JP2007210803A - Method and apparatus for manufacturing silicon single crystal ingot, and silicon single crystal ingot - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and apparatus for manufacturing a silicon single crystal ingot, by which the silicon single crystal ingot having few pinholes can be manufactured stably when the silicon single crystal ingot is manufactured by a Czochralski method. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the silicon single crystal ingot includes steps of: melting polycrystalline silicon in a quartz crucible 14 into a silicon melt 21; growing the silicon single crystal ingot 13 by bringing a seed crystal into contact with the silicon melt 21 and pulling the ingot 13; and a process for imparting vibration to the crucible shaft 16 for supporting the crucible 14 between the melting step and the pulling step, in the apparatus 10 for manufacturing the silicon single crystal ingot, having a vibrator 18 for imparting vibration to a crucible shaft 16. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、チョクラルスキー法（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ Ｍｅｔｈｏｄ、ＣＺ法）によるシリコン単結晶インゴットの製造方法及び製造装置に関するものであり、より詳しくは、シリコン単結晶インゴット育成時に導入されるピンホールと呼ばれる空洞が少ないシリコン単結晶インゴットの製造方法及び製造装置に関するものである。   The present invention relates to a silicon single crystal ingot manufacturing method and a manufacturing apparatus using the Czochralski method (CZ method), and more specifically, there is a cavity called a pinhole introduced when growing a silicon single crystal ingot. The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a small number of silicon single crystal ingots.

半導体素子の製造に用いられるシリコン単結晶インゴットの製造では、石英ルツボ内のシリコン融液から単結晶を成長させつつ引き上げるチョクラルスキー法（ＣＺ法）が広く実施されている。チョクラルスキー法では不活性ガス雰囲気下で石英ルツボ内に多結晶シリコンを充填し、抵抗加熱等によるヒーターによって石英ルツボ内の多結晶シリコンを加熱融解し、融解したシリコン融液に種結晶を接触させ、石英ルツボを回転させつつ、種結晶を回転させながら引き上げることによりシリコン単結晶インゴットを育成するものである。   In the manufacture of silicon single crystal ingots used for manufacturing semiconductor devices, the Czochralski method (CZ method) in which a single crystal is pulled up while growing from a silicon melt in a quartz crucible is widely implemented. In the Czochralski method, polycrystalline silicon is filled in a quartz crucible in an inert gas atmosphere, the polycrystalline silicon in the quartz crucible is heated and melted by a heater such as a resistance heater, and the seed crystal is brought into contact with the molten silicon melt. The silicon single crystal ingot is grown by pulling up while rotating the seed crystal while rotating the quartz crucible.

近年、製造されるシリコン単結晶インゴットの大型化に伴い、充填する多結晶シリコンの重量が大きくなることにより、シリコン融液中に含まれる気泡がシリコン融液表面より除去されにくくなり、結晶育成中にこの気泡が結晶内に取り込まれて製品シリコン単結晶インゴットに空洞、すなわち、いわゆるピンホール（ボイド、Ａｉｒ ｐｏｃｋｅｔとも呼ばれる）という不良を形成する場合が多くなってきた。このようなシリコン単結晶インゴットから製造されたシリコン単結晶ウェーハを用いて半導体素子を製造する場合には、シリコン単結晶ウェーハに微小な面積ではあるがシリコンのない領域があり、この領域には素子がまったく作製できないという問題が生じる。   In recent years, with the increase in the size of manufactured silicon single crystal ingots, the weight of polycrystalline silicon to be filled increases, making it difficult for bubbles contained in the silicon melt to be removed from the surface of the silicon melt. In many cases, the bubbles are taken into the crystal to form cavities in the product silicon single crystal ingot, that is, defects called so-called pinholes (also referred to as voids). When a semiconductor element is manufactured using a silicon single crystal wafer manufactured from such a silicon single crystal ingot, the silicon single crystal wafer has a small area but no silicon. There is a problem that cannot be produced at all.

非特許文献１には、チョクラルスキー法による結晶成長におけるピンホール形成は、シリコン融液に溶け込んでいた気体の成分が液体から固体への相転位（結晶成長）に伴い過飽和となり析出することによるものであることが示されており、また、ピンホール形成を抑制するためには結晶成長速度の適正化が必要であることが示されている。また、シリコン融液から気体を取り除く方法としては、特許文献１には、多結晶シリコンの融解時の炉内圧力を５〜６０ｍｂａｒとすることよりシリコン融液中に含まれる気体を減少させる方法が示されており、この方法によってピンホール不良率の低減に効果のあることが示されている。さらに、特許文献２には、シリコン単結晶インゴット育成中においても炉内圧力を９５ｍｂａｒ以下という減圧状態とする方法が開示されており、この方法によってピンホール不良率の低減に効果があることが示されている。さらに、特許文献３には、炉内に流す雰囲気ガスとしてＡｒガスを低流量にすることが開示されており、この方法によってもピンホール不良の低減に効果のあることが示されている。
しかし、上記のような技術ではピンホール不良は５％程度までしか改善できず、工業的には、鏡面研磨した製品ウェーハの最終検査において、面検や異物検査装置によるピンホールの測定が不可欠であった。 According to Non-Patent Document 1, pinhole formation in crystal growth by the Czochralski method is due to the fact that the gas component dissolved in the silicon melt becomes supersaturated and precipitates due to the phase transition from liquid to solid (crystal growth). It is also shown that it is necessary to optimize the crystal growth rate in order to suppress the formation of pinholes. As a method for removing gas from the silicon melt, Patent Document 1 discloses a method for reducing the gas contained in the silicon melt by setting the pressure in the furnace at the time of melting polycrystalline silicon to 5 to 60 mbar. It is shown that this method is effective in reducing the pinhole defect rate. Further, Patent Document 2 discloses a method for reducing the pressure inside the furnace to 95 mbar or less even during the growth of a silicon single crystal ingot, and this method is effective in reducing the pinhole defect rate. Has been. Furthermore, Patent Document 3 discloses that Ar gas is flowed at a low flow rate as an atmospheric gas flowing into the furnace, and this method also shows that it is effective in reducing pinhole defects.
However, the above techniques can only improve pinhole defects up to about 5%, and industrially, in the final inspection of mirror-polished product wafers, it is indispensable to measure pinholes using surface inspection and foreign matter inspection equipment. there were.

一方、非特許文献２には、シリコン融液中の気泡の起源について、多結晶シリコンを融解する段階で雰囲気から取り込まれる気体の他に、シリコン融液を保持する石英ルツボに含まれる気泡があることが示されている。これによると、石英ルツボの構造は表面付近が透明層であるが、高温でも変形しないように強度を高めるためにバルクには気泡を形成されていることが示されている。石英はシリコン融液との反応により溶解するので、表面が溶解されて開口した石英中の気泡がシリコン融液に放出されシリコン融液を経由して育成されるシリコン単結晶に取り込まれることが示されている。   On the other hand, in Non-Patent Document 2, as for the origin of bubbles in the silicon melt, there are bubbles contained in the quartz crucible holding the silicon melt in addition to the gas taken in from the atmosphere when the polycrystalline silicon is melted. It has been shown. According to this, the structure of the quartz crucible is a transparent layer near the surface, but it is shown that bubbles are formed in the bulk in order to increase the strength so as not to be deformed even at high temperatures. Since quartz dissolves by reaction with the silicon melt, it is shown that the bubbles in the quartz that are opened by melting the surface are released into the silicon melt and taken into the silicon single crystal grown through the silicon melt. Has been.

以上のように、シリコン単結晶インゴット中のピンホール不良については、従来成長条件の適正化等によって改善する手法が種々示されているが、ピンホール不良の発生率を１％を大きく下回るような極めて低い水準に抑えることはできなかった。   As described above, various methods for improving pinhole defects in silicon single crystal ingots by optimizing the conventional growth conditions have been shown, but the occurrence rate of pinhole defects is well below 1%. It was not possible to keep it to a very low level.

特開平５−９０９７号公報JP-A-5-9097 特開２０００−１６９２８７号公報JP 2000-169287 A 特開２０００−１５９５９６号公報JP 2000-159596 A 宮沢信太郎編、「メルト成長のダイナミクス」、共立出版発行Published by Shintaro Miyazawa, “Dynamics of Melt Growth”, published by Kyoritsu Publishing 大石修治等、日本結晶成長学会誌、ｖｏｌ．２６、ＮＯ．３（１９９９）、ｐｐ．１４７〜１５２Shuji Oishi et al., Journal of Crystal Growth Society of Japan, vol. 26, NO. 3 (1999), pp. 147-152

本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、チョクラルスキー法によりシリコン単結晶インゴットを製造する場合に、ピンホールの少ないシリコン単結晶インゴットを安定して製造する方法及び製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and provides a method and a manufacturing apparatus for stably manufacturing a silicon single crystal ingot with few pinholes when a silicon single crystal ingot is manufactured by the Czochralski method. The purpose is to do.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、少なくとも、石英ルツボ内の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程と、該シリコン融液に種結晶を接触させた後引き上げることによってシリコン単結晶インゴットを育成する工程とを有するチョクラルスキー法によるシリコン単結晶インゴットの製造方法であって、前記石英ルツボ中の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程と前記シリコン融液に種結晶を接触させた後引き上げることによってシリコン単結晶インゴットを育成する工程との間に、前記石英ルツボを支持するルツボ軸に振動を与える工程を有することを特徴とするシリコン単結晶インゴットの製造方法を提供する（請求項１）。   The present invention has been made to solve the above-described problems. At least a step of melting polycrystalline silicon in a quartz crucible to form a silicon melt, and bringing the seed crystal into contact with the silicon melt is pulled up. A method for producing a silicon single crystal ingot by the Czochralski method, comprising: a step of melting a silicon single crystal ingot, and a step of melting polycrystalline silicon in the quartz crucible to form a silicon melt; A silicon single crystal ingot having a step of vibrating a crucible shaft that supports the quartz crucible between a step of growing a silicon single crystal ingot by bringing the seed crystal into contact with the melt and then pulling it up A manufacturing method of (1) is provided.

このように、石英ルツボ中の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程とシリコン融液に種結晶を接触させた後引き上げることによってシリコン単結晶インゴットを育成する工程との間に、石英ルツボを支持するルツボ軸に振動を与える工程を有するシリコン単結晶インゴットの製造方法であれば、単結晶引き上げ開始前に石英ルツボの内壁の表面に付着した気泡を減少させることができ、単結晶引き上げ中にシリコン単結晶インゴットに取り込まれる気泡を減少させることができる。これにより、製造されたシリコン単結晶インゴットのピンホール不良率を低減することができる。   Thus, between the process of melting polycrystalline silicon in a quartz crucible to form a silicon melt and the process of growing a silicon single crystal ingot by bringing the seed crystal into contact with the silicon melt and then pulling it up, If it is a manufacturing method of the silicon single crystal ingot which has the process of giving a vibration to the crucible shaft which supports a crucible, the bubble adhering to the surface of the inner wall of a quartz crucible before the start of single crystal pulling can be reduced. Bubbles taken into the silicon single crystal ingot can be reduced. Thereby, the pinhole defect rate of the manufactured silicon single crystal ingot can be reduced.

この場合、前記ルツボ軸に与える振動の加振力は、１．６６×１０−５ｋｇｆ以上とすることが好ましい（請求項２）。 In this case, it is preferable that the vibration excitation force applied to the crucible shaft is 1.66 × 10 −5 kgf or more.

このように、ルツボ軸に与える振動の加振力が１．６６×１０−５ｋｇｆ以上であれば、石英ルツボの内壁の表面に付着した気泡を十分に取り除くことができる。 Thus, if the exciting force of the vibration applied to the crucible shaft is 1.66 × 10 −5 kgf or more, bubbles adhering to the surface of the inner wall of the quartz crucible can be sufficiently removed.

また、前記ルツボ軸に振動を与える時間は、１分以上６０分以下とすることが好ましい（請求項３）。   Moreover, it is preferable that the time for applying vibration to the crucible shaft is not less than 1 minute and not more than 60 minutes.

このように、ルツボ軸に振動を与える時間が１分以上６０分以下であれば、工程時間を必要以上に長くすることなく、シリコン融液に取りこまれた気泡を十分に取り除くことができる。   As described above, if the time for applying vibration to the crucible shaft is 1 minute or more and 60 minutes or less, bubbles taken in the silicon melt can be sufficiently removed without increasing the process time more than necessary.

また、前記ルツボ軸に与える振動の周波数は、１０Ｈｚ以上であることが好ましい（請求項４）。   The frequency of vibration applied to the crucible shaft is preferably 10 Hz or more.

このように、前記ルツボ軸に与える振動の周波数が１０Ｈｚ以上であれば、ルツボ軸に振動を与える時間が短時間であっても効率的にルツボ軸に振動を与えて気泡を取り除くことができる。   Thus, if the frequency of vibration applied to the crucible shaft is 10 Hz or more, even if the time for applying vibration to the crucible shaft is short, vibration can be efficiently applied to the crucible shaft to remove bubbles.

また、前記石英ルツボ中の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程の炉内圧力を、５〜６０ｍｂａｒとすることが好ましい（請求項５）。   The furnace pressure in the step of melting the polycrystalline silicon in the quartz crucible to form a silicon melt is preferably 5 to 60 mbar.

このように、石英ルツボ中の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程の炉内圧力を５〜６０ｍｂａｒとすれば、シリコン融液中に取り込まれる気泡を減少させることができる。   Thus, if the pressure in the furnace in the step of melting the polycrystalline silicon in the quartz crucible to form a silicon melt is 5 to 60 mbar, bubbles taken into the silicon melt can be reduced.

また、本発明は、少なくとも、チャンバーと、該チャンバー内に配置された石英ルツボと、該石英ルツボを回転上下動自在に支持するルツボ軸と、前記石英ルツボ内の多結晶シリコンを加熱するヒーターとを備えた、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶インゴットの製造装置であって、少なくとも、前記ルツボ軸に振動を与える加振機を具備することを特徴とするシリコン単結晶インゴットの製造装置を提供する（請求項６）。   The present invention also includes at least a chamber, a quartz crucible disposed in the chamber, a crucible shaft that rotatably supports the quartz crucible, and a heater that heats polycrystalline silicon in the quartz crucible. An apparatus for producing a silicon single crystal ingot by the Czochralski method, comprising at least a vibration exciter that vibrates the crucible shaft. (Claim 6).

このように、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶インゴットの製造装置であって、少なくとも、前記ルツボ軸に振動を与える加振機を具備するシリコン単結晶インゴットの製造装置であれば、石英ルツボの内壁の表面に付着した気泡を確実に減少させることができ、単結晶育成中にシリコン単結晶インゴットに取り込まれる気泡を減少させることができ、その結果、製造されたシリコン単結晶インゴットのピンホール不良率を低減することができるシリコン単結晶インゴットの製造装置となる。   Thus, if the silicon single crystal ingot manufacturing apparatus according to the Czochralski method is at least a silicon single crystal ingot manufacturing apparatus having a vibrator for vibrating the crucible shaft, the inner wall of the quartz crucible The bubbles attached to the surface of the silicon can be reliably reduced, and the bubbles taken into the silicon single crystal ingot during single crystal growth can be reduced. As a result, the pinhole defect rate of the manufactured silicon single crystal ingot It becomes the manufacturing apparatus of the silicon single crystal ingot which can reduce.

また、本発明は、直径が３００ｍｍ以上のシリコン単結晶インゴットであって、該シリコン単結晶インゴットから切り出されたシリコン単結晶ウェーハのピンホール不良率が０．１％以下であることを特徴とするシリコン単結晶インゴットを提供する（請求項７）。   Further, the present invention is a silicon single crystal ingot having a diameter of 300 mm or more, wherein a pin hole defect rate of a silicon single crystal wafer cut out from the silicon single crystal ingot is 0.1% or less. A silicon single crystal ingot is provided (claim 7).

このように、直径が３００ｍｍ以上のシリコン単結晶インゴットであって、該シリコン単結晶インゴットから切り出されたシリコン単結晶ウェーハのピンホール不良率が０．１％以下であるシリコン単結晶インゴットであれば、ウェーハにした段階でピンホール不良が少なく、歩留りよく半導体素子を作製することができる。   As described above, if the silicon single crystal ingot has a diameter of 300 mm or more and the silicon single crystal wafer cut out from the silicon single crystal ingot has a pinhole defect rate of 0.1% or less, At the stage of making a wafer, there are few pinhole defects, and a semiconductor element can be manufactured with high yield.

本発明に従うシリコン単結晶インゴットの製造方法によれば、シリコン単結晶インゴットに取り込まれる気泡を少なくすることができるので、ピンホール不良の少ない高品質のシリコン単結晶インゴットを安定して効率的に製造することができる。また、このようにして製造されたピンホール不良の少ないシリコン単結晶インゴットを用いることで高品質シリコン単結晶ウェーハを製造することができる。
また、本発明に従うシリコン単結晶インゴットの製造装置であれば、シリコン単結晶インゴットに取り込まれる気泡を少なくすることができるので、ピンホール不良の少ない高品質のシリコン単結晶インゴットを安定して効率よく製造できる製造装置とすることができる。
また、本発明に従うシリコン単結晶インゴットであれば、ウェーハにした段階でピンホール不良が少なく、歩留りよく半導体素子を作製することができる。 According to the method of manufacturing a silicon single crystal ingot according to the present invention, since bubbles taken into the silicon single crystal ingot can be reduced, a high-quality silicon single crystal ingot with few pinhole defects can be stably and efficiently manufactured. can do. Moreover, a high-quality silicon single crystal wafer can be manufactured by using the silicon single crystal ingot with few pinhole defects manufactured as described above.
In addition, since the apparatus for producing a silicon single crystal ingot according to the present invention can reduce bubbles taken into the silicon single crystal ingot, a high-quality silicon single crystal ingot with few pinhole defects can be stably and efficiently produced. It can be set as the manufacturing apparatus which can be manufactured.
In addition, if the silicon single crystal ingot according to the present invention is used, a semiconductor element can be manufactured with a high yield with few pinhole defects at the stage of forming a wafer.

以下、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
前述のように、製造されるシリコン単結晶インゴットの大型化に伴い、使用する石英ルツボも大口径化し、シリコン融液中に含まれる気泡が除去されにくくなり、結晶育成に伴いこの気泡が図３に示すように結晶中に取り込まれて製品シリコン単結晶インゴットにピンホール不良を形成する場合が多くなってきた。特に、シリコン単結晶インゴット自体の口径が大きくなることによって気泡がますます取り込まれやすくなっている。この問題を解決するために、炉内圧力を低くしたり、ガスフローを制御する方法が提案されているが、抜本的な対策とはならず、ピンホール不良の発生率を極めて低い水準に抑えることはできないという問題があった。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited thereto.
As described above, as the silicon single crystal ingot to be manufactured increases in size, the diameter of the quartz crucible to be used increases, making it difficult for bubbles contained in the silicon melt to be removed. As shown in FIG. 1, there are many cases where a pinhole defect is formed in a product silicon single crystal ingot by being taken into the crystal. In particular, since the diameter of the silicon single crystal ingot itself is increased, bubbles are more easily taken in. In order to solve this problem, methods for lowering the furnace pressure and controlling the gas flow have been proposed, but this is not a drastic measure, and the incidence of pinhole defects is kept to a very low level. There was a problem that we couldn't.

そこで、本発明者らがピンホール不良率が一定の水準以下に減少しない原因について鋭意調査、研究を行ったところ、多結晶シリコンを融解した後に石英ルツボの内壁に発生した気泡が付着し、この気泡が石英ルツボの内壁の表面から離れにくいことを見出した。また、製品シリコン単結晶インゴットにおいて発生するピンホールは、直径３ｍｍ以上のものはほとんど存在しないことから、一定の大きさ以上の大きさを有する気泡は、浮力によって石英ルツボの内壁の表面から離れてシリコン融液表面から放出されると考えられることを見出した。そして、本発明者らは、このような大きさの気泡が有する浮力以上の加振力を石英ルツボに与えることにより、このような浮力を有しない気泡も石英ルツボの内壁の表面から引き離し、シリコン融液表面から取り除くことができることに想到し、本発明を完成させた。   Therefore, the present inventors diligently investigated and studied the cause of the pinhole defect rate not decreasing below a certain level, and as a result, bubbles generated on the inner wall of the quartz crucible after the polycrystalline silicon melted adhered to this. It was found that the bubbles are difficult to separate from the surface of the inner wall of the quartz crucible. In addition, since there are almost no pinholes with a diameter of 3 mm or more in the product silicon single crystal ingot, bubbles having a certain size or more are separated from the surface of the inner wall of the quartz crucible by buoyancy. It was found that it is thought that it is released from the silicon melt surface. Then, the present inventors give the quartz crucible an excitation force that is greater than the buoyancy of bubbles of such a size, so that the bubbles that do not have such buoyancy are also separated from the surface of the inner wall of the quartz crucible. The present invention was completed by conceiving that it can be removed from the melt surface.

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明に係るチョクラルスキー法によるシリコン単結晶インゴットの製造装置の一例を示す概略図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an apparatus for producing a silicon single crystal ingot by the Czochralski method according to the present invention.

このシリコン単結晶インゴットの製造装置１０は、少なくとも、チャンバー１１と、チャンバー１１中に設けられた石英ルツボ１４と、石英ルツボ１４を支持する黒鉛ルツボ１９と、石英ルツボ１４の周囲に配置されたヒーター１５と、石英ルツボ１４を支持するルツボ軸１６及びその移動手段１７とルツボ軸回転用モーター３１と、ルツボ軸上下動用モーター３２と、ルツボ軸１６に振動を加える加振機１８と、シリコンの種結晶２２を保持するシードチャック２３と、シードチャック２３を引き上げる引き上げワイヤー１２と、引き上げワイヤー１２を回転または巻き取る機構（図示せず）とを備えて構成される。   This silicon single crystal ingot manufacturing apparatus 10 includes at least a chamber 11, a quartz crucible 14 provided in the chamber 11, a graphite crucible 19 that supports the quartz crucible 14, and a heater disposed around the quartz crucible 14. 15, a crucible shaft 16 that supports the quartz crucible 14 and its moving means 17, a crucible shaft rotating motor 31, a crucible shaft vertical movement motor 32, a vibrator 18 that vibrates the crucible shaft 16, and a silicon seed A seed chuck 23 that holds the crystal 22, a pulling wire 12 that pulls up the seed chuck 23, and a mechanism (not shown) that rotates or winds the pulling wire 12 are configured.

シリコン単結晶インゴットの製造はチャンバー１１の内部において、Ａｒ等の不活性ガス雰囲気下で圧力を調節して行われる。石英ルツボ１４はルツボ軸１６及びルツボ移動手段１７を介して、ルツボ軸回転用モーター３１と、ルツボ軸上下動用モーター３２によって回転上下動自在に駆動される。
また、石英ルツボ１４には原料となる多結晶シリコンが充填される。この多結晶シリコンはヒーター１５によって融解され、シリコン融液２１となる。その後、ルツボ軸１６は加振機１８によってルツボ移動手段１７を介して振動を与えられ、石英ルツボ１４の内壁の表面に付着した気泡が取り除かれる。その後、種結晶２２をシリコン融液２１に接触させ、シリコン単結晶インゴット１３が引き上げられる。 The silicon single crystal ingot is manufactured in the chamber 11 by adjusting the pressure in an inert gas atmosphere such as Ar. The quartz crucible 14 is driven to rotate up and down by a crucible shaft rotating motor 31 and a crucible shaft up / down motor 32 via a crucible shaft 16 and a crucible moving means 17.
The quartz crucible 14 is filled with polycrystalline silicon as a raw material. This polycrystalline silicon is melted by the heater 15 to become a silicon melt 21. Thereafter, the crucible shaft 16 is vibrated by the vibrator 18 via the crucible moving means 17, and bubbles attached to the surface of the inner wall of the quartz crucible 14 are removed. Thereafter, the seed crystal 22 is brought into contact with the silicon melt 21 and the silicon single crystal ingot 13 is pulled up.

なお、上記図１に示したシリコン単結晶インゴットの製造装置では、ルツボ軸１６に振動を与える加振機１８をルツボ移動手段１７に装着したが、例えばルツボ軸１６に装着してもよく、石英ルツボ１４を支持するルツボ軸１６に振動が伝わるものであれば、装着される位置や手段は特に限定されない。   In the silicon single crystal ingot manufacturing apparatus shown in FIG. 1, the vibration exciter 18 that vibrates the crucible shaft 16 is attached to the crucible moving means 17, but may be attached to the crucible shaft 16, for example, As long as vibration is transmitted to the crucible shaft 16 that supports the crucible 14, the position and means for mounting are not particularly limited.

そして、例えば上記図１に示すシリコン単結晶インゴットの製造装置を用いることで、本発明のシリコン単結晶インゴットの製造方法、すなわち、少なくとも、石英ルツボ内の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程と、該シリコン融液に種結晶を接触させた後引き上げることによってシリコン単結晶インゴットを育成する工程とを有するチョクラルスキー法によるシリコン単結晶インゴットの製造方法であって、前記石英ルツボ中の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程と前記シリコン融液に種結晶を接触させた後引き上げることによってシリコン単結晶インゴットを育成する工程との間に、前記石英ルツボを支持するルツボ軸に振動を与える工程を有することを特徴とするシリコン単結晶インゴットの製造方法を実施することができる。以下に、その一例を示す。   Then, for example, by using the silicon single crystal ingot manufacturing apparatus shown in FIG. 1 above, the silicon single crystal ingot manufacturing method of the present invention, that is, at least polycrystalline silicon in a quartz crucible is melted to obtain a silicon melt. And a step of growing a silicon single crystal ingot by bringing a seed crystal into contact with the silicon melt and then pulling it up, and a method for producing a silicon single crystal ingot by the Czochralski method, A crucible for supporting the quartz crucible between a step of melting the polycrystalline silicon to form a silicon melt and a step of growing a silicon single crystal ingot by bringing a seed crystal into contact with the silicon melt and then pulling it up A method for producing a silicon single crystal ingot, comprising a step of applying vibration to a shaft. Can Hodokosuru. An example is shown below.

まず、石英ルツボ１４内に、多結晶シリコンを充填し、その多結晶シリコンをヒーター１５によって加熱、融解してシリコン融液２１とする。このとき、石英ルツボの内壁に気泡が付着し、シリコン融液内に保持される。融液内に保持される気泡をより少なくするために、多結晶シリコンの融解中のチャンバー１１内の圧力を減圧し、特には、５〜６０ｍｂａｒとすることが好ましい。
そして、多結晶シリコン融解後、シリコン単結晶の育成を開始する前に、例えば図１に示したようにルツボ移動手段１７に装着された加振機１８によってルツボ軸１６に振動を与える。ルツボ軸１６に与えられた振動は、石英ルツボ１４に伝わり、石英ルツボ１４の内壁の表面に付着した気泡は、その振動の加振力によって石英ルツボ１４の内壁の表面から離れ、シリコン融液２１の表面から雰囲気中に放出される。
このようにして気泡が除去されたシリコン融液２１に種結晶２２を接触させ、通常の方法に従ってシリコン単結晶インゴットを引き上げることによって、たとえ大口径であったとしても、ピンホールの少ないシリコン単結晶インゴットを製造することができる。 First, the quartz crucible 14 is filled with polycrystalline silicon, and the polycrystalline silicon is heated and melted by the heater 15 to obtain a silicon melt 21. At this time, bubbles adhere to the inner wall of the quartz crucible and are held in the silicon melt. In order to reduce the number of bubbles held in the melt, the pressure in the chamber 11 during the melting of the polycrystalline silicon is reduced, and in particular, it is preferably 5 to 60 mbar.
Then, after the polycrystalline silicon is melted and before the growth of the silicon single crystal is started, the crucible shaft 16 is vibrated by the vibrator 18 attached to the crucible moving means 17 as shown in FIG. The vibration applied to the crucible shaft 16 is transmitted to the quartz crucible 14, and the bubbles adhering to the surface of the inner wall of the quartz crucible 14 are separated from the surface of the inner wall of the quartz crucible 14 by the vibration excitation force, and the silicon melt 21 Is released into the atmosphere from the surface.
By bringing the seed crystal 22 into contact with the silicon melt 21 from which bubbles have been removed in this way and pulling up the silicon single crystal ingot according to a normal method, a silicon single crystal with few pinholes, even if it has a large diameter. Ingots can be manufactured.

本発明では、上記のように、ルツボ軸１６に振動を与えるが、石英ルツボ１４の内壁の表面に付着した気泡を取り除くために必要な加振力の大きさは、以下のようにして求められる。   In the present invention, as described above, the crucible shaft 16 is vibrated. However, the magnitude of the excitation force necessary to remove bubbles adhering to the surface of the inner wall of the quartz crucible 14 is obtained as follows. .

前述のように、従来の方法で製造されたシリコン単結晶インゴットから切り出されたウェーハには、直径３ｍｍ以上のピンホールはほとんど存在しなかった。このことから、直径３ｍｍ以上の気泡は、浮力によって石英ルツボの内壁の表面から離れてシリコン融液表面から雰囲気中に放出されると考えられる。そして、このような大きさの気泡が有する浮力以上の加振力を石英ルツボに与えれば、このような浮力を有しない気泡も石英ルツボの内壁の表面から離れ、シリコン融液表面から放出されると考えられる。   As described above, there were almost no pinholes having a diameter of 3 mm or more in a wafer cut from a silicon single crystal ingot manufactured by a conventional method. From this, it is considered that bubbles having a diameter of 3 mm or more are released from the surface of the inner surface of the quartz crucible to the atmosphere from the surface of the silicon melt by buoyancy. If an excitation force greater than the buoyancy of bubbles of such a size is applied to the quartz crucible, the bubbles that do not have such buoyancy are also separated from the surface of the inner wall of the quartz crucible and released from the surface of the silicon melt. it is conceivable that.

図２にシリコン融液内の気泡の大きさと浮力の関係を示す図を示した。この図からわかるように、直径３ｍｍの気泡の浮力は１．６６×１０−５ｋｇｆである。
このことから、ルツボ軸１６に与える振動の加振力を、製品シリコン単結晶インゴットにおいて観察されない直径３ｍｍ以上の気泡が有する浮力に相当する１．６６×１０−５ｋｇｆ以上とし、１．６６×１０−５ｋｇｆ以上１０ｋｇｆ以下の加振力を与えることが好ましい。この振動の加振力は１．６６×１０−５ｋｇｆ以上とすれば石英ルツボ１４の内壁の表面に付着した直径３ｍｍ以下の気泡を引き離す効果があり、１０ｋｇｆを超えて加振力を与えてもピンホール低減効果はそれ以上大きくなることが期待できないし、逆に単結晶製造装置の機械強度の劣化に影響することが考えられ好ましくない。 FIG. 2 shows a relationship between the size of bubbles in the silicon melt and buoyancy. As can be seen from this figure, the buoyancy of bubbles with a diameter of 3 mm is 1.66 × 10 −5 kgf.
From this, the excitation force of the vibration applied to the crucible shaft 16 is 1.66 × 10 −5 kgf or more corresponding to the buoyancy of bubbles having a diameter of 3 mm or more that are not observed in the product silicon single crystal ingot. It is preferable to apply an excitation force of 10 −5 kgf to 10 kgf. If the excitation force of this vibration is 1.66 × 10 −5 kgf or more, there is an effect of separating bubbles with a diameter of 3 mm or less attached to the surface of the inner wall of the quartz crucible 14, and an excitation force exceeding 10 kgf is applied. However, the pinhole reduction effect cannot be expected to increase any more, and conversely, it may affect the deterioration of the mechanical strength of the single crystal manufacturing apparatus, which is not preferable.

また、ルツボ軸１６に振動を与える時間は１分以上６０分以下であることが好ましく、３０分以上６０分以下であることがさらに好ましい。振動を与える時間が長くなるほど石英ルツボ１４の内壁の表面に付着した気泡を引き離す効果は大きくなるが、振動を与える時間が６０分以上では石英表面へのダメージが大きくなることに加えて工程時間が長くなり効率的ではない。また、振動を与える時間を１分以上とすることで、石英ルツボ１４の内壁の表面に付着した気泡を引き離す効果を大きくすることができる。   Further, the time for applying vibration to the crucible shaft 16 is preferably 1 minute or more and 60 minutes or less, and more preferably 30 minutes or more and 60 minutes or less. The longer the time for applying vibration, the greater the effect of separating the bubbles adhering to the surface of the inner wall of the quartz crucible 14, but the time for applying vibration for 60 minutes or more increases the damage to the quartz surface and increases the process time. Long and inefficient. Moreover, the effect which isolate | separates the bubble adhering to the surface of the inner wall of the quartz crucible 14 can be enlarged by making the time which gives a vibration into 1 minute or more.

ルツボ軸１６に与える振動の周波数は１０Ｈｚ以上であることが望ましい。１０Ｈｚに満たないと、石英ルツボ１４の内壁の表面から気泡を引き離すための振動に必要な時間が長くなり、工程時間が長くなるため、生産性が低くなる。また、この周波数の上限は、加振機の性能等によるが特に限定されず、例えば１０ｋＨｚ以下とすればよい。   The frequency of vibration applied to the crucible shaft 16 is preferably 10 Hz or more. If it is less than 10 Hz, the time required for vibration for separating the bubbles from the surface of the inner wall of the quartz crucible 14 becomes longer, and the process time becomes longer, resulting in lower productivity. Further, the upper limit of the frequency depends on the performance of the vibrator, but is not particularly limited, and may be, for example, 10 kHz or less.

加振機１８として具体的には、例えばｉｔａｌｖｉｂｒａｓ社製の振動モーターを用いることができる。この振動モーターをルツボ移動手段１７にボルトで固定し、所望の加振力となるように予め加振力調整ウェイトを設定しておき、電圧を印加することにより、所望の加振力を所定時間加えることができる。   Specifically, for example, a vibration motor manufactured by italvibras can be used as the vibrator 18. This vibration motor is fixed to the crucible moving means 17 with a bolt, an excitation force adjustment weight is set in advance so as to obtain a desired excitation force, and a desired excitation force is applied for a predetermined time by applying a voltage. Can be added.

上記のようにしてルツボ軸に振動を与えることによって石英ルツボ１４の内壁の表面から気泡を取り除いた後に、シリコン融液２１に種結晶２２を接触させ、通常の方法に従ってシリコン単結晶インゴットを引き上げれば、直径が３００ｍｍ以上のような大口径であっても、ピンホールの少ないシリコン単結晶インゴットを製造できる。特には、ピンホール不良率が０．１％以下であるシリコン単結晶インゴットを製造することができ、このようなシリコン単結晶インゴットから通常の方法でシリコン単結晶ウェーハを製造すれば、ピンホール不良率が極めて低い直径３００ｍｍ以上の大口径シリコン単結晶ウェーハを製造することができる。また、このようなシリコン単結晶ウェーハを用いれば、半導体素子を歩留りよく作製することができる。   After removing bubbles from the surface of the inner wall of the quartz crucible 14 by applying vibration to the crucible shaft as described above, the seed crystal 22 is brought into contact with the silicon melt 21 and the silicon single crystal ingot can be pulled up according to a normal method. For example, even if the diameter is 300 mm or more, a silicon single crystal ingot with few pinholes can be manufactured. In particular, a silicon single crystal ingot having a pinhole defect rate of 0.1% or less can be manufactured. If a silicon single crystal wafer is manufactured from such a silicon single crystal ingot by a normal method, a pinhole defect A large-diameter silicon single crystal wafer having a very low diameter of 300 mm or more can be manufactured. In addition, if such a silicon single crystal wafer is used, semiconductor elements can be manufactured with high yield.

以下、本発明の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）
図１に示すようなシリコン単結晶インゴットの製造装置を用いて、以下のようにシリコン単結晶インゴットを製造した。
直径３２インチ（口径８００ｍｍ）の石英ルツボに多結晶シリコンを３６０ｋｇ充填し、Ａｒ流量を２００Ｌ／ｍｉｎ、チャンバー１１内の圧力を５０ｍｂａｒとし、抵抗加熱によるヒーター１５に通電し多結晶シリコンを融解した。その後、シリコン融液温度を結晶育成時のヒーターパワーよりも５％高い状態に置き、図１に示したようにルツボ移動手段１７に装着したｉｔａｌｖｉｂｒａｓ社製ｍｏｄｅｌ＝６００２９０の加振機１８の加振力が４ｋｇｆとなるように予め加振力調整ウェイトを設定し、この加振機によってルツボ軸１６に５０Ｈｚの周波数で３０分間振動を与えた。その後、水平磁場をコイルの中心強度で０．４Ｔとなるように磁場を印加し、シリコン融液温度を調整し種付けを行った。種結晶２２の回転速度を８ｒｐｍとし、石英ルツボ１４を種結晶２２の回転とは逆方向に０．５〜２ｒｐｍとして直径３００ｍｍのシリコン単結晶インゴットを育成した。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
Example 1
A silicon single crystal ingot was manufactured as follows using a silicon single crystal ingot manufacturing apparatus as shown in FIG.
A quartz crucible having a diameter of 32 inches (a diameter of 800 mm) was filled with 360 kg of polycrystalline silicon, the Ar flow rate was 200 L / min, the pressure in the chamber 11 was 50 mbar, and the heater 15 was heated by resistance heating to melt the polycrystalline silicon. Thereafter, the silicon melt temperature is set to a state 5% higher than the heater power at the time of crystal growth, and the vibration of the vibrator 18 of the italvibras model = 600290 attached to the crucible moving means 17 as shown in FIG. An excitation force adjustment weight was set in advance so that the force would be 4 kgf, and the vibration was applied to the crucible shaft 16 at a frequency of 50 Hz for 30 minutes. Thereafter, a horizontal magnetic field was applied so that the center strength of the coil was 0.4 T, and the silicon melt temperature was adjusted to perform seeding. A silicon single crystal ingot having a diameter of 300 mm was grown with the rotational speed of the seed crystal 22 being 8 rpm and the quartz crucible 14 being 0.5 to 2 rpm in the opposite direction to the rotation of the seed crystal 22.

こうして同様の方法でくり返して育成した直径３００ｍｍのシリコン単結晶インゴットから厚さ１ｍｍ程度のシリコン単結晶ウェーハをワイヤーソーにより切り出し、通常のシリコン単結晶ウェーハの鏡面処理工程を経て、表面が化学研磨されたポリッシュウェーハを作製した。作製したポリッシュウェーハをパーティクルカウンターのエリアカウントモードで測定しピンホールが含まれるウェーハを認識した。確認のために暗所による目視及び、ＳＥＭによる観察を行った。ピンホール発生率は０．０９％（３９枚／４３３５０枚）と極めて良好な特性が得られた。   A silicon single crystal wafer having a thickness of about 1 mm is cut out with a wire saw from a 300 mm diameter silicon single crystal ingot that has been repeatedly grown in the same manner, and the surface is chemically polished through a mirror surface treatment process of a normal silicon single crystal wafer. A polished wafer was prepared. The fabricated polished wafer was measured in the particle counter area count mode, and the wafer containing pinholes was recognized. For confirmation, visual observation in a dark place and observation by SEM were performed. The pinhole generation rate was 0.09% (39/43350), and very good characteristics were obtained.

（実施例２）
ルツボ軸に振動を与える時間を６０分とする以外は、上記実施例１と同様の装置及び条件でシリコン単結晶インゴットの製造をくり返し行った。
得られたシリコン単結晶インゴットから上記実施例１と同様の操作によりポリッシュウェーハを作製した。ウェーハのピンホール不良の調査を上記実施例１と同様に行った結果、ピンホール発生率は０．０８５％（３枚／３５２９枚）と極めて良好な特性が維持できた。 (Example 2)
A silicon single crystal ingot was repeatedly manufactured using the same apparatus and conditions as in Example 1 except that the time for applying vibration to the crucible shaft was 60 minutes.
A polished wafer was produced from the obtained silicon single crystal ingot by the same operation as in Example 1. As a result of investigating the pinhole defect of the wafer in the same manner as in Example 1, the pinhole occurrence rate was 0.085% (3/3529), and extremely good characteristics could be maintained.

（実施例３）
ルツボ軸に振動を与える時間を９０分とする以外は、上記実施例１と同様の装置及び条件でシリコン単結晶インゴットの製造をくり返し行った。
得られたシリコン単結晶インゴットから上記実施例１と同様の操作によりポリッシュウェーハを作製した。ウェーハのピンホール不良の調査を上記実施例１と同様に行った結果、ピンホール発生率は９０分の場合は０．０８７％（４枚／４６００枚）と実施例２とほぼ同等の結果が得られた。 (Example 3)
A silicon single crystal ingot was repeatedly manufactured under the same apparatus and conditions as in Example 1 except that the time for applying vibration to the crucible shaft was 90 minutes.
A polished wafer was produced from the obtained silicon single crystal ingot by the same operation as in Example 1. As a result of investigating the pinhole defect of the wafer in the same manner as in Example 1, the pinhole generation rate is 0.087% (4/4600) in the case of 90 minutes, which is almost the same result as in Example 2. Obtained.

（比較例）
まず、実施例１と同様に、直径３２インチ（口径８００ｍｍ）の石英ルツボ１４に多結晶シリコンを３６０ｋｇ充填し、Ａｒ流量を２００Ｌ／ｍｉｎ、チャンバー１１内の圧力を５０ｍｂａｒとし、抵抗加熱のヒーター１５に通電し多結晶シリコンを融解した。その後、ルツボ軸１６に振動を与えることを行わない以外は実施例１と同様に、水平磁場をコイルの中心強度で０．４Ｔとなるように磁場を印加し、シリコン融液温度を調整し種付けを行った。種結晶の回転速度を８ｒｐｍとし、石英ルツボ１４を種結晶の回転とは逆方向に０．５〜２ｒｐｍとして直径３００ｍｍのシリコン単結晶インゴットをくり返し育成した。 (Comparative example)
First, similarly to Example 1, 360 kg of polycrystalline silicon was filled into a quartz crucible 14 having a diameter of 32 inches (diameter 800 mm), the Ar flow rate was 200 L / min, the pressure in the chamber 11 was 50 mbar, and the resistance heating heater 15 To melt the polycrystalline silicon. Thereafter, except that no vibration is applied to the crucible shaft 16, a horizontal magnetic field is applied so that the center strength of the coil is 0.4 T, and the silicon melt temperature is adjusted and seeded in the same manner as in the first embodiment. Went. A silicon single crystal ingot having a diameter of 300 mm was repeatedly grown with the rotation speed of the seed crystal being 8 rpm and the quartz crucible 14 being 0.5 to 2 rpm in the direction opposite to the rotation of the seed crystal.

得られたシリコン単結晶インゴットから上記実施例１と同様の操作によりポリッシュウェーハを作製した。ウェーハのピンホール不良の調査を上記実施例１と同様に行った。ピンホールの発生率は０．８２％（３３８枚／４１２００枚）であった。また、このような、ピンホールと判定されたウェーハをＳＥＭにより観察した結果、図３に示すように結晶性ピンホールであることを確認した。   A polished wafer was produced from the obtained silicon single crystal ingot by the same operation as in Example 1. Investigation of pinhole defects in the wafer was conducted in the same manner as in Example 1 above. The incidence of pinholes was 0.82% (338/41200). Moreover, as a result of observing such a wafer determined to be a pinhole by SEM, it was confirmed that it was a crystalline pinhole as shown in FIG.

以上の実施例、比較例の結果を表１に示した。   The results of the above examples and comparative examples are shown in Table 1.

Figure 2007210803
Figure 2007210803

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。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

例えば、本発明においては、加振機はルツボ軸に振動を与えることができれば、その装着位置や機構は特に限定されない。また、上記実施例では単結晶育成時に磁場を印加する、いわゆるＭＣＺ法によるシリコン単結晶インゴットの製造を行ったが、磁場を印加しない通常のＣＺ法によるものであってもよい。   For example, in the present invention, the mounting position and mechanism of the vibrator are not particularly limited as long as it can apply vibration to the crucible shaft. In the above embodiment, a silicon single crystal ingot is manufactured by a so-called MCZ method in which a magnetic field is applied during single crystal growth. However, a normal CZ method in which no magnetic field is applied may be used.

本発明に係るシリコン単結晶インゴットの製造に用いるチョクラルキー法によるシリコン単結晶インゴットの製造装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the manufacturing apparatus of the silicon single crystal ingot by the Czochralky method used for manufacture of the silicon single crystal ingot which concerns on this invention. シリコン融液中の気泡の大きさと浮力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the magnitude | size of the bubble in a silicon melt, and buoyancy. 比較例のシリコン単結晶インゴットから製造されたシリコン単結晶ウェーハにおいて生じたピンホールのＳＥＭによる観察図である。It is the observation figure by SEM of the pinhole which arose in the silicon single crystal wafer manufactured from the silicon single crystal ingot of the comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

１０…シリコン単結晶インゴットの製造装置、 １１…チャンバー、
１２…引き上げワイヤー、 １３…シリコン単結晶インゴット、 １４…石英ルツボ、
１５…ヒーター、 １６…ルツボ軸、 １７…ルツボ移動手段、 １８…加振機、
１９…黒鉛ルツボ、 ２１…シリコン融液、 ２２…種結晶、
２３…シードチャック、 ３１…ルツボ回転モーター、 ３２…ルツボ上下動モーター。 10 ... Manufacturing apparatus of silicon single crystal ingot, 11 ... Chamber,
12 ... Pulling wire, 13 ... Silicon single crystal ingot, 14 ... Quartz crucible,
15 ... Heater, 16 ... Crucible shaft, 17 ... Crucible moving means, 18 ... Exciter,
19 ... graphite crucible, 21 ... silicon melt, 22 ... seed crystal,
23 ... Seed chuck, 31 ... Crucible rotation motor, 32 ... Crucible vertical movement motor.

Claims (7)

少なくとも、石英ルツボ内の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程と、該シリコン融液に種結晶を接触させた後引き上げることによってシリコン単結晶インゴットを育成する工程とを有するチョクラルスキー法によるシリコン単結晶インゴットの製造方法であって、前記石英ルツボ中の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程と前記シリコン融液に種結晶を接触させた後引き上げることによってシリコン単結晶インゴットを育成する工程との間に、前記石英ルツボを支持するルツボ軸に振動を与える工程を有することを特徴とするシリコン単結晶インゴットの製造方法。   Czochralski having at least a step of melting polycrystalline silicon in a quartz crucible to form a silicon melt, and a step of growing a silicon single crystal ingot by bringing the seed crystal into contact with the silicon melt and then pulling it up A method for producing a silicon single crystal ingot by the method, comprising: melting a polycrystalline silicon in the quartz crucible to form a silicon melt; and bringing the seed crystal into contact with the silicon melt and then pulling it up A method for producing a silicon single crystal ingot, comprising a step of applying vibration to a crucible shaft that supports the quartz crucible between the steps of growing the ingot. 前記ルツボ軸に与える振動の加振力は、１．６６×１０−５ｋｇｆ以上と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インゴットの製造方法。 2. The method for producing a silicon single crystal ingot according to claim 1, wherein an excitation force of vibration applied to the crucible shaft is 1.66 × 10 −5 kgf or more. 前記ルツボ軸に振動を与える時間は、１分以上６０分以下とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコン単結晶インゴットの製造方法。   3. The method for producing a silicon single crystal ingot according to claim 1, wherein time for applying vibration to the crucible shaft is 1 minute or more and 60 minutes or less. 前記ルツボ軸に与える振動の周波数は、１０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のシリコン単結晶インゴットの製造方法。   The method for producing a silicon single crystal ingot according to any one of claims 1 to 3, wherein the frequency of vibration applied to the crucible shaft is 10 Hz or more. 前記石英ルツボ中の多結晶シリコンを融解してシリコン融液とする工程の炉内圧力を、５〜６０ｍｂａｒとすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のシリコン単結晶インゴットの製造方法。   5. The silicon according to claim 1, wherein the furnace pressure in the step of melting the polycrystalline silicon in the quartz crucible to form a silicon melt is 5 to 60 mbar. A method for producing a single crystal ingot. 少なくとも、チャンバーと、該チャンバー内に配置された石英ルツボと、該石英ルツボを回転上下動自在に支持するルツボ軸と、前記石英ルツボ内の多結晶シリコンを加熱するヒーターとを備えた、チョクラルスキー法によるシリコン単結晶インゴットの製造装置であって、少なくとも、前記ルツボ軸に振動を与える加振機を具備することを特徴とするシリコン単結晶インゴットの製造装置。   A chocral comprising at least a chamber, a quartz crucible disposed in the chamber, a crucible shaft that rotatably supports the quartz crucible, and a heater that heats polycrystalline silicon in the quartz crucible. An apparatus for manufacturing a silicon single crystal ingot by a ski method, comprising at least a vibration exciter that applies vibration to the crucible shaft. 直径が３００ｍｍ以上のシリコン単結晶インゴットであって、該シリコン単結晶インゴットから切り出されたシリコン単結晶ウェーハのピンホール不良率が０．１％以下であることを特徴とするシリコン単結晶インゴット。   A silicon single crystal ingot having a diameter of 300 mm or more, wherein a silicon single crystal wafer cut out from the silicon single crystal ingot has a pinhole defect rate of 0.1% or less.
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