KR20160022830A

KR20160022830A - 단결정 제조장치 및 단결정 제조방법

Info

Publication number: KR20160022830A
Application number: KR1020157036281A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 타카자와
Original assignee: 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2016-03-02
Also published as: WO2014208000A1; CN105358743A; DE112014002768B4; JP2015010008A; CN105358743B; US9738989B2; JP5942931B2; US20160115620A1; KR102054184B1; DE112014002768T5

Abstract

본 발명은, 도가니와, 히터를 격납하는 메인챔버와, 단결정이 인상되어 수용되는 풀챔버와, 메인챔버의 천정부로부터 하방으로 연장설치되어, 단결정을 도통하는 개구부를 갖는 원통상의 정류통과, 종결정을 유지하기 위한 시드척과, 원료를 가열하고 용융할 때에는, 정류통의 개구부의 하단에 설치되고, 단결정을 인상할 때에는, 종결정과 함께 인상되는 보온판을 구비하는 단결정 제조장치로서, 시드척은, 보온판을 장착하기 위한 장착구를 구비하고, 이 장착구는, 보온판을 시드척의 회전으로부터 독립하여 회전가능하게 장착하는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 단결정 제조장치이다. 이에 따라, 용이하게 도입가능하고, 히터의 전력이 저파워로 원료를 용융할 수 있고, 종부시의 전위의 발생을 억제할 수 있으며, 단결정을 인상할 때에, 단결정의 유전위화를 억제할 수 있는 단결정 제조장치가 제공된다.

Description

단결정 제조장치 및 단결정 제조방법{SINGLE CRYSTAL PRODUCTION DEVICE AND SINGLE CRYSTAL PRODUCTION METHOD}

본 발명은, CZ법에 있어서의 단결정 제조장치 및 단결정 제조방법에 관한 것이다.

CZ법에 의해, 직경 450mm 이상의 반도체 단결정을 제조하려면, 제조하는 반도체 단결정이 제조장치 내를 통과할 수 있도록, 반도체 단결정 제조장치 내의 핫존이나 제조장치 자체에 큰 개구부를 마련할 필요가 있다. 개구부의 면적이 증가할수록, 석영도가니 내의 실리콘 다결정 원료가 챔버에 대하여 직접 노출되는 면적이 증대하기 때문에, 실리콘 다결정 원료 용융시에, 실리콘 다결정 원료와 챔버 사이의 복사전열이 촉진되어, 실리콘 다결정 원료의 온도가 잘 오르지 않게 된다.

그 결과, 실리콘 다결정 원료를 용융시키기 위해 히터의 전력은 고파워가 필요해지는데, 실리콘 다결정 원료를 유지하는 석영도가니에 큰 부하를 주어, 석영도가니가 받는 데미지가 커진다. 그 결과, 장시간의 조업이 불가능해져서, 저파워의 히터의 전력으로 실리콘 다결정 원료의 용융을 행할 수 있는 제조장치가 요구되고 있다.

한편 대직경 결정, 특히 450mm 이상의 대직경의 장척 결정을 제조하는 경우에는, 대시넥법(Dash Necking)은, 드로잉부가 2~3mm 정도로 가늘어, 고중량의 결정을 유지하기에는 강도가 약하다. 따라서, 대시넥법은 채용할 수 없다. 그러므로, 종부(種付) 후의 결정직경을 임의로 선택할 수 있는 무전위 종부법에 의한 결정 제조가 필요해지고 있다. 무전위 종부법이란, 원하는 결정중량을 유지할 수 있는 종부 후의 성장에 있어서의 최소직경을 미리 규정하고, 성장 중인 단결정의 직경이, 그 최소직경 이상의 범위를 만족하도록 선단이 뾰족한 종결정을 실리콘 다결정 원료융액에 천천히 침지시키고 나서 단결정을 육성하는 방법이다.

그러나, 무전위 종부법은 문자 그대로 무전위로 종부할 필요가 있다. 이에, 종결정과 실리콘 다결정 원료융액의 온도차에 기인하는 열쇼크에 의해, 종결정에 전위가 도입되어, 그 후의 단결정 성장이 유전위 성장이 되지 않도록 할 필요가 있다. 종부 전의 종결정을 가온하는 공정에서, 종결정과 원료융액의 온도차를 줄이기 위해, 종결정을 가온할 필요가 있다. 종결정을 가온하는 방법으로는, 멜트 바로 위에 종결정을 배치하고, 멜트 표면으로부터의 복사열로 종결정을 따뜻하게 하는 방법이 주로 이용되고 있다.

그러나, 제조하는 실리콘 단결정의 대직경화에 수반하여, 육성 중인 단결정이 도통하는 개구부의 직경이 증대하므로, 종결정을 유지하는 시드척과 챔버와의 복사전열이 촉진되고, 종부 전의 종결정을 가온하는 공정에서 종결정을 충분히 따뜻하게 할 수 없어, 무전위 종부의 성공률이 현저히 저하되고 있다.

일본특허공개 2012-91942호 공보 일본특허공개 2006-44962호 공보

상기한 과제를 해결하기 위하여 많은 기술개발이 이루어지고 있으며, 그 일 예를 이하에 나타낸다.

특허문헌 1에는, 종부시에 시드척으로부터 독립하여 승강가능한 열차폐판을 원료융액 표면근방에 배치히는 것이 기재되어 있지만, 이 기술을 실시하려면 기존의 단결정 제조장치를 대폭 개조할 필요가 있어, 용이하게 도입할 수 없다는 디메리트가 있다.

특허문헌 2에는, 시드척에 단열판이 부착되고, 종부시에 이 단열판에 의해 융액 표면이 보온되는 것이 기재되어 있다. 그러나, 이 방법을 실제로 적용하여, 450mm 이상의 대직경의 실리콘 단결정을 제조할 때에는, 육성된 실리콘 단결정이 도통하는 개구부의 직경의 증대에 따라, 개구부를 덮는 단열판의 면적과 중량이 증가한다. 단열판의 면적과 중량이 증가하는 영향으로 단열판의 관성모멘트가 증대하므로, 시드척으로 단열판을 들어 올릴 때에, 실리콘 단결정의 회전을 방해하여, 안정된 결정성장을 실현할 수 없다. 최악의 경우, 육성 중인 실리콘 단결정의 유전위화를 초래한다는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 서술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 용이하게 도입가능하고, 히터의 전력이 저파워로 원료를 용융할 수 있고, 종부시의 전위의 발생을 억제할 수 있으며, 단결정을 인상할 때에, 단결정의 유전위화를 억제할 수 있는 단결정 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 원료를 수용하는 도가니와, 상기 원료를 가열하여 원료융액으로 하는 히터를 격납하는 메인챔버와, 이 메인챔버의 상부에 연결설치(連設)되어, 육성한 단결정이 인상되어 수용되는 풀챔버와, 상기 메인챔버의 천정부로부터 하방으로 연장설치(延設)되어, 상기 단결정을 도통하는 개구부를 갖는 원통상의 정류통과, 종결정을 유지하기 위한 회전가능한 시드척과, 상기 원료를 가열하고 용융할 때에는, 상기 정류통의 상기 개구부의 하단에 설치되고, 상기 단결정을 인상할 때에는, 상기 종결정과 함께 인상되는 보온판을 구비하고, 상기 종결정을 상기 보온판과 함께 인상하면서 상기 단결정을 제조하는 단결정 제조장치로서, 상기 시드척은, 상기 보온판을 장착하기 위한 장착구를 구비하고, 이 장착구는, 상기 보온판을 상기 시드척의 회전으로부터 독립하여 회전가능하게 장착하는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 단결정 제조장치를 제공한다.

이러한 단결정 제조장치이면, 원료를 가열하고 용융할 때에, 원료로부터 챔버로의 복사전열을 억제하여, 히터의 전력이 저파워여도 원료를 용융할 수 있다. 또한, 종부시에는, 원료융액, 종결정 및 시드척으로부터 챔버로의 복사전열이 억제되어, 종결정을 충분히 가열하여 보온할 수 있으므로, 무전위 종부법이어도, 전위의 발생을 억제할 수 있다. 그리고, 단결정을 인상할 때에는, 관성모멘트가 큰 보온판에 의한, 단결정의 회전속도의 일시적인 감속을 억제할 수 있어, 안정된 결정성장을 행할 수 있다. 따라서, 인상 중인 단결정의 유전위화나 불순물오염을 억제할 수 있다. 또한, 시드척만을 개조하면 되므로, 기존의 단결정 제조장치에 용이하게 도입할 수 있다.

이때, 상기 장착구는, 상기 시드척의 측면으로부터 연출(延出)하는 환상의 하부플랜지와, 상기 보온판을 얹어, 상기 시드척의 회전으로부터 독립하여 회전을 할 수 있는 환상의 상부플랜지를 가지며, 상기 하부플랜지의 상면 및 상기 상부플랜지의 하면에 환상의 홈이 마련되고, 상기 하부플랜지의 상면의 환상의 홈 및 상기 상부플랜지의 하면의 환상의 홈에 배치된 3개 이상의 구(球)를 통해, 상기 상부플랜지가 상기 하부플랜지 상방에 재치된 것이 바람직하다.

이러한 것이면, 단결정의 인상 중에, 보온판과 상부플랜지가 구를 통해 시드척 본체로부터 독립하여 회전하고, 보온판과 시드척 본체가 접촉할 일이 없으므로 미소편이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 인상 중인 단결정의 불순물오염을 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 이러한 장착구이면, 구성이 간편하므로, 보다 용이하게 기존의 단결정 제조장치에 도입할 수 있다.

또한 이때, 상기 하부플랜지가, 최외주에 상방으로 돌출한 장벽을 갖는 것으로 할 수 있다.

이러한 것이면, 상부플랜지와 보온판이 접촉할 때의 마찰력에 의해 발생할 수 있는 미소편이 실리콘융액 표면에 낙하하는 것을 확실하게 억제할 수 있다. 그 결과, 인상 중인 단결정의 유전위화나 불순물오염을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 서술한 바와 같은, 본 발명의 단결정 제조장치를 이용한 단결정 제조방법이 제공된다.

이러한 단결정 제조방법이면, 원료를 가열하고 용융할 때에, 원료로부터 챔버로의 복사전열을 억제하여, 히터의 전력이 저파워여도 원료를 용융할 수 있다. 또한, 종부시에는, 원료융액, 종결정 및 시드척으로부터 챔버로의 복사전열이 억제되어, 종결정을 충분히 가열하여 보온할 수 있으므로, 무전위 종부법이어도, 전위의 발생을 억제할 수 있다. 그리고, 단결정을 인상할 때에는, 관성모멘트가 큰 보온판에 의한, 단결정의 회전속도의 일시적인 감속을 억제할 수 있어, 안정된 결정성장을 행할 수 있다. 따라서, 인상 중인 단결정의 유전위화나 불순물오염을 억제할 수 있다. 또한, 시드척만을 개조하면 되므로, 기존의 단결정 제조장치에서 용이하게 실시할 수 있다.

본 발명의 단결정 제조장치이면, 원료를 히터의 전력이 저파워여도 용융할 수 있고, 종부시에는, 종결정을 충분히 가열하여 보온할 수 있으므로, 전위의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 보온판을 시드척에 장착할 때에는, 단결정의 회전속도의 일시적인 감속을 억제할 수 있다. 그 결과, 단결정의 유전위화를 억제할 수 있다. 또한, 시드척만을 개조하면 되므로, 기존의 단결정 제조장치에 용이하게 도입할 수 있다.

도 1은 본 발명의 종부시의 단결정 제조장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 단결정을 인상할 때의 단결정 제조장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 장착구를 갖는 시드척의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 장착구를 갖는 시드척의 일 예를 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명에 대하여 실시의 형태를 설명하나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.

최근, 대직경의 단결정, 특히 450mm 이상의 대직경의 장척 단결정의 제조에서는 원료 용융이나 종부시에 정류통의 개구부를 보온판으로 막아, 핫존을 보온하는 것이 필요해지고 있다. 그러나, 시드척으로 보온판을 들어올릴 때에, 실리콘 단결정의 회전을 방해하여, 육성 중인 실리콘 단결정의 유전위화가 발생한다는 문제가 있었다.

이에, 본 발명자는 이러한 문제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 시드척에 보온판을 장착하는 장착구에, 보온판을 시드척의 회전으로부터 독립하여 회전가능하게 장착하는 기구를 마련한다면, 실리콘 단결정의 회전을 거의 방해하지 않고, 육성 중인 실리콘 단결정의 유전위화를 억제할 수 있는 것에 상도하여, 본 발명을 완성시켰다.

이하에서는, 본 발명의 단결정 제조장치의 일 예를, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4를 참조하여 설명한다.

도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제조장치(1)는 원료를 수용하는 도가니(2, 3)와, 원료를 가열하여 원료융액(4)으로 하는 히터(5)가 메인챔버(6) 내에 격납되어 있다. 메인챔버(6)의 상부에 연결설치된 풀챔버(7)의 상부에는, 단결정(8)을 인상하기 위한 와이어(9)가 마련되어 있다. 한편, 도가니(2, 3)는 내측에 원료융액(4)을 직접수용하기 위한 석영도가니(2)와, 외측에 이 석영도가니(2)를 지지하기 위한 흑연도가니(3)로 구성되어 있다.

또한, 메인챔버(6)의 천정부로부터 하방으로 연장설치되어, 단결정(8)이 도통하는 개구부를 갖는 원통상의 정류통(10)과, 와이어(9)의 선단에는 종결정(11)을 유지하기 위한 회전가능한 시드척(12)이 마련되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 시드척(12)의 끝에 부착된 종결정(11)을 원료융액(4)에 침지하고, 와이어(9)를 권취함으로써 시드척(12)을 인상하고, 종결정(11)의 하방에 단결정(8)을 형성한다.

또한, 히터(5)는 도가니(2, 3)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 이 히터(5)와 메인챔버(6) 사이에, 히터(5)의 주위를 둘러싸도록 단열재(16)가 마련되어 있으며, 이 단열재(16)로 히터(5)로부터의 복사열을 차단할 수 있게 되어 있다. 그리고, 단열재(16)의 내측에 단열재보호부재(17)가 배치되어 있다.

본 발명에서는, 시드척(12)은, 보온판(13)을 장착하기 위한 장착구(14)를 구비하고, 이 장착구(14)는, 보온판(13)을 시드척(12)의 회전으로부터 독립하여 회전가능하게 장착하는 기구를 갖는 것이다.

이때, 장착구(14)가 갖는 기구는, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 시드척(12)의 측면으로부터 연출하는 환상의 하부플랜지(18)와, 보온판(13)을 얹어, 시드척(12)의 본체의 회전으로부터 독립하여 회전을 할 수 있는 환상의 상부플랜지(19)를 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 하부플랜지(18)의 상면과 상부플랜지(19)의 하면에 환상의 홈(20, 21)이 마련되고, 하부플랜지(18)의 상면의 환상의 홈(20) 및 상기 상부플랜지(19)의 하면의 환상의 홈(21)에 배치된 3개 이상의 구(22)를 통해, 상부플랜지(19)가 하부플랜지(18) 상방에 재치된 것이 바람직하다.

이러한 것이면, 인상 중에, 상부플랜지(19)와 보온판(13)이 구(22)를 통해 하부플랜지(18)로부터 독립하여 회전하고, 보온판(13)과 시드척(12)의 본체가 접촉하지 않으므로, 마찰에 의해 미소편이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 발생한 미소편이, 육성 중인 단결정(8) 표면에 부착되거나, 원료융액(4) 표면에 낙하되는 것을 억제하여, 단결정(8)의 유전위화나 불순물오염을 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 이러한 장착구(14)이면, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이 구성이 간편하므로, 보다 용이하게 기존의 단결정 제조장치에 도입할 수 있다.

또한, 구(22)의 개수는, 구(22)가 회전하여, 상부플랜지(19)가 수평을 상시 유지할 수 있을 정도로 까는 것이 보다 바람직하다.

또한 이때, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 하부플랜지(18)가, 최외주에 상방으로 돌출한 장벽(23)을 갖는 것으로 할 수 있다.

이러한 것이면, 상부플랜지(19)와 보온판(13)이 접촉할 때의 마찰력에 의해 발생할 수 있는 미소편이 원료융액(4) 표면으로 낙하하거나, 인상 중인 단결정(8)의 표면에 미소편이 부착되는 것을 확실하게 억제할 수 있다. 그 결과, 인상 중인 단결정의 유전위화나 불순물오염을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

원료를 가열하고 용융할 때에는, 원료주변을 보온하기 위하여, 종결정(11)을 분리한 상태의 시드척(12)이 원료 바로 위에 설치되고, 보온판(13)은, 정류통(10)의 개구부의 하단에 부착된 단열링(15) 상에 재치되어 있다.

또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 종부시에는, 종결정(11)과 시드척(12)과 원료융액(4)을 보온하기 위하여, 보온판(13)은 단열링(15) 상에 재치되어 있다. 한편, 본 실시형태에서는, 원료를 가열하고 용융할 때, 및 종부시에, 보온판(13)은, 정류통(10)의 개구부의 단열링(15) 상에 재치되어 있으나, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 단열링(15)을 갖지 않은 단결정 제조장치이어도, 보온판(13)이 정류통(10)의 개구부의 하단에 설치되는 것이면, 본 발명과 마찬가지로 원료, 원료융액(4), 종결정(11), 시드척(12)을 보온할 수 있다.

또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 단결정(8)을 인상할 때에는, 보온판(13)은, 장착구(14)에 의해 시드척(12)에 장착되어, 시드척(12)과 종결정(11)과 함께 인상된다.

이러한, 단결정 제조장치(1)이면, 원료를 가열하고 용융할 때에는, 보온판(13)이, 원료로부터 챔버로의 복사전열을 억제하여, 히터에 공급하는 전력이 저파워여도 원료를 용융할 수 있다. 또한, 종부시에는, 보온판(13)에 의해, 원료융액(4), 종결정(11) 및 시드척(12)으로부터 챔버로의 복사전열이 억제된다. 그 결과, 종결정(11)을 충분히 가열하여 보온할 수 있으므로, 원료융액(4)과 종결정(11)의 온도차에 의한 열쇼크가 원인인 전위의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 무전위 종부법의 성공률을 향상시킬 수 있다. 그리고, 단결정(8)의 인상 중에는, 무거운 보온판(13)에 의한, 단결정(8)의 회전속도의 일시적인 감속을 억제할 수 있다. 그 결과, 인상 중인 단결정(8)의 유전위화를 억제할 수 있다. 또한, 시드척(12)만을 개조하면 되므로, 기존의 단결정 제조장치에 용이하게 도입할 수 있다.

다음에, 본 발명의 단결정 제조방법에 대하여, 상기 서술한 본 발명의 단결정 제조장치를 이용하여 단결정을 제조하는 경우에 대하여 설명한다.

먼저, 도가니(2, 3) 내에 원료를 수용한다. 다음에, 종결정(11)을 분리한 상태의 시드척(12)을 원료 바로 위에 설치하고, 보온판(13)을, 정류통(10)의 하단에 부착된 단열링(15) 상에 설치하여, 원료주변의 보온성을 높인다. 이 상태에서, 히터(5)로 원료를 가열하고 용융하여 원료융액(4)으로 한다. 다음에, 시드척(12)에 끝이 뾰족한 종결정(11)을 부착하고, 와이어(9)를 권출하여, 시드척(12)을 하강시키고, 원료융액(4)에, 종결정(11)을 근접시킨다. 그리고, 원료융액(4) 바로 위에서 종결정(11)을 원료융액(4) 표면으로부터의 복사열로 가열하여 보온한다. 이때, 도 1에 나타내는 바와 같이, 보온판(13)은, 단열링(15) 상에 재치되어 있다.

종결정(11)이 충분히 가열된 후에, 종결정(11)을 원료융액(4)에 가만히 접촉시켜 소정 직경까지 침지시킨다. 그 후, 와이어(9)를 회전시키면서 권취하고, 시드척(12)을 회전시키면서 인상함으로써, 단결정(8)의 육성이 개시된다. 그리고, 원하는 직경, 품질이 얻어지도록 단결정(8)의 인상속도나 히터(5)의 전력을 제어하면서 단결정(8)의 인상을 행한다.

이때, 본 발명의 단결정 제조방법에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 시드척(12)이 구비하는 장착구(14)에 의해, 종결정(11)과 함께 보온판(13)을 인상한다.

이러한 단결정 제조방법이면, 시드척(12)과 보온판(13)에 의해 원료주변의 보온성을 높임으로써, 히터의 전력이 저파워여도 원료를 용융할 수 있다. 종부시에는, 종결정(11)을 충분히 가열하여 보온할 수 있으므로, 원료융액(4)과 종결정(11)의 온도차에 의한 열쇼크가 원인인 전위의 발생을 억제할 수 있다. 그리고, 단결정(8)인상 중에는, 단결정(8)의 회전속도의 일시적인 감속을 억제할 수 있으므로, 인상 중인 단결정(8)의 유전위화를 억제할 수 있다. 또한, 시드척(12)만을 개조하면 되므로, 기존의 단결정 제조장치에서 용이하게 실시할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

도 1에 나타내는 바와 같은 단결정 제조장치 및 본 발명의 단결정 제조방법을 이용하여 실리콘 단결정을 제조하였다. 먼저, 구경 40inch(1016mm)의 석영도가니에 실리콘 다결정 원료를 500kg 투입하였다. 그리고, 보온판을 단열링 상에 재치한 상태에서, 30시간 내에 용융이 완료되도록 히터의 용융파워를 제어하면서 실리콘 다결정 원료를 용융하였다. 실리콘 다결정 원료의 용융종료 후, 무전위 종부법에 의해, 단결정의 직경을 450mm까지 확대시켜, 실리콘 단결정을 인상하였다. 이 인상시에, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같은, 장착구를 이용하여, 보온판을 종결정과 함께 인상하였다.

(비교예 1)

보온판을 구비하지 않는 단결정 제조장치를 이용한 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 조건으로 직경 450mm의 실리콘 단결정을 제조하였다.

(비교예 2)

보온판을 시드척의 회전으로부터 독립하여 회전가능하게 장착하는 기구를 갖지 않는 장착구를 이용한 단결정 제조장치를 이용한 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 조건으로 직경 450mm의 실리콘 단결정을 제조하였다.

[0040]

그 결과, 실리콘 다결정 원료가 용융완료될 때까지 소요한 파워는 실시예, 비교예 2에서는 151kW였으며, 비교예 1에서는 192kW였다. 실시예, 비교예 2는 비교예 1과 비교할 때 실리콘 다결정 원료의 용융에 필요한 파워가 약 21% 감소하였다. 또한, 직동 10cm까지 무전위로 성장된 경우를 무전위 종부가 성공하였다고 평가한 경우의, 무전위 종부의 성공률은 실시예에서는 79%, 비교예 1에서는 54%, 비교예 2에서는 67%였다. 또한, 실시예의 실리콘 단결정의 유전위화율과 불순물오염률은 비교예 2와 비교할 때, 각각 12%, 8% 감소하였다.

한편, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 동일한 작용효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims

원료를 수용하는 도가니와, 상기 원료를 가열하여 원료융액으로 하는 히터를 격납하는 메인챔버와, 이 메인챔버의 상부에 연결설치되어, 육성한 단결정이 인상되어 수용되는 풀챔버와, 상기 메인챔버의 천정부로부터 하방으로 연장설치되어, 상기 단결정을 도통하는 개구부를 갖는 원통상의 정류통과, 종결정을 유지하기 위한 회전가능한 시드척과, 상기 원료를 가열하고 용융할 때에는, 상기 정류통의 상기 개구부의 하단에 설치되고, 상기 단결정을 인상할 때에는, 상기 종결정과 함께 인상되는 보온판을 구비하고, 상기 종결정을 상기 보온판과 함께 인상하면서 상기 단결정을 제조하는 단결정 제조장치로서,
상기 시드척은, 상기 보온판을 장착하기 위한 장착구를 구비하고, 이 장착구는, 상기 보온판을 상기 시드척의 회전으로부터 독립하여 회전가능하게 장착하는 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 단결정 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 장착구는, 상기 시드척의 측면으로부터 연출하는 환상의 하부플랜지와, 상기 보온판을 얹어, 상기 시드척의 회전으로부터 독립하여 회전을 할 수 있는 환상의 상부플랜지를 가지며, 상기 하부플랜지의 상면 및 상기 상부플랜지의 하면에 환상의 홈이 마련되고, 상기 하부플랜지의 상면의 환상의 홈 및 상기 상부플랜지의 하면의 환상의 홈에 배치된 3개 이상의 구를 통해, 상기 상부플랜지가 상기 하부플랜지 상방에 재치된 것을 특징으로 하는 단결정 제조장치.
제2항에 있어서,
상기 하부플랜지가, 최외주에 상방으로 돌출한 장벽을 갖는 것을 특징으로 하는 단결정 제조장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 단결정 제조장치를 이용하여 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 단결정 제조방법.