DE3239570A1

DE3239570A1 - Verfahren zur verfestigung von materialien

Info

Publication number: DE3239570A1
Application number: DE19823239570
Authority: DE
Inventors: Yasaburo Atsugi Kanagawa Kato; Tomio Sato; Toshihiko Suzuki
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-10-26
Filing date: 1982-10-26
Publication date: 1983-05-05
Anticipated expiration: 2002-10-27
Also published as: JPH0244799B2; GB2109267B; NL8204133A; DE3239570C2; GB2109267A; JPS5874594A; FR2515216B1; CA1223798A; FR2515216A1

Description

TER MEER · MÜLLER . STEirflM*eiSTEfR 'fsjony Corp. - S82P232

Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verfestigung von Materialien, wie Halbleitermaterialien, dielektrischen Materialien, magnetischen Materialien und dergleichen und sie ist insbesondere auf ein Verfahren zur Verfestigung verschiedener Materialien gerichtet, mit dem die Konzentration von Verunreinigungen, wie Sauerstoff, in einem verfestigten Material oder einem Kristall innerhalb eines weiten Bereichs genau gesteuert werden kann.

Zur Herstellung von beispielsweise Siliciumeinkristallen ist bereits das Czochralski-Verfahren bekannt (welches im

Ib folgenden der Einfachheit halber als CZ-Verfahren bezeichnet wird). Es ist weiterhin eine Methode vorgeschlagen worden, gemäß der ein nach dem CZ-Verfahren als Einkristall zu verfestigendes flüssiges Material der Einwirkung eines Magnetfelds ausgesetzt wird, in dem der Einkristall gezogen oder gezüchtet wird. Die mit Hilfe dieses Verfahrens hergestellten Einkristalle zeigen weniger Fehler im Hinblick· auf Wirbel und Streifenbildung. Der Grund ist darin zu sehen, daß dann, wenn eine zu einejn Kristall zu verfestigende Flüssigkeit elektrisch leitend ist, die effektive Viskosität durch Anlegen eines Magnetfelds an die Flüssigkeit gesteigert werden kann, wodurch die thermische Konvektion und Oberflächenvibrationen unterdrückt werden können. Wenn mit anderen Worten eine Flüssigkeit mit elektrischem Leitvermögen, d. h. ein leitendes Material, in einem Magnetfeld bewegt wird, wird eine Potentialdifferenz in dem Material erzeugt, wodurch ein Strom durch das Material fließt, so daß unter Einwirkung des Magnetfelds eine neue Kraft auf das Material einwirkt. Da die neue Kraft der Bewegungsrichtung der Flüssigkeit entgegengesetzt ist, wird die Bewegung verlangsamt, so

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daß eine scheinbar hohe Viskosität verursacht wird. Durch die Erzeugung einer solchen magnetischen Viskosität in dem fluiden Material bzw. der Flüssigkeit kann die Konvektion in dem zu einem Kristall zu verfestigenden Fluid oder der Flüssigkeit eingeschränkt werden. Die Verfestigung oder das Wachstum eines Einkristalls in einem Magnetfeld ist beispielsweise in dem Journal of Applied Physics, VoI, 37, Nr. 5 (1966), Seite 2021, dem Journal of Materials Science, 5 (1970), Seite 822 und dergleichen beschrieben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zur Verfestigung verschiedener Materialien unter Anwendung eines Magnetfelds anzugeben, mit dem es gelingt, die Konzentration von Verunreinigungen, wie Sauerstoff, in dem in dieser Weise verfestigten Kristall genau innerhalb eines weiten Bereichs zu steuern.

Diese Aufgabe wird nun durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Verfahrens gemäß Patentanspruch gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Verfestigung von flüssigen oder fluiden Materialien, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein elektrisch leitendes, flüssiges Material in einem Behälter vorsieht, ein an das Material angrenzendes, jedoch von dem Behälter entferntes verfestigtes Material bildet, ein stationäres Magnetfeld auf das Material einwirken läßt und
die Konzentration von Behälterelementen bzw. über den Behalter eingeführten Elementen über die Drehung des Behälters steuert. '

Die Erfindung sei im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen gleiche Bezugsziffern für gleiche Elemente und Teile stehen.

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In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gezeigte Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfestigungsverfahrens;

Fig. 2 bis 6 graphische Darstellungen von gemessenen Eigenschaftskurven, die der weiteren Erläuterung der Erfindung dienen;
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Fig. 7 ein Beispiel eines mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfestigungsverfahrens erhaltenen Kristalls in verkleinertem Maßstab; und

Fig. 8 eine Seitenansicht eines aus dem in der Fig. 7

dargestellten Kristall hergestellten Plättchens.

Erfindungsgemäß kann bei dem Verfahren zur Verfestigung eines fluiden oder flüssigen Materials in Form eines Kristalls unter Anwendung eines Magnetfelds die Konzentration von Verunreinigungen, wie Sauerstoff, in dem verfestigten Kristall innerhalb eines weiten Bereichs genau gesteuert werden. Bei Anwendung des CZ-Verfahrens ist zu beobachten, daß die Bestandteile des Behälters, beispielsweise der Sauerstoff eines aus Quarz gefertigten Behälters, in dem das zu verfestigende flüssige Material enthalten ist, in den verfestigten oder gezogenen Kristall eingemischt wird. Dabei ist es bei dem CZ-Verfahren ohne die Anwendung eines Magnetfelds möglich, die Sauerstoffkonzentration in dem in dieser Weise hergestellten Kristall dadurch zu steuern, daß man die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl des zu ziehenden Kristalls, des Behälters oder Tiegels, die relative Drehrichtung des Kristalls und des Behälters zueinander oder schließlich die Temperatur des Behälters variiert. Wenn man jedoch das CZ-Verfahren

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ohne die Anwendung eines Magnetfelds in der oben beschriebenen Weise durchführt, so ist die Viskosität der in Form eines Kristalls zu verfestigenden Flüssigkeit gering, so daß sich Konvektionsströmungen ergeben und eine große Reibung als Folge der Relativbewegung der Flüssigkeit gegenüber dem Quarztiegel verursacht wird, was zur Folge hat, daß die aus dem Quarztiegel in die Flüssigkeit übergegangene Sauerstoffmenge groß wird, was wiederum zur Folge hat, daß die Sauerstoffkonzentration des in dieser Weise gezüchteten Kristalls hoch ist und beispielsweise

innerhalb eines engen Bereichs von 1 bis etwa 2 χ 10 Atome/cm³ "liegt.

Nun beeinflußt der Sauerstoff in einem Halbleiterkristall, beispielsweise einem Siliciumeinkristall, die Eigenschaften des aus dem Kristall gebildeten Halbleiterbauteils oder beeinflußt die thermischen Prozesse während seiner Herstellung in Abhängigkeit von der Konzentration und der Verteilung des Sauerstoffs. Wenn beispielsweise die Sauerstoffkonzentration relativ hoch ist, ergeben sich bei der thermischen Behandlung des Materials Stapelfehler und es werden oxidierte Verbindungen abgeschieden, was die Eigenschaften des Halbleiterbauteils beeinträchtigt. Wenn jedoch diese Fehler auf einen von dem aktiven Bereich verschiedenen Bereich des Halbleiterbauteils begrenzt werden und eine thermische Behandlung durchgeführt wird, wie ein sogenannter Eigengettereffekt, über den schädliche Materialien, wie Fe, Cu, Au und dergleichen herausgegettert werden, können die Eigenschaften des Halbleiterbauteils verbessert werden. Bei hohen Sauerstoffkonzentrationen und wenn keine oxidierten Verbindungen gebildet werden, ergibt sich der Effekt, daß die Erzeugung von Übergängen durch Sauerstoffcluster unterdrückt werden kann. So kann die Erzeugung und die Zunahme von Übergängen bei der thermischen Behandlung während der Herstellung von Halbleiter-

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bauteilen unterdrückt werden. Wenn andererseits die Sauerstoffkonzentration in dem Kristall hoch ist, ergibt der Sauerstoff in dem Silicium thermische Donoren. durch die thermische Behandlung bei der gewünschten Temperatur, beispielsweise bei 450⁰C, so daß sich ein N-Effekt in dem Halbleiterbauteil ergibt. Bei einer niedrigen Sauerstoffkonzentration kann die Erzeugung von thermischen Donoren unterdrückt werden, so daß ein Kristall mit hohem Widerstand hergestellt werden kann, der bislang nur nach dem sogenannten Floatingzone-Verfahren (FZ-Verfahren) hergestellt werden kann, wodurch es möglich wird, Halbleiter mit hoher Spannungsfestigkeit und hoher Leistung herzustellen. Andererseits ist es schwierig. Kristalle mit großem Durchmesser nach dem FZ-Verfahren herzustellen, während es relativ einfach ist, Kristalle mit großem Durchmesser nach dem CZ-Verfahren zu bilden. Demzufolge ist es für die kostengünstige Herstellung von verschiedenen Halbleiterbauteilen von Vorteil, die Sauerstoffkonzentration bei dem CZ-Verfahren steuern zu können.

Im folgenden sei die Erfindung näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

In der Fig. 1 ist ein Beispiel einer Kristal1 zuchtungsvorrichtung dargestellt, in der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 umfaßt einen Behälter 2, wie einen Quarztiegel, in dem eine Flüssigkeit, wie eine Schmelze oder eine Lösung, wie beispielsweise eine Siliciumschmelze 3 zur Herstellung des Kristalls, vorliegt, welche Flüssigkeit in gewissem Ausmaß elektrisch leitend ist. Der Behälter 2 kann um seine Mittelachse gedreht werden und seine Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl kann in der gewünschten Weise eingestellt werden. Außerhalb des Behälters 2 ist eine Heizeinrichtung 4 vorgesehen. Diese Heizeinrichtung

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umfaßt elektrische Heizelemente 5, die in einem Zick-Zack-Muster auf einer zylindrischen Oberfläche angeordnet sind, die die äußere Oberfläche des Behälters 2 umgibt. Außerhalb der Heizeinrichtung 4 ist ein zylindrischer Hitzeschirm oder Mantel 6 vorgesehen, der erforderlichenfalls durch Wasser oder dergleichen gekühlt werden kann. Außerhalb des Mantels 6 ist eine Einrichtung 7 zur Erzeugung eines permanenten Magnetfelds angeordnet, bei dem es sich um einen Gleichstromelektromagneten oder einen Permanentmagneten handelt. Die Bezugsziffer 8 steht für den Impfkristall, wie einen Siliciumeinkristall, der mit dem Impfkristallhalter 9 nach oben bewegt werden kann. Mit Hilfe dieses Impfkristallhalters 9 wird der einkristalline Impfkristall 8 von der Schmelze 3 nach oben längs der Drehachse des Behälters 2 gezogen, währenddem der Impfkristall 8 gedreht wird.

Die Stromversorgung der Heizelemente 5 der Heizeinrichtung 4 erfolgt im wesentlichen mit Gleichstrom, dessen Welligkeit auf weniger als 4 % unterdrückt ist, oder mit Wechselstrom oder pulsierendem Strom mit einer Frequenz von mehr als 1 kHz. Durch das Anlegen eines solchen Stroms an die Heizelemente 5 kann eine unnötige Vibration in der Heizeinrichtung 4 durch Zusammenwirken mit dem Magnetfeld vermieden werden.

Wie oben bereits angegeben, wird der Siliciumimpfkristall 8 von der Oberfläche der Siliciumschmelze 3 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zur Herstellung oder Züchtung eines Siliciumeinkristalls 10 nach oben gezogen. Dabei wird der Impfkristall 8 und damit auch der gezogene Einkristall 10 gedreht, um das Ziehen oder Wachsen oder die Verfestigung in der oben beschriebenen Weise zu bewirken. Erfindungsgemäß wird das Ziehen unter entsprechender Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Behälters bewirkt.

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Das erfindungsgemäße Verfestigungsverfahren oder Kristallzüchtungsverfahren beruht auf der Erkenntnis, daß die Konzentration des aus dem Behälter 2 in den Kristall 10 eingemischten Sauerstoffs über die Drehung des Behälters 2 und dessen Rotationsgeschwindigkeit gesteuert und variiert werden kann. Der Grund dafür, daß die Sauerstoffkonzentration in dem Kristall 10 in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Behälters 2 während des KristalIziehens in dem Magnetfeld variiert werden kann, ist darin zu sehen, daß durch die Drehung des Behälters 2 der Behälter 2 und der aus der Schmelze 3, die in dem Behälter 2 enthalten ist und deren effektive Viskosität durch das Anlegen des Magnetfelds erhöht wird, relativ zueinander bewegt werden, wobei eine vorbestimmte Reibung zwischen der Innenwandoberflache des Behälters 2 und der Schmelze 3 bewirkt wird, so daß ein Bestandteil des Behälters 2, beispielsweise Sauerstoff als Beatandteil des Quarzes, in der Schmelze 3 gelöst wird. Dabei ist die in der Schmelze 3 gelöste Sauerstoffmenge groß, wenn die Reibungsbewegung groß ist, oder die relative Drehzahl des Behälters 2 gegenüber der Schmelze 3 groß wird, was zur Folge hat, daß die Sauerstoffkonzentration in dem in dieser Weise gezogenen Kristall 10 erhöht wird. Dabei hat sich gezeigt, daß die Sauerstoffkonzentration in dem Kristall groß wird, wenn das an die Schmelze angelegte Magnetfeld und die Drehzahl des Behälters in ausreichendem Maße erhöht werden, im Vergleich zu dem Fall, da kein Magnetfeld angelegt wird.

Im Hinblick auf das Wärmezentrum im Hochtemperaturbereich und der symmetrischen Wärmeverteilung in dem Einkristall 10 ist es erwünscht, den Einkristall 10 beim Ziehen zu drehen. Jedoch beeinflußt die durch das Drehen des Kristalls 10 verursachte Konvektion den Kontaktbereich zwischen der Schmelze 3 und der Innenwandoberfläche des Behälters 2, was wiederum einen Einfluß auf die Sauerstoffkonzentration

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hat. Wenn jedoch der Abstand zwischen dem Kristall 10 und der inneren Oberfläche des Behälters 2 entsprechend ausgewählt wird, beeinflußt die erzwungene Konvektion die Innenwandoberfläche des Behälters 2 nicht, so daß die Sauerstoffkonzentration durch die Drehung des Behälters 2 gesteuert werden kann.

Die Fig. 2 verdeutlicht anhand einer graphischen Darstellung die Änderung der Sauerstoffkonzentration des gezogenen Kristalls in Abhängigkeit von dem an die Schmelze . 3 oder die Siliciumschmelze angelegten Magnetfeld, wobei in diesem Fall der Abstand zwischen dem Kristall 10 und der Innenwandoberfläche des Behälters 2 56 mm, die Drehzahl des Kristalls 10 30 min und die Drehzahl des in Form eines Quarztiegels vorliegenden Behälters 2, der in entgegengesetzter Drehrichtung gedreht wird, 0,1 min betragen. Aus der graphischen Darstellung der Fig. 2 ist ersichtlich, daß bei Anlegen eines Magnetfelds von mehr als 1500 Gauß bei konstanter Drehzahl des Behälters 2 im wesentlichen keine Änderung der Sauerstoffkonzentration erfolgt.

Die Fig. 3 verdeutlicht anhand einer graphischen Darstellung die gemessene Sauerstoffkonzentration des Kristalls 10 bei Änderung der Drehzahl des Kristalls 10. In diesem Fall beträgt die Drehzahl des Behälters 2 0,1 min . Bei der graphischen Darstellung der Fig. 3 stehen die Kurven 21 bzw. 22 für die gemessenen Ergebnisse bei einem Abstand des Kristalls 10 von der Innenwandoberfläche des Behälters 2 von 56 mm und der Anlegung keines Magnetfelds bzw. eines Magnetfelds von 3500 Gauß während die Kurve '23 die Meßergebnisse verdeutlicht, die bei Anlegen eines Magnetfelds von 3500 Gauß und einem Abstand zwischen dem Kristall 10 und der Innenwandoberfläche des Behälters 2 von 69 mm ermittelt wurden. Wie ein Vergleich der Kurve

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21 mit den Kurven 22 und 23 der Fig. 3 erkennen läßt, ist festzuhalten, daß bei konstanter Drehzahl des Behälters 2 die Sauerstoffkonzentration in dem Kristall bei angelegtem Magnetfeld niedrig ist und weniger von der Drehzahl des Kristalls abhängt im Vergleich zu dem Fall, da kein ' Magnetfeld angelegt wird. Der Vergleich der Kurven 22 und 2 3 läßt erkennen, daß bei größerem Abstand zwischen dem Kristall 10 und der Innenwandoberfläche des Behälters 2 die Sauerstoffkonzentration in dem Kristall 10 weniger stark durch die Änderung der Kristal ldirehzahl beeinflußt wird.

Die Fig. 4 verdeutlicht anhand einer graphischen Darstellung die Abhängigkeit der Änderung der Sauerstoffkonzentration in der Durchmesserrichtung des Kristalls von der Kristalldrehzahl, d. h. das Verhältnis maximale Konzentration — minimale Konzentration

χ 100

maximale Konzentration

unter solchen Bedingungen, daß die Drehzahl des Behälters 2 0,1 min beträgt. Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, daß bei höherer Drehzahl des Kristalls die Verteilung der Sauerstoffkonzentration in dem Kristall gleichmäßiger wird,

Die Fig. 5 verdeutlicht anhand einer graphischen Darstellung die Änderung der Sauerstoffkonzentration des Kristalls in Abhängigkeit von dem Verfestigungsverhältnis, wobei die Bedingungen in den Bereichen A, B und C so sind, daß die Drehzahl des gezogenen Kristalls 50 min , die Drehzahl des Behälters 2 20 min und das an den gezogenen Kristall angelegte Magnetfeld in den Bereichen A, B und C 3500 Gauß, 0 Gauß bzw. 3500 Gauß betragen.Aus dieser Fig. 5 ist ersichtlich, daß in Abhängigkeit von dem angelegten Magnetfeld in dem gezogenen Kristall Bereiche unterschiedlicher Sauerstoffkonzentration erzeugt werden können. 35

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Die Fig. 6 verdeutlicht anhand einer graphischen Darstellung die Abhängigkeit der Sauerstoffkonzentration des Kristalls 10 von der. Drehzahl dos Behälters 2. Die in der Darstellung der Fig. 6 angegebenen Symbole ;'"") stehen für S den Fall, daß die Drehzahl des Kristalls 10 50 min beträgt_r während die Symbole Δ den Fall betreffen, da die Drehzahl des Kristalls 10 30 min beträgt. In diesem Fall wird ein Magnetfeld von 3500 Gauß angelegt, wobei aus der Fig. 6 ohne weiteres erkennbar ist, daß selbst bei Anlegen eines Magnetfelds dann, wenn die Drehzahl des Behälters 2 groß ist, eine höhere Sauerstoffkonzentration erzielt wird als bei Anwendung des herkömmlichen CZ-Verfahrens ohne die Anwendung eines Magnetfelds. Aus der Fig. 6 ist weiterhin zu erkennen, daß die Sauerstoffkonzentration in dem Kristall 10 durch entsprechende Auswahl der

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Drehzahl des Behälters 2 bis zu 2,5 χ 10 Atome /cm³ gesteigert werden kann und daß die Sauerstoffkonzentration in dem Kristall 10 in dem Drehzahlbereich des Behälters 2 von 0,1 bis
werden kann.

von 0,1 bis 20 min über etwa eine Zehnerpotenz verändert

Aus der obigen Beschreibung ist zu erkennen, daß die Sauerstoffkonzentration in dem Kristall 10 in Abhängigkeit von der Drehung des Behälters 2 von einer hohen Konzentration bis zu einer niedrigen Konzentration variiert werden kann. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß, wenn das angelegte Magnetfeld höher als 1500 Gauß ist, der Einfluß durch die Änderung des Magnetfelds auf die Sauerstoffkonzentration vermieden werden kann. Wenn andererseits, wie im Hinblick auf die Fig. 3 verdeutlicht wurde, der Abstand zwischen dem Kristall 10 und der Innenwandoberfläche des Behälters 2 ausreichend groß ist, beispielsweise 96 mm beträgt, kann, da der Einfluß der Drehgeschwindigkeit des Kristalls 10 auf die Sauerstoffkonzentration

>^r> vorm i öden worden kann, beispielsweise die .--Sauerstoff kon-

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zentration in dem Kristall 10 durch Veränderung lediglich der Drehzahl des Behälters 2 gesteuert werden, so daß es möglich ist, die Konzentration genau einzustellen. Darüber hinaus ergibt sich erfindungsgemäß ein weiter gezielt einstellbarer Bereich der Konzentration, der sich
von 1 χ 10 bis 2,5 χ 10 Atome /cm³ erstreckt. Da, wie oben ausgeführt, die Drehgeschwindigkeit des Kristalls durch Auswahl eines großen Abstands zwischen dem Kristall 10 und der Innenwandoberfläche des Behälters 2, wie es
durch die Fig. 4 verdeutlicht wird, ausgewählt werden kann, kann die Drehgeschwindigkeit des Kristalls 10 mehr als
30 min betragen, so daß sich eine gleichmäßige Konzentrationsverteilung in der Radiusrichtung des Kristalls
erreichen läßt.

Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, kann erfindungsgemäß die Sauerstoffkonzentration in entsprechenden Abschnitten in der Radiusrichtung, d. h. der Querschnittsfläche homogen gemacht werden und es kann darüber hinaus die Konzentration innerhalb eines weiten Bereichs variiert werden. Demzufolge ist es möglich, die Konzentration derart auszuwählen, daß sich der oben angesprochene Eigengettereffekt (intrinsic gettering effect) o'der ein thermischer Donoreffekt erreichen oder auch die obigen Effekte verhindern lassen. Demzufolge kann die Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von dem angestrebten Ziel in der gewünschten Weise eingestellt werden, was für die Praxis von erheblicher Bedeutung ist.

Weiterhin ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, die Konzentrationsverteilung des Kristalls 10 in der Querschnittsrichtung gleichmäßig zu machen, jedoch in der Ziehrichtung durch Änderung der Drehzahl des Behälters 2 in Abhängigkeit von der Ziehposition zu verändern, so daß es möglich wird, Schichten unterschiedli-

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eher Sauerstoffkonzentration in dem gleichen Kristall zu erzeugen. Beispielsweise werden in dem in der Fig. 7 dargestellten Kristall 10 nacheinander in der Ziehrichtung eine Schicht 31 mit einer niedrigeren Sauerstoffkonzentration von beispielsweise 2 χ 10 Atomen/cm³, und eine Schicht 32 mit einer höheren Sauerstoffkonzentration von

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beispielsweise 2,5 χ 10 Atomen/cm³ gebildet. Wenn, wie es durch die Fig. 8 verdeutlicht wird, ein Plättchen aus diesem Kristall 10 geschnitten wird, kann erreicht werden, daß ein Teil des Plättchens, das den aktiven Bereich eines Halbleiterbauteils bildet, die Schicht 31 mit niedriger Sauerstoffkonzentration umfaßt, während die Rückseite des Plättchens aus der Schicht 32 mit hoher Sauerstoffkonzentration besteht. Wenn dieses Plättchen dann wärmebehandelt wird, ergeben sich aufgrund des Sauerstoffs in der Schicht 32 mit hoher Sauerstoffkonzentration auf der Rückseite der aktiven Bereiche Fehler, über die schädliche Verunreinigungen und Defekte erzeugende Keime, die in dem aktiven Bereich vorliegen, mit Hilfe dieser Defekte auf der Rückseitenoberfläche des aktiven Bereichs herausgegettert werden können.

Es ist weiterhin möglich,, daß die Dotierung einer P-Verunreinigung beim Ziehen des Kristalls per se bewirkt wird, indem man die Drehzähl des Behälters 2 in Abhängigkeit von der Ziehposition des Kristalls 10 verändert, so daß ein Kristall gebildet wird, in dem Schichten mit hoher und niedriger Sauerstoffkonzentration aufeinanderfolgend in der Ziehrichtung des Kristalls gebildet werden, so daß bei der anschließenden Wärmebehandlung ein thermischer Donor erzeugt wird, so daß ein Bereich mit hoher Sauerstoffkonzentration die Leitfähigkeit des N-Typs annimmt, so daß abwechselnde Schichten des N-Typs und des P-Typs mit niedriger Sauerstoffkonzentration unter BiI-dung einer gestapelten Diode erzeugt werden.

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Wie oben erläutert, kann die Auswahl beispielsweise der Sauerstoffkonzentration in dem Kristall innerhalb eines weiten Bereichs erfolgen, so daß verschiedenartige Halbleiterbauteile mit ausgezeichneten Eigenschaften bei niedrigen Kosten hergestellt werden können, was eine erhebliche Bereicherung der Technik darstellt.

Claims

PATENTANWÄLTE

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

Beim Europäischen Patentarnt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandataires agrees pres !Office europeen des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister Dipl.-lng, F. E. Müller . . , . , , „.

Triflslrasse A, Artur-LacJobook-Slra^o 51

D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

tM/cb

Case S82P232 . .-■ 26. Oktober 1982

SONY CORPORATION 7-35 Kitashinagawa 6-chome Shinagawa-ku, Tokyo 141/Japan

Verfahren zur Verfestigung von Materialien

Priorität: 26. Oktober 1981, Japan, Nr. 171 205/81

Patentanspruch

Verfahren zur Verfestigung von Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß man ein elektrisch leitendes, flüssiges Material in einen Behälter einbringt, ein an das Material angrenzendes, von dem Behälter entferntes, verfestigtes Material bildet, ein stationäres Magnetfeld auf das Material einwirken läßt und -■■-,"■■'

die Konzentration von durch den Behälter eingeführten Elementen über die Drehung des Behälters steuert.

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