TW201730543A - 坩堝檢查裝置、坩堝檢查方法、氧化矽玻璃坩堝、氧化矽玻璃坩堝的製造方法、矽錠的製造方法以及同質外延晶圓的製造方法 - Google Patents

Abstract

解決無法檢查可能成為破裂起點的裂紋的存在這一問題。一種檢查氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度的坩堝檢查裝置，具有設置於氧化矽玻璃坩堝的表面、檢測向該氧化矽玻璃坩堝施加規定外力時產生的AE(Acoustic Emission)波的AE波檢測單元。此外，坩堝檢查裝置基於AE波檢測單元的檢測結果，評價氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度。

Description

坩堝檢查裝置、坩堝檢查方法、氧化矽玻璃坩堝、氧化 矽玻璃坩堝的製造方法、矽錠的製造方法以及同質外延晶圓的製造方法

本發明涉及坩堝檢查裝置、坩堝檢查方法、氧化矽玻璃坩堝、氧化矽玻璃坩堝的製造方法以及矽錠的製造方法，尤其是涉及檢查坩堝的破裂容易度的坩堝檢查裝置、坩堝檢查方法、氧化矽玻璃坩堝、氧化矽玻璃坩堝的製造方法、矽錠的製造方法以及同質外延晶圓的製造方法。

<單晶矽的製造>

單晶矽(矽錠)的製造是通過使用了氧化矽玻璃坩堝的切克勞斯基法(CZ法：Czochralski)進行的。在CZ法中，首先在氧化矽玻璃坩堝的內部填充多結晶矽。接著，通過配置在氧化矽玻璃坩堝周圍的碳製加熱器等的加熱，將 多結晶矽熔融為矽熔液。然後，將單晶矽的晶種與熔融的矽熔液接觸，並且一邊旋轉一邊慢慢提拉。由此，使單晶矽的晶種成長為核，以製造單晶矽。單晶矽的提拉在約1450~1500℃的狀態下進行。這是超過氧化矽玻璃坩堝的軟化點1200~1300℃的溫度。

<氧化矽玻璃坩堝>

在製造上述單晶矽時使用的氧化矽玻璃坩堝，其形狀包括圓筒狀的側壁部，彎曲的底部，連結側壁部和底部且與底部相比曲率較高的角部，並且氧化矽玻璃坩堝的側壁部的上端面形成為圓環狀的平坦面。此外，例如從氧化矽玻璃坩堝的內表面朝向外表面，該氧化矽玻璃坩堝構成為具備多個層，該多個層包括基於目視或圖像數據等不能觀察到氣泡的透明層和能夠觀察到氣泡的含氣泡層等。氧化矽玻璃坩堝被製造為各種尺寸，如直徑為28英寸(約71cm)、32英寸(約81cm)、36英寸(約91cm)、40英寸(約101cm)等。

如上所述，單晶矽的提拉是在超過氧化矽玻璃的軟化點的溫度進行的。為此，進行單晶矽的提拉時，氧化矽玻璃坩堝會變形。因此，一般地，氧化矽玻璃坩堝按每次單晶矽的提拉使用。即，對於每次單晶矽的提拉都需要單獨地準備氧化矽玻璃坩堝。

<氧化矽玻璃坩堝的製造方法>

如上所述的氧化矽玻璃坩堝利用例如旋轉模具法製造。即，氧化矽玻璃坩堝是通過在旋轉的(碳製)模具的內表面堆積氧化矽粉形成氧化矽粉層， 並對該堆積的氧化矽粉層一邊減壓一邊電弧熔融來製造的。進行電弧熔融時，可以在電弧熔融的初期階段對氧化矽粉進行強減壓，之後減弱減壓，從而可以製造具有透明層和含氣泡層的氧化矽玻璃坩堝。

<現有文獻>

氧化矽玻璃坩堝通過如上所述旋轉模具法製造。由於這樣的製造方法，而不能按照設計圖製造氧化矽玻璃坩堝。因此，製造的氧化矽玻璃坩堝的形狀和內表面的特性等可能偏離設計圖。另外，雖然如上所述對於每次單晶矽的提拉都需要單獨地準備氧化矽玻璃坩堝，但是如果製造的氧化矽玻璃坩堝存在缺陷，則可能成為引起單晶矽提拉時單結晶率劣化的原因。這樣，不能按照設計圖製造氧化矽玻璃坩堝，另外，製造的氧化矽玻璃坩堝中有可能存在成為引起單結晶率劣化的原因的缺陷。因此，對製造的氧化矽玻璃坩堝進行了檢查。

作為用於檢查氧化矽玻璃坩堝的技術，有例如專利文獻1。專利文獻1中記載了一種氧化矽玻璃坩堝的檢查方法，該檢查方法包括以下程序：在氧化矽玻璃坩堝內表面上的測定點處，測定紅外吸收光譜和拉曼光譜的至少一種，基於得到的光譜判斷是否產生棕環(brown ring)等異常位置。根據專利文獻1，通過如上所述構成，可以在出廠前把握容易產生異常位置的氧化矽玻璃坩堝。

另外，同樣地作為用於檢查氧化矽玻璃坩堝的技術，例如專利文獻2。 專利文獻2中記載了一種氧化矽玻璃坩堝的評價方法，該評價方法包括：通過內部測距部測定氧化矽玻璃坩堝內表面的三維形狀的程序，以及(1)異物的三維形狀測定程序和(2)應變的三維分佈測定程序中的任一程序。具體地，在(1)異物的三維形狀測定程序中，在多個測定點處取得圖像，當判斷出所得圖像中存在異物時，在取得圖像的位置處，改變氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的焦點位置以取得多幅圖像。由此確定異物的三維位置。此外，在(2)應變的三維分佈測定程序中，通過在內表面三維形狀上的多個測定點取得應變圖像，測定應變的三維分佈。根據專利文獻2，通過具有上述構成，可以提供如下氧化矽玻璃坩堝的評價方法，該評價方法能夠確定坩堝的內表面或內部存在的異物的三維位置，或者能夠決定坩堝的應變的三維分佈。

另外，同樣地作為用於檢查氧化矽玻璃坩堝的技術，例如專利文獻3。專利文獻3中記載了一種氧化矽玻璃坩堝的檢查方法，該檢查方法在氧化矽玻璃坩堝的側面照射波長為365nm的紫外光，並測量氧化矽玻璃坩堝壁面產生的波長在420nm至600nm範圍內的螢光斑點的個數。根據專利文獻4，通過上述構成，能夠容易地檢測出氧化矽玻璃坩堝中局部存在的雜質。

專利文獻4中公開了一種玻璃基板的製造方法，該製造方法能夠在提高玻璃基板的生產效率的同時，減少玻璃基板的破損。這種玻璃基板的製造方法包括，通過下拉法成形的玻璃基板的熱處理程序。在熱處理程序中，通過用把持部件把持玻璃基板的上端部來懸掛玻璃基板，並在沿輸送方向輸送玻璃基板的同時，對玻璃基板進行熱處理。在熱處理程序中，玻璃基 板具有被彎曲成沿輸送方向突出的主表面。

專利文獻5中公開了一種磁記錄介質用玻璃基板的製造方法，該製造方法能夠在磁記錄介質用玻璃基板的主表面，充分減小短波長的波紋度和中波長的波紋度。此製造方法包括使用具有研磨面的軟質研磨墊來研磨玻璃基板主表面的研磨程序，所述研磨面在測定波長2.5~80μm中的表面粗糙度Ra為0.40~1.40μm，並且，在測定波長2.5~800μm中的表面粗糙度Ra為0.40~2.00μm。

專利文獻6中公開了一種利用聲發射定量評價鋼筋混凝土構築物的鋼筋腐蝕量的方法。在此方法中，將壓電元件感測器設置於鋼筋混凝土構築物，並檢測伴隨混凝土構築物受到外部負荷而產生的聲發射。然後，通過處理聲發射得到的峰值頻率f相對於任意的頻率f1,f2,f3,f4(f1<f2f3<f4)，滿足f1f<f2的命中數Hlow與滿足f3f<f4的命中數Hhigh之比進行評價。

專利文獻7中公開了一種缺陷部位檢測裝置，該裝置使用僅在配管等被檢查體的感測器設置處去除保溫材料，以明確和取得缺陷部位的位置信息的聲發射法。此裝置包括，具有時間頻率解析部、解析波形存儲部、以及運算部的波形解析裝置。時間頻率解析部通過依次進行以下操作來進行波形分離：將利用時間頻率解析能夠從感測器檢測出的聲音的原始波形中提取的最高頻率成分在某頻帶提取後，在更低的頻帶提取頻率成分。解析波形存儲部存儲波形分離後的各頻帶的成分的波形。運算部讀取存儲的各頻帶的 波形的傳播時間，並根據其差與各頻帶中的傳播速度計算出作為音源的缺陷部位與感測器之間的距離。

專利文獻8中公開了一種使用AE的旋轉機軸承診斷裝置，其可以診斷任何軸承，而與負荷的大小和旋轉機的旋轉方式無關。在此裝置中，AE感測器的檢測信號被放大和檢波，由有效值電路計算出有效值，確定升降機用曳引機的恒速期間的門信號從比較器輸出至門電路。在門信號期間的規定期間中，控制部基於由有效值電路計算出的有效值來計算閾值，並將其經由D/A轉換器輸出至比較器。在通過門電路的信號中存在閾值以上的信號時，比較器輸出信號，並通過該信號從波形整形電路輸出脈衝。通過該脈衝的數量診斷軸承的好壞。

專利文獻9中公開了一種能夠高速切斷板玻璃並且可以防止板玻璃的品質精度降低的玻璃的切斷方法和裝置。該方法在加工板玻璃的切割線的期間，通過用壓電元件等的檢測部檢測切割輪的按壓力，從而無時滯地檢測切割輪的按壓力。此外，由於通過直線電機等的加壓單元的操作來控制切割輪的上下移動以追蹤板玻璃的凹凸，因此上下移動切割輪以便快速回應來自控制部的控制信號。

專利文獻10中公開了一種複合容器的檢查方法和檢查系統。此複合容器的檢查方法是一種包括形成容器的襯裡、以及通過將纖維捲繞於襯裡而形成的加強層的複合容器的檢查方法。此檢查方法包括：信號獲取程序，從 安裝於複合容器的聲發射感測器獲取聲發射信號；和第一判定程序，基於通過信號獲取程序獲取的聲發射信號，判定是否滿足顯示襯裡的疲勞破壞的徵候的第一條件。第一條件是基於聲發射的能量確定的條件。

在此，有利用超聲波探傷的傷檢查方法。在超聲波探傷中，根據將超聲波傳播到物件物並返回的超聲波來發現物件物的傷。然而，不能判斷裂紋是否成長。因此，即使將超聲波探傷應用於氧化矽玻璃坩堝，也不能發現隨著氧化矽玻璃坩堝的破裂而成長的裂紋，不適於氧化矽玻璃坩堝的檢查。

【現有技術文獻】

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-139353號公報

專利文獻2：日本特開2014-91640號公報

專利文獻3：日本特開平8-283092號公報

專利文獻4：日本特開2016-169136號公報

專利文獻5：日本特開2014-154187號公報

專利文獻6：日本特開2011-133448號公報

專利文獻7：日本特開2003-232782號公報

專利文獻8：日本特開平09-210859號公報

專利文獻9：日本特開平08-225333號公報

專利文獻10：國際專利申請公開第2014/057987號

專利文獻11：日本特表2014-528643號公報

專利文獻12：日本特開2008-219002號公報

<裂紋的問題>

在氧化矽玻璃坩堝中，如果對具有將成長的裂紋的氧化矽玻璃坩堝施加應力，則該裂紋成長並最終使氧化矽玻璃坩堝破裂。特別是，在進行單晶矽的提拉時，氧化矽玻璃坩堝的內部填充有多達約400kg的多結晶矽，由多結晶矽從內側推壓的力作用於氧化矽玻璃坩堝。在單晶矽的提拉程序等中，氧化矽玻璃坩堝產生裂痕或破裂，坩堝內的矽熔液可能洩漏出來。已知這種玻璃的破壞是由作為破裂起點的裂紋的存在而引起的。

如果在單晶矽的提拉期間裂紋成長並且在氧化矽玻璃坩堝中產生裂痕或破裂，則其將成為引起溶融的多結晶矽洩漏的原因。

如上所述作為破裂起點的裂紋，雖然有在向氧化矽玻璃坩堝填充多結晶矽的階段形成的情況，但是也有在氧化矽玻璃坩堝的製造過程中形成的情況。因此，為了防止如上所述氧化矽玻璃坩堝破裂的情況，在製造氧化矽玻璃坩堝的階段，需要對該製造的氧化矽玻璃坩堝進行檢查，檢查是否存在形成於氧化矽玻璃坩堝的裂紋。

特別是，在進行單晶矽的提拉之前(使用前)的階段，準確地找出導致氧化矽玻璃坩堝破裂的裂紋(包括微裂紋)是非常重要的。

但是，上述專利文獻1至3所記載的技術中，不能檢查特別是通過目視或圖像數據來確認的微小裂紋的存在。其結果是，進行單晶矽提拉的氧化矽玻璃坩堝中存在微小裂紋，且該微小裂紋會成為氧化矽玻璃坩堝破損的原因。

在此，雖然通過目視、圖像檢查可以發現氧化矽玻璃坩堝的表面存在的大裂紋，但是通過目視．圖像檢查不能發現微裂紋和存在於坩堝壁內部的裂紋。這樣，產生了不能充分檢查可能成為破裂起點的裂紋的存在的問題。

此外，在專利文獻4記載的技術中，熱處理前的平面狀玻璃基板具有規定的強度，或者僅通過AE法進行檢查，而不考慮坩堝特有的形狀和氣泡層。此外，在專利文獻5記載的技術中，僅將AE感測器用於檢查所製造的磁記錄介質用玻璃基板(平面)是否具有規定的品質。

此外，在專利文獻6記載的技術中，僅利用AE來檢查簡單的長方體鋼筋混凝土構築物中的鋼筋腐蝕量，而沒有考慮坩堝特有的形狀和氣泡層。此外，在專利文獻7記載的技術中，AE僅用於配管等的檢查。

此外，在專利文獻8記載的技術中，AE僅用於升降機的軸承的檢查。此外，在專利文獻9記載的技術中，AE感測器僅用於板玻璃的凹凸的檢測。此外，在專利文獻10記載的技術中，AE感測器僅用於鋼制容器的疲勞破壞的 檢查。

如上所述，在專利文獻4~10記載的技術中，由於不考慮坩堝特有的形狀和氣泡層，因此不能改變以坩堝為物件的感測器位置和外壓的施加方法等，考慮AE產生位置來評價坩堝破裂容易度。

因此，本發明的目的在於提供一種可以解決不能檢查可能成為破裂起點的裂紋存在的問題的坩堝檢查裝置、坩堝檢查方法、氧化矽玻璃坩堝、氧化矽玻璃坩堝的製造方法、矽錠的製造方法、以及同質外延晶圓的製造方法。

為了檢查可能成為氧化矽玻璃坩堝的破裂起點的微裂紋這一目的，作為本發明一個實施方式的坩堝檢查裝置採用如下構成：是一種檢查氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度的氧化矽玻璃坩堝檢查裝置，該氧化矽玻璃坩堝包括圓筒狀的側壁部、彎曲的底部、以及設置於所述側壁部和所述底部之間並且具有與所述底部的曲率相比更大曲率的角部；具有AE波檢測單元，所述AE波檢測單元設置於氧化矽玻璃坩堝的表面，檢測向該氧化矽玻璃坩堝施加規定外力時產生的AE(Acoustic Emission)波。

這裡，雖然以往利用AE的檢查物件物是在常溫下使用的，但是本發明的檢查物件物是能夠承受單晶矽提拉時的高溫(矽熔液為1400℃以上，氧化矽玻璃坩堝的溫度為1600℃)和長時間(100小時以上)的氧化矽玻璃坩堝。

此氧化矽玻璃坩堝是在嵌合於提拉裝置的碳基座中的狀態下使用的。因此，即使在1600℃，也由於位於氧化矽玻璃坩堝外側的碳基座而不向外側傾倒，從而能夠作為坩堝使用。另一方面，石英玻璃本身在約1200℃下就會變形。即，氧化矽玻璃坩堝與一般的石英玻璃的使用環境完全不同，並且需要檢測與常溫下使用的物件物不能比較的微小的微裂紋。

取決於高溫長時間的使用狀況，在氧化矽玻璃坩堝內應力可能集中於彎曲部，並且需要檢測微小的微裂紋的存在以承受該應力。

另外，以往利用AE波的檢查物件物由塊、配管等簡單形狀的單一材料構成，但是氧化矽玻璃坩堝具有側壁部、角部以及底部，由曲面構成，並且還形成為具有透明層和氣泡層的層結構。因此，以往的手法不能按原樣使用。

此外，通過利用AE波檢查微裂紋，能夠在不從氧化矽玻璃坩堝切割出樣品片的情況下，以非破壞性的方式來檢查和篩選實際用於高溫長時間的單晶矽提拉的氧化矽玻璃坩堝。由此，能夠防止單晶矽提拉時的破裂、開孔等，以及高溫矽熔液向單晶矽提拉爐(CZ爐)內洩露等問題。

此外，作為本發明的另一個實施方式的坩堝檢查方法採用如下構成：將檢查AE波的AE波檢查單元設置於氧化矽玻璃坩堝的表面；向氧化矽玻璃坩堝施加規定外力；檢測向氧化矽玻璃坩堝施加所述規定外力時產生的AE(Acoustic Emission)波。

此外，作為本發明的另一個實施方式的氧化矽玻璃坩堝採用如下構成： 施加外力時產生AE波的缺陷的數量在預定的閾值以下。

此外，作為本發明的另一個實施方式的氧化矽玻璃坩堝的製造方法採用的構成具有以下程序：將檢查AE波的AE波檢查單元設置於氧化矽玻璃坩堝的表面，並向氧化矽玻璃坩堝施加規定外力，檢測向氧化矽玻璃坩堝施加所述規定外力時產生的AE(Acoustic Emission)波。

此外，作為本發明的另一個實施方式的矽錠的製造方法採用的構成具有以下程序：使用通過上述氧化矽玻璃坩堝的製造方法製造的氧化矽玻璃坩堝，進行單晶矽的提拉。

此外，作為本發明的另一個實施方式的同質外延晶圓，包括：形成基板部的程序，該基板部是由切取通過上述方法製造的矽錠而形成的晶圓所構成；和，在基板部上形成單晶矽的同質外延層的程序。

通過如上所述構成，本發明能夠解決無法檢查可能成為破裂起點的裂紋的存在這一問題。由此，即使是在目視．圖像檢查中看不到的微裂紋和存在於坩堝壁內部的微裂紋，也可以通過利用AE波進行檢查，從而發現這些氧化矽玻璃坩堝內表面和壁部內部的微裂紋。

1‧‧‧氧化矽玻璃坩堝

11‧‧‧側壁部

12‧‧‧底部

13‧‧‧角部

111‧‧‧透明層

112‧‧‧含氣泡層

2‧‧‧坩堝檢查裝置

21‧‧‧AE感測器

211‧‧‧壓電元件

212‧‧‧接收板

213‧‧‧連接器

22‧‧‧放大器

23‧‧‧AE波解析裝置

231‧‧‧AE波強度測定部

232‧‧‧AE波產生次數測量部

233‧‧‧AE波產生位置計算部

234‧‧‧坩堝評價部

235‧‧‧測量結果存儲部

3‧‧‧裂紋

600‧‧‧錠

700‧‧‧外延晶圓

圖1是顯示本發明第一實施方式中作為檢查物件的氧化矽玻璃坩堝的構成的一個實例的圖。

圖2是顯示本發明第一實施方式中的坩堝檢查裝置的構成的一個實例的圖。

圖3是顯示圖2所示AE感測器的構成的一個實例的圖。

圖4是顯示圖2所示AE感測器設置於氧化矽玻璃坩堝時的狀態的一個實例的圖。

圖5是顯示圖2所示AE波解析裝置的構成的一個實例的圖。

圖6是用於說明圖5所示AE波強度測定部進行的測定的一個實例的圖。

圖7是用於說明圖5所示AE波產生次數測量部進行的AE波測量的一個實例的圖。

圖8是用於說明圖5所示AE波產生位置計算部進行的產生位置計算的一個實例的圖。

圖9是顯示第一實施方式中的坩堝檢查裝置的工作的一個實例的流程圖。

圖10(a)~(c)是說明使用本實施方式的氧化矽玻璃坩堝的單晶矽的製造方法的示意圖。

圖11是例示單晶矽錠的示意圖。

圖12(a)~(c)是說明提拉控制的示意圖。

圖13是顯示坩堝的內徑變動量的圖。

圖14是基於沃隆科夫(Voronkov)理論，對產生各種缺陷的情況進行說明的圖。

圖15是顯示單晶育成時的提拉速度與缺陷分佈之間關係的示意圖。

圖16是例示外延晶圓的示意截面圖。

圖17是例示從坩堝製造到晶圓製造的程序的流程圖。

圖18是顯示AE波產生數與最大能量值的關係的圖。

[實施方式1]

參照圖1至圖9，說明本發明第一實施方式中的坩堝檢查裝置2、坩堝檢查方法、氧化矽玻璃坩堝1、氧化矽玻璃坩堝的製造方法、以及矽錠的製造方法。圖1是顯示氧化矽玻璃坩堝1的構成的一個實例的圖。圖2是顯示坩堝檢查裝置2構成的一個實例的圖。圖3是顯示AE感測器21的構成的一個實例的圖。圖4是顯示AE感測器21設置於氧化矽玻璃坩堝1時的狀態的一個實例的圖。圖5是顯示AE波解析裝置23的構成的一個實例的圖。圖6是用於說明由AE波強度測定部231進行的測定的一個實例的圖。圖7是用於說明由AE波產生次數測量部232進行的AE波測量的一個實例的圖。圖8是用於說明由AE波產生位置計算部233進行的AE波產生位置計算的一個實例的圖。圖9是顯示坩堝檢查裝置2的工作的一個實例的流程圖。

在本發明的第一實施方式中，對檢查和評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度的坩堝檢查裝置2進行說明。如後所述，本實施方式中的坩堝檢查裝置2具有AE(聲頻發射，Acoustic Emission)感測器21，並且檢查在向氧化矽玻璃坩堝1施加規定外力時產生的AE波。通過這樣的構成，坩堝檢查裝置2基於AE感測器21的AE波檢測結果，對氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度進行檢查和評價。

<1.氧化矽玻璃坩堝1>

如圖1所示，作為本實施方式中的坩堝檢查裝置2進行檢查和評價的物件的氧化矽玻璃坩堝1，其形狀包括圓筒狀的側壁部11、彎曲的底部12、連結側壁部11和底部12並且與底部12相比曲率較高的角部13。此外，氧化矽玻璃坩堝1的側壁部11的上端面形成為圓環狀的平坦面。

從氧化矽玻璃坩堝1的內表面朝向外表面，該氧化矽玻璃坩堝1包括基於目視或圖像數據等觀察不到氣泡的透明層111，和觀察到氣泡的含氣泡層112。氧化矽玻璃坩堝1有各種尺寸，如直徑為28英寸(約71cm)、32英寸(約81cm)、36英寸(約91cm)、40英寸(約101cm)等。

這樣的氧化矽玻璃坩堝1利用例如旋轉模具法製造。即，氧化矽玻璃坩堝1是通過在旋轉的(碳製)模具的內表面堆積氧化矽粉形成氧化矽粉層，並對該堆積的氧化矽粉層一邊減壓一邊電弧熔融來製造的。進行電弧熔融時，可以在電弧熔融的初期階段對氧化矽粉進行強減壓，之後減弱減壓，從而 可以製造在內表面側具有透明層111且在外表面側具有含氣泡層112的氧化矽玻璃坩堝1。另外，由於氧化矽玻璃坩堝1是通過例如上述方法製造的，因此氧化矽玻璃坩堝1的外表面層處於附著有未熔融的氧化矽粉的狀態。即，氧化矽玻璃坩堝1的外表面層具有不光滑的粗糙性。

用於製造氧化矽玻璃坩堝1的氧化矽粉包括：通過將天然石英粉碎而製造的天然氧化矽粉，和通過化學合成製造的合成氧化矽粉。雖然天然氧化矽粉含有雜質，但是合成氧化矽粉是高純度的。另一方面，將合成氧化矽粉熔融得到的合成氧化矽玻璃與將天然氧化矽粉熔融得到的氧化矽玻璃相比，在高溫下的粘度更低。因此，天然氧化矽粉與合成氧化矽粉在其性質上有多個差異。在製造氧化矽玻璃坩堝1時，可以分開使用天然氧化矽粉和合成氧化矽粉。

<2.坩堝檢查裝置2>

如圖2所示，本實施方式中的坩堝檢查裝置2具有AE感測器21(AE波檢測單元)，放大器22，和AE波解析裝置23。AE感測器21與放大器22連接為能夠發送電信號。另外，放大器22和AE波解析裝置23也連接為能夠發送電信號。圖2中，作為坩堝檢查裝置2的構成的一個實例，示出了坩堝檢查裝置2具有1個AE感測器21的情況。但是，坩堝檢查裝置2所具有的AE感測器21的數量不限於1個。坩堝檢查裝置2也可以具有2以上的任意數量的AE感測器21。

<2-1.AE感測器21>

AE感測器21設置於氧化矽玻璃坩堝1的表面，並且檢測在向氧化矽玻璃坩堝1施加規定外力時產生的AE波。應當注意，AE感測器21可以被配置為檢測AE波，使得可以辨別檢測到AE波時的時間。

參照圖3，AE感測器21具有，例如，壓電元件211，接收板212，和連接器213。如圖3所示，壓電元件211設置於接收板212的一個表面，並且壓電元件211與連接器213連接，使得電流可以流過。此外，如圖4所示，接收板212在另一個表面(設有壓電元件211一側的相反側的表面)與氧化矽玻璃坩堝1接觸。

具體地，本實施方式中的AE感測器21設置於氧化矽玻璃坩堝1的內表面。也就是說，AE感測器21中的接收板212設置於氧化矽玻璃坩堝1的內表面，以與氧化矽玻璃坩堝1的透明層111接觸。如上所述，氧化矽玻璃坩堝1的外表面層具有不光滑的粗糙性。為了提高AE波的檢測精度，優選設置面沒有粗糙性。因此，如上所述通過將AE感測器21設置於氧化矽玻璃坩堝1的內表面，能夠比將AE感測器21設置於氧化矽玻璃坩堝1的外表面時更高精度地檢測AE波。

壓電元件211將施加到自身的力轉換為電壓。具體地，本實施方式中的壓電元件211檢測由於AE波的傳播而引起的氧化矽玻璃坩堝1的應變並將該應變轉換為電壓。即，壓電元件211檢測AE波並生成對應於該AE波的電信號(AE信號)。本實施方式中的壓電元件211為例如壓電陶瓷，例如由鋯鈦酸 鉛(Pb(Zr，Ti)O3)構成。

接收板212的一面設有壓電元件211，並且在另一面與氧化矽玻璃坩堝1接觸。接收板212因在氧化矽玻璃坩堝1中傳播的AE波而產生應變。由此，通過接收板212產生應變，氧化矽玻璃坩堝1中產生的AE波被傳送至壓電元件211。接收板212為例如陶瓷。

連接器213連接壓電元件211和作為外部裝置的放大器22。如上所述，壓電元件211與連接器213連接，並且由壓電元件211產生的AE信號經由連接器213發送至放大器22。

<2-1-1.AE感測器21的設置個數>

在本實施方式中，假設至少3個上述AE感測器21設置於氧化矽玻璃坩堝1。如後所述，能夠通過使用至少3個AE感測器21，確定出當將立體的氧化矽玻璃坩堝1在平面內展開時平面上的AE產生位置。

此外，例如，分別在側壁部11、底部12和角部13中的每一個設置至少3個AE感測器21。通過這樣設置，可以更準確地確定出AE產生位置。

例如，對於圓筒狀的側壁部11，在圓筒的周向上等間隔地配置多個AE感測器21。此外，優選將AE感測器21配置在內部殘留應力容易蓄積的氧化矽玻璃坩堝1中的角部13，或填充用於提拉單晶矽的材料(多結晶矽)時容易施加壓力的底部12。

特別是，如果在氧化矽玻璃坩堝1中彎曲的角部13或底部12存在微裂紋時，則在提拉單晶矽時氧化矽玻璃坩堝1容易破裂。因此，希望在角部13與底部12的連接部分周圍設置AE感測器21來檢查氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

<2-2.放大器22>

放大器22放大從AE感測器21接收的AE信號。由放大器22放大的AE信號被發送到AE波解析裝置23。應當注意，在本實施方式中，對於放大器22的構成沒有特別限定。

<2-3.AE波解析裝置23>

AE波解析裝置23接收由放大器22放大的AE信號。然後，AE波解析裝置23基於接收到的AE信號，測定AE波的強度，對檢測AE波的次數進行計數，並基於檢測結果評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

AE波解析裝置23具有，例如未圖示的濾波器，裝置內放大器，包絡線檢波單元等。AE波解析裝置23使用濾波器從接收自放大器22的AE信號中去除檢查所不需要的頻率的信號。然後，AE波解析裝置23通過裝置內放大器將進行去除後的AE信號放大。之後，AE波解析裝置23使用放大後的AE信號進行測定等處理。此外，AE波解析裝置23通過包絡線檢波單元提取放大後的AE信號的包絡線(具體地，例如，在對AE信號的負部分進行半波整流後，進行包絡線檢波)。AE波解析裝置23可以通過使用提取的包絡線進行測定等 處理。

圖5是AE波解析裝置23所具有的主要構成的一個實例。參照圖5，AE波解析裝置23具有，例如，AE波強度測定部231,AE波產生次數測量部232，AE波產生位置計算部233(位置確定單元)，坩堝評價部234(坩堝評價單元)，以及測量結果存儲部235。應當注意，AE波解析裝置23具有未圖示的中央處理裝置(CPU：Central Processing Unit)和存儲裝置，並且通過由CPU執行存儲在存儲裝置中的程式來實現上述各部。AE波解析裝置23可以包括上述例示以外的構成，也可以由上述例示中的一部分構成(例如，AE波解析裝置23可以由AE波強度測定部231和坩堝評價部234構成)。

<2-3-1.AE波強度測定部231>

AE波強度測定部231測定由AE感測器21檢測出的AE波的強度。例如，AE波強度測定部231基於由裝置內放大器放大後的AE信號波形，來測定AE波的強度。圖6是由裝置內放大器放大後的AE信號波形的一個實例。如圖6所示，例如，AE波強度測定部231測定AE信號波形中振幅最大的最大振幅作為AE波的強度。應當注意，最大振幅表示AE波的能量的大小(dB)。顯示出當AE感測器21與AE產生位置之間的距離相等時，最大振幅越大，則AE產生源釋放的能量越大。

應當注意，AE波強度測定部231也可以構成為測定AE平均值而非最大振幅，作為AE波的強度。AE平均值可以例如通過對由包絡線檢波提取的包 絡線波形進行平均化來計算。此外，AE波強度測定部231可以構成為測定AE有效值(effective value,root mean square value,RMS)作為AE波的強度。

<2-3-2.AE波產生次數測量部232>

AE波產生次數測量部232測量由AE感測器21檢測出的AE波的檢測次數。例如，AE波產生次數測量部232基於通過包絡線檢波提取的包絡線波形和預定閾值(設為比雜訊信號大的值)，測量AE波的檢測次數。圖7是通過包絡線檢波提取的包絡線波形的一個實例。如圖7所示，例如，AE波產生次數測量部232通過對包絡線波形超過閾值的次數進行計數來測量AE波的檢測次數。例如，在圖7的情況下，AE波產生次數測量部232測量到已經檢測出AE波2次。

另外，AE波產生次數測量部232也可以構成為，例如，計算將測量的次數除以測量時間而得到的每單位時間的AE波產生次數。

<2-3-3.AE波產生位置計算部233>

AE波產生位置計算部233計算AE波的產生位置。例如，AE波產生位置計算部233基於設置於氧化矽玻璃坩堝1的多個AE感測器21檢測出AE波時的檢測時間的差，來計算AE波的產生位置。具體地，AE波產生位置計算部233基於每個AE感測器21檢測出AE波時的檢測時間的差和氧化矽玻璃坩堝1中的聲速V，來計算AE波的產生位置。

圖8是用於說明由AE波產生位置計算部233進行AE波的計算的一個實例的圖。圖8中，作為用於說明AE波的產生位置的計算方法的實例，示出了對AE波在一維的產生位置進行計算時的一個實例，並示出了將AE感測器21-1和AE感測器21-2設置在已知座標處，以檢測由存在於未知座標x上的裂紋3產生的AE波的情況。如圖8所示，例如，將AE感測器21-1設置在座標k1處，將AE感測器21-2設置在座標k2處。此外，AE感測器21-1在時間t1檢測出由裂紋3產生的AE波，並且AE感測器21-2在時間t2檢測出由裂紋3產生的AE波。在此情況下，AE感測器21-1的檢測時間t1與AE感測器21-2的檢測時間t2的時間差t1-t2產生於AE感測器21-1和裂紋3之間的距離x-x1與AE感測器21-1和裂紋3之間的距離x-x2的差。因此，AE波產生位置計算部233通過求解式V(t1-t2)=|x-x1|-|x-x2|計算出裂紋3的位置。另外，氧化矽玻璃坩堝1中聲波的速度為，縱波約5700~5900m/s，橫波約3700m/s。

與上述同理，AE波產生位置計算部233能夠通過使用3個AE感測器21，基於3個AE感測器的位置關係和檢測時間的差，計算裂紋3的2維位置。這裡，2維位置是將立體的氧化矽玻璃坩堝1在平面內展開時平面上的座標。另一方面，實際的氧化矽玻璃坩堝1為立體形狀(圓筒狀的側壁部11、彎曲的底部12、以及設置於側壁部11和底部12之間並且具有與底部12相比更大曲率的角部13)。因此，AE波產生位置計算部233可以將計算出的裂紋3的2維位置返回到實際的氧化矽玻璃坩堝1的3維形狀(逆變換)，以計算出裂紋3的3維位置。由此，能夠準確地把握氧化矽玻璃坩堝1的3維形狀和裂紋3的位置。

<2-3-4.坩堝評價部234>

坩堝評價部234基於AE波強度測定部231、AE波產生次數測量部232和AE波產生位置計算部233的測定、測量以及計算結果，評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

例如，坩堝評價部234將AE波強度測定部231的測定結果的值與預先存儲的強度閾值(任意調整的值)進行比較。然後，當測定結果的值超過強度閾值時，坩堝評價部234評價氧化矽玻璃坩堝1容易破裂。這樣，坩堝評價部234，例如，基於在向氧化矽玻璃坩堝1施加規定外力時產生的AE波的強度，評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

當AE波強度測定部231的測定結果為預設閾值以上時，如果使用該氧化矽玻璃坩堝1實際進行提拉單晶矽，則氧化矽玻璃坩堝1在中途破裂的風險將變大。

此外，例如，坩堝評價部234將AE波產生次數測量部232的測量結果的值與預先存儲的次數閾值(任意調整的值)進行比較。然後，當測量結果的值超過次數閾值時，坩堝評價部234評價氧化矽玻璃坩堝1容易破裂。這樣，坩堝評價部234，例如，基於在向氧化矽玻璃坩堝1施加規定外力時產生的AE波的次數，評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

當AE波產生次數測量部232的測量結果為測量到預設次數以上的AE波 時，如果使用該氧化矽玻璃坩堝1實際進行提拉單晶矽，則氧化矽玻璃坩堝1在中途破裂的風險將變大。

此外，例如，坩堝評價部234基於AE波產生位置計算部233的計算結果，評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。例如，可以認為，氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度取決於氧化矽玻璃坩堝1中產生裂紋的位置而變化。因此，坩堝評價部234基於AE波產生位置計算部233的計算結果，評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

例如，在氧化矽玻璃坩堝1的彎曲的角部13或底部12存在微裂紋的情況下，如果使用該氧化矽玻璃坩堝1實際進行提拉單晶矽，則氧化矽玻璃坩堝1在中途破裂的風險大。因此，坩堝評價部234優選基於特別是彎曲的角部13、底部12、角部13和底部12的連接部分是否存在微裂紋，評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

坩堝評價部234也可以構成為組合多個以上例示的方法來評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。例如，坩堝評價部234可以在AE波強度測定部231的測定結果為預設的規定閾值以上、並且測量到預設規定次數以上的AE波的情況下，評價物件氧化矽玻璃坩堝1容易破裂。此外，坩堝評價部234也可以，例如，根據AE波的產生位置，改變與AE波強度測定部231的測定結果的值進行比較的閾值的值。另外，坩堝評價部234也可以改變在氧化矽玻璃坩堝1的各部位可允許的AE波的數量。坩堝評價部234也可以通過以上例示 以外的組合，評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

<2-3-5.測量結果存儲部235>

測量結果存儲部235是半導體記憶體或硬碟等存儲裝置。測量結果存儲部235存儲AE波強度測定部231、AE波產生次數測量部232和AE波產生位置計算部233的測定、測量和計算結果。此外，測量結果存儲部235還存儲坩堝評價部234的評價結果。在測量結果存儲部235中，例如，存儲有各個氧化矽玻璃坩堝1的測定、測量、計算結果和評價結果。

以上是對坩堝檢查裝置2的構成的一個實例進行的說明。

<3.關於外力>

AE波是由於向氧化矽玻璃坩堝1施加外力或內力發生變動所導致的氧化矽玻璃坩堝1中的裂紋的產生、成長等而引起的。因此，為了通過上述坩堝檢查裝置2檢測AE波，需要對氧化矽玻璃坩堝1施加外力，或者產生內力變動。

在本實施方式中，通過使用空氣或水壓對氧化矽玻璃坩堝1施加外力，引發AE波的產生。具體地，例如，使壓縮空氣撞擊氧化矽玻璃坩堝1，並且通過坩堝檢查裝置2檢測在該壓縮空氣撞擊時產生的AE波。此外，例如，坩堝檢查裝置2檢測利用水壓產生的AE波。通過如此使用空氣或水壓，可以在不破壞氧化矽玻璃坩堝1的情況下，非破壞性地引發AE波，並且檢查和評價 氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

特別地，氧化矽玻璃坩堝1的形狀為包括圓筒狀的側壁部11、彎曲的底部12、連結側壁部11和底部12並且與底部12相比曲率較高的角部13的容器狀。因此，能夠在氧化矽玻璃坩堝1的內側填充水(液體)。通過填充水，能夠對圓筒狀的側壁部11、彎曲的底部12和具有規定曲率的角部13中的每一個的內表面均勻地施加外力(從坩堝內側中央朝向外部的力)。

此外，根據填充水的量，可以容易地選擇對坩堝內表面施加外力的位置。例如，如果僅在底部12填充水，則可以僅對底部12施加外力，並且如果將水填充至角部13，則可以從底部12至角部13都施加外力。此外，如果將水填充至側壁部11的規定高度，則可以對底部12、角部13以及側壁部11施加外力直至填充有水的高度。

此外，如果在填充水的同時檢測AE波，則可以在連續改變對坩堝內表面施加外力的位置的同時檢查AE波。

通常，當利用水作為在AE波檢測中施加外力的方式時，使物件物浸沒在水中。但是，在將容器狀的氧化矽玻璃坩堝1浸沒在水中的情況下，對氧化矽玻璃坩堝1的整個內表面和外表面都施加來自水的壓力。

另一方面，如果在氧化矽玻璃坩堝1的內側填充水以蓄積水，則能夠僅對氧化矽玻璃坩堝1的內表面施加均勻的力。這樣，可以通過抑制外部壓力 施加的變化來高精度地進行AE波檢測。

此外，通過填充水至希望的高度，或者在填充的同時進行檢查，可以選擇適於檢查的施加壓力的方式，並且能夠提高AE波檢測的穩定性。

這樣，通過利用氧化矽玻璃坩堝1特有的形狀在內側填充水來施加AE波檢查所需的外力，從而可以與一般的物件物不同，穩定地進行高精度的AE波檢測。

應當注意，坩堝檢查裝置2的用途並不限於非破壞性地檢查氧化矽玻璃坩堝1的情況。坩堝檢查裝置2也可以構成為，例如，檢測由於對氧化矽玻璃坩堝1的破壞檢查而產生的AE波。

<4.坩堝檢查裝置2的工作>

接著，參照圖9對使用坩堝檢查裝置2的坩堝檢查方法的一個實例進行說明。另外，本實施方式中的坩堝檢查裝置2的AE感測器21設置於氧化矽玻璃坩堝1的表面。具體地，AE感測器21，例如，設置於氧化矽玻璃坩堝1的內表面。然後，通過對氧化矽玻璃坩堝1施加規定外力，在氧化矽玻璃坩堝1中產生AE波。

參照圖9，坩堝檢查裝置2的AE感測器21檢測在對氧化矽玻璃坩堝1施加規定外力時產生的AE波(步驟S001)。具體地，AE感測器21檢測AE波，並根據AE波生成AE信號。AE感測器21生成的AE信號由放大器22放大，並且放大 的AE信號被AE波解析裝置23接收。

AE波解析裝置23基於接收的AE信號，評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度(步驟S002)。具體地，AE波解析裝置23的AE波強度測定部231基於接收的AE信號測定AE波的強度。此外，AE波解析裝置23的AE波產生次數測量部232基於接收的AE信號測量AE波的產生次數。此外，AE波解析裝置23的AE波產生位置計算部233計算AE波的產生位置。然後，AE波解析裝置23的坩堝評價部234基於AE波強度測定部231、AE波產生次數測量部232和AE波產生位置計算部233的測定、測量以及計算結果，評價氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度。

以上是對坩堝檢查裝置2的工作的一個實例進行的說明。

<5.構成/作用/效果>

這樣，本實施方式中的坩堝檢查裝置2具有AE感測器21和AE波解析裝置23。通過這樣的構成，坩堝檢查裝置2能夠檢測在向氧化矽玻璃坩堝1施加外力時產生的AE波。其結果是，坩堝檢查裝置2能夠基於檢測結果，對氧化矽玻璃坩堝1的破裂容易度進行評價。

此外，還能夠從檢測出AE波的次數評價微裂紋的伸展的容易度。從微裂紋的伸展的容易度，能夠評價是否影響坩堝的破裂和變形。

從AE波的強度，能夠推測微裂紋的尺寸。能夠評價微裂紋的尺寸是否影響坩堝的破裂和變形。

從AE波的產生位置，能夠推測微裂紋的位置。考慮到通過在坩堝內填充原料而施加壓力的位置、以及在單晶矽提拉中的液面位置，可以評價微裂紋存在的位置是否影響坩堝的破裂和變形。

此外，通過組合評價這些，可以把握坩堝中每個微裂紋的伸展容易度、尺寸以及位置。由此，考慮到單晶矽提拉條件(提拉時間的長度、原料填充量等)，可以評價微裂紋是否影響提拉中的坩堝破裂和變形。

<6.其他構成>

順便地，在本實施方式中，AE感測器21具有壓電元件211、接收板212和連接器213。但是，AE感測器21的構成不限於上述情況。例如，AE感測器21也可以具有減震材料。

此外，在本實施方式中，AE感測器21設置於氧化矽玻璃坩堝1的內表面。但是，AE感測器21也可以設置於內表面以外，如氧化矽玻璃坩堝1的外表面等。

此外，作為在製造氧化矽玻璃坩堝1時的程序(氧化矽玻璃坩堝1的製造方法)，可以進行使用了本實施方式中說明的坩堝檢查裝置2的坩堝檢查方法。通過如此製造氧化矽玻璃坩堝1，能夠檢查在製造的氧化矽玻璃坩堝1中是否存在裂紋等AE波的產生源。其結果，例如，能夠實現當施加外力時產生AE波的裂紋等缺陷的數量在預定閾值以下的氧化矽玻璃坩堝1。此外，能夠實現當施加外力時產生的AE波的強度在預定閾值以下的氧化矽玻璃坩堝1。 此外，通過使用以上述氧化矽玻璃坩堝1的製造方法製造的氧化矽玻璃坩堝1，並且例如通過切克勞斯基法進行矽錠的提拉，則在提拉的中途不會產生裂紋，能夠實現可靠的矽錠的提拉。

<單晶矽的製造方法>

圖10(a)~(c)是說明使用本實施方式的氧化矽玻璃坩堝的單晶矽的製造方法的示意圖。

如圖10(a)所示，在提拉單晶矽時，向氧化矽玻璃坩堝1中填充多結晶矽，並在此狀態下通過配置在氧化矽玻璃坩堝1周圍的加熱器加熱熔融多結晶矽。由此得到矽熔液230。此時，通過使用本發明的氧化矽玻璃坩堝，能夠防止填充時坩堝的破損。

矽熔液230的體積根據多結晶矽的品質來確定。因此，矽熔液230的液面23a的初始高度位置H0取決於多結晶矽的品質和氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀。即，一旦確定氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀，則確定到氧化矽玻璃坩堝1的任意高度位置的容積，從而，確定矽熔液230的液面23a的初始高度位置H0。

在確定矽熔液230的液面23a的初始高度位置H0之後，使晶種24的前端下降至高度位置H0以與矽熔液230接觸。然後，通過旋轉線纜561同時緩慢提拉，使單晶矽25成長。此時，氧化矽玻璃坩堝1在與線纜561的旋轉相反的方向上旋轉。

如圖10(b)所示，當提拉單晶矽25的直筒部(直徑恒定的部位)時，在液面23a位於氧化矽玻璃坩堝1的側壁部11的情況下，如果以恒定的速度進行提拉，則液面23a的下降速度Vm大致恒定，因此容易控制提拉。

然而，如圖10(c)所示，一旦液面23a到達氧化矽玻璃坩堝1的角部13，則隨著液面23a的下降其面積也急劇縮小，因此液面23a的下降速度Vm變大。下降速度Vm取決於角部13的內表面形狀。

通過準確地測定氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀，瞭解角部13的內表面形狀，因此，能夠準確地預測下降速度Vm將如何變化。然後，根據此預測，確定單晶矽25的提拉速度等提拉條件。此時，由於通過使用本實施方式的氧化矽玻璃坩堝1，使得從預測的形狀變形的可能性小，因此下降速度Vm的預測精度進一步提高。由此，即使在角部13也可以防止產生位錯，並且提拉的自動化成為可能。

在本實施方式的單晶矽的製造方法中，由於提拉單晶矽25時氧化矽玻璃坩堝1的因加熱引起的變形(側壁部11的傾倒、應變、底部12的***等)得到抑制，因此從氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀求得的液面23a的下降速度Vm的偏差得到抑制，以高收率製造結晶率高的單晶矽25成為可能。順便提及，在氬氣氛、減壓下(約660Pa~13kPa)進行了單晶矽的提拉。

<單晶矽錠>

也可以通過將在本實施方式中製造的氧化矽玻璃坩堝1設置於提拉裝置中進行單晶矽的提拉來製造矽錠。

圖11是例示單晶矽的矽錠的示意圖。

單晶矽錠600是通過將本發明的氧化矽玻璃坩堝1設置於提拉裝置，並通過上述單晶矽的製造方法進行提拉而製造的。

錠600具有：晶種24側的肩部610，從肩部610連續的直筒部620，以及從直筒部620連續的尾部630。應當注意，在錠600中晶種24被除去。肩部610的直徑從晶種24側向直筒部620逐漸增大。直筒部620的直徑大致恒定。尾部630的直徑隨著遠離直筒部620而逐漸減小。

錠600的品質與進行提拉的氧化矽玻璃坩堝1的品質密切相關。例如，氧化矽玻璃坩堝1的雜質(例如，玻璃中的雜質金屬元素)或異物的混入導致錠600中的單晶矽產生位錯。此外，取決於氧化矽玻璃坩堝1的內表面的光滑度(目視可知的凹凸)、表面附近氣泡的量和尺寸，一旦坩堝表面的缺陷、氣泡的破裂、破潰引起的矽中的微小碎片(從坩堝剝離的粒子等)脫落到矽熔液，其將混入錠中並導致位錯。

另外，錠600的品質很大地被製造錠600時的提拉控制所左右。以下，對錠600的品質與提拉控制之間關係的具體實例進行說明。

圖12(a)~(c)為說明提拉控制的示意圖。

如圖12(a)所示，在單晶矽的成長速度為Vg，單晶矽的提拉速度為V，矽熔液的液面的下降速度為Vm，坩堝的上升速度為C的情況下，以下關係成立。

Vg=V+Vm-C

其中，液面下降速度Vm由坩堝內容積與單晶矽的成長速度Vg的函數f決定(參照圖12(b))。在現有技術中，通過使用此函數f的計算獲得液面下降速度Vm。此外，由於提拉速度V和坩堝上升速度C作為提拉裝置的條件是已知的，因此由其獲得單晶矽的成長速度Vg=V+Vm-C。

然而，在實際的提拉中，由於暴露於高溫，坩堝的內表面形狀變形，內容積也產生變化(參照圖12(c))。在提拉裝置中，氧化矽玻璃坩堝內插於碳基座。因此，氧化矽玻璃坩堝的外周面成為嵌合於碳基座的狀態。為此，氧化矽玻璃坩堝在外側不變形，而僅在內側變形。如果坩堝的內容積變化，則液面下降速度Vm的計算變得不準確，並且不能精確地確定單晶矽的成長速度Vg。該成長速度Vg是產生結晶缺陷的重要因素。因此，如果不能精確地控制成長速度Vg，則將對錠600的品質產生大的影響。

若矽熔液液面位置的坩堝內半徑為R，單晶矽(錠)的直徑為r，矽熔液的密度為ρL，單晶矽的密度為ρs，則當液面處於坩堝直筒部時，下式成立。

Vg=ρL/ρs．(R/r)²．Vm

Vg/Vm=ρL/ρs．(R/r)²=k

若坩堝內側的半徑的變動率為α，則下式成立。

Vg=ρL/ρs．(αR/r)²．Vm

Vg=α²．{ρL/ρs．(αR/r)²．Vm}

由此可見，α的平方對Vg的偏差有貢獻。因此，在R變動1%時，Vg變動約2%。

當R=0.797m，r=0.3m，ρL=2570kg/m³，ρs=2300kg/m³時，k=7.95，1/k=0.126。

例如，在製造相當於矽晶圓的1mm厚度的單晶矽(錠)的情況下，矽熔液的液面降低0.126mm。考慮到從錠切取矽晶圓時的切斷寬度(刀片等的寬度)和切取後的研磨，矽晶圓的厚度為約700μm~800μm。為了不管切取錠的何處都使COP基本為零，需要使錠的整個直筒部區域中COP基本為零。此外，後述3維結構的半導體裝置等，結構部處於矽晶圓的厚度的1/10~1/100以下的範圍內時，在單晶矽的提拉中，矽晶圓的厚度的1/10~1/100以下的提拉控制(用於使COP基本為零的提拉控制)是必要的。在此情況下，為了控制矽熔液的液面下降，0.01mm以下的精度的控制是必要的。

這樣，如果氧化矽玻璃坩堝1的內側徑變動1%，則單晶矽的成長速度Vg變動2%。此外，在氧化矽玻璃坩堝1的角部13處的矽熔液的液面下降速度Vm變得比在氧化矽玻璃坩堝1的直筒部處的矽熔液的液面下降速度更高。因 此，坩堝內徑的變動對液面下降的變動的影響，在角部13處比在坩堝直筒部處大。

本實施方式中，由於能夠準確地測定實際用於提拉的氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的內部殘留應力，因此能夠根據該內部殘留應力與使用後的坩堝內徑変化之間的關係(基於操作實績的坩堝內徑變動量的模擬)，在氧化矽玻璃坩堝1的使用前(進行單晶矽的提拉之前)的階段，推斷使用期間的坩堝的內徑變動量。由此，與現有技術中完全不考慮坩堝變形的情況相比，可以減小單晶矽的成長速度Vg與目標值的偏差，可以在錠600的直筒部620的整個長度上抑制缺陷(基本為零)。

圖13是顯示坩堝的內徑變動量的圖。

在圖13中，橫軸顯示坩堝內徑的變動量，縱軸顯示從坩堝底部開始的高度。

圖13的圖形是測定值。此外，線L連接各高度處的測定值的平均值。

如線L所示，發現坩堝內徑的變動(即，坩堝內容積的變動)是平均發生的。如本實施方式，如果以坩堝的內表面形狀為基準改變單晶矽的上升速度A，則可以將單晶矽的成長速度Vg控制在以下範圍內：在單晶矽的整個長度上不會形成缺陷。

另一方面，在現有技術中，僅通過ADC(自動直徑控制)和液面控制的組合來進行CZ單晶育成中的反饋控制。即，在現有技術中，由於完全不考慮實際使用中的坩堝形狀，而且不能準確把握坩堝的形狀変化，因此不能在 單晶矽的提拉中準確地控制成長速度Vg。也就是說，在現有技術中，如上所述的液面下降速度Vm與對應於0.01mm以下精度的Vg控制完全不對應，並且沒有形成能夠製造用於充分發揮半導體裝置、特別是3維結構裝置的性能的單晶矽(錠)的氧化矽玻璃坩堝。

這裡，可以通過模擬技術從迄今為止的坩堝的製造歷史記錄、檢查結果和使用結果來推定坩堝的行為(坩堝的行為的實例)。從這裡，關於坩堝的變形可知以下內容。

(1)壁厚較薄的部分處的變動量大。

(2)重量越大的坩堝，變形量越大。

(3)外徑越小的坩堝，內表面的變形量越大。

(4)偏心部分處的變形量大。

(5)碳基座的不對稱的部分處，坩堝容易發生變形。

(6)氧化矽玻璃坩堝也是陶瓷，坩堝內周面不是完全的正圓。

如上所述，為了通過Vg=V+Vm-C控制單晶矽的成長速度Vg，需要準確把握坩堝的信息。因此，期望將來自過去的所有坩堝的信息相關聯地記錄，並將其保持在可搜索的狀態。

此外，限定單晶矽的成長速度(Vg)與固液介面附近處的提拉軸方向的溫度梯度(G)之間的關係，對於抑制錠600的結晶缺陷的產生是重要的。這裡，提拉軸方向的溫度梯度(G)在融液側比在固體側高(換言之，固體側比融液側 低)。此外，在垂直於提拉軸的方向(徑向)的平面內(徑向的截面的平面內)的溫度梯度是恒定的。

本發明的氧化矽玻璃坩堝1，由於抑制了提拉單晶矽時的變形或傾倒，因此能夠使矽熔液的液面與熱遮罩件的前端之間的高度H穩定。使用這樣的氧化矽玻璃坩堝1進行單晶矽的提拉，得到的錠600中，直筒部620中的結晶缺陷基本為零。例如，直筒部620中COP(Crystal Originated Particle)基本為零。COP是結晶缺陷之一，是指在單晶的晶格點中沒有矽原子(空位聚集)的微小缺陷。COP的存在導致半導體裝置的電特性(漏電流、電阻值分佈、載流子遷移率等)劣化。

這裡，對COP的產生進行說明。

圖14是基於沃隆科夫理論，對產生各種缺陷的情況進行說明的圖。

如圖14所示，在沃隆科夫理論中，當提拉速度為V(mm/min)，並且錠(單晶矽)的固液介面附近的提拉軸方向的溫度梯度為G(℃/mm)時，在橫軸取其比V/G，在同一縱軸取空位型點缺陷的濃度和晶格間矽型點缺陷的濃度，從而示意性地表示V/G與點缺陷濃度之間的關係。然後，示出存在作為空位型點缺陷產生區域和晶格間矽型點缺陷產生區域之間的邊界的臨界點。

當V/G低於臨界點時，育成晶格間矽型點缺陷濃度佔優勢的單晶。在V/G低於比臨界點小的(V/G)I的範圍內，在單晶中晶格間矽型點缺陷為主導，並且出現晶格間矽點缺陷的聚集體存在的區域[I]。

另一方面，當V/G超過臨界點時，育成空位型點缺陷濃度佔優勢的單晶。在V/G超過比臨界點大的(v/G)v的範圍內，在單晶中空位型點缺陷為主導，並且出現空位型點缺陷的聚集體存在的區域[V]，產生COP。

圖15是顯示單晶育成時的提拉速度與缺陷分佈之間關係的示意圖。

圖15所示的缺陷分佈是，在逐漸降低提拉速度V的同時育成單晶矽，並將育成的單晶沿中心軸(提拉軸)切割以形成板狀試樣，顯示其表面的缺陷產生狀況的分佈。缺陷分佈是通過在板狀試樣的表面進行Cu裝飾、實施熱處理之後，通過X射線形貌法觀察該板狀試樣，並評價缺陷的產生狀況的結果。

如圖15所示，當以高的提拉速度進行育成時，在與單晶的提拉軸方向垂直的平面中的整個區域，存在空位型點缺陷的聚集體(COP)存在的區域[V]。當降低提拉速度時，OSF區域從單晶的外周部呈環狀出現。隨著提拉速度的降低，該OSF區域的直徑逐漸縮小，並且當拉速度變為V1時，OSF區域消失。隨之，出現無缺陷區域[P](區域[PV])取代OSF區域，並且單晶的整個面內區域被無缺陷區域[P]佔據。然後，當提拉速度下降至V₂時，出現晶格間矽型點缺陷的聚集體(LD)存在的區域[I]，並且最終區域[I]取代無缺陷區域[P](區域[PI])佔據單晶的整個面內區域。

在本實施方式中，如上所示的COP基本為零意為，檢測出的COP的數量基本為0個。COP是通過顆粒計數器檢測的。在顆粒計數器中，當在晶圓表 面(半導體裝置形成面)只檢測到30個以下0.020μm以上的顆粒時，視為基本為0個。在本說明書中，“0.020μm的COP”意為，在例如由Tencor公司制的SP系列，或者與該裝置具有相同性能的半導體用以及矽晶圓用的顆粒計數器裝置測定的情況下，檢測出顆粒尺寸為0.020μm的COP。

如上所述，直筒部620的COP基本為零的錠600被切片為例如直徑300mm、厚度約1mm，以形成矽晶圓。在使用從錠600切取的矽晶圓製造的半導體裝置中，能夠穩定電特性並抑制劣化。

應當注意，檢測COP的方法可以為顆粒計數器以外的方法。可以舉出，例如，使用表面缺陷檢查裝置的方法，在晶圓的表面形成規定厚度的氧化膜後，施加外部電壓以在晶圓表面的缺陷部位破壞氧化膜同時析出銅，並通過肉眼、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)等觀察該析出的銅來檢查缺陷(COP)的方法等。在錠600的直筒部620中，通過這樣的檢測方法未檢測到COP(基本為零)。

本發明的錠600的更優選的形式為，在整個直筒部620中沒有被稱為空缺的點缺陷(空位)聚集的區域(COP存在的V-Rich區域)，未檢測到OSF(Oxidation Induced Stacking Fault)，並且沒有被稱為間隙的晶格間型點缺陷存在的區域(I-Rich區域)，即整個直筒部620處於中立區域。這裡，中立區域不僅包括完全沒有缺陷的區域，也包括即使少量包含空缺或間隙，該空缺或間隙也不作為聚集的缺陷存在或者小到不可檢測的區域。

如此，由於直筒部620的結晶缺陷為零，因此可以實現使用從錠600切取的晶圓製造的半導體裝置的電特性穩定化和抑制劣化。

<同質外延晶圓>

此外，也可以將從該錠600切取的晶圓作為基板部來構成同質外延晶圓(以下也簡稱為“外延晶圓”)。圖16是例示外延晶圓的示意截面圖。外延晶圓700包括從錠600切取的晶圓的基板部710，和設置於基板部710上的單晶矽的外延層720。在本實施方式中，外延層720為矽的同質外延層。外延層720的厚度為約0.5μm~20μm。

示出外延晶圓700的製造方法的一個實例。首先，將基板部710在外延爐中加熱至約1200℃。接著，在爐內流動氣化的四氯化矽(SiCl₄)、三氯甲矽烷(SiHCl₃)。這樣，在基板部710的表面上氣相生長(外延生長)單晶矽的膜，形成外延層720。

通過使用從結晶缺陷基本為零的錠600切取的晶圓構成外延晶圓700，能夠形成結晶缺陷基本為零的外延層720。

近年來，隨著半導體積體電路小型化的發展，傳統的平面型電晶體已經接近極限。因此，已經提出了稱為Fin型的FET(鰭式場效應電晶體)結構的電晶體(例如，參照專利文獻11、12)。

在傳統的平面型中，矽晶圓表面的內部構成有MOSFET(金屬氧化物半導體場效應電晶體)結構。

在平面型中2維地構成了源極和漏極。然而，Fin型的FET在矽表面的上層具有稱為FIN的溝道區域，與矽晶圓接觸，並且是三維結構的MOSFET。

儘管平面型在柵極長度方面的小型化已經取得進展，但是在Fin型的FET中鰭(Fin)寬度被管理為最小尺寸。還存在鰭寬度為約20nm即幾乎與COP相同的Fin型FET。

因此，作為鰭(Fin)正下面的矽晶圓的表面品質，尋求將COP的尺寸減小至極限。

這樣的3維結構不僅用於Fin型FET，也用於3維NAND型的快閃記憶體。

為了製造這種半導體裝置，需要品質提高的同質外延晶圓。

在使用矽晶圓形成同質外延層時，需要使矽晶圓的COP尺寸更小、更少。儘管還存在用於抑制矽晶圓上的COP的熱處理方法，但是為了在單晶矽錠的階段使COP基本為零，在提拉時進行矽熔液控制是重要的。本申請案的發明人已經發現，可以通過注意矽熔液的液面變動與氧化矽玻璃坩堝之間的關係來控制矽熔液。

在本實施方式中，可以基於AE波的檢測結果評價氧化矽玻璃坩堝，並且選擇不存在在提拉中影響破裂或變形的微裂紋的坩堝。如果在氧化矽玻璃坩堝中存在微裂紋，則坩堝在單晶矽提拉中的高溫長時間下容易變形。在單晶矽提拉中，如果氧化矽玻璃坩堝變形，則矽熔液的液面受到干擾，並且不能控制提拉速度等各種提拉條件。通過使用不存在在提拉中影響破 裂或變形的微裂紋的坩堝來提拉單晶矽，更高精度地進行提拉中的提拉速度等條件控制成為可能，從而能夠製造結晶缺陷基本為零的錠。此外，通過在來自使用該錠的晶圓的基板部形成外延層，可以提供高品質的外延晶圓。

附帶地，外延層720可以在基板部710的整個表面上形成，也可以部分地形成。由此，可以提供高品質的外延晶圓700，其能夠對應尋求結晶完全性的情況或者需要具有不同電阻率的多層結構的情況。

<從坩堝製造到單晶矽產品製造的程序>

圖17是例示從坩堝製造到晶圓製造的程序的流程圖。

圖17所示步驟S201~S206為坩堝的製造程序，步驟S207~S214為錠的製造程序，步驟S215~S221為矽晶圓的製造程序，步驟S222~S227為外延晶圓的製造程序。

步驟S201~S214所示的從坩堝製造到錠製造的一系列程序稱為坩堝-錠製造程序。

步驟S201~S221所示的從坩堝製造到矽晶圓製造的一系列程序稱為坩堝-矽晶圓製造程序。

步驟S201~S227所示的從坩堝製造到外延晶圓製造的一系列程序稱為坩堝-外延晶圓製造程序。

為了在坩堝-錠製造程序、坩堝-矽晶圓製造程序以及坩堝-外延晶圓製造程序的每一個中進行一致的製造條件控制以及品質管理，在本實施方式中，使用統一管理各程序的一致控制系統。

在本實施方式中，一致控制系統用於由坩堝製造甚至設想到單晶矽產品(錠、矽晶圓、外延晶圓)的品質的生產管理。

以往，在例如通過單晶矽的提拉製造錠的情況下，由ADC(自動直徑控制)控制直筒部的直徑恒定。將直徑約300mm的直筒部提拉至總長度2000mm的時間，按0.5mm/分鐘計需要約4000分鐘。此外，作為一個整體，在矽錠製造中進行：(1)在向氧化矽玻璃坩堝填充多結晶矽時為了避免氧化矽玻璃坩堝破裂的小心裝填的作業，(2)多結晶矽的熔融，(3)Dash頸縮(去除錯位)程序，(4)矽錠的肩部的形成，(5)直筒部總長度2000mm的提拉，(6)收尾以免錯位進入矽錠，(7)冷卻爐並回收矽錠。為了進行這樣一系列的處理，並製造一個直徑為300mm、直筒部的總長度為2000mm的矽錠，需要約7天。

在此期間的控制主要目的在於，僅通過提拉速度和重量的關係，進行直筒部的直徑恒定、且在整個長度上沒有COP的提拉。提拉中重要的矽熔液的液面和圓錐部571的高度H，在提拉速度快時高，在提拉速度慢時低。以往，高度H的控制是根據每個提拉裝置的個體差異和操作者的經驗來進行的。

在本實施方式中，通過預測坩堝的內表面變形量，可以更恒定地控制提拉時的高度H。即，在提拉裝置中，坩堝收容在碳基座520中，並且取決於多結晶矽的填充而具有例如500kg的重量。另外，提拉中的坩堝為約1600℃的高溫，被矽熔液向外側推壓，與碳基座520的間隙消失。由於碳基座520不變形，導致坩堝在來自碳基座520的反作用力下變得容易向內側變形。

本實施方式的一致控制系統中，積累了迄今為止使用的坩堝的製造歷史記錄、使用前的內部殘留應力的測定結果、使用後的形狀變化等信息，並且從與提拉裝置、提拉條件的關係，在使用前事先計算提拉時坩堝的行為和變形。由此，能夠從預測的提拉中坩堝的變形瞭解坩堝的內容積的變動，並嚴格控制提拉中的高度H。因此，進行一致的控制以製造結晶缺陷基本為零的錠、由該錠製造矽晶圓、以及製造使用該矽晶圓的外延晶圓成為可能。

[實施例]

(製造例)

基於旋轉模具法，製造氧化矽玻璃坩堝。具體地，在32英寸旋轉的模具的內表面堆積厚度為平均15mm的氧化矽粉以形成氧化矽粉層，通過3相交流電流的3個電極進行電弧放電。電弧熔融程序的通電時間為90分鐘，輸出功率為2500kVA，從通電開始，將氧化矽粉層抽真空10分鐘。通過如上所述的方法，製造8個氧化矽玻璃坩堝。

(檢查例1)

在製造的氧化矽玻璃坩堝的內表面中，在側壁部、角部和底部中的每一個的規定位置分別配置3個AE感測器21，並在製造的氧化矽玻璃坩堝中填充水以向坩堝內表面施加外力。結果產生的AE波由各個AE感測器21測定。

試驗條件和測量條件在下面顯示。

(A)測量條件

(a-1)試驗機十字頭速度：3mm/秒

(a-2)目標負荷：500牛頓(N)

(B)測量條件

(b-1)前置放大增益：40分貝(dB)

(b-2)濾波器：20~400kHz帶通濾波器

(b-3)負荷類比信號：500N/V

圖18是顯示AE波發生數與最大能量值的關係的圖。

在圖18中，示出對於上述製造的8個氧化矽玻璃坩堝，通過上述試驗條件以及測量條件檢測AE波的結果。橫軸為AE波產生數(個/cm²)，縱軸為AE波的最大能量值(dBs)。

此外，由AE感測器21測定後，使用該氧化矽玻璃坩堝進行單晶矽的提拉，並檢測氧化矽玻璃坩堝是否存在破裂。

圖18中圓形標記的圖形所示的氧化矽玻璃坩堝未產生破裂。另一方面，圖18中三角形標記的圖形所示的氧化矽玻璃坩堝產生了破裂。

由此，將AE波的產生個數的閾值設定為6個/cm²，將AE波的最大能量值的閾值設定為10dBs。

接著，以與上述8個氧化矽玻璃坩堝相同的製造方法製造了5個其他氧化矽玻璃坩堝。對於這5個氧化矽玻璃坩堝，測定了側壁部、角部以及底部處的AE波，並研究了上述AE波產生個數的閾值、最大能量值的閾值、以及提拉單晶矽後的氧化矽玻璃坩堝是否存在破裂的關係。以下，測定結果與氧化矽玻璃坩堝的破裂的關係如下所述。

綜上，從AE波測定的結果可知，當在側壁部、角部以及底部中的任一處超過了AE波產生個數和最大能量值的閾值中的任一個時，氧化矽玻璃坩堝容易破裂。此外，從AE波測定的結果可知，當在側壁部、角部以及底部處都未超過AE波產生個數和最大能量值的閾值時，氧化矽玻璃坩堝不會破裂。

以上，參照上述實施方式說明了本申請的發明，但是本申請的發明不限於上述實施方式。本申請的發明的結構或詳細內容在本申請的發明的範圍內能夠進行本領域技術人員能夠理解的各種變更。

並且，本發明享有在2015年12月25日向日本提交的專利申請特願2015-2 54651的基礎上主張優先權的利益，該專利申請所記載的全部內容包含在本說明書中。

3‧‧‧裂紋

Claims (15)

1. 一種坩堝檢查裝置，檢查包括圓筒狀的側壁部、彎曲的底部、以及設置於所述側壁部和所述底部之間並且具有與所述底部的曲率相比更大曲率的角部的氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度，坩堝檢查裝置具有，AE波檢測單元，設置於該氧化矽玻璃坩堝的表面，檢測向該氧化矽玻璃坩堝施加規定外力時產生的AE(聲頻發射，Acoustic Emission)波。
2. 根據請求項1所述的坩堝檢查裝置，其中，所述AE波檢測單元設置於所述氧化矽玻璃坩堝的內表面。
3. 根據請求項1或2所述的坩堝檢查裝置，具有，至少3個所述AE波檢測單元，位置確定單元，基於來自多個所述AE波檢測單元的檢測結果，確定AE波產生位置。
4. 根據請求項1至3中任一項所述的坩堝檢查裝置，具有，坩堝評價單元，基於所述AE波檢測單元的檢測結果，評價氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度。
5. 根據請求項4所述的坩堝檢查裝置，其中，所述坩堝評價單元基於所述AE波檢測單元檢測出所述AE波的次數，評價氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度。
6. 根據請求項4或5所述的坩堝檢查裝置，其中，所述坩堝評價單元基於所述AE波檢測單元檢測出的所述AE波的強度，評價氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度。
7. 根據請求項4至6中任一項所述的坩堝檢查裝置，其中，所述坩堝評價單元基於所述位置確定單元確定的所述AE波產生位置，評價氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度。
8. 根據請求項5至7中任一項所述的坩堝檢查裝置，其中，所述坩堝評價單元通過組合至少兩個以上的請求項5至7中任一項所述的手法，評價氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度。
9. 根據請求項1至8中任一項所述的坩堝檢查裝置，其中，所述AE波檢測單元檢測使壓縮空氣撞擊所述氧化矽玻璃坩堝時產生的AE波。
10. 根據請求項1至9中任一項所述的坩堝檢查裝置，其中，所述AE波檢測單元檢測利用填充於所述氧化矽玻璃坩堝的水對坩堝內表面的水壓所產生的AE波。
11. 一種坩堝檢查方法，檢查包括圓筒狀的側壁部、彎曲的底部、以及設置於所述側壁部和所述底部之間並且具有與所述底部的曲率相比更大曲率的角部的氧化矽玻璃坩堝的破裂容易度，所述坩堝檢查方法，包含，將AE波檢查單元設置於所述氧化矽玻璃坩堝的表面，且檢測向所述該氧化矽玻璃坩堝施加規定外力時產生的AE(Acoustic Emission)波。
12. 一種氧化矽玻璃坩堝，包含：圓筒狀的側壁部、彎曲的底部、以及設置於所述側壁部和所述底部之間並且具有與所述底部的曲率相比更大曲率的角部，其中施加外力時產生AE波的缺陷的數量在預定的閾值以下。
13. 一種氧化矽玻璃坩堝的製造方法，所述氧化矽玻璃坩堝包括圓筒狀的側壁部、彎曲的底部、以及設置於所述側壁部和所述底部之間並且具有與所述底部的曲率相比更大曲率的角部，所述製造方法包含：將檢查AE波的AE波檢查單元設置於所述氧化矽玻璃坩堝的表面，並向所述氧化矽玻璃坩堝施加規定外力，檢測向所述氧化矽玻璃坩堝施加所述規定外力時產生的AE波。
14. 一種矽錠的製造方法，包含：使用根據請求項13所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法製造的氧化矽玻璃坩堝，進行單晶矽的提拉。
15. 一種同質外延晶圓的製造方法，包含：形成基板部的程序，所述基板部是由切取根據請求項14所述的方法製造的矽錠而形成的晶圓所構成，在所述基板部上形成單晶矽的同質外延層的程序。