P型硅单晶以及其制造方法技术

本发明专利技术提供电阻率高并且电阻率变化率较小的p型硅单晶以及其制造方法。解决方法：制造p型硅单晶1的方法，包括以下步骤：制备硅熔体7，所述硅熔体中已加入作为主掺杂物的硼、为n型杂质且偏析系数比硼低的第一副掺杂物、以及为p型杂质且偏析系数比第一副掺杂物低的第二副掺杂物。用佐克拉斯基方法从硅熔体7生长电阻率不低于6Ωcm的硅单晶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是涉及用佐克拉斯基方法制造的。
技术介绍
诸如IGBT (绝缘栅双极晶体管)的功率器件最近广泛应用于家用电器和工业机器等。功率器件的主要特征之一是高耐压，为了实现这一点，要求用于功率器件的基底的电阻率高而其变化率却小。用于功率器件用基底的硅单晶主要用佐克拉斯基方法(CZ方法)制造。使用CZ方法，由于如硼和磷之类的掺杂物相对于硅单晶的偏析系数小于1，硅熔体中的掺杂物浓度会随着硅单晶的生长而变高。因此，长成的硅单晶中的掺杂物浓度在生长轴方向上会有差异，结果，硅单晶电阻率在生长轴方向上变化。因此，难以控制电阻率。关于控制单晶电阻率的技术，例如，日本专利特表2010-531805号公报(专利文献I)描述了一种控制用于制造太阳能电池的硅锭的电阻率的方法。使用该方法，通过制备含硼和磷的冶金级硅源材料，以及向冶金级硅加入铝等制成硅熔体，可形成硅锭。本专利技术要解决的问题在专利文献I所描述的方法中，使用含大量杂质的冶金级硅作为硅源材料。因此，得到的硅单晶基底的电阻率低达约5 Qcm或更低，难以将这样的基底用于要求耐压高的功率器件。此外，在上述冶金级硅源材料中，硼和磷原来就溶解在本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造p型硅单晶的方法，其包括以下步骤：?制备硅熔体，所述硅熔体中已加入了作为主掺杂物的硼、为n型杂质且偏析系数比所述硼低的第一副掺杂物、以及为p型杂质且偏析系数比所述第一副掺杂物低的第二副掺杂物；以及?用佐克拉斯基方法从所述硅熔体生长电阻率不低于6Ωcm的硅单晶。

【技术特征摘要】
2011.10.17 JP 2011-2278611.制造P型硅单晶的方法，其包括以下步骤 -制备硅熔体，所述硅熔体中已加入了作为主掺杂物的硼、为η型杂质且偏析系数比所述硼低的第一副掺杂物、以及为P型杂质且偏析系数比所述第一副掺杂物低的第二副掺杂物；以及 -用佐克拉斯基方法从所述硅熔体生长电阻率不低于6 Qcm的硅单晶。2.制造权利要求1的P型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为磷，所述第二副掺杂物为铝，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物的浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于O. 5且不大于1. 2，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第二浓度比不小于4. 9且不大于52. 4。3.制造权利要求1的P型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为磷，所述第二副掺杂物为镓，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于O. 5且不大于1. 2，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第二浓度比不小于1. 2且不大于13. 4。4.制造权利要求1的P型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为磷，所述第二副掺杂物为铟，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于O. 5且不大于1. 2，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第二浓度比不小于25.1且不大于261. 2。5.制造权利要求1的P型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为砷，所述第二副掺杂物为铝，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于O. 6且不大于1. 5，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第二浓度比不小于11. 7且不大于72. 2。6.制造权利要求1的P型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为砷，所述第二副掺杂物为镓，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于O. 6且不大于1. 5，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第二浓度比不小于3.1且不大于18. 3。7.制造权利要求1的P型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为砷，所述第二副掺杂物为铟，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于O. 6且不大于1. 4，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第二浓度比不小于57. 9且不大于324. O。8.制造权利要求1的P型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为磷，所述第二副掺杂物为铝，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于O. 79且不大于O. 81，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第二浓度比不小于24. 2且不大于27. O。9.制造权利要求1的p型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为磷，所述第二副掺杂物为铝，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于0. 89且不大于0. 91，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第二浓度比不小于30. 8且不大于33. 8。10.制造权利要求1的p型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为磷，所述第二副掺杂物为镓，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于0. 79且不大于0. 81，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第二浓度比不小于6. 2且不大于6. 9。11.制造权利要求1的P型硅单晶的方法，其中 -所述第一副掺杂物为磷，所述第二副掺杂物为镓，并且 -所述硅熔体中所述第一副掺杂物浓度除以所述硅熔体中所述主掺杂物浓度计算得到的第一浓度比不小于0. 89且不大于0. 91，并且所述硅熔体中所述第二副掺杂物浓度除以所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：中居克彦，
申请(专利权)人：硅电子股份公司，
类型：发明
国别省市：