[发明专利]单晶的制造方法

说明书

即便在刚开始交替旋转之后也稳定地控制晶体直径，从而防止单晶的位错发生。依据本发明的单晶的制造方法包括：锥形部培育工序(S13)，使单晶(4)沿一个方向旋转，同时以使单晶(4)的直径扩大的方式一边增加原料棒(2)的下降速度一边进行单晶(4)的生长；以及直筒部培育工序(S14)，在锥形部培育工序(S13)之后，使单晶(4)的旋转方向交替旋转，同时以使单晶(4)的直径维持目标直径的方式一边将原料棒(2)的下降速度维持在第1下降速度(V_m1)一边进行单晶(4)的生长。锥形部培育工序(S14)包括：第1步骤(S13a)，一边增加原料棒(2)的下降速度一边生长单晶的锥形部(4b)；以及第2步骤(S13c)，在第1步骤后，使原料棒(2)的下降速度增加到快于第1下降速度(V_m1)的第2下降速度(V_m2)。

技术领域

本发明涉及利用FZ(浮区：Floating Zone)法进行的单晶的制造方法，特别涉及在周期性地反转单晶的旋转方向的同时生长单晶的方法。

背景技术

作为硅单晶的制造方法，已知有FZ法。FZ法是加热由多晶硅构成的原料棒的一部分以生成熔化带，并且逐渐降低分别位于熔化带的上方及下方的原料棒及籽晶，从而在籽晶的上方生长大的单晶的方法。与CZ(提拉法：Czochralski)法不同，FZ法不使用石英坩埚，因此能够制造氧浓度极低的单晶。

在利用FZ法进行的硅单晶的制造中，在使原料棒及单晶分别旋转的同时培育圆柱状锭，并且为了使在正交于晶体生长方向的截面中的掺杂剂浓度分布均匀，进行使单晶的旋转方向周期性地反转的交替旋转。例如在专利文献1中记载了在交替地重复进行使单晶沿基础方向旋转的基础旋转和与基础方向相反的相反方向旋转的相反旋转的交替旋转法中，根据原料棒的直径而改变基础角度和相反角度的组合，从而减小单晶的电阻率的面内偏差的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-229612号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明人发现了这样的问题：采用交替旋转法的现有的硅单晶的制造方法中，在刚刚开始交替旋转后单晶的直径控制就变得不稳定，单晶容易发生位错。

本发明的目的在于提供一种单晶的制造方法，其即使在刚刚开始交替旋转后也能稳定地控制晶体直径，从而防止单晶的位错发生。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，依据本发明的单晶的制造方法是利用FZ法的单晶的制造方法，FZ法加热原料棒以形成熔化带，并且降低分别位于所述熔化带的上方及下方的所述原料棒及单晶而生长所述单晶，所述方法的特征在于包括：锥形部培育工序，使所述单晶绕着所述单晶的中心轴沿一个方向旋转，同时以使所述单晶的直径扩大的方式一边增加所述原料棒的下降速度一边进行所述单晶的生长；以及直筒部培育工序，在所述锥形部培育工序之后，使所述单晶的旋转方向绕着所述单晶的中心轴交替旋转，同时以使所述单晶的直径维持目标直径的方式一边将所述原料棒的下降速度维持在第1下降速度一边进行所述单晶的直筒部的生长，所述锥形部培育工序包括：第1步骤，一边增加所述原料棒的下降速度一边生长所述单晶的锥形部；以及第2步骤，在所述第1步骤后，使所述原料棒的下降速度增加到快于所述第1下降速度的第2下降速度。

依据本发明，在即将转移到直筒部培育工序之前暂时增加原料供给量，从而能够防止刚开始交替旋转之后的晶体直径的骤变。因而，能够稳定地控制晶体直径而防止单晶的位错发生。

本发明中，优选所述直筒部培育工序包括：第3步骤，一边将所述原料棒的下降速度维持在所述第2下降速度一边生长所述单晶；以及第4步骤，在所述第3步骤后，使所述原料棒的下降速度下降到所述第1下降速度。由此，能够稳定地生长直筒部。