JP2512340B2 - Method for producing silicon single crystal by Czochralski method - Google Patents
Method for producing silicon single crystal by Czochralski methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶
の製造方法に関し、特にチョクラルスキー法によるシリ
コン単結晶の製造方法に使用される黒鉛ルツボ、黒鉛ヒ
ータ、黒鉛製の保護筒等のシリコン単結晶引上用黒鉛材
料に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, and particularly to a graphite crucible used for the method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method. The present invention relates to a graphite material for pulling a silicon single crystal such as a graphite heater and a graphite protection cylinder.
(ロ)従来の技術 半導体シリコン電子装置例えば集積回路の製造プロセ
スにおいては、熱酸化処理は重要である。中でも、この
熱酸化処理で発生する酸化誘起積層欠陥(OSF)は、極
めて重要なものの一つである。特に、MOSICのようにシ
リコン基板の表面近傍に例えば微小なトランジスターの
活性領域がある場合には、リーク電流を生じ、ライフタ
イムを短くし、また、その他緩和時間への影響などによ
り好ましくないとされている。(B) Conventional Technology Thermal oxidation is important in the manufacturing process of semiconductor silicon electronic devices such as integrated circuits. Among them, the oxidation-induced stacking fault (OSF) generated by this thermal oxidation treatment is one of the extremely important ones. In particular, when there is an active area of a small transistor near the surface of a silicon substrate like MOSIC, leak current is generated, the lifetime is shortened, and it is considered to be unfavorable due to other influences on relaxation time. ing.
このような酸化誘基積層欠陥は、破壊検査による場
合、酸化膜をHF水溶液で溶解除去後、ジルトルエッチ液
で露出したシリコン基板表面を僅かに化学エッチするこ
とにって光学顕微鏡で容易に検出されるが、一般にシリ
コン基板では、n型の100面を主面に発生が多いとされ
ており、半導体素子製造技術が進歩とともに高品位のシ
リコン基板が要求され、その発生が殆どゼロであるよう
なシリコン基板の要求もされている。In the case of a destructive inspection, such an oxidation-induced stacking fault can be easily detected by an optical microscope by dissolving and removing the oxide film with an HF aqueous solution, and then slightly chemically etching the exposed silicon substrate surface with a diltor etch solution. However, in general, it is said that the n-type 100 surface is mainly generated in the main surface of the silicon substrate. With the progress of the semiconductor element manufacturing technology, a high-quality silicon substrate is required, and the generation is almost zero. There is also a demand for silicon substrates.
このように半導体用シリコン単結晶は、その多くは、
チョクラルスキー法により、石英ガラスルツボ内のシリ
コン融液を種結晶の先端に固化させ、同時に当該種結晶
を引き上げながら結晶化及び成長させて製造されてい
る。Thus, most of the silicon single crystals for semiconductors are
It is manufactured by the Czochralski method in which a silicon melt in a quartz glass crucible is solidified at the tip of a seed crystal, and at the same time, the seed crystal is crystallized and grown while being pulled up.
このようなシリコン単結晶引上げ装置は、シリコン融
点以上の高温下で使用されるために、その引上炉の内部
構成材料は、耐熱性を要し、シリコンに接触する石英ガ
ラスに接触する石英ガラスルツボの高純度は勿論のこ
と、例えば、黒鉛ルツボ、黒鉛ヒータ、黒鉛製の保護筒
等についても、高純度の黒鉛材料で構成されることが要
求されている。Since such a silicon single crystal pulling apparatus is used at a temperature higher than the melting point of silicon, the internal constituent material of the pulling furnace needs heat resistance, and quartz glass that comes into contact with quartz glass that comes into contact with silicon. Not only the high purity of the crucible but also the graphite crucible, the graphite heater, the protective cylinder made of graphite, and the like are required to be made of the high purity graphite material.
これら構成材料の中、上記黒鉛材料は、直接シリコン
融液と接触するものではないが、高温下でのシリコン単
結晶の引上げ作業中に、特に、高温に加熱されたり或は
高温に曝されることとなり、該黒鉛材料中に不純物が存
在すると、該不純物は、外方拡散、滲出、蒸発或は化学
反応を経てしてシリコン融液を汚染し、結晶欠陥を生じ
る原因となるために、シリコン単結晶引上げ装置の黒鉛
材料については、例えば灰分5%と高純度化されている
(特開昭64−18986号公報参照)。Among these constituent materials, the graphite material does not come into direct contact with the silicon melt, but during the pulling operation of the silicon single crystal at a high temperature, it is particularly heated to a high temperature or exposed to a high temperature. Therefore, when impurities are present in the graphite material, the impurities contaminate the silicon melt through outdiffusion, leaching, evaporation or chemical reaction and cause crystal defects. The graphite material of the single crystal pulling apparatus is highly purified, for example, with an ash content of 5% (see Japanese Patent Laid-Open No. 64-18986).
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかし、例えば、このように高純度化された黒鉛材料
をシリコンチョクラルスキー法によるシリコン単結晶製
造方法に使用される黒鉛材料として使用しても、製造さ
れたシリコン単結晶に、往々転位等の結晶欠陥を生じ、
シリコン単結晶の歩留まりの低下を完全に避けることが
できない。(C) Problems to be Solved by the Invention However, for example, even if such a highly purified graphite material is used as a graphite material used in a method for producing a silicon single crystal by the silicon Czochralski method, it is produced. Crystal defects such as dislocations often occur in a silicon single crystal,
It is inevitable to completely reduce the yield of silicon single crystals.
このような結晶欠陥は、シリコン基板表面におけるナ
トリウムによる汚染、表面の微細な加工損失或は酸素析
出起因のスワール欠陥等のバルク欠陥が発生原因となる
とされている。It is said that such crystal defects cause contamination by sodium on the surface of the silicon substrate, fine processing loss on the surface, or bulk defects such as swirl defects due to oxygen precipitation.
本発明は、このようなチョクラルスキー法によるシリ
コン単結晶の製造方法に使用される黒鉛材料の不純物に
係る問題点を解決することを目的としている。An object of the present invention is to solve the problem relating to impurities in the graphite material used in the method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method.
(ニ)課題を解決するための手段 発明者は、このようなバルクの不純物に起因する酸化
積層欠陥に注目し研究したところ、仮令、引上られた単
結晶中における金属不純物が分析技術の限界により検出
されない場合にも、酸化誘起積層欠陥の発生することを
見い出し、更に、その発生の有無及びレベル等が、通常
のチョクラルスキー法に使用される黒鉛材料、特に黒鉛
ルツボ、黒鉛ヒーター及び黒鉛製の保護の黒鉛材の純度
に相関することを見い出して本発明に至った。(D) Means for Solving the Problems The inventors of the present invention paid attention to and studied oxide stacking faults caused by such bulk impurities, and found that the metal impurities in the pulled single crystal were the limit of the analytical technique. It was found that the oxidation-induced stacking faults were generated even when they were not detected by the method, and the presence or absence and the level of the generation of the graphite defects were used in the ordinary Czochralski method, particularly graphite crucibles, graphite heaters and graphite. The present invention has been completed by discovering that it correlates with the purity of the protective graphite material.
しかし、黒鉛材料中に、特定の金属不純物、バナジウ
ム及び硫黄が或る濃度以上含有されると、引き上げられ
た単結晶に、酸化誘起積層欠陥の発生テストの段階で、
酸化誘起積層欠陥が発生し、しかも、この欠陥発生密度
と不純物濃度の間の強い相関について正確な知見を持た
ない。However, when specific metal impurities, vanadium, and sulfur are contained in the graphite material at a certain concentration or more, the pulled single crystal is subjected to an oxidation-induced stacking fault generation test,
Oxidation-induced stacking faults occur, and we do not have an accurate knowledge of the strong correlation between the defect generation density and the impurity concentration.
本発明は、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶
の製造方法に使用して、結晶欠陥のないシリコン単結晶
を歩留まり良く製造することができる黒鉛材料を提供す
ることを目的としている。An object of the present invention is to provide a graphite material which can be used in a method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method and which can produce a silicon single crystal having no crystal defects with a high yield.
本発明は、黒鉛材料中の全金属不純物含有量が5ppm以
上であっても、比較的ガス化し易い低沸点の不純物成分
に着目して、黒鉛材料中の当該不純物の含有量と製造さ
れたシリコン単結晶の結晶特性の関係を調べたところ、
当該不純物成分の黒鉛材料中の含有量を所定値以下に低
下させることによって、結晶欠陥のないシリコン単結晶
の製造の歩留まりが向上できるこという事実を発見した
ことに基づいている。The present invention, even if the total metal impurities content in the graphite material is 5 ppm or more, focusing on the low boiling point impurity components that are relatively easy to gasify, the content of the impurities in the graphite material and the produced silicon When the relationship of the crystal characteristics of the single crystal was investigated,
It is based on the discovery of the fact that the production yield of silicon single crystals without crystal defects can be improved by reducing the content of the impurity component in the graphite material to a predetermined value or less.
即ち、本発明は、チョクラルスキー法によるシリコン
単結晶の製造方法において、バナジウム含有量が2.5乃
至0.30ppmであり、全金属不純物含有量が50乃至14.46pp
mであり、硫黄含有量が1.1乃至2ppmである黒鉛材料製の
保護筒を使用して、酸化誘起積層欠陥の最大密度が50個
/cm2以下のシリコン単結晶を製造することを特徴とする
チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法に
ある。That is, the present invention, in the method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, the vanadium content is 2.5 to 0.30 ppm, the total metal impurity content is 50 to 14.46 pp.
m, and the maximum density of oxidation-induced stacking faults is 50 using a protective cylinder made of graphite material with a sulfur content of 1.1 to 2 ppm.
A method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method is characterized by producing a silicon single crystal having a density of / cm 2 or less.
本発明において、全金属不純物含有量とは、炭素以外
の元素の中、特に、アルミニウム、カルシウム、銅、ク
ロム、硼素、鉄、カリウム、マグネシウム、ニッケル、
ナトリウム、ケイ素及びチタンを意味し、全金属不純物
含有量とは、黒鉛材料中に含まれるこれら金属に該当す
る金属成分の合計量をいう。In the present invention, the total metal impurity content, among the elements other than carbon, especially aluminum, calcium, copper, chromium, boron, iron, potassium, magnesium, nickel,
It means sodium, silicon and titanium, and the total metal impurity content means the total amount of metal components corresponding to these metals contained in the graphite material.
本発明において、チョクラルスキー法により製造され
たシリコン単結晶に、結晶欠陥を生じさせないために
は、黒鉛材料中に全金属不純物含有量が略50ppm、更に
硫黄含有量が2ppm含まれていても、黒鉛材料中のバナジ
ウム含有量は2.5ppm以下であれば良い。In the present invention, in the silicon single crystal produced by the Czochralski method, in order not to cause crystal defects, the total metal impurity content in the graphite material is about 50 ppm, and even if the sulfur content is 2 ppm. The vanadium content in the graphite material should be 2.5 ppm or less.
シリコン単結晶における結晶欠陥の発生率は、黒鉛材
料中のバナジウム含有量と比較的対応しており、殊に、
バナジウムが2.5ppm以下の場合は、チョクラルスキー法
により得られるシリコン単結晶に結晶欠陥がみられなく
なり、シリコン単結晶の良品の歩留まりを高くすること
ができる。The occurrence rate of crystal defects in a silicon single crystal relatively corresponds to the vanadium content in the graphite material, and in particular,
When vanadium is 2.5 ppm or less, no crystal defects are observed in the silicon single crystal obtained by the Czochralski method, and the yield of non-defective silicon single crystals can be increased.
本発明において、チョクラルスキー法により製造され
るシリコン単結晶中に、結晶欠陥を生じさせないため
に、黒鉛材料中の全金属不純物含有量は、50ppm以下と
される。In the present invention, the content of total metal impurities in the graphite material is 50 ppm or less in order to prevent crystal defects from being generated in the silicon single crystal produced by the Czochralski method.
黒鉛材料中の全金属不純物含有量が50ppmを超える
と、シリコン単結晶の形成過程において、結晶欠陥が発
生し易くなり、結晶欠陥の無いシリコン単結晶の歩留ま
りが著しく低下することとなる。If the total content of metal impurities in the graphite material exceeds 50 ppm, crystal defects are likely to occur in the process of forming the silicon single crystal, and the yield of the silicon single crystal having no crystal defects is significantly reduced.
シリコン単結晶の結晶欠陥の発生を防止するには、全
金属不純物含有量中、特に、鉄、ニッケル及びクロムの
含有量の合計が、1ppm以下であることが好ましい。鉄、
ニッケル及びクロムの含有量の合計が1ppmを超えると、
たとえ全金属不純物含有量が50ppm以下であっても、結
晶欠陥の発生が僅かながらみられることとなり好ましく
ない。In order to prevent the occurrence of crystal defects in the silicon single crystal, it is preferable that the total content of iron, nickel, and chromium is 1 ppm or less in the total content of metal impurities. iron,
When the total content of nickel and chromium exceeds 1 ppm,
Even if the total metal impurity content is 50 ppm or less, the occurrence of crystal defects is slightly observed, which is not preferable.
本発明において、黒鉛材料中の硫黄含有量は、チョク
ラルスキー法により製造されるシリコン単結晶中に結晶
欠陥を生じさせないためには、黒鉛材料中の全金属不純
物含有量が50ppm以下でバナジウム含有量が2.5ppm以下
の黒鉛材料においては、2ppm以下とするのが好ましい。In the present invention, the content of sulfur in the graphite material is vanadium-containing with a total metal impurity content of 50 ppm or less in the graphite material in order to prevent crystal defects in the silicon single crystal produced by the Czochralski method. When the amount of the graphite material is 2.5 ppm or less, it is preferably 2 ppm or less.
(ホ)作用 本発明は、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶
製造方法に使用される黒鉛材料のバナジウム含有量を2.
5乃至0.30ppmとし、全金属不純物含有量を50乃至14.46p
pmとし、硫黄含有量を1.1乃至2ppmとしたので、得られ
るシリコン単結晶製品について、結晶欠陥の無い良品の
シリコン単結晶を、安定して高い歩留まりで製造するこ
とができる。(E) Action The present invention has a vanadium content of 2. in the graphite material used in the method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method.
5 to 0.30ppm, total metal impurity content 50 to 14.46p
Since the pm is set and the sulfur content is set to 1.1 to 2 ppm, a good silicon single crystal having no crystal defects can be stably manufactured with a high yield in the obtained silicon single crystal product.
(ヘ)実施例 以下具体的に例をあげて本発明の実施の態様を説明す
るが、本発明は以下の例示及び具体的な説明によって何
ら限定されるものではない。(F) Examples The embodiments of the present invention will be described below with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the following examples and specific descriptions.
チョクラルスキイ法のシリコン単結晶育成装置におい
て使用される黒鉛材料中、特にその純度が問題となる黒
鉛製の保護筒について、その黒鉛中の不純物含有量を変
えて、シリコン単結晶の引上げを行い、引き上げられた
単結晶の欠陥、特に酸化誘起積層欠陥の発生密度を測定
し、黒鉛材料中の不純物含有量と酸化誘起積層欠陥の発
生密度との関係を求めた。Among the graphite materials used in the Czochralski method silicon single crystal growth equipment, especially for the graphite protection cylinder whose purity is a problem, the impurity content in the graphite is changed to pull up and pull up the silicon single crystal. The generation density of defects in the obtained single crystal, especially the oxidation-induced stacking fault was measured, and the relationship between the content of impurities in the graphite material and the generation density of the oxidation-induced stacking fault was determined.
第1図は、本発明の黒鉛材料を、従来のチョクラルス
キイ法のシリコン単結晶育成装置に適用した一事例につ
いて、その要部の概略の断面を示す説明図であり、一部
省略されて図示されていない。FIG. 1 is an explanatory view showing a schematic cross section of a main part of an example in which the graphite material of the present invention is applied to a conventional Czochralski method silicon single crystal growing apparatus, and is partially omitted. Not not.
第1図において、単結晶引上炉本体1のチャンバー2
内には、石英坩堝3を保持する黒鉛坩堝4を囲んで、ヒ
ータ5が設けられており、石英坩堝3内に多結晶シリコ
ンを装入して、ヒータ5で加熱融解し、このシリコン融
液6から単結晶シリコン棒7の引上げは常法により行わ
れる。In FIG. 1, the chamber 2 of the single crystal pulling furnace body 1 is shown.
A heater 5 is provided inside the graphite crucible 4 that holds the quartz crucible 3, and polycrystalline silicon is charged into the quartz crucible 3 and melted by heating with the heater 5. The pulling of the single crystal silicon rod 7 from 6 is performed by a conventional method.
ヒータ5は、円筒で上下に複数の細隙を有し、通電し
た場合に電流は上下に繰り返し流れ、全体がほぼ均一に
発熱して黒鉛坩堝4を介して、石英坩堝3をその外周か
ら均一に加熱する。ヒータ5は黒鉛からなり、その下部
には図示されていないチャンバー2の底部を気密且つ絶
縁状態で貫通する電極と接合する、例えば、水平方向の
同様に図示されていない黒鉛端子が一体に形成されてい
る。The heater 5 is a cylinder having a plurality of slits in the upper and lower sides, and when energized, the current repeatedly flows up and down, and the whole heat is generated substantially uniformly, and the quartz crucible 3 is evenly distributed from the outer periphery through the graphite crucible 4. Heat to. The heater 5 is made of graphite, and a lower portion of the heater 2 is joined to an electrode that penetrates the bottom of the chamber 2 in an airtight and insulated state, for example, a graphite terminal (not shown) in the horizontal direction is integrally formed. ing.
黒鉛製の保護円筒8は、従来のチョクラルスキイ法の
シリコン単結晶引上げ装置1と同様に、引上げられるシ
リコン単結晶棒7の周囲を同軸に囲んで設けられてい
る。Similar to the conventional Czochralski method silicon single crystal pulling apparatus 1, the graphite protective cylinder 8 is provided coaxially around the silicon single crystal rod 7 to be pulled.
本例において、黒鉛製の保護円筒8は、その下端部9
がシリコン融面10に対し約20mmに上方に位置するように
調整され、その上端部11はシリコン引上装置のプルチャ
ンバー12の内壁13にほぼ気密に結合されている。保護ガ
スとしてアルゴンガスが、ガス送入口14から上部のプル
チャンバー12内に送入される。In this example, the protective cylinder 8 made of graphite has a lower end 9
Is adjusted to be located about 20 mm above the silicon melt surface 10, and its upper end 11 is almost airtightly coupled to the inner wall 13 of the pull chamber 12 of the silicon pulling apparatus. Argon gas as a protective gas is fed into the upper pull chamber 12 from the gas inlet 14.
このプルチャンバー12内に送入されたアルゴンガス
は、この保護円筒8と引上られるシリコン単結晶棒7の
間に形成される空隙15を下方に流れ、シリコン融面10に
触れたのちシリコン融面10に沿って側方に流れ、石英坩
堝3の内壁16に沿って反転上昇し、更に石英坩堝3端を
超え、プルチャンバー12の下の引上炉本体1のメインチ
ャンバー2の内壁17に向かい、次いで下方に流れ、引上
炉1の排出口18から排出されるようになっている。The argon gas sent into the pull chamber 12 flows downward in the void 15 formed between the protective cylinder 8 and the pulled silicon single crystal rod 7, contacts the silicon melting surface 10, and then melts the silicon. It flows laterally along the surface 10, rises upside down along the inner wall 16 of the quartz crucible 3, and further over the end of the quartz crucible 3 to the inner wall 17 of the main chamber 2 of the pulling furnace body 1 below the pull chamber 12. It flows so as to face, then flows downward, and is discharged from the discharge port 18 of the pulling furnace 1.
酸化誘起積層欠陥の検査は、引上げられた単結晶棒の
肩部に近い直胴部より長さ方向に直角に厚さ2mmの円板
を切断して採取し、その表面を鏡面化した後、熱酸化し
てその表面に発生する積層欠陥を顕微鏡を観測すること
により行われた。The inspection of oxidation-induced stacking faults is made by cutting a 2 mm thick disc at a right angle to the length from the straight body near the shoulder of the pulled single crystal rod, and after mirroring the surface, It was performed by observing a stacking fault generated on the surface by thermal oxidation with a microscope.
酸化積層欠陥の熱酸化条件及び測定条件は次の通りで
ある。即ち、石英管中の95℃の水で飽和した酸素雰囲気
の中で1200℃2時間加熱し、取り出して冷却後25%のHF
水溶液中で酸化膜を除去1、次いでジルトルエッチング
液に2分浸漬し、酸化積層欠陥部分を選択現像した。観
察は光学顕微鏡の倍率10×5で0.09cm2の面積について
計数し、単位平方センチ当りに換算した。尚、積層欠陥
密度による結晶品質評価は試料面の最大値によった。The thermal oxidation conditions and measurement conditions for the oxide stacking faults are as follows. That is, heat at 1200 ° C for 2 hours in an oxygen atmosphere saturated with water at 95 ° C in a quartz tube, take it out, and cool it.
The oxide film was removed in an aqueous solution 1, and then the film was immersed in a Zirtor etching solution for 2 minutes to selectively develop the oxide stacking fault portion. The observation was performed by counting with an optical microscope at a magnification of 10 × 5 for an area of 0.09 cm 2 , and converted into a unit per square centimeter. The crystal quality evaluation based on the stacking fault density was based on the maximum value on the sample surface.
次に、実施例1乃至7及び比較例1乃至6に用いた黒
鉛材料の分析値を第1表に示す。Next, Table 1 shows the analytical values of the graphite materials used in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6.
黒鉛材料中の鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、クロム(C
r)、バナジウム(V)及び硫黄(S)については、原
料の配合比或いは加熱温度、時間及び雰囲気ガスの黒鉛
化処理条件の調整によって制御した。Iron (Fe), nickel (Ni), chromium (C) in graphite materials
r), vanadium (V), and sulfur (S) were controlled by adjusting the blending ratio of the raw materials or the heating temperature, time, and the graphitization conditions of the atmosphere gas.
次に第1表の実施例1乃至7及び比較例1乃至6の保
護円筒を装備した引上装置において、毎回直径152.4mm
(6インチ)のn型抵抗率が1〜10Ωcmの単結晶をその
引上方向を(100)にして引上げ、シリコン融体30kgよ
り約25kgのシリコン単結晶を得た。この引上によるシリ
コン単結晶の製造をそれぞれ10回繰り返した。その結
果、酸化誘起積層欠陥の最大密度が50個/cm2以下のもの
を良品としたところ、第2表のような保護円筒の黒鉛材
料とシリコン単結晶の良品率とな関係が得られた。 Next, in the pulling apparatus equipped with the protective cylinders of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6 in Table 1, the diameter was 152.4 mm each time.
A (6 inch) single crystal having an n-type resistivity of 1 to 10 Ωcm was pulled up with its pulling direction set to (100), and a silicon single crystal of about 25 kg was obtained from 30 kg of the silicon melt. The production of the silicon single crystal by this pulling was repeated 10 times. As a result, when a product having a maximum density of oxidation-induced stacking faults of 50 / cm 2 or less was regarded as a good product, the relationship between the graphite material of the protective cylinder and the good product ratio of the silicon single crystal was obtained as shown in Table 2. .
以上の実施例1乃至7と比較例1乃至6のシリコン単
結晶の引上げ例における良品率を比較すると、全金属不
純物含有量、バナジウム含有量及び硫黄含有量がシリコ
ン単結晶の良品率に影響を与えることを示している。 Comparing the non-defective rate in the pulling examples of the silicon single crystals of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6, the total metal impurity content, the vanadium content, and the sulfur content affect the non-defective rate of the silicon single crystal. Shows to give.
(ト)発明の効果 本発明は、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶
製造方法に使用される黒鉛材料のバナジウム含有量を2.
5乃至0.30ppmとし、全金属不純物含有量を50乃至14.46p
pmとし、硫黄含有量を1.1乃至2ppmとしたので、従来の
黒鉛材料を使用するチョクラルスキー法によるシリコン
単結晶の製造方法と比較して、得られるシリコン単結晶
製品について、良品率が著しく向上させることができ、
しかも安定した良品率を与えることができる。(G) Effect of the Invention The present invention provides a vanadium content of 2. in the graphite material used in the method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method.
5 to 0.30ppm, total metal impurity content 50 to 14.46p
pm and the sulfur content was 1.1 to 2 ppm, so the yield rate of the obtained silicon single crystal products was significantly improved compared to the conventional method of producing silicon single crystals by the Czochralski method using graphite materials. Can be
Moreover, a stable yield rate can be provided.
第1図は、本発明の黒鉛材料を、従来のチョクラルスキ
イ法のシリコン単結晶育成装置に適用した一事例につい
て、その要部の概略の断面を示す説明図であり、一部省
略されて図示されていない。 符号については、1は単結晶引上炉本体、2はチャンバ
ー、3は石英坩堝、4は黒鉛坩堝、5はヒータ、6はシ
リコン融液、7は単結晶シリコン棒、8は保護円筒、9
は保護円筒の下端部、10はシリコン融液、11は保護円筒
の上端部、12はプルチャンバー、13はプルチャンバーの
内壁、14はガス送入口、15は空隙、16は石英坩堝の内
壁、17はメインチャンバーの内壁、18は排出口である。FIG. 1 is an explanatory view showing a schematic cross section of a main part of an example in which the graphite material of the present invention is applied to a conventional Czochralski method silicon single crystal growing apparatus, and is partially omitted. Not not. Regarding the reference numerals, 1 is a single crystal pulling furnace body, 2 is a chamber, 3 is a quartz crucible, 4 is a graphite crucible, 5 is a heater, 6 is a silicon melt, 7 is a single crystal silicon rod, 8 is a protective cylinder, 9
Is the lower end of the protective cylinder, 10 is the silicon melt, 11 is the upper end of the protective cylinder, 12 is the pull chamber, 13 is the inner wall of the pull chamber, 14 is the gas inlet, 15 is a void, 16 is the inner wall of the quartz crucible, 17 is the inner wall of the main chamber, and 18 is the outlet.
Claims (2)
の製造方法において、バナジウム含有量が2.5乃至0.30p
pmであり、全金属不純物含有量が50乃至14.46ppmであ
り、硫黄含有量が1.1乃至2ppmである黒鉛材料製の保護
筒を使用して、酸化誘起積層欠陥の最大密度が50個/cm2
以下のシリコン単結晶を製造することを特徴とするチョ
クラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法。1. A method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, wherein the vanadium content is 2.5 to 0.30 p.
pm, the total metal impurity content is 50 to 14.46 ppm, the sulfur content is 1.1 to 2 ppm using a protective cylinder made of graphite material, the maximum density of oxidation-induced stacking faults is 50 pieces / cm 2
A method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, which comprises producing the following silicon single crystal.
の中、鉄、ニッケル及びクロムの合計量が1乃至0.49pp
mであることを特徴とする特許請求の範囲1項に記載の
チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法。2. The total amount of iron, nickel and chromium in the protective cylinder made of graphite material is 1 to 0.49 pp.
The method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method according to claim 1, wherein m is m.
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---|---|---|---|
JP2200333A JP2512340B2 (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Method for producing silicon single crystal by Czochralski method |
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JP2200333A JP2512340B2 (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Method for producing silicon single crystal by Czochralski method |
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JP2512340B2 true JP2512340B2 (en) | 1996-07-03 |
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ID=16422553
Family Applications (1)
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1990
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