JP6418778B2 - 多結晶シリコン棒、多結晶シリコン棒の製造方法、および、単結晶シリコン - Google Patents
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Description
K=−(E/2(1+ν))・cotθ0・π/180
Ψ:試料面法線と格子面法線とのなす角度(deg.)
θ:回折角(deg.)
K:応力定数(MPa/deg.)
E:ヤング率(MPa)
ν:ポアソン比
θ0:無歪状態でのブラッグ角(deg.)
σ(MPa)=K・[Δ(2θ)/Δ(sin2Ψ)] ・・・ (1)
K=−(E/2(1+ν))・cotθ0・π/180 ・・・ (2)
図1Aおよび図1Bは、シーメンス法などの化学気相法で析出させて育成された多結晶シリコン棒10からの、X線回折測定法による残留応力測定用の板状試料20の採取例(第1)について説明するための図である。
上述のrr方向、θθ方向、およびzz方向の3方向での残留応力を測定すべく、直径19mmで厚さ2mmの円板状試料を採取した。採取した円板状試料を、ミラー指数面<331>からのブラッグ反射が検出される位置に配置し、X線照射領域が上述の3方向となるようにスリットを設定して、残留応力を測定した。なお、rr方向とθθ方向の2方向については、走査軸を平行にした並傾法と走査軸を直交する側傾法にて測定を行った。
多結晶シリコンの析出が完了した後、この多結晶シリコン棒を炉内で熱処理した。具体的には、シリコン芯線への電力供給は行わず、輻射熱による加熱のみで、表面温度を750℃に維持して1〜2時間の熱処理を行った。なお、熱処理は水素雰囲気中で行い、多結晶シリコン棒の表面温度は放射温度計(波長0.9μm)でモニタした。
未熱処理の多結晶シリコン棒の残留応力を測定し、それらの多結晶シリコン棒のそれぞれにつき、上述の3方向から諸物性評価用の試料をサンプリングした。なお、試料サイズは、直径19mmで厚み2mmである。
10 多結晶シリコン棒
11 ロッド
12 円板
20 円板状試料
Claims (1)
- シーメンス法により多結晶シリコン棒を育成した後に、該多結晶シリコン棒を育成した炉外において、前記多結晶シリコン棒を750℃〜900℃の範囲の温度で熱処理して結晶中の引張応力を低減させ、多結晶シリコン棒の長軸方向に垂直な断面から採取した円板状試料の主面上でのX線照射領域で評価される成長方向(rr)の残留応力(rr方向のσ)、当該成長方向に対して90度方向(θθ)の残留応力(θθ方向のσ)、および、多結晶シリコン棒の長軸方向に平行な断面から採取した円板状試料の主面上でのX線照射領域で評価される長軸方向(zz)の残留応力(zz方向のσ)が何れも+20MPa以下である多結晶シリコン棒を製造する方法。
ここで、上記残留応力(σ)は、下式に基づき、X線回折で得られた2θ−sin2Ψ線図にプロットした点の最小2乗近似直線の傾き(Δ(2θ)/Δ(sin2Ψ))で評価される。
σ(MPa)=K・[Δ(2θ)/Δ(sin2Ψ)]
K=−(E/2(1+ν))・cotθ0・π/180
Ψ:試料面法線と格子面法線とのなす角度(deg.)
θ:回折角(deg.)
K:応力定数(MPa/deg.)
E:ヤング率(MPa)
ν:ポアソン比
θ0:無歪状態でのブラッグ角(deg.)
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