JP2009242142A - Silicon single crystal pulling apparatus and method for producing silicon single crystal - Google Patents

Silicon single crystal pulling apparatus and method for producing silicon single crystal Download PDF

Info

Publication number
JP2009242142A
JP2009242142A JP2008088841A JP2008088841A JP2009242142A JP 2009242142 A JP2009242142 A JP 2009242142A JP 2008088841 A JP2008088841 A JP 2008088841A JP 2008088841 A JP2008088841 A JP 2008088841A JP 2009242142 A JP2009242142 A JP 2009242142A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
single crystal
silicon single
storage
sublimable dopant
melt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008088841A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5313534B2 (en
Inventor
Tomohiro Fukuda
朋広 福田
Ayumi Suda
歩 須田
Kenichi Nishioka
研一 西岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumco Techxiv Corp
Original Assignee
Sumco Techxiv Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumco Techxiv Corp filed Critical Sumco Techxiv Corp
Priority to JP2008088841A priority Critical patent/JP5313534B2/en
Priority to PCT/JP2009/054863 priority patent/WO2009119342A1/en
Publication of JP2009242142A publication Critical patent/JP2009242142A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5313534B2 publication Critical patent/JP5313534B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon
    • 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
    • C30B15/04—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt adding doping materials, e.g. for n-p-junction

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon single crystal pulling apparatus that can pull a silicon single crystal, of which the resistivity profile in a growth axis direction in a crystal region after doping has been rapidly changed, and to provide a method for producing a silicon single crystal. <P>SOLUTION: The silicon single crystal pulling apparatus 1a pulls a doped silicon single crystal from a melt by Czochralski method, wherein, for example, a plurality of sample dishes 20a placed above a pulling furnace 2 are used as a storage means for storing a sublimable dopant. The sample dish 20a is charged with a sublimable dopant, and the sample dish 20a connected to a hinge is tilted by a driving means 25a to feed the sublimable dopant into a doping tube 21a connected to one end of a supply tube 22. By sequentially feeding the dopant from the plurality of sample dishes 20a to the supply means by use of the drive means 25a, the sublimable dopant in high concentration can be supplied a plurality of times at desired timing during growing a crystal in a single batch. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリコン単結晶引上装置及びシリコン単結晶の製造方法に関する。より具体的には、ドープされたシリコン単結晶をチョクラルスキー法により融液から引上げるシリコン単結晶引上装置及びシリコン単結晶の製造方法に関する。   The present invention relates to a silicon single crystal pulling apparatus and a silicon single crystal manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a silicon single crystal pulling apparatus that pulls a doped silicon single crystal from a melt by the Czochralski method and a method for manufacturing the silicon single crystal.

ＣＺ（チョクラルスキー）法は、引上炉内のるつぼに融液を貯留し、この融液からシリコン単結晶を引上げ機構によって引上げて成長させる結晶成長法である。   The CZ (Czochralski) method is a crystal growth method in which a melt is stored in a crucible in a pulling furnace, and a silicon single crystal is pulled from the melt by a pulling mechanism and grown.

シリコン単結晶にｎ型の電気的特性を与えるには、砒素、赤リン、アンチモン等の昇華性ドーパントをシリコン単結晶に添加する必要がある。これら昇華性ドーパントをシリコン結晶に添加する方法としては、昇華性ドーパントが収容されたドープ管を、引上炉内の融液上方の所定位置まで下降させ、融液から輻射される輻射熱によって昇華性ドーパントを加熱して昇華させ、昇華によって気体となった昇華性ドーパントを融液に導入する方法が取られている。   In order to give n-type electrical characteristics to the silicon single crystal, it is necessary to add a sublimable dopant such as arsenic, red phosphorus, and antimony to the silicon single crystal. As a method of adding these sublimable dopants to the silicon crystal, the dope tube containing the sublimable dopants is lowered to a predetermined position above the melt in the pulling furnace, and is sublimable by radiant heat radiated from the melt. A method is employed in which a dopant is heated to sublimate, and a sublimable dopant that is gasified by sublimation is introduced into the melt.

気体となった昇華性ドーパントを融液に導入する方法の一つとしては、特許文献１及び２に示すように、供給管の開口端を融液より上方に配置して、アルゴンガス等の不活性ガスからなるキャリアガスによって搬送される昇華性ドーパントを、供給管から融液に向けて吹き付ける方式が挙げられる。また、他の方式としては、供給管を融液に浸漬し、昇華して気体となった昇華性ドーパントを、供給管を通じて融液に投入する方式が挙げられる。   As one of the methods for introducing the gas-sublimable dopant into the melt, as shown in Patent Documents 1 and 2, the opening end of the supply pipe is disposed above the melt, and an argon gas or the like is not used. An example is a method in which a sublimable dopant conveyed by a carrier gas made of an active gas is sprayed from a supply pipe toward a melt. As another method, there is a method in which a sublimation dopant which is sublimated into a gas is immersed in the melt and charged into the melt through the supply tube.

特許文献１には、引上げ機構と干渉しない位置にドープ管を配置して、ドープ管を石英るつぼの上面よりも上となる位置まで下降させて、その位置で融液から輻射される輻射熱によって収容部内の昇華性ドーパントを溶解させ、さらに収容容器を融液に浸漬する位置まで下降させて、ドープ管の開放面から溶解された昇華性ドーパントを融液に投入し、成長軸方向に不連続に異なる比抵抗範囲をもつシリコン単結晶インゴットを引上げ成長させる発明が記載されている。   In Patent Document 1, a dope tube is disposed at a position where it does not interfere with the pulling mechanism, the dope tube is lowered to a position above the upper surface of the quartz crucible, and is accommodated by radiant heat radiated from the melt at that position. Dissolve the sublimable dopant in the part, further lower the container to a position where it is immersed in the melt, and introduce the sublimable dopant dissolved from the open surface of the dope tube into the melt, discontinuously in the growth axis direction. An invention for pulling and growing silicon single crystal ingots having different specific resistance ranges is described.

特許文献２には、中央に供給管の開放上端部を有するシールされた部屋に粒状の昇華性ドーパントを入れ、供給管の開放下端部をシリコン融液に浸漬して昇華性ドーパントを蒸発させ、蒸発した昇華性ドーパントの圧力を用いて昇華性ドーパントを融液に導入するための供給管アセンブリの発明が記載されている。
特開２００５−３３６０２０号公報 特表２００３−５３２６１１号公報 In Patent Document 2, a granular sublimable dopant is put in a sealed room having an open upper end of a supply pipe in the center, and the open lower end of the supply pipe is immersed in silicon melt to evaporate the sublimable dopant. An invention of a feed tube assembly for introducing a sublimable dopant into a melt using the pressure of the evaporated sublimable dopant is described.
JP 2005-336020 A Japanese translation of PCT publication No. 2003-532611

ここで、低抵抗率で高濃度のＮ＋＋型の電気的特性が得られるシリコン単結晶インゴットを得るためには、砒素、赤リン、アンチモン等のＮ型用の昇華性ドーパントを高濃度にシリコン単結晶に添加する必要がある。ここで、Ｎ＋＋型のシリコン単結晶とは、比抵抗値が０．０１Ωｃｍより小さいＮ型のシリコン単結晶のことを指す。   Here, in order to obtain a silicon single crystal ingot having a low resistivity and a high concentration of N ++ type electrical characteristics, a sublimable dopant for N type such as arsenic, red phosphorus, antimony, etc. is used at a high concentration. It is necessary to add to the crystal. Here, the N ++ type silicon single crystal refers to an N type silicon single crystal having a specific resistance value smaller than 0.01 Ωcm.

しかしながら、ひとたびドープされたシリコン単結晶の抵抗率の制御は、結晶成長におけるガス条件の制御による昇華性ドーパントの蒸発速度の制御に依存するため、理論偏析以上にシリコン単結晶の比抵抗プロファイルに急激な変化を与えることは困難である問題点があった。   However, once the resistivity control of the doped silicon single crystal depends on the control of the evaporation rate of the sublimable dopant by controlling the gas conditions during crystal growth, the resistivity profile of the silicon single crystal is sharper than theoretical segregation. There is a problem that it is difficult to give such changes.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、昇華性ドーパントの蒸発速度の制御によることなくシリコン単結晶の抵抗率を制御することができ、ドープが行われた後の結晶の領域において成長軸方向の比抵抗プロファイルが急激に変化したシリコン単結晶を引き上げることのできるシリコン単結晶引上装置及びシリコン単結晶の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem is that the resistivity of the silicon single crystal can be controlled without controlling the evaporation rate of the sublimable dopant, and doping is performed. Another object of the present invention is to provide a silicon single crystal pulling apparatus and a silicon single crystal manufacturing method capable of pulling up a silicon single crystal whose specific resistance profile in the growth axis direction has rapidly changed in the subsequent crystal region.

本発明者らは、昇華性ドーパントを高濃度でドープしたシリコン単結晶を引上げるシリコン単結晶引上装置につき種々の検討を行った。その中で、複数の収納手段を有するシリコン単結晶引上装置によれば、昇華性ドーパントのうち一部をドープした後に所望のタイミングで高濃度の昇華性ドーパントを追加ドープすることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors conducted various studies on a silicon single crystal pulling apparatus that pulls up a silicon single crystal doped with a sublimable dopant at a high concentration. Among them, according to the silicon single crystal pulling apparatus having a plurality of storage means, it has been found that after a part of the sublimable dopant is doped, a high concentration sublimable dopant can be additionally doped at a desired timing. The present invention has been completed.

（１）ドープされたシリコン単結晶をチョクラルスキー法により融液から引上げるシリコン単結晶引上装置であって、昇華性ドーパントを収納する複数の収納手段と、融液に該昇華性ドーパントを供給する供給手段と、該昇華性ドーパントを個別的に該収納手段から該供給手段に供給できるようにする駆動手段と、を含むことを特徴とするシリコン単結晶引上装置。   (1) A silicon single crystal pulling apparatus for pulling a doped silicon single crystal from a melt by the Czochralski method, a plurality of storage means for storing a sublimable dopant, and the sublimable dopant in the melt A silicon single crystal pulling apparatus comprising: supply means for supplying; and drive means for individually supplying the sublimable dopant from the storage means to the supply means.

（１）の発明によれば、昇華性ドーパントを複数の収納手段に収納することにより、昇華性ドーパントを個別的に供給手段に供給し、昇華性ドーパントのうち一部をドープした後に所望のタイミングで高濃度の昇華性ドーパントを追加ドープすることができるため、理論偏析にかかわらずにシリコン単結晶の比抵抗プロファイルを急激に変化させることができる。   According to the invention of (1), a sublimable dopant is individually stored in a plurality of storage means, whereby the sublimable dopant is individually supplied to the supply means, and a desired timing is obtained after part of the sublimable dopant is doped. Therefore, the specific resistance profile of the silicon single crystal can be abruptly changed regardless of the theoretical segregation.

また、（１）の発明によれば、複数個の昇華性ドーパントを順次供給手段に供給することにより、引上炉内のガス条件の制御によってシリコン単結晶の抵抗率を間接的に制御しなくとも、シリコン単結晶の抵抗率が直接制御されるため、成長軸方向の比抵抗プロファイルが急激に変化したシリコン単結晶を引き上げることができる。   Further, according to the invention of (1), by supplying a plurality of sublimable dopants sequentially to the supply means, the resistivity of the silicon single crystal is not indirectly controlled by controlling the gas conditions in the pulling furnace. In both cases, since the resistivity of the silicon single crystal is directly controlled, it is possible to pull up the silicon single crystal in which the specific resistance profile in the growth axis direction has changed rapidly.

（２） 前記収納手段が試料皿であり、前記駆動手段が該試料皿を駆動することにより載置された前記昇華性ドーパントを前記供給手段に投入するものであることを特徴とする（１）記載のシリコン単結晶引上装置。   (2) The storage means is a sample dish, and the driving means inputs the sublimable dopant placed by driving the sample dish into the supply means (1) The silicon single crystal pulling apparatus described.

（２）の発明によれば、試料皿に載置された昇華性ドーパントを、駆動手段を用いて試料皿を駆動して順次供給手段に投入することにより、予め昇華性ドーパントを供給手段に仕込むことなく、１バッチの結晶成長において複数回の昇華性ドーパントを投入することができる。   According to the invention of (2), the sublimable dopant placed on the sample dish is driven into the supply means in advance by driving the sample dish using the drive means and sequentially feeding it into the supply means. Without sublimation, the sublimable dopant can be introduced a plurality of times in one batch of crystal growth.

（３） 前記収納手段が、前記昇華性ドーパントを収納可能な収納容器であることを特徴とする（１）記載のシリコン単結晶引上装置。   (3) The silicon single crystal pulling apparatus according to (1), wherein the storage means is a storage container capable of storing the sublimable dopant.

（３）の発明によれば、昇華性ドーパントを収納容器に収納することにより、シリコン単結晶引上装置において昇華性ドーパントを取扱い易くすることができ、昇華性ドーパントの取付け作業及び交換作業をより簡単に行うことができる。   According to the invention of (3), by storing the sublimable dopant in the storage container, it is possible to make the sublimable dopant easy to handle in the silicon single crystal pulling apparatus. It can be done easily.

（４） 前記収納手段に設けられた複数の収納室の各々に収納側開口部が配設されており、前記駆動手段により、少なくとも一の該収納側開口部が該供給手段に接続されるとともに、他の該収納側開口部が覆われることを特徴とする（３）記載のシリコン単結晶引上装置。   (4) A storage-side opening is disposed in each of the plurality of storage chambers provided in the storage means, and at least one storage-side opening is connected to the supply means by the driving means. The silicon single crystal pulling apparatus according to (3), wherein the other opening on the storage side is covered.

（４）の発明によれば、駆動手段を駆動することにより、供給手段と接続する収納側開口部が変化するため、複数の収納側開口部を供給手段に順次接続することができる。そのため、１バッチの結晶成長において昇華性ドーパントを自在に投入することができる。   According to the invention of (4), since the storage side opening connected to the supply means changes by driving the drive means, it is possible to sequentially connect a plurality of storage side openings to the supply means. Therefore, a sublimable dopant can be freely introduced in one batch of crystal growth.

（５） 前記駆動手段が前記収納容器を各々駆動するものであり、前記収納容器に配設された収納側開口部と、前記供給手段と、が接続することを特徴とする（３）記載のシリコン単結晶引上装置。   (5) The drive means drives each of the storage containers, and the storage-side opening disposed in the storage container and the supply means are connected to each other. Silicon single crystal pulling device.

（５）の発明によれば、駆動手段を用いて収納容器を各々駆動し、収納容器と供給手段とを接続することで、ドープを行っていない収納容器を引上炉から退避させることができ、ドープを行っていない昇華性ドーパントの気化を抑制することができる。   According to the invention of (5), the storage containers that are not doped can be retreated from the pulling furnace by driving the storage containers using the driving means and connecting the storage containers and the supply means. The vaporization of the sublimable dopant that is not doped can be suppressed.

（６） 前記駆動手段を前記昇華性ドーパント又は前記収納容器に各々ワイヤーで接続するとともに、該ワイヤーの巻取り長さについて、前記昇華性ドーパント又は前記収納容器ごとに差異を設けることを特徴とする、（２）又は（５）記載のシリコン単結晶引上装置。   (6) The drive unit is connected to the sublimable dopant or the storage container with a wire, and the winding length of the wire is different for each sublimable dopant or the storage container. (1) The silicon single crystal pulling apparatus according to (2) or (5).

（６）の発明によれば、一軸の駆動手段と複数の収納容器との間を接続したワイヤーの巻取り長さに差異を設けることにより、一軸の駆動手段で収納容器を順次駆動させることが可能になる。   According to the invention of (6), by providing a difference in the winding length of the wire connecting between the uniaxial drive means and the plurality of storage containers, the storage containers can be sequentially driven by the uniaxial drive means. It becomes possible.

（７） 前記収納容器を設けた試料室を引上炉の外部に有し、前記試料室がヒータを備えており、前記収納容器のいずれかと前記供給手段とが配管を通じて接続することを特徴とする（３）記載のシリコン単結晶引上装置。   (7) It has a sample chamber provided with the storage container outside the pulling furnace, the sample chamber is provided with a heater, and any of the storage containers and the supply means are connected through a pipe. The silicon single crystal pulling apparatus according to (3).

（７）の発明によれば、引上炉の外部に設置した収納容器と供給手段とを配管を通じて接続することにより、高温になる引上炉の内部にある昇華性ドーパントの流通路を固定させることができる。そのため、引上炉の外にあるヒータで加熱して気化した昇華性ドーパントを、配管を経由して確実に融液に送ることができる。   According to invention of (7), the flow path of the sublimable dopant in the inside of the pulling furnace which becomes high temperature is fixed by connecting the storage container installed outside the pulling furnace and the supply means through the pipe. be able to. Therefore, the sublimable dopant vaporized by heating with the heater outside the pulling furnace can be reliably sent to the melt via the pipe.

（８） 前記試料室が回動自在に抽支され、回動中心を中心として円周上に複数の収納室を配設するリボルバー式の収納容器を備え、前記駆動手段が、前記収納容器の前記回動中心を軸にして回動させて順次前記収納室を開口させるものであることを特徴とする（７）記載のシリコン単結晶引上装置。   (8) The sample chamber includes a revolver-type storage container in which a plurality of storage chambers are arranged on a circumference around the rotation center, and the driving means includes The silicon single crystal pulling apparatus according to (7), wherein the storage chamber is sequentially opened by rotating about the rotation center.

（８）の発明によれば、駆動手段を用いて円周上に複数の収納室を配設するリボルバー式の収納室を順次開口させることにより、供給手段に接続する収納容器を切替えることができる。   According to the invention of (8), the storage container connected to the supply means can be switched by sequentially opening the revolver type storage chamber in which a plurality of storage chambers are arranged on the circumference using the driving means. .

（９） 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、気化させた昇華性ドーパントを融液に吹き付けるものであることを特徴とする（１）から（８）のいずれか記載のシリコン単結晶引上装置。   (9) The supply means is arranged at a position where it is not immersed in the melt, and sprays the vaporized sublimable dopant onto the melt. (1) to (8) Silicon single crystal pulling device.

（９）の発明によれば、供給手段を通じて昇華性ドーパントを融液に吹き付けることにより、供給手段や昇華性ドーパントを融液に浸漬した時に発生する融液の液振、融液の液温の低下、及び融液の対流の変化による、成長したシリコン単結晶の結晶状態への悪影響を少なくすることができ、成長したシリコン単結晶の結晶崩れを防ぐことができる。   According to the invention of (9), by spraying the sublimable dopant onto the melt through the supply means, the vibration of the melt generated when the supply means or the sublimable dopant is immersed in the melt, the liquid temperature of the melt The adverse effect on the crystal state of the grown silicon single crystal due to the decrease and the change in the convection of the melt can be reduced, and the crystal collapse of the grown silicon single crystal can be prevented.

（１０） ドープされたシリコン単結晶をチョクラルスキー法により成長させるシリコン単結晶の製造方法であって、複数の収納手段に収納された昇華性ドーパントを、駆動手段を用いて供給手段に順次供給することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。   (10) A method for producing a silicon single crystal in which a doped silicon single crystal is grown by the Czochralski method, wherein sublimable dopants stored in a plurality of storage means are sequentially supplied to the supply means using a driving means. A method for producing a silicon single crystal, comprising:

（１０）の発明によれば、複数の昇華性ドーパントを、駆動手段を用いて供給手段に順次供給することにより、昇華性ドーパントのうち一部をドープさせた後に、駆動手段により所望のタイミングで高濃度の昇華性ドーパントを追加で供給することができるため、理論偏析にかかわらず、ドープが行われた後の結晶の領域において成長軸方向の比抵抗プロファイルが急激に変化したシリコン単結晶を成長させることができる。   According to the invention of (10), a plurality of sublimable dopants are sequentially supplied to the supply means using the drive means, so that a part of the sublimation dopant is doped, and then at a desired timing by the drive means. Since a high concentration of sublimable dopant can be additionally supplied, a silicon single crystal in which the resistivity profile in the growth axis direction changes abruptly in the region of the crystal after doping is grown regardless of theoretical segregation. Can be made.

（１１） 前記昇華性ドーパントを供給する前に前記シリコン単結晶の直胴部の前半部までを成長させ、前記昇華性ドーパントの供給を開始した後に前記シリコン単結晶の直胴部の前半部から後を成長させることを特徴とする（１０）記載のシリコン単結晶の製造方法。   (11) Before supplying the sublimable dopant, grow up to the first half of the straight body of the silicon single crystal, and after starting the supply of the sublimable dopant, from the first half of the straight body of the silicon single crystal (10) The method for producing a silicon single crystal according to (10), wherein the latter is grown.

（１１）の発明によれば、結晶の肩部から直胴部の前半部にかけて昇華性ドーパントが添加されることなく、直胴部の前半部からテール部にかけて昇華性ドーパントが添加されたシリコン単結晶を製造することができる。結晶の成長が不安定になり易い結晶の肩部から直胴部の前半部にかけて昇華性ドーパントが添加されないことにより、この部分での結晶の成長を安定化させ、より高い歩留りでのシリコン単結晶の製造を可能にする。   According to the invention of (11), a silicon single body to which a sublimable dopant is added from the front half of the straight body portion to the tail portion without being added from the shoulder portion of the crystal to the front half portion of the straight body portion. Crystals can be produced. By adding no sublimable dopant from the shoulder of the crystal where the crystal growth is likely to be unstable to the first half of the straight body, the crystal growth in this part is stabilized, and the silicon single crystal at a higher yield is obtained. Enables the production of

（１２） 前記昇華性ドーパントが砒素、赤リン及びアンチモンからなる群のうち少なくとも一種であることを特徴とする（１０）又は（１１）記載のシリコン単結晶の製造方法。   (12) The method for producing a silicon single crystal according to (10) or (11), wherein the sublimable dopant is at least one member selected from the group consisting of arsenic, red phosphorus and antimony.

（１２）の発明によれば、昇華性ドーパントとして砒素、赤リン及びアンチモンからなる群のうち少なくとも一種を添加することで、Ｎ型の電気的特性を有するシリコン単結晶を製造することができる。   According to the invention of (12), by adding at least one of the group consisting of arsenic, red phosphorus and antimony as a sublimable dopant, a silicon single crystal having N-type electrical characteristics can be produced.

（１３） 前記昇華性ドーパントを高濃度に添加してＮ＋＋型シリコン単結晶を製造することを特徴とする（１２）記載のシリコン単結晶の製造方法。   (13) The method for producing a silicon single crystal according to (12), wherein the N ++ type silicon single crystal is produced by adding the sublimable dopant in a high concentration.

（１３）の発明によれば、理論偏析以上に昇華性ドーパントを添加することができるため、所望の電気抵抗率を有するＮ＋＋型シリコン単結晶を製造することができる。   According to the invention of (13), since a sublimable dopant can be added more than theoretical segregation, an N ++ type silicon single crystal having a desired electrical resistivity can be manufactured.

（１４） （１０）から（１３）のいずれか記載のシリコン単結晶の製造方法により製造されたシリコン単結晶インゴット。   (14) A silicon single crystal ingot manufactured by the method for manufacturing a silicon single crystal according to any one of (10) to (13).

（１４）の発明によれば、ドープが行われた後の結晶の領域において引上方向に垂直な方向に向かって比抵抗プロファイルが急激に変化したシリコン単結晶インゴットを成長することができる。   According to the invention of (14), it is possible to grow a silicon single crystal ingot in which the specific resistance profile changes rapidly in the direction perpendicular to the pulling direction in the crystal region after the doping.

本発明によれば、シリコン単結晶の成長において複数の昇華性ドーパントを順次融液に投入することにより、昇華性ドーパントの蒸発速度の制御によることなくシリコン単結晶の抵抗率を制御することができ、ドープが行われた後の結晶の領域において成長軸方向の比抵抗プロファイルが急激に変化したシリコン単結晶を引き上げることのできるシリコン単結晶引上装置及びシリコン単結晶の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, the resistivity of a silicon single crystal can be controlled without controlling the evaporation rate of the sublimable dopant by sequentially introducing a plurality of sublimable dopants into the melt during the growth of the silicon single crystal. To provide a silicon single crystal pulling apparatus and a silicon single crystal manufacturing method capable of pulling up a silicon single crystal whose specific resistance profile in the growth axis direction has rapidly changed in the crystal region after doping. it can.

以下、本発明について具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described.

本発明のシリコン単結晶引上装置及びシリコン単結晶の製造方法は、シリコン単結晶の成長において複数の昇華性ドーパントを順次融液に投入することを特徴とする。   The silicon single crystal pulling apparatus and the silicon single crystal manufacturing method of the present invention are characterized in that a plurality of sublimable dopants are sequentially added to the melt during the growth of the silicon single crystal.

以下、必要に応じて図１〜図９を参照しながら、本発明のシリコン単結晶引上装置及びシリコン単結晶の製造方法の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。尚、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the silicon single crystal pulling apparatus and the silicon single crystal manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9 as necessary. However, the present invention is not limited thereto, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. In addition, about the location where description overlaps, description may be abbreviate | omitted suitably, However, The meaning of invention is not limited.

本実施形態のシリコン単結晶引上装置１ａは、ＣＺ法による結晶成長に用いることのできる引上炉（チャンバ）２を備えている。   The silicon single crystal pulling apparatus 1a of this embodiment includes a pulling furnace (chamber) 2 that can be used for crystal growth by the CZ method.

引上炉２の内部には、多結晶シリコン（Ｓｉ）からなる原料を溶融した融液５を収容する坩堝３が設けられている。坩堝３は、例えば石英で構成されている。坩堝３の周囲には、坩堝３の中にある原料を加熱して溶融するヒータ９が設けられている。このヒータ９と引上炉２の内壁との間には、保温筒１３が設けられている。   Inside the pulling furnace 2 is provided a crucible 3 for containing a melt 5 obtained by melting a raw material made of polycrystalline silicon (Si). The crucible 3 is made of quartz, for example. Around the crucible 3, a heater 9 for heating and melting the raw material in the crucible 3 is provided. A heat insulating cylinder 13 is provided between the heater 9 and the inner wall of the pulling furnace 2.

また、坩堝３の上方には、引上げ機構４が設けられている。引上げ機構４は、引上げ用ケーブル４ａと、引上げ用ケーブル４ａのその先端にある種結晶ホルダ４ｂとからなる。この種結晶ホルダ４ｂによって種結晶が把持される。   A pulling mechanism 4 is provided above the crucible 3. The pulling mechanism 4 includes a pulling cable 4a and a seed crystal holder 4b at the tip of the pulling cable 4a. The seed crystal is held by the seed crystal holder 4b.

ここで、坩堝３の中に原料を入れ、ヒータ９を用いて加熱し、原料を溶融して融液５にする。融液５の溶融状態が安定化したところで、引上げ用ケーブル４ａを降下して種結晶ホルダ４ｂに把持させた種結晶を融液５に浸漬する。種結晶を融液５になじませた後で、引上げ用ケーブル４ａを上昇させ、融液５からシリコン単結晶（シリコン単結晶インゴット）６を引上げて成長させる。シリコン単結晶６を成長させる際、坩堝３を回転軸１０によって回転させる。それとともに、引上げ機構４の引上げ用ケーブル４ａを、回転軸１０の回転方向と同じ方向又は逆の方向に回転させる。ここで、回転軸１０は鉛直方向にも駆動することができ、坩堝３を鉛直方向の任意の位置に上下動させることもできる。   Here, the raw material is put into the crucible 3 and heated using the heater 9 to melt the raw material into the melt 5. When the molten state of the melt 5 is stabilized, the pulling cable 4a is lowered and the seed crystal held by the seed crystal holder 4b is immersed in the melt 5. After the seed crystal is adjusted to the melt 5, the pulling cable 4 a is raised, and a silicon single crystal (silicon single crystal ingot) 6 is pulled from the melt 5 to grow. When growing the silicon single crystal 6, the crucible 3 is rotated by the rotating shaft 10. At the same time, the pulling cable 4 a of the pulling mechanism 4 is rotated in the same direction as the rotating direction of the rotating shaft 10 or in the opposite direction. Here, the rotating shaft 10 can also be driven in the vertical direction, and the crucible 3 can be moved up and down to an arbitrary position in the vertical direction.

このとき、引上炉２の内部は外気を遮断して真空状態（例えば数十Ｔｏｒｒ程度）に減圧し、不活性ガスとしてアルゴンガス７を供給しつつ、ポンプを用いてアルゴンガス７を排気する。引上炉２の内部にアルゴンガス７を流通させることにより、引上炉２の内部で発生した蒸発物を、アルゴンガス７ととともに引上炉２の外部に除去することができる。このときのアルゴンガス７の供給流量は、結晶成長の各プロセスによって各々設定することができる。   At this time, the inside of the pull-up furnace 2 is shut off from the outside air and depressurized to a vacuum state (for example, about several tens of Torr), and the argon gas 7 is exhausted using a pump while supplying the argon gas 7 as an inert gas. . By allowing the argon gas 7 to flow inside the pulling furnace 2, the vapor generated inside the pulling furnace 2 can be removed together with the argon gas 7 to the outside of the pulling furnace 2. The supply flow rate of the argon gas 7 at this time can be set according to each process of crystal growth.

シリコン単結晶６が成長してくると、融液５の減少によって融液５と坩堝３との接触面積が変化し、坩堝３からの酸素溶解量が変化するため、引き上げられるシリコン単結晶６中の酸素濃度分布に影響を与える。そこで、坩堝３の上方及びシリコン単結晶６の周囲に、熱遮蔽板８（ガス整流筒）を設ける。この熱遮蔽板８は、引上炉２の上方より供給されるアルゴンガス７を融液表面５ａの中央に導き、さらに融液表面５ａを経由して融液表面５ａの周縁部に導く作用を有する。そして、アルゴンガス７は、融液５からの蒸発物とともに、引上炉２の下部に設けた排気口から排出される。それにより、液面上のガス流速を安定化させ、融液５から蒸発する酸素を安定な状態に保つことができる。   As the silicon single crystal 6 grows, the contact area between the melt 5 and the crucible 3 changes due to the decrease in the melt 5, and the amount of oxygen dissolved from the crucible 3 changes. Affects the oxygen concentration distribution. Therefore, a heat shielding plate 8 (gas rectifying cylinder) is provided above the crucible 3 and around the silicon single crystal 6. The heat shielding plate 8 has an action of guiding the argon gas 7 supplied from above the pulling furnace 2 to the center of the melt surface 5a and further to the peripheral portion of the melt surface 5a via the melt surface 5a. Have. The argon gas 7 is discharged together with the evaporated material from the melt 5 from an exhaust port provided in the lower part of the pulling furnace 2. Thereby, the gas flow velocity on the liquid surface can be stabilized, and oxygen evaporated from the melt 5 can be kept in a stable state.

また、この熱遮蔽板８は、種結晶及び成長するシリコン単結晶６に対しての、坩堝３、融液５、ヒータ９等の高温部で発生する輻射熱を遮断する作用も有する。また熱遮蔽板８は、引上炉２の中で発生した不純物（例えばシリコン酸化物）等がシリコン単結晶６に付着して単結晶育成が阻害されないようにする作用も有する。ここで、熱遮蔽板８の下端と融液表面５ａとの距離Ｄの大きさは、坩堝３の上下動によって調整してもよく、熱遮蔽板８の昇降装置による上下動によって調整してもよい。   Further, the heat shielding plate 8 also has an action of blocking radiant heat generated at high temperature parts such as the crucible 3, the melt 5, and the heater 9 with respect to the seed crystal and the growing silicon single crystal 6. The heat shielding plate 8 also has an action to prevent impurities (for example, silicon oxide) generated in the pulling furnace 2 from adhering to the silicon single crystal 6 and inhibiting single crystal growth. Here, the size of the distance D between the lower end of the heat shielding plate 8 and the melt surface 5a may be adjusted by the vertical movement of the crucible 3 or by the vertical movement of the heat shielding plate 8 by the lifting device. Good.

図１から図３に、本発明の好適な実施形態の一例に係る昇華性ドーパント供給機構の詳細を示す。
［試料皿］
本実施例では、昇華性ドーパント２３を収納する収納手段として、例えば引上炉２の上部に設置された試料皿２０ａを複数用いる。試料皿２０ａの中には昇華性ドーパント２３を入れ、以下に述べる駆動手段２５ａによって、ヒンジ３７に接続された試料皿２０ａを斜めに傾けて、昇華性ドーパント２３を供給手段、例えば供給管２２の一端に接続されたドープ管２１ａに投入していく。複数の試料皿２０ａから駆動手段２５ａを用いて順次供給手段に投入することにより、１バッチの結晶成長において所望のタイミングで高濃度の昇華性ドーパント２３を複数回供給することができる。 1 to 3 show details of a sublimable dopant supply mechanism according to an example of a preferred embodiment of the present invention.
[Sample dish]
In this embodiment, as the storage means for storing the sublimable dopant 23, for example, a plurality of sample dishes 20a installed on the upper portion of the pulling furnace 2 are used. The sublimation dopant 23 is placed in the sample dish 20a, and the sample dish 20a connected to the hinge 37 is tilted obliquely by the driving means 25a described below to supply the sublimation dopant 23 to the supply means, for example, the supply pipe 22 The dope tube 21a is connected to one end. By sequentially charging the supply means from the plurality of sample dishes 20a using the driving means 25a, the high concentration sublimable dopant 23 can be supplied a plurality of times at a desired timing in one batch of crystal growth.

ここで、試料皿２０ａに収容する昇華性ドーパント２３としては、シリコン単結晶６にＮ型の電気的特性を与えることができる、砒素、赤リン及びアンチモンが挙げられる。特に、砒素及び赤リンは、昇華可能であるため、これらを昇華性ドーパント２３として用いることにより、比較的低い温度で固相から気相に気化させることができる。   Here, examples of the sublimable dopant 23 accommodated in the sample dish 20a include arsenic, red phosphorus, and antimony that can give the silicon single crystal 6 N-type electrical characteristics. In particular, since arsenic and red phosphorus can be sublimated, they can be vaporized from a solid phase to a gas phase at a relatively low temperature by using them as the sublimable dopant 23.

［駆動手段］
駆動手段２５ａは、昇華性ドーパント２３を供給手段に移送するものであり、より具体的には、昇華性ドーパント２３を供給管２２又はその一端に接続されたドープ管２１ａに移送するものである。駆動手段２５ａとしては、ワイヤー昇降ユニットを好ましく用いることができる。ワイヤー昇降ユニットは、ワイヤー２６により対象物を昇降させる機構であり、モータにより巻取りドラムを駆動して、ワイヤー２６を介して対象物の高さ位置を調節する機構である。 [Driving means]
The drive means 25a is for transferring the sublimable dopant 23 to the supply means, and more specifically, for transferring the sublimable dopant 23 to the supply pipe 22 or the dope pipe 21a connected to one end thereof. As the drive means 25a, a wire lifting / lowering unit can be preferably used. The wire lifting unit is a mechanism that moves the object up and down with the wire 26, and is a mechanism that drives the winding drum with a motor and adjusts the height position of the object through the wire 26.

駆動手段２５ａは、図１及び図２に示すように、シリコン単結晶６及び引上げ機構４と干渉しない位置に配置する。引上げ機構４と干渉しない位置に配置することにより、シリコン単結晶６を引き上げながら昇華性ドーパント２３を投入することができる。ここで、駆動手段２５ａを複数の試料皿２０ａに各々ワイヤー２６で接続し、昇華性ドーパント２３と駆動手段２５ａとの間に設けたワイヤー２６の巻取り長さに差異を設けることが好ましい。一軸の駆動手段２５ａと複数の試料皿２０ａとの間を接続したワイヤー２６の巻取り長さに差異を設けることにより、一軸の駆動手段２５ａで昇華性ドーパント２３を順次投入することが可能になる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the driving means 25 a is disposed at a position where it does not interfere with the silicon single crystal 6 and the pulling mechanism 4. By disposing at a position that does not interfere with the pulling mechanism 4, the sublimable dopant 23 can be introduced while pulling up the silicon single crystal 6. Here, it is preferable to connect the driving means 25a to the plurality of sample dishes 20a with wires 26, and to provide a difference in the winding length of the wire 26 provided between the sublimable dopant 23 and the driving means 25a. By providing a difference in the winding length of the wire 26 connecting between the uniaxial driving means 25a and the plurality of sample dishes 20a, it becomes possible to sequentially introduce the sublimable dopant 23 by the uniaxial driving means 25a. .

この駆動手段２５ａは、シリコン単結晶６の直胴部の前半部が成長した後に駆動させることが好ましい。これにより、シリコン単結晶６の肩部から直胴部の前半部までは、昇華性ドーパント２３が無添加の状態となっていて結晶の崩れが生じにくく、直胴部の前半部以降テール部までは、Ｎ型用の昇華性ドーパント２３が高濃度に添加された状態となっていて低抵抗率のＮ＋＋型の電気的特性を有するシリコン単結晶６を製造することができる。   This driving means 25a is preferably driven after the first half of the straight body portion of the silicon single crystal 6 has grown. Thereby, from the shoulder part of the silicon single crystal 6 to the front half part of the straight body part, the sublimation dopant 23 is not added and the crystal is not easily broken, and from the front half part of the straight body part to the tail part. Can produce a silicon single crystal 6 having N ++ type electrical characteristics with a low resistivity in a state where a sublimable dopant 23 for N type is added at a high concentration.

［供給手段］
供給手段は、駆動手段２５ａによって移送された昇華性ドーパント２３を、気化した状態で融液５に供給する手段である。この供給手段としては、以下のような供給管２２と、ドープ管２１ａと、を有するものが挙げられる。 [Supply means]
The supply means is means for supplying the sublimable dopant 23 transferred by the drive means 25a to the melt 5 in a vaporized state. As this supply means, what has the following supply pipe | tube 22 and dope pipe | tube 21a is mentioned.

＜供給管＞
供給管２２は、融液５等からの輻射熱が与えられることによって気化した昇華性ドーパント２３を融液５に導くものである。 <Supply pipe>
The supply pipe 22 guides the sublimable dopant 23 that has been vaporized by receiving radiant heat from the melt 5 or the like to the melt 5.

供給管２２は、図１及び図２に示すように、シリコン単結晶６及び引上げ機構４と干渉せず、融液５に浸漬しない位置に配置する。シリコン単結晶６及び引上げ機構４と干渉しない位置に配置することにより、シリコン単結晶６を引き上げながら、気化した昇華性ドーパント２３を融液５に導くことが可能になり、結晶引上げ中のドーピングを極めて精度よく行うことができる。また、供給管２２を融液５に浸漬しない位置に配置し、気化した昇華性ドーパント２３を供給管２２から融液５に吹き付けるようにすることで、供給管２２や昇華性ドーパント２３等を融液５に浸漬することで起こる融液５の液振、融液５の液温の低下、及び融液５の対流の変化を軽減し、育成中の単結晶の結晶化率を安定化させることにより、成長したシリコン単結晶６の結晶状態への悪影響を少なくすることができる。このとき、供給管２２は、融液５に昇華性ドーパント２３を吹きつけるときに融液５内への昇華性ドーパント２３の投入効率が最大となるような位置に配置することが好ましい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the supply pipe 22 is disposed at a position where it does not interfere with the silicon single crystal 6 and the pulling mechanism 4 and is not immersed in the melt 5. By disposing the silicon single crystal 6 and the pulling mechanism 4 at a position that does not interfere with the silicon single crystal 6, the vaporized sublimable dopant 23 can be guided to the melt 5 while pulling up the silicon single crystal 6, and doping during crystal pulling can be performed. It can be performed with extremely high accuracy. Further, the supply pipe 22 and the sublimable dopant 23 are melted by disposing the supply pipe 22 at a position not immersed in the melt 5 and spraying the vaporized sublimable dopant 23 from the supply pipe 22 to the melt 5. To stabilize the crystallization rate of the growing single crystal by reducing the vibration of the melt 5, the decrease in the liquid temperature of the melt 5, and the change in the convection of the melt 5 caused by immersion in the liquid 5. Thus, adverse effects on the crystal state of the grown silicon single crystal 6 can be reduced. At this time, it is preferable to arrange the supply pipe 22 at a position where the charging efficiency of the sublimable dopant 23 into the melt 5 is maximized when the sublimable dopant 23 is sprayed onto the melt 5.

供給管２２の材質は、融液５等からの輻射熱による高温に耐えられる材質を用いることができ、具体的には石英を用いることができる。   The material of the supply pipe 22 can be a material that can withstand a high temperature caused by radiant heat from the melt 5 or the like, and specifically, quartz can be used.

なお、本実施形態では、吹き付け法により昇華性ドーパント２３を融液５に供給するようにしているが、供給管２２を融液５に浸漬する浸漬法を用いて昇華性ドーパント２３を融液５に供給してもよい。   In this embodiment, the sublimable dopant 23 is supplied to the melt 5 by a spraying method. However, the sublimable dopant 23 is added to the melt 5 by using an immersion method in which the supply pipe 22 is immersed in the melt 5. May be supplied.

昇華性ドーパント２３は、試料皿２０ａから駆動手段２５ａを用いて直接供給管２２に移送してもよいが、試料皿２０ａから駆動手段２５ａを用いて以下に述べるドープ管２１ａに移送し、ドープ管２１ａを介して供給管２２に昇華性ドーパント２３を送ってもよい。   The sublimable dopant 23 may be transferred directly from the sample dish 20a to the supply tube 22 using the driving means 25a, but is transferred from the sample dish 20a to the dope tube 21a described below using the driving means 25a, and the dope tube The sublimable dopant 23 may be sent to the supply pipe 22 through 21a.

＜ドープ管＞
ドープ管２１ａは、試料皿２０ａから中央寄りに設けられる。そして、駆動手段２５ａを駆動させて昇華性ドーパント２３を傾けた際に、試料皿２０ａから昇華性ドーパント２３が出る位置にその一方の管端を設ける。ドープ管２１ａの他方の管端は供給管２２に接続し、昇華した昇華性ドーパント２３を、ドープ管２１ａを介して供給管２２に送る役割を有する。このとき、ドープ管２１ａを複数配置して、試料皿２０ａとドープ管２１ａを１対１で対応させてもよい。 <Dope tube>
The dope tube 21a is provided closer to the center from the sample dish 20a. Then, when the driving means 25a is driven to tilt the sublimable dopant 23, one end of the tube is provided at a position where the sublimable dopant 23 comes out from the sample dish 20a. The other tube end of the doping tube 21a is connected to the supply tube 22, and has a role of sending the sublimated dopant 23 that has been sublimated to the supply tube 22 through the doping tube 21a. At this time, a plurality of dope tubes 21a may be arranged so that the sample dish 20a and the dope tube 21a correspond to each other one to one.

また、試料皿２０ａとドープ管２１ａの間には、融液５からの輻射熱を防ぐために熱反射板３１を設けることができる。熱反射板３１を設けることで、昇華性ドーパント２３をドープ管２１ａに投入し始めるまでは、引上炉２内の輻射熱が熱反射板３１によって試料皿２０ａ上に及ばないようにすることができるため、試料皿２０ａに載置されている昇華性ドーパント２３の昇華を抑制することができる。   Further, a heat reflecting plate 31 can be provided between the sample dish 20a and the dope tube 21a in order to prevent radiant heat from the melt 5. By providing the heat reflecting plate 31, it is possible to prevent the radiant heat in the pulling furnace 2 from reaching the sample dish 20a by the heat reflecting plate 31 until the sublimable dopant 23 starts to be introduced into the doping tube 21a. Therefore, sublimation of the sublimable dopant 23 placed on the sample dish 20a can be suppressed.

ドープ管２１ａの材質としては、メルト輻射熱による高温に耐えられる材質、具体的には石英を用いることができる。   As a material of the dope tube 21a, a material that can withstand a high temperature caused by melt radiant heat, specifically, quartz can be used.

［その他］
本実施形態のシリコン単結晶引上装置１ａでは、必要に応じ、キャリアガス導入管（図示せず）を用いることもできる。キャリアガス導入管は、ドープ管２１ａ又は供給管２２に連通するものであり、図示しないガス供給源から供給される、昇華した昇華性ドーパント２３の輸送用のキャリアガス１７をドープ管２１ａ又は供給管２２に導入するものである。キャリアガス１７を導入することにより、昇華した昇華性ドーパント２３をドープ管２１ａ及び供給管２２の内部に滞留させることなく、効率よく供給管２２を経て融液５に導くことができる。キャリアガス導入管は、例えば石英から構成される。また、キャリアガス１７としては、アルゴンガス等の不活性ガスが用いられる。 [Others]
In the silicon single crystal pulling apparatus 1a of this embodiment, a carrier gas introduction pipe (not shown) can be used as necessary. The carrier gas introduction pipe communicates with the dope pipe 21a or the supply pipe 22, and the carrier gas 17 for transporting the sublimated dopant 23 sublimated supplied from a gas supply source (not shown) is supplied to the dope pipe 21a or the supply pipe. 22 is introduced. By introducing the carrier gas 17, the sublimated dopant 23 that has been sublimated can be efficiently guided to the melt 5 through the supply pipe 22 without being retained in the dope pipe 21 a and the supply pipe 22. The carrier gas introduction pipe is made of, for example, quartz. As the carrier gas 17, an inert gas such as argon gas is used.

図４及び図５に、本発明の好適な実施形態の一例に係る昇華性ドーパント供給機構の詳細を示す。   4 and 5 show details of a sublimable dopant supply mechanism according to an example of a preferred embodiment of the present invention.

［収納容器］
本実施例では、昇華性ドーパント２３を収納する収納手段として、内部に昇華性ドーパント２３を収納した複数の収納容器２０ｂを用いる。収納容器２０ｂに収容する昇華性ドーパント２３については、上記実施例１と同様である。 [Storage container]
In the present embodiment, as the storage means for storing the sublimable dopant 23, a plurality of storage containers 20b in which the sublimable dopant 23 is stored is used. About the sublimable dopant 23 accommodated in the storage container 20b, it is the same as that of the said Example 1. FIG.

ここで、収納容器２０ｂの材質は、メルト輻射熱による高温に耐えられる材質、具体的には石英を用いることができる。   Here, the material of the storage container 20b can be a material that can withstand high temperatures caused by melt radiant heat, specifically, quartz.

［駆動手段］
駆動手段２５ｂは、複数の収納容器２０ｂを順次駆動させて供給手段に移送するものであり、より具体的には、複数の収納容器２０ｂを供給管２２の一端に順次移送するものである。駆動手段２５ｂとしては、上記実施例１と同様に、ワイヤー昇降ユニットを好ましく用いることができる。 [Driving means]
The driving unit 25b is configured to sequentially drive the plurality of storage containers 20b and transfer them to the supply unit, and more specifically, to transfer the plurality of storage containers 20b to one end of the supply pipe 22 sequentially. As the driving means 25b, a wire lifting unit can be preferably used as in the first embodiment.

駆動手段２５ｂは、図４に示すように、シリコン単結晶６及び引上げ機構４と干渉しない位置に配置する。引上げ機構４と干渉しない位置に配置することにより、シリコン単結晶６を引き上げながら昇華性ドーパント２３を投入することができる。駆動手段２５ｂと収納容器２０ｂは、１対１で関連付けて各々ワイヤー２６を用いて接続してもよいが、駆動手段２５ｂを複数の収納容器２０ｂにワイヤー２６で接続し、収納容器２０ｂと駆動手段２５ｂとの間に設けたワイヤー２６の巻取り長さに差異を設けてもよい。一軸の駆動手段２５ｂと複数の収納容器２０ｂとの間を接続したワイヤー２６の巻取り長さに差異を設けることにより、一軸の駆動手段２５ｂで収納容器２０ｂを順次駆動させることが可能になる。   As shown in FIG. 4, the driving means 25 b is disposed at a position where it does not interfere with the silicon single crystal 6 and the pulling mechanism 4. By disposing at a position that does not interfere with the pulling mechanism 4, the sublimable dopant 23 can be introduced while pulling up the silicon single crystal 6. The driving means 25b and the storage container 20b may be connected in a one-to-one relationship using the wires 26, but the driving means 25b is connected to the plurality of storage containers 20b with the wires 26, and the storage container 20b and the driving means are connected. You may provide a difference in the winding length of the wire 26 provided between 25b. By providing a difference in the winding length of the wire 26 connecting between the uniaxial drive means 25b and the plurality of storage containers 20b, the storage containers 20b can be sequentially driven by the uniaxial drive means 25b.

この駆動手段２５ｂを駆動させるタイミングは、上記実施例１と同様に、シリコン単結晶６の直胴部の前半部が成長した後とすることができる。   The timing for driving the driving means 25b can be after the front half of the straight body portion of the silicon single crystal 6 has grown, as in the first embodiment.

［昇降レール］
シリコン単結晶引上装置１ｂには、昇降レール３４が設けられる。昇降レール３４は、収納容器２０ｂが昇降する位置を規定するものである。昇降レール３４を設けることで、収納容器２０ｂをより確実に供給管２２に接続し、昇華性ドーパント２３をより確実に供給管２２に送ることができる。ここで、昇降レール３４は、黒鉛材からなることが好ましい。黒鉛材から形成することにより、高い耐熱性を持たせるとともに、昇降レール３４の形状に対する制約をより小さくすることができる。 [Elevating rail]
The silicon single crystal pulling apparatus 1b is provided with a lifting rail 34. The raising / lowering rail 34 prescribes | regulates the position to which the storage container 20b raises / lowers. By providing the elevating rail 34, the storage container 20 b can be more reliably connected to the supply pipe 22, and the sublimable dopant 23 can be more reliably sent to the supply pipe 22. Here, the elevating rail 34 is preferably made of a graphite material. By forming from a graphite material, high heat resistance can be provided, and restrictions on the shape of the elevating rail 34 can be further reduced.

昇降レール３４は、図４に示すように、シリコン単結晶６及び引上げ機構４と干渉せず、融液５に浸漬しない位置に配置する。引上げ機構４と干渉しない位置に配置することにより、シリコン単結晶６を引き上げながら昇華性ドーパント２３を投入することができる。   As shown in FIG. 4, the elevating rail 34 is disposed at a position where it does not interfere with the silicon single crystal 6 and the pulling mechanism 4 and is not immersed in the melt 5. By disposing at a position that does not interfere with the pulling mechanism 4, the sublimable dopant 23 can be introduced while pulling up the silicon single crystal 6.

ここで、昇華性ドーパント２３が収納されている収納容器２０ｂは、昇降レール３４上に並列に置かれ、駆動手段２５ｂの駆動によって昇降レール３４を伝って降りていく。そして、収納容器２０ｂに配設された収納側開口部３２１ｂが、供給管２２に配設された供給側開口部３２２ｂに接続する。   Here, the storage container 20b in which the sublimable dopant 23 is stored is placed in parallel on the elevating rail 34 and descends along the elevating rail 34 by driving of the driving means 25b. The storage-side opening 321b disposed in the storage container 20b is connected to the supply-side opening 322b disposed in the supply pipe 22.

［供給手段］
供給手段は、収納容器２０ｂに収納された昇華性ドーパント２３を融液５に供給する手段であり、供給手段と接続した収納容器２０ｂの昇華性ドーパント２３が気化して供給される。この供給手段としては、以下のような供給管２２を有するものが挙げられる。 [Supply means]
The supply means is means for supplying the sublimable dopant 23 stored in the storage container 20b to the melt 5. The sublimable dopant 23 in the storage container 20b connected to the supply means is vaporized and supplied. As this supply means, what has the following supply pipes 22 is mentioned.

＜供給管＞
シリコン単結晶引上装置１ｂで用いる供給管２２は、収納容器２０ｂと接続するものであり、融液５等からの輻射熱によって気化した昇華性ドーパント２３を収納容器２０ｂから融液５に導くものである。この供給管２２は、上記実施例１と同様に用いることができる。 <Supply pipe>
The supply pipe 22 used in the silicon single crystal pulling apparatus 1b is connected to the storage container 20b, and guides the sublimable dopant 23 vaporized by radiant heat from the melt 5 or the like from the storage container 20b to the melt 5. is there. The supply pipe 22 can be used in the same manner as in the first embodiment.

図６及び図７に、本発明の好適な実施形態の一例に係る昇華性ドーパント供給機構の詳細を示す。   6 and 7 show details of a sublimable dopant supply mechanism according to an example of a preferred embodiment of the present invention.

［収納容器］
本実施例では、昇華性ドーパント２３を収納する収納手段として、内部に複数の収納室３６を有し、複数の収納室３６の各々に収納側開口部３２１ｃが並列に設けられる収納容器２０ｃを用いる。収納側開口部３２１ｃは、ドープ管２１ｃの蓋３３の駆動方向に沿って設けられており、必要に応じてドープ管２１ｃに配設された供給側開口部３２２ｃに接続する。 [Storage container]
In the present embodiment, as a storage means for storing the sublimable dopant 23, a storage container 20c having a plurality of storage chambers 36 therein and having storage side openings 321c provided in parallel in each of the plurality of storage chambers 36 is used. . The storage-side opening 321c is provided along the driving direction of the lid 33 of the dope tube 21c, and is connected to a supply-side opening 322c provided in the dope tube 21c as necessary.

収納容器２０ｃに収容する昇華性ドーパント２３としては、上記実施例１と同様のものを用いることができる。ここで、収納容器２０ｃに昇華性ドーパント２３を収容する際には、複数の収納室３６に昇華性ドーパント２３を各々収納するとともに、これらの収納室３６を収納容器２０ｃに収容されているようにする。   As the sublimable dopant 23 accommodated in the storage container 20c, the same thing as the said Example 1 can be used. Here, when the sublimable dopant 23 is stored in the storage container 20c, the sublimation dopant 23 is stored in each of the plurality of storage chambers 36, and these storage chambers 36 are stored in the storage container 20c. To do.

ここで、収納容器２０ｃの内部に収納された収納室３６は、図７のように多層構造であってもよく、複数の直方体形状の収納室３６を並列に配するものであってもよい。これらの収納室３６には各々少なくとも一つの収納側開口部３２１ｃが開けられており、ドープ管２１ｃの蓋３３を駆動してこれらの収納側開口部３２１ｃの開閉をコントロールすることで、所望の昇華性ドーパント２３が収納された収納室３６を選んで、供給手段の供給管２２に接続することができる。   Here, the storage chamber 36 stored in the storage container 20c may have a multilayer structure as shown in FIG. 7, or a plurality of storage chambers 36 having a rectangular parallelepiped shape may be arranged in parallel. Each of the storage chambers 36 is provided with at least one storage side opening 321c. A desired sublimation is achieved by controlling the opening and closing of the storage side opening 321c by driving the lid 33 of the dope tube 21c. A storage chamber 36 in which the conductive dopant 23 is stored can be selected and connected to the supply pipe 22 of the supply means.

収納室３６の材質は、上記実施例１と同様に、メルト輻射熱による高温に耐えられる材質、具体的には石英を用いることができる。   As in the first embodiment, the material of the storage chamber 36 can be a material that can withstand high temperatures caused by melt radiant heat, specifically, quartz.

［駆動手段］
駆動手段２５ｃは、収納容器２０ｃの複数の収納側開口部３２１ｃの配設される方向に沿って設けられるドープ管２１ｃの蓋３３を、収納側開口部３２１ｃに沿って駆動するものである。これにより、昇華性ドーパント２３の収納された複数の収納室３６に設けられた少なくとも一の収納側開口部３２１ｃが、ドープ管２１ｃに配設された供給側開口部３２２ｃに接続されるとともに、駆動した部材によって他の収納側開口部３２１ｃが覆われるため、複数の収納側開口部３２１ｃを、供給側開口部３２２ｃからドープ管２１ｃを介して供給手段の供給管２２に順に接続することができる。それとともに、収納室３６そのものを駆動させる場合に比べて駆動手段２５ｃで駆動させる荷重を小さくすることができるため、駆動手段２５ｃをより小型化することができる。駆動手段２５ｃとしては、上記実施例１と同様に、ワイヤー昇降ユニットを好ましく用いることができる。ここで、駆動手段２５ｃとともに、実施例１と同様の方法により収納容器２０ｃそのものを駆動させるモータ２５ｃ’を併存させてもよい。なお、本実施例では、ドープ管２１ｃの蓋３３を駆動手段２５ｃにより駆動したが、これに限定されるものではなく、ドープ管２１ｃそのものを駆動手段２５ｃにより駆動してもよい。 [Driving means]
The drive means 25c drives the lid 33 of the dope tube 21c provided along the direction in which the plurality of storage side openings 321c of the storage container 20c are disposed along the storage side opening 321c. Accordingly, at least one storage-side opening 321c provided in the plurality of storage chambers 36 in which the sublimable dopant 23 is stored is connected to the supply-side opening 322c disposed in the dope tube 21c and is driven. Since the other storage-side opening 321c is covered by the member, the plurality of storage-side openings 321c can be sequentially connected from the supply-side opening 322c to the supply pipe 22 of the supply means via the dope tube 21c. At the same time, since the load driven by the driving means 25c can be reduced as compared with the case where the storage chamber 36 itself is driven, the driving means 25c can be further downsized. As the driving means 25c, a wire lifting / lowering unit can be preferably used as in the first embodiment. Here, together with the driving means 25c, a motor 25c ′ for driving the storage container 20c itself may be coexisted by the same method as in the first embodiment. In the present embodiment, the lid 33 of the dope tube 21c is driven by the driving means 25c. However, the present invention is not limited to this, and the dope tube 21c itself may be driven by the driving means 25c.

駆動手段２５ｃは、図６に示すように、シリコン単結晶６及び引上げ機構４と干渉しない位置に配置する。引上げ機構４と干渉しない位置に配置することにより、シリコン単結晶６を引き上げながら昇華性ドーパント２３を投入することができる。   As shown in FIG. 6, the driving means 25 c is arranged at a position where it does not interfere with the silicon single crystal 6 and the pulling mechanism 4. By disposing at a position that does not interfere with the pulling mechanism 4, the sublimable dopant 23 can be introduced while pulling up the silicon single crystal 6.

この駆動手段２５ｃを駆動させるタイミングは、上記実施例１と同様に、シリコン単結晶６の直胴部の前半部が成長した後とすることができる。   The timing for driving the driving means 25c can be after the front half of the straight body portion of the silicon single crystal 6 has grown, as in the first embodiment.

［供給手段］
供給手段は、収納室３６に収納された昇華性ドーパント２３を、ドープ管２１ｃを介して融液５に供給する手段であり、駆動手段２５ｃによって蓋３３が開放された収納室３６の昇華性ドーパント２３が気化して供給される。この供給手段としては、以下のような供給管２２を有するものが挙げられる。 [Supply means]
The supply means is means for supplying the sublimable dopant 23 stored in the storage chamber 36 to the melt 5 through the dope tube 21c, and the sublimable dopant in the storage chamber 36 whose lid 33 is opened by the driving means 25c. 23 is vaporized and supplied. As this supply means, what has the following supply pipes 22 is mentioned.

＜供給管＞
シリコン単結晶引上装置１ｃで用いる供給管２２は、ドープ管２１ｃと接続し、融液５等からの輻射熱が与えられることによって気化した昇華性ドーパント２３を収納容器２０ｃから融液５に導くものである。この供給管２２は、上記実施例１と同様に用いることができる。 <Supply pipe>
The supply pipe 22 used in the silicon single crystal pulling apparatus 1c is connected to the dope pipe 21c, and guides the sublimable dopant 23 vaporized by receiving radiant heat from the melt 5 or the like from the storage container 20c to the melt 5. It is. The supply pipe 22 can be used in the same manner as in the first embodiment.

図８及び図９に、本発明の好適な実施形態の一例に係る昇華性ドーパント供給機構の詳細を示す。   8 and 9 show details of a sublimable dopant supply mechanism according to an example of a preferred embodiment of the present invention.

［収納容器］
本実施形態では、昇華性ドーパント２３を収納する収納手段として、試料室２４ｄに収納され、回動中心を中心として円周上に複数の収納室を配設したリボルバー式の収納容器２０ｄを用いる。この収納容器２０ｄが収納された試料室２４ｄは、引上炉２の外部に外付けされ、回動自在に抽支される。収納容器２０ｄには融液５からの輻射熱が届きにくいため、試料室２４ｄの内部には昇華性ドーパント２３を加熱するためのヒータ３５を設ける。 [Storage container]
In this embodiment, a revolver-type storage container 20d that is stored in the sample chamber 24d and that has a plurality of storage chambers on the circumference with the rotation center as the center is used as storage means for storing the sublimable dopant 23. The sample chamber 24d in which the storage container 20d is stored is externally attached to the outside of the pulling furnace 2, and is pivoted in a rotatable manner. Since the radiant heat from the melt 5 does not easily reach the storage container 20d, a heater 35 for heating the sublimable dopant 23 is provided inside the sample chamber 24d.

そして、複数の収納室３６’のうちいずれか一つが、供給手段となる供給管２２へと繋がる配管２２’に接続するようにする。収納室３６’と供給管２２とを、配管２２’を通じて接続することにより、高温になる引上炉２の内部にある昇華性ドーパント２３の流通路を固定させることができる。   Then, any one of the plurality of storage chambers 36 ′ is connected to a pipe 22 ′ connected to the supply pipe 22 serving as a supply unit. By connecting the storage chamber 36 ′ and the supply pipe 22 through the pipe 22 ′, the flow path of the sublimable dopant 23 in the pulling furnace 2 that becomes high temperature can be fixed.

収納容器２０ｄに収容する昇華性ドーパント２３としては、上記実施例１と同様のものを用いることができる。   As the sublimable dopant 23 accommodated in the storage container 20d, the same one as in Example 1 can be used.

［駆動手段］
シリコン単結晶引上装置１ｄでは、駆動手段２５ｄは、複数の収納室３６’を配設するリボルバー式の収納容器２０ｄを回動させて、供給管２２に繋がる収納室３６’を切替えることができる。ここで、駆動手段２５ｄとしては、例えば収納容器２０ｄの回動中心を軸にして回転するモータを用いることができる。 [Driving means]
In the silicon single crystal pulling apparatus 1d, the driving means 25d can rotate the revolver-type storage container 20d in which the plurality of storage chambers 36 ′ are arranged to switch the storage chamber 36 ′ connected to the supply pipe 22. . Here, as the drive means 25d, for example, a motor that rotates around the rotation center of the storage container 20d can be used.

駆動手段２５ｄも、図８に示すように、試料室２４ｄと同様に引上炉２に外付けされ、シリコン単結晶６及び引上げ機構４とは干渉しない。   As shown in FIG. 8, the driving means 25d is also externally attached to the pulling furnace 2 similarly to the sample chamber 24d, and does not interfere with the silicon single crystal 6 and the pulling mechanism 4.

この駆動手段２５ｄを駆動させるタイミングは、上記実施例１と同様に、シリコン単結晶６の直胴部の前半部が成長した後とすることができる。   The driving timing of the driving means 25d can be after the front half of the straight body portion of the silicon single crystal 6 has grown, as in the first embodiment.

［供給手段］
供給手段は、駆動手段２５ｄによって繋がった収納室３６’に収納された昇華性ドーパント２３を融液５に供給する手段であり、供給手段と繋がった収納室３６’の昇華性ドーパント２３が気化して供給される。この供給手段としては、以下のような供給管２２を有するものが挙げられる。 [Supply means]
The supply means is means for supplying the sublimable dopant 23 stored in the storage chamber 36 ′ connected by the driving means 25 d to the melt 5, and the sublimable dopant 23 in the storage chamber 36 ′ connected to the supply means is vaporized. Supplied. As this supply means, what has the following supply pipes 22 is mentioned.

＜供給管＞
シリコン単結晶引上装置１ｄで用いる供給管２２は、配管２２’と接続し、融液５等からの輻射熱が与えられることによって気化した昇華性ドーパント２３を収納容器２０ｄから融液５に導くものである。この供給管２２は、上記実施例１と同様に用いることができるが、配管２２’を融液表面５ａまで延長させて配管２２’を供給管２２として用いてもよい。 <Supply pipe>
The supply pipe 22 used in the silicon single crystal pulling apparatus 1d is connected to the pipe 22 ′, and guides the sublimable dopant 23 vaporized by receiving radiant heat from the melt 5 or the like from the storage container 20d to the melt 5. It is. The supply pipe 22 can be used in the same manner as in the first embodiment, but the pipe 22 ′ may be extended to the melt surface 5 a and the pipe 22 ′ may be used as the supply pipe 22.

本発明の第一の実施例のシリコン単結晶引上装置の断面図を示す。1 is a sectional view of a silicon single crystal pulling apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施例のシリコン単結晶引上装置の要部断面図を示す。The principal part sectional drawing of the silicon single crystal pulling-up apparatus of the 1st Example of this invention is shown. 本発明の第一の実施例のシリコン単結晶引上装置の要部斜視図を示す。The principal part perspective view of the silicon single crystal pulling-up apparatus of the 1st Example of this invention is shown. 本発明の第二の実施例のシリコン単結晶引上装置の要部断面図を示す。The principal part sectional drawing of the silicon single crystal pulling-up apparatus of the 2nd Example of this invention is shown. 本発明の第二の実施例のシリコン単結晶引上装置の要部斜視図を示す。The principal part perspective view of the silicon single crystal pulling-up apparatus of the 2nd Example of this invention is shown. 本発明の第三の実施例のシリコン単結晶引上装置の要部断面図を示す。The principal part sectional drawing of the silicon single crystal pulling-up apparatus of the 3rd Example of this invention is shown. 本発明の第三の実施例のシリコン単結晶引上装置の要部斜視図を示す。The principal part perspective view of the silicon single crystal pulling-up apparatus of the 3rd Example of this invention is shown. 本発明の第四の実施例のシリコン単結晶引上装置の要部断面図を示す。The principal part sectional drawing of the silicon single crystal pulling-up apparatus of the 4th Example of this invention is shown. 本発明の第四の実施例のシリコン単結晶引上装置の要部斜視図を示す。The principal part perspective view of the silicon single crystal pulling-up apparatus of the 4th Example of this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１ａ〜１ｄ シリコン単結晶引上装置
２ 引上炉
３ 坩堝
４ 引上げ機構
４ａ 引上げ用ケーブル
４ｂ 種結晶ホルダ
５ 融液
５ａ 融液表面
６ シリコン単結晶
７ アルゴンガス
８ 熱遮蔽板
９ ヒータ
１０ 回転軸
１３ 保温筒
２０ａ 試料皿
２０ｂ〜２０ｄ 収納容器
２１ａ、２１ｃ ドープ管
２２ 供給管
２２’ 配管
２３ 昇華性ドーパント
２４ｄ 試料室
２５ａ〜２５ｄ 駆動手段
２６ ワイヤー
３１ 熱反射板
３２１ｂ、３２１ｃ 収納側開口部
３２２ｂ、３２２ｃ 供給側開口部
３３ 蓋
３４ 昇降レール
３５ ヒータ
３６、３６’ 収納室
３７ ヒンジ 1a to 1d Silicon single crystal pulling device 2 Pulling furnace 3 Crucible 4 Pulling mechanism 4a Pulling cable 4b Seed crystal holder 5 Melt 5a Melt surface 6 Silicon single crystal 7 Argon gas 8 Heat shielding plate 9 Heater 10 Rotating shaft 13 Insulating tube 20a Sample trays 20b to 20d Storage containers 21a and 21c Dope tube 22 Supply tube 22 'Pipe 23 Sublimation dopant 24d Sample chambers 25a to 25d Drive means 26 Wire 31 Heat reflection plates 321b and 321c Storage side openings 322b and 322c Supply Side opening 33 Lid 34 Elevating rail 35 Heater 36, 36 'Storage chamber 37 Hinge

Claims (14)

ドープされたシリコン単結晶をチョクラルスキー法により融液から引上げるシリコン単結晶引上装置であって、
昇華性ドーパントを収納する複数の収納手段と、
融液に該昇華性ドーパントを供給する供給手段と、
該昇華性ドーパントを個別的に該収納手段から該供給手段に供給できるようにする駆動手段と、
を含むことを特徴とするシリコン単結晶引上装置。 A silicon single crystal pulling apparatus for pulling a doped silicon single crystal from a melt by a Czochralski method,
A plurality of storage means for storing the sublimable dopant;
Supply means for supplying the sublimable dopant to the melt;
Drive means for allowing the sublimable dopant to be individually supplied from the storage means to the supply means;
A silicon single crystal pulling apparatus comprising: 前記収納手段が試料皿であり、
前記駆動手段が該試料皿を駆動することにより載置された前記昇華性ドーパントを前記供給手段に投入するものであることを特徴とする請求項１記載のシリコン単結晶引上装置。 The storage means is a sample dish;
2. The silicon single crystal pulling apparatus according to claim 1, wherein the driving means feeds the sublimable dopant placed by driving the sample dish into the supply means. 前記収納手段が、前記昇華性ドーパントを収納可能な収納容器であることを特徴とする請求項１記載のシリコン単結晶引上装置。   2. The silicon single crystal pulling apparatus according to claim 1, wherein the storage means is a storage container capable of storing the sublimable dopant. 前記収納手段に設けられた複数の収納室の各々に収納側開口部が配設されており、
前記駆動手段により、少なくとも一の該収納側開口部が該供給手段に接続されるとともに、他の該収納側開口部が覆われることを特徴とする請求項３記載のシリコン単結晶引上装置。 A storage-side opening is disposed in each of the plurality of storage chambers provided in the storage means,
4. The silicon single crystal pulling apparatus according to claim 3, wherein the drive means connects at least one of the storage side openings to the supply means and covers the other storage side openings. 前記駆動手段が前記収納容器を各々駆動するものであり、
前記収納容器に配設された収納側開口部と、前記供給手段と、が接続することを特徴とする請求項３記載のシリコン単結晶引上装置。 The driving means drives each of the storage containers;
4. The silicon single crystal pulling apparatus according to claim 3, wherein a storage-side opening disposed in the storage container is connected to the supply means. 前記駆動手段を前記昇華性ドーパント又は前記収納容器に各々ワイヤーで接続するとともに、該ワイヤーの巻取り長さについて、前記昇華性ドーパント又は前記収納容器ごとに差異を設けることを特徴とする、請求項２又は５記載のシリコン単結晶引上装置。   The drive unit is connected to the sublimable dopant or the storage container with a wire, and the winding length of the wire is different for each sublimable dopant or the storage container. The silicon single crystal pulling apparatus according to 2 or 5. 前記収納容器を設けた試料室を引上炉の外部に有し、
前記試料室がヒータを備えており、
前記収納容器のいずれかと前記供給手段とが配管を通じて接続することを特徴とする請求項３記載のシリコン単結晶引上装置。 Having a sample chamber provided with the storage container outside the pulling furnace,
The sample chamber is provided with a heater;
4. The silicon single crystal pulling apparatus according to claim 3, wherein any one of the storage containers is connected to the supply means through a pipe. 前記試料室が回動自在に抽支され、回動中心を中心として円周上に複数の収納室を配設するリボルバー式の収納容器を備え、
前記駆動手段が、前記収納容器の前記回動中心を軸にして回動させて順次前記収納室を開口させるものであることを特徴とする請求項７記載のシリコン単結晶引上装置。 The sample chamber is rotatably pivoted, and includes a revolver type storage container in which a plurality of storage chambers are arranged on the circumference around the rotation center,
8. The silicon single crystal pulling apparatus according to claim 7, wherein the driving means is configured to rotate about the rotation center of the storage container to sequentially open the storage chamber. 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、気化させた昇華性ドーパントを融液に吹き付けるものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか記載のシリコン単結晶引上装置。   The silicon single crystal pulling method according to any one of claims 1 to 8, wherein the supplying means is disposed at a position not immersed in the melt and sprays the vaporized sublimable dopant onto the melt. apparatus. ドープされたシリコン単結晶をチョクラルスキー法により成長させるシリコン単結晶の製造方法であって、
複数の収納手段に収納された昇華性ドーパントを、駆動手段を用いて供給手段に順次供給することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 A method for producing a silicon single crystal by growing a doped silicon single crystal by the Czochralski method,
A method for producing a silicon single crystal, wherein sublimable dopants stored in a plurality of storage means are sequentially supplied to a supply means using a drive means. 前記昇華性ドーパントを供給する前に前記シリコン単結晶の直胴部の前半部までを成長させ、
前記昇華性ドーパントの供給を開始した後に前記シリコン単結晶の直胴部の前半部から後を成長させることを特徴とする請求項１０記載のシリコン単結晶の製造方法。 Growing up to the first half of the straight body of the silicon single crystal before supplying the sublimable dopant,
The method for producing a silicon single crystal according to claim 10, wherein after the supply of the sublimable dopant is started, the rear portion is grown from the front half of the straight body portion of the silicon single crystal. 前記昇華性ドーパントが砒素、赤リン及びアンチモンからなる群のうち少なくとも一種であることを特徴とする請求項１０又は１１記載のシリコン単結晶の製造方法。   12. The method for producing a silicon single crystal according to claim 10, wherein the sublimable dopant is at least one selected from the group consisting of arsenic, red phosphorus, and antimony. 前記昇華性ドーパントを高濃度に添加してＮ＋＋型シリコン単結晶を製造することを特徴とする請求項１２記載のシリコン単結晶の製造方法。   13. The method for producing a silicon single crystal according to claim 12, wherein the N ++ type silicon single crystal is produced by adding the sublimable dopant in a high concentration. 請求項１０から１３のいずれか記載のシリコン単結晶の製造方法により製造されたシリコン単結晶インゴット。   A silicon single crystal ingot manufactured by the method for manufacturing a silicon single crystal according to claim 10.
JP2008088841A 2008-03-28 2008-03-28 Silicon single crystal pulling apparatus and silicon single crystal manufacturing method Active JP5313534B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008088841A JP5313534B2 (en) 2008-03-28 2008-03-28 Silicon single crystal pulling apparatus and silicon single crystal manufacturing method
PCT/JP2009/054863 WO2009119342A1 (en) 2008-03-28 2009-03-13 Silicon single crystal pull-up apparatus and process for producing silicon single crystal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008088841A JP5313534B2 (en) 2008-03-28 2008-03-28 Silicon single crystal pulling apparatus and silicon single crystal manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009242142A true JP2009242142A (en) 2009-10-22
JP5313534B2 JP5313534B2 (en) 2013-10-09

Family

ID=41113540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008088841A Active JP5313534B2 (en) 2008-03-28 2008-03-28 Silicon single crystal pulling apparatus and silicon single crystal manufacturing method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5313534B2 (en)
WO (1) WO2009119342A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101193653B1 (en) * 2010-02-04 2012-10-22 주식회사 엘지실트론 Method for Manufacturing Single Crystal
CN103361732A (en) * 2013-07-16 2013-10-23 江西旭阳雷迪高科技股份有限公司 Preparation process of N-type heavily-doped phosphorus master alloy silicon rod
CN106012010A (en) * 2016-08-15 2016-10-12 江苏协鑫硅材料科技发展有限公司 Method and apparatus for secondary addition of doping agent
KR20190089976A (en) * 2016-12-22 2019-07-31 가부시키가이샤 사무코 Method for manufacturing silicon single crystal, heat shield and single crystal pulling device
KR20220025003A (en) * 2019-06-28 2022-03-03 글로벌웨이퍼스 씨오., 엘티디. Method for manufacturing single crystal silicon ingot using boric acid as dopant and ingot pulling machine using solid dopant
US20230332323A1 (en) * 2019-12-13 2023-10-19 Siltronic Ag Method and device for producing a single crystal of silicon, which single crystal is doped with n-type dopant

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2994982B1 (en) * 2012-09-04 2016-01-08 Commissariat Energie Atomique PROCESS FOR MANUFACTURING MONOLITHIC SILICON PLATEBOARD WITH MULTIPLE VERTICAL JUNCTION

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09263492A (en) * 1996-03-27 1997-10-07 Shin Etsu Handotai Co Ltd Production of silicon single crystal by continuously charged czochralski method and dopant supply device therefor
JPH10326728A (en) * 1997-05-26 1998-12-08 Mitsubishi Materials Shilicon Corp Laminated single crystal silicon substrate and manufacture thereof
JP2001240485A (en) * 2000-02-29 2001-09-04 Mitsubishi Materials Silicon Corp Single crystal pulling-up method and single crystal pulling-up equipment
JP2001342094A (en) * 2000-05-31 2001-12-11 Komatsu Electronic Metals Co Ltd Device and method for monocrystal pulling surely executed with arsenic doping
JP2003146797A (en) * 2001-11-07 2003-05-21 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp Device for pulling silicon single crystal and method of pulling the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09263492A (en) * 1996-03-27 1997-10-07 Shin Etsu Handotai Co Ltd Production of silicon single crystal by continuously charged czochralski method and dopant supply device therefor
JPH10326728A (en) * 1997-05-26 1998-12-08 Mitsubishi Materials Shilicon Corp Laminated single crystal silicon substrate and manufacture thereof
JP2001240485A (en) * 2000-02-29 2001-09-04 Mitsubishi Materials Silicon Corp Single crystal pulling-up method and single crystal pulling-up equipment
JP2001342094A (en) * 2000-05-31 2001-12-11 Komatsu Electronic Metals Co Ltd Device and method for monocrystal pulling surely executed with arsenic doping
JP2003146797A (en) * 2001-11-07 2003-05-21 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp Device for pulling silicon single crystal and method of pulling the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101193653B1 (en) * 2010-02-04 2012-10-22 주식회사 엘지실트론 Method for Manufacturing Single Crystal
CN103361732A (en) * 2013-07-16 2013-10-23 江西旭阳雷迪高科技股份有限公司 Preparation process of N-type heavily-doped phosphorus master alloy silicon rod
CN106012010A (en) * 2016-08-15 2016-10-12 江苏协鑫硅材料科技发展有限公司 Method and apparatus for secondary addition of doping agent
KR20190089976A (en) * 2016-12-22 2019-07-31 가부시키가이샤 사무코 Method for manufacturing silicon single crystal, heat shield and single crystal pulling device
KR102253558B1 (en) 2016-12-22 2021-05-18 가부시키가이샤 사무코 Silicon single crystal manufacturing method, heat shield and single crystal pulling device
US11047065B2 (en) 2016-12-22 2021-06-29 Sumco Corporation Method for producing silicon single crystal, heat shield, and single crystal pulling device
KR20220025003A (en) * 2019-06-28 2022-03-03 글로벌웨이퍼스 씨오., 엘티디. Method for manufacturing single crystal silicon ingot using boric acid as dopant and ingot pulling machine using solid dopant
TWI815015B (en) * 2019-06-28 2023-09-11 環球晶圓股份有限公司 Ingot puller apparatus that use a solid-phase dopant
KR102587741B1 (en) 2019-06-28 2023-10-12 글로벌웨이퍼스 씨오., 엘티디. Method for manufacturing a single crystal silicon ingot using boric acid as a dopant and ingot puller device using a solid phase dopant
US20230332323A1 (en) * 2019-12-13 2023-10-19 Siltronic Ag Method and device for producing a single crystal of silicon, which single crystal is doped with n-type dopant

Also Published As

Publication number Publication date
JP5313534B2 (en) 2013-10-09
WO2009119342A1 (en) 2009-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5313534B2 (en) Silicon single crystal pulling apparatus and silicon single crystal manufacturing method
JP5302556B2 (en) Silicon single crystal pulling apparatus and silicon single crystal manufacturing method
US10415150B2 (en) Apparatus for manufacturing silicon single crystal and melt inlet pipe of the same
JP5176101B2 (en) Silicon single crystal manufacturing method and apparatus, and silicon single crystal ingot
JP5462479B2 (en) Silicon single crystal pulling device
JP2013129551A (en) Apparatus and method for producing single crystal
JP2011132043A (en) Silicon single crystal pulling device and method for producing silicon single crystal using the same
JP5131170B2 (en) Upper heater for single crystal production, single crystal production apparatus and single crystal production method
WO2010013719A1 (en) Silicon single crystal pull-up apparatus
WO2010013718A1 (en) Silicon single crystal pull-up apparatus
JP4356517B2 (en) Silicon single crystal pulling apparatus and silicon single crystal manufacturing method
JP5671057B2 (en) Method for producing germanium ingot with low micropit density (MPD) and apparatus for growing germanium crystals
JP5399212B2 (en) Method for producing silicon single crystal
EP0781866A2 (en) An apparatus and a method for growing a single crystal
JP2009242143A (en) Silicon single crystal pulling apparatus and method for producing silicon single crystal
KR101675903B1 (en) Apparatus and method for manufacturing semiconductor single crystal
TW200419015A (en) Process for producing single crystal of compound semiconductor and crystal growing apparatus
JP5437565B2 (en) Semiconductor single crystal manufacturing equipment
KR102271710B1 (en) Ingot growing apparatus
JP5226496B2 (en) Silicon single crystal pulling device
JP2000007496A (en) Single crystal pulling-up equipment and single crystal pulling-up method using the same
TWI806139B (en) Single crystal manufacturing apparatus
JPH11255576A (en) Apparatus for pulling silicon single crystal and pulling up thereof
JP2010163305A (en) Pulling apparatus of silicon single crystal
JP2000072587A (en) Device for pulling single silicon crystal and pulling of the crystal

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130319

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130520

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130611

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130704

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5313534

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250