JP2012066965A

JP2012066965A - シリコン単結晶引上装置

Info

Publication number: JP2012066965A
Application number: JP2010213136A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakao; 淳中尾
Original assignee: Covalent Materials Corp
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2012-04-05

Abstract

【課題】コドープを行うに際し、シリコン単結晶の育成中であっても液面振動を抑制してドーパントを添加することが可能であるシリコン単結晶引上装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るシリコン単結晶引上装置１０は、シリコン融液１６の上方に配置された熱遮蔽体２０と、熱遮蔽体２０の外周側及びシリコン融液１６の液面から離間して配置され、シリコン単結晶Ｉｇとルツボ１４の内壁との間のシリコン融液１６の液面第１位置１６ａ上に液相ドーパントを供給する第１供給管５２と、液面第１位置１６ａとシリコン単結晶Ｉｇとの間の液面第２位置１６ｂ上に気相ドーパントを供給する第２供給管５４と、を有するドーパント供給部５０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリコン単結晶引上装置に関し、特に、コドープを行うに際し、シリコン単結晶の育成中であっても液面振動を抑制してドーパントを添加することが可能であるシリコン単結晶引上装置に関する。

チョクラルスキー法（以下、ＣＺ法という）によるシリコン単結晶の製造は、炉体内に配置されたルツボ内に保持されたシリコン融液に種結晶（シード）を浸漬し、種結晶及びルツボを回転させながら当該種結晶を引上げてシリコン単結晶を育成するシリコン単結晶引上装置が用いられる。

近年、リン、アンチモン、砒素などの常温では固体だが高温で気化する主ドーパントと、ゲルマニウムなどの常温では固体だが高温で液化する補助ドーパントの両方をドープする、いわゆるコドープが盛んに行われている。

ドーパントを添加する装置としては、特許文献１には、半導体融液中にＧｅをドープするにあたり、常温で固体状のＧｅを保持するとともに、前記半導体融液表面近傍で液化させ、液化したＧｅを下方に流す連通孔が形成されたドーパント保持部と、このドーパント保持部に保持されたＧｅを覆う被覆部と、前記ドーパント保持部の下部に設けられ、前記連通孔から流れ出した液化したＧeを前記半導体融液表面に導く導管とを備え、前記連通孔は、長孔状に形成されているドーピング装置が開示されている。

更に、特許文献２には、砒素や赤リン及びアンチモンからなる昇華性ドーパントを確実に添加するにあたり、引上炉と、前記引上炉に外付けされており昇華性ドーパントを収容する試料室と、前記引上炉と前記試料室とを熱的に遮断する遮蔽機構と、前記遮蔽機構の遮断を解除した後に前記昇華性ドーパントを融液に供給する供給手段と、を含み、前記供給手段は、融液に浸漬しない位置に配置されており、気化した前記昇華性ドーパントを融液に吹き付けるものであるシリコン単結晶引上装置が開示されている。

更に、特許文献３には、主・副のドーパントをドープする、いわゆるコドープを行うに際し、上部に開口部が形成され、半導体融液表面近傍で気化する第１ドーパントが収容される第１ドーパント収容部と、半導体融液表面近傍で液化する第２ドーパントを保持するとともに、液化したドーパントを下方に流す連通孔が形成されたドーパント保持部と、ドーパント保持部の下部に設けられ、連通孔から流れ出した液化したドーパントを半導体融液表面に導く導管とを有する第２ドーパント収容部と、下端が開口し、上端が閉塞された筒状体から構成され、第１ドーパント収容部及び第２ドーパント収容部を収容し、気化した第１ドーパントのドーパントガスを半導体融液表面に案内する案内部とを備えるドーピング装置が開示されている。

特開２００８−２９７１６４号公報特開２００９−２１５１１７号公報特開２００８−２９７１６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、導管の下端をシリコン融液に浸け込んでドープするため、シリコン単結晶の育成中のドープはシリコン融液の液面振動を引き起こす要因となるため、その実施は困難であった。また、特許文献１に記載の装置は、コドープについて考慮されているものではなかった。
また、特許文献２に記載の装置は、シリコン単結晶の育成中のドープが可能であるが、コドープについて考慮されているものではなかった。
特許文献３に記載の装置は、コドープに関するものであるが、本装置は副ドーパント収容部の筒状体の下端をシリコン融液に浸け込んでドープするため、特許文献１と同様に、シリコン単結晶の育成中のドープはシリコン融液の液面振動を引き起こす要因となるため、その実施は困難であった。

本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、コドープを行うに際し、シリコン単結晶の育成中であっても液面振動を抑制してドーパントを添加することが可能であるシリコン単結晶引上装置を提供することを目的とする。

本発明に係るシリコン単結晶引上装置は、炉体内に配置されたルツボ内に保持されたシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶引上装置であって、前記シリコン融液の上方に配置され、前記シリコン単結晶への輻射熱を遮蔽する円筒形状の熱遮蔽体と、前記熱遮蔽体の上方に配置され、前記熱遮蔽体の内周側、前記熱遮蔽体と前記シリコン融液との間を通って、前記ルツボの下方に位置する排出口から前記炉体外に排出されるキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、前記熱遮蔽体の外周側及び前記シリコン融液の液面から離間して配置され、前記シリコン単結晶と前記ルツボの内壁との間の前記シリコン融液の液面第１位置に液相ドーパントを供給する第１供給管と、前記第１位置と前記シリコン単結晶との間の液面第２位置に気相ドーパントを供給する第２供給管と、を有するドーパント供給部と、を備えることを特徴とする。

前記第１及び第２供給管は前記炉体内から炉体外まで延在して設けられ、前記第１供給管は、前記炉体外で常温では固体でありシリコン融液からの輻射熱で液化する第１ドーパントを保持する第１ドーパント保持部に接続され、前記第２供給管は、前記炉体外で常温では固体でありシリコン融液からの輻射熱で気化する第２ドーパントを保持する第２ドーパント保持部に接続され、前記第１及び第２供給管は前記炉体内で固定部材により一体に固定され、かつ、前記一体に固定された第１及び第２供給管は、前記炉体に設けられた昇降装置により前記ルツボ及び前記熱遮蔽体に接触しない方向に昇降自在に設けられていることが好ましい。

前記第１供給管は、前記第１ドーパント保持部から供給された第１ドーパントを該供給管内で一時的に保留し、前記シリコン融液からの輻射熱により液化して液相ドーパントとする保留部と、前記液相ドーパントを前記第１位置に滴下する滴下部と、を備えることが好ましい。

前記第１位置と前記第２位置との距離は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明によれば、コドープを行うに際し、シリコン単結晶の育成中であっても液面振動を抑制してドーパントを添加することが可能であるシリコン単結晶引上装置が提供される。

本発明の実施形態に係るシリコン単結晶引上装置の概略図である。図１のドーパント供給部５０近傍を拡大した概略図である。図２のＡ−Ａ’線で切ったときの断面における概念図である。第１供給管５２の液相ドーパント供給部５２ｂ近傍を拡大した概念図であり、併せて液相ドーパント供給部５２ｂから液相ドーパントが供給される様子を示す概念図である。シリコン融液１６の液面におけるシリコン単結晶Ｉｇ、液面第１位置１６ａ及び液面第２位置１６ｂの好ましい位置関係を示す概念図である。ドーパント保持部５６（５８）における具体的態様を示す概念図である。図６に示すドーパント保持部５６（５８）に収容されたドーパントが供給管５２（５４）に投入される態様を説明するための概念図である。図６に示すドーパント保持部５６（５８）に収容されたドーパントが供給管５２（５４）に投入される態様を説明するための概念図である。

以下、本発明に係るシリコン単結晶引上装置の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るシリコン単結晶引上装置の概略図であり、図２は、図１のドーパント供給部５０近傍を拡大した概略図であり、図３は、図２のＡ−Ａ’線で切ったときの断面における概念図である。

本実施形態に係るシリコン単結晶引上装置１０は、図１に示すように、炉体１２と、炉体１２内に配置され、原料シリコン（主に、ポリシリコン）を保持するルツボ１４と、ルツボ１４の外周囲に設けられ、ルツボ１４を加熱し、ルツボ１４内に保持された原料シリコンを溶融してシリコン融液１６とするヒータ１８と、シリコン融液１６の上方に配置され、ＣＺ法によりシリコン融液１６から引上げたシリコン単結晶Ｉｇへの輻射熱を遮断する円筒形状の熱遮蔽体２０とを備える。

ルツボ１４は、シリコン融液１６を保持する石英ルツボ１４ａと、石英ルツボ１４ａを収容するカーボンルツボ１４ｂとで構成されている。

ヒータ１８の外周囲には第１保温部材２２が設けられ、第１保温部材２２の上部には、ヒータ１８と一定の間隔を有して第２保温部材２４が設けられている。

熱遮蔽体２０の上方には、熱遮蔽体２０の内周側、熱遮蔽体２０とシリコン融液１６との間を通って、ルツボ１４の下方に位置する排出口２６から炉体１２外に排出されるキャリアガスＧ１（例えば、アルゴンガス）を供給するキャリアガス供給口２８が設けられている。

また、炉体１２内には、シリコン単結晶Ｉｇを育成するために用いられるシード（図示せず）を保持するシードチャック３２が取り付けられた引上用ワイヤ３４が、ルツボ１４の上方に設けられている。引上用ワイヤ３４は、炉体１２外に設けられた回転昇降自在なワイヤ回転昇降機構３６に取り付けられている。

ルツボ１４は、炉体１２の底部を貫通し、炉体１２外に設けられたルツボ回転昇降機構３８によって回転昇降可能なルツボ回転軸４０に取付けられている。
熱遮蔽体２０は、第２保温部材２４の上面に取付けられた熱遮蔽体支持部材４２を介してルツボ１４の上方に保持されている。

キャリアガス供給口２８には、例えば、バタフライ弁４３を介して、炉体１２内にキャリアガスＧ１を供給するキャリアガス供給部４４が接続されている。排出口２６には、例えば、バタフライ弁４６を介して、熱遮蔽体２０の内周側、熱遮蔽体２０とシリコン融液１６との間を通ったキャリアガスＧ１を排出するキャリアガス排出部４８が接続されている。例えば、バタフライ４３を調整することで炉体１２内に供給するキャリアガスＧ１の供給量を、バタフライ弁４６を調整することで炉体１２内から排出する排出ガス（シリコン融液１６から発生したＳｉＯｘガス等も含む）の排出量をそれぞれ制御する。

また、熱遮蔽体２０の外周側及びシリコン融液１６の液面から離間して、シリコン融液１６にドーパントを供給するドーパント供給部５０が配置されている。
ドーパント供給部５０は、図１、２に示すように、前記シリコン単結晶Ｉｇと前記ルツボ１４の内壁（詳しくは、石英ルツボ１４ａの内壁）との間の前記シリコン融液１６の液面第１位置１６ａに液相ドーパントを供給する第１供給管５２と、前記第１位置１６ａと前記シリコン単結晶Ｉｇとの間の液面第２位置１６ｂに気相ドーパントを供給する第２供給管５４と、を有する。

本発明に係るシリコン単結晶引上装置１０は、上述したようなドーパント供給部５０を備えているため、コドープを行うに際し、シリコン単結晶の育成中であっても液面振動を抑制してドーパントを添加することが可能である。
すなわち、シリコン融液１６の液面から離間して、液相ドーパントを供給する液面第１位置１６ａとシリコン単結晶Ｉｇとの間に気相ドーパントを供給する液面第２位置１６ｂが設けられているため、液相ドーパントが供給された際にシリコン単結晶Ｉｇ方向に発生する波紋状の液面振動を、気相ドーパントが液面第２位置１６ｂに供給されることによって小さくすることができる。

なお、第２供給管５４から供給される気相ドーパントは、シリコン融液１６の液面第２位置１６ｂに吹き付けることになるため、当該気相ドーパントの供給による液面振動が発生する懸念があるが、図１に示すように、シリコン融液１６の液面上には、キャリアガス供給口２８から供給されるキャリアガスＧ１が熱遮蔽体２０とシリコン融液１６との間を通って、前記ルツボ１４の下方方向に流れているため、第２供給管５４から供給される気相ドーパントの風力がキャリアガスＧ１によって相殺されるため、シリコン融液１６の液面第２位置１６ｂが当該気相ドーパントの供給によって直接影響を受けることが軽減される。
従って、気相ドーパントの供給による液面第２位置１６ｂの液面振動の発生を抑制することができる。

前記ドーパント供給部５０は、図２、３に示すように、第１及び第２供給管５２、５４は前記炉体１２内から炉体１２外まで延在して設けられ、前記第１供給管５２は、前記炉体１２外で常温では固体でありシリコン融液１６からの輻射熱で液化する第１ドーパントを保持する第１ドーパント保持部５６に接続され、前記第２供給管５４は、前記炉体１２外で常温では固体でありシリコン融液１６からの輻射熱で気化する第２ドーパントを保持する第２ドーパント保持部５８に接続され、前記第１及び第２供給管５２、５４は前記炉体１２内で固定部材６０により一体に固定され、かつ、前記一体に固定された第１及び第２供給管５２、５４は、前記炉体１２に設けられた昇降装置６２により前記ルツボ１４及び前記熱遮蔽体２０に接触しない方向Ｍｖに昇降自在に設けられていることが好ましい。

前記ドーパント供給部５０は、このような構成を備えているため、シリコン単結晶の育成中に第１ドーパント及び第２ドーパントの両方をドープするコドープを簡便に行うことが出来る。
なお、本発明でいう第１ドーパントは、ゲルマニウムが好適に用いられる。また、第２ドーパントは、リン、アンチモン、砒素が好適に用いられる。

前記第１供給管５２は、炉体１２外で第１ドーパント保持部５６に接続され、所定の傾斜θ_１（好ましくは５５°以上６５°以下）をもって炉体１２内まで延在する傾斜部５２ａと、前記傾斜部５２ａに連結され、所定の距離（Ｒ_１）を持って、前記傾斜部５２ａを通過した第１ドーパントを液相ドーパントとしてシリコン融液１６の液面第１位置１６ａに供給する液相ドーパント供給部５２ｂと、を備える。

前記第２供給管５４は、炉体１２外で第２ドーパント保持部５８に接続され、所定の傾斜θ_２（好ましくは５５°以上６５°以下）をもって炉体１２内まで延在する傾斜部５４ａと、前記傾斜部５４ａに連結され、前記シリコン融液１６の液面と略平行に設けられた水平部５４ｂと、前記水平部５４ｂに連結され、所定の傾斜θ_２（好ましくは５５°以上６５°以下）をもって前記シリコン融液１６近傍まで延在し、所定の間隔（Ｒ_２）を持って、前記傾斜部５４ａ及び水平部５４ｂを通過した第２ドーパントを気相ドーパントとしてシリコン融液１６の液面第２位置１６ｂに供給する気相ドーパント供給部５４ｃと、を備える。

前記第１供給管５２に供給される第１ドーパントは、前記傾斜部５２ａ通過中、又は、前記液相ドーパント供給部５２ｂにおいて液化され、液相ドーパントとしてシリコン融液１６の液面第１位置１６ａに供給される。前記第２供給管５４に供給される第２ドーパントは、前記傾斜部５４ａ、水平部５４ｂ、又は、前記気相ドーパント供給部５４ｃにおいて気化され、気相ドーパントとしてシリコン融液１６の液面第２位置１６ｂに供給される。

図４は、第１供給管５２の液相ドーパント供給部５２ｂ近傍を拡大した概念図であり、併せて液相ドーパント供給部５２ｂから液相ドーパントが供給される様子を示す概念図である。
前記第１供給管５２の供給部５２ｂは、図４に示すように、前記第１ドーパント保持部５６から供給された第１ドーパントＤ_１を該供給管内で一時的に保留し、前記シリコン融液１６からの輻射熱により液化して液相ドーパントＤ_１Ｌとする保留部５２ｂ１と、前記液相ドーパントＤ_１Ｌを前記液面第１位置１６ａ上に滴下する吐出口（滴下部）５２ｂ２と、を備えることが好ましい。
このような構成とすることで、液面第１位置１６ａ上に、液面振動を抑制しつつドーパントを簡便に添加することが可能である。

前記液相ドーパント供給部５２ｂは、具体的には、傾斜部５２ａと液相ドーパント供給部５２ｂとの連結部分５２ａｂにおける内径が前記吐出口５２ｂ２まで漸減する保留部５２ｂ１で構成されている。
前記連結部分５２ａｂの内径は、例えば１０ｍｍである。前記吐出口５２ｂ２の開口径は、例えば４ｍｍである。
前記傾斜部５２ａにおける内径は、例えば１０ｍｍである。また、第２供給管５２における傾斜部５４ａ、水平部５４ｂ及び気相ドーパント供給部５４ｃにおける内径は、例えば１０ｍｍである。

図５は、シリコン融液１６の液面におけるシリコン単結晶Ｉｇ、液面第１位置１６ａ及び液面第２位置１６ｂの好ましい位置関係を示す概念図である。
図５に示すように、前記液面第２位置１６ｂは、前記液面第１位置１６ａと前記シリコン単結晶Ｉｇの中心Ｏを結ぶ直線Ｈ_Ｌ上に設けられることが好ましい。
このような構成とすることで、液相ドーパントＤ_１Ｌが供給された際に発生する波紋状の液面振動を、当該気相ドーパントが液面第２位置１６ｂに供給されることによって確実に相殺することができる。

図６は、ドーパント保持部５６（５８）における具体的態様を示す概念図である。
ドーパント保持部５６（５８）は、図６に示すように、供給管５２（５４）の上端に連結され、ドーパントを保持する第１試料室５６ａ（５８ａ）と、前記第１試料室５６ａ（５８ａ）の下部に設けられ、供給パイプ５６ｂ（５８ｂ）により、前記１試料室５６ａ（５８ａ）に収容されたドーパントの一部を前記１試料室５６ａ（５８ａ）から供給して保持する第２試料室５６ｃ（５８ｃ）と、前記第２試料室５６ｃ（５８ｃ）に保持されたドーパントを開閉動作によって前記供給管５２（５４）に投入する投入弁５６ｄ（５８ｄ）と、前記投入弁５６ｄ（５８ｄ）の開閉角θ_３を制御する開閉角制御部５６ｅ（５８ｅ）とを備えることが好ましい。
本発明に係るシリコン単結晶引上装置は、上記のようなドーパント保持部５６（５８）を備えているため、簡便にドーパントの投入量を調整することができる。

図７から図８は、図６に示すドーパント保持部５６（５８）に収容されたドーパントが供給管５２（５４）に投入される態様を説明するための概念図である。
投入弁５６ｄ（５８ｄ）が「閉」の状態、すなわち、開閉角θ_３が０°の状態で第１試料室５６ａ（５８ａ）に所定量のドーパントを投入すると、図７に示すように、第１試料室５６ａ（５８ａ）、供給パイプ５６ｂ（５８ｂ）及び第２試料室５６ｃ（５８ｃ）にドーパントが収容された状態となる。その状態で、開閉角制御部５６ｅ（５８ｅ）により投入弁５６ｄ（５８ｄ）の開放角θ_３を制御して投入弁５６ｄ（５８ｄ）を「開」の状態とすることで、第２試料室５６ｃ（５８ｃ）、供給パイプ５６ｂ（５８ｂ）及び第１試料室５６ａ（５８ａ）に収容されているドーパントを所定量供給管５２（５４）に投入する。
ドーパントの投入量は、前記開放角θ_３を制御することで容易に制御することが可能である。

前記液面第１位置１６ａと前記液面第２位置１６ｂとの距離（Ｌ_１）は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
このような構成とすることにより、液相ドーパントＤ_１Ｌが供給された際に発生する波紋状の液面振動を、当該気相ドーパントが液面第２位置１６ｂに供給されることによって確実に相殺することができる。

また、本発明に係るシリコン単結晶引上装置１０におけるドーパント供給部５０近傍の距離（間隔）は本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適時設定することができる。例えば、前記シリコン単結晶Ｉｇの外周から前記液面第２位置１６ｂまでの距離（Ｌ_２）を５０ｍｍ以上、かつ、前記ルツボ１４の内壁から前記液面第１位置１６ａまでの距離（Ｌ_３）を５０ｍｍ以上とすることが好ましい。

前記距離（Ｌ_２）が５０ｍｍ未満である場合は、シリコン単結晶Ｉｇに近すぎるため、シリコン単結晶Ｉｇの外周部近傍に第２ドーパントが添加されやすくなり、シリコン単結晶Ｉｇの径方向の抵抗バラツキを生じてしまう可能性がある。また、前記距離（Ｌ_３）が５０ｍｍ未満である場合は、炉体１２内に供給されるキャリアガスＧ１の影響により、液相ドーパントＤ_１Ｌがシリコン融液１６の液面に届かないでシリコン融液１６に添加されず、ルツボ１４の内壁やルツボ１４を超えて、ヒータ１８等に付着する可能がある。

また、例えば、前記第１供給管５２の吐出口と前記シリコン融液１６の液面第１位置１６ａとの距離（Ｒ_１）は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、前記第２供給管５４の吐出口と前記シリコン融液１６の液面第２位置１６ｂとの距離（Ｒ_２）は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好ましい。
このような構成とすることにより、第１供給管５２から供給される液相ドーパント及び前記第２供給管５４から供給される気相ドーパントを確実にシリコン融液１６に供給することができる。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明は、下記実施例により限定解釈されるものではない。
（実施例）
図１及び図２に示すような本発明に係わるシリコン単結晶引上装置１０を用いて、第１ドーパントとしてゲルマニウムを用い、第２ドーパントとして砒素を用い、キャリアガスＧ１（アルゴンガス）の流量を５０リットル／分としてドーパント供給部５０により第１及び第２ドーパントを供給しながら、狙い直径２１０ｍｍ、直胴部１０００ｍｍの砒素ドープのシリコン単結晶を育成した。

（比較例）
図１に示す第１供給管５２と第２供給管５４の位置を入れ替えて、液面第１位置１６ａ上に気相ドーパントを、前記液面第２位置１６ｂ上に液相ドーパントを供給し、その他は、実施例と同様な条件にて、砒素ドープのシリコン単結晶を育成した。

以上、実施例及び比較例で得られたシリコン単結晶について直径変動率を評価したところ、比較例で得られたシリコン単結晶の直径変動率は、狙い直径から±７％変動しているのに際し、実施例では当該変動幅は狙い直径から±３％以内であった。

１０シリコン単結晶引上装置
１２炉体
１４ルツボ
１６シリコン融液
１８ヒータ
２０熱遮蔽体
２２第１保温部材
２４第２保温部材
２６排出口
２８キャリアガス供給口
３２シードチャック
３４引上用ワイヤ
３６ワイヤ回転昇降機構
３８ルツボ回転昇降機構
４０ルツボ回転軸
４２熱遮蔽体支持部材
４３バタフライ弁
４４キャリアガス供給部
４６バタフライ弁
４８キャリアガス排出部
５０ドーパント供給部
５２第１供給管
５２ａ傾斜部
５２ｂ液相ドーパント供給部
５２ｂ１保留部
５２ｂ２吐出口（滴下部）
５２ａｂ連結部分
５４第２供給管
５４ａ傾斜部
５４ｂ水平部
５４ｃ気相ドーパント供給部
５６第１ドーパント保持部
５８第２ドーパント保持部
６０固定部材
６２昇降装置
Ｉｇシリコン単結晶
Ｇ１キャリアガス

Claims

炉体内に配置されたルツボ内に保持されたシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶引上装置であって、
前記シリコン融液の上方に配置され、前記シリコン単結晶への輻射熱を遮蔽する円筒形状の熱遮蔽体と、
前記熱遮蔽体の上方に配置され、前記熱遮蔽体の内周側、前記熱遮蔽体と前記シリコン融液との間を通って、前記ルツボの下方に位置する排出口から前記炉体外に排出されるキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、
前記熱遮蔽体の外周側及び前記シリコン融液の液面から離間して配置され、前記シリコン単結晶と前記ルツボの内壁との間の前記シリコン融液の液面第１位置に液相ドーパントを供給する第１供給管と、前記第１位置と前記シリコン単結晶との間の液面第２位置に気相ドーパントを供給する第２供給管と、を有するドーパント供給部と、
を備えることを特徴とするシリコン単結晶引上装置。
前記第１及び第２供給管は前記炉体内から炉体外まで延在して設けられ、前記第１供給管は、前記炉体外で常温では固体でありシリコン融液からの輻射熱で液化する第１ドーパントを保持する第１ドーパント保持部に接続され、前記第２供給管は、前記炉体外で常温では固体でありシリコン融液からの輻射熱で気化する第２ドーパントを保持する第２ドーパント保持部に接続され、前記第１及び第２供給管は前記炉体内で固定部材により一体に固定され、かつ、前記一体に固定された第１及び第２供給管は、前記炉体に設けられた昇降装置により前記ルツボ及び前記熱遮蔽体に接触しない方向に昇降自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶引上装置。
前記第１供給管は、前記第１ドーパント保持部から供給された第１ドーパントを該供給管内で一時的に保留し、前記シリコン融液からの輻射熱により液化して液相ドーパントとする保留部と、前記液相ドーパントを前記第１位置に滴下する滴下部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のシリコン単結晶引上装置。
前記第１位置と前記第２位置との距離は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のシリコン単結晶引上装置。