[发明专利]单晶硅的制造方法及单晶硅的提拉装置

说明书

一种单晶硅的制造方法，使不活泼气体在腔室内流过，并且对石英坩埚内的硅熔液施加水平磁场，从而提拉单晶硅，在所述单晶硅的制造方法中实施：在热屏蔽体的下端部及石英坩埚内的硅熔液表面之间流过的不活泼气体流中，形成相对于包含提拉装置的晶体提拉轴以及水平磁场的施加方向的平面为非面对称，并且相对于晶体提拉轴为非旋转对称的流动分布的工序(S1)；直到石英坩埚内的硅原料完全熔化为止，在无磁场下维持所形成的非面对称且非旋转对称的流动分布的工序(S2)；以及在硅原料完全熔化之后，施加水平磁场而开始提拉单晶硅的工序(S3)。

技术领域

本发明涉及一种单晶硅的制造方法及单晶硅的提拉装置。

背景技术

以往，提出了在利用提拉法进行的单晶硅的提拉中，在提拉过程中施加水 平磁场时，屏蔽一部分磁场而使磁力线密度不均匀，或相对于石英坩埚的旋转 中心偏离单晶硅的晶体提拉轴，从而进行单晶硅的提拉的技术(例如，参考专 利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-196655号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，近年来所获知的是，在施加水平磁场的利用提拉法进行的单晶硅的 提拉中，即使使用相同的提拉装置且以相同的提拉条件提拉单晶硅，所提拉的 单晶硅品质，特别是单晶硅中的氧浓度也发生两极分化。

但是，在所述专利文献1中记载的技术中，由于完全没有发现会产生这种 问题，因此以所述专利文献1中记载的技术无法解决两极分化的问题。

本发明的目的在于提供一种通过防止单晶硅的氧浓度发生两极分化而能够 制造相同品质的单晶硅的单晶硅的制造方法及单晶硅的提拉装置。

用于解决技术问题的方案

本发明的单晶硅的制造方法是使用具备腔室、在所述腔室内配置的石英坩 埚及覆盖所述石英坩埚上部的热屏蔽体的提拉装置，使不活泼气体在所述腔室 内流过且对所述石英坩埚内的硅熔液施加水平磁场，从而提拉单晶硅的单晶硅 的制造方法，所述单晶硅的制造方法的特征在于实施以下的工序：在所述热屏 蔽体的下端部以及所述石英坩埚内的硅熔液表面之间流过的所述不活泼气体流 中，形成相对于包含所述提拉装置的晶体提拉轴以及所述水平磁场的施加方向 的平面为非面对称且相对于所述晶体提拉轴为非旋转对称的流动分布的工序； 直到所述石英坩埚内的硅原料完全熔化为止，在无磁场下维持所形成的非面对 称且非旋转对称的流动分布的工序；以及在所述硅原料完全熔化之后，施加所 述水平磁场而开始提拉所述单晶硅的工序。

在热屏蔽体下端以及硅熔液表面之间的不活泼气体流中，形成非面对称且 非旋转对称的流动分布，由此以水平磁场方向为中心能够将硅熔液内的对流控 制成右旋转或左旋转。因此，通过维持该状态，能够判定硅熔液内的对流是左 旋转或右旋转。而且，通过在该状态下施加水平磁场，能够固定硅熔液的对流 而进行单晶硅的提拉。因此，不会使所提拉的单晶硅的氧浓度产生两极分化而 能够进行稳定品质的单晶硅的提拉。

本发明中，优选在开始提拉所述单晶硅的工序之后，直到结束所述单晶硅 的提拉为止，实施不将所述水平磁场的强度降低至恒定值以下而进行所述单晶 硅的提拉的工序。

若直到结束所述单晶硅的提拉为止，不将水平磁场的强度降低至恒定值以 下，则能够在不限制硅熔液内部的对流的状态下进行单晶硅的提拉。因此，在 使硅熔液内部的对流维持一定的状态的情况下，进行单晶硅的提拉，能够提拉 不产生两极分化的品质稳定的单晶硅。

本发明的提拉装置是实施上述单晶硅的制造方法的单晶硅的提拉装置，其 特征在于，构成所述提拉装置的所述热屏蔽体是相对于包含所述晶体提拉轴以 及磁场施加方向的面为非面对称且相对于所述晶体提拉轴为非旋转对称的结 构。