CN110382748A - 形成具有经改善的电阻率控制的单晶硅晶锭的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开形成具有经改善的电阻率控制的单晶硅晶锭的方法，并且尤其为涉及镓或铟掺杂的方法。在一些实施例中，所述晶锭的特征在于相对较高的电阻率。

Description

形成具有经改善的电阻率控制的单晶硅晶锭的方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2016年12月28日提交的美国临时专利申请案第62/439,743号的权益，其以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开的技术领域涉及形成具有经改善的电阻率控制的单晶硅锭的方法，并且尤其为涉及镓或铟掺杂的方法。在一些实施例中，所述晶锭的特征在于相对较高的电阻率。
背景技术
单晶硅是用于制造半导体电子组件的大部分方法的起始物质，其通常通过所谓的柴可拉斯基(CZ)法制备，其中单晶晶种浸没到熔融硅中，并且接着通过缓慢提拉生长。熔融硅混杂多种杂质，其中主要为其含于石英坩埚中期间混杂的氧。一些应用，如先进无线通信应用、绝缘栅极双极晶体管(IGBT)和低功率、低泄漏器件，需要具有如1500欧姆-厘米(Ω-cm)或更大的相对较高电阻率的晶片。产品规格可能需要晶片目标电阻率容差在约300Ω-cm之内或可能需要最小电阻率。产品规格还可能需要给定批次的晶片中的材料不改变类型(即，P型到N型或反过来)。
因为晶体使用柴可拉斯基法生长，熔融物中杂质可能因使杂质在熔融物中积聚的分凝系数而分凝，其使并入到锭中的杂质含量随着锭生长而提高。这种杂质/掺杂物分凝效应造成锭的电阻率在其长度上改变。此外，熔融物中不同杂质可以不同速率分凝，其造成杂质比率在锭的长度上变化，这会导致锭的类型改变。这造成锭的一部分不符合产品规格，其使锭的“非主要”部分增加。
高纯多晶硅用于生产高电阻率锭。高纯多晶硅的特征在于杂质分布的扩散，其造成未掺杂材料本征电阻率范围和其类型的宽的扩散。此外，对于如超过1500欧姆-厘米或更大的相对较高电阻率的晶片，添加额外掺杂物以控制电阻率和锭类型可能是困难的，因为只添加极小量掺杂物以维持锭的高电阻率。
需要增加锭的主要部分和允许更好电阻率控制和/或简化非本征掺杂方法的高电阻率硅锭的制备方法。
此部分意在向读者介绍可能涉及本公开的各个方面的技术的各个方面，这些方面在下文中有所描述和/或主张。相信此论述有助于向读者提供背景信息以促进对本公开的各个方面的更好理解。因此，应理解，应鉴于此来阅读此些陈述，而非作为对现有技术的认可。
发明内容
本公开的一个方面涉及从容纳于坩埚内的硅熔融物生产单晶硅锭的方法。将多晶硅添加到坩埚中。加热多晶硅以使硅熔融物在坩埚中形成。将选自由镓和铟组成的群组的第一掺杂物添加到坩埚中。从熔融物中提拉样本锭。测量样本锭电阻率。将第二掺杂物添加到硅熔融物中。添加到熔融物中的第二掺杂物的量部分基于样本锭的所测量的电阻率。从熔融物中提拉产品锭。
本公开的另一方面涉及从容纳于坩埚内的硅熔融物生产单晶硅锭的方法。将多晶硅添加到坩埚中。加热多晶硅以使硅熔融物在坩埚中形成。将选自由硅-镓和硅-铟组成的群组的合金添加到坩埚中。从熔融物中提拉产品锭。
存在对相对于本公开上述方面所提到的特征的各种改进。其它特征也可以并入于本公开上述方面中。此些改进和额外特征可以单独地或以任何组合形式存在。举例来说，下文相对于本公开说明的实施例中的任一者论述的各种特征可以单独或以任何组合形式并入到本公开上述方面中的任一者中。
附图说明
图1是一种用于形成单晶硅的提拉装置的示意性侧视图；
图2是含分凝系数小于1的杂质“A”的硅的二元相图；
图3是硅固体部分中杂质A的浓度分布；
图4是固化固体部分的电阻率分布；
图5-8是如实例1中描述的含或不含镓掺杂的锭的电阻率分布的图解；
图9是展示根据实例1生产的锭的硼、磷和镓成分分凝曲线；
图10是如实例1中描述的含或不含镓掺杂、具有提高电阻率的氧供体的锭的电阻率分布的图解；
图11是展示一种具有热供体效应的镓补偿系统的模型化和所测量的电阻率分布的图解；并且
图12是根据实例2制备的颗粒状镓-硅合金的相片。
在整个图式中，对应的参考标号指示对应的部件。
具体实施方式
本公开的条款涉及通过柴可拉斯基法生产单晶硅锭的方法，其中镓或铟用于补偿多晶硅起始物质中的杂质。在一些方面中，镓或铟以固相合金形式添加以使相对较少量的掺杂物被添加。在此些或其它实施例中，镓或铟在样本或试验性锭生产前添加以确定在添加其它掺杂物之前熔融物的电阻率。
根据本公开的实施例并且参看图1，晶锭通过所谓的柴可拉斯基法生长，其中晶锭从容纳在拉晶机23的坩埚22内的硅熔融物44中抽出。
拉锭器23包括外壳25，其限定晶体生长室16和与生长室相比具有较小横向尺寸的提拉室20。生长室16具有大体上呈穹状的上壁45，其从生长室16向较窄的提拉室20过渡。拉锭器23包括入口7和出口11，其可以用于在晶体生长期间将处理气体引入到和移除出外壳25。
拉锭器23内的坩埚22含有硅熔融物44，硅晶锭从其中拉出。硅熔融物44通过熔融装入到坩埚22中的多晶硅获得。坩埚22安装于转盘29上，转盘用于使坩埚绕拉锭器23的中心纵轴X旋转。
加热系统39(例如，电阻加热器39)围绕坩埚22，用于熔化硅装料以生产熔融物44。加热器39也可以延伸到坩埚以下，如美国专利第8,317,919号中所示。加热器39受控制系统(未图示)控制，从而使得熔融物44的温度在整个提拉过程中受到精确控制。围绕加热器39的隔热材料(未图示)可以减少通过外壳25损失的热量。拉锭器23还可以包括在熔融物表面上方的热屏蔽组合件(未图示)，其用于为晶锭屏蔽来自坩埚22的热量以提高固体-熔融物界面的轴向温度梯度。
一种提拉机构(未图示)附接于从所述机构中向下伸展的提拉线24。所述机构可以升高和降低提拉线24。视拉锭器的类型而定，拉锭器23可以具有拉杆而非线。提拉线24端接提拉组合件58，所述组合件包括晶种夹头32，其固持用以生长硅锭的晶种6。在锭生长中，提拉机构降低晶种6直到其接触硅熔融物44的表面。一旦晶种6开始熔化，则提拉机构缓慢升高晶种通过生长室16和提拉室20，以生长单晶锭。提拉机构旋转晶种6的速度和提拉机构升高晶种的速度(即，提拉速率v)由控制系统控制。
处理气体通过入口7引入到外壳25中，并且从出口11排出。处理气体在外壳内产生气氛，并且熔融物与气氛形成熔融物-气体界面。出口11与拉锭器的排气系统(未图示)成流体连通。
就此来说，图1中所示并且本文所述的拉晶机23是示范性的，并且除非另外陈述，否则可以使用其它拉晶机配置和布置以从熔融物中提拉单晶硅锭。
可以充当晶体中的掺杂物的熔融物44中的杂质作为普通凝固或普通晶体生长的一部分分凝成晶体。杂质(杂质“A”)分凝成晶体在图2中示出。图2展示对硅A系统的成分作图的温度。对这种混合物，边界是表示固相线和液相线的相界。在固相线以下的温度下，混合物全部为固体。相反，在液相线以上的温度下，混合物全部为液体。对于显示为Tx的给定温度，分凝系数定义为固体中A的浓度[CA]s与液体中A的浓度[CA]L的比。
因此分凝由分凝系数ko限定，其中ko＝[CA]s/[CA]L。在柴可拉斯基晶体生长中称为“正常”凝固下，固体中杂质A的浓度可以使用下式表示为固化分率(fraction solidified)的函数：
[C]s＝ko[C]o(1-g)ko-1 (等式1)
其中[C]s是在所选择的固化分率为g下，对于初始液体中杂质A起始浓度[C]o，固体中杂质A的浓度。知道杂质A的分凝系数和起始液体浓度，可以确定逐渐提高的固化分率的浓度。对于分凝系数小于一的杂质，固体中A的浓度分布的典型行为在图3中所示。
电阻率由下式与掺杂元素浓度相关：
电阻率＝1/(n q u) (等式2)
其中n是电荷载流子的数目，q是基本库仑电荷，被且u是电荷载流子迁移率。通常掺杂物视为完全电离，并且n可以视为等于所关注的掺杂物的浓度。电阻率分布可以如图4表示。
由于多种元素可以作为供体或受体存在，因此大部分载流子净值可以按绝对值计算，如：
n净＝|n供体-n受体| (等式3)
如果供体的数目超出受体的数目，那么电阻率可以按下式计算：
电阻率＝(n净 q ue') (等式4)
其中ue'是电子迁移率。相反，如果供体的数目小于受体的数目，那么电阻率可以按下式计算：
电阻率＝1/(n净 q uh°) (等式5)
其中uh°是空穴迁移率。
给定正常凝固模型，对于多掺杂物系统中的固定初始浓度，作为固化分率的函数分凝到固体中的浓度分布将通过所关注的元素的分凝系数调节。即使在起始液相浓度相同的情况下，固体中的浓度分布会导致固体中对应的掺杂物非等积累。这是因为电阻率是掺杂物与来自氧的热供体求和净值，晶体类型(即n型或p型)可以随逐渐提高的固化分率以及电阻率的极大变化而改变。
在柴可拉斯基拉晶法中用作制备熔融物44的原料的多晶硅可以包括内在量的P型掺杂物硼和N型掺杂剂磷。磷的分凝系数(0.35)小于硼(0.80)，其造成磷相对于硼积聚。如图5中所示，锭的第一部分可以是P型。随着磷积聚，其补偿硼，造成电阻率中的峰值，其后锭是N型。
为了补偿在含有如硼和磷的系统中的较大电阻率变化，以及避免晶体类型由于分凝系数差异而改变，在本公开的实施例中，将与如硼和磷的杂质相比分凝系数较小的如镓或铟(分别为0.008、4×10-4)的掺杂物在锭生长之前添加到坩埚中。
对于与高电阻率半导体产品相关的电阻率范围，镓补偿连同磷和硼以及4nppma以下或甚至3.5nppma以下、小于约3nppma或小于约2.5nppma的持续氧可以使得避免晶体内类型改变以及减少电阻率的较大变化。
根据本公开的实施例，将多晶硅添加到坩埚22中。加热多晶硅以使硅液化并且在坩埚中形成熔融物。将选自由镓和/或铟组成的群组的第一掺杂物添加到坩埚中(在多晶硅熔化之前或之后)。从熔融物中提拉样本锭或“棒”并且测量所述样本棒的电阻率。将第二掺杂物添加到熔融物中，熔融物中添加的第二掺杂物的量部分基于样本棒的所测量的电阻率，并且部分基于产品锭所需的电阻率。随后从熔融物中提拉产品锭，锭的本体部分的至少一部分具有所需的目标电阻率。
向其中添加第一掺杂物并且从其中提拉样本锭和产品锭的多晶硅可以是半导体级多晶硅。当使用半导体级多晶硅时，在一些实施例中，多晶硅具有大于4,000Ω-cm的电阻率并且含有不超过0.02ppba硼或磷。在此类多晶硅中总本体金属含量优选可以小于2ppma。
在一些实施例中，添加到坩埚中的第一掺杂物是镓。一般来说，将相对较少量的镓添加到坩埚中。举例来说，熔融物可以含有小于约0.5ppma镓(如在添加镓之后并且在提拉样本晶锭之前测量)或甚至小于约0.1ppma、小于0.01ppma或小于约0.001ppma镓。在一些实施例中，镓添加之后熔融物中镓的浓度为约0.00001ppma到约0.5ppma或约0.0001ppma到约0.1ppma。就此来说，镓(和以下的铟)的所述浓度范围是示范性的，并且镓的量可以部分基于所需电阻率和其它电活性掺杂物(例如，硼、磷、铝和类似元素)的量选择。
就体积浓度来说，所得熔融物可以具有小于约5×1015原子/立方厘米、小于约1×1015原子/立方厘米、小于约5×1014原子/立方厘米或小于约1×1014原子/立方厘米的镓浓度。
替代镓或除镓之外，铟可以用作第一掺杂物。在将铟添加到坩埚之后，熔融物中铟的浓度可以小于约0.5ppma(如在添加铟之后并且在提拉样本晶锭之前测量)，或甚至小于约0.1ppma、小于0.01ppma或小于约0.001ppma铟。在一些实施例中，在铟添加之后，熔融物中铟的浓度为约0.00001ppma到约0.5ppma或约0.0001ppma到约0.1ppma。就体积浓度来说，所得熔融物可以具有小于约5×1015原子/立方厘米、小于约1×1015原子/立方厘米、小于约5×1014原子/立方厘米或小于约1×1014原子/立方厘米的铟浓度。应注意所列第一掺杂物的量是示范性的，并且除非另外说明，否则可以使用其它量。
在一些实施例中，第一掺杂物以固相合金形式添加到多晶硅装料中。举例来说，镓或铟可以固相镓-硅合金或铟-硅合金形式添加。所述固相镓/铟-硅合金可以包括小于约20wt％镓或铟或小于约5wt％镓或铟或小于约1wt％镓或铟或小于0.5wt％镓或铟，约0.001wt％到约5wt％或0.01wt％到约1wt％镓或铟。添加到坩埚中的合金的量可以视装料的大小和并入其中的镓的量而定。在一些实施例中，约0.5克到约50克或约1克到约15克的镓或铟合金添加到坩埚中。
合金可以通过称重第一掺杂物(例如，镓)和硅的所需量，熔化材料并且在低梯度炉中固化而制备。材料可以与其容器(例如，石英容器)分离并且经酸洗涤(例如，HF)。经酸洗涤的材料可以经干燥、压碎和尺寸化。在一些实施例中，材料以5mm或更小、3mm或更小或甚至1mm或更小的最大大小尺寸化。
在将多晶硅添加到坩埚中之后，添加第一掺杂物(即，镓和/或铟)并且熔化多晶硅材料。作为替代方案，第一掺杂物可以在多晶硅熔化期间或之后添加。
在添加选自镓或铟的第一掺杂物并且多晶硅装料液化之后，将样本锭从熔融物中提拉并且测量样本锭的电阻率。一般来说，样本锭可以是任何合适的尺寸并且在一些实施例中，具有约200mm到约300mm的直径和至少100mm、300mm或更长的长度。
在一些实施例中，所添加的第一掺杂物的量足以将样本锭的电阻率调节到约10,000欧姆-厘米或更小或约5,000欧姆-厘米或更小或约2,500欧姆-厘米或更小(例如，约500欧姆-厘米到约10,000欧姆-厘米或约500欧姆-厘米到约5,000欧姆-厘米或约1000欧姆-厘米到约3000欧姆-厘米)。
在样本锭生产之后，测定样本锭的电阻率。电阻率可以在沿固体部分和/或在晶片或块的直径上的多个点处测量(例如，通过四点电阻率探针)。
第二掺杂物(例如，磷或硼)在样本锭的电阻率测定之后添加到坩埚中。一般来说，添加到熔融物中以实现目标电阻率的第二掺杂物是任何n型掺杂物并且通常是磷。在其它实施例中，视样本锭的电阻率测量的量值而定，硼掺杂物可以用于实现所需目标电阻率。
所添加的第二掺杂物的量至少部分基于样本棒所测量的电阻率和产品锭的主要部分的目标电阻率。所使用的第二掺杂物的量可以基于上文提供的等式2-5而确定。
在一些实施例中，锭的主要部分的目标电阻率可以是最小电阻率。在一些实施例中，锭的整体长度(例如，锭的本体的长度)具有目标电阻率(例如，最小电阻率)。在一些实施例中，目标电阻率是至少约1,500Ω-cm或如在其它实施例中，至少约2,000Ω-cm、至少约4,000Ω-cm、至少约6,000Ω-cm、至少约8,000Ω-cm、至少约10,000Ω-cm或约1,500Ω-cm到约50,000欧姆-厘米或约8,000Ω-cm到约50,000Ω-cm的最小电阻率。
在添加第二掺杂物之后，将产品锭从熔融物中取出。产品锭可以具有约150mm或如在其它实施例中，约200mm、约300mm或更大(例如，450mm或更大)的直径。
与常规方法相比，本公开的实施例的生长单晶硅锭的方法具有几个优点。用于生产相对较高电阻率的单晶硅的相对较高纯度的多晶硅具有硼和磷杂质量的宽扩散，其造成本征电阻率中的宽扩散。电阻率的宽扩散和高电阻率自身导致电阻率测量中的误差。通过在生长样本锭之前添加镓或铟，电阻率的变化量和电阻率自身被降低，其减少变化量测量中的误差。举例来说，减少的测量误差可以通过调节镓或铟的量以得到例如约1,000欧姆-厘米到约2,000欧姆-厘米的电阻率观察到。通过在添加第二掺杂物(例如，磷)之前添加镓，所添加的第二掺杂物的量增加以补偿产生所需电阻率所需的净电荷载流子浓度。添加较高含量的第二掺杂物(例如，提供10倍量，如添加数克而非数毫克第二掺杂物)减少重量测量中的误差并且提高第二掺杂物的转移效率(例如，掺杂物杯到多晶硅堆叠)。此外，添加如镓的第一掺杂物消除或至少延缓锭类型转变，因为第一掺杂物的特征在于甚至小于磷掺杂物的较小分凝系数。这使得镓紧紧跟随并且抵消磷浓度的陡升，如图9中所示。在使用第一掺杂物的固相合金(例如，含有小于5wt％镓/铟)的实施例中，合金材料具有相对于单独的纯第一掺杂物较大的质量和体积，其减少在材料测量中的误差并且提高转移效率。通过使用镓或铟的合金，材料熔化温度升高(例如，当使用镓时从纯镓的29.7℃熔化温度升高)，其使转移到坩埚变得容易。固相合金还保持固态直到其在多晶硅装料中熔化，使得易于操作而不需要保持材料(例如，纯镓)冷冻或冷却到其熔融温度以下。
实例
本公开的方法由以下实例进一步说明。此些实例不应以限制性意义看待。
实例1：推迟锭类型改变的镓掺杂
由硼和磷杂质积聚累积产生的单晶硅晶片的类型改变经模型化并且在图5中展示。如图5中所示，从P型到N型的类型改变在约17％固化分率处由于磷相对于硼的积聚而出现。添加镓将从P型到N型的类型改变推迟到约62％固化分率。这表明镓用以补偿磷杂质积聚。给定约10,000欧姆-厘米到约50,000欧姆-厘米的电阻率，使用镓得到40％产率提高。
具有2.1×1013原子/立方厘米硼、2.73×1013原子/立方厘米磷并且具有或不具有1.0×1014原子/立方厘米镓的锭的电阻率分布在图6中展示。如图6中所示，使用镓使类型改变从约70％固化分率推迟到约80％。
具有8×1012原子/立方厘米硼、1.75×1013原子/立方厘米磷并且具有或不具有3×1014原子/立方厘米镓的锭的电阻率分布在图7中展示。如图7中所示，当未使用镓时，类型向N型的改变在约10％固化分率处出现。使用镓使锭在整个主体长度中保持P型。
具有5.7×1012原子/立方厘米硼、1.52×1013原子/立方厘米磷并且具有或不具有2.67×1014原子/立方厘米镓的锭的电阻率分布在图8中展示。不含镓掺杂的锭是N型并且掺杂有镓的锭是P型。硼、磷和镓的成分分凝曲线在图9中展示。
具有与图8相同的掺杂物分布的锭的电阻率分布在考虑氧(即，热供体)效应的情况下经模型化。如图10中所示，考虑热供体的锭在约75％处类型变化到N型，并且未考虑热供体的锭在整个本体部分中为P型。考虑到热供体效应，需要维持相对低值的氧从而管理热供体效应。增加氧会引起净电阻率增加，但可以使类型改变在主体长度内较早发生。4nppma以下或甚至3.5nppma以下的氧目标帮助抑制类型改变以及补偿掺杂物管理。
图11展示一种考虑热供体效应的镓补偿系统的电阻率分布。在一个实例中，锭经受热供体删除退火以消除氧对电阻率的贡献，并且在另一实例中，锭经受热处理以完全电离热供体。如图11中所示，电阻率测量值接近地符合模型化值。
实例2：镓合金形成
为了辅助用于控制电阻率的少量镓，生产母体镓-硅合金。合金具有在0.1到0.3wt％范围内的镓浓度。称量硅和镓的量。使材料在低梯度炉中的石英容器中熔化并且凝固。将合金材料与容器分离并且在HF中酸洗涤。随后将合金干燥、压碎、尺寸化并且清洁到小于3mm。所得合金材料在图12中展示。所得镓-硅合金材料适合用于如实例1中所描述的镓掺杂。
如本文所使用，当与尺寸、浓度、温度或其它物理或化学特性或特征的范围结合使用时，术语“约(about)”、“大体上(substantially)”、“基本上(essentially)”和“大约(approximately)”意在涵盖可能存在于所述特性或特征范围的上限和/或下限的变化，包括，例如由舍入、测量方法或其它统计变异引起的变化。
当引入本公开或其一或多个实施例的元件时，冠词“一(a/an)”、“所述(the/said)”意图意指存在一或多个元件。术语“包含(comprising)”、“包括(including)”、“含有(containing)”和“具有(having)”意图是包括性的，并且意味着可能存在除所列元件的外的额外元件。表明特定定向的术语(例如，“顶部(top)”、“底部(bottom)”、“侧(side)”等)的使用是为了说明的方便并且不需要所描述的项目的任何特定定向。
由于在不脱离本公开的范围的情况下可以对上述构造和方法作出各种变化，因此希望将以上描述中含有和附图中展示的所有内容解释为说明性的而非限制性的。

Claims (22)

1.一种用于从容纳于坩埚内的硅熔融物生产单晶硅晶锭的方法，所述方法包含：
将多晶硅添加到所述坩埚中；
加热所述多晶硅以使硅熔融物在所述坩埚中形成；
将第一掺杂物添加到所述坩埚中，所述第一掺杂物选自由镓和铟组成的群组；
从所述熔融物中提拉样本晶锭；
测量所述样本晶锭的电阻率；
将第二掺杂物添加到所述硅熔融物中，添加到所述熔融物中的第二掺杂物的量部分基于所述样本晶锭的所测量的电阻率；和
从所述熔融物中提拉产品晶锭。
2.根据权利要求1所述的方法，其中添加到所述熔融物中的第二掺杂物的量部分基于所述产品晶锭的主要部分的目标电阻率，所述主要部分具有所述目标电阻率。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述目标电阻率是最小电阻率。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述最小电阻率是至少约1,500Ω-cm，或至少约2,000Ω-cm、至少约4,000Ω-cm、至少约6,000Ω-cm、至少约8,000Ω-cm、至少约10,000Ω-cm，或约1,500Ω-cm到约50,000欧姆-厘米或约8,000Ω-cm到约50,000Ω-cm。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述目标电阻率是最大电阻率。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中所述第二掺杂物选自磷和硼。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的方法，其中所述第二掺杂物是磷。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法，其中所述第一掺杂物是镓。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在将镓添加到所述坩埚之后，所述熔融物中镓的浓度小于约0.5ppma，或小于约0.1ppma、小于0.01ppma、小于约0.001ppma，约0.00001ppma到约0.5ppma或约0.0001ppma到约0.1ppma。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中镓以硅-镓合金形式添加到所述坩埚中。
11.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法，其中所述第一掺杂物是铟。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在将铟添加到所述坩埚中之后，所述熔融物中铟的浓度小于约0.5ppma，或小于约0.1ppma、小于0.01ppma、小于约0.001ppma，约0.00001ppma到约0.5ppma或约0.0001ppma到约0.1ppma。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中铟以硅-铟合金形式添加到所述坩埚中。
14.根据权利要求1至13中任一权利要求所述的方法，其中所述样本晶锭的电阻率是约10,000欧姆-厘米或约5,000欧姆-厘米或更小或约2,500欧姆-厘米或更小，约500欧姆-厘米到约10,000欧姆-厘米，约500欧姆-厘米到约5,000欧姆-厘米或约1000欧姆-厘米到约3000欧姆-厘米。
15.根据权利要求1至14中任一权利要求所述的方法，其中所述多晶硅是半导体级硅。
16.一种用于从容纳于坩埚内的硅熔融物生产单晶硅晶锭的方法，所述方法包含：
将多晶硅添加到所述坩埚中；
加热所述多晶硅以使硅熔融物在所述坩埚中形成；
将合金添加到所述坩埚中，所述合金选自由硅-镓和硅-铟组成的群组；和
从所述熔融物中提拉产品晶锭。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述合金是硅-镓并且包含小于5wt％镓或小于1wt％、小于0.5wt％，约0.001wt％到约5wt％或约0.01wt％到约1wt％镓。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述合金是硅-镓，并且在将镓添加到所述坩埚中之后，所述熔融物中镓的浓度小于0.5ppma，或小于约0.1ppma、小于0.01ppma、小于约0.001ppma，约0.00001ppma到约0.5ppma或约0.0001ppma到约0.1ppma。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述合金是硅-铟并且包含小于5wt％铟或小于1wt％、小于0.5wt％铟，约0.001wt％到约5wt％或约0.01wt％到约1wt％铟。
20.根据权利要求16或19所述的方法，其中所述合金是硅-铟，并且在将铟添加到所述坩埚中之后，所述熔融物中铟的浓度小于0.5ppma，或小于约0.1ppma、小于0.01ppma、小于约0.001ppma，约0.00001ppma到约0.5ppma或约0.0001ppma到约0.1ppma。
21.根据权利要求16至20中任一权利要求所述的方法，其中所述晶锭具有电阻率为至少约1,500Ω-cm，或至少约2,000Ω-cm、至少约4,000Ω-cm、至少约6,000Ω-cm、至少约8,000Ω-cm、至少约10,000Ω-cm或约1,500Ω-cm到约50,000欧姆-厘米或约8,000Ω-cm到约50,000Ω-cm的主要部分。
22.根据权利要求16至21中任一权利要求所述的方法，其中所述多晶硅是半导体级硅。
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