JP2016501826A - 単結晶半導体材料の制御されたドーピングのための液体ドーピングシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
により見積もることができる。
Claims (20)
- 液体ドーパントを半導体グレード材料またはソーラーグレード材料の融液中に導入するためのドーピングシステムであって、
本体と、前記本体の断面積より小さい断面積を有する開口部を規定するテーパー状端部と、を含む、ドーパントを保持するためのドーパント貯蔵装置と、
供給管であって、前記貯蔵装置の前記開口部から伸びる第1の端部と、前記第1の端部から遠位の第2の端部と、前記供給管の前記第2の端部に配置された傾斜した先端部と、前記供給管を通過して固体ドーパントが移動することを妨げるための第1の制限と、前記供給管の前記第2の端部近傍に配置された、液体ドーパントの流量を制御するための第2の制限と、を有する供給管と、
を含むドーピングシステム。 - 前記第2の制限の直径が、前記第1の制限の直径より大きい請求項1に記載のドーピングシステム。
- 前記供給管の外径が、前記開口部における前記テーパー状端部の外径以下である請求項1に記載のドーピングシステム。
- 前記第2の制限が、前記供給管の前記第2の端部における第2の開口部を規定する請求項1に記載のドーピングシステム。
- 前記貯蔵装置中に配置された粒状のドーパントをさらに含む請求項1に記載のドーピングシステム。
- 液体ドーパントを半導体グレード材料またはソーラーグレード材料の融液中に導入する方法であって、
本体と、前記本体の断面積より小さい断面積を有する開口部を規定するテーパー状端部と、を含む、ドーパントを保持するためのドーパント貯蔵装置と、
供給管であって、前記貯蔵装置の前記開口部から伸びる第1の端部と、前記第1の端部から遠位の第2の端部と、前記供給管の前記第2の端部に配置された傾斜した先端部と、を有する供給管と、
前記供給管を通過して固体ドーパントが移動することを妨げるための制限と、
を含むドーピングシステムを、前記融液から離れた第1の位置に位置付ける工程と、
所定量の固体ドーパントを前記ドーピングシステムに加える工程と、
前記固体ドーパントを融解するように、前記ドーピングシステムを、前記融液の表面に十分に近い第2の位置に位置付ける工程と、
前記固体ドーパントが液体ドーパントになるように、前記固体ドーパントを融解する工程と、
前記液体ドーパントを、前記ドーピングシステムの前記供給管を通過させて前記融液中に導入する工程と、
を含む方法。 - 前記ドーピングシステムを、前記第1の位置および前記第2の位置に位置付ける工程が、前記ドーピングシステムが吊り下げられたチャックおよびダミーシードを有する引き上げ機構の使用を含む請求項6に記載の方法。
- 前記ドーピングシステムを、前記第2の位置から、前記融液から離れた第3の位置に移動する工程と、
前記引き上げ機構の前記ダミーシードを、単結晶インゴットの成長に用いる種結晶に置き換える工程と、
をさらに含む請求項7に記載の方法。 - 前記ドーピングシステムを前記第2の位置に位置付ける工程が、前記傾斜した先端部が前記融液の前記表面に接触するまで、半導体グレード材料またはソーラーグレード材料の前記融液の表面に向かって、前記ドーピングシステムを移動することを含む請求項6に記載の方法。
- 前記供給管の前記第2の端部に前記液体ドーパントを制限して、前記液体ドーパントを前記融液中に導入する前に、前記液体ドーパントが前記供給管内部にある間に、前記液体ドーパントをさらに加熱する工程をさらに含む請求項6に記載の方法。
- 前記ドーピングシステムを前記第2の位置に位置付ける工程が、
前記ドーピングシステムを前記第1の位置から前記第2の位置に移動するための時間内で移動時間を決定することと、
前記ドーピングシステムを前記第1の位置から前記第2の位置に前記移動時間内に移動することと、
を含む請求項6に記載の方法。 - 前記移動時間が、前記固体ドーパントを融解するために必要な時間に基づいている請求項11に記載の方法。
- 前記固体ドーパントが、約1400℃より低い融点を有する元素からなる群から選択される請求項6に記載の方法。
- 前記固体ドーパントが、アンチモンおよびインジウムからなる群から選択される請求項6に記載の方法。
- 結晶引き上げ装置であって、
半導体グレード材料またはソーラーグレード材料の融液を保持するための坩堝と、
前記坩堝を加熱し、前記半導体グレード材料または前記ソーラーグレード材料を溶融するための発熱体と、
液体ドーパントを前記半導体グレード材料または前記ソーラーグレード材料の前記融液中に導入するためのドーピングシステムであって、
本体と、前記本体の断面積より小さい断面積を有する開口部を規定するテーパー状
端部と、を含む、ドーパントを保持するためのドーパント貯蔵装置と、
供給管であって、前記貯蔵装置の前記第1の開口部から伸びる第1の端部と、前記
第1の端部から遠位の第2の端部と、前記供給管の前記第2の端部に配置された傾斜
した先端部と、を有する供給管と、
前記供給管を通過して前記ドーパント貯蔵装置から固体ドーパントが移動すること
を妨げるための第1の制限と、
前記供給管の前記第2の端部近傍に配置された、液体ドーパントの流量を制御する
ための第2の制限と、
を含むドーピングシステムと、
前記ドーピングシステムが吊り下げられたダミーシードを含む、前記ドーピングシステムを前記結晶引き上げ装置内に保持および位置付けるための引き上げ機構と、
を含む結晶引き上げ装置。 - 前記第1の制限が、前記ドーパント貯蔵装置の前記テーパー状端部に配置された請求項15に記載の結晶引き上げ装置。
- 前記第1の制限が、前記供給管の前記第1の端部内に配置された請求項15に記載の結晶引き上げ装置。
- 前記第2の制限の直径が、前記第1の制限の直径より大きい請求項15に記載の結晶引き上げ装置。
- 前記第2の制限が、前記供給管の内側の側壁により規定された請求項15に記載の結晶引き上げ装置。
- 前記供給管の長さが、液体ドーパントを前記融液中に導入する間、前記ドーピングシステムを前記融液の表面の上部に位置付けることができる既定の高さ、に基づいている請求項15に記載の結晶引き上げ装置。
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