TWI352136B - - Google Patents

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1352136 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於利用柴氏長晶法之單晶的製造方法，尤 其是關於製造所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域之 單晶的方法。 【先前技術】

作爲半導體裝置基板使用的單晶係有例如矽單晶，主 要是採用柴氏長晶法（Czochralski Method，以下簡稱Cz 法）來製造。

利用C Z法製造單晶時’是利用例如第2圖所示之單 晶製造裝置1來製造。該單晶製造裝置丨具有：供收容矽 等原料多晶且加以熔化的構件、或用以遮斷熱的隔熱構件 等，而這些構件皆收容在主處理室2內。其中，連接有從 主處理室2的上頂部，向上延伸的提拉處理室3，而在該 提拉處理式3的上部，則設有用拉線（Wire) 5來提拉單 晶4的提拉機構（未圖示）。 主處理室2內設有：用來收容熔化之原料熔融液6的 石英坩堝7、和用來支承該石英坩堝7的石墨坩堝8,而 這些坩堝7、8乃透過驅動機構（未圖示），藉由軸9旋 轉昇降自如地支承。該坩堝7' 8的驅動機構，是用來修 正隨著單晶4之提拉而造成原料熔融液6液面的降低，對 應液面降低的程度，以令坩堝7、8上昇。 以圍繞坩堝7、8之方式，配置有用以令原料熔化的 -4- (2) (2)1352136 石墨加熱器10。在該石墨加熱器iO的外側，爲了防止石 墨加熱器丨〇所生的熱直接輻射至主處理室2，隔熱構件 11係包圍其周圍而設置。 又，設有供所提拉之單晶冷卻用的冷卻筒1 2、和於 該冷卻筒12的下部，則設有石墨筒13，藉由將冷卻氣體 由上部往下流’即可將提拉之單晶冷卻。再者，在石墨筒 1 3的外側下端’與原料熔融液6相對而設置隔熱材1 4， 用以遮断（cut)原料熔融液6之表面所生的輻射，同時 得以保溫原料溶融液6的表面。 將原料多晶收容在設置於上述單晶製造裝置1內的石 英坩堝7 ’然後’利用上述石墨加熱器1 0進行加熱，以 令石英ί甘堝7內的多晶原料熔化。藉此構成，令連接於拉 線5下端之晶種保持器丨5所固定的種晶1 6，浸入令多晶 原料熔化的原料熔融液6後，一邊令種晶1 6旋轉，一邊 提拉’利用此方式’即得以在種晶1 6的下方，育成具有 所期望之直徑和品質的單晶4。此時，令種晶1 6浸入原 料熔融液6後，進行所謂的晶種縮頸（necking )操作， 即先將直徑變細爲3mm左右而形成縮頸部，繼之，使之 變粗成所期望的口徑，以提拉無位錯結晶。 在此’說明關於長入型（Grown-in)結晶缺陷（參考 第5圖）。 矽單晶中’當結晶成長速度較快時，因空孔型點缺陷 集合的空隙所致之FPD( Flow Pattern Defect)或COP ( Crystal Originated Particle)等長入型（Grown-in)缺陷 -5- (3) 1352136 ，乃高密度地存在於結晶直徑方向整個區域，而 缺陷的區域即稱爲V區域（Vacancy)。此外， 降低時，隨著成長速度的降低，OSF (氧化導致 、Oxidation Induced Stacking Fault)區域，產 的周邊而形成OSF環狀，又，當成長速度降低 環收縮於晶圓中心而消失。另一方面，當成長速 時’被認爲晶格間砂集合之位錯圈（dislocation 因的 L S EP D ( Lar g e S e cc〇 Et ch P i t D e fec t )-Large flow Pattern Defect )缺陷則低密度地形成 該缺陷的區域乃稱爲I( Interstitial )區域。 近年來，在V區域和I區域中間，於〇 S F ，發現不具有因空孔所生之FPD、COP等，也不 格間矽所生之LSEPD、LFPD等之區域的存在。 爲N (中性' Neutral )區域。又，若進一步將] 類的話，有鄰接於OSF環外側的Nv區域（空孔 域）、和鄰接於I區域的Ni區域（晶格間矽較 )，在Nv區域實施熱氧化處理時，氧的析出量 Ni區域則幾乎沒有氧的析出。 再者，熱氧化處理後’得知在容易析出氧之 的一部分，具有利用CU沈殿（deposition)處 的缺陷明顯產生的區域（以下，稱爲CU沈灑缺 ，這是造成令氧化膜耐壓特性等電性特性劣化的1 這些長入型（Grown-in )缺陷，係藉由提拉 )和固液界面之溫度梯度（G )比之V/ G値所 存有這些 成長速度 積層缺陷 生於結晶 時，OSF 度又降低 loop )原 • LFPD ( ，而存有 環的外側 具有因晶 該區域稱 N區域分 較多的區 多的區域 較多，在 Nv區域 理所檢測 陷區域） 票因。 速度（V 屬的參數 -6- (4) (4)1352136 ，決定其導入量（參照例如：V.V.Voronkov，journai 〇f Crystal Growth, 59 ( 1 982 )，625~643。）。亦即，當 V/ G値固定時，若調節提拉速度和溫度梯度的話，得以 在所期望的缺陷區域或所期望的無缺陷區域，提拉單晶。 揭示有例如：提拉矽單晶時，控制V/ G値以提拉無 缺陷單晶（參考例如日本特開平1 1 — 1 47786號公報）； 或在面內提拉具有OSF環或OSF環中之核心，且具有除 氣（gattering)能力的單晶（參考例如日本特開2000 — 443 8 8號公報）等。此外，揭示有例如：控制V/ G値， 再添加氮，以育成I區域的矽單晶（參考例如日本特開平 1 1 — 3 49 3 94號公報）；或同樣地添加氮，以育成單晶中 之缺陷尺寸、密度、和分布均勻的單晶（參考例如日本特 開2 002 — 57 1 60號公報）。藉由此種方式製得的單晶，得 以製造例如整面排除V區域或I區域的N區域晶圓、或 將OSF配置於外周的晶圓、或沒有CU沈澱缺陷區域之N 區域晶圓等。 然而，經常發生下述之事例，例如：在整面提拉N 區域的單晶時，實際調查缺陷分布，以求得具有該區域的 V/ G値，而藉由該求得的V/ G値來提拉單晶，但是， 預測的V/ G値和實際上可求得整面N區域之單晶的 V/G値乃不同。特別是，儘管爲了加速提拉速度V，來 提升所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域之單晶的生 產性，故以固液界面的溫度梯度G變大之方式來設定爐 內構造（熱區（hotzon) :HZ)，可是，實際上若沒有將 (5) (5)1352136 提拉速度V設得比預測速度V更低，將無法提拉所期望 品質的單晶。因此，會有具有所期望缺陷區域及/或所期 望無缺陷區域之V/G値的正確値不明晰，而難以高效率 地獲致高品質單晶的問題。 【發明內容】 本發明係有鑑於上述問題點而開發者，其目的在於提 供一種單晶之製造方法，在控制V/ G値以提拉單晶時， 可更正確地決定具有所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷 區域之V/ G値，且更確實地提拉所期望品質的單晶。 本發明係爲了解決上述課題而開發者，其提供一種單 晶之製造方法，是利用柴氏長晶法從原料熔融液提拉種晶 ，來製造單晶的方法，其特徵爲：將提拉單晶時的提拉速 度設爲V( mm/min)、固液界面的溫度梯度設爲G( K/mm)、坩堝和原料熔融液之界面的最高溫度設爲 Tmax ( t )時，至少依據Tmax ( °C )，決定具有所期望 缺陷區域及/或所期望無缺陷區域之V/G値（mm2/ K · min )的範圍，而在該決定的範圍，控制 V/ G ( mm2 / K . min)値，以提拉單晶。 如上所述，至少依據Tmax ( t )，修正具有所期望 缺陷區域及/或所期望無缺陷區域之V/G値（mm2/ K _ min )以決定其範圍，而在該決定的範圍，控制V/ G (mm2/K. min)値，以提拉單晶，藉此方式，可更正確 地決定具有所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域之 -8- (6) 1352136 V/G値（mm2/K· min) ’故可更正確 陷區域及/或所期望無缺陷區域的單晶。 各種單晶製造裝置，正確地預測具有所期 或所期望無缺陷區域之V/G値之外’設 時也是有用的。因此，可高效率地製造具 單晶。 此外，在此，固液界面之溫度梯度G 指在原料融點（矽爲1412°C )至MOO°C 度。又，V/G 値（mm2/K· min)的控 直徑方向大致整個區域（由於外周邊0 3 散區域，故排除在外）之V/ G値的控制 此時，可將上述V/ G値（mm2/ K ~ 0.000724 X Tmax + 1.3 1 以上、未滿一〇. 1 · 3 8的範圍，來提拉單晶。 如上所述，藉由將V/ G値（mm2/ 在一0.000724xTmax+1.31 以上、未滿一 + 1.38的範圍，提拉單晶，可確實地製缝 /或Ο S F區域的單晶。 更理想的狀態是，藉由將V/ G値（ ，控制在-〇.〇〇〇724xTmaX+1.31 以上 Tmax+1.37以下的範圍，提拉單晶，可 N區域的單晶。 此時，可將上述V/G値（mm2/K 〜0.000724xTmax+1.38以上的範圍，來主 地提拉所期望缺 又，除了可依據 望缺陷區域及/ 置單晶製造裝置 有所期望品質的 ί(KXmm)，意 之範圍的溫度梯 制，意指結晶之 Ϊ 2 c m是外側擴 〇 • min )，控制在 000724 xTmax + K · min)，控制 0.000724 xTmax I具有N區域及 mm2/ K · min ) 、一 0.000724 χ 確實地製造具有 • min)，控制在 是拉單晶。 (7) (7)1352136 如上所述，藉由將上述V/ G値（mm2/ Κ . min)， 控制在一0.000724xTmax+1.38以上的範圍，提拉單晶， 可確實地製造將OSF環排除在外側的單晶。 此時，可將上述V/G値（mm2/K· min)，控制在 —0.000724xTmax+1.31 以上、—0.000724xTmax+1.35 以下的範圍，來提拉單晶。 如上所述，藉由將V/ G値（mm2/ K . min )，控制 在- 0.000724xTmax+1.31 以上、-0.000724 xTmax + 1.35以下的範圍，來提拉單晶，可確實地製造具有無Cu 沈澱缺陷區域的N區域。 此時，以將上述Tmax(°C)設在1560°C以下的範圍 ，來提拉單晶爲佳。 如上所述，藉由將Tmax ( °C )設在1 560°C以下的範 圍，可充分提高V/G値。因此，可將提拉具有所期望缺 陷區域及/或所期望無缺陷區域之單晶時的提拉速度V( mm/min)充分地增快，且可充分提高單晶的生產性。 此時，藉由至少在收容原料熔融液的坩堝、和圍繞該 坩堝而配置的加熱器之間設置隔熱材，或是在坩堝底面部 配設隔熱材，來變更上述Tmax ( °C )。 如上所述，可藉由至少在收容原料熔融液的坩堝、和 圍繞該坩堝而配置的加熱器之間設置隔熱材’或是在坩堝 底面部配設隔熱材，以將Tmax (°C)變更爲所期望的溫 度。 此時，上述單晶可爲矽。 -10- (8) (8)1352136 本發明之單晶的製造方法在製造近年單晶製造裝置曰 益多樣化，具有所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域 之V/ G値難以正確預測，又，對品質要求嚴格的單晶時 ，尤其合適。 此時，上述單晶的直徑可設爲2 00mm以上。 本發明單晶之製造方法，在製造近年來需求日增，且 對品質要求亦嚴格之直徑200mm以上的單晶時，尤其有 效。 利用上述本發明之單晶之製造方法所製造的單晶是高 品質的單晶。 如上所述’根據本發明，在控制V/ G値以提拉單晶 時’可更正確地決定具有所期望缺陷區域及//或所期望無 缺陷區域之V / G値，而且更確實且生產性高地提拉所期 望品質的單晶。 【實施方式】 以下說本發明之實施型態，然而本發明並不侷限於 此。 本案發明者等人致力於實驗或模擬等，銳意調查的結 果’發現了預測的V/G値和實際的γ/G値不一致的事 例’例如：雖然是相同缺陷分布的單晶，然而，爲提拉所 期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域的單晶，預測的 V/ G値和實際的v/ 〇値不一致的事例，其原因是由於 在各種型態的爐內構造（熱區：HZ )提拉所期望缺陷區 -11 - 1352136 ⑼ 域及/或所期望無缺陷區域的單晶時，會依據各HZ,使 得具有該區域之V/G値不同。因此，本案發明者等人想 到’若可發現得以在各種HZ共同使用的參數，則藉由使 用該參數’即可依據各HZ，決定更適當的V/G値，而 使本發明完成。 亦即’本發明提供一種單晶之製造方法，係利用柴氏 長晶法從原料熔融液提拉種晶，以製造單晶的方法，其特 徵爲：將提拉單晶時的提拉速度設爲V ( mm/min)、固 液界面（原料的融點至MOOt )的溫度梯度設爲g ( K/mm)、坩堝和原料熔融液之界面的最高溫度設爲 Tmax ( °C )時’至少依據Tmax ( t：)，來決定具有所期 望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域之V/G(mm2/K. min )値的範圍’而在該決定範圍，將v/ 〇 ( mm2/ K · m i η )値控制於結晶之直徑方向大致整個區域（外周邊〇 至2cm除外）’以提拉單晶。 如上所述’本發明作爲得以在各種Η Z共同使用的參 數’除了 V/G値外，還使用坩堝和原料熔融液之界面的 最高溫度Tmax ( °C )。該Tmax ( °C )可藉由例如從坩堝 底至外周’隔每2cm配置熱電偶（thermocouple)，以測 試溫度而求得’又，亦可藉由模擬以計算求得。 在此’第4圖是表示Nv區域和Ni區域交界之V/G 値和Tmax ( °C )的關係表◊由第4圖知悉，V/ G値和 Tmax ( °C )有淸晰漂亮的關係，是決定具有所期望缺陷 區域及/或所期望無缺陷區域之V/G値時極有用的參數 -12- (10) (10)叻 2136 。亦即，欲控制決定v / G時，必須根據Tm ax ( °C )來 進行修正。 因此，至少依據Tmax ( °C ) ’決定具有所期望缺陷 區域及/或所期望無缺陷區域之v/G(mm2/K.min) 値的範圍，藉由在該決定範圍，控制V/G(mm2/K. m i η )値，以提拉單晶，可確實地提拉所期望缺陷區域及 /或所期望無缺陷區域。又，由於可分別因應各種ΗΖ， 更正確地決定所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域的 V/G値（mm2/K· min)，故無論使用具有何種HZ的 裝置時，皆可高效率地獲得所期望品質的結晶，且在設置 單晶裝置時也是有用的。 在此，第3圖是所表示更詳細地調查關於所期望缺陷 區域及/或所期望無缺陷區域之單晶的 V / G値和Tmax 之範圍的結果。 第3圖（a)是表示N區域及OSF區域之V/G値和 Tmax之範圍的圖表。又，第3圖（b)是表示V區域之 V / G値和Tmax之範圍的圖表。再者，第3圖（c)是表 示無Cu沈澱缺陷區域之n區域的V/G値和Tmax之範 圍的圖表。 由第3圖（〇得知，藉由將v/g値（mm2 / K _ min) ’ 控制在—〇.0〇〇724xTmax+1.3l 以上、未滿一 0.000724xTmax+1.3的範圍，來提拉單晶，得以確實地 製造具有N區域及/或〇SF區域的單晶。 更理想的狀態是’藉由將V/G値（mm2/K · min) -13- (11) 1352136 ’控制在—〇.000724xTmax + 1.31 以上、—〇. Tmax+ 1.37以下的範圍，來提拉單晶，得以確 具有N區域的單晶。 由第3圖（b)得知，藉由將V/G値（η: min)，控制在一〇.〇〇〇724xTmax + 1.38 以上的 提拉單晶，得以確實地製造將OSF排除在外側的 再者，由第3圖（c )得知，藉由將V/ G値 K · min)，控制在—0.000724xTmax + 1.31 I 0_000724xTmax+l_35以下的範圍，來提拉單晶 確實地製造具有無Cu沈澱缺陷區域之N區域的骂 由桌3圖（a)至（c)得知，藉由將Tmax 在1 5 60 °C以下的範圍，具有所期望缺陷區域及 望無缺陷區域之單晶的V/G値（mm2/K. min 形成充分高的値。例如，由第3圖（a )至（c ) 將Tmax ( °C )設在1 560°C以下，貝IJ I區域和N 之V/G値（mm2/K. min)變高而形成0.18以 ，可生產性良好地製造所期望品質的單晶。 此外，坩堝和原料熔融液之界面的最高溫度 °C )，可藉由改變HZ來變更。 例如，可藉由至少在用以收容原料熔融液之 圍繞該i甘渦而配置的加熱器間設置隔熱材，或者 坩堝底面部配置隔熱材，於期望的範圍進行變更 其中，第1圖是表示在坩堝底面部及側面部 熱材的單晶製造裝置。該單晶製造裝置1，除了 000724 X 實地製造 im2/ K · 範圍，來 單晶。 (mm2 / 认上—— ，得以更 !晶。 (°C )設 /或所期 )，得以 得知，若 區域交界 上。因此 Tmax ( 坦堝、和 ，藉由在 〇 ，配設隔 在坩堝底 -14- (12) (12)1352136 面部及側面部，配設隔熱材17外，其餘構造係大致與第 2圖所示的單晶製造裝置相同。亦即，此處的單晶製造裝 置1中，具有主處理室2內的單晶4、原料熔融液6、石 英坩堝7、石墨坩堝8、軸9、石墨加熱器1 0、隔熱構件 11、石墨筒13、隔熱材14、和坩堝的隔熱材17。在這些 構件中，特別是藉由改變坩堝之隔熱材1 7的數量、大小 、位置、素材等來配設，得以將Tmax ( °C )變更爲所期 望的範圍。 再者，Tmax(°C)亦可藉由改變增渦尺寸來變更。 例如，若將坩堝尺寸變更小的話，則Tmax ( °C )可變更 低，因此，如第6圖所示，藉由縮小坩堝尺寸，得以將具 有所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域之V/ G値設 得更高。藉由將坩堝尺寸，設爲例如比所提拉之單晶直徑 大、且2.5倍以下的範圍，可充分地降低Tmax ( °C )， 因此，可將具有所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域 之V/ G値設在充分高的範圍。 本發明之單晶的製造方法在製造近年單晶製造裝置日 益多樣化，具有所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域 之V/ G値難以正確預測’又，對品質要求嚴格的單晶時 ，尤其合適。 再者，本發明單晶之製造方法，在製造近年來需求日 增，且對品質要求亦嚴格之直徑200mm以上的單晶時， 尤其有效。 而且，利用上述之本發明單晶之製造方法所製造的單 -15- (13) 1352136 晶是高品質的單晶。 以下，以實施例具體地說明。

(實施例1 ) 使用第1圖所示之單晶製造裝置（坩堝口徑600mm (24英吋），將直徑8英吋（200mm )的矽單晶，提拉 爲整面無Cu沈澱缺陷區域之N區域。

因此，先在坩堝底面部及側面部配設隔熱材，且將坩 堝和原料熔融液之界面的最高溫度Tmax(°C)設爲1514 °C。欲藉由此設定之Tmax ( °C )，製造具有無Cu沈澱缺 陷區域之N區域的單晶時，將V / G値（mm2 / K . min ) 的範圍，設在0.21以上、0.25以下（一〇.〇〇〇724x1514 + 1.31以上、一0.000724x1514+ 1.35以上）的範圍即可（ 參照第3圖（c))。因此，爲了提拉整面無cu沈濺缺陷 區域之N區域的單晶，將V / G値（mm2/ K . min )的範 圍，安全起見決定爲0.22以上、0.24以下的範圍。繼之 ，控制在該決定之V/ G値（mm2/ K . min )的範圍，來 提拉單晶。亦即，由於該單晶製造裝置的HZ中，固液界 面的溫度梯度G是2.337K/mm’所以將提拉速度v控制 在 0.51mm/min以上、0.56mm/min以下的範圍進行提 拉。 檢查以上述方式提拉之矽單晶的結果，乃形成整面無 Cu沈澱缺陷的N區域，是品質優良的區域。 -16- (14) (14)1352136 (實施例2 ) 使用與實施例1同樣的單晶製造裝置，將直徑8英吋 (200mm)的矽單晶，提拉爲整面無cu沈澱缺陷區域之 N區域。然而’沒有設置用以變更坩堝和原料熔融液界面 之取闻溫度Tmax(°C)的隔熱材。 該單晶製造裝置中，坩堝和原料熔融液之界面的最高 溫度Tmax ( °C )是1 5 60。(：。藉由該Tmax ( t )，製造 具有無Cu沈澱缺陷區域之N區域的單晶時，將v/G値 (mm2/K· min)的範圍，設在0.18以上、0.22以下（ -0.000724 X 1 5 60 + 1.3 1 以上、-0.000724 x 1 560 + 1.3 5 以上）的範圍即可。因此，爲了提拉整面無Cu沈澱缺陷 區域之N區域的單晶，故將V/G値（mm2/K· min)的 範圍，安全起見決定爲0.19以上、0.21以下的範圍。繼 之，控制在該決定之V/ G値（mm2/ K · min )的範圍， 來提拉單晶。亦即，由於該單晶製造裝置的HZ中，固液 界面的溫度梯度G是2.5 00 K/ mm，所以將提拉速度V控 制在〇.48mm/min以上、0.53mm / min以下的範圍進行 提拉。 檢查以上述方式提拉之矽單晶的結果’乃形成整面無 Cu沈澱缺陷的N區域，是品質優良的區域。 (實施例3 ) 使用與實施例1、2之單晶製造裝置不同的單晶製造 裝置（坩堝的口徑爲750mm (30英吋））’將直徑8英 -17- (15) (15)1352136 吋（200mm )的矽單晶，提拉爲整面無Cu沈澱缺陷區域 之N區域。 該單晶製造裝置中，坩堝和原料熔融液界面的最高溫 度Tmax ( °C )是1 600°C。藉由該Tmax ( °C )，製造具 有無Cu沈澱缺陷區域之N區域的單晶時，將V/G値（ mm2/K. min)的範圍，設在 0.15以上' 0.19以下（_ 0.000724 X 1 600 + 1.3 1 以上、-0.000724 x 1 6 00 + 1.35 以 上）的範圍即可。因此，爲了提拉整面無Cu沈殿缺陷區 域之N區域的單晶，故將V/ G値（mm2/ K . min )的範 圍’安全起見決定爲0.16以上、0.18以下的範圍。繼之 ’控制在該決定之V / G値（mm2 / K · min )的範圍，來 提拉單晶。亦即，由於該單晶製造裝置的HZ中，固液界 面的溫度梯度G是2.674K/mm，所以將提拉速度V控制 在 〇.43mm/min以上、0.48mm/min以下的範圍進行提 拉。 檢查以上述方式提拉之矽單晶的結果，乃形成整面無 Cu沈澱缺陷的N區域，是品質優良的區域。 (實施例4 ) 使用與實施例1大致相同的單晶製造裝置，來提拉直 徑8英吋（2 0 G m m )的矽單晶，以將〇 S F排出在外側而形 成結晶之直徑方向大致整面爲V區域，而不是整面無缺 陷區域。然而，此處使用的單晶製造裝置，乃調節隔熱材 1 4的位置’使原料熔融液6表面和隔熱材1 4下端的距離 -18- (16) 1352136 ，成爲實施例1之單晶製造裝置的一半。 該單晶製造裝置中，坩堝和原料熔融液之界面的 溫度 Tmax ( °c )是 15141。藉由該 Tmax ( °c ), 具有結晶之直徑方向大致整面爲V區域的單晶時，將 V/G値（mm2/K· min)的範圍，設在0.28以上 0.000724 X 1 5 1 4 + 1.3 8以上）的範圍即可。又，V/ (mm2/K· min)必須設在 1.90 以下（一〇.〇〇〇724x + 3 · 0以下）的範圍，在該範圍內可使單晶不變形地 。因此，爲了具有結晶之直徑方向大致整面爲V區 單晶，將V/G値（mm2/K. min)的範圍，安全起 定爲0.29以上、0.31以下的範圍。繼之，控制在該 之V/G値（mm2/K_ min )的範圍，來提拉單晶。 ，由於該單晶製造裝置的HZ中，固液界面之溫度梯 最大G是4.〇7K/mm，所以將提拉速度V控制在1」 / min以上、1.26mm/ min以下的範圍進行提拉。 檢查以上述方式提拉之矽單晶的結果，可確認在 之直徑方向大致整面，得以確實地排除OSF環。 由實施例1至3得知，使用坩堝和原料熔融液界 最高溫度Tmax(°C)，作爲決定V/G値的參數， 據各單晶製造裝置，確實地決定具有無Cu沈澱缺陷 的N區域。因此，藉由控制在以此方式決定的V/G 得以確實地提拉具有無Cu沈澱缺陷區域的N區域。 由實施例1、2得知，藉由配設隔熱材，將Tmax ( °C 溫度變得更低，得以提高具有無Cu沈澱缺陷區域之 最闻 製造 (一 G値 15 14 育成 域的 見決 決定 亦即 度的 8 mm 單晶 面之 可依 區域 値， 又， )的 N區 -19- (17) (17)1352136 域的V/G値。因此’可高速地設定提拉速度V，且可增 加單晶的生產性。 此外’本發明並不侷限於上述實施型態。上述實施型 態僅爲例不’貫質上具有與本發明專利申請範圍記載之技 術思想相同的構成，且具有相同作用效果的任一種型態皆 包含於本發明的技術範圍。 例如，本發明雖然是說明關於沒有添加氮或碳等雜質 時（未摻雜）製造單晶的方法，但是有添加氮或碳等雜質 的情況下，雖然V/G値與未摻雜時有很大的不同，然而 ，即使是此種情況中’ Tmax也是有同樣的關係，對於因 各雜質、和此等濃度而變化之缺陷區域相對之V/G値， 加上Tmax所生之修正，皆包含於本發明的技術範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖是在坩堝底面部及側面部配設隔熱材之單晶製 造裝置的槪略剖面圖。 第2圖是一般的單晶製造裝置的槪略剖面圖。 第3圖是表示關於所期望缺陷區域及/或無缺陷區域 之單晶的V/G値和Tmax之範圍的圖表。 (a)是N區域及OSF區域之V/ G値和Tmax的範 圍 (b )是V區域之V/ G値和Tmax的範圍 (c )是無Cu沈澱缺陷區域之N區域之V/ G値和 Tmax關係的圖表。 -20- (18) 1352136 第4圖是表示Nv區域和Ni區域交界之V/G値和 Tmax(°C )的關係之圖表。 第5圖是表示成長速度和結晶缺陷分布的說明圖。 第6圖是表示Nv區域和Ni區域交界之V/ G値和坩 堝口徑之關係的圖表。 【元件表】 1 單晶製造裝置 2 主處理室 3 提拉處理室 4 單晶 5 拉線 6 原料熔融液 7 石英坩堝 8 石墨坩堝 9 軸 10 石墨加熱器 11 隔熱構件 12 冷卻筒 13 石墨同 14> 17 隔熱材 15 晶種保持器 16 種晶

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Claims (1)

1352136 ——' i公告表 第0931 12773號專利申請案中文申範圍m; 民國丨100¾ 穿L：曰修正 拾、申請專利範圍 — 1 · 一種單晶之製造方法，是利用柴氏長晶法從原料熔 融液提拉種晶，來製造單晶的方法，其特徵爲：將提拉單 晶時的提拉速度設爲V( mm /min)、固液界面的溫度梯 度設爲G ( K/ mm )、坩堝和原料熔融液之界面的最高溫 度設爲Tmax ( °C )時，至少依據Tmax ( °C )，決定具有 所期望缺陷區域及/或所期望無缺陷區域之V / G値（ mm2/K. min)的範圍，而在該決定的範圍，將V/G( mm2/K· min)値控制在- 0.000724xTmax+1.31 以上、 未滿—〇.〇〇〇724xTmax + 1.38 的範圍、—0.000724 x Tmax + 1.38 以上的範圍、-〇.〇〇〇724xTmax + 1.31 以上 -0.000724xTmax +1.35以下的範圍之任一種範圍，以提 拉單晶。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載之單晶的製造方法， 其中，將上述Tmax ( °C )設在1 560 °C以下的範圍，來提 拉單晶。 3 .如申請專利範圍第1項所記載之單晶的製造方法， 其中，藉由至少在收容原料熔融液的坩堝、和圍繞該坩堝 而配置的加熱器之間設置隔熱材，或是在坩堝底面部配設 隔熱材，來變更上述Tmax ( t )。 4.如申請專利範圍第2項所記載之單晶的製造方法， 其中，藉由至少在收容原料熔融液的坩堝、和圍繞該坩堝 1352136 而配置的加熱器之間設置隔熱材’或是在坩堝底面部配設 隔熱材，來變更上述Tmax ( °C )。 5 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項所記載之單晶 的製造方法，其中，上述單晶是矽。 6 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項所記載之單晶 的製造方法，其中，上述單晶的直徑爲2〇〇mm以上。

7·如申請專利範圍第5項所記載之單晶的製造方法， 其中’上述單晶的直徑爲200mm以上。

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