硅熔液的对流模式推测方法、单晶硅的氧浓度推测方法、单晶硅的制造方法及单晶硅的提拉装置制造方法及图纸

一种硅熔液的对流模式推测方法，其具备：对旋转中的石英坩埚内的硅熔液，使用夹住石英坩埚配置的一对磁性体，施加强度0.2T以上的水平磁场的工序；在籽晶接触施加水平磁场的硅熔液前，测量硅熔液的表面中的在从铅垂上方观察时位于通过表面中心且与水平磁场的中心磁力线不平行的第1虚线上的第1测量点及第2测量点的温度，以及根据所测量的第1测量点及第2测量点的温度，推测硅熔液内的与水平磁场的施加方向正交的平面中的对流方向的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硅熔液的对流模式推测方法、单晶硅的氧浓度推测方法、单晶硅的制造方法及单晶硅的提拉装置
本专利技术涉及一种硅熔液的对流模式推测方法、单晶硅的氧浓度推测方法、单晶硅的制造方法及单晶硅的提拉装置。
技术介绍
单晶硅的制造中使用被称为提拉法(以下，称为CZ法)的方法。在使用这种CZ法的制造方法中，实施通过准确地测量硅熔液的表面温度，提高单晶硅的品质的步骤(例如，参考专利文献1～3)。在专利文献1中公开了如下内容：在籽晶接触液体前，通过高准确度地测量硅熔液的表面温度，制造没有发生位错的单晶硅。在专利文献2中公开了如下内容：通过设置去除来自坩埚的壁面或加热器等的辐射光(杂散光)的杂散光去除板，在单晶硅的生长中，能够高准确度地测量消除杂散光影响的硅熔液的表面温度。在专利文献3中公开了如下内容：通过设置测量根据硅熔液的辐射光与在硅熔液的表面反射的杂散光的温度的辐射温度计以及测量根据杂散光的温度的2色辐射温度计，在单晶硅的生长中，能够高准确度地测量消除了杂散光的影响的硅熔液的表面温度。现有技术文献专利文献<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅熔液的对流模式推测方法，使用于单晶硅的制造中，其特征在于具备如下工序：/n对旋转中的石英坩埚内的硅熔液施加强度0.2T以上的水平磁场；/n在籽晶接触施加所述水平磁场的硅熔液前，测量所述硅熔液的表面中的在从铅垂上方观察时位于通过所述表面中心且与所述水平磁场的中心磁力线不平行的第1虚线上的第l测量点及第2测量点的温度；以及/n根据所测量的所述第l测量点及所述第2测量点的温度，推测所述硅熔液内的与所述水平磁场的施加方向正交的平面中的对流方向。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180228 JP 2018-0358301.一种硅熔液的对流模式推测方法，使用于单晶硅的制造中，其特征在于具备如下工序：
对旋转中的石英坩埚内的硅熔液施加强度0.2T以上的水平磁场；
在籽晶接触施加所述水平磁场的硅熔液前，测量所述硅熔液的表面中的在从铅垂上方观察时位于通过所述表面中心且与所述水平磁场的中心磁力线不平行的第1虚线上的第l测量点及第2测量点的温度；以及
根据所测量的所述第l测量点及所述第2测量点的温度，推测所述硅熔液内的与所述水平磁场的施加方向正交的平面中的对流方向。


2.根据权利要求l所述的硅熔液的对流模式推测方法，其特征在于，
所述第1测量点及所述第2测量点在从铅垂上方观察时位于夹住通过所述表面中心且与所述水平磁场的中心磁力线平行的第2虚线的两侧。


3.根据权利要求1或2所述的硅熔液的对流模式推测方法，其特征在于，
在所述硅熔液的表面中心为原点、铅垂上方为Z轴的正方向、所述水平磁场的施加方向为Y轴的正方向的右手系的XYZ正交坐标系中，所述第1测量点位于所述第2测量点的X轴负方向侧；
所述推测对流方向的工序在所述第1测量点的温度比所述第2测量点的温度高的情况下，推测为从所述Y轴负方向侧观察时的所述对流方向被固定为右旋转，在比所述第2测量点的温度低的情况下，推测为所述对流方向被固定为左旋转。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的硅熔液的对流模式推测方法，其特征在于，
在假设所述硅熔液的表面中心到所述第1测量点的距离为R1、所述表面中心到所述第2测量点的距离为R2、所述石英坩埚内径的半径为RC时，测量满足以下式(1)的所述第l测量点以及满足式(2)的所述第2测量点，
0.375≤R1/RC＜1…(1)
0.375≤R2/RC＜1…(2)。


5.一种单晶硅的氧浓度推测方法，其特征在于实施如下工序：
实施权利要求l～4中任一项所述的硅熔液的对流模式推测方法的工序；以及
根据预先准备的所述对流方向及单晶硅的氧浓度的关系以及通过所述对流模式推测方法推测的所述对流方向，推测所提拉的单晶硅的直体部中的氧浓度的工序。


6.一种单晶硅的制造方法，其特征在于包括如下工序：
实施权利要求1～4中任一项所述的硅熔液的对流模式推测方法；以及
提拉单晶硅，
所述提拉单晶硅的工序在所述推测的对流方向不是预先决定的方向的情况下，降低所述水平磁场强度至小于0.01T后，提高所述水平磁场至0.2T以上，然后测量所述第l测量点及所述第2测量点的温度，
在所述推测的对流方向是预先决定的方向的情况下，将所述水平磁场强度保持为0.2T以上，并根据预先决定的提拉条件提拉所述单晶硅。


7.一种单晶硅的制造方法，其特征在于包括如下工序：
实施权利要求5所述的单晶硅的氧浓度推测方法；以及
提拉单晶硅，
所述提拉单晶硅的工序在将所述水平磁场强度保持为0.2T以上的状态下，根据所述推测的氧浓度，调整流入提拉装置的腔室内的不活泼气体的流量、所述腔室的炉内压力以及所述石英坩埚的旋转数中的至少任一个，从而提拉所述单晶硅。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杉村涉，横山龙介，藤原俊幸，小野敏昭，
申请(专利权)人：胜高股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP