JPH0280391A - 半導体単結晶引上げにおけるドーパントの添加方法 - Google Patents
半導体単結晶引上げにおけるドーパントの添加方法Info
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- JPH0280391A JPH0280391A JP22962988A JP22962988A JPH0280391A JP H0280391 A JPH0280391 A JP H0280391A JP 22962988 A JP22962988 A JP 22962988A JP 22962988 A JP22962988 A JP 22962988A JP H0280391 A JPH0280391 A JP H0280391A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体単結晶引上げにおけるドーパントの添
加方法に関する。
加方法に関する。
従来、半導体単結晶の育成においては、結晶内の引上げ
軸方向における抵抗率の均一化を図るため、例えばリン
やホウ素等がドーピングされるシリコン単結晶の場合を
示す第３図のように、二重石英るつぼ１内にシリコン多
結晶２を収容し、かつシリコン多結晶２の上部にシリコ
ンとリン、ホウ素等の固溶体であるドーパント３を載せ
、シリコン多結晶２及びドーパント３を融解した後、シ
リコン種結晶（図示せず）を融液の表面に接触させ、結
晶の成長と共にシリコン種結晶を引上げてシリコン単結
晶の引上げが行われる。
軸方向における抵抗率の均一化を図るため、例えばリン
やホウ素等がドーピングされるシリコン単結晶の場合を
示す第３図のように、二重石英るつぼ１内にシリコン多
結晶２を収容し、かつシリコン多結晶２の上部にシリコ
ンとリン、ホウ素等の固溶体であるドーパント３を載せ
、シリコン多結晶２及びドーパント３を融解した後、シ
リコン種結晶（図示せず）を融液の表面に接触させ、結
晶の成長と共にシリコン種結晶を引上げてシリコン単結
晶の引上げが行われる。
しかし、上記従来の二重るつぼ法による半導体単結晶引
上げにおけるドーパントの添加方法においては、ドーパ
ントが一番最後に融解することが望ましいものの、実際
には、ドーパントは、シリコンとリン、ホウ素等の固溶
体であるため融点が高純度なシリコンに比べわずかなが
ら低く、かつ小さな（大きくても直径：３ａｍ）塊状物
であるためわずかな隙間から二重るつぼの底部に落下し
てしまい、シリコン多結晶の融解途中でドーパントが先
に融解してしまう。
上げにおけるドーパントの添加方法においては、ドーパ
ントが一番最後に融解することが望ましいものの、実際
には、ドーパントは、シリコンとリン、ホウ素等の固溶
体であるため融点が高純度なシリコンに比べわずかなが
ら低く、かつ小さな（大きくても直径：３ａｍ）塊状物
であるためわずかな隙間から二重るつぼの底部に落下し
てしまい、シリコン多結晶の融解途中でドーパントが先
に融解してしまう。
このため、ドーパントが二重るつぼの外るつぼ内のシリ
コン融液内に外方拡散し、シリコン弔結晶の抵抗率が狙
いからずれたり、単結晶の引上げに伴って内るつぼのシ
リコン融液の不純物濃度が高くなるのを、外るつぼから
の低不純物濃度のシリコン融液の流入によって緩和して
結晶内の抵抗率の均一化を図る二重るつぼの機能が減殺
される問題がある。
コン融液内に外方拡散し、シリコン弔結晶の抵抗率が狙
いからずれたり、単結晶の引上げに伴って内るつぼのシ
リコン融液の不純物濃度が高くなるのを、外るつぼから
の低不純物濃度のシリコン融液の流入によって緩和して
結晶内の抵抗率の均一化を図る二重るつぼの機能が減殺
される問題がある。
さらに、アンチモンのような揮発性の高いドーパントを
用いた場合、多結晶シリコンを融解するのに要する長時
間のうちにドーパントが先に揮発して、ドーパント濃度
が低くなってしまい、シリコン単結晶の抵抗率が狙いか
らずれてしまう問題がある。これは、通常のるつぼを用
いる場合も同様の問題が生ずる。
用いた場合、多結晶シリコンを融解するのに要する長時
間のうちにドーパントが先に揮発して、ドーパント濃度
が低くなってしまい、シリコン単結晶の抵抗率が狙いか
らずれてしまう問題がある。これは、通常のるつぼを用
いる場合も同様の問題が生ずる。
そこで、本発明は、半導体単結晶内の抵抗率を狙い通り
にし、かつ均一にし得る半導体単結晶引上げにおけるド
ーパントの添加方法の提供を目的とする。
にし、かつ均一にし得る半導体単結晶引上げにおけるド
ーパントの添加方法の提供を目的とする。
前記課題を解決するため、本発明は、るつぼ内に収容し
た多結晶が完全に融解した後、ドーパントを下端部に設
けた切込みに収容した種結晶を融液に浸漬してドーパン
トを融解し、その後の種結晶の引上げにより単結晶を引
上げる方法である。
た多結晶が完全に融解した後、ドーパントを下端部に設
けた切込みに収容した種結晶を融液に浸漬してドーパン
トを融解し、その後の種結晶の引上げにより単結晶を引
上げる方法である。
上記手段によれば、二重るつぼの場合、ドーパントが融
解された状態での内るつぼの融液の不純物濃度が外るつ
ぼの融液の不純物濃度より高くなる。また、通常のるつ
ぼにおいても多結晶が完全に融解してからドーパントが
添加されるため、単結晶引上げ開始時のドーパント濃度
が狙い通りのものとなる。
解された状態での内るつぼの融液の不純物濃度が外るつ
ぼの融液の不純物濃度より高くなる。また、通常のるつ
ぼにおいても多結晶が完全に融解してからドーパントが
添加されるため、単結晶引上げ開始時のドーパント濃度
が狙い通りのものとなる。
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図と共に説明す
る。
る。
内るつぼ直径２８０■、外るつぼ直径３９０ａ＋ｍ、高
さ３０４ｍｍの二重石英るつぼ１０を用い、この二重石
英るつぼｌＯに３０ｋｇのシリコン多結晶を収容して融
解し、シリコン多結晶が完全に融解した後、ドーパント
としてのリン１１を下端部に設けた切込み１２ａに収容
した結晶方位＜ＩＩｌ、＞のシリコン種結晶１２の下端
部を、内るつぼｌＯａ内のシリコン融液１３に浸漬して
リン１１を融解し、しかる後にシリコン種結晶１２をゆ
っくり引上げて狙い抵抗率５０Ω・■のＮ形シリコン単
結晶を引上げた。
さ３０４ｍｍの二重石英るつぼ１０を用い、この二重石
英るつぼｌＯに３０ｋｇのシリコン多結晶を収容して融
解し、シリコン多結晶が完全に融解した後、ドーパント
としてのリン１１を下端部に設けた切込み１２ａに収容
した結晶方位＜ＩＩｌ、＞のシリコン種結晶１２の下端
部を、内るつぼｌＯａ内のシリコン融液１３に浸漬して
リン１１を融解し、しかる後にシリコン種結晶１２をゆ
っくり引上げて狙い抵抗率５０Ω・■のＮ形シリコン単
結晶を引上げた。
得られたシリコン単結晶の抵抗率と結晶化率の関係は、
第４図において実線で示すようになった。
第４図において実線で示すようになった。
同図において破線で示すのは、従来方法による同様なシ
リコン単結晶の抵抗率と結晶化率の関係である。
リコン単結晶の抵抗率と結晶化率の関係である。
なお、第１１図において、１４は内るつぼ１０ａと外る
つぼ１０ｂを連通する連通管で、内るっぽｌｏａの外周
の一部に沿わせて設けられている。１５はシリコン種結
晶を把持するシードチャックである。
つぼ１０ｂを連通する連通管で、内るっぽｌｏａの外周
の一部に沿わせて設けられている。１５はシリコン種結
晶を把持するシードチャックである。
したがって、上記方法によれば、従来方法に比してシリ
コン単結晶内の抵抗率を狙い通りにし得、かつ軸方向に
亘って均一化し得ることが判った。
コン単結晶内の抵抗率を狙い通りにし得、かつ軸方向に
亘って均一化し得ることが判った。
以上のように本発明によれば、二重るつぼを使用した場
合、ドーパントが融解された状態での内るつぼの融液の
不純物濃度が外るつぼの融液の不純物濃度より高くなる
ので、二重るつぼの機能が十分に発揮され、単結晶内の
抵抗率を狙い通りにすることができると共に、軸方向に
亘って均一にすることができる。
合、ドーパントが融解された状態での内るつぼの融液の
不純物濃度が外るつぼの融液の不純物濃度より高くなる
ので、二重るつぼの機能が十分に発揮され、単結晶内の
抵抗率を狙い通りにすることができると共に、軸方向に
亘って均一にすることができる。
さらに、通常のるつぼを使用した場合においても、引上
げ開始時のドーパント濃度を狙い通りのものとすること
ができるため、半導体単結晶の抵抗率を狙い通りのもの
とすることができる。
げ開始時のドーパント濃度を狙い通りのものとすること
ができるため、半導体単結晶の抵抗率を狙い通りのもの
とすることができる。
第１図、第２図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図はドーパントの添加方法を表す縦断面図、第２図は単
結晶の結晶化率と抵抗率の相関図、第３図は従来のドー
パントの添加方法を表す縦断面図である。 ＩＯ・・・二重石英るつぼ ｌＯａ・・・内るっぽ
ｌＯｂ・・・外るつぼ １１・・・ドーパント
１２・・・シリコン種結晶 １Ｂ・・・シリコン融
液出 願 人 東芝セラミックス株式会社第 図 第 図 ８ｊｅ ｆ’ ｆ 第 図
図はドーパントの添加方法を表す縦断面図、第２図は単
結晶の結晶化率と抵抗率の相関図、第３図は従来のドー
パントの添加方法を表す縦断面図である。 ＩＯ・・・二重石英るつぼ ｌＯａ・・・内るっぽ
ｌＯｂ・・・外るつぼ １１・・・ドーパント
１２・・・シリコン種結晶 １Ｂ・・・シリコン融
液出 願 人 東芝セラミックス株式会社第 図 第 図 ８ｊｅ ｆ’ ｆ 第 図
Claims (1)
- るつぼ内に収容した多結晶が完全に融解した後、ドーパ
ントを下端部に設けた切込みに収容した種結晶を融液に
浸漬してドーパントを融解し、その後の種結晶の引上げ
により単結晶を引上げることを特徴とする半導体単結晶
引上げにおけるドーパントの添加方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22962988A JPH0280391A (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 半導体単結晶引上げにおけるドーパントの添加方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22962988A JPH0280391A (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 半導体単結晶引上げにおけるドーパントの添加方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280391A true JPH0280391A (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=16895193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22962988A Pending JPH0280391A (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 半導体単結晶引上げにおけるドーパントの添加方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0280391A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5402747A (en) * | 1992-06-16 | 1995-04-04 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of growing crystal |
| KR100777335B1 (ko) * | 2006-05-24 | 2007-11-28 | 요업기술원 | 실리콘 단결정 잉고트의 제조방법 |
| CN105579623A (zh) * | 2013-09-17 | 2016-05-11 | 原子能与替代能源委员会 | 制造具有均匀磷浓度的硅锭的方法 |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP22962988A patent/JPH0280391A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5402747A (en) * | 1992-06-16 | 1995-04-04 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of growing crystal |
| KR100777335B1 (ko) * | 2006-05-24 | 2007-11-28 | 요업기술원 | 실리콘 단결정 잉고트의 제조방법 |
| CN105579623A (zh) * | 2013-09-17 | 2016-05-11 | 原子能与替代能源委员会 | 制造具有均匀磷浓度的硅锭的方法 |
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