JPH1143396A - シリコン単結晶およびその製造方法ならびに製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＯＰ欠陥の著しく少ない酸化膜耐圧特性に
優れた、あるいは転位欠陥の著しく少ないＰＮ接合リー
ク電流特性などのデバイス特性に優れたＣＺシリコン単
結晶を製造する。 【解決手段】 チョクラルスキー法による直径１００ｍ
ｍ以上のシリコン単結晶の製造において、融液Ｍ面近傍
においてシリコン単結晶Ｓを取り囲むように配置した冷
却部（４０）と、この冷却部の融液面側および外周側面
側に設けた断熱部（４１、４２）と、前記冷却部の上方
にシリコン単結晶を取り囲むように配置された結晶成長
方向に２００ｍｍ以上の長さを有する加熱部（５０）と
を有する製造装置を用い、結晶凝固温度から結晶温度１
３００℃までを冷却勾配２℃／ｍｍ以上とし、その後結
晶温度が１２００℃以上凝固温度以下での保持領域が２
００ｍｍ以上となる条件で結晶引上成長を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チョクラルスキー
法（以下、ＣＺ法）により製造されたデバイス特性に優
れたシリコン単結晶およびその製造方法ならびに製造装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＺシリコン単結晶は、電気的特性のみ
ならず機械的特性にも優れた特徴を有しているため、従
来よりＬＳＩ用の材料として広く用いられている。とこ
ろが、シリコン単結晶の酸化膜耐圧に代表されるデバイ
ス特性は、製造方法の違いにより大きく異なることが知
られており、例えばＣＺシリコン単結晶の酸化膜耐圧は
浮遊帯溶融法（ＦＺ法）により製造されたシリコン単結
晶や、ＣＺシリコンウェハーにシリコン薄膜をエピタキ
シャル成長させたウェハーのそれに比べて著しく低い。
一方、近年のデバイス集積度の微細化に伴ない、ゲート
酸化膜の信頼性向上が強く望まれるところとなり、酸化
膜耐圧はデバイス信頼性を決定する重要な材料特性の１
つであるため、酸化膜耐圧特性の優れたＣＺシリコン単
結晶の製造技術開発が重要視されている。

【０００３】このＣＺシリコン単結晶において、酸化膜
耐圧を劣化させる主原因は、シリコン単結晶育成時に結
晶中に導入される点欠陥によって形成され、結晶冷却中
にも消滅しない結晶欠陥によることが判明している。結
晶欠陥を評価する方法として、ＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ
Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅ）評価が近
年広く用いられている。これは、有機物とパーテクル除
去用の洗浄液であるアンモニア水と過酸化水素水の混合
液（アンモニア：過酸化水素：水＝１：１：５、容量
比）で研磨後のシリコンウェハー表面を洗浄して、ウェ
ハー表面に結晶欠陥に対応して形成されるピットを、パ
ーテイクルカウンターで検出するものである。本来のウ
ェハー表面に付着しているパーテイクルと区別するため
に、洗浄を繰り返して行ない、エッチングされた厚みと
の関係から結晶欠陥の体積密度を計算することができ
る。ＣＯＰ個数と酸化膜耐圧にはよい相関があることが
知られている。

【０００４】ＣＯＰを減少させたデバイス特性に優れた
シリコン単結晶を製造するために、特開平８−２９９３
号公報では、融点から１２００℃までの高温域を通過す
る時間が２００分以上でかつ、１２００℃から１０００
℃までの低温域を通過する時間が１５０分以下となるよ
うに行なう方法が示されている。

【０００５】凝固界面からの高温域を徐冷して、結晶品
質を改善する従来の方法としては、特開平７−１５７３
９１号公報では、１２５０℃以上の高温領域で温度勾配
２．５℃／ｍｍ以下にすること、あるいは特開平８−１
２４９３号公報では融液から１３００℃までの温度範囲
における温度勾配Ｇ（℃／ｍｍ）を結晶成長速度Ｖに対
してＶ／Ｇ＞０．２５ｍｍ2 ／℃・分で（これは例えば
Ｖ＝１．０ｍｍ／分とすると、Ｇ＜４℃／ｍｍとな
る）、１１５０℃から１０００℃までの温度範囲を冷却
速度２．０℃／分以下で結晶成長を行なうこと、さらに
特開平６−２７９１８８号公報では１４２０℃から１２
００℃の温度領域で１時間以上シリコン単結晶を保持す
る方法が示されている。

【０００６】特定温度域を徐冷する方法としては、特公
平７−２９８７８号公報では、エッチピットの少ない電
気特性に優れた単結晶ウェハーの製造方法として１２０
０℃から８００℃までの冷却速度を０．４℃／分以下に
する方法が示されている。

【０００７】ＣＯＰを減少させたデバイス特性に優れた
シリコン単結晶を製造するために、特開平８−１５７２
９３号公報では、融点から１２００℃までの高温域を通
過する時間が２００分未満であり、１２００℃から１０
００℃までの低温域を通過する時間が１３０分以下とな
る方法、あるいは１２００℃から１０００℃までの低温
域を通過する時間が１３０分以下となる方法が示されて
いる。また特開平３−２７５５９８号公報では、凝固界
面から９００℃までの冷却速度を１．２℃／分以上とし
たアンモニア系洗浄でできる０．２μｍ以上のピットを
発生させない方法が示されている。

【０００８】結晶温度履歴制御ではなく、引上速度を低
速化して酸化膜耐圧の優れたＣＺシリコン単結晶を製造
する方法としては、特開平２−２６７１９５号公報にＣ
Ｚ法により直径１００ｍｍ以上のシリコン単結晶を製造
する方法において、成長速度を０．８ｍｍ／分以下とす
ることを特徴とする方法が開示されている。しかし、こ
の方法では酸化膜耐圧特性は優れたものであったが、高
集積度化デバイス特性のもう一つの重要な項目であるＰ
Ｎ接合リーク電流特性が悪く実用的ではなかった。

【０００９】単結晶引上げ装置として、特開平８−１１
９７８６号公報に、単結晶部の下端を取り囲む第１の冷
却部と、この下端部の上側の単結晶部の中間部を取り囲
む加熱部と、この中間部を取り囲む第２の冷却部とを備
えた装置が示されている。その目的は加熱用温度ヒータ
ーで結晶熱履歴制御を行なった場合の、界面近傍の冷却
による引上速度をコントロールすることである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記したような先行技
術において、結晶引上中の結晶熱履歴制御として、例え
ば融点から１２００℃までの高温域の徐冷後１２００℃
から１０００℃域の急冷方法を始めとした凝固温度から
の高温域を徐冷する方法では、凝固界面から導入される
大量の点欠陥を十分に消滅させるに至らず、酸化膜耐圧
を向上できるＣＯＰ個数削減に満足のできる効果が得ら
れていなかった。また、例えば特定温度域である１２０
０℃から８００℃を徐冷する方法は、点欠陥そのものの
絶対量は減少しておらず、特にデバイスパターン幅が狭
くなる（０．３５μｍ以下）のデザインルールにおいて
はほとんど効果が得られなかった。あるいは、高温域か
ら低温域への急冷却も酸化膜耐圧を改善するに至る効果
は得られていなかった。さらに、結晶引上速度を著しく
低下させて、酸化膜耐圧を向上させたものは、低速材特
有の転位欠陥が多くＰＮ接合リーク電流特性が悪く実用
化には至らなかった。

【００１１】本発明は、上述の課題であるＣＯＰ欠陥の
著しく少ない酸化膜耐圧特性に優れた、あるいは転位欠
陥の著しく少ないＰＮ接合リーク電流特性などのデバイ
ス特性に優れたＣＺシリコン単結晶を製造する方法およ
びＣＺシリコン単結晶ならびにＣＺシリコン単結晶製造
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、（１）ＣＺ法によって製造された
直径１００ｍｍ以上のシリコン単結晶ウェハーを製造す
る過程において、結晶温度履歴制御機能を設置すること
により結晶製造炉内で結晶凝固温度から結晶温度１３０
０℃までを冷却勾配２℃／ｍｍ以上とし、その後結晶温
度が１２００℃以上凝固温度以下での保持領域が２００
ｍｍ以上の条件で結晶引上成長を行なう。さらに結晶欠
陥を低減しデバイス特性に優れたシリコン単結晶を製造
するために、（２）前述のシリコン単結晶製造法（１）
において、１２００℃以上凝固温度以下での保持領域前
の結晶温度を１１５０℃以下にしないことを付加し、引
上成長を行なう。あるいは、（３）前述のシリコン単結
晶製造法（１）において、別の結晶温度履歴制御機能を
設置することにより、１２００℃以上凝固温度以下での
保持領域後の結晶温度を１１５０℃から９００℃までの
温度域を冷却勾配１℃／ｍｍ以上で冷却することを付加
し、引上成長する。さらに大幅に結晶欠陥を低減しデバ
イス特性に優れたシリコン単結晶を製造するために、
（４）前述のシリコン単結晶製造法（１）において、１
２００℃以上凝固温度以下での保持領域前の結晶温度を
１１５０℃以下にしないことに加えて、１２００℃以上
凝固温度以下での保持領域後の結晶温度を１１５０℃か
ら９００℃までの温度域を冷却勾配１℃／ｍｍ以上で冷
却することを付加し、引上成長する。

【００１３】また本発明は、（５）上記（１）〜（４）
の方法で製造されたＣＯＰ体積密度が１Ｅ５個／ｃｍ³
以下であるシリコン単結晶であり優れた酸化膜耐圧特性
を有する。あるいは、（６）上記（１）〜（４）の方法
で製造された転位欠陥体積密度が１Ｅ２個／ｃｍ³ 以下
であるシリコン単結晶であり優れたＰＮ接合リーク電流
特性を有する。

【００１４】なお、上記転位欠陥体積密度はインゴット
から切り出したウェハーをＫ₂ Ｃｒ₂ Ｏ₇ と沸酸と水と
の混合液であるＳｅｃｃｏ液（Ｆ．Ｓｅｃｃｏ Ｄ´Ａ
ｒａｇｏｎａ，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．
１１９，ｐ９４８，１９７２）を用いて３０分間エッチ
ングを行なった後のエッチピットから転位欠陥密度を算
出した。

【００１５】また本発明は、（７）融液面近傍にシリコ
ン単結晶を取り囲むように配置した冷却部と、この冷却
部の融液面側および外周側面側に設けた断熱部と、前記
冷却部の上方にシリコン単結晶を取り囲むように配置さ
れた結晶成長方向に２００ｍｍ以上の加熱部とを有する
ことを特徴とするシリコン単結晶の製造装置である。

【００１６】加えて（７）のシリコン単結晶の製造装置
において融液近傍に配置された冷却部の安全性をより高
めるために、（８）融液面より１００ｍｍ以上上部にシ
リコン単結晶を取り囲むように配置した冷却部と、この
冷却部から融液面に向かってシリコン単結晶を取り囲む
ように熱伝導の良い材料を配置して所定の冷却速度を得
るように鑑みられた冷却装置と、シリコン単結晶を取り
囲むように２００ｍｍ以上の長さを有する加熱部とを有
することを特徴とするシリコン単結晶の製造装置であ
る。さらに結晶欠陥を低減しデバイス特性に優れたシリ
コン単結晶を製造するために、（９）前述のシリコン単
結晶製造装置（７）または（８）において、前記加熱部
の上方にシリコン単結晶を取り囲むように配置されたさ
らなる冷却部を配置したことを特徴とするシリコン単結
晶の製造装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明者らは、シリコン単結晶育
成中の結晶温度履歴と酸化膜耐圧、ＰＮ接合リーク電流
の原因となる結晶欠陥ＣＯＰあるいは転位との関係を詳
細に調査した結果、冷却条件とデバイス特性を決定する
微細結晶欠陥との間につぎの関係があることを発見し
た。すなわち、ＣＺ法におけるシリコン単結晶の育成過
程において、まず結晶凝固界面からは大量の点欠陥が導
入される。つぎにこの過飽和度の高くなる１１５０℃か
ら９００℃の温度域において凝集成長する。ここでの凝
集後の結晶欠陥は、点欠陥が原子空孔である場合にはＣ
ＯＰ欠陥となり酸化膜耐圧特性を低下させる、一方低速
引上に見られる点欠陥種が格子間原子である場合には転
位欠陥となりＰＮ接合リーク電流を増大させる。

【００１８】本発明（１）では、結晶温度履歴制御機能
を設置することにより、多量に導入された過飽和点欠陥
総量を点欠陥凝集開始温度までに最小化させるもので、
結晶製造炉内で結晶凝固温度から結晶温度１３００℃ま
でを冷却勾配２℃／ｍｍ以上とすることで導入直後の点
欠陥を凝固界面の側へ拡散消滅させ、その後結晶温度が
１２００℃以上凝固温度以下での保持領域が２００ｍｍ
以上の条件で結晶引上成長を行なうことにより残留した
点欠陥を結晶周辺の側へ拡散消滅させる。この場合、結
晶凝固温度から結晶温度１３００℃までを冷却勾配２℃
／ｍｍ以上確保できない場合には凝固界面への拡散は点
欠陥の拡散速度が高くならず効果が十分でなく、結晶引
上と共に点欠陥は低温側へ持ち越されてしまい、結晶温
度が１３００℃を下回ると結晶凝固界面への拡散消滅効
果は減少する。冷却勾配は高いほど効果的にであるが、
極度に高くなると結晶半径方向に大きく温度分布がつ
き、熱応力により結晶が破壊する可能性があるので注意
を要する。また結晶凝固界面に拡散消滅できなかった点
欠陥を、直ちに１２００℃以上凝固温度以下での保持領
域が２００ｍｍ以上の条件で点欠陥を結晶周辺側へ拡散
消滅させる場合、当該温度域での長さが２００ｍｍ未満
であれば結晶内部に依然として点欠陥は相当量残留しデ
バイス特性の改善は認められない。保持領域の長さは長
いほど効果的であるが、長すぎる場合には結晶製造装置
高さが高くなり、製造装置設備費用が高額になる。

【００１９】本発明（２）では、（１）の点欠陥総量減
少作用を確実にして、点欠陥総量減少の途中段階で点欠
陥に凝集を開始させないために、１２００℃以上凝固温
度以下での保持領域前の結晶温度を１１５０℃以下にし
ないように引上成長を行なう。結晶温度が１１５０℃以
下になった場合には直ちに点欠陥は凝集を開始するた
め、点欠陥の結晶周辺側への拡散による消滅効果がなく
なる。

【００２０】本発明（３）では、（１）の作用に加え
て、別の結晶温度履歴制御機能を設置することにより、
１２００℃以上凝固温度以下での保持領域後の結晶温度
を１１５０℃から９００℃までの温度域を冷却勾配１℃
／ｍｍ以上で冷却することで、点欠陥の凝集成長を防止
する。冷却勾配が冷却勾配１℃／ｍｍ未満の場合には点
欠陥は成長しない有害な欠陥となる欠陥寸法に到達する
ため優れたデバイス特性は得られない。

【００２１】本発明（４）では、前（１）の作用に加え
て、１２００℃以上凝固温度以下での保持領域前の結晶
温度を１１５０℃以下にしないことで点欠陥凝集前総量
減少効果を確実なものとし、１２００℃以上凝固温度以
下での保持領域後の結晶温度１１５０℃から９００℃ま
での温度域を冷却勾配１℃／ｍｍ以上で冷却すること
で、点欠陥の凝集成長を防止するものである。

【００２２】上記発明方法（１）から（４）によって、
（５）ＣＯＰ体積密度が１Ｅ５個／ｃｍ³ 以下であるこ
とを特徴とする酸化膜耐圧を主とするデバイス特性が著
しく向上したシリコン単結晶、あるいは、（６）転位欠
陥体積密度が１Ｅ２個／ｃｍ³ 以下であることを特徴と
するＰＮ接合リーク電流特性が著しく向上したシリコン
単結晶が製造できる。これは（１）から（４）において
凝集前の点欠陥総量が十分に減少しかつ凝集時の成長が
抑制された効果によって、点欠陥の種類が空孔である場
合（引上温度が速い場合）はＣＯＰ体積密度の著しく減
少したシリコン単結晶が製造でき、点欠陥の種類が格子
間原子である場合（引上速度が遅い場合）には転位欠陥
体積密度の著しく減少したシリコン単結晶が製造でき
る。ＣＯＰは空孔が凝集成長してできるものであり、転
位欠陥は格子間原子が凝集成長して形成されるものであ
る。

【００２３】本発明の上記発明方法（１）から（４）に
おいて用いられるシリコン単結晶製造装置としては、上
記したような所定の結晶温度履歴制御を行うことができ
る限りにおいては特に制限されるものではなく、通常Ｃ
Ｚ法によるシリコン単結晶製造に用いられるものに必要
に応じて若干の改良を加えることで使用することが可能
であり、以下の実施例では図３および図４に示す製造装
置を用いた。

【００２４】しかしながら、好ましくは、上記発明方法
（１）および（２）を実施するための単結晶製造装置と
しては、（７）融液面近傍にシリコン単結晶を取り囲む
ように配置した冷却部と、この冷却部の融液面側および
外周側面側に設けた断熱部と、前記冷却部の上方にシリ
コン単結晶を取り囲むように配置された結晶成長方向に
２００ｍｍ以上の加熱部とを有するものとすることが望
ましい。図５は、この本発明に係る単結晶製造装置
（７）の構成例を模式的に示す図面である。

【００２５】また、上記発明方法（３）および（４）を
実施するための好ましいシリコン単結晶製造装置として
は、（９）前述のシリコン単結晶製造装置（７）におい
て、前記加熱部の上方にシリコン単結晶を取り囲むよう
に配置されたさらなる冷却部を配置してなるものであ
る。図６は、この本発明に係る単結晶製造装置（７）の
構成例を模式的に示す図面である。

【００２６】（７）のシリコン単結晶の製造装置には十
分な安全対策が実施されているが、万が一融液を収納し
ている坩堝が暴走して融液近傍の冷却部が融液に侵浸し
た場合、水蒸気爆発を起こし大事故につながる可能性が
ある。そうした危険を避けるために（８）融液面より１
００ｍｍ以上上部にシリコン単結晶を取り囲むように配
置した冷却部と、この冷却部から融液面に向かってシリ
コン単結晶を取り囲むように熱伝導性の良い材料を配置
して所定の冷却速度が得られるように考案された冷却装
置と、上述の冷却装置にシリコン単結晶を取り囲むよう
に２００ｍｍ以上の長さを有する加熱部とその上部に冷
却部を配置したシリコン単結晶製造装置を図７に示す。

【００２７】図３〜７に示されるＣＺ法シリコン単結晶
装置はいずれも、シリコン融液Ｍを収容する石英坩堝６
ａおよびこれを保護する黒鉛坩堝６ｂから構成された坩
堝６と、育成されたシリコン単結晶インゴットＳとを収
容する結晶引上炉１を有する。坩堝６の側面部には、坩
堝６の外周を全周にわたり一定間隔離間して取り囲むよ
うに配置された加熱ヒーター（サイドヒーター）４があ
り、さらにこの加熱ヒーター４の外周側にはとこの加熱
ヒーター４からの熱が結晶引上炉外部に逃げるのを防止
するための断熱材３が同様に坩堝６および加熱ヒーター
４を取り囲むように設置されている。またこの坩堝６
は、図示されていない駆動装置と回転治具５によって接
続され、この駆動装置によって所定の速度で回転される
と共に、坩堝６内のシリコン融液Ｍの減少に伴ないシリ
コン融液表面が相対的に低下するのを補償するために昇
降されるようになっている。引上炉１内には、炉外部上
方より垂下された引上ワイヤ７が配置され、このワイヤ
の下端には種結晶８を保持するチャック９が設けられて
いる。この引上ワイヤ７の上端側は炉外部上方に配置さ
れたワイヤ巻き上げ機２に巻き取られ、種結晶８下部に
成長するシリコン単結晶Ｓが引上げられるようになって
おり、引上装置を構成している。そして、引上炉１内に
は、引上炉に形成されたガス導入口１０からＡｒガスが
導入され、引上炉内を流通してガス流出口１１から排出
される。このようにＡｒガスを流通させるのは、シリコ
ンの溶融にともなって引上炉１内に発生するＳｉＯをシ
リコン結晶表面に付着させないようにするためである。

【００２８】図３に示されるＣＺ法シリコン単結晶装置
においては、上記したような基本構成に加えて、さらに
結晶熱履歴制御装置２０を有している。結晶熱履歴制御
装置２０としては、育成されるシリコン単結晶Ｓの成長
軸に沿ってこのシリコン単結晶Ｓを取り囲むように配置
された水冷配管あるいはガス冷却配管と誘導加熱あるい
は黒鉛加熱ヒーターの組み合わせなどが有効である。そ
の場合融液界面温度を水冷配管により低下させない方策
が必要である。このような結晶熱履歴制御装置２０を有
することで、結晶凝固温度から結晶温度１３００℃まで
を冷却勾配２℃／ｍｍ以上とし、かつその後結晶温度が
１２００℃以上凝固温度以下での保持領域が２００ｍｍ
以上の条件で結晶引上成長を容易に実施可能とし、さら
に１２００℃以上凝固温度以下での保持領域前の結晶温
度を１１５０℃以下にしないように制御可能とできる。

【００２９】図４に示されるＣＺ法シリコン単結晶装置
においては、上記したような基本構成に加えて、図３に
示したと同様の結晶熱履歴制御装置２０、および、この
結晶熱履歴制御装置２０の上方に設置された冷却制御装
置３０を有している。この冷却制御装置３０としては育
成されるシリコン単結晶Ｓの成長軸に沿ってシリコン単
結晶Ｓを取り囲むように配置された水冷配管、ガス冷却
配管、冷却板などで構成されることが適当である。上記
したような結晶熱履歴制御装置２０に加えて、冷却制御
装置３０を有することで、１２００℃以上凝固温度以下
での保持領域後の結晶温度を１１５０℃から９００℃ま
での温度域を冷却勾配１℃／ｍｍ以上で冷却することを
容易となすものである。

【００３０】ここで、図３および図４に示されるような
装置構成において、結晶熱履歴制御装置２０として組み
込まれる水冷配管等の冷却装置が引上炉１内においてむ
き出しの状態であると、融液界面が冷却されてしまい界
面が凝固する危険性があるかまたは凝固しないだけの加
熱入熱量の上昇が必要であり、また坩堝６側面部に配さ
れたサイドヒーター４の熱も奪うためこのヒーター加熱
入熱量の上昇も必要となり、消費電力の増大を招く虞れ
が高い。一方、冷却装置によるシリコン単結晶Ｓに対す
る冷却効果という観点からしても、冷却装置による抜熱
能力がシリコン単結晶Ｓ以外の部位にも向けられること
となるため、シリコン単結晶Ｓに対する冷却効果は低下
してしまうという問題がある。

【００３１】本発明に係る上記（７）および（９）の構
成を有するシリコン単結晶製造装置は、このような問題
の改善を図ったものであり、融液面近傍に配置される冷
却部の融液面側および外周側面側（サイドヒーター）側
に断熱部を設け、融液面側およびサイドヒーター側へ向
かう冷却部の抜熱作用を極力低減し、消費電力の増大を
防止すると共に、シリコン単結晶Ｓに対する冷却効果を
向上させるものである。

【００３２】すなわち、図５に示されるＣＺ法シリコン
単結晶装置においては、上記したような基本構成に加え
て、融液Ｍ表面近傍にシリコン単結晶Ｓを取り囲むよう
に配置した冷却部４０と、前記冷却部４０の上方にシリ
コン単結晶を取り囲むように配置された加熱部５０とを
有し、上記したような結晶凝固温度から結晶温度１３０
０℃までを冷却勾配２℃／ｍｍ以上とし、かつその後結
晶温度が１２００℃以上凝固温度以下での保持領域が２
００ｍｍ以上の条件での結晶引上げを可能となしている
が、この冷却部４０の融液面側には断熱部４１が、また
外周側面側には断熱部４２が、それぞれ冷却部４０の下
面および外周面を所定間隔離間した位置で囲繞するよう
に配置されており、これら断熱部４１、４２の存在によ
って冷却部４０の抜熱作用が融液Ｍ界面およびサイドヒ
ーター４へと向かわないものとされている。断熱部４
１、４２の構成としては特に限定されるものではない
が、熱伝導度が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、より好ましくは２
Ｗ／ｍ・Ｋ以下程度とするのが望ましく、また冷却部４
０の下面と融液Ｍ界面との距離、若しくは冷却部４０と
サイドヒーター４との距離等によっても左右されるが、
上記のごとき所望の熱伝導度とした場合において、融液
面側に配される断熱部４１の厚さは１０〜１２０ｍｍ程
度、またサイドヒーター４側に配される断熱部４２の厚
さは１０〜１５０ｍｍ程度とすることが望ましい。さら
に、図５に示される単結晶製造装置においては配設され
てはいないが、冷却部４０とその上方の加熱部５０との
間にも同様の断熱部を形成することが望ましい。

【００３３】また図５に示される単結晶製造装置におけ
る加熱部５０は、結晶成長方向に２００ｍｍ以上、より
好ましくは４００〜１２００ｍｍ程度の長さを有するも
のである。この加熱部５０は、例えば、誘導加熱あるい
は黒鉛加熱ヒーターなどで構成され得るが、この加熱部
５０の外周面側は適当な断熱材によって断熱されている
ことが、前記冷却部４０に対して断熱部４１、４２を配
置したのと同様の理由、すなわち当該加熱部５０による
加熱作用をシリコン単結晶Ｓのみに向かわせ、引上炉１
内の他の部位へ向かわないようにする上で望ましい。な
お、前記冷却部４０は、例えば水冷配管、ガス冷却配
管、冷却板などで構成される得る。

【００３４】また、図６に示されるＣＺ法シリコン単結
晶装置は、図５に示されるシリコン単結晶製造装置の構
成に加えて、さらに加熱部５０の上方にシリコン単結晶
を取り囲むように配置された第二の冷却部６０を有する
ものであって、１２００℃以上凝固温度以下での保持領
域後の結晶温度を１１５０℃から９００℃までの温度域
を冷却勾配１℃／ｍｍ以上で冷却する操作を容易となす
ものである。なお、この冷却部６０以外の構成は、前記
図５に示される装置におけるものと共通するものであっ
て、これらの共通する構成によってもたらされる作用と
しても上記に説明したものと同様のものであるため、説
明を省略する。

【００３５】さらに図７は、より安全性を高めるために
融液近傍の冷却部４０を融液から１００ｍｍ以上離して
設置し、その結果生じる結晶冷却速度の低下を補償する
ために熱伝導率の良く、且つ熱吸収性の高い材料４３、
例えばカーボンを融液近傍までシリコン単結晶を取り囲
むように配置するように工夫した冷却装置を提案する。

【００３６】安全面から言えば、融液近傍の冷却部４０
を融液から離せば離すほど安全であるが所定の冷却速度
を確保するために融液近傍の冷却部４０を融液から１０
０ｍｍ以上６００ｍｍ以下で、望ましくは１００ｍｍか
ら３００ｍｍの位置に冷却部を配置する。なお、上述の
熱伝導体４３は冷却速度を一層高めるためには融液面か
ら上部に向かって拡がっている構造がのぞましい。

【００３７】熱伝導体４３は冷却効果を一層高めるため
にはサイドヒーター４との間に断熱材４４を加熱部５０
との間に断熱材４５を配置することが好ましいが、絶対
条件ではない。

【００３８】なお冷却部４０とそれに付随する断熱材４
１、４２、４４、４５以外は前記図５、図６に示される
装置と共通するものであって、説明を省略する。

【００３９】なお、本発明に係るＣＺシリコン単結晶製
造装置について実施態様に基づき説明したが、本発明の
ＣＺシリコン単結晶製造装置は、これら例示した実施態
様の構成に何ら限定されるものではなく、前記した冷却
部４０、加熱部５０、断熱部４１、４２、および冷却部
６０などといった本発明での改良部分以外の、単結晶製
造装置の基本構成としてはＣＺシリコン単結晶製造装置
において従来知られる種々の技術に基づき、多くの変更
態様を取ることができる。一例を挙げると、例えば、坩
堝、引上げ機構等の各種態様、シリコン融液原料の連続
供給、回転磁場の印加、Ｖ型ボード等の断熱ボードの配
置、系内に導入されるＡｒガス等の不活性ガスの導入な
いし整流方法などである。

【００４０】

【実施例】以下に本発明の実施例を挙げて説明するが、
本発明はこれらの実施例の記載によって制限されるもの
ではない。

【００４１】実施例１ 図３のシリコン単結晶引上炉１内で、結晶凝固温度から
結晶温度１３００℃までの冷却勾配２℃／ｍｍ以上と
し、その後結晶温度が１２００℃以上保持領域が２００
ｍｍ以上の条件で結晶引上成長を行なえるように結晶熱
履歴制御装置２０を設置した。

【００４２】この装置を使用して、以下の条件でシリコ
ン単結晶を育成した。単結晶育成速度は１．０ｍｍ／分
で、結晶熱履歴制御曲線が図１中の曲線Ａで示される結
晶引上条件、すなわち、結晶凝固温度から結晶温度１３
００℃までを冷却勾配３．１℃／ｍｍとし、その後結晶
温度が１２００℃以上保持領域が５７０ｍｍの条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行なった。１２００℃以上保
持領域前の結晶最低温度は１０５０℃まで低下してい
る。

【００４３】この条件で育成されたシリコン単結晶の特
性は以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：８インチ用（２００ｍｍ）、抵抗率１０
Ω・ｃｍ、酸素濃度：７．５〜８．５Ｅ１７ａｔｏｍｓ
／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸化濃度換算係数
を用いて算出）、炭素濃度：＜１．０Ｅ１６ａｔｏｍｓ
／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸素濃度換算係数
を用いて算出）。

【００４４】このインゴットから切り出したウェハーの
繰り返し洗浄によるＣＯＰ体積密度を測定し表１に示し
た。結晶欠陥であるＣＯＰ体積密度は平均６．３Ｅ４個
／ｃｍ³ であり、当該ウェハーから作製したＭＯＳダイ
オードは良好な酸化膜耐圧特性を示した。

【００４５】ここでの酸化膜耐圧は鏡面加工を施したシ
リコンウェハー試料上にＭＯＳダイオードを形成し、１
０００℃乾燥雰囲気中で形成された２５．０ｍｍの二酸
化珪素膜であるゲート酸化膜（絶縁酸化膜）の電気特性
を測定した。特に、その平均電界が８．０ＭＶ／ｃｍ以
上である場合には、真性絶縁破壊領域と呼ばれ（Ｃモー
ド領域とも呼ばれる）酸化膜耐圧劣化を誘起する結晶欠
陥が存在しない領域である。したがって、耐圧特性評価
において平均電界が８．０ＭＶ／ｃｍ以上で破壊する
（Ｃモード領域にある）ＭＯＳダイオードの個数の総数
に対する割合が多いシリコンウェハーが耐圧特性の優れ
た結晶であるといえる。

【００４６】実施例２ 図３の装置を用いて、冷却制御系を複雑化することによ
り、以下の条件でシリコン単結晶を育成した。単結晶育
成速度は１．０ｍｍ／分で、結晶熱履歴制御曲線が図１
中の曲線Ｂで示される結晶引上条件、すなわち、結晶凝
固温度から結晶温度１３００℃までを冷却勾配３．１℃
／ｍｍとし、その後結晶温度が１２００℃以上保持領域
が６５０ｍｍの条件であり、さらに１２００℃以上保持
領域前の結晶最低温度が１１５０℃の条件でシリコン単
結晶を育成した。

【００４７】この条件で育成されたシリコン単結晶の特
性は以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：８インチ用（２００ｍｍ）、抵抗率１０
Ω・ｃｍ、酸素濃度：８．０〜９．０Ｅ１７ａｔｏｍｓ
／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸化濃度換算係数
を用いて算出）、炭素濃度：＜１．０Ｅ１６ａｔｏｍｓ
／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸素濃度換算係数
を用いて算出）。

【００４８】このインゴットから切り出したウェハーの
繰り返し洗浄によるＣＯＰ体積密度を測定し表１に示し
た。結晶欠陥であるＣＯＰ体積密度は平均４．２Ｅ４個
／ｃｍ³ であり、当該ウェハーから作製したＭＯＳダイ
オードは良好な酸化膜耐圧特性を示した。

【００４９】実施例３ 図３の装置の上方に新たに冷却制御装置を設置した、す
なわち、図４に示す構成の装置により、以下の条件でシ
リコン単結晶を育成した。単結晶育成速度は１．１ｍｍ
／分で、結晶熱履歴制御曲線が図１中の曲線Ｃで示され
る結晶引上条件、すなわち、結晶凝固温度から結晶温度
１３００℃までを冷却勾配３．１℃／ｍｍとし、その後
結晶温度が１２００℃以上保持領域が５７０ｍｍの条件
であり（結晶最低温度は曲線Ａと同じ１０５０℃）、さ
らに１２００℃以上保持領域前の結晶最低温度１１５０
℃から９００℃までの温度域を冷却勾配２．６℃／ｍｍ
で冷却する条件でシリコン単結晶の引上成長を行なっ
た。

【００５０】この条件で育成されたシリコン単結晶の特
性は以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：８インチ用（２００ｍｍ）、抵抗率１０
Ω・ｃｍ、酸素濃度：９．０〜１０．０Ｅ１７ａｔｏｍ
ｓ／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸化濃度換算係
数を用いて算出）、炭素濃度：＜１．０Ｅ１６ａｔｏｍ
ｓ／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸素濃度換算係
数を用いて算出）。

【００５１】このインゴットから切り出したウェハーの
繰り返し洗浄によるＣＯＰ体積密度を測定し表１に示し
た。結晶欠陥であるＣＯＰ体積密度は平均４．８Ｅ４個
／ｃｍ³ であり、当該ウェハーから作製したＭＯＳダイ
オードは良好な酸化膜耐圧特性を示した。

【００５２】実施例４ 図４の装置により、以下の条件でシリコン単結晶を育成
した。単結晶育成速度は１．２ｍｍ／分で、結晶熱履歴
制御曲線が図１中の曲線Ｄで示される結晶引上条件、す
なわち、結晶凝固温度から結晶温度１３００℃までを冷
却勾配３．１℃／ｍｍとし、その後結晶温度が１２００
℃以上保持領域が７２０ｍｍの条件であり、さらに結晶
最低温度を１２００℃とし、１２００℃以上保持領域後
の結晶温度１１５０℃から９００℃までの温度域を冷却
勾配２．６℃／ｍｍで冷却する条件でシリコン単結晶の
引上成長を行なった。

【００５３】この条件で育成されたシリコン単結晶の特
性は以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：８インチ用（２００ｍｍ）、抵抗率１０
Ω・ｃｍ、酸素濃度：８．５〜９．０Ｅ１７ａｔｏｍｓ
／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸化濃度換算係数
を用いて算出）、炭素濃度：＜１．０Ｅ１６ａｔｏｍｓ
／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸素濃度換算係数
を用いて算出）。

【００５４】このインゴットから切り出したウェハーの
繰り返し洗浄によるＣＯＰ体積密度を測定し表１に示し
た。結晶欠陥であるＣＯＰ体積密度は平均３．０Ｅ４個
／ｃｍ³ であり、当該ウェハーから作製したＭＯＳダイ
オードは良好な酸化膜耐圧特性を示した。

【００５５】実施例５ 図４の装置により、以下の条件でシリコン単結晶を育成
した。結晶引上速度は０．４ｍｍ／分で、結晶熱履歴制
御曲線が図１（あるいは図２）中の曲線Ｄで示される結
晶引上条件、すなわち、結晶凝固温度から結晶温度１３
００℃までを冷却勾配３．１℃／ｍｍとし、その後結晶
温度が１２００℃以上保持領域が７２０ｍｍの条件であ
り、さらに結晶最低温度を１２００℃とし、１２００℃
以上保持領域後の結晶温度１１５０℃から９００℃まで
の温度域を冷却勾配２．６℃／ｍｍで冷却する条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行なった。

【００５６】この条件で育成されたシリコン単結晶の特
性は以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：８インチ用（２００ｍｍ）、抵抗率１０
Ω・ｃｍ、酸素濃度：９．５〜１０．０Ｅ１７ａｔｏｍ
ｓ／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸化濃度換算係
数を用いて算出）、炭素濃度：＜１．０Ｅ１６ａｔｏｍ
ｓ／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸素濃度換算係
数を用いて算出）。

【００５７】この引上速度が低速度であるインゴット引
上条件は、結晶欠陥種が格子間原子であり、従来はＰＮ
接合リークがデバイス特性上の問題となっていたが、こ
のインゴットから切り出したウェハーは、Ｘ線トポグラ
フによる転位の個数は従来の３０００個／ｃｍ³ のレベ
ルから、２０個／ｃｍ³ に改善され、当該ウェハーから
作製したＭＯＳダイオードは良好なＰＮ接合リーク特性
を示した。

【００５８】比較例１ 図３の装置を用い、以下の条件でシリコン単結晶を育成
した。単結晶育成速度は１．０ｍｍ／分で、結晶熱履歴
制御曲線が図２中の曲線Ｅで示される結晶引上条件、す
なわち、結晶凝固温度から結晶温度１３００℃までを冷
却勾配０．５５℃／ｍｍあるが、結晶凝固温度からの結
晶温度が１２００℃までの温度領域が２６０ｍｍの条件
で引上成長を行なった。

【００５９】この条件で育成されたシリコン単結晶の特
性は以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：８インチ用（２００ｍｍ）、抵抗率１０
Ω・ｃｍ、酸素濃度：９．０〜１０．０Ｅ１７ａｔｏｍ
ｓ／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸化濃度換算係
数を用いて算出）、炭素濃度：＜１．０Ｅ１６ａｔｏｍ
ｓ／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸素濃度換算係
数を用いて算出）。

【００６０】このインゴットから切り出したウェハーの
繰り返し洗浄によるＣＯＰ体積密度を測定し表１に示し
た。結晶欠陥であるＣＯＰ体積密度は平均７５Ｅ４個／
ｃｍ³ であり、当該ウェハーから作製したＭＯＳダイオ
ードは酸化膜耐圧特性において低いＣモード合格率を示
した。

【００６１】比較例２ 図３の装置を使用して、従来型の急冷結晶熱履歴制御パ
ターンで、以下の条件でシリコン単結晶を育成した。単
結晶育成速度は１．２ｍｍ／分で、結晶熱履歴制御曲線
が図２中の曲線Ｆで示される引上条件、すなわち、結晶
凝固温度から結晶温度１３００℃までを冷却勾配２℃／
ｍｍで、結晶凝固温度からの結晶温度が１２００℃まで
の温度領域が１００ｍｍの条件で結晶引上成長を行なっ
た。

【００６２】この条件で育成されたシリコン単結晶の特
性は以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：８インチ用（２００ｍｍ）、抵抗率１０
Ω・ｃｍ、酸素濃度：７．５〜８．５Ｅ１７ａｔｏｍｓ
／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸化濃度換算係数
を用いて算出）、炭素濃度：＜１．０Ｅ１６ａｔｏｍｓ
／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸素濃度換算係数
を用いて算出）。

【００６３】このインゴットから切り出したウェハーの
繰り返し洗浄によるＣＯＰ体積密度を測定し表１に示し
た。結晶欠陥であるＣＯＰ体積密度は平均２１０Ｅ４個
／ｃｍ³ であり、当該ウェハーから作製したＭＯＳダイ
オードは酸化膜耐圧特性において低いＣモード合格率を
示した。

【００６４】比較例３ 図３の装置を使用して、従来型の急冷後徐冷の結晶熱履
歴制御パターンで、以下の条件でシリコン単結晶を育成
した。単結晶育成速度は１．０ｍｍ／分で、結晶熱履歴
制御曲線が図２中の曲線Ｇで示される引上条件、すなわ
ち、結晶凝固温度から結晶温度１３５０℃までを冷却勾
配１．５℃／ｍｍで、結晶凝固温度からの結晶温度が１
２００℃までの温度領域が２６０ｍｍの条件で結晶引上
成長を行なった。

【００６５】この条件で育成されたシリコン単結晶のス
ペックは以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：８インチ用（２００ｍｍ）、抵抗率１０
Ω・ｃｍ、酸素濃度：９．５〜１０．５Ｅ１７ａｔｏｍ
ｓ／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸化濃度換算係
数を用いて算出）、炭素濃度：＜１．０Ｅ１６ａｔｏｍ
ｓ／ｃｃ（日本電子工業振興協会による酸素濃度換算係
数を用いて算出）。

【００６６】このインゴットから切り出したウェハーの
繰り返し洗浄によるＣＯＰ体積密度を測定し表１に示し
た。結晶欠陥であるＣＯＰ体積密度は平均５５Ｅ４個／
ｃｍ³ であり、当該ウェハーから作製したＭＯＳダイオ
ードは酸化膜耐圧特性において低いＣモード合格率を示
した。

【００６７】

【表１】

【００６８】

【発明の効果】本発明のシリコン単結晶あるいは本発明
の製造方法によるシリコン単結晶は、ＣＯＰおよび転位
欠陥に代表される結晶欠陥の極めて少ない、優れた酸化
膜耐圧、ＰＮ接合リーク等のデバイス特性を有するた
め、高集積度の高い信頼性を要求されるＭＯＳデバイス
用ウェハーに最も適するものである。

【００６９】本発明のシリコン単結晶および製造方法
は、要求されるデバイス特性とシリコン単結晶の製造コ
ストから以下のように使い分けられるものを提供するも
のである。すなわち、本発明法（１）は結晶熱履歴制御
装置の制御系が最も簡便で製造コストが安価である。つ
ぎに、本発明法（２）は制御系が複雑になること、本発
明法（３）は結晶冷却装置が必要なことから製造コスト
は高くなるが、結晶欠陥低減効果がさらに得られるため
に、より優れたデバイス特性の要求されるウェハーに適
する。本発明法（４）は、製造コストは最も高くなる
が、最も結晶欠陥低減効果の著しい方法でありＣＺ法に
おける最良のウェハーを提供するものである。本発明に
よるシリコンの単結晶および製造方法は、直ちに既存単
結晶製造装置で実現可能なものであり産業界での利用価
値は高い。

【００７０】さらに本発明のシリコン単結晶製造装置
は、上記したような本発明の製造方法を実施するに際し
てのシリコン融液界面の凝固の虞れを排除すると共に、
消費電力の削減を図り、併せてシリコン単結晶の育成時
における所望の温度制御を効率的になし得るものであっ
て、上記したような優れた特性を有するシリコン単結晶
を製造するにおいてその製造上の有利性をさらに付加す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例群のシリコン単結晶引上中の
結晶熱履歴曲線を示すグラフである。

【図２】 本発明の実施例と比較例群のシリコン単結晶
引上中の結晶熱履歴曲線を示すグラフである。

【図３】 本発明の実施例において用いられた結晶熱履
歴制御装置を有するＣＺ法シリコン単結晶製造装置の構
成を模式的に示す図である。

【図４】 図３の装置に結晶冷却装置を付加した本発明
の実施例において用いられたＣＺシリコン単結晶製造装
置の構成を模式的に示す図である。

【図５】 結晶履歴制御のための冷却部に対して融液界
面側およびサイドヒーター側に断熱部を設けてなる本発
明に係るＣＺシリコン単結晶製造装置の構成を模式的に
示す図である。

【図６】 図５の装置に結晶冷却装置を付加した本発明
に係るＣＺシリコン単結晶製造装置の構成を模式的に示
す図である。

【図７】 図５、図６の装置の融液近傍のシリコン単結
晶冷却装置を上部に配置し、熱伝導率のよい材料をこの
冷却装置より融液近傍まで延長して配置した本発明に係
るＣＺシリコン単結晶製造装置の構成を模式的に示す図
である。

【符号の説明】

１…ＣＺ法シリコン単結晶引上炉、 ２…ワイヤ巻き上げ機、 ３…断熱材、 ４…加熱ヒータ、 ５…回転治具、 ６…坩堝、 ６ａ…石英坩堝、 ６ｂ…黒鉛坩堝、 ７…ワイヤ、 ８…種結晶、 ９…チャック、 １０…ガス導入口、 １１…ガス排出口、 ２０…結晶熱履歴制御装置、 ３０…冷却制御装置、 ４０…冷却部、 ４１…断熱部、 ４２…断熱部、 ４３…熱伝導体、 ４４…断熱部、 ４５…断熱部、 ５０…加熱部、 ６０…冷却部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡島 正樹 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 長谷部 政美 神奈川県川崎市中原区井田３丁目35番１号 新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者 大久保 正道 山口県光市大字島田3434番地 ニッテツ電 子株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チョクラルスキー法による直径１００ｍ
   ｍ以上のシリコン単結晶の製造において、結晶凝固温度
   から結晶温度１３００℃までを冷却勾配２℃／ｍｍ以上
   とし、その後結晶温度が１２００℃以上凝固温度以下で
   の保持領域が２００ｍｍ以上となる条件で結晶引上成長
   を行なうことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
2. 【請求項２】 １２００℃以上凝固温度以下での保持領
   域前の結晶温度を１１５０℃以下にしないことを特徴と
   する請求項１に記載のシリコン単結晶の製造方法。
3. 【請求項３】 １２００℃以上凝固温度以下での保持領
   域後の結晶温度を１１５０〜９００℃までの温度域を冷
   却勾配１℃／ｍｍ以上で冷却することを特徴とする請求
   項１に記載のシリコン単結晶の製造方法。
4. 【請求項４】 １２００℃以上凝固温度以下での保持領
   域前の結晶温度を１１５０℃以下にしないことに加え
   て、１２００℃以上保持領域後の結晶温度を１１５０〜
   ９００℃までの温度域を冷却勾配１℃／ｍｍ以上で冷却
   することを特徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶
   の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の方法で
   製造されたシリコン単結晶であって、ＣＯＰ体積密度が
   １Ｅ５個／ｃｍ³ 以下であることを特徴とするデバイス
   特性に優れたシリコン単結晶。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載の方法で
   製造されたシリコン単結晶であって、転位欠陥体積密度
   が１Ｅ２個／ｃｍ³ 以下であることを特徴とするデバイ
   ス特性に優れたシリコン単結晶。
7. 【請求項７】 融液面近傍においてシリコン単結晶を取
   り囲むように配置した冷却部と、この冷却部の融液面側
   および外周側面側に設けた断熱部と、前記冷却部の上方
   にシリコン単結晶を取り囲むように配置された結晶成長
   方向に２００ｍｍ以上の長さを有する加熱部とを有する
   ことを特徴とするシリコン単結晶の製造装置。
8. 【請求項８】 融液面より１００ｍｍ以上上部にシリコ
   ン単結晶を取り囲むように配置した冷却部と、この冷却
   部から融液面に向かってシリコン単結晶を取り囲むよう
   に熱伝導の良い材料を配置し、シリコン単結晶を取り囲
   むように２００ｍｍ以上の長さを有する加熱部とを有す
   ることを特徴とするシリコン単結晶の製造装置。
9. 【請求項９】 前記加熱部の上方に、シリコン単結晶を
   取り囲むように配置されたさらなる冷却部を有すること
   を特徴とする請求項７または８に記載のシリコン単結晶
   の製造装置。