次に、本発明の実施形態について、図面に� ��づいて説明する。
 〔第1実施形態〕
 〔1〕全体構成
 図1には、本発明の第1実施形態に係る引き� �げ装置1が示されている。
 引き上げ装置1は、引き上げ装置本体2と、� �ーピング装置3とを有する。
 引き上げ装置本体2は、チャンバ20と、この� ��ャンバ20内に配置された坩堝21と、この坩堝 21に熱を放射して加熱する加熱部22と、引き� �げ部23と、シールド24と、断熱筒25とを備え� �。

 チャンバ20内には上方から下方に向かって� �活性ガス、例えば、アルゴンガスが導入さ� �る。また、チャンバ20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20内の圧力を、5332Pa以上、79980Pa以下と する。
 坩堝21は、半導体ウェハの原料である多結� �のシリコンを融解し、シリコンの融液とす� �ものである。坩堝21は、有底の円筒形状であ り石英製の第一坩堝211と、この第一坩堝211の 外側に配置され、第一坩堝211を収納する黒鉛 製の第二坩堝212とを備えている。坩堝21は、� ��定の速度で回転する支持軸26に支持されて� �る。

 加熱部22は、坩堝21の外側に配置されており 、坩堝21を加熱して、坩堝21内のシリコンを� �解する。
 引き上げ部23は、坩堝21上部に配置されてお り、種子結晶又はドーピング装置3が取り付� �られる。引き上げ部23は回転可能に構成され ている。
 断熱筒25は、坩堝21及び加熱部22の周囲を取� ��囲むように配置されている。
 シールド24は、加熱部22からドーピング装置 3に向かって放射される輻射熱を遮断する熱� �蔽用シールドである。このシールド24は、ド ーピング装置3の周囲を取り巻くように配置� �れており、融液の表面を覆うように設置さ� �ている。このシールド24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。

 〔2〕ドーピング装置3の構造
 ドーピング装置3は、坩堝21内で融解したシ� ��コン融液中に、固体状のゲルマニウム(Ge)を 液化させて注入するものであり、図2に示さ� �るように、被覆部31、ドーパント保持部32、� ��管33及び支持部34を備えて構成され、支持部 34の上端が装置本体2の引き上げ部23に取り付� ��られる(図1参照)。
 被覆部31は、装置本体2内でドーパントの注� ��を行う際に、内部に収容されたドーパント� ��保護する部分であり、両端が開口された円� ��状体からなる胴部311と、この胴部311の上端� ��を塞ぐ蓋部312とを備えている。
 蓋部312は、ドーパントを内部に収納するた� ��に、胴部311と着脱可能に構成され、その上� ��には、支持部34が突設されている。
 また、胴部311の側面には、被覆部31の内外� �連通させる孔313が形成されている。

 ドーパント保持部32は、被覆部31内に収容さ れたGeドーパントを保持する部分であり、被� ��部31の胴部311の下端面を塞ぐ円錐状に構成� �れ、円錐状の底部中央に円形の連通孔321が� �成された漏斗である。
 連通孔321は、固体状のGeドーパントが脱落� �ないように、Geドーパントの粒径よりも小さ な孔径に設定されるが、この連通孔321の孔径 が小さすぎると、液化したGeドーパントの表� ��張力により、Geドーパントを完全に坩堝21内 に投入できないことがある。
 導管33は、ドーパント保持部32上のGeドーパ� ��トが液化した際、外部に飛散させずに、シ� ��コン融液に導く部分であり、被覆部31の径� �りも小さな円筒状体から構成され、その上� �は、ドーパント保持部32の円錐外周面に接合 されている。
 このようなドーピング装置3を構成する被覆 部31、ドーパント保持部32、及び導管33は、す べて透明石英で構成され、各部を互いに熱等 で接合することにより組み立てられる。

 〔3〕引き上げ装置1によるGeドーパントの注 入方法
 次に、前述した構造の引き上げ装置1によっ てシリコン融液S中にGeドーパントDをドープ� �る方法について説明する。
 まず、被覆部31の蓋部312を取り外し、内部� �固体状のGeドーパントDを装填する。この状� �でGeドーパントDは、ドーパント保持部32で引 っ掛かり保持される。
 次に、蓋部312を胴部311に取り付けた後、ド� ��ピング装置3を装置本体2の引き上げ部23に取 り付ける。

 そして、装置本体2の引き上げ部23の上下位� ��を調整して、図3Aに示されるように、ドー� �ング装置3の導管33の下端をシリコン融液Sに� ��け込んで、GeドーパントDがシリコン融液Sの 液面から所定の高さ寸法Hとなるようにする� �
 高さ寸法Hは、シリコン融液Sの熱でGeドーパ ントを液化させるために、Geの融点近傍とな� ��高さ寸法とするのが好ましく、固体状のGe� �ーパントがその融点958.8℃程度になるような 位置とするのが好ましい。
 GeドーパントDが略液化したが、表面張力の� ��係で導管33内を流下しない場合、図3Bに示さ れるように、ドーピング装置3をさらに下降� �せ、ドーパント保持部32の連通孔321をシリコ ン融液Sの液面に浸け込み、液化したGeドーパ ントDをシリコン融液S中に拡散させる。尚、G eドーパントDが連通孔321から適切に導管33を� �して流下するのであれば、浸け込みを行う� �要は必ずしもない。
 GeドーパントDの注入が終了したら、主ドー� ��ントである赤燐や砒素によるシリコン融液S のドープを行う。

 〔第2実施形態〕
 次に、本発明の第2実施形態について説明す る。尚、以下の説明では、既に説明した部分 と同一の部分等については、同一符号を付し てその説明を省略する。
 前述の第1実施形態では、ドーピング装置3� �よってGeドーパントを液化させてシリコン融 液S中に注入した後、赤燐、砒素の主ドーパ� �トのドーピングを行っていた。
 これに対して、第2実施形態では、図4に示� �れるように、主ドーパントである赤燐、砒� �等の常温では固体だが、シリコンの融点近� �で気化するドーパントD1と、副ドーパントで あるGeドーパントD2を、同時にシリコン融液� �に注入することのできるドーピング装置4を� ��いている点が相違する。

 〔1〕ドーピング装置4の構造
 ドーピング装置4は、図5に示されるように� �主ドーパント収容部41、副ドーパント収容部 42、案内部43、及び支持部44を備えて構成され 、主ドーパント収容部41の下に副ドーパント� ��容部42が取り付けられ、主ドーパント収容� �41及び副ドーパント収容部42の外側を覆うよ� ��に案内部43が設けられ、案内部43の上面に支 持部44が設けられ、支持部44の上端が引き上� �装置1の引き上げ部23に取り付けられる(図4参 照)。

 主ドーパント収容部41は、主ドーパントD1を 収容する部分であり、有底の円筒状体から構 成されている。
 より詳細に説明すると、図6に示されるよう に、主ドーパント収容部41は、円筒状の胴部4 11と、この胴部411の下端面を塞ぐ底部412と、� ��部411の上端面に設けられる蓋部413とを備え� ��構成される。
 胴部411の上部近傍の外周面には、複数の突� ��414が突出して設けられている。
 底部412は、胴部411の下端面を塞ぎ、収容さ� ��た主ドーパントD1を支持する部分である。� �の底部412の下面周縁には、鉤状の爪412Aが複� ��下方に突出して設けられている。
 蓋部413は、胴部411の上端面を塞ぐように設� ��られるが、略中央には、主ドーパントD1が� �化した際、ドーパントガスを下方に導くた� �の開口部413Aが形成されている。

 副ドーパント収容部42は、図7に示されるよ� ��に、主ドーパント収容部41の胴部411よりも� �の小さな筒状体421と、この筒状体421の内部� �間部分に設けられるドーパント保持部422と� �備えて構成される。筒状体421は、ドーパン� �保持部422から下側が導管とされ、上側がGeド ーパントD2が収納される被覆部とされる。
 筒状体421は、上下に開口された円筒状体と� ��て構成され、この筒状体421の外周面上端に� ��、複数の突起421Aが突出して設けられている 。また、この筒状体421のドーパント保持部422 で区画される下側の部分には、筒状体421の内 外を貫通する孔421Bが1箇所形成されている。

 ドーパント保持部422は、2枚の板状体を谷状 に組合せた構成を有し、2枚の板状体のなす� �は、例えば、略90度とされる。このドーパン ト保持部422の板状体の下端部分には、隙間が 設けられ、この隙間が連通孔422Aとなる。
 連通孔422Aは、筒状体421の円筒の直径方向に 沿って延びる長孔状に形成されている。尚、 この連通孔422Aの幅寸法は、収容されるGeドー パントD2の粒径よりも小さく設定され、例え� ��、略3mm程度の幅寸法に設定されている。尚� ��この連通孔422Aの幅寸法が小さすぎると、液 化したGeドーパントの表面張力により、Geド� �パントを完全に坩堝21内に投入できないこと がある。

 案内部43は、引き上げ装置1内で上方から下� ��に流れる不活性ガスが主ドーパント収容部4 1に直接吹き付けられることを防止するとと� �に、主ドーパントD1から気化したドーパント ガスをシリコン融液Sに導くために設けられ� �胴部431、蓋部432とを備えて構成される。
 胴部431は、主ドーパント収容部41及び副ド� �パント収容部42を囲む大径の円筒状体として 構成され、胴部431の上端内面には、係止突起 433が複数突出して設けられている。
 蓋部432は、胴部431の上面を塞ぐ円板状体か� ��構成され、その外周縁は、胴部431の外周面� ��り突出している。また、この蓋部432の上面� ��中心には、前述した支持部44が突設されて� �る。

 このような構造のドーピング装置4を構成す る主ドーパント収容部41、副ドーパント収容� ��42、案内部43は、基本的には、石英部材で構 成されるが、主ドーパント収容部41の複数の� ��起414、及び、案内部43の係止突起433は、石� �部材で形成してもよいが、石英部材同士の� �触面で欠け等が発生することがあるため、� �ーボン等で形成してもよい。
 一方、主ドーパント収容部41の爪412A、副ド� ��パント収容部42の突起421Aは、突起414及び係� ��突起433の係合部分に対して、下方に位置し� ��高温となるため、石英部材で形成するのが� ��ましい。

 〔2〕ドーピング装置4の組立方法
 このようなドーピング装置4を組み立てるに 際しては、図5に示されるように、まず、案� �部43の係止突起433に主ドーパント収容部41の� ��起414を引っ掛け、さらに、主ドーパント収� ��部41の下面の爪412Aに副ドーパント収容部42� �突起421Aを引っ掛け、副ドーパント収容部42� �主ドーパント収容部41に吊り下げるような状 態で組み立てる。

 この際、図6に示されるように、主ドーパン ト収容部41の爪412Aが設けられていない部分に 、図7に示されるように、副ドーパント収容� �42の突起421Aを挿入し、その後、副ドーパン� �収容部42を回転させて爪412Aに突起421Aを引っ� ��けることができる。
 また、このように主ドーパント収容部41に� �ドーパント収容部42が吊り下げられた状態で は、底部412の下面と、筒状体421の上端面との 間に僅かな隙間が形成され、副ドーパント収 容部42の被覆部に相当する部分の内外間の通� ��が確保されることとなる。

 〔3〕ドーピング装置4によるドーパント注� �方法
 次に、前述した構造の引き上げ装置1によっ てシリコン融液S中に主ドーパントD1及び副ド ーパントD2をドープする方法について、図8を 参照して説明する。
 まず、案内部43を引き上げ装置1の引き上げ� ��23に取り付けた後、主ドーパント収容部41内 に主ドーパントD1を装填し、案内部43に主ド� �パント収容部41を装着する。
 次に、副ドーパント収容部42に副ドーパン� �D2を装填し、主ドーパント収容部41の下部に� ��ドーパント収容部42を吊り下げる。
 ドーピング装置4の組立が終了したら、装置 本体2の引き上げ部23を降下させ、副ドーパン ト収容部42の筒状体421の下端をシリコン融液S に浸け込む。尚、案内部43の胴部431の下端は� ��け込まなくても浸け込んでもよい。

 この際の主ドーパントD1の融液面から高さ� �法H1は、主ドーパントD1の気化を促す高さ寸� ��とするのが好ましく、例えば、赤燐の場合� ��あれば略400mm程度とするのが好ましい。
 一方、副ドーパントD2の融液面からの高さ� �法H2は、副ドーパントD2の液化が促進される� ��さ寸法とするのが好ましく、例えば、略10~2 0mm程度とするのが好ましい。

 ドーピング装置4を上記の位置で保持すると 、シリコン融液Sの熱によって主ドーパントD1 が気化してドーパントガスが主ドーパント収 容部41の内部に生成し、蓋部413の開口部413Aか ら外部に放出される。放出されたドーパント ガスは、案内部43の蓋部432で反射して、胴部4 31に沿って下方に案内され、シリコン融液Sに 吹き付けられ、シリコン融液S内に拡散され� �。
 一方、副ドーパントD2は、シリコン融液Sの� ��によって液化し、ドーパント保持部422の連� ��孔422Aから筒状体421の内面を経由して、シリ コン融液S内に拡散される。

 〔4〕効果の確認
 前述した手順によってシリコン融液Sに副ド ーパントD2及び主ドーパントD1である赤燐の� �時ドープを行い、その後、ドープされたシ� �コン融液Sの引き上げを行ってインゴットを� ��た。
 この際、シリコンのチャージ量23kgに対して 、赤燐のドープ量は150g、Geのドープ量は150g� �あった。

 引き上げられたインゴットのトップ部分の� ��ン濃度が狙い値に対してどのような値とな� ��ているかを確認したところ、図9に示される ような分布であり、狙い値に対して大きなバ ラツキは認められなかった。
 一方、引き上げられたインゴットのトップ� ��分のGe濃度が狙い値に対してどのような値� �なっているかを確認したところ、図10に示さ れるような分布であり、狙い値に対して極め てバラツキの少ないものであった。
 これらの結果より、本実施形態のドーピン� ��装置4によって、赤燐及びGeを同時にドーピ� ��グすることを確認することができ、狙い抵� ��率に対して大きなバラツキを生じることな� ��ドーピングできることが確認された。

 〔実施形態の変形〕
 尚、本発明は、前述した各実施形態に限定� ��れるものではなく、次に示すような変形を� ��含むものである。
 前述した実施形態では、赤燐、砒素等の副� ��ーパントとしてGeを採用していたが、例え� �、硼素(B)を主ドーパントとして副ドーパン� �としてGeを採用する場合、シリコン素材と共 にボロンを坩堝内に投入し、溶解させた後、 Geを前述した方法で注入すればよい。

 また、前記第2実施形態では、同時期に2種� �のドーパントの投入を行うドーピング装置4� ��連通孔422Aが長孔状のドーパント保持部422を 備えた副ドーパント収容部42を採用していた� ��、これに限らない。
 すなわち、副ドーパント収容部42をGeドープ 用に単独で使用してもよい。尚、その際には 、副ドーパント収容部42の上端面は蓋部材等� ��閉塞してドーピングを行うのが好ましい。

 さらに、前記第1実施形態では、導管33を備� ��たドーピング装置3を用いて、GeドーパントD をドーピングしていたが、本発明はこれに限 られない。
 すなわち、図11Aおよび図11Bに示されるよう� ��、導管を有しないドーピング装置5を用いて 、GeドーパントDをドーピングしてもよい。こ の場合、図11Aに示されるように、第1実施形� �と同様にシリコン融液Sの液面から所定高さH の高さで一定時間保持してGeドーパントDを液 化させ、GeドーパントDが略液化されたら、連 通孔321をシリコン融液Sに浸け込む。これに� �り、液化したGeドーパントDがシリコン融液S� ��滴下することがないので、液ハネ等による� ��き上げ装置内部の汚染を防止できる。
 その他、本発明の実施の際の具体的な構造� ��び手順等は、本発明の目的を達成できる範� ��で他の構造等としてもよい。