(57)【要約】      （修正有）【課題】大口径のシリコン単結晶を引き上げる場合であっても、安定した単結晶の引上げが可能で、良好な結晶品質を確保することができる製造方法および装置を提供する。【解決手段】ＣＺ法を用いて、結晶原料をヒータ４により溶融したのち加熱しつつ、石英ルツボ３に収容された融液２から引上げられる単結晶１１を熱遮蔽体１０で囲繞し、前記単結晶１１を凝固させながらシリコン単結晶を製造する方法であって、前記単結晶１１の直径をＤ（ｍｍ）とし、前記熱遮蔽体１０の下端開口径をＦｄ（ｍｍ）、前記石英ルツボ３の内径をＣｄ（ｍｍ）、および前記ヒータ４の内径をＨｄ（ｍｍ）とした場合に、下記（１）〜（３）式を満足する。１．１×Ｄ≦Ｆｄ≦１．９×Ｄ・・・（１）、１．９×Ｄ≦Ｃｄ≦３．５×Ｄ・・・（２）、２．３×Ｄ≦Ｈｄ≦４．２×Ｄ・・・（３）【選択図】図２
2009292684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チョクラルスキー法を用いて、結晶原料をヒータにより溶融したのち加熱しつつ、石英ルツボに収容された融液から引上げられる単結晶を熱遮蔽体で囲繞し、前記単結晶を凝固させながらシリコン単結晶を製造する方法であって、
前記単結晶の直径をＤ（ｍｍ）とし、前記熱遮蔽体の下端開口径をＦｄ（ｍｍ）、前記石英ルツボの内径をＣｄ（ｍｍ）、および前記ヒータの内径をＨｄ（ｍｍ）とした場合に、下記（１）〜（３）式を満足することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
１．１×Ｄ ≦ Ｆｄ ≦ １．９×Ｄ      ・・・    （１）
１．９×Ｄ ≦ Ｃｄ ≦ ３．５×Ｄ      ・・・    （２）
２．３×Ｄ ≦ Ｈｄ ≦ ４．２×Ｄ      ・・・    （３）
【請求項２】
さらに、前記石英ルツボに収容された融液に対して水平方向に磁場を印加する場合に、同軸に配置された励磁コイルのボア径をＭｄとし、下記（４）式を満足することを特徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶の製造方法。
４．４×Ｄ ≦ Ｍｄ ≦ ７．０×Ｄ      ・・・    （４）
【請求項３】
引き上げられるシリコン単結晶の直径が３００ｍｍ以上の大口径であることを特徴とする請求項１または２に記載のシリコン単結晶の製造方法。
【請求項４】
チョクラルスキー法に適用され、結晶原料から融液を形成し高温に保持するヒータと、形成された融液を収容する石英ルツボと、石英ルツボに収容された融液から引上げられる単結晶を囲繞する熱遮蔽体とを具備してシリコン単結晶を製造する装置であって、
引き上げられる単結晶の直径Ｄ（ｍｍ）に対し、前記熱遮蔽体の下端開口径Ｆｄ（ｍｍ）、前記石英ルツボの内径Ｃｄ（ｍｍ）、および前記ヒータの内径Ｈｄ（ｍｍ）が、それぞれ下記（１）〜（３）式の関係で構成されていることを特徴とするシリコン単結晶の製造装置。
１．１×Ｄ ≦ Ｆｄ ≦ １．９×Ｄ      ・・・    （１）
１．９×Ｄ ≦ Ｃｄ ≦ ３．５×Ｄ      ・・・    （２）
２．３×Ｄ ≦ Ｈｄ ≦ ４．２×Ｄ      ・・・    （３）
【請求項５】
さらに、前記石英ルツボに収容された融液に対して水平方向に磁場を印加する励磁コイルが同軸に配置され、引き上げられる単結晶の直径Ｄ（ｍｍ）に対し、励磁コイルのボア径Ｍｄが下記（４）式の関係で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶の製造装置。
４．４×Ｄ ≦ Ｍｄ ≦ ７．０×Ｄ      ・・・    （４）
【請求項６】
直径が３００ｍｍ以上の大口径のシリコン単結晶が引上げ対象であること特徴とする請求項１または２に記載のシリコン単結晶の製造装置。
【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）に用いられるシリコン単結晶の製造方法およびシリコン単結晶の製造装置に関し、さらに詳しくは、引き上げられる単結晶の直径に拘わらず、大口径のシリコン単結晶を引き上げる場合であっても、安定した単結晶の引上げが可能で、良好な結晶品質を確保することができるシリコン単結晶の製造方法およびこれに用いる製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体デバイス製造における主要な基板材料としてシリコン単結晶が用いられており、この製造方法としてＣＺ法が広く採用されている。ＣＺ法によってシリコン単結晶を育成させる場合、多結晶のシリコン原料を石英ルツボ内に投入し、ヒータの加熱作用によりその中で溶融させる。シリコン原料を完全に溶融させた後、これを結晶原料として種結晶をシリコン融液に浸しシリコン単結晶を引上げていく。
【０００３】
ＣＺ法により引き上げられるシリコン単結晶の引上げ速度や品質は、育成中の結晶温度に依存する。特に、単結晶の成長軸方向の温度勾配は、単結晶中のＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥の発生に影響を及ぼすことから、単結晶の全域に亘って均一であることが望ましい。一方、この成長軸方向の温度勾配は、単結晶が融液から受ける輻射熱に大きな影響を受けることから、これを制御するため、通常、ＣＺ法による製造装置では、育成中の単結晶を囲繞するように熱遮蔽体が配置される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、上下が開放されかつ下方に向うに従って直径が次第に小さくなる筒状の金属製遮蔽部材に、螺旋状の冷却水管からなる冷却手段を付設してシリコン単結晶を強制冷却することにより、シリコン単結晶の引上げ速度を大きくすることができる単結晶成長装置が示されている。
【０００５】
また、特許文献２号公報には、中間チャンバと加熱チャンバとの間にドーナツ型の水冷チャンバが設けられ、この水冷チャンバに熱伝導率及び熱輻射率の良好な第１スクリーンを単結晶の周囲に配置することにより、単結晶の冷却速度を大きくできるシリコン単結晶の製造装置が示されている。
【０００６】
したがって、特許文献１、２で提案の装置では、育成中の単結晶の温度勾配を全域に亘って均一に確保できるとともに、単結晶の歩留まりを低下させずに、単結晶の引上げ速度を大きくすることができる。
【０００７】
さらに引き上げられるシリコン単結晶の不純物として、結晶中にはボロン、リンなどのドーパントや、引上げ中に石英るつぼ壁より融液中に溶出、混入する酸素が含有される。これら結晶中に含有される不純物は、シリコン単結晶より切出されるウェーハの品質に大きく影響を及ぼすことから適切に制御されなければならない。特に、ウェーハの面内不純物分布を均一にするために、シリコン単結晶中の半径方向の不純物濃度分布を均一にすることが必要になる。
【０００８】
通常、石英ルツボに収容される融液は、ルツボ外周からヒータで加熱されるので、ルツボの側壁近傍では上昇し、その中心部では下降する自然対流が生じる。このため、不純物の濃度分布を均一にするには、これらの対流を有効に制御する必要がある。
【０００９】
このシリコン融液の対流を制御するために、石英ルツボと同軸に一対の励磁コイルを配置し、石英ルツボ内の融液に一対の励磁コイルから発生する横方向の静磁場を印加することが行われる（例えば、特許文献３参照）。横磁場を印加することによりシリコン融液の対流を制御し、不純物の濃度分布を均一にするとともに、シリコン単結晶とシリコン融液との固液界面の形状を制御し、その引上げを安定化させることができる。
【特許文献１】特開昭６３−２５６５９３号公報
【特許文献２】特開平０８−０８１２９４号公報
【特許文献３】特開２００６−６９８４１号公報
【００１０】
【非特許文献１】最新シリコンデバイスと結晶技術、リアライズ理工センター発行、２３８〜２５６頁  「７．次世代大口径ウェーハ結晶成長・加工・エピタキシャル」、２００５年１２月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年の半導体デバイスの高集積化、低コスト化および生産性の向上等に対応して、ウェーハも大口径化が要請されており、直径３００ｍｍ以上で、例えば４００ｍｍ〜４５０ｍｍウェーハに対応できる、大口径のシリコン単結晶の製造技術の開発が急務になっている。大口径のシリコン単結晶を製造するのに必要な技術として、石英ルツボの大容量化やシリコン原料の充填量アップが大きな課題となる。
【００１２】
大口径のシリコン単結晶の製造技術に関連して、石英ルツボの大容量化を図るため、大型ルツボの製作が必須となる。育成する結晶と石英ルツボの径の比は、経験則より１：３程度であるが、経済性を考慮し、非特許文献１では、単結晶の直径と石英ルツボとの関係をこれまでの推移と今後採用されるであろう予想サイズについて報告している。
【００１３】
これによれば、直径３００ｍｍの単結晶に対しては３２インチ（８１３ｍｍ）、直径４００ｍｍの単結晶に対しては３６インチ（９１４ｍｍ）〜４０（１０１６ｍｍ）、直径４５０ｍｍの単結晶に対しては４６インチ（１１６８ｍｍ）〜５０（１２７０ｍｍ）の石英ルツボが用いられることが予測されている。
【００１４】
ところが、大口径のシリコン単結晶を製造するに際し、大型石英ルツボを導入すると、それにともない製造装置を構成する熱遮蔽体、ヒータ、励磁コイルなどの各部材が大型になり、且つ重量が増大することになる。
【００１５】
さらに、引き上げられる単結晶の直径を３００ｍｍ以上と大口径になると、単結晶の固液界面に発生する熱応力が大きくなるとともに、結晶成長に及ぼす外乱要因も増加する。このため、育成中の温度勾配が確保するのが難しく、単結晶の有転位化が発生し易くなり、安定した単結晶の引上げが行えなくなることが予測される。
【００１６】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、引き上げられる単結晶の直径に拘わらず、大口径のシリコン単結晶を引き上げる場合であっても、安定した単結晶の引上げが可能で、良好な結晶品質を確保することができるシリコン単結晶の製造方法およびこれに用いる製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
単結晶の製造装置を構成するヒータ、励磁コイルなどの寸法は、石英ルツボに応じて設計される。このため、引上げられる単結晶の大口径化にともない、従来の経験則に基づいて育成する結晶と石英ルツボの径の比から、製造装置を構成する各部材を設計すると、結晶面内における品質バラツキが大きくなったり、引上げが不安定になり、引上げ効率が著しく低下する。
【００１８】
また、製造装置の内部が、装置を構成する部材の表面から発生した重金属粉やカーボン粉等の汚染物質によって汚染されていると、育成されたシリコン単結晶の表面もこの汚染物質によって汚染される。汚染されたシリコン単結晶から得られたウェーハは、再結合ライフタイム（以下、「ライフタイム」という）の低下を引き起こすなど、品質上の問題がある。シリコン単結晶への汚染物質による影響は、熱遮蔽体が一因になっている。
【００１９】
本発明者は、引き上げられる単結晶の直径に拘わらず、安定した単結晶の引上げが可能になり、良好な結晶品質を確保することができるように、種々の検討を加えた結果、単結晶の直径寸法に対し、熱遮蔽体の直径、石英ルツボの内径、およびヒータの内径等の各部材の寸法範囲を設定するのが有効であることを知見した。
【００２０】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、下記（１）〜（３）のシリコン単結晶の製造方法およびこれに用いる製造装置を要旨としている。
（１）ＣＺ法を用いて、結晶原料をヒータにより溶融したのち加熱しつつ、石英ルツボに収容された融液から引上げられる単結晶を熱遮蔽体で囲繞し、前記単結晶を凝固させながらシリコン単結晶を製造する方法であって、前記単結晶の直径をＤ（ｍｍ）とし、前記熱遮蔽体の下端開口径をＦｄ（ｍｍ）、前記石英ルツボの内径をＣｄ（ｍｍ）、および前記ヒータの内径をＨｄ（ｍｍ）とした場合に、下記（１）〜（３）式を満足することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法である。
【００２１】
１．１×Ｄ ≦ Ｆｄ ≦ １．９×Ｄ      ・・・    （１）
１．９×Ｄ ≦ Ｃｄ ≦ ３．５×Ｄ      ・・・    （２）
２．３×Ｄ ≦ Ｈｄ ≦ ４．２×Ｄ      ・・・    （３）
【００２２】
（２）ＣＺ法に適用され、結晶原料から融液を形成し高温に保持するヒータと、形成された融液を収容する石英ルツボと、石英ルツボに収容された融液から引上げられる単結晶を囲繞する熱遮蔽体とを具備してシリコン単結晶を製造する装置であって、引き上げられる単結晶の直径Ｄ（ｍｍ）に対し、前記熱遮蔽体の下端開口径Ｆｄ（ｍｍ）、前記石英ルツボの内径Ｃｄ（ｍｍ）、および前記ヒータの内径Ｈｄ（ｍｍ）が、それぞれ上記（１）〜（３）式の関係で構成されていることを特徴とするシリコン単結晶の製造装置である。
【００２３】
（３）上記（１）および（２）において、さらに、前記石英ルツボに収容された融液に対して水平方向に磁場を印加する場合には、同軸に配置された励磁コイルのボア径をＭｄとし、下記（４）式を満足するのが望ましい。また、引き上げられるシリコン単結晶の直径が３００ｍｍ以上の大口径である場合に適用するのが最適である。
４．４×Ｄ ≦ Ｍｄ ≦ ７．０×Ｄ      ・・・    （４）
【発明の効果】
【００２４】
本発明のシリコン単結晶の製造方法および製造装置によれば、引き上げられる単結晶の直径に拘わらず、大口径のシリコン単結晶を引き上げる場合であっても、熱効率や引上げ速度が確保でき安定した単結晶の引上げが可能であると同時に、ライフタイムや面内バラツキが良好な結晶品質を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の内容を、シリコン単結晶の製造装置に適用した実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明のシリコン単結晶の製造装置を示す正面断面図である。シリコン単結晶の製造装置は、チャンバ１と、このチャンバ１内に設けられてシリコン単結晶の原料となる融液２を収容する石英ルツボ３と、融液２を加熱するヒータ４と、保温材５と、ルツボ駆動手段６が設けられている。さらに、チャンバ１の外側に磁場印加手段として励磁コイル７を設け、チャンバ１に水平磁場を印加することができる。
【００２６】
石英ルツボ３は、上方が開放された略円筒形の胴部と、この胴部の下方を閉塞する底部とからなり、その外面は黒鉛サセプタ（ルツボ支持体）８により支持されている。石英ルツボ３の下面は黒鉛サセプタ８を介して支軸９の上端に固定され、この支軸９の下部はルツボ駆動手段６に接続される。
【００２７】
石英ルツボ３の外側周囲に黒鉛サセプタ８を介してヒータ４が設けられている。ヒータ４は、例えば石英ルツボ３を取り巻くように同軸で円筒形に形成され、石英ルツボ３を加熱する。また、ヒータ４とチャンバ１との間にはヒータ４を取り囲む筒状の保温材５が設けられている。
【００２８】
石英ルツボ３の上方には、同軸円状に逆円錐台形状の熱遮蔽体１０が配設されており、熱遮蔽体１０の下端部は融液２表面の上方近傍に配置されている。図１に示す製造装置を用いてシリコン単結晶１１を引き上げる場合に、ヒータ４で加熱された石英ルツボ３が放射する放射熱が熱遮蔽体１０により遮断され、単結晶１１の成長軸方向に所定の温度勾配が形成される。
【００２９】
励磁コイル７は、製造装置の外郭を形成するチャンバ１を取り囲むように、リング状のケースにマグネットコイルを立体状に組み込まれた水平磁場マグネットからなる。このような励磁コイル７は、ヒータ４、保温材５、チャンバ１を介して石英ルツボ３に収容された融液２に横磁場を与えることができる。
【００３０】
ルツボ駆動手段６は、石英ルツボ３を回転させる回転用モータ（図示せず）と、石英ルツボ３を昇降させる昇降用モータ（図示せず）とを有し、これらのモータにより石英ルツボ３が所定方向に回転し得るとともに、上下方向に移動可能に構成される。特に、昇降用モータは、種結晶１２の引上げとともに低下するシリコン融液２の液面を所定位置に維持するため、減少するシリコン融液２の液面位置に応じて石英ルツボ３を上昇させるように構成されている。
【００３１】
チャンバ１の上方にはチャンバ１より小径の円筒状のケーシング１３が設けられる。このケーシング１３の上端部には水平状態で旋回可能に引上げヘッド１４が設けられ、引上げヘッド１４からはワイヤケーブル１５が石英ルツボ３の回転中心と同軸に張設される。ワイヤケーブル１５の下端には融液２に浸してシリコン単結晶１１を引上げるための種結晶１２が取付けられる。
【００３２】
本発明の製造方法は、前記図１に示すシリコン単結晶の製造装置に適用され、引き上げられる単結晶の直径寸法に対し、熱遮蔽体１０の下端開口径、石英ルツボ３の内径、およびヒータ４の内径、さらに磁場印加する場合に、励磁コイル７のボア径の寸法範囲を設定することを特徴とする。
【００３３】
図２は、本発明で規定する単結晶の直径寸法に対する各部材の寸法範囲を説明する図である。同図において、引き上げられる単結晶１１の直径をＤ（ｍｍ）、熱遮蔽体１０の下端開口径をＦｄ（ｍｍ）、石英ルツボ３の内径をＣｄ（ｍｍ）、ヒータ４の内径をＨｄ（ｍｍ）、さらに、励磁コイル７のボア径をＭｄで示している。
【００３４】
本発明の製造方法では、熱遮蔽体の下端開口径Ｆｄは１．１×Ｄ〜１．９×Ｄの範囲にする必要がある（１．１×Ｄ ≦ Ｆｄ ≦ １．９×Ｄ）。前述の通り、シリコン単結晶が熱遮蔽体から重金属等の汚染物質によって汚染されていると、得られたウェーハはライフタイムの低下を引き起こすことになる。このため、Ｆｄが１．１×Ｄ未満であると、シリコン単結晶が熱遮蔽体から汚染されるおそれが強く、ライフタイムの低下が予測される。
【００３５】
一方、熱遮蔽体は、シリコン単結晶を引き上げる場合に、ヒータで加熱された石英ルツボからの放射熱を遮蔽し、成長軸方向の温度勾配を確保し引上げ速度を向上させることができるが、Ｆｄが１．９×Ｄを超えるようになると、熱遮蔽体による放射熱の遮蔽効果を発揮できなくなる。
【００３６】
本発明の製造方法では、石英ルツボの内径Ｃｄを１．９×Ｄ〜３．５×Ｄにする必要がある（１．９×Ｄ ≦ Ｃｄ ≦ ３．５×Ｄ）。Ｃｄが１．９×Ｄ未満になると、固液界面での面内温度勾配分布の関係上、結晶成長中に石英ルツボ内壁から再結晶化し易くなり、結晶成長出ができなくなる。
【００３７】
一方、Ｃｄが３．５×Ｄを超えるようになると、大型石英ルツボの製造にともなって、製造コストが急増すると同時に、重量が増大することから作業性や取り扱い性が大幅に低下することになる。
【００３８】
石英ルツボの内径Ｃｄが引き上げられる単結晶の直径Ｄに対し小さくなると、面内分布が揺らぎやすくなり、惹いてはデバイス工程においてデバイス特性および収率に影響を及ぼすおそれがある。これらを回避するために、石英ルツボの内径Ｃｄの下限を３．０×Ｄを超えて管理するのが望ましい。
【００３９】
本発明の製造方法では、ヒータの内径Ｈｄを２．３×Ｄ〜４．２×Ｄの範囲内で設計する必要がある（２．３×Ｄ ≦ Ｈｄ ≦ ４．２×Ｄ）。Ｈｄが２．３×Ｄ未満になると、ヒータパワーの変動が大きくなり、結晶界面における熱応力の変化や熱的な外乱が激しくなることから、シリコン単結晶を安定して引き上げることが難しくなる。
【００４０】
一方、Ｈｄが４．２×Ｄを超えるようになると、相対的に石英ルツボ内の融液とヒータとの間隔が増加することから、融液温度の昇温・降温の制御にタイムラグが生じ易くなる。このため、単結晶の引上げ作業における効率化が阻害される。
【００４１】
本発明の製造方法では、必要に応じて、石英ルツボに収容された融液に対して水平方向に磁場を印加することができる。この場合には、励磁コイルのボア径Ｍｄを４．４×Ｄ〜７．０×Ｄの範囲で制御するのが望ましい（４．４×Ｄ ≦ Ｍｄ ≦ ７．０×Ｄ）。
【００４２】
Ｍｄの下限を４．４×Ｄとするのは、製造装置のチャンバを取り囲むように配置されることによる設計上の限界値であり、Ｍｄの上限を７．０とするのは、これを超えて大型になると、著しく製造コストが上昇することによる。通常、横磁場を印加する場合には、磁場強度を０．１Ｔ〜０．７Ｔにするのが望ましい。
【実施例】
【００４３】
本発明の効果を確認するため、前記図１に示す製造装置を用い、直径が３００ｍｍのシリコン単結晶の引上げを実施例１、２に分けて実施した。実施例のうち発明例では、３６インチ（９１４ｍｍ）〜４０インチ（１０１６ｍｍ）の石英ルツボを使用することとし、これに相当するホットゾーンを構成した。しかし、実施例と対比する比較例の特性を確認するため、使用する石英ルツボの寸法範囲をさらに変動させた。
【００４４】
さらに、３００ｍｍ直径の単結晶は、実操業時には外径削り代を考慮し３０１ｍｍ乃至３１５ｍｍで引上げを行っており、基準となる単結晶の直径Ｄは実操業時における引上げ直径とした。
（実施例１）
【００４５】
熱遮蔽体の下端開口径が単結晶の品質や引上げ状況に及ぼす影響を確認するため、３６インチ（９１４ｍｍ）の石英ルツボを用い直径が３００ｍｍのシリコン単結晶を引上げた。このときの熱遮蔽体の下端開口径Ｆｄと単結晶の直径Ｄとの比（Ｆｄ／Ｄ）を１．０５〜２．２の範囲で変化させ、このときの引上げ状況を観察するともに、マイクロ波ＰＣＤ法によりライフタイム測定を行った。このときの評価結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2009292684.tif 000003
【００４７】
表１から明らかなように、比較例１では重金属やカーボン汚染が発生し、ライフタイムの劣化が著しかった。また、有転位化しやすく単結晶化が困難であった。一方、結晶が変形して引上げが困難となった。一方、発明例１、２では結晶の変形等がなく良好な引上げ状況であり、採取したサンプルのライフタイムも良好であった。
（実施例２）
【００４８】
石英ルツボの内径およびヒータの内径が単結晶の品質や引上げ状況に及ぼす影響を確認するため、熱遮蔽体の下端開口径Ｆｄと単結晶の直径Ｄとの比（Ｆｄ／Ｄ）を１．７として直径が３００ｍｍのシリコン単結晶を引上げた。このときの石英ルツボの内径Ｃｄと単結晶の直径Ｄとの比（Ｃｄ／Ｄ）を１．８〜３．８の範囲で変化させると同時に、ヒータの内径Ｈｄと単結晶の直径Ｄとの比（Ｈｄ／Ｄ）を２．２〜４．５の範囲で変化させた。
【００４９】
さらに、必要に応じて融液に対し横磁場を印加したが、このときの磁場強度は０．５Ｔとした。その後、引上げ条件毎に引上げ状況を観察するともに、酸素濃度およびドーパント濃度の面内分布を測定した。このときの評価結果を表２に示す。
【００５０】
【表２】
2009292684.tif 000004
【００５１】
比較例３では、結晶成長中に石英ルツボ内壁から再結晶化しやすく、安定した結晶成長が困難であった。また、比較例４では、ヒータパワーの変動が大きくなり、結晶界面における熱応力や外乱が激しくなり安定して引き上げることできなかった。
【００５２】
一方、比較例５では、石英ルツボが大型化し（例えば、４５インチ〜４６インチ）、重量の増大にともなって作業性や取り扱い性が著しく低下した。さらに、比較例６では、引上げ過程での融液温度の昇温・降温の制御が難しく、融液の温度変動が大きくなり、引上げ作業における効率化が阻害された。
【００５３】
上述の比較例に対し、発明例３〜７は、いずれも安定した引上げが可能であり、採取したサンプルの酸素濃度や抵抗率の面内分布も良好であった。特に、発明例５、７では融液に対し横磁場を印加したが、一層、安定した引上げ状況であった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のシリコン単結晶の製造方法および製造装置によれば、引き上げられる単結晶の直径に拘わらず、大口径のシリコン単結晶を引き上げる場合であっても、熱効率や引上げ速度が確保でき安定した単結晶の引上げが可能であると同時に、ライフタイムや面内バラツキが良好な結晶品質を確保することができる。
【００５５】
これにより、大口径のシリコン単結晶を引き上げる場合であっても、高い製造効率が確保でき、同時に得られるシリコン単結晶の品質を安定させることができることから、直径が３００ｍｍ以上のシリコン単結晶の引上げに際し好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のシリコン単結晶の製造装置を示す正面断面図である。
【図２】本発明で規定する単結晶の直径寸法に対する各部材の寸法範囲を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
１：チャンバ、  ２：融液
３：石英ルツボ、  ４：ヒータ
５：保温材、  ６：ルツボ駆動手段
７：励磁コイル、  ８：黒鉛サセプタ
９：支軸、  １０：熱遮蔽体
１１：シリコン単結晶、  １２：種結晶
１３：ケーシング、  １４：引上げヘッド
１５：ワイヤケーブル
【図１】
2009292684.tif 000005
【図２】
2009292684.tif 000006