JP4866924B2 - シリコン単結晶引き上げ用の石英ガラスルツボおよびシリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
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Description
<実施例>
回転するモールドに天然石英粉を投入した後に、黒鉛電極に電圧を印加し、電流を流す電気アーク加熱によって、モールド内面から石英ガラスルツボの不透明層を形成した。引き続いて、アーク火炎中に天然石英粉を徐々に散布供給し透明層を形成した。さらに連続して、本発明の結晶化促進剤であるバリウムを含有する溶液を天然石英粉にコーティングすることにより得た、バリウムをコーティングした天然石英粉を徐々に散布供給して、結晶化促進剤含有層を形成し溶融を終了した。その後は、公知の工程により、図1に示すように外周部に石英ガラスの不透明層2、その内側に石英ガラスの透明層3、さらにその内側に結晶化促進剤含有層4を有する石英ガラスルツボを作製した。
<比較例>
上記実施例において、結晶化促進剤含有層の厚さを10μmまたは220μm、結晶化促進剤含有層のバリウム濃度を0ppm、70ppm、または230ppmとし、それ以外は実施例と同様にして、口径寸法が16インチと24インチのそれぞれの石英ガラスルツボを作製した。これらの石英ガラスルツボを用いて、シリコン単結晶の引き上げを行った。その結果を表1に示す。
2 石英ガラスの不透明層
3 石英ガラスの透明層
4 結晶化促進剤含有層
5 斑状の結晶化領域
5a 単位領域
6 ガス放出穴
7 シリコン
8 結晶層表面
9 結晶層
10 シリコン
11 石英ガラスの不透明層
12 斑状の結晶化領域以外の領域
Claims (11)
- シリコン単結晶引き上げ用の石英ガラスルツボであって、結晶化促進剤含有層を内表面に有し、シリコン単結晶の引き上げ時に、内表面に結晶化促進剤によりその全面積が石英ガラスルツボの内表面の30〜80%を占める斑状の結晶化領域が形成されることを特徴とする石英ガラスルツボ。
- 斑状の結晶化領域は、シリコン単結晶の引き上げ時に石英ガラスルツボの内表面に点在的に発生した結晶化物質が連続的に結合して形成されることを特徴とする請求項1に記載の石英ガラスルツボ。
- 斑状の結晶化領域は、実質的に周縁部が閉じて独立した形状を有し当該形状の面積が10〜100mm2の範囲にある単位領域を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の石英ガラスルツボ。
- 斑状の結晶化領域の単位領域のうち少なくとも一部は、単位領域同士がさらに連続的に結合していることを特徴とする請求項3に記載の石英ガラスルツボ。
- 斑状の結晶化領域には、シリコン単結晶の引上げ時に10〜100μmの微少穴が発生しないことを特徴とする請求項4に記載の石英ガラスルツボ。
- 結晶化促進剤は、マグネシウム、ストロンチウム、カルシウム、およびバリウムから選ばれる2a族元素の少なくとも1種であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の石英ガラスルツボ。
- 結晶化促進剤はバリウムであり、結晶化促進剤含有層は、バリウムをコーティングした高純度シリカ粉を石英ガラスルツボの内表面に供給し溶融させて形成したものであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の石英ガラスルツボ。
- 結晶化促進剤含有層は、厚さが30〜200μmであることを特徴とする請求項7に記載の石英ガラスルツボ。
- 結晶化促進剤含有層は、バリウム濃度が100〜200ppmであることを特徴とする請求項7または8に記載の石英ガラスルツボ。
- 結晶化促進剤含有層は、バリウム濃度が130〜170ppmであることを特徴とする請求項7から9のいずれかに記載の石英ガラスルツボ。
- 請求項1から10のいずれかに記載の石英ガラスルツボを用いたシリコン単結晶の製造方法であって、多結晶シリコンを石英ガラスルツボ内に投入する工程と、多結晶シリコンを加熱溶解してシリコン融液とする工程と、種結晶を用いて石英ガラスルツボ内のシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げる工程とを含むことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
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