JP3181884U - 結晶シリコンインゴット及びそれから製造されるシリコンウェーハ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結晶シリコンインゴット1は、底部を有するとともに、垂直方向を規定する。特に、結晶シリコンインゴット1は、垂直方向に成長した複数のシリコン粒子12と、底部上に位置する核形成促進層2とを含む。核形成促進層2に隣接するシリコン粒子12は、平均粒径が約10mm未満である。
【選択図】図2
Description
一実施形態では、核形成促進層は、形状が不規則な複数の結晶粒子から形成される。該結晶粒子の各々は、粒径が約50mm未満である。
別の実施形態では、核形成促進層は、融点が約1400℃より高い材料からできたプレートである。該プレートの、シリコン融液に接触する表面は、300μm〜1000μmの粗さを有して複数のシリコン粒子に複数の核形成サイトを提供する。
本考案の一実施形態におけるシリコンウェーハは、複数のシリコン粒子を含む。特に、シリコン粒子の優先結晶配向が(001)と(111)との間にあり、前記優先結晶配向を有する前記シリコン粒子の体積割合が約50%より大きい。本考案におけるシリコンウェーハは、従来のシリコンウェーハとは結晶特性が相違する。
図2は、本考案の一実施形態における結晶シリコンインゴット1を示す。
図3に示すように、核形成促進層2を、例えば石英ルツボのような鋳型3に設ける。鋳型3は垂直方向Vを規定する。
ここで、Siは、核形成したシリコン粒子12の平均粒径であり、Sfは、核形成して成長したシリコン粒子12の平均粒径を示す。
ここで、x1およびx2は、それぞれインゴットの垂直方向における2つの異なるレベルを示し、Dx1とDx2は、それぞれレベルx1とx2とにおける接平面内のインゴットの欠陥密度を示す。
図8と図9とは、それぞれ結晶シリコンインゴットA、Bの、インゴットレベルにおける平均粒径と欠陥密度と(欠陥面積比、%)の関係を示す図であり、結晶シリコンインゴットAは本考案の実施形態により製造され、結晶シリコンインゴットBは従来の方法で製造された。図8に示すデータによると、初期段階における平均粒径は7.4mm程度であり、最終段階における平均粒径は18.4mm程度であることがわかる。したがって、最終平均粒径は、初期平均粒径の、2と3の間にある、約2.49(=18.4/7.4)倍となる。図9は、インゴットA及びBの、中心部と側壁と隅の欠陥面積率を示す。
12…シリコン粒子
14…シリコン原料
16…シリコン融液
22…結晶粒子
24…プレート
V…垂直方向
Claims (11)
- 底部を有するとともに、垂直方向を規定する結晶シリコンインゴットであって、
前記垂直方向に成長した複数のシリコン粒子と、
前記底部上に位置する核形成促進層と、
を備え、
前記核形成促進層に隣接するシリコン粒子は、平均粒径が約10mm未満であることを特徴とする結晶シリコンインゴット。 - 前記結晶シリコンインゴットの、前記垂直方向における欠陥密度の増加率が、0.01%/mm〜10%/mmの範囲にある、請求項1に記載の結晶シリコンインゴット。
- 前記核形成促進層は、形状が不規則な複数の結晶粒子から形成され、前記結晶粒子の各々は、粒径が約50mm未満である、請求項1に記載の結晶シリコンインゴット。
- 前記複数の結晶粒子が、ポリシリコン粒子、モノシリコン粒子、及び単結晶炭化ケイ素からなる群から選択される、請求項3に記載の結晶シリコンインゴット。
- 前記核形成促進層は、融点が1400℃より高い材料から形成されるプレートであり、
前記プレートの、前記シリコン融液に接触する表面は、300μm〜1000μmの粗さを有して前記複数のシリコン粒子に複数の核形成サイトを提供する、請求項1に記載の結晶シリコンインゴット。 - 前記シリコン粒子における優先結晶配向が(001)と(111)との間にあり、前記優先結晶配向を有する前記シリコン粒子の体積割合が約50%より大きい、請求項1に記載の結晶シリコンインゴット。
- 前記シリコン粒子における優先結晶配向が(001)と(111)との間にあり、前記優先結晶配向を有する前記シリコン粒子の体積割合が約70%より大きい、請求項1に記載の結晶シリコンインゴット。
- 複数のシリコン粒子を含むシリコンウェーハであって、
前記シリコン粒子における優先結晶配向が(001)と(111)との間にあり、前記優先結晶配向を有する前記シリコン粒子の体積割合が約50%より大きいことを特徴とするシリコンウェーハ。 - 請求項1に記載の結晶シリコンインゴットから製造される、請求項8に記載のシリコンウェーハ。
- 複数のシリコン粒子を含むシリコンウェーハであって、
前記シリコン粒子における優先結晶配向が(001)と(111)との間にあり、前記優先結晶配向を有する前記シリコン粒子の体積割合が約70%より大きいことを特徴とするシリコンウェーハ。 - 請求項1に記載の結晶シリコンインゴットから製造される、請求項10に記載のシリコンウェーハ。
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