JPH01215789A - 半導体の結晶引上げ方法 - Google Patents
半導体の結晶引上げ方法Info
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- JPH01215789A JPH01215789A JP63042583A JP4258388A JPH01215789A JP H01215789 A JPH01215789 A JP H01215789A JP 63042583 A JP63042583 A JP 63042583A JP 4258388 A JP4258388 A JP 4258388A JP H01215789 A JPH01215789 A JP H01215789A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/02—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt
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- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の利用分野）
本発明は、一体型二重ルツボと呼ばれるルツボを用いて
半導体結晶の育成をする結晶引上げ方法に関し、より詳
しくは２種類のドーパント若しくは２濃度のドーパント
が関連する場合の比抵抗均一制御方法に係るものである
。
半導体結晶の育成をする結晶引上げ方法に関し、より詳
しくは２種類のドーパント若しくは２濃度のドーパント
が関連する場合の比抵抗均一制御方法に係るものである
。
（従来技術とその問題点）
従来、チョクラルスキー法（ＣＺ法）によってルツボ内
の融液から棒状の半導体単結晶を成長させる場合には、
よく知られているように、成長した単結晶の長さ方向に
おける不純物濃度分布ＣはＣ＝ｋＣ８（１−Ｇ）” （但し、ｋはドーパントの偏析係数、ｃｏは融液の初期
の不純物濃度、Ｇは固化率）で表される。
の融液から棒状の半導体単結晶を成長させる場合には、
よく知られているように、成長した単結晶の長さ方向に
おける不純物濃度分布ＣはＣ＝ｋＣ８（１−Ｇ）” （但し、ｋはドーパントの偏析係数、ｃｏは融液の初期
の不純物濃度、Ｇは固化率）で表される。
従って、長さ方向における不純物濃度分布は、特にｋが
小さい場合に大きく変化し、必要な比抵抗範囲を有する
単結晶の収率を大巾に低下させる。
小さい場合に大きく変化し、必要な比抵抗範囲を有する
単結晶の収率を大巾に低下させる。
こうした問題点を解決するために、内側ルツボ内液面を
一定にする浮き型二重ルツボ法が提案されており、ゲル
マニウムやシリコンの単結晶成長に適用されている（Ｊ
、＾ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｖｏｌ、９Ｎｏ、
８． ’５８、特公昭６０−１８６３４参照）、 これ
を第９図を参照して説明すると、外側ルツボ１の内部に
浮きルツボのようにして内側ルツボ２が配置されており
、内側ルツボ２の底部には小孔３が開けられている。
内側ルツボ内の融液４から結晶６を引き上げる際、内側
ルツボの浮力と重力との釣合いが利用されたり、固定し
た内側ルツボに対し外側ルツボを上昇させるなどして、
外側ルツボ内融液５を小孔３から補給して内側ルツボ内
部液４の液面高さｈを一定にする。 この液面高さｈを
一定にする引上げで、外側ルツボ内融液５中の不純物濃
度をＣ０、内側ルツボ内融液４中の不純物濃度をｃｏ
／ｋ （但し、ｋは不純物の偏析係数）とすると、引き
上げ結晶６に取り込まれる不純物濃度はＣ０となり、結
晶育成に使われたのと等量の融液（純粋なシリコンやゲ
ルマニウム）と不純物とが常に外側ルツボ内融液５から
内側ルツボ内部８！４に供給されることになる。 従っ
て内側ルツボ内融液４の不純物濃度は常に一定値Ｃ，／
ｋに保たれ、それゆえ引上げ結晶６中の不純物濃度も一
定値Ｃ６に保たれる。
一定にする浮き型二重ルツボ法が提案されており、ゲル
マニウムやシリコンの単結晶成長に適用されている（Ｊ
、＾ｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｖｏｌ、９Ｎｏ、
８． ’５８、特公昭６０−１８６３４参照）、 これ
を第９図を参照して説明すると、外側ルツボ１の内部に
浮きルツボのようにして内側ルツボ２が配置されており
、内側ルツボ２の底部には小孔３が開けられている。
内側ルツボ内の融液４から結晶６を引き上げる際、内側
ルツボの浮力と重力との釣合いが利用されたり、固定し
た内側ルツボに対し外側ルツボを上昇させるなどして、
外側ルツボ内融液５を小孔３から補給して内側ルツボ内
部液４の液面高さｈを一定にする。 この液面高さｈを
一定にする引上げで、外側ルツボ内融液５中の不純物濃
度をＣ０、内側ルツボ内融液４中の不純物濃度をｃｏ
／ｋ （但し、ｋは不純物の偏析係数）とすると、引き
上げ結晶６に取り込まれる不純物濃度はＣ０となり、結
晶育成に使われたのと等量の融液（純粋なシリコンやゲ
ルマニウム）と不純物とが常に外側ルツボ内融液５から
内側ルツボ内部８！４に供給されることになる。 従っ
て内側ルツボ内融液４の不純物濃度は常に一定値Ｃ，／
ｋに保たれ、それゆえ引上げ結晶６中の不純物濃度も一
定値Ｃ６に保たれる。
しかしながら、引上げに伴って融液が消費され、内側ル
ツボ２の底部が外側ルツボ１の底部に着いてから後は、
このような不純物濃度一定の関係は成り立たなくなり、
結晶６中の不純物濃度も固化率とともに変化（濃縮）す
る、 すなわち、固化率をＧとしたとき Ｏ≦Ｇ≦１−（ｈ／Ｈ） ・・・（Ｉ）（但し
、Ｈは外側ルツボ内融液の初期液面高さ、ｈは引上げ中
一定に保つべき内側ルツボ内融液の液面高さである）な
る固化率の範囲でしか不純物濃度一定の結晶を得ること
ができない、 その結果、ドナーあるいはアクセプター
となる不純物を用い、長さ方向に比抵抗均一なる結晶を
育成しようとしても、それはたかだか固化率０．６〜０
．７までで、それ以後は急激に比抵抗が変化してしまう
という欠点をもつ。
ツボ２の底部が外側ルツボ１の底部に着いてから後は、
このような不純物濃度一定の関係は成り立たなくなり、
結晶６中の不純物濃度も固化率とともに変化（濃縮）す
る、 すなわち、固化率をＧとしたとき Ｏ≦Ｇ≦１−（ｈ／Ｈ） ・・・（Ｉ）（但し
、Ｈは外側ルツボ内融液の初期液面高さ、ｈは引上げ中
一定に保つべき内側ルツボ内融液の液面高さである）な
る固化率の範囲でしか不純物濃度一定の結晶を得ること
ができない、 その結果、ドナーあるいはアクセプター
となる不純物を用い、長さ方向に比抵抗均一なる結晶を
育成しようとしても、それはたかだか固化率０．６〜０
．７までで、それ以後は急激に比抵抗が変化してしまう
という欠点をもつ。
また、この浮き型二重ルツボ法で長さ方向における高抵
抗の均一結晶を得ようとするとき、上記（Ｉ）式の固化
率の範囲ですら、次記のように比抵抗が均一とならない
ことがわかった。 それは、例えばＮ型２０Ω・ｃｍ以
上という高比抵抗のシリコン単結晶の引上げをする場合
のように、ドナー（Ｐ、リン）の濃度が低く、それが石
英製ルツボから溶は出してくるＢ（ボロン）、ＡＩ（ア
ルミニウム）等アクセプターの濃度に比べ十分に高くな
いときは、第１０図に示したように、実際の比抵抗値（
・印）は徐々に尻上りに増加し、ドープしたドナー不純
物（Ｐ）の濃度（○印）だけで結晶の比抵抗値が決まら
ないからである。
抗の均一結晶を得ようとするとき、上記（Ｉ）式の固化
率の範囲ですら、次記のように比抵抗が均一とならない
ことがわかった。 それは、例えばＮ型２０Ω・ｃｍ以
上という高比抵抗のシリコン単結晶の引上げをする場合
のように、ドナー（Ｐ、リン）の濃度が低く、それが石
英製ルツボから溶は出してくるＢ（ボロン）、ＡＩ（ア
ルミニウム）等アクセプターの濃度に比べ十分に高くな
いときは、第１０図に示したように、実際の比抵抗値（
・印）は徐々に尻上りに増加し、ドープしたドナー不純
物（Ｐ）の濃度（○印）だけで結晶の比抵抗値が決まら
ないからである。
さて既に、本発明が関連する一体型の二重ルツボをもつ
引上げ装置が、本発明者らによって提案されている（特
願昭６ｌ−２２１８９６）、 これを第１図を参照し
て説明すると、１１は外側ルツボ、１４は外側ルツボ１
１と一体となった同心の筒状隔離壁で、この隔離壁１４
によって外側ルツボ１１内は内室と外室に区分され、そ
して内室と外室とは隔離壁の小孔１５とそれに連なる細
いパイプ状連通管１６によって通じていて、内室内融液
から単結晶を引上げると外室内融液は内室内に供給され
るようになっている。 なお、内室内融液の不純物は、
引上げ中は勿論外室から内室への融液移動がないときで
も、連通管１６の決められた長さによって外室に流出し
ないようになっている。 この点は、孔のみからなる浮
き型二重ルツボと異なっている。
引上げ装置が、本発明者らによって提案されている（特
願昭６ｌ−２２１８９６）、 これを第１図を参照し
て説明すると、１１は外側ルツボ、１４は外側ルツボ１
１と一体となった同心の筒状隔離壁で、この隔離壁１４
によって外側ルツボ１１内は内室と外室に区分され、そ
して内室と外室とは隔離壁の小孔１５とそれに連なる細
いパイプ状連通管１６によって通じていて、内室内融液
から単結晶を引上げると外室内融液は内室内に供給され
るようになっている。 なお、内室内融液の不純物は、
引上げ中は勿論外室から内室への融液移動がないときで
も、連通管１６の決められた長さによって外室に流出し
ないようになっている。 この点は、孔のみからなる浮
き型二重ルツボと異なっている。
この一体型二重ルツボを用いた既提案の結晶引上げ方法
の一つは、前記した浮き型二重ルツボ法による結晶の長
さ方向不純物濃度が、固化率（Ｉ＞式に制約される点を
解決したものである。 すなわち、一体型二重ルツボの
内室内にドープした原料融液（不純物濃度ＣＬ）を、ま
た外室内にアンドープ原料融液をそれぞれ収容し、内室
の半径「と外室の半径Ｒとの比ｒ／Ｒをドーパントの偏
析係数にの開平αに等しくして、内室内融液から不純物
濃度ｋＣＬの結晶をπＲ２ΔＨ量（ΔＨは液面高さの減
少量）引き上げると、その結晶中に含まれる不純物量π
Ｒ２ΔＨＸｋＣＬは内室内融液に存在していた不純物量
π「２ΔＨＸＣＬに一致するから、内室内融液の不純物
濃度は引上げ中常に一定値ｃＬが保たれ、それゆえ結晶
中の長さ方向不純物濃度も一定値ｋＣＬに保たれる。
第１１図は、前記したＣ２法、浮き型二重ルツボ法と比
較して、ｒ ／Ｒ＝ ＪＴｃ−という条件の一体型二重
ルツボ法による単結晶の固化率（ｌｌｉ軸）と比抵抗値
（縦軸）との関係を示した。 同図にみるように、既提
案の一体型二重ルツボ法によって抵抗値均一結晶を得る
ときには、浮き型二重ルツボ法のときのような、固化率
にかかる＜Ｉ＞式という制約は解決された。 しかし一
体型二重ルツボ引上げ法であってもなお、ルツボから溶
出する電導不純物のような、意図せざる電導不純物の影
響があるときに高抵抗結晶を均一に得るという課題、広
く換言をすれば２種類のドーパント若しくは２濃度のド
ーパントが関連するような場合の課題は残されている。
の一つは、前記した浮き型二重ルツボ法による結晶の長
さ方向不純物濃度が、固化率（Ｉ＞式に制約される点を
解決したものである。 すなわち、一体型二重ルツボの
内室内にドープした原料融液（不純物濃度ＣＬ）を、ま
た外室内にアンドープ原料融液をそれぞれ収容し、内室
の半径「と外室の半径Ｒとの比ｒ／Ｒをドーパントの偏
析係数にの開平αに等しくして、内室内融液から不純物
濃度ｋＣＬの結晶をπＲ２ΔＨ量（ΔＨは液面高さの減
少量）引き上げると、その結晶中に含まれる不純物量π
Ｒ２ΔＨＸｋＣＬは内室内融液に存在していた不純物量
π「２ΔＨＸＣＬに一致するから、内室内融液の不純物
濃度は引上げ中常に一定値ｃＬが保たれ、それゆえ結晶
中の長さ方向不純物濃度も一定値ｋＣＬに保たれる。
第１１図は、前記したＣ２法、浮き型二重ルツボ法と比
較して、ｒ ／Ｒ＝ ＪＴｃ−という条件の一体型二重
ルツボ法による単結晶の固化率（ｌｌｉ軸）と比抵抗値
（縦軸）との関係を示した。 同図にみるように、既提
案の一体型二重ルツボ法によって抵抗値均一結晶を得る
ときには、浮き型二重ルツボ法のときのような、固化率
にかかる＜Ｉ＞式という制約は解決された。 しかし一
体型二重ルツボ引上げ法であってもなお、ルツボから溶
出する電導不純物のような、意図せざる電導不純物の影
響があるときに高抵抗結晶を均一に得るという課題、広
く換言をすれば２種類のドーパント若しくは２濃度のド
ーパントが関連するような場合の課題は残されている。
（発明が解決しようとする課題）
本発明の目的は、一体型二重ルツボを用いて、比抵抗値
に関しほぼ１００％の結晶歩留りを達成できる、新規な
結晶引上げ方法を提供することである。 詳細には、■
反対電導型若しくは同−電導型の意図せざる電導不純物
の混入があったとき、■意図的に相互に反対電導型であ
る２種類の電導不純物を利用するとき、又は■意図り勺
に同−電導型である２濃度の電導不純物を利用するとき
、それぞれの場合に結晶の長さ方向比抵抗値を制御する
結晶引上げ方法を提供することである。
に関しほぼ１００％の結晶歩留りを達成できる、新規な
結晶引上げ方法を提供することである。 詳細には、■
反対電導型若しくは同−電導型の意図せざる電導不純物
の混入があったとき、■意図的に相互に反対電導型であ
る２種類の電導不純物を利用するとき、又は■意図り勺
に同−電導型である２濃度の電導不純物を利用するとき
、それぞれの場合に結晶の長さ方向比抵抗値を制御する
結晶引上げ方法を提供することである。
［発明の概要］
（課題を解決するための手段と作用）
本発明の意図せざる電導不純物の混入を補償する結晶引
上げ方法は、同心筒状の隔離壁により内室と外室とに区
分された一体型二重ルツボにおいて、その内室にドープ
した第一の原料融液をまた外室にアンドープの第二の原
料融液をそれぞれ収容し、ドープ不純物の偏析係数をｋ
、内室の内径を２ｒ、外室の内径を２Ｒとするとき、（
ｒ／Ｒ）〉αとしてドープ不純物の濃度を結晶長さ方向
に増加させ、それにより意図せざる反対電導型不純物の
影響を補償し、又は（ｒ ／Ｒ） ＜√ｋとしてドープ
不純物の濃度を結晶長さ方向に減少させ、それにより意
図せざる同一電導型不純物の影響を補償して、引上げ結
晶における長さ方向比抵抗を制御することを特徴とする
ものである。 例えば、ＢやＡ１というアクセプターが
溶出する石英製ルツボから引き上げられる、２０Ω・Ｃ
ｒ６以上のＰドープＮ型高抵抗シリコン単結晶における
長さ方向比抵抗を制御する場合には、（ｒ ／Ｒ）比を
、偏析係数ｋが０．３５のＰについてのαである０、５
９に関して、０．８５ ＞ （ｒ ／Ｒ） ＞０．５９
の範囲とするものである。 その範囲における選択値は
ルツボからのアクセプター溶出量を予じめ調べて決めれ
ばよい、 なお、ｒ／Ｒ比は、内室の液面績ｓＬ、外室
の液面績Ｓ０としたとき、［ＳＬ／（３０＋３Ｌ）］＋
／Ｄ比の意味であると解釈されなければならない。
上げ方法は、同心筒状の隔離壁により内室と外室とに区
分された一体型二重ルツボにおいて、その内室にドープ
した第一の原料融液をまた外室にアンドープの第二の原
料融液をそれぞれ収容し、ドープ不純物の偏析係数をｋ
、内室の内径を２ｒ、外室の内径を２Ｒとするとき、（
ｒ／Ｒ）〉αとしてドープ不純物の濃度を結晶長さ方向
に増加させ、それにより意図せざる反対電導型不純物の
影響を補償し、又は（ｒ ／Ｒ） ＜√ｋとしてドープ
不純物の濃度を結晶長さ方向に減少させ、それにより意
図せざる同一電導型不純物の影響を補償して、引上げ結
晶における長さ方向比抵抗を制御することを特徴とする
ものである。 例えば、ＢやＡ１というアクセプターが
溶出する石英製ルツボから引き上げられる、２０Ω・Ｃ
ｒ６以上のＰドープＮ型高抵抗シリコン単結晶における
長さ方向比抵抗を制御する場合には、（ｒ ／Ｒ）比を
、偏析係数ｋが０．３５のＰについてのαである０、５
９に関して、０．８５ ＞ （ｒ ／Ｒ） ＞０．５９
の範囲とするものである。 その範囲における選択値は
ルツボからのアクセプター溶出量を予じめ調べて決めれ
ばよい、 なお、ｒ／Ｒ比は、内室の液面績ｓＬ、外室
の液面績Ｓ０としたとき、［ＳＬ／（３０＋３Ｌ）］＋
／Ｄ比の意味であると解釈されなければならない。
次の本発明である、相互に反対電導型である２種類の電
導不純物を意図的に利用する結晶引上げ方法は、一体型
二重ルツボにおける内室にドープした第一原料融液を収
容するとともに、外室内の第二原料融液に上記ドープ不
純物の電導型に対して反対型の電導不純物を含有させ、
引上げ中に濃縮される第−原料融液中のドープ不純物を
薄めるとともに補償して、引上げ結晶における長さ方向
比抵抗を制御することを特徴とするものである。
導不純物を意図的に利用する結晶引上げ方法は、一体型
二重ルツボにおける内室にドープした第一原料融液を収
容するとともに、外室内の第二原料融液に上記ドープ不
純物の電導型に対して反対型の電導不純物を含有させ、
引上げ中に濃縮される第−原料融液中のドープ不純物を
薄めるとともに補償して、引上げ結晶における長さ方向
比抵抗を制御することを特徴とするものである。
いま、外側ルツボの半径がＲ１隔離壁の半径がｒであれ
ば、内室の面積はπｒ２、外室の面積はπ（Ｒ２，２）
、外側ルツボ全体の面積はπＲ２である。 固化率Ｘの
とき、内室内融液にドープした不純物Ａの引上げ結晶中
における濃度Ｃ：（Ｘ）は、 Ｃ８（Ｘ） ＝ｋＡＣＰ （０） （Ｉ Ｘ）
ｋ缶−１但し、ｋ６ｒ＝ｋＡＸ（πＲ２／π「２）ｋＡ
：不純物Ａの偏析係数 Ｃａ（０）：引上げ初期の内室内融液中の不純物Ａの濃
度 であり、また、固化率×のとき、外室内融液にドーズし
た不純物Ｂの引上げ結晶中における濃度Ｃ！（ｘ）は ＣＷ （Ｘ） ＝”’ Ｏ（ｋｅ−に１−に訃。
ば、内室の面積はπｒ２、外室の面積はπ（Ｒ２，２）
、外側ルツボ全体の面積はπＲ２である。 固化率Ｘの
とき、内室内融液にドープした不純物Ａの引上げ結晶中
における濃度Ｃ：（Ｘ）は、 Ｃ８（Ｘ） ＝ｋＡＣＰ （０） （Ｉ Ｘ）
ｋ缶−１但し、ｋ６ｒ＝ｋＡＸ（πＲ２／π「２）ｋＡ
：不純物Ａの偏析係数 Ｃａ（０）：引上げ初期の内室内融液中の不純物Ａの濃
度 であり、また、固化率×のとき、外室内融液にドーズし
た不純物Ｂの引上げ結晶中における濃度Ｃ！（ｘ）は ＣＷ （Ｘ） ＝”’ Ｏ（ｋｅ−に１−に訃。
Ｘ （（１−Ｘ） ｋＩｆ”−１１
但し、ｋル＝ｋＢ ｘ （πＲ２／π「２）ｋｅ：不純
物Ｂの偏析係数 Ｃ寓（０）：引上げ初期の外室内融液中の不純物Ｂの濃
度 という関係があり、次の（ＩＩ）式に示すように、固化
率Ｘの部位で不純物Ａと不純物Ｂとが補償して、不純物
Ａの固化率Ｘにおける結晶中濃度が引上げ初期の結晶中
濃度と同じになるように不純物Ｂの濃度ＣＭ（０）を調
節する。
物Ｂの偏析係数 Ｃ寓（０）：引上げ初期の外室内融液中の不純物Ｂの濃
度 という関係があり、次の（ＩＩ）式に示すように、固化
率Ｘの部位で不純物Ａと不純物Ｂとが補償して、不純物
Ａの固化率Ｘにおける結晶中濃度が引上げ初期の結晶中
濃度と同じになるように不純物Ｂの濃度ＣＭ（０）を調
節する。
Ｃ；（ｘ）−Ｃ：（０）＝Ｃ？（ｘ） ・＜ＩＩ）
その結果、比抵抗は固化率０と真の部位で等しくなり、
また部位Ｘ以外の長さ方向においても狭い範囲内に制御
される。
その結果、比抵抗は固化率０と真の部位で等しくなり、
また部位Ｘ以外の長さ方向においても狭い範囲内に制御
される。
次に不純物Ｂが不純物Ａと同−電導型であるときにも、
結晶中の比抵抗を均一にすることができる。・すなわち
、固化率Ｘのとき、引上げ結晶中の不純物濃度Ｃ５（Ｘ
）は、 Ｃｓ （Ｘ） ＝ｋＣＬ（０） （１ｘ） ”’−１
ｋ ｅｆｆ −１ ｘ（（１−ｘ） −１） 但し、ｋｅｆｒ＝ｋｘ （πｒ ２／πＲ２）ｋ：不純
物の偏析係数 ＣＬ（（１）：引上げ初期の内室内Ｍ液中の不純物濃度 ｃｏ（０）：引上げ初期の外室内融液中の不純物濃度 となり、外室融液中の不純物濃度Ｃ６（０）を、ｋＣＬ
（０） ＝−Ｃｏ （０） （ｋｔｔｒ ｋ ） ／ （１
ｋａｒｔ’）・・・＜ｍ＞ となるようにドープすれば、 Ｃｓ （Ｘ） ＝ｋＣＬ（Ｑ） （１ｘ ） ｋｅ”
−１ｋｃｏ （０） （（１ｘ ） ｋｅ”−’
１ ）＝ｋＣｔ（０） となり、結晶中の不純物濃度は長さ方向にわたって一定
値となるのである。
結晶中の比抵抗を均一にすることができる。・すなわち
、固化率Ｘのとき、引上げ結晶中の不純物濃度Ｃ５（Ｘ
）は、 Ｃｓ （Ｘ） ＝ｋＣＬ（０） （１ｘ） ”’−１
ｋ ｅｆｆ −１ ｘ（（１−ｘ） −１） 但し、ｋｅｆｒ＝ｋｘ （πｒ ２／πＲ２）ｋ：不純
物の偏析係数 ＣＬ（（１）：引上げ初期の内室内Ｍ液中の不純物濃度 ｃｏ（０）：引上げ初期の外室内融液中の不純物濃度 となり、外室融液中の不純物濃度Ｃ６（０）を、ｋＣＬ
（０） ＝−Ｃｏ （０） （ｋｔｔｒ ｋ ） ／ （１
ｋａｒｔ’）・・・＜ｍ＞ となるようにドープすれば、 Ｃｓ （Ｘ） ＝ｋＣＬ（Ｑ） （１ｘ ） ｋｅ”
−１ｋｃｏ （０） （（１ｘ ） ｋｅ”−’
１ ）＝ｋＣｔ（０） となり、結晶中の不純物濃度は長さ方向にわたって一定
値となるのである。
本発明方法は、一体型二重ルツボの内室内融液に含有さ
れたドープ不純物が外室に流出することを抑制する内室
・外室間の連通機構を有する場合に、この連通Ｒ構がパ
イプ状連通管に限定して解釈されてはならないことは理
解されよう。
れたドープ不純物が外室に流出することを抑制する内室
・外室間の連通機構を有する場合に、この連通Ｒ構がパ
イプ状連通管に限定して解釈されてはならないことは理
解されよう。
（実施例）
以下に、本発明をシリコン単結晶引上げに適用した実施
例によって具体的に説明する。
例によって具体的に説明する。
まず、以下の実施例で使用した一体型二重ルツボについ
て、第１図を参照して説明する。 同図にみるように、
グラファイトルツボ１２が上下動及び回転可能なルツボ
軸１３上に固定され、このグラファイトルツボ１２の内
面には１２“φの石英製ルツボ１１が密接して配置され
ている。 ルツボ１１内には、ルツボ１１の本体に対し
同軸中心となる円筒形の石英製隔離壁１４が配置・融着
されており、その隔離壁１４には小孔１５とそれにつら
なる内径ｃｍ１１、長さ１５０■の石英パイプ１６が設
けられている。 そして隔離壁１４によって区分された
このルツボの内室内融液２０から４″φのシリコン結晶
１７が引き上げられる。 なお、２１は外室内融液であ
る。
て、第１図を参照して説明する。 同図にみるように、
グラファイトルツボ１２が上下動及び回転可能なルツボ
軸１３上に固定され、このグラファイトルツボ１２の内
面には１２“φの石英製ルツボ１１が密接して配置され
ている。 ルツボ１１内には、ルツボ１１の本体に対し
同軸中心となる円筒形の石英製隔離壁１４が配置・融着
されており、その隔離壁１４には小孔１５とそれにつら
なる内径ｃｍ１１、長さ１５０■の石英パイプ１６が設
けられている。 そして隔離壁１４によって区分された
このルツボの内室内融液２０から４″φのシリコン結晶
１７が引き上げられる。 なお、２１は外室内融液であ
る。
上記一体型二重ルツボを用いた以下の実施例では、すべ
てシリコン原料ｉｏｇチャージで行った。
てシリコン原料ｉｏｇチャージで行った。
まな、内室又は外室へのドープ不純物の投入は、内外室
間の連通手段が小孔であるとき、結晶育成の屑広げが数
１０ＩＩＩ！ｌφに達した以後で屑止め以前の時期に行
い、内外室間の連通手段がパイプ状通路のような不純物
流出の抑制効果のあるものであるとき、原料シリコンが
融は終り内外室の液面高さが同じになってから行う。
間の連通手段が小孔であるとき、結晶育成の屑広げが数
１０ＩＩＩ！ｌφに達した以後で屑止め以前の時期に行
い、内外室間の連通手段がパイプ状通路のような不純物
流出の抑制効果のあるものであるとき、原料シリコンが
融は終り内外室の液面高さが同じになってから行う。
実施例 １
実施例１では、石英ルツボからの溶出不純物を補償する
ことにより、結晶長さ方向に均一な５０Ω・０階と１０
０Ω・ＣＩの高抵抗Ｎ型単結晶が引き上げられる。 ま
ず、二重ルツボから溶出する電導不純物の濃度を調べる
ために、まず隔離壁の内径２「を種々に振り、アンドー
プ融液（内室外室ともに）から結晶を育成して、育成結
晶の電導型と抵抗値と、それから換算した見かけの不純
物濃度を求めた。 その結果、溶出不純物の電導型はＰ
型であり、長さ方向の比抵抗は頭部子〜２千Ω・Ｃｌ１
１前後から尾部数百Ω・Ｃｌ１ｌにわたる尻下り分布を
示した。 換算不純物濃度分布については、これを第２
図に示した。
ことにより、結晶長さ方向に均一な５０Ω・０階と１０
０Ω・ＣＩの高抵抗Ｎ型単結晶が引き上げられる。 ま
ず、二重ルツボから溶出する電導不純物の濃度を調べる
ために、まず隔離壁の内径２「を種々に振り、アンドー
プ融液（内室外室ともに）から結晶を育成して、育成結
晶の電導型と抵抗値と、それから換算した見かけの不純
物濃度を求めた。 その結果、溶出不純物の電導型はＰ
型であり、長さ方向の比抵抗は頭部子〜２千Ω・Ｃｌ１
１前後から尾部数百Ω・Ｃｌ１ｌにわたる尻下り分布を
示した。 換算不純物濃度分布については、これを第２
図に示した。
そこで、第２図の結果からｒ／Ｒ比を０．７０に選び、
内室内融液に結晶比抵抗値が頭部で５０Ω・Ｃ１（Ｐ濃
度１ ｘ １Ｇ” ａｔｏＩＩｓ／ｃｃ）となるように
Ｐをドープし、外室内融液をアンドープとし、Ｎ型高抵
抗の単結晶を引き上げた。 この単結晶の長さ方向にお
ける比抵抗と不純物濃度の分布を第３図に示しな、 同
図から、石英ルツボから尻上がりに溶出した結果意図せ
ずに結晶にドー１されるＰ型不純物（◇印）は、ｒ／Ｒ
比を０．７０とした結果、意図的にドープした結晶中Ｐ
濃度（Ｏ印）がやはり尻上がりに増加するによって補償
され、結晶の比抵抗値（・印）が長さ方向にほぼ一定に
なっていることがわかる。
内室内融液に結晶比抵抗値が頭部で５０Ω・Ｃ１（Ｐ濃
度１ ｘ １Ｇ” ａｔｏＩＩｓ／ｃｃ）となるように
Ｐをドープし、外室内融液をアンドープとし、Ｎ型高抵
抗の単結晶を引き上げた。 この単結晶の長さ方向にお
ける比抵抗と不純物濃度の分布を第３図に示しな、 同
図から、石英ルツボから尻上がりに溶出した結果意図せ
ずに結晶にドー１されるＰ型不純物（◇印）は、ｒ／Ｒ
比を０．７０とした結果、意図的にドープした結晶中Ｐ
濃度（Ｏ印）がやはり尻上がりに増加するによって補償
され、結晶の比抵抗値（・印）が長さ方向にほぼ一定に
なっていることがわかる。
また、ｒ／Ｒ比を０．７５に選び、比抵抗値１００Ω−
ｃ＋ａ （Ｐ濃度０．５ ｘ １０’ ａｔｏｍｓ／ｃ
ｃ）のＮ型高抵抗単結晶を引き上げた。 その結果も同
様であって、これを第４図に示した。
ｃ＋ａ （Ｐ濃度０．５ ｘ １０’ ａｔｏｍｓ／ｃ
ｃ）のＮ型高抵抗単結晶を引き上げた。 その結果も同
様であって、これを第４図に示した。
ちなみに、第５図に、石英製浮き型二重ルツボによって
引上げたＮ型５０Ω・Ｃ１の高抵抗シリコン単結晶の不
純物濃度分布を示した。 この場合、固化率０ ＜Ｇ＜
１− （ｈ ／Ｈ）の範囲であっても不純物有効濃度（
◎印）、つまりは比抵抗が一定にならないことが示され
ている。
引上げたＮ型５０Ω・Ｃ１の高抵抗シリコン単結晶の不
純物濃度分布を示した。 この場合、固化率０ ＜Ｇ＜
１− （ｈ ／Ｈ）の範囲であっても不純物有効濃度（
◎印）、つまりは比抵抗が一定にならないことが示され
ている。
また、スライスしたウェハの比抵抗面内分布は、面方位
（１１１）のものでΔρ５〜２０％、面方位（１００）
のものでΔρ４〜１０％とＣｌ法のものとほぼ同等の値
を有していることが確認された。
（１１１）のものでΔρ５〜２０％、面方位（１００）
のものでΔρ４〜１０％とＣｌ法のものとほぼ同等の値
を有していることが確認された。
実施例 ２
内室にＰ（リン、偏析係数０．３５ ＞をドープし、外
室にはＢ（ボロン、偏析係数０．８０をドーグし、ｒ／
Ｒ比を様々に振って、長さ方向比抵抗値〈５Ω・ｃｍ）
のほぼ均一な、Ｎ型シリコン単結晶を引き上げた。 そ
のなかで、ｒ／Ｒ比が０．７５の二重ルツボを用いた結
晶引上げについて詳しく説明する。
室にはＢ（ボロン、偏析係数０．８０をドーグし、ｒ／
Ｒ比を様々に振って、長さ方向比抵抗値〈５Ω・ｃｍ）
のほぼ均一な、Ｎ型シリコン単結晶を引き上げた。 そ
のなかで、ｒ／Ｒ比が０．７５の二重ルツボを用いた結
晶引上げについて詳しく説明する。
まず、前記（ＩＩ）式を解くために、固化率×にかかる
諸元を第１表のように求めた。
諸元を第１表のように求めた。
第１表
そこで＜ｆｆ）式から、固化率０．７の部位でＰ（リン
）がＢ（ボロン）を補償して、Ｐの有効濃度が引上げ初
期（固化率０）と同じになるように、初期融液中のＢ濃
度を調節する。 すなわち、次記の式を満足するように
ｃｇ（０）を決める。
）がＢ（ボロン）を補償して、Ｐの有効濃度が引上げ初
期（固化率０）と同じになるように、初期融液中のＢ濃
度を調節する。 すなわち、次記の式を満足するように
ｃｇ（０）を決める。
但し、ｋＡはＰ（リン）の偏析係数０．３５に缶＝ ０
．３５／ ＋０．７５）” ｋ日はＢ（ボロン）の偏析係数０．８０に昌ｆ ＝ ０
．８０／ （０，７５）２その結果、５Ω・Ｃ１１ｌ結
晶における計算された長さ方向のＰ有効濃度及び期待比
抵抗値は第２表のごとくなり、比抵抗が均一になると期
待される。
．３５／ ＋０．７５）” ｋ日はＢ（ボロン）の偏析係数０．８０に昌ｆ ＝ ０
．８０／ （０，７５）２その結果、５Ω・Ｃ１１ｌ結
晶における計算された長さ方向のＰ有効濃度及び期待比
抵抗値は第２表のごとくなり、比抵抗が均一になると期
待される。
第２表
第６図（ａ ）ないしくｄ ）は、ｒ／Ｒ比を＜ａ ）
は０．６５、（す）は０．７０、（ｃ ）は０，７５、
＜ｄ ’）は０、８０として、内室にＰを外室にＢをド
ープし、固化率０，７０の部位で固化率０の部位とＰ有
効濃度が等しくなるようにした場合の検証実験であり、
はぼ上記理論のとおり５Ω・ＣＩで長さ方向に比抵抗が
ほぼ均一となっていることが実証された。
は０．６５、（す）は０．７０、（ｃ ）は０，７５、
＜ｄ ’）は０、８０として、内室にＰを外室にＢをド
ープし、固化率０，７０の部位で固化率０の部位とＰ有
効濃度が等しくなるようにした場合の検証実験であり、
はぼ上記理論のとおり５Ω・ＣＩで長さ方向に比抵抗が
ほぼ均一となっていることが実証された。
第６図でみるように、ｒ／Ｒ比をどのように選択しても
結晶長さ方向の比抵抗をほぼ一定にできるから、比抵抗
以外の特性についても好ましい「／Ｒ比を採用すること
ができる。 例えばシリコン単結晶中の酸素濃度［ＯＬ
］は結晶の径に対してルツボの径が小さいほど高酸素濃
度となる。
結晶長さ方向の比抵抗をほぼ一定にできるから、比抵抗
以外の特性についても好ましい「／Ｒ比を採用すること
ができる。 例えばシリコン単結晶中の酸素濃度［ＯＬ
］は結晶の径に対してルツボの径が小さいほど高酸素濃
度となる。
第７図に上記検証実験で得られた単結晶の長さ方向にお
ける酸素濃度［ＯＬ］を示した。 同図にみるように、
［ＯＬ］について１．５５〜１．８５Ｘ １０’ａｔｏ
ｍｓ／ｃｃといった規格範囲があるとき、その規格内に
あるものはｒ／Ｒ比を０．７０又は０．７５にしたもの
である。
ける酸素濃度［ＯＬ］を示した。 同図にみるように、
［ＯＬ］について１．５５〜１．８５Ｘ １０’ａｔｏ
ｍｓ／ｃｃといった規格範囲があるとき、その規格内に
あるものはｒ／Ｒ比を０．７０又は０．７５にしたもの
である。
実施例 ３
この実施例では、ｒ／Ｒ比を０．７０とし、内室内融液
にも外室内融液にもＢ（ボロン）をドープし、比抵抗１
０Ω・Ｃ１１、かつ酸素濃度１．５５〜１．８５ｘ１０
”ａｔｏＩｌｓ／ＣＣの単結晶を育成する。 そのため
、前記（ＩＩＩ）式について計算をし、 ｋｃＬ（０） ＝ Ｃｏ （０） ＜ｋｅｔｔ ｋ）／
（１ｋｅｒｒ）但し、ｋ：ボロンの偏析係数０．８０ ｋｖｔ＝ｋＸ（π「２／πＲ’ ） ＝１．６３ＣＬ
（０） ：引上げ初期の内室融液中のボロン濃度 Ｃ０（０）：引上げ初期の外室融液中のボロン濃度 内室には比抵抗１０Ω・Ｃｌ１ｌになる濃度ＣＬ（Ｏ）
で、また外室には上記式を満足する濃度Ｃ６（０）で、
それぞれボロンをドープして引き上げれば、第８図のよ
うに比抵抗が一定であり、しかも酸素濃度が第７図（・
印）と同様な規格範囲内にある単結晶を引き上げること
ができた。 比教のため第８図にはＣｌ法による昨結晶
の比抵抗値をも示した。
にも外室内融液にもＢ（ボロン）をドープし、比抵抗１
０Ω・Ｃ１１、かつ酸素濃度１．５５〜１．８５ｘ１０
”ａｔｏＩｌｓ／ＣＣの単結晶を育成する。 そのため
、前記（ＩＩＩ）式について計算をし、 ｋｃＬ（０） ＝ Ｃｏ （０） ＜ｋｅｔｔ ｋ）／
（１ｋｅｒｒ）但し、ｋ：ボロンの偏析係数０．８０ ｋｖｔ＝ｋＸ（π「２／πＲ’ ） ＝１．６３ＣＬ
（０） ：引上げ初期の内室融液中のボロン濃度 Ｃ０（０）：引上げ初期の外室融液中のボロン濃度 内室には比抵抗１０Ω・Ｃｌ１ｌになる濃度ＣＬ（Ｏ）
で、また外室には上記式を満足する濃度Ｃ６（０）で、
それぞれボロンをドープして引き上げれば、第８図のよ
うに比抵抗が一定であり、しかも酸素濃度が第７図（・
印）と同様な規格範囲内にある単結晶を引き上げること
ができた。 比教のため第８図にはＣｌ法による昨結晶
の比抵抗値をも示した。
第８図にみるように、Ｂは偏析係数が０．８０と１に近
く、結晶長さ方向の比抵抗変化がもつとも小さいドーパ
ントであるが、それでもＣ２法では１０Ω・ＣＩから７
Ω・ｃｎ＋まで大きく変化するのに対して、本発明の方
法を用いれば、比抵抗は全く均一であり、そのうえ酸素
濃度も所望の値にすることのできることがわかる。
く、結晶長さ方向の比抵抗変化がもつとも小さいドーパ
ントであるが、それでもＣ２法では１０Ω・ＣＩから７
Ω・ｃｎ＋まで大きく変化するのに対して、本発明の方
法を用いれば、比抵抗は全く均一であり、そのうえ酸素
濃度も所望の値にすることのできることがわかる。
［発明の効果］
本発明方法によれば、従来のＣ２法や浮き型二重ルツボ
法と異なる一体型二重ルツボを用いて、半導体単結晶の
長さ方向にわたって比抵抗値をほぼ均一にする新規な結
晶引上げ方法が提供された。
法と異なる一体型二重ルツボを用いて、半導体単結晶の
長さ方向にわたって比抵抗値をほぼ均一にする新規な結
晶引上げ方法が提供された。
その結果、従来法でほとんど不可能であった５０Ω・Ｃ
Ｉとか１００Ω・ＣＩとかの高抵抗においても比抵抗均
一な単結晶を引き上げられること、２種類若しくは２濃
度の不純物を利用する結晶引上げができること、結晶長
さ方向における比抵抗値と酸素濃度など他の特性とをと
もに制御することなど、しかもそれらが１００％という
高い有効歩留りで可能となるから、その工業的価値は絶
大である。
Ｉとか１００Ω・ＣＩとかの高抵抗においても比抵抗均
一な単結晶を引き上げられること、２種類若しくは２濃
度の不純物を利用する結晶引上げができること、結晶長
さ方向における比抵抗値と酸素濃度など他の特性とをと
もに制御することなど、しかもそれらが１００％という
高い有効歩留りで可能となるから、その工業的価値は絶
大である。
なおまた、本発明においては結晶断面（結晶長さ方向に
垂直）方向の比抵抗値の分布がＦＺ結晶と異なりＣＺ結
晶と同等な均一性を有する単結晶育成が可能である。
垂直）方向の比抵抗値の分布がＦＺ結晶と異なりＣＺ結
晶と同等な均一性を有する単結晶育成が可能である。
第１図は本発明方法に使用する一体型二重ルツボの概念
図、第２図ないし第５図は本発明実施例１の作用効果を
説明するグラフ、第６図及び第７図は本発明実施例２の
作用効果を説明するグラフ、第８図は本発明実施例３の
作用効果を説明するグラフ、第９図は従来方法に使用さ
れた浮き型二重ルツボの概念図、第１０図及び第１１図
は従来方法の問題点を説明するグラフである。 １１・・・外側ルツボ、 １４・・・隔離壁、 １６・
・・パイプ状通通管、 １７・・・単結晶、 ２０・
・・内室内融液（第一原料融液）、 ２１・・・外室内
融液（第二原料融液）、 ｒ・・・内室の半径、 Ｒ・
・・外室の半径。 １７：単結晶 第１図 第２図 第３図 （ａ） 第６図 第７図 第８図 第１１図 手続補正書（自発） 昭和６３年３月２２８ １、事件の表示 昭和６３年特許願第４２５８３号
２、発明の名称 半導体の結晶引上げ方法３、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 神奈川県用崎市幸区堀用町７２番地 ＜ ３０７） 株式会社 東 芝 代表者 青 井 舒 − （南品用ロイアルハイツ） ６、補正により増加する発明の数 ０７、補正の対
象 明細書の「特許請求の範囲の欄」及び「発
明の詳細な説明の欄」 ８、補正の内容 （１） 特許請求の範囲 別紙のとおり（２） 明
細書第６頁第１７行の、 「均一結晶」の前に、 「抵抗」を加入する。 （３） 明細書第１３頁第６行の、 「結晶中濃度が」を、 「結晶中有効濃度が１と、補正する。 （４） 明細書第１４頁第１行の、 ｒ（π「２／πＲ２）」を、 「（πＲ２／πｒ２）】と補正する。 （５） 明細書第１４頁第１３行の、 「 ００ ノ を ２ ’ＣＬ Ｊと補正する。 （６） 明細書第２２頁第３行の、 「（π「２／πＲ２）」を、 ｒ（πＲ２／πｒ２）」と補正する。 （別紙） 特許請求の範囲 １ 半導体結晶引上げ用のルツボ内に同心筒状の隔離壁
を設けて、該ルツボ内を内室と外室とに区分し、該内室
にドーグした第一原料融液を収容するとともに、該外室
に第二原料融液を収容し、該内室と該外室との間を連通
ずるとともに内室から外室への不純物流出を抑制する連
通手段を通じて外室内の第二原料融液を内室内に供給し
ながら、内室内の第一原料融液から半導体結晶を引き上
げる結晶引上げ方法において、 上記外室内の第二原料融液をアンドープ融液とするとと
もに、ドープ不純物の偏析係数をｋ、内室の内径を２ｒ
、外室の内径を２Ｒとするとき、（ｒ ／Ｒ） ＞√ｋ
として、ドープ不純物の濃度を結晶長さ方向に増加させ
、又は＜ｒ ／Ｒ） ＜√ｋとして、ドープ不純物の濃
度を結晶長さ方向に減少させ、それによりルツボ材から
混入する電導不純物の影響を補償して、引とげ結晶にお
ける長さ方向比抵抗を制御することを特徴とする結晶引
上げ方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の結晶引上げ方法におい
て、０．８５＞ ＜ｒ ／Ｒ） ＞０．５９として、石
英製ルツボから引きとげられた比抵抗２０Ω・Ｃ１１以
上のＰビー１Ｎ型高抵抗シリコンす結晶における長さ方
向比抵抗を制御する結晶引上げ方法。 ３ 半導体結晶引上げ用のルツボ内に同心筒状の隔離壁
を設けて、該ルツボ内を内室と外室とに区分し、該内室
にドープした第一原料融液を収容するとともに、該外室
に第二原料融液を収容し、該内室と該外室との間を連通
ずるとともに内室から外室への不純物流出を抑制する連
通手段を通じて外室内の第二原料融液を内室内に供給し
ながら、内室内の第一原料融液から半導体結晶を引き上
げる結晶引上げ方法において、 上記外室内の第二原料融液に上記ドープ不純物と反対電
導型の不純物を含有させ、引上げ中にｉ縮される第一原
料融液中のドープ不純物を薄めるとともに補償して、引
上げ結晶における長さ方向比抵抗を制御することを特徴
とする結晶引上げ方法。 ４ 半導体結晶引上げ用のルツボ内に同心筒状の隔離壁
を設けて、該ルツボ内を内室と外室とに区分し、該内室
にドーグした第一原料融液を収容するとともに、該外室
に第二原料融液を収容し、該内室と該外室との間を連通
するとともに内室がら外室への不純物流出を抑制する連
通手段を通じて外室内の第二原料融液を内室内に供給し
ながら、内室内の第一原料融液がら半導体結晶を引き上
げる結晶引上げ方法において、 上記外室内の第二原料融液に上記ドーグ不純物と同一電
導型の不純物を含有させ、引上げ中に１訳される第一原
料融液中のドープ不純物の濃度を調整して、引上げ結晶
における長さ方向比抵抗を制御することを特徴とする結
晶引上げ方法。
図、第２図ないし第５図は本発明実施例１の作用効果を
説明するグラフ、第６図及び第７図は本発明実施例２の
作用効果を説明するグラフ、第８図は本発明実施例３の
作用効果を説明するグラフ、第９図は従来方法に使用さ
れた浮き型二重ルツボの概念図、第１０図及び第１１図
は従来方法の問題点を説明するグラフである。 １１・・・外側ルツボ、 １４・・・隔離壁、 １６・
・・パイプ状通通管、 １７・・・単結晶、 ２０・
・・内室内融液（第一原料融液）、 ２１・・・外室内
融液（第二原料融液）、 ｒ・・・内室の半径、 Ｒ・
・・外室の半径。 １７：単結晶 第１図 第２図 第３図 （ａ） 第６図 第７図 第８図 第１１図 手続補正書（自発） 昭和６３年３月２２８ １、事件の表示 昭和６３年特許願第４２５８３号
２、発明の名称 半導体の結晶引上げ方法３、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 神奈川県用崎市幸区堀用町７２番地 ＜ ３０７） 株式会社 東 芝 代表者 青 井 舒 − （南品用ロイアルハイツ） ６、補正により増加する発明の数 ０７、補正の対
象 明細書の「特許請求の範囲の欄」及び「発
明の詳細な説明の欄」 ８、補正の内容 （１） 特許請求の範囲 別紙のとおり（２） 明
細書第６頁第１７行の、 「均一結晶」の前に、 「抵抗」を加入する。 （３） 明細書第１３頁第６行の、 「結晶中濃度が」を、 「結晶中有効濃度が１と、補正する。 （４） 明細書第１４頁第１行の、 ｒ（π「２／πＲ２）」を、 「（πＲ２／πｒ２）】と補正する。 （５） 明細書第１４頁第１３行の、 「 ００ ノ を ２ ’ＣＬ Ｊと補正する。 （６） 明細書第２２頁第３行の、 「（π「２／πＲ２）」を、 ｒ（πＲ２／πｒ２）」と補正する。 （別紙） 特許請求の範囲 １ 半導体結晶引上げ用のルツボ内に同心筒状の隔離壁
を設けて、該ルツボ内を内室と外室とに区分し、該内室
にドーグした第一原料融液を収容するとともに、該外室
に第二原料融液を収容し、該内室と該外室との間を連通
ずるとともに内室から外室への不純物流出を抑制する連
通手段を通じて外室内の第二原料融液を内室内に供給し
ながら、内室内の第一原料融液から半導体結晶を引き上
げる結晶引上げ方法において、 上記外室内の第二原料融液をアンドープ融液とするとと
もに、ドープ不純物の偏析係数をｋ、内室の内径を２ｒ
、外室の内径を２Ｒとするとき、（ｒ ／Ｒ） ＞√ｋ
として、ドープ不純物の濃度を結晶長さ方向に増加させ
、又は＜ｒ ／Ｒ） ＜√ｋとして、ドープ不純物の濃
度を結晶長さ方向に減少させ、それによりルツボ材から
混入する電導不純物の影響を補償して、引とげ結晶にお
ける長さ方向比抵抗を制御することを特徴とする結晶引
上げ方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の結晶引上げ方法におい
て、０．８５＞ ＜ｒ ／Ｒ） ＞０．５９として、石
英製ルツボから引きとげられた比抵抗２０Ω・Ｃ１１以
上のＰビー１Ｎ型高抵抗シリコンす結晶における長さ方
向比抵抗を制御する結晶引上げ方法。 ３ 半導体結晶引上げ用のルツボ内に同心筒状の隔離壁
を設けて、該ルツボ内を内室と外室とに区分し、該内室
にドープした第一原料融液を収容するとともに、該外室
に第二原料融液を収容し、該内室と該外室との間を連通
ずるとともに内室から外室への不純物流出を抑制する連
通手段を通じて外室内の第二原料融液を内室内に供給し
ながら、内室内の第一原料融液から半導体結晶を引き上
げる結晶引上げ方法において、 上記外室内の第二原料融液に上記ドープ不純物と反対電
導型の不純物を含有させ、引上げ中にｉ縮される第一原
料融液中のドープ不純物を薄めるとともに補償して、引
上げ結晶における長さ方向比抵抗を制御することを特徴
とする結晶引上げ方法。 ４ 半導体結晶引上げ用のルツボ内に同心筒状の隔離壁
を設けて、該ルツボ内を内室と外室とに区分し、該内室
にドーグした第一原料融液を収容するとともに、該外室
に第二原料融液を収容し、該内室と該外室との間を連通
するとともに内室がら外室への不純物流出を抑制する連
通手段を通じて外室内の第二原料融液を内室内に供給し
ながら、内室内の第一原料融液がら半導体結晶を引き上
げる結晶引上げ方法において、 上記外室内の第二原料融液に上記ドーグ不純物と同一電
導型の不純物を含有させ、引上げ中に１訳される第一原
料融液中のドープ不純物の濃度を調整して、引上げ結晶
における長さ方向比抵抗を制御することを特徴とする結
晶引上げ方法。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体結晶引上げ用のルツボ内に同心筒状の隔離壁
を設けて、該ルツボ内を内室と外室とに区分し、該内室
にドープした第一原料融液を収容するとともに、該外室
に第二原料融液を収容し、該内室と該外室との間を連通
するとともに内室から外室への不純物流出を抑制する連
通手段を通じて外室内の第二原料融液を内室内に供給し
ながら、内室内の第一原料融液から半導体結晶を引き上
げる結晶引上げ方法において、 上記外室内の第二原料融液をアンドープ融液とするとと
もに、ドープ不純物の偏析係数をｋ、内室の内径を２ｒ
、外室の内径を２Ｒとするとき、（ｒ／Ｒ）＞√ｋとし
て、ドープ不純物の濃度を結晶長さ方向に増加させ、又
は（ｒ／Ｒ）＜√ｋとして、ドープ不純物の濃度を結晶
長さ方向に減少させ、それによりルツボ材から混入する
電導不純物の影響を補償して、引上げ結晶における長さ
方向比抵抗を制御することを特徴とする結晶引上げ方法
。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の結晶引上げ方法におい
て、０．８５＞（ｒ／Ｒ）＞０．５９として、石英製ル
ツボから引き上げられた比抵抗２０Ω・ｃｍ以上のＰド
ープＮ型高抵抗シリコン単結晶における長さ方向比抵抗
を制御する結晶引上げ方法。 ３ 半導体結晶引上げ用のルツボ内に同心筒状の隔離壁
を設けて、該ルツボ内を内室と外室とに区分し、該内室
にドープした第一原料融液を収容するとともに、該外室
に第二原料融液を収容し、該内室と該外室との間を連通
するとともに内室から外室への不純物流出を抑制する連
通手段を通じて外室内の第二原料融液を内室内に供給し
ながら、内室内の第一原料融液から半導体結晶を引き上
げる結晶引上げ方法において、 上記外室内の第二原料融液に上記ドープ不純物と反対電
導型の不純物を含有させ、引上げ中に濃縮される第一原
料融液中のドープ不純物を薄めるとともに補償して、引
上げ結晶における長さ方向比抵抗を制御することを特徴
とする結晶引上げ方法。 ４ 半導体結晶引上げ用のルツボ内に同心筒状の隔離壁
を設けて、該ルツボ内を内室と外室とに区分し、該内室
にドープした第一原料融液を収容するとともに、該外室
に第二原料融液を収容し、該内室と該外室との間を連通
するとともに内室から外室への不純物流出を抑制する連
通手段を通じて外室内の第二原料融液を内室内に供給し
ながら、内室内の第一原料融液から半導体結晶を引き上
げる結晶引上げ方法において、 上記外室内の第二原料融液に上記ドープ不純物と同一電
導型の不純物を含有させ、引上げ中に濃縮される第一原
料融液中のドープ不純物の濃度を調整して、引上げ結晶
における長さ方向比抵抗を制御することを特徴とする結
晶引上げ方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042583A JPH085740B2 (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 半導体の結晶引上げ方法 |
| EP89103115A EP0330189B1 (en) | 1988-02-25 | 1989-02-22 | Semiconductor crystal pulling method |
| DE8989103115T DE68903008T2 (de) | 1988-02-25 | 1989-02-22 | Verfahren zur ziehung eines halbleiter-kristalls. |
| KR1019890002233A KR920009564B1 (ko) | 1988-02-25 | 1989-02-25 | 반도체의 결정인상방법 |
| US07/545,098 US5073229A (en) | 1988-02-25 | 1990-06-29 | Semiconductor crystal pulling method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042583A JPH085740B2 (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 半導体の結晶引上げ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215789A true JPH01215789A (ja) | 1989-08-29 |
| JPH085740B2 JPH085740B2 (ja) | 1996-01-24 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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1988
- 1988-02-25 JP JP63042583A patent/JPH085740B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1989-02-22 EP EP89103115A patent/EP0330189B1/en not_active Expired - Lifetime
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1990
- 1990-06-29 US US07/545,098 patent/US5073229A/en not_active Expired - Lifetime
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