(57)【要約】      （修正有）【課題】ＦＺ法（フローティングゾーン法または浮遊帯溶融法）により大口径の単結晶を製造する際にも、原料結晶棒の溶融パワーを低減することができ、これによって浮遊帯域の最細部を太くし、安定した単結晶成長を行うことができ、更には単結晶製造時におけるパワー低減による誘導加熱コイルのスリット間での放電の改善及び省エネを達成することができる単結晶の製造方法を提供する。【解決手段】原料結晶棒１を誘導加熱コイル７で加熱して浮遊帯域１０を形成し、前記浮遊帯域１０を下方から上方に向けて移動させることで単結晶棒２を前記浮遊帯域１０の下方に育成するＦＺ法による単結晶製造方法であって、少なくとも、前記浮遊帯域１０の上方に位置する前記原料結晶棒１の周囲に、該原料結晶棒１を保温する保温筒１４を設置して前記単結晶棒２を育成することを特徴とする単結晶の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料結晶棒を誘導加熱コイルで加熱して浮遊帯域を形成し、前記浮遊帯域を下方から上方に向けて移動させることで単結晶棒を前記浮遊帯域の下方に育成するＦＺ法による単結晶製造方法であって、
少なくとも、前記浮遊帯域の上方に位置する前記原料結晶棒の周囲に、該原料結晶棒を保温する保温筒を設置して前記単結晶棒を育成することを特徴とする単結晶の製造方法。
【請求項２】
前記保温筒として、熱反射率が６０％以上のものを用いることを特徴とする請求項１に記載の単結晶の製造方法。
【請求項３】
前記保温筒として、熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下のものを用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単結晶の製造方法。
【請求項４】
前記保温筒として、電気抵抗率が１０６Ωｃｍ以下であり、かつスリットが形成されたものを用いることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の単結晶の製造方法。
【請求項５】
ＦＺ法による単結晶製造装置であって、
少なくとも、原料結晶棒及び育成単結晶棒を収容するチャンバーと、前記原料結晶棒と前記育成単結晶棒の間に浮遊帯域を形成するための熱源となる誘導加熱コイルとを有するものであり、
かつ、前記原料結晶棒の周囲に、該原料結晶棒を保温する保温筒が設けられたものであることを特徴とする単結晶製造装置。
【請求項６】
前記保温筒は、熱反射率が６０％以上のものであることを特徴とする請求項５に記載の単結晶製造装置。
【請求項７】
前記保温筒は、熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下のものであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の単結晶製造装置。
【請求項８】
前記保温筒は、電気抵抗率が１０６Ωｃｍ以下であり、かつスリットが形成されたものであることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の単結晶製造装置。
【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、該浮遊帯域を下方から上方に移動する事で単結晶棒を育成するＦＺ法（フローティングゾーン法または浮遊帯溶融法）による半導体単結晶の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、ＦＺ法による従来の単結晶製造装置の概略の一例を示したものである。このＦＺ単結晶製造装置１５’を用いて、単結晶を製造する方法について説明する。
【０００３】
まず、原料結晶棒１を、チャンバー１２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、原料結晶棒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。
次に、高周波発振機１３によって誘導加熱コイル７により加熱し、原料結晶棒１を溶融させて、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。
【０００４】
そして、上軸３と下軸５を回転させながら原料結晶棒１と単結晶棒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いう）１０’を原料結晶棒１と育成単結晶棒２の間に形成し、該浮遊帯域１０’を原料結晶棒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。
なお、この単結晶成長は、Ａｒガスに微量の窒素ガスを混合させた雰囲気中で行われ、また、Ｎ型ＦＺ単結晶またはＰ型ＦＺ単結晶を製造するために、ドープノズル１１により、製造する導電型、抵抗率に応じた量のＡｒベースのＰＨ３又はＢ２Ｈ６をドーパントとして流すことができる。
ここで、上記誘導加熱コイル７としては、銅または銀からなる単巻また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（例えば特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６９０５９号公報
【特許文献２】特開２００６−１６９０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、単結晶の大口径化の要求は益々強くなってきている。そのため、ＦＺ法においても、製造する単結晶の大口径化が進んでいる。
ところが、単結晶直径が大口径化するにつれ、原料結晶棒の直径も大口径化させることが必要となっている。
【０００７】
このように大口径化した原料結晶棒を溶融させるには、当然、原料結晶棒を溶融させるためのパワーを増加させる必要がある。
しかし、溶融パワーを増加させると、原料結晶棒と単結晶棒との間に形成される浮遊帯域の最細部が細くなるという現象がある。
【０００８】
従って、原料結晶棒を溶融させるために溶融パワーを上げると、最細部がどんどん狭くなり、ついには最細部が切断されることがある。すると単結晶側への原料供給が不安定となり、単結晶成長の妨げとなる。
さらに、溶融パワーが上がることで誘導加熱コイルのスリット間での放電発生の確率が高くなるという問題がある。
【０００９】
従って、ＦＺ法により直径１５０ｍｍ以上、特には、直径２００ｍｍ以上の大口径の単結晶を製造しようとする場合、高品質の単結晶を安定して製造することが出来なかった。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、ＦＺ法により大口径の単結晶を製造する際にも、原料結晶棒の溶融パワーを低減することができ、これによって浮遊帯域の最細部を太くし、安定した単結晶成長を行うことができ、更には単結晶製造時におけるパワー低減による誘導加熱コイルのスリット間での放電の改善及び省エネを達成することができる単結晶の製造方法と単結晶製造装置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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明では、原料結晶棒を誘導加熱コイルで加熱して浮遊帯域を形成し、前記浮遊帯域を下方から上方に向けて移動させることで単結晶棒を前記浮遊帯域の下方に育成するＦＺ法による単結晶製造方法であって、少なくとも、前記浮遊帯域の上方に位置する前記原料結晶棒の周囲に、該原料結晶棒を保温する保温筒を設置して前記単結晶棒を育成することを特徴とする単結晶の製造方法を提供する。
【００１２】
このように、原料結晶棒の周囲に、原料結晶棒を保温するための保温筒を設置した状態で単結晶棒を育成することによって、原料結晶棒からの放熱量を低減することができ、原料結晶棒の溶融に要するパワーを減らすことができるようになる。これによって浮遊帯域の最細部の太さが細くなることを抑制でき、単結晶側への原料供給が安定するため、単結晶を安定して育成することが可能となる。また、溶融パワーを減らすことができるため、誘導加熱コイルのスリット間での放電の発生を抑制でき、また省エネを達成することができる単結晶の製造方法とすることができる。
【００１３】
ここで、前記保温筒として、熱反射率が６０％以上のものを用いることができる。
このように、熱反射率が６０％以上の保温筒を用いることによって、原料結晶棒から放出された熱を効率よく反射させることができ、原料結晶棒からの放熱量をより低減することができる。よって、より安定して単結晶を製造することができるようになる。
【００１４】
また、前記保温筒として、熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下のものを用いることができる。
このように、熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下の保温筒を用いることによって、原料結晶棒から放出された熱が外部へ放出されることをより強く抑制することができ、原料結晶棒からの放熱量をより低減することができる。よって、より安定した単結晶の製造が可能となる。
【００１５】
そして、前記保温筒として、電気抵抗率が１０６Ωｃｍ以下のものを用いる場合、スリットが形成されたものを用いることが好ましい。
このように、保温筒が電気的に短絡しないように、スリットが形成されたものを用いることができる。これによって、更に安定して単結晶を製造することができる。
【００１６】
また、本発明では、ＦＺ法による単結晶製造装置であって、少なくとも、原料結晶棒及び育成単結晶棒を収容するチャンバーと、前記原料結晶棒と前記育成単結晶棒の間に浮遊帯域を形成するための熱源となる誘導加熱コイルとを有するものであり、かつ、前記原料結晶棒の周囲に、該原料結晶棒を保温する保温筒が設けられたものであることを特徴とする単結晶製造装置を提供する。
【００１７】
このように、原料結晶棒の周囲に、原料結晶棒を保温するための保温筒が設けられた単結晶製造装置であれば、単結晶育成中に、原料結晶棒からの放熱量を低減することができる。これによって、原料結晶棒の溶融に要するパワーを減らすことができ、浮遊帯域の最細部の太さを従来に比べて太くすることができる。よって単結晶への原料供給を安定化させることができ、安定した単結晶育成が可能となる。そして、溶融パワーを従来より低減できるため、誘導加熱コイルのスリット間での放電の発生が抑制され、省エネも同時に達成することができる。
【００１８】
ここで、前記保温筒は、熱反射率が６０％以上のものとすることができる。
このように、保温筒の熱反射率が６０％以上であれば、原料結晶棒から放出された熱が効率よく反射されるため、原料結晶棒からの放熱量が従来に比べてより低減されたものとすることができる。よって、より安定した単結晶の製造を行うことができる単結晶製造装置となる。
【００１９】
また、前記保温筒は、熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下のものとすることができる。
このように、保温筒の熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下であれば、原料結晶棒から放出された熱が保温筒の外側へ放出されることがより抑制されることになり、原料結晶棒からの放熱量がより低減されたものとすることができ、より安定した単結晶の製造を行うことができる単結晶製造装置とすることができる。
【００２０】
そして、前記保温筒は、電気抵抗率が１０６Ωｃｍ以下のものを用いる場合、スリットが形成されたものとすることが好ましい。
このように、スリットが形成された保温筒が用いられることによって、保温筒が電気的に短絡しないようにすることができる。これによって、更に安定した単結晶の製造が可能となり、保温筒の材質などの自由度が広がることになる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、ＦＺ法により大口径の単結晶を製造する際にも、原料結晶棒の溶融パワーを低減することができ、これによって浮遊帯域の最細部を太くし、安定した単結晶成長を行うことができ、更には単結晶製造時におけるパワー低減による誘導加熱コイルのスリット間での放電の改善及び省エネを達成することができる単結晶の製造方法と単結晶製造装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のＦＺ単結晶製造装置の一例の概略を示す図である。
【図２】従来のＦＺ単結晶製造装置の一例の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明についてより具体的に説明する。
前述のように、ＦＺ法により大口径の単結晶を製造する際にも、原料結晶棒の溶融パワーを低減することができ、これによって浮遊帯域の最細部を太くし、安定した単結晶成長を行うことができ、更には単結晶製造時におけるパワー低減による誘導加熱コイルのスリット間での放電の改善及び省エネを達成することができる単結晶の製造方法と単結晶製造装置の開発が待たれていた。
【００２４】
まず、本発明者らは直径２００ｍｍ以上の大口径ＦＺ単結晶を製造した場合のパワーを確認したところ、単位溶融量あたりのパワーが、直径１５０ｍｍの単結晶製造に比べ、１．１４倍になっていることを確認した。
これは単結晶直径の大口径化に比例して大口径化した原料結晶棒の溶融に要するパワー以外にも、直径の大口径化による原料結晶棒からの放熱量が増加していることによるものであると考えた。
【００２５】
そこで、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、原料結晶棒近傍に保温筒、特には熱反射率の高い材質か、熱伝導率の低い（断熱効果の高い）材質からなる保温筒を設置して単結晶の製造を行うことで、原料結晶棒からの放熱量を低減させ、単結晶製造におけるパワーを低減させることが可能であることに想到し、本発明を完成させた。
【００２６】
以下、本発明について図を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。図１は本発明のＦＺ法による単結晶製造装置の概略の一例を示す図である。
【００２７】
本発明の単結晶製造装置１５は、例えば、少なくとも、原料結晶棒１及び育成単結晶棒２を収容するチャンバー１２と、原料結晶棒１と育成単結晶棒２の間に浮遊帯域１０を形成するための熱源となる誘導加熱コイル７と、誘導加熱コイル７を駆動するための高周波発振器１３と、原料結晶棒１を保持するための上部保持治具４と、原料結晶棒１を回転させるための上軸３と、単結晶棒２を保持するための下部保持治具６と、単結晶棒３を回転させるための下軸５と、ドーパントガスを供給するためのドープノズル１１とを備えるものである。
ここまでは、図２に示すような従来の単結晶製造装置と略同じである。
【００２８】
そして本発明の単結晶製造装置１５は、原料結晶棒１の周囲に、原料結晶棒１を保温するための保温筒１４を備えたものである。
この保温筒１４は、チャンバー１２の側面方向からの固定、またはチャンバー１２の上面方向からの固定とすることができ、固定方法は特には限定されない。
【００２９】
原料結晶棒の周囲に、原料結晶棒を保温するための保温筒を設けることによって、単結晶育成中の原料結晶棒からの放熱量を低減することができる。これによって、原料結晶棒の溶融に使用するパワー（電力等）を従来に比べて少なくすることができる。
すなわち、浮遊帯域の最細部の太さを従来に比べて太くすることができ、単結晶への原料供給を安定化させることができるようになり、安定した単結晶の育成を行うことができる。また、誘導加熱コイルのスリット間での放電が発生する可能性を低くすることができ、そして省エネも図ることができる。
【００３０】
ここで、保温筒１４は、熱反射率が６０％以上のものとすることができる。
保温筒として、熱反射率が６０％以上のものを用いることによって、原料結晶棒から放出された熱を効率よく反射することができ、原料結晶棒からの放熱量を従来より減らすことができる。これによって、より安定した原料の供給が可能となり、単結晶の製造をより安定させることができる単結晶製造装置が提供される。
このような熱反射率が６０％以上のものとしては、例えば銀や銅、アルミニウム、金等や、これらの元素が表面にメッキされたものが上げられる。
【００３１】
また、保温筒１４は、熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下のものとすることができる。
保温筒として、熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下のものを用いることによって、原料結晶棒からの熱放出をより強く抑制することができ、原料結晶棒の温度を高く保つことができるので、浮遊帯域への原料供給をより安定化させることができる。これによって、より安定した単結晶の製造を行うことができる単結晶製造装置とすることができる。
このような熱電動率が４０Ｗ／ｍＫ以下のものとしては、例えばＳＵＳとアルミナ系バルクファイバーの複合体やカーボン系断熱材、アルミナセラミックス、ジルコニアセラミックス等が上げられる。
【００３２】
そして、保温筒１４は、電気抵抗率が１０６Ωｃｍ以下の場合、スリットが形成されたものとすることができる。
スリットが形成された保温筒を用いることによって、保温筒が誘導加熱コイル等と電気的に短絡する危険性を抑制することができ、更に安定して単結晶を製造することができるようになる。
スリットとしては、保温筒の上下方向に、例えば幅５ｍｍのスリットを入れることができる。
【００３３】
このように、保温筒の電気抵抗率が１０６Ωｃｍ以下のものであっても、スリットが設けられていれば、保温筒に対して誘導加熱コイルの誘導の影響を受けず、安定した単結晶の製造が可能となる。従って、種々の材料を選択することができる。
【００３４】
上記のような、本発明の単結晶製造装置を用いた、本発明の単結晶の製造方法の一例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
まず、原料結晶棒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。
【００３６】
その後、図１に示すようなＦＺ法による単結晶製造装置１５のチャンバー１２内に原料結晶棒１を収容し、チャンバー１２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。また、原料結晶棒１のコーン部分の下端をカーボンリング（不図示）で予備加熱する。
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。
【００３７】
そしてこの際、後に形成する浮遊帯域１０の上方に位置する原料結晶棒１の周囲に、予め原料結晶棒１を保温する保温筒１４を設置しておく。
【００３８】
このように、後に形成する浮遊帯域の上方に位置することとなる原料結晶棒の周囲に、原料結晶棒を保温する保温筒を設置することによって、単結晶の製造中に、原料結晶棒から放出される放熱量を従来に比べて低減することができ、原料結晶棒の温度が低くなることを防ぐことができる。
従って、原料結晶棒の溶融に要するパワーを従来より減らすことができ、浮遊帯域の最細部の太さが細くなることを抑制することができる。よって単結晶側への原料供給を安定させることができ、単結晶を安定して育成することができ、歩留り向上などの効果がある。また、溶融パワーを減らせるため、誘導加熱コイルのスリット間での放電の発生率を低下させることができる。そして、エネルギーの総使用量を減らすことができ、省エネを達成することができる。
【００３９】
ここで、保温筒１４として、熱反射率が６０％以上のものを用いることができる。
熱反射率が６０％以上の保温筒を用いると、原料結晶棒から放出された熱を効率よく反射させることができ、保温筒を設置する効果をより高めることができる。すなわち、原料結晶棒からの放熱量をより低減することができ、より安定した単結晶の製造が行える。
【００４０】
また、保温筒１４として、熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下のものを用いることができる。
熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下の保温筒を用いると、原料結晶棒から放出された熱が保温筒の外側へ放出されることをより強く抑制することができ、同様に保温筒を設置する効果をより高めることができる。従って、より安定した単結晶の製造が可能となる。
また、保温筒の熱反射率が６０％以上でかつ熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以下のものとしては、例えば、カーボン系断熱材筒の内側表面に銀板を接合したものや、アルミナセラミックス筒の内側表面に銀板を接合したもの等とすることができる。
【００４１】
更に、電気抵抗率が１０６Ωｃｍ以下の保温筒を用いる場合、スリットが設けられたものとすることができる。
このように、スリットが設けられた保温筒であれば、電気抵抗率が１０６Ωｃｍ以下のものを用いる場合であっても、電気的に短絡しないようにすることができ、安定した単結晶の製造が可能となる。
【００４２】
その後、チャンバー１２の下部から、窒素ガスを含んだＡｒガスを供給して、チャンバー上部より排気して、例えばチャンバー１２内の圧力を０．１ＭＰａ〜０．２ＭＰａとし、Ａｒガスの流量を２０〜５０Ｌ／ｍｉｎ、チャンバー内窒素濃度を０．１〜０．５％とする。
【００４３】
そして、原料結晶棒１を誘導加熱コイル７で加熱溶融して浮遊帯域１０を形成した後、コーン部先端を種結晶８に融着させ、絞り部９を形成することにより無転位化する。
【００４４】
そして、上軸３と下軸５を回転させながら、原料結晶棒１と育成単結晶棒２を例えば１〜５ｍｍ／ｍｉｎの速度で下降させることで、下方から上方に向けて浮遊帯域１０を移動させて、原料結晶棒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。
【００４５】
ここで、Ｎ型ＦＺ単結晶またはＰ型ＦＺ単結晶を製造するために、ドープノズル１１により、製造する単結晶棒２の導電型や抵抗率に応じた量のＡｒベースのＰＨ３又はＢ２Ｈ６を供給することができる。
【００４６】
また、原料結晶棒１を育成する際に、回転中心となる上軸３と、単結晶化の際に育成単結晶棒２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望ましい。
このように両中心軸をずらすことにより単結晶化の際に溶融部を撹拌させ、製造する単結晶の品質を均一化させることができる。
なお、偏芯量は単結晶の直径に応じて適宜設定すればよい。
【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、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
１０００Ωｃｍ以上の直径１５０ｍｍのＣＺシリコン単結晶を原料結晶棒として、ＦＺ法によりゾーニングを行い、ドーパントのドープは行わずに、直径２０５ｍｍのノンドープシリコン単結晶を計１０本製造した。
【００４８】
このシリコン単結晶の製造の際には図１に示すような単結晶製造装置を用いた。
具体的には、保温筒には、熱反射率の高い銀製（熱反射率９９％）の内径１７０ｍｍ、外径１８０ｍｍ、幅５０ｍｍ、電気抵抗率が１．５９×１０−６Ωｃｍで、スリットを切ってあるものを、原料結晶棒の溶け際から５ｍｍ上部に設置した。なお、保温筒には溶融防止のために冷却水を流しておいた。
その他には、誘導加熱コイルには内側の第一加熱コイルの外径を１６０ｍｍ、外側の第二加熱コイルの外径を２８０ｍｍとしたパラレルコイルを用いた。
そして炉内圧を０．１９ＭＰａ、Ａｒガス流量を５０Ｌ／ｍｉｎ、チャンバー内窒素ガス濃度を０．３％、成長速度を２．０ｍｍ／ｍｉｎ、偏芯量を１２ｍｍとした。
また、誘導加熱コイルのスリットには放電防止用石英板を挿入しておいた。
【００４９】
その結果、有転位化することなくノントラブルで無転位結晶を６本取得できた。そして、単結晶製造中の誘導加熱コイルのスリット間での放電の発生回数は０回であった。
また直胴製造時の単結晶製造パワーは平均１１２．７ｋＷ、溶融帯域の最細部の直径は２４．０ｍｍ、有転位化率は４０％であった（表１参照）。
【００５０】
（実施例２）
１０００Ωｃｍ以上の直径１５０ｍｍのＣＺシリコン単結晶を原料結晶棒として、ＦＺ法によりゾーニングを行い、ドーパントのドープは行わずに、直径２０５ｍｍのノンドープシリコン単結晶を計１０本製造した。
【００５１】
このシリコン単結晶の製造の際には図１に示すような単結晶製造装置を用いた。
具体的には、保温筒には、断熱効果の高いＳＵＳ（電気抵抗率：７．２×１０−５Ωｃｍ）とアルミナ系バルクファイバーの複合体（熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以下）の内径１７０ｍｍ、外径２２０ｍｍ、幅５０ｍｍのスリットを切ってあるものを、原料結晶棒の溶け際から５ｍｍ上部に設置した。
その他には、誘導加熱コイルには内側の第一加熱コイルの外径を１６０ｍｍ、外側の第二加熱コイルの外径を２８０ｍｍとしたパラレルコイルを用いた。
そして炉内圧を０．１９ＭＰａ、Ａｒガス流量を５０Ｌ／ｍｉｎ、チャンバー内窒素ガス濃度を０．３％、成長速度を２．０ｍｍ／ｍｉｎ、偏芯量を１２ｍｍとした。
また、誘導加熱コイルのスリットには放電防止用石英板を挿入しておいた。
【００５２】
その結果、有転位化することなくノントラブルで無転位結晶を６本取得できた。そして、単結晶製造中の誘導加熱コイルのスリット間での放電の発生回数は０回であった。
また直胴製造時の単結晶製造パワーは平均１１５．３ｋＷ、溶融帯域の最細部の直径は２３．９ｍｍ、有転位化率は４０％であった（表１参照）。
【００５３】
（比較例）
１０００Ωｃｍ以上の直径１５０ｍｍのＣＺシリコン単結晶を原料結晶棒として、ＦＺ法によりゾーニングを行い、ドーパントのドープは行わずに、直径２０５ｍｍのノンドープシリコン単結晶を計２４本製造した。
【００５４】
このシリコン単結晶の製造の際には図２に示すような保温筒を具備しない単結晶製造装置を用いた。
具体的には、誘導加熱コイルには内側の第一加熱コイルの外径を１６０ｍｍ、外側の第二加熱コイルの外径を２８０ｍｍとしたパラレルコイルを用いた。
また、炉内圧を０．１９ＭＰａ、Ａｒガス流量を５０Ｌ／ｍｉｎ、チャンバー内窒素ガス濃度を０．３％、成長速度を２．０ｍｍ／ｍｉｎ、偏芯量を１２ｍｍとした。
そして、誘導加熱コイルのスリットには放電防止用石英板を挿入しておいた。
【００５５】
その結果、有転位化することなくノントラブルでは無転位結晶を５本しか取得できなかった。そして、単結晶製造中の誘導加熱コイルのスリット間での放電の発生回数は３回であった。
また直胴製造時の単結晶製造パワーは平均１１７．７ｋＷ、溶融帯域の最細部の直径は２３．７ｍｍ、有転位化率は７９％であった（表１参照）。
【００５６】
なお、表１は、実施例１、実施例２、比較例における直胴部分製造時の平均単結晶製造パワー、浮遊帯域の最細部の平均直径と、得られた単結晶棒の有転位化率、誘導加熱コイルのスリット間の放電発生率を比較したものである。
【００５７】
【表１】
2011201718.tif 000003
【００５８】
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。
【符号の説明】
【００５９】
１…原料結晶棒（シリコン）、  ２…単結晶棒（シリコン）、  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、  １０，１０’…浮遊帯域、  １１…ドープノズル、  １２…チャンバー、  １３…高周波発振機、  １４…保温筒、  １５，１５’…単結晶製造装置。
【図１】
2011201718.tif 000004
【図２】
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