(57)【要約】      （修正有）【課題】シリコンインゴット成長方法を提供する。【解決手段】石英るつぼにシリコンを装入Ｓ２１０した後、石英るつぼを加熱Ｓ２３０し、石英るつぼの内部に５００ガウス以上の磁場を印加Ｓ２４０して、装入されたシリコンを融解Ｓ２５０させる。そして、石英るつぼの内部に５００ガウス未満の磁場を印加Ｓ２６０し、融解されたシリコンから単結晶シリコンインゴットを成長Ｓ２７０させる。また、石英るつぼにシリコンを装入Ｓ２１０した後、石英るつぼの圧力を５０乃至４００Ｔｏｒｒの範囲で第１圧力に保持Ｓ２２０し、石英るつぼを加熱して装入されたシリコンを融解Ｓ２３０させる。そして、石英るつぼの圧力を５０乃至４００Ｔｏｒｒの範囲で第２圧力に保持Ｓ２２０し、融解されたシリコンから単結晶シリコンインゴットを成長Ｓ２７０させる。【選択図】図２
2009091233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英るつぼにシリコンを装入するステップと、
前記石英るつぼを加熱し、前記石英るつぼの内部に５００ガウス以上の磁場を印加して、前記装入されたシリコンを融解させるステップと、
前記石英るつぼの内部に５００ガウス未満の磁場を印加し、前記融解されたシリコンから単結晶シリコンインゴットを成長させるステップと、を含むことを特徴とするシリコンインゴット成長方法。
【請求項２】
石英るつぼにシリコンを装入するステップと、
前記石英るつぼを加熱して前記装入されたシリコンを融解させるが、前記装入されたシリコンが８０％未満融解された時は５００ガウス未満の磁場を印加し、前記装入されたシリコンが８０％以上融解された時は５００ガウス以上の磁場を印加するステップと、
前記石英るつぼの内部に５００ガウス未満の磁場を印加し、前記融解されたシリコンから単結晶シリコンインゴットを成長させるステップと、を含むことを特徴とするシリコンインゴット成長方法。
【請求項３】
前記シリコンインゴット成長方法は、前記石英るつぼの内部の圧力を５０乃至４００Ｔｏｒｒの範囲で保持して行うことを特徴とする請求項１または２に記載のシリコンインゴット成長方法。
【請求項４】
前記シリコンを融解させるステップで設定された前記石英るつぼの内部の圧力が、前記単結晶シリコンインゴットを成長させるステップで設定された前記石英るつぼの内部圧力よりさらに大きいことを特徴とする請求項3に記載のシリコンインゴット成長方法。
【請求項５】
前記印加される磁場は、尖頭磁場、前記石英るつぼの底面と水平な磁場及び前記石英るつぼの底面と垂直な磁場のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１または２に記載のシリコンインゴット成長方法。
【請求項６】
石英るつぼにシリコンを装入するステップと、
前記石英るつぼの圧力を５０乃至４００Ｔｏｒｒの範囲で第１圧力に保持し、前記石英るつぼを加熱して前記装入されたシリコンを融解させるステップと、
前記石英るつぼの圧力を５０乃至４００Ｔｏｒｒの範囲で第２圧力に保持し、前記融解されたシリコンから単結晶シリコンインゴットを成長させるステップと、を含むことを特徴とするシリコンインゴット成長方法。
【請求項７】
前記第１圧力は前記第２圧力よりさらに大きいことを特徴とする請求項６に記載のシリコンインゴット成長方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造工程に係り、より詳細には、半導体ウェーハ製造工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハ製造工程は、一般的にチョクラルスキー法により単結晶シリコンを成長させて行われる。チョクラルスキー法は、多結晶シリコンを石英るつぼの内部に装入して高温を加えてシリコン融液を作った後、シリコン種結晶をこのシリコン融液に接触させて徐々に回転させつつ単結晶シリコンを成長させる方法である。このように成長した単結晶シリコン塊りをインゴットという。シリコンウェーハは、インゴットを結晶成長方向に垂直に切断するスライシング、スライシング中に加えられた損傷を緩和させるためのラッピング、粗いウェーハ表面に高度の平坦度を与えるポリシングなどの工程を経て製造される。したがって、優秀な品質のウェーハが生産されるためには優先的に優秀な品質を持つインゴット成長が重要である。
【０００３】
前述したように、チョクラルスキー法によりインゴットを成長させるためには、多結晶シリコンを石英るつぼの内部で溶かして融液を形成せねばならないので、石英るつぼを高温で加熱せねばならない。元来、石英るつぼの相は非晶質のガラス相であるが、熱力学的に単結晶シリコンを成長させる温度では、ガラス相の、結晶相であるクリストバル石（ｃｒｉｓｔｏｂａｌｉｔｅ）相への相転移が容易になる。すなわち、単結晶シリコンインゴットの製造過程で石英るつぼが部分的に結晶化される。石英るつぼの結晶化は、石英るつぼの内部より界面エネルギーが大きくて物質拡散が容易な表面、すなわち、シリコン融液と接触される部分である石英るつぼの内面で発生しやすい。
【０００４】
かかる石英るつぼの内面の結晶化は、シリコンが溶ける時期のうちいずれかの時期に結晶核が生成され、これが成長してなされる。結晶核はある時期に生成された以後にもう発生せず、結晶核の成長だけで石英るつぼの内面の結晶化がなされる。したがって、石英るつぼの内面の結晶化が全体で均一になされないため、まだ結晶化されていない部分と結晶化された部分との構造的な差によって剥離が発生する。剥離された結晶は難溶性であるのでシリコン融液に融解されず、シリコン融液の内部で対流により移動して多結晶化を起こす原因になって、シリコンインゴットの収率を落とす。
【０００５】
したがって、シリコンインゴットの生産性を高めるためには、石英るつぼの内面が剥離されないようにせねばならない。このために、石英るつぼの内面の結晶化を抑制するか、逆に石英るつぼの内面の結晶化を促進させる方法が研究されている。２つの方法とも、ガラス相と結晶相との構造的な差により発生する剥離を防止するためのものである。しかし、この２つの方法とも石英るつぼを製作する過程から適用される。すなわち、石英るつぼを製作する時、石英るつぼの表面に特定の内面を持たせるための処理工程のステップが追加される。これによって、コスト高になることはもとより、かりに目的とする特定の内面を持つ石英るつぼを製造したとしても、単結晶を成長させる工程変化によって特定の内面が役割を果たせないという問題点が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、追加工程なしに容易に石英るつぼの内面の剥離を防止するシリコンインゴット成長方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を解決するための本発明によるシリコンインゴット成長方法は、石英るつぼにシリコンを装入するステップと、前記石英るつぼを加熱し、前記石英るつぼの内部に５００ガウス以上の磁場を印加して、前記装入されたシリコンを融解させるステップと、前記石英るつぼの内部に５００ガウス未満の磁場を印加し、前記融解されたシリコンから単結晶シリコンインゴットを成長させるステップと、を含む。
【０００８】
前記技術的課題を解決するための本発明による他のシリコンインゴット成長方法は、石英るつぼにシリコンを装入するステップと、前記石英るつぼを加熱して前記装入されたシリコンを融解させるが、前記装入されたシリコンが８０％未満融解された時は５００ガウス未満の磁場を印加し、前記装入されたシリコンが８０％以上融解された時は５００ガウス以上の磁場を印加するステップと、前記石英るつぼの内部に５００ガウス未満の磁場を印加し、前記融解されたシリコンから単結晶シリコンインゴットを成長させるステップと、を含む。
【０００９】
前記技術的課題を解決するための本発明によるさらに他のシリコンインゴット成長方法は、石英るつぼにシリコンを装入するステップと、前記石英るつぼの圧力を５０乃至４００Ｔｏｒｒの範囲で第１圧力に保持し、前記石英るつぼを加熱して前記装入されたシリコンを融解させるステップと、前記石英るつぼの圧力を５０乃至４００Ｔｏｒｒの範囲で第２圧力に保持し、前記融解されたシリコンから単結晶シリコンインゴットを成長させるステップとを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シリコンを融解させてシリコンインゴットを成長させる時石英るつぼの内部の圧力を変化させるか、磁場の印加時点及び大きさを調節して容易に石英るつぼの内面の結晶化を促進させることができる。したがって、石英るつぼの製造時に追加工程が不要である。そして、石英るつぼの内面の結晶化が促進されるにつれて石英るつぼの剥離を防止できて、優秀な物性を持つシリコンインゴットを成長させることができ、シリコンインゴットの収率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照して本発明によるシリコンインゴット成長方法の望ましい実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、相異なる多様な形態で具現され、単に本実施形態は本発明の開示を完全にし、当業者に本発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。
【００１２】
図１は、本発明によるシリコンインゴット成長方法に利用されるインゴット成長装置構成の一例を概略的に示す図である。図１を参照するに、本発明によるシリコンインゴット成長方法に利用されるシリコンインゴット成長装置１００は、本体１１０、石英るつぼ１２０、石英るつぼ支持台１２５、上部電磁石１３０、下部電磁石１４０、ヒーター１５０、保温壁１６０及びケーブル１７０を備える。
【００１３】
本体１１０には、その内部に収容部が形成されており、本体１１０の上部には成長したシリコンインゴット１８０が排出されるための排出口１１１が形成されている。そして、本体１１０には、シリコン融液１９０にアルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）及び窒素（Ｎ２）などの不活性ガスを供給するためのガス供給口（図示せず）と、本体１１０の内部のガスを排気するための排気口１１２が形成されている。
【００１４】
石英るつぼ１２０は、石英からなる内部に収容部が形成されている容器であり、本体１１０の内部に設置される。そして、石英るつぼ１２０の収容部には多結晶シリコンが装入され、後述するヒーター１５０により石英るつぼ１２０が加熱されれば、多結晶シリコンが融解されて形成されるシリコン融液１９０が収容される。
【００１５】
石英るつぼ支持台１２５は黒鉛からなって、石英るつぼ１２０を取り囲むように回転軸１２６上に固設される。石英るつぼ１２０が回転しつつ上昇するように、回転軸１２６は駆動手段（図示せず）により回転及び昇降する。そして、石英るつぼ１２０を、回転軸１２６を利用して上下方向に移動させてシリコンインゴット１８０とシリコン融液１９０との界面を同じ高さに保持させる。
【００１６】
上部電磁石１３０は、本体１１０の外部上側に設置され、下部電磁石１４０は本体１１０の外部下側に設置される。図１に示したように、上部電磁石１３０と下部電磁石１４０とを配置し、上部電磁石１３０と下部電磁石１４０とに電流または電圧を印加すれば、石英るつぼ１２０の内部に矢印のような尖頭（ｃｕｓｐ）磁場が形成される。
【００１７】
ヒーター１５０は円筒形に形成されて、石英るつぼ支持台１２５と所定間隔をおいて石英るつぼ支持台１２５の側傍を取り囲むように設置される。ヒーター１５０は、石英るつぼ１２０の内部を加熱して石英るつぼ１２０の内部に存在する多結晶シリコンを融解させるためのものであり、石英るつぼ１２０の内部を１５００℃以上に加熱させることができるものが利用される。
【００１８】
保温壁１６０は、ヒーター１５０と石英るつぼ支持台１２５全体を取り囲むように設置される。そして、保温壁１６０は、ヒーター１５０から発散される熱が本体１１０の外壁方向に広がることを防止して熱效率を向上させる役割を行う。また、保温壁１６０は、高温輻射熱から本体１１０の外壁を保護し、本体１１０の内部を保温し、シリコン融液１９０の状態を保持する役割を行う。
【００１９】
ケーブル１７０は、本体１１０の上部にシリコンインゴット１８０が排出される排出口１１１に配置される。ケーブル１７０の上端は、ケーブル１７０の回転及び昇降を自在にする駆動手段（図示せず）と連結される。ケーブル１７０の下端には、石英るつぼ１２０内のシリコン融液１９０に接触してシリコンインゴット１８０を成長させるシリコン種結晶が設置される。ケーブル１７０を回転及び昇降自在にする駆動手段（図示せず）は、シリコンインゴット１８０の成長時にケーブル１７０を引上げつつ回動させる。この時、回転方向は、石英るつぼ支持台１２０の回転方向と逆にする。
【００２０】
図２は、本発明によるシリコンインゴット成長方法に対する望ましい一実施形態の実行過程を示すフローチャートである。
【００２１】
図１及び図２を参照するに、本発明によるインゴット成長方法はまず、石英るつぼ１２０にシリコンを装入する（Ｓ２１０）。装入されるシリコンは、一般的に多結晶シリコン塊り（ｃｈｕｃｋ  ｐｏｌｙ）または顆粒（ｇｒａｎｕｌｅ  ｐｏｌｙ）である。この時、ドーパントを共に装入できる。ドーパントは、成長したシリコンインゴットがｎ型シリコンインゴットになるかｐ型シリコンインゴットになるかを決定するものである。ｎ型シリコンインゴットを成長させるためには、リン（Ｐ）やアンチモン（Ｓｂ）が使われ、ｐ型シリコンインゴットを成長させるためには硼素（Ｂ）が使われる。
【００２２】
次いで、石英るつぼ１２０の内部の圧力が５０乃至４００Ｔｏｒｒ、望ましくは５０乃至１００Ｔｏｒｒになるように調節する（Ｓ２２０）。石英るつぼ１２０の内部の圧力は、ガス供給口（図示せず）を通じてアルゴン、ネオン、窒素のような不活性ガスを供給して調節する。
【００２３】
そして、装入されたシリコンが融解されるようにヒーター１５０を利用して石英るつぼ１２０を加熱する（Ｓ２３０）。
【００２４】
石英るつぼ１２０に装入されたシリコンがヒーター１５０により融解される過程を図３に示した。まず、図３Ａに示したように、ヒーター１５０により石英るつぼ１２０の一定部分が集中的に加熱され、この部分３１０が速く融解される。徐々に融解されたシリコン量が増加すれば１次陥没が発生し、融解されたシリコン融液は、図３Ｂに示したように石英るつぼ１２０の底部分３２０から満たされる。次いで、図３Ｃに示したように融解されていないシリコンが陥没して融解される。この時、融解されていないシリコンは、このシリコンを取り囲む高温のシリコン融液から熱を奪って融解される。したがって、融解されていないシリコンはシリコン融液の温度を低める役割を行って、ヒーター１５０から一定以上の熱が供給されなければ、融解されていないシリコンは融解されず、固体状態に残る。
【００２５】
表１は、石英るつぼ１２０の内部の圧力の変化による石英るつぼ１２０の内面の結晶化程度を示す表である。石英るつぼ１２０の内面の結晶化程度は、あらゆる工程が進んだ後、石英るつぼ１２０の下端部の５cm×５cmの面積に対する剥離されていない面積の比を通じて示した。この時に印加される磁場の大きさは、シリコン融解時からシリコンインゴットの成長時まであらゆる場合に３００ガウス以下とした。
【００２６】
【表１】
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表１に示したように、シリコンインゴット成長時に石英るつぼ１２０の内部の圧力が５０乃至１００Ｔｏｒｒである時（実験２、３）は、石英るつぼ１２０の内面の剥離されていない面積率が７４乃至８８％であった。しかし、石英るつぼ１２０の内部の圧力が４０Ｔｏｒｒ以下である時（実験１）は、石英るつぼ１２０の内面の剥離されていない面積率が２６％程度しかならなかった。表１に示していないが、石英るつぼ１２０の内部の圧力が１００乃至４００Ｔｏｒｒである時も、５０乃至１００Ｔｏｒｒを印加する時と類似した結果を得ることができた。
【００２７】
前記の結果から、石英るつぼ１２０の内部の圧力が高いほど、石英るつぼ１２０の内面の剥離が少なく発生するということが分かる。これは、石英るつぼ１２０の内部の圧力が高いほど、石英るつぼ１２０の内面の結晶化が促進されるということを意味する。これは、シリコン融液中に含まれた酸素濃度によると把握される。シリコン融液中に含まれた酸素が石英るつぼ１２０の結晶化に及ぼす影響に関する図を図４に示した。
【００２８】
図４を参照するに、シリコンが融解される時に必然的に酸素が発生するが、シリコン融液４１０の内部には酸素濃度の高い層４２０が形成される。そして、石英るつぼの内面４４０は、酸素濃度の高い層と反応する時にクリストバル石結晶相の成長が促進される。ところが、石英るつぼ１２０の内部の圧力が高いほど酸素がシリコン融液中から放出されるのが防止されるので、石英るつぼ１２０の内部の圧力が高いほど石英るつぼの内面４４０の結晶化が促進される。
【００２９】
したがって、石英るつぼ１２０内のシリコン融液１９０内部に多くの酸素を含めるために石英るつぼ１２０の内部の圧力を高めることが望ましい。特に、表１に示したように、５０Ｔｏｒｒ以上を保持することが望ましい。しかし、表１の実験４に示したように、石英るつぼ１２０の内部の圧力が４００Ｔｏｒｒ以上になれば、インゴット成長装置１００の内部の汚染が激しくなる。したがって、本発明によるシリコンインゴット成長方法において、石英るつぼ１２０の内部の圧力は５０乃至４００Ｔｏｒｒ、望ましくは５０乃至１００Ｔｏｒｒを保持する。
【００３０】
特に、シリコンを溶融するステップは単結晶が成長する工程ではないので、５０乃至４００Ｔｏｒｒ、望ましくは５０乃至１００Ｔｏｒｒの範囲で酸化物により多結晶が生産されるか、欠陥が発生する可能性はない。結局、シリコンを溶融させるステップでの圧力を、後述する単結晶シリコンを成長させるステップでの圧力よりさらに高くすることが望ましい。
【００３１】
再び図２に戻り、シリコンが８０％以上融解されれば、石英るつぼ１２０の内部に５００ガウス以上の磁場を印加する（Ｓ２４０）。本実施形態では、図１に示した上部電磁石１３０及び下部電磁石１４０に電流を印加して発生する尖頭磁場を利用した。シリコン融解時に磁場を印加すれば、融液内部の対流が抑制される。特に、５００ガウス以上の磁場を印加する場合に対流が顕著に抑制される。これを図５Ａ及び図５Ｂに示した。
【００３２】
図５Ａは、５００ガウス未満の磁場を印加した時の対流形態をシミュレーションした結果を示す図であり、図５Ｂは、５００ガウス以上の磁場を印加した時の対流形態をシミュレーションした結果を示す図である。
【００３３】
石英るつぼ１２０の内部のシリコン融液５１０ａ、５１０ｂを説明すれば、５００ガウス未満の磁場を印加した場合（図５Ａ）には融液５１０ａの対流が活発に起きるが、５００ガウス以上の磁場を印加した場合（図５Ｂ）には融液５１０ｂの動きが少なくなることが分かる。すなわち、５００ガウス以上の磁場を印加すれば、シリコン融液内の対流が抑制されてシリコン融液内の熱伝逹がよく行われなくなる。
【００３４】
このように５００ガウス以上の磁場が印加されれば、図６に示したように、磁場６１０により熱伝逹軌道６２０にある電子６３０が離脱されるので、シリコン融液内の熱伝逹が難しくなる。したがって、５００ガウス以上の磁場が印加されれば、ヒーター１５０から供給される熱が石英るつぼ支持台１２５と石英るつぼ１２０とを経てシリコン融液５１０ｂに伝えられることが抑制される。結局、５００ガウス以上の磁場が印加されれば、シリコン融液５１０ｂの周辺部、すなわち、石英るつぼ１２０付近のシリコン融液５１０ｂの温度が従来に比べて高くなって、石英るつぼ１２０の内面が結晶相で成長し有利な条件になる。しかし、５００ガウス未満の磁場を印加する場合にはこのような効果が大きくないため、石英るつぼ１２０の内面結晶化にはあまり効果はない。
【００３５】
ただし、５００ガウス以上の磁場が印加されれば、シリコン融液５１０ｂの対流が抑制されてヒーター１５０から供給された熱が効果的に多結晶シリコン及びシリコン融液５１０ｂに伝達されず、シリコンの融解にかかる時間が２時間乃至５時間程度さらにかかる。したがって、シリコン融解初期から５００ガウス以上の磁場を印加すれば、シリコン融解時間を増加させて全体工程時間を増加させる。またシリコン融解初期には、常温で急速に１５００℃以上に局部的に熱を加えるので、シリコン融解時間の増加は石英るつぼ１２０の形態を変形させることができる。したがって、融解初期から５００ガウス以上の磁場を印加するよりは、シリコンが８０％ほど融解された時に５００ガウス以上の磁場を印加することが望ましい。シリコンが８０％ほど融解されれば、シリコン融液の表面に融解されていないシリコンが浮遊し、この時は５００ガウス以上の磁場を印加しても融解時間が大きく増加しない。
【００３６】
表２は、石英るつぼ１２０の内部に印加される磁場の大きさの変化による石英るつぼ１２０の内面の結晶化程度を示す表である。この場合にも前述したように、石英るつぼ１２０の内面の結晶化程度は、あらゆる工程が進んだ後、石英るつぼ１２０の下端部の５cm×５cmの面積に対する剥離されていない面積の比を通じて示した。この時、石英るつぼ１２０の内部の圧力はいずれも１０乃至５０Ｔｏｒｒで保持した。そして、シリコンインゴット成長時にはいずれも３００ガウス以下の磁場を印加した。
【００３７】
【表２】
2009091233.tif 000004
表２に示したように、シリコン融解初期から引続き３００ガウス以下の磁場を印加する場合（実験５）には、剥離されていない面積率が２６％で小さくて石英るつぼ１２０の内面の結晶化を促進させられない。しかし、シリコンが８０％融解された時に５００ガウス以上の磁場を印加する場合（実験６、７）には、剥離されていない面積率が実験５の場合に比べて顕著に増加することが分かる。これは、前述したように５００ガウス以上の磁場が対流を抑制して石英るつぼ１２０の内面の結晶化を促進させたということを意味する。
【００３８】
ただし、融解初期から５００ガウス以上を印加すれば、前述したように全体工程時間が長くかかる。したがって、実験６のように、シリコン融解初期には５００ガウス未満の磁場を印加し、シリコンが８０％以上融解時には５００ガウス以上の磁場を印加することがさらに望ましい。そして、印加される磁場の強度は５００ガウス以上ならば、５００ガウスでも１０００ガウスでもその効果が同一であった。したがって、印加される磁場は、インゴット成長装置１００で許容される範囲の磁場の大きさを持つことができる。ただし、あまりにも大きい磁場を印加するためには高コストがかかるので、石英るつぼ１２０が剥離されない限度内で最も小さな大きさの磁場を印加することが望ましい。
【００３９】
表２には、磁場の効果を把握するために従来の圧力条件である１０乃至５０Ｔｏｒｒで実験した結果を示した。しかし、圧力を、前述したように５０乃至４００Ｔｏｒｒ、望ましくは５０乃至１００Ｔｏｒｒに保持しつつ磁場を印加するのが、石英るつぼ１２０の内面の酸素濃度を高め、石英るつぼ１２０の内面とシリコン融液中心部との温度差を大きくするので、結晶相成長に有利である。
【００４０】
そして、図７には、表２の実験６、表１の実験３及び表２の実験５の５cm×５cmサンプルの写真を示した。表２の実験６の工程条件下では、図７Ａに示したように剥離された部分が全く示されていない。そして、表１の実験３の工程条件では、図７Ｂに示したように大部分の領域（８８％）が剥離されていないが、一部７１０が剥離された。一方、表２の実験５の工程条件では大部分の領域７２０が剥離された。
【００４１】
以上の過程でシリコンがいずれも融解されれば、不純物の除去及びシリコン融液１９０の安定化のために石英るつぼ１２０の内部の温度を保持させる工程を進める（Ｓ２５０）。
【００４２】
次いで、石英るつぼ１２０の内部に５００ガウス未満の磁場を印加する（Ｓ２６０）。シリコンインゴット成長ステップで、５００ガウス以上の磁場は、シリコンインゴット成長速度及び直径の制御に大きい影響を与えて所望の単結晶成長が難しくなるので、Ｓ２５０ステップであるシリコン融液１９０の温度を保持させる工程が終われば、磁場を５００ガウス未満、望ましくは３００ガウス未満に印加する。しかし、圧力の場合には、５０乃至４００Ｔｏｒｒ、望ましくは５０乃至１００Ｔｏｒｒを保持する。
【００４３】
以上で、石英るつぼ１２０の内部に尖頭磁場が印加される場合について図示して説明したが、これに限定されず、石英るつぼ１２０の底面と水平または垂直な磁場が印加される場合も類似している。
【００４４】
次いで、ケーブル１７０に連結されたシリコン種結晶をシリコン融液１９０と接触させるディッピング工程と、単結晶シリコンインゴット１８０を成長させるネッキング工程、ショルダーリング工程、そして成長したインゴット１８０をシリコン融液１９０と分離させるテイリング工程を行ってシリコンインゴット１８０を製造する（Ｓ２７０）。
【００４５】
以上で本発明の望ましい実施形態について図示して説明したが、本発明は前述した特定の望ましい実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せずに、当業者ならば誰でも多様な変形実施が可能であるということは言うまでもなく、それと同じ変更は特許請求の範囲に記載された範囲内にある。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、半導体ウェーハ製造関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるシリコンインゴット成長方法に利用されるインゴット成長装置構成の一例を概略的に示す図である。
【図２】本発明によるシリコンインゴット成長方法についての望ましい一実施形態の実行過程を示すフローチャートである。
【図３Ａ】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、石英るつぼに装入されたシリコンが融解される過程を示す図である。
【図３Ｂ】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、石英るつぼに装入されたシリコンが融解される過程を示す図である。
【図３Ｃ】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、石英るつぼに装入されたシリコンが融解される過程を示す図である。
【図４】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、シリコン融液中に含まれた酸素が石英るつぼの結晶化に及ぼす影響を示す図である。
【図５Ａ】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、５００ガウス未満の磁場を印加した時の対流形態をシミュレーションした結果を示す図である。
【図５Ｂ】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、５００ガウス以上の磁場を印加した時の対流形態をシミュレーションした結果を示す図である。
【図６】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、磁場が印加された時の熱伝逹過程を示す図である。
【図７Ａ】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、シリコンインゴット成長工程を終えた後に石英るつぼの剥離された程度を示す写真である。
【図７Ｂ】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、シリコンインゴット成長工程を終えた後に石英るつぼの剥離された程度を示す写真である。
【図７Ｃ】本発明によるシリコンインゴット成長方法において、シリコンインゴット成長工程を終えた後に石英るつぼの剥離された程度を示す写真である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  シリコンインゴット成長装置
１１０  本体
１１１  排出口
１１２  排気口
１２０  石英るつぼ
１２５  石英るつぼ支持台
１２６  回転軸
１３０  上部電磁石
１４０  下部電磁石
１５０  ヒーター
１６０  保温壁
１７０  ケーブル
１８０  シリコンインゴット
１９０  シリコン融液
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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