多晶硅棒和多晶硅棒的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109252215A(43)申请公布日2019.01.22(21)申请号201810724213.7(22)申请日2018.07.04(30)优先权数据2017-1360732017.07.12JP(71)申请人信越化学工业株式会社地址日本东京都(72)发明人宫尾秀一星野成大冈田哲郎祢津茂义石田昌彦(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人满凤金龙河(51)Int.Cl.C30B29/06(2006.01)C30B28/14(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称多晶硅棒和多晶硅棒的制造方法(57)摘要本发明提供适合作为单晶硅制造用原料的多晶硅棒和多晶硅棒的制造方法。在通过基于化学气相法的析出而制造直径为150mm以上的多晶硅棒时，在反应炉内配置多对硅芯线，将所述多晶硅棒的最终直径的平均值设为D(mm)、将所述多对硅芯线的相互间隔设为L(mm)时，将D/L的值设定为小于0.40的范围。CN109252215ACN109252215A权利要求书1/1页1.一种多晶硅棒，其为通过基于化学气相法的析出而培育出的多晶硅棒，其特征在于，不含有与所述多晶硅棒的长轴方向垂直的方向的粒径dV大于与所述多晶硅棒的长轴方向平行的方向的粒径dP、即dV>dP的形状的针状结晶。2.一种多晶硅棒，其为通过基于化学气相法的析出而培育出的多晶硅棒，其特征在于，在利用氢氟酸与硝酸的混合液对按照以与多晶硅棒的长轴方向垂直的方向作为主面的方向的方式采取的板状试样的表面进行蚀刻时，在该蚀刻面中不含有粒径10μm以上的局部的不均质结晶。3.一种多晶硅棒，其为通过基于化学气相法的析出而培育出的多晶硅棒，其特征在于，所述多晶硅棒的直径2R为150mm以上，在求出使从该多晶硅棒的中心区域、R/2区域和外侧区域采取的板状试样以其中心作为旋转中心、以φ＝180度的角度进行面内旋转而得到的X射线衍射图时，在用6σn-1/平均值来评价来自<220>面的衍射强度的变动的程度时，在中心区域为0.15以下、在R/2区域为0.30以下、在外侧区域为0.58以下，其中σn-1为标准偏差。4.如权利要求3所述的多晶硅棒，其中，所述来自<220>面的衍射强度的变动的程度在中心区域为0.12以下、在R/2区域为0.30以下、在外侧区域为0.54以下。5.如权利要求3所述的多晶硅棒，其中，所述来自<220>面的衍射强度的变动的程度在中心区域为0.09以下、在R/2区域为0.15以下、在外侧区域为0.20以下。6.如权利要求3所述的多晶硅棒，其中，所述来自<220>面的衍射强度的变动的程度在中心区域为0.08以下、在R/2区域为0.10以下、在外侧区域为0.10以下。7.一种多晶硅棒的制造方法，其为通过基于化学气相法的析出而制造直径为150mm以上的多晶硅棒的方法，其特征在于，在反应炉内配置多对硅芯线，将所述多晶硅棒的最终直径的平均值设为D、将所述多对硅芯线的相互间隔设为L时，将D/L的值设定为小于0.40的范围，其中，D和L的单位均为mm。8.如权利要求7所述的多晶硅棒的制造方法，其中，将多晶硅的析出工序中的反应压力设定为0.2MPa以上。2CN109252215A说明书1/7页多晶硅棒和多晶硅棒的制造方法技术领域[0001]本发明涉及多晶硅棒的结晶生长技术，更详细而言，涉及适合作为单晶硅的制造原料的多晶硅棒的制造技术。背景技术[0002]在半导体器件等的制造中不可缺少的单晶硅是通过CZ法(Czochralskimethod，直拉法)、FZ法(Floating-zonemethod，悬浮区熔法)进行结晶培育的，作为此时的原料，使用多晶硅棒或多晶硅块。多数情况下，这样的多晶硅材料通过西门子法进行制造。所谓西门子法是通过使三氯硅烷、单硅烷等硅烷原料气体与被加热的硅芯线接触而使多晶硅在该硅芯线的表面上通过CVD(ChemicalVaporDeposition，化学气相沉积)法进行气相生长(析出)的方法。[0003]例如，在通过CZ法结晶培育单晶硅时，在石英坩埚内装入多晶硅块，在使其加热熔融而得到的硅熔液中浸入籽晶而使位错线消失，在无位错化后缓慢地使其直径扩大，直至达到规定的直径为止，进行结晶的提拉。此时，若在硅熔液中残留有未熔融的多晶硅，则该未熔融多晶片会由于对流而漂浮于固液界面附近，成为诱发位错产生而使结晶线消失的原因。[0004]另外，在专利文献1中报道了下述内容：在通过西门子法制造多晶硅棒(多晶硅棒)的工序中，有时会在该棒中析出针状结晶，使用该多晶硅棒进行基于FZ法的单晶硅培育时，由于上述不均质的微细结构而导致各个微晶无法与其尺寸相应地均匀地熔融，未熔融的微晶以固体粒子