TW201035392A - Quartz glass crucible for pulling silicon single crystal and method for producing silicon single crystal - Google Patents

Description

201035392 * 六、發明說明： .. 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種使用在太陽電池或半.導體元件之 基板等所用的矽單結晶之製造的石英玻璃坤蜗、及使用= 石英玻璃掛瑪之石夕單結晶的製造方法。 【先前技術】 矽早結晶係藉由FZ ( Floating zone，浮域）法咬 (Czochralski，丘克拉斯基）法由多晶矽所製造者。特別 是，目前藉由CZ法所製造之矽單結晶係佔市場之7成γ 上。在該CZ方法中，將多晶矽投入石英破璃坩堝内，= 藉由加熱進行熔解，並利用種結晶拉升矽單結晶。 , 石英玻璃坩堝係作為與矽融液接觸之唯一的 為決定碎單結晶之良率或品f的重要構件。發單結 而 率會因以下原因而降低：由於⑪融液在高溫下與石良 掛堝產生反應而在界面散布地產生之φ2至巾 墙 結晶化物質（第4圖）會從石英玻璃襲的=的 :附著在彻晶端而多結晶化。因此，檢討一 玻璃襲之絲面全面㈣地結晶化的方法。種使石央 士例+如’在專利文獻1中，揭示有一種將高濃度之㈣ 布在石英破璃坩堝之内表面全面之肉 表面在使用前全面結晶化成厚結晶層的方法购之内 在專利文獻2中，揭示有一種利用上述專利 掛禍的石夕單結晶之拉升良率的提升方法。 獻1之 然而’在上述專利文獻卜2記載之方法中，必須進 321800 4 201035392 ' 行濃度相當高之鋇的塗布，而有因混入於石夕結晶成 .. 鋇而產生缺陷的疑虞。再者，在大口徑發妹Β 之 ^ '"°日日成長之情报 - 時’由於要求更嚴酷之熱環境，因此經厚結晶化 璃坩堝的劣化變得顯著。而且，由於使用高濃度央坡 此處理更為困難。 因 ο κ 在專利文獻3中，揭示有-種在石英坡璃㈣之内表 面1mm以内形成結晶化促進劑之塗布膜或固溶層，以提^ ㈣之耐久性的方法。在使用2a族元素化合物作為結.μ 促進劑時’係將該2a族元素化合物之溶液塗布在坩堝内 面，並使之乾燥而形成塗布膜。另一方面，在使用讣扩一 素化合物作為結晶化促進劑日夺，係藉由將摻雜有該补二几 素化合物之粉在熔融中予以散佈而形成固溶層。 矢 “然而，由於不諸何種方法，結晶化促進k濃度皆纪 ο ::=!會，英破_之内表面分_ 離而難以提⑲單結晶拉升之良率。 利文獻4中’揭示有以下技術内容：石英玻璃赶 ，表面的結晶化促進劑 高'= 掛瑪強度高、，可穩定地進行石夕單結晶之拉升Λ 使二:促二二:拉升中之石英玻璃_的強度， t曰曰 劑含有層增厚至1至2咖，⑽段性地堆精 成效率高。斬欠问之石央如’而難謂層之筇 此外，該方法係在結晶化促進劑之濃度低且如小口徑 石英玻璃㈣在低溫下使用時，結晶化速度慢，且產生在 321800 5 201035392 石英玻璃坩堝之内表面的結晶化物質會從内表面剝離，而 .* 難以穩定地提升矽單結晶拉升之良率。 (先前技術文獻） (專利文獻1)曰本特開平9_11〇590號公報 (專利文獻2)日本特開平9_11〇579號公報 (專利文獻3)日本特開平8_〇〇2932號公報 (專利文獻4)日本特開2007-001806號公報 【發明内容】 〇 (發明所欲解決之課題） π丄必心尤剛技術中，為了抑制散布地產生在 1英玻璃襲之内表面之φ 2至φ 6之大小的結晶化物質 (第4圖）之剝離时，而重視使内表 〇 f未針對結晶相過度之結晶化騎m玻==之 :表面剝離提出-種有效之解決對策。转，依據本發明 等=究，在石英麵料之内表面全面形成結晶層 =，存在於切單結晶拉升時之高溫下膨㈣石英玻璃掛 ::之氣體丄例如氧切、氣泡中之空氣、氣體之雜質等) 居而：ί:央玻璃掛堝之内表面全面均句地結晶化的結晶 路’因而結晶層之一部分會略微剝離 ，之氣體釋出孔進入結晶層與其下之_層(=】 透:層)方之:ΚΛ7圖、第8圖 ，右為了避免結晶層從石英_獅之内表 321800 6 201035392 ' 面剝離而使結晶化度降低時，將無法抑制散布地產生於石 , 英玻璃坩堝之内表面之Φ 2至φ 6之大小的結晶化物質之 -- 剝離落下。 本發明者係鑑於上述情事而研創者，其課題在於提供 一種石英玻璃坩堝及使用該石英玻璃坩堝之矽單結晶的製 造方法，其不會發生散布地產生於内表面之結晶化物質的 剝離落下，且不會有如在將結晶層形成在内表面全面時結 晶層之一部分略微剝離而形成氣體釋出孔之情事，熔解矽 ^ 亦不會從因略微剝離而產生之氣體釋出孔進入結晶層與其 下之玻璃層之間，藉此可獲得高的良率。/ (解決課題之手段） 為了要解決上述課題，本發明之特徵係如'下所述。 第1 :一種石英玻璃坩堝，係矽單結晶拉升用之石英 玻璃掛禍，在内表面具有結晶化促進劑含有層，在進行石夕 .單結晶的拉升時，藉由結晶化促進劑在内表面形成有斑狀 ❹之結晶化區域。 第2 :如上述第1項之石英玻璃坩堝，其中，斑狀之 結晶化區域係在進行碎早結晶的拉升時‘，在石英玻璃掛塌 之内表面散布地產生的結晶化物質所連續地結合而形成 者。 第3:如上述第1項或第2項之石英玻璃坩堝，其中， 斑狀之結晶化區域係包含：具有實質上周緣部關閉而獨立 之形狀，且該形狀之面積在10至100mm2之範圍的單位區 域。 7 321800 201035392 - 第4 :如上述第3項之石英玻璃坩堝，其中，斑狀之 結晶化區域之單位區域中的至少一部分復連續地結合有單 > 位區域彼此’而斑狀之結晶化區域之全面積係佔石英玻璃 坩堝之内表面的30至80%。 第5 :如上述第4項之石英玻璃坩堝，其中，在斑狀 之結晶化區域，於進行矽單結晶的拉升時不產生10至100 "m之微小孔。 第6:如上述第1項至第5項中任一項之石英玻璃坩 〇 堝，其中，結晶化促進劑係從鎂、鰓、鈣及鋇中選出之2a 族元素之至少一種。 第7:如上述第1項至第6項中任一項之石英玻璃坩 堝，其中，結晶化促進劑係為鋇，而結晶化促進劑含有層 係藉由將塗覆有鋇之高純度二氧化石夕粉供給至石英玻璃掛 堝之内表面，並使之熔融而形成者。 第8 :如上述第7項之石英玻璃坩堝，其中，結晶化 ❹促進劑含有層之厚度係為30至200//m。 第9:如上述第7項或第8項之石英玻璃坩堝，其中， 結晶化促進劑含有層之鋇濃度係為100至200ppm。 第10:如上述第7項至第9項中任一項之石英玻璃掛 堝，其中，結晶化促進劑含有層之鋇濃度係為130至 170ppm 〇 第11: 一種矽單結晶的製造方法，係利用上述第1 項至第.10項中任一項之石英玻璃坩堝者，該矽單結晶之製 造方法包含：將多晶矽投入石英玻璃坩堝内之步驟；將多 8 321800 201035392 ' 晶矽予以加熱熔解而成為矽融液之步驟；及利用種結晶從 .. 石英玻璃堆塌内之石夕融液拉升石夕單結晶之步驟。 : (發明之效果） 依據本發明，在進行矽單結晶拉升時，在石英破璃坩 堝之内表面不會形成散布地產生的結晶化物質，而形成有 結晶化物質所連績地結合之斑狀的結晶化區域。如此，藉 由形成斑狀的結晶化區域，而抑制散布地產生於該石英玻 璃坩堝之内表面之結晶化物質的剝離。特別是，由於在石 英玻璃坩堝之内表面的深度方向具有結晶化促進劑，因此 斑狀的結晶化區域之結晶化係在内表面之深度方向進行。 因此，可大幅地抑制散布地產生於該内表面之結晶化物質 的剝離。 再者，在進行矽單結晶拉升時，存在於石英玻璃坩堝 内之氣體會從石英玻璃坩堝之内表面之斑狀的結晶化區域 以外之區域釋出。因此，不會因斑狀的結晶化區域之結晶 〇層略微剝離而形成氣體釋出孔，且熔解矽不會進入斑狀的 結晶化區域之結晶層與其下之玻璃層之間。因此，不會發 生斑狀的結晶化區域之結晶層的剝離。 如此，本發明之石英玻璃坩堝，不會如習知發生散布 地產生於内表面之結晶化物質的落下，且不會如在内表面 全面形成結晶層之情形時結晶層之一部分略微剝離而形成 氣體釋出孔，熔解矽亦不會從因略微剝離而產生之氣體釋 出孔進入結晶層與其下之玻璃層之間。因此，可提供一種 良率極高之矽單結晶拉升用石英玻璃坩堝。 9 321800 201035392 • 【實施方式】 . 以下，詳細說明本發明。 · 第1圖係概略性顯示本發明之矽單結晶拉升用石英玻 璃坩堝之—實施形態的剖面圖。如第1圖所示，本發明之 石英玻螭坩堝丨係在内表面具有結晶化促進劑含有層4。 在本發明中含有在結晶化促進劑含有層之結晶化促 進劑係在進行⑦單結晶拉升時，石英玻璃掛瑪之内表面會 與高溫之矽融液產生反應，而助長結晶化物質，在其界面產 〇生者’就其具祕而言’可列舉2a族元素之H轉及 鋇等。該等元素可單獨使用—種，亦可併用二種以上。 由於該等結晶化促進劑中之鋇的偏析（segregation) 係數小，因此具有在進行石夕單結晶拉升時難以導入石夕單处 晶之優異特性，在本發明中特別以使用鋇作為結晶化促進 劑為佳。 〇 而且，在本發明中之特徵點為，在進行石夕單結晶拉升 日將斑_結晶倾_成在内表面。 在此’參照弟2圖之示音·总银2 的結晶化區域。在第2圖及；=3=說明斑狀 的結晶化區域。 及43圖中，4符號5係斑狀 該斑狀的結晶倾域係在進㈣單結晶拉升時，散 '而开石Sr:瑪之内表面的結晶化Μ連續地結合 質皆明顯之不、同 與f知之散布地產生之結Ml 亦即，散布地產生之結晶化物質係如第4圖所示，以 321800 10 201035392 ' φ 2至φ 6之圓形狀者為代表，與本發明中之斑狀的結晶 .. 化區域相比較，形狀及大小係在一定之範圍且被認為有一 -- 定之秩序。此外，散布地產生之結晶化物質係以面積未達 10mm2者佔多數。 相對於此’本發明中之斑狀的結晶化區域係具有整體 不定形且不均勻之外觀。如第2圖之示意性所示，斑狀的 結晶化區域5係包含：具有實質上周緣部關閉而獨立之形 狀之例示為以圖中虛線惰圓所包圍者的單位區域5a。 f% u (斑狀的結晶化區域雖係如第3圖之照片所示者為不定 形且不均勻者，且如第2圖之一例所示，亦包含經由細部 分連續形成有單位區域5ai、單位區域5a2、單位區域5a3、 等複數個單位區域5a者，惟在視覺上之方便，單位區域 5a係可掌握為可辨識成實質上周緣部關閉而獨立之形狀 者。 . 、 該單位區域係在進行矽單結晶拉升時，高溫之矽融液 ◎與石英玻璃坩堝之内表面產生反應，在其界面產生之結晶 化物質藉由含有在石英玻璃坩堝之内表面的結晶化促進劑 之作用而連續地結合者。亦即，連續地結合上述φ 2至φ 6之圓形狀的結晶化物質並予以放大者，且為明顯地比該 結晶化物質之尺寸大者。就單位區域之典型者而言，包含 其面積在10至1 〇〇mm2之範圍者。此外，單位區域亦存在 具有超過l〇〇mm2之面積者。 藉由連續地使石英玻璃坩堝之内表面的結晶化物質 結合而形成不均勻之斑狀的結晶化區域，並且使結晶化促 11 321800 201035392 -進劑含有在石英玻璃掛塥之内表面的深度方向，石英麵 ，‘ 襲之内表面的結晶化即會在深度方向進行，而可抑制產 :生在内表面之結晶化物質的剥離。此外，在石英玻璃堆瑪 之内表面形成不均句之斑狀的結晶化區域，係為了在進行 石夕翠結晶拉升時’可藉由第2圖之斑狀的結.晶化區域以外 之區域使存在於石英玻璃㈣内之氣體釋出，並且防止 斑狀的結晶化區域之結晶層從石英玻璃獅内表面剝離。 料，在本發明之較佳態樣巾，斑狀的結晶化區域之 〇單位區域中之至少.-部分係如第2圖之單位區域％、單 位區域5 a 2、單位區域5 a 3 f所例示，單位區域彼此係進— 步連續地結合，且斑狀的結晶化區域之全面積係佔石英玻 璃坩=之内表面的30至80%，較佳為3〇至7〇%。 右斑狀的結晶化區域之全面積未達石英玻璃坩堝之 内表面之30%，在進行石夕單結晶拉升時，會有φ 2至φ 6 之圓形狀的結晶化物質存在於多數内表面，且其剝離頻 Q繁’石夕單結晶拉升之良率降低的情形。 另一方面’若斑狀的結晶化區域之結晶化區域的全面 =超過；δ央玻璃_之内表面的，在進行砍單結晶拉 ，會有無法使存在於石英玻璃坩堝内且在高溫下膨脹 體充》地釋出的情形。此時，該氣體會使結晶層略微 .6而產生氣體釋出孔，該氣體即由氣體釋出孔釋出（第 此Β夺’由本發明人等確認出在結晶層會產生多數之 f之微小的氣體釋出孔（第5圖）。 著彳又入於石英破螭坩堝内之經加熱溶解之熔融矽 12 321800 201035392 •係從該數10// m之微小的氣體釋出孔流入位於結晶層下之 石英玻璃坩堝之玻璃層（透明層或其外周部之不透明層） , (第7圖），玻璃層係藉由高溫之熔融矽而熔解，熔融矽會 進入結晶層與玻璃層之間，而結晶層係從石英玻璃坩堝剝 離（第8圖）。 在本發明之較佳態樣中，結晶化促進劑係為鋇，結晶 化促進劑含有層係藉由將塗布有鋇之高純度二氧化矽粉供 給至石英玻璃坩堝之内表面，並使之熔融而形成者。如以 ^ 上方式形成之結晶化促進劑含有層之厚度較佳為30·至200 # m。藉由使其在上述之厚度的範圍含有鋇，使結晶化在 石英玻璃坩堝之内表面的深度方向進行，即可抑制產生在 内表面之結晶化物質的剝離。 在以從内表面算起使結晶促進劑含有未達30 m 時，與塗布在内表面之情形同樣地，若不使結晶化促進劑 含有高濃度，即不能促進結晶化，且產生在内表面之結晶 ❹化物質會剝離。 此外，在以從内表面算起使結晶促進劑含有200 /z m 以上時，結晶化會進行，而石英玻璃坩堝内表面之全面會 結晶化，而無法獲得不均勻之斑狀區域。亦即，結晶層會 從石英玻璃坩堝之内表面剝離。 此外，上述結晶化促進劑含有層之鋇濃度較佳為100 至 200ppm，更佳為 130 至 170ppm。 鋇濃度未達1 OOppm時，由於作為結晶化促進劑之鋇 濃度低，因而不會促進結晶化，而有產生在石英玻璃坩堝 13 321800 201035392 ， 之内表面的結晶化物質之剝離發生的情形。 當鋇濃度超過200ppm時，結晶化會過度進行，石英 »* . 玻璃坩堝之内表面全面會結晶化，而無法獲得斑狀的結晶 化區域。’因此，會有結晶層從石英玻璃坩堝之内表面剝離 之情形。 另一方面，藉由將結晶化促進劑含有層之鋇濃度設定 為130至170ppm，即可確實將石英玻璃坩堝之内表面的 30至80%之區域作成為斑狀的結晶化區域。亦即，矽單結 〇晶拉升時之條件中之施加於石英玻璃坩堝的熱量係因石英. 玻璃坩堝之口徑等而異。此外，石英玻璃坩堝之内表面之 斑狀的結晶化區域之狀態係受到施加於石英玻璃坩堝之熱 量所影響，因此為了不依存矽單結晶拉升時之條件而確實 地使内表面之30至80%之區域成為不均句之斑狀態，必 須以130至170ppm之濃度使鋇分佈在結晶化促進劑結晶 化促進劑含有層。例如石英玻璃坩堝之口徑尺寸為16吋 ^ 時，可在鋇濃度130至200ppm之範圍確實地將斑狀之結 晶化區域形成在内表面之30至80%。另一方面，石英玻 璃坩堝之口徑尺寸為24吋時，可在鋇濃度100至170ppm 之範圍確實地將斑狀之結晶化區域形成在内表面之30至 80% 〇 利用以上說明之本發明之石英玻璃坩堝，藉由例如習 知之一般條件，即可製造作為適於太陽電池或半導體之元 件使用之屬於石夕基板之根本的石夕單結晶鑄塊（ingot)。亦 即，使用該石英玻璃坩堝之矽單結晶鑄塊之一般製造方法 14 321800 201035392 ' 係將必要量之客曰 夕aa珍填充在石英玻璃蚶堝，並將矽單結晶 拉升裝置内置拖士、& ^ 。 尾佚战虱氣體，藉由黑鉛（graphite)發熱體加熱 至M2〇C以上之l5〇〇°C至1600°C，以熔解多晶矽。接著， 緩緩地降低溫度並進行將融液表面之溫度降至142〇^等 至8匪角柱狀）浸漬在融液，以 $_結晶之表面。為了核存在於種結晶中之位移及植 日日N·因熱震而新產生之位移等’以比較快之拉升速度㈠ 〇至5mm/min)形成直徑3至5mm、長度1〇〇至3〇〇mm之 細長的頸部。將石英玻璃坩堝内融液上面附近之溫度降 低’並且使拉升速度變慢至〇1至〇 5mm/min，從細直徑 之頸部至預定之直徑.的定徑部，形成短時間且急劇增徑之 肩部。調整溫度及拉升速度，進行定徑部之育成，以使結 晶直徑成為一定。成為預定長度後使溫度略微降低，且增 加拉升速度而使結晶變細，使直徑從定徑部逐漸地減少， 形成將直徑設為零之尾部，在矽單結晶鑄塊從融液分離 〇後，元成拉升製造作業，而能以高良率製造石夕單結晶。 (實施例） 以下，利用實施例更詳細地說明本發明，但本發明並 非由該等實施例所限定者。 <實施例> 在將天然石英粉投人至旋轉之_(_d)後，對黑錯 電極施加電壓，而藉由流通有電流之電⑯熱，從塑模内 面形成石英玻璃掛禍之不透明層。接著，將天然石英粉缓 慢地散佈供給至電弧火焰中，以形成透明層。然後，連續 321800 15 201035392 • 地缓慢地散佈供給藉由將含有屬於本發明之結晶化促進劑 之鋇的溶液塗布在天然石英粉所獲得之塗布有鋇之天然石 * * , 英粉，以形成結晶化促進劑含有層並結束熔融。之後，藉 由公知之步驟，如第1圖所示製作石英玻璃坩堝，該石英 玻璃坩堝係在外周部具有石英玻璃之不透明層2,在其内 側具有石英玻璃之透明層3，且在其内側具有結晶化促進 劑含有層4。 此外，分別以下述條件製作石英玻璃坩堝：將結晶化 〇 促進劑含有層之厚度在30至200//m之範圍内分成三階 段、將結晶化促進劑含有層之鋇濃度在100至200ppm之 範圍内分成四階段、石英玻璃坩堝口徑尺寸為16吋及24 口寸〇 利用以上述方式所得之口徑尺寸分別為16吋及24吋 之石英玻璃坩堝，進行矽單結晶之拉升後的結果，在拉升 時在内表面形成有斑狀之結晶化區域。如第2圖所示，斑 Q 狀之結晶化區域係整體具有不定形且不均勻之外觀，且在 其單位區域包含有面積在10至100mm2之範圍者。itb外， 斑狀之結晶化區域的單位區域中之至少一部分係復連續地 結合有單位區域彼此，而斑狀之結晶化區域的全面積係佔 石英坩堝之内表面的30至80%。 本實施例之石英玻璃坩堝皆係抑制產生在内表面之 結晶化物質的剝離，結晶層不會因氣體釋出孔之產生而從 石英玻璃坩堝内表面剝離，而達成75%以上之高單結晶化 良率。將結果顯示在表1。 16 321800 201035392 <比較例> 在上述貫施例中’將結晶化促進劑含有層之厚产設為 -:l〇#m或220/zm，將結晶化促進劑含有層之鋇濃度設為 Oppm、70ppm或230ppm，除此之外，與實施例同樣地， 製作口徑尺寸為16吋及24吋之石英玻璃坩堝。利用該等 石英玻璃坩堝，進行矽單結晶之拉升。將結果顯示在表L。 當結晶化促進劑含有層之厚度為未達之 m時，在石英玻璃坩堝之内表面生成有多數個在未含有結 Θ 晶化促進劑時產生之Φ 2至φ 6之大小的結晶化物質，且 該結晶化物質會從石英玻璃坩堝内表面剝離。因此，無法 使單結晶拉升良率提升。 當結晶化促進劑含有層之厚度為超過200//m之220 em時，石英玻璃坩堝之内表面之超過80%的大致全面會 結晶化，且在結晶層表面確認出多數個屬於數l〇ym之小 孔的氣體釋出孔，且熔解矽會從該氣體釋出孔進入結晶層 〇與不透明層之間（第7圖）。因此，無法使單結晶拉升良率 提升。 此外，在石英玻璃坩堝之口徑尺寸為16吋且結晶化 促進劑含有層之鋇濃度未達130ppm時、及石英玻璃坩堝 之口徑尺寸為24吋且鋇濃度未達l〇〇ppm時，在石英玻璃 坩堝之内表面生成有多數個在未含有結晶化促進劑時產生 之Φ 2至φ 6之大小的結晶化物質，且該結晶化物質會從 石英玻璃坩堝内表面剝離。因此，無法使單結晶拉升良率 提升。 17 321800 201035392 • 在石英玻璃坩堝之口徑尺寸為16吋且結晶化促進劑 含有層之鋇濃度超過200ppm時、及石英玻璃坩堝之口徑 . 尺寸為24对且鋇濃度超過170ppm時，石英玻璃掛塌之内 表面之超過80%的大致全面會結晶化，且在結晶層表面確 認出多數個屬於數10//m之小孔的氣體釋出孔，且熔解矽 會從該氣體釋出孔進入結晶層與不透明層之間（第7圖）。 因此，無法使單結晶拉升良率提升。 [表1] 結晶化促進劑（鋇）濃度（ppm) 0 70 100 130 170 200 230 16吋 結晶化促進劑含有層 厚度 10 Δ A：a — △ :a — △ :b 一 30 — △ :a 〇:b 〇:b 〇:b 〇:b 100 △ :a △ :b 〇:b 〇:b 〇:b 〇:c 200 — 〇:b 〇:b 〇:b 〇:b X:c 220 〇:b - 〇:b — X：c - 24吋 结晶化促進劑含有層 厚度（//m) 10 Δ △ :a 一 △ :a 一 △ :b 一 30 一 〇:b 0：b 0：b 〇:b — 100 △ :a 〇:b 〇:b 〇：b 〇:c x：c 200 - 〇:b 0：b 0：b X：c 一 220 〇:b — 〇:b 一 — - 〇：無結晶層剝離及單結晶化良率為75%以上 △:無結晶層剝離及單結晶化良率未達75% X :確認出氣體釋出孔（第4圖、第5圖）或有一部分結 晶層剝離。單結晶化良率未達75%。 内表面之結晶化區域面積：a · 0%至未達30%，b · 30% 以上至未達80%，c · 80%以上。 【圖式簡單說明】 第1圖係概略性顯示本發明之矽單結晶拉升用石英玻 璃坩堝之一實施形態的剖面圖。 18 321800 201035392 第2圖係示意性顯示 • 玻璃坩堝之内表面的圖。 第3圖係利用實施例 拉升後之形成有斑狀之結 面的照片。 形成有斑狀之結晶化區域的石英 之石英玻璃坩堝進行矽單結晶的 晶化區域的石英玻璃坩堝之内表 第4圖係產生在比較例之石英玻璃掛禍之内表面之 Φ2至φ6之大小的結晶化物質之照片。 產生在比較例之石英玻璃坩堝之内表面的結 a曰層表面之數l0/z m的氣體釋出孔之照片。 曰屉產生在比較例之石英破璃掛堝之内表面的結 ㈣的氣體之電子顯微鏡照片。 糸產生在比較例之石英破璃掛瑪之約 Π)二的氣體釋出孔流入結晶層下之狀態的照片。 社曰生在比較例之石英破璃掛堝之溶解矽進入 …曰層與石域狀不透㈣之間且結晶層從石英玻璃之 〇不透明層剝離之狀態的照片。 【主要元件符號說明】 1 石英玻璃坩堝 2 石英破璃之不透明層 3 石英玻璃之透明層 4 Ί.日日化促進劑含有層 5 斑狀之結晶化區域 5a > %、5a2、5a3單位區域 6 氣體釋出孔 7 矽 8 結晶層表面 9 結晶層 10 矽 11 石英破璃之不透明層 12 斑狀之結晶化區域以外的區域 321800 19

Claims (1)

1. 201035392 • 七、申請專利範圍： 1. 一種石英玻璃坩堝，係矽單結晶拉升用之石英玻璃坩 » 堝，在内表面具有結晶化促進劑含有層，在進行矽單結 •t 晶的拉升時，藉由結晶化促進劑在内表面形成有斑狀之 結晶化區域。 2. 如申請專利範圍第1項之石英玻璃坩堝，其中，斑狀之 結晶化區域係在進行矽單結晶的拉升時，散布地產生在 石英玻璃坩堝之内表面的結晶化物質所連續地結合而 〇 形成者。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之石英玻璃坩堝，其 中，斑狀之結晶化區域係包含：具有實質上周緣部關閉 而獨立之形狀，且該形狀之面積在10至l〇〇mm2之範 圍的/單位區域。 4. 如申請專利範圍第3項之石英玻璃坩堝，其中，斑狀之 結晶化區域之單位區域中的至少一部分復連續地結合 ^ 有單位區域彼此，而斑狀之結晶化區域之全面積係佔石 英玻璃坩堝之内表面的30至80%。 5. 如申請專利範圍第4項之石英玻璃坩堝，其中，在斑狀 之結晶化區域，於進行矽單結晶的拉升時不產生10至 100 // m之微小孔。 6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之石英玻璃坩 堝，其中，結晶化促進劑係從鎂、勰、鈣及鋇中選出之 2a族元素之至少一種。 7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之石英玻璃坩 20 321800 201035392 ' 堝，其中，結晶化促進劑係為鋇，而結晶化促進劑含有 層係藉由將塗覆有鋇之高純度二氧化矽粉供給至石英 ， 玻璃坩堝之内表面，並使之熔融而形成者。 8. 如申請專利範圍第7項之石英玻璃坩堝，其中，結晶化 促進劑含有層之厚度係為30至200//m。 9. 如申請專利範圍第7項或第8項之石英玻璃坩堝，其 中，結晶化促進劑含有層之鋇濃度係為100至200ppm。 10. 如申請專利範圍第7項至第9項中任一項之石英玻璃坩 堝，其中，結晶化促進劑含有層之鋇濃度係為130至 170ppm ° 11. 一種矽單結晶的製造方法，係利用申請專利範圍第1項 至第10項中任一項之石英玻璃坩堝者，該矽單結晶之 製造方法包含：將多晶矽投入石英玻璃坩堝内之步驟； 將多晶矽予以加熱熔解而成為矽融液之步驟；及利用種 結晶從石英玻璃坩堝内之矽融液拉升矽單結晶之步驟。 21 321800