JP2937112B2 - 単結晶引き上げ用種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶引き上げ用
種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法に関
し、より詳細には、半導体材料として使用されるシリコ
ン単結晶を育成する際に用いられる、単結晶引き上げ用
種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】単結晶を育成するには種々の方法がある
が、その一つにチョクラルスキー法（以下、ＣＺ法と記
す）に代表される引き上げ法がある。図４は、従来のＣ
Ｚ法に用いられる単結晶引き上げ装置の要部を、模式的
に示した断面図であり、図中３１は坩堝を示している。

【０００３】この坩堝３１は、有底円筒形状の石英製坩
堝３１ａと、この石英製坩堝３１ａの外側に嵌合された
同じく有底円筒形状の黒鉛製坩堝３１ｂとから構成され
ており、坩堝３１は、図中の矢印方向に所定の速度で回
転する支持軸３９に支持されている。この坩堝３１の外
側には、抵抗加熱式のヒータ３２、及びヒータ３２の外
側には、坩堝３１への熱移動を促進する保温筒４２が同
心円状に配置されており、坩堝３１内には、このヒータ
３２により溶融させられた単結晶用原料の溶融液３３が
充填されている。

【０００４】坩堝３１の中心軸上には、引き上げ棒ある
いはワイヤー等からなる引き上げ軸３４が吊設されてお
り、この引き上げ軸３４の先には、シードチャック３４
ａを介して、種結晶３５が取り付けられるようになって
いる。

【０００５】上記した単結晶引き上げ装置により単結晶
３６を引き上げるには、まず種結晶３５を溶融液３３に
着液させて、種結晶３５を溶融液３３に馴染ませた後、
引き上げを開始する（以下、シーディング工程と記
す）。その後、所定の引き上げ速度で所定径になるまで
種結晶３５を細く絞り、単結晶３６のネック３６ａを形
成する（以下、ネッキング工程と記す）。その後、引き
上げ速度を落して単結晶３６を所定の径まで成長させ、
単結晶３６のショルダー３６ｂを形成する（以下、ショ
ルダー形成工程と記す）。その後、一定の引き上げ速度
で一定の径、所定長さの単結晶３６を育成し、単結晶３
６のメインボディ（定径部）３６ｃを形成する（以下、
ボディ形成工程と記す）。

【０００６】上記ネッキング工程を行う目的について、
以下に説明する。前記シーディング工程を行うにあたっ
て、通常、種結晶底部３５ａをある程度予熱した後に溶
融液３３に着液させるが、前記予熱温度（約１３００℃
程度以下）と種結晶３５の融点（約１４１０℃）との間
には、１００℃以上の差が生じる。このため、溶融液３
３への着液時に、種結晶底部３５ａには、熱応力による
転位が導入される。該転位は、後の単結晶化を阻害する
ものであるため、前記転位を排除してから単結晶３６を
成長させる必要がある。一般に、前記転位は単結晶３６
の成長界面に対して垂直方向に成長するものであること
から、上記ネッキング工程において前記成長界面の形状
を下に凸形状とし、前記転位を排除する。

【０００７】一般に、前記ネッキング工程においては、
ネック３６ａ径を細く絞るほど前記成長界面の形状をよ
り下に凸とすることができ、前記転位を効率良く排除す
ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の単結晶
引き上げ方法においては、直径約６インチ、重量が８０
ｋｇ程度の単結晶３６を引き上げるために、直径１２ｍ
ｍ程度の種結晶３５を用いるのが一般的であった。その
際のネック３６ａ径は、単結晶３６を安全に引き上げる
ことができ、しかも上記転位を効率的に排除することが
できる大きさとして、通常２〜３ｍｍ程度とされてい
た。しかしながら、近年の半導体デバイスの高集積化、
低コスト化及び高生産性の要求に対応して、ウエハの大
口径化が要求されてきており、最近では、例えば直径約
１２インチ、重量が３００ｋｇ程度の単結晶３６の製造
が望まれている。この場合、従来のネック３６ａ径（通
常３ｍｍ程度）では、ネック３５ａが引き上げられる単
結晶３６の重さに耐えられずに破損し、単結晶３６が落
下してしまうことになる。

【０００９】上記した大重量の単結晶３６を育成するに
あたり、単結晶３６の落下等の事故の発生を防ぎ、安全
に引き上げを行うためには、シリコン強度（約１６ｋｇ
ｆ／ｍｍ² ）から算出して、ネック３６ａ径を６ｍｍ程
度まで太くする必要がある。しかしながら、ネック３６
ａ径のこの程度の絞りでは、種結晶３５の溶融液３３へ
の着液時に導入された転位を十分に排除することができ
ず、歩留まりが著しく低下するといった課題があった。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、大重量の単結晶を引き上げる場合であっても、転
位を効率的に排除することができる単結晶引き上げ用種
結晶、また、ネッキング工程を不要とし、大重量の単結
晶であっても、安全に低コストで歩留まりよく引き上げ
ることができる、前記種結晶を用いた単結晶引き上げ方
法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために、本発明に係る単結晶引き上げ用種結晶
（１）は、種結晶の側部に、種結晶半径よりも大きい最
大深さを有する凹部が形成されていることを特徴として
いる。

【００１２】上記単結晶引き上げ用種結晶（１）によれ
ば、着液時に導入された転位はその伝播方向の性質上、
前記凹部の開放側の表面（以下、自由表面と記す）に向
かって伝播し、前記凹部の最大深さが種結晶半径よりも
大きいことから、伝播した前記転位の殆どが前記自由表
面に抜ける。よって、前記着液時に転位が導入された部
分及び該転位が伝播した部分（以下、併せて転位部分と
記す）を含む先端部を、凹部上方まで適度な速度で溶融
液に溶かし込めば、前記転位部分を除去することがで
き、転位のない種結晶を基にした単結晶の引き上げが可
能となる。このため、引き上げた単結晶の無転位化率を
高めることができる。

【００１３】また、本発明に係る単結晶引き上げ用種結
晶（２）は、上記単結晶引き上げ用種結晶（１）におい
て、凹部が種結晶中心軸に対して対称な位置に、２個以
上形成されていることを特徴としている。

【００１４】上記単結晶引き上げ用種結晶（２）によれ
ば、転位のうちのいくつかが一つの凹部の自由表面に抜
けずに残存した場合であっても、種結晶中心軸に対して
対称な位置、すなわち前記凹部の上方であって、前記残
存した転位が伝播する方向に他の凹部が形成されている
ため、該他の凹部の自由表面に前記残存した転位が抜け
ることとなる。よって、転位部分を含む先端部を凹部の
上方まで適度な速度で溶融液に溶かし込めば、前記転位
部分を確実に除去することができ、転位のない種結晶を
基にした単結晶の引き上げが可能となる。このため、引
き上げた単結晶の無転位化率を確実に高めることができ
る。

【００１５】また、本発明に係る単結晶引き上げ用種結
晶（３）は、上記単結晶引き上げ用種結晶（１）又は
（２）において、種結晶径が６ｍｍ以上あることを特徴
としている。

【００１６】上記単結晶引き上げ用種結晶（３）によれ
ば、上記単結晶引き上げ用種結晶（１）又は（２）の場
合と同様の効果が得られると共に、前記種結晶径が６ｍ
ｍ以上あるため、例えば３００ｋｇ以上の大重量の単結
晶を引き上げる場合であっても、前記種結晶がシリコン
強度（約１６ｋｇｆ／ｍｍ² ）から算出して十分な強度
を有することとなり、種結晶の破損による単結晶の落下
等の事故の心配がなく、安全に単結晶を引き上げること
ができる。

【００１７】また、本発明に係る単結晶引き上げ方法
は、上記種結晶（１）〜（３）のいずれかを用い、該種
結晶の先端部を溶融液に浸漬して凹部の上方まで溶かし
込んだ後、ネックを形成せずに単結晶を引き上げること
を特徴としている。

【００１８】上記単結晶引き上げ方法によれば、転位部
分を含む前記種結晶の先端部を、凹部の上方まで一旦溶
融させて転位を前記凹部の自由表面に逃がすことができ
るため、転位のない種結晶を基に、前記単結晶の引き上
げを行うことができる。これにより、引き上げられる単
結晶に前記転位が伝播することがなくなり、ネッキング
工程を省略しても、無転位の単結晶を効率的に引き上げ
ることができる。また、前記ネッキング工程を省略でき
ることから、細いネックによって単結晶を支持する必要
性がなくなり、種結晶径がすなわち単結晶を支持するた
めの最細部径となり、前記種結晶の強度さえ十分みてお
けば、大重量の単結晶であっても、落下等の事故発生の
心配もなく安全に引き上げることができる。さらに、前
記ネックを形成する必要がないため、種結晶は、従来１
２ｍｍ程度であったものを６ｍｍ程度まで細くでき、種
結晶に要する原料コストを削減することができるととも
に、引き上げ工程を簡略化することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る単結晶引き上
げ用種結晶、及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法
の実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、従来
と同一の機能を有する構成部品には、同一の符号を付し
てある。

【００２０】図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形
態に係る単結晶引き上げ用種結晶及び該種結晶を用いた
単結晶引き上げ方法を、工程順に示した模式的部分側面
図であり、図２は、実施の形態に係る単結晶引き上げ方
法により単結晶を引き上げている状態を示した、模式的
断面図である。

【００２１】種結晶１５は６ｍｍ以上の直径（ｌ）を有
しており、その側部には、種結晶半径（ｌ／２）よりも
大きい最大深さを有する凹部１５ｐ、１５ｑが、種結晶
中心軸１５ｘに対して対称な位置に２個形成されている
上記種結晶１５を用いて単結晶１６を引き上げるには、
まず種結晶１５を溶融液３３直上まで降下させて、種結
晶１５の予熱を行う（図１（ａ））。その後、種結晶１
５を溶融液３３の表面に着液させる（図１（ｂ））。こ
の時、種結晶１５の先端部１５ａに、前記着液時に作用
する熱応力により転位（図示せず）が導入される。この
後、所定の速度で種結晶１５を降下させ、種結晶１５の
先端部１５ａを溶融液３３に浸漬して、凹部１５ｐ、１
５ｑの上方まで溶かし込む（図１（ｃ））。このよう
に、種結晶１５の先端部１５ａを溶かし込むことによ
り、種結晶１５の残った部分を無転位部分のみにするこ
とができる。この後、従来行っていたネッキング工程を
省略してショルダー形成工程に移り、所定の引き上げ速
度で引き上げることにより単結晶１６を所定の径まで成
長させ、ショルダー１６ｂを形成する（図１（ｄ））。
この後ボディー形成工程に移り、メインボディー１６ｃ
（図２）を形成する。

【００２２】一般に、シリコン単結晶の引き上げは［１
００］方向で行われ、単結晶は（１００）面で成長す
る。一方、（１００）面に導入された転位は（１１−
１）面に沿って伝播し易い。（１００）面と（１１−
１）面とのなす角度は５４．７°であり、従って、着液
時に生じた転位は凹部１５ｐ（１５ｑ）の自由表面方向
に向かって伝播し、凹部１５ｐ、１５ｑの自由表面から
外部に逃げる。

【００２３】上記した単結晶引き上げ用種結晶１５によ
れば、種結晶１５の側部に、種結晶半径（ｌ／２）より
も大きい最大深さを有する凹部１５ｐ、１５ｑが形成さ
れているため、着液時に導入された転位はその伝播方向
の性質上、凹部１５ｐ、１５ｑの自由表面に向かって伝
播し、凹部１５ｐ、１５ｑの最大深さが種結晶半径（ｌ
／２）よりも大きいことから、伝播した前記転位の殆ど
が前記自由表面に抜ける。また、転位のうちのいくつか
が、一つの凹部１５ｐの自由表面に抜けずに残存した場
合であっても、種結晶中心軸１５ｘに対して対称な位
置、すなわち前記残存した転位が伝播する方向に他の凹
部１５ｑが形成されているため、他の凹部１５ｑの自由
表面に、前記残存した転位が抜けることとなる。よっ
て、先端部分１５ａを凹部１５ｑの上方まで適度な速度
で溶融液３３に溶かし込めば、前記転位部分を確実に除
去することができ、転位のない種結晶１５を基にした単
結晶１６の引き上げが可能となる。このため、引き上げ
た単結晶１６の無転位化率を確実に高めることができ
る。

【００２４】また、種結晶径（ｌ）が６ｍｍ以上あるた
め、例えば、３００ｋｇ程度の大重量の単結晶１６を引
き上げる場合であっても、種結晶１５がシリコン強度
（約１６ｋｇｆ／ｍｍ² ）から算出して十分な強度を有
するため、種結晶１５の破損による単結晶１６の落下等
の事故の心配がなく、安全に単結晶１６を引き上げるこ
とができる。

【００２５】また、上記した種結晶１５を用いた単結晶
引き上げ方法によれば、転位部分を有する種結晶１５の
先端部１５ａを一旦溶融させて、転位を凹部１５ｐ、１
５ｑの自由表面に逃がすことができるため、無転位部分
のみからなる種結晶１５を基に単結晶１６の引き上げを
行うことができる。このため、引き上げられる単結晶１
６に転位が導入されることがなく、ネッキング工程を省
略することができる。また、前記ネッキング工程が不要
となることにより、細いネック３６ａ（図４）によって
単結晶１６を支持する必要性がなくなり、種結晶径
（ｌ）がすなわち単結晶１６を支持するにあたっての最
細部径となり、大重量の単結晶１６であっても、落下等
の事故発生の心配もなく安全に引き上げることができ
る。さらに、ネック３６ａを形成する必要がないため、
種結晶１５は、従来１２ｍｍ程度であったものを６ｍｍ
程度まで細くでき、種結晶に要する原料コストを削減す
ることができる。

【００２６】本実施の形態においては、種結晶１５に２
つの凹部１５ｐ、１５ｑが形成されている場合について
示したが、何らこれに限定されるものでなく、別の実施
の形態では、１つの凹部１５ｐのみが形成されている場
合であってもよく、さらに別の実施の形態では、３つ以
上の凹部が形成されていてもよい。

【００２７】

【実施例及び比較例】以下、実施例及び比較例に係る単
結晶引き上げ用種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き
上げ方法により単結晶の引き上げを行い、ＤＦ（Disloc
ation Free)率を調べた結果について説明する。実施
例、比較例のいずれにおいても、直径約１２インチで長
さ約１０００ｍｍ、総重量３００ｋｇ程度の単結晶を、
１０回引き上げた。前記ＤＦ率は、同じ条件で引き上げ
た単結晶それぞれ１０本のうち、全く転位が発生してい
ない単結晶の本数の割合で示した。前記転位発生の有無
は、外部観察によっても判断可能であるが、今回は、ス
ライスした単結晶をＸ線トポグラフで観察することによ
り判断した。

【００２８】図３（ａ）、（ｂ）は、実施例及び比較例
に係る単結晶引き上げ方法を説明するために示した、模
式的部分拡大側面図である。各々の単結晶の引き上げに
共通する成長条件を、下記の表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】＜実施例１＞実施例１では、図１、図２及
び図３（ａ）に示した方法及び表１に示した条件によっ
て、以下のようにして単結晶１６を引き上げた。

【００３１】種結晶１５は、直径１０ｍｍで長さ１８０
ｍｍのものを用い、種結晶１５の側部に、凹部１５ｐ、
１５ｑをその最大深さが６ｍｍとなるよう、ダイヤモン
ド粒付きの砥石で削って形成した。その際、凹部１５
ｐ、１５ｑは、それぞれが種結晶中心軸１５ｘに対して
対称な位置になるよう形成した。

【００３２】上記種結晶１５を用いて、次のように単結
晶１６の引き上げを行った。まず、種結晶１５を溶融液
３３直上まで降下させて種結晶１５の予熱を行い、その
後、種結晶１５を溶融液３３の表面に着液させて、種結
晶１５を溶融液３３に馴染ませる。この後、０．２ｍｍ
／ｍｉｎの速度で種結晶１５を降下させ、種結晶１５の
先端部１５ａを溶融液３３に浸漬して、種結晶１５の先
端部１５ａから凹部１５ｑ上方までの約５０ｍｍの範囲
を溶かし込む。この後、約０．３ｍｍ／ｍｉｎの引き上
げ速度で種結晶１５を引き上げ、ヒータ３２の温度を調
節することにより、種結晶底面から下方１００ｍｍの範
囲に単結晶１６のショルダー１６ｂを形成し、直径が１
２インチになるまで成長させた。その後、約０．５ｍｍ
／ｍｉｎの引き上げ速度で直径１２インチのメインボデ
ィ１６ｃを、長さ約１０００ｍｍとなるまで成長させ
た。

【００３３】上記実施例１に係る方法により製造された
単結晶１６のＤＦ率は、９／１０であった。すなわち、
１０本引き上げた内の９本には、全く転位の発生が確認
されなかった。また、単結晶１６の落下数は０／１０で
あり、単結晶１６の落下は発生しなかった。

【００３４】＜実施例２＞実施例２では、直径が６ｍｍ
で凹部１５ｐ、１５ｑの最大深さが３．５ｍｍの種結晶
１５を用い、その他の条件及び方法は実施例１の場合と
同様に行った。

【００３５】上記実施例２に係る方法により製造された
単結晶１６のＤＦ率は、９／１０であった。すなわち、
１０本引き上げた内の９本には、全く転位の発生が確認
されなかった。また、単結晶１６の落下数は０／１０で
あり、単結晶１６の落下は発生しなかった。

【００３６】＜比較例１＞比較例１では、図２及び図３
（ａ）に示した方法及び表１に示した条件によって、単
結晶２６を引き上げた。種結晶２５に関しては、凹部１
５ｐ、１５ｑが形成されていないことを除いては実施例
１の場合と同様であり、ここではその説明を省略する。

【００３７】上記比較例１に係る方法により製造された
単結晶２６のＤＦ率は、６／１０であった。すなわち、
１０本引き上げた内の６本には、全く転位の発生が確認
されなかった。また、単結晶２６の落下数は０／１０で
あり、単結晶２６の落下は発生しなかった。

【００３８】＜比較例２＞比較例２では、図３（ｂ）及
び図４に示した方法及び表１に示した条件によって単結
晶４６を引き上げた。

【００３９】種結晶４５は直径１２ｍｍ、長さ１００ｍ
ｍであり、凹部１５ｐ、１５ｑが形成されていないもの
を用いた。また、単結晶４６を引き上げるにあたって、
直径約１０ｍｍのネック４６ａを形成した。

【００４０】上記種結晶４５を用いて単結晶４６を引き
上げるには、まず種結晶４５を溶融液３３直上まで降下
させて種結晶４５の予熱を行い、その後種結晶４５を溶
融液３３の表面に着液させ種結晶４５を溶融液３３に馴
染ませる。この後、約４ｍｍ／分の速さでヒータ３２の
温度を調節しながら種結晶４５を引き上げて、直径約１
０ｍｍ、長さ約１００ｍｍのネック４６ａを形成する。
次に、０．３ｍｍ／ｍｉｎの引き上げ速度で種結晶４５
を引き上げ、ヒータ３２の温度を調節することにより、
ネック４６ａの下端から下方１００ｍｍの範囲に単結晶
４６のショルダー４６ｂを形成して、直径が１２インチ
となるまで成長させた。その後、０．５ｍｍ／ｍｉｎの
引き上げ速度で、直径１２インチのメインボディ４６ｃ
を、長さ１０００ｍｍとなるまで成長させた。

【００４１】上記比較例２に係る方法により製造された
単結晶４６のＤＦ率は、０／１０であった。すなわち、
引き上げた単結晶４６全てに対して転位の発生が確認さ
れた。一方、単結晶４６の落下数は０／１０となり、単
結晶４６の落下は発生しなかった。

【００４２】＜比較例３＞比較例３では、図３（ｂ）及
び図４に示した方法及び表１に示した条件によって、単
結晶４６を引き上げた。

【００４３】種結晶４５は、直径１２ｍｍ、長さ１００
ｍｍであり、凹部１５ｐ、１５ｑが形成されていないも
のを用いた。また、単結晶４６を引き上げるにあたっ
て、直径約６ｍｍのネック４６ａを形成した。

【００４４】上記種結晶４５を用いて単結晶４６を引き
上げるには、まず比較例２の場合と同様に種結晶４５を
溶融液３３の表面に着液させ、種結晶４５を溶融液３３
に馴染ませた後、約４ｍｍ／分の速さでヒータ３２の温
度を調節しながら種結晶４５を引き上げて、直径約６ｍ
ｍ、長さ約１００ｍｍのネック４６ａを形成する。次に
比較例２の場合と同様に、ネック４６ａの下端から下方
１００ｍｍの範囲に単結晶４６のショルダー４６ｂを形
成して、直径が１２インチとなるまで成長させ、その
後、直径１２インチのメインボディ４６ｃを成長させ
た。

【００４５】上記比較例３に係る方法により製造された
単結晶４６のＤＦ率は、１／１０であった。すなわち、
１０本引き上げた内の９本に対しては、転位の発生が確
認された。一方、単結晶４６の落下数は０／１０とな
り、単結晶４６の落下は発生しなかった。

【００４６】＜比較例４＞比較例４では、図３（ｂ）及
び図４に示した方法及び表１に示した条件によって、単
結晶４６を引き上げた。

【００４７】種結晶４５は、直径１２ｍｍ、長さ１００
ｍｍであり、凹部１５ｐ、１５ｑが形成されていないも
のを用いた。また、単結晶４６を引き上げるにあたっ
て、直径約４ｍｍのネック４６ａを形成した。

【００４８】上記種結晶４５を用いて単結晶４６を引き
上げるには、まず比較例２の場合と同様に種結晶４５を
溶融液３３の表面に着液させ、種結晶４５を溶融液３３
に馴染ませた後、約３ｍｍ／分の速さでヒータ３２の温
度を調節しながら種結晶４５を引き上げて、直径約４ｍ
ｍ、長さ約１００ｍｍのネック４６ａを形成する。次に
比較例２の場合と同様に、ネック４６ａの下端から下方
１００ｍｍの範囲に単結晶４６のショルダー４６ｂを形
成して、直径が１２インチとなるまで成長させ、その
後、直径１２インチのメインボディ４６ｃを成長させ
た。

【００４９】上記比較例４に係る方法により製造された
単結晶４６のＤＦ率は、９／１０であった。すなわち、
１０本引き上げた内の９本に対しては、全く転位の発生
が確認されなかった。一方、単結晶４６の落下数は８／
１０となり、高い確率で単結晶４６の落下が発生した。

【００５０】以上の結果から明らかなように、実施例１
に係る種結晶１５によれば、種結晶１５の側部に、種結
晶半径（ｌ／２）よりも大きい最大深さを有する、凹部
１５ｐ、１５ｑが形成されているため、着液時に導入さ
れた転位は、その伝播方向の性質上、凹部１５ｐ、１５
ｑの自由表面に向かって伝播し、凹部１５ｐ、１５ｑの
最大深さが種結晶半径（ｌ／２）よりも大きいことか
ら、伝播した前記転位の殆どが前記自由表面に抜ける。
また、前記転位のうちのいくつかが、一つの凹部１５ｐ
の自由表面で抜け切れずに残存した場合であっても、種
結晶中心軸１５ｘに対して対称な位置、すなわち凹部１
５ｐの上方であって前記残存した転位が伝播する方向
に、他の凹部１５ｑが形成されているため、他の凹部１
５ｑの自由表面に前記残存した転位が抜けることとなっ
た。

【００５１】また、実施例１に係る単結晶１６の引き上
げ方法によれば、先端部１５ａを凹部１５ｑの上方まで
適度な速度で溶融液３３に溶かし込むことにより、前記
転位部分を確実に除去することができ、転位のない種結
晶１５を基にした単結晶１６の引き上げが可能となっ
た。このため引き上げた単結晶１６に転位が導入される
ことがなく、ネッキング工程を省略することができた。
また、前記ネッキング工程が不要となることにより、細
いネック３６ａ（図４）によって単結晶１６を支持する
必要性がなくなり、種結晶径（ｌ）がすなわち単結晶１
６を支持するにあたっての最細部径となり、大重量の単
結晶１６であっても、落下等の事故発生の心配もなく、
安全に引き上げることができた。

【００５２】また、実施例２に係る種結晶１５によれ
ば、種結晶径（ｌ）が６ｍｍあるため、３００ｋｇ程度
の大重量の単結晶１６を引き上げた場合であっても、十
分な強度を有しており、種結晶１５の破損による単結晶
１６の落下等の事故の心配が少なく、安全に単結晶１６
を引き上げることができた。また種結晶１５は、従来１
２ｍｍ程度であったものを６ｍｍ程度まで細くしたた
め、体積にして約１／４となり、種結晶１５に要する原
料コストを削減することができた。

【００５３】一方、比較例１に係る種結晶２５によれ
ば、凹部１５ｐ、１５ｑが形成されていないため、製品
歩留まりにおいて実施例のものには及ばなかった。

【００５４】また、比較例２に係る種結晶４５によれ
ば、引き上げられた単結晶４６全てにおいて転位が発生
した。これは、ネック４６ａの直径が１０ｍｍと大き
く、種結晶４５に存在する転位が、抜け切れなかったた
めであると考えられる。

【００５５】また、比較例３に係る種結晶４５によれ
ば、ネック４６ａ径が６ｍｍあるため、３００ｋｇ程度
の大重量の単結晶４６を引き上げた場合であっても、１
０本中１０本に対しては落下させることなく安全に引き
上げることができたが、ネック３６ａ径のこの程度の絞
りでは、種結晶３５の溶融液３３への着液時に導入され
た転位を十分に排除することができず、１０本引き上げ
た内９本には、転位の発生が確認された。

【００５６】また、比較例４に係る種結晶４５によれ
ば、ネック４６ａ径を４ｍｍまで絞ったため、１０本引
き上げた内の９本に対しては、全く転位の発生が確認さ
れず、ＤＦ率を十分に向上させることができた。しかし
ながら、４ｍｍの直径では、ネック４６が引き上げられ
る単結晶４６の重さに耐えられずに破損し、単結晶４６
が１０本中８本の割合で落下した。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る
単結晶引き上げ方法を、工程順に示した模式的部分側面
図である。

【図２】実施の形態に係る単結晶引き上げ方法により、
単結晶を引き上げている状態を示した、模式的断面図で
ある。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、実施例及び比較例に係る種
結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法を説明す
るために示した、模式的部分拡大側面図である。

【図４】ＣＺ法で使用される、単結晶引き上げ装置の要
部を示した、模式的断面図である。

【符号の説明】

１５、２５、３５、４５ （単結晶引き上げ用）種結晶 １５ａ、２５ａ、３５ａ、４５ａ （種結晶の）先端部 １６、２６、３６、４６ 単結晶

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 種結晶の側部に、種結晶半径よりも大き
   い最大深さを有する凹部が形成されていることを特徴と
   する単結晶引き上げ用種結晶。
2. 【請求項２】 凹部が種結晶中心軸に対して対称な位置
   に２個以上形成されていることを特徴とする請求項１記
   載の単結晶引き上げ用種結晶。
3. 【請求項３】 種結晶径が６ｍｍ以上あることを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の単結晶引き上げ用種結
   晶。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの項に記載の種
   結晶を用い、該種結晶の先端部を溶融液に浸漬して凹部
   の上方まで溶かし込んだ後、ネックを形成せずに単結晶
   を引き上げることを特徴とする単結晶引き上げ方法。