Herstellungsverfahren für einkristallines Silicium und einkristallines Silicium

• Main Authors: Kawazoe, Shinichi, Ogawa, Fukuo, Narushima, Yasuhito
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 23.03.2023
• Subjects: AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUSPOLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR; CHEMISTRY; CRYSTAL GROWTH; METALLURGY; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; SINGLE-CRYSTAL-GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL ORUNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL

Herstellungsverfahren für einkristallines Silicium gemäß einem Czochralski-Prozeß unter Verwendung einer Einkristall-Hochziehvorrichtung (1), wobei die Vorrichtung (1) folgendes umfaßt:eine Kammer (21);einen Tiegel (22), der sich in der Kammer (21) befindet;eine Heizung (23), die so konfiguriert ist, daß sie den Tiegel (22) erhitzt, um eine Schmelze (MD) mit hinzugefügtem Dotierungsmittel herzustellen, die eine Siliciumschmelze (M) und ein zu der Siliciumschmelze (M) hinzugefügtes Dotierungsmittel umfaßt; undeine Hochzieheinheit (25), die so konfiguriert ist, daß sie einen Keimkristall (SC) hochzieht, nachdem der Keimkristall (SC) mit der Schmelze (MD) mit hinzugefügtem Dotierungsmittel in Kontakt gebracht wurde, wobei das Verfahren umfaßt:der Tiegel (22) wird zu Beginn der Ausbildung des geraden Körpers (SM3) des einkristallinen Siliciums mit einer Rotationsgeschwindigkeit im Bereich von 9 U/min bis 30 U/min rotiert; und unmittelbar nach Beginn der Ausbildung des geraden Körpers (SM3) wird die Rotationsgeschwindigkeit des Tiegels (22) allmählich verlangsamt, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des Tiegels (22) in einen Bereich von 0,1 U/min bis 7 U/min fällt, wenn die Länge des geraden Körpers (SM3) einen Bereich von 50 mm bis 200 mm erreicht, und hierdurch wird der gerade Körper (SM3) des einkristallinen Siliciums (SM) gebildet, ohne daß ein Wiederaufschmelz-Wachstumsbereich mit einer Höhe von 200 µm oder mehr in einer Wachstumsrichtung erzeugt wird,wobei der gerade Körper (SM3) Wachstumsstreifen aufweist, die radial durch den geraden Körper (SM3) hindurch ausgebildet sind, wobei die Wachstumsstreifen einen Wachstumsstreifen mit einem äußeren Ende umfassen, der unterbrochen ist durch einen anderen Wachstumsstreifen, so daß er einen Umfangsteil des geraden Körpers (SM3) nicht erreicht, wobei der Wiederaufschmelz-Wachstumsbereich den Wachstumsstreifen mit dem unterbrochenen äußeren Ende umfaßt,und wobei der spezifische elektrische Widerstand des ausgebildeten geraden Körpers (SM3):im Bereich von 1,4 mΩ·cm bis 2,4 mΩ cm liegt, wenn das Dotierungsmittel Arsen ist und der Zieldurchmesser des geraden Körpers 200 mm ist;im Bereich von 1,6 mΩ·cm bis 2,8 mΩ·cm liegt, wenn das Dotierungsmittel Arsen ist und der Zieldurchmesser des geraden Körpers 300 mm ist;im Bereich von 0,6 mΩ·cm bis 1,2 mΩ·cm liegt, wenn das Dotierungsmittel roter Phosphor ist und der Zieldurchmesser des geraden Körpers 200 mm ist; undim Bereich von 0,7 mΩ·cm bis 1,5 mΩ·cm liegt, wenn das Dotierungsmittel roter Phosphor ist und der Zieldurchmesser des geraden Körpers 300 mm ist. A smonocrystalline silicon include a straight body formed without generating a remelt growth area of 200 μm or more in a height in a growth direction. Growth striations, which are formed radially across the straight body, include a growth striation with an outer end interrupted by another growth striation not to reach a peripheral portion of the straight body. The remelt growth area has the growth striation with the interrupted outer end.