KR20060040724A - 단결정의 제조방법 및 단결정 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쵸크랄스키법에 의해 히터로 가열 용융된 도가니 내의 원료 융액으로부터 단결정을 인상하여 단결정을 제조하는 방법에 있어서, 상기 히터의 내경을 도가니 내경의 1.26배 이상으로 하여 전면 N 영역 결정을 제조하는 단결정 제조방법. 및 쵸크랄스키법에 의한 단결정 제조장치에 있어서, 적어도 원료 융액을 수용하는 도가니와, 상기 도가니를 둘러싸고 도가니 내의 원료융액을 가열 용융하는 히터와, 도가니 내의 원료융액으로부터 단결정을 인상하는 인상수단을 구비하고, 상기 히터 내경이 도가니 내경의 1.26배 이상인 단결정 제조장치이다. 이로 인해 저산소 N 영역 결정을 제조할 때의 인상속도를 고속화하여, 생산성을 향상할 수 있는 단결정 제조방법 및 제조장치가 제공된다.

단결정, 히터내경, 도가니 내경, 인상속도

Description

단결정의 제조방법 및 단결정 제조장치{Process for Producing Single Crystal and Apparatus for Single Crystal Production}

본 발명은 단결정의 제조방법 및 단결정 제조장치에 관한 것으로, 특히 저산소농도로서, 결정의 경방향에서 결함이 배제된 극저결함의 결정 제조방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스 등에 사용되는 실리콘 웨이퍼는 주로 인상법(쵸크랄스키법, CZ법)으로 육성된 것이다. 단결정을 제조하는 방법으로서 쵸크랄스키법(CZ)이 널리 이용되고 있다. 쵸크랄스키법에 있어서는, 예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같은 단결정 제조장치가 이용된다. 이 단결정 제조장치(200)는 챔버(1) 내에 히터(30)에 의해 용융된 원료융액(9)을 수용하는 도가니(2)를 구비하고 있다. 또한, 이 제조장치(200)는 도가니(2) 내의 원료융액(9)으로부터 선단에 종결정(4)을 유지하는 종홀더(5)를 설치한 와이어(6)에 의해 단결정(12)을 인상하는 인상수단(7)을 구비하고 있다. 또한, 인상하는 단결정(12)의 주위를 원하는 온도분포로 하기 위해, 단열재(8)가 설치된다.

단결정 제조시에는 챔버(1) 내에 불활성 가스를 도입한 후, 인상수단(7)으로부터 와이어(6)를 늘리어 종홀더(5)에 유지된 종결정(4)을 도가니(2) 내의 원료융 액(9)에 침지한다. 그리고, 종결정(4)을 원료융액(9)에 담근 후, 인상수단(7)으로 소정의 속도로 와이어(6)를 감아올려, 종결정(4)의 아래에 단결정(12)을 성장시킴으로써 소정 직경의 단결정 잉곳을 제조한다.

여기서, 사용되는 히터의 직경은 도가니 회전 편심이나 도가니 혹은 히터의 변형이 일어나더라도 서로 접촉하지 않는 정도(또는 방전을 일으키지 않는 정도)의 직경으로 함과 동시에, 열 효율 및 장치비용을 고려하여 될 수 있는 한 작게 한다는 생각에서 설정되어 있고, 종래 단결정 제조장치에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 도가니 내경:히터 내경의 비는 모두 1:1.15∼1.22의 범위에 포함되어 있었다.

이와 같은 CZ법에 의해 제조된 실리콘 단결정은 주로 반도체 디바이스의 제조에 이용된다. 최근, 반도체 디바이스에서는 고집적화가 진행되고, 소자의 미세화가 진행되고 있다. 소자의 미세화가 진행됨으로써 결정 성장 중에 도입되는 그론-인(Grown-in) 결정 결함의 문제가 보다 중요시되고 있다.

여기서, 그론-인 결함에 대해 설명한다(도 9 참조).

실리콘 단결정에 있어서, 결정성장속도가 비교적 고속인 경우에는 공공형의 점결함이 집합한 보이드에 기인하는 FPD(Flow Pattern Defect)나 COP(Crystal Originated Particle) 와 같은 그론-인 결함이 결정 경방향 전역에 고밀도로 존재하고, 이들 결함이 존재하는 영역은 V(Vacancy) 영역으로 불리고 있다. 또한, 성장속도를 낮춰가면 성장속도의 저하에 따라 OSF(산화 유기적층 결함, Oxidation Induced Stacking Fault) 영역이 결함의 주변에서 링 형태로 발생하고, 더욱 성장속도를 저속으로 하면, OSF 링이 웨이퍼 중심에서 수축하여 소멸한다. 한편, 더욱 성장속도를 저속으로 하면 격자간 실리콘이 집합한 전위루프 기인으로 보고 있는 LSEPD(Large Secco Etch Pit Defect), LFPD(Large Flow Pattern Defect)등과 같은 결함이 저밀도로 존재하고, 이들 결함이 존재하는 영역은 I(Interstitial) 영역으로 불리고 있다.

최근, V 영역과 I 영역 중간에, 공공 기인의 FPD, COP 등도, 격자간 실리콘 기인의 LSEPD, LFPD 등도 존재하지 않는 영역의 존재가 발견되고 있다. 이 영역은 N(뉴트럴, Neutral) 영역으로 불린다.

이들 그론-인 결함은 인상속도(V)와 고액계면의 온도구배(G)의 비인 V/G값이라는 파라미터에 의해, 그 도입량이 결정된다고 보고 있다(예를 들어, V. V. Voronkov, Journal of Crystal Growth, 59(1982), 625-643 참조). 즉, V/G값이 일정하게 되도록 인상속도(V)와 온도구배(G)를 조절하면, 단결정의 경방향에서 결함영역이 배재된 전면 N 영역에서 단결정을 인상할 수 있다.

한편, 최근 요구되는 전면 N 영역에서 제조되는 단결정은 그 산소농도가 10ppma(JEIDA:일본 전자공업진흥협회 규격) 이하의 극저산소결정에서 18ppma 이상의 고산소결정까지 여러갈래에 걸쳐 있다. 여기서, 고산소 N 영역 결정 제조시에 비해, 저산소 N 영역 결정을 제조하는 경우, 인상속도가 저속화해 버리는 경향에 있고, 예를 들면 산소농도 15-16ppma 정도의 전면 N 영역 결정에 비해 산소농도 14ppma의 전면 N 영역 결정으로는 10% 가깝게 인상속도가 저하하고, 그로 인한 생산성 저하가 문제가 되고 있었다.

이 경향은 특히 MCZ법 보다도, 통상 CZ법에서 자주 볼 수 있는 경향으로, 저 산소농도를 달성하는 수단으로서, 히터의 가열중심을 원료융액과의 상대위치에서 상방으로 가져 올 경우가 많고, 이때에 결정이 보온되어 버리기 때문에, 결함제어의 파라미터인 V/G 중 G가 작아지기 쉽고, V/G를 같은 값으로 하여 전면 N 영역 결정을 제조하기 위해 V도 저속화하기 때문이다.

또한, 히터의 가열 중심 위치 이외에도 그 값을 변경하여 산소 농도를 제어할 수 있다고 보는 파라미터는 존재하지만, 전면 N 영역 결정을 제조하는 경우에는 그들 파라미터를 결함의 제어를 위해 사용하는 것이 많고, 파라미터를 산소 농도를 위해서는 변경할 수 없는 경우가 많다. 이 때문에, 저산소 N 영역 결정의 생산성을 향상시킬 수 있는 방법의 개발이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 특히 저산소 N 영역 결정을 제조할 때의 인상속도를 고속화하여 생산성을 향상할 수 있는 단결정의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 쵸크랄스키법에 의해 히터로 가열 용융된 도가니 중의 원료융액으로부터 단결정을 인상하여 단결정을 제조하는 방법에 있어서, 상기 히터의 내경을 도가니 내경의 1.26배 이상으로 하여 전면 N 영역 결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 단결정 제조방법이다.

이와 같은 쵸크랄스키법에 의한 단결정의 제조방법에 있어서, 히터의 내경을 도가니 내경의 1.26배 이상으로 하고, 종래 장치보다도 크게 하여 전면 N 영역 결정을 제조함으로써, 전면 N 영역 결정을 고속으로 인상할 수 있고, 단결정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

이 경우, 상기 히터의 내경을 도가니 내경의 1.5배 이하로 하여 단결정을 제조하는 것이 바람직하다.

이와 같이 히터의 내경을 도가니 내경의 1.5배 이하로 함으로써, 열 효율을 그만큼 저하시키지 않아도 되기 때문에, 히터의 소비전력을 저감할 수 있고, 단결정 제조의 비용을 낮출 수 있다. 또한, 장치를 필요 이상으로 대형화하지 않아도 된다.

이 경우, 상기 단결정의 산소농도를 14ppma 이하로 하여 단결정을 제조할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 제조방법으로는 산소농도가 14ppma(JEIDA:일본전자공업 진흥협회 규정) 이하의 저산소농도인 전면 N 영역 결정을 종래보다도 고속으로 인상할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

이 경우, 상기 원료융액에 자기장을 인가하지않고 단결정을 인상할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 제조방법에서는 원료융액에 자기장을 인가하지않고, 저산소농도의 전면 N 영역 결정을 제조하는 경우에 특히 효과를 발휘하는 것이다.

이 경우, 상기 단결정을 실리콘으로 할 수 있다.

본 발명의 제조방법은 종래 고생산성으로 제조하는 것이 곤란하였던 저산소 전면 N 영역 실리콘 단결정을 제조하는데 특히 적절하다.

또한, 본 발명은 쵸크랄스키법에 의한 단결정 제조 장치로서, 적어도 원료융액을 수용하는 도가니와, 상기 도가니를 둘러싸고 도가니 내의 원료융액을 가열용융하는 히터와, 도가니 내의 원료융액으로부터 단결정을 인상하는 인상수단을 구비하고, 상기 히터의 내경이 도가니 내경의 1.26배 이상인 것을 특징으로 하는 단결정 제조장치이다.

이와 같이 본 발명의 제조장치는 쵸크랄스키법에 의한 단결정 제조장치에 있어서, 히터 내경이 도가니 내경의 1.26배 이상이고, 종래 장치보다도 큼으로써, 예를 들어, 저산소 전면 N 영역 결정을 고속으로 인상하고, 고생산성으로 제조할 수 있다.

이 경우, 상기 히터의 내경이 도가니 내경의 1.5배 이하인 것이 바람직하다.

이와 같이, 히터 내경이 도가니 내경의 1.5배 이하인 것에 의해, 장치의 열효율을 유지할 수 있고, 히터의 소비전력을 악화시키지 않음과 동시에 장치를 필요 이상으로 대형화시키지 않아도 된다.

본 발명에 따르면, 특히 저산소 N 영역 결정이 고산소 N 영역 결정과 같이 고속으로 인상할 수 있다. 이로 인해 생산성의 열화가 없이 저산소 N 영역 결정을 제조할 수 있다. 그리고, 조업 시간의 단축은 도가니가 양호한 상태에서 결정의 인상을 종료시킬 수 있기 때문에, 단결정화율도 향상하고, 인상속도의 향상 뿐만 아니라 제품수율도 향상되며, 현저한 비용 절감도 초래한다.

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명자는 전면 N 영역 결정을 제조하기 위한 조건에 대해 예의 검토를 반복한 결과, 인상속도V(mm/min), 고액계면의 온도구배G(K/mm)에 더하여 도가니와 원료융액의 계면에서의 최고온도(원료융액의 최고온도) Tmax(℃)가 전면 N 영역 결정의 인상에 큰 영향을 끼치는 파라미터인 것을 발견하였다. 그리고, 전면 N 영역 단결정이 되는 V/G값과 Tmax의 범위를 검토하였다. 도 8은 전면 N 영역이 되는 V/G값과 Tmax의 범위를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, V/G값(㎟/K·min)을 -0.000724×Tmax+1.31이상-0.000724×Tmax+1.35 이하의 범위로 제어하여 단결정을 인상함으로써, 확실하게 전면 N 영역의 단결정을 제조할 수 있는 것을 제안하였다(특원2003-135085).

그리고, 본 발명자는 상기 V/G값과 Tmax와의 상관관계에 대해 검토한 결과, 저산소농도로 하기 위해 히터를 원료융액에 대해 상방으로 배치하였기 때문에 G가 다소 저하하더라도 원료융액의 온도(Tmax)를 저온화하는 것에 의해 N영역이 되는 인상속도(V)를 그다지 저속화시키지 않아도 되지 않을까라고 생각하여, 그러한 열 분포가 되는 로내구조(핫 존:HZ)를 실험 및 시뮬레이션으로 조사를 하였다.

그 결과, 히터의 경을 종래 장치보다 확대하는 것이 원료융액의 저온하(Tmax의 저온화→인상속도 고속화)와 히터 가열중심을 상방으로 가져오게 되는 것(저산소화)의 양립으로 매우 유효하고, 이 방법에 의해, 자기장을 인가하지 않는 통상 CZ법이라 하더라도 저산소 전면 N 영역 결정을 비교적 고속으로 제조할 수 있는 것을 발견하였다.

전술한 바와 같이, 종래 장치로는 도가니 경에 대한 히터의 경은 열 효율이나 장치의 소형화를 고려하여 될 수 있는 한 작게 한다는 생각에서 설계되어 있고, 히터의 내경을 도가니 내경의 1.26배 이상인 대직경으로 한다는 발상은 종래는 전혀 없었던 것이다.

그러나, 예를 들어 도 8로부터 전면 N 영역 결정을 인상할 수 있는 범위의 값인,

V/G=-0.000724×Tmax+1.33 (1)

를 만족하도록 단결정을 인상하는 경우를 생각한다(도 8 파선 참조). 이로 인해, 인상속도(V)에 대해

V=(-0.000724×Tmax+1.33)×G (2)

가 성립한다. 이 경우, 저산소농도로 하기 위해 히터의 가열중심을 원료 융액에 대해 상방으로 하면, 단결정이 보온되어 G가 감소하고, V도 작아진다. 그러나, 히터를 도가니에 비해 큰 직경으로 하는 것으로 Tmax를 저하시키면, G가 다소 감소하더라도 식(2) 우변 괄호 내의 수치가 커지기 때문에, 인상속도(V) 값을 크게 할 수 있을 것으로 본다.

그래서, 본 발명자는 실제로 히터 내경/도가니 내경(도가니 내경에 대한 히터 내경의 비)를 변화시킨 장치를 제조하여 실험 또는 시뮬레이션을 실시하고, 그 성질을 조사하였다. 도 4는 종래형의 히터 내경/도가니 내경=1.19인 장치와, 히터경을 넓힌 히터 내경/도가니 내경=1.264인 장치에서의 도가니 바닥부로부터 히터 가열중심위치(원료 융액 중의 최고 온도 위치)까지의 거리를 나타낸 것이다. 도 4로부터, 히터 내경/도가니 내경=1.19인 장치의 가열 중심이 도가니 바닥부로부터 32.01㎝인 것에 대해, 히터 내경/도가니 내경=1.264인 가열중심은 32.40㎝이고, 히터 경을 넓힌 장치라도 히터 가열 중심을 원료융액의 상부에 위치시킬 수 있고, 저산소 농도의 결정을 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다.

한편, 도 5에 상기 양 장치의 Tmax를 측정한 결과를 나타낸다. 도 5로부터, 히터 내경/도가니 내경=1.19인 장치의 Tmax가 1514℃인데 대해, 히터 경을 넓힌 히터 내경/도가니 내경=1.264인 장치는 Tmax가 1483℃로 31℃나 저온으로 되어 있는 것을 알 수 있다.

이상의 결과로부터, 히터 내경/도가니 내경을 종래 장치보다 크게 함으로써, 원료 융액의 저온하(Tmax의 저온화)와 히터 가열 중심을 상방에 위치시키는 것을 양립할 수 있는 것을 알 수 있다.

그리고, 본 발명자는 히터 내경/도가니 내경의 값을 변경시킨 장치를 이용하여, 전면(N) 영역 결정을 인상할 수 있는 인상속도(V)에 대해 조사·검토하였다. 도 3은 산소농도 14ppma의 저산소 농도 실리콘 단결정에 대해, 히터 내경/도가니 내경과 전면(N) 영역 결정을 인상할 수 있는 인상속도와의 관계를 나타낸 도면이다. 도 3으로 부터, 히터 내경/도가니 내경의 값이 1.26 부근에서부터 N영역 결정을 인상할 수 있는 인상속도(V)(mm/min)는 상승한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 히터 내경/도가니 내경을 1.26 이상으로 함으로써, 저산소(N) 영역 결정을 종래보다 고속으로 인상하여 고생산성으로 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 단결정 제조 장치 및 단결정의 제조방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 단결정 제조 장치의 개략을 나타내는 설명도이다.

본 발명의 단결정 제조장치(100)는 전술한 도 2의 제조장치와 같이, 챔버(1) 내에, 히터(3), 원료융액(9)을 수용하는 도가니(2), 선단에 종결정(4)을 유지하는 종 홀더(5)를 설치한 와이어(6)에 의해 단결정(12)을 인상하는 인상수단(7)을 구비하고 있다. 또한, 인상하는 단결정(12)의 주위를 원하는 온도 분포로 하기 위해, 단열재(8)가 설치되어 있다. 본 발명의 장치(100)의 특징은 도 1에 나타낸 바와 같이, 히터(3)의 내경이 도가니(2) 내경의 1.26배 이상으로 되어 있는 것에 있다. 따라서, 원료융액의 최고온도(Tmax, ℃)를 종래 장치보다도 낮게 할 수 있기 때문에, 인상속도(V)를 고속화할 수 있다. 또한, 히터(3)의 가열중심 위치를 원료 융액(9)의 상방으로 할 수도 있고, 결정을 저산소 농도로 할 수 있다. 따라서, 저산소 전면 N 영역 결정을 고속으로 제조할 수 있다.

또한, 히터(3)의 내경은 바람직하게는 도가니(2) 내경의 1.5배 이하로 한다. 이로 인해, 열 효율을 악화시키지 않아도 되고, 장치를 필요 이상으로 대형화하지 않아도 된다. 또한, V/G나 Tmax를 소정 값으로 변경하기 위해, 도 1에 도시한 바와 같이, 히터(3)의 상부를 보온하기 위한 히터 상부 단열재(10)나 도가니(2)의 하부를 보온하기 위한 단열 도가니 써포터(11)가 설치되어도 좋다.

그리고, 이 장치(100)에서 실제로 단결정(12)을 인상할 때에는 예를 들어, 전술한 도 8에서 전면 N 영역 결정이 되는 범위가 되도록 G값이나 Tmax값을 조정한 후에 조건을 만족하는 인상속도(V)로 인상을 수행하면 된다.

도 1은 본 발명의 단결정 제조장치의 일례를 도시한 설명도이다.

도 2는 종래 단결정의 제조장치의 일례를 도시한 설명도이다.

도 3은 산소농도 14ppma의 저산소 농도 실리콘 단결정에 대해, 히터 내경/도가니 내경과 전면 N 영역 결정을 인상할 수 있는 인상속도와의 관계를 도시한 도면이다.

도 4는 히터 내경/도가니 내경과 히터의 가열 중심위치와의 관계를 도시한 도면이다.

도 5는 히터 내경/도가니 내경과 원료융액의 최고 온도(Tmax)와의 관계를 도시한 도면이다.

도 6은 실시예 및 비교예에 있어서의 단결정 인상속도를 도시한 도면이다.

도 7은 실시예 및 비교예에 있어서의 단결정 산소농도를 도시한 도면이다.

도 8은 N영역이 되는 V/G값과 Tmax의 범위를 도시한 도면이다.

도 9는 성장속도와 결정의 결함 분포를 도시한 설명도이다.

(실시예 1)

도 1에 나타낸 바와 같은 장치로서, 도가니 내경 538mm, 히터 내경 680mm(도가니 내경/히터 내경=1.264)가 되는 장치로 원료융액에 자기장을 인가하지 않고, 산소농도 13ppma(JEIDA)가 되는 전면 N 영역 실리콘 단결정의 육성을 시도하였다. 도가니의 바닥에서부터 원료 융액의 최고온도위치(히터 가열중심)까지의 거리가 대략 32㎝가 되는 노(爐)내의 열 분포 상태에서 저산소 농도의 단결정을 육성하였다. 이때의 원료융액의 최고 온도(Tmax)는 1483℃이고, 고액계면의 온도구배(G)의 값은 20.1[K/㎝]이었다. 도 6에 인상한 N영역 결정의 인상속도를 나타내고, 도 7에 결정 의 산소농도를 나타내었다. 도 7에 도시한 바와 같이 단결정 직동부(直胴部)의 산소농도는 대략 13ppma의 저산소 농도이고, 도 6에 나타난 바와 같이 단결정 직동부의 평균 인상속도는 0.515[mm/min]이었다. 이것은 이 실시예 1의 장치로 15ppma의 산소농도 결정을 인상하였을 때와 동일한 인상속도였다.

(실시예 2)

도 1에 나타낸 바와 같은 장치로서, 도가니 내경 538mm, 히터 내경 720mm(도가니 내경/히터 내경=1.34)가 되는 장치로 원료 융액에 자기장을 인가하지 않고, 산소농도 13ppma가 되는 전면(N)영역 실리콘 단결정 육성을 시도하였다. 도가니 바닥에서부터 원료융액의 최고온도위치(히터가열중심)까지의 거리가 대략 32㎝가 되는 노내의 열 분포 상태에서 저산소 농도의 단결정을 육성하였다. 이때 원료융액의 최고온도(Tmax)는 1468℃이고, 고액계면의 온도구배(G) 값은 20.05[K/㎝]이었다. 도 6에 인상한 N영역결정의 인상속도를 나타내고, 도 7에 결정 산소농도를 나타낸다. 도 7에 나타낸 바와 같이 단결정 직동부의 산소농도는 거의 13ppma인 저산소 농도이고, 도 6에 나타낸 바와 같이 단결정 직동부의 평균 인상속도는 0.535[mm/min]이었다. 이것은 이 실시예 2의 장치로 16ppma의 산소농도 결정을 인상하였을 때와 동일한 인상속도였다.

(비교예)

도 2에 나타낸 바와 같은 도가니 내경 538mm, 히터 내경 640mm(도가니 내경/히터 내경=1.19)인 표준적인 장치로, 원료 융액에 자기장을 인가하지 않고, 산소농 도 13ppma가 되는 전면 N 영역 실리콘 단결정의 육성을 시도하였다. 도가니 바닥에서부터 원료융액의 최고온도위치(히터 가열중심)까지의 거리가 대략 32㎝가 되는 노내의 열 분포 상태에서 저산소 농도의 단결정을 육성하였다. 이때의 원료융액의 최고온도(Tmax)는 1514℃이고, 고액계면의 온도구배(G)의 값은 20.2[K/㎝]이었다. 도 6에 인상한 N영역 결정의 인상속도를 나타내고, 도 7에 결정의 산소농도를 나타낸다. 도 7에 나타난 바와 같이 단결정 직동부의 산소농도는 거의 13ppma의 저산소 농도이었지만, 도 6에 나타난 바와 같이 단결정 직동부의 평균 인상속도는 0.47[mm/min]의 저속이었다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이고, 본 발명의 특허청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 동일한 작용효과를 나타내는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

예를 들면, 본 발명은 도가니 및 히터 구경의 절대값에 관계없이 적용할 수 있는 것이고, 특히 앞으로도 더 한층 대구경화가 진전하고, 보다 도가니 벽의 온도 상승이 예상되므로, 이와 같은 경우에 본 발명은 보다 한층 유효하게 작용할 수 있다.

Claims (7)

1. 쵸크랄스키법에 의해 히터로 가열 용융된 도가니 중의 원료 융액으로부터 단결정을 인상하여 단결정을 제조하는 방법에 있어서, 상기 히터의 내경을 도가니 내경의 1.26배 이상으로 하여 전면 N 영역 결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 단결정 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 히터 내경을 도가니 내경의 1.5배 이하로 하여 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 단결정 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 단결정의 산소농도를 14ppma 이하로 하여 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 단결정 제조방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 원료융액에 자기장을 인가하지 않고 단결정을 인상하는 것을 특징으로 하는 단결정 제조방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 단결정을 실리콘으로 하는 것을 특징으로 하는 단결정 제조방법.
6. 쵸크랄스키법에 의한 단결정 제조장치에 있어서,

   적어도 원료융액을 수용하는 도가니와, 상기 도가니를 둘러싸고 도가니 내의 원료융액을 가열 용융하는 히터와, 도가니내의 원료 융액으로부터 단결정을 인상하는 인상수단을 구비하고, 상기 히터 내경이 도가니 내경의 1.26배 이상인 것을 특징으로 하는 단결정 제조장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 히터 내경이 도가니 내경의 1.5배 이하인 것을 특징으로 하는 단결정 제조장치.

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