JP2756476B2 - Ｐ型シリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
Ｐ型シリコン単結晶の製造方法Info
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- JP2756476B2 JP2756476B2 JP9772989A JP9772989A JP2756476B2 JP 2756476 B2 JP2756476 B2 JP 2756476B2 JP 9772989 A JP9772989 A JP 9772989A JP 9772989 A JP9772989 A JP 9772989A JP 2756476 B2 JP2756476 B2 JP 2756476B2
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Description
【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、半導体用シリコン結晶の製造時に、結晶
の面内ｐ分布の均一性を向上させる製造方法に係り、Ｐ
型シリコン結晶（Ｐ型不純物:B）の面内ｐ分布を、Ｎ型
不純物（Ｐ）または、Ｐ型不純物（Ｂ）を所要量添加す
ることにより、均一化した半導体用Ｐ型シリコン単結晶
の製造方法に関する。
の面内ｐ分布の均一性を向上させる製造方法に係り、Ｐ
型シリコン結晶（Ｐ型不純物:B）の面内ｐ分布を、Ｎ型
不純物（Ｐ）または、Ｐ型不純物（Ｂ）を所要量添加す
ることにより、均一化した半導体用Ｐ型シリコン単結晶
の製造方法に関する。
従来の技術 従来、半導体用シリコン結晶の面内ｐ分布の均一性を
向上させる方法としては、結晶の面内不純物分布を均一
にすることにより行なってきた。
向上させる方法としては、結晶の面内不純物分布を均一
にすることにより行なってきた。
かかる面内不純物分布の均一性を得るため、例えば、
多結晶シリコン原料棒を垂直に保持し、単結晶の種との
接触部を加熱溶融しながら結晶を下降させて単結晶領域
を上下軸方向に広げて単結晶インゴットを得るフローテ
ィングゾーン法（以下FZ法という）のパス時、結晶面内
中心部の不純物拡散境界層を薄くする方法、FZパス速度
を小さくする方法及び液固界面の形状を制御することが
行なわれていた。
多結晶シリコン原料棒を垂直に保持し、単結晶の種との
接触部を加熱溶融しながら結晶を下降させて単結晶領域
を上下軸方向に広げて単結晶インゴットを得るフローテ
ィングゾーン法（以下FZ法という）のパス時、結晶面内
中心部の不純物拡散境界層を薄くする方法、FZパス速度
を小さくする方法及び液固界面の形状を制御することが
行なわれていた。
具体的に詳述すると、原料径の制御、上下軸の回転速
度及び方向の制御、パス速度の制御、単結晶の偏芯距離
の制御、高周波誘導加熱コイルの形状の制御、同コイル
と保温筒との距離の制御等の手段が採用されていた。
度及び方向の制御、パス速度の制御、単結晶の偏芯距離
の制御、高周波誘導加熱コイルの形状の制御、同コイル
と保温筒との距離の制御等の手段が採用されていた。
（W.Keller,J.Cryst,Growth 36,215（1976） C.E.Chang,J.Cryst,Growth 44,168（1978）） 従来技術の問題点 ところが、上記手段による面内不純物分布の均一性の
向上を図る方法では、面内ｐ分布をある程度まで改善で
きたが、著しく高い均一性を有する面内ｐ分布を得るに
は限界があり、さらに、 を達成することはできなかった。
向上を図る方法では、面内ｐ分布をある程度まで改善で
きたが、著しく高い均一性を有する面内ｐ分布を得るに
は限界があり、さらに、 を達成することはできなかった。
発明の目的 この発明は、かかる現状に鑑み、半導体用Ｐ型シリコ
ン結晶の結晶面内ｐ分布をより均一にできるＰ型シリコ
ン単結晶の製造方法の提供を目的としている。
ン結晶の結晶面内ｐ分布をより均一にできるＰ型シリコ
ン単結晶の製造方法の提供を目的としている。
発明の概要 この発明は、Ｐ型シリコン単結晶の製造方法におい
て、結晶の面内不純物分布を均一にする方法と併用ある
いはこれと別個に半導体用シリコン結晶の結晶面内ｐ分
布をより均一にできる方法を目的に種々検討した結果、
Ｐ型結晶（Ｐ型不純物:B）に、Ｎ型不純物（Ｐ）を添加
することにより、あるいは、Ｎ型結晶（N.型不純物:P）
に、Ｐ型不純物（Ｂ）を添加することによりＰ型シリコ
ン単結晶の面内ｐ分布を著しく均一にできることを知見
し、この発明を完成したものである。
て、結晶の面内不純物分布を均一にする方法と併用ある
いはこれと別個に半導体用シリコン結晶の結晶面内ｐ分
布をより均一にできる方法を目的に種々検討した結果、
Ｐ型結晶（Ｐ型不純物:B）に、Ｎ型不純物（Ｐ）を添加
することにより、あるいは、Ｎ型結晶（N.型不純物:P）
に、Ｐ型不純物（Ｂ）を添加することによりＰ型シリコ
ン単結晶の面内ｐ分布を著しく均一にできることを知見
し、この発明を完成したものである。
すなわち、この発明は、 原料シリコン結晶を溶融してシリコン単結晶を作製する
Ｐ型シリコン単結晶の製造方法において、 Ｐ型結晶中にＮ型不純物（Ｐ）を含有させ、あるいはＮ
型結晶中にＰ型不純物（Ｂ）を含有させて半導体用シリ
コン結晶の面内ｐ分布を制御するに際し、 Ｐ型のΔｐをＥ％、Ｎ型のΔｐをＦ％とすると、 面内センターにおける絶対Ｂ濃度Ａ（atoms/cc）と面内
センターにおける絶対Ｐ濃度（Ｃ）が、 となる関係に相当するだけのＰまたはＢをドープするこ
とにより、Ｐ型シリコン結晶の面内比抵抗分布を均一に
することを特徴とするＰ型シリコン単結晶の製造方法 である。
Ｐ型シリコン単結晶の製造方法において、 Ｐ型結晶中にＮ型不純物（Ｐ）を含有させ、あるいはＮ
型結晶中にＰ型不純物（Ｂ）を含有させて半導体用シリ
コン結晶の面内ｐ分布を制御するに際し、 Ｐ型のΔｐをＥ％、Ｎ型のΔｐをＦ％とすると、 面内センターにおける絶対Ｂ濃度Ａ（atoms/cc）と面内
センターにおける絶対Ｐ濃度（Ｃ）が、 となる関係に相当するだけのＰまたはＢをドープするこ
とにより、Ｐ型シリコン結晶の面内比抵抗分布を均一に
することを特徴とするＰ型シリコン単結晶の製造方法 である。
図面に基づく発明の開示 第１図はFZ法による単結晶の製造を示す模式図であ
る。
る。
第２図〜第６図の各ａ図は結晶面内における直径方向
と不純物濃度絶対値との関係を示すグラフ、同ｂ図は結
晶面内における直径方向と不純物濃度相対値との関係を
示すグラフ、同ｃ図は結晶面内における直径方向と比抵
抗値ｐとの関係を示すグラフである。
と不純物濃度絶対値との関係を示すグラフ、同ｂ図は結
晶面内における直径方向と不純物濃度相対値との関係を
示すグラフ、同ｃ図は結晶面内における直径方向と比抵
抗値ｐとの関係を示すグラフである。
第２図〜第５図は、Ｐ型シリコン原料に、Ｎ型不純物
（Ｐ）を添加し、Ｐ型単結晶を作製する場合を示し、第
６図は、Ｎ型シリコン原料に、Ｐ型不純物（Ｂ）を添加
し、Ｐ型単結晶を作製する場合を示す。
（Ｐ）を添加し、Ｐ型単結晶を作製する場合を示し、第
６図は、Ｎ型シリコン原料に、Ｐ型不純物（Ｂ）を添加
し、Ｐ型単結晶を作製する場合を示す。
この発明は、原料シリコン結晶を溶融してシリコン単
結晶を作製するＰ型シリコン単結晶の製造に際して、得
られるＰ型シリコン単結晶（Ｐ型不純物:B）の面内ｐ分
布を均一にする方法として、Ｎ型不純物（Ｐ）または、
Ｐ型不純物（Ｂ）を添加するという新しい方法を用いた
ことを特徴としている。
結晶を作製するＰ型シリコン単結晶の製造に際して、得
られるＰ型シリコン単結晶（Ｐ型不純物:B）の面内ｐ分
布を均一にする方法として、Ｎ型不純物（Ｐ）または、
Ｐ型不純物（Ｂ）を添加するという新しい方法を用いた
ことを特徴としている。
Ｎ型不純物（Ｐ）、またはＰ型不純物（Ｂ）の添加方
法としては、ここでは、第１図に示すFZパスにおいて、
多結晶原料（１）に添加するか、または高周波誘導加熱
コイル（２）にて溶融した溶融部（３）に添加する方法
を示し、後述する制御を経てＰ型単結晶の面内ｐ分布の
均一性が極めて高い単結晶インゴットを製造する例を説
明する。
法としては、ここでは、第１図に示すFZパスにおいて、
多結晶原料（１）に添加するか、または高周波誘導加熱
コイル（２）にて溶融した溶融部（３）に添加する方法
を示し、後述する制御を経てＰ型単結晶の面内ｐ分布の
均一性が極めて高い単結晶インゴットを製造する例を説
明する。
第２図ａ図は、結晶面内における直径方向と、不純物
濃度絶対値との関係を表わすグラフであり、ｆ（Ｂ）は
Ｐ型不純物・Ｂの直径方向における濃度絶対値であり、
ｆ（Ｐ）はＮ型不純物Ｐの直径方向のそれである。
濃度絶対値との関係を表わすグラフであり、ｆ（Ｂ）は
Ｐ型不純物・Ｂの直径方向における濃度絶対値であり、
ｆ（Ｐ）はＮ型不純物Ｐの直径方向のそれである。
通常、Ｐ型結晶の場合、ｆ（Ｂ）＞ｆ（Ｐ）であり、
またＮ型結晶の場合、ｆ（Ｐ）＞ｆ（Ｂ）である。
またＮ型結晶の場合、ｆ（Ｐ）＞ｆ（Ｂ）である。
第２図ｂ図は、結晶面内における直径方向と、不純物
濃度相対値との関係を示すグラフであり、これは、|f
（Ｂ）−ｆ（Ｐ）｜を表わしている。
濃度相対値との関係を示すグラフであり、これは、|f
（Ｂ）−ｆ（Ｐ）｜を表わしている。
第２図ｃ図は、結晶面内における直径方向と、ｐとの
関係を示すグラフであり、比抵抗値ｐは、不純物濃度と
キャリア移動度との積に反比例する値である。
関係を示すグラフであり、比抵抗値ｐは、不純物濃度と
キャリア移動度との積に反比例する値である。
μ；電子または正孔の移動度 e;電子の電荷 n;不純物濃度 通常、同程度の比抵抗値ｐをもつ結晶において、△pP
/△pB＝２〜３である（△pP＞△pB）。
/△pB＝２〜３である（△pP＞△pB）。
四端針法を用いた比抵抗測定より求め得るものは、不
純物濃度相対値であるが、ｆ（Ｂ）≫ｆ（Ｐ）またはｆ
（Ｐ）≫ｆ（Ｂ）であるため、不純物濃度絶対値におい
ても、△pP＞△pBと考えてもよい。
純物濃度相対値であるが、ｆ（Ｂ）≫ｆ（Ｐ）またはｆ
（Ｐ）≫ｆ（Ｂ）であるため、不純物濃度絶対値におい
ても、△pP＞△pBと考えてもよい。
このため、Ｐ型結晶（Ｐ型不純物:B）にＮ型不純物
（Ｐ）を添加していくと、その量に応じて、第３図→第
４図→第５図のように、結晶面内ｐ分布が変化して行
く。
（Ｐ）を添加していくと、その量に応じて、第３図→第
４図→第５図のように、結晶面内ｐ分布が変化して行
く。
すなわち、第３図はＰ型結晶中のＢ濃度に対し、Ｐの
添加量が非常に少ない場合、あるいはＰを添加しない場
合の結晶直径方向の不純物濃度絶対値、同相対値、ｐを
示す。
添加量が非常に少ない場合、あるいはＰを添加しない場
合の結晶直径方向の不純物濃度絶対値、同相対値、ｐを
示す。
第４図はＰ型結晶中に適当量のＰが添加された場合、
第５図はＰの添加量が多過ぎる場合の結晶直径方向の不
純物濃度絶対値、同相対値、ｐを示す。
第５図はＰの添加量が多過ぎる場合の結晶直径方向の不
純物濃度絶対値、同相対値、ｐを示す。
第６図は、Ｎ型シリコン原料に、Ｐ型不純物（Ｂ）を
添加し、Ｐ型シリコン単結晶を作製する場合を示す。図
中は、Ｐ型不純物（Ｂ）を添加しない場合で、このと
きは、単結晶は、Ｎ型のままである。ｆ（Ｂ）＞ｆ
（Ｐ）とすることにより、Ｐ型結晶となる。、、
の場合、Ｐ型結晶となる。
添加し、Ｐ型シリコン単結晶を作製する場合を示す。図
中は、Ｐ型不純物（Ｂ）を添加しない場合で、このと
きは、単結晶は、Ｎ型のままである。ｆ（Ｂ）＞ｆ
（Ｐ）とすることにより、Ｐ型結晶となる。、、
の場合、Ｐ型結晶となる。
は、Ｂの添加量が少ない場合であり、は、適当量
のＢが添加された場合で、は、Ｂの添加量が多すぎる
場合である。
のＢが添加された場合で、は、Ｂの添加量が多すぎる
場合である。
したがって、第６図から明らかなように原料シリコン
結晶を溶融してＰ型シリコン単結晶を得るに際して、Ｐ
型結晶中に、Ｎ型不純物（Ｐ）を適量添加することによ
り、あるいは、Ｎ型結晶中に、Ｐ型不純物（Ｂ）を適量
添加することにより、Ｐ型単結晶の面内比抵抗分布を、
極めて均一性の高いものとすることができることがわか
る。
結晶を溶融してＰ型シリコン単結晶を得るに際して、Ｐ
型結晶中に、Ｎ型不純物（Ｐ）を適量添加することによ
り、あるいは、Ｎ型結晶中に、Ｐ型不純物（Ｂ）を適量
添加することにより、Ｐ型単結晶の面内比抵抗分布を、
極めて均一性の高いものとすることができることがわか
る。
ところで、Ｎ型単結晶においては、△pP＞△pBより、
Ｐ型不純物（Ｂ）の絶対濃度が高い程、△ｐは大きくな
るということにより、Ｎ型単結晶においては、Ｐ型不純
物の量は少ない程良い。
Ｐ型不純物（Ｂ）の絶対濃度が高い程、△ｐは大きくな
るということにより、Ｎ型単結晶においては、Ｐ型不純
物の量は少ない程良い。
さらに詳述すると、第２図ａにおいて、 ｆ（Ｂ）；ボロンの面内不純物濃度分布（Ｐ型） ｆ（Ｐ）；リンの面内不純物濃度分布（Ｎ型） A;面内センターにおけるボロン濃度（Ｐ型） B;面内エッジにおけるボロン濃度（Ｐ型） C;面内センターにおけるリン濃度（Ｎ型） D;面内エッジにおけるリン濃度（Ｎ型） とし、 ｆ（Ｂ）≫ｆ（Ｐ）の場合のＰ型のΔｐをＥ％、ｆ
（Ｐ）≫ｆ（Ｂ）の場合のＮ型のΔｐをＦ％とすると、
不純物濃度の増加に伴ない比抵抗値は一次元的に減少す
るため（但し数十Ω・cm〜数千Ω・cmの範囲におい
て）、 面内ｐ分布が均一（△ｐ→０）となるには、 Ａ−Ｃ＝Ｂ−Ｄとすればよい 故に、面内センターにおける絶対Ｂ濃度Ａ（atoms/cc）
と、面内センターにおける絶対Ｐ濃度Ｃが、 となる関係に相当するだけのＰまたはＢを添加すること
により、Ｐ型シリコン結晶の面内比抵抗分布を均一にで
きる。
（Ｐ）≫ｆ（Ｂ）の場合のＮ型のΔｐをＦ％とすると、
不純物濃度の増加に伴ない比抵抗値は一次元的に減少す
るため（但し数十Ω・cm〜数千Ω・cmの範囲におい
て）、 面内ｐ分布が均一（△ｐ→０）となるには、 Ａ−Ｃ＝Ｂ−Ｄとすればよい 故に、面内センターにおける絶対Ｂ濃度Ａ（atoms/cc）
と、面内センターにおける絶対Ｐ濃度Ｃが、 となる関係に相当するだけのＰまたはＢを添加すること
により、Ｐ型シリコン結晶の面内比抵抗分布を均一にで
きる。
この発明において、△ｐは以下のとおりである。
pmax,pmin;同一面内におけるmax値及びmin値 pmaxはウエハのエツジ、pminはウエハのセンターとな
る場合が多い。
る場合が多い。
μ；電子または正孔の移動度 e;電子の電荷 n;不純物濃度 ｆ（Ｂ）≫ｆ（Ｐ）または、ｆ（Ｐ）≫ｆ（Ｂ）の場
合面内中央部が最も不純物濃度が高くなるため、面内中
央部においてpminとなる。
合面内中央部が最も不純物濃度が高くなるため、面内中
央部においてpminとなる。
発明の好ましい実施態様 この発明の原料シリコン結晶を溶融してシリコン単結
晶を得るＰ型シリコン単結晶の製造方法において、シリ
コン結晶中へＰまたはＢをドープする方法には、以下の
方法がある。
晶を得るＰ型シリコン単結晶の製造方法において、シリ
コン結晶中へＰまたはＢをドープする方法には、以下の
方法がある。
（１）FZ用シリコン原料に予め規定量のＰまたはＢをド
ープしておく方法 シーメンス法を用いたFZ用シリコン原料作製時
に規定量のＰまたはＢを含んだ芯材を用いる方法 シーメンス法は、10mm角程度のシリコン棒の回りにCVD
法によりシリコンを蒸着させてシリコンインゴットを作
る方法 FZ用シリコン原料インゴットをチョクラルスキ
ー法（以下CZ法という）引き上げにより作製するとき
に、規定量のＰまたはＢをドープしておく方法 （２）FZ法パス中にＰまたはＢをドープする方法 FZ用シリコン原料インゴットの表面にオルト・
リン酸（H3PO4）またはホスホン酸（H2PHO3）等のリン
化合物の溶液をまたは、ホウ酸（H3BO3）等のボロン化
合物の溶液を規定量塗布しておき、FZ法パス時にＰまた
はＢを原料中及び融液中に拡散する方法 FZ法パス中にホスフィン（PH3）等のガス状の
リン化合物をまたは、ジボラン（B2H6）等のガス状のボ
ロン化合物を雰囲気ガス中に添加することにより、Ｐま
たはＢをドープする方法 FZ法パス中に五酸化二リン（P2O5）等のリン化
合物をまたは、酸化ボロン（B2O3）等のボロン化合物を
溶融部に接触させることにより、ＰまたはＢをドープす
る方法 発明の効果 この発明は、Ｐ型シリコン単結晶の製造方法におい
て、従来の方法、すなわち結晶面内の不純物分布の均一
性を図る方法よりも、結晶面内ｐ分布をより改善でき
る。あるいは、従来の方法だけでは達成し得なかった を、この発明の方法により達成できる。
ープしておく方法 シーメンス法を用いたFZ用シリコン原料作製時
に規定量のＰまたはＢを含んだ芯材を用いる方法 シーメンス法は、10mm角程度のシリコン棒の回りにCVD
法によりシリコンを蒸着させてシリコンインゴットを作
る方法 FZ用シリコン原料インゴットをチョクラルスキ
ー法（以下CZ法という）引き上げにより作製するとき
に、規定量のＰまたはＢをドープしておく方法 （２）FZ法パス中にＰまたはＢをドープする方法 FZ用シリコン原料インゴットの表面にオルト・
リン酸（H3PO4）またはホスホン酸（H2PHO3）等のリン
化合物の溶液をまたは、ホウ酸（H3BO3）等のボロン化
合物の溶液を規定量塗布しておき、FZ法パス時にＰまた
はＢを原料中及び融液中に拡散する方法 FZ法パス中にホスフィン（PH3）等のガス状の
リン化合物をまたは、ジボラン（B2H6）等のガス状のボ
ロン化合物を雰囲気ガス中に添加することにより、Ｐま
たはＢをドープする方法 FZ法パス中に五酸化二リン（P2O5）等のリン化
合物をまたは、酸化ボロン（B2O3）等のボロン化合物を
溶融部に接触させることにより、ＰまたはＢをドープす
る方法 発明の効果 この発明は、Ｐ型シリコン単結晶の製造方法におい
て、従来の方法、すなわち結晶面内の不純物分布の均一
性を図る方法よりも、結晶面内ｐ分布をより改善でき
る。あるいは、従来の方法だけでは達成し得なかった を、この発明の方法により達成できる。
例えば、FZ法によるＰ型シリコン単結晶ウエーハを用
いてダイオードを作製する時、ウエーハ面内において、
ｐ分布とダイオードの耐圧分布との間には相関関係があ
るため、ウエーハ面内のｐ分布を均一にすることによ
り、耐圧分布のばらつきの小さいダイオードを作ること
ができる。
いてダイオードを作製する時、ウエーハ面内において、
ｐ分布とダイオードの耐圧分布との間には相関関係があ
るため、ウエーハ面内のｐ分布を均一にすることによ
り、耐圧分布のばらつきの小さいダイオードを作ること
ができる。
また、Ｐ型シリコン結晶中におけるＮ型不純物の濃度
を増加させ（少数キャリア濃度を増加させ）、ライフタ
イムを短くすることにより、サイリスタなどのスイッチ
ング・デバイスの動作速度を速くすることができる。
を増加させ（少数キャリア濃度を増加させ）、ライフタ
イムを短くすることにより、サイリスタなどのスイッチ
ング・デバイスの動作速度を速くすることができる。
実 施 例 原料シリコン結晶を溶融してシリコン単結晶を製造す
る際して、例えば、ｆ（Ｂ）≫ｆ（Ｐ）の場合のＰ型の
Δｐを10％、ｆ（Ｐ）≫ｆ（Ｂ）の場合のＮ型のΔｐを
30％とすると、絶対Ｐ濃度（Ｃ）が絶対Ｂ濃度（Ａ）の
約40％の濃度になるようにすることにより、Ｐ型シリコ
ン結晶の面内比抵抗分布を均一化できる。
る際して、例えば、ｆ（Ｂ）≫ｆ（Ｐ）の場合のＰ型の
Δｐを10％、ｆ（Ｐ）≫ｆ（Ｂ）の場合のＮ型のΔｐを
30％とすると、絶対Ｐ濃度（Ｃ）が絶対Ｂ濃度（Ａ）の
約40％の濃度になるようにすることにより、Ｐ型シリコ
ン結晶の面内比抵抗分布を均一化できる。
ｆ（Ｂ）≫ｆ（Ｐ）の場合のＰ型Δｐ＝８％、ｆ
（Ｐ）≫ｆ（Ｂ）の場合のＮ型Δｐ＝25％のときは絶対
Ｐ濃度が絶対Ｂ濃度の37％の濃度になるように、また、 ｆ（Ｂ）≫ｆ（Ｐ）の場合のＰ型Δｐ＝６％、ｆ（Ｐ）
≫ｆ（Ｂ）の場合のＮ型Δｐ＝40％のときは絶対Ｐ濃度
が絶対Ｂ濃度の20％の濃度になるようにすることによ
り、 Ｐ型シリコン結晶の面内比抵抗分布を均一化できる。
（Ｐ）≫ｆ（Ｂ）の場合のＮ型Δｐ＝25％のときは絶対
Ｐ濃度が絶対Ｂ濃度の37％の濃度になるように、また、 ｆ（Ｂ）≫ｆ（Ｐ）の場合のＰ型Δｐ＝６％、ｆ（Ｐ）
≫ｆ（Ｂ）の場合のＮ型Δｐ＝40％のときは絶対Ｐ濃度
が絶対Ｂ濃度の20％の濃度になるようにすることによ
り、 Ｐ型シリコン結晶の面内比抵抗分布を均一化できる。
実施例１ シーメンス法により、FZ用シリコン原料（直径100m
m）を作製した。このとき、芯として、断面積約10mm×1
0mm、Ｐ型25Ω・cmのシリコン棒を使用した。（芯の回
りには、Ｎ型約1500Ω・cmのシリコンが蒸着する。） この原料をFZ法で２回パスし、直径100mmのシリコン
単結晶インゴットを作製した。
m）を作製した。このとき、芯として、断面積約10mm×1
0mm、Ｐ型25Ω・cmのシリコン棒を使用した。（芯の回
りには、Ｎ型約1500Ω・cmのシリコンが蒸着する。） この原料をFZ法で２回パスし、直径100mmのシリコン
単結晶インゴットを作製した。
この単結晶の断面を、四端針法比抵抗測定機で、10mm
毎に、同一面内直径部９点の比抵抗を測定したところ、 pmax＝2.54kΩ・cm（Ｐ型）、pmin＝2.52kΩ・cm（Ｐ
型） △ｐ＝0.8％であった。
毎に、同一面内直径部９点の比抵抗を測定したところ、 pmax＝2.54kΩ・cm（Ｐ型）、pmin＝2.52kΩ・cm（Ｐ
型） △ｐ＝0.8％であった。
実施例２ Ｐ型49Ω・cmのFZ用原料インゴットの表面に、オルト
・リン酸溶液（リン濃度１×1016atoms/cc）を規定量、
均等に塗布し、これをFZパスすることにより、直径100m
mの単結晶インゴットを作製した。
・リン酸溶液（リン濃度１×1016atoms/cc）を規定量、
均等に塗布し、これをFZパスすることにより、直径100m
mの単結晶インゴットを作製した。
この単結晶の断面の比抵抗を5mm毎に、19点測定した
ところ、 pmax＝81.7Ω・cm（Ｐ型）、pmin＝81.1Ω・cm（Ｐ型） △ｐ＝0.7％であった。
ところ、 pmax＝81.7Ω・cm（Ｐ型）、pmin＝81.1Ω・cm（Ｐ型） △ｐ＝0.7％であった。
実施例３ Ｎ型約1500Ω・cmの原料30kgを使用し、CZ法により、
27kgの棒状シリコンを作製した。このとき、ドープ材と
して、石英るつぼから溶出するＢを考慮したうえで、規
定量のＢをドープした。これをFZ用原料として、FZパス
により、直径125mmの単結晶インゴットを作製した。
27kgの棒状シリコンを作製した。このとき、ドープ材と
して、石英るつぼから溶出するＢを考慮したうえで、規
定量のＢをドープした。これをFZ用原料として、FZパス
により、直径125mmの単結晶インゴットを作製した。
この単結晶の断面の比抵抗を10mm毎に、13点測定した
ところ、 直胴部トップより280mmの部分において pmax＝854Ω・cm（Ｐ型）、pmin＝848cm（Ｐ型） △ｐ＝0.7％であった。
ところ、 直胴部トップより280mmの部分において pmax＝854Ω・cm（Ｐ型）、pmin＝848cm（Ｐ型） △ｐ＝0.7％であった。
第１図はFZ法による単結晶の製造を示す模式図である。 第２図〜第６図の各ａ図は結晶面内における直径方向と
不純物濃度絶対値との関係を示すグラフ、同ｂ図は結晶
面内における直径方向と不純物濃度相対値との関係を示
すグラフ、同ｃ図はと比抵抗値ｐとの関係を示すグラフ
であり、第２図〜第５図は、Ｐ型シリコン原料に、Ｐを
添加する場合であり、第６図はＮ型シリコン原料に、Ｂ
を添加する場合である。 １……多結晶原料、２……高周波誘導加熱コイル、３…
…溶融部、４……単結晶。
不純物濃度絶対値との関係を示すグラフ、同ｂ図は結晶
面内における直径方向と不純物濃度相対値との関係を示
すグラフ、同ｃ図はと比抵抗値ｐとの関係を示すグラフ
であり、第２図〜第５図は、Ｐ型シリコン原料に、Ｐを
添加する場合であり、第６図はＮ型シリコン原料に、Ｂ
を添加する場合である。 １……多結晶原料、２……高周波誘導加熱コイル、３…
…溶融部、４……単結晶。
Claims (2)
- 【請求項１】原料シリコン結晶を溶融してシリコン単結
晶を作製するＰ型シリコン単結晶の製造方法において、 Ｐ型結晶中にＮ型不純物（Ｐ）を含有させ、あるいはＮ
型結晶中にＰ型不純物（Ｂ）を含有させて半導体用シリ
コン結晶の面内ｐ分布を制御するに際し、 Ｐ型のΔｐをＥ％、Ｎ型のΔｐをＦ％とすると、 面内センターにおける絶対Ｂ濃度Ａ（atoms/cc）と面内
センターにおける絶対Ｐ濃度（Ｃ）が、 となる関係に相当するだけのＰまたはＢをドープするこ
とにより、Ｐ型シリコン結晶の面内比抵抗分布を均一に
することを特徴とするＰ型シリコン単結晶の製造方法。 - 【請求項２】原料作成時またはフローティングゾーン法
のパス時にドープすることを特徴とする請求項１記載の
Ｐ型シリコン単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9772989A JP2756476B2 (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Ｐ型シリコン単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9772989A JP2756476B2 (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Ｐ型シリコン単結晶の製造方法 |
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| JPH02275621A JPH02275621A (ja) | 1990-11-09 |
| JP2756476B2 true JP2756476B2 (ja) | 1998-05-25 |
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ID=14199979
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| JP9772989A Expired - Fee Related JP2756476B2 (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Ｐ型シリコン単結晶の製造方法 |
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| JP5070737B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2012-11-14 | 信越半導体株式会社 | Ｃｚ法により製造したシリコン結晶棒を原料としたｆｚ単結晶シリコンの製造方法 |
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-
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- 1989-04-17 JP JP9772989A patent/JP2756476B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH02275621A (ja) | 1990-11-09 |
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