TW575894B - Apparatus and process for the preparation of low-iron single crystal silicon substantially free of agglomerated intrinsic point defects - Google Patents

Description

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本發明係關於—種用於製備具有減少金屬污染程度之單 石夕晶體的處理方法及裝置。更_是，本發㈣關於一種 用於製傷-低鐵雜質之料晶體的處理方法及裝置，其中 ochralski拉曰曰裝置之晶體生長室内的結構性元件會具 有減少的鐵質濃度。 對於大多數的半導體電子^件製程而言，單晶石夕係屬起 始材料，而此者通常是以所謂的〜如㈣處理方法來加 以製備。在此處理方法中，會將多晶體矽多晶矽,，）置入一 坩堝中，將該多晶矽熔化，晶種會沉浸入該熔矽中，而藉 由緩慢析取至所欲直徑的方式來生長出單㈣晶錠。在^ 成晶頸構成作業之後，可藉由降低拉$速率及/魏解溫度 f放大晶體的直徑，一直到達成所欲或目標直徑為止。接 著’具有大約固定直徑的晶體圓柱型主體可藉控制該拉曳 速率與熔解溫度而生長，並同時補償降低的熔解程度。接 近生長處理結束但在將熔解矽自該坩堝清空之前，必須逐 漸地減少該晶體直徑以構成出一角錐端。通常，此角錐端 是藉由增加拉拉晶速率及供應給該坩堝之熱度的方式所構 成。當直徑變得夠小時，就接著將晶體移離於該溶體。 在晶體生長處理的過程中，鐵質會透過多晶體石夕填充 器、石英坩堝和像是承托器、加熱器、熱遮器之石墨熱域 結構元件，或者是控制著環繞在該財堝之熱流與生長晶體 冷卻速率的絕緣物等，而致併入在晶體内。多晶石夕填充器 及坩堝内的鐵質雜質會擴散通透於整個熔物上，同時會產 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

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生並不/口著日日鍵及/或晶圓半徑方向而改變的鐵質遭度。相 對地，從石墨結構元件蒸發的金屬雜質會從周邊擴散進入 正生長中的晶體。因此，一般的金屬雜質，尤其是鐵質， 其濃度會從中心軸向外放射到晶體邊緣的方式而增加。除 了2射狀變化夕卜’晶_中的鐵質濃度也會沿著輛向改變。 通常，晶錠主體内的鐵質濃度會沿著轴向從晶種端向尾端 遞減。鐵質之軸向變化部分肇因於早期生長的晶錠部分受 曝於蒸發的鐵質之持續時間長於後期生長的晶錠部份。 重金屬對矽裝置的電子特徵影響甚鉅。最先的電子效應 為在接近矽帶隙中心附近引入的能量位準。這些位準可作 為減少少數載子重組生命期的重組中心，亦即對電子特徵 影響甚鉅的材料參數，例如金屬氧化物半導體（M0S)記體 中的洩漏電流、切換行為及儲存時間。同樣地，作為產生 中^的中間此5位準也會影響，甚而扭曲，p-n接合的理想 電流-電壓特徵。金屬雜質常會造成各種晶格缺陷，像是在 矽基板表面之作用區域内構成的金屬沈澱、堆疊錯誤或誤 置。在表面上的這些缺陷對於裝置效能及良率造成極為不 利的影響。特別是，已知鐵及鉬會縮短矽晶圓内的少數載 子生命期’而銅與鎳則會在所獲晶體中產生氧致堆疊錯 誤。 為減少晶體遭受到位在生長晶體周圍石墨部分所蒸放之 污染物的污染風險，通常會對加熱區域内的各石墨元件塗 佈一保護阻障層。一般說來，此保護層屬碳化矽，這是由 於其相當高的純度、化學穩定性與熱阻性。請參見如D· -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 575894 A7 B7 五、發明説明（3

Gilmore ' T· Arahori、M. Ito、H. Murakami及S. Miki 等所著之”The impact of graphite furnaCe parts 〇n radial impurity distribution in CZ grown single crystal silicon” 乙文，J. Electrochemical Society 出版， 第145冊第2期（1998年2月），第621 - 628頁。碳化矽塗層 可藉由密封石墨表面的方式，來提供作為對所蒸放之雜質 的阻障物，因而需要該雜質通過晶粒邊界與表體擴散機制 的塗層。 現雖已利用塗佈碳化矽薄層的石墨基板就某種程度克服 足項問題，然而引入”封閉式”熱區組態以及對於矽晶圓的 金屬含量的漸增嚴格規格，確會使得現存塗佈碳化矽的石 墨基板無法令人滿意。現已實作出封閉式熱區組態，可藉 由將生長中之矽晶錠的冷卻速率控制在臨界溫度範圍間（即 如約在固化溫度，如約1300QC到約1〇5〇。(：間）和其他的要 項，來降低所凝結之固有點缺陷的密度（即如D —缺陷、流體 樣式缺陷、閘極氧化物積合缺陷、晶體源向粒子缺陷、晶 體源向光點缺陷及空隙型式誤置迴路）。通常，會部分地藉 由在其熔解表面上納入像是上方、中間與下方熱擋板之結 構性70件來控制此冷卻速率。請參見如美國專利案號 5,942,302乙案。與之相較，對於從約固化溫度，即約 1300QC，到1000°C間的晶錠溫度，封閉式熱區設計一般是 會將冷卻速率限制在約〇.8QC/mm到約i.〇Qc/mm，而傳統 的開放式熱區設計則是會按約l,4Qc/mm到約l.6QC/mm來 冷卻晶。 -6 - 575894 A7 一 ____B7 五、發明説明（4 ) 除利用封閉式熱區設計來避免構成凝結固有點缺陷以 外，亦可讓單晶矽晶錠駐留於固化溫度與約1〇5〇〇c到約 900 C之溫度間的溫度處，且最好以約1〇25qc到約9250C 為宜，並維持一段時間，如（1)對於15〇 mm標稱直徑之矽晶 體，至少5個小時，尤以至少10個小時為適，並以至少^個 小時為較佳，（ii)對於200 mm標稱直徑之矽晶體，至少5個 小時，尤以至少10個小時為適，或以至少2〇個小時為宜， 而又以至少25個小時為佳，且以至少3〇個小時最佳，以及 (ill)對於具有超過200 mm以上標稱直徑之矽晶圓至少 個小時，尤以至少40個小時為適，而又以至少6〇個小時為 佳，且以至少75個小時最佳。然而，應注意到需用以冷卻 晶錠的精確時間及溫度至少會是固有點缺陷之濃度、必須 擴散開以避免出現超飽和與凝結的缺陷點數、以及一給定 固有點缺陷之擴散速率（亦即固有點缺陷擴散度）的函數。 雖然封閉式熱區可有效地減少凝結固有點缺陷（即如於開 放式熱區設計所生長出的單晶矽通常具有約1*1〇3到1*1〇7 個缺陷/cm3，而在封閉式熱區裡所生長出的單晶矽通常具 有少於約1*1〇3個缺陷/cm3)，然而增加結構性石墨量、提 问’皿度、結構性元件愈靠近於生長中的晶錠與熔體及較長 時段的拉曳處理，皆會造成擴散到生長晶體内的鐵質量增 加。例如，在典型開放式熱區中所生長出的晶體通常具有 一平均約每兆原子之1.0 (ppta)的鐵質濃度，和約i 〇到約 1.5 ppta的邊緣鐵質濃度，而在典型封閉式熱區中所生長出 的晶體，通常則具有一平均約5到1〇 ppta的鐵質濃度，和 本紙張尺度制中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公《) 575894 A7 B7 五、發明説明（5 ) 可咼達100 ppta的邊緣鐵質濃度。 美國專利案號 5,919,302 及 PCT/US98/07305 、 PCT/US/073 65和PCT/US99/1428 5可進一步提供用以生 長出實質為不含凝結缺陷之單晶矽的各項細節。在此按於 各項目的’將前等專利案件及應用所揭示之所有項目併入 本文。 從而’半導體產業需要一種方法，該法可進一步降低生 長處理過程中因拉晶裝置熱區裡結構性元件所產生的粒 子，導致進入石夕晶體之金屬污染物的程度。 發明概要 廣義而言’本發明係針對一種用以製作按 理方法所生長之矽單晶的拉晶裝置。更詳細地說，本裝置 包含一生長室及一置放於該生長室中的結構性元件。該結 構性元件包含一基板及一覆蓋該基板表面的保護層，該基 板表面係曝露於生長室之大氣。該基板含有石墨，且具有 不超過約1.5*1012 at〇ms/cm3的鐵質濃度，而該保護層含 有碳化矽，並具有不超過約atoms/cm3的鐵質濃 度。 本發明可進一步針對用以於矽晶體的生長過程裡，控制 矽單晶之鐵質污染物的處理方法。該處理方法包含從一拉 晶裝置生長室的熔矽池裡拉曳該矽單晶，該拉晶裝置藉一 結構性元件建構，而此結構性元件含有一基板及一覆蓋該 基板表面的保護層，該基板表面係曝露於生長室之大氣。 該基板含有石墨’且具有不超過約1·5*1〇12 atoms/cm3的 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 575894 A7 B7 五、發明説明（e 鐵質濃度’而該保護層含有碳化矽，並具有不超過約 1·0*1012 atoms/cm3 的鐵質濃度。 本發明其他目的及特點部分確屬顯而易見，而部分將於 後文中詳述。 圖式簡單說明 圖1為砍早拉晶晶裝置之圖式。 圖2為用以將鐵質從石墨及塗佈碳化矽之石墨樣本擴散到 矽晶圓内，藉此決定樣本中的鐵質濃度之裝置圖式。 圖3為顯示當未予塗佈及塗佈以兩種不同礙化碎層時，在 四種不同石墨樣本内的鐵質濃度之圖式。 圖4為顯示平均邊緣鐵質濃度之圖式，此為按轴向位置之 函數，對二個在二種條件下所拉曳而成之晶鍵，分如按傳 統的結構性元件所建構之熱區、相同熱，區而具額外的5〇公 升/分鐘氬氣淨除氣體，以及以低雜質結構性元件所建構之 熱區。 發明詳細說明 根據本發明’現已發現猎由在^含有，««生長室、·封閉 式熱區與高純度結構性元件之拉晶裝置内拉复矽單晶，可 顯著降低生長晶體裡的鐵雜質濃度。 現參考圖1，其中顯示一概如編號2所標記之拉晶裝置。 該裝置包含一晶體生長室4和一晶體室ό。包含在該晶體生 長室4内者為一矽坩堝8，其中裝有熔解多晶矽26供以生長 矽單晶體。一接附於一線轉裝置（未以圖示）上的拉曳線（未 以圖示）可用來缓慢地在運作過程中析取出該生長晶體。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 575894 A7 _ ___ B7 五、發明説明（7 ) 同時該晶體生長室4内也含有數個結構性元件環繞於該坩 堝，像是用以支持該坩堝定位的承托器14、用以加熱該矽 熔體的熔解加熱器16、及用以將熱度保持接近該坩堝的熔 解加熱器擋板18等。依照封閉式熱區設計的生長室也包含 f是下方熱擋板31等結構性元件，該擋板含有一内部反射 器32 外部反射器33及一分別共軸夾置於該内部與外部 反射器32和33間之絕緣層34。封閉式熱區設計也可包含一 中間熱擋板35及一上方加熱器擋板36。即如前述，這些結 構性το件通常是由石墨所製成，且控制環繞於坩堝的熱流 及矽單晶的冷卻速率。對於熟諳本項技藝之人士而言，應 知悉亦可根據本發明加以應用製備其他的結構性元件，像 是上方加熱器37 '上方絕緣支架38或上方絕緣擋板”。 圖1也說明在生長室内（即如下方熱擋板31、中間熱擋板 35和上方加熱器擋板36)的生長中單晶錠⑺内所具有之從結

構性το件所放射之鐵質的鐵質污染物。晶錠1〇塗以陰影U 的部份（未按比例繪製）表示生長於一按傳統式結構性元件所 建構之封閉式熱區内之矽晶錠的”邊緣”鐵質污染物。邊緣 鐵質係屬環繞在晶鍵/晶圓周邊之鐵質污染的一般稱法。一 般來4，邊緣鐵質污染的程度稱為，，邊緣鐵質濃度”，此為 “ a圓或曰曰錠主體之環狀部分從周邊向内放射狀延伸約5毫 米的:均鐵質濃度。邊緣鐵質污染的程度也會影響到:平均 鐵質濃度”，此為跨於整個石夕晶圓或晶鍵主體上之鐵質平均 濃度。 根據本發明，應用於一生長室内的結構性元件包含一基 ί紙張尺度適用中@國家鮮(CNS) A4規格(細X撕公y------- 575894 A7 B7 五、發明説明（q 板及一保護層。本發明的基板包含石墨，最好該基板係至 少"·9%的純石墨，且尤以至少99.99%或更純的石墨為 佳。此外’石墨最好是含有低於約3 ppmw總金屬質，像是 鐵、銷、銅及錄等，而尤以低於15 ppmw為佳。在傳統式 熱區石墨内的鐵質濃度會位於2 8*1〇丨6 at〇ms/cm3(1 〇 ppmw)到約 14*1〇15 atoms/cm3(0.05 ppmw)的範圍内。 不過’根據本發明所應用之基板中的鐵質濃度不超過約 1·5*1〇12 atoms/cm3 ^ 最好是不超過約 1 .〇* ι〇12 atoms/cm3，更好是不超過約 〇 5*1〇12 at〇ins/cin3，而又 最好是不超過約O.iMOi2 atoms/cm3為佳。 至^" θ覆盖曝路於生長室内大氣之基板表面的保護層含 有石反化石夕’該保護層最好是含有約9 9 · 9 %到約9 9 · 9 9 %的碳 化石夕。最好，基板整個表面覆蓋以該保護層。最好，該碳 化石夕保護塗層含有低於約2 ppmw如鐵、鉬、銅及錄的總金 屬量，並且最好是低於約1·5 ppmw為佳。傳統式熱區碳化 石夕塗層内鐵質濃度約在〇·8到〇·5 ppmw的範圍之間。相對 地’根據本發明所應用之保護塗層内的鐵質濃度不會超過 約1.0*1012 at〇ms/cm3，而最好是不超過約〇 at〇ms/cm3的鐵質，且最好是不超過約〇 atoms/cm3的鐵質為佳。該保護塗層的厚度一般是至少約 75微米，最好是在約75到約125微米之間，尤以約ι〇〇微来 為佳。 根據本發明的處理方法，可藉由將至少一傳統式熱區元 件替換為至少一據如前揭項目所建構之低鐵雜質元件（即如 -11 - 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

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575894 A7 _—— ______B7 五、發明説明（9 ) 上方加熱器、上方加熱器擋板、中間熱擋板、下方熱擋板 的内部反射器、外部反射器與絕緣層、上方絕緣支架和上 方絕緣擋板），來減少在封閉式熱區内所生長之單晶矽晶錠 禋的平均鐵質濃度及邊緣鐵質濃度。更詳細地說，可藉由 在元件達到至少約95〇γ至少8〇小時的生長處理，並^位 於石夕溶物或晶錠約3公分到5公分之内，利用至少―低鐵雜 質結構元件，來減低單晶矽裡的鐵質濃度（平均與邊緣）。L 知平均與邊緣鐵質濃度會隨著在生長室 件的數量增加而遞減。如此，最好是將—個以上 熱區疋件替換成低鐵元件。例如，已知藉由在晶錠生長處 理的過程中’將如下至少六種傳統式元件更換成低鐵雜質 疋件，則可產生具有低於約5沖以之邊緣鐵質漠度及低於 約3 ppta的平均鐵質濃度之石夕晶錠/晶圓··上方加埶器、上 ^加熱器擋板、中間熱擋板、以及下方熱擋板的内部反射 為、外部反射器.及絕緣層。最好，邊緣鐵質濃度低於約3 PPta，而平均鐵質濃度低於約2柳，而且最好是該邊緣 鐵質濃度低於約1 ppta及平均鐵質濃度低於約〇 8 _。最 替換掉兩個額外的元件：上方絕緣支架和上方絕緣擋 板。更好的是’所有會達到至少約95〇c>c至少叫時生長 處理，並且位於料物或生長晶錠約3公分形公分内之結 構兀件都替換為低鐵雜質的結構元件。 定義 本文所使用的下列措辭或專有名詞的特定意義為：”凝結 固有點缺陷，，意思是因下列項目所造成之缺陷：_反應所 -12- 本紙張尺度it中國國家標準(CNS) A4規格(21() χ挪在 575894 A7 B7 五 發明説明（10 造成，而其中空缺會凝結而產生D-缺陷、流體樣式缺陷、 閘極氧化物積合缺陷、晶體源向粒子缺陷、晶體源向光點 缺陷以及其他與這種空隙相關的缺陷，或是（ii)因反應所造 成，其中自我空隙會凝結而產生誤置迴路與網路，和其他 與這種自我空隙相關的缺陷；”凝結空隙缺陷’’表示因反應 所造成的凝結固有點缺陷，其中矽自我空隙原子會凝結； ”凝結空缺缺陷”表示因反應所造成的凝結空缺點缺陷，其 中晶格空缺會凝結；”實質不含凝結固有點缺陷”表示凝結 缺陷的濃度，且其低於這些缺陷的偵測限制，而此值現為 1〇3缺陷/cm3 ; ”半徑”是指從晶圓或晶錠的中心轴到圓周邊 緣所測得的距離。 本發明可進一步由下列範例說明，此等僅為示範性，故 不應視為限制本發明範疇或實作本發明的方式。 範例1 決定在封閉式熱區結構元件内可接受的鐵雜質濃度 利用一水平式烘爐管，透過氣體擴散至四種樣本以曝烤 一測視晶圓：1)無任何保護塗層的標準石墨樣本；2)來自 於供應器A之具碳化矽塗層的標準石墨樣本；3)來自於供應 器B之具碳化矽塗層的標準石墨樣本；以及4)來自於供應器 C之具碳化矽塗層的標準石墨樣本。各樣本為約50mm X 5 0mm X 2 5mm大小之片狀物。利用一熱溶二氧化矽遮罩， 將該測視晶圓隔開於各個測試樣本。遮罩内的四個孔洞可 讓該測視晶圓受曝於各樣本材料所產生的氣體。現參考圖 2，其中各個測試堆疊是由用來測量透過擴散所傳通之鐵質 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

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575894 A7 B7 五 發明説明（

Henly、M. Dexter、J. Jastrezebski及A.M. Hoff刊載於 Applied Physics Letters 第 63 冊（1993 年）第 3043 — 3045 頁 所著專文。可藉由比較如下兩種方程式所設定之狀態下的 少數載子生命期數值，來決定矽内的鐵質濃度： [Fe] = (0.7/A)x(1016)x(l/L!2-l/L〇2) (1) 其中1^和“分別以微米為單位，在Fe-B組對解離之前及之 後的少數載子擴散長度，而A為在熱性啟動的過程中經解離 之Fe-B組對的分數。 表1 從結構元件所衍生的鐵與溫度之函數 裝 800°C 950°C 1100°C 結構 (原子/cc) (原子/cc) (原子/cc) 未塗佈的石墨 1.24* 1012 1·35*1013 1.51*1014 SiC塗佈的石墨-供應器A 9.37*10n 3.52*1013 7.45*1014 SiC塗佈的石墨-供應器B 1·18*10η 9.87*1012 8.98*1013 SiC塗佈的石墨_ 供應器C 9.71*1012 9.71*1013 9.37*1013 訂

線 列載於表1内的結果指出從結構元件所衍生的鐵質量會隨 著溫度提高而增加。目前，本方法所得可達的最高溫度是 ΙΙΟΟΥ ;在典型的封閉式熱區生長處理過程裡，結構元件 可高達1250QC並維持約80小時。然而，現有的結果顯示出 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 575894 A7 B7 五、發明説明（13 ) 現於樣本片内的鐵質多數是會在1100QC時依蒸氣的形式釋 離。如此，根據前揭程序以110CTC來測試樣本，確可提供 樣本内鐵雜質之總體濃度的正確測量結果。 利用前揭程序，無需碳化矽塗層，可按兩種不同的塗層 方式來決定出四個供應器的石墨鐵質濃度。其測試結果， 即如圖3所示，明確顯示受測供應器的石墨中，其鐵質濃度 確有顯著變化。並且，結果顯示在某些情況下，增加塗層 可實質提高所衍生的鐵質量（參見石墨B、塗層X與石墨D、 塗層X)。另一方面，塗層會減少所衍生的鐵質量（參見石墨 A、塗層Y ;石墨C、塗層Y ;以及石墨D、塗層Y)。這些結 果清楚地顯示標記為X的碳化矽塗層具有比Y塗層高的鐵質 濃度。如此，相對於Gilmore等人著作第626頁所述者，為 了有效控制在具有封閉式熱區之生長室中所生長之單晶矽 内的鐵質污染量，必須控制石墨支碳化矽塗層内的鐵質濃 度。 範例2 在一具有降低的鐵雜質結構元件之 生長室内拉曳單晶矽 具有按傳統式結構元件所建構之封閉式熱區設計的 Czochralski拉晶器所生長之單晶矽晶旋内的鐵雜質濃度可 與利用低鐵結構元件所達成者互相比較。詳細地說，會在 三種條件下拉戈三種晶錠，一依傳統式結構元件所建構之 熱區、相同熱區而具額外的50公升/分鐘氬氣淨除氣體，以 及按低雜質結構性元件所建構之熱區。應用於生長室内的 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 575894 A7 B7 五、發明説明（ 低鐵雜質結構元件為上方加熱器、上方加熱器擋板、中間 熱擋板、下方熱擋板的内部反射器、外部反射器與絕緣 層、上方絕緣支架和上方絕緣擋板。碳質基板内的鐵質濃 度约為〇·5 X 1〇12 atoms/cm3。而碳化矽保護層内的鐵質 ;辰度約為0.1 X 1〇12 at〇ms/cm3。 圖4比較二種利用標準及高純度熱區零件所產生之三種晶 體的平均邊緣鐵質按軸心位置的函數。圖4清楚地 低鐵雜質熱區零件所建構之生長室内所生長的生長中矽曰 體會減少邊緣鐵質濃度。事實上，在這些晶體内的平均= 緣鐵質濃度，比利用傳統式熱區零件所產生之晶體 濃度約低50%。 胃 有鑑於上述各項，應可得知可達縣發明多項目 他優質結果。前文敘述中所包含的所有項目應予 二、 明性，而無限制之意。 子与祝 -17-

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1 · 一種用以產生按Czochralski處理方法所生長之矽單晶的 拉晶裝置，該裝置包含： ， 一生長室；及 一結構元件，置放於該生長室内，該結構元件含有一基 板及一覆蓋該基板表面之保護層，而該表面係曝露於該生 長室的大氣，該基板含有石墨且具不超過1.5*ι〇ΐ2 a t 〇 m s / c m的鐵質濃度’而該保護層含有礙化石夕，並具有 不超過ΐ·〇*ΐ〇12 atoms/cm3的鐵質濃度。 2·如申請專利範圍第1項之拉晶裝置，其中該基板内的鐵質 〉辰度不超過 l.〇*l〇12 at〇ms/cm3。 3 ·如申請專利範圍第1項之拉晶裝置，其中該基板内的鐵質 濃度不超過〇.5*1〇12 atoms/cm3。 4.如申請專利範圍第1項之拉晶裝置，其中該基板内的鐵質 濃度不超過0.1*1012 at〇ms/cm3。 5 ·如申請專利範圍第1項之拉晶裝置，其中該保護層内的鐵 貝）辰度不超過0.5*1012 atoms/cm3。 6·如申請專利範圍第1項之拉晶裝置，其中該保護層内的鐵 貝、/辰度不超過〇.1*1〇12 atoms/cm3。 7. 如申請專利範圍第1項之拉晶裝置，其中該保護層厚度為 75 到125 //m。 8. 如申請專利範圍第1項之拉晶裝置，其中該保護層厚度為 1〇〇 V m 〇 9. 如申請專利範圍第1項之拉晶裝置，其中該保護層覆蓋整 個基板表面。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(Cns) A4規格（210 X 297公釐） 575894

   π 其中含有從該群組中 其·中含有從該群組中 其中所有結構元件在 10·如=請專利範圍第i項之拉晶裝置，其中該結構元件在該 石夕單晶生長的過程中’會達到至少950。〇至少8〇小時，並 且位於矽熔物或矽單晶3公分到5公分之内。 如申請專利範圍第！0項之拉晶裝置，其中該結構元件是從 大致含有如下項目之群組所選出，即—上方加熱哭、一上 ^加熱器擋板、-中間減板、-下方熱擋板内部反射 器、一下方熱擔板外部反射器、-下方熱擔板絕緣層、一 上方絕緣支架和一上方絕緣擋板。 12·如申請專利範圍第丨丨項之拉晶裝置 所選出的至少六元件。 13·如申請專利範圍第η項之拉晶裝置 所選出的至少八元件。 14·如申請專利範圍第1項之拉晶裝置 晶體生長的過程中會達到至少95〇cC至少8〇小時並且位: 石夕炫物或晶體3公分到5公分之内，且含有該基板及該保護 層。 15· -種用以切單晶财長過程中，控制_晶體生長裝置内 一石夕單驗纽-結構元狀婦㈣的方法，該方法包 括： 曰依一生長室及-置放於該生長室内之結構元件來建構該 曰日肢生長裝置，該結構元件含有一基板及一覆蓋該基板表 1之保護層，而該表面係曝露於該生長室的大氣，該基板 3有石墨且具不超過15*1〇u at〇ms/cm3的鐵質濃度，而 該保護層含有碳切，並具有不超社at_s/cm3 -19- IX 297公釐）

   16 16 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 其中該基板内的鐵質濃产 其中該基板内的鐵質濃度 其中該保護層内的鐵質濃 其中該保護層内的鐵質濃 其中該保護層厚度為100 其中該保護層覆蓋整個基 其中該結構元件在該石夕單 的鐵質濃度；以及 從該生長室内的熔石夕池裡拉良該石夕單晶旋。 ·=請專觀奴方法，^縣㈣ 不超過1.0*1012以〇1115/(：1113。 戟貝/辰度 如申請專利範圍第15項之方法 不超過0.5*1〇12 at〇ms/cm3。 如申請專利範圍第15項之方法 不超過0.1*1〇12 atoms/cm3。 如申請專利範圍第15項之方法 度不超過0·5*1012 atoms/cm3 , 如申請專利範圍第15項之方法 度不超過0·1*1〇12 at〇ms/cm3的鐵質 如申請專利範圍第15項之方法， 到125_。貞之方法其巾耗制厚度為75 如申請專利範圍第15項之方法 // m 〇 如申請專利範圍第15項之方法 板表面。 如申請專利範圍第15項之方法 晶生長的過財，會達到至少95(rc溫度ϋ:，^ 且位於矽熔物池或矽單晶3公分到5公分之内。 如申請專利範圍㈣項之方法，其中該結構元件是從大致 含有如下項目之群組所選出，即—上方加熱器、一上方加 熱器擅板、-中間_板、—下方熱擒板内部反射器、一 575894 A8 B8

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