[发明专利]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

权利要求书

1.一种单晶硅的制造方法，其特征在于包括如下工序：

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1测量点及第2测量点的温度；

根据所测量的所述第1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；

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所述推测的对流方向，推测所提拉的单晶硅的直体部中的氧浓度；以及

提拉单晶硅，

所述对流方向及所述单晶硅的所述氧浓度的关系是下述这样的关系：在所述平面中所述石英坩埚的左侧变得比右侧高温的第1热环境中，是所述对流方向为右旋转的情况下、所述单晶硅的所述氧浓度变高，所述对流方向为左旋转的情况下、所述单晶硅的所述氧浓度变低的关系，在所述平面中所述石英坩埚的左侧变得比右侧低温的第2热环境中，是所述对流方向为左旋转的情况下、所述单晶硅的所述氧浓度变高，所述对流方向为右旋转的情况下、所述单晶硅的所述氧浓度变低的关系，

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。

2.根据权利要求1所述的单晶硅的制造方法，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所述的单晶硅的制造方法，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或2所述的单晶硅的制造方法，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1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.根据权利要求1或2所述的单晶硅的制造方法，其特征在于，

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1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。