JP2018080085A - 半導体シリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記CZシリコン結晶の軸方向の酸素濃度を予め測定して酸素濃度分布を取得する工程と、
前記CZシリコン結晶を原料として用い、前記取得したCZシリコン結晶の軸方向の酸素濃度分布に応じて製造条件を変更して、FZ法により前記半導体シリコン単結晶を製造する工程とを有することを特徴とするFZ法による半導体シリコン単結晶の製造方法を提供する。
本発明の半導体シリコン単結晶の製造方法により、FZ法で製造する半導体シリコン単結晶の軸方向の全体で、酸素濃度が4.0×1016atoms/cm3〜5.3×1016atoms/cm3の範囲に収まるように、結晶直径200mmのFZシリコン単結晶を製造した。
実施例で使用した原料と長手方向の酸素濃度変化がほぼ同等のCZシリコン結晶を原料として用い、実施例のような製造条件の変更を行わずに、直胴中の製造条件を一定として製造したこと以外は、実施例と同条件で、結晶直径200mmのFZシリコン単結晶の製造を行った。この時の、メルト滞留時間、メルト表面積、炉内圧力から算出したKの値は18.6であった。(この場合、FZシリコン単結晶/原料棒の酸素導入率は2.7%と計算された)
13…下軸、 14…CZシリコン結晶、 15…種結晶、
16…高周波加熱コイル、 17…絞り、 18…溶融帯域、
19…半導体シリコン単結晶、 20…ドープノズル、 21…直胴部、
22…コーン部。
Claims (9)
- CZ法により製造したCZシリコン結晶を原料としたFZ法による半導体シリコン単結晶の製造方法において、
前記CZシリコン結晶の軸方向の酸素濃度を予め測定して酸素濃度分布を取得する工程と、
前記CZシリコン結晶を原料として用い、前記取得したCZシリコン結晶の軸方向の酸素濃度分布に応じて製造条件を変更して、FZ法により前記半導体シリコン単結晶を製造する工程とを有することを特徴とするFZ法による半導体シリコン単結晶の製造方法。 - 前記製造条件は結晶成長速度、炉内圧力、炉内雰囲気ガス流量のうち一つ以上とすることを特徴とする請求項1に記載の半導体シリコン単結晶の製造方法。
- 前記取得したCZシリコン結晶の軸方向の酸素濃度分布における、前記CZシリコン結晶の前記酸素濃度が高い位置における前記結晶成長速度に比べて、前記CZシリコン結晶の前記酸素濃度が低い位置における前記結晶成長速度が速くなるように製造条件を変更することを特徴とする請求項2に記載の半導体シリコン単結晶の製造方法。
- 前記取得したCZシリコン結晶の軸方向の酸素濃度分布における、前記CZシリコン結晶の前記酸素濃度が高い位置における前記炉内圧力に比べて、前記CZシリコン結晶の前記酸素濃度が低い位置における前記炉内圧力が高くなるように製造条件を変更することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の半導体シリコン単結晶の製造方法。
- 前記取得したCZシリコン結晶の軸方向の酸素濃度分布における、前記CZシリコン結晶の前記酸素濃度が高い位置における前記炉内雰囲気ガス流量に比べて、前記CZシリコン結晶の前記酸素濃度が低い位置における前記炉内雰囲気ガス流量が少なくなるように製造条件を変更することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の半導体シリコン単結晶の製造方法。
- 前記FZ法で製造する半導体シリコン単結晶の直径を150mm以上とすることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の半導体シリコン単結晶の製造方法。
- 所望とする前記FZ法で製造する半導体シリコン単結晶の酸素濃度の50倍以上の酸素濃度を有する前記CZシリコン結晶を原料として用いることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の半導体シリコン単結晶の製造方法。
- 前記FZ法で製造する半導体シリコン単結晶の軸方向の全体で、酸素濃度が2.1×1016atoms/cm3以上8.0×1016atoms/cm3以下の範囲であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の半導体シリコン単結晶の製造方法。
- 前記FZ法で製造する半導体シリコン単結晶の軸方向の全体で、酸素濃度が4.0×1016atoms/cm3以上5.0×1016atoms/cm3以下の範囲であることを特徴とする請求項8に記載の半導体シリコン単結晶の製造方法。
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