ネッキング(ダッシュネック)とは

Necking (Dash Neck)

最終更新:2026-10-03・単結晶製造装置(CZ/FZ引上げ)|用語集のExcel・PDF版をダウンロード

ネッキング(ダッシュネック)とは?

ネッキングとは、CZ法でシリコン単結晶を育てるときに、種結晶の直後に直径数mmの細い首を作る工程で、ダッシュ法とも呼ばれます。種結晶を融液に浸したときの熱衝撃で入った転位を、細い首の側面から外へ抜け出させ、転位のない結晶にするために行います。大型のインゴットでは首の強度が課題になります。

定義・解説

ネッキング(Necking)とは、くびれ(ネック)を作ること、またはくびれができる現象のことです。半導体では主に、チョクラルスキー法(CZ法)でシリコン単結晶を育てるときに、種結晶の直後に直径数mmの細い首の部分を作る工程を指します。1959年にダッシュが考案したことから、この方法はダッシュ法、細い部分はダッシュネックとも呼ばれます。

ネッキングの目的は、結晶から転位をなくすことです。種結晶を高温のシリコン融液に浸すと、急な温度変化による熱衝撃で種結晶に転位(線状の結晶欠陥)が入ります。そのまま太くして結晶を育てると、転位が結晶全体に引き継がれてしまいます。そこで、引き上げの速度を上げて直径3〜5mm程度の細い首を一定の長さだけ育てると、転位は結晶の成長方向に対して斜めに伸びていくため、細い首の側面から外へ抜け出し、転位のない結晶になります。その後、引き上げを遅くして直径を広げる肩(クラウン)の部分を作り、目的の直径の胴体(ボディ)を育てます。

ネッキングには、首が細いほど転位がよく抜ける一方、細い首が結晶全体の重さを支えなければならないという課題があります。300mmウェハ用の大きなインゴットは数百kgに達するため、首の強度が限界に近づきます。そのため、首を太くしても転位が入りにくいように、ドーパントを多く含む種結晶を使う方法や、種結晶を融液になじませる温度の工夫などが開発されています。なお、ワイヤボンディングでは、ボールの直上のワイヤが熱で弱くなった部分(ネック)が切れることをネック切れと呼び、金属の引張試験で試験片がくびれる現象もネッキングと呼びます。

よくある質問(FAQ)

ネッキングはなぜ必要なのですか?▾
種結晶を高温の融液に浸すと、熱衝撃で種結晶に転位が入り、そのまま結晶を太くすると転位が全体に引き継がれるためです。細い首を育てると、転位が首の側面から外へ抜け出し、その先に転位のない単結晶を育てることができます。
ダッシュネックの太さはどのくらいですか?▾
一般に直径3〜5mm程度です。細いほど転位が抜けやすくなりますが、首が結晶全体の重さを支えるため、数百kgに達する300mm用のインゴットでは強度が問題になります。そのため首を太くしても転位が入りにくい種結晶の工夫も行われています。

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台湾発の世界大手シリコンウェハメーカー。CZ法による300mmポリッシュド/エピタキシャルウェハを軸に、SOI…

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