JP2002508294A - 多結晶シリコン棒製造用化学的蒸気析着方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は半導体に適用する大径、高純度多結晶シリコン棒をすばやく製造するための方法及び装置に関し、“被覆効果(skin effect) ”によってシリコン棒の外側の１５％である環状区域に電流の少なくとも７０％を集中させる約２ｋＨｚ−８００ｋＨｚの範囲内の一定した又は可変の高周波数を有する、Ａ．Ｃ．電流を電力供給設備によりシリコン棒に供給することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は半導体に適用する棒状の高純度多結晶シリコンの製法及び設備に関す
る。多結晶シリコンはＣＺ（チョクラルスキー）法又はＦＺ（浮遊帯域）法によ
り半導体用の単結晶の製作における原材料として用いられている。

【０００２】 半導体用の単結晶シリコンの製造に用いられる原材料である多結晶シリコン製
造の最も普通の方法は、トリクロロシランのような塩化物型シランの熱分解によ
って出発材料のフィラメント上に、シリコンを生成するように、析着させている
。このような方法は米国特許第４，７２４，１６０号（アルビッドソン他）に記
載されており、特開昭５６−１０５６２２号には円盤上に多数の電極群が配設し
てありかつ多数のシリコン出発材料フィラメント群が逆Ｕ字状又は方形逆Ｕ字状
に配設されている塩化物型シランを用いる反応炉構造が開示してある。

【０００３】 その他の方法は、その他の出発材料であるモノシランガスから多結晶シリコン
を製造することである。シリコン出発材料フィラメントは反応炉内で加熱される
。数百度又はそれ以上の温度で、モノシランガスを、大径のシリコン棒を形成す
るために加熱したフィラメント上に分解しかつ析着する。このシリコン棒は互に
熱的に絶縁しており、それによって蒸気相温度の上昇を防ぎ、隣接する加熱した
シリコン棒からの熱的影響を排除して、均一なシリコンの析着を得るものである
。

【０００４】 棒状又は棒の破砕によて得られた破片状の多結晶シリコンはＣＺ又はＦＺ法に
よる単結晶シリコンの製造に広く用いられている。高純度レベルでかつ対抗しう
るコストが半導体に適用する多結晶シリコン棒には特に要求されている。

【０００５】 上述のようなシリコン析着方式の両者では、電力供給がシリコン棒の加熱のた
めに該棒に通電するのに用いられている。現行ではＵ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏｓ．４，１
４７，８１４及び４，１５０，１６８（八釖他）及びＵ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏ．４，８
０５，５５６（ハーゲン等）及びＵ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏ．５，４７８，３９６（ケッ
ク他）等に示されているように、６０Ｈｚで２０００ａｍｐｓまでの電力を通電
している。この６０Ｈｚの低周波（又は欧州標準電力周波数５０Ｈｚ）で供給さ
れる電力は熱分解中該棒の横断面全体を通して流れる加熱電流である。

【０００６】 電力が６０Ｈｚで通電されると、電流はシリコン棒の中心に向って移動する。
シリコン棒の中心は該棒の周辺外方区域に対して、順次より高温となり、従って
、中心は棒の外周区域又は「被覆(Skin)」により熱的に絶縁される。γ＝ｆ（ｉ
／Ｔ）であるので、中心における加熱は中心において減少する電気抵抗を生ずる
。このより低い抵抗が中心を通して流れる電流により均等化を生じ、一層の加熱
を生ずる。

【０００７】 ６０Ｈｚで操作する場合、シリコン棒の中心を通って電流の大部分が流れるの
で、シリコン棒の中心は該棒の肌部分よりかなり加熱されることとなる。シリコ
ン棒が生長に従って冷却されると、順次この不均一な温度輪郭が内部熱応力を生
じ、生成されたシリコン棒は脆くなりかつ破断することになる。特に、電力を遮
断した際、シリコン棒の表面が冷却しかつ所定の深さに急激に収縮する。この冷
却した表面はシリコン棒内部に対して絶縁層として作用する。この絶縁効果のた
めに棒の中心はよりゆるやかな割合で冷却する。この効果は中心材料がより長い
緩和時間によって、冷却の終端においてより低い特別な容量を有することである
、（よりスローな冷却率より長い原子はそれ自体の配列を有する。従ってシリコ
ン棒の内部は外部より僅かに高い密度を有する）。このことは圧縮状態に表面を
半径方向に引張る効果を有すると共に棒の内方部分がより小さい特別な容積によ
り引張り状態にある。半径が０に近づくと、応力は冷却率により増加し、棒の中
心に１づくと順次よりゆるやかであることが図示から容易である。応力により、
商業的に採用しうる収率をうるために、６０Ｈｚ電力供給で造られる棒は約１５
０ｍｍの最高径に限定された。

【０００８】 改良した方法と設備は、高度に精製したシランまたはハロシランガスの熱分解
及び析着表面上へのシリコンの析着によって、半導体に適用する棒状の多結晶シ
リコンの製造に展開された。このような方法と設備の使用は、シリコン棒の容積
を通して１１メガパスカル（ＭＰａ）より多くない応力を有する直径３００ｍｍ
又はこれ以上のシリコン棒の製造が可能である。

【０００９】 このような低応力のシリコン棒は、析着表面にシリコンが析着される間の大部
分の時間中５０℃以内の温度範囲にシリコンの全容積を保持することにより形成
することができる。このように実施すると、多結晶シリコン棒の強さが増大され
、従って、３００ｍｍ又はこれ以上の直径を有するシリコン棒が確実に生長する
ことができる。

【００１０】 ２ｋＨｚ〜８００ｋＨｚの範囲内の周波数の電流を生成できる、高い周波数電
力供給設備はシリコンの析着中５０℃の温度範囲内でシリコン棒の全容積を保持
するために用いることができる。このような高周波数の電力は“被覆効果(skin
effect) ”による生長するシリコン棒の表面に電流を濃縮し、それによって均一
なシリコン棒加熱とシリコン棒の脆性を減少する。

【００１１】 図１は半導体適用の高純度多結晶シリコンの製造用の化学的蒸気析着（ＣＶＤ
）設備を示す。このような反応炉では、モノシランガスが分解されかつシリコン
が生長するシリコン棒の加熱した析着表面に析着される。例示した反応炉は前述
したＵ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏ．４，１５０，１６８（八釖外）に開示されたものと類似
のものである。ベルジャ型カバー又はベル１及び円形基板２で反応容器を構成す
る。隔壁４、即ち冷却水入口管５及び出口管６を有する熱交換器又はウオータジ
ャケット及び多数の反応室３を区画する形状を、前記カバー及び基板により区画
された円筒状空間内に設けてある。カバー１は部分的に小さな中空であり、水冷
熱交換器又は冷却ジャケットとして役立っている。カバー１の下部表面は反応容
器のシーリングの役目をしている。カバー部分には冷却水入口１Ｃと冷却水出口
１ｄが設けてある。入口１Ｃから出口１ｄに移行するように、冷却水はカバーの
内外壁管の空間を通して流れる。電極９は絶縁部材８を介して、基板２の下から
通って延在し、反応室３の中心に相当する位置に配設されている。チャック１０
が電極９のチップに取り付けてあり、入口及び出口冷却パイプ７を通る水で冷却
される。水冷却ジャケットを通る水の流れはその他の流体冷却または加熱媒体で
置き換えてもよい。

【００１２】 反応ガス排出管１１は基板２を通して下部から上部に延在しかつ反応室３にそ
ってモノシランガスを分配する空間のある多数のガスノズル１３に接続してある
。ガスノズル１３の夫々の内側には、ノズル１３を通してモノシランガスを均一
に噴出しうる毛細管又はオリフィスが設けてある。排出管１６は使用済反応ガス
を除去するのに用いられる。覗き窓１２はカバー１を通してかつ析着工程中シリ
コン棒１４を観察しうるように冷却ジャケットに設けてある。高温計（図示せず
）の如き１個又はそれ以上のセンサー２３を反応炉内の生長しているシリコン棒
の表面温度をモニターするのに用いうる。

【００１３】 １個又はそれ以上の電力供給設備がシリコン棒を加熱するためにシリコン棒１
４を通して通電するため電極群９に接続してある。図１に図示してある方式は低
周波電力供給設備２０、高周波電力供給設備２１及び電極群９に電力供給設備２
０，２１の一方又は他方に接続しうるスイッチ２２とからなっている。前記低周
波電力供給設備２０は６０Ｈｚ標準周波数（又は５０Ｈｚの欧州標準周波数）の
如き比較的低い周波数で電流を供給する。前記高周波数電力供給設備は１０〜３
０００アンペアの範囲内のＡ．Ｃ．電流増幅及び２００〜３００００ボルトの範
囲内の電圧増幅を有する２ｋＨｚ〜８００ｋＨｚ範囲で操作しうる。最も有利に
は、高周波電力供給を電流が周波数の範囲内で変化できる型式であるのがよい。
差支えなければ、電力供給設備２０，２１は単一に組み合せることもでき、変更
しうる電流電力供給設備（図示せず）は一体形スイッチング回路を有しかつ低・
高周波数の両者で操作しうる。

【００１４】 最初のシリコン棒又は出発材料フィラメント１７は反応室３内に配置しかつチ
ャック１０によりこれらの下端部が保持される。一対のシリコン出発材料フィラ
メント１７はシリコンブリッジ１８によってそれらの上端部が互に接続され、シ
リコン棒１４が形成されるＵ字型フィラメントを提供する。冷却水はカバー１を
通して循環される。

【００１５】 シリコンは大気温度で極めて電気伝導性がないために、シリコン出発材料のフ
ィラメント１７は所望の温度、代表的にはシリコンの導電度が増加する少なくと
も２００℃に予熱するのがよい。ついで、予熱したフィラメントの表面は電極ａ
を通してフィラメントに電力を供給することにより高温に保持できるので、フィ
ラメント表面がシリコン析着表面として役立つことができる。予熱はＵ．Ｓ．Ｐ
．Ｎｏ．４，１５０，１６８（八釖）に記載されている如き基板２の入口５を通
して加熱不活性ガスの噴気を供給することによって実施することができる。予熱
はまた反応炉内の輻射加熱源（図示せず）の操作によって実施することもできる
。

【００１６】 またフィラメントはＵ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏ．４，１５０，１６８に記載されてある
ように高電圧ではあるが電極９を通して低周波Ａ．Ｃ．電流を直接供給すること
により予熱してもよい。例えば、フィラメントは６０Ｈｚの周波数で３００００
ボルトの如き高電圧を適用することにより加熱すればよい。２００℃の温度を超
えてシリコンが加熱されたのち、シリコンの抵抗は温度の上昇によって減少し“
伝導破壊”(broken into conduction)となる。その時点で該電圧は約３０００Ｖ
に減少しかつ６００°−１２００℃の範囲内の所望のシリコン析着表面温度を提
供するように６０Ｈｚの電流を調節することができる。シランガス、最も好適に
はモノシランガスがガス管１１及びガスノズル１３を通して反応炉内に供給され
る。同時に反応室３内方を上昇し、シリコン出発材フィラメント７により加熱さ
れ、シランガスはシリコン出発材フィラメント１７の表面上に多結晶シリコン１
９を析着する反応をする。この析着したシリコンは多結晶シリコン棒１４を形成
して造り上げる。従って各出発材フィラメント１７は最初のシリコン析着表面を
提供し、かつシリコンが該フィラメント上に析着されると、析着したシリコンの
外表面が析着表面として役立つ。モノシランガスによれば、生長しているシリコ
ン棒の析着表面がシリコン棒上にシリコンの析出中約８５０℃の温度に保持され
ると最良の結果が得られる。反応室３をこえて上方に流された反応ガスは排気パ
イプ１６を通して除去される。一方生長するシリコン棒が小さい場合は電流を２
０アンペアと低くすることができる。シリコン棒の直径が増大すると、必要な電
圧が減少すると同時に一定の温度に安定して増加するようにシリコン析着表面の
電流を保持する必要がある。

【００１７】 時間の経過、電流消費、棒の直径、表面温度又はその他の如き１種もしくはそ
れ以上のパラメータの測定によって決定されるある種のポイントでは、６０Ｈｚ
の電流は、例えば、スイッチ２２の自動化した操作により切り替り、シリコン棒
は更に高周波数電力源２１により供給される高周波数電流により所望の温度に維
持される。例えば図３に図示してある如く、センサー又はタイマー２３はコント
ロールシステム２４、好ましくはコンピューターコントロールシステムは制御行
動が起こると信号を発する。このコントロールシステム２４はついで、例えば高
周波数電力供給設備２１に係合し、ソレノイドの作動によりスイッチ２２が作動
する。高周波数電力供給設備２１は２ｋＨｚ−８００ｋＨｚの範囲で交番電流を
提供するので、加熱電流は“被覆効果”(skin effect) によりシリコン棒の表面
に移行する。肌効果の最高の利点をとると、高周波数電力供給設備は電流の少な
くとも約７０％は図２に示す如く環状外側区域２６に集中されるように電流を解
放して構成すべきであり、その外側区域は反応炉内で生長される棒の半径方向の
外側１５％である。電流のより少ない量が外側区域２６の内側に配置されたシリ
コン棒の芯又は内側区域２８を通って流れる。一般に、２ｋＨｚ−８００ｋＨｚ
内で誘導ロスを最少とするために周波数をできる限り低くする高周波数電流に保
持することが望ましく、従ってこの装置は固体状の部材を用いて造ることができ
る。また、更にシリコン棒内の内部応力を最小とするために、ＣＶＤ工程の際に
周波数を変更することも有効である。最適の周波数は実験的に決定することがで
きる。

【００１８】 最良の結果は、高周波数電力供給設備２１より提供される高周波数電流の周波
数又は電流振幅がシリコン本体の全容積の温度がシリコンの析着される時の少な
くとも大部分の時間の間中５０℃の温度範囲に保持されるように調節された場合
に達成される。理想的には、この温度が全体のシリコン析着工程中５０℃の温度
範囲以内に保持すべきであるが、商業的操業では、予熱後の析着の初期段階の際
の如き、全シリコン析着工程中５０℃の温度範囲内にシリコン棒の全容積を保持
することは実用的ではない。均一な温度操作は事実上すぐに確立すべきであり、
かつしかるのち所望直径のシリコン棒が生成されるまで生長工程の残余の間中保
持される。この時点で、電力供給設備２１は付勢を遮断しかつシリコン棒は冷却
される。直径が３００ｍｍまで又はそれ以上の多結晶棒はこの手段で生成するこ
とができるものと考えられる。このようなシリコン棒はそれらの全容積に亙って
１１ＭＰａより多くない応力を有している。

【００１９】 下記の計算式は６０Ｈｚ，２ｋＨｚ，２０ｋＨｚ，２００ｋＨｚ及び８００ｋ
Ｈｚの周波数での電力供給による被覆効果によってシリコン棒１４の外側表面か
らの電流の深さの近似値である。これらの被覆深さは上記の検討とは無関係のも
のであることに留意されたい。被覆深さの測定式は下記の通りである； 上式において、δはメーターで示す被覆深さであり、ｆはＨｚで示す周波数で
あり、μは磁力浸透率及びσは伝導率である。用語μはμ＝μ_０ ^*μγこゝでμ _０ は自由空間の浸透率（４π^*１０^-7Ｈ／ｍ）、μγは導電計のスケーリングタ ーム（a scaling term）であり、シリコンでは、μγ（相対浸透率）は極めて１
に近い。８１５℃におけるシリコンの抵抗率ρは０．０３Ω^*ｃｍであることを 知見した。伝導率σ＝１／ρであるので、３３３３シーメンス／メーターの値を
伝導率に用いた。

【００２０】 被覆深さ値δは電流の６７％のシリコン棒の表面からの深さである。この電流
は外側表面から伝導計の中心に向って指数的に低下する。これらの計算は６０Ｈ
ｚの周波数であることを示しており、この電流は１５０ｍｍ棒における被覆効果
によることを示していない。周波数２００ｋＨｚでは、電流の６７％が半径方向
の外側から１９．５ｍｍに入っており、８００ｋＨｚの周波数では電流の６７％
が半径方向の外側９．７５ｍｍで流れている。シリコン棒の温度は電力供給設備
の電流振幅又は周波数の変更により調節できることに注目すべきである。

【００２１】 実施例として、直径１５０ｍｍのシリコン棒を図１に示した型式の反応炉で生
長させることができた。シリコン出発材フィラメント１７をフィラメントに対し
て２６０００ボルトの電圧と６０Ｈｚの周波数で低周波電流を当初通電して予熱
し、シリコンが２００℃の温度をこえるまで加熱したのち、電圧を約１７００ボ
ルトに下げかつ低周波電流を調節し、必要とする約８２５℃の所望のシリコン析
出表面温度とした。モノシランガスをガスノズル１３を通して反応炉内に供給し
、このガスは、Ｓｉ出発材フィラメント１７の表面上に多結晶シリコン１９を析
出する反応をする。析出したＳｉは多結晶シリコン棒１４を形成して生長する。
当初電流は２５アンペアである。シリコン棒の直径が増大すると、電流は安定し
て増加しかつ電圧は約８２５℃の一定温度にシリコン析出表面を保持して降下さ
れる。約５０ｍｍの棒直径では、その時点で電流は約８００ボルトの電圧で約３
００アンペアであり、センサー２３はスイッチ２２が作動してコンピュータ制御
システム２４に信号を送る。このスイッチは低周波電力供給設備２０を遮断しか
つ高周波数電力供給設備２１に接続し、約２００ｋＨｚで高周波電流を通電し、
充分に約８２５℃に棒の表面を保持する。この高周波で作動すると、加熱電流は
“被覆効果”によってシリコン棒の表面に移行する。高周波電力供給設備は電流
の少なくとも７０％に棒の外側１５％に集中されるような周波数で電流を通電す
る。生長するシリコン棒の析出表面上にＳｉが析出し続けると、電流及び電圧は
５０ｍｍをこえる生長の実質的に全期間の間、Ｓｉ本体の全容積の温度は５０℃
の温度範囲内に保持されるように必要なら調節される。電位及び電圧は、４００
ボルトの電圧で約１５０アンペアの電流の終端電流のために、棒の直径が１５０
ｍｍに増加するように変更される。シリコン棒の直径が１５０ｍｍの大きさに達
した場合、電力供給設備２１は通電を止められ、シリコン棒は冷却される。図４
は電流が２００ｋＨｚで通電された場合狹い温度範囲が１５０ｍｍ棒に可能であ
ることを記述してある。このようにシリコン棒は図５に示してある如く、棒の全
容積にわたって６ＭＰａより大きくない応力を有することを計算している。

【００２２】 ２ｋＨｚ−８００ｋＨｚの範囲内の高周波電力供給設備のかゝる使用はＣＶＤ
により製造されたシリコン棒において大いなる改良となる。直径３００ｍｍまで
のシリコン棒はその全容積にわたって１１ＭＰより多くない応力を有する本発明
による高周波加熱を用いて製造することは予期しないことであった。

【００２３】 このようなＳｉ棒は外部加熱により生成された応力による失敗とありそうなこ
とを全く排除する強固なものである。３００ｍｍ又はそれ以上の直径を有するＳ
ｉ棒の生長も可能である。Ｓｉ棒の直径の限界は脆性に基づくものではないが、
最高電流の代りに、反応炉の形状寸法、電極荷重及び電流性能、反応炉冷却及び
その他を利用可能とする。

【００２４】 本発明の上記具体例でなしうる種々の変更は当業者が従前から有するものであ
ることは明白である。例えば、他の加熱源は、反応炉、特にフィラメントを予熱
する目的の反応炉を用いることができる。抵抗加熱が可能であり、加熱はマイク
ロウエーブ又は赤外線加熱源（図示せず）の作動により供給することができる。
多数の熱源、即ちＳｉ棒の生長中に所望の温度パターンを保持するために、引続
いて又は同時の何れかで作動することもできる。また、高周波電力供給設備はモ
ノシラン以外のＳｉ含有ガスを先駆体ガスとして反応炉に有利に用いることがで
きる。このような電力供給設備はＵ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏ．４，７２４，１６０（アル
ビッドソン他）に記載された型式のトリクロロシラン反応炉で用いることができ
る。従って、この開示の目的として術語、“Ｓｉ含有ガス”とは、シラン（Ｓｉ
Ｈ₄）、ジシラン（Ｓｉ_２Ｈ_６）、ジクロロシラン（ＳｉＨ₂Ｃｌ₂）、トリクロ ロシラン（ＳｉＨＣｌ₃）、シリコンテトラクロライド（ＳｉＣｌ₄）、ジブロモ
シラン（ＳｉＨ₂Ｂｒ₂）、トリブロモシラン（ＳｉＨＢｒ₃）、シリコンテトラ ブロマイド（ＳｉＢｒ₄）、ジアイオドシラン（ＳｉＨ₂Ｉ₂）、トリアイオドシ ラン（ＳｉＨＩ₃）、シリコンテトラアイオダイド（ＳｉＩ₄）及びこれらの混合
物からなる群の何れかのガスを言うものである。従って、本発明の要旨は前記の
各請求項により決定すべきである。

【図面の簡単な説明】

添付図面において：

【図１】 シリコン含有ガスからシリコンの析着により半導体に応用する高純度多結晶シ
リコン棒の製造に本発明による反応炉を示す模式的縦断面図。

【図２】 １５０ｍｍより大きい直径に生長した後のシリコン棒の横断面を図１の２−２
線に沿った断面図。

【図３】 図１に示す型式の電力供給設備の操作の制御回路のダイヤグラム。

【図４】 Ａ．Ｃ．電流により加熱された１５０ｍｍ直径シリコン棒の計算した温度輪郭
を示す図表。

【図５】 Ａ．Ｃ．電流による加熱によって製造された１５０ｍｍ直径のシリコン棒の計
算した半径方向応力の輪郭を示す図表。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドーソン，ハワード，ジエイ． アメリカ合衆国 ワシントン 98837，モ ーゼス レイク，レイクサイド ドライブ 2405 Ｆターム(参考） 4G072 AA01 FF10 GG01 HH03 HH05 HH07 HH10 NN13 RR11 4G077 AA02 BA04 DB01 EG16 HA20 4K030 AA06 BA29 BB03 CA04 FA10 JA01 JA10 JA18 KA23 LA11

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１個の反応室を有する反応容器； 該反応室中に延在する一対の電極； ２種の電極間を流れる電流によりフィラメントを加熱するため該電極の２種の
   異なる一方に接続されたフィラメントの対向する端部を反応室内に配設した少く
   とも１個のシリコンフィラメント； 化学的蒸着により加熱したフィラメント上に多結晶シリコンを反応生成しかつ
   析着させ、それによって多結晶シリコン棒を生成するため、反応室中にガスを供
   給するための反応容器の内部に接続されシリコン含有ガス源；及び 前記電極群に接続されたシリコン棒の内方部より外方区域により高い加熱を提
   供するためシリコン棒の外側区域に隣接する外表面を通して流れる電流の大部分
   を被覆効果を生成するに充分に高い周波数を有する高周波数のＡ．Ｃ．電流を供
   給する電力供給設備； とからなるシリコン棒製造装置。
2. 【請求項２】 前記電流が少なくとも２ｋＨｚの高周波数を有する請求項１
   に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記電流周波数は２ｋＨｚ−８００ｋＨｚの範囲内である請
   求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 電力供給設備が可変周波数電力供給設備である請求項１に記
   載の装置。
5. 【請求項５】 シリコンフィラメントが各フィラメント部の一方端部で共に
   結合された２個のフィラメント部を有するＵ字型であり、電極の異なる端部に該
   フィラメント部の他方端部が接続されている請求項１に記載の装置。
6. 【請求項６】 ガス源がモノラン、ジシラン及びこれらの混合物からなる群
   から選んだシランガス源である請求項１に記載の装置。
7. 【請求項７】 ガス源がハロシランガス源である請求項１に記載の装置。
8. 【請求項８】 反応炉内にシリコンフィラメントを配設し； 該フィラメントを通して電流を流してシリコンフィラメントを加熱し； 多結晶シリコン棒を形成するため、シリコン含有ガスの熱分解によりシリコン
   の化学的蒸着によって加熱フィラメント上に多結晶シリコンを析着し；かつ、 被覆効果を生成するため化学的蒸着の際にシリコン棒に充分高い周波数のＡ．
   Ｃ．電力供給電流を適用し、前記シリコン棒の内方部分より外方区域においてよ
   り高い加熱を提供するために、シリコン棒に隣接するシリコン棒の外側表面を通
   して流れる大部分の電流を発生させる； ことからなる反応炉内の析着表面上に多結晶シリコンを析着して多結晶シリコン
   棒を製造する方法。
9. 【請求項９】 電力供給電流が少なくとも２ｋＨｚの高周波数を有する請求
   項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 電力供給電流周波数が約２ｋＨｚ−約８００ｋＨｚの範囲
    内である請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 電力供給電流がシリコン棒の外側区域の電流の約７０％を
    生ずるに充分な高周波数であり、シリコン棒の半径方向の約１５％の厚さを有す
    る外側区域である請求項８に記載の方法。
12. 【請求項１２】 反応ガスがモノシラン、ジシラン及びそれらの混合物から
    なる群から選んだシランガスである請求項８に記載の方法。
13. 【請求項１３】 反応ガスがハロシランである請求項８に記載の方法。
14. 【請求項１４】 請求項８の方法で製造した多結晶シリコン棒。
15. 【請求項１５】 反応炉内側に析着面を有する細長いシリコン本体を配置し
    ； 反応炉内にシリコン含有ガスを提供し； （ａ）該シリコン含有ガスを析出表面上に多結晶シリコンを分解しかつ析着さ
    せるに充分な温度に析着表面を保持しかつ （ｂ）多結晶シリコンが析着される間中でその時間の少なくとも間中５０℃の
    温度範囲以内に前記シリコン本体の全容積の温度を保持するようにシリコン本体
    を加熱する ことからなる１５０ｍｍより大きい直径を有する多結晶シリコン棒の製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５の方法で製造した多結晶シリコン棒。
17. 【請求項１７】 反応炉内側に析着表面を有する細長いシリコン本体を配置
    し； 反応炉内にシリコン含有ガスを提供し； （ａ）該シリコン含有ガスを析出面上に多結晶シリコンを分解しかつ析着させ
    るに充分な温度に析着面を保持し、かつ （ｂ）シリコン棒の容積全体に亘って１１ＭＰａより多くない多結晶シリコン
    の応力をシリコンの析出中シリコン棒内側の温度を保持することからなる１５０
    ｍｍより大きい直径を有する多結晶シリコンの製造法。
18. 【請求項１８】 請求項１７の方法で造った多結晶シリコン棒。
19. 【請求項１９】 反応炉の内側に析着面を有する細長いシリコン本体を配設
    し； 反応炉の内側にシリコン含有ガスを提供し； 析着面上に多結晶シリコンを分解しかつ析着するシリコン含有ガスを生ずるに
    充分な温度に析着面を保持して、シリコン本体を通して少なくとも２ｋＨｚの周
    波数で電流を通電する； ことからなる多結晶シリコン棒の製造法。
20. 【請求項２０】 多結晶シリコンの析着する間の少なくとも大部分の時間帯
    中５０℃の温度範囲内にシリコン本体の全容積の温度が保持されるように電流の
    周波数を調節することからなる請求項１９に記載の方法。
21. 【請求項２１】 シリコン棒の直径が増大するように電流の周波数を増加す
    ることからなる請求項１９に記載の方法。
22. 【請求項２２】 電源が少なくとも約７０％の電流をシリコン棒の環状外側
    区域に通電させるに充分な高周波数であり、外側区域の厚さがシリコン棒の半径
    方向の約１５％である請求項１９に記載の方法。
23. 【請求項２３】 少なくとも２ｋＨｚの周波数で電流を通電する前に、シリ
    コン本体の生長の初期段階中に析着表面上にシリコン含有ガスを多結晶シリコン
    を分解かつ析着させるために充分な温度に析着表面を保持して、全シリコン本体
    に低周波数電流を通電することからなる請求項１９に記載の方法。
24. 【請求項２４】 少なくとも２ｋＨｚの周波数で電流を通電する前に、細長
    いシリコン本体の電気抵抗を減少するために、該シリコン本体を少なくとも２０
    ０℃の温度に予熱することからなる請求項１９に記載の方法。
25. 【請求項２５】 請求項１９の方法で製造した多結晶シリコン棒。
26. 【請求項２６】 シリコン棒が１５０ｍｍより大きい直径を有し； かつ該シリコン棒が該シリコン棒の容積全体で１１ＭＰａより多くない応力を
    有する多結晶シリコン棒。
27. 【請求項２７】 シリコン棒が１５０ｍｍより大きい直径を有し； 該シリコン棒の全容積が６００℃−１２００℃の範囲の温度であり；かつ シリコン棒の全容積にわたっての温度変化が５０℃より多くない ことからなる多結晶シリコン棒。