(57)【要約】【課題】  ＣＺ法で製造した単結晶を原料として製造したＦＺ単結晶の製造方法において、酸素濃度が低減され、抵抗率変化の少ないＦＺ単結晶を製造する方法を提供する。【解決手段】  ＣＺ法で製造した単結晶を原料として、ＦＺ法によるゾーニングを行うことにより、ＦＺ単結晶を製造する方法において、前記ゾーニングを２回以上行い、前記ゾーニングを１回行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度よりも、前記ゾーニングを２回以上行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度を低減することを特徴とするＦＺ単結晶の製造方法。【選択図】図１
2014031290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＺ法で製造した単結晶を原料として、ＦＺ法によるゾーニングを行うことにより、ＦＺ単結晶を製造する方法において、
前記ゾーニングを２回以上行い、
前記ゾーニングを１回行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度よりも、前記ゾーニングを２回以上行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度を低減することを特徴とするＦＺ単結晶の製造方法。
【請求項２】
前記２回以上のゾーニングを、該ＦＺ単結晶中の酸素濃度が８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３（ＡＳＴＭ−７９）以下になるまで繰り返し行うことを特徴とする請求項１に記載のＦＺ単結晶の製造方法。
【請求項３】
前記２回目以降のゾーニングを行った後、前記ゾーニングを行ったＦＺ単結晶の端面から採取したウェーハサンプルの酸素濃度を測定し、該測定した酸素濃度に基づいて再度のゾーニングが必要か否かを判定し、
該判定により前記再度のゾーニングが必要と判定された場合に前記再度のゾーニングを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＦＺ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、原料結晶棒を誘導加熱コイルで加熱溶融して浮遊帯域を形成し、該浮遊帯域を移動することで単結晶棒を育成するＦＺ法（フローティングゾーン法又は浮遊帯溶融法）によるＦＺ単結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サイリスタ等の高耐圧パワーデバイス作製用にはＦＺ法により製造されたシリコン単結晶から切り出されたシリコンウェーハが使用されてきた。また近年、半導体デバイスの性能向上とコストの低減のため、大直径のシリコンウェーハが求められ、これに伴って大直径のシリコン単結晶の育成が要求されている。
【０００３】
通常、ＦＺ単結晶シリコンを製造するための原料としては、棒状の多結晶シリコンを使用する。しかし、ＦＺ法で原料として必要である多結晶シリコン（ＦＺ用多結晶シリコン棒）は、高純度で、クラックやワレが生じにくく、均一な粒界組織であり、製造するＦＺ単結晶シリコンに適した直径値で、扁平やクランクが少なく、表面状態の良い円柱状であることが必要とされる。このようなＦＺ用多結晶シリコン棒の製造は、ＣＺ法で使用されるナゲット状の多結晶シリコンの製造に比較して、歩留りや、生産性が非常に低い。
【０００４】
その上、近年、直径３００ｍｍ向けを中心としたＣＺ法で使用される多結晶シリコン（ＣＺ用多結晶シリコン）の需要が大幅に増加しており、更に、太陽電池向けの多結晶シリコンの需要も急激に増加している。このことから、形状、純度等の品質規格が厳しく、生産性も低い上に、コストも高いＦＺ用多結晶シリコン棒の供給が需要に対して逼迫しており、また価格も非常に高くなっている。その結果、良質なＦＺ用多結晶シリコンの確保が難しくなり、ＦＺ単結晶シリコンを安定して製造することが困難になってきている。
【０００５】
そのため、近年、製造コストの改善や製造されるＦＺ単結晶の抵抗率の調整、安定した品質のＦＺ単結晶の供給のために、ＣＺ法で製造した単結晶を原料としてＦＺ単結晶を製造する方法が検討されてきた（特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
図３に、ＦＺ法による単結晶の製造装置の概略図を示した。このＦＺ単結晶製造装置３０を用いて、ＦＺ単結晶を製造する方法について説明する。
【０００７】
まず、原料棒１を、チャンバー２０内に設置された上軸３の上部保持治具４に保持する。一方、直径の小さい単結晶の種（種結晶）８を、原料棒１の下方に位置する下軸５の下部保持治具６に保持する。
【０００８】
次に、高周波発振機４０に接続された誘導加熱コイル７により原料棒１を溶融して、種結晶８に融着させる。その後、種絞りにより絞り部９を形成して無転位化する。そして、上軸３と下軸５を回転させながら原料棒１と単結晶棒（ＦＺ単結晶）２を下降させることで浮遊帯域（溶融帯あるいはメルトともいう。）１０を原料棒１と単結晶棒２の間に形成し、当該浮遊帯域１０を原料棒１の上端まで移動させてゾーニングし、単結晶棒２を成長させる。尚、このＦＺ単結晶の成長は、通常、Ａｒガスに微量の窒素ガスを混合した雰囲気中で行われる。また、ガス吹き付け用ノズル１１から浮遊帯域１０にドーピング用ガス等を吹き付けることもできる。誘導加熱コイル７としては、通常、銅又は銀からなる単巻又は複巻の冷却用の水を流通させた誘導加熱コイルが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３１４３７４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１６５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
通常のＦＺ単結晶製造用の原料としては、円柱状の結晶（多結晶、単結晶、多結晶種により成長させた中間結晶、有転位結晶を含む）を使用する。このうち、ＣＺ法（チョクラルスキー法）で製造した単結晶を原料とする場合、ＣＺ単結晶の製造時の石英ルツボからの酸素混入によって原料とするＣＺ単結晶中の酸素濃度が高くなるため、ゾーニング後のＦＺ単結晶の酸素濃度も、多結晶シリコンを原料として製造されたＦＺ単結晶に比べて高くなる。このように単結晶中の酸素濃度が高くなると、酸素濃度自体が微量なものであっても、酸素単体によるドナー、又は、窒素及び酸素の複合体によるドナーが発生し、製造されたＦＺ単結晶の抵抗率変化の原因となるため、ＣＺ単結晶を原料として製造したＦＺ単結晶中の酸素濃度の低減技術の開発が望まれていた。
【００１１】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであって、ＣＺ法で製造した単結晶を原料として製造したＦＺ単結晶の製造方法において、酸素濃度が低減され、抵抗率変化の少ないＦＺ単結晶を製造する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】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ＣＺ法で製造した単結晶を原料として、ＦＺ法によるゾーニングを行うことにより、ＦＺ単結晶を製造する方法において、前記ゾーニングを２回以上行い、前記ゾーニングを１回行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度よりも、前記ゾーニングを２回以上行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度を低減することを特徴とするＦＺ単結晶の製造方法を提供する。
【００１３】
このように、ゾーニングを２回以上行うＦＺ単結晶の製造方法により、ゾーニング中に酸素をＳｉＯｘとして蒸発させる機会を増やすことができるので、結晶中の酸素濃度を低減し、抵抗率変化の少ないＦＺ単結晶を製造することができる。
【００１４】
また、前記２回以上のゾーニングを、該ＦＺ単結晶中の酸素濃度が８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３（ＡＳＴＭ−７９）以下になるまで繰り返し行うことが好ましい。尚、以下の結晶中の酸素濃度の表示はＡＳＴＭ−７９表示である。
【００１５】
このように、ＦＺ単結晶中の酸素濃度が上記の値になるまでゾーニングを繰り返すことで、酸素単体によるドナー、又は、窒素及び酸素の複合体によるドナーの発生をより抑制することができ、ＦＺ単結晶の抵抗率変化をより少なくすることができる。
【００１６】
また、前記２回目以降のゾーニングを行った後、前記ゾーニングを行ったＦＺ単結晶の端面から採取したウェーハサンプルの酸素濃度を測定し、該測定した酸素濃度に基づいて再度のゾーニングが必要か否かを判定し、該判定により前記再度のゾーニングが必要と判定された場合に前記再度のゾーニングを行うことが好ましい。
【００１７】
このようにして各ゾーニング工程後のＦＺ単結晶の端面の酸素濃度を測定して判定に用いることにより、酸素濃度を低減したＦＺ単結晶をより確実に得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るＦＺ単結晶の製造方法であれば、ＣＺ単結晶を原料として用いても、ゾーニングを２回以上行うことによってゾーニング中に酸素をＳｉＯｘとして蒸発させる機会を増やすことができるので、結晶中の酸素濃度を低減し、抵抗率変化の少ないＦＺ単結晶を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のＦＺ単結晶の製造方法の一例（第１の実施形態）を示すフローチャートである。
【図２】本発明のＦＺ単結晶の製造方法の別の一例（第２の実施形態）を示すフローチャートである。
【図３】ＦＺ単結晶の製造装置の一例を示す概略図である。
【図４】実施例と比較例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明について詳述する。
【００２１】
前述のように、ＣＺ単結晶を原料として製造したＦＺ単結晶中の酸素濃度の低減技術の開発が望まれていた。特に、ＣＺ法で製造した単結晶は元々の酸素濃度が高いため、これを原料とする場合、１回のゾーニング後のＦＺ単結晶は、ほとんどの場合８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３を超えるような濃度の酸素を含んでおり、また、そのうちの多くは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３を超える濃度の酸素を含む。このようにＦＺ単結晶中に含まれる酸素によって、前述のように、酸素単体によるドナー、又は、窒素及び酸素の複合体によるドナーが発生し、特に１０００Ωｃｍ以上の高抵抗率領域での抵抗率変化の原因となる。
【００２２】
本発明者らは、ゾーニング中に浮遊帯域表面から浮遊帯域に含まれる酸素がＳｉＯｘとして蒸発することにより、１回のゾーニングでＦＺ単結晶中の酸素濃度が原料結晶中の酸素濃度の約１／５０に低下するものの、ＣＺ法で製造した単結晶を原料としてＦＺ単結晶を製造した場合、多結晶原料を原料として製造したＦＺ単結晶における、ドナー化の影響がほぼない結晶中の酸素濃度の値、即ち８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下に比べて酸素濃度の減少効果が足りないことを見出した。酸素濃度を８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることで例えば１０００Ωｃｍといった高抵抗であっても窒素及び酸素の複合体によるドナーによって生じる抵抗率変化を１０％以下に抑えることができる。
【００２３】
以上のような知見に基づき、本発明者らは、浮遊帯域表面からのＳｉＯｘの蒸発機会を増やすために、２回以上のゾーニングを行うことで、ＦＺ単結晶中の酸素濃度を大幅に低減することができることに想到し、本発明を完成させた。
【００２４】
本発明は、ＣＺ法で製造した単結晶を原料として、ＦＺ法によるゾーニングを２回以上行ってＦＺ単結晶を製造する方法である。このとき、本発明では、ゾーニングを１回行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度よりも、ゾーニングを２回以上行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度を低減する。
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
図１に、本発明のＦＺ単結晶の製造方法の一例として、第１の実施形態のフローの概略を示した。図１にはＦＺ法によるゾーニングを計２回行う場合を示しているが、後述のようにゾーニングは３回又はそれ以上行ってもよい。
【００２７】
まず、図１の（ａ）に示したように、原料としてＣＺ法で製造した単結晶（以下、単にＣＺ単結晶とも称する。）を準備する（工程ａ）。ここで準備するＣＺ単結晶は、ＣＺ法により製造できる単結晶であって、ＦＺ法の原料棒として用いることのできる単結晶であれば特に限定されない。例えば、ＣＺ単結晶の導電型や抵抗率は特に限定されず、直径はＦＺ法の原料棒として用いることのできる範囲であればよい。
【００２８】
次に、図１の（ｂ）に示したように、工程ａで準備したＣＺ単結晶を用いて１回目のゾーニングを行う（工程ｂ）。この工程ｂでは、図３に示したような通常のＦＺ単結晶の製造装置を使用することができる。この工程ｂについて、図３を参照して説明する。
【００２９】
原料棒１として、工程ａで準備したＣＺ単結晶を用いる。原料棒（ＣＺ単結晶）１の溶融を開始する部分をコーン形状に加工し、加工歪みを除去するために表面のエッチングを行う。その後、ＦＺ法による単結晶製造装置３０中のチャンバー２０内に原料棒（ＣＺ単結晶）１を収容し、チャンバー２０内に設置された上軸３の上部保持治具４にネジ等で固定する。一方、下軸５の下部保持治具６には種結晶８を取り付ける。
【００３０】
次に、原料棒（ＣＺ単結晶）１のコーン部の下端をカーボンリング（不図示）で予備加熱する。その後、チャンバー２０の下部から窒素ガスを含んだＡｒガスを供給し、チャンバー上部より排気する。そして、原料棒（ＣＺ単結晶）１を誘導加熱コイル７で加熱溶融した後、コーン部先端を種結晶８に融着させ、絞り部９により無転位化し、上軸３と下軸５を回転させながら原料棒（ＣＺ単結晶）１を、例えば１〜５ｍｍ／ｍｉｎの速度で下降させることで浮遊帯域１０を原料棒（ＣＺ単結晶）１の上端まで移動させてゾーニングし、単結晶棒２を成長させる。このとき、原料棒（ＣＺ単結晶）１の回転中心となる上軸３と、製造される単結晶の回転中心となる下軸５をずらして（偏芯させて）単結晶を育成することが好ましい。このように両中心をずらすことにより単結晶化の際に溶融部を攪拌させ、製造する単結晶の品質を均一化することができる。偏芯量は単結晶の直径に応じて設定すればよい。また、必要に応じてガス吹き付け用ノズル１１から浮遊帯域１０にドーピング用ガス等を吹き付けることもできる。誘導加熱コイル７としては、銅又は銀からなる単巻又は複巻の冷却用の水を流通させた誘導加熱コイルを用いることができる。
【００３１】
次に、図１の（ｃ）に示したように、工程ｂで得られたＦＺ単結晶に２回目のゾーニングを行う（工程ｃ）。工程ｃで用いるＦＺ単結晶の製造装置としては、工程ｂで用いた装置と同様に、図３に示した通常のＦＺ単結晶の製造装置を用いることができる。ただし、この時用いられる原料棒１として工程ｂの１回目のゾーニングを経たＦＺ単結晶を用いる。
【００３２】
また、図１には、工程ｃを１回のみ行う場合を示しているが、この工程ｃ、すなわち、既にゾーニングを経たＦＺ単結晶を再度ゾーニングする工程は、複数回繰り返してもよい。例えば、工程ｃを１回行う場合は、全工程において工程ｂと合わせて計２回のゾーニングを行うこととなり、工程ｃを２回行う場合は、全工程において計３回のゾーニングを行うことになる。
【００３３】
この工程ｃを行うことにより、工程ｂの後のＦＺ単結晶よりも、ＦＺ単結晶中の酸素濃度をさらに低減する。すなわち、ゾーニングを１回行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度よりも、ゾーニングを２回以上行った後のＦＺ単結晶中の酸素濃度を低減する。このとき、工程ｃにおいて行うゾーニングをＦＺ単結晶中の酸素濃度が８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３（ＡＳＴＭ−７９）以下になるまで繰り返し行うことが好ましい。このような酸素濃度であれば、酸素単体によるドナー、又は、窒素及び酸素の複合体によるドナーの発生をより抑制することができ、ＦＺ単結晶の抵抗率変化をより少なくすることができるからである。
【００３４】
以上のようにして、本発明に係る方法（第１の実施態様）に従ってＦＺ単結晶を製造することができる。本発明では、工程ｂ及び工程ｃにおいて合わせてゾーニングを計２回以上行うことにより、ゾーニング中に酸素をＳｉＯｘとして蒸発させる機会を増やすことができるので、結晶中の酸素濃度を低減し、抵抗率変化の少ないＦＺ単結晶を製造することができる。
【００３５】
このようにして製造したＦＺ単結晶は、図１（ｄ）〜（ｆ）に示したように、インゴット加工及びウェーハ加工を施して製品ウェーハとすることができる。
【００３６】
この場合、図１の（ｄ）に示したように、工程ｃで得られたＦＺ単結晶に対してインゴット加工を行う（工程ｄ）。この工程は公知の外周研削やエッチングによって行うことができる。
【００３７】
次に、図１の（ｅ）に示したように、工程ｄで得られたインゴットをウェーハ加工する（工程ｅ）。この工程は、公知のスライス方法、研削、研磨、エッチング等により行うことができる。
【００３８】
このようにして、図１の（ｆ）に示したように、製品ウェーハとすることができる。
【００３９】
図２に、本発明のＦＺ単結晶の製造方法の別の一例として、第２の実施形態のフローの概略を示した。この第２の実施形態は、２回目以降のゾーニングを行った後、ゾーニングを行ったＦＺ単結晶の端面から採取したウェーハサンプルの酸素濃度を測定し、該測定した酸素濃度に基づいて再度のゾーニングが必要か否かを判定し、該判定により再度のゾーニングが必要と判定された場合に再度のゾーニングを行うものである。図２の（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示したことは、第１の実施形態と同様である。
【００４０】
この第２の実施態様では、まず、図２の（ａ）に示したように、原料としてＣＺ単結晶を準備する（工程ａ）。次に、図２の（ｂ）に示したように、工程ａで準備したＣＺ単結晶を用いて１回目のゾーニングを行う（工程ｂ）。これらの工程は第１の実施形態と同様である。
【００４１】
次に、図２の（ｃ１）に示したように、工程ｂで得られたＦＺ単結晶に２回目のゾーニングを行う（工程ｃ１）。この工程ｃ１は図１に示された工程ｃと同様である。ただし、後述する酸素濃度の判定結果によっては、再度この工程を行い、その場合、３回目以降となる。
【００４２】
次に、図２の（ｃ２）に示したように、工程ｃ１で得られたＦＺ単結晶の端面からウェーハサンプルを採取し、酸素濃度の測定を行う（工程ｃ２）。この工程では、公知の単結晶中の酸素濃度の測定方法を用いることができる。例えばＡＳＴＭ−７９に準拠した測定方法を用いることができる。
【００４３】
次に、図２の（ｃ３）に示したように、測定した酸素濃度に基づいて再度のゾーニングが必要か否かを判定する（工程ｃ３）。この判定により再度のゾーニングが必要と判定された場合に再度のゾーニング（工程ｃ１）を行う。この判定の基準値は、例えば上記の８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３（ＡＳＴＭ−７９）を用いることができる。工程ｃ２で測定した単結晶の酸素濃度が基準値以下であれば、再度のゾーニングを行う必要はない。
【００４４】
判定により再度のゾーニングが必要と判定された場合は、再度工程ｃ１〜ｃ３を繰り返す。再度の工程ｃ１〜ｃ３を経て、２回目のゾーニング（工程ｂと合わせて計３回目のゾーニング）を行っても基準を満たしていないと判定された場合は、３回目（工程ｂと合わせて計４回目のゾーニング）を行うことになる。
【００４５】
以上のようにして、本発明に係る方法（第２の実施態様）に従ってＦＺ単結晶を製造することができる。第２の実施態様では、各ゾーニング工程後のＦＺ単結晶の端面の酸素濃度を測定して判定に用いることにより、酸素濃度を低減したＦＺ単結晶をより確実に得ることができる。
【００４６】
このようにして製造したＦＺ単結晶に対し、図２の（ｄ）、（ｅ）に示した工程ｄ、ｅでは、第１の実施形態の場合と同様にインゴット加工及びウェーハ加工を行うことができる。このようにして、図２の（ｆ）に示したように、製品ウェーハとすることができる。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１）
抵抗率が１０００Ω・ｃｍ以上の直径１３０ｍｍのＣＺ単結晶９１本を原料棒として、図１に示した本発明の方法に従い、ＦＺ法により２回のゾーニングを行い、直径７５ｍｍ〜１２５ｍｍのＦＺ単結晶を製造した。このＦＺ単結晶の製造の際には、図３に示すＦＺ単結晶製造装置を用いた。炉内圧を０．１〜０．２ＭＰａ、Ａｒガス流量を３０〜１００Ｌ／ｍｉｎとした。
【００４９】
このようにして２回のゾーニングを行って、ＦＺ単結晶を９１本取得した。その後、得られたＦＺ単結晶端面からウェーハサンプルを採取し、結晶中の酸素濃度を測定した。測定結果を図４に示す。図４に示したように結晶中の酸素濃度は、平均６．０１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、最大１．６０×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、最小４．００×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であり、８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の比率は９２．３％（８４本）であった。
【００５０】
（実施例２）
実施例１で２回のゾーニングを行った後も結晶中の酸素濃度が８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３より高かったＦＺ単結晶７本を原料棒として、図２に示した本発明の方法に従い、ＦＺ法により３回目のゾーニングを行い、直径７５ｍｍ〜１２５ｍｍのＦＺ単結晶を製造した。この３回目のゾーニングの際にも、図３に示すＦＺ単結晶製造装置を用いた。炉内圧を０．１〜０．２ＭＰａ、Ａｒガス流量を３０〜１００Ｌ／ｍｉｎとした。
【００５１】
このようにして計３回のゾーニングを行って、ＦＺ単結晶を７本取得した。その後、得られたＦＺ単結晶端面からウェーハサンプルを採取し、結晶中の酸素濃度を測定した。結晶中の酸素濃度は、平均６．５７×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、最大８．００×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、最小４．００×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であり、８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の比率は１００％（７本）であった。
【００５２】
（比較例１）
抵抗率が１０００Ω・ｃｍ以上の直径１３０ｍｍのＣＺ単結晶１０２８本を原料棒として、ＦＺ法により１回のみのゾーニングを行い、直径７５ｍｍ〜１２５ｍｍのＦＺ単結晶を製造した。このＦＺ単結晶の製造の際には、図３に示すＦＺ単結晶製造装置を用いた。炉内圧を０．１〜０．２ＭＰａ、Ａｒガス流量を３０〜１００Ｌ／ｍｉｎとした。
【００５３】
このようにして１回のみのゾーニングを行って、ＦＺ単結晶を１０２８本取得した。その後、得られたＦＺ単結晶端面からウェーハサンプルを採取し、結晶中の酸素濃度を測定した。測定結果を図４に示す。図４に示したように結晶中の酸素濃度は、平均２．５９×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、最大５．０４×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、最小５．６×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の比率は０．４％（４本）であった。
【００５４】
（比較例２）
抵抗率が１０００Ω・ｃｍ以上の直径７５〜１３５ｍｍのＦＺ用多結晶原料７２７本を原料棒として、ＦＺ法により１回のみのゾーニングを行い、直径７５ｍｍ〜１２５ｍｍのＦＺ単結晶を製造した。このＦＺ単結晶の製造の際には、図３に示すＦＺ単結晶製造装置を用いた。炉内圧を０．１〜０．２ＭＰａ、Ａｒガス流量を３０〜１００Ｌ／ｍｉｎとした。
【００５５】
このようにして１回のみのゾーニングを行って、ＦＺ単結晶を７２７本取得した。その後、得られたＦＺ単結晶端面からウェーハサンプルを採取し、結晶中の酸素濃度を測定した。測定結果を図４に示す。図４に示したように結晶中の酸素濃度は、平均６．４３×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、最大１．１２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、最小４．００×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、８×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の比率は９５．５％（６９４本）であった。
【００５６】
本発明のＦＺ単結晶の製造方法に従った実施例１，２では、ＣＺ法で製造した単結晶を原料として用いた場合でも、多結晶シリコン原料を原料として製造されたＦＺ単結晶と遜色ない低酸素濃度を有するＦＺ単結晶を得ることができた。
【００５７】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５８】
１…原料棒、  ２…単結晶棒、  ３…上軸、  ４…上部保持治具、
５…下軸、  ６…下部保持治具、７…誘導加熱コイル、
８…種結晶、  ９…絞り部、  １０…浮遊帯域、  ２０…チャンバー、
１１…ガス吹き付け用ノズル、  ３０…ＦＺ単結晶製造装置、  ４０…高周波発振機。
【図１】
2014031290.tif 000003
【図２】
2014031290.tif 000004
【図３】
2014031290.tif 000005
【図４】
2014031290.tif 000006