(57)【要約】【課題】  製品部の酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡを超えるシリコン単結晶であっても、ＦＴ−ＩＲでは測定できない低濃度の炭素濃度を測定できる単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法を提供する。【解決手段】  水平磁場を印加したシリコン融液からチョクラルスキー法によって引上げられたシリコン単結晶の炭素濃度の測定方法であって、酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となる前記シリコン単結晶の丸め部の領域から検査サンプルを切り出し、低温ＰＬ測定によって前記検査サンプルの炭素濃度を測定することで、炭素濃度の測定下限値を５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とし、前記シリコン単結晶の直胴中の炭素濃度の算出を行うことを特徴とする単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平磁場を印加したシリコン融液からチョクラルスキー法によって引上げられたシリコン単結晶の炭素濃度の測定方法であって、
酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となる前記シリコン単結晶の丸め部の領域から検査サンプルを切り出し、低温ＰＬ測定によって前記検査サンプルの炭素濃度を測定することで、炭素濃度の測定下限値を５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とし、前記シリコン単結晶の直胴中の炭素濃度の算出を行うことを特徴とする単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法。
【請求項２】
前記シリコン単結晶の直胴中の酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡを超えることを特徴とする請求項１に記載の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法。
【請求項３】
前記シリコン単結晶の引上げにおいて、少なくとも前記シリコン単結晶の丸め部を形成する工程中は、前記水平磁場の磁場中心の磁束密度が２０００Ｇａｕｓｓ以上であり、かつ、前記シリコン融液を収容するルツボの回転速度が１ｒｐｍ以下とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法。
【請求項４】
前記検査サンプルは、結晶引き上げ中において、前記シリコン融液の自由表面に対する結晶断面の面積比が１％以下となる領域から切り出すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法に関し、特に、チョクラルスキー法により製造されたシリコン単結晶において、ＦＴ−ＩＲでは測定できない低濃度の炭素濃度を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの基板として広く用いられるシリコン単結晶基板には、炭素が不純物として含まれている。炭素は、シリコン単結晶の製造工程において混入し、更に、ウェーハ加工工程、エピタキシャル成長工程、デバイス製造工程においても混入する場合がある。
【０００３】
シリコン単結晶中の炭素は、通常の状態ではシリコンの格子位置に存在し（格子位置に存在する炭素を置換型炭素と呼ぶ）、それ自身は電気的に不活性である。しかし、デバイス工程におけるイオン注入や熱処理などにより格子間位置に弾き出されると（格子間位置に存在する炭素を格子間炭素と呼ぶ）、他の不純物と反応して複合体を形成することで電気的に活性となり、デバイス特性に悪影響を及ぼすという問題が生じる。
【０００４】
特に、電子線やヘリウムイオンの粒子線をシリコン基板に照射することでキャリアライフタイムを制御するパワーデバイスでは、０．０５ｐｐｍａ以下の極微量の炭素がデバイス特性に悪影響を及ぼすことが指摘されている。
【０００５】
このことから、シリコン基板に含まれる炭素をできる限り低減することが重要な課題であり、そのためには、炭素濃度を高感度で測定する方法が必要である。
【０００６】
シリコン基板に含まれる炭素の濃度を測定する方法として、赤外吸収分光法（ＦＴ−ＩＲ  ；  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）が広く用いられている（例えば、特許文献１）。この方法では、シリコン基板に赤外線を透過させて、置換型炭素による局在振動吸収ピークの強度から炭素濃度を測定する。具体的には、シリコンの格子振動による吸収の影響を避けるため、被測定試料の赤外吸収スペクトルと、実質的に無炭素とみなせる参照試料の赤外吸収スペクトルの差を取った、差吸収スペクトルを求めて、６０５ｃｍ−１付近に現われる置換型炭素による局在振動吸収ピークの強度から炭素濃度を定量するが、非特許文献３に示されているように、一般にＦＴ−ＩＲによる炭素濃度測定の検出下限は１〜２×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３と言われており、現在量産されているシリコン単結晶では概ね検出下限以下になってしまっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−１９４３１０号公報
【特許文献２】特開平０４−３４４４４３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１５２９７７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｍ．Ｎａｋａｍｕｒａ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１４１（１９９３）３５７６
【非特許文献２】Ｓ．Ｎａｋａｇａｗａ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｔｈｅ  Ｆｏｒｕｍ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ２０１０，ｐ．３２６
【非特許文献３】中川聡子  応用物理  第８４巻  第１１号  （２０１５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような問題を解決するために、試料に電子線や炭素イオン又は酸素イオンのイオンビームを照射して複合欠陥を生成させ、その複合欠陥に起因するフォトルミネッセンス強度を低温ＰＬ装置を用いて測定し、その強度から炭素濃度を算出する方法が開示されている（例えば、特許文献２、非特許文献１）。
【００１０】
また、試料に電子線を照射した後に、フォトルミネッセンス法によりシリコンに由来する発光強度と炭素に由来する欠陥の発光強度とを取得し、それらの強度と予め用意されている検量線とを用いて、炭素濃度を測定する方法が開示されている（特許文献３、非特許文献２）。
【００１１】
シリコン単結晶基板に対して、高エネルギーの電子線を照射すると、格子位置のシリコン原子が弾き出されて、格子間シリコン（以下、Ｉと称する）とその抜け殻である空孔（以下、Ｖと称する）のペア（以下、フレンケルペアと称する）が生成される。過剰に生成されたＩやＶは、単体では不安定なため、再結合したり（Ｖ＋Ｉ→０）、Ｉ同士やＶ同士がクラスタリングしたり、シリコン基板中に含まれる不純物と反応して複合体を形成する。
【００１２】
シリコン基板中に置換型炭素（以下、Ｃｓと称する）が存在する場合、電子線照射で生成されたＩがＣｓを弾き出すことにより、格子間炭素（以下、Ｃｉと称する）が生成される。更にＣｉは、他のＣｓと反応することでＣｉＣｓを形成し、シリコン基板中に含まれる他の不純物である格子間酸素（以下、Ｏｉと称する）と反応することでＣｉＯｉを形成する（例えば、非特許文献１）。
【００１３】
フォトルミネッセンス法では、Ｃｓ自体を検出することはできないが、Ｃｉ、ＣｉＣｓ、ＣｉＯｉの欠陥は検出することができ、それらの発光強度から炭素濃度を測定することができる。Ｃｉに由来する発光線はＨ線、ＣｉＣｓに由来する発光線はＧ線、ＣｉＯｉに由来する発光線はＣ線と呼ばれている。非特許文献３では、ＣｉＣｓ関連発光の強度がＦＴ−ＩＲの検出下限以下においても炭素濃度を反映して変化することがわかり、炭素濃度が最も低い単結晶頭部でも十分に炭素関連発光が検出できることがわかった。
【００１４】
なお、ＣｉＯｉ関連の発光は、強度変化がＣｉＣｓ関連の発光強度変化よりも小さい。この理由は単純に考えるとＣｉＣｓは炭素２個、ＣｉＯｉは炭素１個から成り立つためであり、Ｇ線の強度変化を利用したほうが炭素濃度に対する強度変化が大きく、濃度定量時に使用するピークとして扱いやすいことがわかる。しかし、結晶中の酸素濃度が高いとＣ線が支配的となることから（非特許文献３）、フォトルミネッセンス法で炭素濃度を高感度で定量するには、酸素濃度を低下させたサンプルで測定する必要があるという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、製品部の酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡを超えるシリコン単結晶であっても、ＦＴ−ＩＲでは測定できない低濃度の炭素濃度を測定できる単結晶シリコン中の炭素濃度測定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】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、水平磁場を印加したシリコン融液からチョクラルスキー法によって引上げられたシリコン単結晶の炭素濃度の測定方法であって、酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となる前記シリコン単結晶の丸め部の領域から検査サンプルを切り出し、低温ＰＬ測定によって前記検査サンプルの炭素濃度を測定することで、炭素濃度の測定下限値を５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とし、前記シリコン単結晶の直胴中の炭素濃度の算出を行うことを特徴とする単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法を提供する。
【００１７】
このように酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となる丸め部の領域から検査サンプルを切り出し、検査サンプルの炭素濃度を測定することで、測定下限値が５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の炭素濃度測定が可能になり、この測定結果から偏析係数により製品部（直胴部）の炭素濃度を算出することにより、製品部の酸素濃度を顧客要求に応じて高い値に調整しながら、低濃度の炭素濃度測定が可能となる。このため、別途、酸素濃度を下げた製品部を製造して炭素濃度測定する必要が無くなり、生産効率が向上するとともに、測定値の信頼性も高くなる。
【００１８】
このとき、前記シリコン単結晶の直胴中の酸素濃度は５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡを超えることができる。
【００１９】
このような直胴中の酸素濃度が高いシリコン単結晶に対して、本発明を好適に適用することができる。
【００２０】
このとき、前記シリコン単結晶の引上げにおいて、少なくとも前記シリコン単結晶の丸め部を形成する工程中は、前記水平磁場の磁場中心の磁束密度が２０００Ｇａｕｓｓ以上であり、かつ、前記シリコン融液を収容するルツボの回転速度が１ｒｐｍ以下とすることが好ましい。
【００２１】
このように、水平磁場の磁場中心の磁束密度を２０００Ｇａｕｓｓ以上、かつ、シリコン融液を収容するルツボの回転速度が１ｒｐｍ以下とすることで、シリコン融液の対流が十分に抑制され、融液表面からの蒸発促進によって、結晶近傍のシリコン融液表面部の酸素濃度が低下する。また、シリコン融液を収容するルツボの回転が１ｒｐｍ以下であれば、石英ルツボから溶出する酸素の濃度が低下し、特にメルト（シリコン融液）自由表面近傍の酸素濃度が低下するため、丸め部中の酸素濃度を確実に低減できる。
【００２２】
このとき、前記検査サンプルは、結晶引き上げ中において、前記シリコン融液の自由表面に対する結晶断面の面積比が１％以下となる領域から切り出すことが好ましい。
【００２３】
検査サンプルをこのような領域から切り出すことで、結晶の断面積に対するメルト（シリコン融液）自由表面の面積比が増加するため、メルト表面から蒸発するＳｉＯが多くなり、結晶近傍のメルト表面部に含まれる酸素濃度がさらに低下する。また、シリコン融液の自由表面に対する結晶断面の面積比が１％以下になると、結晶回転速度が製品部と同程度の速度であっても結晶回転によるメルト対流への影響度が小さくなり、結果的に、メルト自由表面の低酸素メルトが結晶に取り込まれやすくなることで、より確実に低酸素濃度の結晶が得られることから、低温ＰＬ測定による炭素濃度の検出下限をさらに低下させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法によれば、製品部（直胴部）の酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡを超えるシリコン単結晶であっても、酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となるシリコン単結晶の丸め部の領域から切り出した検査サンプルを用いることで、５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の炭素濃度測定が可能となる。このため、この測定結果から偏析係数を用いて製品部（直胴部）の炭素濃度を算出することができ、単結晶シリコンの製品部の炭素濃度を正確に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法の実施形態の一例を示すフロー図である。
【図２】直胴部端からの丸め長さとシリコン単結晶中の酸素濃度との関係を示した図である。
【図３】メルト自由表面に対する結晶断面積比とシリコン単結晶中の酸素濃度との関係を示した図である。
【図４】測定サンプルＡ及び測定サンプルＢの直胴中の炭素濃度の計算結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
上述したように、シリコン基板に含まれる炭素の濃度を測定する方法として、ＦＴ−ＩＲが広く用いられているが、一般にＦＴ−ＩＲによる炭素濃度測定の検出下限は現在量産されているシリコン単結晶では概ね検出下限以下になってしまっていた。このような問題を解決する方法として、試料に電子線を照射した後に、フォトルミネッセンス法によりシリコンに由来する発光強度と炭素に由来する欠陥の発光強度とを取得し、それらの強度と予め用意されている検量線とを用いて、炭素濃度を測定する方法が開示されている。しかしながら、このようなフォトルミネッセンス法で炭素濃度を高感度で定量するには、酸素濃度を低下させたサンプルで測定する必要があるという問題があった。
【００２７】
そこで、本発明者らは、製品部（直胴部）の酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡを超えるシリコン単結晶であっても、ＦＴ−ＩＲでは測定できない低濃度の炭素濃度を測定できる単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法について鋭意検討を重ねた。
【００２８】
その結果、本発明者らは、酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となるシリコン単結晶の丸め部の領域から検査サンプルを切り出し、低温ＰＬ法によって検査サンプルの炭素濃度を測定し、この測定結果から直胴部の炭素濃度を算出することで、たとえ直胴部の酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡを超えるシリコン単結晶であっても、ＦＴ−ＩＲでは測定できない低濃度の炭素濃度を測定できることを見出し、本発明を完成させた。
【００２９】
以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
図１を参照しながら、本発明の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法を説明する。図１は、本発明の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法の実施形態の一例を示すフロー図である。
【００３１】
まず、水平磁場を印加したシリコン融液からチョクラルスキー法によって引き上げられたシリコン単結晶を準備する（図１のＳ１１参照）。
【００３２】
ここで、チョクラルスキー法によって引き上げられたシリコン単結晶は、製品向けである直径がほぼ一定の直胴部と、丸め部と呼ばれる縮径部を含んでいる。
【００３３】
次に、酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となるシリコン単結晶の丸め部の領域から検査サンプルを切り出す（図１のＳ１２参照）。
【００３４】
縮径部である丸め部は、直胴部と比較してその直径が小さく、結晶の断面積に対するルツボ内に収容された原料であるシリコン融液の自由表面の面積比が直胴部と比較して増加するため、シリコン融液表面から蒸発するＳｉＯが多くなり、結晶近傍のシリコン融液表面部に含まれる酸素濃度が直胴部より低くなっている。このような酸素濃度が直胴部と比較して低くなっているシリコン単結晶の丸め部の中で特に酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となる径が小さい領域から検査サンプルを切り出す。
【００３５】
次に、低温ＰＬ測定によって検査サンプルの炭素濃度を測定し、炭素濃度の測定下限値を５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする（図１のＳ１３参照）。
【００３６】
結晶中の酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となる低酸素濃度の検査サンプルを用いて低温ＰＬ測定によって炭素濃度を測定することで、ＣｉＯｉに由来する発光線であり、炭素濃度に対する強度変化が小さいＣ線が支配的になることを抑制し、ＣｉＣｓに由来する発光線であり、炭素濃度に対する強度変化が大きいＧ線を濃度定量時に使用するピークとして扱えるので、炭素濃度の測定下限値を５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることができる。
【００３７】
次に、シリコン単結晶の直胴中の炭素濃度の算出を行う（図１のＳ１４参照）。
【００３８】
具体的には、丸め部の炭素濃度が計測されれば、その部分の固化率（＝結晶重量／投入原料重量）を元に、結晶引上げ開始前のメルト（シリコン融液）に含まれる炭素濃度が計算でき、さらに、炭素の偏析係数０．０７で任意の製品部分（直胴部）について炭素濃度を計算で求めることが可能である。
【００３９】
このように酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下となる丸め部の領域から検査サンプルを切り出し、検査サンプルの炭素濃度を測定することで、測定下限値が５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の炭素濃度測定が可能になり、この測定結果から製品部（すなわち、直胴部）の炭素濃度を算出することにより、製品部の酸素濃度を顧客要求に応じて高い値に調整しながら、低濃度の炭素濃度測定が可能となる。このため、別途、酸素濃度を下げた製品部を製造して炭素濃度を測定する必要が無くなり、生産効率が向上するとともに、測定結果の信頼性も高くなる。
【００４０】
本発明の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法においては、シリコン単結晶の直胴中の酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡを超えることができる。このような直胴中の酸素濃度が高いシリコン単結晶に対して、本発明を好適に適用することができる。
【００４１】
本発明の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法において、シリコン単結晶の引上げの際に、少なくともシリコン単結晶の丸め部を形成する工程中は、水平磁場の磁場中心の磁束密度が２０００Ｇａｕｓｓ以上であり、かつ、シリコン融液を収容するルツボの回転速度が１ｒｐｍ以下とすることが好ましい。このように、水平磁場の磁場中心の磁束密度を２０００Ｇａｕｓｓ以上、かつ、シリコン融液を収容するルツボの回転速度が１ｒｐｍ以下とすることで、シリコン融液の対流が十分に抑制され、融液表面からの蒸発促進によって、結晶近傍のシリコン融液表面部の酸素濃度が低下する。また、シリコン融液を収容するルツボの回転が１ｒｐｍ以下であれば、石英ルツボから溶出する酸素の濃度が低下し、特にメルト（シリコン融液）自由表面近傍の酸素濃度が低下するため、丸め部中の酸素濃度を確実に低減できる。
【００４２】
本発明の単結晶シリコン中の炭素濃度測定方法において、検査サンプルは、結晶引き上げ中において、シリコン融液の自由表面に対する結晶断面の面積比が１％以下となる領域から切り出すことが好ましい。検査サンプルをこのような領域から切り出すことで、結晶の断面積に対するメルト（シリコン融液）自由表面の面積比が増加するため、メルト表面から蒸発するＳｉＯが多くなり、結晶近傍のメルト表面部に含まれる酸素濃度がさらに低下する。また、シリコン融液の自由表面に対する結晶断面の面積比が１％以下になると、結晶回転速度が製品部と同程度の速度であっても結晶回転によるメルト対流への影響度が小さくなり、結果的に、メルト自由表面の低酸素メルトが結晶に取り込まれやすくなることで、より低酸素濃度の結晶が得られることから、低温ＰＬ測定による炭素濃度の検出下限をさらに低下させることが可能となる。
【実施例】
【００４３】
以下、実験例、実施例、比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４４】
（実験例）
下記の引上げ条件により、酸素濃度の異なるシリコン単結晶を水平磁場を印加しつつチョクラルスキー法によって引上げた。
ルツボ直径：３２インチ（約８００ｍｍ）
シリコン多結晶原料チャージ量：４００ｋｇ
シリコン単結晶直径：３０６ｍｍ
磁束密度：３０００Ｇａｕｓｓ（水平磁場）
なお、結晶回転速度とルツボ回転速度を調整して酸素濃度を変化させた。
【００４５】
上記のようにして得られたシリコン単結晶について、各々、適宜切断して直胴部からサンプルを切り出し、酸素濃度を測定した。さらに、そのサンプルを研磨処理後に、電子線照射を行い、低温ＰＬ装置による炭素濃度測定を実施した。各酸素濃度において炭素濃度がどのレベルまで検出できるかについて表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
直胴前半部から丸め直前にかけては、固化率の上昇に伴って炭素濃度が増加するため、各々のシリコン単結晶の中で、直胴部前半から直胴部後半にかけて、１０１３台から１０１４台後半までの炭素濃度（ａｔｏｍｓ／ｃｍ３）となっているが、酸素濃度が低いほど、低温ＰＬ装置による測定ではＧ線ピークが明瞭となり、低濃度の炭素濃度が検出できるようになっていた（表１参照）。
【００４８】
（実施例１）
実験例のシリコン単結晶の中で、直胴部の酸素濃度が１０ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ（サンプル１）、ならびに１４ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ（サンプル２）となったシリコン単結晶について、その丸め部から、縦割りサンプルを切り出し、中心軸に沿って酸素濃度測定を実施した。測定結果を図２に示す。その結果、直胴部から結晶直径が減じるに伴って酸素濃度は徐々に低下後、いずれも丸め長さが１７０ｍｍ付近で急激に低下することが分かった（図２参照）。また、図２において、横軸をメルト自由表面に対する結晶断面積比としたものを図３に示す。
【００４９】
結晶直径による影響は、メルト自由表面に対する結晶断面積が減少することで、メルト自由表面から蒸発するＳｉＯが増加するために、結晶に取り込まれる酸素濃度が低下すると考えられる。ただし、８００ｍｍルツボから直径３０６ｍｍの製品部（直胴部）を引き上げ、その後に丸め部を形成した場合、丸め部の結晶直径が８０ｍｍ程度以上では、結晶回転の影響でメルト内のシリコン対流が輸送され、そのため、結晶に取り込まれる酸素濃度も影響を受けることから、確実に５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下の酸素濃度を有するサンプルの取得が難しかった。本発明の一実施形態では、メルト自由表面に対する結晶断面の比が１％以下となる領域から検査サンプルを切り出すことで、結晶回転による酸素濃度影響を排除することが可能となり、結晶回転速度が変わっても５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下の酸素濃度のサンプルを安定して採取できることから、確実に５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下の低酸素濃度となるサンプルを採取することができ、安定して低温ＰＬ装置による測定が可能となった（図３参照）。
【００５０】
（実施例２）
シリコン多結晶原料を４００ｋｇチャージして、実験例と同様にして引上げを開始し、直胴１５０ｃｍの箇所から丸め部を作成し、丸め開始から１９０ｍｍの部分から測定サンプルＡを切り出した（図２、３参照）。ここで引上げ条件は、直胴部の酸素濃度が１０ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡとなる条件とした。測定サンプルＡの酸素濃度を測定した。測定サンプルＡの酸素濃度は、１ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡであった。また、低温ＰＬ測定により測定サンプルＡの炭素濃度を実施した。測定サンプルＡの炭素濃度は、２×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であった。
【００５１】
（比較例）
シリコン多結晶原料を４００ｋｇチャージして、実験例と同様にして引上げを開始し、直胴１５０ｃｍの箇所から丸め部を作成し、丸め開始から１４０ｍｍの部分から測定サンプルＢを切り出した（図２、３参照）。ここで引上げ条件は、直胴部の酸素濃度が１０ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡとなる条件とした。測定サンプルＢの酸素濃度を測定した。測定サンプルＢの酸素濃度は、６ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡであった。また、低温ＰＬ測定により測定サンプルＢの炭素濃度を実施した。測定サンプルＢの炭素濃度は、低温ＰＬ測定により検出できなかった。なお、測定サンプルＢの炭素濃度は、表１から５×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満と推定される。
【００５２】
実施例２では、酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡ以下である１ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡの丸め部から測定サンプルを切り出したので、低温ＰＬ測定により炭素濃度が測定することができた。一方、比較例では、酸素濃度が５ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡを超える６ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡの丸め部から測定サンプルを切り出したので、低温ＰＬ測定であっても炭素濃度の検出ができなかった。
【００５３】
実施例２の測定サンプルＡは低温ＰＬ測定で炭素濃度を測定できたため、図４のように直胴中の炭素濃度も計算可能であった。しかしながら、比較例の測定サンプルＢは炭素濃度が検出不可だったため、仮に炭素濃度を酸素濃度６ｐｐｍａ−ＪＥＩＤＡにおける検出下限である５×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３（表１参照）として直胴中の炭素濃度を計算すると、図４に示すように、実施例２の測定サンプルＡと比較して２倍近い値を含んだ値で直胴中の炭素濃度を保証することになる。
【００５４】
なお、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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