DE3804083A1 - Verfahren zur herstellung eines polykristallinen halbleitermaterials, polykristalliner stab und einkristall aus einem solchen material - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines polykristallinen halbleitermaterials, polykristalliner stab und einkristall aus einem solchen material

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität von polykristallinem Halbleitermaterial. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei welchem eine ein hohes Ausmaß an Verunreinigungen aufweisende Zone von einem Stab aus polkristallinem Halbleitermaterial abgetrennt wird, um hierdurch die Reinheit des verbleibenden Materials zu verbessern.
Die Leistungsanforderungen auf dem Gebiete der Elektronik werden immer höher, so daß auch an die einzelnen Komponenten zunehmend höhere Qualitätserfordernisse gestellt werden. Dies gilt natürlich insbesondere auch für die Halbleitermaterialien, welche in diesen Komponenten verwendet werden.
Aufgabe der folgenden Erfindung ist (1) eine Erhöhung der Reinheit der kristallinen Halbleitermaterialien sowohl in polykristalliner Form als auch in Form eines Einkristalls und (2) eine Minimierung der Kosten des fertigen Halbleitermaterials.
Ein Großteil des Bedarfs an Halbleitermaterial ist auf Halbleitersilicium gerichtet, und der Großteil der vorliegenden Ausführungen zum Stand der Technik und zur Erfindung bezieht sich daher auch auf Halbleitersilicium. Es ist daher auch eine Rückschau auf die bei der Reinigung von Silicium zur Anwendung gelangenden Stufen angezeigt. Die Herstellung von polykristallinem Halbleitersilicium und einkristallinem Halbleitersilicium erfordert zwei getrennte Arbeitsstufen, bei denen die Reinheit des Fertigprodukts verbessert wird. Von Dietz, Keller und Mühlbauer wird in Cryst.: Growth, Prop., Appl. 5 (1981), Seiten 1 bis 42 eine Zusammenfassung über einen Verfahrensablauf angegeben, der zu kristallinem Silicium führt. Hiernach wird durch thermochemische Reduktion von Kohlenstoff und Quarz metallurgisch reines Silicium erzeugt. Metallurgisch reines Silicium weist einen Siliciumgehalt von etwa 98 Gewichtsprozent auf. Rohsilicium wird durch Umsetzung mit Chlorwasserstoff bei einer Temperatur von etwa 300°C zu Trichlorsilan umgewandelt. Das in Form von flüssigem Trichlorsilan vorliegende Silicium wird durch Destillation weiter gereinigt. Das destillierte Trichlorsilan wird durch das sogenannte chemische Dampfabscheidungsverfahren mit Wasserstoff reduziert. Das hierdurch erhaltene polykristalline Silicium weist dann eine Reinheit von 99,9999 Gewichtsprozent oder darüber auf.
In ähnlicher Weise wird auch einkristallines Halbleitersilicium unter Anwendung von zwei unterschiedlichen Verfahren hergestellt. Das erste dieser Verfahren ist das Verfahren von Czochralski, welches in Z. Phys. Chem. 92 (1918), Seite 219, beschrieben wird. Hiernach wird ein Einkristall aus einem Schmelztiegel gezogen, der geschmolzenes Silicium enthält. Das zweite Verfahren ist das ohne Schmelztiegel arbeitende Schwimmzonenreinigungsverfahren von Theuerer, das in US-A-30 60 123 beschrieben wird.
Aus Cryst.: Growth, Prop., Appl. 5 (1981), Seiten 1 bis 42, ist auch bereits bekannt, daß sich viele im Silicium vorhandene Verunreinigungen durch Schmelzen und Umkristallisieren von Silicium noch weiter entfernen lassen. Einige Materialien, wie insbesondere Bor, sind jedoch nur äußerst schwierig abzutrennen, und dies auch dann, wenn man Silicium mehrfach aufschmilzt und umkristallisiert. Darüber hinaus ist ein solches mehrfaches Aufschmelzen und Umkristallisieren nicht nur zeitraubend, sondern auch mit einem ziemlichen Verlust an Silicium verbunden. All dies führt natürlich zu erheblichen Mehrkosten.
Als chemische Dampfabscheidung, welche hierin als CVD-Verfahren bezeichnet wird (Chemical Vapor Deposition) und bei der Silicium aus Trichlorsilan erzeugt wird, wie dies ebenfalls bereits in Cryst.: Growth, Prop., Appl. 5 (1981), Seiten 1 bis 42, beschrieben ist, wird das sogenannte Siemens- Verfahren bevorzugt, das in US-A-31 46 123 beschrieben wird.
Hiernach wird Trichlorsilan an einem heißen dünnen Stab oder Filament aus hochreinem Silicium bei Temperaturen von etwa 1000°C mit Wasserstoff reduziert. Der hochreine dünne Stab ist so ausgestaltet, daß in den entstehenden polykristallinen Stab keine Verunreinigungen von außen eingebracht werden.
In US-A-30 04 835 wird die Herstellung von Siliciumstäben beschrieben, die nach dem Schwimmzonenverfahren gereinigt werden können. Als Substrat für das CVD-Verfahren zur Erzeugung von Silicium wird hierbei ein Tantalfilament oder ein Tantalrohr verwendet. Nach erfolgter Abscheidung von polykristallinem Silicium wird der Stab längs der Grenze zwischen Silicium und Tantal mit heißem wäßrigem Fluorwasserstoff ausgelaugt, um hierdurch wenigstens teilweise den Tantalkern zu lösen und dessen Entfernung ohne Brechen des Siliciumstabs zu ermöglichen. Der Stab wird dann einer Ätzbehandlung mit Salpetersäure unterzogen, die eine geringe Menge Fluorwasserstoff enthält, um hierdurch oberflächliche Verunreinigungen zu entfernen.
In US-A-30 20 128 wird ein weiteres CVD-Verfahren zur Herstellung von Silicium beschrieben, bei welchem als Substrat ein Quarzrohr verwendet wird. Die Abscheidung von Silicium erfolgt entweder auf der Außenoberfläche oder der Innenoberfläche des Rohrs. Das Quarzrohr wird mit Fluorwasserstoff gelöst. Das Quarzrohr haftet häufig nicht fest am Silicium und kann manuell davon entfernt werden.
In US-A-31 39 363 wird ein anderes CVD-Verfahren zur Herstellung von Silicium beschrieben, bei welchem als Kern oder Substrat ein Tantalrohr zur Anwendung gelangt. Silicium und Tantal haften jedoch sehr fest aneinander, und infolge der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten besteht beim Abkühlen daher die Gefahr, daß der Stab aus polykristallinem Silicium bricht. Bei diesem Verfahren wird daher die Tantaloberfläche durch Behandlung mit Stickstoff oder Sauerstoff in ein Nitrid oder ein Oxid überführt, welches infolge seiner schlechteren Haftung dafür sorgt, daß der Stab aus polykristallinem Silicium nicht so leicht bricht. Der Tantalkern wird mit Fluorwasserstoffsäure entfernt. Aus den oben erwähnten US-A-30 04 835, US-A-30 20 128 und US-A-31 39 363 ist die Entfernung eines Kerns aus Fremdmaterial vom Zentrum eines chemisch abgeschiedenen polykristallinen Siliciumstabs bekannt. Es läßt sich daraus somit nicht entnehmen, daß sich durch Anwendung eines Verfahrens der erfindungsgemäßen Art ein polykristalliner Halbleiter mit verbesserter Reinheit erhalten läßt.
Die Reinheit des durch ein CVD-Verfahren erhaltenen polykristallinen Siliciums kann durch Analyse elektrisch aktiver Verunreinigungen, wie Bor, Phosphor, Arsen, Aluminium und dergleichen, und sonstiger Verunreinigungen, wie Kohlenstoff, bestimmt werden. Weiter läßt sich die Reinheit des aus dem polykristallinen Stab gebildeten fertigen Einkristalls vor allem auch anhand seiner elektrischen Eigenschaften ermitteln. Ein Beispiel hierfür ist der elektrische Widerstand. Die Herstellung eines Materials mit einem ausreichend hohen elektrischen Widerstand kann beispielsweise ein fünf- bis zehnmaliges Aufschmelzen und Auskristallisieren erfordern, wodurch sich die Siliciumausbeute natürlich stark verschlechtert.
Es wurde nun erkannt, daß bestimmte Verunreinigungen im Mittelbereich des polykristallinen Siliciumstabs konzentriert sind. Aufbauend darauf wurde gefunden, daß sich entweder durch Herausbohren des Mittelkerns aus dem polykristallinen Siliciumstab oder durch Herausbohren größerer Kerne außerhalb des Mittelkerns vom größeren Polykristall Kerne erhalten werden können, deren Gehalt an Verunreinigungen im Vergleich zum Mittelkern um das Drei- bis Sechsfache oder sogar um noch einen höheren Faktor geringer ist. Diese Reinheitsverbesserung äußert sich in den Analysen der elektrisch aktiven Verunreinigungen, wie sie aus den später folgenden Beispielen hervorgehen. Hierbei wird angenommen, daß die signifikant höhere Konzentration an Verunreinigungen im Mittelkern eine Folge der anfänglichen Handhabung des zu Beginn des Verfahrens als Substrat benutzten dünnen Stabs sind, und daß sich während der anfänglichen Zugabe von Trichlorsilan beim Anfahren des CVD- Verfahrens auf dem Substrat höhere Konzentrationen an Verunreinigungen abscheiden. Der zu Beginn als Substrat verwendete dünne Stab aus Halbleitersilicium kann einen sehr niedrigen Gehalt an Verunreinigungen aufweisen. Weiter hat sich gezeigt, daß die Abmessungen dieses Mittelkerns mit hohem Verunreinigungsgehalt gleich und unabhängig von den Endabmessungen des fertigen polykristallinen Stabs aus Halbleitersilicium sind.
Durch die Erfindung wird somit ein einfaches Mittel zur signifikanten Erniedrigung des Ausmaßes an Verunreinigungen des beim Verfahren zur Herstellung von einkristallinem Silicium benötigten polykristallinen Siliciums bereitgestellt. Es wird demnach hierdurch ein Verfahren zur Herstellung von polykristallinen Halbleitermaterialien mit verbesserter Reinheit geschaffen, bei welchem die im folgenden beschriebenen bestimmten Bedingungen zur Anwendung gelangen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines polykristallinen Halbleitermaterials mit verbesserter Reinheit ist dadurch gekennzeichnet, daß
  • (I) durch chemische Dampfzersetzung einer Vorläuferverbindung des Halbleitermaterials auf einem Substrat des Halbleitermaterials ein polykristalliner Stab gebildet wird,
  • (II) vom polykristallinen Stab längs der gesamten Länge des polykristallinen Stabs ein Mittelteil abgetrennt wird, das eine signifikante Menge der auf dem polykristallinen Stab abgeschiedenen Verunreinigungen enthält, und
  • (III) das verbleibende polykristalline Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit zur Entfernung restlicher Verunreinigungen einer Ätzbehandlung unterzogen wird, wodurch sich ein polykristallines Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit ergibt.
Die Bildung des Stabs aus polykristallinem Halbleitermaterial durch chemische Dampfzersetzung und Abscheidung ist bekannt, und hierzu wird beispielsweise auf die bereits erwähnte US-A-31 46 123 und die zusammenfassende Abhandlung in Cryst.: Growth, Prop., Appl. 5 (1981), Seiten 1 bis 42, verwiesen.
Die Abtrennung des Mittelteils längs der gesamten Länge des polykristallinen Halbleiterstabs läßt sich nach einem von zwei Verfahren erreichen. Beim ersten Verfahren wird ein Mittelkern, der einen wesentlichen Anteil der Verunreinigungen enthält, längs der gesamten Länge des polykristallinen Stabs herausgebohrt. Beim zweiten Verfahren werden Kerne des gewünschten Halbleitermaterials längs der gesamten Länge des Stabs vom Mittelkern des polykristallinen Halbleiterstabs herausgebohrt, so daß der Großteil der Verunreinigungen im restlichen Stab verbleibt. Das Herausbohren des Mittelkerns aus dem polykristallinen Stab kann durch übliche Bohrtechniken erfolgen, wie durch Anwendung eines diamantbesetzten Wendelbohrers. In ähnlicher Weise kann auch das Ausbohren von Kernen aus dem polykristallinen Stab vom Mittelkern des Stabs entfernt durch übliche bekannte Techniken vorgenommen werden.
Unter Verunreinigungen werden erfindungsgemäß elektrisch aktive Materialien verstanden, wie Bor, Phosphor, Arsen, Aluminium, und dergleichen, durch welche die elektrischen Eigenschaften eines Halbleitermaterials verschlechtert werden. Zu Verunreinigungen gehören erfindungsgemäß auch Materialien, wie Kohlenstoff und dergleichen, welche sich nachteilig auf die Lebensdauer von aus einem Halbleitermaterial hergestellten Vorrichtungen auswirken. Signifikante Anteile an Verunreinigungen sind erfindungsgemäß dann gegeben, wenn bis zu 50% des gesamten Gehalts an Verunreinigungen des polykristallinen Halbleiterstabs in etwa 15% oder weniger der Querschnittsfläche des Stabs, nämlich dessen Mittelteil, enthalten sind. Auf diese Verteilung der Verunreinigungen wird in den später folgenden Beispielen noch näher eingegangen.
Die Ätzbehandlung des gewünschten Stabs, bei dem der Mittelkern entfernt ist oder bei dem die gewünschten Kerne aus dem Stab herausgebohrt werden, zur Entfernung von Verunreinigungen, welche während der Abtrennung des Mittelteils des Stabs eingeschleust wurden, wird ebenfalls unter Anwendung bekannter Mittel durchgeführt. Ein solches Ätzen besteht daher beispielsweise in einer Behandlung mit wäßriger Fluorwasserstoffsäure oder Gemischen aus Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure und dergleichen.
Das Halbleitermaterial, welches bei der Verfahrensstufe der chemischen Dampfzersetzung und Abscheidung als Substrat verwendet wird, kann aus Silicium und ähnlichen Materialien in Form eines dünnen Stabs bestehen. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellende polykristalline Material kann daher entweder Silicium oder ein ähnliches Material sein.
Zur Erfindung gehört auch ein polykristalliner Stab aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist. Hierbei handelt es sich demnach um einen polykristallinen Stab aus Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit, der dadurch hergestellt worden ist, daß
  • (I) durch chemische Dampfzersetzung einer Vorläuferverbindung des Halbleitermaterials auf einem Substrat des Halbleitermaterials ein polykristalliner Stab gebildet wird,
  • (II) vom polykristallinen Stab längs der gesamten Länge des polykristallinen Stabs ein Mittelteil abgetrennt wird, das eine signifikante Menge der auf dem polykristallinen Stab abgeschiedenen Verunreinigungen enthält, und
  • (III) das verbleibende polykristalline Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit zur Entfernung restlicher Verunreinigungen einer Ätzbehandlung unterzogen wird, wodurch sich ein polykristallines Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit ergibt.
Das polykristalline Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, wenn man die Stufe der Abtrennung des Mittelteils vom polykristallinen Stab durch Herausbohren eines Mittelkerns aus dem Stab durchführt. Das polykristalline Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit läßt sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch auch herstellen, indem man aus dem polykristallinen Stab Kerne herausbohrt, die gegenüber dem Mittelteil des Stabs versetzt und von diesem somit entfernt sind.
Das polykristalline Halbleitermaterial kann Silicium und dergleichen sein.
Die Herstellung eines einkristallinen Halbleitermaterials mit verbesserter Reinheit aus einem erfindungsgemäßen polykristallinen Halbleitermaterial kann durch Anwendung des sogenannten Schwimmzonenreinigungsverfahrens durchgeführt werden. Dieses Schwimmzonenreinigungsverfahren ist in der Technik wohlbekannt und wird beispielsweise in der bereits erwähnten US-A-30 60 123 beschrieben. Ähnlich kann die Herstellung des einkristallinen Halbleitermaterials auch nach dem in Z. Phys. Chem. 92 (1918), Seite 219, beschriebenen Kristallziehverfahren von Czochralski erfolgen. Hierbei handelt es sich um ein in der Technik wohlbekanntes Verfahren zum Ziehen von Kristallen.
Das bevorzugte Verfahren zur Abtrennung des Mittelteils eines kristallinen Stabs aus einem Halbleitermaterial vom gewünschten polykristallinen Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit wird erreicht, wenn Kerne aus dem polykristallinen Stab von einem Mittelteil entnommen werden.
Das bevorzugte Halbleitermaterial ist Silicium.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen weiter beschrieben.
Beispiel 1
Durch chemische Dampfzersetzung unter Verwendung von gereinigtem Trichlorsilan und Abscheidung des gewünschten Siliciums wird ein polykristalliner Stab aus Halbleitersilicium hergestellt. Die Herstellung des polykristallinen Stabs erfolgt nach dem von Bischoff in der bereits erwähnten US-A-31 46 123 beschriebenen Verfahren. Als Substrat zur Zersetzung und Abscheidung wird ein dünner Stab aus Halbleitersilicium verwendet, der eine Querschnittsfläche von etwa 36 mm² hat. Der fertige polykristalline Stab wird in einer U-Form gebildet und hat einen Durchmesser von etwa 100 mm.
Zwei etwa 15,5 cm starke zylindrische Abschnitte aus einem Schenkel des U-förmigen Stabs werden an Stellen entnommen, die etwa 7,5 cm und etwa 25 cm unterhalb der Brücke des U-förmigen Stabes liegen. Vom ersten zylindrischen Abschnitt wird ein Mittelkern mit einem Durchmesser von etwa 19 mm entnommen. Vom äußeren Teil dieses Abschnitts werden vier Kerne mit einem Durchmesser von etwa 19 mm entnommen. Die Mittellinie dieser äußeren Kerne ist ein Kreis mit einem Radius von etwa 25 mm von der Mitte des Abschnitts. Sechs Kerne mit einem Durchmesser von etwa 19 mm werden vom äußeren Teil des zweiten zylindrischen Abschnitts in ähnlicher Weise wie beim ersten Abschnitt entnommen. Die Entnahme der Kerne erfolgt unter Verwendung eines an seinem Bohrkranz diamantbesetzten Bohrers oder Fräsers.
Die elf Kerne, ein Mittelkern und zehn Außenkerne, werden dann zur Behandlung von Oberflächenverunreinigungen, die vom Bohren herrühren, behandelt, indem man die Kerne zuerst einem 30 Minuten langen Dampfentfettungsverfahren unter Verwendung von Trichlorethylen als entfettendem Lösungsmittel unterzieht. Im Anschluß daran werden die Kerne einem Ätzverfahren in drei aufeinanderfolgenden Bädern unterzogen, die aus einem Gemisch aus konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Fluorwasserstoffsäure bestehen. Das Volumenverhältnis von Salpetersäure zu Fluorwasserstoffsäure in diesen Bädern beträgt 8 : 1. Die geätzten Kerne werden hierauf 30 Minuten mit deionisiertem Wasser gespült. Sodann werden die Kerne unter einer Wärmelampe getrocknet und für die weitere Verarbeitung verpackt.
Die erhaltenen elf Kerne werden durch ein einmaliges Durchlaufen eines Schwimmzonenreinigungsverfahrens, das dem oben bereits erwähnten Verfahren von Theuerer gemäß US-A-30 60 123 ähnelt, zu Einkristallen umgewandelt.
Die Kerne werden einzeln bezüglich ihres Gehalts an Bor und Phosphor durch Fotolumineszenzanalyse und durch Ermittlung des elektrischen Widerstands analysiert. Die Analysenwerte dieser Einzelkristallproben werden so korrigiert, daß sie die Reinheit der entsprechenden polykristallinen Kernproben wiedergeben. Diese Analysentechnik ist dem mit der Herstellung und Analyse von Halbleitersilicium vertrauten Fachmann bekannt. Es werden mehrere Messungen anhand von Proben aus dem Mittelkern und der Außenkerne durchgeführt. Die dabei erhaltenen Analysenwerte gehen aus der folgenden Tabelle 1 hervor. Die Analysendaten für Bor und Phosphor sind darin in Teilen pro Billion Atomen (ppba) angegeben. Die Werte für die Proben der Außenkerne sind Mittelwerte aus den Ergebnissen mehrerer Analysen der jeweils insgesamt zehn Proben. Die Werte für die Probe des Mittelkerns sind Mittelwerte mehrerer Analysen des Mittelkerns.
Tabelle 1
Die obigen Ergebnisse belegen das Phänomen, wonach die Verunreinigungen im Mittelkern eines Stabs aus Halbleitermaterial konzentriert sind, der durch chemische Dampfzersetzung einer Verbindung aus dem jeweiligen Halbleitermaterial auf einem dünnen Stab des Halbleitermaterials hergestellt worden ist.
Beispiel 2
Unter der Annahme, daß das höhere Maß an Verunreinigungen des Mittelkerns aus diesem Bereich isoliert wird und daß der Verunreinigungsgehalt der Außenkerne für den Rest des Querschnitts des Stabs repräsentativ ist, lassen sich aus den Ergebnissen des Beispiels 1 die relativen Mengen an Verunreinigungen durch Bor und Phosphor für diese Bereiche berechnen, und die dabei erhaltenen Daten sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt. Die Angabe % Fläche bedeutet darin die jeweilige prozentuale Fläche des Querschnitts. Die Angabe % B stellt darin den gesamten prozentualen Borgehalt im Stab dar. Durch die Angabe % P wird der gesamte prozentuale Phosphorgehalt im Stab bezeichnet.
Tabelle 2
Unter Anwendung der gleichen Analyse für einen Stab von 50 mm Durchmesser und der Annahme, daß auch hier wie beim Stab mit einem Durchmesser von 100 mm beim Beispiel 1 ein Mittelkern mit dem gleichen Durchmesser von 19 mm herausgenommen wird, ergeben sich relative Verteilungen des Gehalts an Bor und Phosphor über die Querschnittsfläche, wie sie aus der folgenden Tabelle 3 hervorgehen. Ansonsten gilt für die in der Tabelle 3 enthaltenen Daten das gleiche wie oben für die Tabelle 2.
Tabelle 3
Die obigen Ergebnisse zeigen den möglichen Einfluß auf die Verbesserung der Reinheit eines Stabs aus einem polykristallinen Halbleiter mit unterschiedlichem fertigem Stabdurchmesser, von dem ein Mittelkern herausgenommen wurde.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung eines polykristallinen Halbleitermaterials mit verbesserter Reinheit, dadurch gekennzeichnet, daß
  • (I) durch chemische Dampfzersetzung einer Vorläuferverbindung des Halbleitermaterials auf einem Substrat des Halbleitermaterials ein polykristalliner Stab gebildet wird,
  • (II) vom polykristallinen Stab längs der gesamten Länge des polykristallinen Stabs ein Mittelteil abgetrennt wird, das eine signifikante Menge der auf dem polykristallinen Stab abgeschiedenen Verunreinigungen enthält, und
  • (III) das verbleibende polykristalline Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit zur Entfernung restlicher Verunreinigungen einer Ätzbehandlung unterzogen wird, wodurch sich ein polykristallines Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung eines Mittelteils des polykristallinen Stabs von dem gewünschten polykristallinen Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit durch Wegbohren eines Mittelkerns bewirkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung eines Mittelteils des polykristallinen Stabs von dem gewünschten polykristallinen Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit durch Entnahme von Kernen aus dem polykristallinen Stab, die vom Mittelteil versetzt sind, bewirkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial Silicium ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial Silicium ist.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial Silicium ist.
7. Polykristalliner Stab aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit, dadurch gekennzeichnet, daß dieser polykristalline Stab hergestellt wird, indem
  • (I) durch chemische Dampfzersetzung einer Vorläuferverbindung des Halbleitermaterials auf einem Substrat des Halbleitermaterials ein polykristalliner Stab gebildet wird,
  • (II) vom polykristallinen Stab längs der gesamten Länge des polykristallinen Stabs ein Mittelteil abgetrennt wird, das eine signifikante Menge der auf dem polykristallinen Stab abgeschiedenen Verunreinigungen enthält, und
  • (III) das verbleibende polykristalline Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit zur Entfernung restlicher Verunreinigung einer Ätzbehandlung unterzogen wird, wodurch sich ein polykristallines Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit ergibt.
8. Polykristalliner Stab aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung eines Mittelteils des polykristallinen Stabs von dem gewünschten polykristallinen Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit durch Wegbohren eines Mittelkerns bewirkt wird.
9. Polykristalliner Stab aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung eines Mittelteils des polykristallinen Stabs von dem gewünschten polykristallinen Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit durch Entnahme von Kernen aus dem polykristallinen Stab, die vom Mittelteil versetzt sind, bewirkt wird.
10. Polykristalliner Stab aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial Silicium ist.
11. Polykristalliner Stab aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial Silicium ist.
12. Polykristalliner Stab aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial Silicium ist.
13. Einkristall aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit, welcher aus einem polykristallinen Stab aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser polykristalline Stab hergestellt wird, indem
  • (I) durch chemische Dampfzersetzung einer Vorläuferverbindung des Halbleitermaterials auf einem Substrat des Halbleitermaterials ein polykristalliner Stab gebildet wird,
  • (II) vom polykristallinen Stab längs der gesamten Länge des polykristallinen Stabs ein Mittelteil abgetrennt wird, das eine signifikante Menge der auf dem polykristallinen Stab abgeschiedenen Verunreinigungen enthält, und
  • (III) das verbleibende polykristalline Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit zur Entfernung restlicher Verunreinigung einer Ätzbehandlung unterzogen wird, wodurch sich ein polykristallines Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit ergibt.
14. Einkristall aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkristall nach dem Schwimmzonenreinigungsverfahren hergestellt wird.
15. Einkristall aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkristall nach dem Kristallziehverfahren von Czochralski hergestellt wird.
16. Einkristall aus einem Halbleitermaterial mit verbesserter Reinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial Silicium ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0445036A1 (de) * 1990-02-28 1991-09-04 Shin-Etsu Handotai Company Limited Polykristalliner Silicium-Stab für das Zonenziehen und Verfahren zu seiner Herstellung

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EP0445036A1 (de) * 1990-02-28 1991-09-04 Shin-Etsu Handotai Company Limited Polykristalliner Silicium-Stab für das Zonenziehen und Verfahren zu seiner Herstellung

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