JP2011073897A - Doping method and doping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チョクラルスキー法(以下、「CZ法」という)によって単結晶を育成しながら引上げる単結晶引上装置において、単結晶育成前のシリコン溶融液にドーパント不純物を添加するドーピング方法及びドーピング装置に関する。 The present invention relates to a doping method for adding a dopant impurity to a silicon melt before growing a single crystal in a single crystal pulling apparatus that pulls up while growing the single crystal by the Czochralski method (hereinafter referred to as “CZ method”), and The present invention relates to a doping apparatus.
前記CZ法による単結晶育成工程においては、単結晶に所定の抵抗率を与えるために、ルツボ内のシリコン溶融液にドーパント不純物(添加剤)を添加するドーピング処理が行われる。従来、このドーピング処理の方法としては、ドーパント不純物として砒素やアンチモン等の微量元素を石英ガラスルツボ内のシリコン融液に直接的に添加することによって行われている。具体的には、例えば、ドーピング用の微量元素を粒状にしたものを落下させてシリコン融液中に投入することにより行われていた。 In the single crystal growth step by the CZ method, a doping treatment is performed in which a dopant impurity (additive) is added to the silicon melt in the crucible in order to give a predetermined resistivity to the single crystal. Conventionally, this doping process is performed by adding trace elements such as arsenic and antimony as dopant impurities directly to the silicon melt in the quartz glass crucible. Specifically, for example, it has been carried out by dropping a granular element for doping into a silicon melt.
ところで、そのように粒状の微量元素をシリコン融液に投入するドーピング装置では、シリコン融液面から離れた位置に微量元素の投入口が設けられていた。
そのため、前記ドーピング装置にあっては、粒状のドーパント不純物の落下距離が長くなり、落下中にドーパント不純物が蒸発飛散し、十分な量のドーパント不純物が添加されないという課題があった。
By the way, in such a doping apparatus in which a particulate trace element is charged into the silicon melt, a trace element inlet is provided at a position away from the silicon melt surface.
Therefore, in the said doping apparatus, the fall distance of the granular dopant impurity became long, the dopant impurity evaporated and scattered during the fall, and there existed a subject that sufficient quantity of dopant impurities was not added.
そのような課題に対し、特許文献1には、ドーパント不純物である砒素を炉内の高温雰囲気内で気化させて砒素ガスを形成し、その砒素ガスをシリコン融液面に直接噴射することによってドーピングする方法が開示されている。
特許文献1に開示されたドーピング装置は、図10に示すようにルツボ50内に形成されたシリコン溶融液Mの上方に外筒体51が配置され、その外筒体51内にさらに固体砒素Dを収容した容器52が配置される。前記容器52は、図示するように下方に向けて開放された放出管52aを有している。
In order to solve such a problem, Patent Document 1 describes doping by doping arsenic, which is a dopant impurity, in a high-temperature atmosphere in a furnace to form arsenic gas and directly injecting the arsenic gas onto the silicon melt surface. A method is disclosed.
In the doping apparatus disclosed in Patent Document 1, an
このようなドーピング装置において、シリコン溶融液Mの熱によって、容器52内の固体砒素Dが加熱されると、容器52内で気化し形成された砒素ガスが前記放出管52aからシリコン溶融液Mの液面に対し噴射される。これにより溶融液M内には、前記放出管52aから噴射された砒素ガスが取り込まれる。
また、容器52の周囲を覆う外筒体51の下端がシリコン溶融液Mの液面付近、あるいは液中に没入されることにより、さらに効果的にシリコン溶融液Mに砒素ガスが取り込まれるようになされている。
In such a doping apparatus, when the solid arsenic D in the
Further, the lower end of the
しかしながら、特許文献1に開示されたドーピング装置にあっては、ドーパント不純物をシリコン溶融液Mに取り込んでも、単結晶の引き上げ工程に移行するまでの間に蒸発し、シリコン溶融液中のドーパント濃度が大幅に低下するという課題があった。
即ち、N型ドーパント不純物である砒素や、アンチモン、燐等は、蒸気圧が高いために(例えば砒素の場合、1気圧下においてシリコン融点1412℃に対し昇華点が615℃)、シリコン溶融液Mに取り込まれても、高温のシリコン溶融液から、その大半が蒸発していた。
However, in the doping apparatus disclosed in Patent Document 1, even if the dopant impurity is taken into the silicon melt M, it evaporates before moving to the single crystal pulling step, and the dopant concentration in the silicon melt is There was a problem of a significant drop.
That is, N-type dopant impurities such as arsenic, antimony, and phosphorus have high vapor pressure (for example, in the case of arsenic, the sublimation point is 615 ° C. with respect to the silicon melting point of 1412 ° C. under 1 atm), and the silicon melt M However, most of it was evaporated from the high-temperature silicon melt.
また、シリコン溶融液Mから蒸発したドーパント不純物は、ルツボ上方に設けられた輻射シールド等に付着し、その後固化して溶融液に落下し、単結晶の有転移化を引き起こすという課題があった。
さらには、そのようにシリコン溶融液Mからドーパント不純物の大半が蒸発するために、無駄となるドーパント量が多くなり、環境に悪影響を及ぼすと共にコストが嵩むという課題があった。
Further, the dopant impurity evaporated from the silicon melt M adheres to a radiation shield or the like provided above the crucible, and then solidifies and falls into the melt, causing a transition of single crystal.
Furthermore, since most of the dopant impurities are evaporated from the silicon melt M as described above, there is a problem that the amount of the dopant that is wasted increases, which adversely affects the environment and increases the cost.
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、ドーパント不純物を効率よくシリコン溶融液に取り込むと共に、シリコン溶融液に取り込まれたドーパント不純物の蒸発を抑制することのできるドーピング方法及びドーピング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances as described above, and a doping method capable of efficiently incorporating dopant impurities into a silicon melt and suppressing evaporation of the dopant impurities incorporated into the silicon melt. An object is to provide a doping apparatus.
前記した課題を解決するために、本発明に係るドーピング方法は、チョクラルスキー法によって炉体内のルツボから単結晶を引上げる単結晶引上装置において、前記ルツボ内のシリコン溶融液にドーパント不純物を添加するドーピング方法であって、前記ルツボ内にシリコン溶融液を形成するステップと、前記シリコン溶融液における所定の液面領域に固化層を形成するステップと、前記固化層が形成されていない液面領域から、前記シリコン溶融液にドーパント不純物を導入するステップとを実行することに特徴を有する。 In order to solve the above-described problems, a doping method according to the present invention is a single crystal pulling apparatus that pulls a single crystal from a crucible in a furnace body by a Czochralski method, and dopant impurities are added to a silicon melt in the crucible. A doping method to be added, the step of forming a silicon melt in the crucible, the step of forming a solidified layer in a predetermined liquid level region in the silicon melt, and the liquid level on which the solidified layer is not formed And introducing a dopant impurity into the silicon melt from a region.
このような方法によれば、シリコン溶融液にドーパント不純物が一度取り込まれると、前記液面に形成された固化層によって、その蒸発を抑制することができる。
したがって、ドーパント不純物を効率よくシリコン溶融液に取り込むことができ、従来、砒素等のドーパント不純物の蒸発によって生じていた炉内汚染や異物発生等を低減し、シリコン単結晶の有転位化等を防止することができる。
また、無駄なドーパント不純物量が減少するため、コストを大幅に低減することができる。
According to such a method, once the dopant impurity is taken into the silicon melt, evaporation thereof can be suppressed by the solidified layer formed on the liquid surface.
Therefore, the dopant impurities can be efficiently taken into the silicon melt, reducing the contamination in the furnace and the generation of foreign substances that have been caused by evaporation of dopant impurities such as arsenic, and preventing dislocation of the silicon single crystal. can do.
Moreover, since the amount of useless dopant impurities is reduced, the cost can be significantly reduced.
また、前記シリコン溶融液における所定の液面領域に固化層を形成するステップにおいて、前記シリコン溶融液の下層部を加熱すると共に上層部を冷却し、前記シリコン溶融液の上方に、前記固化層を形成しない液面領域を覆うカバー部材を配置することが望ましい。
このような方法によりシリコン溶融液の液面において、前記カバー部材に覆われない液面領域に固化層を形成することができる。
Further, in the step of forming a solidified layer in a predetermined liquid surface region in the silicon melt, the lower layer portion of the silicon melt is heated and the upper layer portion is cooled, and the solidified layer is disposed above the silicon melt. It is desirable to arrange a cover member that covers the liquid surface area that is not formed.
By such a method, a solidified layer can be formed in the liquid surface region that is not covered by the cover member on the surface of the silicon melt.
また、前記シリコン溶融液における所定の液面領域に固化層を形成するステップにおいて、前記ルツボ内のシリコン溶融液から結晶を引き上げながら育成し、結晶肩部が形成された状態で引き上げを停止することが望ましい。
このような方法によっても、固化層としての結晶肩部が液面に形成されるため、シリコン溶融液に取り込まれたドーパント不純物の蒸発を抑制することができる。
Further, in the step of forming a solidified layer in a predetermined liquid surface area in the silicon melt, the crystal is grown while pulling up the crystal from the silicon melt in the crucible, and the pulling is stopped while the crystal shoulder is formed. Is desirable.
Also by such a method, since the crystal shoulder as the solidified layer is formed on the liquid surface, evaporation of the dopant impurity taken into the silicon melt can be suppressed.
また、前記した課題を解決するために、本発明に係るドーピング装置は、炉体内のルツボをヒータにより加熱して前記ルツボ内にシリコン溶融液を形成し、チョクラルスキー法によって前記ルツボから単結晶を引上げる単結晶引上装置における、前記ルツボ内のシリコン溶融液にドーパント不純物を添加するドーピング装置であって、前記ルツボの上部が前記ヒータから引き離された状態で、前記シリコン溶融液の上方に配置され、前記シリコン溶融液における所定の液面領域を覆うカバー部材と、前記カバー部材に覆われた前記所定の液面領域からドーパント不純物を前記シリコン溶融液に導入するドーピング手段とを備えることに特徴を有する。 In order to solve the above-described problems, a doping apparatus according to the present invention is a method in which a crucible in a furnace is heated by a heater to form a silicon melt in the crucible, and a single crystal is formed from the crucible by the Czochralski method. A doping apparatus for adding a dopant impurity to the silicon melt in the crucible in a single crystal pulling apparatus for pulling up the upper surface of the crucible, with the upper part of the crucible being separated from the heater. And a cover member that covers a predetermined liquid surface area in the silicon melt, and a doping means that introduces dopant impurities into the silicon melt from the predetermined liquid surface area covered by the cover member. Has characteristics.
このような構成によれば、シリコン溶融液の液面において前記カバー部材に覆われない領域に固化層が形成される。そして、前記カバー部材に覆われた液面領域からドーパント不純物をシリコン溶融液に取り込めば、前記液面に形成された固化層によって、その蒸発を抑制することができる。
したがって、ドーパント不純物を効率よくシリコン溶融液に取り込むことができ、従来、砒素等のドーパント不純物の蒸発によって生じていた炉内汚染や異物発生等を低減し、シリコン単結晶の有転位化等を防止することができる。
また、無駄なドーパント不純物量が減少するため、コストを大幅に低減することができる。
According to such a structure, a solidified layer is formed in the area | region which is not covered with the said cover member in the liquid level of a silicon melt. If the dopant impurities are taken into the silicon melt from the liquid surface region covered with the cover member, the evaporation can be suppressed by the solidified layer formed on the liquid surface.
Therefore, the dopant impurities can be efficiently taken into the silicon melt, reducing the contamination in the furnace and the generation of foreign substances that have been caused by evaporation of dopant impurities such as arsenic, and preventing dislocation of the silicon single crystal. can do.
Moreover, since the amount of useless dopant impurities is reduced, the cost can be significantly reduced.
あるいは、前記した課題を解決するために、本発明に係るドーピング装置は、炉体内のルツボをヒータにより加熱して前記ルツボ内にシリコン溶融液を形成し、チョクラルスキー法によって前記ルツボから単結晶を引上げる単結晶引上装置における、前記ルツボ内のシリコン溶融液にドーパント不純物を添加するドーピング装置であって、前記ルツボ内のシリコン溶融液から結晶肩部が育成され、引き上げ停止された状態で、前記結晶肩部の周囲の液面領域からドーパント不純物を前記シリコン溶融液に導入するドーピング手段を備えることに特徴を有する。 Alternatively, in order to solve the above-described problem, a doping apparatus according to the present invention is configured to heat a crucible in a furnace body with a heater to form a silicon melt in the crucible, and to produce a single crystal from the crucible by the Czochralski method. A doping apparatus for adding a dopant impurity to the silicon melt in the crucible in a single crystal pulling apparatus for pulling up a crystal, wherein a crystal shoulder is grown from the silicon melt in the crucible and the pulling is stopped. And a doping means for introducing a dopant impurity into the silicon melt from a liquid surface region around the crystal shoulder.
このような構成によっても、シリコン溶融液の液面に固化層としての結晶肩部を形成されるため、前記結晶肩部の周囲の液面領域からドーパント不純物をシリコン溶融液に取り込めば、前記液面に形成された結晶肩部によって、その蒸発を抑制することができる。
したがって、ドーパント不純物を効率よくシリコン溶融液に取り込むことができ、従来、砒素等のドーパント不純物の蒸発によって生じていた炉内汚染や異物発生等を低減し、シリコン単結晶の有転位化等を防止することができる。
また、無駄なドーパント不純物量が減少するため、コストを大幅に低減することができる。
Even with such a configuration, since a crystal shoulder as a solidified layer is formed on the liquid surface of the silicon melt, if the dopant impurity is taken into the silicon melt from the liquid surface region around the crystal shoulder, the liquid melt The evaporation can be suppressed by the crystal shoulder formed on the surface.
Therefore, the dopant impurities can be efficiently taken into the silicon melt, reducing the contamination in the furnace and the generation of foreign substances that have been caused by evaporation of dopant impurities such as arsenic, and preventing dislocation of the silicon single crystal. can do.
Moreover, since the amount of useless dopant impurities is reduced, the cost can be significantly reduced.
本発明によれば、シリコン溶融液にドーパント不純物を添加するドーピング方法及びドーピング装置において、ドーパント不純物を効率よくシリコン溶融液に取り込むと共に、シリコン溶融液に取り込まれたドーパント不純物の蒸発を抑制することのできるドーピング方法及びドーピング装置を得ることができる。 According to the present invention, in a doping method and a doping apparatus for adding a dopant impurity to a silicon melt, the dopant impurity can be efficiently taken into the silicon melt and the evaporation of the dopant impurity taken into the silicon melt can be suppressed. A doping method and a doping apparatus can be obtained.
以下、本発明のドーピング方法及びドーピング装置に係る実施の形態について、図面に基づき説明する。図1は、本発明に係るドーピング方法及びドーピング装置の第一の実施の形態が適用される単結晶引上装置の全体構成を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the doping method and the doping apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a single crystal pulling apparatus to which a first embodiment of a doping method and a doping apparatus according to the present invention is applied.
図1に示す単結晶引上装置1は、メインチャンバ2aの上にプルチャンバ2bを重ねて形成された炉体2と、炉体2内に設けられたルツボ3と、ルツボ3に装填された半導体原料(原料シリコン)Mを溶融するサイドヒータ4a及びボトムヒータ4bと、育成される単結晶Cを引上げる引上げ機構5とを有している。尚、ルツボ3は、二重構造であり、内側が石英ガラスルツボ3a、外側が黒鉛ルツボ3bで構成されている。
引上げ機構5は、モータ駆動される巻取り機構5aと、この巻取り機構5aに巻き上げられる引上げワイヤ5bを有し、このワイヤ5bの先端には単結晶引き上げ時に種結晶を保持するためのシードチャック7が設けられている。
A single crystal pulling apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a
The pulling mechanism 5 includes a winding mechanism 5a driven by a motor and a pulling
また、メインチャンバ2a内において、ルツボ3の上方且つ近傍には、単結晶Cの引き上げ領域を囲むように上部と下部が開口形成され、育成中の単結晶Cにサイドヒータ4a等からの余計な輻射熱を与えないようにするための輻射シールド6が設けられている。この輻射シールド6は、昇降駆動部6aによるワイヤ6bの巻き上げ、巻き戻しによりメインチャンバ2a内を昇降移動可能となされている。
また、メインチャンバ2a内においてサイドヒータ4aの周囲には、断熱部材18が設けられている。
Further, in the main chamber 2a, an upper portion and a lower portion are formed so as to surround the pulling region of the single crystal C above and in the vicinity of the
In addition, a
また、この単結晶引上装置1においては、シリコン単結晶を引き上げる前に、シリコン溶融液Mに例えば砒素等のN型ドーパント不純物を取り込むドーピング処理が行われる。その処理には、図1に示すようにドーピング装置15が用いられる。
このドーピング装置15は、例えばドーパント用の微量元素を粒状にしたものをシリコン溶融液Mの液面に落下させるドーピング手段16と、シリコン溶融液Mの上方に配置されるカバー部材17とを備える。
Further, in this single crystal pulling apparatus 1, a doping process for incorporating an N-type dopant impurity such as arsenic into the silicon melt M is performed before pulling up the silicon single crystal. For this process, a
The
前記カバー部材17は、図2に示すように逆ロート状(下部が逆円錐状の拡径部17a、上部が円筒部17b)に形成されている。円筒部17bの上端部には係止孔17cが設けられ、その係止孔17cにシードチャック7が係止することによって、ワイヤ5bの下端にカバー部材17が吊り下げられるようになされている。
尚、このカバー部材17は、例えば石英により形成されている。
As shown in FIG. 2, the
The
前記カバー部材17について、さらに詳しく説明すると、拡径部17aの下端部内径φ1は、輻射シールド6の下端部内径φhよりも小さく形成される。また、ルツボ3の内径をφcとすれば、前記内径φ1は、φ1=0.1〜0.5φcであることが好ましい。
The
また、カバー部材17の下部を構成する拡径部17aの高さ寸法L1は、L1=0.01〜1.0φcに形成されており、より好ましくは、L1=0.1〜0.3φcに形成される。また、カバー部材17の上部を構成する円筒部17bの高さ寸法L2は、L2≧0.01φcに形成され、より好ましくは、L2=0.3〜1.0φcに形成されている。
さらに、鉛直軸に対する拡径部17aの側壁傾斜角θ(拡径部17aの側壁の上端と下端とを結ぶ直線の傾斜角)は、30〜85°であることが好ましい。
The height L1 of the
Furthermore, the side wall inclination angle θ of the
また、ドーピング手段16は、砒素やアンチモン等の微量元素を粒状にしたドーパント不純物を貯留するドーパント不純物供給源16aと、このドーパント不純物供給源16aが貯留する粒状のドーパント不純物をシリコン溶融液Mに供給するための供給管16bとを有する。
前記供給管16bは、例えばメインチャンバ2aの上部に設けられた挿通孔22からチャンバ内に挿通され、さらに前記カバー部材17の側壁に設けられた挿通孔23からカバー部材17内に挿通されている。前記供給管16bの先端は、カバー部材17(拡径部17a)の下端部の略中央に位置するように配置されている。
The doping means 16 supplies a dopant
The
尚、本発明のドーピング装置にあっては、前記ドーピング手段16は図1に示す形態に限定されるものではない。即ち、粒状のドーパント不純物をシリコン溶融液Mに供給可能な構成の他、シリコン溶融液Mに対しガス状のドーパント不純物を噴射して供給する構成であってもよい。 In the doping apparatus of the present invention, the doping means 16 is not limited to the form shown in FIG. That is, in addition to a configuration in which granular dopant impurities can be supplied to the silicon melt M, a configuration in which gaseous dopant impurities are jetted and supplied to the silicon melt M may be employed.
また、図1に示すように単結晶引上装置1は、サイドヒータ4a、ボトムヒータ4bの供給電力量をそれぞれ制御するヒータ制御部9a、9bと、ルツボ3を支持する回転軸19を介して回転させるモータ10と、モータ10の回転数を制御するモータ制御部10aとを備えている。また、ルツボ3の高さを制御する昇降装置11と、昇降装置11を制御する昇降装置制御部11aとを備えている。さらには、巻き取り機構5aの駆動を制御する巻き取り制御部12を備えている。
これら各制御部9a、9b、10a、11a、12、及び前記昇降駆動部6aは、コンピュータ8の演算制御装置8bに接続されている。
Further, as shown in FIG. 1, the single crystal pulling apparatus 1 rotates through
Each of these
このように構成された単結晶引上装置1にあっては、単結晶引き上げ工程前において、コンピュータ8の記憶装置8aに記憶されたプログラムに基づき、シリコン溶融液にドーパント不純物として、例えば砒素を取り込むドーピング処理が行われる。 In the single crystal pulling apparatus 1 configured as described above, for example, arsenic is taken into the silicon melt as a dopant impurity based on a program stored in the storage device 8a of the computer 8 before the single crystal pulling step. A doping process is performed.
本発明のドーピング方法について、図3のフローに沿って説明する。
先ず、最初にルツボ3に原料シリコンを装填すると、演算制御装置8bの指令によりヒータ制御部9を作動させ、サイドヒータ4a、ボトムヒータ4bにそれぞれ所定の電力供給を行う。これによりルツボ3が加熱され、ルツボ3内にシリコン溶融液Mが形成される(図3のステップS1)。
The doping method of the present invention will be described along the flow of FIG.
First, when raw material silicon is loaded into the
次いで、演算制御装置8bの指令により昇降駆動部6aを駆動し、輻射シールド6を所定高さに上昇させると共に、ルツボ3を昇降装置11により上昇させる。これにより、ルツボ3はサイドヒータ4a及びボトムヒータ4bから上方へより引き離した配置となされる(図3のステップS2)。
より詳しくは、ルツボ3の高さは、図2に示すようにシリコン溶融液Mの液面とサイドヒータ4aの上端部との高さ方向のギャップ寸法MP(液面高さ−サイドヒータ上端部高さ)が、MP≧0(即ち、液面がサイドヒータ上端よりも高い状態)となり、ルツボ3の内径をφcとすれば、好ましくはMP=0.1〜1.0φcとなるよう調整される。
また、輻射シールド6の下端部とシリコン溶融液Mの液面とのギャップ寸法Ghは、Gh≧0.01φcとされ、より好ましくはGh=0.1〜1.0φcに調整される。
Next, the
More specifically, as shown in FIG. 2, the height of the
Further, the gap dimension Gh between the lower end portion of the
さらに、ヒータ制御部9aが制御され、サイドヒータ4aへの供給電力が所定値にまで減少される(図3のステップS3)。これによりルツボ3の下部側部は、その温度を維持するよう加熱され、ルツボ3内のシリコン溶融液Mは上層部ほど低温度の状態となされる。尚、ルツボ3の回転数は、10rpm以下に制御される。
Further, the
次いで、ドーピング装置15の取り付けが行われる。
ドーピング装置15の取り付けにおいては、先ず、シードチャック7にカバー部材17が取り付けられ、ワイヤ5bにカバー部材17が吊り下げられた状態となされる。そして、巻取り機構5aによりワイヤ5bの長さ調節がなされ、カバー部材17の配置が決定される(図3のステップS4)。尚、ワイヤ5bは無回転状態に制御される。
より詳しくは、カバー部材17は、その下端部とシリコン溶融液Mの液面とのギャップ寸法GcがGc≧0とされ、ルツボ3の内径をφcとすれば、好ましくはGc=0.01〜0.3φcに調整される。
Next, the
In attaching the
More specifically, the
カバー部材17の配置がなされると、ドーピング手段16の供給管16bが、メインチャンバ2aの斜め上方からチャンバ内に挿通され、さらにカバー部材17内に挿通される。供給管16bの先端は、カバー部材17の下端部の略中央に配置される(図3のステップS5)。
When the
ここで、前記のようにシリコン溶融液Mの上層部への加熱が小さく制御されているため、液面周縁部から次第に自然冷却されていく。
一方、前記のようにカバー部材17によってシリコン溶融液Mの液面中央部が覆われるため、カバー部材17の輻射熱により、図4に示すように、その覆われた液面領域M1は、周囲の液面領域M2よりも高温の状態となされる。
このため、前記カバー部材17に覆われない液面領域M2では冷却が進行し、前記液面領域M2にリング状の固化層が形成される(図3のステップS6)。
Here, since the heating to the upper layer part of the silicon melt M is controlled to be small as described above, it is naturally cooled gradually from the peripheral part of the liquid surface.
On the other hand, since the
For this reason, cooling proceeds in the liquid surface region M2 not covered by the
前記液面領域M2が固化すると、ドーピング手段16のドーパント不純物供給源16aから供給管16bを介し、前記固化していない液面領域M1に向けて粒状のドーパント不純物が落下される(図3のステップS7)。
そして前記供給管16bから供給されたドーパント不純物は、前記液面領域M1から溶融液M中に取り込まれ、ドーピング処理が進行する。
また、ドーピング処理の間、前記固化していない液面領域M1には、前記供給管16bから常にドーパント不純物が供給され、シリコン溶融液Mに一度取り込まれたドーパント不純物は、前記液面領域M2に形成された固化層によって蒸発が抑制される状態となされる。
When the liquid surface region M2 is solidified, granular dopant impurities are dropped from the dopant
The dopant impurities supplied from the
In addition, during the doping process, the dopant surface is always supplied from the
所定時間のドーピング処理が終了すると、ドーピング装置15、即ちドーピング手段16及びカバー部材17が取り外される(図3のステップS8)。
次いで、昇降装置11が駆動制御され、ルツボ3の高さ位置が単結晶引き上げ時の高さに調整される(図3のステップS9)。
また、昇降駆動部6aが制御され、輻射シールド6の高さ位置が調整される(図3のステップS10)。
さらに、ヒータ制御部9の制御によりサイドヒータ4aへの供給電力が上昇される(図3のステップS11)。
これによりルツボ3内のシリコン溶融液Mがより加熱され、前記液面領域M2に形成されていた固化層が再溶融される。そして、チャンバ2内及びシリコン溶融液Mの温調後、単結晶引き上げ工程に移行可能となる(図3のステップS12)。
When the doping process for a predetermined time is completed, the
Next, the elevating device 11 is driven and controlled, and the height position of the
Moreover, the
Further, the power supplied to the
Thereby, the silicon melt M in the
以上のように本発明に係る第一の実施の形態によれば、ルツボ内のシリコン溶融液Mに砒素等のドーパント不純物を取り込むドーピング処理において、シリコン溶融液Mの液面が冷却されると共に、前記液面の所定領域M1を覆うカバー部材17が配置される。
これにより前記カバー部材17に覆われた液面領域M1を除く液面領域M2に固化層が形成され、前記カバー部材17に覆われた領域M1から、ドーパント不純物がシリコン溶融液Mに導入される。
その結果、シリコン溶融液Mに一度取り込まれたドーパント不純物は、前記液面に形成された固化層によって、その蒸発が抑制される。
したがって、ドーパント不純物を効率よくシリコン溶融液Mに取り込むことができ、従来、砒素等のドーパント不純物の蒸発によって生じていた炉内汚染や異物発生等を低減し、シリコン単結晶の有転位化等を防止することができる。
また、無駄なドーパント不純物量が減少するため、コストを大幅に低減することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, in the doping process for incorporating a dopant impurity such as arsenic into the silicon melt M in the crucible, the liquid level of the silicon melt M is cooled, A
As a result, a solidified layer is formed in the liquid surface region M2 excluding the liquid surface region M1 covered by the
As a result, evaporation of the dopant impurities once taken into the silicon melt M is suppressed by the solidified layer formed on the liquid surface.
Accordingly, the dopant impurities can be efficiently taken into the silicon melt M, and in the furnace, the contamination in the furnace and the generation of foreign substances, which have conventionally been caused by the evaporation of the dopant impurities such as arsenic, are reduced, and the silicon single crystal is dislocated. Can be prevented.
Moreover, since the amount of useless dopant impurities is reduced, the cost can be significantly reduced.
尚、前記第一の実施の形態に示したように、カバー部材17は、シードチャック7への取り付け構造上、及び、輻射熱の効率上の理由により逆ロート状に形成されることが望ましい。
しかしながら、前記カバー部材17に適用可能な逆ロート状の形状としては、前記実施の形態に示したように拡径部17aの形状が逆円錐形に限定されるものではない。
例えば、拡径部17aは、図5(a)、(b)〜図7(a)、(b)にそれぞれ示す釣鐘型、或いは、ラッパ型の形状であってもよい。但し、前記いずれの場合であっても、図2に示した拡径部17aの下端部内径φ1、円筒部17bの内径φ2、拡径部17aの側壁の上端と下端とを結ぶ直線の傾斜角θ、拡径部17aの高さ寸法L1、円筒部17bの高さ寸法L2は、それぞれ図2に示した逆円錐形の拡径部17aの条件を適用することが望ましい。
Note that, as shown in the first embodiment, the
However, the reverse funnel shape applicable to the
For example, the enlarged-
続いて、本発明に係るドーピング方法及びドーピング装置の第二の実施の形態について説明する。図8は、前記第二の実施の形態を説明するための図であって、単結晶引上装置に本発明のドーピング装置を適用した状態を示す単結晶引上装置の主要部拡大図である。
尚、この第二の実施の形態の説明においては、前記した第一の実施の形態と同一の部材については同じ符号で示すものとし、その詳細な説明については省略する。
Subsequently, a second embodiment of a doping method and a doping apparatus according to the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining the second embodiment, and is an enlarged view of a main part of the single crystal pulling apparatus showing a state in which the doping apparatus of the present invention is applied to the single crystal pulling apparatus. .
In the description of the second embodiment, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
また、本発明に係る第二の実施の形態の装置構成としては、前記第一の実施の形態で示したカバー部材17を具備しない点が主に異なる。即ち、ドーピング装置15は、ドーピング手段16により構成される。
また、図8に図示しない単結晶引上装置1のその他の構成部分は、コンピュータ8の記憶装置8aに記憶されたプログラムを除いて図1に示したものと同一のものを用いることができる。このため、以下においては、図1に示した符号も使用して説明を行う。
Further, the apparatus configuration of the second embodiment according to the present invention is mainly different in that the
Further, the other components of the single crystal pulling apparatus 1 (not shown in FIG. 8) can be the same as those shown in FIG. 1 except for the program stored in the storage device 8a of the computer 8. For this reason, in the following description, the reference numerals shown in FIG. 1 are also used.
本発明のドーピング方法に係る第二の実施の形態について、図9のフローに沿って説明する。
先ず、最初にルツボ3に原料シリコンを装填すると、演算制御装置8bの指令によりヒータ制御部9を作動させ、サイドヒータ4a、ボトムヒータ4bにそれぞれ所定の電力供給を行う。これによりルツボ3が加熱され、ルツボ3内にシリコン溶融液Mが形成される(図9のステップSt1)。
A second embodiment according to the doping method of the present invention will be described along the flow of FIG.
First, when raw material silicon is loaded into the
次いで、ヒータ制御部9の制御によりボトムヒータ4bへの電力供給を停止し、サイドヒータ4aへ供給する電力を増加する(図9のステップSt2)。
そして、ルツボ3を昇降装置11により昇降させることにより、サイドヒータ4aとシリコン溶融液Mの液面との高さ位置関係を調整する(図9のステップSt3)。具体的には、シリコン溶融液Mの液面とサイドヒータ4aの上端部との高さ方向のギャップ寸法MP(液面高さ−サイドヒータ上端部高さ)が、MP≦0(即ち液面よりサイドヒータ上端が高い状態)となり、ルツボ3の内径をφcとすれば、好ましくはMP=_0.1〜_1.0φcとなるよう調整される。
Next, the power supply to the
And the height positional relationship of the
ルツボ高さが調整されると、昇降駆動部6aを駆動し、輻射シールド6を昇降移動させ、輻射シールド6とシリコン溶融液Mの液面とのギャップ寸法Ghが所定の範囲内となるよう調整される(図9のステップSt4)。具体的には、ルツボ3の内径をφcとすれば、ギャップ寸法Ghは0.01〜1.0φcとされ、より好ましくは、ギャップ寸法Ghは0.01〜0.5φcとなされる。
When the crucible height is adjusted, the elevating
次いで、演算制御装置8bの指令によりモータ制御部10aが作動し、ルツボ3が例えば1rpm以下の低速度で回転動作される。或いは、ルツボ3は無回転状態であってもよい。
そして、シードチャック7に種結晶が保持された状態で、演算制御装置8bの指令により、巻き取り制御部12が作動し、巻取り機構5aが作動してワイヤ5bが降ろされる。
そして、シードチャック7に保持された種結晶がシリコン融液Mに接触され、種結晶を溶解し、ネック部を形成することなく結晶肩部C(固化層)を形成する(図9のステップSt5)。
尚、この結晶肩部Cは、単結晶でも多結晶でも構わないが、ルツボ径内の範囲において、できる限り大きい径(例えば直径φsは50〜200mm、高さhsは10〜100mm)を有することが好ましい。また、結晶肩部Cの周縁部が略正円に形成されるのであれば、必ずしもワイヤ5b(シードチャック7)を軸周りに回転させる必要はない。
Next, the
Then, in a state where the seed crystal is held on the
Then, the seed crystal held by the
The crystal shoulder C may be a single crystal or a polycrystal, but has a diameter as large as possible within the range of the crucible diameter (for example, the diameter φs is 50 to 200 mm and the height hs is 10 to 100 mm). Is preferred. Further, if the peripheral edge of the crystal shoulder C is formed in a substantially circular shape, it is not always necessary to rotate the
図示するようにシリコン溶融液Mの液面中央部に前記結晶肩部Cが形成されると、ドーピング装置15が取り付けられる。
具体的には、ドーピング装置15におけるドーピング手段16の供給管16bがメインチャンバ2a内に挿通孔22から挿入され、さらに輻射シールド6に設けられた挿通孔6aから輻射シールド6の裏側に通される。供給管16bの先端部は、前記結晶肩部Cの周囲の液面領域M3(即ち、固化していない液面)に向けて配置される。
As shown in the drawing, when the crystal shoulder C is formed at the center of the liquid surface of the silicon melt M, the
Specifically, the
この状態で、ドーピング手段16のドーパント不純物供給源16aから供給管16bを介し、ドーパント不純物が前記液面領域M3に向けて落下される(図9のステップSt6)。これによりシリコン溶融液Mにドーパント不純物として例えば砒素が取り込まれ、ドーピング処理が進行する。
ここで、シリコン溶融液Mの液面中央部は、前記結晶肩部Cによって覆われた状態であるため、シリコン溶融液Mに一度取り込まれた砒素は蒸発が抑制される状態となされる。
In this state, dopant impurities are dropped from the dopant
Here, since the liquid surface center portion of the silicon melt M is covered with the crystal shoulder C, the arsenic once taken into the silicon melt M is in a state where evaporation is suppressed.
所定時間のドーピング処理が終了すると、ドーピング装置15が取り外される(図9のステップSt7)。
次いで、昇降装置11が駆動制御され、ルツボ3の高さ位置が単結晶引き上げ時の高さに調整される(図9のステップSt8)。
また、昇降駆動部6aが制御され、輻射シールド6の高さ位置が調整される(図9のステップSt9)。
さらに、ヒータ制御部9の制御によりサイドヒータ4aへの供給電力が上昇される(図9のステップSt10)。
これによりルツボ3内のシリコン溶融液Mがより加熱され、結晶肩部Cが再溶融される(図9のステップSt11)。そして、チャンバ2内及びシリコン溶融液Mの温調後、単結晶引き上げ工程に移行可能となる。
When the doping process for a predetermined time is completed, the
Next, the elevating device 11 is driven and controlled, and the height position of the
Further, the
Furthermore, the power supplied to the
Thereby, the silicon melt M in the
以上のように本発明に係る第二の実施の形態によれば、ルツボ内のシリコン溶融液Mに砒素等のドーパント不純物を取り込むドーピング処理において、径の大きい結晶肩部Cが育成形成される。
ここで、前記結晶肩部Cの周囲、即ち固化していない液面領域からドーパント不純物が導入される。
その結果、シリコン溶融液Mに一度取り込まれたドーパント不純物は、前記結晶肩部Cが蓋として機能することによって、その蒸発が抑制される。
したがって、ドーパント不純物を効率よくシリコン溶融液Mに取り込むことができ、従来、砒素等のドーパント不純物の蒸発によって生じていた炉内汚染や異物発生等を低減し、シリコン単結晶の有転位化等を防止することができる。
また、無駄なドーパント不純物量が減少するため、コストを大幅に低減することができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the crystal shoulder C having a large diameter is grown and formed in the doping process for incorporating a dopant impurity such as arsenic into the silicon melt M in the crucible.
Here, dopant impurities are introduced from the periphery of the crystal shoulder C, that is, from the liquid surface region not solidified.
As a result, evaporation of dopant impurities once taken into the silicon melt M is suppressed by the crystal shoulder C functioning as a lid.
Accordingly, the dopant impurities can be efficiently taken into the silicon melt M, and in the furnace, the contamination in the furnace and the generation of foreign substances, which have conventionally been caused by the evaporation of the dopant impurities such as arsenic, are reduced, and the silicon single crystal is dislocated. Can be prevented.
Moreover, since the amount of useless dopant impurities is reduced, the cost can be significantly reduced.
本発明に係るドーピング方法及びドーピング装置について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に従いドーピング可能な状態を作り出し、本発明の効果を検証した。 The doping method and the doping apparatus according to the present invention will be further described based on examples. In this example, a doping state was created in accordance with the above embodiment, and the effect of the present invention was verified.
〔参考例1〕
参考例1として、前記第一の実施の形態に示したカバー部材を用いなくても、シリコン溶融液の液面にドーパント不純物の蒸発を十分に抑制可能な固化層が形成できるか検証した。本実験では、先ず、内径500mmのルツボを用い、輻射シールドとシリコン溶融液の液面とのギャップ寸法(図2に示す寸法Gh)が120mmとなるよう調整し、シリコン溶融液の液面高さとサイドヒータ上端高さとのギャップ寸法(図2に示す寸法MP)を−130mm(即ちサイドヒータ上端が液面より高い状態)に調整した。
[Reference Example 1]
As Reference Example 1, it was verified whether a solidified layer capable of sufficiently suppressing evaporation of dopant impurities could be formed on the liquid surface of the silicon melt without using the cover member shown in the first embodiment. In this experiment, first, using a crucible having an inner diameter of 500 mm, the gap dimension (dimension Gh shown in FIG. 2) between the radiation shield and the silicon melt liquid level is adjusted to 120 mm, The gap dimension (size MP shown in FIG. 2) with the side heater upper end height was adjusted to −130 mm (that is, the side heater upper end was higher than the liquid level).
そして、サイドヒータへの供給電力が130kWの状態で、ルツボに原料シリコンを溶融した後、輻射シールドとシリコン溶融液の液面とのギャップ寸法(図2に示す寸法Gh)は120mmのままで、シリコン溶融液の液面高さとサイドヒータ上端高さとのギャップ寸法(図2に示す寸法MP)を+130mm(即ち、溶融液面がサイドヒータ上端よりも高い状態)に調整した。 Then, after the raw silicon is melted in the crucible with the power supplied to the side heater being 130 kW, the gap dimension (dimension Gh shown in FIG. 2) between the radiation shield and the liquid surface of the silicon melt remains 120 mm. The gap dimension (dimension MP shown in FIG. 2) between the liquid surface height of the silicon melt and the side heater upper end height was adjusted to +130 mm (that is, the state where the melt liquid surface was higher than the upper end of the side heater).
また、ルツボ下方に配置されたボトムヒータには通電せず、ルツボ周囲に配置されたサイドヒータへの供給電力を190kWに増加した。
この条件下でシリコン溶融液の状態を観察したところ、シリコン溶融液の液面周縁部における温度は1685K(ケルビン)から1624Kまで低下し、また、ルツボ内周面から幅21mmのリング状に液面が固化(液面固化率が約15%)したことを確認できた。
この程度の固化面積が出来れば、ドーパント不純物の蒸発に対して一定の抑制効果を期待することができるが、液面固化率は僅かに約15%であるため、ドーパント不純物の蒸発を効果的に抑制するには不十分なものであった。
Further, the bottom heater arranged below the crucible was not energized, and the power supplied to the side heater arranged around the crucible was increased to 190 kW.
When the state of the silicon melt was observed under these conditions, the temperature at the peripheral surface of the silicon melt decreased from 1685 K (Kelvin) to 1624 K, and the liquid level in a ring shape with a width of 21 mm from the inner peripheral surface of the crucible. It was confirmed that was solidified (liquid surface solidification rate was about 15%).
If a solidified area of this level can be obtained, a certain suppression effect can be expected for the evaporation of dopant impurities. However, since the liquid surface solidification rate is only about 15%, the dopant impurities can be effectively evaporated. It was insufficient to suppress.
〔実施例1〕
実施例1では、前記第一の実施の形態と同様にカバー部材を用い、シリコン溶融液の液面にドーパント不純物の蒸発を十分に抑制可能な固化層が形成できるか検証した。
本実験では、実施例1と同様のルツボにシリコン溶融液を形成後、輻射シールドとシリコン溶融液の液面とのギャップ寸法(図2に示す寸法Gh)は120mm、シリコン溶融液の液面高さとサイドヒータ上端高さとのギャップ寸法(図2に示す寸法MP)を+130mm(即ち、溶融液面がサイドヒータ上端よりも高い状態)に調整した。
また、本発明に係る第一の実施の形態に示したように、シリコン溶融液の液面上方にカバー部材を配置し、ボトムヒータに通電せず、サイドヒータへの供給電力を172kWに増加した。
[Example 1]
In Example 1, the cover member was used as in the first embodiment, and it was verified whether a solidified layer capable of sufficiently suppressing evaporation of dopant impurities could be formed on the liquid surface of the silicon melt.
In this experiment, after the silicon melt was formed in the same crucible as in Example 1, the gap dimension (dimension Gh shown in FIG. 2) between the radiation shield and the silicon melt liquid level was 120 mm, and the silicon melt liquid level was high. And the side heater upper end height (dimension MP shown in FIG. 2) were adjusted to +130 mm (that is, the molten liquid surface was higher than the side heater upper end).
Further, as shown in the first embodiment according to the present invention, the cover member is arranged above the liquid surface of the silicon melt, the bottom heater is not energized, and the power supplied to the side heater is increased to 172 kW.
この条件下でシリコン溶融液の状態を観察したところ、シリコン溶融液の液面周縁部における温度は1685K(ケルビン)から1584Kまで低下し、また、ルツボ内周面から幅154mmのリング状に液面が固化(液面固化率が約81%以上)したことを確認できた。
この程度の固化面積が出来れば、ドーパント不純物の蒸発に対して十分な抑制効果を期待できると確認した。
When the state of the silicon melt was observed under these conditions, the temperature at the peripheral surface of the silicon melt decreased from 1685 K (Kelvin) to 1584 K, and the liquid level in a ring shape with a width of 154 mm from the inner peripheral surface of the crucible. It was confirmed that was solidified (liquid surface solidification rate was about 81% or more).
It was confirmed that if this solidified area could be achieved, a sufficient suppression effect on the evaporation of dopant impurities could be expected.
〔実施例2〕
実施例2では、前記第二の実施の形態と同様に結晶肩部を育成し、シリコン溶融液の液面にドーパント不純物の蒸発を十分に抑制可能な固化層が形成できるか検証した。
本実験では、内径500mmのルツボを用い、輻射シールドとシリコン溶融液の液面とのギャップ寸法(図2に示す寸法Gh)が120mmとなるよう調整し、シリコン溶融液の液面高さとサイドヒータ上端高さとのギャップ寸法(図2に示す寸法MP)を−130mm(即ちサイドヒータ上端が液面より高い状態)に調整した。
そして、ボトムヒータに通電せず、サイドヒータへの供給電力を118.38kWに減少し、本発明に係る第二の実施の形態において図8に示したように、シードチャックに保持された種結晶を引き上げ速度0.5mm/minで育成し、直径310mm、高さ50mmの結晶肩部を形成した。
[Example 2]
In Example 2, the crystal shoulder was grown as in the second embodiment, and it was verified whether a solidified layer capable of sufficiently suppressing evaporation of dopant impurities could be formed on the liquid surface of the silicon melt.
In this experiment, a crucible having an inner diameter of 500 mm was used, and the gap dimension (dimension Gh shown in FIG. 2) between the radiation shield and the silicon melt liquid level was adjusted to 120 mm. The gap dimension with respect to the upper end height (dimension MP shown in FIG. 2) was adjusted to −130 mm (that is, the side heater upper end was higher than the liquid level).
Then, the power supplied to the side heater is reduced to 118.38 kW without energizing the bottom heater, and the seed crystal held by the seed chuck is removed as shown in FIG. 8 in the second embodiment of the present invention. The crystal was grown at a pulling rate of 0.5 mm / min to form a crystal shoulder with a diameter of 310 mm and a height of 50 mm.
その後、引き上げを停止し(引き上げ速度0mm/min)、このように育成された結晶肩部を停止状態で維持するために、サイドヒータへの供給電力を125.28kWまで上昇させた。
この状態で、シリコン溶融液の液面固化率は33%以上となり、この程度の固化面積が出来れば、ドーパント不純物の蒸発に対して十分な抑制効果を期待できると確認した。
Thereafter, the pulling was stopped (pulling speed 0 mm / min), and the power supplied to the side heater was increased to 125.28 kW in order to maintain the crystal shoulder thus grown in a stopped state.
In this state, the liquid surface solidification rate of the silicon melt was 33% or more, and it was confirmed that if this solidified area could be achieved, a sufficient inhibitory effect on the evaporation of dopant impurities could be expected.
1 単結晶引上装置
2 炉体
2a メインチャンバ
2b プルチャンバ
3 ルツボ
4a サイドヒータ
4b ボトムヒータ
5 引上げ機構
5a 巻き取り機構
5b ワイヤ
6 輻射シールド
6a 昇降駆動部
6b ワイヤ
7 シードチャック
8 コンピュータ
8a 記憶装置
8b 演算制御装置
9a ヒータ制御部
9b ヒータ制御部
10 モータ
10a モータ制御部
11 昇降装置
11a 昇降装置制御部
15 ドーピング装置
16 ドーピング手段
16a ドーパント不純物供給源
16b 供給管
17 カバー部材
17a 拡径部
17b 円筒部
19 回転軸
C 結晶肩部
M シリコン溶融液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single
Claims (5)
前記ルツボ内にシリコン溶融液を形成するステップと、
前記シリコン溶融液における所定の液面領域に固化層を形成するステップと、
前記固化層が形成されていない液面領域から、前記シリコン溶融液にドーパント不純物を導入するステップとを実行することを特徴とするドーピング方法。 In a single crystal pulling apparatus for pulling a single crystal from a crucible in a furnace body by a Czochralski method, a doping method for adding a dopant impurity to a silicon melt in the crucible,
Forming a silicon melt in the crucible;
Forming a solidified layer in a predetermined liquid surface area in the silicon melt;
Introducing a dopant impurity into the silicon melt from a liquid surface area where the solidified layer is not formed.
前記シリコン溶融液の下層部を加熱すると共に上層部を冷却し、
前記シリコン溶融液の上方に、前記固化層を形成しない液面領域を覆うカバー部材を配置することを特徴とする請求項1に記載されたドーピング方法。 In the step of forming a solidified layer in a predetermined liquid surface area in the silicon melt,
Heating the lower layer of the silicon melt and cooling the upper layer,
The doping method according to claim 1, wherein a cover member that covers a liquid surface region where the solidified layer is not formed is disposed above the silicon melt.
前記ルツボ内のシリコン溶融液から結晶を引き上げながら育成し、
結晶肩部が形成された状態で引き上げを停止することを特徴とする請求項1に記載されたドーピング方法。 In the step of forming a solidified layer in a predetermined liquid surface area in the silicon melt,
Growing while pulling up crystals from the silicon melt in the crucible,
2. The doping method according to claim 1, wherein the pulling is stopped in a state where the crystal shoulder is formed.
前記ルツボの上部が前記ヒータから引き離された状態で、前記シリコン溶融液の上方に配置され、前記シリコン溶融液における所定の液面領域を覆うカバー部材と、
前記カバー部材に覆われた前記所定の液面領域からドーパント不純物を前記シリコン溶融液に導入するドーピング手段とを備えることを特徴とするドーピング装置。 A crucible in the furnace is heated by a heater to form a silicon melt in the crucible, and a dopant is added to the silicon melt in the crucible in a single crystal pulling apparatus that pulls a single crystal from the crucible by the Czochralski method. A doping apparatus for adding impurities,
A cover member disposed above the silicon melt with the upper part of the crucible being separated from the heater, and covering a predetermined liquid surface area in the silicon melt;
A doping apparatus comprising: doping means for introducing a dopant impurity into the silicon melt from the predetermined liquid surface region covered with the cover member.
前記ルツボ内のシリコン溶融液から結晶肩部が育成され、引き上げ停止された状態で、前記結晶肩部の周囲の液面領域からドーパント不純物を前記シリコン溶融液に導入するドーピング手段を備えることを特徴とするドーピング装置。 A crucible in the furnace is heated by a heater to form a silicon melt in the crucible, and a dopant is added to the silicon melt in the crucible in a single crystal pulling apparatus that pulls a single crystal from the crucible by the Czochralski method. A doping apparatus for adding impurities,
A crystal shoulder is grown from the silicon melt in the crucible and is provided with doping means for introducing dopant impurities into the silicon melt from a liquid surface region around the crystal shoulder in a state where the crystal shoulder is stopped. A doping apparatus.
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DE112021005334T5 (en) | 2020-10-09 | 2023-07-20 | Sumco Corporation | Process for growing silicon single crystal |
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2009
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112021005334T5 (en) | 2020-10-09 | 2023-07-20 | Sumco Corporation | Process for growing silicon single crystal |
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