KR100441357B1

KR100441357B1 - 단결정인상방법및그실행장치

Info

Publication number: KR100441357B1
Application number: KR1019970000447A
Authority: KR
Inventors: 다까시 아따미; 히로아끼 다구찌; 히사시 후루야; 미찌오 기다
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤; 미쯔비시 마테리알 실리콘 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 2004-09-18
Also published as: DE19700498A1; KR970059318A; CN1165208A; DE19700498B4; CN1138878C; US5891245A; TW440613B

Abstract

본 발명은, 기밀 용기와, 상호 연통된 외부 도가니 및 내부 도가니를 구비하고 기밀 용기 내부에서 반도체 용융물을 저장하는 이중 도가니와, 기밀 용기의 상부로부터 현수되고 입상 또는 분상 원료가 하단부 개구로부터 외부 도가니 내의 반도체 용융물로 첨가될 수 있도록 위치된 원료 공급관을 포함하며, 원료는 격납된 용기를 향해 유동하는 불활성 가스와 함께 원료 공급관 내로 투입되는 단결정 인상 방법에 있어서, 원료는 불활성 가스의 유량[N(ℓ/min·cm²)]이 0.0048P+0.0264 < N < 0.07P[여기서, P(Torr)는 기밀 용기 내압이다]의 범위 내에 있는 조건 하에서 투입되는 것을 특징으로 하는 단결정 인상 방법이다.

Description

단결정 인상 방법 및 그 실행 장치 {Single Crystal Pulling Method and Apparatus for its Implementation}

본 발명은 연속 공급 자기장 인가 CZ 기술을 사용하여 실리콘(Si) 또는 갈륨 비소(GaAs) 등의 반도체의 단결정을 생성하는 단결정 인상 방법에 관한 것이다.

CZ 기술을 채용하는 단결정 인상 장치는 기밀 챔버와, 챔버 내에 위치된 반도체 용융물을 저장하는 도가니와, 반도체 용융물을 가열하는 가열기와, 회전되는 동안 반도체 단결정을 끌어올리는 인상 기구를 포함한다. 이러한 종류의 장치에서, 반도체의 단결정 종자 결정(seed crystal)은 도가니 내의 반도체 용융물 내에 잠기며, 그리고 나서 종자 결정은 상방으로 점차적으로 끌어올려져, 종자 결정과 동일한 방위를 갖는 큰 직경의 반도체 단결정을 성장시킨다.

근년에, 연속 공급 자기장 인가 CZ 기술(이하, "CMCZ 기술"이라 약칭한다)이 상당히 개발되었는데, 이는 CZ 기술의 변형으로서, 도가니에 원료를 연속적으로 공급하면서 인상 작업이 수행된다. CMCZ 기술에서, 외부 도가니와, 원통형 구획체로 구성된 내부 도가니를 포함하는 이중 도가니가 채용되며, 석영으로 제조된 원료 공급관을 통해 원료가 외부 도가니로 첨가되면서 반도체 단결정이 내측 도가니로부터끌어올려지고, 더구나 반도체 용융물에 외부 자기장을 인가함으로써 내부 도가니 내의 반도체 용융물 내부의 대류가 억제된다. 석영제 원료 공급관은 챔버의 상부로부터 현수되고, 공급관의 하단부 개구는 외부 도가니 내의 반도체 용융물의 표면에 근접한다.

원료 공급관의 하단부 개구는 반도체 용융물의 표면으로부터 수 cm 위에 위치되며, 원료는 가열기 및 반도체 용융물로부터의 복사열에 노출되지 않도록 챔버의 상부에서 저장된다. 더구나, 원료 공급관 내로 투입된 원료는 사용될 아르곤 등의 불활성 가스와 함께 챔버 내부를 향해 원료 공급관의 내부에서 하방으로 유동하여, 전술한 공급관의 하단부 개구로부터 반도체 용융물 내로 들어간다.

그러나, CMCZ 단결정 인상 기술 또는 증기 기술을 채용한 현재의 단결정 인상 장치에 있어서, 작업 조건에 따라, 끌어올려진 단결정의 결정 격자 내에서의 공동(void)(격자 결함)의 발생 빈도가 통상의 CZ 기술 및 장치에서 관찰되는 것보다 크게 되는 경향이 있다.

CMCZ 기술에 의해 성장된 단결정에서의 공동 발생 빈도는 원료 공급관으로부터 원료를 첨가하기 위해 채용된 기술과 관련된다고 여겨진다. 즉, 소정 압력으로 유지된 챔버 내로 원료를 원료 공급관을 통해 유동하는 불활성 가스와 함께 첨가하기 때문에, 불활성 가스 유량 및 기밀 용기 내압과, 공동 발생 사이에 관계가 있음을 추정할 수 있다.

본 발명은 전술한 상황을 고려하여, 공동 발생을 감소시킬 수 있는 단결정인상 방법과 상기 방법을 채용하는 장치를 제공하기 위한 것이다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 채용된 단결정 인상 장치를 도시하는 단면도.

도2는 횡축이 기밀 용기 내압[P(Torr)]을 나타내고 종축이 원료 공급관의 단위 면적당 가스 유량[N(ℓ/min·cm²)]을 나타내는 상태에서의, 원료 정체 시험, 용융물 표면 진동 시험 및 공동 발생 시험의 결과를 도시하는 그래프.

도3은 횡축이 외부 도가니와 내부 도가니 사이의 구역에 저장된 반도체 용융물의 중량[W(kg)]을 나타내고 종축이 원료 공급관으로부터 공급된 원료량[K(g/min)]을 나타내는 상태에서의, 용융 시험 및 공동 발생 시험의 결과를 도시하는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 단결정 인상 장치

2 : 챔버 또는 기밀 용기

3 : 이중 도가니

4 : 가열기

5 : 원료 공급관

11 : 외부 도가니

12 : 내부 도가니

14 : 수직축

21 : 반도체 용융물

본 발명의 단결정 인상 방법은, 기밀 용기와, 상호 연통된 외부 도가니 및 내부 도가니를 구비하고 기밀 용기 내부에서 반도체 용융물을 저장하는 이중 도가니와, 기밀 용기의 상부로부터 현수되고 입상 또는 분상 원료가 하단부 개구로부터 외부 도가니 내의 반도체 용융물로 첨가될 수 있도록 위치된 원료 공급관을 채용하고, 원료는 격납된 용기를 향해 유동하는 불활성 가스와 함께 원료 공급관 내로 투입되며; 원료는 불활성 가스의 유량[N(ℓ/min·cm²)]이 0.0048P+0.0264 < N < 0.07P[여기서, P(Torr)는 기밀 용기 내압]의 범위 내에 있는 조건 하에서 투입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 단결정 인상 방법은, 기밀 용기와, 상호 연통된 외부 도가니 및 내부 도가니를 구비하고 기밀 용기 내부에서 반도체 용융물을 저장하는 이중 도가니와, 기밀 용기의 상부로부터 현수되고 입상 또는 분상 원료가 하단부 개구로부터 내부 도가니와 외부 도가니 사이의 반도체 용융물 구역으로 첨가될 수 있도록 위치된 원료 공급관을 채용하며; 원료가 공급되는 부분의 온도[Tm(℃)]가 Ts+50 < Tm < Ts+100[여기서, Ts(℃)는 고체-액체 경계 온도]의 범위 내에 있는 조건 하에서, 외부 도가니와 내부 도가니 사이의 구역에 저장된 반도체 용융물의 중량[W(kg)]은 W ≥ 0.3K-5[여기서, K ≥ 20이며, K(g/min)는 원료 공급관으로부터 공급되는 원료량]의 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 단결정 인상 방법에 사용되는 단결정 인상 장치를 설명하기로 한다.

도1에 도시된 바와 같이, 이중 도가니(3), 가열기(4) 및 원료 공급관(5)이 단결정 인상 장치(1)의 챔버 또는 기밀 용기(2) 내부에 설비된다. 이중 도가니(3)는 석영으로 제조된 대략 반구형의 외부 도가니(11)와, 외부 도가니(11) 내부에 설비된 원통형 구획체로서 석영으로 제조된 내부 도가니(12)를 포함한다. 내부 도가니(12)와 외부 도가니(11)를 연통시키는 (도면에 도시되지 않은) 연통 구멍은 내부 도가니(12)의 벽의 하부에 형성된다.

이중 도가니(3)는 챔버(2)의 하부에서 중앙에 위치된 수직축(14) 상에 놓인 수용기(15) 상에 장착되어, 수직축(14)의 축을 중심으로 특정 속도로 수평면 내에서 회전될 수 있다. 더욱이, 반도체 용융물(가열함으로써 용융된 반도체 단결정 생성용 원료)은 이중 도가니(3) 내부에 저장된다. 가열기(4)는 외부 도가니(11) 내의 반도체 원료를 가열 및 용융시키고, 이렇게 생성된 반도체 용융물(21)의 온도를 유지한다. 가열기(4)는 수용기(15) 및 이중 도가니(3)를 둘러싸도록 위치되며, 가열기(4)의 외부는 열을 보유하기 위한 (도면에서 도시되지 않은) 열 차폐체에 의해 둘러싸인다.

원료 공급관(5)은 반도체 용융물(21)의 입상(granulated) 또는 분상(powdered) 원료를 외부 도가니(11) 내의 반도체 용융물(21)의 표면 상으로 연속 공급하는 데 사용된다. 원료 공급관(5)을 통해 공급될 수 있는 원료의 예에는 분쇄기에 의해 박편(flake) 형태로 변환된 다결정 실리콘, 또는 열분해를 사용하여기체 원료로부터 퇴적된 다결정 실리콘 입자가 포함될 수 있으며, 필요하다면 붕소(B) 및 인(P) 등의 도펀트로서 공지된 첨가 원소가 추가로 첨가된다. 갈륨 비소의 경우에, 아연(Zn) 또는 실리콘(Si)이 첨가 원소로서 첨가된다.

원료 공급관(5)은 상단부에서 지지되며, 원료 공급관의 하단부 개구(5a)는 반도체 용융물(21)의 표면 위에서 소정 거리에 위치된다. 오염을 방지하기 위하여 그리고 작업성을 위하여, 원료 공급관(5)은 횡단면이 직사각형인 석영관으로 구성된다.

아르곤 등의 불활성 가스의 유동은 설정 유량으로 챔버 내부를 향해 원료 공급관(5)을 통과하며, 원료 공급관(5) 내로 투입된 원료는 불활성 가스와 함께 반도체 용융물(21)의 표면을 향해 하방으로 운반되어 용융물 표면 상으로 배출된다. 불활성 가스의 유량은 작업 조건에 따라 연속적으로 변경될 수 있다.

인상 기구와, 아르곤 등의 불활성 가스를 챔버(2) 내로 도입시키는 유입 구멍은 챔버(2)의 상부에 위치된다. 인상 기구의 일부를 형성하는 인상 와이어(24)는 연속 회전하는 이중 도가니(3) 위에서 상하로 이동 가능하도록 구성된다. 반도체의 단결정 종자 결정은 척(chuck)을 통해 인상 와이어(24)의 팁(tip)에 부착된다. 종자 결정은 내부 도가니(12) 내부의 반도체 용융물(21) 내에 잠기고 나서 상승되며, 종자 결정을 시작점으로서 순차적으로 성장된 반도체 단결정은 아르곤 등의 불활성 가스의 분위기 내에서 끌어올려진다.

상기 단계에서, 챔버 내의 압력(기밀 용기 내압)이 낮고 아르곤 등의 불활성 가스의 유량이 크다면, 원료는 상당한 힘으로 반도체 용융물(21) 내로 투입되어 반도체 용융물(21)의 표면에서 진동을 야기할 것이다. 더욱이, 단결정이 이러한 조건 하에서 끌어올려질 때, 원료가 반도체 용융물 내로 하방으로 깊이 침투하기 때문에 단결정에서 공동(격자 결함)가 종종 발생한다. 더구나, 기밀 용기 내압이 높고 아르곤 등의 불활성 가스의 유량이 낮다면, 원료 공급관(5) 내에서의 원료의 진행이 정체되며, 원료의 첨가가 불가능하게 된다. 더욱이, 기밀 용기 내압이 높다면, 반도체 용융물 내부로부터의 잔류 가스의 제거가 억제되어 공동의 발생율이 증가한다.

챔버 내압 및 불활성 가스의 유량과, 공동의 발생 사이의 전술한 관계를 고려하여 이하의 시험이 수행되었다.

원료 정체 시험, 용융물 표면 진동 시험 및 공동 발생 시험이 불활성 가스로서 아르곤을 사용하여 여러 가스 유량 및 기밀 용기 내압에 대해 수행되었으며, 원료 공급관(5)의 하단부 개구(5a)와 반도체 용융물(21)의 표면 사이의 거리는 30 mm로 설정되었다. 그 결과가 표 1 및 표 2에 도시되어 있다.

No.	가스 유량(ℓ/min)	공급부 단면적(cm²)	단위 면적당유량(ℓ/minㆍcm²)	기밀 용기 내압(Torr)	결과 있음 X없음 O
No.	가스 유량(ℓ/min)	공급부 단면적(cm²)	단위 면적당유량(ℓ/minㆍcm²)	기밀 용기 내압(Torr)	정체	표면진동	공동
1234	0.25	4.41(2.1×2.1)	0.057	7101530	XXXX	----	----
5678		3.15(1.5×2.1)	0.079	7101530	XXXX	----	----
9101112		2.25(1.5×1.5)	0.111	7101530	OOOX	----	----
13141516	0.5	4.41(2.1×2.1)	0.113	7101530	OOOX	----	----
17181920		3.15(1.5×2.1)	0.159	7101530	OOOX	----	----
21222324		2.25(1.5×1.5)	0.222	7101530	OOOX	----	----
25262728	0.75	4.41(2.1×2.1)	0.17	7101530	OOOX	----	OOO-
29303132		3.15(1.5×2.1))	0.238	7101530	---O	----	----
33343536		2.25(1.5×1.5)	0.333	7101530	----	----	----

NO.	가스 유량(ℓ/min)	공급부 단면적(cm²)	단위 면적당 유량(ℓ/min·cm²)	기밀 용기 내압(Torr)	결과 있음 X없음 O
NO.	가스 유량(ℓ/min)	공급부 단면적(cm²)	단위 면적당 유량(ℓ/min·cm²)	기밀 용기 내압(Torr)	정체	표면 진동	공동
37383940	1.5	4.41(2.1 x 2.1)	0.34	7101530	OOO-	OO--	OOO-
41424344		3.15(1.5 x 2.1)	0.476	7101530	----	----	XOO-
45464748		2.25(1.5 x 1.5)	0.667	7101530	----	----	----
49505152	3	4.41(2.1 x 2.1)	0.68	7101530	----	XOOO	-XO-
53545556		3.15(1.5 x 2.1)	0.952	7101530	----	----	----
57585960		2.25(1.5 x 1.5)	1.333	7101530	----	--XO	----

횡축을 따라 기밀 용기 내압[P(Torr)]이 도시되고 종축을 따라 원료 공급관 단위 면적당 가스 유량[N(ℓ/min·cm²)]이 도시된 그래프 형태로 배열된 여러 시험 결과가 도2에 나타나 있다. 표 1 및 표 2에 나타낸 데이타 중 일부는 도2에서 생략되었다.

도2에서 선 (a)는 용융물 표면의 진동이 일어나는 구역과 이러한 진동이 없는 영역을 구분하는 선이며, 데이타의 통계적 해석은 상기 선의 방정식이 N =0.08P+0.12임을 나타낸다. 결국, N < 0.08P+0.12의 값에 대하여, 용융물 표면의 진동이 발생하지 않는다. 상기 결과는 원료 투입 속도가 기밀 용기 내압에 의해 억제된다는 것을 나타낸다.

도2에서 선 (b)는 원료의 정체가 일어나는 구역과 이러한 정체가 일어나지 않는 구역을 구분하는 선이며, 데이타의 통계적 해석은 상기 선의 방정식이 N = 0.0048P+0.0264임을 나타낸다. 결국, N > 0.0048P+0.0264의 값에 대하여 원료의 정체가 발생하지 않는다.

선 (c)는 기밀 용기 내압이 일정하게 유지되고 가스 유량이 증가하는 경우에서 공동이 발생하는 영역과 공동이 발생하지 않는 영역을 구분하는 선이며, 데이타의 통계적 해석은 상기 선의 방정식이 N = 0.07P임을 나타낸다. 결국, N < 0.07P의 값에 대하여, 공동은 발생하지 않는다. 원료가 고속으로 반도체 용융물 내로 투입될 때 원료가 반도체 용융물 내로 깊이 침투할 것이고 분위기 가스의 일부가 원료와 함께 반도체 용융물 내로 합체되어 이러한 분위기 가스가 공동 발생의 원인이 되는 것으로 여겨진다. 결국, 선 (c) 아래의 영역에서 원료의 속도는 기밀 용기 압력에 의해 감소되어서 공동의 발생이 방지된다.

더구나, 기밀 용기 내압이 증가된다면, 반도체 용융물 내부로부터의 잔류 가스의 제거는 억제되고 공동의 발생율은 증가한다. 시험 결과로부터, 공동이 발생하는 구역과 공동이 발생하지 않는 구역을 구분하는 선 (d)가 얻어질 수 있다. 선 (d)에 대한 방정식은 P = 20이다.

상기 결과로부터, 선 (a), (b), (c) 및 (d)에 의해 둘러싸인 구역 내에서CMCZ 기술을 사용한 안정한 단결정 성장이 성취될 수 있음은 명백하다.

더구나, 도2에서 선 (e)로 나타낸 P = 5 (Torr)의 기밀 용기 압력 아래에서, 반도체 용융물(21)은 비등할 것이며, 그래서 실용적인 목적을 위하여 선 (a), (b), (c), (d) 및 (e)에 의해 둘러싸인 구역 내에서 조건을 유지하는 것이 필요하다.

더욱이, 선 (a), (c) 및 (d)는 원료 공급관(5)의 하단부 개구(5a)와 반도체 용융물(21)의 표면 사이의 거리에 따라 이동된다. 결국, 선은 다음 방정식으로 나타낸 바와 같이 이동한다.

선 (a)에서, N = (0.076 ∼ 0.084)P + (0.10 ∼ 0.14),

선 (b)에서, N = (0.066 ∼ 0.074)P + (-0.02 ∼ 0.02),

선 (d)에서, P = 18 ∼ 22.

더구나, 선 (e)는 용융물 표면의 반경 방향 온도 구배 등의 열 환경 인자에 따라 이동한다. 결국, 선 (e)는 P = (3 ∼ 7)의 범위 내에서 이동한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예의 단결정 인상 방법에서는, 기밀 용기와, 상호 연통된 외부 도가니 및 내부 도가니를 구비하고 기밀 용기 내부에서 반도체 용융물을 저장하는 이중 도가니와, 기밀 용기의 상부로부터 현수되고 입상 또는 분상 원료가 하단부 개구로부터 외부 도가니 내의 반도체 용융물로 첨가될 수 있도록 위치된 원료 공급관을 채용하고, 원료는 격납된 용기를 향해 유동하는 불활성 가스와 함께 원료 공급관 내로 투입되며; 원료는 불활성 가스의 유량[N(ℓ/min·cm²)]이 0.0048P+0.0264 < N < 0.07P[여기서, P(Torr)는 기밀 용기 내압]의 범위내에 있는 조건 하에서 투입되므로, 단결정 성장 공정은 공동의 발생이 감소되면서 수행될 수 있다.

게다가, 이하의 시험은 반도체 용융물의 중량(원료 투입 구역 중량) 및 원료 공급관을 통해 공급되는 원료량과, 공동 발생 사이의 관계를 고려하여 수행되었다.

외부 도가니와 내부 도가니 사이의 구역에 저장된 반도체 용융물의 중량(원료 투입 구역 중량)과 원료 공급관을 통해 공급되는 원료량이 변경되면서 용융 능력 시험 및 공동 발생 시험이 수행되었다. 시험은 원료가 공급되는 부분의 온도[Tm(℃)]가 Ts+50 < Tm < Ts+100[여기서, Ts(℃)는 고체-액체 경계 온도]의 범위 내에 있는 조건 하에서 수행되었다.

검토 결과가 도3에서 그래프로 도시되어 있는데, 종축을 따라 외부 도가니와 내부 도가니 사이의 구역에 저장된 반도체 용융물의 중량[원료 투입 구역 중량, W(kg)]이 나타나 있고 횡축을 따라 원료 공급관으로부터의 원료 공급율[K(g/min)]이 나타나 있다. 도3에서, 작은 원(o)은 첨가된 원료가 어떠한 재결정도 없이 용융된 경우를 나타내고, 작은 엑스표(x)는 원료가 재결정되어 용융되지 않은 경우를 나타낸다. 더구나, 큰 엑스표(X)는 공동이 발생된 경우를 나타내고, 큰 원(O)은 공동이 발생하지 않은 경우를 나타낸다.

이러한 결과는, 용융 능력이 부족한 경우와 용융 능력이 충분한 경우를 구분하는 선 (a)를 얻게 한다. 더욱이, 용융이 알맞은 경우에 대해서 공동이 발생하는 구역과 공동이 발생하지 구역을 구분하는 선 (b)가 얻어진다. 통계적 해석은 선 (b)가 방정식 W = 0.3K-5(여기서, K ≥ 20)로 표현된다는 것을 나타낸다. 결국, K≥ 20 및 W ≥ 0.3K-5의 값에 대하여, 공동의 발생이 억제되면서 단결정 성장이 수행될 수 있다.

전술한 조건의 외부에 대해서는, 즉 W < 0.3K-5인 구역에서는, W ≥ 0.3K-5라는 상기 조건을 충족시키기 위하여 원료 투입 구역 중량(W)이 증가되거나 원료 공급율이 감소될 수 있다. 반도체 용융물의 깊이를 증가시키는 것은 W의 값이 어느 정도 증가될 수 있게 하지만, 이는 이중 도가니(3)의 크기에 의해 제한되므로, 설계 변경 및 직경이 큰 도가니의 사용이 바람직하게 된다. 더구나, 원료 공급율을 감소시키기 위하여 인상 속도는 감소될 필요가 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 단결정 인상 방법에서는, 기밀 용기와, 상호 연통된 외부 도가니 및 내부 도가니를 구비하고 기밀 용기 내부에서 반도체 용융물을 저장하는 이중 도가니와, 기밀 용기의 상부로부터 현수되고 입상 또는 분상 원료가 하단부 개구로부터 내부 도가니와 외부 도가니 사이의 반도체 용융물 구역으로 첨가될 수 있도록 위치된 원료 공급관을 채용하며; 원료가 공급되는 부분의 온도[Tm(℃)]가 Ts+50 < Tm < Ts+100[여기서, Ts(℃)는 고체-액체 경계 온도]의 범위 내에 있는 조건 하에서, 외부 도가니와 내부 도가니 사이의 구역에 저장된 반도체 용융물의 중량[W(kg)]은 W ≥ 0.3K-5[여기서, K ≥ 20이며, K(g/min)는 원료 공급관으로부터 공급되는 원료량]의 범위 내에 있으므로, 단결정 성장은 공동의 발생이 감소되면서 수행될 수 있다.

CMCZ 단결정 인상 기술 또는 증기 기술을 채용한 현재의 단결정 인상 장치에있어서, 작업 조건에 따라, 끌어올려진 단결정의 결정 격자 내에서의 공동(void)(격자 결함)의 발생 빈도가 통상의 CZ 기술 및 장치에서 관찰되는 것보다 크게 되는 경향이 있다.

본 발명은 전술한 상황을 고려하여, 공동 발생을 감소시킬 수 있는 단결정 인상 방법과 상기 방법을 채용하는 장치를 제공하기 위한 것이다.

Claims

기밀 용기와,

상호 연통된 외부 도가니 및 내부 도가니를 구비하고, 기밀 용기 내부에서 반도체 용융물을 저장하는 이중 도가니와,

기밀 용기의 상부로부터 현수되고, 입상 또는 분상 원료가 하단부 개구로부터 외부 도가니 내의 반도체 용융물로 첨가될 수 있도록 위치된 원료 공급관을 사용하며,

원료는 격납된 용기를 향해 유동하는 불활성 가스와 함께 원료 공급관 내로 투입되는 단결정 인상 방법으로서,

원료는 불활성 가스의 유량[N(ℓ/min·cm²)]이 0.0048P+0.0264 < N < 0.07P[여기서, P(Torr)는 기밀 용기 내압]의 범위 내에 있는 조건 하에서 투입되는 것을 특징으로 하는 단결정 인상 방법.
기밀 용기와,

상호 연통된 외부 도가니 및 내부 도가니를 구비하고, 기밀 용기 내부에서 반도체 용융물을 저장하는 이중 도가니와,

기밀 용기의 상부로부터 현수되고, 입상 또는 분상 원료가 하단부 개구로부터 내부 도가니와 외부 도가니 사이의 반도체 용융물 구역으로 첨가될 수 있도록위치된 원료 공급관을 사용하는 단결정 인상 방법으로서,

원료가 공급되는 부분의 온도[Tm(℃)]가 Ts+50 < Tm < Ts+100[여기서, Ts(℃)는 고체-액체 경계 온도]의 범위 내에 있는 조건 하에서, 외부 도가니와 내부 도가니 사이의 구역에 저장된 반도체 용융물의 중량[W(kg)]은 W ≥ 0.3K-5[여기서, K ≥ 20이며, K(g/min)는 원료 공급관으로부터 공급되는 원료량]의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 단결정 인상 방법.
제1항 또는 제2항에 따른 단결정 인상 방법을 실행하는 장치.