JPH09249495A - Seed crystal for pulling-up single crystal and pulling-up of single crystal using the same - Google Patents

Seed crystal for pulling-up single crystal and pulling-up of single crystal using the same

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JPH09249495A
JPH09249495A JP5564996A JP5564996A JPH09249495A JP H09249495 A JPH09249495 A JP H09249495A JP 5564996 A JP5564996 A JP 5564996A JP 5564996 A JP5564996 A JP 5564996A JP H09249495 A JPH09249495 A JP H09249495A
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seed crystal
crystal
pulling
seed
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Teruo Izumi
輝郎 和泉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a heavyweight single crystal by using a silicon seed crystal with the oxygen concentration controlled within a specified range to effectively exclude introduction of dislocations in the beginning of single crystal formation and also exclude neck formation so as to prevent the single crystal being pulled-up from falling. SOLUTION: This seed crystal for pulling up a single crystal consists of silicon with an oxygen concentration of 12 to 18×10<17> /cm. In the pulling-up of signals crystal, the diameter (l) of the seed crystal 15 is set at >=6mm; after preheating its tip 15a, the seed crystal is dipped into a silicon melt 33, melted, and a shoulder 16b is formed without necking; subsequently, the main body is formed, and the resultant single crystal is pulled-up. In the above process, the length L of the tip 15a to be dipped into the melt 33 and to be melted is at least the diameter (l) of the seed crystal 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶引き上げ用
種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法に関
し、より詳細には、半導体材料として使用されるシリコ
ン単結晶を育成する際に用いられる、単結晶引き上げ用
種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seed crystal for pulling a single crystal and a method for pulling a single crystal using the seed crystal. More specifically, it is used for growing a silicon single crystal used as a semiconductor material. The present invention relates to a seed crystal for pulling a single crystal and a single crystal pulling method using the seed crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】単結晶を育成するには種々の方法がある
が、その一つにチョクラルスキー法(以下、CZ法と記
す)に代表される引き上げ法がある。図5は、従来のC
Z法に用いられる単結晶引き上げ装置の要部を、模式的
に示した断面図であり、図中31は、坩堝を示してい
る。
2. Description of the Related Art There are various methods for growing a single crystal, one of which is a pulling method represented by the Czochralski method (hereinafter referred to as the CZ method). FIG. 5 shows a conventional C
It is sectional drawing which showed typically the principal part of the single crystal pulling apparatus used for Z method, and 31 in the figure shows the crucible.

【0003】この坩堝31は、有底円筒形状の石英製坩
堝31aと、この石英製坩堝31aの外側に嵌合され
た、同じく有底円筒形状の黒鉛製坩堝31bとから構成
されており、坩堝31は、図中の矢印方向に所定の速度
で回転する、支持軸39に支持されている。この坩堝3
1の外側には、抵抗加熱式のヒータ32、及びヒータ3
2の外側には、坩堝31への熱移動を促進する保温筒4
2が、同心円状に配置されており、坩堝31内には、こ
のヒータ32により溶融させられた、単結晶用原料の溶
融液33が充填されている。
The crucible 31 comprises a bottomed cylindrical quartz crucible 31a and a bottomed cylindrical graphite crucible 31b fitted to the outside of the quartz crucible 31a. 31 is supported by a support shaft 39 that rotates at a predetermined speed in the direction of the arrow in the figure. This crucible 3
On the outside of 1, a resistance heating type heater 32 and a heater 3
On the outside of 2, there is a heat insulating cylinder 4 for promoting heat transfer to the crucible 31.
2 are arranged concentrically, and the crucible 31 is filled with a melt 33 of the raw material for a single crystal, which is melted by the heater 32.

【0004】坩堝31の中心軸上には、引き上げ棒ある
いはワイヤー等からなる引き上げ軸34が吊設されてお
り、この引き上げ軸34の先には、シードチャック34
aを介して、種結晶35が取り付けられるようになって
いる。
A pulling shaft 34 made of a pulling rod or a wire is hung on the central axis of the crucible 31, and a seed chuck 34 is provided at the tip of the pulling shaft 34.
The seed crystal 35 is attached via a.

【0005】上記した単結晶引き上げ装置により単結晶
36を引き上げるには、まず種結晶35を溶融液33に
着液させて、種結晶35を溶融液33に馴染ませた後、
引き上げを開始する(以下、シーディング工程と記
す)。その後、所定の引き上げ速度で所定径になるまで
種結晶35を細く絞り、単結晶36のネック36aを形
成する(以下、ネッキング工程と記す)。その後、引き
上げ速度を落して単結晶36を所定の径まで成長させ、
単結晶36のショルダー36bを形成する(以下、ショ
ルダー形成工程と記す)。その後、一定の引き上げ速度
で一定の径、所定長さの単結晶36を育成し、単結晶3
6のメインボディ(定径部)36cを形成する(以下、
ボディ形成工程と記す)。
In order to pull up the single crystal 36 by the above-mentioned single crystal pulling apparatus, first, the seed crystal 35 is immersed in the melt 33, and the seed crystal 35 is made to adapt to the melt 33,
Start pulling up (hereinafter referred to as a seeding step). After that, the seed crystal 35 is thinly drawn at a predetermined pulling speed until it has a predetermined diameter, and a neck 36a of the single crystal 36 is formed (hereinafter, referred to as a necking step). Thereafter, the pulling rate is reduced to grow the single crystal 36 to a predetermined diameter,
A shoulder 36b of the single crystal 36 is formed (hereinafter referred to as a shoulder forming step). After that, a single crystal 36 having a constant diameter and a predetermined length is grown at a constant pulling rate, and the single crystal 3
6 main body (constant diameter part) 36c is formed (hereinafter,
It is referred to as a body forming process).

【0006】上記ネッキング工程を行う目的について、
以下に説明する。前記シーディング工程を行うにあたっ
て、通常種結晶底部35aをある程度予熱した後に溶融
液33に着液させるが、前記予熱温度(約1300℃程
度以下)と種結晶35の融点(約1410℃)との間に
は、100℃以上の差が生じる。このため、溶融液33
への着液時に、種結晶底部35aには、熱応力による転
位が導入される。該転位は、後の単結晶化を阻害するも
のであるため、前記転位を排除してから単結晶36を成
長させる必要がある。一般に、前記転位は、単結晶36
の成長界面に対して垂直方向に成長するものであること
から、上記ネッキング工程において、前記成長界面の形
状を下に凸形状とし、前記転位を排除する。
Regarding the purpose of performing the above-mentioned necking step,
This will be described below. In performing the seeding step, the seed crystal bottom portion 35a is usually preheated to some extent and then applied to the melt 33, but the preheating temperature (about 1300 ° C. or lower) and the melting point of the seed crystal 35 (about 1410 ° C.) A difference of 100 ° C. or more occurs between them. Therefore, the melt 33
Upon landing on the seed crystal, dislocations due to thermal stress are introduced into the seed crystal bottom portion 35a. Since the dislocation inhibits the subsequent single crystallization, it is necessary to grow the single crystal 36 after eliminating the dislocation. Generally, the dislocations are single crystal 36
In the necking step, the growth interface is formed in a downward convex shape to eliminate the dislocations.

【0007】一般に、前記ネッキング工程においては、
ネック36a径を細く絞るほど前記成長界面の形状をよ
り下に凸とすることができ、前記転位を効率良く排除す
ることができる。
Generally, in the necking step,
The narrower the diameter of the neck 36a, the more downwardly convex the shape of the growth interface, and the more efficiently the dislocations can be eliminated.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の単結晶
引き上げ方法においては、直径約6インチ、重量が80
kg程度の単結晶36を引き上げるために、直径12m
m程度の種結晶35を用いるのが一般的であった。その
際のネック36a径は、単結晶36を安全に引き上げる
ことができ、しかも上記転位を効率的に排除することが
できる大きさとして、通常2〜3mm程度とされてい
た。しかしながら、近年の半導体デバイスの高集積化、
低コスト化及び高生産性の要求に対応して、ウエハの大
口径化が要求されてきており、最近では、例えば直径約
12インチ、重量が300kg程度の単結晶36の製造
が望まれている。この場合、従来のネック36a径(通
常3mm程度)では、ネック36aが引き上げられる単
結晶36の重さに耐えられずに破損し、単結晶36が落
下してしまう。
In the conventional method for pulling a single crystal described above, the diameter is about 6 inches and the weight is 80 inches.
12m in diameter to pull up the single crystal 36 of about kg
It was general to use a seed crystal 35 of about m. The diameter of the neck 36a at that time was usually set to about 2 to 3 mm so that the single crystal 36 can be pulled up safely and the dislocations can be efficiently eliminated. However, high integration of semiconductor devices in recent years,
In order to meet the demands for cost reduction and high productivity, it has been required to increase the diameter of the wafer. Recently, for example, it is desired to manufacture a single crystal 36 having a diameter of about 12 inches and a weight of about 300 kg. . In this case, with the conventional neck 36a diameter (usually about 3 mm), the neck 36a is not able to bear the weight of the pulled single crystal 36 and is damaged, and the single crystal 36 falls.

【0009】上記した大重量の単結晶36を育成するに
あたり、単結晶36の落下等の事故の発生を防ぎ、安全
に引き上げを行うためには、シリコン強度(約16kg
f/mm2 )から算出して、ネック36a径を6mm程
度まで太くする必要がある。しかしながら、ネック36
a径のこの程度の絞りでは、種結晶35の溶融液33へ
の着液時に導入された転位を、十分に排除することがで
きず、歩留まりが著しく低下するといった課題があっ
た。
In growing the above-mentioned heavy single crystal 36, in order to prevent accidents such as dropping of the single crystal 36 and to safely pull up the single crystal 36, the silicon strength (about 16 kg) is required.
It is necessary to increase the diameter of the neck 36a to about 6 mm, calculated from f / mm 2 ). However, the neck 36
When the a-diameter is reduced to this extent, the dislocation introduced at the time of landing the seed crystal 35 on the melt 33 cannot be sufficiently eliminated, and there is a problem that the yield is remarkably reduced.

【0010】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、大重量の単結晶を引き上げる場合であっても、転
位を効率的に排除することができる単結晶引き上げ用種
結晶、また、ネッキング工程を不要とし、大重量の単結
晶であっても、安全に低コストで歩留まりよく引き上げ
ることができる、前記種結晶を用いた単結晶引き上げ方
法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and a seed crystal for pulling a single crystal capable of efficiently eliminating dislocations even when pulling a heavy single crystal, and a necking. It is an object of the present invention to provide a method for pulling a single crystal using the seed crystal, which does not require a step, and can pull a large-weight single crystal safely and at low cost with good yield.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために、本発明に係る単結晶引き上げ用種結晶
(1)は、酸素濃度が13〜18×1017/cm3 の範
囲にあることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the seed crystal (1) for pulling a single crystal according to the present invention has an oxygen concentration in the range of 13 to 18 × 10 17 / cm 3 . It is characterized by being.

【0012】上記単結晶引き上げ用種結晶(1)によれ
ば、酸素濃度が13〜18×1017/cm3 の範囲にあ
り、一般的な酸素濃度(11×1017/cm3 )よりも
高く、前記着液時に導入された転位が、種結晶の上部方
向に伝播するのに要する応力レベルを、通常よりも高く
することができる。すなわち、通常よりも高い応力が働
かない限り前記転位は伝播しないため、前記着液時に転
位が導入された部分を、適度な速度で溶融液に溶かし込
めば、転位を伝播させることなく、転位が導入された部
分を除去することができ、転位のない種結晶を基にした
単結晶の引き上げが可能となる。このため、引き上げた
単結晶の無転位化率を高めることができる。
According to the seed crystal for pulling a single crystal (1), the oxygen concentration is in the range of 13 to 18 × 10 17 / cm 3 , which is higher than the general oxygen concentration (11 × 10 17 / cm 3 ). In addition, the stress level required for the dislocation introduced at the time of landing to propagate in the upper direction of the seed crystal can be made higher than usual. That is, since the dislocations do not propagate unless a stress higher than usual works, the dislocations can be propagated without propagating the dislocations by melting the portion where the dislocations are introduced at the time of landing in the melt at an appropriate speed. The introduced portion can be removed, and a single crystal based on a seed crystal without dislocation can be pulled up. Therefore, the dislocation-free rate of the pulled single crystal can be increased.

【0013】また、本発明に係る単結晶引き上げ用種結
晶(2)は、上記単結晶引き上げ用種結晶(1)におい
て、種結晶径が6mm以上あることを特徴としている。
The seed crystal (2) for pulling a single crystal according to the present invention is characterized in that the seed crystal (1) for pulling a single crystal has a seed crystal diameter of 6 mm or more.

【0014】上記単結晶引き上げ用種結晶(2)によれ
ば、上記単結晶引き上げ用種結晶(1)の場合と同様の
効果が得られると共に、前記種結晶径が6mm以上ある
ため、例えば300kg以上の大重量の単結晶を引き上
げる場合であっても、前記種結晶がシリコン強度(約1
6kgf/mm2 )から算出して十分な強度を有してお
り、種結晶の破損による単結晶の落下等の事故の心配が
なく、安全に単結晶を引き上げることができる。
According to the seed crystal for pulling a single crystal (2), the same effect as that of the seed crystal for pulling a single crystal (1) can be obtained, and the seed crystal diameter is 6 mm or more. Even when pulling a large weight single crystal as described above, the seed crystal has a silicon strength (about 1%).
It has a sufficient strength calculated from 6 kgf / mm 2 ), and there is no fear of accident such as dropping of the single crystal due to breakage of the seed crystal, and the single crystal can be pulled up safely.

【0015】また、本発明に係る単結晶引き上げ方法
(1)は、上記種結晶(1)又は(2)のいずれかを用
い、該種結晶の先端部を溶融液に浸漬して溶かし込んだ
後、ネックを形成せずに単結晶を引き上げることを特徴
としている。
In the method (1) for pulling a single crystal according to the present invention, either the seed crystal (1) or (2) is used, and the tip end portion of the seed crystal is immersed in a melt and melted. After that, the single crystal is pulled up without forming a neck.

【0016】上記単結晶引き上げ方法(1)によれば、
着液時に導入された転位を有する前記種結晶の先端部を
一旦溶融させる時の、転位の上方への伝播を酸素により
抑え込むことができるため、転位のない種結晶を基に、
前記単結晶の引き上げを行うことができる。これによ
り、引き上げられる単結晶に前記転位が伝播することが
ほとんどないため、ネッキング工程を省略しても、無転
位の単結晶を効率的に引き上げることができる。また、
前記ネッキング工程を省略できることから、細いネック
によって単結晶を支持する必要性がなくなり、種結晶径
がすなわち単結晶を支持するための最細部径となり、前
記種結晶の強度さえ十分みておけば、大重量の単結晶で
あっても、落下等の事故発生の心配もなく、安全に引き
上げることができる。さらに、前記ネックを形成する必
要がないため、種結晶は従来12mm程度であったもの
を6mm程度まで細くでき、種結晶に要する原料コスト
を削減することができるとともに、引き上げ工程を簡略
化することができる。
According to the above single crystal pulling method (1),
When the tip of the seed crystal having dislocations introduced at the time of landing is once melted, the upward propagation of dislocations can be suppressed by oxygen. Therefore, based on seed crystals without dislocations,
The single crystal can be pulled up. As a result, since the dislocations hardly propagate to the pulled single crystal, the dislocation-free single crystal can be efficiently pulled up even if the necking step is omitted. Also,
Since the necking step can be omitted, there is no need to support the single crystal with a thin neck, and the seed crystal diameter is the smallest diameter for supporting the single crystal, and if the strength of the seed crystal is sufficiently considered, it will be large. Even a heavy single crystal can be safely pulled without fear of an accident such as dropping. Further, since it is not necessary to form the neck, the seed crystal can be thinned from about 12 mm in the past to about 6 mm, the raw material cost required for the seed crystal can be reduced, and the pulling process can be simplified. You can

【0017】また、上記種結晶(1)又は(2)のいず
れか、すなわち転位の導入されていない種結晶を用いる
ため、引き上げられる単結晶に転位が導入されにくく、
単結晶における無転位率も向上させることができる。従
って、引き上げた単結晶の歩留まりを向上させることが
できる。
Further, since any one of the seed crystals (1) and (2), that is, a seed crystal in which dislocations are not introduced, is used, dislocations are hardly introduced in the pulled single crystal,
The dislocation-free rate in a single crystal can also be improved. Therefore, the yield of the pulled single crystal can be improved.

【0018】また、本発明に係る単結晶引き上げ方法
(2)は、上記単結晶の引き上げ方法(1)において、
溶かし込む種結晶長さを6mm以上とすることを特徴と
している。
The single crystal pulling method (2) according to the present invention is the same as the single crystal pulling method (1).
The feature is that the length of the seed crystal to be melted is 6 mm or more.

【0019】上記単結晶の引き上げ方法(2)によれ
ば、溶かし込む種結晶長さが6mm以上であるため、熱
ショックにより転位が導入された転位部分(転位が存在
する部分)をほとんど溶かし込むことができ、残りを無
転位部分のみからなる種結晶とすることができる。よっ
て、引き上げた単結晶の歩留まりを、より向上させるこ
とができる。
According to the single crystal pulling method (2), since the length of the seed crystal to be melted is 6 mm or more, most of the dislocation portion where dislocation is introduced by heat shock (the portion where the dislocation exists) is melted. And the rest can be a seed crystal consisting only of dislocation-free portions. Therefore, the yield of the pulled single crystal can be further improved.

【0020】一方、溶かし込む種結晶長さが6mmより
も短い場合は、前記転位が残存することもあり、後の単
結晶化の妨げとなる。
On the other hand, when the length of the seed crystal to be melted is shorter than 6 mm, the dislocations may remain, which hinders the subsequent single crystallization.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る単結晶引き上
げ用種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上げ方法の
実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、従来と
同一の機能を有する構成部品には、同一の符号を付して
ある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a seed crystal for pulling a single crystal and a method for pulling a single crystal using the seed crystal according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the components having the same functions as the conventional ones.

【0022】<実施の形態>図1(a)〜(d)は、実
施の形態に係る、単結晶引き上げ用種結晶及び該種結晶
を用いた単結晶引き上げ方法を、工程順に示した模式的
部分側面図であり、図2は、実施の形態に係る単結晶引
き上げ方法により、単結晶を引き上げている状態を示し
た模式的断面図である。
<Embodiment> FIGS. 1A to 1D are schematic views showing a seed crystal for pulling a single crystal and a single crystal pulling method using the seed crystal according to the embodiment in the order of steps. FIG. 2 is a partial side view, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a single crystal is pulled by the single crystal pulling method according to the embodiment.

【0023】まず、6mm以上の直径(l)を有する種
結晶15を、溶融液33直上まで降下させて、種結晶1
5の予熱を行う(図1(a))。種結晶15の酸素濃度
を、13〜18×1017/cm3 の範囲に設定してお
く。その後、種結晶15を溶融液33の表面に着液させ
る(図1(b))。この時、種結晶15の先端部15a
から種結晶15上部方向に向かって、前記着液時に作用
する熱応力により転位(図示せず)が導入される。この
後、所定の速度で種結晶15を降下させ、種結晶15の
先端部15a(転位が導入された部分)を、溶融液33
に浸漬して溶かし込む。該溶かし込む長さ(L)は、6
mm以上とする(図1(c))。このように、種結晶1
5の先端部15aを溶かし込むことにより、種結晶15
の残った部分を、無転位部分のみにすることができる。
この後、従来行っていたネッキング工程を省略してショ
ルダー形成工程に移り、所定の引き上げ速度で引き上げ
ることにより、単結晶16を所定の径まで成長させ、シ
ョルダー16bを形成する(図1(d))。この後ボデ
ィー形成工程に移り、メインボディー16c(図2)を
形成する。
First, the seed crystal 15 having a diameter (l) of 6 mm or more is lowered to just above the melt 33 to form the seed crystal 1.
5 is preheated (FIG. 1 (a)). The oxygen concentration of the seed crystal 15 is set in the range of 13 to 18 × 10 17 / cm 3 . Then, the seed crystal 15 is allowed to land on the surface of the melt 33 (FIG. 1 (b)). At this time, the tip portion 15a of the seed crystal 15
From above, dislocations (not shown) are introduced toward the upper part of the seed crystal 15 by the thermal stress acting at the time of landing. Thereafter, the seed crystal 15 is lowered at a predetermined speed, and the tip portion 15a (the portion where dislocations are introduced) of the seed crystal 15 is melted into the melt 33.
Immerse in and melt. The melting length (L) is 6
mm or more (FIG. 1 (c)). Thus, seed crystal 1
By melting the tip portion 15a of No. 5 into the seed crystal 15
The remaining portion of the can be a dislocation-free portion only.
After that, the necking process which has been performed conventionally is omitted and the process proceeds to the shoulder forming process, where the single crystal 16 is grown to a predetermined diameter by pulling at a predetermined pulling rate to form a shoulder 16b (FIG. 1 (d)). ). After that, the process moves to the body forming step to form the main body 16c (FIG. 2).

【0024】一般に、種結晶15に作用する応力と、種
結晶15に導入された転位が前記応力によって伝播する
速度との間には、図3に示すような関係が成立する。
Generally, the relationship shown in FIG. 3 is established between the stress acting on the seed crystal 15 and the speed at which the dislocation introduced into the seed crystal 15 propagates due to the stress.

【0025】図3において、縦軸は転位の伝播速度
(v)を、横軸は、種結晶に作用する応力(σ)を示し
ている。
In FIG. 3, the vertical axis represents the dislocation propagation velocity (v), and the horizontal axis represents the stress (σ) acting on the seed crystal.

【0026】種結晶が一般的な酸素濃度(11×1017
/cm3 )を有している場合をグラフAとすると、種結
晶15において、酸素濃度が13×1017/cm3 であ
る場合は、グラフB、酸素濃度が18×1017/cm3
である場合は、グラフCとなる。
The seed crystal has a general oxygen concentration (11 × 10 17
/ Cm 3 ), the graph A shows that when the oxygen concentration in the seed crystal 15 is 13 × 10 17 / cm 3 , the graph B shows that the oxygen concentration is 18 × 10 17 / cm 3.
If, then graph C is obtained.

【0027】すなわち、種結晶が一般的な酸素濃度を有
している場合(グラフA)は、σ1以上の応力が作用す
ると転位が伝播してゆく(転位の伝播速度が0以上とな
る)のに対し、13×1017/cm3 の酸素濃度を有し
ている場合(グラフB)は、σ2 の応力が作用しない限
り、前記転位が伝播してゆかず、18×1017/cm3
の酸素濃度を有している場合(グラフC)に至っては、
σ3 の応力が働かない限り、前記転位が伝播してゆかな
い。ここで、応力の大きさは、σ1 <σ2 <σ3 であ
る。このように、酸素濃度が高いほど、前記転位の伝播
を抑制することができる。
That is, when the seed crystal has a general oxygen concentration (graph A), dislocation propagates when a stress of σ 1 or more acts (the propagation speed of dislocation becomes 0 or more). On the other hand, in the case of having an oxygen concentration of 13 × 10 17 / cm 3 (graph B), the dislocations do not propagate and 18 × 10 17 / cm 3 unless the stress of σ 2 acts. 3
When it has the oxygen concentration of (graph C),
The dislocations do not propagate unless the stress of σ 3 works. Here, the magnitude of stress is σ 123 . Thus, the higher the oxygen concentration, the more the propagation of the dislocation can be suppressed.

【0028】上記した単結晶引き上げ用種結晶15によ
れば、酸素濃度が13〜18×1017/cm3 の範囲に
あり、一般的な酸素濃度(11×1017/cm3 )より
も高いため、前記着液時に導入された転位が、種結晶1
5の上部方向に伝播するのに要する応力レベルを、通常
のものよりも高めることができる。すなわち、種結晶1
5に通常よりも高いレベルの応力が作用しない限り、前
記転位は伝播しないこととなる。よって、着液時に転位
が導入された部分(先端部15a)を所定速度で溶融液
に溶かし込むことにより、転位を伝播させることなく、
転位が導入された部分(先端部15a)を除去すること
ができ、転位のない種結晶を基にした、単結晶の引き上
げを可能とすることができる。このため、引き上げた単
結晶の無転位化率を高めることができる。
According to the seed crystal 15 for pulling a single crystal as described above, the oxygen concentration is in the range of 13 to 18 × 10 17 / cm 3 , which is higher than the general oxygen concentration (11 × 10 17 / cm 3 ). Therefore, the dislocation introduced at the time of landing is caused by the seed crystal 1
The stress level required to propagate in the upper direction of 5 can be increased more than usual. That is, seed crystal 1
The dislocations will not propagate unless a higher level of stress is applied to No. 5. Therefore, by dissolving the portion (the tip portion 15a) into which the dislocation is introduced at the time of landing in the melt at a predetermined speed, the dislocation is not propagated,
The dislocation-introduced portion (tip portion 15a) can be removed, and the single crystal can be pulled up based on the seed crystal having no dislocation. Therefore, the dislocation-free rate of the pulled single crystal can be increased.

【0029】また、種結晶径(l)が6mm以上あるた
め、例えば300kg程度の大重量の単結晶16を引き
上げる場合であっても、種結晶15がシリコン強度(約
16kgf/mm2 )から算出して十分な強度を有して
おり、種結晶15の破損による単結晶16の落下等の事
故の心配がなく、安全に単結晶16を引き上げることが
できる。
Since the seed crystal diameter (l) is 6 mm or more, the seed crystal 15 is calculated from the silicon strength (about 16 kgf / mm 2 ) even when pulling a large weight single crystal 16 of about 300 kg, for example. Therefore, the single crystal 16 can be pulled up safely without fear of accident such as dropping of the single crystal 16 due to breakage of the seed crystal 15.

【0030】また、上記した種結晶15を用いた単結晶
引き上げ方法によれば、無転位部分のみからなる種結晶
15を基に、単結晶16の引き上げを行うことができる
ため、引き上げられる単結晶16に転位が導入されるこ
とがなく、ネッキング工程を省略することができる。ま
た、前記ネッキング工程が不要となることにより、細い
ネック36a(図5)によって単結晶16を支持する必
要性がなくなり、種結晶径(l)がすなわち単結晶16
を支持するにあたっての最細部径となり、大重量の単結
晶16であっても、落下等の事故発生の心配もなく、安
全に引き上げることができる。さらに、ネック36aを
形成する必要がないため、種結晶15は、従来12mm
程度であったものを6mm程度まで細くでき、種結晶に
要する原料コストを削減することができる。
Further, according to the single crystal pulling method using the seed crystal 15 described above, since the single crystal 16 can be pulled up based on the seed crystal 15 consisting of only dislocation-free portions, the single crystal to be pulled up No dislocations are introduced into 16 and the necking step can be omitted. Further, since the necking step is unnecessary, it is not necessary to support the single crystal 16 by the thin neck 36a (FIG. 5), and the seed crystal diameter (l) is the single crystal 16.
The diameter of the single crystal 16 is the smallest for supporting, and even if the single crystal 16 has a large weight, it can be safely pulled up without fear of an accident such as dropping. Further, since it is not necessary to form the neck 36a, the seed crystal 15 has a conventional diameter of 12 mm.
It can be reduced from about 6 mm to about 6 mm, and the raw material cost required for the seed crystal can be reduced.

【0031】さらに、溶かし込む種結晶15の長さ
(L)を6mm以上とすることにより、転位が導入され
た部分をほとんど溶かし込むことができ、残りを無転位
部分のみからなる種結晶15とすることができる。該無
転位部分のみからなる種結晶15を用いて単結晶16を
引き上げることにより、単結晶16の歩留まりを向上さ
せることができる。
Further, by setting the length (L) of the seed crystal 15 to be melted to 6 mm or more, the portion where dislocations are introduced can be almost melted and the rest is the seed crystal 15 which is composed of only dislocation-free portions. can do. The yield of the single crystal 16 can be improved by pulling the single crystal 16 using the seed crystal 15 consisting of only the dislocation-free portion.

【0032】[0032]

【実施例及び比較例】以下、実施例及び比較例に係る単
結晶引き上げ用種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き
上げ方法により単結晶の引き上げを行い、DF(Dis
location Free)率を調べた結果について
説明する。実施例、比較例のいずれにおいても、直径約
12インチで長さ約1000mm、総重量300kg程
度の単結晶を10回引き上げた。前記DF率は、同じ条
件で引き上げた単結晶それぞれ10本のうち、全く転位
が発生していない単結晶の本数の割合で示した。前記転
位発生の有無は、外部観察によっても判断可能である
が、今回は、スライスした単結晶をX線トポグラフで観
察することにより判断した。
[Examples and Comparative Examples] The single crystals are pulled by the seed crystals for pulling single crystals according to the examples and comparative examples and the single crystal pulling method using the seed crystals, and DF (Dis
The results of examining the location free rate will be described. In each of the examples and comparative examples, a single crystal having a diameter of about 12 inches and a length of about 1000 mm and a total weight of about 300 kg was pulled 10 times. The DF ratio was shown by the ratio of the number of single crystals in which dislocations did not occur at all out of 10 single crystals pulled under the same conditions. The presence or absence of the dislocation can be determined by external observation, but this time, it was determined by observing the sliced single crystal with an X-ray topography.

【0033】図4(a)、(b)は、実施例1〜5、比
較例1〜4に係る単結晶引き上げ方法を説明するために
示した、模式的左部分拡大側面図である。各々の単結晶
の引き上げに共通する成長条件を、下記の表1に示す。
FIGS. 4 (a) and 4 (b) are schematic enlarged left side views showing the single crystal pulling methods according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4. The growth conditions common to the pulling of each single crystal are shown in Table 1 below.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】<実施例1>実施例1では、図1、図2及
び図4(a)に示した方法及び表1に示した条件によっ
て、以下のようにして単結晶16を引き上げた。種結晶
15の酸素濃度は、13×1017/cm3 である。
<Example 1> In Example 1, the single crystal 16 was pulled in the following manner by the method shown in FIGS. 1, 2 and 4 (a) and the conditions shown in Table 1. The oxygen concentration of the seed crystal 15 is 13 × 10 17 / cm 3 .

【0036】まず、直径約10mmの種結晶15を、溶
融液33直上まで降下させて種結晶15の予熱を行い、
その後、種結晶15を溶融液33の表面に着液させて、
種結晶15を溶融液33に馴染ませる。この後、0.2
mm/minの速度で種結晶15を降下させ、種結晶1
5の先端部15aを溶融液33に浸漬して、種結晶15
の先端部15aから約20mmの範囲を溶かし込む。こ
の後約0.3mm/minの引き上げ速度で種結晶15
を引き上げ、ヒータ32温度を調節することにより、種
結晶底面15aから下方100mmの範囲に、単結晶1
6のショルダー16bを形成し、直径が12インチとな
るまで成長させた。その後約0.5mm/minの引き
上げ速度で、直径12インチのメインボディ16cを、
長さ約1000mmとなるまで成長させた。
First, the seed crystal 15 having a diameter of about 10 mm is lowered to just above the melt 33 to preheat the seed crystal 15,
After that, the seed crystal 15 is allowed to land on the surface of the melt 33,
The seed crystal 15 is made to adapt to the melt 33. After this, 0.2
The seed crystal 15 is lowered at a speed of mm / min, and the seed crystal 1
The tip portion 15a of No. 5 is immersed in the melt 33 to form the seed crystal 15
About 20 mm is melted from the tip portion 15a of the. After this, the seed crystal 15 was pulled at a pulling rate of about 0.3 mm / min.
By pulling up and adjusting the temperature of the heater 32, the single crystal 1 is moved within 100 mm below the seed crystal bottom surface 15a.
6 shoulders 16b were formed and grown to a diameter of 12 inches. Then, at a pulling speed of about 0.5 mm / min, the main body 16c with a diameter of 12 inches is
It was grown to a length of about 1000 mm.

【0037】上記実施例1に係る方法により、製造され
た単結晶16のDF率は、7/10であった。すなわ
ち、10本引き上げた内の7本には、全く転位の発生が
確認されなかった。また、単結晶16の落下数は0/1
0であり、単結晶16の落下は発生しなかった。
The DF ratio of the single crystal 16 produced by the method according to Example 1 was 7/10. That is, no dislocation was observed in 7 of the 10 pulled up. Moreover, the number of drops of the single crystal 16 is 0/1.
It was 0, and the single crystal 16 did not drop.

【0038】<実施例2>実施例2では、酸素濃度が1
6×1017/cm3 の種結晶15を用い、その他の条件
及び方法は、実施例1の場合と同様に行った。
<Example 2> In Example 2, the oxygen concentration was 1
The seed crystal 15 of 6 × 10 17 / cm 3 was used, and other conditions and methods were the same as in the case of Example 1.

【0039】上記実施例2に係る方法により、製造され
た単結晶16のDF率は、8/10であった。すなわ
ち、10本引き上げた内の8本には、全く転位の発生が
確認されなかった。また、単結晶16の落下数は0/1
0であり、単結晶16の落下は発生しなかった。
The DF ratio of the single crystal 16 produced by the method according to Example 2 was 8/10. That is, generation of dislocations was not confirmed at all in 8 of the 10 pulled up. Moreover, the number of drops of the single crystal 16 is 0/1.
It was 0, and the single crystal 16 did not drop.

【0040】<実施例3>実施例3では、酸素濃度が1
8×1017/cm3 の種結晶15を用い、その他の条件
及び方法は、実施例1の場合と同様に行った。
<Third Embodiment> In the third embodiment, the oxygen concentration is 1
The seed crystal 15 of 8 × 10 17 / cm 3 was used, and other conditions and methods were the same as in the case of Example 1.

【0041】上記実施例3に係る方法により、製造され
た単結晶16のDF率は、9/10であった。すなわ
ち、10本引き上げた内の9本には、全く転位の発生が
確認されなかった。また、単結晶16の落下数は0/1
0であり、単結晶16の落下は発生しなかった。
The DF ratio of the single crystal 16 produced by the method according to Example 3 was 9/10. That is, no dislocation was observed in 9 out of 10 pulled up. Moreover, the number of drops of the single crystal 16 is 0/1.
It was 0, and the single crystal 16 did not drop.

【0042】<実施例4>実施例4では、直径約6mm
の種結晶15を用い、その他の条件及び方法は、実施例
1の場合と同様に行った。種結晶15の酸素濃度は、実
施例1の場合と同様に13×1017/cm3 である。
<Example 4> In Example 4, the diameter is about 6 mm.
Seed crystal 15 of Example 1 was used, and other conditions and methods were the same as in the case of Example 1. The oxygen concentration of the seed crystal 15 is 13 × 10 17 / cm 3 as in the case of Example 1.

【0043】上記実施例4に係る方法により製造され
た、単結晶16のDF率は、7/10であった。すなわ
ち、10本引き上げた内の7本には、全く転位の発生が
確認されなかった。また、単結晶16の落下数は0/1
0であり、単結晶16の落下は発生しなかった。
The DF ratio of the single crystal 16 produced by the method according to Example 4 was 7/10. That is, no dislocation was observed in 7 of the 10 pulled up. Moreover, the number of drops of the single crystal 16 is 0/1.
It was 0, and the single crystal 16 did not drop.

【0044】<実施例5>実施例5では、直径約6mm
の種結晶15を用い、その他の条件及び方法は、実施例
1の場合と同様に行った。種結晶15の酸素濃度は、実
施例2の場合と同様に16×1017/cm3 である。
<Embodiment 5> In Embodiment 5, the diameter is about 6 mm.
Seed crystal 15 of Example 1 was used, and other conditions and methods were the same as in the case of Example 1. The oxygen concentration of the seed crystal 15 is 16 × 10 17 / cm 3 as in the case of Example 2.

【0045】上記実施例5に係る方法により、製造され
た単結晶16のDF率は、8/10であった。すなわ
ち、10本引き上げた内の8本には、全く転位の発生が
確認されなかった。また、単結晶16の落下数は0/1
0であり、単結晶16の落下は発生しなかった。
The DF ratio of the single crystal 16 produced by the method according to Example 5 was 8/10. That is, generation of dislocations was not confirmed at all in 8 of the 10 pulled up. Moreover, the number of drops of the single crystal 16 is 0/1.
It was 0, and the single crystal 16 did not drop.

【0046】<比較例1>比較例1では、図1、図2及
び図4(a)に示した方法及び表1に示した条件によっ
て、単結晶26を引き上げた。単結晶26の引き上げ方
法に関しては、種結晶25の酸素濃度を除いては、実施
例1の場合と同様であり、ここでは、その説明を省略す
る。また、種結晶25の酸素濃度は、11×1017/c
3 とした。
Comparative Example 1 In Comparative Example 1, the single crystal 26 was pulled by the method shown in FIGS. 1, 2 and 4 (a) and the conditions shown in Table 1. The method of pulling the single crystal 26 is the same as that of the first embodiment except the oxygen concentration of the seed crystal 25, and the description thereof is omitted here. The oxygen concentration of the seed crystal 25 is 11 × 10 17 / c.
It was m 3.

【0047】上記比較例1に係る方法により、製造され
た単結晶26のDF率は、6/10であった。すなわ
ち、10本引き上げた内の6本には、全く転位の発生が
確認されなかった。また、単結晶26の落下数は0/1
0であり、単結晶26の落下は発生しなかった。
The DF ratio of the single crystal 26 produced by the method according to Comparative Example 1 was 6/10. That is, generation of dislocations was not confirmed at all in 6 out of 10 pulled up. In addition, the number of drops of the single crystal 26 is 0/1
It was 0, and the single crystal 26 did not drop.

【0048】<比較例2>比較例2では、図4(b)及
び図5に示した方法及び表1に示した条件によって、直
径10mmのネック46aを形成した後、単結晶46を
引き上げた。種結晶45の酸素濃度は、実施例2の場合
と同様に、16×1017/cm3 とした。また、引き上
げられる単結晶46の酸素濃度は、従来通り11×10
17/cm3とした。
Comparative Example 2 In Comparative Example 2, the single crystal 46 was pulled up after the neck 46a having a diameter of 10 mm was formed by the method shown in FIGS. 4B and 5 and the conditions shown in Table 1. . The oxygen concentration of the seed crystal 45 was set to 16 × 10 17 / cm 3 as in the case of Example 2. Further, the oxygen concentration of the pulled single crystal 46 is 11 × 10 as usual.
It was set to 17 / cm 3 .

【0049】まず、直径12mmの種結晶45を、溶融
液33直上まで降下させて種結晶45の予熱を行い、そ
の後、種結晶45を溶融液33の表面に着液させ、種結
晶45を溶融液33に馴染ませる。この後、約4mm/
分の速さでヒータ32の温度を調節しながら種結晶45
を引き上げて、直径約10mm、長さ約100mmのネ
ック46aを形成する。次に0.3mm/minの引き
上げ速度で種結晶45を引き上げ、ヒータ32の温度を
調節することにより、ネック46aの下端から下方10
0mmの範囲に単結晶46のショルダー46bを形成し
て、直径が12インチとなるまで成長させた。その後
0.5mm/minの引き上げ速度で、直径12インチ
のメインボディ46cを、長さ1000mmとなるまで
成長させた。
First, the seed crystal 45 having a diameter of 12 mm is lowered to just above the melt 33 to preheat the seed crystal 45, and then the seed crystal 45 is allowed to come in contact with the surface of the melt 33 to melt the seed crystal 45. Apply to liquid 33. After this, about 4 mm /
Seed crystal 45 while adjusting the temperature of heater 32 at the speed of minutes
Is pulled up to form a neck 46a having a diameter of about 10 mm and a length of about 100 mm. Next, the seed crystal 45 is pulled up at a pulling rate of 0.3 mm / min, and the temperature of the heater 32 is adjusted, so that the lower portion of the neck 46a is lowered by 10
A shoulder 46b of the single crystal 46 was formed in the range of 0 mm and grown until the diameter became 12 inches. Thereafter, at a pulling rate of 0.5 mm / min, a main body 46c having a diameter of 12 inches was grown to a length of 1000 mm.

【0050】上記比較例2に係る方法により、製造され
た単結晶46のDF率は、0/10であった。すなわ
ち、引き上げた単結晶46全てに対して、転位の発生が
確認された。一方、単結晶46の落下数は0/10とな
り、単結晶46の落下は発生しなかった。
The DF ratio of the single crystal 46 produced by the method according to Comparative Example 2 was 0/10. That is, generation of dislocations was confirmed in all the pulled single crystals 46. On the other hand, the number of drops of the single crystal 46 was 0/10, and the single crystal 46 did not drop.

【0051】<比較例3>比較例3では、直径6mmの
ネック46aを形成した後、単結晶46を引き上げた。
その他の条件及び方法は、比較例2の場合と同様に行っ
た。
Comparative Example 3 In Comparative Example 3, the single crystal 46 was pulled up after forming the neck 46a having a diameter of 6 mm.
Other conditions and methods were the same as those in Comparative Example 2.

【0052】上記比較例3に係る方法により、製造され
た単結晶46のDF率は、1/10であった。すなわ
ち、10本引き上げた内の9本には、転位の発生が確認
された。また、単結晶16の落下数は0/10であり、
単結晶16の落下は発生しなかった。
The DF ratio of the single crystal 46 produced by the method according to Comparative Example 3 was 1/10. That is, generation of dislocations was confirmed in 9 out of 10 pulled up. Further, the number of drops of the single crystal 16 is 0/10,
The single crystal 16 did not drop.

【0053】<比較例4>比較例4では、直径約4mm
のネック46aを形成した後、単結晶46を引き上げ
た。その他の条件及び方法は比較例2の場合と同様に行
った。
<Comparative Example 4> In Comparative Example 4, the diameter is about 4 mm.
After forming the neck 46a, the single crystal 46 was pulled up. Other conditions and methods were the same as those in Comparative Example 2.

【0054】上記比較例4に係る方法により、製造され
た単結晶46のDF率は、9/10であった。すなわ
ち、10本引き上げた内の9本には、全く転位の発生が
確認されなかった。また、単結晶46の落下数は8/1
0であり、10本引き上げた内の8本は、引き上げ途中
で単結晶46が落下した。
The DF ratio of the single crystal 46 produced by the method according to Comparative Example 4 was 9/10. That is, no dislocation was observed in 9 out of 10 pulled up. The number of single crystals 46 dropped is 8/1.
It was 0, and the single crystal 46 dropped in the middle of pulling out 8 of the 10 pulling.

【0055】以上の結果から明らかなように、実施例1
〜3に係る種結晶15によれば、酸素濃度がそれぞれ1
3×1017/cm3 、16×1017/cm3 、18×1
17/cm3 であり、いずれの場合も一般的な酸素濃度
(11×1017/cm3 )よりも高く、これにより、前
記着液時に導入された転位が種結晶15の上部方向に伝
播するのに要する応力レベルを、通常よりも高くするこ
とができた。すなわち、通常よりも高い応力が働かない
限り前記転位は伝播しないため、前記着液時に転位が導
入された部分(先端部15a)を適度な速度で溶融液に
溶かし込むことにより、転位を伝播させることなく、転
位が導入された部分(先端部15a)を除去することが
でき、転位のない種結晶を基にした単結晶の引き上げを
可能とすることができた。このため、引き上げた単結晶
の無転位化率を高めることができた。
As is clear from the above results, Example 1
According to the seed crystal 15 according to 3 to 3, the oxygen concentration is 1
3 × 10 17 / cm 3 , 16 × 10 17 / cm 3 , 18 × 1
0 17 / cm 3 , which is higher than the general oxygen concentration (11 × 10 17 / cm 3 ) in any case, whereby the dislocation introduced at the time of landing propagates in the upper direction of the seed crystal 15. The stress level required to do so could be higher than normal. That is, since the dislocation does not propagate unless a stress higher than usual works, the dislocation is propagated by melting the portion where the dislocation is introduced (the tip portion 15a) at the time of landing in the melt at an appropriate speed. It was possible to remove the dislocation-introduced portion (the tip portion 15a) without removing the single crystal based on the dislocation-free seed crystal. Therefore, the dislocation-free rate of the pulled single crystal could be increased.

【0056】また、実施例1〜3に係る単結晶16の引
き上げ方法によれば、上記ネッキング工程が不要となる
ことにより、細いネック36a(図5)によって単結晶
16を支持する必要性がなくなり、種結晶径(10m
m)が、すなわち単結晶16を支持するにあたっての最
細部径となり、大重量(300kg)の単結晶16であ
っても、落下等の事故発生の心配もなく、安全に引き上
げることができた。
Further, according to the method of pulling the single crystal 16 according to Examples 1 to 3, since the necking step is not necessary, it is not necessary to support the single crystal 16 by the thin neck 36a (FIG. 5). , Seed crystal diameter (10m
m) is the smallest diameter for supporting the single crystal 16, and even a large weight (300 kg) of the single crystal 16 could be safely pulled up without fear of accident such as dropping.

【0057】また、実施例4、5に係る種結晶15によ
れば、酸素濃度がそれぞれ13×1017/cm3 、16
×1017/cm3 であり、種結晶径(l)が6mmある
ため、300kg程度の大重量の単結晶16を引き上げ
た場合であっても、種結晶15が十分な強度を有し、種
結晶15の破損による単結晶16の落下等の事故の心配
が少なく、安全に単結晶16を引き上げることができ
た。また、種結晶15は、従来12mm程度であったも
のを6mm程度まで細くしたため、体積にして約1/4
となり、種結晶15に要する原料コストを削減すること
ができた。
According to the seed crystals 15 of Examples 4 and 5, the oxygen concentrations were 13 × 10 17 / cm 3 and 16 respectively.
Since the seed crystal diameter is 1 × 10 17 / cm 3 and the seed crystal diameter (l) is 6 mm, the seed crystal 15 has sufficient strength even when a large weight of the single crystal 16 of about 300 kg is pulled. There was little concern about accidents such as the single crystal 16 dropping due to breakage of the crystal 15, and the single crystal 16 could be pulled up safely. Further, the seed crystal 15 has been reduced from about 12 mm in the past to about 6 mm, and thus has a volume of about 1/4.
Thus, the raw material cost required for the seed crystal 15 could be reduced.

【0058】また、実施例1〜5に係る単結晶16の引
き上げ方法によれば、溶かし込む種結晶15(15A)
の長さ(L)が6mm以上の20mmであるため、転位
が導入された部分をほとんど溶かし込むことができ、残
りを無転位部分のみからなる種結晶15(15A)とす
ることができた。また、前記無転位部分のみからなる種
結晶15(15A)を用いて単結晶16(16A)を引
き上げることにより、単結晶16(16A)の歩留まり
を向上させることができた。
Further, according to the pulling method of the single crystal 16 according to Examples 1 to 5, the seed crystal 15 (15A) to be melted is used.
Since the length (L) was 6 mm or more and 20 mm, most of the portion where dislocations were introduced could be melted, and the rest could be seed crystal 15 (15A) consisting of only dislocation-free portions. Further, the yield of the single crystal 16 (16A) could be improved by pulling the single crystal 16 (16A) using the seed crystal 15 (15A) consisting of only the dislocation-free portion.

【0059】一方、比較例1に係る種結晶25によれ
ば、酸素濃度が11×1017/cm3と従来程度である
ため、製品歩留まりにおいて、実施例1〜3には及ばな
かった。
On the other hand, according to the seed crystal 25 of Comparative Example 1, the oxygen concentration was 11 × 10 17 / cm 3, which was about the conventional level, and therefore the product yield was lower than that of Examples 1 to 3.

【0060】また、比較例2に係る単結晶46の引き上
げ方法によれば、種結晶45の酸素濃度を実施例2の場
合と同様(16×1017/cm3 )としたにもかかわら
ず、引き上げられた単結晶46全てにおいて転位が発生
した。これは、以下の理由によるものと考えられる。ま
ず、種結晶45が高酸素濃度(16×1017/cm3
を有していても、転位が導入された先端部15aを溶融
させる工程がなく、前記先端部15aから直に、通常の
酸素濃度(11×1017/cm3 )を有するネック46
aを形成したため、種結晶45への前記転位の伝播は防
げたとしても、ネック46aへの前記転位の伝播は防ぐ
ことができなかった。また、ネック46aの直径が10
mmと大きいため、この程度の絞りでは、伝播した前記
転位が抜け切れなかった。他方、ネック46aの直径が
10mmと大きいことから、単結晶46の落下は発生せ
ず、安全な引き上げを行うことができた。
Further, according to the pulling method of the single crystal 46 according to the comparative example 2, although the oxygen concentration of the seed crystal 45 is set to be the same as that of the example 2 (16 × 10 17 / cm 3 ), Dislocations occurred in all the pulled single crystals 46. This is considered to be due to the following reasons. First, the seed crystal 45 has a high oxygen concentration (16 × 10 17 / cm 3 ).
, The neck 46 having a normal oxygen concentration (11 × 10 17 / cm 3 ) is directly provided from the tip 15a without the step of melting the tip 15a in which dislocations are introduced.
Since a was formed, even if the dislocation propagation to the seed crystal 45 could be prevented, the dislocation propagation to the neck 46a could not be prevented. Also, the diameter of the neck 46a is 10
Since it is as large as mm, the propagated dislocations could not be completely removed by this degree of reduction. On the other hand, since the diameter of the neck 46a was as large as 10 mm, the single crystal 46 did not drop, and safe pulling could be performed.

【0061】また、比較例3に係る単結晶46の引き上
げ方法によれば、ネック46aの直径を6mmまで絞っ
たため、比較例2の場合よりもややDF率が向上した
が、以前として単結晶46には高い確率で転位が発生
し、製品歩留まりは低かった。これは、ネック46aの
直径を6mmとしても、この程度の絞りでは、伝播した
前記転位が抜け切れなかったためと考えられる。他方、
ネック46aの直径が6mm程度あるため、単結晶46
の落下を生じることなく、安全な引き上げを行うことが
できた。
According to the method of pulling up the single crystal 46 according to Comparative Example 3, the diameter of the neck 46a was reduced to 6 mm, so that the DF ratio was slightly improved as compared with the case of Comparative Example 2. Had a high probability of dislocations, and the product yield was low. It is considered that this is because even if the diameter of the neck 46a was set to 6 mm, the propagated dislocations could not be completely removed by the reduction of this extent. On the other hand,
Since the diameter of the neck 46a is about 6 mm, the single crystal 46
It was possible to carry out a safe pulling up without causing a drop.

【0062】また、比較例4に係る単結晶46の引き上
げ方法によれば、ネック46aの直径を4mm程度まで
絞り込んだため、伝播した転位を抜くことができ、DF
率を大幅に向上させることができた。しかしながら4m
m程度の直径ではネック46aの強度が十分でなく、高
い確率で単結晶46の落下が発生した。
Further, according to the pulling method of the single crystal 46 according to the comparative example 4, since the diameter of the neck 46a is narrowed down to about 4 mm, the dislocation propagated can be removed, and the DF
The rate was able to be improved significantly. However, 4m
With a diameter of about m, the strength of the neck 46a was not sufficient, and the single crystal 46 dropped with a high probability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)〜(d)は、本発明の実施の形態に係
る、単結晶引き上げ方法を工程順に示した、模式的部分
側面図である。
1A to 1D are schematic partial side views showing a single crystal pulling method according to an embodiment of the present invention in the order of steps.

【図2】実施の形態に係る単結晶引き上げ方法により、
単結晶を引き上げている状態を示した、模式的断面図で
ある。
FIG. 2 shows a method of pulling a single crystal according to an embodiment.
It is a typical sectional view showing the state where a single crystal is pulled up.

【図3】種結晶に作用する応力と、前記種結晶に存在す
る転位が応力によって伝播する速度との関係を示したグ
ラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the stress acting on the seed crystal and the speed at which dislocations existing in the seed crystal propagate due to the stress.

【図4】(a)、(b)は、実施例、比較例1及び比較
例2に係る、種結晶及び該種結晶を用いた単結晶引き上
げ方法を説明するために示した、模式的な部分拡大側面
図である。
4 (a) and (b) are schematic diagrams shown for explaining a seed crystal and a single crystal pulling method using the seed crystal according to Example, Comparative Example 1 and Comparative Example 2. It is a partially expanded side view.

【図5】CZ法で使用される、単結晶引き上げ装置の要
部を示した、模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a single crystal pulling apparatus used in the CZ method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15、25、35、45 (単結晶引き上げ用)種結晶 15a、25a、35a、45a (種結晶の)先端部 16、26、36、46 単結晶 15, 25, 35, 45 Seed crystal (for pulling single crystal) 15a, 25a, 35a, 45a (Seed crystal) tip portion 16, 26, 36, 46 Single crystal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸素濃度が13〜18×1017/cm3
の範囲にあることを特徴とする単結晶引き上げ用種結
晶。
1. An oxygen concentration of 13 to 18 × 10 17 / cm 3
A seed crystal for pulling a single crystal, characterized in that
【請求項2】 種結晶径が6mm以上あることを特徴と
する請求項1記載の単結晶引き上げ用種結晶。
2. The seed crystal for pulling a single crystal according to claim 1, wherein the seed crystal has a diameter of 6 mm or more.
【請求項3】 請求項1又は2のいずれかの項に記載の
種結晶を用い、該種結晶の先端部分を溶融液に浸漬して
溶かし込んだ後、ネックを形成せずに単結晶を引き上げ
ることを特徴とする単結晶引き上げ方法。
3. The seed crystal according to claim 1 is used, and a single crystal is formed without forming a neck after the tip portion of the seed crystal is immersed in a melt and melted. A method for pulling a single crystal, which comprises pulling.
【請求項4】 溶かし込む種結晶長さを6mm以上とす
ることを特徴とする請求項3記載の単結晶引き上げ方
法。
4. The method for pulling a single crystal according to claim 3, wherein the length of the seed crystal to be melted is 6 mm or more.
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