(57)【要約】      （修正有）【課題】引上げＣＺ法（引上げチョクラルスキー法）によるシリコン単結晶の成長方法において、石英るつぼの変形を防ぎながら大口径で高品質の単結晶を高い歩留まりで成長することができる単結晶成長方法を提供する。【解決手段】石英るつぼ１２の外径が４０インチであり、石英るつぼへのシリコン原料の充填量を６５０ｋｇ以上１１５０ｋｇ以下とし、成長させるシリコン単結晶の直径を４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下とする。あるいは、石英るつぼの外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）、石英るつぼへのシリコン原料の充填量が６５０ｋｇ以上８５０ｋｇ以下、成長させるシリコン単結晶の直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下であっても良い。使用する石英るつぼの外径を限定することにより、石英るつぼの外周に設置された黒鉛ヒータによって加熱される際の温度上昇を抑制することができ、単結晶成長中に石英るつぼが変形するような事態を有効に回避することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英るつぼ内部にシリコン原料を充填し、前記原料を融解して前記るつぼ内部にシリコン融液を貯留させ、前記融液に種結晶を浸漬して引上げることにより前記種結晶の下にシリコン単結晶を成長させるシリコン単結晶の成長方法において、
前記石英るつぼの外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）であり、
前記石英るつぼへのシリコン原料の充填量が６５０ｋｇ以上１１５０ｋｇ以下であって、
成長させるシリコン単結晶の直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下である
ことを特徴とする単結晶成長方法。
【請求項２】
石英るつぼ内部にシリコン原料を充填し、前記原料を融解して前記るつぼ内部にシリコン融液を貯留させ、前記融液に種結晶を浸漬して引上げることにより前記種結晶の下にシリコン単結晶を成長させるシリコン単結晶の成長方法において、
前記石英るつぼの外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）であり、
前記石英るつぼへのシリコン原料の充填量が６５０ｋｇ以上８５０ｋｇ以下であって、
成長させるシリコン単結晶の直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下である
ことを特徴とする単結晶成長方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引上げＣＺ（Czochralski）法によりＳｉ（シリコン）の無転位の単結晶を製造するための単結晶成長方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、引上げＣＺ法（引上げチョクラルスキー法）による従来の単結晶成長方法においては、高耐圧気密のチャンバ内を減圧して新鮮なＡｒ（アルゴン）ガスを流すとともに、チャンバ内の下方に設けられた石英るつぼ内のシリコン多結晶を加熱して溶融し、かかるシリコン融液の表面に種結晶を上から浸漬し、種結晶と石英るつぼを回転、上下移動させながら種結晶を引上げることにより、種結晶の下に上端が突出した円錐形のショルダ部と、円筒形のボディ部（直胴部）と下端が突出した円錐形のテイル部より成る棒状の単結晶（いわゆるインゴット）を成長させる。このとき、シリコン多結晶を溶融してシリコン融液を加熱するために黒鉛ヒータが用いられ、場合によっては、単結晶成長装置内部にはコイルにより磁場が印加される。磁場は、石英るつぼ内のシリコン融液の対流を抑制する作用を有する。また、シリコン融液や黒鉛ヒータなどの熱を発生するものが存在する一帯は、一般にホットゾーンと呼ばれている。
【０００３】
ここで、シリコン融液を貯留する石英るつぼは、直胴部、所定の曲率半径を有するコーナー部、及び所定の曲率半径を有する底部により構成される。また、石英るつぼの口径は、石英るつぼの直胴部の厚さも含めた石英るつぼの外径、即ち直径で表される。通常、単結晶引上げの際には、シリコン融液の表面が石英るつぼの直胴部に十分に達するくらいにまで、シリコン融液が石英るつぼの内部に収容される。
【０００４】
近年、引上げる棒状の単結晶が大口径化してきており、それに伴って、引上げＣＺ法で使用される石英るつぼも大口径化する必要がある。そして、育成する棒状の単結晶と石英るつぼの外径の比は、経験則より１：３程度であったが、経済性を考慮し、外径が２００ｍｍのシリコン単結晶の成長に対しては外径が２２インチ（約５５９ｍｍ）の石英るつぼが用いられ、外径が３００ｍｍのシリコン単結晶の成長に対しては外径が３２インチ（約８１３ｍｍ）の石英るつぼが用いられている。そして、成長させるシリコン単結晶を大口径化させた場合、これまでの推移からすると、外径が４００ｍｍのシリコン単結晶の成長に対しては外径が３６〜４０インチ（約９１４〜約１０１６ｍｍ）の石英るつぼが用いられ、外径が４５０ｍｍのシリコン単結晶の成長に対しては外径が４６〜５０インチ（約１１６８〜１２７０ｍｍ）の石英るつぼが用いられると考えられている（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】林信行、「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／リアライズＡＴ株式会社発行、発行日２００５年１２月２９日（第２４１頁、「１．３大型石英るつぼの設計／製作」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、石英るつぼの内部には、シリコン融液が貯留され、石英るつぼの外周に設置された黒鉛ヒータによって加熱されて、その温度が制御されている。従って、石英るつぼが大口径化するにつれて、単位外表面積当たりの熱流束が大きくなり、シリコン融液を貯留している石英るつぼの温度が上昇する傾向にある。その結果、単結晶成長中に石英るつぼが変形し、単結晶成長を中断せざるを得なくなることがある。特に、外径が１８インチ（約４５７ｍｍ）以下の石英るつぼの場合、石英るつぼの変形が単結晶成長に支障を来たすことはほとんどなかったが、石英るつぼが大口径化するにつれて、単結晶成長に影響が現れ、深刻な問題になる。
本発明の目的は、石英るつぼの変形を防ぎながら大口径で高品質の単結晶を高い歩留まりで成長することができる単結晶成長方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、石英るつぼ内部にシリコン原料を充填し、原料を融解してるつぼ内部にシリコン融液を貯留させ、融液に種結晶を浸漬して引上げることにより種結晶の下にシリコン単結晶を成長させるシリコン単結晶の成長方法の改良である。
その特徴ある点は、石英るつぼの外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）であり、石英るつぼへのシリコン原料の充填量が６５０ｋｇ以上１１５０ｋｇ以下であって、成長させるシリコン単結晶の直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下であるところにある。
【０００７】
請求項２に係る発明は、石英るつぼ内部にシリコン原料を充填し、原料を融解してるつぼ内部にシリコン融液を貯留させ、融液に種結晶を浸漬して引上げることにより種結晶の下にシリコン単結晶を成長させるシリコン単結晶の成長方法の改良である。
その特徴ある点は、石英るつぼの外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）であり、石英るつぼへのシリコン原料の充填量が６５０ｋｇ以上８５０ｋｇ以下であって、成長させるシリコン単結晶の直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下であるところにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシリコン単結晶の成長方法では、使用する石英るつぼを、外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）又は３６インチ（約９１４ｍｍ）に限定するので、石英るつぼの外周に設置された黒鉛ヒータによって加熱される際の温度上昇を抑制することができ、単結晶成長中に石英るつぼが変形するような事態を有効に回避することができる。また、シリコン原料の充填量を６５０ｋｇ以上１１５０ｋｇ以下とするので、直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下の比較的大口径のシリコン単結晶を高品質に、かつ高い歩留まりで成長させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ＣＺ法によりシリコン単結晶を成長させる引上げ装置１０は、内部を真空可能に構成されたメインチャンバ１１と、このチャンバ１１内の中央に設けられた石英るつぼ１２とを備える。メインチャンバ１１は円筒状の真空容器であり、石英るつぼ１２は黒鉛により形成された有底円筒状の外層容器１５に嵌合されてチャンバ１１内に設けられる。外層容器１５の底面にはシャフト１４の上端が接続され、このシャフト１４の下端にはこのシャフト１４を介して石英るつぼ１２を回転させかつ昇降させるるつぼ駆動手段１６が設けられる。更に石英るつぼ１２の外周面は円筒状のヒータ１７により所定の間隔をあけて包囲され、このヒータ１７の外周面は円筒状の保温筒１８により所定の間隔をあけて包囲される。
【００１０】
一方、メインチャンバ１１の上端には、メインチャンバ１１より小径の円筒状のプルチャンバ１９が接続される。このプルチャンバ１９の上端にはシード引上げ手段（図示せず）が設けられ、このシード引上げ手段は下端がメインチャンバ１１内のシリコン融液１３表面に達する引上げ軸２１を回転させかつ昇降させるように構成される。この引上げ軸２１の下端にはシードチャック２３が設けられ、このチャックは種結晶２２を把持するように構成される。この種結晶２２の下端をシリコン融液１３中に浸漬した後、シード引上げ手段により種結晶２２及び石英るつぼ１２をそれぞれ回転させかつ上昇させることにより、種結晶２２の下端からシリコン単結晶２４を引上げて成長させるように構成される。
【００１１】
またシリコン単結晶２４の引上げ中においてシリコン融液１３及びシリコン単結晶２４の境界部である固液界面近傍のシリコン単結晶２４の直径は直径検出手段２６により所定時間毎に検出される。この直径検出手段２６は、シリコン単結晶２４の全体の直径を撮影する２次元ＣＣＤカメラ２７と、この２次元ＣＣＤカメラの撮影した画像を処理する画像処理手段と（図示せず）を有する。ここで、図示しない画像処理手段は、２次元ＣＣＤカメラの撮影した２次元の画像から必要とする位置の走査線を取出し、その走査線の輝度の強さからシリコン単結晶２４の直径を演算するように構成される。
【００１２】
また、この２次元ＣＣＤカメラ２７及び画像処理手段はシリコン融液１３の表面位置（鉛直方向の位置：液位）を一次的に検出する融液表面位置検出手段２９としての機能も有する。即ち、２次元ＣＣＤカメラ２７がシリコン融液１３及びシリコン単結晶２４の境界部である固液界面近傍のフュージョンリングを撮影し、画像処理手段が２次元ＣＣＤカメラ２７の撮影した画像から必要とする位置の走査線を取出し、その走査線の輝度の強さからフュージョンリングの直径を算出し、更にこのフュージョンリングの直径からシリコン単結晶２４の中心位置を算出することにより、一次的なシリコン融液１３の表面位置を検出するように構成される。
【００１３】
一方、メインチャンバ１１内にはアルゴンガス等の不活性ガスが流通するように構成される。不活性ガスはプルチャンバ１９の側壁に接続されたガス供給パイプ３１を通ってプルチャンバ１９内に導入され、メインチャンバ１１の下壁に接続されたガス排出パイプ３２を通ってメインチャンバ１１外に排出されるように構成される。またメインチャンバ１１内には、上記不活性ガスを整流するとともに、引上げられたシリコン単結晶２４へのヒータ１７からの熱を遮蔽するために、シリコン単結晶２４の外周面を所定の間隔をあけて包囲する熱遮蔽部材３３が設けられる。この熱遮蔽部材３３は下方に向かうに従って細くなるコーン状に形成されヒータ１７からの輻射熱を遮るコーン部３３ａと、このコーン部３３ａの上縁に連設され外方に略水平方向に張り出すフランジ部３３ｂとを有する。コーン部３３ａとフランジ部３３ｂの各内部には断熱材が設けられ、その周囲はカーボンで被覆される。上記フランジ部３３ｂを保温筒１８上にリング板３３ｃを介して載置することにより、コーン部３３ａの下縁がシリコン融液１３表面から所定の距離だけ上方に位置するように熱遮蔽部材３３はメインチャンバ１１内に固定される。
【００１４】
本発明のシリコン単結晶の成長方法は、上記のような引上げ装置１０を用い、直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下の比較的大口径のシリコン単結晶２４を成長させるものである。このような装置１０を用いたシリコン単結晶２４の育成では、最初に、石英るつぼ１２内部に図示しないシリコン原料を充填し、この原料をヒータ１７により加熱して融解し、るつぼ１２内部にシリコン融液１３を貯留させる。本発明では、使用する石英るつぼ１２の外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）であり、石英るつぼに当初充填するシリコン原料の充填量が６５０ｋｇ以上１１５０ｋｇ以下であることを特徴とする。
【００１５】
石英るつぼ１２の外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）の石英るつぼ１２を用いることを要件とするのは、石英るつぼ１２の外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）未満であると、当初シリコン原料を１１００ｋｇ以上充填するような大チャージでは、例えば、外径が約３６インチ（９１４ｍｍ）の石英るつぼでは、その石英るつぼの高さが高くなりすぎて、熱遮蔽部材３３が鉛直方向に間延びし、引上げられるシリコン単結晶２４のシリコン融液１３近傍の直径をＣＣＤカメラ２７により撮影できなくなる不具合が生じるからである。
【００１６】
一方、石英るつぼ１２の外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）を越える場合は、そのるつぼ１２の直径が増大するため、ヒーターパワーが増加し、石英るつぼの温度が高温化するため、原料の融解中や単結晶の成長中に、石英るつぼの変形が生じ、その後のシリコン単結晶２４の引上げが困難になる不具合がある。
【００１７】
石英るつぼへのシリコン原料の充填量を６５０ｋｇ以上１１５０ｋｇ以下とするのは、シリコン原料の充填量が６５０ｋｇ未満であると、それが融解したシリコン融液１３から直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下の比較的大口径のシリコン単結晶２４を成長させる場合、引上げられるシリコン単結晶２４の歩留まりが８０％未満となるおそれがあるからである。また１１５０ｋｇを越えると、外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）の石英るつぼの高さが高くなりすぎて、熱遮蔽部材３３が鉛直方向に間延びし、引上げられるシリコン単結晶２４のシリコン融液１３近傍の直径をＣＣＤカメラ２７により撮影できなくなる不具合が生じるからである。この充填量は６５０ｋｇ以上１１００ｋｇ以下であることが好ましい。
【００１８】
そして、本発明の単結晶の成長方法では、このように石英るつぼ１２内部にシリコン融液１３を貯留させた後、ガス供給パイプ３１を通ってプルチャンバ１９内にアルゴンガス等の不活性ガスを導入するとともに、その不活性ガスをガス排出パイプ３２を通って外部に排出し、これによりメインチャンバ１１内にアルゴンガス等の不活性ガスを流通させる。その後、るつぼ駆動手段１６によりシリコン融液１３に種結晶２２を浸漬して引上げることにより、その種結晶２２の下に直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下のシリコン単結晶２４を成長させる。
【００１９】
このような本発明の単結晶成長方法では、外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）の石英るつぼ１２を用い、その石英るつぼ１２にシリコン原料を６５０ｋｇ以上１１５０ｋｇ以下充填して融解し、そのシリコン融液１３からシリコン単結晶２４を成長させるので、石英るつぼ１２の変形は防止され、直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下の比較的大口径のシリコン単結晶２４を安全に成長させることができる。そして、そのシリコン単結晶２４にあっても、１３００ｍｍ〜２８００ｍｍの比較的長い直胴部を形成することができ、シリコン融液１３の歩留まりを８０％以上とすることができる。
【００２０】
次に、本発明の別のシリコン単結晶の成長方法を説明する。
この別の成長方法にあっても、上記のような引上げ装置１０を用い、直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下の比較的大口径のシリコン単結晶２４を成長させるものである。そして、この別の成長方法では、使用する石英るつぼ１２の外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）であり、その石英るつぼ１２に当初充填するシリコン原料が６５０ｋｇ以上８５０ｋｇ以下であることを特徴とする。
【００２１】
石英るつぼ１２の外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）の石英るつぼ１２を用いることを要件とするのは、当初シリコン原料を６５０ｋｇ以上充填するような大チャージでは、外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）未満の石英るつぼ１２では、その石英るつぼ１２の高さが高くなりすぎて、熱遮蔽部材３３が鉛直方向に間延びし、引上げられるシリコン単結晶２４のシリコン融液１３近傍の直径をＣＣＤカメラ２７により撮影できなくなる不具合が生じるからである。
【００２２】
石英るつぼへのシリコン原料の充填量を６５０ｋｇ以上８５０ｋｇ以下とするのは、シリコン原料の充填量が６５０ｋｇ未満であると、それが融解したシリコン融液１３から直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下の比較的大口径のシリコン単結晶２４を成長させると、引上げられるシリコン単結晶２４の歩留まりが８０％未満となるおそれがあるからであり、８５０ｋｇを越えると、外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）の石英るつぼ１２の高さが高くなりすぎて、熱遮蔽部材３３が鉛直方向に間延びし、引上げられるシリコン単結晶２４のシリコン融液１３近傍の直径をＣＣＤカメラ２７により撮影できなくなる不具合が生じるからである。
【００２３】
そして、本発明の単結晶の成長方法では、このように石英るつぼ１２内部にシリコン融液１３を貯留させた後、メインチャンバ１１内にアルゴンガス等の不活性ガスを流通させ、るつぼ駆動手段１６によりシリコン融液１３に種結晶２２を浸漬して引上げることにより、その種結晶２２の下に直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下のシリコン単結晶２４を成長させる。
【００２４】
このような本発明の別の単結晶成長方法では、外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）の石英るつぼ１２を用い、その石英るつぼ１２にシリコン原料を６５０ｋｇ以上８５０ｋｇ以下充填して融解し、そのシリコン融液１３からシリコン単結晶２４を成長させるので、石英るつぼ１２の変形は防止され、直径が４５６ｍｍ以上４７５ｍｍ以下の比較的大口径のシリコン単結晶２４を安全に成長させることができる。そして、そのシリコン単結晶２４にあっても、１３００ｍｍ〜１９５０ｍｍの比較的長い直胴部を形成することができ、シリコン融液１３の歩留まりを８０％以上とすることができる。
【実施例】
【００２５】
次に本発明の実施例を比較例とともに説明する。
＜実施例１＞
石英るつぼに貯留するシリコン融液の貯留量と、単結晶を引上げた場合の歩留まりとの関係を全長無転位結晶の形状から調べた。この調査は、引上げる単結晶の直径が２００ｍｍ、３００ｍｍ及び４５０ｍｍの場合において行った。その結果を図２に示す。図２において、たて軸の「理想歩留まり」とは、次の計算により求められる。先ず所望のシリコン単結晶を引上げた後で、当初のシリコン原料のるつぼへの充填重量から、引上げ後のシリコン単結晶のショルダ部とテイル部とるつぼに残留するシリコン原料の重量を差し引いて、外周研削前の直胴部の重量を求める。次いでこの重量から外周研削分を除いた直胴部の重量を求め、これを上記充填重量で除算する。
【００２６】
この図２から明らかなように、従来から実績のある直径が２００ｍｍや３００ｍｍの単結晶を引上げる場合においては、シリコン融液を１００ｋｇや２４０ｋｇ貯留すれば、その歩留まりを比較的大きな数値、例えば８０％以上できることが判っている。
一方、直径が４５０ｍｍのシリコン単結晶を引上げる場合においては、少なくとも６５０ｋｇ以上のシリコン融液を石英るつぼに貯留させれば、理想歩留まりを従来と同様に８０％以上にすることができることが判った。
【００２７】
＜実施例２＞
１１００ｋｇのシリコン融液を貯留した場合の石英るつぼの必要な高さを調べた。この調査は、３６インチ（約９１４ｍｍ）、４０インチ（約１０１６ｍｍ）及び４８インチ（約１２１９ｍｍ）の場合において行った。ここでは、外径が３２インチ（約８１３ｍｍ）の石英るつぼを用いて、直径が３００ｍｍのシリコン単結晶を引上げている場合を参考として、比較した。これらの結果を図３に示す。この図３に示すように、従来から実績のある外径が３２インチ（約８１３ｍｍ）の石英るつぼを用いた単結晶成長方法では、そのるつぼの高さは５２５ｍｍである。このるつぼの外径と高さとの関係にあって、図１に示すチャンバ１１の上部に設けられ直径検出手段２６及び融液表面位置検出手段２９を形成する２次元ＣＣＤカメラ２７によりシリコン単結晶２４の全体の直径を撮影することができる。
【００２８】
図３から明らかなように、外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）の石英るつぼに１１００ｋｇのシリコン融液を貯留した場合、その石英るつぼの必要な高さは８６０ｍｍとなる。この高さは、参考として示した外径が３２インチ（約８１３ｍｍ）の石英るつぼに比較して、外径が３６インチ（約９１４ｍｍ）の石英るつぼの高さが高くなりすぎている。この高さに合わせて熱遮蔽部材を設けた場合、熱遮蔽部材３３が鉛直方向に間延びし、引上げられるシリコン単結晶２４のシリコン融液１３近傍の直径のＣＣＤカメラ２７による撮影が困難となる。
【００２９】
一方、図３に示すように、外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）の石英るつぼに１１００ｋｇのシリコン融液を貯留した場合、その石英るつぼの必要な高さは７３０ｍｍとなる。この高さは、参考として示した外径が３２インチ（約８１３ｍｍ）の石英るつぼの外径と高さの比率に比較的近い。この高さにすることにより、適切なホットゾーンを得ることができ、熱遮蔽部材３３が鉛直方向に間延びすることはなく、引上げられるシリコン単結晶２４のシリコン融液１３近傍の直径のＣＣＤカメラ２７による撮影が可能となる。
【００３０】
また、図３に示すように、外径が４８インチ（約１２１９ｍｍ）の石英るつぼに１１００ｋｇのシリコン融液を貯留した場合、その石英るつぼの必要な高さは５８０ｍｍとなる。この高さは、参考として示した外径が３２インチ（約８１３ｍｍ）の石英るつぼの高さに比較的近い。この高さにすることは、ホットゾーンの鉛直方向を短縮することを意味し、熱遮蔽部材３３が鉛直方向に間延びすることはなく、引上げられるシリコン単結晶２４のシリコン融液１３近傍の直径のＣＣＤカメラ２７による撮影が可能となる。しかしながら、この外径が４８インチ（約１２１９ｍｍ）の石英るつぼでは、その直径が増大し、ヒータ１７により加熱してシリコン原料を融解する過程において石英るつぼ１２の温度が高温化し、石英るつぼ１２の変形が生じるおそれが高い。
【００３１】
本発明では、１１００ｋｇ以上のシリコン融液を融解させる石英るつぼとして、外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）のものを使用するので、シリコン単結晶を引上げ生産する過程において、その石英るつぼが変形することはなく、適切なホットゾーンが得られる。また、熱遮蔽部材３３が鉛直方向に間延びすることはなく、引上げられるシリコン単結晶のシリコン融液１３近傍の直径のＣＣＤカメラ２７による撮影が可能となる。
【００３２】
＜実施例３＞
シリコン原料を石英るつぼに充填し、ヒータ１７により加熱してシリコン原料を融解し、そのシリコン融液から直径４５６ｍｍでボディ長８００ｍｍのシリコン単結晶を引上げたときの石英るつぼ１２の温度を伝熱解析により調べた。この調査は、外径が３２インチ（約８１３ｍｍ）、３６インチ（約９１４ｍｍ）、４０インチ（約１０１６ｍｍ）及び４８インチ（約１２１９ｍｍ）の石英るつぼについて行った。これらの結果を図４に示す。
【００３３】
この図４から明らかなように、従来から実績のある外径が３２インチ（約９１４ｍｍ）及び３６インチ（約９１４ｍｍ）の石英るつぼの温度と、外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）の石英るつぼの温度は比較近似している。これに対して、外径が４８インチ（約１２１９ｍｍ）の石英るつぼの温度は、従来から実績のある外径が３２インチ（約９１４ｍｍ）及び３６インチ（約９１４ｍｍ）の石英るつぼの温度より高い。以上のことから、外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）の石英るつぼを用いた場合には、従来から実績のある石英るつぼと同様に、石英るつぼの変形を防止しながらシリコン単結晶を引上げることができる。これに対して、外径が４８インチ（約１２１９ｍｍ）の石英るつぼを用いて、従来から実績のある外径が３２インチ（約９１４ｍｍ）及び３６インチ（約９１４ｍｍ）の石英るつぼと同様にシリコン単結晶の引上げを行うと、石英るつぼ１２の温度が高温化し、石英るつぼ１２の変形が生じるおそれが高い。
【００３４】
本発明では、６５０ｋｇ以上１１５０ｋｇ以下のシリコン融液を保持する石英るつぼとして、外径が４０インチ（約１０１６ｍｍ）或いは３６インチ（約９１４ｍｍ）のものを使用することにより、シリコン単結晶を生産する過程において、その石英るつぼの変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の成長方法に用いる引上げ装置の構成図である。
【図２】シリコン融液の貯留量と歩留まりとの関係を示す図である。
【図３】１１００ｋｇのシリコン融液を貯留する石英るつぼの半径と高さとの関係を示す図である。
【図４】シリコン単結晶を引上げたときの石英るつぼの温度を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１２  石英るつぼ
１３  シリコン融液
２２  種結晶
２４  シリコン単結晶
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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