KR20070070698A - 실리콘 단결정 성장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실리콘 단결정 성장 방법에 대한 것으로 보다 구체적으로는 쵸크랄스키 법에 의한 실리콘 단결정 성장 방법으로서, 실리콘 단결정 인상시 냉각 구간에서의 수직방향 점결함의 확산을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 성장 방법에 대한 것이다.

이상의 본 발명에 따르면 실리콘 단결정의 평균 인상속도 즉, 축방향 ΔV를 효과적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 고품질 실리콘 단결정의 생산성을 높일 수 있다.

점결함, 평균 인상속도, 순간 인상속도, 온도구배

Description

실리콘 단결정 성장 방법{METHOD FOR SILICON SINGLE CRYSTAL OF UNIFOR QUALITY BY CONTROLLING PULLING RATE}

도 1은 일반적인 실리콘 단결정 잉곳 성장 장치의 내부를 도시한 단면도이며,

도2는 V/G 값의 변화에 따른 [V] 또는 [I]의 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이며,

도3a 실험예1의 조건으로 성장된 잉곳의 0~300mm 구간의 품질을 순간 인상속도, 평균 인상속도(120min)에 따라 나타낸 결과(기준선간 폭은 0.1mm/min임),

도3b는 실험예1의 조건으로 성장된 잉곳의 0~300mm 구간의 품질을 평균 인상속도(240min)에 따라 나타낸 결과,

도3c는 실험예1의 조건으로 성장된 잉곳의 500~700mm 구간의 품질을 순간 인상속도, 평균 인상속도(120min)에 따라 나타낸 결과,

도3d는 실험예1의 조건으로 성장된 잉곳의 500~700mm 구간의 품질을 평균 인상속도(240min)에 따라 나타낸 결과,

도4a 실험예2의 조건으로 성장된 잉곳의 품질을 순간 인상속도, 평균 인상속도(120min)에 따라 나타낸 결과,

도4b는 실험예2의 조건으로 성장된 잉곳의 품질을 평균 인상속도(240min)에 따라 나타낸 결과,

도5a는 비교예 조건으로 성장시킨 실리콘 단결정의 순간 인상속도 프로파일링 결과,

도5b는 도5a의 순간 인상속도 프로파일링을 평균 인상속도로 환산한 평균 인상속도 프로파일링 결과,

도6a는 실험예 조건으로 성장시킨 실리콘 단결정의 순간 인상속도 프로파일링 결과,

도6b는 도6a의 순간 인상속도 프로파일링을 평균 인상속도로 환산한 평균 인상속도 프로파일링 결과이다.

본 발명은 쵸크랄스키법(Czochralski method)에 의한 실리콘 단결정의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인상속도를 보다 효과적으로 조절하여 고품질 실리콘 단결정을 제조하는 실리콘 단결정의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 쵸크랄스키 법에 따라 실리콘 단결정을 성장시키는 방법에서는 석영 도가니의 내부에 다결정 실리콘을 적재하고 히터로부터 복사되는 열로 다결정 실리콘을 용융시켜 실리콘 융액으로 만든 다음, 실리콘 융액의 표면으로부터 실리콘 단결정을 성장시킨다.

실리콘 단결정을 성장시킬 때에는 도가니를 지지하는 축을 회전시키면서 도 가니를 상승시켜 고-액 계면이 동일한 높이를 유지하도록 하고, 실리콘 단결정은 도가니의 회전축과 동일한 축을 중심으로 하여 도가니의 회전방향과 반대방향으로 회전시키면서 끌어올린다. 이렇게 성장된 실리콘 단결정은 슬라이싱(Slicing), 래핑(Lapping), 폴리싱(Polishing), 클리닝(Cleaning) 등 웨이퍼 가공 공정을 거침으로써 실리콘 단결정 웨이퍼가 되어 반도체 디바이스 기판으로 사용하게 된다.

최근, 고형화 후 결정이 냉각될 때 결정 성장 챔버 내에서 단결정 실리콘 내에 많은 결함이 형성되는 것으로 알려져 있다. 이러한 결함은, 부분적으로는, 베이컨시(vacancy) 및 셀프-인터스티셜(self-interstitials)로 알려져 있는 고유 점결함의 과잉존재(즉, 용해 한계를 넘는 농도)로 인해 발생된다. 통상, 용융체로부터 성장시킨 실리콘 결정은 하나 또는 다른 유형의 고유 점결함, 즉 결정격자 베이컨시("V")나 셀프-인터스티셜("I")의 과잉상태에서 성장된다.

베이컨시 과잉 또는 셀프-인터스티셜 과잉 성장의 경우, 시스템에서 이들 농도가 임계 과포화 수준에 도달하고, 또 점결함의 이동도가 충분히 높으면, 반응 또는 응집(agglomeration)이 유발된다. 실리콘 내의 응집된 고유 점결함(agglomerated intrinsic point defects)은 복합 및 고집적회로의 제조시 재료의 수율에 심각한 영향을 줄 수 있다.

베이컨시 유형의 결함은 D-결함, FPD (Flow Pattern Defect), GOI (Gate Oxide Integrity) 결함, COP (Crystal Originated Particle) 결함, 결정 기원 LPD (Light Point Defects) 뿐만 아니라, 스캐닝 적외선 현미경 사용법 및 레이저 스캐닝 단층 X선 촬영법과 같은 적외선 광산란 기술에 의해 관측되는 소정 부류의 벌크 결함 등의 관측가능한 결정결함의 원인(origin)인 것으로 알려져 있다. 또한, 링 산화 유도 적층결함(OISF; oxidation induced stacking faults)의 핵(nuclei) 역할을 하는 결함이 과잉 베이컨시에 존재한다.

셀프-인터스티셜에 관련된 결함은 덜 연구되어 있으나, 일반적으로 이들은 저밀도의 셀프-인터스티셜형 전위(dislocation) 루프 또는 네트워크인 것으로 생각된다. 이러한 결함들이 주요 웨이퍼 동작성능 척도인, 게이트 산화물 집적의 불량 원인은 아니지만, 통상 전류 누설 문제와 연관된, 다른 유형의 장치불량을 유발하는 것으로 널리 인식되어 있다.

종래에는 반도체 소자 수율을 증대시킬 수 있는 고품질의 실리콘 단결정을 성장시키기 위하여, 주로 V/G 관점에서 G값의 향상을 도모하였고 그에 따른 V값을 단순히 제어하였다.

또한, 고품질 실리콘 단결정의 수율 확대를 위해 프로세스 윈도우(Process Window, Δ(V/G))를 충분히 확보하고, 상기 윈도우 범위 내에서 잉곳을 성장하고자 하였다(US 6,045,610 특허).

즉, 대개는 반경방향으로 G 값이 불균일하기 때문에 반경방향 ΔG를 최소화하는 수많은 노력이 이루어졌다. 이에 반해 한정된 Δ(V/G) 하에서 실리콘 단결정 성장 축방향으로의 ΔV를 효과적으로 제어하는 것에 대한 노력은 충분히 되지 않은 것이 사실이다.

현재까지 제안된 ΔV 제어 방법 중 어떠한 것도 완전히 만족스러운 것은 없다. 오히려 US 5,919,302 특허에서는 거꾸로 ΔV를 증가시켜 반경방향 점결함의 확 산을 제어함으로써 고품질 단결정 잉곳 획득 수율 향상을 꾀하고자 하였으나 그 효과는 의심스럽다.

따라서, 반도체 소자 수율을 증대시킬 수 있는 고품질의 실리콘 단결정을 성장시키기 위한 다수의 방법이 개발될 필요성이 대두되고 있다.

이에, 본 발명의 발명자들은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고, 고품질 실리콘 단결정을 효과적으로 제조하기 위한 방법을 연구하던 중, 적정한 시간 동안의 실리콘 단결정의 평균 인상속도, 즉, 실리콘 단결정의 축방향 ΔV가 단결정 잉곳의 품질변화와 비교적 잘 일치함을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 적정한 시간 동안의 실리콘 단결정의 평균 인상속도 즉, 실리콘 단결정의 축방향 ΔV를 제어함으로써 고품질 실리콘 단결정을 효과적으로 제조할 수 있는 실리콘 단결정 성장 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 실리콘 단결정 성장시 냉각 구간에서의 수직방향 점결함의 확산을 제어함으로써 고품질 실리콘 단결정을 효과적으로 제조할 수 있는 실리콘 단결정 성장 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 실리콘 단결정 인상속도(V)를 기 성장된 임의의 구간 및 성장될 임의의 구간에 대하여 평균적으로 제어함으로써 고품질 실리콘 단결정을 효과적으로 제조할 수 있는 실리콘 단결정 성장 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 쵸크랄스키 법에 의한 실리콘 단결정 성장 방법은 실리콘 단결정 인상시 일정 냉각 구간에서의 수직방향 점결함의 확산을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수직방향 점결함 확산을 제어하는 단계는 실리콘 단결정 인상속도(V)를 일정 냉각 구간에 대하여 평균적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

단결정으로 고화되는 현재의 인상속도를 V₀, 실리콘 융액에서 단결정으로의 고화되는 현 시점을 기준으로 m분 전의 인상속도를 V-m, n분 후의 인상속도를 Vn이라 할 때, 상기 냉각구간에서

은

을 만족하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각 구간은 인상된 실리콘 단결정이 기 성장된 임의의 구간 및 성장될 임의의 구간인 것을 특징으로 한다.

상기 임의의 구간은 고화온도로부터 베이컨시 점결함 응집이 시작되는 온도까지인 것을 특징으로 한다.

상기 임의의 구간은 고화온도로부터 인터스티셜 점결함 응집이 시작되는 온도까지인 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 성장 방법.

본 발명의 발명자는 보론코프의 V/G 이론과 그와 유사한 인상속도가 품질에 미치는 영향을 고려할 때, 인상속도 제어가 잉곳 또는 웨이퍼의 품질 균일성 확보에 핵심 인자로 작용하며 또한, 순간 인상속도는 결정화 응고시 순간적인 점결함 농도를 결정하지만, 최종적인 점결함 농도는 어느 일정한 냉각 구간에서의 수직방향 점결함의 확산을 거친 후에 결정된다는 연구 끝에, 본 발명에서는 최적의 확산 허용 냉각 구간을 설정하여 평균적인 인상속도를 제어하고, 이로부터 잉곳 또는 웨이퍼의 품질 균일성 확보가 용이해지며 따라서 품질지수를 높이고자 하였다.

우선, 고품질 실리콘 단결정의 효과적인 제조방법을 제공하려는 견지에서, 실리콘 단결정에 있어서 가장 유력하게 받아들여지고 있는 보론코프이론(Voronkov Theory)에 구애됨이 없이 단결정 성장시 일어나는 점결함의 거동을 살펴보았다.

도1에 도시된 바와 같이, 실리콘 단결정은 융액으로부터 실리콘이 고화되면서 성장된다. 이는 유체상태의 실리콘 원자 또는 분자가 지니고 있던 자유 에너지를 잠열(Latent Heat) 형태로 잃어버림으로써 고액계면에 고착되는 것이다. 최근에 실리콘 융액 내부에서 실리콘 결정성장 단위를 결정성장에 참여시키는 구동력은 온도구배에 의존하는 것으로 파악되고 있다.

이때, 상기 구동력은 결정 내 온도구배에도 영향을 미쳐, 표면적으로 보론코프 이론으로 나타나고 있다. 하기에서 V는 단결정 인상속도이며, 실리콘 단결정 내에서 점결함의 대류 파라미터(convection term)이다. 또한, G는 결정 용융액 계면 근처의 순간 축방향 온도구배이며, 결정 내 온도구배에 의한 점결함의 확산 파라미터(diffusion term)이다.

G가 지배적인(상대적으로 큰) 경우, 큰 온도구배에 의하여 열역학적인 점결함 농도구배도 따라서 크게 형성되므로 결정 방향으로의 점결함 확산이 커진다. 그런데, 인터스티셜(Interstitial)의 확산이동도가 베이컨시(vacancy)보다 크기 때문에 결과적으로 지배적인 점결함은 인터스티셜이 된다.

반면, V가 큰 경우에는, 단결정 인상에 의한 대류(convection) 때문에 결정화시에 베이컨시 농도가 인터스티셜 보다 높은 상태가 그대로 유지된다(G에 의한 효과가 작으므로). 즉, V/G 값이 어느 임계값보다 크면 베이컨시 풍부(vacancy-rich)가, V/G 값이 어느 임계값보다 작으면 인터스티셜 풍부(interstitial-rich)가 형성된다. 따라서, 무결함 단결정을 잉곳 길이 전체에서 제조하기 위해서는 결정성장 중 V/G 값을 임계값의 범위 안에 유지시켜야 한다.

이하, 첨부된 도면을 기초로 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른, 실리콘 단결정 성장 방법은 쵸크랄스키 법에 의한 실리콘 단결정 성장 방법으로서, 실리콘 단결정 인상시 냉각 구간에서의 수직방향 점결함의 확산을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 수직방향 점결함 확산을 제어하는 단계는 실리콘 단결정 인상속도(V)를 냉각 구간에 대하여 평균적으로 제어하는 것이 바람직하다.

상기 단결정 인상속도는 실리콘 단결정의 평균 인상속도 즉, 실리콘 단결정 의 축방향 ΔV를 말한다. 즉, 본 발명은 고품질 실리콘 단결정을 효과적으로 제조하기 위하여, 실리콘 단결정의 평균 인상속도를 조절하는 것으로서, 실리콘 단결정의 축방향 ΔV를 효과적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

이는 상기에서 살펴본 바와 같이, 무결함 단결정을 잉곳 길이 전체에서 제조하기 위해서는 결정성장 중 V/G 값을 임계값의 범위 안에 유지시켜야 하지만, 결정성장시 매 순간의 V/G 값을 임계값 범위 안으로 유지시킬 필요는 없기 때문이다. 왜냐하면, 온도구배에 의한 열흐름(열확산)이 발생하듯이, 농도구배에 의한 물질흐름(물질확산)이 발생하기 때문이다. 즉, 매 순간 V/G 값의 변동이 크더라도, V/G 값은 일정 구간에서의 평균적인 V/G 값을 제어해주기만 하면 성장된 실리콘 단결정 내에서 상하 물질확산을 통하여 평균적인 분포를 갖게 되는 것이다(도2 참조).

또한, 이미 보고된 논문(M. Hourai et al, "GROWTH PARAMETERS DETERMINING THE TYPE OF GROWN-IN DEFECTS IN CZOCKRALSKI SILICON CRYSTALS", Materials Science Forum 196-201 (1995) p.1713. 및 G. Rozgonyi et al, "Crystal Originated Particles (COPs), Bulk Defects (Including the OSF-Ring), Gate Oxide Integrity (GOI), and DRAM Yield", Proceedings of Silicon Materials Science and Technology Forum (1997) p. 215) 및 본 발명자의 오랜 연구결과에 의할 때, 점결함의 외부확산은 주로 결정 외주부에서만 발생할 뿐, 반경 방향으로의 점결함 확산은 상당히 제한적이다. 따라서, 고품질 실리콘 단결정을 효과적으로 제조함에 있어서, 결정성장 축방향으로의 상하 확산을 고려하여 평균적인 V/G 값을 계산하는 구간의 크기를 정확하게 결정하는 것이 가장 중요한 요인이 된다.

일반적으로 실리콘 단결정 성장을 할 때, 이물질(Impurity)의 도핑(질소, 탄소 등) 또는 점결함의 과포화 정도에 의하여 영향을 받기도 하지만, 과잉의 점결함이 응집되는 온도는 다음과 같다.

베이컨시 및 인터스티셜의 응집 온도는 대략 1000~1120℃ 사이에 존재하며, 그 이상의 온도 영역에서는 점결함으로 존재하기 때문에 비교적 확산이동이 가능하다.

따라서, 베이컨시 응집을 억제하기 위한 평균 인상속도 제어 구간은 고화온도(또는 고형화 온도, 약 1410℃)로부터 베이컨시가 응집되는 임의의 온도까지 이며, 인터스티셜 응집을 억제하기 위한 평균 인상속도 제어 구간은 고화온도로부터 인터스티셜이 응집되는 임의의 온도까지인 것이 바람직하다.

상기 임의의 구간은 고화온도로부터 베이컨시 점결함 응집이 시작되는 온도까지인 것이 바람직하다.

또한, 상기 임의의 구간은 고화온도로부터 인터스티셜 점결함 응집이 시작되는 온도까지인 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 상기 두 가지 타입의 점결함 응집을 동시에 제어하기 위해 공정 제어의 편이를 위해서, 베이컨시 및 인터스티셜의 응집온도가 같다고 가정하여 동일한 임의의 구간까지 평균 인상속도를 제어하였다.

우선, 실험예 1, 2를 통해 정한 일정 구간 동안의 인상속도를 평균한 값이 고품질 실리콘 단결정의 제조를 위한 의미 있는 지표임을 확인하였다.

<실험예1>

단결정 회전속도(Seed Rotation, SR) 18rpm, 도가니 회전속도(Crucible Rotation, CR) -4rpm, 실리콘 단결정의 인상속도(또는 무결함 인상속도, ΔV) 0.46~0.48mm/min의 성장조건에서 실리콘 단결정을 성장시켰으며, 상기 조건으로 성장된 잉곳의 품질 결과를 순간 인상속도, 평균 인상속도(120min), 평균 인상속도(240min)에 따라 각각 도3a, 도3b, 도3c, 도3d에 나타내었다.

이때, 잉곳의 바디 초반은 인상속도가 심하게 변동되었으며, 바디 중반에서는 인상속도에 약간의 변동이 있었다. 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

(1) 0~300mm 구간

부적절한 히터 파워(온도) 설정에 의하여 인상속도 제어가 비정상적으로 이루어짐으로써 인상속도 변동이 매우 컸다. 또한, 도3a 및 도3b로부터, 단순한 순간속도 및 120분간의 평균속도를 잉곳의 품질 결과와 대응시켰을 경우는 인상속도와 품질 변화가 일치하지 않음을 확인할 수 있다.

예를 들면, 220mm 부근에서 성장 전후보다 인터스티셜 풍부(I-rich) 정도가 적음에도 불구하고 인상속도는 큰 것으로 나타나므로 V/G 관점에서 벗어난다. 하지만, 240분간의 평균속도를 대응시켰을 때는 비교적 잘 일치함을 알 수 있다.

(2) 500~700mm 구간

약간의 변동(fluctuation)을 가지면서 인상속도가 증가하는 구간이다. 이때도 역시 단순한 순간속도 및 120분간의 평균속도는 잉곳의 품질 변화와 일치하지 않는다(도3c, 도3d 참조). 하지만, 240분간의 평균속도를 대응시켰을 때는 비교적 잘 일치함을 알 수 있다.

<실험예 2>

단결정 회전속도(SR) 13rpm, 도가니 회전속도(CR) -0.1rpm, 실리콘 단결정의 인상속도(ΔV) 0.55~0.57mm/min의 성장조건에서 실리콘 단결정을 성장시켰으며, 상기 조건으로 성장된 잉곳의 품질 결과를 순간 인상속도, 평균 인상속도(120min), 평균 인상속도(240min)에 따라 각각 도4a 및 도4b에 나타내었다.

부적절한 온도설정에 의해 자동 직경 제어기(Auto Diameter Control, ADC)에 의한 인상속도 변동이 야기되었다. 성장조건이 실험예 1과 다른 이유로 무결함 인상속도가 증가하였지만, 실험예 1과 마찬가지로 240분간의 평균인상속도가 단결정 잉곳의 품질변화와 비교적 잘 일치함을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고품질 단결정 성장을 위한 인상속도 제어 방법은 다음과 같이 제어될 수 있다.

여기서,

는 1분 간격으로 순간인상속도 V를 측정했을 때, -m분부터 n분까지의 순간인상속도의 합이다.

그런데, 단결정 성장 시에 무결함 인상 조건을 만족해야 하므로,

조건이 주어진다.

따라서,

을 만족시키는 것이 바람직하다.

이때, V_min은 무결함 하한 인상속도, V_max는 무결함 상한 인상속도, 그 차이(V_max-V_min)는 무결함 성장을 위한 인상속도 마진이다. 또한,

은 m분 전의 순간인상속도부터 1분 전까지의 순간인상속도의 합이다. 또한,

현재 순간인상속도부터 n분후까지의 순간인상속도의 합이다.

상기 실험예 1, 2에서 특정한 일정 구간 동안의 인상속도를 평균한 값이 고품질 실리콘 단결정의 제조를 위한 의미있는 지표임을 확인하였다. 이러한 결과를 무결함 수율을 증대시키는데 이용하는 방법은 하기와 같다.

우선, Vavg.는 Vmin < Vavg. < Vmax 조건을 만족해야 하므로,

은

을 만족시켜야 한다.

즉, 기 성장된 임의의 구간에서의 평균 인상속도가 Vmax 보다 크다면 추가적으로 성장되는 구간에서는 상대적으로 낮은 인상속도를 유지해야 한다. 반대로 기 성장된 임의의 구간에서의 평균 인상속도가 Vmin 보다 작다면 추가적으로 성장되는 구간에서는 그 차이 이상으로 보정된 인상속도로 설정해주어야 한다. 이와 더불어 상기와 같은 인상속도 설정이 가능하도록 부가적인 온도설정이 필요하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

<비교예>

실리콘 단결정 인상시에 순간 인상속도만을 제어하였다.

단결정 회전속도(SR) 16rpm, 도가니 회전속도(CR) -0.3rpm, 실리콘 단결정의 인상속도(ΔV) 0.62~0.65mm/min의 성장조건에서 실리콘 단결정을 성장시켰다.

평균 인상속도를 제어하지 않고 순간의 인상속도만을 제어하고자 하였으며, 가능한한 인상속도의 진폭을 줄이고자 하였다.

도5a의 순간 인상속도 프로파일링을 참고하면, 인상속도의 진폭이 상당히 감소함으로써 비교적 인상속도 제어가 잘 된 것처럼 보인다. 하지만, 이를 평균 인상속도로 환산한 도5b의 평균 인상속도 프로파일링을 참고하면, 고품질 단결정성장속도 마진을 상당 길이에서 벗어나고 있음을 확인할 수 있었다.

<실시예>

상술한 본 발명에 따라, 평균 인상속도 관점에서 인상속도를 제어하였다.

단결정 회전속도(SR) 16rpm, 도가니 회전속도(CR) -0.3rpm, 실리콘 단결정의 인상속도(ΔV) 0.62~0.65mm/min의 성장조건에서 실리콘 단결정을 성장시켰다. 도6a에 순간 인상속도 프로파일링을, 도6b의 평균 인상속도 프로파일링을 각각 나타내었다.

보다 구체적으로 설명하면, 성장 전 120분과 성장 후 120분의 평균 인상속도를 고려하여 인상속도를 제어하였다. 즉, 성장 전 120분간의 평균 인상속도가 무결함 인상속도 마진폭을 벗어나는 경우(초과/미달)에는, 성장 후의 인상속도를 그 반대(미달/초과)기 되도록 조절함으로써, 평균 인상속도는 잉곳 전체 길이 전체에서 무결함 범위 내에 있도록 제어하였다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며 당분야에서의 통상의 지식을 가진자에 의하여 본 발명의 기술적 사상내에서 많은 변형에 의한 실시가능함은 명백하다.

이상과 같은 본 발명에 따른 실리콘 단결정 성장 방법에 의하면, 본 발명의 실리콘 단결정 성장 방법에 의하면 실리콘 단결정의 평균 인상속도 즉, 축방향 ΔV를 효과적으로 제어할 수 있다. 뿐만 아니라, 고품질 실리콘 단결정의 생산성을 높일 수 있다.

Claims (6)

1. 쵸크랄스키 법에 의한 실리콘 단결정 성장 방법에 있어서,

   실리콘 단결정 인상시 일정 냉각 구간에서의 수직방향 점결함의 확산을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 성장 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수직방향 점결함 확산을 제어하는 단계는 실리콘 단결정 인상속도(V)를 일정 냉각 구간에 대하여 평균적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 성장 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   단결정으로 고화되는 현재의 인상속도를 V₀, 실리콘 융액에서 단결정으로의 고화되는 현 시점을 기준으로 m분 전의 인상속도를 V-m, n분 후의 인상속도를 Vn이라 할 때, 상기 냉각구간에서

   

   은

   

   을 만족하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 성장 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 냉각 구간은 인상된 실리콘 단결정이 기 성장된 임의의 구간 및 성장될 임의의 구간인 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 성장 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 임의의 구간은 고화온도로부터 베이컨시 점결함 응집이 시작되는 온도까지인 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 성장 방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 임의의 구간은 고화온도로부터 인터스티셜 점결함 응집이 시작되는 온도까지인 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정 성장 방법.

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