(57)【要約】      （修正有）【課題】ＣＺ法によりシリコン単結晶を育成するに際し、肩形成工程での有転位化を抑制して歩留り、生産性を向上させることができる肩形成方法を提供する。【解決手段】シリコン単結晶の育成時に、ネック部９からボディ部１２に至る間のテーパー角を少なくとも２段階（β1〜β4まで４段階）に変更する方法であって、最初は、外乱を抑えるために肩部１１の角度を小さく維持し、続いて、段階的に角度を大きくして肩部を広げる操作を行うことにより、各段階での外乱を最小限に抑え、有転位化を抑制しつつ肩部を単結晶の直径方向に広げてくことが可能となる。外乱を小さくするためにはテーパー角の変更の段階数が多いほど望ましい。この肩形成方法は、直径４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶の育成においても好適に利用できる。さらに横磁場を印加することにより、前記の効果に加えて、点欠陥のないシリコン単結晶を、高い生産効率で育成することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の育成時に、
ネック部からボディ部に至る間のテーパー角を少なくとも２段階に変更することを特徴とするシリコン単結晶育成における肩形成方法。
【請求項２】
前記テーパー角をα1、α2およびα3の３段階に順に変更し、かつ、α1＜α2＜α3の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶育成における肩形成方法。
【請求項３】
前記テーパー角をβ1、β2、β3およびβ4の４段階に順に変更し、かつ、β1＜β2＜β3、およびβ3＞β4の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶育成における肩形成方法。
【請求項４】
育成するシリコン単結晶の直径が４５０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリコン単結晶育成における肩形成方法。
【請求項５】
前記シリコン単結晶の育成を、強さが０．１Ｔ以上の横磁場印加の下で行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシリコン単結晶育成における肩形成方法。
【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」と記す）によりシリコン単結晶を育成する際の肩部の形成方法に関し、より詳しくは、肩部の形状を規定することにより肩形成工程での有転位化を抑制するシリコン単結晶育成における肩形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＺ法によるシリコン単結晶の育成方法は、ルツボ内に半導体用シリコン原料を投入して加熱、溶融し、その溶融液に浸漬した種結晶を回転させながら引き上げることにより、種結晶の下端にシリコン単結晶を成長させる方法であり、半導体基板に用いられるシリコン単結晶を製造する方法として広く採用されている。
【０００３】
図１は、ＣＺ法によるシリコン単結晶の育成に適した単結晶引上げ装置の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。図１に示すように、この引上げ装置はルツボ２内に供給される半導体用シリコン原料を加熱し、溶融状態に保持するためのヒーター１がルツボ２の外側に概ね同心円状に配設され、その外周近傍には断熱材３が取り付けられている。
【０００４】
ルツボ２は二重構造で、有底円筒状をなす石英製の内層保持容器（以下、「石英ルツボ」という）２ａと、その石英ルツボ２ａの外側を保持すべく適合された同じく有底円筒状の黒鉛製の外層保持容器（以下、「黒鉛ルツボ」という）２ｂとから構成されており、回転および昇降が可能な支持軸４の上端部に固定されている。
【０００５】
溶融液５が充填された前記ルツボ２の中心軸上には、支持軸４と同一軸上で逆方向または同方向に所定の速度で回転する引上げワイヤー６が配設されており、その下端には種結晶７が保持されている。
【０００６】
このように構成された引上げ装置を用いてシリコン単結晶の引き上げを行う際には、ルツボ２内に所定量の半導体用シリコン原料（一般的には、塊状または粒状の多結晶シリコンを用いる）を投入し、減圧下の不活性ガス（通常はＡｒ）雰囲気中でこの原料をルツボ２の周囲に配設したヒーター１により加熱、溶融した後、形成された溶融液５の表面近傍に引上げワイヤー６の下端に保持された種結晶７を浸漬する。続いて、ルツボ２および引上げワイヤー６を回転させつつワイヤー６を引き上げ、種結晶７の下端面に単結晶８を成長させる。
【０００７】
引き上げに際しては、その速度および融液温度（シリコン溶融液の温度）を調節して、種結晶７の下端面に成長させる単結晶８の直径を絞り、ネック部（絞り部）９を形成するネッキング工程を経た後、前記直径を徐々に増大させてコーン１０を形成し、さらに肩部１１を形成する。続いて、製品ウェーハの素材として利用されるボディ部（直胴部）１２の引き上げに移行する。ボディ部１２が所定長さに達した後、その直径を徐々に減少させてテール部（図示せず）を形成し、最先端部を溶融液５から引き離すことにより所定形状のシリコン単結晶８が得られる。
【０００８】
前記のネッキングは、種結晶をシリコン溶融液と接触させるときのヒートショックにより種結晶内に導入される高密度の転位を除去するために行われる必須の工程であり、この工程を経ることにより転位が除去される。
【０００９】
しかし、ネッキング工程に続くコーンおよび肩部を形成する工程（以下、コーンの形成を含めて「肩形成工程」という）で有転位化が生じることがある。
【００１０】
ネッキング工程で絞った単結晶の直径を肩形成工程で増大させる際、一般に、融液温度を降下させるとともに引上げ速度を低下させるが、融液温度を急激に降下させると、結晶成長界面で外乱が起きやすく、有転位化が生じ易くなる。一方、融液温度変化が小さい場合は、外乱が少なく有転位化し難いが、結晶成長が遅く、引上げ速度との関係で肩部がなだらか（肩部の広がりの傾斜が緩やか）になり、直径がボディ部の直径に達するのに時間を要するため引上げ単結晶の全長に対するボディ部の長さが短くなる。その結果、シリコン単結晶の生産性が低下する。
【００１１】
これに対して、従来は、操業経験に基づき、生産性を考慮しつつ有転位化が生じない範囲で肩部の形成を行っていた。その際、通常は、引上げ長さ方向に対する肩部の角度（肩部の広がりの傾斜）は一定となっていた。しかしながら、肩形成工程で有転位化が生じ、また支障なくボディ部の育成に移行できない場合があるため、有転位化していない単結晶の引上げ歩留り（以下、単に「歩留り」とい）が低下し、シリコン単結晶の生産性向上を阻害する一因となっている。
【００１２】
一方、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に対応して、ウェーハも大口径化が要求されてきており、その素材としての大口径のシリコン単結晶の製造が必要とされているが、例えば、直径４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶を製造する場合等においては、実操業の実績が少なく、高生産性を確保しつつ肩形成工程での有転位化を確実に抑制することは極めて困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、ＣＺ法によりシリコン単結晶を育成するに際し、肩形成工程での有転位化を抑制して歩留りを向上させ、生産性を高めることができる肩形成方法、特に、直径４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶の育成にも適用できる肩形成方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するための検討を重ねる過程で、本発明者は、肩部を形成する際に、シリコン単結晶の引上げ長さ方向に対する肩部の角度を変更することにより有転位化を抑制する、という着想を得た。
【００１５】
前述のように、従来は、歩留りの向上、および生産性向上を重視し、操業経験を踏まえて有転位化を抑制しつつ肩部の形成を行っている。前記引上げ長さ方向に対する肩部の角度を変更するという発想はなく、その結果、肩部の角度は一定とされてきた。しかし、有転位化が結晶成長界面での外乱により起こるのであれば、例えば、肩部の角度を変更して、最初は、外乱を抑えるために肩部の角度を小さく維持し（言い換えれば、肩部をなだらかにして直径方向への広がりを狭くし）、続いて、段階的に角度を大きくして肩部を広げる操作を行うことによって、各段階での外乱を最小限に抑え、有転位化を抑制しつつ肩部を単結晶の直径方向に広げてくことが可能となる。
【００１６】
この肩形成方法が確立できれば、例えば直径４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶を製造する場合等、実操業の実績が少ない場合においても、好適に利用することが可能となる。
【００１７】
本発明はこのような着想ならびに検討結果に基づきなされたもので、その要旨は、下記のシリコン単結晶育成における肩形成方法にある。
【００１８】
すなわち、ＣＺ法によるシリコン単結晶の育成時に、ネック部からボディ部に至る間のテーパー角を少なくとも２段階に変更することを特徴とする肩形成方法である。
【００１９】
ここで、「テーパー角」とは、前記の引上げ長さ方向に対する肩部の角度を意味し、後に参照する図２〜図４に示すように、シリコン単結晶の中心軸Ｃを含む縦断面において、肩部を表す左右の線（図２〜図４中に太い実線で示した線）を肩部のそれぞれの傾斜に沿って中心軸Ｃまで外挿したときに形成される角度（γ1、γ2、α1、α2、・・・等）をいう。
【００２０】
また、「ネック部からボディ部に至る間」とは、ネック部側からボディ部へ向けて順次形成される肩部（ここではコーンの形成を含む）を指し、具体的には、ネック部の外周（つまり、直径）からボディ部の外周（直径）までをいう。直径４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶を製造する場合であれば、ネック部の直径を１０ｍｍとして、単結晶の中心軸から半径方向に１０／２ｍｍ〜４５０／２ｍｍの間になる。
【００２１】
前記本発明の肩形成方法において、テーパー角をα1、α2およびα3の３段階に順に変更し、かつ、α1＜α2＜α3の条件を満たすこととすれば、例えば、２段階に変更する場合に比べて外乱の要因を小さくすることができる。本発明の望ましい実施形態（これを「実施形態１」と記す）である。さらに、テーパー角をβ1、β2、β3およびβ4の４段階に順に変更し、かつ、β1＜β2＜β3、およびβ3＞β4の条件を満たすこととすれば、外乱要因を低減して有転位化を抑制するとともに、肩形成工程からボディ部の育成へ支障なく移行することができる。本発明のより望ましい実施形態（これを「実施形態２」と記す）である。
【００２２】
また、前記実施形態を含む本発明の肩形成方法は、直径４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶の育成においても好適に利用できる。なお、ここで、「直径４５０ｍｍ」と規定したのは、製品ウェーハ製造の素材として供されるシリコン単結晶の直径が４５０ｍｍであるということであって、引き上げ時の単結晶の直径は４６０〜４７０ｍｍになる場合もある。
【００２３】
さらに、本発明の肩形成方法（前記実施形態を含む）においては、シリコン単結晶の育成を、強さが０．１Ｔ以上の横磁場印加の下で行ってもよい。本発明による効果に加えて、横磁場印加による効果が得られるので、この実施の形態は特に望ましい形態である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のシリコン単結晶育成における肩形成方法によれば、ＣＺ法によりシリコン単結晶を育成するに際し、肩形成工程での有転位化を抑制して歩留りを向上させ、生産性を高めることができる。テーパー角の変更は、段階数が多いほど有転位化を生じさせる外乱の要因を小さくできるので望ましい。
【００２５】
本発明の肩形成方法は、直径４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶の育成においても好適に利用できる。また、シリコン単結晶の育成を、所定強さの横磁場を印加した条件下で行えば、肩形成工程での有転位化の抑制効果に加えて、点欠陥の導入が抑制され歩留りが向上するとともに、結晶育成速度の増大により高い生産効率が得られるので望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明のシリコン単結晶育成における肩形成方法は、ＣＺ法によるシリコン単結晶の育成時に、ネック部からボディ部に至る間のテーパー角を少なくとも２段階に変更することを特徴とする肩形成方法である。
【００２７】
図２は、本発明の肩形成方法を説明するための図で、引き上げ途中のシリコン単結晶の中心軸を含む縦断面の一例を模式的に示す図である。テーパー角を２段階に変更した場合である。図２に示すように、種結晶７の下端面に直径を絞ったネック部９を形成した後、ネック部９からボディ部１２に至る肩部１１（図中に太い実線で示した部分）を形成する。このとき、テーパー角をγ1、γ2の２段階に変更する。これにより、１段階目のステップ１１ａと２段階目のステップ１１ｂが形成される。なお、テーパー角γ1は、シリコン単結晶の中心軸Ｃを含む縦断面において、１段階目のステップ１１ａを左右両側から中心軸Ｃまで外挿したときに形成される角度であり、γ2は２段階目のステップ１１ｂを同じく中心軸Ｃまで外挿したときに形成される角度である。
【００２８】
本発明の肩形成方法において、ネック部からボディ部に至る間のテーパー角を少なくとも２段階に変更するのは、結晶成長界面での外乱を最小限に抑えて有転位化を抑制するためである。
【００２９】
従来は、例えば図２中に二点破線で示したように、テーパー角を変更することなく肩部１１を形成していたので、ネッキング工程を経た後、肩部１１の形成に移行する際に、融液温度および引上げ速度の急激な低下が避けられず、結晶成長界面での外乱が大きくなり、有転位化が生じ易い状態にあった。これに対し、テーパー角を少なくとも２段階に変更する場合は、例えば変更段階数が２段階であれば、図２に太い実線で示したように、１段階目のテーパー角γ1を従来のテーパー角（この例では、γ2に等しい）よりも小さくできる（つまり、中心軸Ｃに対してなだらかにできる）ので、結晶成長界面での外乱が従来よりも小さくなり有転位化の発生が抑えられる。２段階目のテーパー角γ2はγ1よりも大きくして肩部を広げ、生産性の低下を僅少にとどめる。
【００３０】
図２に示したように、テーパー角変更の段階数が２段階の場合、γ1：１°〜１２０°、γ2：１０°〜１６０°の範囲内で設定するのが望ましい。γ1がこの範囲の上限より大きいと有転位化が生じ易い状態になり、下限に満たない場合は肩部の直径方向への成長（広がり）が不充分でボディ部の長さが短くなる。また、γ2が前記範囲の上限を超えると同じく有転位化が生じ易く、下限に満たない場合は肩部の広がりが不充分でボディ部が短くなり生産性が低下する。
【００３１】
テーパー角変更の段階数は、２段階に限らず、３段階以上としてもよい。その場合、テーパー角の変更は、ネック部からボディ部に至る間のどの時点で行ってもよい。段階数が多いほど、テーパー角の変更を小刻みにして各段階における結晶成長界面での外乱を小さくできるので、有転位化を効果的に抑制することができ望ましい。なお、テーパー角変更の段階数の上限は規定しないが、段階数が多過ぎると肩形成工程における操作（単結晶引上げ速度および融液温度の制御等）が煩雑になり、また、テーパー角の変更を頻繁に行うこととなって、変更した各段階における結晶成長界面の安定性が損なわれ易いので、５段階程度にとどめるのが望ましい。
【００３２】
本発明の肩形成方法において、変更したテーパー角間の関係については特に規定しないが、一般的には、ネック部からボディ部側へと肩部の形成が移行するに伴い、テーパー角を大きくしていくことが望ましい。前述のように、肩部を広げて単結晶全長に対するボディ部の長さ比率を大きくとり、生産性を高めることができるからである。前記のテーパー角変更の段階数が２段階の場合、テーパー角γ1、γ2間の関係は、γ1＜γ2であり、前記の望ましい関係になっている。
【００３３】
以下に、テーパー角変更の段階数を３段階にした場合と、４段階にした場合について、図面を参照して説明する。
【００３４】
図３は、本発明の肩形成方法を説明するための図で、引き上げ途中のシリコン単結晶の中心軸を含む縦断面の他の例を模式的に示す図である。テーパー角を３段階に変更した場合で、前記の実施形態１に該当する。図３に示すように、種結晶７の下端面に直径を絞ったネック部９を形成した後、ネック部９からボディ部１２に至る肩部１１（図中に太い実線で示した部分）を形成する際に、テーパー角を、α1、α2およびα3の３段階に順に変更する。
【００３５】
この場合、各テーパー角が、α1＜α2＜α3の条件を満たすこととするのは、有転位化を効果的に抑制するとともに、肩部を速やかに直径方向へ広げて生産性を高めるためである。すなわち、１段階目のテーパー角α1を狭く（中心軸Ｃに対してなだらかに）して結晶成長界面での外乱を小さくし、２段階目のテーパー角α2をα1より若干大きくして肩部１１を直径方向へ広げ、３段階目のテーパー角α3をα2よりもさらに大きくして肩部をさらに直径方向へ広げる。テーパー角を徐々に広げるので、テーパー角変更の各段階で晶成長界面に大きな外乱は起こらず、有転位化が効果的に抑制される。なお、後述するが、テーパー角がα3の状態から直ちにボディ部の育成に移行するのは操業上極めて困難であり、実際には、多少の時間的なゆとりをもって徐々に移行することになる。
【００３６】
テーパー角変更の段階数が３段階（α1、α2およびα3）の場合、α1：１°〜１２０°、α2：１０°〜１６０°、α3：２０°〜１７５°の範囲内で設定するのが望ましい。テーパー角α1、α2およびα3がそれぞれ前記範囲の上限を超えると有転位化が生じ易い状態になり、前記範囲の下限に満たない場合は肩部の直径方向への成長（広がり）が不充分でボディ部が短くなり生産性が低下する。
【００３７】
図４は、本発明の肩形成方法を説明するための図で、引き上げ途中のシリコン単結晶の中心軸を含む縦断面のさらに他の例を模式的に示す図である。テーパー角を４段階に変更した場合で、前記の実施形態２に該当する。図４に示すように、ネック部９からボディ部１２に至る肩部１１（図中に太い実線で示した部分）を形成する際に、テーパー角を、β1、β2、β3およびβ4の４段階に順に変更する。
【００３８】
この場合は、各テーパー角が、β1＜β2＜β3、およびβ3＞β4の条件を満たすこととする。β1＜β2＜β3の条件を満たすこととするのは、テーパー角を３段階に変更した場合と同様に、有転位化を効果的に抑制するとともに、肩部を速やかに直径方向へ広げて生産性を高めるためである。その場合、前記のテーパー角変更の段階数が３段階（α1、α2およびα3）の場合と同様に、β1：１°〜１２０°、β2：１０°〜１６０°およびβ3：２０°〜１７５°の範囲内で設定するのが望ましい。テーパー角β1、β2およびβ3がそれぞれ前記範囲の上限を超えると有転位化が生じ易い状態になり、前記範囲の下限に満たない場合はボディ部が短くなり生産性が低下する。
【００３９】
一方、β3＞β4の条件を満たすこととするのは、肩形成工程からボディ部の育成に支障なく移行させるためである。すなわち、テーパー角がβ3の状態から直ちにボディ部の育成に移行しようとすると、肩部の直径方向への成長を止めるために急激に融液温度を高め、引上げ速度も急激に上昇させなければならず、操業上極めて困難であり、肩部がボディ部の直径を超えてせり出す等の支障が生じる場合がある。結晶成長界面における外乱の要因にもなる。そこで、β3＞β4の条件を満たすテーパー角β4で４段階目のテーパー角の変更を行って、肩形成工程からボディ部の育成への急激な変化を回避する。
【００４０】
テーパー角β4は、１５°〜１７０°の範囲内で設定するのが望ましい。β4が前記範囲の上限を超えると肩部がボディ部からせり出すおそれがあり、前記範囲の下限に満たない場合は、融液温度および引上げ速度の急激な変化（いずれも高める方向への変化）が避けられない。
【００４１】
本発明の肩形成方法を実施する場合の操作（特に、単結晶引上げ速度および融液温度の制御）の具体例を前記図４に示したテーパー角を４段階に変更する場合について概念的に説明する。
【００４２】
表１は、肩形成工程でのテーパー角変更の各段階における引上げ速度の高低、および融液温度の修正幅（下げ幅または上げ幅）の大小をまとめて示したものである。同表におけるステップ１、ステップ２、ステップ３およびステップ４は、テーパー角の１段階目から４段階目までの変更により形成される肩部の各領域（１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１１ｄ）にそれぞれ該当する（図４参照）。また、引上げ速度の高低、および融液温度の修正幅の大小は、肩形成工程における各ステップ間の相対的な高低または修正幅の大小を示す。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
先ず、ステップ１では、引上げ速度を高めに設定し、融液温度の下げ幅を小さくする。融液温度を低下させることにより結晶化が促進され直径方向へ成長しようとするが、引上げ速度が高めに設定されているので、肩部は図４に示したように中心軸Ｃに対してなだらかな形状となる。
【００４５】
ステップ２では、引上げ速度を若干低下させ、融液温度の下げ幅をステップ１での下げ幅よりも大きくしているので、ステップ１に比較して直径方向への結晶成長が進み、肩部の中心軸Ｃに対する傾斜が大きくなる。ステップ３では、引上げ速度をさらに低下させ、融液温度の下げ幅をより大きくしているので、肩部の傾斜は益々大きくなって水平に近づき、そのままボディ部の直径近傍まで肩部の形成が進行する。
【００４６】
ステップ４では、引上げ速度を高めに設定し、融液温度の下げ幅を小さくするか、または融液温度を逆に僅か上昇させる。これにより、直径方向への結晶成長は漸次抑制され、肩部の傾斜が小さくなってボディ部の直径に相当する領域に達し、肩形成工程が終了する。
【００４７】
肩形成工程において、上記を基本とする操作を実施することにより、有転位化を抑制して歩留りを向上させ、生産性の向上に寄与することができる。また、段階的に角度を大きくして肩部を広げる操作を行うので、引上げ単結晶の全長に対してボディ部を長くとることができ、シリコン単結晶の生産性の低下を招くこともない。
【００４８】
本発明の肩形成方法（前記実施形態１および２を含む）は、直径４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶を育成する際に、好適に利用することができる。
【００４９】
従来は、操業経験に基づき、ボディ部の生産性を考慮しつつ有転位化が生じない範囲で肩部の形成を行ってきたが、例えば直径が４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶の育成については実操業の実績が少なく、高生産性を確保しつつ肩形成工程での有転位化を確実に抑制することは極めて困難であった。しかし、前記実施形態を含む本発明の肩形成方法を適用すれば、テーパー角を段階的に大きくしていくことにより、テーパー角変更の各段階での外乱を最小限に抑え、有転位化を抑制することが可能となる。
【００５０】
さらに、大口径のシリコン単結晶の育成に本発明の肩形成方法を適用して実績を積み重ねることにより、テーパー角変更の望ましい段階数、各段階におけるテーパー角の望ましい範囲、そのための操作方法等を含めたより望ましい操業管理基準の設定が期待でき、本発明の肩形成方法の有効性が一層増大する。
【００５１】
以上述べた本発明の肩形成方法（前記実施形態を含む）は、ＣＺ法によるシリコン単結晶の育成時に、肩部のテーパー角を少なくとも２段階に変更する方法であるが、このシリコン単結晶の育成を、強さが０．１Ｔ以上の横磁場印加の下で行うこととすれば、本発明による効果に加えて、横磁場印加による効果が得られる。
【００５２】
シリコン単結晶の育成の際、横磁場を印加することによりルツボ中の溶融液の対流が抑制され、結晶成長界面近傍の温度変動が著しく低減されるので、結晶に取り込まれるリンなどのドーパントやその他不純物の濃度分布が均一化される。また、点欠陥の結晶内への導入が抑制され、ウェーハ製造に好適な結晶が高歩留りで得られ、さらに、結晶育成速度を高めることもできる。
【００５３】
このように、横磁場を印加した条件下で本発明の肩形成方法を適用すれば、前述の肩形成工程での有転位化を抑制して歩留りを向上させ、生産性を高めることができるという本発明の効果に加えて、点欠陥のないシリコン単結晶を、高い生産効率で育成することができる。
【００５４】
横磁場の強さを０．１Ｔ以上のとするのは、０．１Ｔ未満では溶融液の対流の抑制が不充分で、横磁場印加の効果が充分に発揮されないからである。上限は特に規定しないが、横磁場の強さが過大になると、磁場印加のための設備が大型化し、消費電力も増大することから、０．７Ｔ以下とするのが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のシリコン単結晶育成における肩形成方法は、ＣＺ法によりシリコン単結晶を育成するに際し、テーパー角を少なくとも２段階に変更して肩部を形成する方法であり、肩形成工程での有転位化を抑制して歩留りを向上させ、生産性を高めることができる。テーパー角の変更の段階数が多いほど有転位化を生じさせる結晶成長界面での外乱を小さくできるので望ましい。
【００５６】
本発明の肩形成方法は、直径４５０ｍｍの大口径のシリコン単結晶の育成においても好適に利用できる。また、所定強さの横磁場を印加した条件下で本発明の肩形成方法を適用すれば、前述の肩形成工程での有転位化を抑制し、欠陥のない、ウェーハ製造に好適なシリコン単結晶を、高い生産効率で育成することができる。
【００５７】
したがって、本発明のシリコン単結晶育成における肩形成方法は、半導体デバイス製造分野において、特に大口径のシリコン単結晶の製造に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ＣＺ法によるシリコン単結晶の育成に適した単結晶引上げ装置の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の肩形成方法を説明するための図で、引き上げ途中のシリコン単結晶の中心軸を含む縦断面の一例を模式的に示す図である。
【図３】本発明の肩形成方法を説明するための図で、引き上げ途中のシリコン単結晶の中心軸を含む縦断面の他の例を模式的に示す図である。
【図４】本発明の肩形成方法を説明するための図で、引き上げ途中のシリコン単結晶の中心軸を含む縦断面のさらに他の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１：ヒーター、  ２：ルツボ、  ２ａ：石英ルツボ、  ２ｂ：黒鉛ルツボ、
３：断熱材、  ４：支持軸、  ５：溶融液、
６：引上げワイヤー、  ７：種結晶、  ８：単結晶、
９：ネック部、  １０：コーン、
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ：肩部
１２：ボディ部 
【図１】
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【図２】
2009292659.tif 000005
【図３】
2009292659.tif 000006
【図４】
2009292659.tif 000007