KR20010042835A

KR20010042835A - 실리콘 단결정의 제조방법

Info

Publication number: KR20010042835A
Application number: KR1020007011598A
Authority: KR
Inventors: 이시주카토흐루; 후세가와이즈미; 오타토모히코; 미야하라유우이치
Original assignee: 와다 다다시; 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2001-05-25
Also published as: JP3760769B2; EP1076120A4; WO2000052235A1; JP2000247788A; EP1076120A1

Abstract

자장을 인가하는 쵸크랄스키법에 의해, 단결정 잉곳을 인상하여 성장시키는 실리콘 단결정의 제조방법에 있어서, 동일 석영 도가니를 이용하여 실리콘 단결정을 제조하는 시간이 100시간 이상이고, 인가하는 수평자장분포 또는 커스프형 자장분포에서 수평성분 자장강도가, 실리콘 융액면과 석영 도가니 측벽과 직교하는 위치에서 500Gauss 이상인 실리콘 단결정의 제조방법. 본 발명에 의하면, 석영 도가니 내표면의 열화를 억제하여 도가니의 수명을 연장하고, 도가니의 열화에 따라 발생하는 무전위화를 방지하여, 인상 단결정 잉곳 1개당 도가니 개수를 감소시키며, 또한 도가니 교환에 요하는 시간을 삭감하고, 수율 및 생산성의 향상을 도모하고, 공업적으로 값싸고 고품질인 실리콘 단결정의 제조방법을 제공하는 것이 가능하다.

Description

실리콘 단결정의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING SILICON SINGLE CRYSTAL}

반도체 소자의 제조에 이용되는 실리콘 단결정 웨이퍼는, 주로 직경의 대구경화에 유효한 CZ법에 의해 제조되고 있다. 더욱이 최근에는 소자의 고집적화에 따른 칩 싸이트의 대형화에 대응하여, 대직경 실리콘 단결정의 제조가 요구되고 있다(NKKEI MICRODEVICES 1992,11).

CZ법에 의한 실리콘 단결정의 제조에서는, 석영 도가니 내에 충진한 다결정 실리콘을 용해하고 그 융액으로부터 실리콘 단결정을 제조하기 때문에, 석영 도가니 내표면은 고온의 실리콘 융액에 노출된다. 그 결과, 크리스토발라이트(cristobalite)라 불리는 실리콘 융액에 난용성(hardly soluble)인 물질이 도가니 내표면에 형성되어, 이것이 실리콘 단결정 성장중에 석영 도가니 내표면으로부터 박리하고, 실리콘 융액중에 방출된다. 이렇게 박리한 난용성 물질이 육성중 실리콘 단결정의 성장계면에 부착하면, 열변형(thermal strain) 등을 완화하기 때문에 전위가 도입되고, 결정이 유전위화하는 원인이 되고 있다.

이러한 이유로, 동일한(same) 석영 도가니로부터 실리콘 원료 다결정을 리챠지(recharge)하여 복수개의 실리콘 단결정 잉곳을 연속적으로 제조하는 멀티-풀링법(multi-pulling method)(Fumio Shimura,Semiconductor Silicon Crystal Technology,p.178~179,1989) 등에서는, 석영 도가니의 수명(lifetime)의 관점에서, 얻어지는 실리콘 단결정 잉곳의 수를 제한하였다.

또, 최근에는, 예를 들면 특개평6-56588호 공보에 개시되고 있는 바와 같이, 실리콘 단결정중 그로운-인 결함저감을 위해, 실리콘 단결정 제조중 육성속도를 종래의 1.0mm/min에서 0.8mm/min 이하로 저하시킴으로써 실리콘 단결정의 품질을 향상시키는 방법이 개시되고 있다. 그러나, 실리콘 단결정의 성장속도를 저하시킴으로 인해 제조시간이 연장되고, 따라서 석영 도가니 내표면의 열화가 진행해 버린다. 그 때문에, 유전위 트라블이 생기기 쉽고, 결정의 수율이 나빠지며, 제조비용이 높아지는 문제가 발생해 왔다.

한편, MCZ법에 의한 석영 도가니 내표면의 열화제어에 대해서는, 예를 들면, 특개평8-333191호 공보에 개시되고 있는 바와 같이, 수평자장(horizontal magnetic field)을 인가하여 석영 도가니 내의 실리콘 융액의 대류를 억제함으로써, 융액이 석영 도가니를 용해침식하기 어렵게 되고, 도가니의 수명이 늘어나는 것이 시사되고 있지만, 그 구체적인 조건 등의 기재는 되어 있지 않다.

더욱이, 커스프(cusp)형 MCZ법에 대해서는, 예를 들면, 특개평3-505442호 공보 등에 개시되고 있는 바와 같이, 실리콘 융액과 결정성장계면의 자장강도를 약하게 하는 것이 기재되어 있는 것에 지나지 않는다.

본 발명은, 쵸크랄스키법(Czochralski Method, CZ법)에 의한 인상장치의 도가니 내에 수납한 실리콘 융액에 자장을 인가하면서 융액으로부터 실리콘 단결정을 인상하는 MCZ법(Magnetic field applied Czochralski Method)에 관한 것이며, 보다 상세하게는, MCZ법에 의한 실리콘 단결정 제조에 이용하는 석영 도가니의 내표면의열화를 방지하여 실리콘 단결정을 제조하는 방법에 관한 것이다.

도1은, 본 발명에서 사용하는 커스프형 자장장치를 장비한 단결정 제조장치의 요부구조를 나타내는 개략 구성도이다.

도2는, 실리콘 단결정 제조후 석영 도가니 내표면의 열화상태를 나타내는 도면이다.

(a) 커스프형 자장을 인가한 경우, (b) 자장인가안함.

도3은, 석영 도가니 내표면의 열화도(degradation degree)와 수평성분 자장강도와의 관계를 나타내는 도면

도4는, 석영 도가니 내표면의 열화도와 실리콘 단결정 제조시간과의 관계를 나타내는 도면

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 자장을 인가하는 CZ법에 의한 실리콘 단결정의 제조방법에 있어서, 석영도가니의 수명을 연장하고, 멀티-풀링으로 석영 도가니 1개에 대하여 인상 단결정의 개수를 증가시킴으로써 석영 도가니의 원단위를 감소시키고, 또한 석영 도가니의 교환에 요하는 시간을 삭감하는 것에 의해, 공업적으로 값이 싼 실리콘 단결정의 제조방법을 제공하는 것이다. 더욱이, 저속성장에 의한 고품질 실리콘 단결정의 제조시, 석영 도가니의 수명을 길게 하여 고품질 실리콘 단결정을 효율적으로 제공하는 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 자장을 인가하는 쵸크랄스키법에 의해 단결정 잉곳을 인상하여 성장시키는 실리콘 단결정의 제조방법에 있어서, 동일 석영 도가니를 이용하여 실리콘 단결정을 제조하는 시간이, 100시간 이상인 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조방법이다.

이와 같이, MCZ법에 의해 석영 도가니내의 실리콘 융액에 대하여 자장을 인가하면, 석영 도가니 내표면의 열화가 현저히 억제되고, 석영 도가니의 수명이 길어지며, 석영 도가니를 이용해 실리콘 실리콘 단결정을 제조하는 시간을 100시간 이상으로 장기 안정화하는 것이 가능하다. 따라서, 유전위 실리콘 단결정이 발생하는 일은 거의 없게 되고, 무전위(dislocation-free) 실리콘 단결정의 수율 및 생산성의 향상을 도모함과 동시에, 비용을 현저히 개선하는 것이 가능하다.

그리고 이 경우, 인상장치의 좌우 양면에(bilaterally) 전자석(electromagnets)을 배치하는 것에 의해, 인가되는 자장이 도가니 내의 실리콘 융액에 대해 수평의 자장분포를 형성하도록 할 수 있다.

이와 같이, 도가니 내의 실리콘 융액에 대해서 수평자장을 인가하면, 융액의 대류가 억제되고, 석영 도가니 내표면을 침식하는 힘이 감쇄되며, 열화의 진행이 억제된다. 따라서, 석영의 열화에 의해 박리한 난용성 물질이 단결정에 부착하여 단결정이 흩트러지고(disturbance), 유전위화하여 다결정 성장으로 되어 버리는 등의 조업상의 악화를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 석영 도가니의 수명이 현저히 개선되기 때문에 석영 도가니의 교환빈도가 감소하고, 단결정 잉곳당 석영도가니의 원단위(unit consumption)가 저감하고, 비용저감을 도모하는 것이 가능하다.

또한, 인상장치의 주위에 전자석을 상하로 배치하여 인가하는 자장이 도가니 내의 실리콘 융액에 대하여 커스프형의 자장분포를 형성하도록 해도, 석영 도가니 열화방지의 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 커스프형 자장에 의해서도 수평자장과 거의 동등한 석영 도가니 내표면 열화방지효과가 발현되고, 무전위화 실리콘 단결정의 수율 및 생산성의 향상을 도모하고, 비용의 대폭적인 개선이 가능하게 된다.

그리고, 본 발명은, 수평의 자장분포 또는 커스프형의 자장분포에서, 수평성분 자장강도를, 실리콘 융액면이 석영 도가니 측벽과 직교하는 위치에서 500Gauss(이하, G라고 칭함) 이상으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 수평자장을 인가하는 경우, 또는 커스프형 자장을 인가하는 경우, 각 수평성분 자장강도를 실리콘 융액면이 석영 도가니 측벽과 직교하는 위치에서 500Gauss 이상으로 하는 것이 바람직하고, 이와 같이 하면, 석영 도가니 내표면의 열화가 진행되는 것을 확실히 억제하는 것이 가능하고, 석영 도가니의 수명을 100시간 이상으로 장기 안정화하는 것이 가능하다.

다음으로, 본 발명은, 실리콘 단결정의 제조방법에 있어서, 인상속도를 0.2~0.8mm/min로 하는 것이 가능하다.

본 발명에서는, 통상의 인상속도인 1mm/min 전후에서도 소망의 효과를 거둘 수 있지만, 인상속도를 이와 같은 0.2~0.8mm/min의 저속 범위내로 제어하여 단결정을 제조해도, 전기 인가하는 적절한 수평성분 자장강도와 함께, 석영 도가니 내표면의 열화가 억제되고, 조업시간을 길게하는 것이 가능하기 때문에, 무전위 실리콘 단결정 잉곳이 얻어지는 수율이 향상되고, 생산성이 대폭 개선됨과 동시에, 결정 전면이 모두 극저 결함밀도이고, 산화막내압특성을 향상시킨 실리콘 단결정을 제조하는 것이 가능하다.

본 발명의 동일한 석영 도가니를 이용하는 조업시간을 100시간 이상으로 하고 수평자장 또는 커스프형 자장에 의해 적절한 수평성분 자장강도를 인가하는 CZ법에 의해서 실리콘 단결정 잉곳을 인상하면, 석영 도가니 내표면의 열화는 거의 진행하지 않고, 도가니의 수명은 장기 안정화하기 때문에, 복수개의 단결정 잉곳을 무전위로 연속적으로 제조하는 것이 가능하고, 생산성과 수율의 향상을 도모하는 일이 가능함과 동시에, 대폭적인 비용저감을 달성하는 것이 가능하다.

또한, 인상속도를 0.2~0.8mm/min의 저속 범위내로 제어하여 단결정을 제조해도, 전기 인가하는 적절한 수평성분 자장강도와 더불어, 석영 도가니 내표면의 열화가 억제되고, 도가니의 수명이 길어지며, 무전위 실리콘 단결정 잉곳이 얻어지는 수율이 향상하고 생산성이 대폭 개선됨과 동시에, 결정 전면에 걸쳐 극저결함밀도이고, 높은 산화막내압특성을 갖는 실리콘 단결정을 제조하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명자들은, CZ법에 의한 실리콘 단결정의 성장시, 석영 도가니의 내표면이 고온의 실리콘 융액에 의해 침식되고, 크리스토발라이트를 행성하여 이것이 박리하고, 단결정 표면에 부착하여 전위가 발생하고, 무전위화 단결정의 수율이 증가하지 않는 현상을 조사, 구명한 결과, MCZ법을 적용한 경우, 실리콘 융액면에 인가되는 자장의 종류와 자장강도가 깊이 관계하고 있는 것을 발견하고, 상세히 조건을 구하여 본 발명을 완성시켰다.

(테스트1)

먼저, 도1에 나타난 커스프형 자장강도를 장비한 실리콘 단결정의 제조장치를 사용하여, 멀티-풀링법에 의해 복수의 단결정 잉곳을 인상하고, 석영 도가니의 내표면 상태를 관찰하였다.

구경 24인치(610mm)의 석영 도가니에 다결정 150kg을 넣고, 가열용융하여 실리콘 융액을 형성시킨 후, 커스프형 자장의 수평성분 자장강도를 실리콘 융액면과 석영 도가니 측벽이 직교하는 위치에서 1500G로 되도록 자장발생장치 제어반에 의해 설정하였다. 불활성 가스로 Ar을 100L/min 흘리고, 실리콘 융액에 종결정을 침지하고, 네킹을 통해 직경 200mm의 실리콘 단결정을 육성하였다. 생성된 결정 잉곳을 취출한 후, 또한 육성한 단결정과 동량의 원료 다결정을 석영 도가니에 넣고, 단결정의 육성을 반복하며, 동일 석영 도가니로부터 4개의 단결정 잉곳을 인상하였다.

이렇게 하여, 커스프형 자장을 인가하여 실리콘 단결정을 제조한 후의 석영 도가니 내표면 상태를 도2(a)에 나타내었다. 또한, 자장을 인가하지 않은 이외는 상기와 동일한 조건에 의해 단결정 잉곳 1개를 인상한 후, 석영 도가니의 내표면 상태를 도2(b)에 나타내었다.

도2(a)에서는, 실리콘 단결정을 4개 제조한 것에 무관하게, 석영 도가니의 내표면은 매끈매끈하고, 열화가 억제되고 있는 것을 알 수 있다. 한편, 도2(b)에서는, 단결정을 1개만 제조했음에도, 석영 도가니의 내표면은 요철이 심하고(unevenness), 열화가 진행하고 있는 모양이 명백하였다.

(테스트 2)

다음으로, 수평성분 자장강도가 석영 도가니 내표면의 열화에 미치는 영향을 조사하였다.

여기서, 석영 도가니 내표면의 단위면적당 매끈한 부분(smooth part)과 요철부분(uneven part)의 면적을 측정하고, 열화도로서 요철부분의 면적비율을 산출하고 지표(index)로 하였다. 예를 들면, 측정면적의 반이 요철부분이면, 열화도는 50%이다.

실리콘 융액면과 석영 도가니 측벽이 직교하는 위치에서의 수평성분 자장강도를 0~6000G의 범위로하여 단결정을 제조하였다. 수평자장을 인가한 경우는, 180~6000G로 하고, 커스프형 자장을 인가한 경우는, 300~1500G로 하였다.

수평성분 자장강도를 상기로 하고, 단결정 제조의 조업시간을 100시간 일정하게 한 이외는, 테스트 1과 같은 조건하에서 단결정을 제조하고, 조업후 석영 도가니 내표면의 열화도를 평가하였다.

평가 결과를 도3에 나타내었다. 도3에 나타난 결과로부터, 석영 도가니 내표면의 열화도를 10% 이하를 기준으로 한 경우, 수평자장, 커스프형 자장 모두 500G 이상으로 되었음을 알 수 있다.

이것에 의해, 석영 도가니의 열화도가 적은, 즉 석영 도가니의 수명이 긴 수평성분의 자장강도(horizontal component magnetic field strength)의 영역은, 500G 이상인 것을 알았다.

(테스트 3)

다음으로, 석영 도가니의 내표면 열화도에 대한 조업시간의 영향을 조사하였다.

석영 도가니 측벽과 융액면이 직교하는 위치에서의 수평성분 자장강도가 0~4000G의 범위에서 단결정 제조시험을 행하였다. 수평자장을 인가한 경우는, 단결정 제조시간이 75~250 시간의 범위에서 실시하고, 커스프형 자장을 인가한 경우는, 70~200시간의 범위에서 단결정을 제조한 이외는, 테스트 1과 같은 조건하에서 단결정을 제조하고, 조업후 석영 도가니 내표면의 열화도를 평가하였다.

평가결과를 도4에 나타내었다. 도4에 의하면, 자장을 인가하지 않은 경우에도, 50 시간 이내에서는 석영 도가니 내표면의 열화도가 30% 이하이지만, 50시간을 초과하면 급속히 열화하 진행하여, 단결정의 제조가 곤란하게 되었음을 알 수 있다. 이에 비해, 수평자장 또는 커스프형 자장을 인가한 경우에는, 수평성분 자장강도가 500G 이상의 조건에서 석영 도가니 내표면의 열화도가 10% 이하로 안정하였고, 제조시간을 180 시간까지 조업해도 열화가 발견되지 않았다. 따라서, 석영 도가니 측벽과 융액면이 직교하는 위치에서의 수평성분 자장강도를 500G 이상으로 함으로써, 100시간 이상 제조시간이 경과해도 석영 도가니 내표면에 열화가 생기지 않는 것을 알았다.

(테스트 4)

커스프형 자장장치를 구비한 실리콘 단결정의 제조장치를 이용하여, 구경 24인치의 석영 도가니에 다결정을 150kg 넣고, 멀티-풀링법에 의해 직경 200mm의 실리콘 단결정의 제조를 행하였다. 제조조건은, 통상의 정경부(constant diameter)의 성장속도를 1.0mm/min로 하고, 자장없음, 300G, 500G, 1500G의 네 수준으로 하여 실시하였다. 또한, 수평성분 자장강도가 1500G인 경우에는, 제조시간이 길어지는 정경부의 성장속도를 0.4mm/min의 저속성장으로 하여 제조테스트도 실시하였다.

실리콘 단결정 제조시험의 결과를 표1에 나타내었다.

표1의 결과는, 수평성분 자장강도가 500G 이상인 경우에는 무전위 실리콘 단결정 잉곳으로부터 얻어지는 단결정의 수율이 향상하고, 생산성이 크게 개선되었음을 나타낸다. 또한, 제조시간이 길어지는 저속성장 단결정의 제조에 있어서도, 무전위 실리콘 단결정이 얻어지는 단결정 수율이 향상하여, 본 발명의 유효성을 확인하는 것이 가능하였다.

제조조건결과	통상의 성장속도(mm/min)	저속성장속도(0.4mm/min)
제조조건결과	자장없음	300G	500G	1500G	1500G
도가니당 제조된 단결정 잉곳의 개수	3	3	4	4	2
제조시간(자장없음을 1로 함)	1	1	1.33	1.33	1.67
무전위 단결정 잉곳의 비율 (%)	20	50	88	92	88
무전위 단결정의 수율(%)	55	64	76	78	76

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 수평자장 또는 커스프형 자장을 인가하는 CZ법에 의해, 단결정 잉곳을 성장시키는 실리콘 단결정의 제조방법에 있어서의 특징은, 실리콘 융액면과 도가니 측벽이 직교하는 위치에서, 수평 자장분포 또는 커스프형 자장분포인 경우 수평성분 자장강도를 500G 이상으로 하면, 석영 도가니 내표면에서 열화의 진행이 억제되어, 석영 도가니의 수명이 100시간 이상으로 되고, 단결정 품질면에서도, 유전위 트라블이 거의 발생하지 않고, 실리콘 단결정의 수율 및 생산성의 향상을 도모하는 것이 가능함과 동시에, 대폭적인 비용저감이 가능하게 된 것에 있다.

본 발명의 실리콘 단결정 제조방법에서는, 동일한 석영 도가니를 이용하여 실리콘 단결정을 제조하는 시간이 100시간 이상이면 좋고, 도가니의 수명이 긴 편이 바람직하기 때문에, 제조하는 시간의 상한은 특히 정해지지 않지만, 500시간을 초과하여 제조할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서는, 수평성분 자장강도는 실리콘 융액면이 석영 도가니 측벽과 직교하는 위치에서 500G 이상이면 좋고, 특히 수평성분 자장강도의 상한은 정해지지 않지만, 수평자장이면 10000G, 커스프 자장이면 5000G가 일단 상한으로서 고려된다.

다음으로, 본 발명에서 사용하는 커스프형 자장을 인가하는 CZ법에 의한 단결정 인상장치의 구성예를 도1에 의해 설명한다. 도1에 나타난 바와 같이, 이 단결정 인상장치는, 챔버(1)과 챔버(1) 가운데에 설치된 실리콘 융액(탕)(4)를 수용하는 석영 도가니(6)과, 석영 도가니(6)을 지지하는 흑연히터(8)과, 석영 도가니(6)을 회전시키는 도가니 회전축(10) 및 그 회전기구(도시하지 않음)와, 실리콘의 종결정(13)을 보지하는 종 보지구(12)과, 종 보지구(12)를 인상하는 와이어(11)과, 와이어(11)을 회전 또는 권취하는 권취기구(도시하지 않음)를 구비하여 구성되고 있다. 또한, 흑연 히터(8)의 외측 주위에는 단열재(9)가 배치되어 있다.

그리고, 챔버(1)의 외측에, 커스프형 자장발생장치용 전자석(2a),(2b)를 도가니 회전축(10)을 중심으로 하여 축대칭의 상하에 배치하고, 전자석 코일에는 각각 역방향의 전류를 흘려서 커스프형 자장을 발생시키고, 자장발생장치 제어반(3)에 의해 자장강도를 제어해도 좋다.

본 발명에서는 상기 커스프형 자장과는 별도로, 수평자장의 인가도 유효하고, 자장발생장치용 전자석(2a),(2b)를 도가니 회전축(10)에 대해 좌우대칭으로 설치하고, 자장발생장치 제어반(3)에 의해 자장강도를 제어하고 있다.

다음으로, 상기 커스프형 자장을 인가하는 CZ법의 단결정 인상장치에 의한 단결정의 육성방법에 대해서 설명한다.

먼저, 커스프형 자장발생장치용 전자석(2a),(2b)를 소정의 위치에 승강기구(부도시)에 의해 배치한다. 다음으로, 석영 도가니(6)내에서 실리콘 고순도 다결정 원료를 융점(약 1420℃) 이상으로 가열하여 융해한다. 그리고, 커스프형 자장을 인가하고, 불활성가스로서 Ar가스를 불활성가스 도입관(15)로부터 도입하여 챔버(1) 내를 가스치환하고 배기관(16)을 통해 배촐시킨다. 이어서 와이어(11)을 권출함에 의해 융액(4) 표면의 대략 중심부에 종결정(13)의 선단을 접촉 또는 침지시킨다. 그 후, 도가니 회전축(10)을 적절한 방향으로 회전시킴과 동시에, 와이어(11)를 회전시키면서 권취하고, 종결정(13)을 인상하는 것에 의해, 실리콘 단결정(5)의 육성을 개시한다. 이후, 인상속도와 온도를 적절히 조절함으로써 대략 원주형상의 단결정 잉곳을 얻는 것이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 수평자장 또는 커스프형 자장에 의해 적절한 수평성분 자장강도를 인가하는 CZ법의 적절한 조건하에서, 상기에서 설명한 제조방법과 장치에 의해 실리콘 단결정이 제조되면, 석영 도가니 내표면(inner surface)의 열화는 거의 진행하지 않고, 동일한 석영 도가니를 이용하여 실리콘 단결정을 제조하는 시간이 100시간 이상으로 되고, 복수개의 단결정 잉곳을 무전위로 제조하는 것이 가능하다. 따라서, 생산성 및 수율의 향상을 도모하는 것이 가능하고, 공업적으로 값싸게 제조하는 것이 가능하다.

본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이고, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 유사한 작용효과를 제공하는 것은, 어느것에 있어서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

예를 들면, 본 발명의 실시형태에서는, 직경 200mm(8인치)의 실리콘 단결정 잉곳을 육성하고 있지만, 최근 250mm(10인치)~400mm(16인치) 또는 그 이상의 대직경화에도 충분히 대응할 수 있다.

본 발명의 수평자장 또는 커스프형 자장에 의해 적절한 수평성분 자장강도를 인가하는 CZ법의 적절한 조건하에서 실리콘 단결정이 제조되면, 석영 도가니 내표면의 열화가 거의 진행하지 않고, 동일한 석영 도가니를 이용하여 실리콘 단결정을 제조하는 시간이 100시간 이상으로 되고, 복수개의 단결정 잉곳을 무전위로 제조하는 것이 가능하기 때문에, 생산성 및 수율의 향상을 도모하는 것이 가능하다.

Claims

자장을 인가하는 쵸크랄스키법에 의해, 단결정 잉곳을 인상하여 성장시키는 실리콘 단결정의 제조방법에 있어서, 동일 석영 도가니를 이용하여 실리콘 단결정을 제조하는 시간이, 100시간 이상인 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조방법
제1항에 있어서, 상기 인가하는 자장이, 도가니 내의 실리콘 융액에 대하여 수평의 자장분포를 형성하는 것인 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조방법
제1항에 있어서, 상기 인가하는 자장이, 도가니 내의 실리콘 융액에 대하여 커스프형의 자장분포를 형성하는 것인 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조방법
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수평의 자장분포 또는 커스프형의 자장분포에 있어서 수평성분 자장강도가 실리콘 융액면과 석영 도가니 측벽과 직교하는 위치에서 500Gauss 이상인 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조방법
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인상속도를 0.2~0.8mm/min로 하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조방법