(57)【要約】【課題】連続チャージ方式のＨＭＣＺ法によりシリコン単結晶を育成する際に、製品歩留りを低下させることなく、安定した品質の単結晶を育成することができる単結晶育成方法を提供する。【解決手段】単結晶引き上げ用のルツボ２内のシリコン融液１０に対し、そのルツボ２の側壁とシリコン単結晶１１の外周との間の環状領域Ｒのうち、シリコン単結晶１１の外周から横磁場の印加方向と直交する方向に延在する第１領域Ｒ１を除く第２領域Ｒ２に、シリコン融液を供給しながら、シリコン単結晶１１を育成する。【選択図】図３
2010030860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルツボを挟んで一対の電磁コイルを対向配置し、電磁コイルによりルツボ内のシリコン融液に横磁場を印加しつつ、ルツボ内にシリコン融液を供給しながらチョクラルスキー法によりシリコン単結晶を育成する方法であって、
ルツボ内のシリコン融液におけるルツボの側壁とシリコン単結晶の外周との間の環状領域のうち、シリコン単結晶の外周から横磁場の印加方向と直交する方向に延在する第１領域を除く第２領域に、シリコン融液を供給することを特徴とするシリコン単結晶の育成方法。
【請求項２】
前記第２領域へのシリコン融液の供給は、前記第２領域のシリコン融液に融液供給管の先端部を浸漬し、この融液供給管を通じて行うことを特徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶の育成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チョクラルスキー法（以下、「ＣＺ法」という）によるシリコン単結晶の育成方法に関し、特に、ルツボ内のシリコン融液に水平方向の横磁場を印加しつつ、ルツボ内にシリコン融液を逐次供給しながらシリコン単結晶を引き上げ育成する、連続チャージ方式の横磁場印加ＣＺ法によるシリコン単結晶の育成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン単結晶は、半導体デバイスに用いられるシリコンウェーハの素材であり、その製造には、ＣＺ法による単結晶育成方法が広く採用されている。通常、ＣＺ法によるシリコン単結晶の育成では、減圧下の不活性ガス雰囲気に維持された単結晶育成装置内において、石英ルツボ内に初期チャージとして充填された多結晶シリコンなどのシリコン原料をヒータにより加熱し融解させる。石英ルツボ内にシリコン融液が形成されると、石英ルツボの上方で引き上げ軸に保持された種結晶を下降させシリコン融液に浸漬する。この状態から種結晶および石英ルツボを所定の方向に回転させながら種結晶を徐々に上昇させ、これにより、種結晶の下方にシリコン単結晶が育成され引き上げられる。
【０００３】
近年では、石英ルツボを挟んで一対の電磁コイルを対向配置し、その電磁コイルにより石英ルツボ内のシリコン融液に横磁場を印加しながらシリコン単結晶の育成を行う、横磁場印加ＣＺ法（以下、「ＨＭＣＺ法」という）が多用されている。ＨＭＣＺ法による単結晶育成方法は、横磁場の印加によりシリコン融液の自然対流を抑制できることから、変動の少ない熱環境下で単結晶の育成が可能であり、シリコン単結晶中の酸素濃度を制御でき、安定した品質のシリコン単結晶を製造するのに有効な方法である。特に、この方法は、シリコン融液の精密な温度制御のもとで、シリコン単結晶の直径変動を低減しつつ、低速で速度変動を抑制した引き上げを行い、ＣＯＰ（Cristal Originated Particle）や転位クラスターなどのｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥が存在しない無欠陥単結晶の育成で好適に用いられる。
【０００４】
一方、シリコン単結晶は、シリコンウェーハの素材であることから、品質特性として電気的特性が要求され、用途に応じて比抵抗が規定される。このため、シリコン単結晶を育成する際は、Ｂ（ボロン）、Ｐ（リン）、Ａｓ（砒素）、またはＳｂ（アンチモン）などのドーパントを初期チャージでルツボ内に適量添加して、シリコン融液中のドーパント濃度を調整し、これにより、育成されるシリコン単結晶中のドーパント濃度を調整し、比抵抗を制御している。
【０００５】
ところが、シリコン単結晶の育成では、育成が進行するのに伴い、ルツボ内に残存するシリコン融液が減少するとともに、固相のシリコン単結晶と液相のシリコン融液との間での不純物元素の偏析現象に起因して、シリコン融液中のドーパント濃度が上昇し、シリコン単結晶中のドーパント濃度も上昇するため、単結晶の比抵抗が次第に低下するという問題がある。
【０００６】
シリコン単結晶の比抵抗の低下を抑制する方法として、シリコン単結晶を育成する際に、単結晶引き上げ用のルツボにシリコン融液または固形のシリコン原料を逐次供給する、連続チャージ方式のＣＺ法がある。連続チャージ方式のＣＺ法では、単結晶育成中に、ルツボにシリコン融液または固体シリコン原料を供給することから、そのルツボ内のシリコン融液中のドーパント濃度をほぼ一定に確保することができ、これにより、シリコン単結晶中のドーパント濃度がほぼ一定になり、単結晶の比抵抗を均一にすることができる。
【０００７】
ここで、固形のシリコン原料をルツボに供給する場合は、ルツボ内のシリコン融液に温度変動が生じ易く、育成するシリコン単結晶の品質低下が懸念されるため、シリコン融液を供給する手法の方が実用的である。
【０００８】
連続チャージ方式のＣＺ法によりシリコン単結晶を育成する技術に関し、特許文献１には、単結晶育成中に、ルツボの原料融液充填域に先端部を浸漬させた保護筒を通じて、シリコン融液を供給する単結晶育成装置が提案されている。また、特許文献２には、ルツボの内側にシリコン融液の液面よりも高い隔壁を同心状に設け、この隔壁の内側で単結晶の引き上げを行いながら、その隔壁とルツボの側壁との間にシリコン融液を供給し、隔壁の下部に形成した孔を通じて隔壁の内側にシリコン融液を導入する単結晶育成装置が提案されている。
【０００９】
しかし、前記特許文献１に提案された単結晶育成装置を用い、横磁場を印加しながらシリコン単結晶を育成した場合、ルツボへのシリコン融液の供給位置によっては、単結晶育成中に、シリコン単結晶の直径変動や引き上げ速度の変動が著しく発生し、製品歩留りが低下することがあった。
【００１０】
また、前記特許文献２に提案された単結晶育成装置を用い、横磁場を印加しながら単結晶の育成を行う場合は、単結晶育成中に、シリコン単結晶の直径や引き上げ速度は安定しているが、ルツボの内側に設置された隔壁が石英製であることから、ルツボ内のシリコン融液にはルツボ内表面のみならず隔壁からも酸素が溶出する。このため、ルツボ内のシリコン融液に溶出する酸素の量が増大し、シリコン単結晶中の酸素濃度が規格を超えて過度に高くなり、製品歩留りが低下する。しかも、前記特許文献２に提案された単結晶育成装置では、ルツボの内側に隔壁を設置するために、ルツボの製作コストが悪化する。
【００１１】
【特許文献１】特開平２−２７９５８２号公報
【特許文献２】特開昭５２−５８０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、連続チャージ方式のＨＭＣＺ法によりシリコン単結晶を育成する際に、ルツボへのシリコン融液の供給位置を特定の範囲内に制限することにより、製品歩留りを低下させることなく、安定した品質のシリコン単結晶を育成することができるシリコン単結晶の育成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記目的を達成するため、ルツボの内部に隔壁を設けずに行う連続チャージ方式のＨＭＣＺ法による単結晶の育成において、ルツボへのシリコン融液の供給位置によってシリコン単結晶の直径変動や引き上げ速度の変動の発生度合いが異なることに着目し、その発生メカニズムを詳細に検討した。その結果、シリコン単結晶の直径変動や引き上げ速度の変動は、横磁場の印加に伴って生じるルツボ内のシリコン融液の流れに起因して発生することを知見した。
【００１４】
図１は、ＨＭＣＺ法におけるルツボ内のシリコン融液の流れを模式的に示す図であり、同図（ａ）に斜視図を、同図（ｂ）に平面図をそれぞれ示す。ＨＭＣＺ法におけるルツボ内のシリコン融液の流れは、図１中の実線矢印で示すように、図１中の太線矢印で示す横磁場の中心線の両側で、横磁場の印加方向に垂直な一対のロール状の流れとなる。これらのロール状流れは、横磁場の中心線を挟んで面対称となる対流であり、シリコン融液の液面付近で横磁場の中心線側に向く流れである。
【００１５】
そうすると、ルツボ内のシリコン融液におけるルツボの側壁とシリコン単結晶の外周との間の環状領域Ｒ（図１（ｂ）中のハッチング部およびクロスハッチング部）のうち、シリコン単結晶の外周から横磁場の印加方向と直交する方向に延在する第１領域Ｒ１（図１（ｂ）中のハッチング部）に、高温状態に調整したシリコン融液を供給した場合、その高温融液は、ルツボ内のシリコン融液の対流によりシリコン単結晶が存在する方向に流れ、結晶成長界面に達する。その結果、結晶成長界面における融液温度が局部的に変動し、これに伴って単結晶の直径変動や引き上げ速度の変動が発現する。
【００１６】
一方、上記の環状領域Ｒのうち、上記の第１領域Ｒ１を除く第２領域Ｒ２（図１（ｂ）中のクロスハッチング部）に、高温状態のシリコン融液を供給した場合、その高温融液は、ルツボ内のシリコン融液の対流によりシリコン単結晶が存在しない方向にしか流れず、結晶成長界面に達することはない。その結果、結晶成長界面における融液温度が局部的に変動することはなく、単結晶の直径変動や引き上げ速度の変動を抑制することができる。
【００１７】
本発明は、このような知見に基づいて完成させたものであり、その要旨は、下記のシリコン単結晶の育成方法にある。すなわち、ルツボを挟んで一対の電磁コイルを対向配置し、電磁コイルによりルツボ内のシリコン融液に横磁場を印加しつつ、ルツボ内にシリコン融液を供給しながらＣＺ法によりシリコン単結晶を育成する方法であって、ルツボ内のシリコン融液におけるルツボの側壁とシリコン単結晶の外周との間の環状領域のうち、シリコン単結晶の外周から横磁場の印加方向と直交する方向に延在する第１領域を除く第２領域に、シリコン融液を供給することを特徴とするシリコン単結晶の育成方法である。
【００１８】
この育成方法において、前記第２領域へのシリコン融液の供給は、前記第２領域のシリコン融液に融液供給管の先端部を浸漬し、この融液供給管を通じて行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のシリコン単結晶の育成方法によれば、ルツボ内のシリコン融液に対し、第２領域の範囲内にシリコン融液を供給する構成であるため、ルツボの内側に隔壁を設けなくても、ルツボ内に供給された高温融液は、横磁場の印加に伴って生じるシリコン融液の対流により、結晶成長界面に達することはない。従って、結晶成長界面における融液温度が局部的に変動することはなく、単結晶の直径変動や引き上げ速度の変動を抑制することができ、製品歩留りを低下させずに、安定した品質のシリコン単結晶を育成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明のシリコン単結晶の育成方法について、その実施形態を詳述する。
図２は、本発明の一実施形態である連続チャージ方式のＨＭＣＺ法によるシリコン単結晶の育成に適した単結晶育成装置の構成を模式的に示す図である。図２に示すように、単結晶育成装置は、その外郭をチャンバ１で構成され、チャンバ１内の中心部に単結晶引き上げ用のルツボ２が配置されている。このルツボ２は二重構造になっており、内側の石英ルツボ２ａと、外側の黒鉛ルツボ２ｂとから構成される。ルツボ２は、支持軸３の上端部に固定され、その支持軸３の回転駆動および昇降駆動を介して、周方向に回転するとともに軸方向に昇降することが可能である。
【００２１】
単結晶引き上げ用ルツボ２の外側には、このルツボ２を囲繞する抵抗加熱式のヒータ４が配設され、そのさらに外側には、チャンバ１の内面に沿って断熱材５が配されている。ヒータ４は、ルツボ２内に充填された固体シリコン原料を融解させ、これにより、ルツボ２内にシリコン融液１０が形成される。
【００２２】
単結晶引き上げ用ルツボ２の上方には、支持軸３と同軸上にワイヤなどの引き上げ軸６が配されている。引き上げ軸６は、チャンバ１の上端に設けられた図示しない引き上げ機構により回転するとともに昇降することが可能である。引き上げ軸６の先端には、種結晶７が取り付けられている。引き上げ軸６の駆動に伴って、種結晶７をルツボ２内のシリコン融液１０に浸漬し、その種結晶７を回転させながら徐々に上昇させることにより、種結晶７の下方に、シリコン単結晶１１が育成される。
【００２３】
さらに、チャンバ１内には、引き上げ中のシリコン単結晶１１を囲繞する筒状の熱遮蔽体８が配設されている。熱遮蔽体８は、単結晶引き上げ用ルツボ２内のシリコン融液１０やヒータ４からの輻射熱を遮断し、引き上げ中のシリコン単結晶１１の冷却を促進させる役割を果たす。
【００２４】
また、チャンバ１の外側には、単結晶引き上げ用ルツボ２を挟んで対向する一対の電磁コイル９が配設されている。電磁コイル９は、電磁コイル９同士の間に水平方向の横磁場を発生させ、ルツボ２内のシリコン融液１０に横磁場を印加する。横磁場の印加により、シリコン融液１０の自然対流が抑制され、結晶成長界面における融液温度の急激な変動が抑えられるため、有転位化や直径変動などが発生しない高品質のシリコン単結晶１１を育成することができる。
【００２５】
図２に示す単結晶育成装置は、シリコン単結晶１１を育成する過程で単結晶引き上げ用のルツボ２にシリコン融液を逐次供給する融液供給装置２０を備えている。本実施形態の融液供給装置２０は、以下のように構成される。
【００２６】
図２に示すように、チャンバ１内には、単結晶引き上げ用ルツボ２の上方で、そのルツボ２の中心軸から外れた位置に、原料融解用のルツボ２１が配設されている。この原料融解用ルツボ２１は、銅などの熱伝導性および導電性に優れた金属から成る水冷ルツボ２２と、この水冷ルツボ２２の内側に配された石英ルツボ２３とから構成される。
【００２７】
水冷ルツボ２２は、周方向で複数のセグメントに分割されて成り、内部を流通する冷却水との熱交換により冷却される。冷却水は、図示しない給水管を通じて水冷ルツボ２２に導入され、水冷ルツボ２２自身に形成された図示しない流路を経た後、図示しない排水管を通じて外部に排出される。石英ルツボ２３の底には、上下方向に延在する石英製の融液流出管２４が連結されており、この融液流出管２４は、水冷ルツボ２２の底を貫通している。
【００２８】
このような水冷ルツボ２２と石英ルツボ２３とで構成される原料融解用ルツボ２１の外側には、このルツボ２１を囲繞する誘導加熱コイル２５が周設されている。この誘導加熱コイル２５は、図示しない配線を介して電源装置に接続されており、その電源装置から交流電流が印加される。
【００２９】
原料融解用ルツボ２１の上方には、石英製の原料供給管２６が設けられている。この原料供給管２６はチャンバ１を貫通し、その上端に図示しない原料フィーダが接続され、その下端が石英ルツボ２３の内側に配置されている。原料供給管２６には原料フィーダから固形のシリコン原料が導入され、原料供給管２６を介して原料融解用ルツボ２１にシリコン原料を供給することができる。
【００３０】
また、原料融解用ルツボ２１の下方には、石英ルツボ２３からの融液流出管２４と同軸上で石英製の融液供給管２７が配設されている。この融液供給管２７は、その上端が融液流出管２４の下端に向けて開口し、その下端部が単結晶引き上げ用ルツボ２の側壁の内側近傍でそのルツボ２内のシリコン融液１０に浸漬するように構成される。
【００３１】
このように構成された融液供給装置２０では、原料供給管２６を介して石英ルツボ２３に固体シリコン原料を供給し、誘導加熱コイル２５に交流電流を印加することにより、誘導加熱コイル２５の内側に磁界が形成される。この磁界により、石英ルツボ２３内の固体シリコン原料に渦電流が生じ、この渦電流により発生するジュール熱で固体シリコン原料が発熱する。その結果、石英ルツボ２３内で固体シリコン原料を融解させ、シリコン融液３０を形成することができる。
【００３２】
さらに、形成されたシリコン融液３０は、水冷ルツボ２２の内表面に生じる渦電流とシリコン融液３０の表面に生じる渦電流とによる電磁力の作用で浮揚力を受ける。石英ルツボ２３内のシリコン融液３０は、その浮揚力とシリコン融液自身の重量とのバランスにより、その位置に保持されつつ石英ルツボ２３と非接触に維持される。
【００３３】
この状態で、原料供給管２６から石英ルツボ２３に固体シリコン原料を供給することにより、石英ルツボ２３内に保持されているシリコン融液３０のうち、固体シリコン原料の供給量に相当する量のシリコン融液３０が、融液流出管２４を通じて石英ルツボ２３から流出する。そして、流出したシリコン融液３０は、融液供給管２７を通じて、単結晶引き上げ用ルツボ２に供給される。
【００３４】
このとき、石英ルツボ２３に供給された固体シリコン原料は、石英ルツボ２３内に存在するシリコン融液３０と接触することにより温度が上昇し、誘導加熱コイル２５からの電磁誘導で容易に融解する。
【００３５】
図３は、本発明における単結晶引き上げ用のルツボ内へのシリコン融液の供給位置を示す模式図である。同図に示すように、単結晶育成用のルツボ２内のシリコン融液１０は、ルツボ２の側壁とシリコン単結晶１１の外周との間の環状領域Ｒ（図３中のハッチング部およびクロスハッチング部）で上方に開放している。
【００３６】
本発明においては、その環状領域Ｒを第１領域Ｒ１（図３中のハッチング部）と第２領域Ｒ２（図３中のクロスハッチング部）に区分し、そのうちの第２領域Ｒ２にのみシリコン融液の供給を許容する構成としている。第１領域Ｒ１は、シリコン単結晶１１の外周から横磁場の印加方向と直交する方向に延在する領域であり、その幅Ｗはシリコン単結晶１１の直径Ｄと同一である。すなわち、第１領域Ｒ１は、横磁場の印加方向と直交する方向でシリコン単結晶１１を挟む領域である。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１を除く領域であり、横磁場の印加方向でシリコン単結晶１１を挟む領域である。
【００３７】
図３では、ルツボ２内にシリコン融液を供給するための融液供給管２７を、第２領域Ｒ２における横磁場の中心線上に相当する位置に配置した状態を示しており、第２領域Ｒ２の範囲内に融液供給管２７を配置するものである。特に、第２領域Ｒ２の範囲の内、横磁場装置の配置位置に近いルツボ２の側壁部近傍に融液供給管２７を配置することが望ましい。
【００３８】
このように、単結晶育成用のルツボ２内のシリコン融液１０に対し、第２領域Ｒ２の範囲内に融液供給管２７を配置して高温状態のシリコン融液を供給する構成では、上述した通り、ルツボ２内に供給された高温融液は、横磁場の印加に伴って生じるルツボ２内のシリコン融液１０の対流により、シリコン単結晶が存在しない方向にしか流れず、結晶成長界面に達することはない。その結果、結晶成長界面における融液温度が局部的に変動することはなく、単結晶の直径変動や引き上げ速度の変動を抑制することができる。
【００３９】
しかも、本発明では、単結晶育成用のルツボ２の内部に前記特許文献２に記載されるような石英製の隔壁を設ける必要がないことから、シリコン単結晶中の酸素濃度が過度に高くなる事態は起こらない。
【００４０】
従って、本発明のシリコン単結晶の育成方法によれば、製品歩留りを低下させることなく、安定した品質のシリコン単結晶を育成することができる。
【００４１】
また、上記した単結晶育成装置では、融液供給管２７の先端部を単結晶育成用ルツボ２内のシリコン融液１０に浸漬させているため、そのシリコン融液１０が供給融液の着液に伴って飛散したり波打つのを防止することができ、育成するシリコン単結晶の品質を一層安定させることが可能になる。
【００４２】
上記した融液供給装置２０では、原料融解用ルツボ２１を石英ルツボ２３と水冷ルツボ２２とから構成しているが、融液供給管２７を通じてシリコン融液を単結晶育成用ルツボ２に供給することができる限り、水冷ルツボ２２に代えて導電性の低い断熱材を採用しても構わない。
【実施例１】
【００４３】
本発明のシリコン単結晶の育成方法による効果を確認するため、以下の試験を行った。前記図２に示す単結晶育成装置を用い、内径３２インチの単結晶引き上げ用ルツボを使用し、これにシリコン原料として粒塊状の多結晶シリコン２００ｋｇを初期チャージして融解させ、このシリコン融液から長さ１０００ｍｍのシリコン単結晶を育成した。育成条件は、横磁場の強度を３０００ガウス、単結晶引き上げ用ルツボの回転数を１ｒｐｍ、および引き上げ軸の回転数を８ｒｐｍとした。
【００４４】
その際、誘導加熱コイルに周波数３０ｋＨｚの交流電流を電力５６ｋＷで印加して、原料融解用ルツボ内で固体シリコン原料を融解させ、単結晶引き上げ用ルツボ内のシリコン融液の液面位置が一定となるように、シリコン融液を逐次供給した。この融液供給は、内径４０ｍｍの融液供給管を用い、その先端部を単結晶引き上げ用ルツボ内のシリコン融液に５０ｍｍ浸漬させた状態で行った。
【００４５】
本実施例１の試験では、単結晶引き上げ用ルツボへのシリコン融液の供給位置、すなわち融液供給管を配置した位置を、下記図４に示すＡ〜Ｄの４点に変動させ、Ａ〜Ｄの各点でシリコン融液を供給しながらシリコン単結晶を育成した。
【００４６】
図４は、実施例１の試験で採用したシリコン融液の供給位置を示す模式図である。同図に示すように、第２領域Ｒ２の範囲内のＡ点およびＢ点は、本発明例として採用した融液供給位置であり、第１領域Ｒ１の範囲内のＣ点およびＤ点は、比較例として採用した融液供給位置である。
【００４７】
そして、Ａ〜Ｄの各点で融液供給を行いながらシリコン単結晶を育成する過程で、単結晶の直径変動および引き上げ速度の変動を評価した。具体的には、操業が安定する結晶引き上げ長さ３００〜８００ｍｍの範囲で、引き上げ長さ２０ｍｍごとに単結晶の直径を測定し、目標の直径に対する測定直径のズレ量で単結晶の直径変動を評価した。また、同じく結晶引き上げ長さ３００〜８００ｍｍの範囲で、引き上げ長さ１０ｍｍ間での平均引き上げ速度を算出し、目標の引き上げ速度に対する算出速度の比率で引き上げ速度の変動を評価した。
【００４８】
図５は、実施例１の試験によるシリコン単結晶の直径変動の結果を示す図である。同図に示すように、融液供給位置がＡ点およびＢ点（第２領域Ｒ２の範囲内）である本発明例では、融液供給位置がＣ点およびＤ点（第１領域Ｒ１の範囲内）である比較例と比べて、単結晶の直径変動が明らかに抑制された。
【００４９】
図６は、実施例１の試験による引き上げ速度の変動の結果を示す図である。同図に示すように、融液供給位置がＡ点およびＢ点である本発明例では、融液供給位置がＣ点およびＤ点である比較例と比べて、引き上げ速度の変動が顕著に抑制され、目標の引き上げ速度に対して±５％の範囲内に十分確保された。
【実施例２】
【００５０】
本実施例２の試験では、無欠陥単結晶の育成を意図して、上記の実施例１の試験条件に対し、引き上げ速度を低速に変更するとともに、単結晶引き上げ用ルツボ内の融液面から熱遮蔽体の下端までの間隔を変更し、上記のＡ〜Ｄの各点で融液供給を行いながら２本ずつ単結晶を育成した。そして、育成した単結晶それぞれについて、無欠陥となり得るべき結晶引き上げ長さの領域に対し、実際に無欠陥となった領域の割合を評価した。その結果を下記の表１に示す。
【００５１】
【表１】
2010030860.tif 000003
【００５２】
同表に示すように、融液供給位置がＡ点およびＢ点である本発明例では、融液供給位置がＣ点およびＤ点である比較例と比べて、無欠陥領域の割合が格段に向上した。
【実施例３】
【００５３】
本実施例３の試験では、上記の実施例１の試験での比較例として、前記特許文献２に記載されるような石英製の隔壁を設けた単結晶育成用ルツボを使用した。その際、融液供給位置を隔壁とルツボの側壁との間であって上記のＡ点に相当する位置とし、単結晶の育成を行った。そして、Ａ点で融液供給を行いながら育成した本発明例の単結晶と、比較例の単結晶それぞれについて、引き上げ方向全域に亘ってサンプルウェーハを採取し、各サンプルウェーハの中心部での酸素濃度を測定した。その結果を下記の表２に示す。
【００５４】
【表２】
2010030860.tif 000004
【００５５】
同表に示すように、融液供給位置がＡ点である本発明例では、隔壁を有するルツボを用いた比較例と比べて、酸素濃度が著しく低減した。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のシリコン単結晶の育成方法によれば、単結晶育成用のルツボ内のシリコン融液に対し、第２領域の範囲内にシリコン融液を供給する構成であるため、ルツボの内側に隔壁を設けなくても、ルツボ内に供給された高温融液は、横磁場の印加に伴って生じるシリコン融液の対流により、結晶成長界面に達することはない。従って、結晶成長界面における融液温度が局部的に変動することはなく、単結晶の直径変動や引き上げ速度の変動を抑制することができ、その結果、製品歩留りを低下させずに、安定した品質のシリコン単結晶を育成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ＨＭＣＺ法におけるルツボ内のシリコン融液の流れを模式的に示す図であり、同図（ａ）に斜視図を、同図（ｂ）に平面図をそれぞれ示す。
【図２】本発明の一実施形態である連続チャージ方式のＨＭＣＺ法によるシリコン単結晶の育成に適した単結晶育成装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明における単結晶引き上げ用のルツボ内へのシリコン融液の供給位置を示す模式図である。
【図４】実施例１の試験で採用したシリコン融液の供給位置を示す模式図である。
【図５】実施例１の試験によるシリコン単結晶の直径変動の結果を示す図である。
【図６】実施例１の試験による引き上げ速度の変動の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１：チャンバ、    ２：単結晶引き上げ用ルツボ、    ２ａ：石英ルツボ、
２ｂ：黒鉛ルツボ、    ３：支持軸、    ４：ヒータ、    ５：断熱材、
６：引き上げ軸、    ７：種結晶、    ８：熱遮蔽体、    ９：電磁コイル、
１０：原料融液、    １１：シリコン単結晶、
２０：融液供給装置、    ２１：原料融解用ルツボ、    ２２：水冷ルツボ、
２３：石英ルツボ、    ２４：融液流出管、    ２５：誘導加熱コイル、
２６：原料供給管、    ２７：融液供給管、    ３０：シリコン融液
【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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