JP5052493B2 - シリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
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Description
直径32インチ(口径800mm)の石英ガラスルツボ内にポリシリコン砕片400kgを充填し、この石英ガラスルツボを単結晶引き上げ装置内のグラファイトサセプタに収容し、石英ガラスルツボ内のポリシリコンをチャンバー内で溶融した。次いで、チャンバー内の圧力及び温度の両方を急激に変化させて石英ガラスルツボ内のArガスの除去を行った。このとき、圧力の低下率は10hPa/sec、温度の上昇率は4℃/secとした。その後、シリコン融液から直径約300mmのシリコン単結晶インゴッドの引き上げを行った。
チャンバー内の温度を一定とし、チャンバー内の圧力のみを急激に変化させて石英ガラスルツボ内のArガスの除去を行った点以外は実施例1と同様の条件にて、シリコン単結晶インゴッドの引き上げを行った。このときの圧力の低下率は10hPa/secとした。次に、実施例1と同様にしてピンホール発生率を求めた結果、表1に示すように、本実施例による条件で製造されたシリコン単結晶から得られたウェハーのピンホール発生率は0.08%となり、0.1%未満の非常に良好な結果となった。
チャンバー内の圧力を一定とし、チャンバー内の温度のみを急激に変化させて石英ガラスルツボ内のArガスの除去を行った点以外は実施例1と同様の条件にて、シリコン単結晶インゴッドの引き上げを行った。このときの温度の上昇率は4℃/secとした。次に、実施例1と同様にしてピンホール発生率を求めた結果、表1に示すように、本実施例による条件で製造されたシリコン単結晶から得られたウェハーのピンホール発生率は0.15%となり、0.1%程度の良好な結果となった。
チャンバー内の圧力及び温度を全く変化させなかった点以外は実施例1と同様の条件にて、シリコン単結晶インゴッドの引き上げを行った。次に、実施例1と同様にしてピンホール発生率を求めた結果、表1に示すように、本実施例による条件で製造されたシリコン単結晶から得られたウェハーのピンホール発生率は0.60%となった。
チャンバー内の圧力を緩やかに変化させた点以外は実施例1と同様の条件にて、シリコン単結晶インゴッドの引き上げを行った。このときの圧力の低下率は0.5hPa/secとした。次に、実施例1と同様にしてピンホール発生率を求めた結果、表1に示すように、本実施例による条件で製造されたシリコン単結晶から得られたウェハーのピンホール発生率は0.50%となった。
チャンバー内の温度を緩やかに変化させた点以外は実施例1と同様の条件にて、シリコン単結晶インゴッドの引き上げを行った。このときの温度の上昇率は0.1℃/secとした。次に、実施例1と同様にしてピンホール発生率を求めた結果、表1に示すように、本実施例による条件で製造されたシリコン単結晶から得られたウェハーのピンホール発生率は0.55%となった。
11 チャンバー
12 支持軸
13 グラファイトサセプタ
14 石英ガラスルツボ
15 ヒーター
16 支持軸駆動機構
17 シードチャック
18 ワイヤー
19 ワイヤー巻き取り機構
20 シリコン単結晶
21 シリコン融液
22 熱遮蔽部材
23 制御装置
24 ガス導入口
25 ガス管
26 コンダクタンスバルブ
27 ガス排出口
28 排ガス管
29 コンダクタンスバルブ
30 真空ポンプ
Claims (5)
- 石英ガラスルツボ内に充填されたシリコン原料を減圧且つ高温下のチャンバー内で溶融してシリコン融液を生成する工程と、
チャンバー内の圧力及び温度の少なくとも一方を急激に変化させて前記シリコン融液中の気泡を除去する工程と、
前記気泡が除去された後のシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げる工程とを備え、
前記シリコン融液中の気泡を除去する工程における前記チャンバー内の圧力変化率は、前記シリコン原料を溶融するために前記チャンバー内を減圧する際の圧力変化率の5倍以上1000倍以下であり、
前記シリコン融液中の気泡を除去する工程における前記チャンバー内の温度変化率は、前記シリコン原料を溶融するために前記チャンバー内を高温にする際の温度変化率の5倍以上100倍以下であることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - 前記シリコン融液中の気泡を除去する工程は、前記チャンバー内の圧力を急激に変化させる工程及び前記チャンバー内の温度を急激に変化させる工程の少なくとも一方を複数回行うことを特徴とする請求項1に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記シリコン融液中の気泡を除去する工程は、前記チャンバー内の圧力を急激に低下させる工程及び前記チャンバー内の温度を急激に上昇させる工程を同時に行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記シリコン融液中の気泡を除去する工程における前記チャンバー内の減圧速度が1.5hPa/sec以上20hPa/sec以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記シリコン融液中の気泡を除去する工程における前記チャンバー内の昇温速度が0.5℃/sec以上5℃/sec以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のシリコン単結晶の製造方法。
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