KR20140039133A - 석영 유리 도가니 및 그 제조 방법, 및 실리콘 단결정의 제조 방법 - Google Patents

석영 유리 도가니 및 그 제조 방법, 및 실리콘 단결정의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 석영 유리로 이루어지며, 도가니 형상을 갖는 도가니 기재를 준비하는 공정과, 직접법 또는 스트법에 의해 합성 석영 유리재를 제작하는 공정과, 상기 합성 석영 유리재를, 분쇄하는 일없이 도가니 형상으로 가공하는 공정과, 상기 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재를, 상기 도가니 기재의 내면에 용착하는 공정을 포함하는 석영 유리 도가니의 제조 방법이다. 이에 의해, 실리콘 단결정의 제조 시의 도가니 자체에 기인하는 실리콘 단결정의 유전위화를 회피하는 한편, 높은 내열성을 갖는 석영 유리 도가니 및 그 제조 방법, 및 그러한 석영 유리 도가니를 이용한 실리콘 단결정의 제조 방법이 제공된다.

Description

석영 유리 도가니 및 그 제조 방법, 및 실리콘 단결정의 제조 방법{QUARTZ GLASS CRUCIBLE, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND METHOD FOR PRODUCING MONOCRYSTALLINE SILICON}
본 발명은, 쵸크랄스키법에 따른 실리콘 단결정의 인상에 이용되는 석영 유리 도가니 및 그 제조 방법, 및 그러한 석영 유리 도가니를 이용한 실리콘 단결정의 제조 방법에 관한 것이다.
실리콘 단결정의 제조에는, 쵸크랄스키법(CZ법)으로 불리는 방법이 넓게 채용되고 있다. 이 쵸크랄스키법에 따른 실리콘 단결정의 제조에서는, 일반적으로, 석영 유리 도가니(석영 도가니라고도 불린다)의 내부에 다결정 실리콘(폴리 실리콘)을 충전하고, 가열에 의해 용해하여 실리콘 융액으로 하고, 실리콘 융액에 종 결정을 침지한 후 들어올려서, 실리콘 단결정 잉곳을 육성한다.
종래부터, 실리콘 단결정의 육성 중에, 고온 하에서 석영 유리 도가니에 포함되는 기포가 팽창하고, 도가니 내주면이 박리하여 실리콘 단결정이 유전위화하는 것(예컨대, 특허 문헌 1 참조)이나, 석영 유리 도가니 표면이 아몰퍼스(amorphous)로부터 크리스트 바라이트로 바뀌고, 이 크리스트 장미 실의 박리에 의해서 실리콘 단결정이 유전위화하는 것(예컨대, 특허 문헌 2 참조)이 언급되어 있다.
쵸크랄스키법에 따른 실리콘 단결정의 제조 중의 석영 유리 도가니 표면의 크리스트 바라이트화(결정화)에 대해서는, 특허 문헌 3이나 특허 문헌 4에 의하면, 「결정화의 초기 단계에서는 결정 생성 핵을 기점으로서 점 형상으로 발생하고, 단결정 인상의 진행에 따라서, 결정화는 링 형상으로 퍼진다」, 「이러한 결정화의 진전 현상에 의해 결정화 반점이 생성된다. 이 결정화 반점의 외주부는 갈색을 나타내고 있으므로, 다갈색 반점으로 불리기도 한다.」, 「결정화 반점은, 단결정 인상 시간, 즉, 실리콘 융액과 석영 도가니의 내표면이 직접 접촉하는 시간의 경과와 함께 증가하지만, 소정의 시간이 경과하면 결정화 반점은 일정한 밀도로 수습하여 추이한다」라고 기재되어 있다. 또한, 「이러한 결정화 반점은 일단 생성한 후, 실리콘 융액에 의해 용해하기 시작하여 점차 결정화 반점의 크기가 작아진다」라고도 기재되어 있다.
이 석영 유리 도가니 표면의 크리스트 바라이트화는, 도가니 중의 알칼리 금속 등의 불순물 농도가 높으면 촉진된다고 언급하고 있다. 또한, 디바이스 특성에의 영향을 고려하더라도, 불순물 농도는 낮은 것이 좋다. 따라서, 석영 유리 도가니에는 기포가 없는 것이나 불순물 농도가 낮은 것이 요구된다.
기포가 없고, 불순물 농도도 지극히 낮은 합성 석영 유리의 제조 방법으로서, 직접법이나 스트법을 들 수 있다. 직접법이란, 4염화 규소(SiCl4) 등의 규소 화합물을 산수소화염 중에서 가수분해함으로써 직접 퇴적·유리화시켜 합성하는 방법이다. 또한, 스트법이란, 이하와 같은 순서로 합성 석영 유리를 제조하는 방법이다. 우선, 직접법보다 저온의 약 1100℃으로, 4염화 규소(SiCl4) 등의 규소 화합물을 산수소화염 중에서 가수분해함으로써, 다공질의 실리카의 덩어리(스트)를 합성한다. 이것을, 염소계 화합물 등이 적당한 가스 중에서 열처리하여 수분을 제거한다. 마지막으로, 약 1500℃ 이상의 온도에서 회전시키면서 스트를 인하하여 하단으로부터 순차적으로 가열하여 유리화해 간다(비특허 문헌 1 참조).
이러한 합성 석영 유리를 이용하여 석영 유리 도가니를 만들면 실리콘 단결정의 유전위화를 회피할 수 있지만, 도가니 자체의 내열성(내열 변형성, 변형 내성이라고도 말한다)이 낮은(즉, 고온 하에서 변형하기 쉽다) 문제가 있다. 이 내열성의 문제를 해결하는 방법으로서, 예를 들면, (1) 실란 화합물로부터 합성된 합성 석영 유리를 분쇄하고, 진공 하에서 가열 용해하고, 도가니에 성형하는 방법(특허 문헌 5)이나, (2) 실란 화합물의 직접 화염법에 따라 제조된, 수소 분자 함유량이 1×1017 molecules/cm3 이상인 합성 석영 유리 부재를 분쇄, 입도 조정, 세정의 각 공정을 거쳐 합성 석영 유리 분말로 한 후, 이것을 진공 하에서 1500~1900℃로 전기 용해하여, 성형하는 방법(특허 문헌 6)을 들 수 있다.
특허 문헌 5의 방법에서는, 합성 석영 유리를 분쇄하고, 그때의 입도를 600 ㎛ 이하로 규정하고, 이것을 10-1 Torr, 1500~1900℃로 진공 가압 용해를 함으로써 수산기·염소의 함유량을 저하시켜 내열성이 좋은 합성 석영 유리 도가니를 만들 수 있다. 진공 가압 용해이므로 도가니 내에 1 mm 이상의 기포는 없다. 이것은, 통상의 아크 용해법에 따라 제조한 석영 유리 도가니의 기포 레벨(예를 들면, 도가니 1개마다, 12 mm의 기포 3개 정도, 2 mm 이상의 기포 없음)보다 양호하다. 덧붙여, 아크 용해법이란, 회전하고 있는 형 내에 원료 분말을 공급하여 도가니 형상의 원료 분체층을 형성하고, 그 내측으로부터 아크 방전 가열하여 용해하여 석영 유리 도가니를 제조하는 방법이다(예를 들면, 특허 문헌 7 참조).
또한, 특허 문헌 6의 방법에 의하면, 합성 석영 유리 부재를 수소 분자 함유량이 1×1016 molecules/cm3 이상으로 왜점이 1130℃ 이상, OH기 함유량, 염소 함유량이 모두 1 ppm 이하의 것으로 한 것은 고순도이며, 고온에 있어서의 점도가 예를 들면 1400℃으로 1010 포이즈 이상으로 할 수 있고, 이에 따라 이것을 실리콘 단결정 인상용 도가니재로 할 수 있다.
또한, 특허 문헌 8에는, 석영 원료 분말을 불활성 가스 분위기 하에서 용해 하고, 더욱이 2000℃ 이상, 0.05 torr 이상의 진공도에 5시간 이상 보관 유지하여 정제하여 얻은 석영 유리편을, 석영 유리 도가니의 내표면에 접합하여, 가열 용해하여 일체화하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 그 가열 용해 방법으로서, 아크 방전이나 산수소염 버너 등을 이용하는 것이 예시되어 있다.
상기와 같이, 쵸크랄스키법에 따른 실리콘 단결정의 인상 시의 실리콘 단결정의 유전위화의 회피로 인해, 석영 유리 도가니는 고순도(즉, 불순물이 적다)인 한편, 기포가 없는 것이 요구되고, 더욱이 도가니의 내열성도 필요하다.
특허 문헌 5 및 특허 문헌 6의 방법의 모두 합성 석영을 분쇄하고 있기 때문에, 아크 용해법보다는 도가니 내의 기포가 적다고 해도 무리 없다. 그 때문에, 요즈음의 실리콘 단결정의 대형화에 의해 석영 유리 도가니로의 열부하도 커지고 있는 현재 상태로서는, 실리콘 단결정 제조 중에 도가니 내의 기포가 팽창해 버린다. 이것이 원인이 되어 실리콘 단결정이 유전위화하는 경우가 많아지는 문제가 있었다.
또한, 특허 문헌 8의 방법으로 이용하고 있는 석영 재료는, 합성 석영의 분말을 용해하고, 정제한 석영 유리편이다. 따라서, 석영 유리편 중에 많이 기포가 존재하고 있다. 그 때문에, 특허 문헌 8에 개시된 석영 유리 도가니를 이용하여 실리콘 단결정을 제조해도, 실리콘 단결정의 유전위화를 충분히 억제할 수 없는 문제가 있다. 또한, 가열 용해 방법으로 하더라도, 유리편을 석영 유리 도가니에 산수소염 버너로 용착하는 것은, 열을 잘 전하지 못하여, 현실적으로는 매우 어렵다. 또한, 도가니가 대형화하면, 산수소염 버너나 아크 방전에서는 국소적인 가열에 의한 큰 온도 구배에 의해 도가니나 판재가 갈라질 가능성이 크고, 현실적으로 용착하는 것은 매우 곤란하다.
일본특허공개 평6-329493호 공보 일본특허공개 2001-342029호 공보 일본특허공개 2001-240494호 공보 일본특허공개　평11-228291호 공보 일본특허공개　평8-40735호 공보 일본특허공개 평8-48532호 공보 일본특허공개 2005-239533호 공보 일본특허공개 2004-2082호 공보 일본특허공개 평4-295018호 공보
비정질 실리카 재료 응용 핸드북, 리아라이즈사, 1999년
본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 실리콘 단결정의 제조 시의 도가니 자체에 기인하는 실리콘 단결정의 유전위화를 회피하는 한편, 높은 내열성을 가지는 석영 유리 도가니 및 그 제조 방법, 및 그러한 석영 유리 도가니를 이용한 실리콘 단결정의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 석영 유리로 이루어지며, 도가니 형상을 갖지는 도가니 기재를 준비하는 공정과, 직접법 또는 스트법에 의해 합성 석영 유리재를 제작하는 공정과, 상기 합성 석영 유리재를, 분쇄하는 일없이 도가니 형상으로 가공하는 공정과, 상기 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재를, 상기 도가니 기재의 내면에 용착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 석영 유리 도가니의 제조 방법을 제공한다.
이러한 방법이면, 직접법 또는 스트법에 의해 제작된 합성 석영 유리재를 분쇄하는 일없이 도가니 형상으로 가공하기 때문에, 실질적으로 기포를 포함하지 않고, 또한 불순물 농도도 지극히 낮은 상태로 도가니 형상을 가지는 합성 석영 유리재로 할 수 있다. 또한, 이 합성 석영 유리재를 석영 유리로 이루어지는 도가니 기재의 내면에 용착하므로, 석영 유리 도가니 중, 이 합성 석영 유리재로 이루어진 부분을, 실리콘 단결정을 제조할 때의 실리콘 융액과 접촉하는 도가니 내면으로 할 수 있어, 기포나 크리스트 바라이트에 기인하는 실리콘 단결정의 유전위화를 회피할 수 있다.
또한, 도가니를 구성하는 재료로서 이러한 합성 석영 유리재를 이용해도, 도가니 기재에 용착하므로 내열성을 도가니 기재에 담당하게 할 수 있어, 합성 석영 유리재 자체의 열변형 등의 문제는 생기지 않고, 석영 유리 도가니의 내열성을 확보할 수 있다.
이 경우, 상기 용착을, 상기 도가니 기재의 내부에 상기 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재를 배치하고, 상기 합성 석영 유리재의 내부에 다결정 실리콘을 충전하고, 상기 다결정 실리콘을 실리콘 단결정 인상기 내에서 용해할 때의 가열에 의해 동시에 실시할 수 있다.
또한, 본 발명은, 이러한 석영 유리 도가니의 제조 방법에 의해, 상기 다결정 실리콘의 용해와 동시에 상기 석영 유리 도가니를 제조하고, 계속하여, 상기 다결정 실리콘의 용해에 의해 생긴 실리콘 융액으로부터 쵸크랄스키법에 의해 실리콘 단결정을 끌어올림으로써 실리콘 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조 방법을 제공한다.
이와 같이, 합성 석영 유리재와 도가니 기재와의 용착을, 실리콘 단결정 인상기 내에서 다결정 실리콘을 용해할 때의 가열에 의해 동시에 실시하는 것으로 하고, 또한, 그 후 계속하여, 실리콘 융액으로부터 실리콘 단결정을 끌어올리는 것으로 하면, 전체적으로 공정을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 도가니를 일단 냉각할 필요가 없다. 그 때문에, 실리콘 단결정을 제조하기 위해 필요한 총 에너지나 제조 시간을 삭감할 수 있다.
또한, 본 발명의 석영 유리 도가니의 제조 방법에서는, 상기 용착을, 상기 도가니 기재의 내부에 상기 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재를 배치하고, 전기로를 이용하여, 상기 도가니 기재 및 합성 석영 유리재를 가열하여 실시할 수도 있다.
또한, 본 발명의 석영 유리 도가니의 제조 방법에서는, 상기 용착을, 상기 도가니 기재의 내부에 상기 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재를 배치하고, 실리콘 단결정 인상기 내에서, 상기 도가니 기재 및 합성 석영 유리재를 가열하여 실시할 수도 있다.
이와 같이, 합성 석영 유리재와 도가니 기재와의 용착은, 전기로 또는 인상 기 내에서의 가열에 의해 실시할 수도 있다. 그리고, 전체를 한 번에 용착할 수 있으므로, 국소적인 온도 구배가 생길 것도 없고, 분열이 발생할 것도 없다.
또한, 본 발명의 석영 유리 도가니의 제조 방법에서는, 상기 합성 석영 유리재의 제작에 있어서, 상기 합성 석영 유리재를 수산기 함유량이 100~800 ppm의 것으로 하여 제작하는 것이 바람직하다.
합성 석영 유리재의 수산기(OH기) 농도를 이러한 것으로 하면, 실리콘 단결정의 유전위화의 억제를 보다 효과적으로 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 석영 유리 도가니의 제조 방법에서는, 상기 합성 석영 유리재의 제작에 있어서, 상기 합성 석영 유리재를 두께 1 mm 이상의 판 형상의 것으로 해 제작하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 합성 석영 유리재를 두께 1 mm 이상의 판 향상의 것으로 하여 제작하면, 도가니 형상으로의 가공 시의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 도가니 형상으로 가공하여, 도가니 기재의 내부에 배치한 후 또는 그 후 용착하기 전에, 실리콘 단결정의 원료의 다결정 실리콘을 충전할 때의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 석영 유리 도가니의 제조 방법에서는, 상기 합성 석영 유리재의 도가니 형상으로의 가공에 있어서, 하나의 또는 복수의 상기 합성 석영 유리재로부터 상기 도가니 형상을 구성할 수 있다.
이와 같이, 합성 석영 유리재의 도가니 형상으로의 가공은, 하나의 합성 석영 유리재로부터 도가니 형상으로 해도 좋고, 복수의 합성 석영 유리재를 용접 등에 의해 조합하여 도가니 형상으로 해도 좋다.
또한, 본 발명은, 상기한 몇 가지의 석영 유리 도가니의 제조 방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 석영 유리 도가니를 제공한다.
이와 같이, 본 발명의 석영 유리 도가니의 제조 방법에 따라 제조된 석영 유리 도가니이면, 실질적으로 기포를 포함하지 않고, 또한 불순물 농도도 지극히 낮은 합성 석영 유리재를 도가니 기재의 내면에 용착한 석영 유리 도가니이므로, 이 합성 석영 유리재로 이루어진 부분을, 실리콘 단결정을 제조할 때의 실리콘 융액과 접촉하는 도가니 내면으로 할 수 있어, 기포나 크리스트 바라이트에 기인하는 실리콘 단결정의 유전위화를 회피할 수 있다. 또한, 도가니 기재를 가짐으로써, 석영 유리 도가니의 내열성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은, 석영 유리로 이루어지며, 도가니 형상을 갖는 도가니 기재와, 상기 도가니 기재의 내면에 용착된 도가니 형상의 합성 석영 유리재를 구비하고, 상기 합성 석영 유리재는, 직접법 또는 스트법에 의해 제작되어 실질적으로 기포를 포함하지 않는 것인 것을 특징으로 하는 석영 유리 도가니를 제공한다.
이러한 석영 유리 도가니이면, 직접법 또는 스트법에 의해 제작된 합성 석영 유리재, 즉, 실질적으로 기포를 포함하지 않고, 또한 불순물 농도도 지극히 낮은 합성 석영 유리재를 도가니 기재의 내면에 용착한 석영 유리 도가니이므로, 실리콘 단결정을 제조할 때에, 기포나 크리스트 바라이트에 기인하는 실리콘 단결정의 유전위화를 회피할 수 있다. 또한, 석영 유리 도가니의 내열성을 확보할 수 있다.
이 경우, 상기 합성 석영 유리재는, 수산기 함유량이 100~800 ppm인 것이 바람직하다.
합성 석영 유리재의 수산기 농도를 이러한 것으로 하면, 실리콘 단결정의 유전위화의 억제를 보다 효과적으로 실시할 수 있다.
또한, 상기 합성 석영 유리재는, 두께가 1 mm 이상인 것이 바람직하다.
이와 같이, 합성 석영 유리재의 두께를 1 mm 이상으로 하면, 실리콘 단결정의 원료의 다결정 실리콘을 충전할 때의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기한 몇 가지의 석영 유리 도가니의 내부에 실리콘 융액을 보관 유지하고, 상기 실리콘 융액으로부터 쵸크랄스키법에 의해 실리콘 단결정을 끌어올림으로써 실리콘 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조 방법을 제공한다.
이와 같이, 본 발명의 석영 유리 도가니를 이용한 쵸크랄스키법에 따른 실리콘 단결정의 제조 방법이면, 기포나 크리스트 바라이트에 기인하는 실리콘 단결정의 유전위화를 회피하여 실리콘 단결정을 제조할 수 있다.
본 발명과 관련되는 석영 유리 도가니의 제조 방법이면, 직접법 또는 스트법에 의해 제작되어, 분쇄도 되어 있지 않기 때문에 실질적으로 기포를 포함하지 않고, 또한 불순물 농도도 지극히 낮은 합성 석영 유리재를, 실리콘 단결정을 제조할 때의 실리콘 융액과 접촉하는 도가니 내면으로서 석영 유리 도가니를 제조할 수 있다. 이러한 석영 유리 도가니를 이용하여 실리콘 단결정의 제조를 실시하면, 기포나 크리스트 바라이트에 기인하는 실리콘 단결정의 유전위화를 회피할 수 있다.
도 1은 본 발명의 석영 유리 도가니의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
도 1에 본 발명의 석영 유리 도가니의 개략 단면도를 나타냈다.
본 발명의 석영 유리 도가니(10)는, 적어도, 석영 유리로 이루어지며, 도가니 형상을 갖는 도가니 기재(20)와, 도가니 기재(20)의 내면에 용착된 도가니 형상의 합성 석영 유리재(30)를 구비한다. 이 합성 석영 유리재(30)는, 직접법 또는 스트법에 의해 제작되어, 실질적으로 기포를 포함하지 않는 것이다.
합성 석영 유리재(30)는, 후술하는 바와 같이, 직접법 또는 스트법에 의해 제작한 합성 석영 유리재를, 분쇄하는 일없이 도가니 형상으로 가공하여 형성한 것을 도가니 기재(20)에 용착한 것이다.
도가니를 구성하는 재료로서 열변형하기 쉬운 합성 석영 유리재(30)를 이용하여도, 도가니 기재(20)에 용착하므로, 내열성을 도가니 기재(20)에 담당하게 할 수 있어, 석영 유리 도가니(10)의 내열성을 확보할 수 있다.
이러한 석영 유리 도가니(10)는, 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 석영 유리로 이루어지며, 도가니 형상을 갖는 도가니 기재(20)를 준비한다(공정 a).
여기서 준비하는 도가니 기재(20)는, 통상의 석영 유리 도가니에서 좋다. 다만, 본 발명에 의해 제조하는 석영 유리 도가니와의 구별 때문에, 본 발명의 설명에 대해 「도가니 기재」라고 부른다. 본 발명의 도가니 기재는, 현재 공업적으로 사용되고 있는 석영 유리 도가니를 이용하면 좋고, 그 제법도 특히 한정되지 않고, 예를 들면, 현재 공업적으로 실시되고 있는 아크 용해법으로 좋다. 아크 용해법이란, 예를 들면 특허 문헌 7에 개시되어 있는, 회전하고 있는 형 내에 원료 분말을 공급하여 도가니 형상의 원료 분체층을 형성하고, 그 내측으로부터 아크 방전 가열하여 용해하여 석영 유리 도가니를 제조하는 방법이다. 그 외, 졸겔법이나, 슬립 캐스트법 등에 의해 도가니 기재를 제조할 수 있다. 이 경우, 도가니 기재의 내면은, 반드시 고순도층이나 무기포층이 되어 있을 필요는 없다.
한편, 도가니 기재(20)의 내면에 용착하기 위한, 도가니 형상의 합성 석영 유리재(30)를 이하와 같이 하여 준비한다.
우선, 직접법 또는 스트법에 의해 합성 석영 유리재를 제작한다(공정 b). 직접법 또는 스트법에 의하면, 실질적으로 기포를 포함하지 않고, 또한 불순물 농도도 지극히 낮은 합성 석영 유리재를 제작할 수 있다.
이때, 합성 석영 유리재를 두께 1 mm 이상의 판 형상의 것으로 하여 제작하는 것이 바람직하다. 합성 석영 유리재의 두께가 1 mm 이상이면, 후술한 바와 같이, 도가니 형상으로의 가공 시의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 후술한 바와 같이, 실리콘 단결정의 원료의 다결정 실리콘을 충전할 때의 파손도 방지할 수 있다. 한편, 합성 석영 유리재의 두께는 10 mm 이하인 것이 바람직하다. 이러한 두께이면, R가공 등의 공정수가 너무 증가할 것이 없다. 또한, 판 형상의 합성 석영 유리재는 포토마스크(photomask)용 등으로 하여 시판도 되고 있어, 용이하게 입수가능하다.
다음에, 합성 석영 유리재를, 분쇄하는 일없이 도가니 형상으로 가공한다(공정 c). 이에 의해, 도 1에 도시한 바와 같은 도가니 형상을 갖는, 합성 석영 유리재(30)로 할 수 있다.
이 공정에서는, 직접법 또는 스트법에 의해 제작된 합성 석영 유리재를 분쇄하는 일없이 가공하기 때문에, 실질적으로 기포를 포함하지 않고, 또한 불순물 농도도 지극히 낮은 상태로, 도가니 형상의 합성 석영 유리재(30)로 할 수 있다. 또한, 공정수도 감소함으로써, 염가로 준비할 수 있다.
더욱이, 상기한 직접법 또는 스트법에 의해 제작된 합성 석영 유리재를 분쇄하는 일없이 가공한다는 것은, 합성 석영 유리재로부터 분말(예를 들면, 평균 입경 1 mm 이하의 분말)로의 가공을 하는 일없이, 직접법 또는 스트법에 의해 제조한 합성 석영 유리재로부터 덩어리진 상태, 판 형상 등의 형상으로 잘라, 가공하는 것을 의미한다.
이 공정 c에서는, 합성 석영 유리재가 도가니 형상이 되도록 가공하면 좋고, 그 구체적인 방법은 특히 한정되지 않는다. 또한, 합성 석영 유리재의 도가니 형상으로의 가공에 있어서, 하나의 합성 석영 유리재로부터 도가니 형상을 구성해도 좋고, 복수의 합성 석영 유리재로부터 도가니 형상을 구성해도 괜찮다.
하나의 합성 석영 유리재로부터 도가니 형상을 구성하려면, 예를 들면, 카본제나 합성 석영제의 치구에 열을 가하면서 가압하여, 단번에 도가니 형상으로 가공할 수 있다. 이러한 경우, 합성 석영 유리재를 판 형상으로 해두면 가공이 용이해져서, 바람직하다.
복수의 합성 석영 유리재로부터 도가니 형상을 구성하는 경우에는, 각각의 합성 석영 유리재를 도가니 형상으로 가공하기 쉬운 합성 석영 유리편으로 할 수 있다. 이러한 합성 석영 유리편의 개개의 형상은 특히 한정되지 않는다.
복수의 합성 석영 유리재는, R가공 등이나 산수소염 버너 등을 이용한 용접에 의해, 복수의 합성 석영 유리재로부터 도가니 형상을 구성하도록 할 수 있다. 이러한 가공 및 용접 등은, 후술한 도가니 기재에 용착하는 공정(공정 d)보다 전에 실시하면 좋다. 또한, 복수의 합성 석영 유리재가, 전체적으로 도가니 형상을 구성히고, 그 도가니 형상의 상태로 도가니 기재에 용착되면 좋고, 반드시 복수의 합성 석영 유리편을 미리 용접 등에 의해 일체화할 필요는 없다.
이상과 같은 공정 b 및 공정 c를 거쳐, 도가니 형상의 합성 석영 유리재(30)가 준비된다.
더욱이, 도가니 기재의 준비(공정 a)와 합성 석영 유리재의 제작 및 도가니 형상으로의 가공(공정 b 및 공정 c)과는 독립적으로 실시할 수 있어, 어느 쪽을 먼저 실시해도 괜찮고, 병행하여 실시할 수도 있다.
다음에, 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재(30)를, 도가니 기재(20)의 내면에 용착하고(공정 d), 석영 유리 도가니(10)를 제조한다.
이 용착은 확실히 실시할 필요가 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 이하의 3가지의 방법이 있다.
(제1 용착 방법)
제1 용착 방법에서는, 우선, 도가니 기재(20)의 내부에 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재(30)를 배치(세트)한다. 이때의 도가니 형상의 합성 석영 유리재(30)로서는, 하나의 합성 석영 유리재로부터 도가니 형상으로 가공한 것, 복수의 합성 석영 유리재를 용접하여 도가니 형상으로 한 것 중 어느 것이라도 좋다. 이 경우, 합성 석영 유리재는, 미리 일체화한 것을 이용하도록 한다. 다음에, 합성 석영 유리재(30)의 내부에 다결정 실리콘을 충전한다. 다음에, 다결정 실리콘을 실리콘 단결정 인상기 내에서 용해할 때의 가열에 의해, 도가니 기재(20)와 도가니 형상의 합성 석영 유리재(30)의 용착을 다결정 실리콘의 용해와 동시에 실시한다. 파워(가열을 위한 투입 전력)나 가열 시간은 임의이며, 통상의 다결정 실리콘의 용해와 같이, 인상기, 도가니의 사이즈 등에 의존하여 결정할 수 있다.
이 방법에 의하면, 다결정 실리콘의 용해와 동시에 석영 유리 도가니(10)가 제조된다. 이 경우, 다결정 실리콘의 용해 및 석영 유리 도가니의 제조 후, 계속 인상기 내에서, 다결정 실리콘의 용해에 의해 생긴 실리콘 융액으로부터 쵸크랄스키법에 의해 실리콘 단결정을 끌어올림으로써 실리콘 단결정을 제조할 수 있다.
이와 같이 하면, 석영 유리 도가니(10)를 제조한 후 실리콘 단결정을 제조할 때까지 일단 냉각할 필요가 없다. 그 때문에, 실리콘 단결정을 제조하기 위해 필요한 총 에너지를 삭감할 수 있다. 또한, 공정수의 증가도 최소한으로 할 수 있어, 코스트의 상승을 억제하는 것 이외에 내측의 실리콘 융액의 존재에 의해 합성 석영 유리재의 도가니 기재로의 용착이 균일하게 행해지는 이점도 있다.
(제2 용착 방법)
제2 용착 방법에서는, 도가니 기재(20)의 내부에 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재(30)를 배치하고, 전기로를 이용하여, 도가니 기재(20) 및 합성 석영 유리재(30)를 가열하여 용착을 실시한다.
(제3 용착 방법)
제3 용착 방법에서는, 도가니 기재(20)의 내부에 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재(30)를 배치하고, 실리콘 단결정 인상기 내에서, 도가니 기재(20) 및 합성 석영 유리재(30)를 가열하여 용착을 실시한다.
제2 또는 제3 용착 방법의 경우는, 도가니 형상의 합성 석영 유리재(30)로서, 하나의 합성 석영 유리재로부터 도가니 형상으로 가공한 것, 또는 복수의 합성 석영 유리재로부터 R가공 등을 한 후, 용접하여 도가니 형상으로 한 것을, 도가니 기재(20)의 내부에 배치할 수 있다. 또한, 복수의 합성 석영 유리재로부터 R가공한 후, 미리 용접 등에 의해 일체화하는 일없이, 복수의 유리편 상태인 채로, 전체적으로 도가니 형상을 구성하도록 도가니 기재(20)의 내부에 배치해도 괜찮다. 이 경우, 이들은 용착 공정에서 동시에 일체화와 도가니 기재로의 용착을 한다.
더욱이, 제2 또는 제3 용착 방법의 경우는, 예를 들면 카본제나 합성 석영제 등의 치구를, 도가니 형상의 합성 석영 유리재(30)의 내측에 세트하고, 도가니 기재(20)를 사이에 두는 형태로 압착시켜도 좋다. 특히, 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재(30)가 복수의 유리편으로 이루어진 경우(용접에 의해 일체화하고 있지 않은 상태)는, 상부에 위치하는 유리편이 일체화하기 전에 흘러내리지 않도록, 도가니 기재(20)를 회전시키거나 혹은 도가니 기재(20)의 동체부를 수직으로 아니라, 상부 열림의 테이퍼를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 파워(가열을 위한 투입 전력)나 가열 시간은 임의이며, 필요에 따라 결정할 수 있다.
또한, 제1~3 용착 방법 중 어느 방법에 있어서도, 상부에 위치하는 유리편이 도가니 기재(20)에 용착하기 전에 넘어져 오지 않도록 도가니 기재(20)와 합성 석영 유리재(30)를 도가니 상단부에서 용접해 두는 것이 바람직하고, 더욱이 도가니 기재(20)와 합성 석영 유리재(30) 사이에 분위기 가스가 갇히지 않도록, 배기를 마련하는 것이 바람직하다.
이 도가니 기재(20)와 도가니 형상의 합성 석영 유리재(30)의 용착은, 상기와 같이 전체를 한 번에 동시에 실시하는 것으로 확실히 실시하는 것이 필요하다.
이 용착을, 산수소염 버너를 이용하여 일부씩 실시하려고 하면, 전체적으로 열을 잘 전하지 못하고, 현실적으로는 매우 어렵다. 또한, 특히 도가니가 대형인 경우(예를 들면, 구경 24 인치(60 cm) 이상), 산수소염 버너나 아크 방전에서는 국소적인 가열에 의한 큰 온도 구배에 의해 도가니나 판재가 갈라질 가능성이 크고, 현실적으로 용착하는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 이러한 방법은 바람직하지 않다.
이상과 같은 공정 a~d를 거쳐, 도 1에 나타낸 석영 유리 도가니(10)를 제조할 수 있다.
이러한 본 발명에 관한 석영 유리 도가니(10)를 이용하여 쵸크랄스키법에 의해 실리콘 단결정을 제조하면, 기포나 크리스트 바라이트에 기인하는 실리콘 단결정의 유전위화를 회피하여 실리콘 단결정을 제조할 수 있다.
본 발명의 석영 유리 도가니(10)를 이용하는 것 이외는, 통상 그대로의 쵸크랄스키법에 따라 실리콘 단결정을 제조할 수 있다. 즉, 본 발명의 석영 유리 도가니(10)의 내부에 실리콘 융액을 보관 유지하고, 상기 실리콘 융액으로부터 쵸크랄스키법에 의해 실리콘 단결정을 끌어올림으로써 실리콘 단결정을 제조한다. 또한, 자장을 걸치면서 실리콘 단결정의 육성을 실시하는 등, 쵸크랄스키법에 관한 공지의 수법을 적당 실시할 수 있다.
다만, 상기의 「제1 용착 방법」의 경우에는, 전술한 바와 같이, 다결정 실리콘을 실리콘 단결정 인상기 내에서 용해할 때의 가열에 의해, 도가니 기재(20)와 도가니 형상에 가공한 합성 석영 유리재(30)의 용착을 다결정 실리콘의 용해와 동시에 실시한다. 이 방법의 경우도, 그 후의 실리콘 융액으로부터의 실리콘 단결정의 인상은 통상의 쵸크랄스키법에 따른 실리콘 단결정의 제조의 경우와 같이 실시할 수 있다.
더욱이, 석영 유리 도가니(10)를 구성하는, 용착 후의 합성 석영 유리재(30)는 두께 1 mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하기 위해서는, 예를 들면, 합성 석영 유리재의 제작(공정 b)에 대해 합성 석영 유리재를 두께 1 mm 이상의 판 형상의 것으로 하여 제작하고, 이것을 도가니 형상으로 가공하여 도가니 기재(20)에 용착하는 것 등에 의해 실시할 수 있다.
합성 석영 유리재(30)가 두께 1 mm 이상이면, 실리콘 단결정의 원료의 다결정 실리콘을 충전할 때의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 실리콘 단결정의 제조 중에, 합성 석영 유리재(30)의 용해에 의한, 실리콘 융액과 도가니 기재(20)의 접촉을 방지할 수 있다. 이에 의해, 실리콘 융액을, 실질적으로 기포를 포함하지 않고, 또한 불순물 농도도 지극히 낮은 합성 석영 유리재(30)의 표면과 항상 접촉시킬 수 있어, 보다 효과적으로 실리콘 단결정의 유전위화를 회피할 수 있다.
또한, 합성 석영 유리재의 제작(공정 b)에 있어서, 합성 석영 유리재를 수산기 함유량이 100~800 ppm의 것으로 하여 제작하는 것이 바람직하다.
이 합성 석영 유리재의 수산기 함유량의 규정은, 본 발명자 등이, 쵸크랄스키법에 따른 실리콘 단결정 제조 중의 석영 유리 도가니의 결정화에 대해, 이하의 식견을 찾아냈던 것에 기초를 둔다.
수산기 함유량이 많으면 합성 석영 유리(아몰퍼스)의 결정화(즉, 크리스트 바라이트화)가 촉진된다. 전술한 바와 같이, 알칼리 금속 등의 불순물에 의해서도 아몰퍼스는 결정화하지만, 불순물 기인의 결정화는, 실투로 불릴수록 결정화도의 높은 결정화이다. 한편, 수산기 기인의 결정화는 결정화도의 낮은 결정화인 것을, 본 발명자 등은 찾아냈다.
실리콘 단결정의 제조 개시부터 종료까지의 사이에 완전히 크리스트 바라이트화가 일어나지 않으면, 크리스트 바라이트의 박리를 기인으로 한 실리콘 단결정의 유전위화는 발생하지 않지만, 현실적으로 다소나마 석영 유리 도가니 표면은 크리스트 바라이트화해 버린다. 이 결정화는, 전술한 바와 같이, 특허 문헌 3이나 특허 문헌 4에 의하면, 「결정화의 초기 단계에서는 결정 생성 핵을 기점으로서 점 형상으로 발생하고, 단결정 인상의 진행에 따라서, 결정화는 링 형상으로 퍼진다」, 「이러한 결정화의 진전 현상에 의해 결정화 반점이 생성된다. 이 결정화 반점의 외주부는 갈색을 나타내고 있으므로, 다갈색 반점으로 불리기도 한다.」, 「결정화 반점은, 단결정 인상 시간, 즉, 실리콘 융액과 석영 도가니의 내표면이 직접 접촉하는 시간의 경과와 함께 증가하지만, 소정의 시간이 경과하면 결정화 반점은 일정한 밀도로 수습하여 추이한다」라고 기재되어 있다. 또한, 「이러한 결정화 반점은 일단 생성한 후, 실리콘 융액에 의해 용해하기 시작해 점차 결정화 반점의 크기가 작아진다」라고도 기재되어 있다. 즉, 석영 유리 도가니 표면에서는 결정화와 그 결정화 부분의 용해가 일어나고 있다.
따라서, 본 발명자 등은, 불순물 기인의 결정화도의 높은 결정화에서는, 박리하는 크리스트 바라이트의 사이즈가 크고, 실리콘 융액 중에 용해를 마치기 전에 실리콘 단결정의 고액 계면에 도달해 버려서, 실리콘 단결정의 유전위화를 야기하는 것, 한편, 수산기 기인과 같이 결정화도의 낮은 결정화에서는, 박리하는 크리스트 바라이트의 사이즈가 작고, 실리콘 단결정의 고액 계면에 도달하기 전에 실리콘 융액 중에 용해하여, 실리콘 단결정의 유전위화를 야기하지 않는 것을 찾아냈다.
수산기 함유량이 100 ppm 이상이면, 석영 유리 도가니 내표면의 결정화 속도가 너무 늦지 않고, 실리콘 단결정 제조 중의 다갈색 반점의 증가가 억제되어, 크리스트 바라이트의 박리에 의한 실리콘 단결정의 유전위화를 억제할 수 있다. 한편, 수산기 함유량이 800 ppm 이하이면, 도가니 표면의 결정화가 너무 촉진될 것도 없고, 박리하는 크리스트 바라이트의 사이즈가 작고, 실리콘 단결정이 유전위화하는 것을 억제할 수 있다. 석영 유리 도가니(10)를 구성하는 합성 석영 유리재(30)는 고순도이기 때문에, 알칼리 금속 등의 불순물에 근거하는 결정화는 그만큼 고려할 필요는 없고, 수산기 함유량이 100~800 ppm인 것을 이용했을 경우는, 원료의 다결정 실리콘의 용해 중에 석영 유리 도가니 내표면의 결정화가 적당히 촉진되어, 실리콘 단결정의 제조를 개시하는 무렵에는 도가니 표면의 용해도 함께, 박리하는 크리스트 바라이트의 사이즈가 작아져서, 실리콘 단결정의 유전위화가 보다 효과적으로 회피된다. 합성 석영 유리재(30)의 수산기 함유량은 300~700 ppm인 것이 또한 바람직하고, 500~700 ppm인 것이 가장 바람직하다.
합성 석영 유리재의 수산기 함유량의 조정 방법은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 특허 문헌 9에 개시되어 있는 바와 같이, 화염 버너를 다중관 버너로 하고, 그 중심 노즐로부터 공급되는 원료 실란 화합물과 지연성 가스로서의 산소 가스의 혼합 가스의 조성비를 바꾸는 것이나, 지연성 가스에 불활성 가스를 혼합함으로써, 합성 석영 유리를 제작할 때의 성장 용해면의 표면 온도를 제어하는 것으로 가능하다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 이것들은 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
(실시예 1)
스트법에 의해, 수산기 함유량이 50 ppm의 합성 석영 유리재의 판재를 제작했다. 이 합성 석영 유리재를, 아크 용해법으로 제조한 구경 32 인치(800 mm)의 석영 유리로 이루어지는 도가니 기재(수산기 함유량은 150 ppm)의 내면 형상에 맞추어, 자르고, R가공하고, 용접하여, 도가니 형상으로 했다. 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재(30)를 도가니 기재(20) 내에 배치하고(도 1 참조), 그 중에 다결정 실리콘을 400 kg 충전했다.
도가니 기재 및 그 내부에 배치된 합성 석영 유리재를 인상기에 세트하고, 원료의 다결정 실리콘을 용해했다. 이 다결정 실리콘의 용해와 동시에 도가니 기재와 합성 석영 유리재를 용착하여, 석영 유리 도가니(10)로 했다. 그 후, 4000 Gauss(0.4 테스라)의 수평 자장을 인가하여 직경 300 mm의 실리콘 단결정을 끌어올렸다.
이상의 공정을, 10회 반복했다.
(실시예 2)
합성 석영 유리재의 판재로서, 스트법에 의해, 수산기 함유량이 100 ppm인 것을 제작한 것 이외는 실시예 1과 같이 석영 유리 도가니를 제작하여, 실리콘 단결정의 인상을 실시했다.
(실시예 3)
합성 석영 유리재의 판재로서 스트법에 의해, 수산기 함유량이 200 ppm인 것을 제작한 것 이외는 실시예 1과 같이 석영 유리 도가니를 제작하여, 실리콘 단결정의 인상을 실시했다.
(실시예 4)
합성 석영 유리재의 판재로서 직접법에 의해, 수산기 함유량이 600 ppm인 것을 제작한 것 이외는 실시예 1과 같이 석영 유리 도가니를 제작하여, 실리콘 단결정의 인상을 실시했다.
(실시예 5)
합성 석영 유리재의 판재로서 직접법에 의해, 수산기 함유량이 800 ppm인 것을 제작한 것 이외는 실시예 1과 같이 석영 유리 도가니를 제작하여, 실리콘 단결정의 인상을 실시했다.
(실시예 6)
합성 석영 유리재의 판재로서 직접법에 의해, 수산기 함유량이 1200 ppm인 것을 제작한 것 이외는 실시예 1과 같이 석영 유리 도가니를 제작하여, 실리콘 단결정의 인상을 실시했다.
(비교예)
아크 용해법으로 제조한 구경 32 인치(800 mm)의 석영 유리 도가니(수산기 함유량은 150 ppm)에 다결정 실리콘 400 kg를 충전했다.
이 석영 유리 도가니를 인상기에 세트하고, 원료의 다결정 실리콘을 용해했다. 그 후, 4000 Gauss(0.4 테스라)의 수평 자장을 인가하여 직경 300 mm의 실리콘 단결정을 끌어올렸다.
이상의 공정을, 10회 반복했다.
실시예 1~6 및 비교예에서 끌어올린 실리콘 단결정의 유전위화 회수를 표 1에 나타낸다. 여기서 말하는 유전위화 회수란, 각 단결정의 1회째의 들어올림에 있어서의 유전위화의 회수(즉, 0이나 1)를 합계한 것으로서, 유전위화했을 경우에 재용해한 후의 재차의 유전위화는 대상으로 하지 않는다. 왜냐하면, 재용해에 의해 도가니의 표면 상태(기포, 결정화도)가 바뀌어 버리기 때문이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예
도가니 내면부의 제작법 스트법 스트법 스트법 직접법 직접법 직접법 아크 용접법
(도가니 전체를 아크 용접법에 의해 제작)
도가니 내면부의 수산기 함유량 (ppm) 50 100 200 600 800 1200 150
유전위화
회수		 3 2 1 0 1 3 10
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 관한 석영 유리 도가니의 제조 방법에 따라, 기포가 없이, 불순물 농도도 지극히 낮은 합성 석영 유리재를 도가니 내면부의 구성 재료로 하면, 실리콘 단결정의 유전위화를 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다. 특히, 수산기 함유량이 600 ppm의 경우(실시예 4)에는, 한 번도 유전위화하는 일없이, 실리콘 단결정을 육성할 수 있었다.
더욱이, 상기한 각 실시예 및 비교예에 있어서, 유전위화했을 경우에는, 그 후에 재용해를 실시하고, 다시 실리콘 단결정을 육성하고 있어, 최종적으로는 무전위의 실리콘 단결정이 얻어질 수 있다. 그러나 제조 시간을 단축하여 생산성을 향상하기 위해서는 유전위화를 회피하는 것이 구할 수 있기 때문에, 본 발명은 생산성 향상에 지극히 유효하다. 게다가, 실리콘 융액에 접하고 있는 것은, 고순도의 합성 석영 유리이므로, 얻어지는 실리콘 단결정의 고순도화도 도모할 수 있다.
아울러, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 동일한 작용 효과를 상주하는 것은 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (13)

  1. 석영 유리로 이루어지며, 도가니 형상을 갖는 도가니 기재를 준비하는 공정;
    직접법 또는 스트법에 의해 합성 석영 유리재를 제작하는 공정;
    상기 합성 석영 유리재를, 분쇄하는 일 없이 도가니 형상으로 가공하는 공정; 및
    상기 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재를, 상기 도가니 기재의 내면에 용착하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용착을, 상기 도가니 기재의 내부에 상기 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재를 배치하고, 상기 합성 석영 유리재의 내부에 다결정 실리콘을 충전하고, 상기 다결정 실리콘을 실리콘 단결정 인상기 내에서 용해할 때의 가열에 의해 동시에 실시하는 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용착을, 상기 도가니 기재의 내부에 상기 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재를 배치하고, 전기로를 이용하여, 상기 도가니 기재 및 합성 석영 유리재를 가열하여 실시하는 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용착을, 상기 도가니 기재의 내부에 상기 도가니 형상으로 가공한 합성 석영 유리재를 배치하고, 실리콘 단결정 인상기 내에서, 상기 도가니 기재 및 합성 석영 유리재를 가열하여 실시하는 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 합성 석영 유리재의 제작에 있어서, 상기 합성 석영 유리재를 수산기 함유량이 100~800 ppm의 것으로 하여 제작하는 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 합성 석영 유리재의 제작에 있어서, 상기 합성 석영 유리재를 두께 1 mm 이상의 판 형상의 것으로 하여 제작하는 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 합성 석영 유리재의 도가니 형상으로의 가공에 있어서, 하나의 또는 복수의 상기 합성 석영 유리재로부터 상기 도가니 형상을 구성하는 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 석영 유리 도가니의 제조 방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니.
  9. 석영 유리로 이루어지며, 도가니 형상을 갖는 도가니 기재; 및
    상기 도가니 기재의 내면에 용착된 도가니 형상의 합성 석영 유리재
    를 구비하며,
    상기 합성 석영 유리재는, 직접법 또는 스트법에 의해 제작되어 실질적으로 기포를 포함하지 않는 것인 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 합성 석영 유리재는, 수산기 함유량이 100~800 ppm인 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 합성 석영 유리재는, 두께가 1 mm 이상인 것을 특징으로 하는
    석영 유리 도가니.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 석영 유리 도가니의 내부에 실리콘 융액을 보관 유지하고, 상기 실리콘 융액으로부터 쵸크랄스키법에 의해 실리콘 단결정을 끌어올림으로써 실리콘 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는
    실리콘 단결정의 제조 방법.
  13. 제2항에 기재된 석영 유리 도가니의 제조 방법에 의해, 상기 다결정 실리콘의 용해와 동시에 상기 석영 유리 도가니를 제조하고, 계속하여, 상기 다결정 실리콘의 용해에 의해 생긴 실리콘 융액으로부터 쵸크랄스키법에 의해 실리콘 단결정을 끌어올림으로써 실리콘 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는
    실리콘 단결정의 제조 방법.
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