JPH09227273A - 連続チャージ法によるシリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
連続チャージ法によるシリコン単結晶の製造方法Info
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- JPH09227273A JPH09227273A JP8065318A JP6531896A JPH09227273A JP H09227273 A JPH09227273 A JP H09227273A JP 8065318 A JP8065318 A JP 8065318A JP 6531896 A JP6531896 A JP 6531896A JP H09227273 A JPH09227273 A JP H09227273A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 連続チャージ法よるシリコン単結晶の製造方
法におけるシリコン単結晶の多結晶化を避ける。 【解決手段】 ルツボ内のシリコン融液からのシリコン
単結晶の引上げを、ルツボにシリコン原料を供給しなが
ら行う連続チャージ法によりシリコン単結晶を製造する
際、１）シリコン原料の供給を、直胴工程開始後シリコ
ン融液の温度分布が安定するまで行わず、シリコン融液
の温度分布が安定した時から開始し、２）シリコン原料
の供給開始後、シリコン原料の供給速度を、シリコン融
液の固化速度と等しくなるまで徐々に増加させる。
法におけるシリコン単結晶の多結晶化を避ける。 【解決手段】 ルツボ内のシリコン融液からのシリコン
単結晶の引上げを、ルツボにシリコン原料を供給しなが
ら行う連続チャージ法によりシリコン単結晶を製造する
際、１）シリコン原料の供給を、直胴工程開始後シリコ
ン融液の温度分布が安定するまで行わず、シリコン融液
の温度分布が安定した時から開始し、２）シリコン原料
の供給開始後、シリコン原料の供給速度を、シリコン融
液の固化速度と等しくなるまで徐々に増加させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続チャージ法(C
ontinuous Czochralski Method＝ＣＣＺ法）によるシリ
コン単結晶の製造方法に関する。
ontinuous Czochralski Method＝ＣＣＺ法）によるシリ
コン単結晶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン単結晶を製造する際、シリコン
単結晶の引上げによって減少したシリコン融液にシリコ
ン原料を供給しながら、シリコン単結晶を引上げる、連
続チャージ法がある。この方法によれば、シリコン融液
量を維持しながら、シリコン単結晶を引上げることがで
きるので、シリコン融液量によって左右されるシリコン
単結晶の酸素濃度や抵抗率を一定にすることが可能であ
り、シリコン単結晶の製造歩留りを著しく向上でき、そ
の製造コストの低減が可能である。
単結晶の引上げによって減少したシリコン融液にシリコ
ン原料を供給しながら、シリコン単結晶を引上げる、連
続チャージ法がある。この方法によれば、シリコン融液
量を維持しながら、シリコン単結晶を引上げることがで
きるので、シリコン融液量によって左右されるシリコン
単結晶の酸素濃度や抵抗率を一定にすることが可能であ
り、シリコン単結晶の製造歩留りを著しく向上でき、そ
の製造コストの低減が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、チ
ョクラルスキー法（ＣＺ法）によるシリコン単結晶の製
造においては、まず、種結晶をシリコン融液に接触させ
て種結晶の先端にシリコン結晶を成長させ、無転位化さ
せるしぼり部、そして、所望の口径になるまで結晶を大
口径化させるコーン部を経た後、所望の直径に達したと
ころで肩部を介して直胴工程に入る。以後、所定の長さ
になるまで直胴部を円柱状にまっすぐ成長させた後、丸
め工程を経て、シリコン単結晶の製造が完了する。ここ
で連続チャージ法においては、従来、シリコン原料の供
給は、直胴工程に入ったと同時に開始していた。この
際、融液面の位置を一定に保つために、シリコン単結晶
の引上げ速度（ＳＥ）に対応したシリコン融液の固化速
度に等しい速度でシリコン原料を供給していたが、この
ように急にシリコン原料の供給を開始することによって
ルツボ内のシリコン融液の温度分布が大きく狂い、成長
中の単結晶が多結晶化しやすいという問題があった。さ
らに従来の連続チャージ法において、直胴工程中は、シ
リコン融液の固化速度に等しい速度でのシリコン原料の
供給を持続し、丸め工程に入る直前に、シリコン原料の
供給を停止していた。このようにシリコン原料の供給を
急に停止することによっても、ルツボ内のシリコン融液
の温度分布が大きく狂い、上記と同様に、成長中の結晶
が多結晶化しやすいという問題があった。連続チャージ
法において結晶が多結晶化しても、通常のチョクラルス
キー法のように、結晶を再溶融して、シリコン単結晶の
引き上げをやり直すことは不可能であるために、連続チ
ャージ法における結晶の多結晶化の回避は、非常に強く
要望されている。
ョクラルスキー法（ＣＺ法）によるシリコン単結晶の製
造においては、まず、種結晶をシリコン融液に接触させ
て種結晶の先端にシリコン結晶を成長させ、無転位化さ
せるしぼり部、そして、所望の口径になるまで結晶を大
口径化させるコーン部を経た後、所望の直径に達したと
ころで肩部を介して直胴工程に入る。以後、所定の長さ
になるまで直胴部を円柱状にまっすぐ成長させた後、丸
め工程を経て、シリコン単結晶の製造が完了する。ここ
で連続チャージ法においては、従来、シリコン原料の供
給は、直胴工程に入ったと同時に開始していた。この
際、融液面の位置を一定に保つために、シリコン単結晶
の引上げ速度（ＳＥ）に対応したシリコン融液の固化速
度に等しい速度でシリコン原料を供給していたが、この
ように急にシリコン原料の供給を開始することによって
ルツボ内のシリコン融液の温度分布が大きく狂い、成長
中の単結晶が多結晶化しやすいという問題があった。さ
らに従来の連続チャージ法において、直胴工程中は、シ
リコン融液の固化速度に等しい速度でのシリコン原料の
供給を持続し、丸め工程に入る直前に、シリコン原料の
供給を停止していた。このようにシリコン原料の供給を
急に停止することによっても、ルツボ内のシリコン融液
の温度分布が大きく狂い、上記と同様に、成長中の結晶
が多結晶化しやすいという問題があった。連続チャージ
法において結晶が多結晶化しても、通常のチョクラルス
キー法のように、結晶を再溶融して、シリコン単結晶の
引き上げをやり直すことは不可能であるために、連続チ
ャージ法における結晶の多結晶化の回避は、非常に強く
要望されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく種々研究を重ねた結果、シリコン原料の供
給の仕方を改善することによって、連続チャージ法よる
シリコン単結晶の製造方法におけるシリコン単結晶の多
結晶化を避けることができることを見いだした。すなわ
ち、直胴工程に入る時、また、丸め工程に入る時には、
結晶口径あるいは成長形態を急激に変化させるために、
シリコン融液の温度分布を著しく変化させなければなら
ない。このため、これらの時にはもともとシリコン融液
の温度分布が乱れる上に、シリコン融液よりも温度の低
いシリコン原料の供給を急に開始または急に停止するこ
とによって、シリコン融液の温度分布が著しく乱れるこ
ととなる。この結果、シリコン単結晶が多結晶化してし
まう。直胴工程に入る時、また、丸め工程に入る時に
は、結晶口径あるいは成長形態を急激に変化させるため
に、シリコン融液の温度分布を著しく変化させることは
必ず行わなければならないので、このような時にシリコ
ン原料の供給を急に開始または停止することを避けて、
シリコン原料の供給速度を徐々に増加または減少させる
ことによって、シリコン単結晶の多結晶化を避けること
ができることがわかった。
を解決すべく種々研究を重ねた結果、シリコン原料の供
給の仕方を改善することによって、連続チャージ法よる
シリコン単結晶の製造方法におけるシリコン単結晶の多
結晶化を避けることができることを見いだした。すなわ
ち、直胴工程に入る時、また、丸め工程に入る時には、
結晶口径あるいは成長形態を急激に変化させるために、
シリコン融液の温度分布を著しく変化させなければなら
ない。このため、これらの時にはもともとシリコン融液
の温度分布が乱れる上に、シリコン融液よりも温度の低
いシリコン原料の供給を急に開始または急に停止するこ
とによって、シリコン融液の温度分布が著しく乱れるこ
ととなる。この結果、シリコン単結晶が多結晶化してし
まう。直胴工程に入る時、また、丸め工程に入る時に
は、結晶口径あるいは成長形態を急激に変化させるため
に、シリコン融液の温度分布を著しく変化させることは
必ず行わなければならないので、このような時にシリコ
ン原料の供給を急に開始または停止することを避けて、
シリコン原料の供給速度を徐々に増加または減少させる
ことによって、シリコン単結晶の多結晶化を避けること
ができることがわかった。
【０００５】従って、本発明は、１）シリコン原料の供
給を、直胴工程開始後シリコン融液の温度分布が安定す
るまで行わず、シリコン融液の温度分布が安定した時か
ら開始し、２）シリコン原料の供給開始後、シリコン原
料の供給速度を、シリコン融液の固化速度と等しくなる
まで徐々に増加させることを特徴とする、ルツボ内のシ
リコン融液からのシリコン単結晶の引上げを、ルツボに
シリコン原料を供給しながら行う連続チャージ法による
シリコン単結晶の製造方法を要旨とするものであり、特
に１）シリコン原料の供給を、直胴工程開始後シリコン
融液の温度分布が安定するまで行わず、シリコン融液の
温度分布が安定した時から開始し、２）シリコン原料の
供給開始後、シリコン原料の供給速度を、シリコン融液
の固化速度と等しくなるまで徐々に増加させ、３）シリ
コン原料の供給速度がシリコン融液の固化速度と等しく
なったら、シリコン融液の固化速度に等しい供給速度で
のシリコン原料の供給を一定の時間継続し、４）その
後、シリコン原料の供給速度を、徐々に減少させてゼロ
とし、５）シリコン原料の供給速度がゼロの状態で直胴
工程を継続し、シリコン融液の温度分布が安定したら丸
め工程を開始することを特徴とする、ルツボ内のシリコ
ン融液からのシリコン単結晶の引上げを、ルツボにシリ
コン原料を供給しながら行う連続チャージ法によるシリ
コン単結晶の製造方法、および、１）シリコン原料の供
給を、直胴工程開始後シリコン融液の温度分布が安定す
るまで行わず、シリコン融液の温度分布が安定した時か
ら開始し、２）シリコン原料の供給開始後、シリコン原
料の供給速度を、シリコン融液の固化速度と等しくなる
まで徐々に増加させ、３）シリコン原料の供給速度がシ
リコン融液の固化速度と等しくなったら、シリコン融液
の固化速度に等しい供給速度でのシリコン原料の供給を
一定の時間継続した後、４’）丸め工程を開始し、丸め
工程開始時から、シリコン原料の供給速度を、徐々に減
少させてゼロとし、場合により５’）シリコン原料の供
給速度がゼロの状態で丸め工程を継続することを特徴と
する、ルツボ内のシリコン融液からのシリコン単結晶の
引上げを、ルツボにシリコン原料を供給しながら行う連
続チャージ法によるシリコン単結晶の製造方法を要旨と
するものである。
給を、直胴工程開始後シリコン融液の温度分布が安定す
るまで行わず、シリコン融液の温度分布が安定した時か
ら開始し、２）シリコン原料の供給開始後、シリコン原
料の供給速度を、シリコン融液の固化速度と等しくなる
まで徐々に増加させることを特徴とする、ルツボ内のシ
リコン融液からのシリコン単結晶の引上げを、ルツボに
シリコン原料を供給しながら行う連続チャージ法による
シリコン単結晶の製造方法を要旨とするものであり、特
に１）シリコン原料の供給を、直胴工程開始後シリコン
融液の温度分布が安定するまで行わず、シリコン融液の
温度分布が安定した時から開始し、２）シリコン原料の
供給開始後、シリコン原料の供給速度を、シリコン融液
の固化速度と等しくなるまで徐々に増加させ、３）シリ
コン原料の供給速度がシリコン融液の固化速度と等しく
なったら、シリコン融液の固化速度に等しい供給速度で
のシリコン原料の供給を一定の時間継続し、４）その
後、シリコン原料の供給速度を、徐々に減少させてゼロ
とし、５）シリコン原料の供給速度がゼロの状態で直胴
工程を継続し、シリコン融液の温度分布が安定したら丸
め工程を開始することを特徴とする、ルツボ内のシリコ
ン融液からのシリコン単結晶の引上げを、ルツボにシリ
コン原料を供給しながら行う連続チャージ法によるシリ
コン単結晶の製造方法、および、１）シリコン原料の供
給を、直胴工程開始後シリコン融液の温度分布が安定す
るまで行わず、シリコン融液の温度分布が安定した時か
ら開始し、２）シリコン原料の供給開始後、シリコン原
料の供給速度を、シリコン融液の固化速度と等しくなる
まで徐々に増加させ、３）シリコン原料の供給速度がシ
リコン融液の固化速度と等しくなったら、シリコン融液
の固化速度に等しい供給速度でのシリコン原料の供給を
一定の時間継続した後、４’）丸め工程を開始し、丸め
工程開始時から、シリコン原料の供給速度を、徐々に減
少させてゼロとし、場合により５’）シリコン原料の供
給速度がゼロの状態で丸め工程を継続することを特徴と
する、ルツボ内のシリコン融液からのシリコン単結晶の
引上げを、ルツボにシリコン原料を供給しながら行う連
続チャージ法によるシリコン単結晶の製造方法を要旨と
するものである。
【０００６】本発明においては、工程２）、４）または
４’）におけるシリコン原料の供給速度の増加または減
少を、一定の比率で行うのが好ましい。シリコン融液の
温度分布をより安定させることができるからである。
４’）におけるシリコン原料の供給速度の増加または減
少を、一定の比率で行うのが好ましい。シリコン融液の
温度分布をより安定させることができるからである。
【０００７】また、本発明においては、工程３）におい
て、シリコン融液の固化速度の３０分以上の平均値に、
シリコン原料の供給速度を合致させるのが好ましい。シ
リコン原料の供給速度が制御不能になることを防ぐため
である。
て、シリコン融液の固化速度の３０分以上の平均値に、
シリコン原料の供給速度を合致させるのが好ましい。シ
リコン原料の供給速度が制御不能になることを防ぐため
である。
【０００８】さらに、本発明においては、工程１）、工
程２）、工程４）および工程５）は、シリコン融液面の
位置が一定になるように、ルツボを上昇させて行われ
る。その際、シリコン原料の供給速度およびルツボの上
昇速度（ＣＥ）を自動制御するのが好ましい。例えば、
工程２）においては、シリコン原料の供給速度の増加速
度を一定としてシリコン原料の供給速度を演算し、その
演算結果に応じて、シリコン原料の供給速度を制御し、
他方、シリコン単結晶の引上げ速度を検出し、検出され
たシリコン単結晶の引上げ速度と、演算されたシリコン
原料の供給速度とから、シリコン融液面の位置が一定に
なるようにルツボの上昇速度を演算し、ルツボの上昇速
度の演算結果に応じて、ルツボの上昇速度を制御する。
工程４）においては、シリコン原料の供給速度の減少速
度を一定としてシリコン原料の供給速度を演算し、その
演算結果に応じてシリコン原料の供給速度を制御し、他
方、シリコン単結晶の引上げ速度を検出し、検出された
シリコン単結晶の引上げ速度と、演算されたシリコン原
料の供給速度とから、シリコン融液面の位置が一定にな
るようにルツボの上昇速度を演算し、ルツボの上昇速度
の演算結果に応じて、ルツボの上昇速度を制御する。工
程４’）においては、シリコン原料の供給速度の減少速
度を一定としてシリコン原料の供給速度を演算し、その
演算結果に応じて、シリコン原料の供給速度を制御す
る。
程２）、工程４）および工程５）は、シリコン融液面の
位置が一定になるように、ルツボを上昇させて行われ
る。その際、シリコン原料の供給速度およびルツボの上
昇速度（ＣＥ）を自動制御するのが好ましい。例えば、
工程２）においては、シリコン原料の供給速度の増加速
度を一定としてシリコン原料の供給速度を演算し、その
演算結果に応じて、シリコン原料の供給速度を制御し、
他方、シリコン単結晶の引上げ速度を検出し、検出され
たシリコン単結晶の引上げ速度と、演算されたシリコン
原料の供給速度とから、シリコン融液面の位置が一定に
なるようにルツボの上昇速度を演算し、ルツボの上昇速
度の演算結果に応じて、ルツボの上昇速度を制御する。
工程４）においては、シリコン原料の供給速度の減少速
度を一定としてシリコン原料の供給速度を演算し、その
演算結果に応じてシリコン原料の供給速度を制御し、他
方、シリコン単結晶の引上げ速度を検出し、検出された
シリコン単結晶の引上げ速度と、演算されたシリコン原
料の供給速度とから、シリコン融液面の位置が一定にな
るようにルツボの上昇速度を演算し、ルツボの上昇速度
の演算結果に応じて、ルツボの上昇速度を制御する。工
程４’）においては、シリコン原料の供給速度の減少速
度を一定としてシリコン原料の供給速度を演算し、その
演算結果に応じて、シリコン原料の供給速度を制御す
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付の図面
を用いて説明する。図１は、本発明の連続チャージ法に
よるシリコン単結晶の製造方法に使用される装置の一例
を示す概略断面図である。図１において、１は石英製の
二重ルツボであり、炉体５内に収容されている。二重ル
ツボ１は、黒鉛ルツボ４に支持されている。黒鉛ルツボ
４には回転軸８が取り付けられていて、二重ルツボ１お
よび黒鉛ルツボ４は回転上下動自在である。黒鉛ルツボ
４は、黒鉛ヒーター２によって囲繞されている。炉体５
の中央上部から、種結晶７を保持するための回転上下動
自在の引上げ軸３が降下する。さらに、この装置には、
二重ルツボ１に粒状のシリコン原料を供給するための供
給管１０が備えられている。供給管１０には、フィーダ
ー６から、粒状のシリコン原料が供給される。フィーダ
ー６は、供給管１０に、一定量または可変量の粒状のシ
リコン原料を連続的にまたは断続的に供給することがで
きる。
を用いて説明する。図１は、本発明の連続チャージ法に
よるシリコン単結晶の製造方法に使用される装置の一例
を示す概略断面図である。図１において、１は石英製の
二重ルツボであり、炉体５内に収容されている。二重ル
ツボ１は、黒鉛ルツボ４に支持されている。黒鉛ルツボ
４には回転軸８が取り付けられていて、二重ルツボ１お
よび黒鉛ルツボ４は回転上下動自在である。黒鉛ルツボ
４は、黒鉛ヒーター２によって囲繞されている。炉体５
の中央上部から、種結晶７を保持するための回転上下動
自在の引上げ軸３が降下する。さらに、この装置には、
二重ルツボ１に粒状のシリコン原料を供給するための供
給管１０が備えられている。供給管１０には、フィーダ
ー６から、粒状のシリコン原料が供給される。フィーダ
ー６は、供給管１０に、一定量または可変量の粒状のシ
リコン原料を連続的にまたは断続的に供給することがで
きる。
【００１０】図２は、本発明の連続チャージ法によるシ
リコン単結晶の製造方法の好ましい例を示すフローチャ
ートである。図２中、（ａ）は、工程１）〜５）からな
る本発明の製造方法を、また（ｂ）は、工程１）〜
５’）からなる本発明の製造方法のフローチャートを示
す。ただし、図２は直胴工程開始後からの工程を示すも
のであって、直胴工程開始前の工程は示されていないの
で、直胴工程開始前の工程については、図１を用いて簡
単に説明する。本発明の方法においては、まず、二重ル
ツボ１にシリコン原料を充填し、これをヒーター２で加
熱して、シリコン融液９とする。次いで、先端に種結晶
７を保持した引上げ軸３を降下させて種結晶７をシリコ
ン融液９に接触させる。その後、引上げ軸３を回転・上
昇させながら、種結晶７の先端にシリコン単結晶１１を
成長させる。結晶１１の成長は、まず、無転位化させる
しぼり部１２、および、所望の口径になるまで結晶を大
口径化させるコーン部１３を経た後、所望の直径に達し
たところで肩部１４を介して、直胴部１５を形成するた
めの直胴工程に入る。
リコン単結晶の製造方法の好ましい例を示すフローチャ
ートである。図２中、（ａ）は、工程１）〜５）からな
る本発明の製造方法を、また（ｂ）は、工程１）〜
５’）からなる本発明の製造方法のフローチャートを示
す。ただし、図２は直胴工程開始後からの工程を示すも
のであって、直胴工程開始前の工程は示されていないの
で、直胴工程開始前の工程については、図１を用いて簡
単に説明する。本発明の方法においては、まず、二重ル
ツボ１にシリコン原料を充填し、これをヒーター２で加
熱して、シリコン融液９とする。次いで、先端に種結晶
７を保持した引上げ軸３を降下させて種結晶７をシリコ
ン融液９に接触させる。その後、引上げ軸３を回転・上
昇させながら、種結晶７の先端にシリコン単結晶１１を
成長させる。結晶１１の成長は、まず、無転位化させる
しぼり部１２、および、所望の口径になるまで結晶を大
口径化させるコーン部１３を経た後、所望の直径に達し
たところで肩部１４を介して、直胴部１５を形成するた
めの直胴工程に入る。
【００１１】そして、図２（ａ）または（ｂ）に示され
ているように、直胴工程に入ってしばらくの間は、シリ
コン原料を供給しない。そして、シリコン融液の温度分
布が安定化したら、供給管からの粒状のシリコン原料の
供給を開始する〔工程１）〕。シリコン融液の温度分布
が安定したかどうかは、引上げるシリコン単結晶の口径
および結晶引上げ速度の変動から経験的に判断する。例
えば、６インチφのシリコン単結晶を引上げる際には、
直胴部の長さが５ｃｍ程度になると、シリコン融液の温
度分布が安定するのが通常である。シリコン原料の供給
速度は、供給開始直後からシリコン融液の固化速度とす
るのではなく、シリコン融液の温度分布を乱さないよ
う、シリコン融液の固化速度と等しくなるまで徐々に増
加していく〔工程２）〕。シリコン原料の供給速度は、
時間比例で、すなわち一定の比率で増加させるのが好ま
しい。シリコン融液の温度分布をより乱し難いからであ
る。
ているように、直胴工程に入ってしばらくの間は、シリ
コン原料を供給しない。そして、シリコン融液の温度分
布が安定化したら、供給管からの粒状のシリコン原料の
供給を開始する〔工程１）〕。シリコン融液の温度分布
が安定したかどうかは、引上げるシリコン単結晶の口径
および結晶引上げ速度の変動から経験的に判断する。例
えば、６インチφのシリコン単結晶を引上げる際には、
直胴部の長さが５ｃｍ程度になると、シリコン融液の温
度分布が安定するのが通常である。シリコン原料の供給
速度は、供給開始直後からシリコン融液の固化速度とす
るのではなく、シリコン融液の温度分布を乱さないよ
う、シリコン融液の固化速度と等しくなるまで徐々に増
加していく〔工程２）〕。シリコン原料の供給速度は、
時間比例で、すなわち一定の比率で増加させるのが好ま
しい。シリコン融液の温度分布をより乱し難いからであ
る。
【００１２】さらに、工程１）および２）において、引
上げ単結晶棒の直径を正確に制御するために、融液面の
位置を一定に保つ必要がある。このため、工程１）およ
び２）において、融液面の位置が一定に保たれるよう
に、ルツボを上昇させる。工程２）では、シリコン原料
の供給速度を、シリコン融液の固化速度になるまで徐々
に増加させるので、この徐々に増加するシリコン原料の
供給速度と、シリコン融液の固化速度とから、ルツボの
上昇速度を計算して求める。ルツボの上昇速度は、シリ
コン原料の供給速度が大きくなるに従って徐々に減少し
ていく。計算されたルツボの上昇速度がゼロ以下になっ
た時、ルツボの上昇を停止させて、次の工程３）に移行
する。
上げ単結晶棒の直径を正確に制御するために、融液面の
位置を一定に保つ必要がある。このため、工程１）およ
び２）において、融液面の位置が一定に保たれるよう
に、ルツボを上昇させる。工程２）では、シリコン原料
の供給速度を、シリコン融液の固化速度になるまで徐々
に増加させるので、この徐々に増加するシリコン原料の
供給速度と、シリコン融液の固化速度とから、ルツボの
上昇速度を計算して求める。ルツボの上昇速度は、シリ
コン原料の供給速度が大きくなるに従って徐々に減少し
ていく。計算されたルツボの上昇速度がゼロ以下になっ
た時、ルツボの上昇を停止させて、次の工程３）に移行
する。
【００１３】工程３）では、シリコン融液の固化速度に
等しい供給速度でのシリコン原料の供給を、一定の時
間、すなわち直胴部が設定長さまたは設定重量になるま
で続ける〔工程３）〕。工程３）では、ルツボの上昇速
度はゼロのままである。ただし、シリコン融液の固化速
度は一定ではなく変動するために、シリコン融液の固化
速度は一定の時間における平均値を求めて、得られた平
均のシリコン融液の固化速度に、シリコン原料の供給速
度を合致させる必要がある。その際、平均値を求める時
間が短すぎると、例えば、シリコン融液の固化速度が大
きい間で平均値を求めた場合、それにシリコン原料の供
給速度を合致させると、シリコン原料の供給速度が大き
くなる。ヒーターパワーを増大してシリコン融液の温度
を一定に保とうとしても、より多量のシリコン原料の供
給によりいったん低下したシリコン融液の温度を元に戻
すためには時間がかかるために、間に合わず、シリコン
融液の温度の低下を招くこととなる。この温度低下によ
ってさらにシリコン融液の固化速度が大きくなり、再度
固化速度の平均値を求めると、より固化速度が大きくな
っているために固化速度の平均値も大きくなり、それに
対応して、シリコン原料の供給速度もより大きくなる。
この繰り返しによって最後には、シリコン原料の供給速
度が制御不能になってしまう。そこで、シリコン融液の
固化速度の平均値を求める時間は、３０分以上とするの
が好ましい。
等しい供給速度でのシリコン原料の供給を、一定の時
間、すなわち直胴部が設定長さまたは設定重量になるま
で続ける〔工程３）〕。工程３）では、ルツボの上昇速
度はゼロのままである。ただし、シリコン融液の固化速
度は一定ではなく変動するために、シリコン融液の固化
速度は一定の時間における平均値を求めて、得られた平
均のシリコン融液の固化速度に、シリコン原料の供給速
度を合致させる必要がある。その際、平均値を求める時
間が短すぎると、例えば、シリコン融液の固化速度が大
きい間で平均値を求めた場合、それにシリコン原料の供
給速度を合致させると、シリコン原料の供給速度が大き
くなる。ヒーターパワーを増大してシリコン融液の温度
を一定に保とうとしても、より多量のシリコン原料の供
給によりいったん低下したシリコン融液の温度を元に戻
すためには時間がかかるために、間に合わず、シリコン
融液の温度の低下を招くこととなる。この温度低下によ
ってさらにシリコン融液の固化速度が大きくなり、再度
固化速度の平均値を求めると、より固化速度が大きくな
っているために固化速度の平均値も大きくなり、それに
対応して、シリコン原料の供給速度もより大きくなる。
この繰り返しによって最後には、シリコン原料の供給速
度が制御不能になってしまう。そこで、シリコン融液の
固化速度の平均値を求める時間は、３０分以上とするの
が好ましい。
【００１４】工程３）の後、図２（ａ）に示すように、
直胴工程を継続しながら、シリコン原料の供給速度を、
シリコン融液の温度分布を乱さないように徐々に減少さ
せてゼロとする〔工程４）〕。シリコン原料の供給速度
は、時間比例で、すなわち一定の比率で減少させるのが
好ましい。シリコン融液の温度分布をより乱し難いから
である。その後、シリコン原料の供給速度がゼロの状態
で直胴工程を継続し、シリコン融液の温度分布が安定し
たら丸め工程を開始する〔工程５）〕。
直胴工程を継続しながら、シリコン原料の供給速度を、
シリコン融液の温度分布を乱さないように徐々に減少さ
せてゼロとする〔工程４）〕。シリコン原料の供給速度
は、時間比例で、すなわち一定の比率で減少させるのが
好ましい。シリコン融液の温度分布をより乱し難いから
である。その後、シリコン原料の供給速度がゼロの状態
で直胴工程を継続し、シリコン融液の温度分布が安定し
たら丸め工程を開始する〔工程５）〕。
【００１５】さらに、工程４）および５）において、引
上げ単結晶棒の直径を正確に制御するために、融液面の
位置を一定に保つ必要がある。このため、工程４）およ
び５）においても、工程１）および２）と同様に、融液
面の位置が一定に保たれるように、ルツボを上昇させ
る。工程４）では、シリコン原料の供給速度を、シリコ
ン融液の固化速度に等しい速度からゼロになるまで徐々
に減少させるので、この徐々に減少するシリコン原料の
供給速度と、シリコン融液の固化速度とから、ルツボの
上昇速度を計算して求める。ルツボの上昇速度は、シリ
コン原料の供給速度が小さくなるに従って徐々に増加し
ていく。
上げ単結晶棒の直径を正確に制御するために、融液面の
位置を一定に保つ必要がある。このため、工程４）およ
び５）においても、工程１）および２）と同様に、融液
面の位置が一定に保たれるように、ルツボを上昇させ
る。工程４）では、シリコン原料の供給速度を、シリコ
ン融液の固化速度に等しい速度からゼロになるまで徐々
に減少させるので、この徐々に減少するシリコン原料の
供給速度と、シリコン融液の固化速度とから、ルツボの
上昇速度を計算して求める。ルツボの上昇速度は、シリ
コン原料の供給速度が小さくなるに従って徐々に増加し
ていく。
【００１６】あるいは、工程３）後、図２（ｂ）に示す
ように、丸め工程を開始する。その際、丸め工程に入る
直前に、シリコン原料の供給を完全に停止するのではな
く、丸め工程開始時からシリコン原料の供給速度を、徐
々に減少させてゼロとしていき、シリコン融液の温度分
布を乱さないようにする〔工程４’）〕。この場合に
も、シリコン原料の供給速度は、時間比例で、すなわち
一定の比率で減少させるのが好ましい。シリコン融液の
温度分布をより乱し難いからである。工程４’）の後、
必要に応じて、シリコン原料の供給速度がゼロの状態
で、すなわちシリコン原料の供給を停止した状態で、丸
め工程を継続し〔工程５’）〕、シリコン単結晶棒の引
上げを完了させる。なお、工程４’）および５’）にお
いては、ルツボを上昇させる必要はない。直胴工程のよ
うに、融液面の位置を一定にして、結晶の直径を制御す
る必要がないからである。
ように、丸め工程を開始する。その際、丸め工程に入る
直前に、シリコン原料の供給を完全に停止するのではな
く、丸め工程開始時からシリコン原料の供給速度を、徐
々に減少させてゼロとしていき、シリコン融液の温度分
布を乱さないようにする〔工程４’）〕。この場合に
も、シリコン原料の供給速度は、時間比例で、すなわち
一定の比率で減少させるのが好ましい。シリコン融液の
温度分布をより乱し難いからである。工程４’）の後、
必要に応じて、シリコン原料の供給速度がゼロの状態
で、すなわちシリコン原料の供給を停止した状態で、丸
め工程を継続し〔工程５’）〕、シリコン単結晶棒の引
上げを完了させる。なお、工程４’）および５’）にお
いては、ルツボを上昇させる必要はない。直胴工程のよ
うに、融液面の位置を一定にして、結晶の直径を制御す
る必要がないからである。
【００１７】さらに、本発明のシリコン単結晶の製造方
法の好適な例を、図３（ａ）および（ｂ）に模式的に示
す。図３（ａ）には、工程１）〜５）からなる本発明の
方法の好適な例が、図３（ｂ）には、工程１）〜５’）
からなる本発明の方法の好適な例が示されている。
法の好適な例を、図３（ａ）および（ｂ）に模式的に示
す。図３（ａ）には、工程１）〜５）からなる本発明の
方法の好適な例が、図３（ｂ）には、工程１）〜５’）
からなる本発明の方法の好適な例が示されている。
【００１８】以上説明したように、本発明のシリコン単
結晶の製造方法は好ましくは工程１）〜５）または１）
〜５’）からなるのであるが、これらの工程において、
図３（ａ）または（ｂ）に示されているように、工程
２）〜５）または２）〜５’）において、シリコン原料
の供給速度およびルツボの上昇速度は、好ましくは自動
制御される。その場合、工程２）においては、シリコン
原料の供給速度の増加速度を一定としてシリコン原料の
供給速度を演算し、その演算結果に応じて、フィーダー
を制御し、シリコン原料の供給速度を制御する。他方、
シリコン単結晶の引上げ速度（成長速度）を検出し、検
出されたシリコン単結晶の引上げ速度と、演算されたシ
リコン原料の供給速度とから、リアルタイムで、シリコ
ン融液面の位置が一定になるようにルツボの上昇速度を
演算し、ルツボの上昇速度の演算結果に応じて、回転軸
を制御し、ルツボの上昇速度を制御する。
結晶の製造方法は好ましくは工程１）〜５）または１）
〜５’）からなるのであるが、これらの工程において、
図３（ａ）または（ｂ）に示されているように、工程
２）〜５）または２）〜５’）において、シリコン原料
の供給速度およびルツボの上昇速度は、好ましくは自動
制御される。その場合、工程２）においては、シリコン
原料の供給速度の増加速度を一定としてシリコン原料の
供給速度を演算し、その演算結果に応じて、フィーダー
を制御し、シリコン原料の供給速度を制御する。他方、
シリコン単結晶の引上げ速度（成長速度）を検出し、検
出されたシリコン単結晶の引上げ速度と、演算されたシ
リコン原料の供給速度とから、リアルタイムで、シリコ
ン融液面の位置が一定になるようにルツボの上昇速度を
演算し、ルツボの上昇速度の演算結果に応じて、回転軸
を制御し、ルツボの上昇速度を制御する。
【００１９】演算されたルツボの上昇速度がゼロまたは
それ未満になったら、ルツボの上昇を停止して工程３）
に移行する。工程３）においては、シリコン単結晶の引
上げ速度を検出し、３０分以上の時間、例えば６０分間
検出したシリコン単結晶の引上げ速度から平均のシリコ
ン単結晶の引上げ速度を演算し、その平均のシリコン単
結晶の引上げ速度から、シリコン融液面の位置が一定に
なるようにシリコン原料の供給速度を演算する。その
後、例えば６０分毎に平均のシリコン単結晶の引上げ速
度を再演算し、シリコン原料の供給速度を演算し直す。
シリコン原料の供給速度の演算結果に応じて、フィーダ
ーを制御し、シリコン原料の供給速度を制御する。
それ未満になったら、ルツボの上昇を停止して工程３）
に移行する。工程３）においては、シリコン単結晶の引
上げ速度を検出し、３０分以上の時間、例えば６０分間
検出したシリコン単結晶の引上げ速度から平均のシリコ
ン単結晶の引上げ速度を演算し、その平均のシリコン単
結晶の引上げ速度から、シリコン融液面の位置が一定に
なるようにシリコン原料の供給速度を演算する。その
後、例えば６０分毎に平均のシリコン単結晶の引上げ速
度を再演算し、シリコン原料の供給速度を演算し直す。
シリコン原料の供給速度の演算結果に応じて、フィーダ
ーを制御し、シリコン原料の供給速度を制御する。
【００２０】直胴部が設定長さまたは設定重量に達した
ら、工程４）または４’）に移行する。工程４）では、
直胴工程を工程３）から継続して行う。工程４）におい
ては、シリコン原料の供給速度の減少速度を一定として
シリコン原料の供給速度を演算し、その演算結果に応じ
て、フィーダーを制御し、シリコン原料の供給速度を制
御する。他方、シリコン単結晶の引上げ速度（成長速
度）を検出し、検出されたシリコン単結晶の引上げ速度
と、演算されたシリコン原料の供給速度とから、リアル
タイムで、シリコン融液面の位置が一定になるようにル
ツボの上昇速度を演算し、ルツボの上昇速度の演算結果
に応じて、回転軸を制御し、ルツボの上昇速度を制御す
る。そして、演算されたシリコン原料の供給速度がゼロ
になったら、シリコン原料の供給を停止して工程５）に
移行する。工程５）でも、直胴工程を継続して行う。工
程５）においては、シリコン単結晶の引上げ速度を検出
し、この検出結果から、シリコン融液面の位置が一定に
なるようにルツボの上昇速度を演算して、その結果に応
じて、回転軸を制御し、ルツボの上昇速度を制御する。
直胴部が所定の長さに達したら、直胴工程から丸め工程
に移行し、その後、シリコン単結晶の引上げを完了す
る。
ら、工程４）または４’）に移行する。工程４）では、
直胴工程を工程３）から継続して行う。工程４）におい
ては、シリコン原料の供給速度の減少速度を一定として
シリコン原料の供給速度を演算し、その演算結果に応じ
て、フィーダーを制御し、シリコン原料の供給速度を制
御する。他方、シリコン単結晶の引上げ速度（成長速
度）を検出し、検出されたシリコン単結晶の引上げ速度
と、演算されたシリコン原料の供給速度とから、リアル
タイムで、シリコン融液面の位置が一定になるようにル
ツボの上昇速度を演算し、ルツボの上昇速度の演算結果
に応じて、回転軸を制御し、ルツボの上昇速度を制御す
る。そして、演算されたシリコン原料の供給速度がゼロ
になったら、シリコン原料の供給を停止して工程５）に
移行する。工程５）でも、直胴工程を継続して行う。工
程５）においては、シリコン単結晶の引上げ速度を検出
し、この検出結果から、シリコン融液面の位置が一定に
なるようにルツボの上昇速度を演算して、その結果に応
じて、回転軸を制御し、ルツボの上昇速度を制御する。
直胴部が所定の長さに達したら、直胴工程から丸め工程
に移行し、その後、シリコン単結晶の引上げを完了す
る。
【００２１】工程４’）に移行した場合には、丸め工程
に入る。工程４’）においては、工程３）と同様に、ル
ツボの上昇速度はゼロである。そして、シリコン原料の
供給速度の減少速度を一定としてシリコン原料の供給速
度を演算し、その演算結果に応じて、フィーダーを制御
し、シリコン原料の供給速度を制御する。そして、演算
された供給速度がゼロになった時、未だ丸め工程が完了
していなければ、そのまま丸め工程を継続し〔工程
５’）〕、そしてシリコン単結晶の引上げを完了する。
以上の制御を行うための、シリコン単結晶の引上げ速度
検出器、シリコン原料の供給速度の制御手段、ルツボの
上昇速度の制御手段、および演算手段との関連を示すブ
ロック図を図４に示す。
に入る。工程４’）においては、工程３）と同様に、ル
ツボの上昇速度はゼロである。そして、シリコン原料の
供給速度の減少速度を一定としてシリコン原料の供給速
度を演算し、その演算結果に応じて、フィーダーを制御
し、シリコン原料の供給速度を制御する。そして、演算
された供給速度がゼロになった時、未だ丸め工程が完了
していなければ、そのまま丸め工程を継続し〔工程
５’）〕、そしてシリコン単結晶の引上げを完了する。
以上の制御を行うための、シリコン単結晶の引上げ速度
検出器、シリコン原料の供給速度の制御手段、ルツボの
上昇速度の制御手段、および演算手段との関連を示すブ
ロック図を図４に示す。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。実施例 外側ルツボの口径が１８インチφ、内側ルツボの口径が
１４インチφの二重ルツボを用いて、口径が６インチφ
のシリコン単結晶を連続チャージ法で製造した。 １．直胴工程開始まで 二重ルツボにシリコン原料を充填し、これをヒーターで
加熱して、シリコン融液とした。次いで、先端に種結晶
を保持した引上げ軸を降下させて種結晶をシリコン融液
に接触させた。その後、引上げ軸を回転・上昇させなが
ら、種結晶の先端にシリコン単結晶の成長を開始した。
そして、しぼり部を形成して無転位化し、次に、所望の
口径になるまで結晶を大口径化させるコーン部を形成し
た後、所望の直径に達したところで肩部を介して直胴工
程に入った。
１４インチφの二重ルツボを用いて、口径が６インチφ
のシリコン単結晶を連続チャージ法で製造した。 １．直胴工程開始まで 二重ルツボにシリコン原料を充填し、これをヒーターで
加熱して、シリコン融液とした。次いで、先端に種結晶
を保持した引上げ軸を降下させて種結晶をシリコン融液
に接触させた。その後、引上げ軸を回転・上昇させなが
ら、種結晶の先端にシリコン単結晶の成長を開始した。
そして、しぼり部を形成して無転位化し、次に、所望の
口径になるまで結晶を大口径化させるコーン部を形成し
た後、所望の直径に達したところで肩部を介して直胴工
程に入った。
【００２３】２．工程１）および２） 直胴工程に入ってしばらくの間は、通常のチョクラルス
キー法と同様に、原料を供給することなくルツボを上昇
させながら、シリコン単結晶を引き上げていった。直胴
部が５ｃｍになった時に、粒状のシリコン原料の供給を
開始した。シリコン原料の供給速度は、一定の比率
（０．３６ｇ／分）で増加させていった。他方、シリコ
ン単結晶の引上げ速度を検出し、検出されたシリコン単
結晶の引上げ速度と、シリコン原料の供給速度とから、
シリコン融液面の位置が一定になるように、ルツボの上
昇速度を演算し、演算結果に応じて、ルツボを上昇させ
た。 ３．工程３） シリコン原料の供給速度が、シリコン融液の固化速度と
等しくなり、演算されたルツボの上昇速度がゼロ以下に
なった時、ルツボの上昇を停止させた。その後、シリコ
ン融液の固化速度に等しい供給速度でのシリコン原料の
供給を一定の時間継続した。その際、シリコン融液の固
化速度は、６０分毎に平均値を求めて、その結果に、シ
リコン原料の供給速度を合致させた。
キー法と同様に、原料を供給することなくルツボを上昇
させながら、シリコン単結晶を引き上げていった。直胴
部が５ｃｍになった時に、粒状のシリコン原料の供給を
開始した。シリコン原料の供給速度は、一定の比率
（０．３６ｇ／分）で増加させていった。他方、シリコ
ン単結晶の引上げ速度を検出し、検出されたシリコン単
結晶の引上げ速度と、シリコン原料の供給速度とから、
シリコン融液面の位置が一定になるように、ルツボの上
昇速度を演算し、演算結果に応じて、ルツボを上昇させ
た。 ３．工程３） シリコン原料の供給速度が、シリコン融液の固化速度と
等しくなり、演算されたルツボの上昇速度がゼロ以下に
なった時、ルツボの上昇を停止させた。その後、シリコ
ン融液の固化速度に等しい供給速度でのシリコン原料の
供給を一定の時間継続した。その際、シリコン融液の固
化速度は、６０分毎に平均値を求めて、その結果に、シ
リコン原料の供給速度を合致させた。
【００２４】４．工程４） シリコン単結晶の直胴部が設定長さに達したら、シリコ
ン原料の供給速度を、０．３６ｇ／分の速度で減少させ
ていった。他方、シリコン単結晶の引上げ速度を検出
し、検出されたシリコン単結晶の引上げ速度と、シリコ
ン原料の供給速度とから、シリコン融液面の位置が一定
になるように、ルツボの上昇速度を演算し、演算結果に
応じて、ルツボを上昇させた。 ５．工程５） シリコン原料の供給速度がゼロになったら、通常のチョ
クラルスキー法と同様に原料を供給することなく、シリ
コン単結晶を引き上げていった。シリコン原料を供給し
ないで、通常のチョクラルスキー法と同様に、原料を供
給することなくルツボを上昇させながら、シリコン単結
晶を引き上げていき、直胴工程を完了した。 ６．直胴工程以降 直胴工程完了後、丸め工程に入り、丸め工程を完了させ
て、シリコン単結晶の引上げを完了した。その結果、直
胴部の長さが１１０ｃｍのシリコン単結晶が多結晶化す
ることなく得られた。
ン原料の供給速度を、０．３６ｇ／分の速度で減少させ
ていった。他方、シリコン単結晶の引上げ速度を検出
し、検出されたシリコン単結晶の引上げ速度と、シリコ
ン原料の供給速度とから、シリコン融液面の位置が一定
になるように、ルツボの上昇速度を演算し、演算結果に
応じて、ルツボを上昇させた。 ５．工程５） シリコン原料の供給速度がゼロになったら、通常のチョ
クラルスキー法と同様に原料を供給することなく、シリ
コン単結晶を引き上げていった。シリコン原料を供給し
ないで、通常のチョクラルスキー法と同様に、原料を供
給することなくルツボを上昇させながら、シリコン単結
晶を引き上げていき、直胴工程を完了した。 ６．直胴工程以降 直胴工程完了後、丸め工程に入り、丸め工程を完了させ
て、シリコン単結晶の引上げを完了した。その結果、直
胴部の長さが１１０ｃｍのシリコン単結晶が多結晶化す
ることなく得られた。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、連続チャージ法におい
て、シリコン原料の供給開始時、停止時におけるシリコ
ン単結晶の多結晶化を避けることができ、その結果、シ
リコン単結晶の製造歩留りをさらに向上でき、その製造
コストをさらに低減させることができる。
て、シリコン原料の供給開始時、停止時におけるシリコ
ン単結晶の多結晶化を避けることができ、その結果、シ
リコン単結晶の製造歩留りをさらに向上でき、その製造
コストをさらに低減させることができる。
【図１】 本発明の連続チャージ法によるシリコン単結
晶の製造方法に使用される装置の一例を示す概略断面図
である。
晶の製造方法に使用される装置の一例を示す概略断面図
である。
【図２】（ａ） 工程１）〜５）からなる本発明の連続
チャージ法によるシリコン単結晶の製造方法の好ましい
例を示すフローチャートである。 （ｂ） 工程１）〜５’）からなる本発明の連続チャー
ジ法によるシリコン単結晶の製造方法の好ましい例を示
すフローチャートである。
チャージ法によるシリコン単結晶の製造方法の好ましい
例を示すフローチャートである。 （ｂ） 工程１）〜５’）からなる本発明の連続チャー
ジ法によるシリコン単結晶の製造方法の好ましい例を示
すフローチャートである。
【図３】（ａ） 工程１）〜５）からなる本発明の方法
の好適な例を示す模式図である。 （ｂ） 工程１）〜５’）からなる本発明の方法の好適
な例を示す模式図である。
の好適な例を示す模式図である。 （ｂ） 工程１）〜５’）からなる本発明の方法の好適
な例を示す模式図である。
【図４】 本発明において使用されるシリコン単結晶の
引上げ速度検出器、シリコン原料の供給速度の制御手
段、ルツボの上昇速度の制御手段、および演算手段との
関連を示すブロック図である。
引上げ速度検出器、シリコン原料の供給速度の制御手
段、ルツボの上昇速度の制御手段、および演算手段との
関連を示すブロック図である。
１…二重ルツボ、 ２…黒鉛ヒーター、３
…引上げ軸、 ４…黒鉛ルツボ、５…炉
体、 ６…フィーダー、７…種結
晶、 ８…回転軸、９…シリコン融
液、 １０…供給管、１１…シリコン単結
晶、 １２…しぼり部、１３…コーン部、
１４…肩部、１５…直胴部。
…引上げ軸、 ４…黒鉛ルツボ、５…炉
体、 ６…フィーダー、７…種結
晶、 ８…回転軸、９…シリコン融
液、 １０…供給管、１１…シリコン単結
晶、 １２…しぼり部、１３…コーン部、
１４…肩部、１５…直胴部。
Claims (9)
- 【請求項１】 １）シリコン原料の供給を、直胴工程開
始後シリコン融液の温度分布が安定するまで行わず、シ
リコン融液の温度分布が安定した時から開始し、２）シ
リコン原料の供給開始後、シリコン原料の供給速度を、
シリコン融液の固化速度と等しくなるまで徐々に増加さ
せることを特徴とする、ルツボ内のシリコン融液からの
シリコン単結晶の引上げを、ルツボにシリコン原料を供
給しながら行う連続チャージ法によるシリコン単結晶の
製造方法。 - 【請求項２】 １）シリコン原料の供給を、直胴工程開
始後シリコン融液の温度分布が安定するまで行わず、シ
リコン融液の温度分布が安定した時から開始し、２）シ
リコン原料の供給開始後、シリコン原料の供給速度を、
シリコン融液の固化速度と等しくなるまで徐々に増加さ
せ、３）シリコン原料の供給速度がシリコン融液の固化
速度と等しくなったら、シリコン融液の固化速度に等し
い供給速度でのシリコン原料の供給を一定の時間継続
し、４）その後、シリコン原料の供給速度を、徐々に減
少させてゼロとし、５）シリコン原料の供給速度がゼロ
の状態で直胴工程を継続し、シリコン融液の温度分布が
安定したら丸め工程を開始することを特徴とする、ルツ
ボ内のシリコン融液からのシリコン単結晶の引上げを、
ルツボにシリコン原料を供給しながら行う連続チャージ
法によるシリコン単結晶の製造方法。 - 【請求項３】 １）シリコン原料の供給を、直胴工程開
始後シリコン融液の温度分布が安定するまで行わず、シ
リコン融液の温度分布が安定した時から開始し、２）シ
リコン原料の供給開始後、シリコン原料の供給速度を、
シリコン融液の固化速度と等しくなるまで徐々に増加さ
せ、３）シリコン原料の供給速度がシリコン融液の固化
速度と等しくなったら、シリコン融液の固化速度に等し
い供給速度でのシリコン原料の供給を一定の時間継続し
た後、４’）丸め工程を開始し、丸め工程開始時から、
シリコン原料の供給速度を、徐々に減少させてゼロと
し、場合により５’）シリコン原料の供給速度がゼロの
状態で丸め工程を継続することを特徴とする、ルツボ内
のシリコン融液からのシリコン単結晶の引上げを、ルツ
ボにシリコン原料を供給しながら行う連続チャージ法に
よるシリコン単結晶の製造方法。 - 【請求項４】 工程２）、工程４）または工程４’）に
おいて、シリコン原料の供給速度の増加または減少を、
一定の比率で行う、請求項１〜３のいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項５】 工程３）において、シリコン融液の固化
速度の３０分以上の平均値に、シリコン原料の供給速度
を合致させる、請求項２〜４のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項６】 工程１）、工程２）、工程４）および工
程５）を、シリコン融液面の位置が一定になるように、
ルツボを上昇させて行う、請求項１〜５のいずれか１項
に記載の方法。 - 【請求項７】 工程２）において、シリコン原料の供給
速度の増加速度を一定としてシリコン原料の供給速度を
演算し、その演算結果に応じて、シリコン原料の供給速
度を制御し、他方、シリコン単結晶の引上げ速度を検出
し、検出されたシリコン単結晶の引上げ速度と、演算さ
れたシリコン原料の供給速度とから、シリコン融液面の
位置が一定になるようにルツボの上昇速度を演算し、ル
ツボの上昇速度の演算結果に応じて、ルツボの上昇速度
を制御する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項８】 工程４）において、シリコン原料の供給
速度の減少速度を一定としてシリコン原料の供給速度を
演算し、その演算結果に応じてシリコン原料の供給速度
を制御し、他方、シリコン単結晶の引上げ速度を検出
し、検出されたシリコン単結晶の引上げ速度と、演算さ
れたシリコン原料の供給速度とから、シリコン融液面の
位置が一定になるようにルツボの上昇速度を演算し、ル
ツボの上昇速度の演算結果に応じて、ルツボの上昇速度
を制御する、請求項２、４、５、６または７に記載の方
法。 - 【請求項９】 工程４’）において、シリコン原料の供
給速度の減少速度を一定としてシリコン原料の供給速度
を演算し、その演算結果に応じて、シリコン原料の供給
速度を制御する、請求項３、４、５、６または７に記載
の方法。
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