JP5978722B2 - Silicon seed crystal manufacturing method, silicon single crystal manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、CZ(チョクラルスキー)法でシリコン単結晶を製造する時に使用するシリコン種結晶の製造方法と、その種結晶を用いたシリコン単結晶の製造方法に用いて好適な技術に関する。   The present invention relates to a silicon seed crystal manufacturing method used when a silicon single crystal is manufactured by a CZ (Czochralski) method and a technique suitable for use in a silicon single crystal manufacturing method using the seed crystal.

チョクラルスキー法によるシリコン単結晶製造では、結晶成長炉内でシリコン種結晶をシリコン融液に浸漬させた後、目標とするサイズに成長させるという引上げ工程で単結晶を製造する。通常、シリコン種結晶をシリコン融液に浸漬する際、浸漬部分を中心として結晶欠陥である転位が発生する。主な転位発生の原因は、融液に浸漬する前後における種結晶とシリコン融液との温度差によって生じる熱応力と考えられている。シリコン単結晶製造時において、転位の発生を防止すること、あるいは転位を除くことが不可欠であり、従来、浸漬時に発生した転位を除く手段として、浸漬後に種結晶径を縮径し結晶径の細い絞り部を形成するダッシュネッキングが行われている。このダッシュネッキングにより、無転位化できる絞り径は4mm程度であり、それよりも太径になると転位を完全に除去することが困難となる。   In silicon single crystal production by the Czochralski method, a single crystal is produced by a pulling process in which a silicon seed crystal is immersed in a silicon melt in a crystal growth furnace and then grown to a target size. Usually, when a silicon seed crystal is immersed in a silicon melt, dislocations that are crystal defects are generated around the immersed portion. The main cause of dislocation generation is considered to be thermal stress caused by the temperature difference between the seed crystal and the silicon melt before and after being immersed in the melt. In the production of silicon single crystals, it is essential to prevent the occurrence of dislocations or to eliminate dislocations. Conventionally, as a means of removing dislocations generated during immersion, the seed crystal diameter is reduced after immersion to reduce the crystal diameter. Dash necking that forms the aperture is performed. By this dash necking, the diameter of the aperture that can be made dislocation-free is about 4 mm. If the diameter is larger than that, it becomes difficult to completely remove the dislocation.

近年のシリコン単結晶の大径化に伴い大重量化した単結晶を支えるシリコンの強度を考えた場合、絞り径が4mmでは破断する危険性がある。そのため、シリコンの強度上問題となるネッキングによる絞り部を形成することなく単結晶を製造するために、シリコン種結晶の着液面の処理状態を制御してシリコン単結晶育成時の有転位化を防止して、絞り径を大きくするための技術が特許文献1に記載されている。   Considering the strength of silicon that supports a single crystal that has become heavier with the increase in the diameter of a silicon single crystal in recent years, there is a risk of fracture when the diameter of the aperture is 4 mm. Therefore, in order to manufacture a single crystal without forming a narrowed portion due to necking, which is a problem in terms of silicon strength, the treatment state of the landing surface of the silicon seed crystal is controlled to enable dislocations during the growth of the silicon single crystal. A technique for preventing and enlarging the aperture diameter is described in Patent Document 1.

同様に、種結晶の着液面のエッチング量を規定するとともに、種結晶中のホウ素濃度を規定することで、絞り径を大きくするための技術が、特許文献2、3に記載されている。   Similarly, Patent Documents 2 and 3 describe techniques for enlarging the diameter of the diaphragm by defining the etching amount of the liquid landing surface of the seed crystal and by regulating the boron concentration in the seed crystal.

特開2002−187795号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-187795 特開2003−192488号公報JP 2003-192488 A 特開平07−265643号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-265643

しかし、従来技術で問題にしているダッシュネックの縮径部ではなく、着液部分よりも上側位置、すなわちもとの種結晶径を維持している位置で種結晶が破断することがあり、特に、φ300mm以上の大重量結晶を引き上げるようになって、これまでより破断発生の頻度が多くなった。これは破断位置から判断しても、無転位化のための縮径による強度不足とは関係なく、他の原因で発生したものであると考えられる。そのため、絞り部を形成しない場合にも発生するこのような種結晶破断を防止したいという要求があった。   However, the seed crystal may break at a position above the liquid landing part, that is, at the position where the original seed crystal diameter is maintained, rather than the reduced diameter part of the dash neck that is a problem in the prior art. As a result, high-frequency crystals with a diameter of 300 mm or more have been pulled up, and the frequency of breakage has increased. Judging from the fracture position, this is considered to be caused by other causes regardless of the lack of strength due to the reduced diameter for dislocation elimination. Therefore, there has been a demand to prevent such seed crystal breakage that occurs even when the narrowed portion is not formed.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、引き上げる単結晶の大重量化に対応してシリコン種結晶の破断発生防止を図るという目的を達成しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and intends to achieve the object of preventing breakage of a silicon seed crystal in response to an increase in the weight of a single crystal to be pulled up.

チョクラルスキー法によるシリコン単結晶引き上げ用の種結晶は、単結晶で引き上げられたインゴットから切り出されて製造される。
種結晶Tは、図1に示すように、その概略形状が四角柱形状あるいは円柱形状とされ、後述するシードチャック5に取り付けるための取り付け拡径部T1と、シードチャック5に取り付けた状態において、この取り付け拡径部T1から下方に延在する柱状部T2と、この柱状部T2の取り付け拡径部T1と反対側である下側端部に位置する着液部T3とからなる。この着液部T3から引き上げる単結晶を成長させる。なお、図では、単結晶を成長させた状態として、ネック部Nも記載してある。
種結晶T表面は、引き上げ用にシードチャック5に取り付ける前に、付着した汚染物を落とすためにエッチングなどの表面洗浄処理を施している。
A seed crystal for pulling a silicon single crystal by the Czochralski method is produced by cutting out an ingot pulled by a single crystal.
As shown in FIG. 1, the seed crystal T has a quadrangular prism shape or a cylindrical shape, and is attached to the seed chuck 5 with a diameter-expanding portion T1 for attachment to the seed chuck 5 described later. It consists of a columnar portion T2 extending downward from the attached enlarged diameter portion T1 and a liquid landing portion T3 located at the lower end opposite to the attached enlarged diameter portion T1 of the columnar portion T2. A single crystal pulled from the liquid landing part T3 is grown. In the figure, the neck portion N is also shown as a single crystal grown state.
The surface of the seed crystal T is subjected to a surface cleaning process such as etching in order to remove attached contaminants before being attached to the seed chuck 5 for lifting.

もともと、φ300mm以上、φ450mm以上の大口径化対応で引き上げる単結晶が大重量になったときに、ネッキング工程で種結晶径を細くすると重量に耐えられない可能性があり、様々な検討がされ対策がなされてきた。例えば、ダッシュネックで対応できる重量以上の重量に対する結晶に対しては無転位着液法を実施することが考えられる。   Originally, when a single crystal to be pulled up to support large diameters of φ300 mm or more and φ450 mm or more becomes heavy, if the seed crystal diameter is reduced in the necking process, it may not be able to withstand the weight. Has been made. For example, it is conceivable to carry out a dislocation-free liquid deposition method for crystals having a weight that can be handled by a dash neck.

これまで荷重に対する強度上問題ない範囲の重量ではあっても破断が発生したことがあった。たとえば、ネック部Nで破壊する場合があり、事後の検査で附着した異物が原因で破断が発生したことが確認された。また、シードチャック5と種結晶Tとの接触部で応力がかかり、取り付け拡径部T1内部に入ったスリップが原因で破壊した例もあった。そして、単結晶引き上げを行う初段階で、種結晶をシリコンメルトに浸けて“なじませる”作業を実施するが、その作業が不十分な場合に、着液部T3に発生したスリップが原因で破断するケースがあった。これら3点については大重量でなくてもおこりうるケースで、予想もある程度できた。ところが、大重量化になってからネック部Nでない柱状部T2で破断するケースが発生した。   Up to now, there has been a case where a fracture has occurred even if the weight is within a range that does not cause a problem in strength against the load. For example, it may be broken at the neck portion N, and it was confirmed that the breakage occurred due to the foreign matter attached in the subsequent inspection. In addition, there was an example in which stress was applied at the contact portion between the seed chuck 5 and the seed crystal T, and breakage was caused by a slip that entered the inside of the attachment enlarged diameter portion T1. Then, at the first stage of pulling up the single crystal, the work of “soaking” the seed crystal in silicon melt is carried out, but if the work is insufficient, it breaks due to the slip generated in the liquid landing part T3. There was a case to do. These three points could occur even if they were not heavy and could be expected to some extent. However, there has been a case where the columnar portion T2 that is not the neck portion N is broken after the weight is increased.

そこで、本願発明者らは、破断が発生する位置が着液部T3よりもシードチャック5側、つまり、該当種結晶Tとして、加工・成形した柱状部T2で発生する破断の原因究明と、防止策を対応することとした。   Therefore, the inventors of the present application investigate and prevent the cause of the breakage occurring at the columnar part T2 processed and formed as the seed crystal 5 side where the breakage occurs from the liquid landing part T3, that is, the corresponding seed crystal T. It was decided to take measures.

この種結晶のうち、引き上げ終了後の結晶取り出し工程において破断したものを分析したところ、その破断面はシェルパターンの脆性破壊型の破断面で起点は種結晶の断面中心側でなく、断面縁部の柱状側面側にあった。またシード(種結晶)はこの起点から単純に2分割に破壊されたのではなく3分割以上に複雑に破壊したとの知見が得られた。破断起点が柱状部T2表面付近だったことから、シード(種結晶)の母材中の欠陥からの破壊の可能性は低いと考えられる。   Of these seed crystals, the one that was broken in the crystal extraction step after the end of the pulling was analyzed, and the fracture surface was a brittle fracture type fracture surface of the shell pattern, and the origin was not the center of the cross section of the seed crystal, but the edge of the cross section. It was on the columnar side. Further, it was found that the seed (seed crystal) was not simply broken into two parts from this starting point but was complicatedly broken into more than three parts. Since the fracture starting point was in the vicinity of the surface of the columnar portion T2, it is considered that the possibility of fracture from a defect in the seed (seed crystal) base material is low.

また、このシードの母材と同ブロックから切り出された他のシードは複数の結晶成長炉で使用されたが、破断を起こしたものは他になかった。当該種結晶を切り出した母材となる単結晶に原因があれば、同様に切り出した他の種結晶でも破断が発生することが考えられるため、そうではないことからも、シード(種結晶)の母材中の欠陥からの破壊の可能性は低いと考えられる。   In addition, other seeds cut out from the same block as the seed base material were used in a plurality of crystal growth furnaces, but none of them caused breakage. If there is a cause in the single crystal that is the base material from which the seed crystal is cut out, it is possible that other seed crystals cut out in the same way may break, so that is not the case. The possibility of destruction from defects in the base metal is considered low.

上記の破壊パターンから、破断起点が柱状部T2表面付近の一点であることがわかったため、考えられる可能性として、シード(種結晶)表面に附着した融液の液はねか、表面付近に酸化物等の析出物があり、これらが破断起点となった場合を検討した。しかし、融液の液はねは発生した形跡がなく、また、析出酸化物も破断起点には検出されなかった。   From the above fracture pattern, it was found that the fracture starting point was a single point near the surface of the columnar portion T2, and as a possible possibility, the melt attached to the seed (seed crystal) surface was splashed or oxidized near the surface. The case where there was a precipitate such as a material and these were the starting points of the breakage was examined. However, there was no evidence of splashing of the melt, and no precipitated oxide was detected at the break starting point.

次に着液時の熱ショックが原因となって破断が発生した可能性について考察した。しかし、破断の起点は、シード(種結晶)の端面である着液面からスリップが入っている範囲である着液部T3より上側(シードチャック5側)にあり、熱ショックが原因となって破断が発生したとは考えにくい。また、破断起点は柱状部T2のシードチャック5側にあるため、もし、破断起点の付近に熱ショックによるスリップが存在したとしても、その密度はかなり低いと考えられる。このため、熱ショックが原因となって破断が発生するならその起点は着液部T3になり、今回対象とする柱状部T2での破断とは関係ないと判断した。   Next, the possibility that the breakage occurred due to the heat shock at the time of landing was considered. However, the starting point of the break is on the upper side (seed chuck 5 side) of the liquid landing part T3 that is the range where the slip enters from the liquid landing surface that is the end surface of the seed (seed crystal), and is caused by heat shock. It is unlikely that breakage occurred. Further, since the break starting point is on the seed chuck 5 side of the columnar portion T2, even if a slip due to a heat shock exists in the vicinity of the break starting point, the density is considered to be quite low. For this reason, if breakage occurs due to heat shock, the starting point is the liquid landing part T3, and it was determined that the breakage at the columnar part T2 targeted this time is not related.

また、検証のため、破断起点付近の縦切り面をX線で確認した。
その結果、破断となった起点部位付近には転位や析出物等の欠陥はなかった。これに対し、破断起点より上側となるシードチャック5との接触している取り付け拡径部T1には転位が発生していたものの、この転位は柱状部T2の破断部位までは伝搬していなかったため、シードチャック5接触による転位は今回の破断原因には繋がらないと考えられる。
In addition, for verification, the longitudinal cross section near the fracture starting point was confirmed by X-ray.
As a result, there were no defects such as dislocations and precipitates in the vicinity of the starting point where the fracture occurred. On the other hand, although dislocation occurred in the mounting enlarged diameter portion T1 that is in contact with the seed chuck 5 above the break starting point, this dislocation did not propagate to the break portion of the columnar portion T2. It is considered that the dislocation caused by contact with the seed chuck 5 does not lead to the cause of this breakage.

次に、シード表面のキズが原因となって破断が発生した可能性について考察した。
当該シードの加工表面を観察したが、綺麗な(鏡面)状態であり、目視でキズは確認できなかった。したがって、目視できるほどのキズが存在する可能性は低いと考えられる。また、破断起点はシードチャック5で保持するために拡径した取り付け拡径部T1ではなく、シードチャック5との接触によって生じたキズが原因ではない。
Next, the possibility of breakage due to scratches on the seed surface was considered.
Although the processed surface of the seed was observed, it was in a beautiful (mirror surface) state, and scratches could not be confirmed visually. Therefore, it is considered that there is a low possibility that scratches that can be visually observed exist. In addition, the fracture starting point is not caused by the scratch caused by the contact with the seed chuck 5, but not by the mounting enlarged diameter portion T <b> 1 whose diameter is increased to be held by the seed chuck 5.

しかし、シリコンは脆性材料で、目に見えないキズでも破壊の起点になる可能性はある。したがって、シード(種結晶)製造時に柱状側面に導入される目視できない程度の微細な表面加工キズや研削ダメージが破断発生の原因のひとつとして考えられる。種結晶Tをシードチャック(ホルダー)5に装着する前に、目視ではカケ・割れ等を確認しているが、微細なキズ等が確認できないためにそのまま装着され、破壊の起点になった可能性があると判断した。
したがって、それらが残存することがないようシード(種結晶)を準備することが重要であるとの見解に達した。
However, silicon is a brittle material, and even scratches that are not visible can be the starting point of destruction. Therefore, fine surface processing scratches and grinding damage that are not visible to be introduced to the columnar side surface during seed (seed crystal) production are considered as one of the causes of breakage. Before attaching the seed crystal T to the seed chuck (holder) 5, it is visually confirmed that there are cracks, cracks, etc. However, since fine scratches etc. cannot be confirmed, it is attached as it is and the possibility of becoming the starting point of destruction Judged that there is.
Therefore, it came to the view that it was important to prepare seeds so that they would not remain.

このような知見から、シード(種結晶)製造時に柱状側面に導入される加工キズや研削により発生する加工ダメージ層を定量化し、その情報に基づきダメージ層を除去・低減することで、破断発生を回避することを目的として、本願発明を完成した。   Based on this knowledge, the processing damage layer generated by grinding and grinding introduced into the columnar side surface during seed (seed crystal) production is quantified, and the damage layer is removed / reduced based on the information to prevent the occurrence of breakage. For the purpose of avoiding this, the present invention has been completed.

本発明のシリコン種結晶の製造方法は、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶を製造する際にシードチャックに取り付けて用いるシリコン種結晶の製造方法であって、
シリコンの単結晶から切り出して柱状のシリコン種結晶とする加工工程と、
前記シリコン種結晶の下側端部に位置する着液部よりも前記シードチャック側となる柱状部の柱状側面において残存する表面のキズおよび表面加工ダメージ層をなくすことで引き上げるシリコン単結晶の重量を保持可能な強度を維持するための、表面加工ダメージ層除去工程と、
前記シリコン種結晶側面において、加工表面のキズあるいは表面加工ダメージ層が除去されているかを測定する測定工程と、
を有することにより上記課題を解決した。
本発明において、前記ダメージ層除去工程が、エッチング処理を含むことがより好ましい。
本発明の前記ダメージ層除去工程が、エッチング処理の前に、研削条件の異なる2以上の研削処理を含むことが可能である。
また、本発明において、前記研削処理における異なる研削条件として、研削砥石の粗さが異なる手段か、研削砥石の押圧条件(削り量)が異なる手段を採用することもできる。
また、本発明においては、前記測定工程において、角度研摩処理およびライトエッチング処理を含むことが望ましい。
さらに、前記測定工程において、波長0.001nm〜0.25nmのX線とされる高エネルギー放射光(白色X線トポグラフ)による測定処理を含むことが可能である。
また、引き上げるシリコン単結晶がφ300mm以上であるか、または、引き上げ時の原料チャージ量が300kg以上とされるシリコン種結晶とされてなることがある。
本発明において、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶を製造する際にシードチャックに取り付けて用いるシリコン種結晶の製造方法であって、
シリコンの単結晶から切り出して柱状のシリコン種結晶とする加工工程と、
前記シリコン種結晶の下側端部に位置する着液部よりも前記シードチャック側となる柱状部の柱状側面において、残存する表面のキズおよび表面加工ダメージ層をなくすことで引き上げるシリコン単結晶の重量を保持可能な強度を維持するための、表面加工ダメージ層除去工程と、
を有することができる。
本発明のシリコン単結晶の製造方法においては、上記のいずれか記載の製造方法によって製造されたシリコン単結晶製造用種結晶を用いてシリコン単結晶を引き上げることが好ましい。
本発明のシリコン単結晶の製造方法においては、前記測定工程で測定した結果からダメージ層が除去されて必要な強度を有しているかどうかを判断するダメージ層除去判断工程と、
上記のいずれか記載の製造方法によって製造されたシリコン単結晶製造用種結晶を用いてシリコン単結晶の引き上げをおこなう引き上げ工程と、
を有し、
前記ダメージ層除去判断工程において、前記表面加工ダメージ層が除去されていると判断した場合には、前記引き上げ工程としてシリコン単結晶の引き上げをおこなうとともに、前記表面加工ダメージ層が除去されていないと判断した場合には、前記表面加工ダメージ層除去工程に戻ることができる。
The method for producing a silicon seed crystal of the present invention is a method for producing a silicon seed crystal used by being attached to a seed chuck when producing a silicon single crystal by the Czochralski method,
A processing step of cutting out from a silicon single crystal to form a columnar silicon seed crystal;
The weight of the silicon single crystal to be pulled up by eliminating the remaining surface scratches and the surface processing damage layer on the columnar side surface of the columnar portion on the seed chuck side with respect to the liquid landing portion located on the lower end portion of the silicon seed crystal In order to maintain the strength that can maintain the surface processing damage layer removal step,
In the silicon seed crystal side surface, a measurement step of measuring whether a scratch on the processing surface or a surface processing damage layer is removed,
By solving this problem, the above-mentioned problems were solved.
In the present invention, it is more preferable that the damaged layer removing step includes an etching process.
The damaged layer removing step of the present invention can include two or more grinding processes having different grinding conditions before the etching process.
Further, in the present invention, as different grinding conditions in the grinding process, means having different grinding wheel roughness or means having different grinding wheel pressing conditions (abrasion amount) may be employed.
In the present invention, it is desirable that the measurement step includes an angle polishing process and a light etching process.
Furthermore, the measurement step may include a measurement process using high-energy radiated light (white X-ray topograph) that is an X-ray having a wavelength of 0.001 nm to 0.25 nm .
Further, the silicon single crystal to be pulled may be φ300 mm or more, or may be a silicon seed crystal in which the amount of raw material charge at the time of pulling is 300 kg or more.
In the present invention, when producing a silicon single crystal by the Czochralski method, a method for producing a silicon seed crystal used by being attached to a seed chuck,
A processing step of cutting out from a silicon single crystal to form a columnar silicon seed crystal;
The weight of the silicon single crystal to be pulled up by eliminating the remaining surface scratches and the surface processing damage layer on the columnar side surface of the columnar portion on the seed chuck side with respect to the liquid landing portion located on the lower end portion of the silicon seed crystal In order to maintain the strength that can maintain the surface processing damage layer removal step,
Can have.
In the method for producing a silicon single crystal of the present invention, it is preferable to pull up the silicon single crystal using a seed crystal for producing a silicon single crystal produced by any one of the production methods described above.
In the method for producing a silicon single crystal of the present invention, a damage layer removal determining step for determining whether the damaged layer is removed and having a required strength from the result measured in the measurement step;
A pulling step of pulling up the silicon single crystal using the seed crystal for silicon single crystal production produced by any one of the production methods described above;
Have
In the damage layer removal determining step, when it is determined that the surface processing damaged layer is removed, the silicon single crystal is pulled up as the pulling step, and it is determined that the surface processing damaged layer is not removed. In this case, it is possible to return to the surface processing damaged layer removal step.

本発明のシリコン種結晶の製造方法は、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶を製造する際に用いるシリコン種結晶の製造方法であって、
シリコンの単結晶から切り出して柱状のシリコン種結晶とする加工工程と、
前記シリコン種結晶の柱状側面において残存する表面のキズおよび表面加工ダメージ層をなくすことで引き上げるシリコン単結晶の重量を保持可能な強度を維持するための、ダメージ層除去工程と、
前記シリコン種結晶側面において、加工表面のキズあるいは表面加工ダメージ層が除去されているかを測定する測定工程と、
を有することにより、加工キズおよび加工ダメージ層を除去して、破断起点となる可能性がある微細なキズを完全に取り除いて、種結晶の破断を防止して、引き上げるシリコン単結晶の重量を保持可能な強度を維持する種結晶を製造することができる。
The method for producing a silicon seed crystal of the present invention is a method for producing a silicon seed crystal used when producing a silicon single crystal by the Czochralski method,
A processing step of cutting out from a silicon single crystal to form a columnar silicon seed crystal;
Damage layer removing step for maintaining the strength capable of retaining the weight of the silicon single crystal to be pulled up by eliminating the scratches on the columnar side surface of the silicon seed crystal and the surface processing damage layer,
In the silicon seed crystal side surface, a measurement step of measuring whether a scratch on the processing surface or a surface processing damage layer is removed,
By removing the processing scratches and processing damage layer, the fine scratches that can be the starting point of the fracture are completely removed, the seed crystal is prevented from breaking and the weight of the silicon single crystal to be pulled up is maintained. Seed crystals can be produced that maintain the possible strength.

本発明において、前記ダメージ層除去工程が、エッチング処理を含むことにより、ダメージ層除去工程の最終段階で、あらたな加工ダメージ層を発生させずに種結晶表面に存在する加工キズおよび加工ダメージ層を除去することができる。   In the present invention, the damage layer removing step includes an etching process, so that at the final stage of the damaged layer removing step, the processing scratch and the processing damage layer existing on the seed crystal surface without generating a new processing damage layer Can be removed.

本発明の前記ダメージ層除去工程が、エッチング処理の前に、研削条件の異なる2以上の研削処理を含むことにより、加工ダメージ層の除去を短時間で処理することができるとともに、研削処理の最終段階で加工ダメージ層の発生を減少するように研削条件を変化させて、必要な加工ダメージ層を完全に除去するための後工程であるエッチング処理の処理時間の短縮を図ることが可能となる。つまり、シード成形加工における研削条件において砥石番手を変更することにより研削ダメージを低減させ、その分研削後のエッチング量低減を測ることができる。具体的には、エッチング処理前に存在する加工ダメージ層厚さを、50μm以下、好ましくは、10μm以下とすることができる。   When the damaged layer removing step of the present invention includes two or more grinding processes having different grinding conditions before the etching process, the processing damaged layer can be removed in a short time and the final grinding process can be performed. It is possible to shorten the processing time of the etching process, which is a subsequent process for completely removing the necessary processing damage layer by changing the grinding conditions so as to reduce the generation of the processing damage layer at a stage. That is, it is possible to reduce grinding damage by changing the grinding wheel count under the grinding conditions in the seed forming process, and to measure the etching amount reduction after grinding accordingly. Specifically, the thickness of the processing damage layer existing before the etching treatment can be 50 μm or less, preferably 10 μm or less.

また、本発明において、前記研削処理における異なる研削条件として、研削砥石の粗さが異なる手段か、研削砥石の押圧条件(削り量)が異なる手段を採用することにより、研削処理の開始側の研削処理条件としては、研削処理により除去できる厚みを優先して多少加工ダメージ層の発生することを許容する条件とし、研削処理の終了側では、新たな加工ダメージ層の発生を少なくするような条件とすることができる。このため、研削砥石と石の粗さを処理開始から終了側に対して大きくなるよう変化させる手段、あるいは、研削砥石の押圧条件(削り量)処理開始から終了側に対して小さくなるよう変化させる手段が可能である。具体的には、2つの研削条件を設定する際に、砥石の番手を#140で開始し#800で終了するように設定することや、砥石の押圧条件(削り量)を、5mmで開始し0.05mmで終了するように設定することが可能である。   Further, in the present invention, as the different grinding conditions in the grinding process, by adopting means having different grinding wheel roughness or means having different grinding wheel pressing conditions (cutting amount), grinding on the start side of the grinding process is performed. The processing conditions are such that the thickness that can be removed by the grinding process is given priority to allow the generation of a processing damage layer to some extent, and on the end side of the grinding process, there is a condition that reduces the generation of a new processing damage layer. can do. For this reason, the grinding wheel and the roughness of the stone are changed so as to increase from the processing start to the end side, or the grinding wheel pressing condition (cutting amount) is changed so as to decrease from the processing start to the end side. Means are possible. Specifically, when setting two grinding conditions, the grindstone count is set to start at # 140 and end at # 800, and the grinding stone pressing condition (shaving amount) starts at 5 mm. It can be set to end at 0.05 mm.

また、本発明においては、前記シリコン種結晶側面において、加工表面のキズあるいは表面加工ダメージ層が除去されているかを測定する測定工程を有することで、シード表層状態の評価をおこなうことができる。   Moreover, in this invention, a seed surface layer state evaluation can be performed by having the measurement process which measures whether the flaw of a processing surface or the surface processing damage layer is removed in the said silicon seed crystal side surface.

本発明においては、前記測定工程において、角度研摩処理およびライトエッチング処理を含むことが望ましく、ウェーハの評価で行われている角度研摩+ライトエッチングの評価方法をシード表層の評価としておこなう。
ここで、試料の準備は、図2(a)に示すように、測定対象であるシードから軸方向に延在するように柱状部T2の表層部分を切り出して、図2(b)(c)に示すように、切り出した試料片を角度研摩する。このとき、研磨角度は5°44’に設定することができる。その後2HF:2CHCOOH:1HNO:1CrO[400g/l]水溶液によるライトエッチングを2μm程度おこなって、加工ダメージ層の部分を強調させる。この強調された加工ダメージ層の部分を光学顕微鏡で観察し、ダメージが存在する範囲を計測することで加工ダメージ層の深さを評価するものである。
In the present invention, it is desirable that the measurement step includes an angle polishing process and a light etching process, and the angle polishing + light etching evaluation method performed in the wafer evaluation is performed as the seed surface layer evaluation.
Here, as shown in FIG. 2A, the sample is prepared by cutting out the surface layer portion of the columnar portion T2 so as to extend in the axial direction from the seed to be measured, as shown in FIGS. As shown in Fig. 4, the cut sample piece is angle-polished. At this time, the polishing angle can be set to 5 ° 44 ′. Thereafter, light etching with a 2HF: 2CH 3 COOH: 1HNO 3 : 1CrO 3 [400 g / l] aqueous solution is performed to about 2 μm to emphasize the processing damage layer portion. This emphasized processing damage layer portion is observed with an optical microscope, and the depth of the processing damage layer is evaluated by measuring the range where damage exists.

さらに、前記測定工程において、大型放射光施設(SPring−8)などでの高エネルギー放射光(白色X線トポグラフ)による測定処理を含むことが可能であり、これにより、100μmオーダーの大きなひずみの有無を明らかにすることができる。
このときの測定用高エネルギー放射光としては、白色X線による白色X線トポグラフィを用いることが好ましく、特に、白色X線としては、連続的なスペクトルをもつ30keV〜1MeV、40〜100keV程度、50〜60keV程度、あるいは、波長0.001nm〜0.25nm程度のX線とされ、光源からの距離44mの位置で、1mm×1mmのスリットを通して得られる光子数が図1に示すような分布を有するものとされる。図3(a)は、本発明における高エネルギー放射光の一例とされるX線の状態を示すもので、X線のエネルギーに対する光子数の分布を示すものであり、図3(a)は、本発明における高エネルギー放射光の一例とされるX線を示すもので、波長に対する光子数の分布を示すものである。
Furthermore, the measurement process can include a measurement process using high-energy synchrotron radiation (white X-ray topograph) at a large synchrotron radiation facility (SPring-8), and thereby, whether there is a large strain on the order of 100 μm. Can be revealed.
As the high energy radiation for measurement at this time, it is preferable to use white X-ray topography by white X-rays. In particular, as white X-rays, 30 keV to 1 MeV having a continuous spectrum, about 40 to 100 keV, 50 The number of photons obtained through a slit of 1 mm × 1 mm at a position of a distance of 44 m from the light source has a distribution as shown in FIG. 1 at about 60 keV or X-ray having a wavelength of about 0.001 nm to 0.25 nm. It is supposed to be. FIG. 3 (a) shows an X-ray state as an example of the high-energy radiated light in the present invention, and shows the distribution of the number of photons with respect to the energy of the X-ray. FIG. 3 (a) Fig. 2 shows X-rays as an example of high-energy radiated light in the present invention, and shows the distribution of the number of photons with respect to wavelength.

また、引き上げるシリコン単結晶がφ300mm以上であるか、または、引き上げ時の原料チャージ量が300kg以上とされるシリコン種結晶とされてなることで、この程度の大荷重が印加されても、柱状部T2から破断しない種結晶とすることができる。   In addition, the silicon single crystal to be pulled is φ300 mm or more, or a silicon seed crystal whose raw material charge amount at the time of pulling is set to 300 kg or more, so that even if such a large load is applied, the columnar portion It can be set as the seed crystal which does not fracture | rupture from T2.

さらに、本発明においては測定工程で蓄積された測定データに基づき十分なダメージ除去がなされていると判断される場合は、測定工程を省略し、
シリコンの単結晶から切り出して柱状のシリコン種結晶とする加工工程と、
シリコン種結晶の柱状側面において残存する表面のキズおよび表面加工ダメージ層をなくすことで引き上げるシリコン単結晶の重量を保持可能な強度を維持するための、ダメージ層除去工程と、
を有することにより、加工キズおよび加工ダメージ層を除去して、破断起点となる可能性がある微細なキズを完全に取り除いて、種結晶の破断を防止して、引き上げるシリコン単結晶の重量を保持可能な強度を維持する種結晶を製造することができる。
Furthermore, in the present invention, when it is determined that sufficient damage removal has been made based on the measurement data accumulated in the measurement process, the measurement process is omitted,
A processing step of cutting out from a silicon single crystal to form a columnar silicon seed crystal;
Damage layer removal step for maintaining the strength capable of retaining the weight of the silicon single crystal pulled up by eliminating the scratches on the columnar side surface of the silicon seed crystal and the surface processing damage layer,
By removing the processing scratches and processing damage layer, the fine scratches that can be the starting point of the fracture are completely removed, the seed crystal is prevented from breaking and the weight of the silicon single crystal to be pulled up is maintained. Seed crystals can be produced that maintain the possible strength.

本発明のシリコン単結晶の製造方法においては、上記のいずれか記載の製造方法によって製造されたシリコン単結晶製造用種結晶を用いてシリコン単結晶を引き上げることで、種結晶の破断による結晶落下の発生を防止することが可能となる。   In the method for producing a silicon single crystal according to the present invention, the silicon single crystal is pulled up using the seed crystal for producing a silicon single crystal produced by any one of the production methods described above, so that the crystal falls due to the fracture of the seed crystal. Occurrence can be prevented.

本発明によれば、シリコン単結晶育成前に、使用するシード(種結晶)表面の加工キズあるいは加工ダメージ層を完全に除去することができ、これにより、大重量結晶においても種結晶における破断発生を防止することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to completely remove a processing scratch or a processing damage layer on the surface of a seed (seed crystal) to be used before growing a silicon single crystal. There is an effect that can be prevented.

シリコン単結晶の製造に用いるシリコン種結晶を示す模式正面図である。It is a model front view which shows the silicon seed crystal used for manufacture of a silicon single crystal. 本発明に係るシリコン種結晶の製造方法の一実施形態における角度研磨をに際するサンプル(試料片)の切断を示す斜視図(a)、(b)(c)は角度研磨したサンプルを示す模式図である。The perspective view (a) which shows the cutting | disconnection of the sample (sample piece) in the case of angle polishing in one Embodiment of the manufacturing method of the silicon seed crystal based on this invention, (b) (c) is a model which shows the sample which carried out angle polishing FIG. 本発明に係るシリコン単結晶の製造方法の第1実施形態における高エネルギー放射光照射の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of high energy radiation light irradiation in 1st Embodiment of the manufacturing method of the silicon single crystal which concerns on this invention. 本発明に係るシリコン種結晶の製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the manufacturing method of the silicon seed crystal which concerns on this invention. 本発明に係るシリコン単結晶の製造方法の一実施形態における引き上げ炉を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pulling furnace in one Embodiment of the manufacturing method of the silicon single crystal which concerns on this invention. 本発明に係るシリコン種結晶の製造方法の一実施形態に係る角度研磨の結果を示す画像である。It is an image which shows the result of angle grinding concerning one embodiment of a manufacturing method of a silicon seed crystal concerning the present invention. 本発明に係るシリコン種結晶の製造方法の一実施形態に係る角度研磨の結果を示す画像である。It is an image which shows the result of angle grinding concerning one embodiment of a manufacturing method of a silicon seed crystal concerning the present invention.

以下、本発明に係るシリコン種結晶の製造方法、シリコン単結晶の製造方法の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図4は、本実施形態におけるシリコン種結晶の製造方法を示すフローチャートである。
Hereinafter, an embodiment of a method for producing a silicon seed crystal and a method for producing a silicon single crystal according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a flowchart showing a method for producing a silicon seed crystal in the present embodiment.

本実施形態におけるシリコン種結晶の製造方法は、図4に示すように、シリコン単結晶から切り出して種結晶としての概形を形成する種結晶形成加工工程(加工工程)S00と、前記シリコン種結晶の柱状側面において残存する表面のキズおよび表面加工ダメージ層をなくすことで、引き上げるシリコン単結晶の重量を保持可能な強度を維持するためのダメージ層除去工程S10とを有する。   As shown in FIG. 4, the method for producing a silicon seed crystal in this embodiment includes a seed crystal formation processing step (processing step) S00 for cutting out from a silicon single crystal to form a rough shape as a seed crystal, and the silicon seed crystal. A damage layer removing step S10 for maintaining the strength capable of maintaining the weight of the silicon single crystal to be pulled up by eliminating the surface scratches and surface processing damage layers remaining on the columnar side surfaces of the substrate.

単結晶形成加工工程(加工工程)S00においては、図1に示すように、略円柱または略多角柱とされる柱状部T2と、この柱状部T2よりも拡径された一端でありシードチャック5に装着支持するための取り付け拡径部T1と、柱状部T2の他端で着液部T3を有する形状となるように研削処理等の加工を施される。したがって、加工ダメージ層がこれらの表面にできることになる。   In the single crystal formation processing step (processing step) S00, as shown in FIG. 1, a columnar portion T2 that is a substantially cylindrical or substantially polygonal column, and one end that is larger in diameter than the columnar portion T2, is a seed chuck 5 A process such as a grinding process is performed so as to obtain a shape having an attachment diameter-increased portion T1 for mounting and supporting, and a liquid landing portion T3 at the other end of the columnar portion T2. Therefore, a processing damage layer is formed on these surfaces.

ダメージ層除去工程S10においては、ダメージ層を除去するための研削工程S11と、この研削工程S11で生じたダメージ層を除去するための仕上げ研削処理工程S12と、ダメージ層を少なくとも柱状部T2表面から除去するためのエッチング処理工程S13とを有するものとされる。   In the damaged layer removing step S10, a grinding step S11 for removing the damaged layer, a finish grinding step S12 for removing the damaged layer generated in the grinding step S11, and a damaged layer from at least the columnar portion T2 surface. And an etching process step S13 for removal.

研削工程S11と仕上げ研削工程S12とにおいては、ダメージ層の生じる厚さが異なるように、これらの研削条件を異なるように設定される。具体的には、研削工程S11においては、前工程である種結晶形成加工工程S00で生じたダメージ層を除去するために種結晶Tの表面を除去することをメインとする条件として設定され、また、仕上げ研削工程S12においては、研削工程S11で生じたダメージ層を除去するとともに、新たな、ダメージ層をなるべく発生しないことを同時に実現する条件として設定される。   In the grinding step S11 and the finish grinding step S12, these grinding conditions are set to be different so that the thickness of the damaged layer is different. Specifically, in the grinding step S11, the main condition is to remove the surface of the seed crystal T in order to remove the damaged layer generated in the seed crystal formation processing step S00 which is the previous step. The finish grinding step S12 is set as a condition for simultaneously removing that the damaged layer generated in the grinding step S11 is removed and that a new damaged layer is not generated as much as possible.

具体的には、研削工程S11と仕上げ研削工程S12とにおける異なる研削条件として、研削砥石の粗さが異なることができ、例えば、砥石の番手が研削工程S11では#140、仕上げ研削工程S12では、これより大きい番手、#400、#800などに設定することができる。   Specifically, as different grinding conditions in the grinding step S11 and the finish grinding step S12, the roughness of the grinding wheel can be different. For example, the grindstone count is # 140 in the grinding step S11, A higher count, # 400, # 800, etc. can be set.

または、研削工程S11と仕上げ研削工程S12とにおける異なる研削条件として、研削砥石の研削砥石の押圧条件(削り量)つまり、削り量が異なることができ、例えば、砥石の押圧条件が研削工程S11では削り量5mm、仕上げ研削工程S12では、これより小さい削り量0.5mmや、削り量0.05mmなどに設定することができる。
また、研削処理工程S11は、研削条件を変化するかどうかに関わらず、複数回おこなうことができる。
Alternatively, as different grinding conditions in the grinding step S11 and the finish grinding step S12, the pressing condition (shaving amount) of the grinding wheel of the grinding wheel, that is, the cutting amount can be different. For example, the pressing condition of the grinding wheel is different in the grinding step S11. In the grinding amount 5 mm and the finish grinding step S12, a smaller grinding amount 0.5 mm, a grinding amount 0.05 mm or the like can be set.
Further, the grinding treatment step S11 can be performed a plurality of times regardless of whether or not the grinding conditions are changed.

エッチング処理工程S13においては、仕上げ研削工程S12で残存している加工ダメージ層を除去して、300kg以上となる可能性がある引き上げたシリコン単結晶を支持する強度を柱状部T2が維持可能なようにするため、柱状部T2表面を少なくとも、仕上げ研削処理工程S12で生じる加工ダメージ層の厚さを上回る厚さを除去するようにエッチング条件を設定される。具体的には、仕上げ研削処理工程S12終了後に残存する加工ダメージ層が10μm程度の場合には、少なくともこの厚さと同程度かそれ以上、具体的には、5割り増しである15μm(±4μm)程度から、50倍である500μm程度まで、柱状bT2表面をエッチングにより除去するように設定される。   In the etching process S13, the columnar portion T2 can maintain the strength to support the pulled silicon single crystal that may be 300 kg or more by removing the processing damage layer remaining in the finish grinding process S12. Therefore, the etching conditions are set so as to remove at least the thickness of the columnar portion T2 surface that exceeds the thickness of the processing damage layer generated in the finish grinding step S12. Specifically, when the processing damage layer remaining after finishing the finishing grinding step S12 is about 10 μm, it is at least equal to or more than this thickness, specifically about 15 μm (± 4 μm), which is 50% higher. To about 500 μm, which is 50 times larger, the columnar bT2 surface is set to be removed by etching.

さらに、本実施形態におけるシリコン種結晶の製造方法では、柱状部T2における強度が維持されているかどうかを確認するために、図4に示すように、ダメージ層除去工程S10終了後に、ダメージ層が少なくとも柱状部T2表面に残存していないことを確認するための測定工程S20を有することが可能である。   Furthermore, in the method for producing a silicon seed crystal according to the present embodiment, in order to check whether the strength in the columnar portion T2 is maintained, as shown in FIG. It is possible to have a measurement step S20 for confirming that it does not remain on the surface of the columnar portion T2.

測定工程S20は、加工表面のキズあるいは表面加工ダメージ層が除去されているかを測定するものとされ、図4に示すように、角度研磨用サンプル採取工程S21、角度研摩処理S22、ライトエッチング処理S23、ダメージ層測定工程S24を含むものとされる。   The measurement step S20 is to measure whether the scratch on the processed surface or the surface processed damage layer has been removed. As shown in FIG. 4, the sample collection step S21 for angle polishing, the angle polishing process S22, and the light etching process S23 are performed. The damage layer measurement step S24 is included.

角度研磨用サンプル採取工程S21においては、図2(a)に示すように、柱状部T2の側面を軸と傾向な平面で切断し、元の柱状部T2における径方向外側で、厚さ寸法t2が、最厚部で0.5〜3mmとなるように湾曲面T2bを有する薄片であるサンプルT2aを採取する。
サンプルの元の柱状部T2における軸方向長さt1は、後工程の角度研磨が可能な長さであればよいが、5〜50mm、好ましくは10〜16mm程度とされる。
In the sample collection step S21 for angle polishing, as shown in FIG. 2A, the side surface of the columnar portion T2 is cut along a plane that tends to be an axis, and the thickness dimension t2 is formed on the radially outer side of the original columnar portion T2. However, sample T2a which is a thin piece which has curved surface T2b so that it may become 0.5-3 mm in the thickest part is extract | collected.
The axial length t1 in the original columnar portion T2 of the sample may be any length that allows angle polishing in a subsequent process, but is about 5 to 50 mm, preferably about 10 to 16 mm.

次いで、角度研磨処理S22においては、図2(b)(c)に示すように、柱状部T2の外周面であった単極面T2bを切断面から軸方向に傾斜した角度を有する平面で研磨して、放物線などの曲線輪郭T2eを有する研磨面T2cを形成する。このとき、研磨角度は、5°程度、例えば、5°44’とすることができる。   Next, in the angle polishing process S22, as shown in FIGS. 2B and 2C, the monopolar surface T2b that is the outer peripheral surface of the columnar portion T2 is polished with a plane having an angle inclined in the axial direction from the cut surface. Thus, a polished surface T2c having a curved contour T2e such as a parabola is formed. At this time, the polishing angle can be about 5 °, for example, 5 ° 44 '.

次いで、この研磨面Tcの軸方向中心付近で曲面輪郭T2eをも含む領域を測定領域T2dとする。そして、この測定領域を含む部分をライトエッチングして加工ダメージを強調して、その部分の分布状態を観測することで、研削による加工ダメージ層の深さ分布(残存するか否か)を測定する。この際、測定領域T2dにおいて、曲線輪郭T2e側から軸方向どの位置までダメージがあるかで、最大深さ位置(厚さ)を測定できる。 Next, a region including the curved surface contour T2e in the vicinity of the center of the polishing surface Tc in the axial direction is defined as a measurement region T2d. Then, the depth distribution (whether or not it remains) of the processing damage layer due to grinding is measured by light etching the portion including the measurement region to emphasize the processing damage and observing the distribution state of the portion. . At this time, in the measurement region T2d, the maximum depth position (thickness) can be measured depending on the position in the axial direction from the curved contour T2e side.

ライトエッチングにおけるエッチング液は、2HF:2CHCOOH:1HNO:1CrO[400g/l]水溶液として、エッチング条件として、処理を2μm程度おこなうことがこのましい。 Etchant in light etching, 2HF: 2CH 3 COOH: 1HNO 3: as 1CrO 3 [400g / l] solution, as the etching conditions, the process preferably performed about 2μm to.

なお、加工ダメージ層有無確認として、高エネルギー放射光による測定処理である、X線トポグラフ測定工程S25をおこなうこともできる。
この際、高エネルギー放射光として図3に示すエネルギー分布を有する白色X線を照射し、例えば、所定の性能を有するCCDからなる検出手段によって回折X線を測定する。
特に、白色X線としては、連続的なスペクトルをもつ30keV〜1MeV、40〜100keV程度、50〜60keV程度、あるいは、波長0.001nm〜0.25nm程度のX線とされ、光源からの距離44mの位置で、1mm×1mmのスリットを通して得られる光子数が図3に示すような分布を有するものとされる。図3(a)は、本実施形態における高エネルギー放射光の一例とされるX線の状態を示すもので、X線のエネルギーに対する光子数の分布を示すものであり、図3(a)は、本実施形態における高エネルギー放射光の一例とされるX線を示すもので、波長に対する光子数の分布を示すものである。
In addition, X-ray topograph measurement process S25 which is a measurement process by high energy radiation light can also be performed as a process damage layer presence / absence confirmation.
At this time, white X-rays having the energy distribution shown in FIG. 3 are irradiated as high-energy radiated light, and the diffracted X-rays are measured by, for example, a detection unit including a CCD having a predetermined performance.
In particular, the white X-ray is an X-ray having a continuous spectrum of 30 keV to 1 MeV, about 40 to 100 keV, about 50 to 60 keV, or a wavelength of about 0.001 nm to 0.25 nm, and a distance of 44 m from the light source. The number of photons obtained through a 1 mm × 1 mm slit at the position of FIG. 3 has a distribution as shown in FIG. FIG. 3A shows an X-ray state as an example of high-energy radiation in the present embodiment, and shows a distribution of the number of photons with respect to the energy of the X-ray. FIG. FIG. 2 shows X-rays as an example of high-energy radiation in the present embodiment, and shows the distribution of the number of photons with respect to wavelength.

またビーム径は被測定物であるネック径の0.01〜1倍とすることが好ましい。
X線トポグラフィはX線回折顕微法とも呼ばれており、非破壊で欠陥の空間分布を観察する方法であり、単結晶に連続X線を入射すると、観測される回折斑点と呼ばれる複数の回折像を解析することになる。
The beam diameter is preferably 0.01 to 1 times the neck diameter of the object to be measured.
X-ray topography, also called X-ray diffraction microscopy, is a non-destructive method for observing the spatial distribution of defects. When continuous X-rays are incident on a single crystal, a plurality of diffraction images called diffraction spots are observed. Will be analyzed.

ここで、回折像を観察するために用いる2次元検出器には、蛍光板、X線フィルム、原子核乾板、輝尽性蛍光体(BaFBr:Eu2+)の光輝尽発光現象を利用したイメージングプレート、X線に感度のあるPbO膜やアモルファスSe−As膜を光導電面とした撮像管を用いたX線テレビ、電荷結合素子CCDを用いたCCD型X線検出器などとすることもできる。本実施形態のX線検出器としては、空間分解能やダイナミックレンジとして、次のような特性を考慮することが好ましい。   Here, the two-dimensional detector used for observing the diffraction image includes a fluorescent plate, an X-ray film, a nuclear dry plate, an imaging plate using a photostimulable luminescence phenomenon of a stimulable phosphor (BaFBr: Eu2 +), and an X-ray. An X-ray television using an imaging tube having a PbO film or an amorphous Se-As film having a photoconductive surface as a photoconductive surface, a CCD X-ray detector using a charge coupled device CCD, or the like can also be used. For the X-ray detector of this embodiment, it is preferable to consider the following characteristics as the spatial resolution and dynamic range.

検出量子効率
ダイナミックレンジ
強度の直線性領域
不感時間と数え落とし
受光面積と位置分解能
感度の不均一性
位置の非直線性(または像ひずみ)
エネルギー分解能
時間分解能
実時間測定の能力
動作の安定性
Detection quantum efficiency dynamic range
Intensity linearity region
Dead time and counting off
Photosensitive area and position resolution
Sensitivity non-uniformity Non-linearity (or image distortion)
Energy resolution Time resolution Real-time measurement capability Operational stability

X線トポグラフ測定工程S25における、放射光(Spring-8)の照射で100μm オーダーの大きなひずみが見られなければ、加工ダメージ層がないと判断することができる。   In the X-ray topograph measurement step S25, if no large strain of the order of 100 μm is observed by irradiation with synchrotron radiation (Spring-8), it can be determined that there is no processing damage layer.

本実施形態におけるシリコン種結晶の製造方法は、図4に示すように、測定工程S20で測定した結果から、ダメージ層が除去されて必要な強度を有しているかどうかを判断するダメージ層除去判断工程S30によって、ダメージ層が除去されていると判断した場合には、該当のシリコン種結晶Tを用いてシリコン単結晶の引き上げをおこなう引き上げ工程S40となる。また、ダメージ層除去判断工程S30によって、ダメージ層が除去されていないと判断した場合には、ダメージ層除去工程S10に戻る。特に、残存ダメージ層が研削を必要なほど厚い場合には、研削処理工程S11に戻り、残存ダメージ層が多少の研削を必要な程度に厚い場合には、仕上げ研削処理工程S12に戻り、残存ダメージ層が研削を必要でない場合には、エッチング処理工程S13に戻る。   As shown in FIG. 4, the silicon seed crystal manufacturing method in the present embodiment determines whether or not the damaged layer is removed and has the required strength from the result measured in the measurement step S20. When it is determined in step S30 that the damaged layer has been removed, a pulling step S40 is performed in which the silicon single crystal is pulled using the corresponding silicon seed crystal T. If it is determined in the damaged layer removal determination step S30 that the damaged layer has not been removed, the process returns to the damaged layer removal step S10. In particular, if the remaining damage layer is thick enough to require grinding, the process returns to the grinding process S11. If the remaining damage layer is thick enough to require some grinding, the process returns to the finish grinding process S12, and the remaining damage If the layer does not require grinding, the process returns to the etching process step S13.

これにより、加工ダメージ層を有さず必要な荷重強度の柱状部T2を有するシリコン種結晶Tを製造することができる。
なお、取り付け拡径部T1および、着液部T3の表面処理は、その仕様に応じて、適宜おこなうことができる。本実施形態で説明した荷重強度を持たせるための加工ダメージ層除去を目的としたダメージ層除去工程S10をこれらの表面に施すこともできる。
Thereby, the silicon seed crystal T having the columnar portion T2 having a required load strength without having a processing damage layer can be manufactured.
In addition, the surface treatment of the attachment enlarged diameter part T1 and the liquid landing part T3 can be appropriately performed according to the specifications. The damage layer removing step S10 for removing the processing damage layer for giving the load strength described in the present embodiment can be applied to these surfaces.

なお、ダメージ層除去判断工程S30によって、特定の製造条件を採用することによりダメージ層除去工程S10における好ましい条件が設定された後は、測定工程S20,ダメージ層除去判断工程S30をおこなわずに引き上げ工程S40で単結晶引き上げをおこなうことも可能である。   In addition, after the preferable conditions in the damaged layer removal step S10 are set by adopting specific manufacturing conditions in the damaged layer removal determination step S30, the pulling step is performed without performing the measurement step S20 and the damaged layer removal determination step S30. It is also possible to pull a single crystal at S40.

以下、本発明に係るシリコン単結晶の製造方法の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図5は、本実施形態におけるシリコン単結晶の製造装置を示す模式正面図であり、図において、符号1は、石英ルツボである。
Hereinafter, an embodiment of a method for producing a silicon single crystal according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic front view showing an apparatus for producing a silicon single crystal in the present embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a quartz crucible.

図5に示すCZ炉は、チャンバー内の中心部に配置されたルツボ1と、ルツボ1の外側に配置されたヒータ2と、ヒータ2の外側に配置された磁場供給装置9とを備えている。ルツボ1は、内側にシリコン融液3を収容する石英ルツボ1aを外側の黒鉛ルツボ1bで保持する二重構造であり、ペディスタルと呼ばれる支持軸1cにより回転および昇降駆動される。
ルツボ1の上方には、円筒形状の熱遮蔽体7が設けられている。熱遮蔽体7は、黒鉛で外殻を作り、内部に黒鉛フェルトを充填した構造である。熱遮蔽体7の内面は、上端部から下端部にかけて内径が漸減するテーパー面になっている。熱遮蔽体7の上部外面は内面に対応するテーパー面であり、下部外面は、熱遮蔽体7の厚みを下方に向かって漸増させるようにほぼストレート面に形成されている。
そして、シードチャック5に取り付けた種結晶Tをシリコン融液3に浸漬し、ルツボ1および引き上げ軸4を回転させつつ種結晶Tを引き上げることにより、シリコン単結晶6を形成できるようになっている。
The CZ furnace shown in FIG. 5 includes a crucible 1 disposed in the center of the chamber, a heater 2 disposed outside the crucible 1, and a magnetic field supply device 9 disposed outside the heater 2. . The crucible 1 has a double structure in which a quartz crucible 1a containing a silicon melt 3 inside is held by an outer graphite crucible 1b, and is rotated and moved up and down by a support shaft 1c called a pedestal.
A cylindrical heat shield 7 is provided above the crucible 1. The heat shield 7 has a structure in which an outer shell is made of graphite and the inside thereof is filled with graphite felt. The inner surface of the heat shield 7 is a tapered surface whose inner diameter gradually decreases from the upper end to the lower end. The upper outer surface of the heat shield 7 is a tapered surface corresponding to the inner surface, and the lower outer surface is formed in a substantially straight surface so as to gradually increase the thickness of the heat shield 7 downward.
Then, the silicon single crystal 6 can be formed by immersing the seed crystal T attached to the seed chuck 5 in the silicon melt 3 and pulling up the seed crystal T while rotating the crucible 1 and the pulling shaft 4. .

熱遮蔽体7は、ヒータ2およびシリコン融液3面からシリコン単結晶6の側面部への輻射熱を遮断するものであり、育成中のシリコン単結晶6の側面を包囲するとともに、シリコン融液3面を包囲するものである。熱遮蔽体7の仕様例を挙げると次のとおりである。
半径方向の幅Wは例えば50mm、逆円錐台面である内面の垂直方向に対する傾きθは例えば21°、熱遮蔽体7の下端の融液面からの高さH1は10〜250mm、例えば50mm、100mmとすることができ、また、後述する各工程においてその高さ寸法H1をそれぞれ設定することができる。
The heat shield 7 blocks the radiation heat from the heater 2 and the silicon melt 3 surface to the side surface of the silicon single crystal 6, surrounds the side surface of the growing silicon single crystal 6, and the silicon melt 3. It surrounds the surface. An example of the specification of the heat shield 7 is as follows.
The width W in the radial direction is, for example, 50 mm, the inclination θ with respect to the vertical direction of the inner surface that is the inverted truncated cone surface is, for example, 21 °, and the height H1 from the melt surface at the lower end of the heat shield 7 is 10-250 mm, for example, 50 mm, 100 mm. Moreover, the height dimension H1 can be set in each step described later.

また、磁場供給装置9から供給される磁場は、水平磁場やカスプ磁場など採用することができ、例えば水平磁場の強度としては、2000〜5000G(0.2T〜0.5T)、3000〜4000G(0.3T〜0.4T)、より好ましくは3000〜3500G(0.30T〜0.35T)とされ、磁場中心高さが融液液面に対して−150〜+100mm、より好ましくは−75〜+50mmの範囲内になるように設定でき、また、磁場印加をおこなわないことも可能である。   Moreover, a horizontal magnetic field, a cusp magnetic field, etc. can be employ | adopted for the magnetic field supplied from the magnetic field supply apparatus 9, For example, as intensity | strength of a horizontal magnetic field, 2000-5000G (0.2T-0.5T), 3000-4000G ( 0.3T to 0.4T), more preferably 3000 to 3500G (0.30T to 0.35T), and the magnetic field center height is -150 to +100 mm, more preferably -75 to the melt surface. It can be set to be within a range of +50 mm, and it is possible not to apply a magnetic field.

次に、図5に示すCZ炉を用いたシリコン単結晶の製造方法を説明する。   Next, a method for producing a silicon single crystal using the CZ furnace shown in FIG. 5 will be described.

本実施形態の製造方法は、図4に示すように、単結晶形成加工工程(加工工程)S00、ダメージ層除去工程S10、測定工程S20、ダメージ層除去判断工程S30を経たシリコン種結晶Tを用いて、シリコン単化粧引き上げをおこなう引き上げ工程S40を有する。   As shown in FIG. 4, the manufacturing method of this embodiment uses a silicon seed crystal T that has undergone a single crystal formation processing step (processing step) S00, a damage layer removal step S10, a measurement step S20, and a damage layer removal determination step S30. Thus, it has a pulling step S40 for pulling up the silicon single makeup.

図4に示す引き上げ工程S40においては、ルツボ1内に高純度シリコンの多結晶を例えば100〜400Kg装入し、同時に、シリコン結晶中の濃度が所定の濃度となるようにp型あるいはn型とされる抵抗率を設定するためのドーパントさらに、抵抗率あるいはゲッタリング能などを設定あるいは調整する炭素、窒素などのドーパント濃度を調整する。または、ドーパントを添加しないことができる。
次に、シードチャック5に種結晶Tを取り付ける。
In the pulling step S40 shown in FIG. 4, a high-purity silicon polycrystal, for example, 100 to 400 kg is charged into the crucible 1, and at the same time, p-type or n-type is used so that the concentration in the silicon crystal becomes a predetermined concentration. Further, the dopant for setting the resistivity is adjusted, and the concentration of dopant such as carbon and nitrogen for setting or adjusting the resistivity or gettering ability is adjusted. Alternatively, no dopant can be added.
Next, the seed crystal T is attached to the seed chuck 5.

次に、CZ炉内を不活性ガス雰囲気とし、雰囲気圧力を1.3〜13.3kPa(10〜100torr)となるように調整する。なお、水素ガス含有雰囲気などの手法も採用することもできる。
次いで、磁場供給装置9から例えば3000G(0.3T)の水平磁場を磁場中心高さが融液液面に対して−75〜+50mmとなるように印加するとともに、ヒータ2によりシリコンの多結晶を加熱してシリコン融液3とする。
Next, the inside of the CZ furnace is set to an inert gas atmosphere, and the atmospheric pressure is adjusted to be 1.3 to 13.3 kPa (10 to 100 torr). A technique such as a hydrogen gas-containing atmosphere can also be employed.
Next, a horizontal magnetic field of, for example, 3000 G (0.3 T) is applied from the magnetic field supply device 9 so that the center height of the magnetic field is −75 to +50 mm with respect to the melt liquid surface. Heat to make silicon melt 3.

シードチャック5に取り付けた種結晶Tを回転させながら降下させて、その先端部をシリコン融液3に浸漬する。種結晶Tの先端部を浸漬して馴染ませた後、種結晶Tの下降を停止して、ルツボ1および引き上げ軸4を回転させつつ結晶引き上げを開始する。この際、種結晶Tとシリコン融液3との温度状態が所定の範囲となるようにそれぞれの温度を設定する。具体的には、種結晶Tの先端部の周囲に所定形状のメニスカスが形成されるように、ヒーターパワーを調整して融液表面温度を調整することになる。   The seed crystal T attached to the seed chuck 5 is lowered while rotating, and the tip thereof is immersed in the silicon melt 3. After the tip of the seed crystal T is immersed and acclimated, the descent of the seed crystal T is stopped, and the crystal pulling is started while the crucible 1 and the pulling shaft 4 are rotated. At this time, the respective temperatures are set so that the temperature state of the seed crystal T and the silicon melt 3 falls within a predetermined range. Specifically, the melt surface temperature is adjusted by adjusting the heater power so that a meniscus having a predetermined shape is formed around the tip of the seed crystal T.

このように種結晶Tをシリコン融液3と馴染ませるディップ工程においては、種結晶Tの温度設定となる種結晶Tをシリコン融液3に浸して保持する保持時間、シリコン融液3と熱遮蔽体7との距離である高さH1の設定、引き上げ時のシード回転数、ルツボ回転数、などを設定することができる。
磁場印加するMCZ法を適用する場合には、シリコン融液3に印加する横磁場を2000〜4000Gの範囲とすることが望ましい。
Thus, in the dipping process in which the seed crystal T is made to conform to the silicon melt 3, the holding time for immersing and holding the seed crystal T that sets the temperature of the seed crystal T in the silicon melt 3, the silicon melt 3 and the heat shield. It is possible to set the height H1, which is the distance from the body 7, the seed rotation speed at the time of pulling up, the crucible rotation speed, and the like.
When applying the MCZ method in which a magnetic field is applied, it is desirable that the transverse magnetic field applied to the silicon melt 3 be in the range of 2000 to 4000 G.

ダッシュネックあるいは他の転位除去をおこなった後、拡径工程として、引き上げ速度、種結晶・ルツボ回転数、ヒーターパワーを制御して、ネック部Nに比べて径寸法を増大させる拡径をおこない、ショルダー部(拡径部)を形成して引き上げる。
次いで、直胴工程として、製品となるシリコンウェーハ等によって規定される例えばφ300mmあるいはφ450mm等の所定寸法を維持して、予定の結晶長となるまで直胴部6bを引き上げる。直胴工程に続いて、テール工程として縮径し、引き上げたシリコン単結晶6をシリコン融液3から切り離す。
After removing the dash neck or other dislocations, as a diameter expansion process, the pulling speed, the seed crystal / crucible rotation speed, and the heater power are controlled to expand the diameter to increase the diameter compared to the neck portion N. A shoulder portion (expanded diameter portion) is formed and pulled up.
Next, as a straight body process, a predetermined dimension such as φ300 mm or φ450 mm defined by a silicon wafer or the like to be a product is maintained, and the straight body portion 6b is pulled up to a predetermined crystal length. Following the straight body process, the diameter is reduced as a tail process, and the pulled silicon single crystal 6 is separated from the silicon melt 3.

本実施形態においては、シリコン種結晶Tの柱状部T2表面におけるダメージ層を除去したことで、柱状部T2の強度を維持して、柱状部T2における破断発生を防止して、安全な引き上げをおこなうことが可能となる。   In the present embodiment, by removing the damage layer on the surface of the columnar portion T2 of the silicon seed crystal T, the strength of the columnar portion T2 is maintained, the occurrence of breakage in the columnar portion T2 is prevented, and safe pulling is performed. It becomes possible.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

実施形態において説明した種結晶形成加工工程(加工工程)S00、ダメージ層除去工程S10を経た種結晶において、ダメージ層の測定をおこなった。
なお、研削工程S11、仕上げ研削工程S12として、研削砥石番手は#140、押圧条件(削り量)は仕上げ研削工程S12で0.05mmとした。
The damage layer was measured in the seed crystal that had undergone the seed crystal formation processing step (processing step) S00 and the damage layer removal step S10 described in the embodiment.
In addition, as grinding process S11 and finish grinding process S12, the grinding wheel count was # 140, and the pressing condition (shaving amount) was 0.05 mm in the finish grinding process S12.

角度研磨用サンプル採取工程S21においては、10〜16mm程度の長さで、最大厚1mm程度のサンプルT2aを採取し、これに、5°44′の角度研磨を施した。測定領域T2dとして、2μmのライトエッチング処理後の曲線輪郭T2eの頂点付近の画像を図6に示す。
図においては、R,C,Lとして、3タイプのサンプルを採取し、これを、二回研磨したものを水準(1)(2)としてその結果を画像、および、ダメージ深さの数値として示す。
In the angle polishing sample collecting step S21, a sample T2a having a length of about 10 to 16 mm and a maximum thickness of about 1 mm was sampled and subjected to 5 ° 44 ′ angle polishing. FIG. 6 shows an image near the apex of the curved contour T2e after the light etching process of 2 μm as the measurement region T2d.
In the figure, three types of samples are taken as R, C, and L, and the result of polishing twice is shown as levels (1) and (2), and the results are shown as images and numerical values of damage depth. .

なお、角度研磨から、画像中に破線で示すように、測定領域T2dでの頂点位置からの長さをダメージ深さとして観測し、これを、角度研磨の角度から図中にスケールとして示すように換算して、ダメージ層厚さ(深さ)の数値を算出した。なお、画像中、破線は、頂点位置とダメージ深さ位置とを示す。また、図の縦軸は角度研磨の深さを示す。   From angle polishing, as shown by a broken line in the image, the length from the apex position in the measurement region T2d is observed as the damage depth, and this is shown as a scale in the figure from the angle polishing angle. In conversion, the numerical value of the damage layer thickness (depth) was calculated. In the image, a broken line indicates a vertex position and a damage depth position. Moreover, the vertical axis | shaft of a figure shows the depth of angle polishing.

研削条件#140仕上げによる種結晶の測定で、ダメージ深さは平均約30μmという結果が得られた。今回測定したのは1水準のシードのみだったため比較はできなかったものの、この手法でダメージ深さを定量的に測定する見込みが得られた。   In the measurement of the seed crystal under the grinding condition # 140 finish, the average damage depth was about 30 μm. Although only one level of seed was measured this time, a comparison could not be made, but the prospect of quantitatively measuring the damage depth with this method was obtained.

次に、研削砥石番手は#140で開始し、最終の仕上げ研削工程では#800とするとともに、押圧条件(削り量)は仕上げ研削工程S12で0.05mmとした。
図7に角度研摩+ライトエッチングによるダメージ深さの観察および計測結果を示す。
Next, the grinding wheel count was started at # 140, and in the final finish grinding step, # 800 was set, and the pressing condition (shaving amount) was 0.05 mm in the finish grinding step S12.
FIG. 7 shows observation and measurement results of damage depth by angle polishing + light etching.

この結果から、押圧条件(削り量)が同じでも、研削砥石番手を仕上げ研削工程で#800とするとダメージ深さは平均10μm未満とすることができることがわかる。   From this result, it can be seen that even if the pressing conditions (the amount of cutting) are the same, the damage depth can be less than 10 μm on average if the grinding wheel count is # 800 in the finish grinding process.

次に、研削砥石番手は#140で変化させず、押圧条件(削り量)を最終の仕上げ研削工程で0.5mmとした。
この種結晶をエッチング処理で表層を50μm除去した後、表面を観察したところ凹凸が見られた。
Next, the grinding wheel count was not changed in # 140, and the pressing condition (shaving amount) was set to 0.5 mm in the final finish grinding step.
After removing 50 μm of the surface layer of this seed crystal by etching, the surface was observed to find irregularities.

この結果から、ダメージ深さは50μmより大きいと推定され、仕上げ研削量を0.05mmとしたときより深いダメージになっていることがわかった。   From this result, it was estimated that the damage depth was larger than 50 μm, and it was found that the damage was deeper when the finish grinding amount was 0.05 mm.

T…シリコン種結晶
T1…取り付け拡径部
T2…柱状部
T3…着液部
T ... Silicon seed crystal T1 ... Mounting diameter expansion part T2 ... Columnar part T3 ... Liquid landing part

Claims (11)

チョクラルスキー法によるシリコン単結晶を製造する際にシードチャックに取り付けて用いるシリコン種結晶の製造方法であって、
シリコンの単結晶から切り出して柱状のシリコン種結晶とする加工工程と、
前記シリコン種結晶の下側端部に位置する着液部よりも前記シードチャック側となる柱状部の柱状側面において残存する表面のキズおよび表面加工ダメージ層をなくすことで引き上げるシリコン単結晶の重量を保持可能な強度を維持するための、表面加工ダメージ層除去工程と、
前記シリコン種結晶側面において、加工表面のキズあるいは表面加工ダメージ層が除去されているかを測定する測定工程と、
を有することを特徴とするシリコン種結晶の製造方法。
A method for producing a silicon seed crystal used by attaching to a seed chuck when producing a silicon single crystal by the Czochralski method,
A processing step of cutting out from a silicon single crystal to form a columnar silicon seed crystal;
The weight of the silicon single crystal to be pulled up by eliminating the remaining surface scratches and the surface processing damage layer on the columnar side surface of the columnar portion on the seed chuck side with respect to the liquid landing portion located on the lower end portion of the silicon seed crystal In order to maintain the strength that can maintain the surface processing damage layer removal step,
In the silicon seed crystal side surface, a measurement step of measuring whether a scratch on the processing surface or a surface processing damage layer is removed,
A method for producing a silicon seed crystal, comprising:
前記ダメージ層除去工程が、エッチング処理を含むことを特徴とする請求項1記載のシリコン種結晶の製造方法。   2. The method for producing a silicon seed crystal according to claim 1, wherein the damage layer removing step includes an etching process. 前記ダメージ層除去工程が、エッチング処理の前に、研削条件の異なる2以上の研削処理を含むことを特徴とする請求項2記載のシリコン種結晶の製造方法。   3. The method for producing a silicon seed crystal according to claim 2, wherein the damaged layer removing step includes two or more grinding processes having different grinding conditions before the etching process. 前記研削処理における異なる研削条件として、研削砥石の粗さが異なることを特徴とする請求項3記載のシリコン種結晶の製造方法。   4. The method for producing a silicon seed crystal according to claim 3, wherein roughness of the grinding wheel is different as different grinding conditions in the grinding treatment. 前記研削処理における異なる研削条件として、研削砥石の押圧条件が異なることを特徴とする請求項3記載のシリコン種結晶の製造方法。   4. The method for producing a silicon seed crystal according to claim 3, wherein pressing conditions of the grinding wheel are different as different grinding conditions in the grinding treatment. 前記測定工程において、角度研摩処理およびライトエッチング処理を含むことを特徴とする請求項1記載のシリコン種結晶の製造方法。   2. The method for producing a silicon seed crystal according to claim 1, wherein the measuring step includes an angle polishing process and a light etching process. 前記測定工程において、波長0.001nm〜0.25nmのX線とされる高エネルギー放射光による測定処理を含むことを特徴とする請求項1記載のシリコン種結晶の製造方法。 2. The method for producing a silicon seed crystal according to claim 1, wherein the measurement step includes a measurement process using high-energy radiation that is an X-ray having a wavelength of 0.001 nm to 0.25 nm . 引き上げるシリコン単結晶がφ300mm以上であるか、または、引き上げ時の原料チャージ量が300kg以上とされるシリコン種結晶とされてなることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のシリコン種結晶の製造方法。   The silicon single crystal to be pulled is φ300 mm or more, or a silicon seed crystal having a raw material charge amount at the time of pulling of 300 kg or more. A method for producing a silicon seed crystal. チョクラルスキー法によるシリコン単結晶を製造する際にシードチャックに取り付けて用いるシリコン種結晶の製造方法であって、
シリコンの単結晶から切り出して柱状のシリコン種結晶とする加工工程と、
前記シリコン種結晶の下側端部に位置する着液部よりも前記シードチャック側となる柱状部の柱状側面において残存する表面のキズおよび表面加工ダメージ層をなくすことで引き上げるシリコン単結晶の重量を保持可能な強度を維持するための、表面加工ダメージ層除去工程と、
を有することを特徴とするシリコン種結晶の製造方法。
A method for producing a silicon seed crystal used by attaching to a seed chuck when producing a silicon single crystal by the Czochralski method,
A processing step of cutting out from a silicon single crystal to form a columnar silicon seed crystal;
The weight of the silicon single crystal to be pulled up by eliminating the remaining surface scratches and the surface processing damage layer on the columnar side surface of the columnar portion on the seed chuck side with respect to the liquid landing portion located on the lower end portion of the silicon seed crystal In order to maintain the strength that can maintain the surface processing damage layer removal step,
A method for producing a silicon seed crystal, comprising:
請求項1から9のいずれか1項に記載の製造方法によって製造されたシリコン単結晶製造用種結晶を用いてシリコン単結晶を引き上げることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。   A method for producing a silicon single crystal, comprising pulling up a silicon single crystal using a seed crystal for producing a silicon single crystal produced by the production method according to claim 1. 前記測定工程で測定した結果からダメージ層が除去されて必要な強度を有しているかどうかを判断するダメージ層除去判断工程と、Damage layer removal judgment step for judging whether the damage layer is removed and having the required strength from the result measured in the measurement step,
請求項1から8のいずれか1項に記載の製造方法によって製造されたシリコン単結晶製造用種結晶を用いてシリコン単結晶の引き上げをおこなう引き上げ工程と、A pulling step of pulling up the silicon single crystal using the silicon single crystal manufacturing seed crystal manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 8,
を有し、Have
前記ダメージ層除去判断工程において、前記表面加工ダメージ層が除去されていると判断した場合には、前記引き上げ工程としてシリコン単結晶の引き上げをおこなうとともに、前記表面加工ダメージ層が除去されていないと判断した場合には、前記表面加工ダメージ層除去工程に戻ることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。  In the damage layer removal determining step, when it is determined that the surface processing damaged layer is removed, the silicon single crystal is pulled up as the pulling step, and it is determined that the surface processing damaged layer is not removed. If so, the method returns to the surface-processed damaged layer removing step, wherein the method for producing a silicon single crystal is characterized.
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