降低在多道爐中生長的半導(dǎo)體結(jié)晶片的電阻率范圍的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于降低在多道生長爐中生產(chǎn)的半導(dǎo)體結(jié)晶片的電阻率范圍的方法。提供了一種用于生長結(jié)晶片的爐，其包括具有材料導(dǎo)入?yún)^(qū)和包括多個晶體片生長道的晶體生長區(qū)的坩堝。所述坩堝被配置成產(chǎn)生從所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)朝向離材料導(dǎo)入?yún)^(qū)最遠(yuǎn)的晶體片生長道的總體單向的材料流動。將以高于痕量的量摻雜有p-型摻雜劑和n-型摻雜劑兩者的硅導(dǎo)入到所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)中。摻雜的硅在坩堝中形成被稱為熔體的熔融物質(zhì)。在所述晶體生長區(qū)的每個生長道處從所述熔體形成結(jié)晶片。對所述硅進(jìn)料進(jìn)行共摻雜能夠降低在各條道中形成的結(jié)晶片之間的電阻率變動。
【專利說明】降低在多道爐中生長的半導(dǎo)體結(jié)晶片的電阻率范圍的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]總的來說，本發(fā)明涉及結(jié)晶片半導(dǎo)體的制造，更具體來說，本發(fā)明涉及降低在多道結(jié)晶片生長爐的不同道中制造的結(jié)晶片的性質(zhì)變動。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)晶片半導(dǎo)體晶體可以形成各種電子裝置的基礎(chǔ)。例如，馬薩諸塞州Marlborough的Evergreen Solar, Inc.從結(jié)晶片半導(dǎo)體晶體形成太陽能電池,Evergreen Solar將所述晶體命名為STRING RIBBON?晶體。
[0003]硅片的連續(xù)生長消除了對批量生產(chǎn)的硅進(jìn)行切割以形成晶片的需要。例如，在一種實施方式中，將兩條高溫材料的細(xì)絲通過坩堝的底部向上導(dǎo)入，所述坩堝包括一淺層被稱為“熔體”的熔融硅。放下晶種至熔體中，使其與兩條細(xì)絲相連，然后將其從熔體向上豎直拉出。在晶種底端與熔體之間的界面處形成彎液面，并且熔融硅在緊靠熔體上方凝固成固體片。細(xì)絲起到使生長中的片的邊緣穩(wěn)定的作用。在此以其全文引為參考的美國專利號7，507，291，描述了一種在單個坩堝中同時生長多個用細(xì)絲穩(wěn)定的結(jié)晶片的方法。每個片生長在多道爐的“道”中。因此，與在單道爐中制造結(jié)晶片相比，制造晶片的成本降低了。
[0004]在多道爐中，所述道被安排成使得硅進(jìn)料鄰近第一道被導(dǎo)入、其流過第一道、然后以逐步方式流過后續(xù)的道，每個結(jié)晶片將摻有不同濃度的摻雜元素。這種變化性是由于每種摻雜劑在固相(結(jié)晶片)和液相(熔體)中的溶解性差異造成的。每種摻雜劑以與熔體中的存在量不同的量摻入到結(jié)晶片中，正如具體摻雜劑的偏析系數(shù)所度量的。大多數(shù)元素在Si中的偏析系數(shù)小于I。偏析系數(shù)是固化片中的摻雜劑濃度與液相中的摻雜劑濃度之比。由于摻雜元素的偏析系數(shù)小于1，每種摻雜劑在結(jié)晶片中的量小于在形成它的液體中的量。由于每種摻雜劑的偏析系數(shù)小于1，當(dāng)將結(jié)晶片從熔體中提取出來時，熔體中每種摻雜劑的濃度最初將升高。隨著時間將達(dá)到穩(wěn)態(tài)條件，這時熔體中摻雜劑的濃度恒定，并且被移除到帶狀物中的摻雜劑的量等于進(jìn)料中供應(yīng)的摻雜劑的量。
[0005]此外，當(dāng)熔體從材料導(dǎo)入點通過每個生長道以總體單向方式流動時，固相和液相之間的這種溶解性差異引起熔體中的摻雜劑濃度從進(jìn)料導(dǎo)入點起隨著道的位置而增加。具體摻雜劑的偏析系數(shù)差異引起在爐的不同道中生產(chǎn)的結(jié)晶片之間電阻率的進(jìn)一步變動。結(jié)晶片的電阻率取決于晶體中摻雜元素的凈載流子濃度。例如，硼和磷是在硅晶片加工中使用的典型摻雜元素。當(dāng)凈載流子濃度ρ-η>0時，晶片為ρ-型，其中ρ是空穴濃度，η是電子濃度。當(dāng)Ρ_η〈0時,娃晶片為η-型。對于低濃度[B]和[P] 其中[X]是晶片中兀素“X”的濃度——來說，通常假設(shè)所有載流子被完全電離，并且Ρ_η=[Β]-[Ρ]。因此，當(dāng)[Β]-[Ρ]>0時，硅晶片為P-型，而當(dāng)[Β]-[Ρ]〈0，硅晶片為η-型。由于偏析系數(shù)的差異，從熔體萃取到結(jié)晶片中的硼的量比磷更大。這意味著當(dāng)[P]非常小時，對于在最接近硅進(jìn)料導(dǎo)入點的道中生長的結(jié)晶片來說，[Β]-[Ρ]將小于在最遠(yuǎn)離進(jìn)料導(dǎo)入點的道中生長的結(jié)晶片的[Β]-[Ρ]。得到的熔體中摻雜劑濃度的分布情況，將使在不同道中生產(chǎn)的片具有一定范圍的電阻率，這在所述片被加工成光伏太陽能電池時，能夠影響每個片將光轉(zhuǎn)化成電的效率。[0006]本發(fā)明優(yōu)選實施方式的概述
[0007]在本發(fā)明的實施方式中，在多道爐中生長結(jié)晶半導(dǎo)體片。所述爐包括配置有材料導(dǎo)入?yún)^(qū)和包括多個晶體片生長道的晶體生長區(qū)的坩堝。所述坩堝被配置成產(chǎn)生從所述導(dǎo)入?yún)^(qū)朝向離材料導(dǎo)入?yún)^(qū)最遠(yuǎn)的晶體片生長道的總體單向的材料流動。在所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處接收用P-型摻雜劑和Π-型摻雜劑共摻雜的娃。所述η-型摻雜劑與所述P-型摻雜劑的以重量計的濃度比超過0.1。摻雜的硅在坩堝中形成熔體，并且在至少一個結(jié)晶片生長道中從所述熔體生長P-型結(jié)晶片。將硅與適合水平的摻雜劑共摻雜能夠減少在所述爐的各個道中生長的結(jié)晶片之間的電導(dǎo)率變動。在本發(fā)明的一種特定實施方式中，所述P-型摻雜劑是硼，所述η-型摻雜劑是磷，并且磷與硼以重量計的濃度比在0.4至1.0的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的另一種特定實施方式中，P-型摻雜劑是硼，η-型摻雜劑是砷，并且砷與硼以重量計的濃度比在0.9至2.5的范圍內(nèi)。
[0008]在本發(fā)明的另一種實施方式中，在多道爐中生長結(jié)晶半導(dǎo)體片。所述爐包括配置有材料導(dǎo)入?yún)^(qū)和包括多個晶體片生長道的晶體生長區(qū)的坩堝。所述坩堝被配置成產(chǎn)生從所述導(dǎo)入?yún)^(qū)朝向離材料導(dǎo)入?yún)^(qū)最遠(yuǎn)的晶體片生長道的總體單向的材料流動。在所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處接收用P-型摻雜劑和η-型摻雜劑共摻雜的硅。所述P-型摻雜劑與所述η-型摻雜劑的以重量計的濃度比超過0.1。摻雜的硅在坩堝中形成熔體，并且在至少一個結(jié)晶片生長道中從所述熔體生長η-型結(jié)晶片。將硅與適合水平的摻雜劑共摻雜能夠減少在所述爐的各個道中生長的結(jié)晶片之間的電導(dǎo)率變動。在本發(fā)明的一種特定實施方式中，所述P-型摻雜劑是鎵，所述η-型摻雜劑是磷，并且鎵與磷以重量計的濃度比在4.0至30.0的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的另一種特定實施方式中，P-型摻雜劑是鎵，η-型摻雜劑是砷，并且鎵與砷以重量計的濃度比在1.0至13.0的范圍內(nèi)。
[0009]在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式中，在多道爐中生長結(jié)晶半導(dǎo)體片。所述爐包括配置有材料導(dǎo)入?yún)^(qū)和包括多個晶體片生長道的晶體生長區(qū)的坩堝。所述坩堝被配置成產(chǎn)生從所述導(dǎo)入?yún)^(qū)朝向離材料導(dǎo)入?yún)^(qū)最遠(yuǎn)的晶體片生長道的總體單向的材料流動。在所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處接收用P-型摻雜劑和η-型摻雜劑共摻雜的娃。所述P-型摻雜劑和η-型摻雜劑以超過痕量的量存在于進(jìn)料中。摻雜的硅在坩堝中形成熔體，并且在至少一個結(jié)晶片生長道中從所述熔體生長結(jié)晶片。將硅與適合水平的摻雜劑共摻雜能夠減少在所述爐的各個道中生長的結(jié)晶片之間的電導(dǎo)率變動。
[0010]在本發(fā)明的另一種實施方式中，任何上述實施方式還可以在坩堝中包括材料移除區(qū)，不少于0.5%的在材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處導(dǎo)入的材料在材料移除區(qū)中被移除。這樣的材料移除主要減少所述結(jié)晶片中的金屬雜質(zhì)。
[0011]附圖簡述
[0012]通過參考下面的詳細(xì)描述并同時參考附圖，本發(fā)明的上述特點將更容易理解，在所述附圖中:
[0013]圖1示意顯示了能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的示例性實施方式的結(jié)晶片生長爐；
[0014]圖2示意顯示了圖1中示出的生長爐的局部剖視圖；
[0015]圖3Α示意顯示了被配置成與本發(fā)明的示例性實施方式一起使用的坩堝；
[0016]圖3Β示意顯示了含有液體硅并生長多個結(jié)晶片的坩堝；以及
[0017]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式形成結(jié)晶片的過程。[0018]【具體實施方式】的詳細(xì)描述
[0019]本申請與題為“形成晶體的系統(tǒng)和方法”(System and Method of Forming aCrystal)的美國專利申請系列號11/741，372相關(guān)，在此以其全文引為參考。
[0020]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，提供了一種減少在多道生長爐中生產(chǎn)的半導(dǎo)體結(jié)晶片的電阻率變動的方法。提供了一種用于生長結(jié)晶片的爐，其包括具有材料導(dǎo)入?yún)^(qū)和包括多個晶體片生長道的晶體生長區(qū)的坩堝。所述坩堝被配置成產(chǎn)生從所述導(dǎo)入?yún)^(qū)朝向離材料導(dǎo)入?yún)^(qū)最遠(yuǎn)的晶體片生長道的總體單向的材料流動。將以高于痕量的量摻雜有P-型摻雜劑和η-型摻雜劑兩者的硅導(dǎo)入到所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)中。摻雜的硅在坩堝中形成被稱為熔體的熔融物質(zhì)。在所述晶體生長區(qū)的每個生長道處形成結(jié)晶片。硅進(jìn)料與適合水平的摻雜劑的共摻雜能夠降低在各條道處形成的結(jié)晶片之間的電阻率變動。所述坩堝可以任選具有材料移除區(qū)，在那里將熔融材料從坩堝中移除。所述結(jié)晶片生長道通常位于所述材料移除區(qū)與所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)之間。
[0021]圖1示意顯示了可以與本發(fā)明的示例性實施方式一起使用的結(jié)晶片生長爐10。除了其他部件之外，爐10具有外罩12，其形成基本上不含氧氣(以防止燃燒)的密封內(nèi)部空間。內(nèi)部空間不含氧氣，但是具有一定濃度的另一種氣體例如氬氣或氣體的組合。除了其他部件之外，外罩內(nèi)部空間還含有坩堝14和其他部件(它們中的一些在下面討論)，用于基本上同時生長4個硅結(jié)晶片32。結(jié)晶片32可以是廣泛的各種晶體類型中的任一種，例如多晶體、單晶體、聚晶體、微晶體或半晶體。外罩12中的進(jìn)料入口 18提供了將硅進(jìn)料導(dǎo)入內(nèi)部坩堝14的手段，同時任選的窗口 16允許檢查內(nèi)部部件。
[0022]應(yīng)該指出，對硅結(jié)晶片32的討論是示例性的。例如，晶體可以從硅之外的材料或硅與某些其他材料的組合來形成。作為另一個實例，示例性實施方式可以形成非結(jié)晶片。此夕卜，盡管對本發(fā)明的示例性實施方式進(jìn)行描述所針對的是具有4個生長道并且所述結(jié)晶片大體上彼此并列平行排成一線的爐，但其他實施方式可以使用更多的生長道或更少的生長道，并且生長道相對于彼此的布置可以不同。
[0023]圖2示意顯示了圖1中示出的結(jié)晶片生長爐10的部分剖視圖。除了其他部件之夕卜，該視圖示出了上面提到的坩堝14，其承載在外罩12內(nèi)的內(nèi)部平臺20上，并具有基本上平坦的頂表面。如圖3Α中所示，坩堝14具有細(xì)長形狀，并具有沿著其長度并行排列的用于生長硅結(jié)晶片32的區(qū)域。盡管對本發(fā)明的示例性實施方式進(jìn)行描述所針對的是具有4個生長道并且所述結(jié)晶片大體上彼此并列平行排成一線的該示例性爐，但與本發(fā)明實施方式一起使用的其他爐可以使用更多的生長道或更少的生長道，并且生長道相對于彼此的布置可以不同。
[0024]坩堝14由石墨形成，并電阻加熱至能夠?qū)⒐杈S持在高于其熔點的溫度。為了提高坩堝中的單向液體流動，坩堝14具有比其寬度大得多的長度。例如，坩堝14的長度可以比其寬度大3倍或以上。當(dāng)然，在其他情況下，坩堝14不以這種方式伸長。例如，坩堝14可以具有多少有點正方形的形狀或者非矩形形狀。
[0025]坩堝14可以被視為具有三個分開但毗鄰的區(qū)域，即I)用于從外罩進(jìn)料入口 18接收硅進(jìn)料的導(dǎo)入?yún)^(qū)22，2)用于生長4個結(jié)晶片32的晶體區(qū)24，以及3)用于移除坩堝14所包含的一部分熔融硅(即進(jìn)行排出操作)的移除區(qū)26。在所示的示例性爐中，移除區(qū)26具有便于硅移除的端口 34。然而，正如在下面詳細(xì)討論的，其他示例性爐不具有這樣的端口 34。[0026]晶體區(qū)24可以被視為形成4個分開的晶體子區(qū)域，其各自生長單個結(jié)晶片32。就此而言，每個晶體子區(qū)域具有一對細(xì)絲孔28，分別用于接收最終形成生長的硅結(jié)晶片32的邊緣區(qū)域的兩個高溫細(xì)絲。然而，每個子區(qū)域還可以被視為由一對任選的流動控制脊30限定。因此，每個子區(qū)域具有形成其邊界的一對脊30，以及用于接收細(xì)絲的一對細(xì)絲孔28。如圖3B中所示，中間晶體子區(qū)域與相鄰的晶體子區(qū)域共有脊30。此外，除了分隔晶體子區(qū)域之外，脊30還存在對熔融硅流動的一定程度的流體阻力，因此提供了控制流體沿著坩堝14流動的手段。
[0027]圖3B不意顯不了具有淺周壁31的?甘禍14的實例。此外，該圖不出了含有液體娃并生長4個硅片晶體32的坩堝14的實施方式。正如所示，最接近導(dǎo)入?yún)^(qū)22的被稱為第一子區(qū)域的晶體子區(qū)域生長“片D”，而第二子區(qū)域生長“片C”。第三子區(qū)域生長“片B”，最接近移除區(qū)26的第四子區(qū)域生長“片Α”。正如本【技術(shù)領(lǐng)域】的專業(yè)人員已知的，可以通過引導(dǎo)兩個高溫材料細(xì)絲通過坩堝14中的細(xì)絲孔28，來進(jìn)行硅結(jié)晶片的連續(xù)生長。細(xì)絲使生長中的結(jié)晶片32的邊緣穩(wěn)定，并且正如上面指出的，最終形成生長中的結(jié)晶片32的邊緣區(qū)域。
[0028]正如在圖3Β中所示的，向上拉出的熔融硅與細(xì)絲和現(xiàn)有的凝固結(jié)晶片32在緊鄰熔融硅頂表面的上方整合。在該位置(被稱為“界面”)處，固體結(jié)晶片32通常從其結(jié)晶結(jié)構(gòu)中排出一部分雜質(zhì)。除了其他成分之外，這樣的雜質(zhì)可以包括鐵、碳和鎢。因此,雜質(zhì)被排回到熔融硅中，由此提高晶體區(qū)24內(nèi)的雜質(zhì)濃度。在該過程中，優(yōu)選以非常低速率將每個結(jié)晶片32從熔融硅中抽出。例如，可以以每分鐘約I英寸的速率從熔融硅中拉出每個結(jié)晶片32。
[0029]坩堝14被構(gòu)造成使熔融硅以非常低的速率從導(dǎo)入?yún)^(qū)22流向移除區(qū)26。如果該流速太高，生長的帶狀物下方的熔體區(qū)域?qū)⒔?jīng)受高混合力。正是這種低流速，使熔融硅內(nèi)的一部分雜質(zhì)、包括被生長的晶體所排出的雜質(zhì)從晶體區(qū)24向移除區(qū)26流動。
[0030]幾種因素對熔融硅向移除區(qū)26的流動速率有貢獻(xiàn)。這些因素中的每一個都涉及向坩堝14添加硅或從其中移除硅。具體來說，這些因素中的第一個是由細(xì)絲通過熔體向上物理移動所引起的硅的移除。例 如，以每分鐘I英寸的速率移除4個片狀晶體32，其中每個片狀晶體32具有約3英寸的寬度和約190微米至約300微米之間范圍內(nèi)的厚度，則每分鐘移除約3克熔融硅。這些影響流速的因素中的第二個是從移除區(qū)26選擇性移除/排出熔融硅。
[0031]因此，為了維持基本上恒定的熔體高度，系統(tǒng)根據(jù)坩堝14中的所需熔體高度添加新的硅進(jìn)料。就此而言，除了其他方式之外，系統(tǒng)可以檢測坩堝14的電阻的變化，所述電阻是它所含有的熔體的函數(shù)。因此，系統(tǒng)可以根據(jù)坩堝14的電阻和熔體液位，在需要時，向坩堝14添加新的硅進(jìn)料。例如，在某些實施方式中，一般通過約每一秒添加一顆直徑約為幾毫米的總體球形的硅粒，來維持熔體高度。對于與硅進(jìn)料向坩堝14的添加和熔體高度的維持相關(guān)的其他信息，參見例如下面的美國專利(其公開內(nèi)容在此以其全文引為參考)=US6，090，199，US 6，200，383 和 US 6，217，649。
[0032]因此，坩堝14內(nèi)熔融硅的流速由這種總體上連續(xù)/間歇的硅向坩堝14的添加和從坩堝14的移除所引起。預(yù)期在適合的低流速下，各種形式的坩堝14的幾何構(gòu)造和形狀，將使熔融硅通過總體單向的流動流向移除區(qū)26。通過這種總體單向的流動，絕大多數(shù)熔融硅(基本上所有的熔融硅)直接流向移除區(qū)26。[0033]進(jìn)料共摻雜
[0034]在多道結(jié)晶片生長爐例如上述爐中，獲得的硅進(jìn)料通常僅含有痕量水平的ρ-型和η-型摻雜劑。按照慣例，將進(jìn)料用P-型摻雜劑摻雜以產(chǎn)生P-型結(jié)晶片，或用η-型摻雜劑摻雜以產(chǎn)生η-型結(jié)晶片。例如，在導(dǎo)入坩堝之前，可以將硅進(jìn)料用P-型摻雜劑硼摻雜，以產(chǎn)生P-型結(jié)晶片。值得注意的是，一般不用一種以上類型的摻雜劑對進(jìn)料進(jìn)行摻雜(即共摻雜)，這是由于除了本發(fā)明人已知的其他原因之外，共摻雜與單一摻雜劑方法相比引起附加的成本。
[0035]對于4道爐來說，使用導(dǎo)入有下列特征的硅進(jìn)料:
[0036].硼(P-型摻雜劑)，濃度為以重量計約十億分之95，
[0037]?磷(η-型摻雜劑)，濃度為以重量計約十億分之0.1 (痕量)，以及
[0038].熔體排出移除率=1%，
[0039]模擬表明，使用這些參數(shù)生長的片的電阻率為:
【權(quán)利要求】
1.生長結(jié)晶半導(dǎo)體片的方法，所述方法包括: 提供結(jié)晶片生長爐，所述爐包括配置有材料導(dǎo)入?yún)^(qū)和包括多個晶體片生長道的晶體生長區(qū)的坩堝，所述坩堝被配置成產(chǎn)生從所述導(dǎo)入?yún)^(qū)朝向離材料導(dǎo)入?yún)^(qū)最遠(yuǎn)的晶體片生長道的總體單向的材料流動； 在所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處接收摻雜有P-型摻雜劑和η-型摻雜劑的硅，其中所述η-型摻雜劑與所述P-型摻雜劑的以重量計的濃度比超過0.1，摻雜的硅形成熔體；以及 在至少兩個結(jié)晶片生長道中從所述熔體生長P-型結(jié)晶片。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述P-型摻雜劑包括硼，以及所述η-型摻雜劑包括磷。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述η-型摻雜劑與所述ρ-型摻雜劑的以重量計的濃度比在0.4至1.0的范圍內(nèi)。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述P-型摻雜劑包括硼，以及所述η-型摻雜劑包括砷。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述η-型摻雜劑與所述ρ-型摻雜劑的以重量計的濃度比在0.9至2.5的范圍內(nèi)。
6.權(quán)利要求1的方法,其還包括: 在材料移除區(qū)處從坩堝移除材料，所述晶體生長區(qū)位于所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)與所述材料移除區(qū)之間，其中被移除的材料的百分率不少于在所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處被導(dǎo)入的材料的0.5%。
7.生長結(jié)晶半導(dǎo)體片的方法，所述方法包括: 提供結(jié)晶片生長爐，所述爐包括配置有材料導(dǎo)入?yún)^(qū)和包括多個晶體片生長道的晶體生長區(qū)的坩堝，所述坩堝被配置成產(chǎn)生從所述導(dǎo)入?yún)^(qū)朝向離材料導(dǎo)入?yún)^(qū)最遠(yuǎn)的晶體片生長道的總體單向的材料流動； 在所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處接收摻雜有P-型摻雜劑和η-型摻雜劑的硅，其中所述P-型摻雜劑與所述η-型摻雜劑的以重量計的濃度比超過0.1，摻雜的硅形成熔體；以及 在至少兩個結(jié)晶片生長道中從所述熔體生長η-型結(jié)晶片。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述P-型摻雜劑包括鎵，以及所述η-型摻雜劑包括磷。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述ρ-型摻雜劑與所述η-型摻雜劑的以重量計的濃度比在4.0至30.0的范圍內(nèi)。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述ρ-型摻雜劑包括鎵，以及所述η-型摻雜劑包括砷。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述P-型摻雜劑與所述η-型摻雜劑的以重量計的濃度比在1.0至13.0的范圍內(nèi)。
12.權(quán)利要求7的方法，其還包括: 在材料移除區(qū)處從坩堝移除材料，所述晶體生長區(qū)位于所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)與所述材料移除區(qū)之間，其中被移除的材料的百分率不少于在所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處被導(dǎo)入的材料的0.5%。
13.生長結(jié)晶半導(dǎo)體片的方法，所述方法包括: 提供結(jié)晶片生長爐，所述爐包括配置有材料導(dǎo)入?yún)^(qū)和包括多個晶體片生長道的晶體生長區(qū)的坩堝，所述坩堝被配置成產(chǎn)生從所述導(dǎo)入?yún)^(qū)朝向離材料導(dǎo)入?yún)^(qū)最遠(yuǎn)的晶體片生長道的總體單向的材料流動； 在所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處接收摻雜有P-型摻雜劑和η-型摻雜劑的硅，其中在摻雜的硅中所述η-型摻雜劑的量超過痕量并且所述ρ-型摻雜劑的量超過痕量，摻雜的硅形成熔體；以及在至少兩個結(jié)晶片生長道中從所述熔體生長結(jié)晶片。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述P-型摻雜劑包括硼，以及所述η-型摻雜劑包括磷。
15.權(quán)利要求13的方法，其中所述P-型摻雜劑包括硼，以及所述η-型摻雜劑包括砷。
16.權(quán)利要求13的方法，其中所述P-型摻雜劑包括鎵，以及所述η-型摻雜劑包括磷。
17.權(quán)利要求13的方法，其中所述P-型摻雜劑包括鎵，以及所述η-型摻雜劑包括磷。
18.權(quán)利要求13的方法，其還包括:在材料移除區(qū)處從坩堝移除材料，所述晶體生長區(qū)位于所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)與所述材料移除區(qū)之間，其中被移 除的材料的百分率不少于在所述材料導(dǎo)入?yún)^(qū)處被導(dǎo)入的材料的0.5%。
【文檔編號】H01L21/20GK103430284SQ201180064573
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2010年11月23日
【發(fā)明者】布萊恩·D·科爾南, 加里·J·塔爾諾斯基, 黃衛(wèi)東, 斯科特·瑞茨瑪, 克里斯汀·理查森 申請人:美國盛時公司