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公開番号2024030540
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022133498
出願日2022-08-24
発明の名称シリコン単結晶の製造方法
出願人株式会社SUMCO
代理人弁理士法人樹之下知的財産事務所
主分類C30B 29/06 20060101AFI20240229BHJP(結晶成長)
要約【課題】揮発性ドーパントが添加されたシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶の製造において、有転位化の発生を低減する。
【解決手段】チャンバ内に格納された坩堝に貯留され、揮発性ドーパントが添加されたシリコン融液から、チョクラルスキー法によりシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶の製造方法であって、シリコン単結晶の引き上げ前に、チャンバからガスを排気する際の減圧速度ESは、チャンバ内の圧力が少なくとも大気圧から80kPaに低下するまでの間は以下の範囲内である、シリコン単結晶の製造方法を提供する。
0kPa/min < ES ≦ 4.2kPa/min
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
チャンバ内に格納された坩堝に貯留され、揮発性ドーパントが添加されたシリコン融液から、チョクラルスキー法によりシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶の製造方法であって、
前記シリコン単結晶の引き上げ前に、前記チャンバからガスを排気する際の減圧速度ＥＳは、前記チャンバ内の圧力が少なくとも大気圧から８０ｋＰａに低下するまでの間は以下の範囲内である、シリコン単結晶の製造方法。
０ｋＰａ／ｍｉｎ＜ＥＳ ≦ ４．２ｋＰａ／ｍｉｎ
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
請求項１に記載のシリコン単結晶の製造方法において、
前記減圧速度ＥＳは、前記チャンバ内の圧力が少なくとも大気圧から８０ｋＰａに低下するまでの間は以下の範囲内である、シリコン単結晶の製造方法。
２．０ｋＰａ／ｍｉｎ ≦ ＥＳ ≦ ４．２ｋＰａ／ｍｉｎ
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のシリコン単結晶の製造方法において、
前記チャンバ内の圧力が８０ｋＰａより低くなった場合に、前記減圧速度ＥＳを４．２ｋＰａ／ｍｉｎよりも速くするシリコン単結晶の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン単結晶の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン融液からチョクラルスキー法によりシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶の製造においては、シリコン単結晶の引き上げ前に真空ポンプを用いてチャンバ内を減圧した後、アルゴンガスなどの不活性ガスを導入して、チャンバ内を不活性ガス雰囲気にしている。
また、シリコン単結晶の抵抗値を低減するために、シリコン融液にはドーパントが添加されている。シリコン単結晶の低抵抗率化を図ることのできるドーパントとして、赤リン、ヒ素、アンチモンなどの揮発性ドーパントが知られている。
一方で、低抵抗率のシリコン単結晶は、引き上げ途中で有転位化が発生し易いということが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－３５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリコン単結晶の引き上げ中に有転位化が発生した場合には、既に成長させたシリコン単結晶を再度溶融させて、再度引き上げを行う必要が生じる。
本発明は、揮発性ドーパントが添加されたシリコン融液からチョクラルスキー法によりシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶の製造方法において、有転位化の発生を低減することができるシリコン単結晶の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のシリコン単結晶の製造方法は、チャンバ内に格納された坩堝に貯留され、揮発性ドーパントが添加されたシリコン融液から、チョクラルスキー法によりシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶の製造方法であって、前記シリコン単結晶の引き上げ前に、前記チャンバからガスを排気する際の減圧速度ＥＳは、前記チャンバ内の圧力が少なくとも大気圧から８０ｋＰａに低下するまでの間は以下の範囲内であることを特徴とする。
０ｋＰａ／ｍｉｎ＜ＥＳ ≦ ４．２ｋＰａ／ｍｉｎ
【０００６】
上記シリコン単結晶の製造方法において、前記減圧速度ＥＳは、前記チャンバ内の圧力が少なくとも大気圧から８０ｋＰａに低下するまでの間は以下の範囲内であることが好ましい。
２．０ｋＰａ／ｍｉｎ ≦ ＥＳ ≦ ４．２ｋＰａ／ｍｉｎ
【０００７】
上記シリコン単結晶の製造方法において、前記チャンバ内の圧力が８０ｋＰａより低くなった場合に、前記減圧速度ＥＳを４．２ｋＰａ／ｍｉｎよりも速くすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るシリコン単結晶引き上げ装置の概略構成を示す断面図である。
本発明の一実施形態に係るシリコン単結晶の製造方法を説明するフローチャートである。
真空排気の排気開始時におけるチャンバ内の圧力の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るシリコン単結晶引き上げ装置１の概略構成を示す断面図である。シリコン単結晶引き上げ装置１は、チョクラルスキー法を用いてシリコン単結晶ＳＭを製造する装置である。
図１に示すように、シリコン単結晶引き上げ装置１は、チャンバ２と、坩堝３と、ヒーター４と、熱遮蔽体５と、断熱材６と、排気装置７とを備える。
図１には示さないが、シリコン単結晶引き上げ装置１は、坩堝３を回転および昇降させる駆動部と、ケーブル１３を介して種結晶ＳＣを坩堝３内のシリコン融液Ｍに浸漬した後、所定方向に回転させながら引き上げることにより、シリコン単結晶ＳＭを引き上げる引き上げ部とを備える。
【００１０】
チャンバ２は、シリコン単結晶ＳＭの引き上げを行うメインチャンバ１０と、メインチャンバ１０の上部に接続され、引き上げられたシリコン単結晶ＳＭが収容されるプルチャンバ１１とを備える。
プルチャンバ１１には、アルゴン（Ａｒ）ガスなどの不活性ガスをチャンバ２内に導入するガス導入部１２が設けられている。
また、チャンバ２にはチャンバ２内の圧力を測定する圧力計１４が設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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