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 materialInfo
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883804083 DE3804083A1 (de) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Verfahren zur herstellung eines polykristallinen halbleitermaterials, polykristalliner stab und einkristall aus einem solchen material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883804083 DE3804083A1 (de) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Verfahren zur herstellung eines polykristallinen halbleitermaterials, polykristalliner stab und einkristall aus einem solchen material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3804083A1 true DE3804083A1 (de) | 1989-08-24 |
Family
ID=6347091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883804083 Withdrawn DE3804083A1 (de) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Verfahren zur herstellung eines polykristallinen halbleitermaterials, polykristalliner stab und einkristall aus einem solchen material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3804083A1 (de) |
Cited By (1)
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 |
-
1988
- 1988-02-10 DE DE19883804083 patent/DE3804083A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
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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