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KR101063770B1 - 석영 유리 도가니 및 그것을 이용한 실리콘 단결정의 인상방법 - Google Patents

석영 유리 도가니 및 그것을 이용한 실리콘 단결정의 인상방법 Download PDF

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KR101063770B1
KR101063770B1 KR1020080066807A KR20080066807A KR101063770B1 KR 101063770 B1 KR101063770 B1 KR 101063770B1 KR 1020080066807 A KR1020080066807 A KR 1020080066807A KR 20080066807 A KR20080066807 A KR 20080066807A KR 101063770 B1 KR101063770 B1 KR 101063770B1
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KR
South Korea
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crucible
quartz glass
single crystal
silicon single
glass crucible
Prior art date
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KR1020080066807A
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KR20100006614A (ko
Inventor
히로시 키시
미노루 칸다
Original Assignee
가부시키가이샤 사무코
쟈판 스파 쿼츠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 사무코, 쟈판 스파 쿼츠 가부시키가이샤 filed Critical 가부시키가이샤 사무코
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Abstract

실리콘 단결정 인상에 이용하는 석영 유리 도가니로서, 비정질(非晶質) 실리카가 결정화된 결정질 실리카의 면적을 도가니 면적의 10% 이하로 억제하고, 도가니 내표면의 개(開)기포에 의한 오목부의 밀도를 0.01∼0.2count/mm2로 제한한 석영 유리 도가니, 또는, 당해 석영 유리 도가니를 사용하여, 도가니 내표면의 용손(溶損) 속도를 20㎛/hr 이하로 억제하여 실리콘 단결정의 인상을 행함으로써, 핀홀(pinhole)을 방지하는 방법.
실리콘 단결정, 석영 유리 도가니, 비정질 실리카, 결정질 실리카, 핀홀

Description

석영 유리 도가니 및 그것을 이용한 실리콘 단결정의 인상 방법{QUARTZ GLASS CRUCIBLE AND SILICON SINGLE CRYSTAL PULLING METHOD USING THE SAME}
본 발명은, 실리콘 단결정 인상에 이용되고, 실리콘 단결정의 핀홀(pinhole)이 적은 석영 유리 도가니 및 그것을 이용한 실리콘 단결정 인상 방법에 관한 것이다.
실리콘 웨이퍼 등의 반도체 재료로서 사용되는 실리콘 단결정은 주로 CZ법에 의해 제조되고 있다.
이 제조 방법은, 석영 유리 도가니에 넣은 다결정 실리콘을 가열 용융하여 실리콘 융액으로 하고, 고온 하에서, 이 액면에 담근 종(種)결정을 중심으로 하여 단결정을 성장시키고, 이를 서서히 인상하여 막대 형상의 단결정으로 성장시키는 방법이다.
인상 중의 실리콘 단결정은, 도가니의 중심에서 실리콘 융액에 상시 사용하고 있기 때문에, 도가니의 내표면으로부터 부상해 온 기포가 실리콘 단결정과 실리콘 융액의 계면에 부착되면, 그대로 실리콘 단결정에 핀홀로서 들러 붙게 된다.
핀홀이란 실리콘 단결정 중에 포함되는 기포이다.
실리콘 단결정의 슬라이스 과정에 있어서, 핀홀이 발견된 웨이퍼는 폐기되기 때문에, 핀홀은 제품 수율 저하의 원인의 하나로 되고 있다.
실리콘 단결정의 핀홀을 방지하는 기술로서, 석영 도가니에 넣은 다결정 실리콘 원료를 일정 범위의 로(爐) 내압에서 용융하고, 이것보다 높은 로 내압에서 실리콘 단결정의 인상을 행하는 방법이 알려져 있다(특허 문헌 1 : 일본공개특허공보 평05-9097호).
또한, 일정 범위의 로 내 압력에서 원료 용융을 행한 후에 원료 용융에 이은 단결정 인상을, 용융시의 로 내 압력보다 낮은 로 내 압력에서 행하는 방법이 알려져 있다(특허 문헌 2 : 일본공개특허공보 2000-169287호).
종래의 상기 핀홀 방지 방법은, 모두 실리콘 단결정의 인상을 행할 때에, 다결정 실리콘의 용융시의 로 내 압력과 인상시의 로 내 압력을 조정하여, 실리콘 단결정에 기포가 들러 붙는 것을 방지하는 방법이지만, 원료의 다결정 실리콘은 석영 유리 도가니 중에서 용융되어, 당해 도가니 내의 용융 실리콘으로부터 실리콘 단결정을 인상하기 때문에, 석영 유리 도가니의 영향은 크다.
그러나, 종래는 석영 유리 도가니의 성상(性狀)이 핀홀에 주는 영향에 대해서는 충분히 검토되어 있지 않다.
본 발명은, 실리콘 단결정의 핀홀을 방지하는 석영 유리 도가니에 대하여, 그 조건을 특정한 것으로, 실리콘 단결정의 핀홀이 적은 석영 유리 도가니를 제공한다.
(발명의 개요)
본 발명은, 이하의 구성을 갖는 상기 과제를 해결한 석영 유리 도가니에 관한 것이다.
(1) 실리콘 단결정 인상용의 석영 유리 도가니로서, 비정질(非晶質) 실리카가 결정화된 결정질 실리카의 면적을 도가니 내 면적의 10% 이하로 억제함으로써, 실리콘 단결정의 핀홀을 방지한 것을 특징으로 하는 석영 유리 도가니.
(2) 도가니 내표면의 개(開) 기포에 의한 오목부의 밀도를 0.01∼ 0.2count/mm2로 제한하여 실리콘 단결정의 핀홀을 방지한 것을 특징으로 하는 석영 유리 도가니.
(3) 상기 (1) 또는 상기 (2)의 석영 유리 도가니를 사용하여, 도가니 내표면의 용손(容損) 속도를 20㎛/hr 이하로 억제하여 실리콘 단결정의 인상을 행함으로써, 핀홀을 방지한 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 인상 방법.
본 발명의 제1 실시형태는, 비정질 실리카가 결정화된 결정질 실리카의 면적을 적게 하고, 결정질 실리카의 결정률을 10% 이하로 한 석영 유리 도가니로서, 상기 결정질 실리카의 면적을 적게 함으로써, 이 도가니를 사용했을 때의 핀홀의 발생을 방지한 것이다.
여기서, 결정질 실리카의 결정률은, 실리콘 단결정 인상의 전후에서, 결정질 실리카의 면적을 측정하여, 산출한 것이다.
도가니 내표면에 비정질 실리카가 비정질화된 결정질 실리카가 존재하면, 다결정 실리콘이 용융되어, 도가니에 실리콘 융액이 채워질 때에, 도가니 내표면에 분위기 가스인 아르곤 가스의 기포가 남기 쉬워진다.
이 때문에 실리콘 융액에 상기 기포가 혼입되어, 핀홀의 원인이 된다.
그래서 본 발명의 석영 유리 도가니는, 내표면의 결정 전위(dislocation)에 의한 결정질 실리카의 면적을 적게 하여 도가니 내표면에 기포가 부착되기 어렵게 했다.
이에 따라 실리콘 융액에 혼입되는 기포가 적어져, 핀홀을 방지할 수 있다.
본 발명의 제2 실시형태는, 도가니 내표면의 개(開) 기포에 의한 오목부를 일정 밀도(0.01∼0.2count/mm2)로 한 석영 유리 도가니로서, 상기 오목부의 존재에 의해, 이 도가니를 사용했을 때의 핀홀의 발생을 방지한 것이다. 도가니 내표면에 일정한 오목부가 존재하면, 실리카 유리와 실리콘 융액과의 반응에 의해 생긴 SiO 가스의 급격한 비산이 억제되어, 큰 기포의 발생이 적어지기 때문에, 실리콘 단결정에 들러 붙는 기포량이 감소하여, 핀홀을 방지할 수 있다.
본 발명의 제3 실시형태는, 상기 제1 실시형태 내지 제2 실시형태의 석영 도가니를 사용한 실리콘 단결정의 인상 방법으로, 도가니 내표면의 용손 속도를 20㎛/hr 이하로 억제함으로써 실리콘 단결정의 핀홀을 방지할 수 있다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 본 발명을 실시 형태에 따라 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제1 실시형태의 석영 유리 도가니는 실리콘 단결정 인상용의 석영 유리 도가니로서, 비정질 실리카가 결정화된 결정질 실리카의 면적을 도가니 면적의 10% 이하로 억제함으로써, 실리콘 단결정의 핀홀을 방지한 것을 특징으로 하는 석영 유리 도가니이다.
도가니 내표면에 비정질 실리카가 결정화된 결정질 실리카가 존재하면, 다결정 실리콘이 용융되어, 도가니에 실리콘 융액이 채워질 때에, 도가니 내표면에 분위기 가스인 아르곤 가스의 기포가 남기 쉬워진다.
이 때문에 실리콘 융액에 상기 기포가 혼입되어, 핀홀의 원인이 된다.
본 발명의 상기 석영 유리 도가니는, 비정질 실리카가 결정 전위한 결정질 실리카의 면적을 전(全) 내표면의 10% 이하로 제한하여 도가니 내표면에 기포가 부착되기 어렵게 하고, 이에 따라 실리콘 융액에 혼입되는 기포를 저감했다.
상기 결정질 실리카가 10%를 상회하면 부착되는 기포가 늘어나기 때문에 바람직하지 않다. 비정질 실리카의 결정 전위에 의한 결정질 실리카의 양을 감소하려면, 석영 유리의 구조를 절단·재배열을 촉진하는 불순물을 감소시키면 좋다.
또한, 실리콘과 도가니의 실리카 유리의 반응에 의해 도가니 내표면에 석출되는 착색 반점(이를 브라운링이라고 함)도 결정질 실리카이지만, 결정 구조가 불완전(SiO2-X)하여, 상기 결정 전위에 의한 결정질 실리카와는 실질적으로 다르다.
따라서, 본 발명에서는, 브라운링의 면적은 상기 10%에 포함하지 않는다.
본 발명의 제2 실시형태의 석영 유리 도가니는, 도가니 내표면의 개(開) 기포에 의한 오목부의 밀도를 0.01∼0.2count/mm2로 제한하여 실리콘 단결정의 핀홀을 방지한 것을 특징으로 하는 석영 유리 도가니이다.
실리콘 단결정의 인상 중에, 온도 및 압력의 변화에 의해 SiO 가스의 비등(沸騰)이 생기는 일이 있지만, 도가니 내표면에 일정 밀도의 적절한 크기의 오목부가 존재하면, 실리카 유리와 실리콘 융액과의 반응에 의해 생긴 SiO 가스의 급격한 비산이 억제된다.
특히, 도가니 저면(底面)에 오목부가 일정 밀도 존재하는 것이 바람직하다.
오목부는 주로 개(開) 기포에 의해 형성된 것으로, 대체로 0.2∼2.0mm의 크기를 갖고 있다.
개(開) 기포에 의한 오목부의 밀도는 0.01∼0.2count/mm2인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.03∼0.15count/mm2, 더욱 바람직하게는 0.05∼0.1count/mm2이다.
0.01count/mm2보다 적으면, 그 효과가 없고, 0.2count/mm2보다 많으면, 기포가 파열할 때에 발생하는 파티클이, 실리콘 단결정의 수율을 저하시킨다.
도가니 내표면의 개(開) 기포에 의한 오목부는, 실리콘 단결정 인상 중에 도가니의 내표면이 용손하여 내부 기포가 표면에 나타남으로써 형성되기 때문에, 용손 범위에 포함되는 기포수를 상기 밀도로 제어하면 좋다.
기포수는 도가니 제조시의 진공 흡인의 조건 등을 조정하여 제어할 수 있다.
본 발명은 상기 석영 유리 도가니를 사용하여, 도가니 내표면의 용손 속도를 20㎛/hr 이하로 제어하여 실리콘 단결정을 인상하는 방법을 포함한다.
상기 석영 유리 도가니를 사용하여, 도가니 내표면의 용손 속도를 20㎛/hr 이하로 억제하여 실리콘 단결정을 인상함으로써, 실리콘 단결정의 핀홀을 방지할 수 있다.
SiO 가스는 주로 실리콘 융액과 도가니의 실리카 유리와의 반응에 의해 생긴다.
따라서, 도가니 내표면의 용손 속도를 상기 범위로 제한함으로써, SiO 가스의 발생을 억제하여, 실리콘 단결정의 핀홀을 방지할 수 있다.
도가니 내표면의 용손 속도가 상기 범위보다 빠르면, SiO 가스의 발생을 억제하는 효과가 불충분하다.
도가니 내표면의 용손 속도가 낮은 도가니를 얻으려면, 석영 유리의 점도를 높이는 것이 중요하다.
이때의 석영 유리의 점도(1550℃에 있어서의 logη)는 8.6∼9.2P가 바람직하다.
구체적으로는, 보다 고온에서 용융 가열하여, OH기 농도를 저하시키는, 또는 불순물을 저감한 원료 분(粉)을 이용하는 등의 방법에 의해 도가니 내표면 용손 속도는 실리콘 단결정의 인상 조건에 의해서도 다르지만, 도가니 내표면의 용손 속도가 낮은 도가니를 이용하여, 인상 조건을 조정하여 도가니 내표면의 용손 속도가 20㎛/hr 이하가 되도록 하면 좋다.
용손 속도가 작은 도가니로서는, 용손 속도 1450∼1650℃, 그리고 OH기 농도는 1∼150ppm인 석영 도가니인 것이 바람직하다.
이러한 조건의 석영 유리 도가니를 이용하여, 용손 속도를 20㎛/hr 이하로 하는 인상 조건은, 한정은 되지 않지만, 일 예로서 압력 0.40∼66.7kPa이면 바람직하다.
도1 은, 본 발명에서 사용 가능한 석영 유리 도가니의 제조 장치의 일 예를 나타내며, 이 장치는, 바닥이 있는 원통 형상의 몰드(3)와, 몰드(3)를 그 축선 둘 레로 회전시키는 구동 기구(4)와, 몰드(3)의 내측을 가열하기 위한 아크 방전 장치(10)로 주(主) 구성되어 있다.
몰드(3)는, 예를 들면 카본으로 형성되고, 그 내부에는 몰드 내면에 개구하는 다수의 감압 통로(5)가 형성되어 있다.
감압 통로(5)에는 도시하지 않은 감압 기구가 접속되고, 몰드(3)는 회전됨과 동시에 그 내면으로부터 감압 통로(5)를 통하여 흡기할 수 있게 되어 있다.
몰드(3)의 내면에는, 석영 분말을 퇴적함으로써 석영 퇴적층(6)을 형성할 수 있다.
이 석영 퇴적층(6)은, 몰드(3)의 회전에 의한 원심력에 의해 내벽면에 유지된다.
유지된 석영 퇴적층(6)을 아크 방전 장치(10)로 가열하면서, 감압 통로(5)를 통하여 감압함으로써, 석영 퇴적층(6)이 녹아 석영 유리층이 형성된다.
냉각 후에 석영 유리 도가니를 몰드(3)로부터 꺼내어, 정형(整形)함으로써, 석영 유리 도가니가 제조된다.
아크 방전 장치(10)는, 고(高)순도의 탄소로 형성된 막대 형상을 이루는 복수의 탄소 전극(2)과, 이들 탄소 전극(2)를 유지함과 함께 이동시키는 전극 이동 기구(1)와, 각 탄소 전극(2)에 전류를 통하게 하기 위한 전원 장치(도시 생략)를 구비한다.
탄소 전극(2)은, 이 예에서는 3개이지만, 탄소 전극(2)간에 아크 방전을 행할 수 있으면 좋아, 2개이어도 4개 이상이어도 좋다.
탄소 전극(2)의 형상도 한정되지 않는다.
탄소 전극(2)은 선단으로 갈수록 서로 근접하도록 배치되어 있다.
전원은 교류이어도 직류이어도 좋지만, 이 실시 형태에서는, 3개의 탄소 전극(2)에 3상 교류 전류의 각 상이 접속되어 있다.
도2 는 석영 유리 도가니의 일 예를 나타내고 있다.
이 석영 유리 도가니(20)는 벽부(20A), 만곡부(20B), 저부(20C)에 의해 구성되고, 천연 석영 유리(22)에 의해 형성되어 있다.
본 발명의 석영 유리 도가니는, 도2 에 나타내는 일 실시 형태와 같이, 도가니의 전체(또는 일부)가, 상기 천연 석영 유리(22)에 의해 형성되어 있는 형태, 도가니의 적어도 표면층이, 결정화 촉진제를 첨가하지 않고 결정화되기 쉬운 성질을 갖는 상기 석영 유리에 의해 형성되어 있는 형태, 도가니의 벽부(20A), 만곡부(20B), 또는 적어도 벽부(20A)의 외표면층이, 천연 석영 유리(22)에 의해 형성되어 있는 형태 등 여러 가지 형태로 형성할 수 있다.
도3 은 석영 유리 도가니의 다른 실시 형태를 나타내고 있다.
이 석영 유리 도가니(20)는 벽부(20A), 만곡부(20B), 저부(20C)에 의해 구성되고, 내표면층이 합성 석영 유리(24)에 의해 형성되고, 외표면층이 천연 석영 유리(22)에 의해 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 석영 유리 도가니는, 도3 에 나타내는 바와 같이 석영 유리 도가니의 내표면층이 합성 석영 유리(24)에 의해 형성되고, 도가니의 외표면층이 천연 석영 유리(22)에 의해 형성될 수도 있다.
이러한 석영 유리 도가니를 제조하려면, 회전 몰드의 내표면에 결정질 천연 석영 분말을 퇴적하고, 그 위(내주측)에 결정질 합성 석영 분말을 퇴적하고, 상기 유리화 온도(1710℃ 이상 1780℃ 이하, 바람직하게는 1730℃ 이상 1750℃ 이하)로 가열 용융하여 제조한다.
천연 석영 유리(22)로 형성하는 것은, 도가니의 외표면층 전역이 아니라, 벽부(20A)의 외표면층만이라도 좋다.
벽부(20A)의 강도가 특히 중요하기 때문이다.
합성 석영의 분말은 평균 입경이 350 마이크로이고, 입경 범위 60-600㎛이다.
천연 석영의 분말은 평균 입경이 250 마이크로이고, 입경 범위 50-500㎛이다.
종래의 석영 유리 도가니는, 몰드로부터의 꺼냄을 용이하게 하기 위해, 도가니 외면에 반(半)용융 상태의 결정질 석영층이 100㎛∼300㎛ 존재하고 있다.
또한, 석영 유리 부재에 있어서, 깊이 방향(두께 방향)의 결정화는 표면의 결정화에 비하여 매우 느리고, 그리고 표면의 결정 형태에 강하게 영향을 받는다.
표면이 불안정한 결정 구조의 석영 유리 도가니는, 표면의 불안정 구조를 해소하지 않는 한, 깊이 방향으로 결정화가 진행되지 않는다.
따라서, 석영 유리 도가니의 외표면에 잔류하는 결정질 석영층을 제거하고, 결정화되기 쉬운 성질을 갖는 상기 석영 유리에 의해 도가니 외표면을 형성하면 좋다.
이러한 석영 유리 도가니는, 도가니 외표면으로부터 깊이 방향으로 빠르게 결정화가 진행되고, 그 결과, 두껍고 그리고 균일한 결정층이 얻어져, 도가니의 강도가 향상된다.
본 발명의 상기 석영 유리 도가니(11)를 이용하면, 사용시의 고온 하에서, 도가니 강도가 유지되고, 도가니 벽부의 내부 쓰러짐이나 가라앉음을 생기게 하지 않기 때문에 높은 단결정 수율을 얻을 수 있다.
여기서, 단결정의 수율이란, 단결정의 DF(Dislocation Free)율이며, 석영 유리 도가니에 충전된 다결정 실리콘 원료의 총 중량에 대한, 인상한 실리콘 단결정의 직동부에 있어서, 지름 방향 단면에 유전이화(有轉移化)된 부분을 포함하지 않는 인상축 방향 길이에 대응한 부분의 중량을 퍼센트로 나타낸 것이다.
본 발명은, 이러한 상기 석영 유리 도가니를 사용한 실리콘 단결정 제조 방법을 포함한다.
도4 에 있어서, 실리콘 단결정 제조 방법의 일 실시 형태에 대하여 설명한다.
이 실시 형태의 석영 유리 도가니(11)를 이용하여 실리콘 단결정의 인상을 행하려면, 석영 유리 도가니(11) 내에서 다결정 실리콘을 용융한 후, 실리콘 단결정으로 이루어지는 시드(seed)(도시 생략)를 실리콘 융액(Y)에 침지하고, 석영 유리 도가니(11)를 도가니 축선(C) 둘레로 회전시키면서 시드를 인상함으로써, 실리콘 단결정의 잉곳(I)이 형성된다.
이때, 실리콘 원재료 용융시의 온도가 1420∼1600℃인 것이 바람직하다.
Si 종결정을 Si 융액에 담그고, 회전시키면서 상방으로 종결정을 인상하여, 실리콘 단결정을 육성한다.
인상 중에, 석영 유리는 Si 융액에 용해되기 때문에, 석영 도가니의 특성은 실리콘 단결정의 특성 및 수율에 큰 영향을 준다.
이때, 실리콘 인상시의 로 내 아르곤 분압은 0.40∼66.7kPa인 것이 바람직하다.
또한, 실리콘 단결정 인상시의 온도가 1420∼1550℃인 것이 바람직하다.
(실시예)
이하에 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 나타낸다.
[실시예 1∼3, 비교예 1∼6]
표1 에 나타낸 성상의 석영 유리 도가니(구경 28인치)를 이용하여, 로 내 압력 40torr, 분위기 아르곤 가스, 인하 시간 100hr로 하여, 실리콘 단결정을 인상했다.
이 결과를 표1 에 나타냈다.
또한, 표1 에 있어서 내면 결정화율(%)은 비정질 실리콘의 결정화에 의한 결정 실리콘의 도가니 내표면에 차지하는 비율이다.
개(開) 기포 밀도(count/mm2)는 개(開) 기포에 의한 오목부의 도가니 내표면 밀도이다.
용손 속도(㎛/h)는 도가니 내표면의 두께가 감소하는 속도이다.
핀홀 함유율(%)은 웨이퍼 1매에 포함되는 핀홀수이다.
실시예 1∼3은 본 발명의 석영 유리 도가니이며, 비교예 1∼6은 본 발명의 범위를 벗어나는 석영 유리 도가니이다.
내면 결정화율은, 사용 전후의 도가니 내표면을 육안 관찰하여, 결정화된 면적을 측정함으로써, 산출했다.
개(開) 기포 밀도는 도가니 내면을 편광 현미경 관찰에 의해 측정했다.
용손 속도는 사용 전후의 도가니 중량 차(差) 또는 투명층의 두께 차(差) 등으로부터 산출했다. 핀홀 함유율은, 슬라이스한 모든 실리콘 웨이퍼를 육안 관찰하여, 산출했다.
표1 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 석영 유리 도가니를 이용한 경우에는, 실리콘 단결정의 핀홀이 현격히 적어, 실리콘 단결정의 제조 수율이 높다.
한편, 비교예는 모두 실리콘 단결정의 핀홀이 많아, 실리콘 단결정의 제조 수율이 낮다.
내면
결정화율(%)
개(開) 기포 밀도(count/mm2)
용손 속도
(㎛/h)
핀홀 함유율(%)
단결정 수율(%)

실시예 1
4
0.05
4
0.001
88

실시예 2
10
0.2
20
0.002
90

실시예 3
5
0.01
10
0.001
92

비교예 1
28
0.07
17
0.16
90

비교예 2
7
0.005
18
0.15
86

비교예 3
6
0.5
17
0.17
50

비교예 4
6
0.05
27
0.25
79

비교예 5
90
0.005
30
0.62
76

비교예 6
90
1.1
18
0.22
47
도1 은 본 발명에 따른 아크 방전 장치 및 석영 유리 도가니 제조 장치의 일 실시 형태를 나타내는 종단면도이다.
도2 는 본 발명에 따른 석영 유리 도가니의 일 실시 형태를 나타내는 종단면도이다.
도3 은 본 발명에 따른 석영 유리 도가니의 다른 실시 형태를 나타내는 종단면도이다.
도4 는 일 실시 형태의 석영 유리 도가니 내의 실리콘 융액으로부터 실리콘 단결정 잉곳을 인상하고 있는 상태를 나타내는 종단면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 전극 구동 기구
2 : 탄소 전극
3 : 몰드
4 : 구동 기구
5 : 감압 통로
6 : 석영 퇴적층
10 : 아크 방전 장치
11 : 석영 유리 도가니
20 : 내층
22 : 외층
20A : 벽부(壁部)
20B : 만곡부
20C : 저부(底部)
22 : 천연 석영 유리
24 : 합성 석영 유리

Claims (8)

  1. 실리콘 단결정 인상에 이용하는 석영 유리 도가니로서, 비정질(非晶質) 실리카가 결정화된 결정질 실리카의 면적을 도가니 면적의 10% 이하로 억제함으로써, 실리콘 단결정의 핀홀(pinhole)을 방지한 것을 특징으로 하는 석영 유리 도가니.
  2. 도가니 내표면의 개(開) 기포에 의한 오목부의 밀도를 0.01∼0.2count/mm2로 제한하여 실리콘 단결정의 핀홀을 방지한 것을 특징으로 하는 석영 유리 도가니.
  3. 제1항 또는 제2항의 석영 유리 도가니를 사용하여, 도가니 내표면의 용손(溶損) 속도를 20㎛/hr 이하로 억제하여 실리콘 단결정의 인상을 행함으로써, 핀홀을 방지한 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 인상 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    오목부의 크기가 0.2∼2.0mm인 석영 유리 도가니.
  5. 제2항에 있어서,
    오목부가 도가니 표면 일면에 존재하고 있는 석영 유리 도가니.
  6. 제3항에 있어서,
    실리콘 인상시의 로 내 아르곤 분압이 0.40∼66.7kPa인 실리콘 단결정 인상 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    실리콘 단결정 인상시의 온도가 1420∼1550℃인 실리콘 단결정 인상 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    실리콘 원재료 용융시의 온도가 1420∼1600℃인 실리콘 단결정 인상 방법.
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