(57)【要約】 【課題】所望の抵抗値を有する半導体ウェハを製造することが可能なドーパントの注入方法を提供すること。【解決手段】半導体融液中に揮発性ドーパントを注入するドーパントの注入方法において、固体状態のドーパントを収容する収容部２２１と収容部２２１から排出されたガスが導入されるとともに、下端面が開口し、ガスを融液に導く筒状部２２２とを備えたドーピング装置２を使用し、収容部２２１内のドーパントの昇華速度を１０ｇ／min以上、５０ｇ／min以下とする。収容部２２１内のドーパントガスの昇華速度を１０ｇ／min以上、５０ｇ／min以下とすることにより、揮発したドーパントガスの流量を制御しているため、ガスを融液に吹き付けた際に、融液が吹き飛んでしまうことがない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体融液中に、揮発性ドーパントを注入するドーパントの注入方法であって、
固体状態のドーパントを収容する収容部と、前記収容部から排出されたガスが導入されるとともに、下端面が開口し、前記ガスを融液に導く筒状部とを備えたドーピング装置を使用して行なわれ、
前記収容部内のドーパントの昇華速度が１０ｇ／min以上、５０ｇ／min以下であることを特徴とするドーパントの注入方法。
【請求項２】
請求項１に記載のドーパントの注入方法において、
前記半導体融液はシリコンの融液であり、
前記ドーピング装置は、前記収容部の上方に設けられ、収容部の上方から下方に向かって流れる不活性ガスが前記収容部に直接吹き付けられるのを防止する吹き付け防止部材を有するとともに、前記融液が入った坩堝を収容した引き上げ装置のチャンバ内に配置されており、
ドーパントを注入する際に、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすことを特徴とするドーパントの注入方法。
（Ａ）前記融液の温度が、シリコンの融点以上、融点＋６０℃以下
（Ｂ）前記ドーピング装置の収容部の上方から下方に向かって流れる不活性ガスの流量が５０Ｌ／min以上、４００Ｌ／min以下
（Ｃ）チャンバ内の圧力が５３３２Ｐａ（４０Torrを換算した値）以上、７９９８０Ｐａ（６００Torrを換算した値）以下
【請求項３】
請求項１に記載のドーパントの注入方法において、
前記半導体融液はシリコンの融液であり、
前記ドーピング装置は、前記収容部の上方に設けられ、収容部の上方から下方に向かって流れる不活性ガスが前記収容部に直接吹き付けられるのを防止する吹き付け防止部材を有するとともに、前記融液が入った坩堝を収容した引き上げ装置のチャンバ内に配置されており、
ドーパントを注入する際に、以下の（Ｄ）〜（Ｆ）の条件を満たすことを特徴とするドーパントの注入方法。
（Ｄ）前記融液の温度が、シリコンの融点以上、融点＋６０℃以下
（Ｅ）前記ドーピング装置の収容部の上方から下方に向かって流れる不活性ガスの流量が５０Ｌ／min以上、４００Ｌ／min以下
（Ｆ）チャンバ入口の不活性ガスの流速が、０．０５ｍ/ｓ以上、０．２ｍ/ｓ以下
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のドーパントの注入方法において、
前記筒状部の前記開口の径が２０ｍｍ以上であることを特徴とするドーパントの注入方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のドーパントの注入方法において、
前記ドーパント装置の収容部内に収容されたドーパントの位置が融液の表面から３００ｍｍ以上上方であることを特徴とするドーパントの注入方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のドーパントの注入方法において、
前記融液のドーパントガスが吹き付けられる部分を攪拌しながら、前記ドーパントガスを注入することを特徴とするドーパントの注入方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のドーパントの注入方法において、
前記ドーピング装置は、前記収容部の下方を覆い、前記融液からの輻射熱を遮断する複数の熱遮蔽部材を備え、
前記複数の熱遮蔽部材の位置及び枚数を調整してドーパントの注入が行われることを特徴とするドーパントの注入方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のドーパントの注入方法によって製造されたことを特徴とする抵抗率３ｍΩ・ｃｍ以下のＮ型シリコン単結晶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドーパントの注入方法及びＮ型シリコン単結晶に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体シリコンウェハの抵抗値を調整するために、Ｎ型シリコン単結晶の成長工程において、リンや、砒素等の微量元素（ドーパント）がドーピングされている。
チョクラルスキー法によって製造されるシリコン単結晶に対するドーピングは、微量元素が揮発したガスをシリコン融液に吹き付ける方法（例えば、特許文献１参照）や、固体状態の微量元素をシリコン融液に直接投入する方法（例えば、特許文献２参照）で行なわれている。
微量元素のガスをシリコン融液に吹き付ける方法では、ドーピング装置の収容部内に固体状態の微量元素を収容し、この固体状態の微量元素を引き上げ装置のチャンバ内の高温雰囲気下で気化させて、微量元素のガスをシリコン融液の液面に吹き付けている。
また、固体状態の微量元素をシリコン融液に直接投入する方法は、上部及び側部が密閉され、下部に格子状の網部が形成されたドーピング装置である注入管の中に固体状態の微量元素を入れ、注入管の下部をシリコン融液に浸漬させて、シリコン融液の温度により、微量元素を気化させるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４２０９４号公報（第３〜第６頁、図１，２）
【特許文献２】特開２００４−１３７１４０号公報（第５〜７頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した何れのドーパントの注入方法においても、所望の抵抗値を有する半導体ウェハを製造することが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、所望の抵抗値を有する半導体ウェハを製造することが可能なドーパントの注入方法及びこのドーパントの注入方法によって製造されたＮ型シリコン単結晶を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、上述したドーパントの注入方法では、シリコン融液の熱が微量元素の昇華温度よりも非常に大きいため、微量元素が一気に昇華し、微量元素のガスがシリコン融液に勢いよく吹き付けられることとなると推測される。微量元素のガスの吹き付け流量が非常に多く、吹き付け圧力が非常に高くなるため、勢いよくドーパントガスが出過ぎて、ドーパントが融液に溶解する時間的な余裕がなくなり、投入したドーパントの中のわずかな量しか融液にとけ込まず、吸収率が悪化してしまう。さらに吹き飛ばしたシリコンが単結晶化を阻害し、所望の抵抗値を有する半導体ウェハを製造することが困難となるという問題がある。
本発明はこのような知見に基づいて案出されたものである。
本発明のドーパントの注入方法は、半導体融液中に、揮発性ドーパントを注入するドーパントの注入方法であって、固体状態のドーパントを収容する収容部と、前記収容部から排出されたガスが導入されるとともに、下端面が開口しており、前記ガスを融液に導く筒状部とを備えたドーピング装置を使用して行なわれ、前記収容部内のドーパントの昇華速度が１０ｇ／min以上、５０ｇ／min以下であることを特徴とする。
【０００７】
ここで、本発明では、ドーピング装置の筒状部を融液に浸漬させてドーピングしてもよく、また、筒状部を浸漬させずに、ドーピングしてもよい。
このような本発明によれば、収容部内のドーパントガスの昇華速度を１０ｇ／min以上、５０ｇ／min以下としており、揮発したドーパントガスの流量を制御しているため、ガスを融液に吹き付けた際に、融液が吹き飛んでしまうことがない。
また、勢いよくドーパントガスが出過ぎて、ドーパントが融液に溶解する時間的な余裕がなくなることもなく、融液にドーパントを十分にとけ込ませることができるため、吸収率が悪化することもない。さらに、吹き飛ばされたシリコンが単結晶化を阻害し、所望の抵抗値を有する半導体ウェハを製造することが困難となるということもない。
【０００８】
この際、本発明では、前記半導体融液はシリコンの融液であり、前記ドーピング装置は、前記収容部の上方に設けられ、収容部の上方から下方に向かって流れる不活性ガスが前記収容部に直接吹き付けられるのを防止する吹き付け防止部材を有するとともに、前記融液が入った坩堝を収容した引き上げ装置のチャンバ内に配置されており、ドーパントを注入する際に、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の条件を満たすことが好ましい。
（Ａ）前記融液の温度が、シリコンの融点以上、融点＋６０℃以下
（Ｂ）前記ドーピング装置の収容部の上方から下方に向かって流れる不活性ガスの流量が５０Ｌ／min以上、４００Ｌ／min以下
（Ｃ）チャンバ内の圧力が５３３２Ｐａ（４０Torrを換算した値）以上、７９９８０Ｐａ（６００Torrを換算した値）以下
【０００９】
融液の温度をシリコンの融点未満とした場合には、ドーパントガスが吸収されにくくなる可能性がある。一方で、融液の温度を融点＋６０℃を超えるものとした場合には、融液が沸騰してしまうおそれがある。また、融液に吸収されたドーパントガスの蒸発を促進することとなり、ドーパントの吸収効率が低下する可能性がある。
【００１０】
また、チャンバ内の圧力を５３３２Ｐａ（４０Torrを換算した値）未満とした場合には、融液に溶解したドーパントが揮発しやすくなる可能性がある。
一方で、チャンバ内の圧力を７９９８０Ｐａ（６００Torrを換算した値）を超えるものとした場合には、チャンバを高い耐圧性、耐熱性を有するものとしなければならず、コストがかかる。
さらに、ドーピング装置の収容部の上方から下方に向かって流れる不活性ガスの流量を５０Ｌ／min以上、４００Ｌ／min以下とすることで、収容部を不活性ガスにより冷却することが可能となり、収容部内のドーパントの昇華速度を調整することができる。
なお、不活性ガスの流量を４００Ｌ／minを超えるものとした場合には、収容部が冷却されすぎて、ドーパントが揮発しなくなる可能性がある。
【００１１】
また、本発明では、前記半導体融液はシリコンの融液であり、前記ドーピング装置は、前記収容部の上方に設けられ、収容部の上方から下方に向かって流れる不活性ガスが前記収容部に直接吹き付けられるのを防止する吹き付け防止部材を有するとともに、前記融液が入った坩堝を収容した引き上げ装置のチャンバ内に配置されており、ドーパントを注入する際に、以下の（Ｄ）〜（Ｆ）の条件を満たすことが好ましい。
（Ｄ）前記融液の温度が、シリコンの融点以上、融点＋６０℃以下
（Ｅ）前記ドーピング装置の収容部の上方から下方に向かって流れる不活性ガスの流量が５０Ｌ／min以上、４００Ｌ／min以下
（Ｆ）チャンバ入口の不活性ガスの流速が、０．０５m/s以上、０．２m/s以下
ここで、チャンバ入口とは、チャンバ３０及び引き上げチャンバとの境界部分を意味する。
このような本発明によれば、チャンバ入口の流速を上記のようにコントロールすることにより、ドーパントの昇華速度を適切な範囲とすることができるため、融液が吹き飛んでしまうことがない。
【００１２】
本発明では、前記筒状部の前記開口の径が２０ｍｍ以上であることが好ましい。
筒状部の前記開口、すなわち、ガスの排出口の径を２０ｍｍ以上とすることで、前記収容部内のドーパントの昇華速度が１０ｇ／min以上、５０ｇ／min以下とした場合に、ドーパントの揮発したガスが融液に勢い良く吹き付けられることを確実に防止することができ、融液の吹き飛びをより確実に防止することができる。
【００１３】
さらに、本発明では、例えば、前記ドーピング装置の収容部内に収容されたドーパントの位置が融液の表面から３００ｍｍ以上上方であることが好ましい。
ドーピングする際に、ドーパントの位置を融液の表面から、非常に近い位置に設置した場合には、融液の熱により温まって、度が高くなった雰囲気中にドーパントを設置することとなり、ドーパントの昇華速度の制御が難しくなる可能性がある。
本実施形態では、ドーパントの位置を融液の表面から３００ｍｍ以上上方とすることで、ドーパントの昇華速度を確実に制御することができる。
【００１４】
本発明では、前記融液のドーパントガスが吹き付けられる部分を攪拌しながら、前記ドーパントガスを注入することが好ましい。
このような本発明では、融液のうち、ドーパントガスが吹き付けられる部分を攪拌しながら、ドーパントガスを注入しているため、ガスが接触する融液が常に同じものではなく、常時更新されることとなる。そのため、ガスが溶解していない融液にガスを効率よく接触させることができ、ドーピング効率を向上させることができる。
【００１５】
本発明では、前記ドーピング装置は、前記収容部の下方を覆い、前記融液からの輻射熱を遮断する複数の熱遮蔽部材を備え、前記複数の熱遮蔽部材の位置及び枚数を調整してドーパントの注入が行われるのが好ましい。
このような本発明では、熱遮蔽部材の位置及び枚数を調整することにより、収容部内のドーパントの昇華速度を調整できるため、ドーパントを所望の昇華速度に設定することができる。
【００１６】
さらに、本発明では、前記ドーピング装置は、前記収容部及び前記筒状部を備える内管と、前記内管を収容するとともに、下端面が開口し、この開口と対向配置された上面部、及びこの上面部の周縁から融液側に延びる筒状の側面部を有する外管とを備え、前記外管の下端部は、前記内管の筒状部の下端部よりも融液側に突出するとともに、貫通孔が形成され、前記内管の筒状部を融液に浸漬させずに、前記外管の側面部の下端部を融液に浸漬し、前記ドーピング装置及び／又は融液が入った坩堝を駆動することで、前記貫通孔を介して前記融液が前記外管内側に向かって導入され、或いは、前記貫通孔を介して前記外管内側から融液が排出され、前記融液のドーパントガスが吹き付けられる部分が攪拌されることが好ましい。
【００１７】
このような本発明では、ドーピング装置の内管よりも融液側に突出した外管を備えており、内管の筒状部から排出されたガスは、外管に導入されることとなる。この外管に貫通孔が形成されており、ドーピング装置及び／又は融液が入った坩堝を駆動することで、貫通孔を介して融液が外管内側に向かって導入或いは外管内側から排出されて融液が攪拌されるため、筒状部内側の融液（ガスと接触する融液）が攪拌により入れ替わることとなる。
そのため、外管内のガスが融液に溶解しやすくなり、ドーピング効率を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明は、前述したいずれかのドーパントの注入方法によって製造された抵抗率３ｍΩ・ｃｍ以下のＮ型シリコン単結晶であることを特徴とする。
このような本発明によれば、前述したドーパントの注入方法により、シリコン単結晶を製造することにより、抵抗率３ｍΩ・ｃｍ以下のＮ型シリコン単結晶という低抵抗率のシリコン単結晶を安定して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[1．第一実施形態]
図１〜図２を参照して、第一実施形態を説明する。
図１には、本実施形態の引き上げ装置が開示されている。図２には、前記引き上げ装置のドーピング装置の断面図が開示されている。
引き上げ装置１は、引き上げ装置本体３と、ドーピング装置２とを有する。
引き上げ装置本体３は、チャンバ３０と、このチャンバ３０内に配置された坩堝３１と、この坩堝３１に熱を放射して加熱する加熱部３２と、引き上げ部３３と、シールド３４と、断熱筒３５とを備える。
【００２０】
チャンバ３０内には上方から下方に向かって不活性ガス、例えば、アルゴンガスが導入される。不活性ガスは、チャンバ３０の上部の引き上げ部３３で囲まれた引き上げチャンバから供給され、以下の説明でチャンバ入口とは、チャンバ３０及び引き上げチャンバの境界部分を意味する。
また、チャンバ３０内の圧力は制御可能となっている。ドーピングを行なう際には、チャンバ３０内の不活性ガスの流速を０．０５m/s以上、０．２m/s以下、圧力を、５３３２Ｐａ（４０Torrを換算した値）以上、７９９８０Ｐａ（６００Torrを換算した値）以下とする。
坩堝３１は、半導体ウェハの原料である多結晶のシリコンを融解し、シリコンの融液とするものである。坩堝３１は、有底の円筒形状の石英製の第一坩堝３１１と、この第一坩堝３１１の外側に配置され、第一坩堝３１１を収納する黒鉛製の第二坩堝３１２とを備えている。坩堝３１は、所定の速度で回転する支持軸３６に支持されている。
加熱部３２は、坩堝３１の外側に配置されており、坩堝３１を加熱して、坩堝３１内のシリコンを融解する。
引き上げ部３３は、坩堝３１上部に配置されており、種子結晶又はドーピング装置２が取り付けられる。引き上げ部３３は回転可能に構成されている。
断熱筒３５は、坩堝３１及び加熱部３２の周囲を取り囲むように配置されている。
シールド３４は、加熱部３２からドーピング装置２に向かって放射される輻射熱を遮断する熱遮蔽用シールドである。このシールド３４は、ドーピング装置２の周囲を取り巻くように配置されており、融液の表面を覆うように設置されている。このシールド３４は、下端側の開口部が上端側の開口部より小さくなった円錐形状となっている。
【００２１】
ドーピング装置２は、固体状態のドーパントを揮発させて、坩堝３１内のシリコンの融液にドープさせるためのものである。
ここで、ドーパントとしては、例えば、赤燐、砒素等があげられる。
このドーピング装置２は、外管２１と、外管２１内部に配置される内管２２と、熱遮蔽部材２３とを備える。
外管２１は、下端面が開口し、上端面が閉鎖された有底の筒型形状であり、上端面を構成する上面部２１１と、この上面部２１１の外周縁から下方に延びる側面部２１２とを備えている。本実施形態では、外管２１の側面部２１２は、円柱状となっている。この外管２１の材質としては、例えば、透明石英が挙げられる。
外管２１の高さ寸法Ｔは、例えば、４５０ｍｍである。また、外管２１の側面部２１２の径Ｒは、１００ｍｍ以上、引き上げ結晶径の１．３倍以下であることが好ましく、例えば１５０ｍｍである。
外管２１の上面部２１１には、上面部２１１から上方に突出した支持部２４が設けられており、この支持部２４を引き上げ装置１の引き上げ部３３に取り付けることで、外管２１が引き上げ装置１に保持されることとなる。
また、この外管２１の上面部２１１は、後述する内管２２の収容部２２１の上方を覆うものである。この上面部２１１は、チャンバ３０内を上方から下方に向かって、換言すると、収容部２２１の上方から下方に向かって流れる前述した不活性ガスが収容部２２１に直接吹き付けられるのを防止する吹き付け防止部材としての役割を果たす。
【００２２】
内管２２は、収容部２２１と、この収容部２２１に接続され、収容部２２１に連通する筒状部２２２とを備える。
内管２２の材質としては、例えば、透明石英があげられる。
収容部２２１は、固体状態のドーパントを収容する部分であり、中空の円柱形状となっている。この収容部２２１は、平面略円形形状の上面部２２１Ａ、この上面部２２１Ａに対向配置される底面部２２１Ｂ、上面部２２１Ａ及び底面部２２１Ｂの外周縁間に配置される側面部２２１Ｃを有する。
底面部２２１Ｂの中央には、開口が形成されており、この開口の周囲の底面部２２１Ｂ上に固体状態のドーパントが配置される。そして、固体状態のドーパントが揮発すると、ドーパントガスが前記開口から排出されることとなる。なお、前記開口の周囲には固体状態のドーパントが落下するのを防止するための落下防止壁２２１Ｂ１が形成されている。
また、この収容部２２１に収容されたドーパントの位置は、融液の表面から例えば、３００ｍｍ以上上方となる。
側面部２２１Ｃには、収容部２２１外方に向かって突出した断面略Ｔ字形状の支持片２２１Ｃ１が形成されている。この支持片２２１Ｃ１を外管２１の内周面に形成された支持部２１２Ａに載置することで、内管２２が外管２１に支持されることとなる。
【００２３】
筒状部２２２は、上端面及び下端面が開口した円柱状の部材であり、上端部は、収容部２２１の底面部２２１Ｂの開口に接続されている。
筒状部２２２の径は、外管２１の径よりも小さくなっており、筒状部２２２の外周面と、外管２１の内周面との間には、隙間が形成される。
本実施形態では、筒状部２２２は、収容部２２１の開口に接続される第一筒状部２２２Ａと、この第一筒状部２２２Ａに接続され、下方に延びる第二筒状部２２２Ｂとを備える。
第一筒状部２２２Ａは、収容部２２１と一体的に構成されており、第一筒状部２２２Ａと第二筒状部２２２Ｂとは別体となっている。
第一筒状部２２２Ａには、第一筒状部２２２Ａの周方向に沿ってリング状の複数の溝２２２Ａ１が形成されている。本実施形態では３つの溝２２２Ａ１が形成されている。この溝２２２Ａ１は、後述する熱遮蔽部材２３の熱遮蔽板２３１を支持するためのものである。
第二筒状部２２２Ｂは、径が２０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下である。本実施形態の第二筒状部２２２Ｂは円筒形状であるため、ドーパントガスの排出口の径も２０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下となる。内管２２を外管２１に保持させた際に、外管２１の下端部先端は、第二筒状部２２２Ｂの下端部先端よりも下方（融液側）に突出する。
【００２４】
熱遮蔽部材２３は、収容部２２１の下方を覆い、融液からの輻射熱を遮断するためのものである。熱遮蔽部材２３は、複数枚（例えば、５枚）の平面略円形形状の熱遮蔽板２３１を有している。
ここで、熱遮蔽板２３１の枚数は、融液に吹き付けられるドーパントガスの流量が３〜１５Ｌ／minとなるように適宜設定すればよい。筒状部２２２の下端から流れ出るガスの流量は、融液から蒸発するドーパントガスの流量よりも多くなっている。
また、収容部２２１に収納されたドーパントの昇華速度が、１０〜５０ｇ／minとなるように熱遮蔽板２３１の枚数及び位置を適宜設定するのがよい。
熱遮蔽板２３１は、外管２１の内径と略同じ外径を有し、中央には、筒状部２２２を挿入するための孔２３１１が形成されている。この熱遮蔽板２３１は、内管２２の筒状部２２２と、外管２１との間の隙間を遮蔽するように略水平に配置され、各熱遮蔽板２３１は互いに略平行となっている。
【００２５】
本実施形態では、５枚の熱遮蔽板２３１のうち、融液側に近い２枚の熱遮蔽板２３１Ａは、黒鉛部材によって構成され、収容部２２１に近い３枚の熱遮蔽板２３１Ｂは、石英部材によって構成されている。
【００２６】
これらの複数枚の熱遮蔽板２３１は、筒状部２２２の下端部側から、２枚の熱遮蔽板２３１Ａ、３枚の熱遮蔽板２３１Ｂの順で配置される。
熱遮蔽板２３１Ａは、その外周縁が外管２１の内側に形成された突起２１２Ｂに支持される。融液に最も近い熱遮蔽板２３１Ａ（２３１Ａ１）は、筒状部２２２の下端部先端から、例えば、８０ｍｍ程度上方に設置される。
また、熱遮蔽板２３１Ａ１の上方の熱遮蔽板２３１Ａ２は、筒状部２２２の下端部先端から例えば、１７０ｍｍ程度上方に設置される。従って、熱遮蔽板２３１Ａ１と、熱遮蔽板２３１Ａ２との間には、９０ｍｍ程度の隙間が形成される。
【００２７】
一方、熱遮蔽板２３１Ｂは、孔２３１１の周縁部が、内管２２の筒状部２２２の第一筒状部２２２Ａの溝２２２Ａ１に支持される。
３枚の熱遮蔽板２３１Ｂのうち、最も融液に近い位置に配置された熱遮蔽板２３１Ｂ１は、例えば、筒状部２２２の下端部先端から２５０ｍｍ程度上方に設置される。
熱遮蔽板２３１Ｂ１の上方に設置される熱遮蔽板２３１Ｂ２は、熱遮蔽板２３１Ｂ１から１０ｍｍ上方に配置される。
さらに、熱遮蔽板２３１Ｂ１上に設置される熱遮蔽板２３１Ｂ３は、熱遮蔽板２３１Ｂ２から１０ｍｍ上方に配置される。すなわち、各熱遮蔽板２３１Ｂ間には、所定間隔の隙間が形成されている。
なお、熱遮蔽板２３１Ｂ１と、収容部２２１との距離は、例えば３０ｍｍである。
【００２８】
以上のような構造のドーピング装置２は、以下のようにして組み立てられる。
まず、内管２２の収容部２２１内に固体状態のドーパントを挿入する。
次に、収容部２２１と一体成形されている筒状部２２２の第一筒状部２２２Ａに熱遮蔽板２３１Ｂを取り付ける。具体的には、各熱遮蔽板２３１Ｂの中央の孔２３１１に、第一筒状部２２２Ａを通し、第一筒状部２２２Ａの各溝２２２Ａ１に各熱遮蔽板２３１Ｂの孔２３１１の周縁部を引っ掛ける。
その後、収容部２２１、第一筒状部２２２Ａ及び熱遮蔽板２３１Ｂを外管２１の中に挿入し、収容部２２１の支持片２２１Ｃ１を外管２１に形成された支持部２１２Ａ上に設置する。
次に、熱遮蔽板２３１Ａを外管２１内部に挿入し、熱遮蔽板２３１Ａの外周部を外管２１の突起２１２Ｂで支持する。
そして、最後に、内管２２の筒状部２２２の第二筒状部２２２Ｂを外管２１内に挿入する。具体的には、外管２１に支持された熱遮蔽板２３１Ａの中央の孔２３１１に第二筒状部２２２Ｂを通し、さらに、第二筒状部２２２Ｂの上端部と、第一筒状部２２２Ａの下端部とを接続する。
これにより、ドーピング装置２が組み立てられる。
【００２９】
そして、この組み立てられたドーピング装置２を使用する際には、ドーピング装置２の外管２１上に設けられた支持部２４を引き上げ装置１の引き上げ部３３に取り付ける。
次に、引き上げ装置１の上方から融液に向かって不活性ガスを流す。この不活性ガスは、融液表面に沿って流れる。
不活性ガスは、ドーピングを行なう間及び成長結晶を引き上げる間中、流し続ける。この不活性ガスの流量は、５０Ｌ／min以上、４００Ｌ／min以下とし、チャンバ３０の入口における不活性ガスの流速は、０．０５ｍ／ｓ以上、０．２ｍ／ｓ以下とする。不活性ガスの流量を４００Ｌ／minを超えるものとした場合には、収容部２２１が冷却されすぎて、ドーパントが揮発しなくなる、若しくは昇華したドーパントが固着されてしまう可能性がある。
次に、外管２１の下端部を融液に浸漬させる。この際、内管２２の筒状部２２２の下端部は、融液に接触しないようにする。
ドーピング装置２の収容部２２１内に設置されたドーパントは、融液の熱により徐々に昇華し、ガスとなってドーピング装置２の筒状部２２２から排出され、融液に溶解することとなる。
なお、ドーピングする際の坩堝３１内の融液の温度は、融液の原料の融点以上、融点＋６０℃以下とする。本実施形態では、融液の原料シリコンであるため、融液の温度を１４１２℃上、１４７２℃以下とする。
ガスが融液に溶解したら、引き上げ装置１の引き上げ部３３からドーピング装置２を取り外し、引き上げ部３３に種子結晶を取り付ける。そして、成長結晶の引き上げを開始する。
【００３０】
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（1-1）引き上げ装置１にシールド３４が設けられており、このシールド３４は、ドーピング装置２の周囲を取り巻くように配置され、融液の表面を覆うように設置されている。これに加えて、ドーピング装置２は、融液からの熱線の透過を遮断する熱遮蔽板２３１を備えており、この熱遮蔽板２３１をドーパントを収容する収容部２２１の下方を覆うように配置している。
従って、シールド３４及び熱遮蔽板２３１により、融液の輻射熱の収容部２２１への伝達を確実に防止することができ、収容部２２１内のドーパントの昇華速度を１０ｇ／min以上、５０ｇ／minとし、従来のドーピング装置における昇華速度に比べ、低下させることができる。
そのため、ドーパントが一気に揮発することがなく、ドーパントガスの融液への吹き付け圧力を低下させることが可能となる。
また、勢いよくドーパントガスが出過ぎて、ドーパントが融液に溶解する時間的な余裕がなくなることもなく、融液にドーパントを十分にとけ込ませることができるため、吸収率が悪化することもない。さらに、吹き飛ばされたシリコンが単結晶化を阻害し、所望の抵抗値を有する半導体ウェハを製造することが困難となるということもない。
【００３１】
（1-2）本実施形態では、ドーピングする際の融液の温度をシリコンの融点以上、融点＋６０℃以下としている。
融液の温度をシリコンの融点未満とした場合には、ドーピング時に融液温度が低いとドープ管を漬けたり、ガス吹き付け時にシリコンの温度が下がり、表面が固化してしまう可能性があり、ガスが吸収されにくくなる可能性がある。
一方で、融液の温度を融点＋６０℃を超えるものとした場合には、融液が沸騰してしまうおそれがある。また、融液の温度を融点＋６０℃を超えるものとした場合には、融液に吸収されたドーパントガスの蒸発を促進することとなり、ドーパントの吸収効率が低下する可能性がある。
本実施形態では、融液の温度をシリコンの融点以上、融点＋６０℃以下としているので、このような問題が生じることがない。
【００３２】
（1-3）ドーピングする際に、チャンバ３０内の圧力を５３３２Ｐａ（４０Torrを換算した値）未満とした場合には、融液に溶解したドーパントが揮発しやすくなる可能性がある。
一方で、チャンバ３０内の圧力を７９９８０Ｐａ（６００Torrを換算した値）を超えるものとした場合には、融液からのドーパントの揮発を抑えることができるものの、チャンバ３０を高い耐圧性、耐熱性を有するものとしなければならず、コストがかかる。
本実施形態では、ドーピングする際に、チャンバ３０内の圧力を上記の範囲内としているので、このような問題が生じない。
【００３３】
（1-4）ドーピング装置２の収容部２２１の上方から下方に向かって流れる不活性ガスの流量を５０Ｌ／min以上、４００Ｌ／min以下とし、チャンバ３０の入口における不活性ガスの流速を０．０５ｍ／ｓ以上、０．２ｍ／ｓ以下とすることで、収容部２２１を不活性ガスにより冷却することが可能となり、収容部２２１内のドーパントの昇華速度を調整することができる。
（1-5）内管２２の第二筒状部２２２Ｂのガスの排出口の径を２０ｍｍ以上とすることで、ドーパントの揮発したガスが融液に勢い良く吹き付けられることを防止することができ、融液の吹き飛びを確実に防止することができる。
（1-6）ドーピングする際に、ドーパントの位置を融液の表面から、非常に近い位置に設置した場合には、融液の熱により温度が高くなった雰囲気中にドーパントを設置することとなり、ドーパントの昇華速度の制御が難しくなる可能性がある。
本実施形態では、ドーパントの位置を融液の表面から３００ｍｍ以上上方とすることで、ドーパントの昇華速度を確実に制御することができる。
【００３４】
（1-7）ドーピング装置２は、収容部２２１に上端部が連通し、揮発したドーパントガスを融液まで導く筒状部２２２を有している。このような筒状部２２２を設けることで、揮発したドーパントガスを融液まで確実に導くことができ、融液へのドーピング効率を向上させることが可能となる。
【００３５】
（1-8）さらに、本実施形態のドーピング装置２は、収容部２２１及び前記筒状部２２２を備える内管２２を収容し、下端面が開口した筒状の外管２１を有している。ドーピングする際に、融液の上方から融液表面に向かって不活性ガスを流すが、ドーピング装置２は、内管２２を収容する外管２１を有するため、不活性ガスが内管２２に直接吹き付けられることがない。従って、内管２２が不活性ガスにより冷えてしまい、ドーパントの気化温度未満になってしまうことを防止することができる。
【００３６】
（1-9）また、本実施形態では、ドーピング装置２の外管２１の下端部を内管２２の筒状部２２２の下端部よりも融液側に突出させることで、外管２１の下端部のみを融液に浸漬させて、ドーピングしている。
これにより、内管２２の筒状部２２２から噴出されたガスのうち、融液に溶解しなかったガスがあったとしても、ガスは内管２２の筒状部２２２と、外管２１と、熱遮蔽板２３１とで形成される空間内に留まることとなり、ドーピング装置２の外方に排気されてしまうことがないので、ドーピング効率を向上させることができる。
【００３７】
（1-10）ドーピングを行なう際に、内管２２の筒状部２２２の下端部を融液に浸漬させず、外管２１の下端部のみを浸漬させているので、融液の熱が内管２２に直接伝達してしまうことがない。従って、内管２２に融液の熱が直接伝達され、これにより、収容部２２１の温度が上がってしまうことがない。従って、収容部２２１内のドーパントの昇華速度の上昇を防止することができる。
【００３８】
（1-11）本実施形態では、外管２１と内管２２との間に配置され、内管２２の収容部２２１の下方を覆う熱遮蔽板２３１を複数枚設けている。これにより、確実に融液からの熱線を遮ることができ、収容部２２１内のドーパントの昇華速度を低下させることができる。
【００３９】
（1-12）ドーピング装置２の内管２２の収容部２２１に最も近い位置に配置される熱遮蔽板２３１（２３１Ｂ）の熱伝導率を比較的高いものとすることで、収容部２２１に近い位置に配置される熱遮蔽板２３１Ｂに熱が溜まってしまうことがない。従って、熱遮蔽板２３１Ｂに蓄積された熱により、収容部２２１が加熱されてしまうことがないので、熱遮蔽板２３１Ｂにより、収容部２２１内のドーパントの昇華速度が、加速されてしまうことがない。
また、最も融液に近い位置に配置される熱遮蔽板２３１Ａの熱伝導率を比較的低いものとすることで、融液からの熱の伝導を収容部２２１から離れた位置で阻止することができ、これによっても、収容部２２１内のドーパントの昇華速度の上昇を防止することができる。
（1-13）また、複数の熱遮蔽板２３１を所定の間隔を空けて配置しているので、熱遮蔽板２３１を重ねて配置する場合にくらべ、各熱遮蔽板２３１に熱が蓄積されにくくなる。
【００４０】
［２.第二実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
図３及び図４に示すように、本実施形態のドーピング装置４は、前記実施形態と同様の内管２２と、この内管２２の周囲を覆う外管４１とを備える。すなわち、本実施形態のドーピング装置４と、前記実施形態のドーピング装置２とは、外管の構造のみが異なっている。
外管４１は、下端面が開口し、上端面が閉鎖された有底の筒型形状であり、上面部２１１と、この上面部２１１の外周縁から下方に延びる側面部４１２とを備えている。本実施形態では、外管４１の側面部４１２は、円柱状となっている。外管４１の材質としては、前記実施形態と同様、例えば、透明石英が挙げられる。また、外管４１の高さ寸法、径寸法は、前記実施形態の外管２１と同じである。
側面部４１２は、内管２２の筒状部２２２の下端部よりも、融液側に突出しており、下端部は融液に浸漬される。
この側面部４１２の下端部（融液に浸漬する部分）には、その周方向に沿って複数個の貫通孔４１２Ａが等間隔に形成されている。
また、この貫通孔４１２Ａに隣接して、側面部４１２の外周面には、複数の羽根部４１３が設けられている。
羽根部４１３は、その羽根面がドーピング装置４の外管４１の軸に沿うように配置されている。また、詳しくは後述するがドーピングする際に、ドーピング装置４を外管４１の中心軸を回転軸として回転駆動させるが、羽根部４１３は、外管４１の回転方向後端側に設けられている（図５参照）。
【００４１】
このような本実施形態では、ドーピング装置４を利用して、以下のようにドーピングを行なう。なお、ドーピングを行なう際のチャンバ３０内の圧力、不活性ガスの流量及び流速、融液の温度、ドーパントの融液表面からの位置、融液に吹き付けられるドーパントガスの昇華速度の条件は、前記実施形態と同じである。
まず、予め坩堝３１を回転駆動させた状態で、外管４１の下端部を融液に浸漬させる。この際、内管２２の筒状部２２２の下端部は、融液に接触しないようにする。
また、図５に示すように、前記坩堝３１の回転方向とは逆回転となるように、外管４１の中心軸を回転軸として、ドーピング装置４を回転駆動する。図５において、矢印Ｙ１は、坩堝３１の回転方向を示し、矢印Ｙ２は、ドーピング装置４の回転方向を示す。
このとき、ドーピング装置４の収容部２２１内のドーパントは、融液の熱により、徐々に昇華し、ガスとなってドーピング装置２の筒状部２２２から排出される。
ドーピング装置４及び坩堝３１を回転駆動することで、図５の矢印Ｙ３に示すように、外管４１の外側の融液が外管４１に設けられた羽根部４１３に当たり、貫通孔４１２Ａを介して、外管４１内部に導入されることとなる。外管４１内部の融液は、徐々に外管４１の下方から排出されることとなり、図３に示す矢印Ｙ４方向の流れが形成されることとなる。すなわち、内管２２の筒状部２２２から排出されるガスが吹き付けられる融液表面が攪拌されることとなり、ガスは、常に新しい融液表面に吹き付けられることとなる。また、ガスを溶解した融液は、外管４１の下端面の開口から排出されることとなる。
【００４２】
従って、本実施形態によれば、第一実施形態の（1-1）〜（1-13）と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
（2-1）ドーピング装置４は、融液に浸漬する部分に貫通孔４１２Ａが形成された外管４１を有しており、ドーピングを行なう際には、ドーピング装置４及び坩堝３１を逆回転させながらドーピングを行なっている。ドーピング装置４及び坩堝３１を回転駆動することで、外管４１の外側の融液が外管４１に設けられた羽根部４１３に当たり、貫通孔４１２Ａを介して、外管４１内部に導入され、ドーパントガスが吹き付けられる。そして、ガスが吹き付けられた融液は、徐々に外管４１の下端面の開口から排出される。
このように、本実施形態では、外管４１内部の内管２２からのガスが吹き付けられる部分に、新たな融液が随時導入されることとなるので、ドーパントガスの吸収効率を高めることが可能となる。
【００４３】
（2-2）また、ドーパントガスを溶解した融液は、外管４１の下端面の開口から排出されるので、ドーパントを含有したガスが融液の表面に存在しなくなり、融液からのドーパントの蒸発を抑えることができる。これにより、ドーピング効率をより一層高めることができる。
【００４４】
［３.第三実施形態］
次に、図６を参照して、第三実施形態について説明する。
本実施形態のドーピング装置５は、第一実施形態と同様の内管２２と、支持部２４と、熱遮蔽部材２３と、外管５１と、外管５１及び内管２２の間に配置される管５５を有する。
外管５１は、第一実施形態の外管２１と略同様の構造であるが、下端部先端内側に外管５１内側に向かって延びる複数の突起５１２Ａが形成されている。外管５１の他の点は、第一実施形態の外管２１と同じである。
管５５は上端面及び下端面が開口したものであり、その径は、外管５１よりも小さく、また、内管２２の筒状部２２２よりも大きい。この管５５は前記突起５１２Ａ上に配置され、外管５１と内管２２との間に位置する。外管５１の側面部２１２の内周面と管５５の外周面との間には隙間が形成され、管５５の内周面と内管２２の筒状部２２２との間にも隙間が形成されている。
管５５の高さ寸法は、外管５１の下端部先端から、最も融液に近い位置に配置された熱遮蔽板２３１Ａ（２３１Ａ１）までの距離よりも小さくなっており、管５５と熱遮蔽板２３１Ａ（２３１Ａ１）との間には隙間が形成されている。
【００４５】
このような本実施形態では、ドーピング装置５を利用して、以下のようにドーピングを行なう。なお、ドーピングを行なう際のチャンバ３０内の圧力、不活性ガスの流量及び流速、融液の温度、ドーパントの融液表面からの位置、融液に吹き付けられるドーパントの昇華速度の条件は、前記各実施形態と同じである。
予め坩堝３１を回転駆動させた状態で、外管５１の下端部を融液に浸漬させる。この際、内管２２の筒状部２２２の下端部及び管５５の下端部が、融液に接触しないようにする。
ドーピング装置５の収容部２２１内に設置されたドーパントは、融液の熱により徐々に昇華し、ガスとなってドーピング装置５の筒状部２２２から排出され、融液に溶解することとなる。
このとき、筒状部２２２から排出されたガスのうち、融液に溶解せずに、筒状部２２２の外側に逃げるガスがある。また、融液に溶解せずに、融液の表面で反射されてしまうガスがある。これらのガスは、筒状部２２２の外周面下端部と管５５の内周面との間の隙間を通り、上方に上がった後、熱遮蔽板２３１により折り返され、筒状部２２２と管５５の側面部２１２の外周面との間に導入される。そして、融液表面に導かれる（図６の矢印Ｙ５参照）。
すなわち、筒状部２２２の下端部外周面と管５５の内周面との間の隙間、外管５１の内周面と管５５の外周面との間の隙間がガスを融液表面に導くための経路となっている。
【００４６】
従って、本実施形態によれば、第一実施形態の（1-1）〜（1-13）と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
（3-1）ドーピング装置５は、外管５１及び内管２２の間に配置される管５５を有しており、筒状部２２２から排出されたガスのうち、融液に溶解しなかったガスは、筒状部２２２の外周面下端部と管５５の内周面との間の隙間を通り、上方に上がった後、熱遮蔽板２３１により折り返され、外管５１の内周面と管５５の外周面との間に導入される。そして、融液表面に再度導かれることとなる。融液に溶解しなかったガスを再度、融液表面に導くことができるので、ドーピング効率を向上させることができる。
【００４７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、ドーピング装置２，４，５は、外管２１，４１，５１を備えるものであるとしたが、これに限らず、外管はなくてもよい。例えば、図７に示すように、外管のかわりに、内管２２の収容部２２１へのガスの吹き付けを防止する吹き付け防止板６４を収容部２２１の上方に設けてもよい。このように外管を有しないドーピング装置６を使用する際には内管２２に全ての熱遮蔽板２３１を固定すればよい。
【００４８】
また、図８に示すように、外管を有しないドーピング装置７において、融液を攪拌する際には、内管７２に貫通孔２２２Ｂ１を形成し、さらに貫通孔２２２Ｂ１に隣接して羽根部４１３を設ければよい。この内管７２は、貫通孔２２２Ｂ１、羽根部４１３が形成されている点以外は、第一実施形態の内管２２と同じ構造である。
前記各実施形態では、ドーピング装置２，４，５の外管２１，４１，５１の下端部は、内管２２の下端部よりも融液側に突出しているとしたが、これに限らず、内管２２の下端部と、外管の下端部とが融液に対し同じ位置となっていてもよい。
さらに、前記各実施形態では、ドーピング装置２，４，５は、内管２２の収容部２２１の下方を覆う熱遮蔽板２３１を有するとしたが、これに限らず、収容部２２１の下方に加え、側面部２２１Ｃを覆うような熱遮蔽部材を設けてもよい。例えば、収容部２２１の側面部２２１Ｃ及び底面部２２１Ｂに断熱材を巻きつけてもよい。このようにすることで、より確実に融液からの輻射熱の収容部２２１への伝達を防止することができる。
【００４９】
また、第二実施形態では、ドーピングする際に、ドーピング装置４を回転駆動し、図３に示す矢印Ｙ４方向の流れを形成して、ドーピング効率を高めたが、これに限らず、例えば、図９に示すように、側面部８１２の下端部に貫通孔８１２Ａが形成された外管８１を有するドーピング装置８を上下方向（矢印Ｙ５方向）に駆動して、融液を攪拌してもよい。このドーピング装置８は、外管８１が貫通孔８１２Ａが形成された側面部８１２を有する点以外は、第一実施形態のドーピング装置２と同様の構成である。
ドーピング装置８を上下に駆動することで、融液の攪拌を行なうことができるとともに、内管２２の収容部２２１の温度を調整することができ、ドーパントの昇華速度の調整を行なうことも可能となる。
さらに、前記各実施形態では、熱遮蔽部材２３と、シールド３４とにより、収容部２２１への融液の輻射熱の照射を防止していたが、これに限らず、例えば、図１０に示すように、ドーピング装置２’の外管２１の側面部２１２に熱遮蔽板２５を設け、この熱遮蔽板２５と、熱遮蔽部材２３と、シールド３４とにより、収容部２２１への融液の輻射熱の照射を防止してもよい。なお、図１０のドーピング装置２’は、熱遮蔽板２５を備える点以外は、第一実施形態のドーピング装置２と同じ構成である。
第二実施形態では、ドーピング装置４を回転駆動し、融液を攪拌することで、ドーピング効率を向上させていたが、第二実施形態のドーピング装置４に第三実施形態の管５５を設けてもよい。このようにすることで、融液に溶解しかなったガスを再度融液に導く経路が形成されるため、より一層、ドーピング効率を高めることが可能となる。
【００５０】
また、前記各実施形態では、ドーピングを行う際に、融液の温度を、シリコンの融点以上、融点＋６０℃以下とし、ドーピング装置の収容部２２１の上方から下方に向かって流れる不活性ガスの流量を５０Ｌ／min以上、４００Ｌ／min以下とし、さらに、チャンバ３０内の圧力が５３３２Ｐａ以上、７９９８０Ｐａ以下としたが、これらの範囲外の条件でドーピングを行なってもよい。
【実施例】
【００５１】
次に、本発明の実施例について説明する。
前記第一実施形態と同様の引き上げ装置を使用して、ドーピングを行ない、ＣＺ法により成長結晶を引き上げた。
【００５２】
（実施例１〜６）
１．ドーピング条件
（１）ドーピング装置
径が１５０ｍｍの外管を使用した。内管の第二筒状部の径を２０ｍｍとした。熱遮蔽部材としては、５枚の熱遮蔽板を使用し、筒状部の下端部側から、２枚の黒鉛部材の熱遮蔽板、３枚の不透明石英製の熱遮蔽板の順で配置した。
（２）その他の条件
他の条件を表１，２に示す。なお、坩堝内の融液はシリコンの融液であり、ドーパントとしては、砒素を３００ｇ使用した。
【００５３】
【表１】
2008087981.tif 000003
【００５４】
【表２】
2008087981.tif 000004
【００５５】
（比較例１）
熱遮蔽板のないドーピング装置を使用してドーピングを行なった。熱遮蔽板がない点以外は、実施例１〜６で使用したドーピング装置の構成と同じである。また、ドーピング条件は以下の表３の通りである。
【００５６】
【表３】
2008087981.tif 000005
【００５７】
さらに、ドーピングが終了した後、成長結晶の引き上げを行なった。成長結晶の引き上げ条件は実施例１〜６と同じである。
【００５８】
２．結果
表１乃至表３中、チャンバ流速（チャンバ入口のガス流速）は、
Ｖ（m/s）＝（流量(L/min)）*0.001/60*101300/（チャンバ内圧力(Pa)）/3.14/（半径(m)）２
で求め、（半径(m)）は、不活性ガスのチャンバ入口の径、ドーパント流速はドーパントドープ管２２２の出口の径で求めている。
実施例１〜６における昇華速度と吸収率の関係を見ると、図１１に示されるように、ドーパントの昇華速度が遅いほど、ドープ効率が上昇し、かつバラツキが小さくなることが確認された。
また、チャンバ入口のガス流速に関しては、チャンバ流速を０．０５〜０．２m/sの範囲とするとドーパントの昇華速度を低く抑えることができるが、０．２m/sを超えるとドーパントの昇華速度が高くなり、適切なドーピングを行うことはできない。ドーパントの昇華速度が１０〜５０ｇ／min、チャンバ流速０．０５〜０．２m/sが効果的であることが確認された。
これに対して比較例１では実施例１〜６と比較すると、昇華速度が速く、ドープ効率のバラツキが大きい。
【００５９】
また、実施例５及び比較例１の各方法について固化率と抵抗率との関係を調べたところ、実施例５では、すべて３．０ｍΩ・ｃｍ以下となっていることが確認された。これに対して、比較例１ではばらつきが大きく、固化率０〜２０％の部分では３．０ｍΩ・ｃｍを超えるものがあり、安定して３ｍΩ・ｃｍ以下のインゴットを製造できないことが確認された。
本発明に係るドーピングの注入方法を使わずに大量にドーパントを投入すれば低抵抗の結晶を作れるかというと、大量にドーピングすると単結晶化させることが難しくなり、歩留まりが悪化してしまう。また、吸収率の悪い投入方法で大量投入すると非常に効率が悪く、ドーパントを不要に浪費し、製造コストが上昇してしまう。さらに、大量にドーパントを投入すると、大量の蒸発物が排気されるため、引き上げ装置の排気系に蒸発物が付着し、メンテナンス回数等を増やさなければならず、この点でも著しく効率が悪くなる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、融液にドーパントガスを注入する注入方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる引き上げ装置を示す断面図である。
【図２】前記引き上げ装置のドーピング装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態にかかる引き上げ装置を示す断面図である。
【図４】第二実施形態のドーピング装置を示す断面図である。
【図５】第二実施形態のドーピング装置を使用して、ドーピングしている状態を示す模式図である。
【図６】本発明の第三実施形態にかかるドーピング装置を示す断面図である。
【図７】本発明の変形例にかかるドーピング装置を示す断面図である。
【図８】本発明の他の変形例にかかるドーピング装置を示す断面図である。
【図９】本発明の変形例にかかる引き上げ装置を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の変形例にかかるドーピング装置を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例及び比較例によって得られた昇華速度及びドーピング効率の関係を表すグラフである。
【図１２】前記実施例及び比較例によて得られたインゴットの抵抗率分布を表すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１…引き上げ装置、２，４，５，６，７，８…ドーピング装置、２１，４１，５１，８１…外管、２２，７２…内管、２３…熱遮蔽部材、３０…チャンバ、３１…坩堝、３４…シールド、６４…吹き付け防止板（吹き付け防止部材）、２１１…上面部（吹き付け防止部材）、２３１…熱遮蔽板、２３１Ａ，２３１Ａ１，２３１Ａ２…熱遮蔽板、２３１Ｂ，２３１Ｂ１，２３１Ｂ２，２３１Ｂ３…熱遮蔽板、４１２Ａ…貫通孔
【図１】
2008087981.tif 000006
【図２】
2008087981.tif 000007
【図３】
2008087981.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008087981.tif 000012
【図８】
2008087981.tif 000013
【図９】
2008087981.tif 000014
【図１０】
2008087981.tif 000015
【図１１】
2008087981.tif 000016
【図１２】
2008087981.tif 000017