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球状単結晶シリコンの製造方法

国内特許コード P03A000431
整理番号 KI000061
掲載日 2003年8月28日
出願番号 特願2001-156689
公開番号 特開2002-348194
登録番号 特許第3607218号
出願日 平成13年5月25日(2001.5.25)
公開日 平成14年12月4日(2002.12.4)
登録日 平成16年10月15日(2004.10.15)
発明者
  • 栗林 一彦
  • 青山 智胤
出願人
  • 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
発明の名称 球状単結晶シリコンの製造方法
発明の概要 【目的】 過冷度ΔTの適正管理によってシリコン液滴から高品位の球状単結晶シリコンを作製する。
【構成】 過冷したシリコン液滴から凝固核を生成させて球状単結晶シリコンを作製する際、シリコン液滴の臨界過冷度ΔTcr及び直径dが(d=5mm,ΔTcr=100K),(d=3mm,ΔTcr=120K),(d=1mm,ΔTcr=150K)を満足するように、シリコン液滴の直径dに応じて臨界過冷度ΔTcrを設定する。臨界過冷度ΔTcr以下の過冷度ΔTに保持したシリコン液滴から成長した結晶は、クラックや双晶の少ない高品位球状単結晶シリコンとなる。
従来技術、競合技術の概要


半導体装置の開発,普及に伴って、代表的な半導体材料であるシリコンウェーハの需要も伸びる一方である。シリコンウェーハから半導体デバイスを作製する際の生産効率を考慮すると大口径のウェーハほど望ましく、口径300mmのシリコンウェーハが提供され始めており、口径400mmのシリコンウェーハも一部で検討されている。しかし、大口径化に伴う設備費用の負担が極端に大きくなり、費用対効果の面からウェーハの大口径化が疑問視されることもある。



そこで、大口径化とは逆の発想として、直径1mm程度の球状単結晶シリコンの表面に形成した集積回路を、低価格次世代ICとしてマイクロマシン等に応用する検討がされ始めている。球状単結晶シリコンは、高周波プラズマ法,回転ディスク法,ガスアトマイズ法,水アトマイズ法,アルゴンアーク回転電極法,プラズマアーク回転電極法等で作製される。たとえば、特開平11-12091号公報では、酸化膜で覆われた球状多結晶シリコンを部分的に加熱溶融し、溶融部分を移動させながら再結晶化することによって球状単結晶シリコンを製造している。

産業上の利用分野


本発明は、半導体デバイス等の作製に有用な球状単結晶シリコンを製造する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
過冷したシリコン液滴から凝固核を生成させて球状単結晶シリコンを作製する際、シリコン液滴の臨界過冷度ΔTcr及び直径dが(d=5mm,ΔTcr=100K),(d=3mm,ΔTcr=120K),(d=1mm,ΔTcr=150K)を満足するように、シリコン液滴の直径dに応じて設定された臨界過冷度ΔTcr以下にシリコン液滴を過冷することを特徴とする球状単結晶シリコンの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2001156689thum.jpg
出願権利状態 登録
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