(57)【要約】【課題】シリコン単結晶の製造において、２本目以降のシリコン単結晶中のカーボン濃度を低減できるシリコン単結晶の製造方法を提供すること。【解決手段】シリコン単結晶の製造方法は、育成工程と、切り離し工程と、冷却工程とを備え、最後に育成するシリコン単結晶を除くシリコン単結晶に対して行う冷却工程における熱遮蔽体の下端とシリコン融液の液面とのギャップを調整するギャップ調整工程をさらに備え、ギャップ調整工程は、当該ギャップ調整工程を行いつつ冷却工程を行った場合のシリコン融液のカーボン濃度が、ギャップを切り離し工程でシリコン単結晶を切り離したときの状態から育成工程の状態から変更せずに冷却工程を行った場合のカーボン濃度よりも小さくなるように、ギャップを調整する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン原料を収容するルツボと、前記ルツボ中のシリコン原料を溶融するヒータと、育成中のシリコン単結晶を囲むように前記ルツボの上方に配置され、少なくとも表面がカーボン材で構成された熱遮蔽体と、前記ルツボ、前記ヒータおよび前記熱遮蔽体を収容するチャンバとを備えた引き上げ装置を用いて、チョクラルスキー法により、前記ルツボを構成する１つの石英ルツボで複数のシリコン単結晶を連続して製造するシリコン単結晶の製造方法であって、
前記チャンバ内に不活性ガスを導入しつつ、シリコン融液に着液させた種結晶を引き上げることでシリコン単結晶を育成する育成工程と、
前記シリコン単結晶を前記シリコン融液から切り離す切り離し工程と、
前記シリコン単結晶を引き上げながら冷却する冷却工程とを備え、
最後に育成するシリコン単結晶を除くシリコン単結晶に対して行う冷却工程における前記熱遮蔽体の下端と前記シリコン融液の液面とのギャップを調整するギャップ調整工程をさらに備え、
前記ギャップ調整工程は、当該ギャップ調整工程を行いつつ前記冷却工程を行った場合の前記シリコン融液のカーボン濃度が、前記ギャップを前記切り離し工程でシリコン単結晶を切り離したときの状態から変更せずに前記冷却工程を行った場合のカーボン濃度よりも小さくなるように、前記ギャップを調整することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシリコン単結晶の製造方法において、
前記育成工程は、円筒研削後の直胴部の直径が２００ｍｍとなるような前記シリコン単結晶を育成し、
前記ギャップ調整工程は、前記ギャップを７５ｍｍ以上１４０ｍｍ以下に調整することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のシリコン単結晶の製造方法において、
前記育成工程は、円筒研削後の直胴部の直径が３００ｍｍとなるような前記シリコン単結晶を育成し、
前記ギャップ調整工程は、前記ギャップを８０ｍｍ以上２８５ｍｍ以下に調整することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン単結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン単結晶中のＣｓは、デバイス工程においてＣｉとなり、Ｏｉと結合してＣｉＯｉ欠陥を形成する。ＣｉＯｉ欠陥は、デバイス不良を引き起こす原因となる。
ここで、シリコン単結晶中のカーボン濃度は、炉内のヒータ、黒鉛ルツボ等の高温炭素部材からシリコン融液中に混入するＣＯの汚染速度と、シリコン融液からのＣＯの蒸発速度を制御することによって低減することが知られている。なお、高温炭素部材からのＣＯ（gas）は、主に下記反応式に基づいて発生する。
ＳｉＯ（gas）＋２Ｃ（solid）→ＣＯ（gas）＋ＳｉＣ（solid）
あるいは、
ＳｉＣ（solid）＋ＳｉＯ（gas）→ＣＯ（gas）＋２Ｓｉ（solid）
【０００３】
このため、特許文献１には、原料溶融時からシリコン単結晶の引き上げ開始時までの黒鉛ルツボの上端位置が、ヒータの上端から上方に５ｍｍ以上、９５ｍｍ以下になるように制御し、かつ、シリコン単結晶の原料溶融時から引き上げ終了時まで、輻射シールド下端と融液表面との隙間の排気流路の排気断面積が、内筒と外筒とによって形成される排気流路の断面積未満となるように制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−５６０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載のような技術では、２本目以降のシリコン単結晶中のカーボン濃度を十分に低減できないおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、シリコン単結晶の製造において、２本目以降のシリコン単結晶中のカーボン濃度を低減できるシリコン単結晶の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシリコン単結晶の製造方法は、シリコン原料を収容するルツボと、前記ルツボ中のシリコン原料を溶融するヒータと、育成中のシリコン単結晶を囲むように前記ルツボの上方に配置され、少なくとも表面がカーボン材で構成された熱遮蔽体と、前記ルツボ、前記ヒータおよび前記熱遮蔽体を収容するチャンバとを備えた引き上げ装置を用いて、チョクラルスキー法により、前記ルツボを構成する１つの石英ルツボで複数のシリコン単結晶を連続して製造するシリコン単結晶の製造方法であって、前記チャンバ内に不活性ガスを導入しつつ、シリコン融液に着液させた種結晶を引き上げることでシリコン単結晶を育成する育成工程と、前記シリコン単結晶を前記シリコン融液から切り離す切り離し工程と、前記シリコン単結晶を引き上げながら冷却する冷却工程とを備え、
最後に育成するシリコン単結晶を除くシリコン単結晶に対して行う冷却工程における前記熱遮蔽体の下端と前記シリコン融液の液面とのギャップを調整するギャップ調整工程をさらに備え、前記ギャップ調整工程は、当該ギャップ調整工程を行いつつ前記冷却工程を行った場合の前記シリコン融液のカーボン濃度が、前記ギャップを前記切り離し工程でシリコン単結晶を切り離したときの状態から変更せずに前記冷却工程を行った場合のカーボン濃度よりも小さくなるように、前記ギャップを調整することを特徴とする。
【０００８】
本発明において、カーボン材とは、上述の化学反応によりＣＯ（gas）が生じる材料を意味し、黒鉛材や炭素繊維強化型炭素材といった材料が挙げられる。さらに、ＳｉＣ化表面処理や熱分解炭素被覆といった表面処理が施された材料が挙げられる。
本発明によれば、最後に育成するシリコン単結晶を除くシリコン単結晶に対して行う冷却工程時のギャップを調整するため、２本目以降のシリコン単結晶中のカーボン濃度を低減できる。
最後のシリコン単結晶の育成後にギャップ調整工程を行っても、次に育成するシリコン単結晶がないためカーボン濃度の低減に寄与しないが、本発明では、最後のシリコン単結晶の育成後にギャップ調整工程を行わないため、シリコン単結晶の製造工程の所要時間が長くなることを抑制できる。
【０００９】
本発明のシリコン単結晶の製造方法において、前記育成工程は、円筒研削後の直胴部の直径が２００ｍｍとなるような前記シリコン単結晶を育成し、前記ギャップ調整工程は、前記ギャップを７５ｍｍ以上１４０ｍｍ以下に調整することが好ましい。
【００１０】
本発明のシリコン単結晶の製造方法において、前記育成工程は、円筒研削後の直胴部の直径が３００ｍｍとなるような前記シリコン単結晶を育成し、前記ギャップ調整工程は、前記ギャップを８０ｍｍ以上２８５ｍｍ以下に調整することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の関連技術および一実施形態に係る引き上げ装置の模式図。
【図２】前記関連技術におけるシリコン単結晶の製造方法のフローチャート。
【図３】前記引き上げ装置におけるシリコン融液近傍の状態を示す模式図。
【図４】本発明を導くために行った実験１の結果を示し、ギャップとシリコン融液のカーボン濃度との関係を示すグラフ。
【図５】本発明を導くために行った実験２の結果を示し、ギャップとシリコン融液のカーボン濃度との関係を示すグラフ。
【図６】前記一実施形態におけるシリコン単結晶の製造方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本発明の関連技術］
まず、本発明の関連技術を図面に基づいて説明する。
〔引き上げ装置の構成〕
図１に示すように、引き上げ装置１は、ＭＣＺ（Magnetic field applied Czochralski）法に用いられる装置であって、装置本体２と、メモリ３と、制御部４とを備えている。
装置本体２は、チャンバ２１と、このチャンバ２１内に配置されたルツボ２２と、このルツボ２２を加熱するヒータ２３と、引き上げ部２４と、熱遮蔽体２５と、断熱材２６と、ルツボ駆動部２７と、一対の電磁コイル２８とを備えている。
【００１３】
チャンバ２１は、メインチャンバ２１１と、このメインチャンバ２１１の上部にゲートバルブ２１２を介して接続されたプルチャンバ２１３とを備えている。プルチャンバ２１３には、Ａｒガスなどの不活性ガスをメインチャンバ２１１内に導入するガス導入口２１Ａが設けられている。メインチャンバ２１１の下部には、当該メインチャンバ２１１内の気体を排出するガス排気口２１Ｂが設けられている。
【００１４】
ルツボ２２は、シリコン原料を融解してシリコン融液Ｍとするものである。ルツボ２２は、石英ルツボ２２１と、この石英ルツボ２２１を収容する支持ルツボ２２２とを備えている。
石英ルツボ２２１は、１本あるいは複数のシリコン単結晶ＳＭを育成するごとに交換される。
一方、支持ルツボ２２２は、黒鉛製あるいは炭素繊維強化型炭素製であり、シリコン単結晶ＳＭを１本製造するごとには交換されず、石英ルツボ２２１を適切に支持できなくなったと考えられた時点で交換される。なお、支持ルツボ２２２としては、少なくとも表面が黒鉛材や炭素繊維強化型炭素材といった材料が挙げられる。さらに、ＳｉＣ化表面処理や熱分解炭素被覆といった表面処理が施された材料が挙げられる。
【００１５】
ヒータ２３は、ルツボ２２の周囲に配置されており、ルツボ２２内のシリコンを融解する。
引き上げ部２４は、一端に種結晶ＳＣが取り付けられるケーブル２４１と、このケーブル２４１を昇降および回転させる引き上げ駆動部２４２とを備えている。
熱遮蔽体２５は、少なくとも表面がカーボン材で構成されている。熱遮蔽体２５は、シリコン単結晶ＳＭを育成する際にシリコン単結晶ＳＭを囲むように設けられ、ヒータ２３からシリコン単結晶ＳＭへの輻射熱を遮断する。
ルツボ駆動部２７は、支持ルツボ２２２を下方から支持する支持軸２７１を備え、ルツボ２２を所定の速度で回転および昇降させる。
一対の電磁コイル２８は、チャンバ２１の外側においてルツボ２２を挟むように配置されている。
【００１６】
メモリ３は、チャンバ２１内のガス流量や炉内圧、ヒータ２３に投入する電力、ルツボ２２やシリコン単結晶ＳＭの回転数、ルツボ２２の位置など、シリコン単結晶ＳＭの製造に必要な各種情報を記憶している。
制御部４は、メモリ３に記憶された各種情報や、作業者の操作に基づいて、シリコン単結晶ＳＭを製造する。
【００１７】
〔シリコン単結晶の製造方法〕
次に、マルチ引き上げ法によるシリコン単結晶ＳＭの製造方法について説明する。マルチ引き上げ法とは、チャンバ２１を開放せずに、１つの石英ルツボ２２１で複数のシリコン単結晶ＳＭを連続して製造する方法のことである。
まず、図２に示すように、制御部４は、電磁コイル２８を制御してシリコン融液Ｍに磁場を印加した後、ルツボ２２に収容されたシリコン融液Ｍに種結晶ＳＣを着液し、ルツボ２２を回転させつつ種結晶ＳＣを引き上げることでシリコン単結晶ＳＭを育成する（ステップＳ１：育成工程）。この育成工程の際、制御部４は、熱遮蔽体２５の下端とシリコン融液Ｍの液面とのギャップＧＰがほぼ一定になるように、ルツボ２２の位置を調整する（ギャップＧＰを調整する）。
【００１８】
育成工程の終了後あるいは実施中に、制御部４は、次のシリコン単結晶ＳＭの育成を行うか否かを判断する（ステップＳ２）。このステップＳ２において、制御部４は、事前に設定された本数のシリコン単結晶ＳＭの育成が終了しておらず、次の育成を行うと判断した場合、シリコン単結晶ＳＭのテール部をシリコン融液Ｍから切り離す工程（ステップＳ３：切り離し工程）を行う。その後、制御部４は、磁場の印加を停止して、シリコン融液Ｍから切り離されたシリコン単結晶ＳＭを引き上げながら冷却する工程（ステップＳ４：冷却工程）と、冷却されたシリコン単結晶ＳＭがプルチャンバ２１３に収容されたらゲートバルブ２１２を閉塞して、プルチャンバ２１３からシリコン単結晶ＳＭを取り出す工程（ステップＳ５：取出工程）とを実施する。一般的に、切り離し工程後におけるギャップＧＰは、育成工程時の状態がそのまま維持される。
制御部４は、ルツボ２２にシリコン原料を追加して、シリコン融液Ｍに磁場を印加しながらシリコン原料を溶融し（ステップＳ６：リチャージ工程）、その後、育成工程に戻り、次のシリコン単結晶ＳＭの製造を開始する。
【００１９】
一方、ステップＳ２において、制御部４は、事前に設定された本数のシリコン単結晶ＳＭの育成が終了しており、次の育成を行わないと判断した場合、制御部４は、ステップＳ３〜Ｓ５と同様の切り離し工程（ステップＳ７）、冷却工程（ステップＳ８）、取出工程（ステップＳ９）を実施して、処理を終了する。
以上の処理によって、複数のシリコン単結晶ＳＭが連続して製造される。
【００２０】
［本発明を導くに至った経緯］
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、以下の知見を得た。
一般的に、育成工程において、図３に示すようなテール部ＳＭ４を育成する段階では、直胴部ＳＭ３よりも直径を小さくするために、直胴部ＳＭ３の育成時と比べてルツボ２２の加熱温度を高くしている。切り離し工程後、リチャージ工程前までは、ルツボ２２に残っているシリコン融液Ｍの量が少なくなるため、加熱温度を低くしてしまうと、シリコン融液Ｍが固化してしまうおそれがある。このため、切り離し工程以降も、加熱温度をテール部ＳＭ４の育成時と同じかそれ以上の温度に設定している。
【００２１】
シリコン単結晶ＳＭにカーボンが混入する原因の一つとして、シリコン融液Ｍから蒸発したＳｉＯ（gas）が熱遮蔽体２５のＣ（solid）と反応することでＣＯ（gas）が生成され、このＣＯ（gas）がシリコン融液Ｍに混入することが考えられる。
ルツボ２２の加熱温度が高くなると、シリコン融液ＭからのＳｉＯ（gas）の蒸発量が多くなる。その結果、当該ＳｉＯ（gas）と熱遮蔽体２５とに起因するＣＯ（gas）の量も増加し、次に育成するシリコン単結晶ＳＭのカーボン濃度が高くなると考えられる。
【００２２】
上述のように、シリコン融液Ｍの固化を抑制するという観点から、切り離し工程以降におけるルツボ２２の加熱温度を低くすることは困難であり、シリコン単結晶ＳＭのカーボン濃度を低減するためには、シリコン融液Ｍに混入するＣＯ（gas）を低減するという対策が考えられる。
そこで、ＣＯ（gas）の低減に寄与する可能性がある因子としてギャップＧＰに着目し、以下の実験を行った。
【００２３】
〔実験１〕
熱流動解析プログラムを用いて、以下の条件でシリコン単結晶ＳＭを育成した後の切り離し工程以降におけるギャップＧＰを様々な値に設定し、冷却工程終了時におけるシリコン融液Ｍ中のカーボン濃度についてシミュレーションを行った。その結果を、表１および図４に示す。なお、育成工程終了時のギャップＧＰを５０ｍｍとし、不活性ガスＧＳの流量および加熱温度を育成工程終了時と同じとして、カーボン濃度の評価は、ギャップＧＰが５０ｍｍの場合のカーボン濃度を１としたときの割合を用いて行った。
石英ルツボ２２１の内径：２４インチ
シリコン単結晶ＳＭの直径：２１０ｍｍ（円筒研削後の直胴部が２００ｍｍとなる大きさ）
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１および図４に示すように、ギャップＧＰが大きくなると、カーボン濃度はいったん減少するが、再び大きくなることが確認できた。具体的に、ギャップＧＰが７５ｍｍ以上１４０ｍｍ以下の場合、カーボン濃度が０．２以下という許容値になることが確認できた。特に、ギャップＧＰが１００ｍｍ以上１２５ｍｍ以下の場合、カーボン濃度が０．１２１以下という小さな値になることが確認できた。
【００２６】
〔実験２〕
石英ルツボ２２１の内径、シリコン単結晶ＳＭの直径を以下の条件にしたこと、装置本体２およびこれに収容された各部材をシリコン単結晶ＳＭのサイズ変更に伴い大きくしたこと、不活性ガスの流量を装置本体２のサイズ変更に伴い増加させたこと以外は、実験１と同様のシミュレーションを行った。
その結果を、表２，３および図５に示す。なお、カーボン濃度の評価は、実験１と同様にして行った。
石英ルツボ２２１の内径：３２インチ
シリコン単結晶ＳＭの直径：３１５ｍｍ（円筒研削後の直胴部が３００ｍｍとなる大きさ）
【００２７】
【表２】
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【００２８】
【表３】
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【００２９】
表２，３および図５に示すように、実験１と同様に、ギャップＧＰが大きくなると、カーボン濃度はいったん減少するが、再び大きくなることが確認できた。具体的に、ギャップＧＰが８０ｍｍ以上２８５ｍｍ以下の場合、カーボン濃度が０．２以下という許容値になることが確認できた。特に、ギャップＧＰが１００ｍｍ以上２５０ｍｍ以下の場合、カーボン濃度が０．１０７以下という小さい値になり、１２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下の場合、カーボン濃度が０．０２９以下というさらに小さい値になることが確認できた。
【００３０】
〔カーボン濃度低減メカニズムの推定〕
本発明者は、実験１，２の結果が得られるメカニズムを以下のように推測した。なお、以下において、カーボン濃度が許容値となるギャップＧＰのうち、最大値をギャップ上限値、最小値をギャップ下限値と表現する。また、熱遮蔽体２５の下端とシリコン融液Ｍの液面との間の流路を第１のガス流路Ｒ１、熱遮蔽体２５の外側に位置する流路を第２のガス流路Ｒ２と表現する。
【００３１】
ギャップＧＰがギャップ下限値よりも小さい場合、第１のガス流路Ｒ１を流れる不活性ガスＧＳの流速は、ギャップ下限値以上の場合と比べて速くなる。しかし、熱遮蔽体２５の下端とシリコン融液Ｍの液面との距離が短いため、シリコン融液Ｍの表面で拡散してシリコン融液Ｍに混入するＣＯ（gas）の量は、第１のガス流路Ｒ１を流れる不活性ガスＧＳによって第２のガス流路Ｒ２から排出されるＣＯ（gas）の量よりも多くなる。その結果、シリコン融液Ｍのカーボン濃度が許容値よりも高くなると推測した。
【００３２】
一方、ギャップＧＰがギャップ上限値よりも大きい場合、ギャップ上限値以下の場合と比べて、第１のガス流路Ｒ１を流れる不活性ガスＧＳの流速が遅くなる。このため、ＣＯ（gas）の第２のガス流路Ｒ２からの排出が促進されず、シリコン融液Ｍの表面で拡散してシリコン融液Ｍに混入するＣＯ（gas）の量が多くなる。その結果、シリコン融液Ｍのカーボン濃度が許容値よりも高くなると推測した。
【００３３】
これらに対し、ギャップＧＰがギャップ下限値以上、ギャップ上限値以下の場合、ＣＯ（gas）の第２のガス流路Ｒ２からの排出が促進されて、シリコン融液Ｍに混入するＣＯ（gas）の量が少なくなり、シリコン融液Ｍのカーボン濃度が許容値になると推測した。
【００３４】
以上のことから、本発明者は、２本目以降のシリコン単結晶ＳＭのカーボン濃度を低減するためには、最後に育成するシリコン単結晶ＳＭを除くシリコン単結晶ＳＭに対して行う冷却工程におけるギャップＧＰを調整するに際し、当該調整を行いつつ冷却工程を行った場合のシリコン融液Ｍのカーボン濃度が、ギャップＧＰを切り離し工程でシリコン単結晶を切り離したときの状態から変更せずに冷却工程を行った後のカーボン濃度と比べて小さくなるように、ギャップＧＰを調整すればよいということを確認できた。
【００３５】
［実施形態］
次に、本発明の一実施形態に係るマルチ引き上げ法によるシリコン単結晶ＳＭの製造方法について説明する。なお、上記関連技術と同様の構成については説明を省略あるいは簡略にする。
【００３６】
まず、図１に示すような引き上げ装置１であって、表４の条件を満たす引き上げ装置１を準備する。
【００３７】
【表４】
2020050547.tif 000006
【００３８】
図６に示すように、制御部４は、ギャップＧＰがほぼ一定になるようにルツボ２２の位置を調整しながら、育成工程を行う（ステップＳ１）。
次に、制御部４は、ステップＳ２において、次の育成を行うと判断した場合、切り離し工程を行う（ステップＳ３）。その後、制御部４は、冷却工程（ステップＳ４）を行うことでシリコン単結晶ＳＭを引き上げつつ、シリコン単結晶ＳＭをシリコン融液Ｍから切り離したときの状態からルツボ２２を上あるいは下に移動させることでギャップＧＰを調整する（ステップＳ１０：ギャップ調整工程）。また、制御部４は、シリコン融液Ｍの対流を制御するために、シリコン単結晶ＳＭの育成中（引上げ中）に磁場を印加し、育成後の冷却工程に磁場の印加を停止する。
【００３９】
ギャップ調整工程において、円筒研削後の直径が２００ｍｍのシリコン単結晶ＳＭを製造する場合、制御部４は、ギャップＧＰを７５ｍｍ以上１４０ｍｍ以下に調整することが好ましく、１００ｍｍ以上１２５ｍｍ以下となるように調整することがより好ましい。一方、円筒研削後の直径が３００ｍｍのシリコン単結晶ＳＭを製造する場合、制御部４は、ギャップＧＰを８０ｍｍ以上２８５ｍｍ以下に調整することが好ましく、１００ｍｍ以上２５０ｍｍ以下に調整することがより好ましく、１２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下となるように調整することがさらに好ましい。シリコン単結晶ＳＭをシリコン融液Ｍから切り離したときのギャップＧＰが上述の範囲の下限値よりも小さい場合、制御部４は、ギャップＧＰを大きくし、上述の範囲の上限値よりも大きい場合、ギャップＧＰを小さくする。
【００４０】
ギャップＧＰが上述の好ましい範囲に入っていない場合、ＣＯ（gas）がシリコン融液Ｍに混入しやすくなることから、切り離し工程後、１２０秒以内にギャップ調整工程を終了させる（ギャップＧＰが上記範囲内になるようにルツボ２２を移動させる）ことが好ましい。
以上のギャップ調整工程を行うことによって、ギャップ調整工程を行わない（ギャップＧＰを育成工程終了時の状態から変更しない）場合と比べて、シリコン融液Ｍに混入するＣＯ（gas）を少なくできる。
【００４１】
ギャップ調整工程の終了後、制御部４は、シリコン単結晶ＳＭの引き上げる冷却工程を継続し、シリコン単結晶ＳＭがプルチャンバ２１３に収容されたら取出工程を行う（ステップＳ５）。
なお、最後のシリコン単結晶ＳＭの育成時においては、冷却工程におけるギャップ調整工程を行わなくても良い。
その後、制御部４は、次のシリコン単結晶ＳＭを製造するために、ルツボ２２にシリコン原料を追加するリチャージ工程（ステップＳ６）を行った後、育成工程に戻り、次のシリコン単結晶ＳＭの製造を開始する。この育成工程の前に、ギャップ調整工程を行っているため、ギャップ調整工程を行わない場合と比べてカーボン濃度が低いシリコン単結晶ＳＭを製造することができる。
【００４２】
育成工程後、制御部４は、ステップＳ２において、次の育成を行うと判断した場合、上述のステップＳ３〜Ｓ６，Ｓ１０の処理を行い、次の育成を行わないと判断した場合、ステップＳ７〜Ｓ９の処理を行い、処理を終了する。
以上のように、最後のシリコン単結晶ＳＭを除くシリコン単結晶ＳＭの育成後にギャップ調整工程を行うことで、シリコン単結晶ＳＭの製造工程の所要時間が長くなることを抑制しつつ、カーボン濃度が低いシリコン単結晶ＳＭを連続して製造できる。
【００４３】
［変形例］
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の改良ならびに設計の変更などが可能である。
【００４４】
例えば、電磁コイル２８を有さない、いわゆるＣＺ法によるシリコン単結晶ＳＭの製造に本発明を適用してもよい。
ギャップ調整工程における好ましいギャップＧＰの範囲を、冷却工程時のギャップＧＰを変更した、いくつかの条件でシリコン単結晶ＳＭを実際に製造し、このシリコン単結晶ＳＭのカーボン濃度を求めることによって決定してもよい。
円筒研削後の直径が２００ｍｍおよび３００ｍｍ以外のシリコン単結晶ＳＭを製造する場合には、実験１，２のようなシミュレーションや、実際に製造したシリコン単結晶ＳＭのカーボン濃度に基づいて、ギャップ調整工程における好ましいギャップＧＰの範囲を決定し、この範囲に基づきギャップ調整工程を行ってもよい。
本発明のシリコン単結晶の製造方法を、シリコン原料をチャージせずに複数のシリコン単結晶ＳＭを連続生産する方法に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…引き上げ装置、２１…チャンバ、２２…ルツボ、２３…ヒータ、２５…熱遮蔽体、ＧＰ…ギャップ、ＧＳ…不活性ガス、Ｍ…シリコン融液、ＳＣ…種結晶、ＳＭ…シリコン単結晶。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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