JP2004143002A - Apparatus and method for controlling silicon melt convection - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石英るつぼに貯留されたシリコン融液からシリコン単結晶のインゴットを引上げるときに上記シリコン融液の対流を制御する装置と、その制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、シリコン単結晶の製造方法として、シリコン単結晶のインゴットをチョクラルスキー法(以下、CZ法という)により引上げる方法が知られている。このCZ法は、石英るつぼに貯留されたシリコン融液に種結晶を接触させ、石英るつぼ及び種結晶を回転させながら種結晶を引上げることにより、円柱状のシリコン単結晶のインゴットを製造する方法である。
一方、半導体集積回路を製造する工程において、歩留りを低下させる原因として酸化誘起積層欠陥(Oxidation−induced Stacking Fault、以下、OSFという。)の核となる酸素析出物の微小欠陥や、結晶に起因したパーティクル(Crystal Originated Particle、以下、COPという。)や、或いは侵入型転位(Interstitial−type Large Dislocation、以下、L/Dという。)の存在が挙げられている。OSFは、結晶成長時にその核となる微小欠陥が導入され、半導体デバイスを製造する際の熱酸化工程等で顕在化し、作製したデバイスのリーク電流の増加等の不良原因になる。またCOPは、鏡面研磨後のシリコンウェーハをアンモニアと過酸化水素の混合液で洗浄したときにウェーハ表面に出現する結晶に起因したピットである。このウェーハをパーティクルカウンタで測定すると、このピットも本来のパーティクルとともに光散乱欠陥として検出される。
【0003】
このCOPは電気的特性、例えば酸化膜の経時絶縁破壊特性(Time Dependentdielectric Breakdown、TDDB)、酸化膜耐圧特性(Time Zero Dielectric Breakdown、TZDB)等を劣化させる原因となる。またCOPがウェーハ表面に存在するとデバイスの配線工程において段差を生じ、断線の原因となり得る。そして素子分離部分においてもリーク等の原因となり、製品の歩留りを低くする。更にL/Dは、転位クラスタとも呼ばれたり、或いはこの欠陥を生じたシリコンウェーハをフッ酸を主成分とする選択エッチング液に浸漬するとピットを生じることから転位ピットとも呼ばれる。このL/Dも、電気的特性、例えばリーク特性、アイソレーション特性等を劣化させる原因となる。この結果、半導体集積回路を製造するために用いられるシリコンウェーハからOSF、COP及びL/Dを減少させることが必要となっている。
【0004】
このOSF、COP及びL/Dを有しない無欠陥のシリコンウェーハを切出すためのシリコン単結晶インゴットの製造方法が米国特許番号6,045,610号に対応する特開平11−1393号公報に開示されている。一般に、シリコン単結晶のインゴットを速い速度で引上げると、インゴット内部に空孔型点欠陥の凝集体が支配的に存在する領域[V]が形成され、インゴットを遅い速度で引上げると、インゴット内部に格子間シリコン型点欠陥の凝集体が支配的に存在する領域[I]が形成される。このため上記製造方法では、インゴットを最適な引上げ速度で引上げることにより、上記点欠陥の凝集体が存在しないパーフェクト領域[P]からなるシリコン単結晶のインゴットを製造できるようになっている。
【0005】
一方、CZ法によりシリコン融液からシリコン単結晶のインゴットを引上げるときに、インゴットとシリコン融液との固液界面の形状を考慮して無欠陥結晶を製造する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この無欠陥結晶を製造する方法では、上記固液界面の形状の調整が、インゴット下面の中心における固液界面の高さを調整することによって行われ、インゴット下面の周縁の温度分布の調整が、インゴット外周部の引上げ方向の温度勾配を調整することによって行われる。また上記インゴット下面の中心における固液界面の高さがシリコン融液表面より10mm以上高くなるように、インゴット下面の中心における固液界面の高さの調整が、シリコン融液に対して印加される磁場の強度の調整、シリコン融液を貯留する石英るつぼの単位時間当りの回転速度の調整、及びインゴットの単位時間当りの回転速度の調整からなる群から選ばれた1種又は2種以上の調整によって行われる。上記磁場は、石英るつぼの外周面から所定の間隔をあけて設けられたソレノイドに所定の電流を流すことにより発生し、シリコン融液に印加される。
【0006】
このように構成された無欠陥結晶を製造する方法では、シリコン融液からシリコン単結晶のインゴットを引上げるときに、上記固液界面の形状と引上げ中のインゴット下部周縁の温度分布との関係を適切に調整することによって、無欠陥のシリコン単結晶インゴットを安定かつ再現性よく製造することができる。即ち、インゴットの引上げ方向及び半径の面方向のいずれにおいても、広い範囲にわたって無欠陥領域を有するインゴットを安定かつ再現性良く製造することができる。この結果、インゴットをスライスして得られる無欠陥ウェーハの枚数が多くなるので、歩留まりを向上できるとともに、大口径のインゴットを引上げた後にこの大口径のインゴットをスライスして得られる大口径のウェーハは全面が無欠陥となる。
【0007】
【特許文献1】
米国特許第6,045,610号明細書に対応する特開平11−1393号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の特許文献1に示されたシリコン単結晶インゴットの製造方法では、シリコン単結晶のインゴットとシリコン融液との固液界面近傍での鉛直方向の温度勾配が均一になるように制御する必要があり、この制御はシリコン融液の残量の変化や対流の変化による影響を受けるため、インゴットの直胴部全長にわたって、無欠陥のシリコン単結晶を製造することは困難であった。
また、上記従来の特許文献1に示された無欠陥結晶を製造する方法では、シリコン単結晶のインゴットが大口径化するに従って、磁場を発生するソレノイドを大型化する必要があるけれども、このソレノイドの大型化の割合はインゴットの大口径化の割合より飛躍的に大きいため、インゴットの大口径化に伴ってソレノイドの製作が技術及び資金の両面で困難になるおそれがある。
本発明の目的は、シリコン単結晶のインゴットが大口径化しても、無欠陥のシリコン単結晶のインゴットを比較的容易に製造できる、シリコン融液対流制御装置及びその制御方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、図1及び図4に示すように、チャンバ11内に設けられシリコン融液12が貯留された石英るつぼ13と、石英るつぼ13の外周面を包囲しシリコン融液12を加熱する主ヒータ18とを備えたシリコン単結晶引上げ装置の改良である。
その特徴ある構成は、シリコン融液12から引上げられるインゴット25とシリコン融液12との固液界面26より下方のシリコン融液12中でインゴット25下面の中心に向って放熱する熱源43が設けられ、熱源43からの放熱により固液界面26が上凸状となるように構成されたところにある。
【0010】
請求項7に係る発明は、図1及び図4に示すように、チャンバ11内に設けられた石英るつぼ13にインゴット25を引上げ可能なシリコン融液12を貯留し、インゴット25内が格子間シリコン型点欠陥の凝集体及び空孔型点欠陥の凝集体の存在しないパーフェクト領域となる引上げ速度でインゴット25を引上げるシリコン単結晶引上げ方法の改良である。
その特徴ある構成は、インゴット25とシリコン融液12との固液界面26より下方のシリコン融液12中で熱源43がインゴット25下面の中心に向って放熱し、固液界面26が上凸状となるように熱源43を制御するところにある。
【0011】
この請求項1に記載されたシリコン融液対流制御装置又は請求項7に記載されたシリコン融液対流制御方法では、熱源43から固液界面26の中心に向って放熱しながら、シリコン融液12からインゴット25を引上げると、石英るつぼ13中心のシリコン融液12に上昇する対流が発生するため、この対流により固液界面26が上凸状になる。この結果、固液界面26の中心がシリコン融液12表面の延長面より上方に位置するため、固液界面26の中心近傍の鉛直方向の温度勾配が大きくなり、固液界面26の中心近傍の鉛直方向の温度勾配と、固液界面26の周縁近傍の鉛直方向の温度勾配との差が小さくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に本発明の第1の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図4に示すように、シリコン単結晶引上げ装置10のチャンバ11内には、シリコン融液12を貯留する石英るつぼ13が設けられ、この石英るつぼ13の外周面は黒鉛サセプタ14により被覆される。石英るつぼ13の下面は上記黒鉛サセプタ14を介して支軸16の上端に固定され、この支軸16の下部はるつぼ駆動手段17に接続される。るつぼ駆動手段17は図示しないが石英るつぼ13を回転させる第1回転用モータと、石英るつぼ13を昇降させる昇降用モータとを有し、これらのモータにより石英るつぼ13が所定の方向に回転し得るとともに、上下方向に移動可能となっている。石英るつぼ13の外周面は石英るつぼ13から所定の間隔をあけて主ヒータ18により包囲され、この主ヒータ18は保温筒19により包囲される。また主ヒータ18には主ヒータ用電源(図示せず)が電気的に接続される。
【0013】
またチャンバ11の上端には円筒状のケーシング21が接続される。このケーシング21には引上げ手段22が設けられる。引上げ手段22はケーシング21の上端部に水平状態で旋回可能に設けられた引上げヘッド(図示せず)と、このヘッドを回転させる第2回転用モータ(図示せず)と、ヘッドから石英るつぼ13の回転中心に向って垂下されたワイヤケーブル23と、上記ヘッド内に設けられワイヤケーブル23を巻取り又は繰出す引上げ用モータ(図示せず)とを有する。ワイヤケーブル23の下端にはシリコン融液12に浸してシリコン単結晶のインゴット25を引上げるための種結晶24が取付けられる。
【0014】
更にチャンバ11には引上げ中のインゴット外周面側に不活性ガスを供給しかつ不活性ガスをチャンバ11のるつぼ内周面側から排出するガス給排手段28が接続される。ガス給排手段28は一端がケーシング21の周壁に接続され他端が上記不活性ガスを貯留するタンク(図示せず)に接続された供給パイプ29と、一端がチャンバ11の下壁に接続され他端が真空ポンプ(図示せず)に接続された排出パイプ30とを有する。供給パイプ29及び排出パイプ30にはこれらのパイプ29,30を流れる不活性ガスの流量を調整する第1及び第2流量調整弁31,32がそれぞれ設けられる。
【0015】
一方、インゴット25の外周面と石英るつぼ13の内周面との間にはインゴット25の外周面を包囲する熱遮蔽部材36が設けられる。この熱遮蔽部材36は円筒状に形成され主ヒータ18からの輻射熱を遮る筒部37と、この筒部37の上縁に連設され外方に略水平方向に張り出すフランジ部38と、筒部37の下部に筒部37内方に膨出するように設けられた膨出部41とを有する。上記フランジ部38を保温筒19上に載置することにより、筒部37の下縁がシリコン融液12表面から所定の距離だけ上方に位置するように、熱遮蔽部材36がチャンバ11内に固定される。この筒部37及び膨出部41は黒鉛により、或いは表面にSiCがコーティングされた黒鉛等により形成される。また膨出部41の内部には膨出部用断熱部材42が充填され、この膨出部用断熱部材42はカーボンフェルト、即ちカーボンファイバの不織布により形成される。
【0016】
一方、図1〜図4に示すように、インゴット25とシリコン融液12との固液界面26より下方のシリコン融液12中には、インゴット25下面の中心に向って放熱する熱源43が設けられる。この熱源43は、熱遮蔽部材36下端及びシリコン融液12表面間に設けられた補助ヒータ44と、補助ヒータ44の発した熱を受けこの熱をシリコン融液12中のインゴット25下方に導き更にインゴット25下面の中心に向って放散する熱伝導体46と、補助ヒータ44及び熱伝導体46の周面を被覆する石英管47と、熱伝導体46及び石英管47間に充填された熱源用断熱部材48(図3)とを有する。
【0017】
補助ヒータ44は小型のカーボンヒータにより構成される。この補助ヒータ44には、チャンバ11外から配索されかつ膨出部41を貫通する一対のカーボン電極49,49の一端が電気的に接続され、一対のカーボン電極49,49の他端はチャンバ11外に設けられた補助ヒータ用電源(図示せず)に電気的に接続される。熱伝導体46は、補助ヒータ44に対向して設けられた受熱部46aと、シリコン融液12中でインゴット25下面の中心に対向して設けられた放熱部46bと、受熱部46a及び放熱部46bを連結し受熱部46aの受けた熱を放熱部46bに導く伝導部46cとからなる。上記受熱部46a、放熱部46b及び伝導部46cはソリッドカーボンにより一体的に形成される。
【0018】
補助ヒータ44には、受熱部46aを1450〜2000℃、好ましくは1600〜1850℃の範囲に加熱可能な電力が補助ヒータ用電源から供給されに構成され、これにより放熱部46bはこの放熱部46b上面に対向するシリコン融液12を1430〜1900℃、好ましくは1500〜1700℃の範囲に加熱可能に構成される。また放熱部46bの外径をd1(図2)とし、インゴット25の直径をD(図4)とするとき、d1/Dは0.01〜1.0、好ましくは0.1〜0.6に設定される。更に伝導部46cの外径をd2(図3)とするとき、d2/Dは0.01〜0.8、好ましくは0.1〜0.3に設定される。放熱部46b上面に対向するシリコン融液12の温度を1430〜1900℃の範囲に設定し、d1/Dを0.01〜1.0の範囲に設定したのは、インゴット25下面の中心における固液界面26の高さがシリコン融液12表面に対して1〜30mm、好ましくは3〜18mmの範囲で高くするためである。またd2/Dを0.01〜0.8の範囲に設定したのは、0.01未満では放熱部46b上面に対向するシリコン融液12の温度が十分に上昇せず、0.8を越えると放熱部46b上面に対向するシリコン融液12の温度が上昇し過ぎて固液界面の縦断面が略M字状になるからである。
【0019】
石英管47は、受熱部46a及び補助ヒータ44を所定の間隔をあけて被覆する受熱被覆部47aと、放熱部46b下面を被覆するロア放熱被覆部47bと、放熱部46b上面を被覆するアッパ放熱被覆部47cと、伝導部46cを被覆する伝導被覆部47dとからなる(図1)。アッパ放熱被覆部47cは透明石英により形成される。受熱被覆部47aの幅は膨出部41の幅より僅かに大きく形成され、受熱被覆部47aの上面には所定の間隔(膨出部の幅分)をあけて第1及び第2ロッド51,52の下端が取付けられる。第1ロッド51は膨出部41及び筒部37の外周面に鉛直方向に摺動可能に取付けられ、第2ロッド52は膨出部41の内周面に鉛直方向に摺動可能に取付けられる。また第1及び第2ロッド51,52の上端はチャンバ11外に設けられた石英管駆動手段(図示せず)に連結される。これにより石英管47は熱遮蔽部材36に対して上下動可能に設けられる。
【0020】
このように構成されたシリコン融液対流制御装置の動作を説明する。
先ず、主ヒータ18に主ヒータ用電源(図示せず)から所定の電力を供給すると、石英るつぼ13に投入された高純度のシリコン多結晶体が加熱・融解してシリコン融液12になる。この状態でシリコン融液12からインゴット25を所定の引上げ速度、即ちインゴット25内が格子間シリコン型点欠陥の凝集体及び空孔型点欠陥の凝集体の存在しないパーフェクト領域となる引上げ速度で引上げる。同時に補助ヒータ44に補助ヒータ用電源から所定の電力を供給すると、補助ヒータ44が熱伝導体46の受熱部を加熱し、この熱が伝導部46cを通って放熱部46bに伝わり放熱部46bから固液界面26の中心に向って放散される。これにより放熱部46b上面に対向するシリコン融液12が1430〜1900℃の範囲内の所定値、例えば1600℃に加熱されるので、石英るつぼ13中心のシリコン融液12に上昇する対流が発生する。この結果、この対流により固液界面26が上凸状になる、即ち固液界面26の中心がシリコン融液12表面の延長面より上方に位置するため、固液界面26の中心近傍の鉛直方向の温度勾配が大きくなり、固液界面26の中心近傍の鉛直方向の温度勾配と、固液界面26の周縁近傍の鉛直方向の温度勾配との差が小さくなる。従って、略全長にわたって無欠陥で高品質のインゴット25を比較的容易に製造できる。
【0021】
図5〜図7は本発明の第2の実施の形態を示す。図5〜図7において図1〜図3と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、熱源63が、チャンバ11外に設けられレーザ光を発生するレーザ発生手段64と、レーザ発生手段64の発したレーザ光を受けて熱に変換しこの熱をシリコン融液12中のインゴット25下方に導き更にインゴット25下面の中心に向って放散する熱伝導体66と、熱伝導体66の周面を被覆しかつ熱遮蔽部材36に対して上下動可能に設けられた石英管67と、熱伝導体66及び石英管67間に充填された熱源用断熱部材48とを有する。
【0022】
レーザ発生手段64としては、CO2ガスを用いた気体レーザ発生手段や、ルビーやYAG等を用いた固体レーザ発生手段等が挙げられる。またレーザ発生手段64が発したレーザ光は膨出部41を貫通して熱伝導体66の受光熱変換部66a上面に照射されるように構成される。熱伝導体66は、熱遮蔽部材36下端及びシリコン融液12表面間に位置しかつレーザ発生手段64に対向して設けられた受光熱変換部66aと、シリコン融液12中でインゴット25下面の中心に対向して設けられた放熱部46bと、受光熱変換部66a及び放熱部46bを連結し受光熱変換部66aでレーザ光から変換された熱を放熱部46bに導く伝導部46cとからなる。上記受光熱変換部66a、放熱部46b及び伝導部46cはソリッドカーボンにより一体的に形成される。
【0023】
レーザ発生手段64から発せられたレーザ光の強度は、受光熱変換部66aを1450〜2000℃、好ましくは1600〜1850℃の範囲に加熱可能な強度に設定され、これにより放熱部46bはこの放熱部46b上面に対向するシリコン融液12を1430〜1900℃、好ましくは1500〜1700℃の範囲に加熱可能に構成される。また石英管67は、受光熱変換部66aを所定の間隔をあけて被覆する受光被覆部67aと、放熱部46b下面を被覆するロア放熱被覆部47bと、放熱部46b上面を被覆する透明石英製のアッパ放熱被覆部47cと、伝導部46cを被覆する伝導被覆部47dとからなる。受光被覆部67aの幅は膨出部41の幅より僅かに大きく形成され(図5)、受光被覆部67aの上面には所定の間隔(膨出部の幅分)をあけて第1及び第2ロッド51,52の下端が取付けられる。上記以外は第1の実施の形態と同一に構成される。
【0024】
このように構成されたシリコン融液対流制御装置の動作を説明する。
シリコン融液12からインゴット25を所定の引上げ速度、即ちインゴット25内が格子間シリコン型点欠陥の凝集体及び空孔型点欠陥の凝集体の存在しないパーフェクト領域となる引上げ速度で引上げるときに、レーザ発生手段64が所定の強度のレーザ光を熱伝導体66の受光熱変換部66aに照射することにより、この受光熱変換部66aが加熱されると、この熱が伝導部46cを通って放熱部46bに伝わり放熱部46bから固液界面26の中心に向って放散される。これにより放熱部46b上面に対向するシリコン融液12が1430〜1900℃の範囲内の所定値、例えば1600℃に加熱されるので、石英るつぼ13中心のシリコン融液12に上昇する対流が発生する。この結果、第1の実施の形態と同様に、略全長にわたって無欠陥で高品質のインゴット25を比較的容易に製造できる。
【0025】
図8〜図10は本発明の第3の実施の形態を示す。図8〜図10において図1〜図3と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、熱源73が、シリコン融液12中でインゴット25下面の中心に対向して設けられかつチャンバ11外から配索された一対のカーボン電極49,49により電力が供給される補助ヒータ44と、シリコン融液12中の一対のカーボン電極49,49及び補助ヒータ44を被覆しかつ熱遮蔽部材36に対して上下動可能に設けられた石英管77と、石英管77中の一対のカーボン電極49,49間に設けられた石英製の絶縁部材78とを有する。
【0026】
一対のカーボン電極49,49はシリコン融液12中を通りかつ膨出部41を貫通して配索される。これらのカーボン電極49,49の一端は補助ヒータ44に電気的に接続され、他端はチャンバ11外に設けられた補助ヒータ用電源(図示せず)に電気的に接続される。補助ヒータ44には、この補助ヒータ44上面に対向するシリコン融液12を1430〜1900℃、好ましくは1500〜1700℃の範囲に加熱可能な電力が補助ヒータ用電源から供給されるようになっている。
【0027】
石英管77は、シリコン融液12中の一対のカーボン電極49,49を被覆する電極被覆部77aと、補助ヒータ44を被覆する透明石英製のヒータ被覆部77bと、熱遮蔽部材36下端及びシリコン融液12表面間に位置しかつ膨出部41の幅より僅かに大きく形成された取付部77cとからなる。取付部77cの上面には所定の間隔(膨出部の幅分)をあけて第1及び第2ロッド51,52の下端が取付けられる。なお、石英管77の電極被覆部77aの直径は第1の実施の形態における石英管の伝導被覆部より細く形成される。また、絶縁部材78は、一対のカーボン電極49,49の接触を阻止するために、一対のカーボン電極49,49間や、電極被覆部77a及びカーボン電極49間に設けられる。上記以外は第1の実施の形態と同一に構成される。
【0028】
このように構成されたシリコン融液対流制御装置の動作を説明する。
シリコン融液12からインゴット25を所定の引上げ速度、即ちインゴット25内が格子間シリコン型点欠陥の凝集体及び空孔型点欠陥の凝集体の存在しないパーフェクト領域となる引上げ速度で引上げるときに、補助ヒータ44に補助ヒータ用電源から所定の電力を供給すると、補助ヒータ44の発生した熱が固液界面26の中心に向って放散される。これにより補助ヒータ44上面に対向するシリコン融液12が1430〜1900℃の範囲内の所定値、例えば1600℃に加熱されるので、石英るつぼ13中心のシリコン融液12に上昇する対流が発生する。この結果、第1の実施の形態と同様に、略全長にわたって無欠陥で高品質のインゴット25を比較的容易に製造できる。
【0029】
図11〜図13は本発明の第4の実施の形態を示す。図11〜図13において図1〜図3と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、熱源83が、チャンバ11外に設けられレーザ光を発生するレーザ発生手段64と、レーザ発生手段64の発したレーザ光を受けてシリコン融液12中のインゴット25下方に導き更にレーザ光をインゴット25下面の中心に向って放散する光伝導体86と、光伝導体86の周面を被覆しかつ熱遮蔽部材36に対して上下動可能に設けられた石英管87とを有する。
【0030】
レーザ発生手段64が発したレーザ光は膨出部41を貫通して光伝導体86の受光部86a上面に照射されるように構成される。光伝導体86は、熱遮蔽部材36下端及びシリコン融液12表面間に位置しかつレーザ発生手段64に対向して設けられた受光部86aと、シリコン融液12中でインゴット25下面の中心に対向して設けられた散光部86bと、受光部86a及び散光部86bを連結し受光部86aで受けたレーザ光を散光部86bに導く伝導部86cとからなる。上記受光部86a、散光部86b及び伝導部86cは石英により一体的に形成される。
【0031】
レーザ発生手段64から発せられたレーザ光の強度は、散光部86bから放散されたレーザ光が散光部86b上面に対向するシリコン融液12を1430〜1900℃、好ましくは1500〜1700℃の範囲に加熱可能な強度に設定される。また石英管87は、受光部86aを所定の間隔をあけて被覆する受光被覆部87aと、散光部86b下面を被覆するロア散光被覆部87bと、散光部86b上面を被覆する透明石英製のアッパ散光被覆部87cと、伝導部86cを被覆する伝導被覆部87dとからなる。受光被覆部87aの幅は膨出部41の幅より僅かに大きく形成され(図11)、受光被覆部87aの上面には所定の間隔(膨出部の幅分)をあけて第1及び第2ロッド51,52の下端が取付けられる。なお、石英管87の伝導被覆部87dの直径は第1の実施の形態における石英管の伝導被覆部より細く形成される。また伝導部86cと伝導被覆部87dとの間には、ソリッドカーボン製の光遮蔽部材88が充填される。上記以外は第1の実施の形態と同一に構成される。
【0032】
このように構成されたシリコン融液対流制御装置の動作を説明する。
シリコン融液12からインゴット25を所定の引上げ速度、即ちインゴット25内が格子間シリコン型点欠陥の凝集体及び空孔型点欠陥の凝集体の存在しないパーフェクト領域となる引上げ速度で引上げるときに、レーザ発生手段64が所定の強度のレーザ光を光伝導体86の受光部86aに照射すると、このレーザ光は受光部86aから伝導部86cを通って散光部86bに導かれた後に、固液界面26の中心に向って放散される。このレーザ光の放散により放熱部86b上面に対向するシリコン融液12が1430〜1900℃の範囲内の所定値、例えば1600℃に加熱されるので、石英るつぼ13中心のシリコン融液12に上昇する対流が発生する。この結果、第1の実施の形態と同様に、略全長にわたって無欠陥で高品質のインゴット25を比較的容易に製造できる。
【0033】
図14は本発明の第5の実施の形態を示す。図14において図1と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、第1及び第2ロッド51,52が膨出部41を貫通しかつ一対のカーボン電極49,49をそれぞれ被覆する筒状に形成され、これにより石英管47の受熱被覆部47aの幅が膨出部41の幅より大幅に小さく形成される。上記以外は第1の実施の形態と同一に構成される。
このように構成されたシリコン融液対流制御装置では、石英管47の受熱被覆部47aを小型化できるので、熱遮蔽部材36下面とシリコン融液12表面との間を通過する不活性ガスが第1の実施の形態よりスムーズに流れる。上記以外の動作は第1の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【0034】
図15は本発明の第6の実施の形態を示す。図15において図5と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、第1及び第2ロッド51,52が膨出部41を貫通して配設され、これにより石英管67の受光被覆部67aの幅が膨出部41の幅より大幅に小さく形成される。上記以外は第2の実施の形態と同一に構成される。
このように構成されたシリコン融液対流制御装置では、石英管67の受光被覆部67aを小型化できるので、熱遮蔽部材39下面とシリコン融液12表面との間を通過する不活性ガスが第2の実施の形態よりスムーズに流れる。上記以外の動作は第2の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【0035】
図16は本発明の第7の実施の形態を示す。図16において図8と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、第1及び第2ロッド51,52が膨出部41を貫通しかつ一対のカーボン電極49,49をそれぞれ被覆する筒状に形成され、これにより石英管77の取付部77cの幅が膨出部41の幅より大幅に小さく形成される。上記以外は第3の実施の形態と同一に構成される。
このように構成されたシリコン融液対流制御装置では、石英管77の取付部77cを小型化できるので、熱遮蔽部材39下面とシリコン融液12表面との間を通過する不活性ガスが第3の実施の形態よりスムーズに流れる。上記以外の動作は第3の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【0036】
図17は本発明の第8の実施の形態を示す。図17において図11と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、第1及び第2ロッド51,52が膨出部41を貫通して配設され、これにより石英管87の受光被覆部87aの幅が膨出部41の幅より大幅に小さく形成される。上記以外は第4の実施の形態と同一に構成される。
このように構成されたシリコン融液対流制御装置では、石英管87の受光被覆部87aを小型化できるので、熱遮蔽部材39下面とシリコン融液12表面との間を通過する不活性ガスが第4の実施の形態よりスムーズに流れる。上記以外の動作は第4の実施の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【0037】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、シリコン融液から引上げられるインゴットとシリコン融液との固液界面より下方のシリコン融液中でインゴット下面の中心に向って放熱する熱源を設けたので、この熱源から固液界面の中心に向って放熱しながら、シリコン融液からインゴットを引上げると、石英るつぼ中心のシリコン融液に上昇する対流が発生し、この対流により固液界面形状が上凸状になる。この結果、固液界面の中心がシリコン融液表面の延長面より上方に位置するため、固液界面の中心近傍の鉛直方向の温度勾配が大きくなり、固液界面の中心近傍の鉛直方向の温度勾配と、固液界面の周縁近傍の鉛直方向の温度勾配との差が小さくなる。従って、略全長にわたって無欠陥で高品質のシリコン単結晶のインゴットを比較的容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施形態のシリコン融液対流制御装置を含む図4のA部拡大断面図。
【図2】図1のB−B線断面図。
【図3】図1のC−C線断面図。
【図4】その制御装置を含むシリコン単結晶引上げ装置の縦断面図。
【図5】本発明の第2実施形態を示す図1に対応する断面図。
【図6】図5のD−D線断面図。
【図7】図5のE−E線断面図。
【図8】本発明の第3実施形態を示す図1に対応する断面図。
【図9】図8のF−F線断面図。
【図10】図8のG−G線断面図。
【図11】本発明の第4実施形態を示す図1に対応する断面図。
【図12】図11のH−H線断面図。
【図13】図11のI−I線断面図。
【図14】本発明の第5実施形態を示す図1に対応する断面図。
【図15】本発明の第6実施形態を示す図5に対応する断面図。
【図16】本発明の第7実施形態を示す図8に対応する断面図。
【図17】本発明の第8実施形態を示す図11に対応する断面図。
【符号の説明】
11 チャンバ
12 シリコン融液
13 石英るつぼ
18 主ヒータ
25 インゴット
26 固液界面
36 熱遮蔽部材
43,63,73,83 熱源
44 補助ヒータ
46,66 熱伝導体
47,67,77,87 石英管
48 熱源用断熱部材
49 カーボン電極
64 レーザ発生手段
78 絶縁部材
86 光伝導体
88 光遮蔽部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for controlling the convection of a silicon melt when pulling an ingot of a silicon single crystal from a silicon melt stored in a quartz crucible, and a control method therefor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of manufacturing a silicon single crystal, a method of pulling an ingot of a silicon single crystal by a Czochralski method (hereinafter, referred to as a CZ method) is known. In this CZ method, a seed crystal is brought into contact with a silicon melt stored in a quartz crucible, and the seed crystal is pulled up while rotating the quartz crucible and the seed crystal, thereby producing a cylindrical silicon single crystal ingot. It is.
On the other hand, in a process of manufacturing a semiconductor integrated circuit, as a cause of lowering the yield, a micro defect of an oxygen precipitate serving as a nucleus of an oxidation-induced stacking fault (hereinafter, referred to as OSF) or a crystal is a cause. The presence of particles (Crystal Originated Particles, hereinafter referred to as COP) or interstitial-type large dislocations (hereinafter, referred to as L / D) is cited. OSF introduces microscopic defects serving as nuclei during crystal growth, becomes apparent in a thermal oxidation step or the like when manufacturing a semiconductor device, and causes defects such as an increase in leak current of the manufactured device. COPs are pits caused by crystals that appear on the wafer surface when the mirror-polished silicon wafer is washed with a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide. When this wafer is measured by a particle counter, the pits are also detected as light scattering defects together with the original particles.
[0003]
This COP causes deterioration of electrical characteristics such as a time-dependent dielectric breakdown characteristic (Time Dependent Breakdown, TDDB) of the oxide film and a dielectric breakdown voltage characteristic (Time Zero Dielectric Breakdown, TZDB) of the oxide film. Also, if COP exists on the wafer surface, a step is generated in a device wiring process, which may cause disconnection. This also causes a leak or the like in the element isolation portion, and lowers the product yield. Further, L / D is also called a dislocation cluster because a pit is generated when a silicon wafer having this defect is immersed in a selective etching solution containing hydrofluoric acid as a main component. This L / D also causes deterioration of electrical characteristics such as leak characteristics and isolation characteristics. As a result, it is necessary to reduce OSF, COP and L / D from a silicon wafer used for manufacturing a semiconductor integrated circuit.
[0004]
A method for manufacturing a silicon single crystal ingot for cutting a defect-free silicon wafer having no OSF, COP and L / D is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-1393 corresponding to US Pat. No. 6,045,610. Have been. In general, when a silicon single crystal ingot is pulled up at a high speed, a region [V] in which agglomerates of vacancy type point defects are predominantly formed inside the ingot, and when the ingot is pulled up at a low speed, the ingot is pulled up. A region [I] in which an aggregate of interstitial silicon type point defects predominantly exists is formed. For this reason, in the above-mentioned manufacturing method, by pulling the ingot at an optimum pulling speed, it is possible to manufacture a silicon single crystal ingot consisting of a perfect region [P] in which the above-mentioned point defect aggregates do not exist.
[0005]
On the other hand, there has been disclosed a method of producing a defect-free crystal in consideration of the shape of a solid-liquid interface between an ingot and a silicon melt when pulling an ingot of a silicon single crystal from the silicon melt by the CZ method (for example, see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-157556). And Patent Document 1). In the method for producing this defect-free crystal, the adjustment of the shape of the solid-liquid interface is performed by adjusting the height of the solid-liquid interface at the center of the lower surface of the ingot, and the adjustment of the temperature distribution of the periphery of the lower surface of the ingot is performed. This is performed by adjusting the temperature gradient in the pulling direction of the outer periphery of the ingot. Adjustment of the height of the solid-liquid interface at the center of the lower surface of the ingot is applied to the silicon melt so that the height of the solid-liquid interface at the center of the lower surface of the ingot is higher than the surface of the silicon melt by 10 mm or more. Adjustment of one or more selected from the group consisting of adjusting the strength of the magnetic field, adjusting the rotation speed per unit time of the quartz crucible storing the silicon melt, and adjusting the rotation speed per unit time of the ingot. Done by The magnetic field is generated by applying a predetermined current to a solenoid provided at a predetermined interval from the outer peripheral surface of the quartz crucible, and is applied to the silicon melt.
[0006]
In the method of manufacturing a defect-free crystal configured as described above, when pulling an ingot of a silicon single crystal from a silicon melt, the relationship between the shape of the solid-liquid interface and the temperature distribution of the lower edge of the ingot during the pulling is determined. By properly adjusting, a defect-free silicon single crystal ingot can be manufactured stably and with good reproducibility. That is, in both the pulling direction of the ingot and the plane direction of the radius, an ingot having a defect-free region over a wide range can be manufactured stably and with good reproducibility. As a result, the number of defect-free wafers obtained by slicing the ingot increases, so that the yield can be improved, and the large-diameter wafer obtained by slicing the large-diameter ingot after pulling up the large-diameter ingot is large. The entire surface is defect-free.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-11-1393 corresponding to U.S. Pat. No. 6,045,610.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method of manufacturing a silicon single crystal ingot disclosed in Patent Document 1, the vertical temperature gradient near the solid-liquid interface between the silicon single crystal ingot and the silicon melt is controlled to be uniform. Since this control is affected by changes in the remaining amount of silicon melt and changes in convection, it has been difficult to manufacture defect-free silicon single crystals over the entire length of the straight body of the ingot.
Further, in the method of manufacturing a defect-free crystal disclosed in Patent Document 1 described above, as the diameter of a silicon single crystal ingot increases, the size of a solenoid that generates a magnetic field needs to be increased. Since the rate of enlargement is significantly higher than the rate of increase in diameter of the ingot, there is a possibility that the production of the solenoid may become difficult in terms of both technology and funding as the diameter of the ingot increases.
An object of the present invention is to provide a silicon melt convection control device and a control method therefor, which can relatively easily produce a defect-free silicon single crystal ingot even if the silicon single crystal ingot has a large diameter. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As shown in FIGS. 1 and 4, the invention according to claim 1 includes a
The characteristic configuration thereof is provided with a
[0010]
As shown in FIGS. 1 and 4, the invention according to claim 7 stores a
The characteristic configuration is that the
[0011]
In the silicon melt convection control device according to the first aspect or the silicon melt convection control method according to the seventh aspect, the
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 4, a
[0013]
A
[0014]
Further, the
[0015]
On the other hand, a
[0016]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 4, a
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The operation of the thus-configured silicon melt convection control device will be described.
First, when a predetermined electric power is supplied from a main heater power supply (not shown) to the
[0021]
5 to 7 show a second embodiment of the present invention. 5 to 7, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 indicate the same parts.
In this embodiment, a
[0022]
As the laser generating means 64,
[0023]
The intensity of the laser beam emitted from the laser generating means 64 is set to an intensity capable of heating the light-receiving heat conversion section 66a to 1450 to 2000 ° C., preferably 1600 to 1850 ° C., so that the
[0024]
The operation of the thus-configured silicon melt convection control device will be described.
When the
[0025]
8 to 10 show a third embodiment of the present invention. 8 to 10, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 indicate the same parts.
In this embodiment, a
[0026]
A pair of
[0027]
The
[0028]
The operation of the thus-configured silicon melt convection control device will be described.
When the
[0029]
11 to 13 show a fourth embodiment of the present invention. 11 to 13, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 indicate the same parts.
In this embodiment, a
[0030]
The laser light emitted from the laser generating means 64 is configured to penetrate the bulging
[0031]
The intensity of the laser light emitted from the laser generating means 64 is such that the laser light emitted from the
[0032]
The operation of the thus-configured silicon melt convection control device will be described.
When the
[0033]
FIG. 14 shows a fifth embodiment of the present invention. 14, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
In this embodiment, the first and
In the silicon melt convection control device thus configured, since the heat receiving coating portion 47a of the
[0034]
FIG. 15 shows a sixth embodiment of the present invention. 15, the same reference numerals as those in FIG. 5 indicate the same parts.
In this embodiment, the first and
In the silicon melt convection control device configured as described above, since the light-receiving covering portion 67a of the
[0035]
FIG. 16 shows a seventh embodiment of the present invention. 16, the same reference numerals as those in FIG. 8 indicate the same parts.
In this embodiment, the first and
In the silicon melt convection control device configured as described above, since the mounting
[0036]
FIG. 17 shows an eighth embodiment of the present invention. 17, the same reference numerals as those in FIG. 11 indicate the same parts.
In this embodiment, the first and
In the silicon melt convection control device configured as described above, since the light-receiving covering portion 87a of the
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the heat source that dissipates heat toward the center of the lower surface of the ingot in the silicon melt below the solid-liquid interface between the ingot pulled up from the silicon melt and the silicon melt is provided. When the ingot is pulled up from the silicon melt while radiating heat from this heat source toward the center of the solid-liquid interface, convection is generated in the silicon melt at the center of the quartz crucible, and the convection raises the shape of the solid-liquid interface. Become convex. As a result, since the center of the solid-liquid interface is located above the extended surface of the silicon melt surface, the temperature gradient in the vertical direction near the center of the solid-liquid interface increases, and the temperature in the vertical direction near the center of the solid-liquid interface increases. The difference between the gradient and the vertical temperature gradient near the periphery of the solid-liquid interface is reduced. Therefore, a defect-free high-quality silicon single crystal ingot can be produced relatively easily over substantially the entire length.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a portion A in FIG. 4 including a silicon melt convection control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;
FIG. 3 is a sectional view taken along line CC of FIG. 1;
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a silicon single crystal pulling apparatus including the control device.
FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention and corresponding to FIG. 1;
FIG. 6 is a sectional view taken along line DD of FIG. 5;
FIG. 7 is a sectional view taken along line EE of FIG. 5;
FIG. 8 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention and corresponding to FIG. 1;
FIG. 9 is a sectional view taken along line FF of FIG. 8;
FIG. 10 is a sectional view taken along line GG of FIG. 8;
FIG. 11 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention and corresponding to FIG. 1;
FIG. 12 is a sectional view taken along line HH of FIG. 11;
FIG. 13 is a sectional view taken along line II of FIG. 11;
FIG. 14 is a sectional view showing a fifth embodiment of the present invention and corresponding to FIG. 1;
FIG. 15 is a sectional view showing a sixth embodiment of the present invention and corresponding to FIG. 5;
FIG. 16 is a sectional view showing a seventh embodiment of the present invention and corresponding to FIG. 8;
FIG. 17 is a sectional view showing an eighth embodiment of the present invention and corresponding to FIG. 11;
[Explanation of symbols]
11 chambers
12 Silicon melt
13 Quartz crucible
18 Main heater
25 ingots
26 Solid-liquid interface
36 Heat shield
43, 63, 73, 83 Heat source
44 Auxiliary heater
46,66 thermal conductor
47, 67, 77, 87 Quartz tube
48 Heat insulation material for heat source
49 carbon electrode
64 Laser generation means
78 Insulation member
86 Photoconductor
88 Light shielding member
Claims (7)
前記シリコン融液(12)から引上げられるインゴット(25)と前記シリコン融液(12)との固液界面(26)より下方の前記シリコン融液(12)中で前記インゴット(25)下面の中心に向って放熱する熱源(43,63,73,83)が設けられ、
前記熱源(43,63,73,83)からの放熱により前記固液界面(26)が上凸状となるように構成されたことを特徴とするシリコン融液対流制御装置。A quartz crucible (13) provided in the chamber (11) and containing the silicon melt (12); and a main heater (20) surrounding the outer peripheral surface of the quartz crucible (13) and heating the silicon melt (12). 18) a silicon single crystal pulling apparatus comprising:
The center of the lower surface of the ingot (25) in the silicon melt (12) below the solid-liquid interface (26) between the ingot (25) pulled up from the silicon melt (12) and the silicon melt (12) Heat sources (43, 63, 73, 83) that dissipate heat toward
A silicon melt convection control device, wherein the solid-liquid interface (26) is configured to have an upward convex shape by heat radiation from the heat sources (43, 63, 73, 83).
熱源(43)が、前記熱遮蔽部材(36)下端及び前記シリコン融液(12)表面間に位置しかつチャンバ(11)外から配索された一対のカーボン電極(49,49)により電力が供給される補助ヒータ(44)と、前記補助ヒータ(44)の発した熱を受けこの熱を前記シリコン融液(12)中の前記インゴット(25)下方に導き更に前記インゴット(25)下面の中心に向って放散する熱伝導体(46)と、前記補助ヒータ(44)及び前記熱伝導体(46)の周面を被覆する石英管(47)と、前記熱伝導体(46)及び前記石英管(47)間に充填された熱源用断熱部材(48)とを有する請求項1記載のシリコン融液対流制御装置。The ingot (25), which is pulled up from the silicon melt (12), is configured so as to surround the outer peripheral surface and to have a lower end located above the silicon melt (12) surface at an interval from the main melt (18). A cylindrical heat shielding member (36) for shielding radiant heat;
A heat source (43) is located between the lower end of the heat shielding member (36) and the surface of the silicon melt (12), and power is supplied by a pair of carbon electrodes (49, 49) routed from outside the chamber (11). Upon receiving the heat generated by the supplied auxiliary heater (44) and the auxiliary heater (44), the heat is guided to the lower side of the ingot (25) in the silicon melt (12), and the lower surface of the ingot (25) is further reduced. A heat conductor (46) radiating toward the center, a quartz tube (47) covering the peripheral surfaces of the auxiliary heater (44) and the heat conductor (46), the heat conductor (46) and the heat conductor (46). 2. The convection control device for silicon melt according to claim 1, further comprising a heat-insulating member for a heat source filled between the quartz tubes.
熱源(63)が、チャンバ(11)外に設けられレーザ光を発生するレーザ発生手段(64)と、前記レーザ発生手段(64)の発したレーザ光を受けて熱に変換しこの熱を前記シリコン融液(12)中の前記インゴット(25)下方に導き更に前記インゴット(25)下面の中心に向って放散する熱伝導体(66)と、前記熱伝導体(66)の周面を被覆する石英管(67)と、前記熱伝導体(66)及び前記石英管(67)間に充填された熱源用断熱部材(48)とを有する請求項1記載のシリコン融液対流制御装置。The ingot (25), which is pulled up from the silicon melt (12), is configured so as to surround the outer peripheral surface and to have a lower end located above the silicon melt (12) surface at an interval from the main melt (18). A cylindrical heat shielding member (36) for shielding radiant heat;
A heat source (63) provided outside the chamber (11) for generating a laser beam; and a laser source (64) for receiving the laser beam emitted from the laser generator (64) and converting the heat into heat. A heat conductor (66) that guides below the ingot (25) in the silicon melt (12) and further diffuses toward the center of the lower surface of the ingot (25), and covers a peripheral surface of the heat conductor (66). 2. The silicon melt convection control device according to claim 1, further comprising: a quartz tube (67) to be heated; and a heat source heat insulating member (48) filled between the heat conductor (66) and the quartz tube (67).
熱源(73)が、前記シリコン融液(12)中で前記インゴット(25)下面の中心に対向して設けられかつチャンバ(11)外から配索された一対のカーボン電極(49,49)により電力が供給される補助ヒータ(44)と、前記シリコン融液(12)中の前記カーボン電極(49,49)及び前記補助ヒータ(44)を被覆する石英管(77)と、前記石英管(77)中の一対のカーボン電極(49,49)間に設けられ前記一対のカーボン電極(49,49)の接触を阻止する絶縁部材(78)とを有する請求項1記載のシリコン融液対流制御装置。The ingot (25), which is pulled up from the silicon melt (12), is configured so as to surround the outer peripheral surface and to have a lower end located above the silicon melt (12) surface at an interval from the main melt (18). A cylindrical heat shielding member (36) for shielding radiant heat;
A heat source (73) is provided in the silicon melt (12) by a pair of carbon electrodes (49, 49) provided facing the center of the lower surface of the ingot (25) and routed from outside the chamber (11). An auxiliary heater (44) supplied with electric power, a quartz tube (77) for covering the carbon electrodes (49, 49) and the auxiliary heater (44) in the silicon melt (12), and a quartz tube (77). The convection control of silicon melt according to claim 1, further comprising: an insulating member (78) provided between the pair of carbon electrodes (49, 49) in the (77) to prevent contact of the pair of carbon electrodes (49, 49). apparatus.
熱源(83)が、チャンバ(11)外に設けられレーザ光を発生するレーザ発生手段(64)と、前記レーザ発生手段(64)の発したレーザ光を受けて前記シリコン融液(12)中の前記インゴット(25)下方に導き更に前記レーザ光を前記インゴット(25)下面の中心に向って放散する光伝導体(86)と、前記光伝導体(86)の周面を被覆する石英管(87)と、前記光伝導体(86)及び前記石英管(87)間に充填された光遮蔽部材(88)とを有する請求項1記載のシリコン融液対流制御装置。The ingot (25), which is pulled up from the silicon melt (12), is configured so as to surround the outer peripheral surface and to have a lower end located above the silicon melt (12) surface at an interval from the main melt (18). A cylindrical heat shielding member (36) for shielding radiant heat;
A heat source (83) provided outside the chamber (11) for generating a laser beam; and a laser source (64) for receiving the laser beam emitted from the laser generator (64) to generate a laser beam in the silicon melt (12). A photoconductor (86) for guiding the laser light downward and further radiating the laser light toward the center of the lower surface of the ingot (25); and a quartz tube covering the peripheral surface of the photoconductor (86). The silicon melt convection control device according to claim 1, further comprising a light shielding member (88) filled between the photoconductor (86) and the quartz tube (87).
前記インゴット(25)と前記シリコン融液(12)との固液界面(26)より下方の前記シリコン融液(12)中で熱源(43,63,73,83)が前記インゴット(25)下面の中心に向って放熱し、
前記固液界面(26)が上凸状となるように前記熱源(43,63,73,83)を制御することを特徴とするシリコン融液対流制御方法。A silicon melt (12) capable of pulling up an ingot (25) is stored in a quartz crucible (13) provided in a chamber (11), and the inside of the ingot (25) is an aggregate of interstitial silicon type point defects and In the silicon single crystal pulling method for pulling up the ingot (25) at a pulling speed which is a perfect region where no aggregate of vacancy type point defects is present,
In the silicon melt (12) below the solid-liquid interface (26) between the ingot (25) and the silicon melt (12), a heat source (43, 63, 73, 83) is provided on the lower surface of the ingot (25). Dissipates heat towards the center of
A silicon melt convection control method, wherein the heat sources (43, 63, 73, 83) are controlled so that the solid-liquid interface (26) is convex upward.
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US7708830B2 (en) | 2003-03-27 | 2010-05-04 | Siltronic Ag | Method and device for the production of a silicon single crystal, silicon single crystal, and silicon semiconductor wafers with determined defect distributions |
CN103205807A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-17 | 江苏有能光电科技有限公司 | Ingot furnace for preparing quasi-monocrystalline silicon and method of preparing quasi-monocrystalline silicon |
-
2002
- 2002-10-25 JP JP2002311100A patent/JP2004143002A/en active Pending
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CN103205807A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-17 | 江苏有能光电科技有限公司 | Ingot furnace for preparing quasi-monocrystalline silicon and method of preparing quasi-monocrystalline silicon |
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