/1页1.一种单晶提拉装置，具备：提拉炉，其配置有加热器及容纳熔融的半导体原料的坩埚，且具有中心轴；以及磁场产生装置，其设置于该提拉炉的周围，且具有超导线圈，通过对所述超导线圈通电而对所述熔融的半导体原料施加水平磁场，从而抑制所述熔融的半导体原料在所述坩埚内的对流，其特征在于，所述磁场产生装置的所述超导线圈是沿着所述提拉炉的外形弯曲的鞍型形状，在所述提拉炉的周围设有2组对置配置的所述鞍型形状的超导线圈的对，在将通过该对置配置的成对的超导线圈的中心彼此的轴设为线圈轴时，该2组超导线圈的对中的2根所述线圈轴包含在相同的水平面内，在该水平面内，在将所述提拉炉的所述中心轴上的磁力线方向设为X轴时，2根所述线圈轴间的夹着所述X轴的中心角度α为100度以上、120度以下。2.一种单晶提拉装置，具备：提拉炉，其配置有加热器及容纳熔融的半导体原料的坩埚，且具有中心轴；以及磁场产生装置，其设置于该提拉炉的周围，且具有超导线圈，通过对所述超导线圈通电而对所述熔融的半导体原料施加水平磁场，从而抑制所述熔融的半导体原料在所述坩埚内的对流，其特征在于，所述磁场产生装置的所述超导线圈是以比沿着所述提拉炉的外形的形状大的曲率弯曲的鞍型形状，在所述提拉炉的周围设有2组对置配置的所述鞍型形状的超导线圈的对，在将通过该对置配置的成对的超导线圈的中心彼此的轴设为线圈轴时，该2组超导线圈的对中的2根所述线圈轴包含在相同的水平面内，在该水平面内，在将所述提拉炉的所述中心轴上的磁力线方向设为X轴时，2根所述线圈轴间的夹着所述X轴的中心角度α为100度以上、120度以下。3.根据权利要求2所述的单晶提拉装置，其特征在于，所述鞍型形状的超导线圈的曲率相对于沿着所述提拉炉的外形的形状的曲率之比为1.2以上、2.0以下。4.根据权利要求1‑3中任一项所述的单晶提拉装置，其特征在于，所述磁场产生装置设置在能够沿铅垂方向上下移动的升降装置上。5.根据权利要求1‑4中任一项所述的单晶提拉装置，其特征在于，所述鞍型形状的超导线圈的纵向宽度比横向宽度短。6.一种单晶提拉方法，其特征在于，使用权利要求1‑5中任一项所述的单晶提拉装置来提拉半导体单晶。7.根据权利要求6所述的单晶提拉方法，其特征在于，在提拉所述半导体单晶时，根据该半导体单晶中所含的氧浓度的目标值，调整所述磁场产生装置的高度位置。2CN115244229A说明书1/13页单晶提拉装置及单晶提拉方法技术领域[0001]本发明涉及单晶提拉装置、及使用该单晶提拉装置的单晶提拉方法。背景技术[0002]硅或砷化镓等半导体以单晶构成，用于小型至大型的计算机的内存等，而要求记忆装置的大容量化、低成本化、高质量化。以往，作为用于制造满足这些半导体的要求的单晶的单晶提拉方法之一，已知以下的方法：对收容在坩埚内的熔融状态的半导体原料施加磁场，由此，抑制产生于熔融液的热对流，而制造大口径且高质量的半导体(一般称为磁场施