KR20170030644A - 실리콘 단결정의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

탄소를 함유시킴에 의해, 결정 결함을 억제한 실리콘 단결정의 제조 방법에 있어서, 탄소의 실리콘 융액에의 혼합, 용해가 용이한 방법을 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 실리콘 단결정의 제조 방법은, 도가니에 수용된 실리콘 융액으로부터 실리콘 단결정을 인상(引上)하면서 성장시키는 실리콘 단결정체의 제조 방법에 있어서, 당해 실리콘 원료의 적어도 일부로서, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선(芯線) 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물을 사용한다.

Description

실리콘 단결정의 제조 방법{SILICON SINGLE CRYSTAL MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 메모리나 CPU 등 반도체 디바이스의 기판 및 태양 전지용 기판 등으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼를 잘라내는 실리콘 단결정의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 불순물 게터링을 위한 BMD 제어나, OSF 제어 등이 가능하도록, 탄소를 함유시킨 실리콘 단결정의 제조 방법에 관한 것이다.
초크랄스키법(CZ법)(Czochralski Method)에 의해 작성된 실리콘 단결정 중에는 결정 결함인 BMD(Bulk Micro Defect)가 존재한다. 이 BMD는 웨이퍼 내부의 중금속 등의 오염 원소를 포획해서 기판의 특성을 향상시키는 게터링 능력을 갖는다. 실리콘 단결정 잉곳의 인상(引上) 시에 탄소를 도프했을 경우, 실리콘 단결정 중의 BMD가 증가하는 것이 알려져 있다.
또한, CZ법에 의해 작성된 실리콘 단결정 중에는 결정 결함인 링상 OSF(Oxidation induced Stacking Fault)가 존재한다. 이 OSF는, 반도체 디바이스의 기판에 있어서 리크 전류 증대 등의 불량 원인으로 되고 있다. 또한, 태양 전지용 기판에 있어서는 태양 전지 특성을 떨어뜨리는 원인으로 되고 있다. 실리콘 단결정 잉곳의 인상 시에 탄소를 도프했을 경우, 실리콘 단결정 중의 OSF가 억제되는 것이 알려져 있다.
또한, 반도체 디바이스의 기반 및 태양 전지용 기판을 만들기 위한 실리콘 단결정에 있어서는, 불순물이 전혀 들어있지 않은 상태에서는 실리콘 단결정의 강도가 저하해, 인상 후반에서 열응력 때문에 유전위화(有轉位化)하는 것이 알려져 있다. 따라서, 석영 도가니로부터 산소를 적극적으로 혼입시키거나, 탄소나 질소 등의 불순물을 도프해, 실리콘 단결정의 강도를 향상시켜, 유전위화를 방지하는 것이 행해지고 있다. 특히, 탄소는 0.01∼1ppma 정도(실리콘 융액(融液) 상태에서)의 소량이면, 실리콘 단결정의 전기적 특성을 손상시키지 않고, 강도를 높이는 효과가 높으므로 유용하다. 또한, 태양 전지용 기판에 있어서는, 태양광 발전의 저코스트화의 요망에서, 보다 저코스트이며 수율이 높은 실리콘 단결정이 요구되고 있다.
이들로부터, 최근, 탄소를 의도적으로 도프한 실리콘 단결정을 제조하는 것이 행해지고 있다. 결정에 탄소를 도프하는 방법에 관해서는, 탄소 분말(특허문헌 1), 고형 탄소(특허문헌 2)를 사용하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이들 고형의 탄소를 사용해서 도프하는 방법에서는, 탄소가 실리콘 융액에 떠올라, 혼합, 용해하지 않고 단결정이 여전히 유전위화하기 쉬운 것, 또한 필요한 탄소 농도를 정도(精度) 좋게 도프할 수 없는 것, 등의 문제가 있었다. 더해서, 도가니 내에서 실리콘 원료를 용해한 초기에 있어서, 도가니 바닥에 극단적으로 탄소 농도가 높은 실리콘 대류가 생겨, 석영 도가니 내벽이 탄소와 반응해서 석영 도가니의 내구성을 짧게 하는 등의 문제가 생기고 있었다.
이것에 대해서, 특허문헌 3에서는 필요한 농도로 정도 좋게 탄소를 함유시키기 위해, 예를 들면 원료 다결정 실리콘의 일부로서, 탄소를 3ppma 이상의 고농도로 포함한 다결정 실리콘을 사용하는 것이 제안되어 있다. 이 방법에서는, 당해 탄소를 3ppma 이상 포함하는 다결정 실리콘에 대하여, 박판 형상으로서 얻어, 산 에칭해서 사용하는 이외는 특히 그 입수에 대하여 언급되어 있지 않다. 그런데, 이러한 고탄소 농도의 다결정 실리콘을 박판 형상으로 얻으려고 하면, 특별한 제조 공정이 필요해 제조 코스트가 높아지는 점 외에, 탄소 이외의 다른 금속 오염의 위험성도 우려가 있었다.
또한, 이러한 다결정 실리콘의 형상이 상기 박판일 경우, 유동성이 나빠, 도가니에의 투입의 조작성이 떨어지는 것이었다. 특히, 실리콘 단결정의 제조를, 1개의 실리콘 단결정을 인상한 후, 도가니 내에 실리콘 원료를 리차지해서 용해하고, 다시 실리콘 단결정을 인상하는 것을 반복하는, 소위, 멀티플링으로 실시할 경우에는, 상기 리차지용의 실리콘 원료로서 사용하면, 리차지용 석영관 내를 원활하게 유하(流下)하지 않기 때문에 적용할 수 없었다.
또한, 다결정 실리콘의 탄소 농도가, 3ppma 이상이나 고농도일 경우, 도가니 내에 있어서, 당해 탄소가 실리콘의 융액에 균일하게 혼합하지 못하고, 고탄소 농도의 개소가 편재해, 그곳에서 반대로 단결정의 유전위화가 생길 우려도 있었다.
일본국 특허 제5104437호 공보 일본국 특개2012-171822호 공보 일본국 특개평11-312683호 공보
이상으로부터, 인상하는 실리콘 단결정에 탄소를 함유시킴에 의해, 유전위화나 강도 저하를 억제한 실리콘 단결정의 제조 방법에 있어서, 탄소의 실리콘 융액에의 혼합, 용해가 용이하며, 당해 탄소를 저코스트로 함유시킬 수 있으며, 또한, 원료 다결정 실리콘의 도가니에의 투입의 조작성이 우수한 방법을 개발하는 것이 큰 과제였다. 특히, 상기 실리콘 융액에의 탄소의 혼합, 용해를, 필요한 농도로 정도 좋게 실시할 수 있으면 유리해, 개발이 요망되고 있었다.
본 발명자들은, 상기 과제를 감안해 예의 검토를 계속해 왔다. 그 결과, CZ법에 의한 실리콘 단결정의 제조 방법에 있어서, 실리콘 원료의 적어도 일부로서, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 유래하는 특정의 파쇄물을 사용하면, 상기한 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 도가니에 수용된 실리콘 원료를 가열해서 실리콘 융액으로 하고, 당해 실리콘 융액으로부터 실리콘 단결정 잉곳을 인상하면서 성장시키는 실리콘 단결정의 제조 방법에 있어서, 당해 실리콘 원료의 적어도 일부로서, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선(芯線) 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물을 사용하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조 방법이다.
본 발명의 실리콘 단결정의 제조 방법은, 얻어지는 실리콘 단결정 잉곳에 탄소가 함유되기 때문에, 그 강도가 향상해, 유전위화의 발생을 양호하게 억제할 수 있다. 당해 탄소는, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물에 용존한 형태로, 실리콘 융액에 공급되기 때문에, 혼합, 용해가 용이해, 필요한 농도로 정도 좋게 저코스트로 함유시킬 수 있다. 특히, 상기 파쇄물로서, 탄소 농도가 0.04∼2.8ppma인 것을 사용했을 경우에는, 상기 강도 향상이나 유전위화 방지의 효과를 충분히 발휘할 수 있는 호적(好適) 농도로 탄소를 함유하는 실리콘 단결정을 간단히 제조할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드는 일반적으로 순도가 높기 때문에, 이러한 다결정 실리콘 로드로부터 얻어진 파쇄물을 원료로 사용함에 의해 금속 오염이 적은 실리콘 단결정을 얻을 수 있다.
또한, 상기 파쇄물은 소립편이기 때문에 유동성이 좋아, 도가니에의 투입의 조작성도 우수하다. 이 때문에, 상기 실리콘 단결정의 제조를, 멀티플링으로 실시할 경우에는, 상기 파쇄물은 리차지용 석영관 내를 원활하게 유하할 수 있기 때문에, 상기 파쇄물은 리차지용의 실리콘 원료로서 양호하게 적용할 수 있다.
도 1은, CZ로(爐)의 대표적 태양을 나타내는 개략도.
도 2는, CZ법에 의한 실리콘 단결정의 제조를, 멀티플링으로 실시할 경우의 CZ로의 개략도.
도 3는, 지멘스법에 의한 실리콘 석출로의 대표적 태양을 나타내는 개략도.
도 4는, 다결정 실리콘 로드로부터 절제(切除)된 로드 말단부에 대해서, 매입(埋入)하는 카본제 심선 유지 부재를 코어 빼기하는 상태를 나타내는 개략도.
도 5는, 실시예 1에서 얻어진 다결정 실리콘 로드의 로드 말단부에 있어서의, 탄소 농도 분포를 나타내는 그래프.
본 발명의 실리콘 단결정의 제조 방법은, CZ법, 즉, 도가니에 수용된 실리콘 원료를 가열해서 실리콘 융액으로 하고, 당해 실리콘 융액으로부터 실리콘 단결정 잉곳을 인상하면서 성장시키는 방법에 대해서 적용된다. 도 1은 CZ로의 대표적인 일 태양의 개략이다. 메인챔버(1) 내에는, 실리콘 융액(4)을 수용하기 위한 석영 도가니(5)와 그것을 지지하는 흑연 도가니(6)가 구비되어 있다. 이들의 둘레에는 히터(7)가 마련되어 있으며, 석영 도가니(5) 내에 수용된 실리콘 원료는, 그 융점까지 가열되어 융액화한다. 이 실리콘 융액에 종결정(種結晶)을 침지한 후, 종결정을 천천히 인상하면서, 히터(7)에 의해 실리콘 융액의 온도 조정을 하면서 성장시켜, 소정의 크기의 실리콘 단결정 잉곳(3)을 인상한다. 또한, 도 2는, 이러한 CZ법에 의한 실리콘 단결정의 제조를, 멀티플링으로 실시할 경우의 CZ로의 개략도이다. 이 경우, 실리콘 단결정의 인상하기를 복수 회 반복하기 위해, 상기 CZ로 내에는, 석영 도가니(5)의 위쪽에, 실리콘 원료의 리차지용 석영관(2)이 설치되어 있으며, 리차지용 실리콘 원료(8)는 이곳을 유하시켜서 보충된다.
CZ법에서는, 도가니에 수용하는 실리콘 원료로서, 통상, 다결정 실리콘이 사용된다. 다결정 실리콘으로서는, 유동상법(流動床法), 야금법, 아연환원법, 용융석출법 등의 여하한 방법으로 제조한 것도 사용 가능하지만, 호적하게는 지멘스법에 의해 제조된 것이다.
여기에서, 지멘스법은, 한 쌍의 카본 전극에 실리콘 심선을, 각각 카본제의 심선 유지 부재를 개재해서 부착하고, 그들을 통전해 가열하면서, 원료 가스인, 트리클로로실란이나 모노실란 등의 실란 가스를 불어댐으로써, 상기 실리콘 심선의 표면에 다결정 실리콘을 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의해 기상 성장(석출)시키는 방법이다. 도 3은, 지멘스법에 의한 실리콘 석출로(20)의 대표적 태양의 개략이다. 즉, 카본 전극(24)의 상부에는, 마찬가지로 카본으로 제작된 실리콘 심선의 유지 부재(카본제 심선 유지 부재)(21)가 부착되어 있고, 그 상단면의 유지구에 실리콘 심선(22)을 끼워넣고, 그들을 통전해 가열하면서, 원료 가스인 실란 가스를 불어댐으로써, 실리콘을 석출시켜 다결정 실리콘 로드(23)가 얻어진다. 이때 중량물인 실리콘 로드가 쓰러지지 않도록 직립시키기 위하여, 카본제 심선 유지 부재(21)의 외주부에도 원료 가스를 불어대어, 실리콘을 석출시키는 것도 행해지는 경우가 많다. 이러한 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘은 고순도이기 때문에, 이것을 원료로 제조되는 실리콘 단결정은 금속 오염이 적어 바람직하다.
이렇게 해서 CVD법에 의해 실리콘 심선의 표면에 다결정 실리콘이 석출한 결과, 다결정 실리콘 로드가 얻어지고, 그 양 말단에서 카본 전극으로부터 절리된 후에 파쇄되어 실리콘 원료로 된다. 다결정 실리콘 로드의 파쇄는, 해머에 의한 수파쇄(手破碎)나, 조 크러셔(jaw crusher) 등의 파쇄기를 사용한 기계 파쇄에 의해 실시된다. 이들 파쇄구는, 텅스텐 카바이드 등의 중금속 오염의 영향이 적은 재질인 것이 바람직하다. 파쇄물의 입도(粒度)는, 적어도 90질량%가, 장경(長徑)의 길이가 2∼100㎜의 범위 내의 것으로 분급되어 있는 것이 바람직하며, 또한 적어도 90질량%가, 장경의 길이가 2∼50㎜의 범위 내의 것으로 분급되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 지멘스법에 의한 다결정 실리콘의 제조에서는, 상기 카본 전극(24)은, 실리콘 석출로(도 3) 저부(底部)에 있어서, 도시는 생략하지만, 그 하단이 금속 전극과 접합해서 설치되어 있다. 그리고, 그 상면에는, 카본제 심선 유지 부재(21)가 부착되어 있고, 당해 부재에 있어서 실리콘 심선(22)의 유지 구조는 특히 제한되는 것은 아니지만, 통상은, 당해 유지 부재의 상단면에 유지구를 형성하고, 그곳에 실리콘 심선(22)의 말단을 끼워넣어서 지지함에 의해 행해지는 경우가 많다. 카본제 심선 유지 부재(21)는, 통상, 동부(胴部) 직경이 30∼100㎜이고, 길이가 50∼200㎜이고, 원주형상을 하고 있다.
CVD법에 의한 다결정 실리콘의 석출은, 실리콘 심선의 표면뿐만 아니라, 그 아래쪽 영역에까지 및, 상기 카본제 심선 유지 부재(21)의 상부 외면은 다결정 실리콘에 의해 덮인다. 이 결과, 이러한 카본제 심선 유지 부재(21)를 카본 전극(24)으로부터 뽑아벗겨내는 등 하여, 당해 카본제 심선 유지 부재(21)의 기부 부근에서, 카본 전극(24)으로부터 절리되는 경우가 많은 다결정 실리콘 로드(23)의 말단은, 상기 카본제 심선 유지 부재(21)를 로드 중심부에 매입하는 태양을 하고 있다.
이러한 카본제 심선 유지 부재(21)를 매입하는 로드 말단부는, 잘라내진 다결정 실리콘 로드(23)로부터 절제해서 폐기되어 있는 것이 보통이지만, 본 발명에서는, 이것을 파쇄해, 상기 CZ법에 있어서의 실리콘 원료의 적어도 일부로서 사용한다. 환언하면 본 발명에서는, 실리콘 원료의 적어도 일부로서, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물을 사용한다. 상세히 기술하면, 이러한 실리콘 로드 말단에 위치하는, 카본제 심선 유지 부재(21)와의 접촉 근방부의 다결정 실리콘은, 그 탄소 농도가 높다. 따라서, 이러한 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물(이하, 「심선 유지 부재 근방 파쇄물」이라고도 약기함)을, CZ법에 있어서의, 실리콘 원료의 적어도 일부로서 사용하면, 얻어지는 실리콘 단결정에는 탄소가 함유되게 되어, 단순한 폐재(廢材)의 유효 이용에 머무르지 않고, 강도 향상 효과나 유전위화의 억제 효과가 발현한다. 특히, 이 방법에 따르면 탄소는, 상기 심선 유지 부재 근방 파쇄물에 용존한 상태로, 실리콘 융액에 도입되기 때문에, 균일한 혼합·용해가 용이하며, 상기 강도 향상이나 유전위화의 억제 효과를 현저하게 높일 수 있어 바람직하다. 또한, 심선 유지 부재 근방 파쇄물은, 부정형의 소립편이기 때문에 유동성이 좋아, 도가니 투입의 조작성도 우수하다.
여기에서, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부란, 당해 카본제 심선 유지 부재에 근접하기 때문에, 탄소를 고농도로 함유하는 영역을 의미한다. 호적하게는 탄소 농도가 0.04ppma 이상 함유하는 부분이며, 보다 호적하게는 0.1ppma 이상 함유하는 부분이다. 또, 탄소 농도는, 2.8ppma 이하인 것이 바람직하며, 2ppma 이하인 것이 보다 바람직하다.
즉, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물로서는, 탄소 농도가 0.04ppma 이상인 것이 바람직하며, 0.1ppma 이상인 것이 보다 바람직하고, 2.8ppma 이하인 것이 바람직하고, 2ppma 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 탄소 농도는, 이차이온 질량 분석법(SIMS)에 의해 측정한 값을 말한다.
또한, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물로서는 입도가, 적어도 90질량%가, 장경의 길이가 2∼100㎜인 것이 바람직하며, 적어도 90질량%가, 장경의 길이가 2∼50㎜인 것이 바람직하다. 또, 파쇄물의 입도로서는, 파쇄물의 90∼100질량%가 상기 범위인 것이 바람직하며, 95∼100질량%가 상기 범위인 것이 보다 바람직하고, 100질량%가 상기 범위 내인 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 실리콘 단결정으로서는, 상기 유전위화의 저감 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, 실리콘 단결정 잉곳의 직동부(直胴部)의 실질 전역의 탄소 농도가, 0.01∼1ppma인 것이 바람직하며, 0.025∼0.9ppma인 것이 보다 바람직하다. 이러한 탄소 농도의 실리콘 단결정 잉곳이 얻어지도록, 실리콘 원료의 적어도 일부로서, 상기 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 사용하는 것이 바람직하다. 여기에서, 실리콘 단결정 잉곳의 직동부의 실질 전역이란, 직동부의 길이 방향, 즉, 개시 위치에서부터 하단까지의 영역에 있어서, 적어도 90%를 차지하는 범위를 말한다. 또한, 실리콘 단결정 잉곳의 탄소 농도는, 푸리에 변환 적외 분광 광도계(FR-IR)를 사용해서 측정한 치환형 탄소의 농도이고, 직동부에 있어서의 각 중심 부분의 당해 측정값을, 그 높이 위치에서의 직동부의 탄소 농도로 한다.
또, 본 발명의 제조 방법에서는, 실리콘 원료의 적어도 일부로서 상기 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 사용했지만, 심선 유지 부재 근방 파쇄물은, 실리콘 원료의 전량으로 사용해도 되고, 일부로서 사용해도 된다. 본 발명의 제조 방법에서는, 실리콘 원료 100질량%당, 상기 심선 유지 부재 근방 파쇄물이, 20∼100질량%인 것이 바람직하며, 50∼100질량%인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위 내에서, 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 사용하면, 얻어지는 실리콘 단결정 잉곳의 탄소 농도를 상기 범위로 하는 것이 용이하기 때문에 바람직하다.
또, 실리콘 원료의 일부가 심선 유지 부재 근방 파쇄물일 경우에 사용되는, 심선 유지 부재 근방 파쇄물 이외의 실리콘 원료로서는, 특히 한정은 없으며, CZ법에 의해 실리콘 단결정을 제조할 때에, 종래부터 사용되고 있던 실리콘 원료 등, 특히 제한 없이 사용할 수 있다. 심선 유지 부재 근방 파쇄물 이외의 실리콘 원료로서는, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드의 직동부의 파쇄물이 바람직하다. 또한, 심선 유지 부재 근방 파쇄물 이외의 실리콘 원료로서는, 탄소 농도가 저함량인 것이 바람직하며, 0.02ppma 이하인 것이 바람직하다. 또, 심선 유지 부재 근방 파쇄물 이외의 실리콘 원료의 탄소 농도는, 통상은 0.005ppma 이상이다.
지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드의 직동부의 파쇄물은, 상기 심선 유지 부재 근방부의 호적한 탄소 농도 0.04ppma를 유의(有意)하게 하회하고, 지나치게 소량이어서 SIMS를 사용하여 농도를 측정하는 것은 어려워진다. 이러한 경우, ASTM F1723-02(「Standard Practice for Evaluation of Polycrystalline Silicon Rods by Float-Zone Crystal Growth and Spectroscopy」)에 기재되는, 실리콘 로드의 직동부로부터, 수평 방향으로 직동부의 중심을 지나는 직경 2㎝의 샘플봉을 코어 빼기하고, 에칭을 실시한 후, 표면이 세정된 샘플봉을 원료에 플로팅-존법(FZ법)에 의해 단결정 실리콘을 제조하고, 이 단결정 실리콘의 벌크 탄소 농도를 푸리에 변환 적외 분광 광도계(FT-IR)에 의해 측정하는 방법에 의해 탄소 농도를 측정할 수 있다. 이 방법에 의해 측정해서, 다결정 실리콘 로드의 직동부의 파쇄물은 통상, 0.02ppma 이하, 호적하게는 0.01ppma 이하의 탄소 농도이다.
본 발명에 있어서, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물을 얻는 방법으로서는, 특히 제한되는 것은 아니지만, 다결정 실리콘 로드로부터 잘라낸 로드 말단부로부터, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 로드 말단부에 매입하는 카본제 심선 유지 부재를, 이것을 환위(環圍)하는 다결정 실리콘과 함께 코어 빼기하여, 얻어진 로드 말단부 중공체(25)를 파쇄하는 방법이 바람직하다. 로드 말단부 중공체는 중공 형상이기 때문에, 무구(無垢)의 로드에 비해서, 파쇄가 용이하여 바람직하다.
여기에서, 본 발명자들의 지견에 따르면, 심선 유지 부재 근방부에 있어서 다결정 실리콘이 함유하는 탄소 농도는, 카본제 심선 유지 부재와의 접촉면이 극단적으로 높고, 그곳으로부터 반경 방향 및 상방향으로 멀어질수록, 그 거리에 따라서 저하해 간다. 이것은, 카본제 심선 유지 부재의 탄소가 원료 가스인 실란 가스와 반응해서, 일부가 가스화하고, 그것이 취입(取入)되면서 실리콘이 석출하기 때문에, 카본제 심선 유지 부재로부터 멀어짐에 따라서, 다결정 실리콘에 취입되는 양도 적어지기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 이러한 탄소 농도 분포는, 실리콘 석출로 및 석출 조건이 동일하면, 로 내에서 복수 제조한 어떠한 다결정 실리콘 로드의 말단부, 또한 이 제조를 복수 회 반복해서 얻은 어떠한 다결정 실리콘 로드의 말단부에 있어서도 가까운 값으로 재현된다. 통상, 각각 그 다결정 실리콘 로드의 로드 말단부에 있어서의 탄소 농도 분포의 편차는, 동일 개소에서의 측정에 있어서, 평균값에 대하여 ±10%의 범위 내에 들어간다.
따라서, 실리콘 원료로서 사용하는 심선 유지 부재 근방 파쇄물에 포함되는 탄소 농도를 조정하기 위해서는, 상기한 절제한 로드 말단부로부터의 카본제 심선 유지 부재의 코어 빼기에 있어서, 당해 카본제 심선 유지 부재를 포함해서 제거하는 코어의 구경을 변화시키면 된다. 즉, 실리콘 단결정의 탄소 농도를 높게 하고 싶은 경우는, 작은 직경의 코어 빼기 드릴을 사용해서, 로드 말단부에 있어서, 카본제 심선 유지 부재에 가까운 위치에서 도려내면 된다. 한편, 실리콘 단결정의 탄소 농도를 낮게 하고 싶은 경우는, 큰 직경의 코어 빼기 드릴을 사용해서, 로드 말단부에 있어서, 카본제 심선 유지 부재로부터 약간 떨어진 위치에서 도려내면 된다. 이렇게 해서 심선 유지 부재 근방 파쇄물은, 0.04∼2.8ppma 함유하는 파쇄물이 주(95질량% 이상)를 차지해서 사용하는 것이 바람직하며, 또한 0.1∼2ppma 함유하는 파쇄물이 주를 차지해서 사용하는 것이 보다 바람직하다. 코어 빼기해서 얻어진 로드 말단부의 파쇄물에 포함되는 탄소량은, 후술하는 도 5에 나타낸 바와 같은 심선 유지 부재 근방부의 탄소 농도 분포에 있어서의, 사용 영역의 적산으로 된다.
또, 상기한 바와 같이 로드 말단부에 있어서 탄소 농도는, 카본제 심선 유지 부재로부터 멀어질수록 낮아지기 때문에, 로드 외주부에서 가장 낮아진다. 따라서, 이 부분에서는, 상기 필요한 탄소 농도를 하회하고 있는 경우도 있으며, 또한, 심선 유지 부재 근방 파쇄물에, 이렇게 낮은 탄소 농도의 파쇄물이 많이 포함되게 되면, 실리콘 단결정의 탄소 농도의 제어의 효율성도 저하하기 때문에, 이러한 로드 외주부는 상기 카본제 심선 유지 부재의 코어 빼기보다도 대구경의 코어 빼기에 의해 삭제해서 사용해도 된다.
상기한 바와 같이, 동일한 실리콘 석출로를 사용하여, 동일한 석출 조건에서 제조한 다결정 실리콘 로드에서는, 그 말단부에 있어서의 탄소 농도 분포는 가까운 값으로 재현되는 지견으로부터, 본 발명에서는, 이하의 방법에 의해 실리콘 단결정을 제조하는 것이 특히 효율적이다. 즉, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 탄소 농도 분포를 측정하고, 이 탄소 농도 분포를 기초로, 당해 다결정 실리콘 로드와 동일한 실리콘 석출로 및 동일한 석출 조건에서 제조한 다른 다결정 실리콘 로드로부터, 상술한 방법에 의해 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 제조함에 있어서 코어 빼기의 구경을 변화시키고, 이에 따라 얻어진 탄소 농도가 조정된 파쇄물을, 실리콘 원료의 적어도 일부로서 사용하는 실리콘 단결정의 제조 방법이 바람직하다. 또, 얻어지는 실리콘 단결정의 탄소 농도로서는, 상술과 같이 실리콘 단결정 잉곳의 직동부의 실질 전역의 탄소 농도가, 0.01∼1ppma인 것이 바람직하며, 0.025∼0.9ppma인 것이 보다 바람직하다.
특히, 이 방법에 있어서, 탄소 농도가 조정된 심선 유지 부재 근방 파쇄물은, 멀티플링에 의해 실리콘 단결정을 제조할 때의 리차지용의 실리콘 원료로 사용해서 실시하는 것이 호적하다. 즉, 당해 심선 유지 부재 근방 파쇄물은, 소립편이기 때문에 유동성이 좋아, 도가니에의 투입의 조작성도 우수하기 때문에, 상기 멀티플링에 의해 실리콘 단결정을 제조할 때의 리차지용의 실리콘 원료로서 사용하면, 리차지용 석영관 내를 원활하게 유하해 양호하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 인상되는 각 실리콘 로드의 탄소 농도를 일정하게 유지하는 것이 용이해 바람직하다.
상세히 기술하면, 멀티플링에 있어서는 실리콘이 응고할 때의 편석(偏析) 계수의 영향에 의해서, 탄소가 실리콘 융액 중에 농축되어 가기 때문에, 리차지하는 실리콘 원료 중의 탄소 농도는 필요로 하는 실리콘 단결정 중의 탄소 농도에 따라서 바꿔갈 필요가 있다. 이것에 대하여, 상기 추정으로부터 탄소 농도가 간단히 조정 가능한 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 사용하면, 실리콘 융액 중의 탄소 농도를 일정하게 유지하는 것이 용이해, 상기 효과를 달성할 수 있다. 또한, 멀티플링의 경우, 이미 멜트 중에 고농도의 탄소가 존재한다. 그 때문에, 새로이 투입하는 탄소량은 1개 인상인 경우에 비해서, 적게 하지 않으면 안 된다. 이 요구에 대해서도 심선 유지 부재 근방 파쇄물은 그 탄소 농도가 상기 0.04∼2.8ppma 정도로 적당해, 소량의 탄소를 정도 좋게 투입할 수 있기 때문에 안성맞춤이다.
또, 다결정 실리콘 로드 말단에 있어서, 카본제 심선 유지 부재와의 계면 부근의 다결정 실리콘 중에는 SiC가 포함되는 경우가 있으며, 이것을 실리콘 원료로 사용하면 얻어지는 실리콘 단결정에 유전위화가 생기기 쉬워진다. 그 때문에, 카본 전극과의 계면으로부터 1㎜ 이상 떨어진 위치, 특히는 3㎜ 이상 떨어진 위치의 다결정 실리콘을 사용해, 상기 SiC의 영향을 작게 억제하는 것도 호적한 태양이다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 실리콘 단결정은, 반도체 디바이스의 기판 및 태양 전지용 기판 등으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼의 원료로서 제한 없이 사용할 수 있지만, 탄소를 함유한 태양에서의 사용에 보다 적합한 태양 전지용 기판용의 실리콘 단결정인 것이, 보다 바람직하다.
[실시예]
이하에 본 발명의 실시예를 들어서 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
또, 실시예 및 비교예에 있어서, 각종 물성값은, 다음의 방법에 의해 측정했다.
1) 다결정 실리콘의 로드 말단부에 있어서의 탄소 농도 분포의 측정 방법
다결정 실리콘 로드로부터 절리해서 얻은 로드 말단부에 대해, 매몰하는 카본제 심선 유지 부재의 상단으로부터 10㎜ 아래쪽의 위치에서, 수평 방향으로 2㎜의 두께로, 원판상의 다결정 실리콘 박판을 잘라냈다. 이 다결정 실리콘 박판에 있어서, 카본제 심선 유지 부재와의 접촉면으로부터의 반경 방향으로 각각, 3㎜, 7㎜, 12㎜, 20㎜, 30㎜ 떨어진 위치에서, 그곳을 중심으로 하는 5㎜각(角)의 측정용 샘플을 각각 잘라냈다.
이들 측정용 샘플(5㎜각×2㎜t)의 표면을 경면(鏡面) 연마한 후, 이차이온 질량 분석법(SIMS)에 의해, 상기 카본제 심선 유지 부재와의 접촉면으로부터의 반경 방향으로 떨어진 개소의 탄소 농도를 각각 측정했다. 또, 3㎜ 떨어진 위치로부터 잘라낸 측정용 샘플에 대해서는, 상기 카본제 심선 유지 부재와의 접촉면으로부터 3㎜ 떨어진 개소의 탄소 농도와 함께, 동 1㎜ 떨어진 개소의 탄소 농도도 측정했다.
2) 인상된 실리콘 단결정 잉곳에 있어서의 탄소 농도의 측정 방법
인상된 실리콘 단결정 잉곳에 있어서, 그 직동부 개시 위치 및 직동부 하단을, 수평 방향으로 두께 2.5㎜로 절단하고, 원판상의 다결정 실리콘 박판을 각각 잘라냈다. 얻어진 다결정 실리콘 박판의 중심위치로부터, 15㎜각의 샘플을 잘라내, 표면을 경면 연마하고, 푸리에 변환 적외 분광 광도계(FR-IR)를 사용해서 치환형 탄소의 농도를 측정했다.
3) 인상된 실리콘 단결정에 있어서의 유전위화의 확인 방법
단결정 인상 중에 CZ로의 관측창으로부터 목시(目視)로, 단결정 외주부에 나타나는 정벽선(晶癖線)의 유무를 확인했다. 구체적으로는, 실리콘 단결정의 표면에 나타난 정벽선을 관찰해, 정벽선이 도중에서 소실했을 경우에 유전위화가 생긴 것으로 판단했다.
[실시예 1]
도 1에 나타낸 구조이며, 직경 22인치(56㎝)의 석영 도가니가 설치된 CZ로를 사용해서, 당해 석영 도가니에 심선 유지 부재 근방 파쇄물 120㎏을 수용해서, 직동부가 직경 8인치(20.3㎝)인 실리콘 단결정 잉곳을 인상했다. 이 잉곳의 인상은, 직동부 개시 위치에 있어서, 단결정 중의 탄소 농도가 0.025ppma로 되도록 실시했다. 카본의 편석 계수는 0.07이기 때문에, 상기 직동부의 인상 개시 시의 탄소 농도를 실현하기 위해서는, 실리콘 융액의 탄소 농도를 0.35ppma로 조정할 필요가 있었다.
이를 위한 실리콘 원료로서, 이하의 방법에 의해 제조한 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 사용했다. 즉, 우선, 도 3에 나타나는 기본 구조를 하며, 실리콘 심선을 부착하는 카본 전극의 쌍을 복수 조 갖는, 실리콘 석출로를 사용해서 지멘스법에 의해 석출시킨 다결정 실리콘 로드의 임의의 1개를, 카본제 심선 유지 부재의 기부 부근에서 절리하고, 또한 로드 말단의 일방측을, 카본제 심선 유지 부재의 상단으로부터 위쪽 10㎜의 위치에서 수평 방향으로 절단해, 로드 본체로부터 절리했다. 이에 따라, 직경 110㎜, 길이 70㎜이며, 하단으로부터 카본제 심선 유지 부재(직경 50㎜, 로드 말단에의 매입 길이 60㎜)를 매입하는 로드 말단부를 얻었다.
이 로드 말단부에 대하여, 카본제 심선 유지 부재를 환위하는 다결정 실리콘 중의 탄소 농도 분포를, 상술한 방법에 의해 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타냈다.
[표 1]
Figure pct00001
탄소 농도는, 카본제 심선 유지 부재와의 접촉면 부근(1㎜ 떨어진 위치)이 가장 높고, 그곳으로부터 멀어질수록 저하해 있으며, 도 5에 나타내는 탄소 농도 분포인 것을 확인할 수 있었다.
또, 상기 석출로를 사용해서 제조한 다른 카본 전극쌍의 위치의 다결정 실리콘 로드 2개(측정한 합계 3개는, 실리콘 석출로에 있어서, 노(爐) 외벽 부근, 노 중심 부근, 반경 방향의 중간 부근에서의 각각의 개소에서 성장시킨 것에서 선택한 것임)에 대하여, 마찬가지로 로드 말단부를 각각 잘라내고, 상기한 방법에 의해, 다결정 실리콘 중의 탄소 농도 분포를 측정했지만, 모두 차는 근소하며, 카본제의 심선 유지 부재와의 접촉면으로부터의 각 거리에서의 각각의 탄소 농도의 측정값은, 3개의 각 평균값에 대해서 모두 ±10%의 범위 내였다. 또한, 새로이 동일한 조건에서 제조를 반복해, 얻어진 복수의 다결정 실리콘 로드로부터, 상기와 마찬가지로 선정한 3개의 다결정 실리콘 로드에 대하여, 로드 말단부를 각각 잘라내고, 다결정 실리콘 중의 탄소 농도 분포를 측정했지만, 그 값도, 이들 새로운 3개의 측정 결과를, 앞선 3개의 측정 결과에 더해서 구한 각 평균값에 대하여 모두 ±10%의 범위 내였다.
또한, 로드 말단부에 대한 탄소 농도 분포의 측정을, 상단으로부터 30㎜ 아래쪽의 다른 위치에서 실시한 경우도, 마찬가지로, 각 값 모두 차는 근소하며, 상기 표 1의 값의 ±10%의 범위 내였다.
이 표 1의 측정 결과로부터 근사 곡선을 구했다. 반경 방향의 탄소 농도 분포 상태를 적산함으로써, 탄소 농도와 질량의 관계가 구해진다. 이에 따라, 실리콘 원료로서 상기 원하는 탄소 농도의 것에 맞추기 위하여, 어느 위치에서 로드 말단부를 코어 빼기하면 되는지를 구했다. 그 결과, 이 로드 말단부는, 외경 64㎜의 코어 빼기 드릴로 카본제 심선 유지 부재를 도려내 제거하면, 얻어진 로드 말단부 중공체 전체에 대해서 포함되는 탄소량은 0.35ppma로 되는 것을 알 수 있었다.
이들을 기초로, 상기와 동일한 실리콘 석출로를 사용해서, 동일한 석출 조건에서 제조한 다결정 실리콘 로드로부터 상기 로드 말단부 중공체를 얻는 조작을 반복했다. 다음으로, 얻어진, 내경 64㎜ 외경 110㎜의 로드 말단 중공체에 대하여, 각각을 텅스텐 카바이드제의 해머로, 장경의 길이가 2∼50㎜의 범위인 크기로 분쇄해, 실리콘 원료의 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 얻는다. 이들 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 석영 도가니에 수용해 용해시킨 실리콘 융액의 탄소 농도는 0.35ppma로 되는 것으로 적산할 수 있었다.
상기 심선 유지 부재 근방 파쇄물 120㎏을 석영 도가니에 수용하고, CZ법에 의해 실리콘 단결정 잉곳을 인상했다. 도중에서 유전위화하지 않고 인상되었다. 얻어진 실리콘 단결정 잉곳에 대하여, 직동 개시 위치와 직동부 하단(고화율 0.9)의 탄소 농도를 각각 측정한 바 전자가 0.025ppma이고 후자가 0.21ppma였다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서, 실리콘 단결정 잉곳의 인상을, 직동부 개시 위치에 있어서, 단결정 중의 탄소 농도가 0.1ppma로 되도록 변경하는 이외는 실시예 1와 마찬가지로 해서 실리콘 단결정 잉곳을 인상했다. 카본의 편석 계수는 0.07이기 때문에, 상기 직동부의 인상 개시 시의 탄소 농도를 실현하기 위해서는, 실리콘 융액의 탄소 농도를 1.4ppma로 조정할 필요가 있었다.
이를 위한 실리콘 원료인 심선 유지 부재 근방 파쇄물의 제조는, 다결정 실리콘 로드로부터 잘라낸 로드 말단부에 대하여, 우선, 내경 74㎜의 코어 빼기 드릴을 사용해서 외주부의 삭제를 행하고, 다음으로, 외경 56㎜의 코어 빼기 드릴에 의한 카본제 심선 유지 부재를 도려내 제거해서, 내경 56㎜ 외경 74㎜의 로드 말단 중공체를 얻고, 이것을 분쇄함에 의해 행했다. 즉, 당해 심선 유지 부재 근방 파쇄물은, 상기 구한 탄소 농도 분포로부터, 이들을 석영 도가니에 수용해 용해시킨 실리콘 융액의 탄소 농도가 1.4ppma로 되는 것으로 적산할 수 있었다.
이들 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 석영 도가니에 수용하고, CZ법에 의해 실리콘 단결정을 인상했다. 도중에서 유전위화하지 않고 인상되었다. 직동부 개시 위치와 직동부 하단의 탄소 농도를 각각 측정한 바 전자가 0.10ppma이고 후자가 0.83ppma였다.
다음으로, 멀티플링 2개째로서, 석영 도가니 내에 남은 실리콘 융액 12㎏에 새로이 실리콘 원료 108㎏을 투입해서, 1개째의 실리콘 단결정 인상과 마찬가지로 해서, 직동부 개시 위치에 있어서, 단결정 중의 탄소 농도가 0.1ppma로 되도록 2개째의 실리콘 단결정의 인상을 실시했다. 그를 위해서는, 리차지 후의 120㎏의 실리콘 융액의 탄소 농도를 1.4ppma로 조정할 필요가 있었다. 석영 도가니 내에 잔류해 있던 12㎏의 실리콘 융액 중의 탄소 농도는 편석 계수로부터 계산하면 11.9ppma로 되었다. 따라서, 새로이 108㎏ 투입하는 심선 유지 부재 근방 파쇄물의 탄소 농도는 0.24ppma일 필요가 있었다.
실시예 1와 마찬가지의 방법에 의해 로드 말단부에 대하여, 외경 74㎜의 코어 빼기 드릴로 카본제 심선 유지 부재를 도려내 제거했다. 이렇게 해서 얻어진, 내경 74㎜, 외경 110㎜의 로드 말단 중공체를 텅스텐 카바이드제의 해머로, 장경의 길이가 2∼50㎜의 범위인 크기로 분쇄해, 리차지용의 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 얻고, 이것을, CZ로로부터 꺼낸 리차지용 석영관(2)에 수용하고, 그 바닥 덮개를 천천히 열어서 간극으로부터 당해 리차지용 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 석영 도가니 내에 투하함으로써, 상기 실리콘 원료 108㎏의 투입을 실시했다.
CZ법에 의해 실리콘 단결정 잉곳을 인상했다. 도중에서 유전위화하지 않고 인상되었다. 이렇게 해서 얻어진 2개째의 실리콘 단결정 잉곳에 대하여, 직동 개시 위치와 직동부 하단의 탄소 농도를 각각 측정한 바 전자가 0.10ppma이고 후자가 0.84ppma였다.
또한, 이러한 멀티플링 2개째와 마찬가지의 방법으로, 멀티플링 3개째, 4개째, 5개째를 인상했다. 그들의 결과를 표 2에 나타냈다.
[표 2]
Figure pct00002
[실시예 3]
실시예 1와 마찬가지로, 실리콘 단결정 잉곳의 인상을, 직동부 개시 위치에 있어서, 단결정 중의 탄소 농도가 0.025ppma로 되도록 실시했다. 카본의 편석 계수는 0.07이기 때문에, 상기 직동부의 인상 개시 시의 탄소 농도를 실현하기 위해서는, 실리콘 융액의 탄소 농도를 0.35ppma로 조정할 필요가 있었다.
이를 위한 실리콘 원료인 전극 접합 근방부 파쇄물의 제조는, 다결정 실리콘 로드로부터 잘라낸 로드 말단부에 대하여, 외경 58㎜의 코어 빼기 드릴에 의해 카본제 심선 유지 부재를 도려내 제거해서, 내경 58㎜의 로드 말단 중공체를 얻고, 이것을 분쇄함에 의해 행했다. 즉, 당해 전극 접합 근방부 파쇄물은, 상기 구한 탄소 농도 분포로부터, 그 전체에 대해서 포함되는 탄소량이 0.43ppma로 되는 것으로 계산할 수 있었다. 이 전극 접합 근방부 파쇄물 96㎏에, ASTM F1723-02에 따라서 측정한 탄소 농도가 0.01ppma인, 지멘스법에 의해 얻어진 다결정 실리콘 로드 직동부의 파쇄물 24㎏을 혼합해, 실리콘 단결정 잉곳 인상용의 실리콘 원료 120㎏으로 했다. 이 실리콘 원료 120㎏을 석영 도가니에 수용해 용해시킨 실리콘 융액의 탄소 농도는 0.35ppma로 되는 것으로 적산할 수 있었다.
이들 혼합 원료를 석영 도가니에 수용하고, CZ법에 의해 실리콘 단결정을 인상했다. 도중에서 유전위화하지 않고 인상되었다. 직동 개시 위치와 직동부 하단(고화율 0.9)의 탄소 농도를 각각 측정한 바 전자가 0.025ppma이고 후자가 0.21ppma였다.
[실시예 4]
실시예 2와 마찬가지로, 멀티플링에 의한 실리콘 단결정 잉곳의 인상을, 직동부의 인상 개시 위치에 있어서, 단결정 중의 탄소 농도가 0.1ppma로 되도록 실시했다. 카본의 편석 계수는 0.07이기 때문에, 상기 직동부의 인상 개시 시의 탄소 농도를 실현하기 위해서는, 실리콘 융액의 탄소 농도를 1.4ppma로 조정할 필요가 있었다.
멀티플링 1개째는, 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 인상했다.
다음으로, 멀티플링 2개째에서는, 실리콘 원료로서, 실시예 3과 마찬가지의 방법에 의해 얻은, 파쇄물 전체에 대해서 포함되는 탄소량이 0.43ppma로 되는 것으로 계산할 수 있는 전극 접합 근방부 파쇄물 59㎏과, ASTM F1723-02에 따라서 측정한 탄소 농도가 0.01ppma인, 지멘스법에 의해 얻어진 다결정 실리콘 로드 직동부의 파쇄물 49㎏의 혼합물을 사용했다. 이 실리콘 원료 108㎏을 석영 도가니에 수용해 용해시킨 실리콘 융액의 탄소 농도가 0.24ppma로 되는 것으로 적산할 수 있었다.
이들의 혼합 원료를 CZ로로부터 꺼낸 리차지용 석영관(2)에 수용하고, 그 바닥 덮개를 천천히 열어서 간극으로부터 당해 리차지용 전극 접합 근방부 파쇄물을 석영 도가니 내에 투하함으로써, 상기 실리콘 원료 108㎏의 투입을 실시했다.
멀티플링 2개째의 실시 후, 추가로, 이러한 멀티플링 2개째와 마찬가지의 방법으로, 멀티플링 3개째, 4개째, 5개째를 인상했다. 그들의 결과를 표 3에 나타냈다.
[표 3]
Figure pct00003
[비교예 1]
실시예 2의 1개째의 실리콘 단결정 잉곳의 인상에 있어서, 석영 도가니에 수용하는 실리콘 원료 120㎏으로서, 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 사용하는 것 대신에, SIMS로 측정한 탄소 농도가 검출 하한 이하인 지멘스법의 고순도 다결정 실리콘의 파쇄물(장경의 길이가 2∼50㎜인 범위) 96.0㎏과, SIMS로 측정한 탄소 농도가, 7.0ppma인 고탄소 농도의 다결정 실리콘의 파쇄물(장경의 길이가 2∼50㎜인 범위) 24.0㎏의 혼합물을 사용하는 이외는, 당해 실시예 2의 1개째의 실리콘 단결정 잉곳의 인상과 마찬가지로 실시해서 CZ법에 의해 실리콘 단결정 잉곳을 제조했다.
여기에서, 후자의 실리콘 원료의, 고탄소 농도의 다결정 실리콘 파쇄물은, CZ법으로, 실리콘 단결정 잉곳을 제조함에 있어서, 고순도 실리콘 원료에 카본편을 투입해서, 멜트 내의 카본 농도를 탄소의 고용(固溶) 한계를 초과하도록 유지하고, 그곳으로부터 잉곳을 인상한 후, 얻어진 잉곳의 직동부를 파쇄하는, 번잡한 조작에 의해 제조한 것이었다. 또한, 당해 고탄소 농도의 다결정 실리콘 파쇄물에 있어서의, 7.0ppma이나 높은 탄소의 함유값은, 상기 실시예 1, 2에서 사용한 바와 같은 심선 유지 부재 근방 파쇄물(지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물)이 통상적으로 갖는 탄소 농도(통상, 0.04∼2.8ppma)보다도 상당히 높은 값이었다.
그러나, 이러한 실리콘 원료를 사용했을 경우, 탄소가 실리콘의 융액에 균일하게 혼합하지 않아, 고탄소 농도의 개소가 편재해, 석영 도가니의 내구성을 저하시킨 때문인지, 인상 도중에서 유전위화가 6회 발생해, 그 때마다 녹여서 다시 인상을 행하지 않으면 안 되는 것이었다. 얻어진 잉곳에 대하여, 직동부 개시 위치와 직동부 하단(고화율 0.9)의 탄소 농도를 각각 측정한 바 전자가 0.10ppma이고 후자가 0.83ppma였다.
[비교예 2]
실시예 2의 1개째의 실리콘 단결정 잉곳의 인상에 있어서, 석영 도가니에 수용하는 실리콘 원료 120㎏으로서, 심선 유지 부재 근방 파쇄물을 사용하는 대신에, SIMS로 측정한 탄소 농도가 검출 하한 이하인 지멘스법의 고순도 다결정 실리콘의 파쇄물(장경의 길이가 2∼50㎜인 범위) 120㎏을 사용했다. 한편, 탄소의 도프원으로서, 몰드 성형재를 1-3㎜로 분쇄한 탄소립 0.072g을 용기에 넣고, CZ로의 메인 챔버 내로 내밀어, 500℃의 분위기에서 3시간 방치했다.
이 탄소립을, 상기 석영 도가니에 수용한 고순도 다결정 실리콘 파쇄물의 융액화 공정에 있어서, 이것이 완전하게 용융하기 조금 전에, 당해 용기를 회전시키면서 도가니 내에 투하하고, 180분 경과한 후 실리콘 단결정의 인상을 개시하는 태양으로 했다. 그러나, 실리콘 융액에의 탄소립의 균일한 용해가 불충분했기 때문인지, 인상의 도중에서 유전위화가 2회 발생해, 그 때마다 녹여서 다시 인상을 행하지 않으면 안 되는 것이었다. 얻어진 잉곳에 대하여, 직동부 개시 위치와 직동부 하단(고화율 0.9)의 탄소 농도를 각각 측정한 바 전자가 0.08ppma이고 후자가 0.63ppma였다.
1 : 메인챔버
2 : 리차지용 석영관
3 : 실리콘 단결정 잉곳
4 : 실리콘 융액
5 : 석영 도가니
6 : 흑연 도가니
7 : 히터
8 : 리차지용 실리콘 원료
20 : 실리콘 석출로
21 : 카본제 심선 유지 부재
22 : 실리콘 심선
23 : 다결정 실리콘 로드
24 : 카본 전극
25 : 로드 말단부 중공체

Claims (8)

  1. 도가니에 수용된 실리콘 원료를 가열해서 실리콘 융액(融液)으로 하고, 당해 실리콘 융액으로부터 실리콘 단결정 잉곳을 인상(引上)하면서 성장시키는 실리콘 단결정의 제조 방법에 있어서,
    당해 실리콘 원료의 적어도 일부로서, 지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선(芯線) 유지 부재와의 접촉 근방부의 파쇄물을 사용하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파쇄물의 탄소 농도가 0.04∼2.8ppma인 실리콘 단결정의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 실리콘 단결정 잉곳의, 직동부(直胴部)의 실질 전역의 탄소 농도가 0.01∼1ppma인 실리콘 단결정의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파쇄물의 입도(粒度)가, 적어도 90질량%가, 장경(長徑)의 길이가 2∼50㎜인 실리콘 단결정의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파쇄물로서,
    다결정 실리콘 로드로부터 잘라낸 로드 말단부로부터, 상기 로드 말단부에 매입(埋入)하는 카본제 심선 유지 부재를, 이것을 환위(環圍)하는 다결정 실리콘과 함께 코어 빼기하여, 얻어진 로드 말단부 중공체를 파쇄함에 의해 제조된 파쇄물을 사용하는 실리콘 단결정의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    지멘스법에 의해 제조된 다결정 실리콘 로드에 있어서의, 로드 말단에 위치하는 카본제 심선 유지 부재와의 접촉 근방부의 탄소 농도 분포를 측정하고,
    이 탄소 농도 분포를 기초로, 당해 다결정 실리콘 로드와 동일한 실리콘 석출로 및 동일한 석출 조건에서 제조한 다른 다결정 실리콘 로드로부터, 제5항에 기재한 방법에 의해, 상기 파쇄물을 제조함에 있어서, 코어 빼기의 구경을 변화시키고,
    이에 따라 얻어진 탄소 농도가 조정된 파쇄물을, 실리콘 원료의 적어도 일부로서 사용하는 실리콘 단결정의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    실리콘 단결정의 제조가, 멀티플링에 의해 행해지며, 상기 탄소 농도가 조정된 파쇄물을, 상기 멀티플링에 있어서의 리차지용의 실리콘 원료로 사용하는, 실리콘 단결정의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    태양 전지의 기판 제조용의 실리콘 단결정을 얻는 실리콘 단결정의 제조 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5751748B2 (ja) * 2009-09-16 2015-07-22 信越化学工業株式会社 多結晶シリコン塊群および多結晶シリコン塊群の製造方法
CN117921550B (zh) * 2024-03-22 2024-06-04 四川禾牧机械制造有限公司 碳头自动清理系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS514437A (ja) 1974-07-01 1976-01-14 Hitachi Ltd Jikukeshijisochi
JPH11312683A (ja) 1998-04-28 1999-11-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 半導体単結晶シリコンの製造方法
JP2012171822A (ja) 2011-02-21 2012-09-10 Shin Etsu Handotai Co Ltd 炭素ドープシリコン単結晶の製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6827786B2 (en) * 2000-12-26 2004-12-07 Stephen M Lord Machine for production of granular silicon
KR100389025B1 (ko) * 2001-07-18 2003-06-25 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널
US8021483B2 (en) * 2002-02-20 2011-09-20 Hemlock Semiconductor Corporation Flowable chips and methods for the preparation and use of same, and apparatus for use in the methods
JP4150532B2 (ja) * 2002-04-11 2008-09-17 株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ 多結晶シリコン
JP4148049B2 (ja) * 2003-07-15 2008-09-10 株式会社Ｓｕｍｃｏ 原料供給装置
JP4806975B2 (ja) * 2005-06-20 2011-11-02 株式会社Ｓｕｍｃｏ シリコン単結晶の育成方法
US7473314B2 (en) 2005-06-20 2009-01-06 Sumco Corporation Method for growing silicon single crystal
JP4821179B2 (ja) * 2005-06-20 2011-11-24 株式会社Ｓｕｍｃｏ シリコン単結晶の育成方法
US7819972B2 (en) 2005-06-20 2010-10-26 Sumco Corporation Method for growing silicon single crystal and method for manufacturing silicon wafer
JP4800059B2 (ja) * 2006-02-13 2011-10-26 株式会社日立製作所 仮想ストレージシステム及びその制御方法
KR100768147B1 (ko) * 2006-05-11 2007-10-18 한국화학연구원 혼합된 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법과그 제조장치
KR100768148B1 (ko) * 2006-05-22 2007-10-17 한국화학연구원 금속 코어수단을 이용한 다결정 실리콘 봉의 제조방법
JP5104437B2 (ja) 2008-03-18 2012-12-19 株式会社Ｓｕｍｃｏ 炭素ドープ単結晶製造方法
JP5339945B2 (ja) * 2009-02-04 2013-11-13 株式会社トクヤマ 多結晶シリコンの製法
JP5413242B2 (ja) * 2010-02-26 2014-02-12 三菱マテリアル株式会社 多結晶シリコン不純物濃度測定方法
JP5617812B2 (ja) * 2011-10-07 2014-11-05 信越半導体株式会社 シリコン単結晶ウエーハ、エピタキシャルウエーハ、及びそれらの製造方法
CN104411864B (zh) * 2012-07-10 2017-03-15 赫姆洛克半导体公司 用于沉积材料的制造设备和用于其中的托座
JP2014047103A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Mitani-Kakou Co Ltd 多結晶シリコンの回収方法
US9446367B2 (en) * 2014-08-15 2016-09-20 Rec Silicon Inc Joint design for segmented silicon carbide liner in a fluidized bed reactor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS514437A (ja) 1974-07-01 1976-01-14 Hitachi Ltd Jikukeshijisochi
JPH11312683A (ja) 1998-04-28 1999-11-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 半導体単結晶シリコンの製造方法
JP2012171822A (ja) 2011-02-21 2012-09-10 Shin Etsu Handotai Co Ltd 炭素ドープシリコン単結晶の製造方法

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