JP3387364B2 - Silicon seed crystal, method for producing the same, and method for producing silicon single crystal using these seed crystals - Google Patents
Silicon seed crystal, method for producing the same, and method for producing silicon single crystal using these seed crystalsInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、チョクラルスキー
法(Czochralski Method=CZ法)によるシリコン単結
晶の製造方法であって、いわゆる種絞り(ネッキング)
を行うことなく、シリコン単結晶を製造する方法におい
て、この方法で使用されるシリコン種結晶およびその製
造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method (CZ method), which is so-called seeding (necking).
The present invention relates to a silicon seed crystal used in this method and a method for manufacturing the same in a method for manufacturing a silicon single crystal without performing.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、チョクラルスキー法によるシリコ
ン単結晶の製造においては、単結晶シリコンを種結晶と
して用い、これをシリコン融液に接触させた後、回転さ
せながらゆっくりと引き上げることで単結晶棒を成長さ
せる。この際、種結晶をシリコン融液に接触させる時
に、熱衝撃により種結晶に高密度で発生する転位を消滅
させるために種絞り(ネッキング)を行い、次いで、所
望の口径になるまで結晶を太らせて、シリコン単結晶を
引き上げている。このような、種絞りはDashNec
king法として広く知られており、チョクラルスキー
法でシリコン単結晶棒を引き上げる場合の常識とされて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, in the production of a silicon single crystal by the Czochralski method, single crystal silicon is used as a seed crystal, which is brought into contact with a silicon melt and then slowly pulled while rotating. Grow sticks. At this time, when the seed crystal is brought into contact with the silicon melt, seed drawing (necking) is performed in order to eliminate dislocations generated at high density in the seed crystal due to thermal shock, and then the crystal is thickened to a desired diameter. Then, the silicon single crystal is pulled up. Such a seed stop is DashNec
It is widely known as the king method and is a common sense when pulling a silicon single crystal ingot by the Czochralski method.
【0003】すなわち、従来用いられてきた種結晶の形
状は、例えば図4(A)、(B)に示すように、直径あ
るいは一辺約8〜20mmの円柱状や角柱状のものに種
ホルダーにセットするための切り欠き部を入れたものと
され、最初にシリコン融液に接触することになる下方の
先端形状は、平坦面となっている。そして、高重量の単
結晶棒の重量に耐え安全に引き上げるためには、種結晶
の太さは上記以下に細くすることは難しい。That is, the shape of the seed crystal that has been conventionally used is, for example, as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), a seed holder having a cylindrical or prismatic shape having a diameter or one side of about 8 to 20 mm. A notch for setting is provided, and the lower tip shape that comes into contact with the silicon melt first is a flat surface. Further, in order to withstand the weight of a heavy single crystal ingot and to pull it up safely, it is difficult to make the seed crystal thinner than the above.
【0004】このような形状の種結晶では、融液と接触
する先端の熱容量が大きいために、種結晶が融液に接触
した瞬間に結晶内に急激な温度差を生じ、スリップ転位
を高密度に発生させる。したがって、この転位を消去し
て単結晶を育成するために、前記ネッキングが必要にな
るのである。In the seed crystal having such a shape, since the heat capacity of the tip in contact with the melt is large, a sharp temperature difference occurs in the crystal at the moment when the seed crystal comes into contact with the melt, and slip dislocations are densely formed. Cause to. Therefore, the necking is necessary to eliminate the dislocations and grow a single crystal.
【0005】このDash Necking法は、種結
晶をシリコン融液に接触させた後に、直径を3mm程度
に一旦細くし絞り部を形成し、種結晶に導入されたスリ
ップ転位から伝播する転位を消滅させ、無転位の単結晶
を得るものである。In the Dash Necking method, after the seed crystal is brought into contact with the silicon melt, the diameter is once thinned to about 3 mm to form a narrowed portion to eliminate dislocations propagated from slip dislocations introduced into the seed crystal. , To obtain a dislocation-free single crystal.
【0006】しかし、このような方法では、ネッキング
条件を種々選択しても、無転位化するためには最低直径
5〜6mmまでは絞り込む必要があり、近年のシリコン
単結晶径の増大にともない高重量化した単結晶棒を吊り
下げ支持するには強度が充分でなく、結晶棒引き上げ中
に、この細い絞り部が破断して単結晶棒が落下する等の
重大な事故を生じる恐れがあった。However, in such a method, even if various necking conditions are selected, it is necessary to narrow down to a minimum diameter of 5 to 6 mm in order to eliminate dislocations. There was not enough strength to suspend and support the weighted single crystal rod, and during the pulling up of the crystal rod, there was a risk of serious accidents such as the breakage of this thin drawn part and the single crystal rod falling. .
【0007】そこで、近年の大直径、高重量単結晶棒の
引き上げにおいては、結晶保持機構を用いる方法の開発
が進められている(例えば、特公平5−65477号参
照)。この方法は、前述のように無転位化のためにネッ
キングは必要不可欠であることから、種絞り部の強度を
強化することができないので、かわりに成長結晶棒を直
接機械的に保持するものである。Therefore, in pulling up large-diameter, high-weight single crystal rods in recent years, a method using a crystal holding mechanism is being developed (see, for example, Japanese Patent Publication No. 5-65477). Since necking is indispensable for making dislocation-free as described above, this method cannot strengthen the strength of the seed-thinned portion, and instead directly holds the grown crystal rod mechanically. is there.
【0008】しかし、このような方法は、高温で回転し
ながらゆっくりと成長する単結晶棒を直接保持するもの
であるために、装置が複雑かつ高価なものとなるし、耐
熱性の問題も生じる。その上、実際に成長結晶に振動等
を与えずにつかむのが非常に難しく、成長結晶を多結晶
化させてしまったり、さらには高温のシリコン融液直上
に複雑で回転、摺動等の機構を有する装置を配置するこ
とになるので、結晶を重金属不純物で汚染するといった
種々の問題がある。However, since such a method directly holds a single crystal ingot that slowly grows while rotating at a high temperature, the apparatus becomes complicated and expensive, and heat resistance also arises. . In addition, it is very difficult to actually grasp the grown crystal without giving vibrations, etc., and the grown crystal is polycrystallized, and moreover, it has a complicated mechanism such as rotation and sliding directly on the high temperature silicon melt. Therefore, there is a problem in that the crystal is contaminated with heavy metal impurities.
【0009】このような問題を解決するために、本出願
人は先に特開平5−139880号、特願平8−871
87号のような発明を提案した。この発明は、種結晶の
先端部の形状を楔状あるいは中空部を有する形状とし、
種結晶がシリコン融液に接触する時に入るスリップ転位
をできるたけ低減することによって、絞り部の直径を比
較的太くしても無転位化を可能とし、もって絞り部の強
度を向上させるものである。In order to solve such a problem, the applicant of the present invention has previously disclosed Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-139880 and Japanese Patent Application No. 8-871.
Inventions such as No. 87 have been proposed. This invention makes the shape of the tip of the seed crystal wedge-shaped or hollow.
By reducing slip dislocations that enter when the seed crystal comes into contact with the silicon melt as much as possible, dislocation-free is possible even if the diameter of the narrowed portion is made relatively large, thereby improving the strength of the narrowed portion. .
【0010】この方法では絞り部の太さを太くすること
ができるので、ある程度絞り部の強度の向上ができるけ
れども、ネッキングを行い、スリップ転位のある絞り部
を形成することに変わりがなく、近年ますます大直径、
長尺化し、例えば150Kg以上にもおよぶ単結晶棒の
引き上げには、強度が不十分となる場合があり、根本的
な解決にまでは至っていない。According to this method, since the thickness of the throttle portion can be increased, the strength of the throttle portion can be improved to some extent, but necking is performed to form the throttle portion having slip dislocations. Increasingly large diameter,
The strength may be insufficient for pulling a single crystal ingot having a length of, for example, 150 Kg or more, and a fundamental solution has not been reached yet.
【0011】そこで、このような問題を解決するものと
して、本出願人は強度上一番の問題となるネッキングに
よる絞り部を形成することなく、結晶を単結晶化させる
ことができ、大直径かつ長尺な高重量のシリコン単結晶
を、結晶保持機構のような複雑な装置を使用することな
く、極めて簡単に引上げることができる、シリコン単結
晶の製造方法およびこれに用いられるシリコン種結晶を
開発することに成功し、先に提案した(特願平9−17
687号)。Therefore, as a solution to such a problem, the applicant of the present invention can make a crystal into a single crystal without forming a narrowed portion due to necking, which is the biggest problem in strength, and has a large diameter. A method for producing a silicon single crystal and a silicon seed crystal used therefor capable of pulling a long and heavy silicon single crystal extremely easily without using a complicated device such as a crystal holding mechanism. Succeeded in development, and proposed earlier (Japanese Patent Application No. 9-17
687).
【0012】この方法は、種結晶としてシリコン融液に
接触させる先端部の形状が、尖った形状または尖った先
端を切り取った形状であるものとし、まず該種結晶の先
端をシリコン融液にしずかに接触させた後、種結晶を低
速度で下降させることによって種結晶の先端部が所望の
太さとなるまで溶融し、その後、種結晶をゆっくりと上
昇させ、ネッキングを行うことなく、所望径のシリコン
単結晶棒を育成させる、というようなシリコン単結晶の
製造方法である。In this method, the shape of the tip which is brought into contact with the silicon melt as a seed crystal is a pointed shape or a shape in which the pointed tip is cut off. First, the tip of the seed crystal is made into a silicon melt. After melting, the seed crystal is melted until the tip of the seed crystal has a desired thickness by lowering the seed crystal at a low speed, and then the seed crystal is slowly lifted to obtain a desired diameter without necking. It is a method for producing a silicon single crystal, such as growing a silicon single crystal ingot.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】上記方法では、ネッキ
ングを行わないので、絞り部を形成することに伴う上記
種々の問題を根本的に解決することができ、きわめて優
れたものであるが、その後のランニングテストの結果、
種結晶の形状、製造方法によっては、種結晶の先端部の
接触、溶融時に種結晶に転位が導入され易く、その後の
単結晶の育成が困難となり、その成功率が低くなること
があることがわかった。Since the above method does not perform necking, it is possible to fundamentally solve the above-mentioned various problems associated with the formation of the narrowed portion, which is extremely excellent. The results of the running test of
Depending on the shape of the seed crystal and the manufacturing method, dislocations may be easily introduced into the seed crystal at the time of contact and melting of the tip portion of the seed crystal, and it may be difficult to grow a single crystal thereafter, resulting in a low success rate. all right.
【0014】そこで、本発明はこのような問題点に鑑み
てなされたもので、本発明は、チョクラルスキー法によ
るシリコン単結晶の製造方法であって、いわゆる種絞り
(ネッキング)を行うことなく、シリコン単結晶を製造
する方法において、その単結晶化の成功率を向上させる
ことができる、シリコン種結晶およびその製造方法を提
供することを主目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the present invention is a method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method without performing so-called seeding (necking). The main object of the present invention is to provide a silicon seed crystal and a method for producing the same, which can improve the success rate of the single crystallization in the method for producing a silicon single crystal.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に記載した発明は、チョクラルスキー法でシ
リコン単結晶棒を製造する際に用いるシリコン種結晶に
おいて、シリコン融液に接触させる先端部の形状が、尖
った形状または尖った先端を切り取った形状であり、そ
の最大頂角が28度以下であることを特徴とするシリコ
ン種結晶である。In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION, the invention described onset Ming, the silicon seed crystal used in producing the silicon single crystal rod by the Czochralski method, the silicon melt The shape of the tip to be brought into contact is a pointed shape or a shape obtained by cutting off a pointed tip, and the maximum apex angle is 28 degrees or less, which is a silicon seed crystal.
【0016】このように、種結晶の先端部の形状を、尖
った形状または尖った先端を切り取った形状とするとと
もに、その最大頂角を28度以下とすることによって、
種結晶の先端を最初にシリコン融液に接触させた時、融
液への接触面積が十分に小さく、先端部の熱容量も十分
に小さいために、種結晶に熱衝撃あるいは急激な温度勾
配が形成されないので、スリップ転位が導入されない。
また、その後種結晶を低速度で下降させて種結晶の先端
部が所望の太さとなるまで溶融する時においても、融液
中種結晶と融液の接触面積は徐々に増加していくため、
種結晶内に急激な温度勾配を形成することなく所望太さ
まで種結晶を溶融することができるので、溶融時にもス
リップ転位が種結晶内に導入されない。したがって、ス
リップ転位を発生させることなく、確実に種結晶の融液
への接触、溶融が可能となり、その後ネッキングを行う
ことなく、単結晶棒を育成することができる。As described above, by making the shape of the tip of the seed crystal into a pointed shape or a shape obtained by cutting off the pointed tip, and setting the maximum apex angle to 28 degrees or less,
When the tip of the seed crystal is first brought into contact with the silicon melt, the contact area with the melt is sufficiently small and the heat capacity of the tip is also sufficiently small, so that a thermal shock or a sharp temperature gradient is formed on the seed crystal. No slip dislocation is introduced.
Further, when the seed crystal is lowered at a low speed and then melted until the tip of the seed crystal has a desired thickness, the contact area between the seed crystal and the melt in the melt gradually increases,
Since the seed crystal can be melted to a desired thickness without forming a sharp temperature gradient in the seed crystal, slip dislocations are not introduced into the seed crystal even at the time of melting. Therefore, the seed crystal can be surely brought into contact with and melted in the melt without causing slip dislocation, and the single crystal ingot can be grown without necking thereafter.
【0017】そしてこの場合、種結晶の最大頂角を3度
以上28度以下とするのが好ましい。In this case , it is preferable that the maximum apex angle of the seed crystal is 3 degrees or more and 28 degrees or less.
【0018】このように、種結晶の最大頂角は、3度以
上とすれば、スリップ転位導入防止効果は充分である
し、溶融時間の短縮、種結晶製造の容易性、先端部の強
度等の点から、上記最大頂角の角度範囲とするのが望ま
しい。As described above, when the maximum apex angle of the seed crystal is 3 degrees or more, the effect of preventing slip dislocation introduction is sufficient, and the melting time is shortened, the seed crystal is easily manufactured, the strength of the tip portion, etc. From the point of, it is desirable to set the angle range of the maximum apex angle.
【0019】また、本発明に記載した発明では、シリコ
ン種結晶の少なくともシリコン融液に接触させる先端部
をエッチングしたものとした。[0019] In the invention described in the onset bright and the tip brought into contact with at least a silicon melt of the silicon seed crystal and those etched.
【0020】このように、種結晶のシリコン融液に接触
させる先端部をエッチングしたものとすれば、例えば種
結晶を機械的に加工して製造する時に導入された表面の
歪みを除去することができるので、種結晶先端部を接触
あるいは溶融する時に、これが原因でスリップ転位が導
入されることがなく、より確実に無転位で種結晶を接
触、溶融することができる。As described above, if the tip portion of the seed crystal that comes into contact with the silicon melt is etched, the surface strain introduced when the seed crystal is mechanically processed and manufactured can be removed. Therefore, when the tip portion of the seed crystal is contacted or melted, slip dislocation is not introduced due to this, and the seed crystal can be contacted and melted more reliably without dislocation.
【0021】この場合特に、エッチング除去量を300
ミクロン以上とするのが好ましい。In this case, in particular , the etching removal amount is 300
It is preferable that the diameter is not less than micron.
【0022】300ミクロン以上エッチングすれば、表
面歪みを確実に除去することができ、これが原因で種結
晶にスリップ転位が導入されることはない。If the etching is performed to 300 μm or more, the surface strain can be surely removed, and slip dislocation is not introduced into the seed crystal due to this.
【0023】また、本発明に記載した発明では、チョク
ラルスキー法によって形成した丸め部を種結晶の尖った
先端部として用いたシリコン種結晶とした。Further, in the invention described in the onset bright and silicon seed crystal using the rounded portion formed by the Czochralski method as pointed tip of the seed crystal.
【0024】このように、種結晶の先端部としてチョク
ラルスキー法によって形成した丸め部を用いれば、機械
的な加工等は不要であるし、またそのような加工から生
じる表面歪み等が存在することもなく、上記エッチング
をする必要もなくなる。As described above, if the rounded portion formed by the Czochralski method is used as the tip portion of the seed crystal, mechanical processing or the like is unnecessary, and surface distortion or the like caused by such processing exists. Of course, there is no need to perform the above etching.
【0025】次に、本発明に記載した発明は、シリコン
融液に接触させる先端部の形状が、尖った形状または尖
った先端を切り取った形状である、チョクラルスキー法
でシリコン単結晶棒を製造する際に用いるシリコン種結
晶の製造方法において、種結晶の素材となるシリコン単
結晶インゴットを前記所望種結晶形状に機械的に加工し
た後、少なくともシリコン融液に接触させる先端部をエ
ッチングすることを特徴とするシリコン種結晶の製造方
法である。Next, the invention is described in the onset bright, the shape of the tip into contact with the silicon melt, pointed shape or pointed tip is shaped to cut the silicon single crystal rod by the Czochralski method In the method for manufacturing a silicon seed crystal used in manufacturing, after mechanically processing the silicon single crystal ingot, which is a raw material of the seed crystal, into the desired seed crystal shape, at least a tip portion to be brought into contact with the silicon melt is etched. This is a method for manufacturing a silicon seed crystal.
【0026】このように、種結晶の製造をシリコン単結
晶インゴットを所望形状に機械的に加工した後、エッチ
ングするようにすれば、確実に所望先端部形状をもった
種結晶を得ることができると共に、その表面に歪みのな
いものを製造することができる。As described above, when the seed crystal is manufactured by mechanically processing the silicon single crystal ingot into a desired shape and then etching the seed crystal, a seed crystal having a desired tip shape can be reliably obtained. At the same time, it is possible to manufacture a product having no surface distortion.
【0027】また、本発明に記載した発明は、シリコン
融液に接触させる先端部の形状が、尖った形状または尖
った先端を切り取った形状である、チョクラルスキー法
でシリコン単結晶棒を製造する際に用いるシリコン種結
晶の製造方法において、種結晶の素材となるシリコン単
結晶インゴットをチョクラルスキー法によって形成した
丸め部を有するものを選択し、該丸め部を種結晶の尖っ
た先端部として用いることを特徴とするシリコン種結晶
の製造方法である。Further, the invention described onset Ming, the shape of the tip into contact with the silicon melt, a shape obtained by cutting the pointed shape or pointed tip, the silicon single crystal rod by the Czochralski method In the method for producing a silicon seed crystal used in production, a silicon single crystal ingot, which is a raw material for the seed crystal, is selected by a Czochralski method and has a rounded portion, and the rounded portion has a pointed tip of the seed crystal. It is a method for producing a silicon seed crystal, which is used as a part.
【0028】種結晶の製造を、シリコン単結晶インゴッ
トをチョクラルスキー法によって形成した丸め部を有す
るものとし、この丸め部を種結晶の尖った先端部として
利用するようにすれば、機械加工によって先端部を形成
しなくてもよいので、簡単であると共に、素材の節約に
なるし、出来た物の表面に歪みがあることもない。The seed crystal is manufactured by using a silicon single crystal ingot having a rounded portion formed by the Czochralski method, and the rounded portion is used as a sharp tip of the seed crystal. Since the tip does not have to be formed, it is simple, saves material, and does not distort the surface of the finished product.
【0029】そして、本発明に記載した発明は、種結晶
をシリコン融液に接触させた後、これを回転させながら
ゆっくりと引き上げることによって、シリコン単結晶棒
を成長させるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶
の製造方法において、該種結晶として前記に記載の種結
晶を使用し、まず該種結晶の先端をシリコン融液にしず
かに接触させた後、該種結晶を低速度で下降させること
によって種結晶の先端部が所望の太さとなるまで溶融
し、その後、該種結晶をゆっくりと上昇させ、ネッキン
グを行うことなく、所望径のシリコン単結晶棒を育成さ
せる、ことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法であ
る。[0029] Then, the invention described in the onset bright, after contacting a seed crystal to the silicon melt, by raising slowly while rotating it, silicon by the Czochralski method for growing a silicon single crystal rod In the method for producing a single crystal, the seed crystal described above is used as the seed crystal, first the tip of the seed crystal is gently contacted with a silicon melt, and then the seed crystal is lowered at a low speed. Melting until the tip of the seed crystal has a desired thickness, and then slowly raising the seed crystal to grow a silicon single crystal ingot having a desired diameter without performing necking. It is a method for producing crystals.
【0030】また、本発明に記載した発明は、種結晶を
シリコン融液に接触させた後、これを回転させながらゆ
っくりと引き上げることによって、シリコン単結晶棒を
成長させるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の
製造方法において、該種結晶として前記に記載の方法で
製造した種結晶を使用し、まず該種結晶の先端をシリコ
ン融液にしずかに接触させた後、該種結晶を低速度で下
降させることによって種結晶の先端部が所望の太さとな
るまで溶融し、その後、該種結晶をゆっくりと上昇さ
せ、ネッキングを行うことなく、所望径のシリコン単結
晶棒を育成させる、ことを特徴とするシリコン単結晶の
製造方法である。Further, the invention described onset Ming, after contacting a seed crystal to the silicon melt, by raising slowly while rotating it, silicon by the Czochralski method for growing a silicon single crystal rod In the method for producing a single crystal, the seed crystal produced by the method described above is used as the seed crystal, and first the tip of the seed crystal is gently contacted with a silicon melt, and then the seed crystal is produced at a low speed. By melting it until the tip of the seed crystal has a desired thickness by lowering it, then slowly raising the seed crystal and growing a silicon single crystal ingot having a desired diameter without necking. Is a method for manufacturing a silicon single crystal.
【0031】このように、本発明の種結晶および種結晶
の製造方法によれば、確実に種結晶接触時、溶融時にス
リップ転位が導入されない尖った先端部形状の種結晶を
得ることが出来るので、これを用いてネッキングを行う
ことなくシリコン単結晶を育成させれば、その成功率が
格段に向上する。As described above, according to the seed crystal and the method for producing the seed crystal of the present invention, it is possible to reliably obtain a seed crystal having a pointed tip shape in which slip dislocations are not introduced at the time of seed crystal contact and melting. However, if a silicon single crystal is grown by using this without necking, the success rate is significantly improved.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。チ
ョクラルスキー法においてネッキングを行うことなく単
結晶を育成させるためには、種結晶をシリコン融液に接
触させ、その後所望の太さまでゆっくりと溶融する時
に、種結晶にスリップ転位が発生しないことが不可欠で
ある。したがって、ネッキングを行うことなく単結晶を
育成させる方法の成功率は、種結晶の融液への接触、溶
融時に如何にスリップ転位を発生させないかにかかって
いる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. In order to grow a single crystal without necking in the Czochralski method, when a seed crystal is brought into contact with a silicon melt and then slowly melted to a desired thickness, slip dislocation may not occur in the seed crystal. It is essential. Therefore, the success rate of the method for growing a single crystal without performing necking depends on how the slip dislocation is not generated when the seed crystal comes into contact with the melt and melts.
【0033】そこで、本発明者らは、このようなシリコ
ン融液に接触、溶融するときにスリップ転位を確実に発
生することがない、種結晶の形状および製造方法につ
き、種々実験的研究の結果本発明を見出したものであ
る。Therefore, the inventors of the present invention have conducted various experimental studies on the shape and manufacturing method of the seed crystal which does not surely generate slip dislocations when contacting and melting such a silicon melt. The present invention has been found.
【0034】ネッキングを行うことなく単結晶棒を育成
する方法に用いられる種結晶の基本的な形状としては、
種結晶の先端部の形状を、尖った形状または尖った先端
を切り取った形状とする必要がある。このような形状で
あれば、最初に種結晶の先端がシリコン融液に接触した
時、融液への接触面積が小さく、先端部の熱容量が小さ
いために、種結晶に熱衝撃あるいは急激な温度勾配が形
成されないので、スリップ転位が導入されないからであ
る。The basic shape of the seed crystal used in the method for growing a single crystal ingot without necking is as follows:
The shape of the tip of the seed crystal needs to be a pointed shape or a shape in which a pointed tip is cut off. With such a shape, when the tip of the seed crystal first comes into contact with the silicon melt, the contact area with the melt is small and the heat capacity of the tip is small. This is because no slip dislocation is introduced because no gradient is formed.
【0035】そして、その後種結晶をゆっくりと下降さ
せて種結晶の先端部が、所望の太さとなるまで溶融すれ
ば、融液中種結晶と融液の接触面積は徐々に増加してい
くため、種結晶内に急激な温度勾配を形成することなく
種結晶を溶融することができ、溶融時にもスリップ転位
が種結晶内に導入されない。Then, when the seed crystal is slowly lowered to melt the tip end portion of the seed crystal to a desired thickness, the contact area between the seed crystal in the melt and the melt gradually increases. The seed crystal can be melted without forming a sharp temperature gradient in the seed crystal, and slip dislocations are not introduced into the seed crystal even during melting.
【0036】このような種結晶のより具体的な形状とし
て、先の提案では、次の事項までが判明していた。
(1) 尖った形状または尖った先端を切り取った形状の
種結晶先端部の形状としては、円錐または角錐形状とす
るのが好ましい事。
(2) この場合、図3に示す種結晶の円錐部7、角錐部
8の長さtは任意であるが、種結晶の太さの1〜10倍
程度、より好ましくは2〜8倍とすれば良い事。
(3) 先端部の角錐形状も、三角錐、四角錐、あるいは
それ以上の多角錐としてもよい事。また、種結晶の直胴
部の断面形状と、先端部の断面形状を一致させる必要は
なく、角柱形状の種結晶の先端部を円錐上に加工したも
のとしても良く、任意に形状を組み合わすことができる
事。
(4) 図3(A)、(B)のような、種結晶の先端形状
が尖った形状だけでなく、図3(C)のように、尖った
先端を切り取った形状でもよい事。そして、先端の切り
取り方も任意であり、水平に切り取る場合に限られず、
例えば図3(D)のように、斜めに切り取ってもよい。
この場合、種結晶先端の最初にシリコン融液に接触させ
る面の面積は、9π(mm2 )以下とするのが良く、さ
らに好ましくは2.25π(mm2 )以下とするのが良
い事。As a more specific shape of such a seed crystal, the following items have been found in the above proposal. (1) It is preferable that the tip of the seed crystal having a pointed shape or a pointed tip cut off is shaped like a cone or a pyramid. (2) In this case, the length t of the conical portion 7 and the pyramidal portion 8 of the seed crystal shown in FIG. 3 is arbitrary, but is about 1 to 10 times the thickness of the seed crystal, and more preferably 2 to 8 times. What to do. (3) The shape of the pyramid at the tip may be a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, or a polygonal pyramid having a larger size. Further, it is not necessary to match the cross-sectional shape of the straight body portion of the seed crystal with the cross-sectional shape of the tip portion, and the tip portion of the prismatic seed crystal may be processed into a cone, and any shape can be combined. Things that can be done. (4) Not only the pointed shape of the seed crystal as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), but also the pointed shape as shown in FIG. 3 (C) may be cut off. And how to cut the tip is also arbitrary, not limited to cutting horizontally,
For example, as shown in FIG. 3D, it may be cut obliquely.
In this case, the area of the surface contacting the first silicon melt the seed crystal tip, 9π (mm 2) may not more than, more preferably 2.25π (mm 2) or less and it is to that.
【0037】上記種結晶の具体的な形状により、ネッキ
ングを行わない単結晶棒を製造する方法を実施すること
が出来る。したがって、基本的には本発明においても上
記条件は、そのまま適用される条件である。しかし、こ
のような条件だけでは、その成功率にばらつきがあり、
より確実に種結晶を無転位でシリコン融液に接触、溶融
するためには、なお一層の種結晶形状の工夫、特定が必
要である。A method for producing a single crystal ingot without necking can be carried out depending on the specific shape of the seed crystal. Therefore, basically, in the present invention, the above conditions are conditions that are directly applied. However, there are variations in the success rate only under such conditions,
In order to more surely contact and melt the seed crystal in the silicon melt without dislocation, it is necessary to further devise and specify the seed crystal shape.
【0038】そこで、本発明者らは、種結晶の先端部の
先鋭度とネッキングを行わずに単結晶棒を成長させる方
法の成功率について詳しく調査した。これは、種結晶の
先端部の最大頂角と単結晶棒の無転位化率を調べたもの
である。Therefore, the present inventors have investigated in detail the sharpness of the tip of the seed crystal and the success rate of the method for growing a single crystal ingot without necking. This is an examination of the maximum apex angle of the tip of the seed crystal and the dislocation-free rate of the single crystal rod.
【0039】すると、種結晶先端部の最大頂角が、28
度を越えると成功率が急激に下がることがわかった。そ
の理由の詳細は不明であるが、最大頂角が28度を越え
ると、先端部の熱容量が充分には小さくないために、シ
リコン融液に接触した時に熱衝撃によってスリップ転位
が発生してしまうのか、その後の溶融時に、接触面積の
増加率が大きいために急激な温度勾配が形成され、例え
溶融速度を落としてもスリップ転位が発生することがあ
るものと思われる。したがって、本発明にかかる種結晶
においては、先端部の最大頂角を28度以下とするの
が、成功率を上昇させるために望ましい。Then, the maximum apex angle of the tip of the seed crystal is 28
It turns out that the success rate drops sharply when the frequency is exceeded. Although the details of the reason are unknown, when the maximum apex angle exceeds 28 degrees, the slip dislocation occurs due to thermal shock when the silicon melt comes into contact, because the heat capacity of the tip portion is not sufficiently small. However, it is considered that a steep temperature gradient is formed during the subsequent melting due to the large increase rate of the contact area, and slip dislocation may occur even if the melting speed is reduced. Therefore, in the seed crystal according to the present invention, it is desirable that the maximum apex angle of the tip be 28 degrees or less in order to increase the success rate.
【0040】この場合、本発明で言う最大頂角とは、図
1に示すように、シリコン融液に溶融させる先端部の頂
角であって、その断面形状から取り得る最大の頂角αを
言う。したがって、図1(A)のような先端部が円錐の
ような形状の場合は、頂角=最大頂角=一定であるが、
図1(B)のような先端部が角錐のような形状の場合
は、対角断面側の頂角を指す。In this case, the maximum apex angle referred to in the present invention is the apex angle of the tip portion to be melted in the silicon melt, as shown in FIG. To tell. Therefore, in the case where the tip has a conical shape as shown in FIG. 1A, the apex angle = maximum apex angle = constant,
In the case where the tip portion has a shape like a pyramid as shown in FIG. 1B, it indicates the apex angle on the diagonal cross section side.
【0041】また、本発明にあっても、先端部の形状
は、図1(A)、(B)のような、種結晶の先端形状が
尖った形状だけでなく、図1(C)のように、尖った先
端を切り取った形状でもよい。そして、先端の切り取り
方も任意であり、水平に切り取る場合に限られず、例え
ば図1(D)のように、斜めに切り取ってもよい。この
場合、本発明における前記最大頂角の意味は、このよう
な切り取りの有無にかかわらず、切り取る前の最大頂角
αで示される。Also in the present invention, the shape of the tip is not limited to the pointed tip of the seed crystal as shown in FIGS. As described above, a shape with a sharp tip cut off may be used. The method of cutting the tip is also arbitrary, and the cutting is not limited to horizontal cutting, and may be cut diagonally as shown in FIG. 1D, for example. In this case, the meaning of the maximum apex angle in the present invention is indicated by the maximum apex angle α before cutting, regardless of the presence or absence of such cutting.
【0042】一方、この最大頂角αは、種結晶にスリッ
プ転位を導入しないとの点からは、小さければ小さいほ
ど良いことになるが、実用上の観点からは3度以上とす
るのが好ましい。On the other hand, the maximum apex angle α is better as it is smaller from the viewpoint that slip dislocations are not introduced into the seed crystal, but from a practical viewpoint, it is preferably 3 degrees or more. .
【0043】これは、種結晶の最大頂角を3度まで先鋭
化すれば、スリップ転位導入防止効果は充分であり、余
りに先端を先鋭化するのは、脆くて固いシリコン単結晶
の加工上困難であるし、破損等の取扱上の問題が生じて
しまうからである。しかも、先端部を先鋭化すればする
ほど、溶融すべき先端部の長さtが長くなるため、先端
部の溶融時間が長くなり、単結晶棒の製造上も無駄が多
いものとなってしまうからである。This is because the effect of preventing slip dislocation introduction is sufficient if the maximum apex angle of the seed crystal is sharpened to 3 degrees, and it is difficult to sharpen the tip too much in processing a brittle and hard silicon single crystal. In addition, handling problems such as damage will occur. In addition, the sharper the tip, the longer the length t of the tip to be melted, the longer the melting time of the tip, and the more wasteful the production of the single crystal ingot. Because.
【0044】次に、このような形状を有する本発明の種
結晶の製造方法については、種結晶の素材となるシリコ
ン単結晶インゴットを機械的に加工して、所望形状すな
わち、シリコン融液に接触させる先端部の形状が、尖っ
た形状または尖った先端を切り取った形状であり、その
最大頂角が28度以下とすれば良い。Next, in the method for producing a seed crystal of the present invention having such a shape, a silicon single crystal ingot, which is a material for the seed crystal, is mechanically processed and brought into contact with a desired shape, that is, a silicon melt. The shape of the tip to be made is a pointed shape or a shape obtained by cutting off a pointed tip, and the maximum apex angle may be 28 degrees or less.
【0045】しかしこのように、種結晶の製造をシリコ
ン単結晶インゴットを所望形状に機械的に加工して作製
した場合には、その表面に加工歪みが生じてしまう。こ
のような加工歪みは完全に除去しなければ、例え種結晶
の先端部の形状が上記所望の形状となっていたとして
も、種結晶をシリコン融液に接触、溶融時に、この加工
歪みからスリップ転位が生じてしまい、無転位化率を低
下させてしまう。However, as described above, when the seed crystal is manufactured by mechanically processing the silicon single crystal ingot into a desired shape, processing distortion occurs on the surface thereof. Unless such a processing strain is completely removed, even if the tip of the seed crystal has the desired shape described above, the seed crystal will slip from the processing strain when it comes into contact with the silicon melt and melts. Dislocations occur and the dislocation free rate is reduced.
【0046】この点、従来のネッキングを行うチョクラ
ルスキー法では、もともと絞り部にスリップ転位が発生
する方法であるために、この加工歪みによるスリップ転
位の発生は、それほど重要ではなかったが、本発明では
種結晶のスリップ転位の発生は完全に抑える必要がある
ため、この加工歪みの除去は重要である。In this respect, since the conventional Czochralski method for necking is a method in which slip dislocations are originally generated in the narrowed portion, the generation of slip dislocations due to this processing strain is not so important. In the present invention, it is necessary to completely suppress the occurrence of slip dislocations in the seed crystal, so removal of this processing strain is important.
【0047】そして、表面加工歪みを除去するには、所
望形状に機械的に加工した後、少なくともシリコン融液
に接触させる先端部をエッチングすれば良い。エッチン
グによれば簡単かつ確実に表面の加工歪みを除去するこ
とが出来る。Then, in order to remove the surface processing strain, after mechanically processing into a desired shape, at least the tip end portion which is brought into contact with the silicon melt may be etched. By etching, the processing strain on the surface can be removed easily and reliably.
【0048】この場合、表面歪みは、機械的加工によっ
てのみ発生するものではないが、エッチングによれば、
表面全体をエッチング除去するものであるので、上記加
工歪み以外の歪みが存在しても、合わせて除去すること
が出来る。In this case, the surface strain is not generated only by mechanical processing, but by etching,
Since the entire surface is removed by etching, even if strains other than the above-mentioned strains exist, they can be removed together.
【0049】そして、エッチングは種結晶全体をエッチ
ング液に浸せば良いが、少なくともシリコン融液に接
触、溶融することになる先端部はエッチングする必要が
ある。エッチング液としては、シリコンをエッチングす
ることが出来る物であれば特に限定されないが、例えば
フッ酸+硝酸等の混酸を用いることが出来る。The etching may be carried out by immersing the whole seed crystal in the etching solution, but at least the tip portion which comes into contact with and melts the silicon melt must be etched. The etching solution is not particularly limited as long as it can etch silicon, but mixed acid such as hydrofluoric acid + nitric acid can be used.
【0050】この場合、エッチング除去量としては、3
00ミクロン以上とするのが好ましい。機械的加工によ
る加工歪みは、深いもので一般に表面約200〜300
ミクロン深さまで達しているからである。したがって、
300ミクロン以上エッチングすれば、表面歪みを確実
に除去することができ、これが原因で種結晶にスリップ
転位が導入されることはない。In this case, the etching removal amount is 3
It is preferably at least 00 microns. The processing strain due to mechanical processing is deep and is generally about 200 to 300 on the surface.
This is because it reaches the micron depth. Therefore,
If the etching is performed for 300 μm or more, the surface strain can be surely removed, and slip dislocation is not introduced into the seed crystal due to this.
【0051】こうして製造される種結晶は、所望先鋭度
をもった先端部形状のものであるとともに、その表面に
歪みのないものとなるので、種結晶先端部を接触あるい
は溶融する時に、スリップ転位が導入される可能性が一
層低くなり、より確実に無転位で種結晶を接触、溶融す
ることができる。The seed crystal produced in this manner has a tip shape having a desired sharpness and has no distortion on its surface. Therefore, when the tip end of the seed crystal is contacted or melted, slip dislocation is caused. Is less likely to be introduced, and the seed crystal can be contacted and melted more reliably without dislocation.
【0052】また、本発明にかかる種結晶の他の製造方
法としては、所望先端部形状を機械的加工によって形成
するのではなく、通常のチョクラルスキー法によって育
成させた丸め部を利用しても良い。これは、種結晶の素
材となるシリコン単結晶インゴットをチョクラルスキー
法によって形成した丸め部を有するものを選択し、該丸
め部を種結晶の尖った先端部として用いるというもので
ある。As another method for producing a seed crystal according to the present invention, a rounded portion grown by a usual Czochralski method is used instead of forming a desired tip shape by mechanical processing. Is also good. This is to select a silicon single crystal ingot, which is a material of a seed crystal, having a rounded portion formed by the Czochralski method, and use the rounded portion as a pointed tip portion of the seed crystal.
【0053】例えば、図2に示すように通常のチョクラ
ルスキー法によって種結晶1を融液に接触させた後、ネ
ッキングを行い絞り部3を形成して無転位化し、その後
直径を大きくして、所望の直径(種結晶径)でしばらく
成長し、その後丸め部6を形成して単結晶の成長を終了
する。出来た小さな結晶の丸め部を、種結晶の先端部と
して利用し、丸め部の反対側には、種結晶を種ホルダー
にセットするための切り欠き部の加工を施せば、本発明
の所望先端部形状を持った種結晶を製造することが出来
る。For example, as shown in FIG. 2, after the seed crystal 1 is brought into contact with the melt by the ordinary Czochralski method, necking is performed to form the narrowed portion 3 to make it dislocation-free, and thereafter the diameter is increased. , A desired diameter (seed crystal diameter) is grown for a while, and then a rounded portion 6 is formed to finish the growth of the single crystal. The rounded part of the small crystal thus formed is used as the tip of the seed crystal, and on the opposite side of the rounded part, if the cutout for setting the seed crystal in the seed holder is processed, the desired tip of the present invention can be obtained. A seed crystal having a partial shape can be manufactured.
【0054】このように、チョクラルスキー法で作製し
た丸め部6を、種結晶の尖った先端部として利用するよ
うにすれば、機械加工によって先端部を形成しなくても
よいので、簡単であるとともに、素材の節約になるし、
出来た種結晶には表面に歪みが存在することもないの
で、上記のようにエッチングをする必要もないという利
点がある。As described above, if the rounded portion 6 produced by the Czochralski method is used as the pointed tip of the seed crystal, it is not necessary to form the tip by machining, so that it is simple. It also saves material,
Since there is no strain on the surface of the resulting seed crystal, there is an advantage that it is not necessary to carry out etching as described above.
【0055】この場合、チョクラルスキー法による丸め
部の形成は、上記のように何も、種結晶を作るだけのた
めに行う必要はなく、図2(B)の点線で示すように、
通常製造が行われている半導体ウエーハ用のシリコン単
結晶棒の丸め部を用いて作製しても良いことは言うまで
もない。通常の単結晶シリコン棒の丸め部は、所望直径
に満たないため廃棄されており、その意味でも材料の節
約にもなり、極めて低コストで製造が可能である。In this case, the formation of the rounded portion by the Czochralski method does not need to be performed only for producing the seed crystal as described above, and as shown by the dotted line in FIG.
It goes without saying that it may be manufactured by using the rounded portion of a silicon single crystal rod for a semiconductor wafer which is normally manufactured. The rounded portion of a normal single crystal silicon rod is discarded because it does not reach the desired diameter, and in that sense, it also saves material and can be manufactured at an extremely low cost.
【0056】そして、上記特性を有する本発明の種結晶
または本発明方法で製造した種結晶を使用し、まず種結
晶の先端をシリコン融液にしずかに接触させた後、該種
結晶を低速度で下降させることによって種結晶の先端部
が所望の太さとなるまで溶融し、その後、該種結晶をゆ
っくりと上昇させ、ネッキングを行うことなく、所望径
のシリコン単結晶棒を育成させるようにすれば、種結晶
接触時、溶融時に確実にスリップ転位が導入されないの
で、ネッキングを行うことなくシリコン単結晶を育成で
きる成功率が格段に向上する。Then, using the seed crystal of the present invention having the above-mentioned characteristics or the seed crystal produced by the method of the present invention, first the tip of the seed crystal is gently contacted with the silicon melt, and then the seed crystal is slowly moved. The tip of the seed crystal is melted by lowering until the desired thickness, and then the seed crystal is slowly raised to grow a silicon single crystal ingot having a desired diameter without necking. For example, since slip dislocations are not surely introduced at the time of contact with the seed crystal and at the time of melting, the success rate of growing the silicon single crystal without necking is significantly improved.
【0057】[0057]
【実施例】次に、本発明の実施例および比較例を示す
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例、比較例)種結晶の先端部の最大頂角を変化さ
せ、ネッキングを行うことなく単結晶を育成させた時の
無転位化の成功率を調査した。種結晶としては、方位<
100>で10mm角のものを用い、その先端部は種々
の頂角を有する円錐状に機械的に加工した後、種結晶全
体をフッ酸+硝酸のエッチング液中でエッチングしたも
のを用いた。EXAMPLES Next, examples and comparative examples of the present invention will be shown, but the present invention is not limited to these. (Examples, Comparative Examples) The success rate of dislocation-free when a single crystal was grown without necking was investigated by changing the maximum apex angle of the tip of the seed crystal. As a seed crystal, the orientation <
100> 10 mm square, the tip of which was mechanically processed into a cone having various apex angles, and the whole seed crystal was etched in an etching solution of hydrofluoric acid + nitric acid was used.
【0058】これらの種結晶を用い、まず種結晶をシリ
コン融液直上で20分間保持し、充分に予熱を加えた。
その後、2mm/minの速度で下降させることによっ
て、種結晶の先端をシリコン融液にしずかに接触させた
後、融液中に引き続き同じ速度で下降させ、種結晶の先
端部の直径が約6mmとなるまで溶融した。ここから、
種結晶をゆっくりと上昇させ始め、ネッキングを行うこ
となく、直ちに直径約100mmまで結晶を太らせた
後、直胴部を約10cm成長させた。そして最後に丸め
部を形成して、シリコン単結晶棒の育成を終了させた。Using these seed crystals, first, the seed crystals were held directly above the silicon melt for 20 minutes and sufficiently preheated.
Then, the tip of the seed crystal is gently brought into contact with the silicon melt by descending at a speed of 2 mm / min, and then descended at the same speed in the melt until the diameter of the tip of the seed crystal is about 6 mm. It melted until. from here,
The seed crystal was slowly started to rise, and without straightening, the crystal was immediately thickened to a diameter of about 100 mm, and then the straight barrel portion was grown to about 10 cm. Finally, a rounded portion was formed to complete the growth of the silicon single crystal ingot.
【0059】育成させた単結晶棒の数に対する、出来た
単結晶棒が無転位の単結晶であるか否かの本数比率で、
その成功率を算出した。結果を図5に示す。The ratio of the number of grown single crystal rods to the number of grown single crystal rods indicating whether or not the single crystal rods formed are dislocation-free single crystals,
The success rate was calculated. Results are shown in FIG.
【0060】上記結果から明らかなように、種結晶の最
大頂角が28度以下では成功率が高いが、28度を越え
ると急激に成功率が下がることがわかる。As is clear from the above results, the success rate is high when the maximum apex angle of the seed crystal is 28 degrees or less, but the success rate sharply decreases when it exceeds 28 degrees.
【0061】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention, and has any similar effect to the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
【0062】例えば、本発明は、通常のチョクラルスキ
ー法のみならず、シリコン単結晶の引上げ時に磁場を印
加するMCZ法(Magnetic field applied Czochralski
crystal growth method)にも同様に適用できることは言
うまでもなく、本明細書中で使用したチョクラルスキー
法という用語には、通常のチョクラルスキー法だけでな
く、MCZ法も含まれる。For example, the present invention is not limited to the ordinary Czochralski method, but the MCZ method (Magnetic field applied Czochralski method) in which a magnetic field is applied when pulling a silicon single crystal.
Needless to say, the term “Czochralski method” used in the present specification includes not only the ordinary Czochralski method but also the MCZ method.
【0063】[0063]
【発明の効果】本発明の種結晶および種結晶の製造方法
によれば、チョクラルスキー法によって、ネッキングを
行うことなく、シリコン単結晶棒を育成させる方法の成
功率を格段に向上させることが出来る種結晶を得ること
が出来る。その結果、大直径かつ長尺な高重量のシリコ
ン単結晶を、極めて簡単に引上げることができる。According to the seed crystal and the method for producing the seed crystal of the present invention, the success rate of the method for growing a silicon single crystal ingot by the Czochralski method without necking can be significantly improved. A seed crystal that can be obtained can be obtained. As a result, a large-diameter, long and heavy silicon single crystal can be pulled very easily.
【図1】本発明にかかる種結晶の斜視図である。
(A) 円柱形状の先端部を円錐形状としたもの、
(B) 四角柱形状の先端部を四角錐形状としたもの、
(C) 先端を水平に切り取ったもの、(D) 先端を
斜めに切り取ったもの。FIG. 1 is a perspective view of a seed crystal according to the present invention. (A) A cylindrical tip having a conical shape,
(B) A quadrangular prism-shaped tip having a quadrangular pyramid shape,
(C) Horizontally cut tip, (D) Diagonally cut tip.
【図2】丸め部を利用して種結晶を作製する場合の説明
図である。
(A) 通常のチョクラルスキー法で丸め部を有するイ
ンゴットを作製する場合、(B) 半導体ウエーハ用の
単結晶インゴットの丸め部を利用する場合。FIG. 2 is an explanatory diagram of a case where a seed crystal is manufactured using a rounded portion. (A) When manufacturing an ingot having a rounded portion by a normal Czochralski method, (B) When using the rounded portion of a single crystal ingot for a semiconductor wafer.
【図3】先に提案した発明にかかる種結晶の斜視図であ
る。
(A) 円柱形状の先端部を円錐形状としたもの、
(B) 四角柱形状の先端部を四角錐形状としたもの、
(C) 先端を水平に切り取ったもの、(D) 先端を
斜めに切り取ったもの。FIG. 3 is a perspective view of a seed crystal according to the previously proposed invention. (A) A cylindrical tip having a conical shape,
(B) A quadrangular prism-shaped tip having a quadrangular pyramid shape,
(C) Horizontally cut tip, (D) Diagonally cut tip.
【図4】従来の種結晶の斜視図である。 (A) 円柱形状のもの、(B) 四角柱形状のもの。FIG. 4 is a perspective view of a conventional seed crystal. (A) Cylindrical shape, (B) Square pillar shape.
【図5】実施例、比較例の結果を示した結果図である。FIG. 5 is a result chart showing the results of Examples and Comparative Examples.
【符号の説明】
1…種結晶、 2…スリップ
転位、3…絞り部、5…直胴部、
6…丸め部、7…円錐部、
8…角錐部。t…先端部長さ、
α…最大頂角。[Explanation of Codes] 1 ... Seed crystal, 2 ... Slip dislocation, 3 ... Drawing part, 5 ... Straight body part,
6 ... Rounding part, 7 ... Cone part,
8 ... Pyramidal part. t ... Tip length,
α ... Maximum apex angle.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C30B 15/36 C30B 29/06 502 H01L 21/208 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C30B 15/36 C30B 29/06 502 H01L 21/208
Claims (4)
を製造する際に用いるシリコン種結晶において、シリコ
ン融液に接触させる先端部の形状が、尖った形状または
尖った先端を切り取った形状であり、その最大頂角が2
8度以下であり、少なくとも前記シリコン融液に接触さ
せる先端部をエッチング除去量を300ミクロン以上と
してエッチングしたものであることを特徴とするシリコ
ン種結晶。1. In a silicon seed crystal used for manufacturing a silicon single crystal ingot by the Czochralski method, the shape of the tip portion to be brought into contact with the silicon melt is a pointed shape or a shape in which a pointed tip is cut off. , Its maximum apex angle is 2
8 degrees Ri der hereinafter is in contact with at least the silicon melt
The amount of etching removal of the tip part to be made is 300 microns or more
A silicon seed crystal, which is characterized by being etched .
が、尖った形状または尖った先端を切り取った形状であ
る、チョクラルスキー法でシリコン単結晶棒を製造する
際に用いるシリコン種結晶の製造方法において、 種結晶の素材となるシリコン単結晶インゴットを前記所
望種結晶形状に機械的に加工した後、少なくともシリコ
ン融液に接触させる先端部をエッチング除去量を300
ミクロン以上としてエッチングすることを特徴とするシ
リコン種結晶の製造方法。2. A silicon seed crystal used when producing a silicon single crystal ingot by the Czochralski method, wherein the shape of the tip to be brought into contact with the silicon melt is a pointed shape or a shape in which the pointed tip is cut off. In the manufacturing method, after a silicon single crystal ingot, which is a seed crystal material, is mechanically processed into the desired seed crystal shape, at least a tip portion which is brought into contact with the silicon melt is etched and removed at a rate of 300
A method for producing a silicon seed crystal, which comprises etching as a micron or more .
これを回転させながらゆっくりと引き上げることによっ
て、シリコン単結晶棒を成長させるチョクラルスキー法
によるシリコン単結晶の製造方法において、 該種結晶として請求項1に記載の種結晶を使用し、 まず該種結晶の先端をシリコン融液にしずかに接触させ
た後、該種結晶を低速度で下降させることによって種結
晶の先端部が所望の太さとなるまで溶融し、 その後、該種結晶をゆっくりと上昇させ、ネッキングを
行うことなく、所望径のシリコン単結晶棒を育成させ
る、ことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。3. After bringing the seed crystal into contact with the silicon melt,
In the method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, in which a silicon single crystal ingot is grown by slowly pulling it while rotating, the seed crystal according to claim 1 is used as the seed crystal, and After the tip of the crystal is gently contacted with the silicon melt, the seed crystal is lowered at a low speed to melt until the tip of the seed crystal has a desired thickness, and then the seed crystal is slowly raised. Then, a silicon single crystal ingot having a desired diameter is grown without performing necking.
これを回転させながらゆっくりと引き上げることによっ
て、シリコン単結晶棒を成長させるチョクラルスキー法
によるシリコン単結晶の製造方法において、 該種結晶として請求項2に記載の方法で製造した種結晶
を使用し、 まず該種結晶の先端をシリコン融液にしずかに接触させ
た後、該種結晶を低速度で下降させることによって種結
晶の先端部が所望の太さとなるまで溶融し、 その後、該種結晶をゆっくりと上昇させ、ネッキングを
行うことなく、所望径のシリコン単結晶棒を育成させ
る、ことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。4. After bringing the seed crystal into contact with the silicon melt,
In the method of producing a silicon single crystal by the Czochralski method, in which a silicon single crystal ingot is grown by slowly pulling it while rotating, the seed crystal produced by the method according to claim 2 is used as the seed crystal. First, the tip of the seed crystal is gently contacted with a silicon melt, and then the seed crystal is lowered at a low speed to melt until the tip of the seed crystal has a desired thickness. Is slowly raised, and a silicon single crystal ingot having a desired diameter is grown without performing necking, and a method for producing a silicon single crystal.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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