JP5304206B2 - 単結晶の製造方法および単結晶の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ルツボ内のシリコン原料融液に磁場印加装置により水平磁場を印加しつつ、シリコン原料融液から単結晶を引き上げる水平磁場印加ＣＺ法（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ａｐｐｌｉｅｄ ＣＺ法：以下、「ＨＭＣＺ法」という）によるシリコン単結晶の製造方法およびそれに用いるシリコン単結晶の製造装置に関する。

ＨＭＣＺ法が、通常のＣＺ法（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ法）に比べて種々の点で優れていることはよく知られている。このＨＭＣＺ法の実施に使用する装置は、通常のＣＺ法の装置を改良したもので、石英ルツボ加熱用のヒーターの外側に、磁場印加用の磁場印加装置を石英ルツボを挟んで同軸上に対向して配備したものである。

図７は、従来のＨＭＣＺ法によるシリコン単結晶の製造方法を実施する際に用いられる製造装置の一例を示す概略図である。
この製造装置は、シリコン単結晶の引き上げ装置７０とその外側に配設された磁場印加装置７１で構成される。引き上げ装置７０は中空円筒状のチャンバー８０を具備し、その中心部にルツボが配設されている。このルツボは二重構造であり、有底円筒状をなす石英製の内側保持容器（以下、単に「石英ルツボ７５ａ」という）と、その石英ルツボ７５ａの外側を保持すべく適合された同じく有底円筒状の黒鉛製の外側保持容器（「黒鉛ルツボ７５ｂ」）とから構成されている。

これらのルツボは、回転および昇降が可能になるように支持軸７６の上端部に固定されていて、ルツボの外側には抵抗加熱式ヒーター７８が概ね同心円状に配設されている。さらに、ヒーター７８の外側周辺には断熱材７９が同心円状に配設されている。そして、前記ルツボ内に投入された所定重量のシリコン原料はヒーター７８により溶融され、シリコン原料融液７２になる。

シリコン原料融液７２を充填した前記ルツボの中心軸には、支持軸７６と同一軸上で逆方向または同方向に所定の速度で回転する引上ワイヤー（または引上シャフト、以下両者を合わせて「引上軸７７」という）が配設されており、引上軸７７の下端には種結晶７４が保持されている。

このような製造装置にあっては、石英ルツボ内にシリコン原料を投入し、減圧下の不活性ガス雰囲気中でシリコン原料をルツボの周囲に配設したヒーター７８にて溶融した後、その溶融液の表面に引上軸７７の下端に保持された種結晶７４を浸漬し、ルツボおよび引上軸７７を回転させつつ、引上軸７７を上方に引き上げて種結晶７４の下端面にシリコン単結晶７３を成長させる。そして、シリコン単結晶７３を成長させる際、シリコン原料融液７２に、石英ルツボ７５ａを挟んで同軸上に対向して配設された磁場印加装置７１により水平磁場が印加される。

上記のように、石英ルツボ内のシリコン原料融液から単結晶を引き上げる場合、ＨＭＣＺ法によれば融液の熱対流が抑制され、融液液面近傍温度（引上げ単結晶の固液界面温度）の経時変動が低減されるので、転位や欠陥の発生が抑制され、均一かつ低酸素濃度のシリコン単結晶が容易に得られる利点があるとされる。また、転位や欠陥の発生が抑制される結果、大口径の単結晶でも製造が容易である。さらに、対流が抑制される結果、ルツボ壁の劣化が生じにくいといった利点もある。

従来のＨＭＣＺ法による単結晶の製造装置では、コイルの中心軸を石英ルツボ内の融液面と一致させることにより、融液液面近傍の対流を抑制し、かつ該融液液面近傍より下部に熱対流を形成するようにしていた。この装置では、引き上げ中の単結晶と融液との境界層への熱伝達が高められ、ルツボ周囲と境界層との温度差を減少させることができ、かつ融液面近傍より下方部分で十分に攪拌された融液が境界層に供給されるために、通常のＣＺ法に用いる装置に比べて均一な特性の単結晶が得られるのに加えて、熱応力によるルツボのクラックも防止できる利点があるとされている。

ここで、最近の単結晶の大直径化に伴い、直径が３００ｍｍ以上となる大型シリコン単結晶の要求がある。これに伴い直径８００ｍｍ以上の大型の石英ルツボに重量３００ｋｇ以上のシリコン原料を溶融してシリコン単結晶を育成する必要がある。このような大容量シリコン原料融液からのシリコン単結晶の育成における融液の対流制御のためのＨＭＣＺ法が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、ＨＭＣＺ法で育成されたシリコン単結晶の格子間酸素濃度の制御についても、印加する磁界の曲率半径について規定された装置（例えば特許文献２参照）や磁場印加装置とルツボとの上下方向の相対位置を設定する方法が開示されている（例えば特許文献３および４参照）。

しかし、上記方法および装置を用いてシリコン単結晶を育成した場合でも、単結晶の直径や単結晶中の酸素濃度の成長方向における制御が困難となり、直径や酸素濃度の変動が生じてしまうため、要求される品質の規格内でシリコン単結晶を製造することができずに、シリコン単結晶の歩留まりが低下してしまうという問題があった。また、製造装置間で製造される単結晶の品質にバラツキが大きいという問題もあった。

特開平８−２３９２９２号公報 特開昭６２−２５６７９１号公報 特開平８−３３３１９１号公報 特開平９−１８８５９０号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、装置の特性によるバラツキが無く、直径及び酸素濃度の変動を抑制しながら単結晶を製造することができるシリコン単結晶の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、石英ルツボ内に収容したシリコン原料融液に、磁場印加装置により水平磁場を印加しながら単結晶の引き上げを行う水平磁場印加ＣＺ法により単結晶を製造する方法において、前記磁場印加装置により発生した磁場の中心位置を測定し、前記単結晶製造前、及び／又は、前記単結晶製造中に渡って、前記測定された磁場の中心位置と前記単結晶の回転軸となる引上軸とを水平方向に２〜１４ｍｍの範囲でずらすことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法を提供する。

このように、測定した磁場の中心位置と引上軸をずらすことにより、磁場強度の分布や磁場の向きが変化して、シリコン融液内の温度分布の不均一場もずれるため、その周期的な温度変動による成長中の単結晶への影響を緩和することができ、さらには中心からずれた温度不均一場は融液の対流の影響を受けやすくなるため緩和される。そしてこのようなずらす範囲を２〜１４ｍｍとすることで、酸素濃度の変動を許容範囲内に抑えながら単結晶の直径の変動を効果的に抑制することができる。また、本発明であれば、予め装置ごとに磁場の中心位置を測定して、それを元に上記のように製造するため、装置間の特性のバラツキによる製造される単結晶の品質のバラツキもほとんどない。
以上より、本発明の製造方法によれば、直径と酸素濃度の成長方向での変動が抑制された高品質のシリコン単結晶を歩留まり良く製造することができる。

このとき、前記単結晶製造中に、前記測定された磁場の中心位置と前記単結晶の回転軸となる引上軸とを、前記単結晶の引き上げ長さ１０ｃｍに対して１ｍｍ以内の割合で水平方向にずらすことが好ましい。
このような割合でずらせば、磁場分布の移動による引き上げ中の単結晶への悪影響もほとんど無く、より高品質な単結晶を製造することができる。

また、本発明は、石英ルツボ内に収容したシリコン原料融液に、磁場印加装置により水平磁場を印加しながら単結晶の引き上げを行う水平磁場印加ＣＺ法により単結晶を製造する装置において、少なくとも、前記シリコン原料融液を保持する石英ルツボと、前記シリコン原料融液に浸漬され、その下端面に単結晶を成長させつつ引き上げられる種結晶を回転させて引き上げる引上軸と、前記シリコン原料融液に水平磁場を印加させるように、前記石英ルツボを挟んで同軸上に対向して設置された磁場印加装置とを備え、前記磁場印加装置が移動機構を有することにより、前記単結晶製造前、及び／又は、前記単結晶製造中に渡って、前記磁場印加装置により発生した磁場の中心位置と前記引上軸とを水平方向に２〜１４ｍｍの範囲でずらすものであることを特徴とするシリコン単結晶の製造装置を提供する。

このような製造装置であれば、移動機構を有するため、比較的容易に磁場印加装置を移動させることができ、単結晶製造前や特に単結晶製造中においても磁場中心をずらすことが容易である。そして、測定した磁場の中心位置と引上軸をずらすことにより、磁場強度の分布や磁場の向きが変化して、シリコン融液内の温度分布の不均一場もずれるため、その周期的な温度変動による成長中の単結晶への影響を緩和することができ、さらには中心からずれた温度不均一場は融液の対流の影響を受けやすくなるため緩和される。そしてずらす範囲を２〜１４ｍｍとすることで、酸素濃度の変動を許容範囲内に抑えながら単結晶の直径の変動を効果的に抑制することができる。また、このような本発明の製造装置であれば、予め磁場の中心位置を測定して製造中等に磁場中心をずらすことができるため、成長中でも最適な位置に磁場印加装置を移動させながら単結晶を製造できる。
以上より、本発明の製造装置によれば、直径と酸素濃度の成長方向での変動がほとんどない高品質のシリコン単結晶を歩留まり良く製造することができる。

このとき、前記移動機構によって、前記磁場印加装置により発生した磁場の中心位置と前記引上軸とを、前記単結晶の引き上げ長さ１０ｃｍに対して１ｍｍ以内の割合で水平方向にずらすものであることが好ましい。
このような割合でずらせば、磁場分布の移動による引き上げ中の単結晶への悪影響もほとんど無く、より高品質な単結晶を製造することができる。

以上のように、本発明のシリコン単結晶の製造方法、製造装置によれば、直径と酸素濃度の成長方向での変動がほとんどない高品質のシリコン単結晶を歩留まり良く製造することができる。

従来、ＨＭＣＺ法によるシリコン単結晶の製造において、単結晶の成長方向に直径や酸素濃度の変動が生じてしまうという問題があり、さらに、装置によってその変動量にバラツキがあるという問題もあった。

これらのような問題に対して、本発明者らは以下のような検討を行った。
磁場印加装置を使用して製造したシリコン単結晶製造において、単結晶直径の周期的な変動が装置により異なっていたため、調査のために実際に磁場印加装置から発生する磁場の中心を測定した。

測定の結果、磁場中心位置がシリコン融液の回転軸（単結晶の引上軸）とほぼ一致する位置に設置されている装置は、周期的な直径変動が大きく、逆に一致していない位置に設置されている装置は、直径変動が小さいことを見出した。
従来、磁場中心位置と単結晶の引上軸とを一致させるように装置を設置していた。そしてこの一致させる方法として、磁場印加装置とルツボ等を、その装置同士の位置関係を調節することで、磁場中心位置と単結晶の引上軸とが一致するように設置されていたが、実際にはずらした方が直径変動が小さいことを見出した。

直径の周期的な変動は、融液内に発生した温度の不均一性によるものと考えられる。もともと、磁場の印加は融液の熱対流の抑制が目的であるが、逆に熱対流が抑制される結果一旦発生した温度分布が磁場により均一になりにくい傾向にあると考えられる。
従って、従来のように引上軸と磁場中心位置を一致させるのではなく、位置をずらすことにより磁場強度の分布や磁場の向きが変わり、温度分布の不均一場も同時に中心からずれて、成長している結晶に対する周期的な温度変動の影響を緩和することができ、さらには、中心からずれた温度不均一場自体もルツボ回転や結晶回転に基づく強制対流により緩和されることを見出した。

さらに、不均一な温度分布により成長する単結晶の酸素濃度も変動が発生してしまうことがあるため、この酸素濃度の変動についても引上軸と磁場中心位置をずらすことで解決できるが、一方、磁場の中心位置を大きくずらしすぎると酸素濃度の変動が逆に大きくなってしまうことを見出した。

本発明者らは引上軸と磁場中心位置とを、磁場印加装置を前面からみて左右（Ｘ方向）と、前後（Ｙ方向）にそれぞれ０〜２０ｍｍずらして、成長させる単結晶直胴部の成長初期（トップ）、成長中期（センター）、成長後期（ボトム）における直径と酸素濃度をそれぞれ調べた。測定結果を図３（Ｘ方向にずらした場合）と図４（Ｙ方向にずらした場合）に示す。

図３、４に示すように、２ｍｍ以上ずらすことにより、直径変動が効果的に抑えられており、１４ｍｍを超えると酸素濃度変動量が大きくなってしまって許容範囲を超えるものもあった。

以上のような検討により、磁場の中心位置と単結晶の引上軸を２ｍｍ〜１４ｍｍの範囲でずらすことにより、直径変動と酸素濃度の変動を許容範囲内に抑えることができることを見出した。
さらに、これらのような範囲に正確に調整するために、予め実際に装置から発生する磁場の中心位置を測定して調整しておく必要があり、これにより装置毎のバラツキも防止できることを見出して、本発明を完成させた。

以下、本発明のシリコン単結晶の製造方法及び製造装置について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明のシリコン単結晶の製造装置の実施態様の一例を示す概略図である。図２は、本発明の磁場印加装置の移動機構の一例を示す概略図である。図６は、単結晶の引上軸の周り２〜１４ｍｍの範囲を示す概略図である。

図１に示すように、本発明のシリコン単結晶の製造装置１は、シリコン単結晶の引き上げ装置２１と、その外側にシリコン原料融液に水平磁場を印加させるように、石英ルツボを挟んで同軸上に対向して配設された磁場印加装置２０とで構成される。

引き上げ装置２１は中空円筒状のチャンバー１１を具備し、その中心部にルツボが配設されている。このルツボは二重構造であり、有底円筒状をなす石英製の内側保持容器（以下、単に「石英ルツボ１５ａ」という）と、その石英ルツボ１５ａの外側を保持すべく適合された同じく有底円筒状の黒鉛製の外側保持容器（「黒鉛ルツボ１５ｂ」）とから構成されている。

これらのルツボは、回転および昇降が可能になるように支持軸１６の上端部に固定されていて、ルツボの外側には抵抗加熱式ヒーター１８が概ね同心円状に配設されている。さらに、ヒーター１８の外側周辺には断熱材１９が同心円状に配設されている。そして、前記ルツボ内に投入された所定重量のシリコン原料はヒーター１８により溶融され、シリコン原料融液１２となる。

シリコン原料融液１２を充填した前記ルツボの中心軸には、支持軸１６と同一軸上で逆方向または同方向に所定の速度で回転する引上ワイヤー（または引上シャフト、以下両者を合わせて「引上軸１７」という）が配設されており、引上軸１７の下端には種結晶１４が保持されている。そして、種結晶１４の下端面にはシリコン単結晶１３が形成される。

そして、本発明のシリコン単結晶の製造装置は、例えば図１に示すように、引き上げ装置２１の外側に配設された磁場印加装置２０が移動機構２２を有することにより、横方向および前後方向に磁場印加装置２０が移動できるようになっている。
移動機構２０としては、例えば図２に示すように、左右移動用の駆動モーター２３ａ（図２（Ｂ））、前後移動用の駆動モーター２３ｂ（図２（Ｃ））にボールネジ２４を取り付けて、ボールネジ２４に連結棒２５を取り付け、それらを磁場発生部３０と下部フレーム２６に装着して、図２（Ａ）に示すようにコントロール装置２７により駆動モーター２３ａ、ｂを作動させてＸ方向およびＹ方向に移動可能なＬＭガイド２９上で磁場印加装置２０を所定の距離移動させる。

従来では、引上軸と磁場の中心位置は一致させて単結晶を製造していたため、最初の設置の際に装置同士の位置関係を調節して固定するのみでよく、本発明のような移動機構は不要であった。しかし、本発明の製造装置であれば、単結晶製造前に調整するのが簡単であるし、特に単結晶製造中にも磁場印加装置を移動させることができるため、本発明の製造方法に用いるのに好適である。

そして、上記のような本発明の製造装置を用いて、磁場印加装置２０により発生した磁場の中心位置を測定し、単結晶製造前、及び／又は、単結晶製造中に渡って、測定された磁場の中心位置と単結晶１３の回転軸となる引上軸１７とを水平方向に２〜１４ｍｍの範囲でずらすことを特徴とする本発明のシリコン単結晶の製造方法を実施することができる。
なお、ずらす範囲としては水平方向であるため、前後左右に限定されず、図６に示すように、引上軸１７周りの円状の範囲内でずらすことができる。

このように、測定した磁場の中心位置と引上軸をずらすことにより、磁場強度の分布や磁場の向きが変化して、シリコン融液内の温度分布の不均一場もずれるため、その周期的な温度変動による成長中の単結晶への影響を緩和することができ、さらには中心からずれた温度不均一場は融液の対流の影響を受けやすくなるため緩和される。そしてこのようなずらす範囲を２〜１４ｍｍとすることで、酸素濃度の変動を許容範囲内に抑えながら単結晶の直径の変動を効果的に抑制することができる。また、本発明であれば、予め装置ごとに磁場の中心位置を測定して、それを元に上記のように製造するため、装置毎による製造される単結晶の品質のバラツキもほとんどない。

本発明の製造方法において、磁場印加装置２０により発生した磁場の中心位置を測定する方法としては、特に限定されないが、例えば、アルミ製のプレートを使用し、センサーを移動させて測定する方法がある。
図５は本発明の磁場の中心位置の測定方法を模式的に示す斜視図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。例えば、引上軸１７の位置を中心として、磁場測定用の冶具（アルミ製のプレート）２８で測定ピッチ５０ｍｍのもの（９０ｃｍ角の冶具で５０ｍｍの等間隔に磁場測定子（センサー）をセットできるよう穴が空けてある）を設置し、磁場印加装置２０より磁場を印加し、磁場印加装置２０を前面からみて左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸として各ポイントの磁場の強度をガウスメータで測定する。そして、磁場分布はＸ軸の中心が一番低く、Ｙ軸の中心が一番高い放物線を描くことを利用して、測定結果より２次曲線を計算し、磁場の中心位置を導き出す。

そして、上記のように測定した磁場の中心位置を引上軸１７から２〜１４ｍｍの範囲でずらす。このずらすタイミングとしては単結晶製造前に予め所定のずらした位置に固定して製造してもよいし、単結晶製造中にずらしてもよいし、製造前にずらしてさらに製造中に適宜ずらすこともできる。また、予め用いる装置毎に直径変動や酸素濃度変動の抑制に効果のある位置を確認しておくことが好ましい。
特に成長させる単結晶の酸素濃度は磁場中心位置を大きくずらすと成長初期で低く、成長後期で高くなって大きく変動してしまうため、成長初期は少しずらして（５ｍｍ）、成長中期は直径変動を抑えるために大きくずらし（１４ｍｍ）、成長後期は少しずらした状態に戻す（５ｍｍ）等すると、より高品質な単結晶を製造することができる。

このとき、測定された磁場の中心位置と単結晶の回転軸となる引上軸とを、水平方向にずらす速さ（例えば、磁場印加装置の移動速度）は特に限定されないが、単結晶の引き上げ長さ１０ｃｍに対して１ｍｍ以内の割合でずらすことが好ましい。
このような割合でずらせば、磁場分布の移動による引き上げ中の単結晶への悪影響もほとんど無く、より高品質な単結晶を製造することができる。

以上のように、本発明のシリコン単結晶の製造方法、製造装置によれば、直径と酸素濃度の成長方向での変動がほとんどない高品質のシリコン単結晶を歩留まり良く製造することができる。

なお、本発明のシリコン単結晶の製造方法の実施に際して、用いる装置は特に限定されず、上述の本発明のシリコン単結晶の製造装置以外で、従来の装置であっても、単結晶製造前に磁場印加装置を所定のずらす位置に移動させて再固定等することにより本発明の製造方法を実施することができる。

以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
図１に示す製造装置を用いて、８インチ（２００ｍｍ）のシリコン単結晶をシリコン融液２００ｋｇから製造した。磁場印加装置から発生させる磁場強度を４０００ガウス（０．４Ｔ）とした。
このとき、予め磁場印加装置から発生する磁場の中心位置を上述のように測定した。そして、磁場印加装置の移動条件を設定するために、予め装置設置後の初期磁場中心位置を測定して、２〜１４ｍｍの範囲内で磁場印加装置を移動させて直径変動と酸素濃度変動の抑制に効果のあるずらす位置を確認した。
その後、測定した磁場中心と引上軸とを、単結晶製造前にＸ（左右）方向に５ｍｍずらした状態から、単結晶引き上げ長さ１０ｃｍに対して１ｍｍの割合で、成長中期にかけて１４ｍｍまでずらし、その後成長後期には５ｍｍにまで戻して単結晶を製造した。移動機構にはスケールを取り付けて設定条件通りに磁場印加装置が移動しているか確認をしながら行った。
また、上記と同様に、ただしずらす方向をＹ（前後）方向にして単結晶を製造した。

（実施例２）
図１に示す製造装置を用いて、８インチ（２００ｍｍ）のシリコン単結晶をシリコン融液２００ｋｇから製造した。磁場印加装置から発生させる磁場強度を４０００ガウス（０．４Ｔ）とした。
このとき、予め磁場印加装置から発生する磁場の中心位置を上述のように測定した。そして、測定した磁場中心と引上軸とを、単結晶製造前にＸ（左右）方向に５ｍｍずらした状態に固定して単結晶を製造した。
また、上記と同様に、ただしずらす方向をＹ（前後）方向にして単結晶を製造した。

（比較例）
従来の製造装置を用いて、８インチ（２００ｍｍ）のシリコン単結晶をシリコン融液２００ｋｇから製造した。磁場印加装置から発生させる磁場強度を４０００ガウス（０．４Ｔ）とした。この単結晶製造を二回行った。
このとき、磁場印加装置は従来のように、装置同士の位置関係を調節することにより磁場中心が引上軸と一致するように、二回の製造でそれぞれ別々に設置して単結晶を製造した。このときの実際に発生するＸ方向およびＹ方向の磁場中心と引上軸の位置を測定した結果、一回目はＸ方向に０．５ｍｍ程度、二回目はＹ方向に１ｍｍ程度のずれがあった。

以上の実施例１、２と比較例で製造されたシリコン単結晶の直径変動と酸素濃度を測定した結果を図８に示す。
図８からわかるように本発明の製造方法、製造装置であれば、単結晶の成長方向での直径変動を効果的に抑えて目標の±１ｍｍ以内にすることができ、さらに、酸素濃度の変動についても許容範囲内に抑えることができた。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

本発明のシリコン単結晶の製造装置の一例を示す概略図である。 本発明のシリコン単結晶の製造装置の磁場印加装置の移動機構の一例を示す概略図である。 磁場中心位置の引上軸からのＸ方向（左右方向）の位置と、単結晶の直径変動量、酸素濃度変動量との関係を示すグラフである。 磁場中心位置の引上軸からのＹ方向（前後方向）の位置と、単結晶の直径変動量、酸素濃度変動量との関係を示すグラフである。 磁場印加装置から発生する磁場の中心位置を測定する方法を説明するための説明図（（Ａ）斜視図、（Ｂ）側面図）である。 単結晶の引上軸からの磁場中心をずらす範囲を示す概略図である。 従来のシリコン単結晶製造装置を示す概略図である。 実施例１、２と比較例における単結晶の直径変動、酸素濃度変動量、引上軸からの磁場中心位置を示すグラフである。

符号の説明

１…シリコン単結晶製造装置、 １１…チャンバー、
１２…シリコン原料融液、 １３…シリコン単結晶、
１４…種結晶、 １５ａ…石英ルツボ、 １５ｂ…黒鉛ルツボ、
１６…支持軸、 １７…引上軸、
１８…ヒーター、 １９…断熱材、 ２０…磁場印加装置、
２１…引き上げ装置、 ２２…移動機構、 ２３…駆動モーター、
２４…ボールネジ、 ２５…連結棒、 ２６…下部フレーム、
２７…コントロール装置、 ２８…治具、 ２９…ＬＭガイド、
３０…磁場発生部。

Claims (6)

1. 石英ルツボ内に収容したシリコン原料融液に、磁場印加装置により水平磁場を印加しながら単結晶の引き上げを行う水平磁場印加ＣＺ法により単結晶を製造する方法において、前記磁場印加装置により発生した磁場の中心位置を測定し、前記単結晶製造中に渡って、又は、前記単結晶製造前及び前記単結晶製造中に渡って、前記測定された磁場の中心位置と前記単結晶の回転軸となる引上軸とを水平方向に２〜１４ｍｍの範囲でずらすことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
2. 前記単結晶製造中に、前記測定された磁場の中心位置と前記単結晶の回転軸となる引上軸とを、前記単結晶の引き上げ長さ１０ｃｍに対して１ｍｍ以内の割合で水平方向にずらす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。
3. 前記単結晶製造中に渡って、前記測定された磁場の中心位置と前記単結晶の回転軸となる引上軸とを水平方向に２〜１４ｍｍの範囲でずらす際、前記単結晶の成長中期のずらす範囲を、前記単結晶の成長初期及び成長後期のずらす範囲より大きくすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシリコン単結晶の製造方法。
4. 石英ルツボ内に収容したシリコン原料融液に、磁場印加装置により水平磁場を印加しながら単結晶の引き上げを行う水平磁場印加ＣＺ法により単結晶を製造する装置において、少なくとも、前記シリコン原料融液を保持する石英ルツボと、前記シリコン原料融液に浸漬され、その下端面に単結晶を成長させつつ引き上げられる種結晶を回転させて引き上げる引上軸と、前記シリコン原料融液に水平磁場を印加させるように、前記石英ルツボを挟んで同軸上に対向して設置された磁場印加装置とを備え、前記磁場印加装置が移動機構を有することにより、前記単結晶製造中に渡って、又は、前記単結晶製造前及び前記単結晶製造中に渡って、前記磁場印加装置により発生した磁場の中心位置と前記引上軸とを水平方向に２〜１４ｍｍの範囲でずらすものであることを特徴とするシリコン単結晶の製造装置。
5. 前記移動機構によって、前記磁場印加装置により発生した磁場の中心位置と前記引上軸とを、前記単結晶の引き上げ長さ１０ｃｍに対して１ｍｍ以内の割合で水平方向にずらすものであることを特徴とする請求項４に記載のシリコン単結晶の製造装置。
6. 前記単結晶製造中に渡って、前記磁場印加装置により発生した磁場の中心位置と前記引上軸とを水平方向に２〜１４ｍｍの範囲でずらす際、前記単結晶の成長中期のずらす範囲を、前記単結晶の成長初期及び成長後期のずらす範囲より大きくするものであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のシリコン単結晶の製造装置。

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