TW202441039A - 矽單晶的製造方法及矽單晶製造裝置 - Google Patents

Abstract

一邊對矽熔融液施加水平磁場一邊提拉矽單晶之矽單晶的製造方法，具備使用矽單晶製造裝置，其具備坩堝以及圍繞坩堝之圓筒狀的加熱器，加熱器具備具有彼此相同的發熱特性之半圓筒狀的第一發熱部和第二發熱部，在第一發熱部和第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱時，被配置為使得分別位於相對於包含坩堝的中心軸和水平磁場的中心磁力線的垂直假想平面的兩側之坩堝的第一部分和第二部分的加熱量彼此相異，在第一、第二發熱部以相同的發熱量發熱的同時進行的第一加熱製造步驟，以及在第一、第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱的同時進行的第二加熱製造步驟。

Description

矽單晶的製造方法及矽單晶製造裝置

本發明關於矽單晶的製造方法及矽單晶製造裝置。

作為矽單晶的製造方法，有時使用對矽熔融液施加水平磁場的MCZ（磁場施加柴可斯基）法。當使用MCZ法對矽熔融液施加水平磁場時，矽熔融液內垂直於水平磁場的施加方向的假想平面中的對流方向有時為順時針（以下有時稱為「右渦流模式」）、有時為逆時針（以下有時稱為「左渦流模式」）。

對流模式變為右渦流模式或左渦流模式是隨機的，進入矽單晶的氧濃度會隨著對流模式和爐內環境而改變。為了獲得具有穩定的氧濃度的矽單晶，控制提拉中的矽熔融液的對流模式變得重要。因此，針對控制坩堝內的矽熔融液的對流模式的手法進行各種研究（例如參照專利文獻1）。

專利文獻1揭示排除對流模式引起的氧濃度改變的方法，其藉由使製造裝置的爐內的熱環境相對於坩堝的中心軸為非軸對稱，將對流模式固定為右渦流模式和左渦流模式中的一者。 作為此具體的方法，專利文獻1揭示使沿著坩堝的圓周方向的加熱器的電阻值、絕緣材的厚度等相異方法。 [先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2019-151502號公報

[發明所欲解決的問題]

然而，在專利文獻1揭示的方法中，用爐內構造實現非軸對稱的熱環境，因此在矽單晶的製造中，無法改變此非軸對稱的程度。 因此，舉例來說，在原料熔解步驟中，矽原料在坩堝的圓周方向上可能會不均勻地熔融。在這種情況下，浮在矽熔融液中的固體矽原料可能會翻轉並與石英坩堝劇烈接觸，可能會損壞石英坩堝。

本發明的目的是提供可以抑制製造中缺陷的發生和矽單晶之間的氧濃度變化之矽單晶的製造方法及矽單晶製造裝置。 [用以解決問題的手段]

本發明的矽單晶的製造方法是使用矽單晶製造裝置，一邊對矽熔融液施加水平磁場一邊提拉矽單晶之矽單晶的製造方法，前述矽單晶製造裝置具備容納前述矽熔融液的坩堝以及圍繞前述坩堝之圓筒狀的加熱器，前述加熱器具備具有彼此相同的發熱特性之半圓筒狀的第一發熱部和第二發熱部，在前述第一發熱部和前述第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱時，被配置為使得分別位於相對於包含前述坩堝的中心軸和前述水平磁場的中心磁力線之垂直假想平面的兩側之前述坩堝的第一部分和第二部分的加熱量彼此相異，前述矽單晶的製造方法具備在前述第一發熱部和前述第二發熱部以相同的發熱量發熱的同時進行之第一加熱製造步驟；以及在前述第一發熱部和前述第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱的同時進行之第二加熱製造步驟。

在本發明的矽單晶的製造方法中，較佳為前述矽單晶製造裝置具備第一電源和第二電源；向前述第一發熱部供給前述第一電源的電力之第一電力供給路徑；以及向前述第二發熱部供給前述第二電源的電力之第二電力供給路徑，在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行前述第一加熱製造步驟，使得前述第一發熱部和前述第二發熱部以相同的發熱量發熱，在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行前述第二加熱製造步驟，使得前述第一發熱部和前述第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱。

在本發明的矽單晶的製造方法中，較佳為前述矽單晶製造裝置具備連接前述第一電力供給路徑和前述第二電力供給路徑之旁路供給路徑；以及設置於前述旁路供給路徑中，僅在從前述第一電力供給路徑向前述第二電力供給路徑的方向供給電力之整流部，在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行前述第一加熱製造步驟，使得從前述第一電源供給電力且不從前述第二電源供給電力，在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行前述第二加熱製造步驟，使得從前述第一電源和前述第二電源供給電力。

在本發明的矽單晶的製造方法中，較佳具備熔融前述坩堝內的矽原料以生成前述矽熔融液之矽熔融液生成步驟；開始對前述矽熔融液施加前述水平磁場之磁場施加步驟；確認垂直於前述中心磁力線的假想平面中的前述矽熔融液的對流方向固定為一方向之對流方向確認步驟；藉由提拉接觸前述矽熔融液的晶種來成長頸部和肩部之第一成長步驟；以及藉由提拉前述晶種來成長直體部和尾部之第二成長步驟，進行前述矽熔融液生成步驟和前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟，進行前述磁場施加步驟、前述對流方向確認步驟和前述第一成長步驟作為前述第二加熱製造步驟。

在本發明的矽單晶的製造方法中，較佳具備熔融前述坩堝內的矽原料以生成前述矽熔融液之矽熔融液生成步驟；開始對前述矽熔融液施加前述水平磁場之磁場施加步驟；確認垂直於前述中心磁力線的假想平面中的前述矽熔融液的對流方向固定為一方向之對流方向確認步驟；藉由提拉接觸前述矽熔融液的晶種來成長頸部和肩部之第一成長步驟；反轉判定步驟；以及藉由提拉前述晶種來成長直體部和尾部之第二成長步驟，進行前述矽熔融液生成步驟作為前述第一加熱製造步驟，進行前述磁場施加步驟、前述對流方向確認步驟和前述第一成長步驟作為前述第二加熱製造步驟，在前述反轉判定步驟中，在進行基於前述矽單晶的提拉條件之前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟時，當判定前述對流方向存在反轉的可能性時，進行前述第二成長步驟作為前述第二加熱製造步驟，當判定前述對流方向不存在反轉的可能性時，進行前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟。

在本發明的矽單晶的製造方法中，較佳為前述第一發熱部和前述第二發熱部被配置為在平面圖中，最高溫度區域與垂直於前述垂直假想平面且包含前述坩堝的中心軸之水平假想線重疊。

本發明的矽單晶製造裝置具備容納前述矽熔融液的坩堝；圍繞前述矽熔融液之圓筒狀的加熱器；以及向前述加熱器供給電力之電力供給部，前述加熱器具備具有彼此相同的發熱特性之半圓筒狀的第一發熱部和第二發熱部，前述電力供給部具備第一電源和第二電源；向前述第一發熱部供給前述第一電源的電力之第一電力供給路徑；以及向前述第二發熱部供給前述第二電源的電力之第二電力供給路徑。

在本發明的矽單晶製造裝置中，較佳為前述電力供給部具備連接前述第一電力供給路徑和前述第二電力供給路徑之旁路供給路徑；以及設置於前述旁路供給路徑中，僅在從前述第一電力供給路徑向前述第二電力供給路徑的方向供給電力之整流部。

在本發明的矽單晶製造裝置中，較佳具備控制提拉前述矽單晶的製造步驟之控制部，前述製造步驟具備在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行之第一加熱製造步驟，使得前述第一發熱部和前述第二發熱部以相同的發熱量發熱；以及在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行之第二加熱製造步驟，使得前述第一發熱部和前述第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱。

在本發明的矽單晶製造裝置中，較佳具備控制提拉前述矽單晶的製造步驟之控制部，前述製造步驟具備在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行之第一加熱製造步驟，使得從前述第一電源供給電力且不從前述第二電源供給電力；以及在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行之第二加熱製造步驟，使得從前述第一電源和前述第二電源供給電力。

在本發明的矽單晶製造裝置中，較佳為前述製造步驟具備熔融前述坩堝內的矽原料以生成前述矽熔融液之矽熔融液生成步驟；開始對前述矽熔融液施加前述水平磁場之磁場施加步驟；確認垂直於前述水平磁場的中心磁力線之假想平面中的前述矽熔融液的對流方向固定為一方向之對流方向確認步驟；藉由提拉接觸前述矽熔融液的晶種來成長頸部和肩部之第一成長步驟；以及藉由提拉前述晶種來成長直體部和尾部之第二成長步驟，前述控制部進行前述矽熔融液生成步驟和前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟，並且進行前述磁場施加步驟、前述對流方向確認步驟和前述第一成長步驟作為前述第二加熱製造步驟。

在本發明的矽單晶製造裝置中，較佳為前述製造步驟具備熔融前述坩堝內的矽原料以生成前述矽熔融液之矽熔融液生成步驟；開始對前述矽熔融液施加前述水平磁場之磁場施加步驟；確認垂直於前述水平磁場的中心磁力線之假想平面中的前述矽熔融液的對流方向固定為一方向之對流方向確認步驟；藉由提拉接觸前述矽熔融液的晶種來成長頸部和肩部之第一成長步驟；反轉判定步驟；以及藉由提拉前述晶種來成長直體部和尾部之第二成長步驟，前述控制部進行前述矽熔融液生成步驟作為前述第一加熱製造步驟，進行前述磁場施加步驟、前述對流方向確認步驟和前述第一成長步驟作為前述第二加熱製造步驟，並且在前述反轉判定步驟中，在進行基於前述矽單晶的提拉條件之前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟時，當判定前述對流方向存在反轉的可能性時，進行前述第二成長步驟作為前述第二加熱製造步驟，當判定前述對流方向不存在反轉的可能性時，進行前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟。

在本發明的矽單晶製造裝置中，較佳為前述第一發熱部和前述第二發熱部被配置為在平面圖中，最高溫度區域與垂直於包含前述坩堝的中心軸和前述水平磁場的中心磁力線之垂直假想平面且包含前述坩堝的中心軸之水平假想線重疊。

[用以實施發明的形態]

[第一實施形態]〔矽單晶製造裝置的構成〕 首先，對本發明的第一實施形態相關的矽單晶製造裝置的構成進行說明。 圖1是繪示矽單晶製造裝置的概略構成的縱剖面圖。圖2是繪示加熱器和磁場施加部的平面示意圖。圖3是加熱器的透視圖。圖4是加熱器和電力供給部的等效電路圖。圖5是矽單晶製造裝置的主要部分的方框圖。

圖1所示之矽單晶製造裝置1是藉由MCZ法製造矽單晶SM的裝置，對矽熔融液M施加水平磁場，同時提拉出具有頸部SM1、肩部SM2、直體部SM3和未繪示的尾部的矽單晶SM。矽單晶製造裝置1具備構成外殼的腔室2、配置在腔室2的中心部的坩堝3、配置在坩堝3的周圍的加熱器4以及溫度計測部15。

坩堝3為由外側的石墨坩堝3A和內側的石英坩堝3B構成的雙層構造，矽熔融液M容納在石英坩堝3B內。石墨坩堝3A和石英坩堝3B是有底圓筒形狀的容器，在從垂直上方觀察的平面圖中呈圓形形狀。坩堝3固定於能夠旋轉及升降的支撐軸5的上端部。

加熱器4是形成為大致圓筒狀且配置於坩堝3周圍的石墨加熱器。在加熱器4的外側，沿著腔室2的內表面設有圓筒狀的隔熱材6。

在坩堝3上方配置與支撐軸5同軸的提拉軸7。提拉軸7由金屬絲等形成。在提拉軸7的下端安裝晶種SC。

在腔室2內配置圍繞在坩堝3內的矽熔融液M上方的成長中的矽單晶SM之筒狀的熱遮蔽體8。 熱遮蔽體8藉由對成長中的矽單晶SM遮斷來自矽熔融液M、坩堝3的側壁和加熱器的輻射熱來抑制矽單晶SM的溫度上升。

在腔室2的上部設有用於將氬氣等惰性氣體導入腔室2內的氣體導入口2A。在腔室2的下部設有藉由驅動未繪示之真空泵來吸入、排出腔室2內的氣體的排氣口2B。

溫度計測部15計測第一計測點P1和第二計測點P2的溫度。第一計測點P1和第二計測點P2的徑向位置在成長預定的矽單晶SM的外周表面與熱遮蔽體8的開口內周表面之間。如後所述，可以藉由測定第一計測點P1和第二計測點P2的溫度來確認矽熔融液M的對流模式。舉例來說，當藉由以加熱器4加熱矽熔融液M而將矽熔融液M的對流方向固定為圖1中的順時針時，亦即當矽熔融液M的對流模式變為右渦流模式時，第一計測點P1的測定溫度變得高於第二計測點P2的測定溫度。此外，當藉由以加熱器4加熱矽熔融液M而將矽熔融液M的對流方向固定為逆時針時，亦即當對流模式變為左渦流模式時，第一計測點P1的測定溫度變得低於第二計測點P2的測定溫度。

溫度計測部15具備一對反射部15A和一對放射溫度計15B。 反射部15A設置在腔室2內部。反射部15A較佳被設置為使反射面15C與水平面之間的角度為40°以上50°以下。 放射溫度計15B設置在腔室2的外部。放射溫度計15B接收經由設置於腔室2的石英窗2C（參照圖1）入射的輻射光L，非接觸地計測第一測定點P1和第二測定點P2的溫度。

如圖2所示，矽單晶製造裝置1更具備磁場施加部16。 磁場施加部16具備分別由電磁線圈構成的第一磁性體16A和第二磁性體16B。第一磁性體16A和第二磁性體16B以隔著坩堝3相對的方式設置在腔室2的外側。在平面圖中，磁場施加部16之通過線圈中心軸的中心磁力線16C與坩堝3的中心軸3C（以下有時稱為「坩堝中心軸3C」）交叉，以使得方向為沿著從第二磁性體16B向第一磁性體16A（在圖2指示中心磁力線16C的箭頭所示之向上方向，在圖1從紙面的正面向背面的方向）的方式施加水平磁場。

加熱器4被配置為其中心軸4C（以下有時稱為「加熱器中心軸4C」）與坩堝中心軸3C位於同一軸上。另外，隔熱材6被配置為其中心軸與坩堝中心軸3C位於同一軸上。亦即，坩堝3、加熱器4和隔熱材6被配置成坩堝3與加熱器4的間隙以及加熱器4與隔熱材6的間隙在坩堝3的圓周方向上均勻。由於如此配置坩堝3、加熱器4和隔熱材6，當加熱器4在圓周方向上均勻地發熱時，由加熱器4的加熱分佈和由隔熱材6的散熱分佈在坩堝3的圓周方向上變得均勻。

如圖2和圖3所示，加熱器4具備作為形成為圓筒狀的石墨加熱器的發熱部40。發熱部40形成為在整個圓周方向具有均勻的厚度。在發熱部40以在圓周方向交替排列地形成從上端向下方延伸的複數個上狹縫41和從下端向上方延伸的複數個下狹縫42。每個上狹縫41和每個下狹縫42的寬度尺寸彼此相等，沿著上下方向的切割深度也彼此相等。此外，上狹縫41和下狹縫42的間隔在加熱器4的整個圓周上也相等。

發熱部40具備位於相對於包含加熱器中心軸4C的第一垂直假想平面VF1一側之半圓筒狀的第一發熱部40A以及位於另一側且具有與第一發熱部40A相同發熱特性之半圓筒狀的第二發熱部40B。相同發熱特性是指當供給相同大小的電力時，相同的部位以相同的發熱量發熱。 第一發熱部40A和第二發熱部40B的上狹縫41和下狹縫42的總數相等。在本實施形態中，第一、第二發熱部40A、40B分別形成有4個上狹縫41和6個下狹縫42，上狹縫41和下狹縫42的總數各為10個。

矽單晶製造裝置1具備向發熱部40供給電力的電力供給部9。電力供給部9具備第一端子91A、第二端子91B、第三端子91C和第四端子91D、第一支撐電極92A、第二支撐電極92B、第三支撐電極92C和第四支撐電極92D、以及四個螺帽93A、93B、93C、93D。第一端子91A～第四端子91D沿發熱部40的圓周方向以90°間隔配置。 第一端子91A～第四端子91D從發熱部40的由2個下狹縫42區分的部分的下端向下方延長，與發熱部40一體地形成。此外，第一端子91A～第四端子91D具備從下端向內側以直角彎曲的連接部911A～911D，貫通孔912A～912D形成於連接部911A～911D。 亦即，加熱器4使用作為加熱器元件之圓筒狀的發熱部40與作為加熱器足部之第一端子91A～第四端子91D一體成形的石墨加熱器構成。

藉由形成上狹縫41和下狹縫42，發熱部40被區分成鋸齒狀的第一蜿蜒部43A、第二蜿蜒部43B、第三蜿蜒部43C和第四蜿蜒部43D，由這些第一蜿蜒部43A～第四蜿蜒部43D構成四個加熱器元件。 換言之，在第一端子91A和第二端子91B之間交替地形成2個上狹縫41和3個下狹縫42以形成第一蜿蜒部43A。類似地，在第二端子91B和第三端子91C之間交替地形成2個上狹縫41和3個下狹縫42以形成第二蜿蜒部43B。 在第三端子91C和第四端子91D之間交替地形成2個上狹縫41和3個下狹縫42以形成第三蜿蜒部43C。在第四端子91D和第一端子91A之間交替地形成2個上狹縫41和3個下狹縫42以形成第四蜿蜒部43D。 如此一來，彼此具有相同形狀的第一蜿蜒部43A～第四蜿蜒部43D的電阻值是相同的值。因此，當流經第一蜿蜒部43A～第四蜿蜒部43D的電流的大小相同時，第一蜿蜒部43A～第四蜿蜒部43D以彼此相同的發熱量發熱。 並且，由第一蜿蜒部43A和第二蜿蜒部43B構成第一發熱部40A，由第三蜿蜒部43C和第四蜿蜒部43D構成第二發熱部40B。

如圖2所示，加熱器4的加熱器中心軸4C與坩堝中心軸3C位於同一軸上，並且第一發熱部40A和第二發熱部40B被配置為相對於包含坩堝中心軸3C和中心磁力線16C的第二垂直假想平面VF2對稱。亦即，加熱器4被配置為使得第二垂直假想平面VF2與圖3所示之第一垂直假想平面VF1重疊。 也可以說加熱器4被配置為使得第一發熱部40A和第二發熱部40B相對於坩堝中心軸3C呈現二重對稱。 另外，也可以說，當第一發熱部40A和第二發熱部40B以彼此相異的發熱量發熱時，加熱器4被配置為使得分別位於相對於包含坩堝中心軸3C和中心磁力線16C之第二垂直假想平面VF2兩側的坩堝3的第一部分31A和第二部分31B的加熱量彼此相異。 此外，在平面圖中，第一、第二發熱部40A、40B各自的中央區域分別為最高溫度區域401A、401B。也可以說，加熱器4被配置為使得在平面圖中，第一、第二發熱部40A、40B各自的最高溫度區域401A、401B與垂直於第二垂直假想平面VF2且包含坩堝中心軸3C的水平假想線VL重疊。第一、第二發熱部40A、40B的中央區域為最高溫度區域401A、401B的理由是，雖然在第一、第二發熱部40A、40B中電流流過的區域的發熱量相同，但因為熱傳遞，距離第一、第二發熱部40A、40B各自的兩端最遠的區域成為最高溫度。

如圖3所示，第一支撐電極92A～第四支撐電極92D是具有導電性的碳製的棒狀電極。第一支撐電極92A～第四支撐電極92D的一端部插通端子91A～91D的貫通孔912A～912D，碳製的螺帽93A～93D與在一端側形成的外螺紋螺合，藉此電性連接至端子91A～91D，同時支撐加熱器4。

如圖4所示，電力供給部9更具備第一電源94A和第二電源94B、向第一發熱部40A供給第一電源94A的電力之第一電力供給路徑95A、以及向第二發熱部40B供給第二電源94B的電力之第二電力供給路徑95B。

第一電源94A和第二電源94B中的至少一個電源被構成為能夠變更供給電力量。 第一電源路徑95A由第二支撐電極92B和連接第二支撐電極92B的另一端921B與第一電源94A的陽極之第一陽極配線951A構成。 第二電源路徑95B由第四支撐電極92D和連接第四支撐電極92D的另一端921D與第二電源94B的陽極之第二陽極配線951B構成。 第一電源94A和第二電源94B的陰極分別藉由接地配線952A和接地配線952B接地。第一支撐電極92A的另一端921A和第三支撐電極92C的另一端921C分別藉由接地配線953A和接地配線953B接地。

藉由圖4所示之加熱器4和電力供給部9的構成，當從第一電源94A和第二電源94B流過電流值為Ix的電流時，電流值為0.5Ix的電流流過第一蜿蜒部43A～第四蜿蜒部43D。如上所述，由於第一蜿蜒部43A～第四蜿蜒部43D的電阻值相同，當從第一電源94A和第二電源94B流過相同電流值Ix的電流時，亦即當供給相同大小的電力時，第一發熱部40A和第二發熱部40B以相同的發熱量發熱。 另一方面，當從第一電源94A流過電流值為Iy的電流、從第二電源94B流過電流值為與Iy相異之Iz的電流時，亦即當從第一電源94A和第二電源94B供給大小相異的電力時，在第一、第二蜿蜒部43A、43B流過電流值為0.5Iy的電流、在第三、第四蜿蜒部43C、43D流過電流值為0.5Iz的電流，因此第一發熱部40A和第二發熱部40B以彼此相異的發熱量發熱。 又，在下文中，第一、第二發熱部40A、40B以相同發熱量發熱的模式有時稱為「均勻加熱模式」，第一、第二發熱部40A、40B以相異發熱量發熱的模式有時稱為「不均勻加熱模式」。另外，在圖4中，表示電流的箭頭所附的符號中，括弧外的符號表示均勻加熱模式下的電流值，括弧內的符號表示不均勻加熱模式下的電流值。另外，在不均勻加熱模式下，從第一電源94A和第二電源94B中的一者流過的電流的電流值可以與均勻加熱模式下的電流值相同，從第一電源94A和第二電源94B中的每一個流過的電流的電流值也可以與均勻加熱模式下的電流值相異。

以均勻加熱模式加熱坩堝3時，坩堝3內的矽熔融液M在坩堝3的整個圓周方向的區域上被均勻加熱。 在這種情況下，在矽熔融液M發生在坩堝3的側表面附近上升在中心附近下降的對流。在這種狀態下，由於對流的不穩定，下降流的位置隨機變化且偏離坩堝3的中心。然後，當對矽熔融液M施加水平磁場時，下降流沿著坩堝3的圓周方向的旋轉漸漸受到限制，最終在與水平磁場的施加方向垂直的假想平面中的對流方向固定。 如此一來，當以均勻加熱模式加熱坩堝3時，在下降流的位置隨機變化的狀態下施加水平磁場，因此根據施加的時機，對流模式改變為右渦流模式、改變為左渦流模式。

另一方面，當以不均勻加熱模式加熱坩堝3時，加熱坩堝3內的矽熔融液M，使得位於第一發熱部40A側的部分的溫度與位於第二發熱部40B側的部分的溫度變得相異。 舉例來說，當位於坩堝3的左側的第二發熱部40B以比位於右側的第一發熱部40A更大的發熱量發熱時，在矽熔融液M在坩堝3左側穩定地發生上升流，同時在坩堝3右側穩定地發生下降流，下降流的位置不會像在第一、第二發熱部40A、40B以相同發熱量發熱時那樣隨機變化。當在這種狀態下對矽熔融液M施加水平磁場時，無論施加的時機如何，對流都變得固定在順時針方向並為右渦流模式。特別是，由於第一發熱部40A的最高溫度區域401A在平面圖中與水平假想線VL重疊，以相對於連結上升流最強的位置與下降流最強的位置之假想線與中心磁力線16C的發生位置大致正交的狀態施加水平磁場。因此，能夠穩定地發生右渦流模式。 為了與水平磁場的施加時機無關地以高機率發生右渦流模式，由以下式（1）求出的輸出電力偏差Δ較佳為4.0%以上，更佳為5.0%以上。 Δ（%）=（Q1/Q2-1）×100 ...（1） Q1：第一發熱部40A的輸出電力 Q2：第二發熱部40B的輸出電力

在此，為了抑制矽單晶SM間的氧濃度的變化，需要將矽熔融液M的對流方向固定為一方向，因此較佳以不均勻加熱模式加熱坩堝3。 然而，在因不均勻加熱模式使腔室2內的熱環境相對於坩堝中心軸3C為非軸對稱的狀態下，當成長矽單晶SM的直體部SM3時，直體部SM3的直徑的變動增大，當為了抑制該直徑的變動而控制提拉速度時，提拉速度的變動可能會增大。 為此，認為在提拉直體部SM3之前以不均勻加熱模式加熱坩堝3，使矽熔融液M的對流固定在一方向之後，轉變為以均勻加熱模式加熱坩堝3的狀態然後提拉直體部SM3，藉此可以抑制直體部SM3的直徑的變動、提拉速度的變動等。

然而，在以均勻加熱模式加熱坩堝3的狀態下，如上所述，下降流的位置隨機變化，在直體部SM3的提拉中的對流方向可能會反轉。如果發生這種對流方向的反轉，則進入直體部SM3的氧濃度可能會改變。此外，認為對流方向的反轉發生與否因矽單晶SM的提拉條件而異。 因此，較佳為在以不均勻加熱模式固定對流方向之後轉變為均勻加熱模式時，預先確認是否存在對流方向反轉的可能性，根據該確認結果來決定在固定對流模式之後是否轉變為均勻加熱模式。

如圖5所示，矽單晶製造裝置1進一步具備原料供給部18、坩堝旋轉驅動部19、提拉驅動部20、輸入部21、記憶部22以及控制部23。第一電源94A、第二電源94B、放射溫度計15B、磁場施加部16、原料供給部18、坩堝旋轉驅動部19、提拉驅動部20、輸入部21和記憶部22連接至控制部23能夠發送和接收各種資訊。

第一電源94和第二電源94B基於控制部23的控制，分別向第一發熱部40A和第二發熱部40B供給相同大小或相異大小的電力。 放射溫度計15B將與測定結果對應的訊號輸出到控制部23。 磁場施加部16基於控制部23的控制對矽熔融液M施加指定強度的水平磁場。 原料供給部18基於控制部23的控制將矽原料投入坩堝3。又，也可以不在矽單晶製造裝置1中設置原料供給部18，而是作業者將矽原料投入坩堝3。 坩堝旋轉驅動部19基於控制部23的控制使坩堝3以指定速度向指定方向旋轉。 提拉驅動部20基於控制部23的控制來升降提拉軸7。另外，提拉驅動部20基於控制部23的控制使提拉軸7以指定速度在與支撐軸5的旋轉方向相反的方向或相同的方向上旋轉。

輸入部21例如由觸控面板或物理按鈕構成。輸入部21用於各種設定的輸入操作，將對應於輸入操作的訊號輸出到控制部23。

記憶部22由例如HDD（硬碟機；Hard Disk Drive）等習知的記憶裝置構成。記憶部22記憶矽單晶SM的提拉控制所需的各種資訊以及記憶對流反轉判定用資訊。 對流反轉判定用資訊包含表示對於各矽單晶SM的提拉條件以及各矽單晶製造裝置1以不均勻加熱模式固定矽熔融液M的對流模式之後轉變為均勻加熱模式時，是否存在對流方向反轉的可能性的內容。各提拉條件的對流反轉可能性的有無可以藉由使用矽單晶製造裝置1的實驗或矽單晶SM的製造來確認、也可以藉由模擬來確認。

控制部23具備CPU（中央處理單元；Central Processing Unit）。控制部23藉由使CPU執行記憶部22所記憶的程序來控制矽單晶SM的提拉。

〔矽單晶的製造方法〕 接下來，針對使用矽單晶製造裝置1之矽單晶SM的製造方法進行說明。圖6是繪示矽單晶的製造方法的流程圖。 又，在第一實施形態中，例示在不均勻加熱模式下，第二發熱部40B以比第一發熱部40A更大的發熱量發熱的情況。此外，在均勻加熱模式下之第一、第二發熱部40A、40B的發熱量可以與在不均勻加熱模式下之第一發熱部40A或第二發熱部40B的發熱量相同、也可以相異。

首先，作業者操作輸入部21，輸入製造對象的矽單晶SM的提拉條件。 如圖6所示，控制部23取得輸入的提拉條件（步驟S1）。 之後，控制部23基於取得的提拉條件來進行矽單晶SM的製造步驟。 具體而言，控制部23將腔室2內維持在減壓下的惰性氣體環境氣體，在關閉加熱器4（不向加熱器4供給電力）的狀態下，並且在不施加水平磁場的狀態下，在控制原料供給部18將矽原料投入坩堝3後，控制坩堝旋轉驅動部19以使坩堝3沿一方向旋轉（步驟S2）。又，在矽單晶製造裝置1不設置原料供給部18的情況下，作業者將矽原料投入坩堝3。

接下來，控制部23控制第一、第二電源94A、94B，藉由加熱器4的第一、第二發熱部40A、40B以均勻加熱模式加熱坩堝3，使矽原料熔融並生成矽熔融液M（步驟S3：矽熔融液生成步驟）。在步驟S3中，在坩堝3的圓周方向的整個區域上均勻地加熱坩堝3。因此，能夠在坩堝3的圓周方向上均勻地熔融矽原料，可以防止漂浮在矽熔融液M中的固體矽原料翻轉並接觸石英坩堝3B。結果，可以抑制石英坩堝3B的損傷。 然後，當所有矽原料熔融時，矽熔融液M中發生的下降流的位置隨機變化。

控制部23在全部矽原料熔融的時刻控制第一、第二電源94A、94B從均勻加熱模式切換為不均勻加熱模式（步驟S4）。在從進行步驟S4的處理起經過指定時間後，由第二發熱部40B加熱的矽熔融液M的左側部分的溫度變得高於由第一發熱部40A加熱的右側部分的溫度，在坩堝3的左側穩定地發生上升流，同時在坩堝3的右側穩定地發生下降流。 此後，控制部23控制磁場施加部16，開始對矽熔融液M施加水平磁場（步驟S5：磁場施加步驟）。藉由步驟S5的處理，當水平磁場以指定強度作用於矽熔融液M時，矽熔融液M的對流變得固定於順時針方向並為右渦流模式。

接下來，控制部23基於與來自放射溫度計15B的計測結果對應的訊號，判定矽熔融液M的對流模式是否固定為右渦流模式（步驟S6：對流方向確認步驟）。 當控制部23判定對流模式沒有固定為右渦流模式時（步驟S6：NO），在經過指定時間後，再度進行步驟S6的處理。 另一方面，當控制部23判定對流模式固定為右渦流模式時（步驟S6：YES），在以不均勻加熱模式加熱並繼續施加水平磁場的同時，控制提拉驅動部20以成長頸部SM1和肩部SM2（步驟S7：第一成長步驟）。在步驟S7中，提拉驅動部20基於控制部23的控制來升降提拉軸7，使晶種SC接觸矽熔融液M後提拉晶種SC。

在肩部SM2的成長中或成長後，控制部23基於矽單晶SM的提拉條件和記憶部22所記憶的對流反轉判定用資訊，當對流模式固定為右渦流模式的狀態下從不均勻加熱模式切換為均勻模式時，判定是否存在對流方向反轉的可能性（步驟S8：反轉判定步驟）。

當控制部23判定從不均勻加熱模式切換為均勻模式，對流方向不存在反轉的可能性時（步驟S8：NO），在肩部SM2的成長中、或肩部SM2的成長後且直體部SM3的成長前，控制第一、第二電源94A、94B從不均勻加熱模式切換為均勻加熱模式（步驟S9）。然後，控制部23控制提拉驅動部20，成長直體部SM3和尾部（步驟S10：第二成長步驟）。 在這種情況下，腔室2內的熱環境相對於坩堝中心軸3C為軸對稱，因此可以抑制直體部SM3的直徑的變動、提拉速度的變動等。另外，即使以均勻加熱模式加熱，矽熔融液M的對流方向也不反轉，因此可以抑制直體部SM3中的氧濃度的變化。

另一方面，當控制部23判定從不均勻加熱模式切換為均勻模式時存在對流方向反轉的可能性時（步驟S8：YES），在維持不均勻加熱方式的同時，成長直體部SM3和尾部（步驟S10：第二成長步驟）。 在這種情況下，藉由繼續不均勻加熱模式，腔室2內的熱環境被維持在相對於坩堝中心軸3C為非軸對稱的狀態，因此雖然直體部SM3的直徑的變動、提拉速度的變動等可能會發生，但矽熔融液M的對流方向不會因為以不均勻加熱模式繼續加熱而反轉，因此可以抑制直體部SM3中的氧濃度的變化。

在以上的矽單晶SM的製造步驟中，在進行以均勻加熱模式使第一、第二發熱部40A、40B以相同的發熱量發熱的同時，進行步驟S3的矽熔融液生成步驟作為第一加熱製造步驟。另外，在進行以不均勻加熱模式使第一、第二發熱部40A、40B以彼此相異的發熱量發熱的同時，進行步驟S5的磁場施加步驟、步驟S6的對流方向確認步驟以及步驟S7的第一成長步驟作為第二加熱製造步驟。另外，步驟S10的第二成長步驟，在步驟S8的反轉判定步驟中，當判定不存在對流方向反轉的可能性時，作為第一加熱製造步驟來進行，當判定存在對流方向反轉的可能性時，作為第二加熱製造步驟來進行。

〔第一實施形態的效果〕 矽單晶製造裝置1具備圍繞坩堝3之圓筒狀的加熱器4作為加熱坩堝3的構成。加熱器4具備各自具有半圓筒狀的第一發熱部40A和第二發熱部40B，被配置為使得當第一發熱部40A和第二發熱部40B以彼此相異的發熱量發熱時，分別位於相對於第二垂直假想平面VF2兩側的坩堝3的第一部分31A和第二部分31B的加熱量彼此相異。在矽單晶SM的製造步驟中，矽單晶製造裝置1的控制部23進行在第一、第二發熱部40A、40B以相同的發熱量發熱的同時進行的第一加熱製造步驟、以及在第一、第二發熱部40A、40B以彼此相異的發熱量發熱的同時進行的第二加熱製造步驟。 因此，舉例來說，藉由以均勻加熱模式生成矽熔液M，可以抑制在矽熔融液M中漂浮的矽原料翻轉，並且可以抑制石英坩堝3B的損傷。另外，藉由在不均勻加熱模式下對矽熔融液M施加水平磁場，可以與水平磁場的施加時機無關地將對流模式固定為右渦流模式，並且可以抑制矽單晶SM之間的氧濃度變化。另外，由於可以抑制矽單晶SM之間的氧濃度變化，可以提高矽單晶SM的產量、實現能量效率的改善、生產效率的提升以及廢棄物的削減。

矽單晶製造裝置1具備第一、第二電源94A、94B、僅向第一發熱部40A供給第一電源94A的電力之第一電力供給路徑95A、以及僅向第二發熱部40B供給第二電源94B的電力之第二電力供給路徑95B。 因此，僅藉由控制來自第一電源94A和第二電源94B的電力供給量就能夠在均勻加熱模式和不均勻加熱模式之間進行切換。

[第二實施形態] 接下來，對本發明的第二實施形態相關的矽單晶製造裝置的構成進行說明。 圖7是加熱器和電力供給部的等效電路圖。

第二實施形態的矽單晶製造裝置1A在圖5所示之控制部23A進行與第一實施形態的控制部23相異的控制這點、以及圖7所示之電力供給部9A具有與第一實施形態的電力供給部9相異的構成這點上，與第一實施形態的矽單晶製造裝置1相異，其他構成與第一實施形態的矽單晶製造裝置1相同。

如圖7所示，電力供給部9A在與第一實施形態的電力供給部9相同的構成之外，進一步具備連接第一電力供給路徑95A和第二電力供給路徑95B之旁路供給路徑96A、以及設置於旁路供給路徑96A中，僅在從第一電力供給路徑95A向第二電力供給路徑95B的方向供給電力之整流部96B。 旁路供給路徑96A由連接第一陽極配線951A和第二陽極配線951B的配線構成。整流部96B由設置於第二電力供給路徑95B的途中的二極體構成。

藉由如圖7所示之加熱器4和電力供給部9A的構成，當從第一電源94A流過電流值為Ip的電流且不從第二電源94B流過電流時，亦即當從第一電源94A供給電力且不從第二電源94B供給電力時，電流值為0.25Ip的電流流經第一蜿蜒部43A～第四蜿蜒部43D，第一發熱部40A和第二發熱部40B以相同的發熱量發熱。 另一方面，當從第一電源94A流過電流值為Ip的電流且從第二電源94B流過電流值為Iq的電流時，亦即當從第一電源94A和第二電源94B供給電力時，電流值為0.25Ip的電流流經第一、第二蜿蜒部43A、43B，電流值為0.25Ip+0.5Iq的電流流經第三、第四蜿蜒部43C、43D，第二發熱部40B以比第一發熱部40A更大的發熱量發熱。 又，在圖7中，表示電流的箭頭所附的符號中，括弧外的符號表示均勻加熱模式下的電流值，括弧內的符號表示不均勻加熱模式下的電流值。

在製造矽單晶SM時，控制部23A進行與圖6所示之第一實施形態的控制部23相同的控制，與以均勻加熱模式和不均勻加熱模式加熱坩堝3時的控制之控制部23相異。 在以均勻加熱模式加熱坩堝3時，控制部23A控制第一、第二電源94A、94B，使得從第一電源94A供給電力且不從第二電源94B供給電力。另外，在以不均勻加熱模式加熱坩堝3時，控制部23A控制第一、第二電源94A、94B，使得從第一電源94A和第二電源94B供給電力。

〔第二實施形態的效果〕 第一發熱部40A和第二發熱部40B具有相同的發熱特性。矽單晶製造裝置1A具備第一、第二電源94A、94B、第一、第二電力供給路徑95A、95B、連接第一電力供給路徑95A和第二電力供給路徑95B之旁路供給路徑96A、以及設置於旁路供給路徑96A中，僅在從第一電力供給路徑95A向第二電力供給路徑95B的方向供給電力之整流部96B。 因此，藉由在從第一電源94A供給指定量的電力的狀態下，僅控制是否從第二電源94B供給電力，就可以在均勻加熱模式和不均勻加熱模式之間切換。 另外，由於僅需從第二電源94B供給足以在第一發熱部40A和第二發熱部40B產生發熱溫度差的電力，可以應用小容量的電源作為第二電源94B。 再者，作為第一、第二電源94A、94B，可以應用無法變更供給電力量的電源。 此外，由於可以抑制矽單晶SM之間的氧濃度變化，可以提升矽單晶SM的產量、實現能源效率的改善、生產效率的提升以及廢棄物的削減。

[變形例] 以上，參照圖式對本發明的實施形態進行詳述，但具體的構成不限於該實施形態，在不脫離本發明的要旨的範圍內所進行的各種改良和設計變更等都包含在本發明中。

在第一、第二實施形態中，也可以不進行步驟S8和S9的處理，而是在不均勻加熱模式下直接成長直體部SM3和尾部。

在第一、第二實施形態中，也可以由作業者進行步驟S3、S4、S9中的切換加熱模式的處理、步驟S5中的開始水平磁場施加的處理、步驟S6中的判定對流模式的處理、步驟S8中的判定對流反轉可能性的處理中的至少一個處理。 在第一、第二實施形態中，作為第二製造步驟，雖然例示藉由加熱使矽熔融液M左側部分的溫度高於右側部分的溫度而將對流模式固定為右渦流模式的步驟，但也可以進行藉由加熱使矽熔融液M右側部分的溫度高於左側部分的溫度而將對流模式固定為左渦流模式的步驟。

在第一、第二實施形態中，當第一發熱部40A和第二發熱部40B以彼此相異的發熱量發熱時，加熱器4也可以被配置為使得相對於坩堝3的第一部分31A和第二部分31B的加熱量彼此相異、也可以被配置為在從圖2所示之狀態順時針或逆時針旋轉小於45°的角度的狀態、也可以被配置為在順時針或逆時針旋轉大於45°且小於90°的角度的狀態。亦即，加熱器4也可以被配置為使得第二垂直假想平面VF2與圖3所示之第一垂直假想平面VF1不重疊。 [實施例]

接下來，對本發明的實施例進行說明。又，本發明不限於這些實施例。

[實驗條件]〔比較例〕 首先，準備第一實施形態的矽單晶製造裝置1。 然後，控制第一、第二電源94A、94B，以均勻加熱模式加熱坩堝3，藉此生成矽熔融液M。接下來，在維持均勻加熱模式的同時，對矽熔融液M施加水平磁場來確認對流模式固定後，成長具有直徑為300 mm、全長為2000 mm的直體部SM3的矽單晶SM。 在這種情況下，由上述式（1）求出的輸出電力偏差Δ為0%。

〔實施例1～8〕 在實施例1中，以均勻加熱模式加熱坩堝3以生成矽熔融液M後，控制第一、第二電源94A、94B，使得輸出電力偏差Δ為3.0%，由均勻加熱模式切換為不均勻加熱模式。矽熔融液M的溫度穩定後，對矽熔融液M施加水平磁場，確認對流模式固定後，成長與比較例1相同尺寸的矽單晶SM。 在實施例2、3、4、5、6、7、8中，在以均勻加熱模式加熱坩堝3以生成矽熔融液M後，除了控制第一、第二電源94A、94B使得輸出電力偏差Δ分別為4.0%、5.0%、6.0%、-3.0%、-4.0%、-5.0%、-6.0%之外，與實施例1在相同條件下成長與比較例1相同尺寸的矽單晶SM。

[評價] 比較例和實施例1～8的矽單晶SM分別成長10個，評價各對流的發生率、氧濃度以及氧濃度的變化。 如下進行氧濃度的評價。首先，從比較例和實施例1～8的各矽單晶SM的直體部SM3中的上端下方1000 mm的位置取得晶圓，以FTIR（傅立葉轉換紅外光光譜儀）測定該晶圓的氧濃度。然後，使用從比較例的10個矽單晶SM取得的晶圓中的氧濃度的平均值進行標準化，計算比較例和實施例1～8各自的氧濃度的上限值和下限值。另外，算出氧濃度的上限值和下限值之差作為氧濃度的變化。

[表1]

〔對流模式的發生率〕 在比較例中，左渦流模式的發生率為50%，右渦流模式和左渦流模式實質上為隨機發生。 另一方面，在實施例1～4中，右渦流模式的發生率大於50%，輸出電力偏差Δ越大，右渦流模式的發生率越高。特別是，在輸出電力偏差Δ為4.0%以上的實施例2～4中，右渦流模式的發生率為90%以上，在輸出電力偏差Δ為5.0%以上的實施例3、4中，右渦流模式的發生率為100%。另外，在實施例5～8中也可以確認與實施例1～4相同的傾向，在輸出電力偏差Δ為-4.0%以下的實施例6～8中，左渦流模式的發生率為90%以上，在輸出電力偏差Δ為-5.0%以下的實施例7、8中，左渦流模式的發生率為100%。

根據上述，可以確認藉由控制第一、第二電源94A、94B使得輸出電力偏差Δ的絕對值為4.0%以上，與水平磁場的施加時機無關，可以輕易將對流模式固定為一種模式。特別是，可以確認藉由控制第一、第二電源94A、94B使得輸出電力偏差Δ的絕對值為5.0%以上，與水平磁場的施加時機無關，可以輕易將對流模式固定為一種模式。

〔氧濃度的變化〕 比較例的氧濃度的變化為0.40。 另一方面，實施例1～8的氧濃度變化為0.30以下，輸出電力偏差Δ的絕對值越大，氧濃度變化越小。特別是，在輸出電力偏差Δ的絕對值為4.0%以上的實施例2～4、6～8中，氧濃度變化為0.25以下，幾乎是比較例的一半的大小，在輸出電力偏差Δ的絕對值為5.0%以上的實施例3、4、7、8中，氧濃度變化為0.05，與比較例相比變得極小。

根據上述，可以確認藉由控制第一、第二電源94A、94B使得輸出電力偏差Δ的絕對值為4.0%以上，可以減少直體部SM3中的氧濃度的變化，特別是藉由控制第一、第二電源94A、94B使得輸出電力偏差Δ的絕對值為5.0%以上，可以使直體部SM3中的氧濃度的變化極小化。 [產業上的可利用性]

本發明的矽單晶的製造方法和矽單晶製造裝置可以抑制製造中的缺陷的發生以及矽單晶之間的氧濃度的變化，因此可以提高矽單晶的產量、實現能源效率的改善、生產效率的提升和廢棄物的減少。

1,1A:矽單晶製造裝置 2:腔室 2A:氣體導入口 2B:排氣口 2C:石英窗 3:坩堝 3A:石墨坩堝 3B:石英坩堝 3C:坩堝中心軸 4:加熱器 4C:加熱器中心軸 5:支撐軸 6:隔熱材 7:提拉軸 8:熱遮蔽體 9,9A:電力供給部 15:溫度計測部 15A:反射部 15B:放射溫度計 15C:反射面 16:磁場施加部 16A:第一磁性體 16B:第二磁性體 16C:中心磁力線 18:原料供給部 19:坩堝旋轉驅動部 20:提拉驅動部 21:輸入部 22:記憶部 23,23A:控制部 31A:第一部分 31B:第二部分 40:發熱部 40A:第一發熱部 40B:第二發熱部 41:上狹縫 42:下狹縫 43A:第一蜿蜒部 43B:第二蜿蜒部 43C:第三蜿蜒部 43D:第四蜿蜒部 91A:第一端子 91B:第二端子 91C:第三端子 91D:第四端子 92A:第一支撐電極 92B:第二支撐電極 92C:第三支撐電極 92D:第四支撐電極 93A,93B,93C,93D:螺帽 94A:第一電源 94B:第二電源 95A:第一電力供給路徑 95B:第二電力供給路徑 96A:旁路供給路徑 96B:整流部 401A,401B:最高溫度區域 911A,911B,911C,911D:連接部 912A,912B,912C,912D:貫通孔 921A,921B,921C,921D:另一端 951A:第一陽極配線 951B:第二陽極配線 952A,952B,953A,953B:接地配線 L:輻射光 M:矽熔融液 P1:第一計測點 P2:第二計測點 SC:晶種 SM:矽單晶 SM1:頸部 SM2:肩部 SM3:直體部 VF1:第一垂直假想平面 VF2:第二垂直假想平面 VL:水平假想線

[圖1]是繪示第一、第二實施形態相關的矽單晶製造裝置的概略構成的縱剖面圖。 [圖2]是繪示第一、第二實施形態相關的加熱器和磁場施加部的平面示意圖。 [圖3]是第一、第二實施形態相關的加熱器的透視圖。 [圖4]是繪示第一實施形態相關的加熱器和電力供給部的等效電路圖。 [圖5]是繪示第一、第二實施形態相關的矽單晶製造裝置的主要部分的方框圖。 [圖6]是繪示第一、第二實施形態相關的矽單晶的製造方法的流程圖。 [圖7]是繪示第二實施形態相關的加熱器和電力供給部的等效電路圖。

無

1:矽單晶製造裝置

4:加熱器

9:電力供給部

16C:中心磁力線

40:發熱部

40A:第一發熱部

40B:第二發熱部

43A:第一蜿蜒部

43B:第二蜿蜒部

43C:第三蜿蜒部

43D:第四蜿蜒部

91A:第一端子

91B:第二端子

91C:第三端子

91D:第四端子

92A:第一支撐電極

92B:第二支撐電極

92C:第三支撐電極

92D:第四支撐電極

94A:第一電源

94B:第二電源

95A:第一電力供給路徑

95B:第二電力供給路徑

921A,921B,921C,921D:另一端

951A:第一陽極配線

951B:第二陽極配線

952A,952B,953A,953B:接地配線

VF2:第二垂直假想平面

VL:水平假想線

Claims (13)

1. 一種矽單晶的製造方法，是使用矽單晶製造裝置，一邊對矽熔融液施加水平磁場一邊提拉矽單晶之矽單晶的製造方法，其特徵在於： 前述矽單晶製造裝置具備： 坩堝，容納前述矽熔融液；以及 圓筒狀的加熱器，圍繞前述坩堝， 其中前述加熱器具備具有彼此相同的發熱特性之半圓筒狀的第一發熱部和第二發熱部，在前述第一發熱部和前述第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱時，被配置為使得分別位於相對於包含前述坩堝的中心軸和前述水平磁場的中心磁力線之垂直假想平面的兩側之前述坩堝的第一部分和第二部分的加熱量彼此相異；以及 前述矽單晶的製造方法具備： 第一加熱製造步驟，在前述第一發熱部和前述第二發熱部以相同的發熱量發熱的同時進行；以及 第二加熱製造步驟，在前述第一發熱部和前述第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱的同時進行。
2. 如請求項1記載之矽單晶的製造方法，其中前述矽單晶製造裝置具備： 第一電源和第二電源； 第一電力供給路徑，向前述第一發熱部供給前述第一電源的電力；以及 第二電力供給路徑，向前述第二發熱部供給前述第二電源的電力， 其中在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行前述第一加熱製造步驟，使得前述第一發熱部和前述第二發熱部以相同的發熱量發熱， 在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行前述第二加熱製造步驟，使得前述第一發熱部和前述第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱。
3. 如請求項2記載之矽單晶的製造方法，其中前述矽單晶製造裝置具備： 旁路供給路徑，連接前述第一電力供給路徑和前述第二電力供給路徑；以及 整流部，設置於前述旁路供給路徑中，僅在從前述第一電力供給路徑向前述第二電力供給路徑的方向供給電力， 其中在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行前述第一加熱製造步驟，使得從前述第一電源供給電力且不從前述第二電源供給電力， 在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行前述第二加熱製造步驟，使得從前述第一電源和前述第二電源供給電力。
4. 如請求項1記載之矽單晶的製造方法，具備： 矽熔融液生成步驟，熔融前述坩堝內的矽原料以生成前述矽熔融液； 磁場施加步驟，開始對前述矽熔融液施加前述水平磁場； 對流方向確認步驟，確認垂直於前述中心磁力線的假想平面中的前述矽熔融液的對流方向固定為一方向； 第一成長步驟，藉由提拉接觸前述矽熔融液的晶種來成長頸部和肩部；以及 第二成長步驟，藉由提拉前述晶種來成長直體部和尾部， 其中進行前述矽熔融液生成步驟和前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟， 進行前述磁場施加步驟、前述對流方向確認步驟和前述第一成長步驟作為前述第二加熱製造步驟。
5. 如請求項1記載之矽單晶的製造方法，具備： 矽熔融液生成步驟，熔融前述坩堝內的矽原料以生成前述矽熔融液； 磁場施加步驟，開始對前述矽熔融液施加前述水平磁場； 對流方向確認步驟，確認垂直於前述中心磁力線的假想平面中的前述矽熔融液的對流方向固定為一方向； 第一成長步驟，藉由提拉接觸前述矽熔融液的晶種來成長頸部和肩部； 反轉判定步驟；以及 第二成長步驟，藉由提拉前述晶種來成長直體部和尾部， 其中進行前述矽熔融液生成步驟作為前述第一加熱製造步驟， 進行前述磁場施加步驟、前述對流方向確認步驟和前述第一成長步驟作為前述第二加熱製造步驟， 在前述反轉判定步驟中，在進行基於前述矽單晶的提拉條件之前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟時，當判定前述對流方向存在反轉的可能性時，進行前述第二成長步驟作為前述第二加熱製造步驟，當判定前述對流方向不存在反轉的可能性時，進行前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟。
6. 如請求項1至請求項5中任一項記載之矽單晶的製造方法，其中前述第一發熱部和前述第二發熱部被配置為在平面圖中，最高溫度區域與垂直於前述垂直假想平面且包含前述坩堝的中心軸之水平假想線重疊。
7. 一種矽單晶製造裝置，是一邊對矽熔融液施加水平磁場一邊提拉矽單晶的矽單晶製造裝置，具備： 坩堝，容納前述矽熔融液； 圓筒狀的加熱器，圍繞前述坩堝；以及 電力供給部，向前述加熱器供給電力， 其中前述加熱器具備具有彼此相同的發熱特性之半圓筒狀的第一發熱部和第二發熱部， 前述電力供給部具備： 第一電源和第二電源； 第一電力供給路徑，向前述第一發熱部供給前述第一電源的電力；以及 第二電力供給路徑，向前述第二發熱部供給前述第二電源的電力。
8. 如請求項7記載之矽單晶製造裝置，其中前述電力供給部具備： 旁路供給路徑，連接前述第一電力供給路徑和前述第二電力供給路徑；以及 整流部，設置於前述旁路供給路徑中，僅在從前述第一電力供給路徑向前述第二電力供給路徑的方向供給電力。
9. 如請求項7記載之矽單晶製造裝置，具備： 控制部，控制提拉前述矽單晶的製造步驟， 其中前述製造步驟具備： 第一加熱製造步驟，在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行，使得前述第一發熱部和前述第二發熱部以相同的發熱量發熱；以及 第二加熱製造步驟，在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行，使得前述第一發熱部和前述第二發熱部以彼此相異的發熱量發熱。
10. 如請求項8記載之矽單晶製造裝置，具備： 控制部，控制提拉前述矽單晶的製造步驟， 其中前述製造步驟具備： 第一加熱製造步驟，在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行，使得從前述第一電源供給電力且不從前述第二電源供給電力；以及 第二加熱製造步驟，在控制前述第一電源和前述第二電源的同時進行，使得從前述第一電源和前述第二電源供給電力。
11. 如請求項9或請求項10記載之矽單晶製造裝置，其中前述製造步驟具備： 矽熔融液生成步驟，熔融前述坩堝內的矽原料以生成前述矽熔融液； 磁場施加步驟，開始對前述矽熔融液施加前述水平磁場； 對流方向確認步驟，確認垂直於前述水平磁場的中心磁力線之假想平面中的前述矽熔融液的對流方向固定為一方向； 第一成長步驟，藉由提拉接觸前述矽熔融液的晶種來成長頸部和肩部；以及 第二成長步驟，藉由提拉前述晶種來成長直體部和尾部， 前述控制部進行前述矽熔融液生成步驟和前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟，並且 進行前述磁場施加步驟、前述對流方向確認步驟和前述第一成長步驟作為前述第二加熱製造步驟。
12. 如請求項9或請求項10記載之矽單晶製造裝置，其中前述製造步驟具備： 矽熔融液生成步驟，熔融前述坩堝內的矽原料以生成前述矽熔融液； 磁場施加步驟，開始對前述矽熔融液施加前述水平磁場； 對流方向確認步驟，確認垂直於前述水平磁場的中心磁力線之假想平面中的前述矽熔融液的對流方向固定為一方向； 第一成長步驟，藉由提拉接觸前述矽熔融液的晶種來成長頸部和肩部； 反轉判定步驟；以及 第二成長步驟，藉由提拉前述晶種來成長直體部和尾部， 前述控制部進行前述矽熔融液生成步驟作為前述第一加熱製造步驟， 進行前述磁場施加步驟、前述對流方向確認步驟和前述第一成長步驟作為前述第二加熱製造步驟，並且 在前述反轉判定步驟中，在進行基於前述矽單晶的提拉條件之前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟時，當判定前述對流方向存在反轉的可能性時，進行前述第二成長步驟作為前述第二加熱製造步驟，當判定前述對流方向不存在反轉的可能性時，進行前述第二成長步驟作為前述第一加熱製造步驟。
13. 如請求項7至請求項10中任一項記載之矽單晶製造裝置，其中前述第一發熱部和前述第二發熱部被配置為在平面圖中，最高溫度區域與垂直於包含前述坩堝的中心軸和前述水平磁場的中心磁力線之垂直假想平面且包含前述坩堝的中心軸之水平假想線重疊。