JP2018118889A - 結晶育成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
CS(x)=CL0・k・(1−x)(k−1)・・・(1)
Cs(Xs)=Co・k・(1−Xs)(k−1)・・・(2)
そこで砕かれた1つのリサイクル原料当りの平均重量を100g以上とすることで、重量に対する表面の割合を低減でき、より高純度化が達成可能である。もちろん先に述べたポリッシュドウェーハの規格外品や余剰品は清浄度が高いのでこの限りではない。
概略を図7に示した引上げ機10を用いて、マルチ操業を行ない製品製造したものの内、基本的には総合固化率Ksが0.7以下の非製品部を回収した。
メインチャンバー11の下部にはガス流出口19が設けられ、引き上げチャンバー12の上部にはガス導入口20が設けられている。石英ルツボ15は、例えば、黒鉛ルツボ16によって支持され、黒鉛ルツボ16は、例えば、ルツボ回転軸29によって支持される。石英ルツボ15を加熱する黒鉛ヒーター17の外側には、例えば、断熱部材18が周囲を取り囲むように設けられている。
引き上げチャンバー12の上部には、例えば、引き上げ機構(不図示)が設けられており、引き上げ機構からは、例えば、引上げワイヤー26が巻出されており、その先端には、例えば、種結晶27を取り付けるための種ホルダー28が接続されている。トップチャンバー21の上端部には、例えば、シリコン融液面近傍に延伸するガスパージ筒22が設けられており、ガスパージ筒22の下方には、シリコン結晶13を囲繞するように設けられ黒鉛ヒーター17やシリコン融液14からの輻射熱を遮蔽するための熱遮蔽部材23が設けられている。
目標の炭素濃度として、直胴部全長が1×1014atoms/cm3以下となるように結晶育成を試みた。先ずは実施例1と同様の方法により集めた平均総合固化率0.47の非製品部から、実施例1と同様に粉砕洗浄してリサイクル原料とした。実施例1の結果を元に推定すると、リサイクル原料の比率を75%にすると、固化率0.62での炭素濃度が約1×1014atoms/cm3となる。そこでリサイクル原料75kgと従来原料25kgとを混合し、リサイクル原料比率75%とした。ただしこのとき念のため原料ひとつ当りの平均重量が凡そ百数十gと実施例1より大きなサイズとなるように原料を用意した。この原料を用いて実施例1と同条件で結晶を育成した。
リサイクル原料を用いず通常の多結晶原料を用いたことを除いては、実施例1と同じ条件で結晶を育成し、丸めに入る直前の直胴部最終部(固化率0.62)から輪切りのサンプルを切り出し、実施例1と同様の方法で電子線を照射しPL法で炭素関連ピークを測定した。その結果、推定炭素濃度は、2.2×1014atoms/cm3であった。この結果から偏析により逆算した固化率0付近での炭素濃度は8.8×1013atoms/cm3(図8参照)となり、実施例1、2に比較して高い値となった。
13…シリコン結晶、 14…シリコン融液、 15…石英ルツボ、
16…黒鉛ルツボ、 17…黒鉛ヒーター、 18…断熱部材、 19…ガス流出口、
20…ガス導入口、 21…トップチャンバー、 22…ガスパージ筒、
23…熱遮蔽部材、 26…引上げワイヤー、
27…種結晶、 28…種ホルダー、 29…ルツボ回転軸。
Claims (6)
- CZ法を用いてルツボにチャージしたシリコン原料を溶融した溶融液から1本のシリコン結晶を育成する1本引き操業、又は前記シリコン結晶を育成したあとに、前記ルツボにシリコン原料をリチャージして溶融した溶融液から再度シリコン結晶を育成することを1度以上繰り返すことで、ひとつの石英ルツボから2本以上の結晶を育成するマルチ操業において製造される非製品部のうちで、総合固化率Ks(=総結晶重量/総投入原料重量)の上限値が0.7以下の非製品部、もしくは平均総合固化率Ksav=(Ks1×W1+Ks2×W2+Ks3×W3・・・)/(W1+W2+W3・・・)、(ただし、Ksiは(非製品部iの育成開始時点の総合固化率Kssi+非製品部iの育成終了時点の総合固化率Ksei)/2で表される非製品部iの代表総合固化率、Wiは非製品部iの重量)が0.5以下となる非製品部をリサイクル原料として用いて、次のシリコン結晶をCZ法により育成することを特徴とする結晶育成方法。
- 前記リサイクル原料を、全原料中の少なくとも20%以上用いることを特徴とする請求項1に記載の結晶育成方法。
- 前記リサイクル原料を用いて育成されるシリコン結晶中の目標とする不純物濃度レベルに応じて、用いるべきリサイクル原料の総合固化率Ksの上限値、用いるべきリサイクル原料の平均総合固化率Ksav、全原料に対するリサイクル原料の比率のうちの少なくとも1つ以上を選択することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の結晶育成方法。
- 前記リサイクル原料を用いて育成されるシリコン結晶中の炭素の濃度を1×1014atoms/cm3以下にすることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の結晶育成方法。
- 前記非製品部を砕き前記リサイクル原料として用いる際に、砕かれた1つのリサイクル原料当りの平均重量を100g以上とすることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の結晶育成方法。
- 前記非製品部を砕かず、もしくは前記非製品部を10個以内に分割して、ブロック状のもの、又は塊状の形状のまま前記リサイクル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4のいずれか1項に記載の結晶育成方法。
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