DE112006003772T5

DE112006003772T5 - Positionsmessverfahren

Info

Publication number: DE112006003772T5
Application number: DE112006003772T
Authority: DE
Inventors: Toshio Omura-shi Hayashida; Naoji Omura-shi Mitani; Ayumi Omura-shi Kihara
Original assignee: Sumco Techxiv Corp
Current assignee: Sumco Techxiv Corp
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2026-11-03
Also published as: JP2007223879A; US8130386B1; TW200732521A; WO2007097071A1; JP4734139B2; TWI337630B; DE112006003772B4

Abstract

Ein Positionsmessverfahren zum Messen der Position eines Messbereichs basierend auf dem Prinzip der Triangulation, bei dem eine Lichtquelle und ein Photodetektor vorgesehen sind; Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, auf den Messbereich aufgeworfen wird und das Licht, das von dem Messbereich reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird, wobei das Verfahren aufweist:
Vorsehen eines Elements in der Nähe des Messbereichs; und
Verursachen, dass das emittierte Licht von dem Element reflektiert wird;
Aufbringen des reflektierten Lichts auf den Messbereich und Verursachen, dass das Licht, das von dem Messbereich reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird; oder
Aufwerfen des emittierten Lichts auf den Messbereich, Verursachen, dass das Licht, das von dem Messbereich reflektiert wird, von dem Reflektionselement reflektiert wird, und Verursachen, dass das reflektierte Licht von dem Photodetektor empfangen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein auf dem Prinzip der Triangulation basierendes Positionsmessverfahren und, insbesondere, ein Verfahren zum Messen der Oberflächenhöhe von Rohmaterial, das in einer Einkristall-Zieheinrichtung unter Verwendung des Czochralski-Verfahrens geschmolzen worden ist.
BEKANNTER STAND DER TECHNIK
Das Czochralski-Verfahren (im Folgenden als „CZ-Verfahren" bezeichnet, ist ein Verfahren, bei dem ein Einkristallingot gezüchtet wird, durch dessen Ziehen aus geschmolzenem Rohmaterial, etwa geschmolzenem Silizium, das in einen Tiegel angeordnet ist. Um ein Einkristall mit hoher Kontrollmöglichkeit zu schaffen, muss die Oberflächenhöhe der Rohmaterialschmelze (im Folgenden als die „Schmelzhöhe" bezeichnet), genau gemessen werden, um die Höhe entsprechend dem Wachstum des Einkristalls zu messen.
Eine Einkristallzieheinrichtung unter Verwendung des CZ-Verfahrens wird normalerweise ein Wärmeschild zum Steuern der Wärmestrahlung von dem Heizgerät und der Siliziumschmelze und zum Richten des Gases, das in einen CZ-Ofen eingeführt wird vorgesehen.
Der thermische Ablauf und die Konzentration der Verunreinigung (beispielsweise Sauerstoffkonzentration) eines Einkristalls, der zu ziehen ist, kann durch Kontrollieren der Relativposition (d. h. dem Abstand) zwischen der unteren Fläche des Wärmeschildes und der Schmelzhöhe gesteuert werden.
Im Stand der Technik wurden diesbezüglich verschiedene Schmelzhöhenmessverfahren vorgeschlagen.
Das unten erwähnte Patentdokument 1 offenbart ein auf dem Prinzip der Triangulation basierendes Verfahren, bei dem genaue Messungen der Schmelzhöhe unter Verwendung der Schmelzflächenform, die konstant erzeugt wird durch Bewegung in der Schmelzfläche und diese verursacht, als eine Art Reflektor zu wirken, verwirklicht werden. Infolgedessen wird dieses Messverfahren als direktes Reflektionsverfahren bezeichnet.
7 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Bahn eines Laserstrahles entsprechend dem Direktreflektionsverfahren. 7A ist eine schematische Darstellung, die die Laserstrahlbahn gesehen von einer Seite (von einer X-Y-Ebene) zeigt. 7B ist eine schematische Darstellung, die die Laserstrahlbahn von vorne (in einer X-Z-Ebene) gesehen zeigt. Es versteht sich, dass, obwohl in 7a ein Laserstrahl gezeigt ist, der von einem Drehspiegel 9 und einem Prisma geführt wird, der Drehspiegel 9 und das Prisma 11 in 7B weggelassen sind, da die Bahn des Laserstrahls in der X-Richtung senkrecht zu der Ebene von 7B ist. Andere Teile und Komponenten, die bezüglich der Triangulation nicht wesentlich sind, sind zur Vereinfachung der Wiedergabe weggelassen.
In den 7A und 7B ist Siliziummaterial 3 in einem Tiegel 2 geschmolzen, der in einem CZ-Ofen vorgesehen ist, und ein Silizium-Einkristall 4 wird unter dessen Aufziehen und Drehen gezüchtet. Ein Wärmeschild 5 ist um das Äußere des Silizium-Einkristalls 4 angeordnet. Der Abstand zwischen dem Innenumfang des unteren Endes des Wärmeschildes 5 und der Umfangswand des Silizium-Einkristalls 4 ist durch D wiedergegeben, der Abstand zwischen der unteren Fläche 6 des Wärmeschildes 7 und der Fläche 7 der Schmelze wird durch L angegeben.
Die oben beschriebene Erfindung verwendet eine Abstandsmessungseinheit 8, die auf dem Prinzip der Triangulation basiert, zum Messen der Höhe der Schmelzfläche 7.
Wie in 7B gezeigt, ist im Inneren der Abstandsmesseinheit 8 eine Laserstrahlquelle 12 zum Emittierten eines Laserstrahls und ein Photodetektor 13 zum Empfangen des Rückkehrenden Lichts, das reflektiert worden ist, vorgesehen. In dem Photodetektor 13 ist eine Linse 13a zum Sammeln eines einfallenden Laserstrahls und ein ein-dimensionaler CCD-Sensor 13d zum Erkennen des gesammelten Laserstrahls vorgesehen.
Ein Laserstrahl, der von der Abstandsmesseinheit 8 emittiert ist, wird durch den rotierenden Spiegel 9 reflektiert, verläuft durch ein Eingangsfenster 10 und wird auf die Schmelzfläche 7 über ein Prisma 11 aufgebracht, das in dem CZ-Ofen 1 vorgesehen ist.
Der Drehspiegel 8 wird im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht (in den Fig. durch den Pfeil S1 angegeben), um die Position auf der Schmelzfläche 7 abzutasten, wo der Laserstrahl in einer radialen Richtung des Tiegels 3 aufgebracht wird (angegeben durch den Pfeil S2 in der Figur), so dass rückkehrendes Licht, das von der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird unter einer vorgegebenen Frequenz über das Prisma 11, das Eingangsfenster 10 und den Drehspiegel 9. Entsprechend dem Direkt-Reflektionsverfahren wird, wie oben beschrieben, ein von der Laserstrahlquelle emittierter Laserstrahl direkt auf die Schmelzfläche 7 aufgebracht und das rückkehrende Licht, das von der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, wird direkt von dem Photodetektor 13 empfangen.
Wenn die Schmelzhöhe der Schmelzfläche 7 an einer Position A1 ist, wird der Laserstrahl, der von der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, an den Messkoordinaten X1 des eindimensionalen CCD-Sensors 13 detektiert. Dies bedeutet, dass die Messkoordinaten X1 des ein-dimensionalen CCD-Sensors 13 der Schmelzhöhe A1 entspricht.
Entsprechend wird, wenn die Schmelzhöhe auf eine Position A2 ist, der Laserstrahl, der von der Schmelzfläche 7 detektiert wird, an Messkoordinaten X2 des ein-dimensionalen CCD-Sensors 13 detektiert. Dies bedeutet, dass die Messkoordinaten X2 des ein-dimensionalen CCD-Sensors 13 der Schmelzhöhe A2 entspricht. Auf diese Weise kann, entsprechend dem Prinzip der Triangulation, die Schmelzhöhe aus den Messkoordinaten berechnet werden, die von dem ein-dimensionalen CCD-Sensor 13 detektiert worden sind.
Obwohl der Winkel des Auftreffens und der Winkel der Reflektion eines Laserstrahls an der Schmelzfläche 7 (beide durch den Winkel θ1 angegeben) in der Figur größer dargestellt wird als dies tatsächlich der Fall ist, ist der Winkel θ1 tatsächlich ein kleiner Winkel von wenigen Grad. Dies gilt auch für andere Fälle.
Das direkte Reflektionsverfahren, das eine Schmelzflächenform als ein Reflektor verwendet, die in der Schmelzfläche gebildet wird, ist für einen Fall geeignet, bei dem ein Einkristall ohne die Aufbringung eines magnetischen Feldes auf den Umfang der Schmelze gezogen wird. Dieses Verfahren ermöglicht auch eine Messung unabhängig von der Größe des Abstands L. Da das rückkehrende Licht Licht ist, das direkt von der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, ist eine höhere Laserleistung nicht erforderlich.
Das unten erwähnte Patentdokument 2 offenbart ein Verfahren zum Messen der Schmelzhöhe durch Streuen eines Laserstrahls, der von einer Laserstrahlquelle emittiert ist, einmal an der unteren Fläche des Wärmeschildes und sodann Reflektieren des Laserstrahls zweimal an der Schmelzfläche. Dieses Messverfahren wird hier als Rück-Reflektionsverfahren bezeichnet. Bei diesem Rück-Reflektionsverfahren muss ein magnetisches Feld auf die Schmelze aufgebracht werden, um Wellungen der Schmelzfläche zu eliminieren, d. h., um die Schmelzfläche zum Zwecke der effizienten Verwendung der beiden Reflektionen und der einen Streuung zu glätten.
8 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Positionsmessverfahrens basierend auf dem Rück-Reflektionsverfahren.
8A ist eine schematische Darstellung, die die Bahn eines Laserstrahles zeigt, gesehen von einer Seite (in der X-Y-Ebene). 8B ist eine schematische Darstellung, die die Laserstrahlbahn von vorne (in der X-Z-Ebene) gesehen zeigt. Obwohl ein Laserstrahl durch einen Drehspiegel 9 und ein Prisma 11 gezeigt ist, sind der Spiegel 9 und das Prisma 11 in 8B weggelassen, da die Bahn des Laserstrahls in der Y-Achsenrichtung senkrecht zu der Ebene von 8B ist. Andere Teile und Komponenten, die bezüglich der Triangulation nicht wesentlich sind, werden zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.
Wie in 8B gezeigt, sind im Inneren einer Abstandsmesseinheit 8 eine Laserstrahlquelle 12 zum Emittieren eines Laserstrahls und ein Photodetektor 13 zum Empfangen von rückkehrendem Licht, das reflektiert worden ist, vorgesehen. In dem Photodetektor 13 sind eine Linse 13a zum Sammeln eines einfallenden Laserstrahls und ein ein-dimensionaler CCD-Sensor zum Detektieren des gesammelten Laserstrahls vorgesehen.
Wie in den 8A und 8B gezeigt, wird der Laserstrahl, der von der Laserstrahlquelle 12 emittiert ist, von dem Drehspiegel 9 und dem Prisma 11 reflektiert und auf die Schmelzfläche 7 aufgeworfen. Der so aufgeworfene Laserstrahl wird von der Laserfläche 7 (Schmelzhöhe A4) reflektiert und das reflektierte Licht wird auf eine untere Fläche 6 eines Wärmeschildes 5 aufgebracht, das oberhalb der Schmelzfläche 7 vorgesehen ist. Der aufgebrachte Laserstrahl wird an einem Streupunkt 6A auf der oberen Fläche 6 des Wärmeschildes gestreut und das gestreute Licht wird wieder auf die Schmelzfläche 7 aufgebracht. Der so aufgebrachte Laserstrahl wird wieder von der Schmelzfläche 7 reflektiert und das reflektierte Licht wird schließlich von dem Photodetektor 13 empfangen.
Dies bedeutet, dass das von dem Photodetektor 13 empfangene Licht reflektiertes Licht eines Laserstrahls ist, der auf die Schmelzfläche 7 von dem Streupunkt 6A der unteren Fläche 6 des Wärmeschildes aufgebracht worden ist und wird daher von dem Photodetektor 13 als ein Laserstrahl erkannt, der von einem Streupunkt 3a auf eine scheinbare Reflektionsfläche emittiert wird.
Der Winkel des Auftreffens und der Winkel der Reflektion des Laserstrahls nehmen in 8B in der X-Z-Ebene immer denselben Wert ein. Basierend auf einfachen geometrischen Überlegungen sind der Streupunkt 3a auf der scheinbaren Reflektionsfläche und der Streupunkt 6a auf der unteren Fläche 6 des Wärmeschildes 5 in einer Positionsbeziehung, in der sie symmetrisch bezüglich der Schmelzhöhe A4 sind (Spiegelbeziehungen). Die scheinbare Reflektionsfläche wird im Folgenden als „Schmelzhöhe A3" bezeichnet. In 8B ist das scheinbare Wärmeschild 5b, das symmetrisch zu dem Wärmeschild 5 bezüglich der tatsächlichen Schmelzhöhe A4 ist, auch durch eine gepunktete Linie gezeigt, um das Verständnis der scheinbaren Laserstrahlbahn zu erleichtern. Entsprechend ist der Abstand zwischen der unteren Fläche 6 des Wärmeschildes 5 und der scheinbaren Schmelzhöhe A3 2L.
Die Position der unteren Fläche 6 des Wärmeschildes 5 kann beispielsweise erreicht werden durch Messen der Position der oberen Fläche 9 des unteren Endabschnitts des Wärmeschildes 5. In 8 entspricht die Position des Laserstrahlreflektionspunktes 9a auf der oberen Fläche 9 dem unteren Endabschnitt des Wärmeschildes 5 den Messkoordinaten X9 des eindimensionalen Sensors. Wenn angenommen wird, dass der Abstand M zwischen der oberen Fläche 9 und der unteren Fläche 6 zuvor gemessen worden ist, kann die Position der unteren Fläche 6 des Wärmeschildes 8 basierend auf den Messkoordinaten X9 und dem Abstand M erreicht werden.
Das Intervall L kann als eine Hälfte des relativen Abstands 2L zwischen der Position der unteren Fläche 6 des Wärmeschildes und der scheinbaren Schmelzhöhe A3 gewonnen werden. Die tatsächliche Schmelzhöhe A4 kann als ein Wert der gewonnen wird durch Addieren des Abstands des L zu der scheinbaren Schmelzhöhe A3 ermittelt werden.
Das Rück-Reflektionsverfahren unter Verwendung von gestreutem Licht, das durch das Wärmeschild gestreut wird, hat den Vorteil, dass ein Photodetektor dazu in der Lage ist, Licht mit einer hohen Lichtempfangswahrscheinlichkeit zu empfangen.

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2000-264779
Patentdokument 2: WO 01/083859

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Von der Erfindung zu lösende Aufgaben.
Entsprechend dem in dem Patentdokument 1 beschriebenen Reflektionsverfahren muss die Schmelzhöhe mit einer vorgegebenen Frequenz der Messung gemessen werden (Anzahl der Messungen pro Zeiteinheit) um eine Variation der Schmelzhöhenmesswerte zu reduzieren.
In dem Fall des direkten Reflektionsverfahrens, das als Reflektor die ständig variierende Form der Schmelzfläche verwendet, wird dagegen das reflektierte Licht, das direkt von dem Reflektor reflektiert wird, nicht in stabiler Weise empfangen werden können, die Messfrequenz kann daher nicht auf einen hohen Wert gesetzt werden. Dieses schafft ein Problem der erhöhten Variation der Messwerte, was es unmöglich macht, die Messung in stabiler Weise durchzuführen.
Wenn der Abstand eines zu ziehenden Einkristalls auf einen großen Wert gesetzt wird, wird der Wert des Intervalls D verringert. Dies erhöht den Meniskuseffekt, der an der Seitenfläche des zu ziehenden Einkristalls erzeugt wird. Infolgedessen wird das reflektierte Licht, das von der Schmelzfläche reflektiert wird, nicht auf den Photodetektor zurückgeworfen, die Frequenz der Messung wird daher Null.
Wenn die Schmelzfläche durch Aufbringen eines magnetischen Feldes auf die Schmelze geglättet wird, kann die Schmelzfläche nicht als Reflektor verwendet werden. Dies schafft ein Problem, das es schwierig macht, eine Position zu finden, in der der reflektierte Laserstrahl auf den Photodetektor geführt wird, wenn der Laserstrahl in einer radialen Richtung des Spiegels abgetastet wird.
Entsprechend dem in dem Patentdokument 2 beschriebenen Rück-Reflektionsverfahren ist das rückkehrende Licht gestreutes Licht, die Frequenz der Messung kann daher auf einen hohen Wert eingestellt werden. Die Intensität des gestreuten Lichts, das an der unteren Fläche des Wärmeschildes reflektiert wird, ist jedoch gering. Weiter wird der Laserstrahl zweimal an der Schmelzfläche reflektiert. Infolgedessen wird die Intensität des Laserstrahls, die schließlich von dem Photodetektor empfangen wird, gering. Wenn die Laserstrahlkraft erhöht wird, um dies Problem zu vermeiden, wird dies Sicherheitsprobleme mit sich führen.
Entsprechend dem Rück-Reflektionsverfahren kann, wie bei dem direkten Reflektionsverfahren, dann, wenn der Abstand D auf einen zu geringen Wert gesetzt wird, das reflektierte Licht nicht zu dem Photodetektor geführt werden aufgrund der Konfiguration, bei der der Laserstrahl an der unteren Fläche des Wärmeschildes gestreut wird.
Wenn das Intervall L auf einen tiefen Wert zum Steuern der Qualität des Einkristalls gesetzt wird, kann das reflektierte Licht nicht zu dem Photodetektor geführt werden aufgrund der Konfiguration, bei der der Laserstrahl an der unteren Fläche des Wärmeschildes abgetastet wird.
Weiter erfordert das Rück-Reflektionsverfahren wesentlich die Anwendung eines magnetischen Felds, um die Schmelzfläche zu glätten. Zusätzlich hat das Rück-Reflektionsverfahren ein weiteres Problem, dass es einen großen Aufwand bezüglich der Messung und der Berechnung zum Gewinnen der Position der tatsächlichen Schmelzhöhe A4 benötigt.
Die vorliegende Erfindung ergibt sich im Hinblick auf die Probleme, wie sie oben beschrieben worden sind und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein CZ-Verfahren des Ziehens von Einkristallen zum Reduzieren der Variation in der Qualität der Einkristalle zu schaffen und das Sicherstellen des stabilen Wachstums von hochqualitativen Einkristallen, wobei das Verfahren dazu in der Lage ist, einfach die Schmelzhöhe der Schmelzfläche zu messen und in den Abstand zwischen dem Schmelzpegel und der Schmelzhöhe und einer vorgegebenen Fläche eines Elements im Inneren eines CZ-Ofens, wenn der Abstand zwischen einem zu ziehenden Einkristall und dem Element im Inneren des CZ-Ofens oder zwischen dem Element im Inneren des CZ-Ofens und der Schmelzfläche in dem Tiegel klein ist, oder wenn ein Magnetfeld angelegt wird.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die oben angegebene Aufgabe zu lösen, wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein Positionsmessverfahren zum Messen einer Position eines Messbereichs geschaffen basierend auf einem Prinzip der Triangulation, bei dem eine Lichtquelle und ein Photodetektor vorgesehen sind, so dass Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, auf den Messbereich geworfen wird und das Licht, das von dem Messbereich reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Anordnen eines Elements in der Nähe eines Messbereichs und Verursachen einer Reflektion des emittierten Lichts von dem Element, Aufbringen des reflektierten Lichts auf den Messbereich und Verursachen, dass das von de Messbereich reflektierte Licht von dem Photodetektor empfangen wird oder Aufbringen des emittierten Lichts auf den Messbereich, Verursachen, dass das reflektierte Licht von dem Messbereich durch das Reflektionselement reflektiert wird und Verursachen, dass das reflektierte Licht von dem Photodetektor empfangen wird.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung schafft ein Positionsmessverfahren zum Messen einer Flächenhöhe der Schmelze in einem Tiegel, der im Inneren eines Czochralski-Ofens angeordnet ist, basierend auf dem Prinzip der Triangulation, bei dem eine Lichtquelle oder ein Photodetektor derart vorgesehen sind, dass Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, auf die Fläche der Schmelze aufgeworfen wird und das von der Schmelzfläche reflektierte Licht von dem Photodetektor empfangen wird. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte des Vorsehens eines Elements in der Nähe des Messbereichs und Verursachen einer Reflektion des emittierten Lichts von dem Element, Aufbringen des reflektierten Lichts auf den Messbereich und Verursachen, dass das von dem Messbereich reflektierte Licht von dem Photodetektor empfangen wird oder Aufbringen des emittierten Lichts auf die Schmelzfläche, Verursachen, dass das von der Schmelzfläche reflektierte Licht von dem Element reflektiert wird und Verursachen eines Empfangens des reflektierten Lichts von dem Photodetektor.
Der erste und der zweite Aspekt der Erfindung werden unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Wie in den 1A und 1B gezeigt, wird eine Abstandsmesseinheit 8 mit einer Laserstrahlquelle 12 und einem Photodetektor 13 zum Messen einer Schmelzhöhenposition unter Verwendung des Prinzips der Triangulation verwendet. Ein Laserstrahl, der von der Laserstrahlquelle emittiert wird, wird an eine Seitenfläche 5a des Wärmeschildes 5 mittels eines Drehspiegels 9 und eines Prismas 11 geführt, so dass der Laserstrahl von der Seitenfläche 5a reflektiert wird. Das reflektierte Licht wird sodann auf eine Schmelzfläche 7 geworfen und das reflektierte Licht, das von der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, wird von einem ein-dimensionalen CCD-Sensor 13b in dem Photodetektor 13 empfangen. Alternativ wird der Laserstrahl zunächst auf die Schmelzfläche 7 aufgebracht und das reflektierte Licht, das von der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, wird auf die Seitenfläche 5a des Wärmeschildes 5 reflektiert. Das reflektierte Licht wird schließlich von dem ein-dimensionalen CCD-Sensor 13b empfangen, nachdem es von einer Mehrzahl von optischen Elementen gelaufen ist.
Wie sich aus 1B ergibt, ist die Laserstrahlbahn, gesehen von der Vorderseite (in der X-Z-Ebene) nicht bezüglich des Winkels in der X-Z-Ebene geändert durch die Reflektion an der Seitenfläche 5a des Wärmeschildes. Die Messung der Schmelzhöhe (die Höhe in Richtung der X-Achse) möglich basierend auf dem Prinzip der Triangulation.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft den zweiten Aspekt der Erfindung und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Wärmeschild ist, das im Inneren des Czochralski-Ofens vorgesehen ist.
In den 1 und 3 ist das Wärmeschild 5, das in einer Einkristall-Zieheinrichtung für das CZ-Verfahren verwendet wird, ein Element, das in der Nähe der Schmelzfläche 7 angeordnet ist und kann daher bei der vorliegenden Erfindung als geeignetes Reflektionselement verwendet werden.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den zweiten Aspekt der Erfindung und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Kühlrohr oder ein Reinigungsrohr ist, das in dem Czochralski-Ofen oder in einem sich in dem Ofen befindlichen Seitenflächenelement vorgesehen ist.
In den 1 und 3 können das Kühlrohr, das Reinigungsrohr, das sich im Ofen befindende Seitenflächenelement oder dgl., die in der Nähe der Schmelzfläche 7 angeordnet sind, anstelle des Wärmeschildes als Reflektionselement verwendet werden.
Wirkungen der Erfindung
Nach dem ersten Aspekt der Erfindung wird eine stabile Positionsmessung möglich gemacht durch Verwendung eines Elements in der Nähe eines Messbereichs, um das rückkehrende Licht zu streuen.
Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung kann die Häufigkeit der Messung hochgesetzt werden und das Erfordernis von hoher Laserleistung wird eliminiert durch Verwendung eines Elements in der Nähe eines Messbereichs zum Streuen des rückkehrenden Lichts. Weiter kann, da de Abstand D und das Intervall L klein sind, die Messung der Schmelzhöhe und das Intervall in einer relativ stabilen Weise ausgeführt werden.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung können die Seitenfläche 5a des Wärmeschilds 5, das in der Nähe der Schmelzfläche 7 angeordnet ist, als Reflektionselement verwendet werden, die Reflektion bei einem kleinen Winkel wird damit einfach.
Nach dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung können das Kühlrohr, das Reinigungsrohr, das Seitenflächenelement im Ofen oder dgl. in der Nähe der Schmelzfläche 7 als Reflektionselement verwendet werden. Wenn eine Reflektion mit geringem Winkel in dem CZ-Ofen auszuführen ist, kann das Reflektionselement geeignet ausgewählt werden, so dass die Reflektion mit geringem Winkel unter geeigneten Bedingungen ausgeführt werden kann.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Positionsmessverfahrens nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Laserstrahlbahn des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, gesehen von oben (in der Y-Z-Ebene);
3 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Positionsmessverfahrens nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Laserstrahlbahn des zweiten Ausführungsbeispiels gesehen von oben (in der Y-Z-Ebene);
5 ist ein Diagramm, das das Messverfahren nach der vorliegenden Erfindung und die bekannten Messverfahren bezüglich der Häufigkeit der Frequenz und der Laserleistung vergleicht;
6 ist ein Diagramm, das das Messverfahren nach der vorliegenden Erfindung und die üblichen Messverfahren bezüglich der Messstabilität vergleicht;
7 ist ein Diagramm zum Erläutern einer Laserstrahlbahn entsprechend der üblichen Technik; und
8 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Positionsmessverfahrens nach einem weiteren Beispiel der üblichen Technik.

A1 bis A4: Schmelzhöhe
D: Intervall zwischen dem Innenumfang des unteren Endabschnitts des Wärmeschildes und der Umfangwand eines Einkristalls, der gerade gezogen wird;
L: Abstand zwischen der unteren Fläche des Wärmeschildes und der Schmelzfläche;
1: CZ-Ofen
2: Tiegel
3: Siliziummaterial
4: Siliziumeinkristall
5: Wärmeschild
7: Schmelzfläche
8: Abstandsmesseinheit
9: Drehspiegel
10: Eingangsfenster
11: Prisma
12: Laserstrahlquelle
13: Photodetektor
14: ein-dimensionaler CCD-Sensor

BESTE ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Beispielhafte Ausführungsformen eines Positionsmessverfahrens nach der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Obwohl ein roter Laserstrahl als Lichtquelle bei den beispielhaften Ausführungsformen, die unten beschrieben werden, verwendet wird, wird die nachfolgende Beschreibung darauf bezogen gemacht, um eine Komplexität der Beschreibung zu vermeiden.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Positionsmessverfahrens nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1A ist ein schematisches Diagramm, das eine Laserstrahlbahn des ersten Ausführungsbeispiels gesehen von einer Seite (in der X-Y-Ebene). 1B ist ein schematisches Diagramm, das eine Laserstrahlbahn des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, gesehen von vorne (in der X-Z-Ebene). Obwohl der Laserstrahl durch einen Drehspiegel 9 und ein Prisma 11 geführt wird in 1A, wird in 1B auf den Drehspiegel 9 und das Prisma 11 verzichtet, da die Laserstrahlbahn in der Y-Richtung senkrecht zu der Ebene der Zeichnung liegt. Weiter sind andere Teile und Komponenten, die bezüglich der Triangulation nicht wesentlich sind, zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.
In den 1A und 1B wird Siliziummaterial 3 in einem Tiegel 2 geschmolzen, der in einem CZ-Ofen 1 vorgesehen ist und ein Silizium-Einkristall 4 wird gezüchtet unter Drehung und Ziehen nach oben in der Figur. Ein Wärmeschild 5 ist um das Äußere des Silizium-Einkristalls 4 angeordnet. Ein Abstand zwischen einem Innenumfang eines unteren Abschnitts des Wärmeschildes 5 und einer Umfangswand des Silizium-Einkristalls 4 wird D angegeben und ein Abstand zwischen einer unteren Fläche 6 des Wärmeschildes 5 und einer Schmelzfläche 7 wird durch L angegeben.
Eine Abstandsmesseinheit 8, die basierend auf dem Prinzip der Triangulation ausgebildet ist, wird zum Messen der Schmelzhöhe A1 der Schmelzfläche 7 verwendet. Im Inneren der Abstandsmesseinheit 8 sind eine Laserstrahlquelle 12 zum Aufbringen eines Laserstrahls auf die Schmelzfläche 7 und ein Photodetektor 13 zum Empfangen des Laserstrahls, der von der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, vorgesehen. Im Inneren des Photodetektors 13 sind eine Linse 13a zum Sammeln eines einfallenden Laserstrahls und ein ein-dimensionaler CCD-Sensor 13b zum Detektieren des gesammelten Laserstrahls vorgesehen.
Ein Laserstrahl, der von der Abstandsmesseinheit 8 emittiert wird, wird von dem rotierenden Spiegel 9 reflektiert, verläuft durch ein Eintrittsfenster 10 und wird direkt auf die Schmelzfläche 7 über das Prisma 11, das in dem CZ-Ofen 1 angeordnet ist, aufgebracht.
Das reflektierte Licht, das von der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, trifft auf eine Seitenfläche 5a des Wärmeschildes 5, der in der Nähe der Schmelzfläche 7 angeordnet ist, unter dem geringen Auftreffwinkel von 0,5° oder weniger, der im Wesentlichen parallel zu einer lateralen Richtung ist. Das reflektierte Licht wird sodann unter demselben kleinen Winkel reflektiert, er wird durch das Prisma 11, das Eintrittsfenster 10 und den rotierenden Spiegel 9 reflektiert und von dem Photodetektor 13 empfangen.
Der Drehspiegel 9 kann gedreht werden wie dies erforderlich ist, um sicherzustellen, dass der Laserstrahl auf die Seitenfläche 5a des Wärmeschildes 5 auftrifft. Beispielsweise kann der Laserstrahl in einer radialen Richtung des Tiegels in dem CZ-Ofen abgetastet werden durch Drehen des Drehspiegels 9. Alternativ kann der Drehspiegel 9 zuvor fixiert sein, um eine genaue Ausrichtung zu definieren.
In der X-Z-Ebene von 1B wird ein Laserstrahl, der von der Laserstrahlquelle 11 auf die Schmelzfläche 7 unter einem Auftreffwinkel θ1 aufgeworfen ist und einem Reflektionswinkel reflektiert. In der X-Y-Ebene von 1A wird der Laserstrahl, der von der Schmelzfläche 7 reflektiert ist, an der Seitenfläche 5a des Wärmeschilds 5 unter einem kleinen Winkel von 0,5° oder weniger reflektiert, d. h., im Wesentlichen parallel zu der lateralen Richtung. Während der Reflektion an der Seitenfläche 5a wird der Winkel in der X-Z-Ebene nicht geändert sondern nur der Winkel in einer Y-Achsenrichtung wird geändert. Der Laserstrahl wandert so in Richtung auf den ein-dimensionalen CCD-Sensor 13b unter Beibehaltung des Winkels θ1 in der X-Z-Ebene und wird an den Messkoordinaten X1 detektiert. Der Schmelzwinkel A1 entspricht den Messkoordinaten X1 des ein-dimensionalen CCD-Sensors 13b.
Wie oben beschrieben und in 1B bezeigt, wird der Winkel des Laserstrahls in der X-Z-Ebene nicht geändert durch die Reflektion einer Seitenfläche 5a des Wärmeschildes. Entsprechend kann die Höhenposition in Richtung der X-Achse, d. h., die Schmelzhöhe gemessen werden durch Ausführen einer Triangulation in der X-Z-Ebene.
Der Begriff „Seitenfläche" wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, meint eine Fläche, die nicht mehr als 0,5° in Bezug auf eine vertikale Fläche geneigt ist.
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Laserstrahlbahn nach dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, gesehen von oben (in der Y-Z-Ebene).
Wie in 2 gezeigt, wird ein Laserstrahl, der von der Laserstrahlquelle 12 emittiert und an einem Reflektionspunkt 7a auf der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, von der Seitenfläche 5a des Wärmeschildes reflektiert, während der Winkel in der Y-Richtung geändert wird. Der Laserstrahl, dessen Winkel geändert wird, wird schließlich von dem ein-dimensionalen Sensor 13b an den Messkoordinaten X1 empfangen. Um den Laserstrahl, dessen Winkel geändert worden ist, zu empfangen, muss der Versatz des Laserstrahls an der Lichtempfangsposition kleiner sein als die Weite W in Richtung der Y-Achse des ein-dimensionalen CCD-Sensors 13b. Der Versatz muss geprüft werden durch Berechnen oder vorherige Experimente.
Zweites Ausführungsbeispiel
3 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Positionsmessverfahrens nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3A ist ein schematisches Diagramm, das eine Laserstrahlbahn des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, gesehen von einer Seite, in der X-Y-Ebene. 3B ist ein schematisches Diagramm, das die Laserstrahlbahn nach dem zweiten Ausführungsbeispiel gesehen von vorne zeigt (in der X-Z-Ebene). Das zweite Ausführungsbeispiel ist von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Laserbahn unterschiedlich, die Konfiguration des zweiten Ausführungsbeispiels ist jedoch grundsätzlich dieselbe wie diejenige nach den 1A und 1B.
Ein Laserstrahl, der von der Laserstrahlquelle 12 unter einem Auftragwinkel θ1 bezüglich der X-Z-Ebene auftritt, wird zunächst von einer Seitenfläche 5a des Wärmeschildes reflektiert. Das reflektierte Licht wird sodann auf die Schmelzfläche 7 aufgebracht. Der Winkel des Laserstrahls wird in der X-Z-Ebene nicht geändert, sondern lediglich der Winkel des Laserstrahls in Richtung der Y-Achse. Dies bedeutet, dass der Auftreffwinkel in der X-Z-Ebene des Laserstrahls, der auf die Schmelzfläche 7 aufgebracht wird, gleich θ1 ist. Der Laserstrahl wird an einem Reflektionspunkt 7a auf der Schmelzfläche reflektiert und wandert sodann zu dem ein-dimensionalen CCD-Sensor 13b und wird an den Messkoordinaten X1 entsprechend der Schmelzhöhe A1 detektiert.
Der Drehspiegel 9 kann detektiert werden, wie dies erforderlich ist, um sicherzustellen, dass der Laserstrahl auf die Seitenfläche 5a des Wärmeschildes 5 auftrifft. Beispielsweise kann das Abtasten mit dem Laserstrahl in einer radialen Richtung des Tiegels in dem CZ-Ofen durch Drehung des Spiegels 9 erfolgen. Alternativ kann der Drehspiegel 9 zuvor fixiert sein, um eine genaue Ausrichtung zu definieren.
Entsprechend 3B ist der Winkel des Laserstrahls in der X-Z-Ebene nicht geändert. Entsprechend kann die Höhenposition in der Richtung der X-Achse, d. h., die Schmelzhöhe durch Ausführen einer Triangulation basierend auf der Messung in der X-Y-Ebene erfolgen. Die Schmelzhöhe A1 kann gewonnen werden basierend auf den Messkoordinaten X1 des eindimensionalen CCD-Sensors 13b.
4 ist ein schematisches Diagramm, das die Laserstrahlbahn zeigt, gesehen von oben /Y-Z-Ebene).
Wie in 4 gezeigt, wird ein Laserstrahl, der von der Laserstrahlquelle 12 ausgesendet wird, durch die Seitenfläche 5a des Wärmeschildes 5 reflektiert und der Winkel in der Richtung der Y-Achse wird geändert. Der Laserstrahl, dessen Winkel geändert ist, wird auf die Schmelzfläche 7 aufgeworfen und der Laserstrahl, der an dem Reflektionspunkt 7a der Schmelzfläche 7 reflektiert wird, wird schließlich von dem ein-dimensionalen Sensor 13b empfangen. Um den Empfang des Laserstrahls, dessen Winkel geändert worden ist, muss daher der Versatz des Laserstrahles in der das Licht empfangenden Position geringer sein als die Weite W in Richtung der Y-Achse des ein-dimensionalen CCD-Sensors 13b. Der Versatz muss vorher durch Berechnung oder durch Experimente geprüft werden.
Das erste Ausführungsbeispiel und das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich voneinander lediglich in dem Zeitpunkt, zu dem die Reflektion durch die Seitenfläche 5a des Wärmeschildes 5 ausgeführt wird, sie beruhen grundsätzlich auf demselben Effekt. Entweder das erste Ausführungsbeispiel oder das zweite Ausführungsbeispiel können zur tatsächlichen Positionsmessung verwendet werden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Häufigkeit der Messung (die Anzahl der Messungen pro Zeiteinheit) hochgesetzt werden aufgrund der Verwendung von abgetastetem Licht. Weiter muss die Laserleistung nicht groß sein aufgrund der Verwendung des Reflektionsverfahrens mit kleinem Winkel, in dem die Anzahl der Reflektionen an der Schmelzfläche lediglich 1 ist und die Reduktion der Intensität des reflektierten Lichts relativ gering ist.
5 ist ein Diagramm, das das Messverfahren nach der vorliegenden Erfindung mit den üblichen Verfahren bezüglich der Häufigkeit der Messungen und der Laserleistung vergleicht. Es ergibt sich aus 5, dass in dem direkten Reflektionsverfahren das rückkehrende Licht direkt reflektiertes Licht ist und die Laserleistung daher niedrig eingestellt werden kann. Da das direkte Reflektionsverfahren von der Flächenform der Schmelzfläche abhängt, kann das reflektierte Licht, das von dem Reflektor direkt reflektiert wird, nicht stabil empfangen werden und die Häufigkeit der Messungen kann daher nicht hoch eingestellt werden. Wie bei dem Rück-Reflektionsverfahren wird das rückkehrende Licht abgetastet und die Häufigkeit der Messungen kann daher hoch eingestellt werden. Die Laserleistung muss jedoch hoch eingestellt sein. Eine hohe Laserleistung erfordert eine großräumige Einrichtung und hat Probleme bezüglich der Sicherheit.
Nach der Erfindung dagegen ist das rückkehrende Licht abgetastetes Licht und die Häufigkeit der Messung kann hocheingestellt werden, während die Laserleistung nicht hoch sein muss. Dies erlaubt die Verwendung eines sicheren und kleinen Laserstrahlquelle.
6 ist ein Diagramm, das das Messverfahren nach der Erfindung und die üblichen Messverfahren bezüglich der Messstabilitäten vergleicht. Ein Intervall D zwischen dem Wärmeschild und dem Einkristall und ein Intervall L zwischen der unteren Fläche des Wärmeschildes und der Schmelzfläche werden als Parameter verwendet.

Zustand 1: der Abstand D ist groß und der Abstand L ist mittelgroß.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wurde als GUT bewertet und das direkte Reflektionsverfahren wurde als AUSGEZEICHNET bewertet. Keine Bewertung wurde bezüglich des Rück-Reflektionsverfahrens durchgeführt.

Zustand 2: der Abstand D ist mittelgroß und der Abstand L ist groß.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wurde als AUSGEZEICHNET bewertet, während das direkte Reflektionsverfahren als SCHLECHT bewertet wurde. Das Rück-Reflektionsverfahren wurde als AUSREICHEND bewertet.

Zustand 3: Der Abstand D ist klein und der Abstand L ist groß.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung und das Rück-Reflektionsverfahren wurden als AUSREICHEND bewertet während das direkte Reflektionsverfahren als SCHLECHT bewertet worden ist.

Zustand 4: Der Abstand D ist klein und der Abstand L ist klein.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wurde als AUSREICHEND bewertet, während das Direkt-Reflektionsverfahren und das Rück-Reflektionsverfahren als SCHLECHT bewertet worden ist.
Es ergibt sich aus den 5 und 6, dass die Häufigkeit der Messung nach der vorliegenden Erfindung hoch eingestellt sein kann. Obwohl bei dem Direkt-Reflektionsverfahren in Bedingung 1 unterlegen ist, ist das Verfahren nach der Erfindung bei den Bedingungen 2 bis 4 überlegen. Es wird verlangt, den Abstand D und den Abstand L zu reduzieren, um die Qualität des Siliziumkristalls zu verbessern. Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist daher diesbezüglich besonders effektiv.
Obwohl die obige Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter der Annahme gemacht worden ist, dass ein Wärmeschild als Element für eine Reflektion unter kleinem Winkel verwendet wird, können stattdessen andere Komponenten innerhalb des Ofens wie ein Kühlerrohr, ein Reinigungsrohr oder ein Seitenflächenelement stattdessen verwendet werden. Wenn eine Reflektion unter kleinem Winkel auszuführen ist, kann ein geeigneter ausgewählt und verwendet werden unter geeigneten Bedingungen.
Obwohl die obige Beschreibung von Ausführungsbeispielen bezüglich eines Falls gemacht worden ist, bei dem die Schmelzhöhe des CZ-Ofens gemessen wird, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt.
Insbesondere kann die vorliegende Erfindung als ein Positionsmessverfahren verwendet werden, bei dem ein Element in der Nähe des Messbereichs vorgesehen ist, so dass Licht, das von einer Laserstrahlquelle ausgesandt worden ist, auf den Messbereich aufgebracht wird, nachdem er von dem Element reflektiert worden ist und das reflektierte Licht, das von dem Messbereich reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird. Alternativ kann die Erfindung als ein Positionsmessverfahren verwendet werden, bei dem emittiertes Licht auf den Messbereich aufgebracht wird und das reflektierte Licht, das von dem Messbereich reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird, nachdem er von dem Reflektionselement reflektiert worden ist.
Wenn von dem Messbereich rückkehrendes Licht instabil wird unter der Verwendung des direkten Reflektionsverfahrens ist es beispielsweise möglich, die Positionsmessung bei einer stabilen Häufigkeit der Messung auszuführen unter Verwendung eines Elements in der Nähe des Messbereichs, um das rückkehrende Licht abzutasten.
Obwohl eine rote Laserstrahlquelle verwendet wird als Lichtquelle in den oben beschriebenen Beispielen, ist die vorliegende Erfindung nicht entsprechend beschränkt, es können eine violette, eine blaue oder eine grüne Laserstrahlquelle statt der roten Laserstrahlquelle verwendet werden.
Die Verwendung einer solchen Laserstrahlquelle mit einer Wellenlänge von 400 nm bis 550 nm macht es möglich, die Wellenlänge fern von einer gelben, roten oder nah infraroten Wellenlänge von Fremdlicht zu halten, das in dem Inneren des CZ-Ofens erzeugt wird. Die relative Lichtempfangssensitivität des CCD-Sensors wird daher verbessert und es wird so eine genaue Positionsmessung möglich.
Bei der vorliegenden Erfindung wird weiter eine allgemeine Lichtquelle wie Xenon, Quecksilber oder Halogen verwendet oder eine Lichtquelle mit einer einzigen Wellenlänge wie einer Sodiumlinie kann statt der Laserstrahlquelle verwendet werden. Obwohl die Verwendung der Laserstrahlquelle eine genaue Erkennung der Messkoordinaten und damit eine genaue Positionsmessung möglich macht, kann stattdessen, falls erforderlich, eine andere Art einer Lichtquelle verwendet werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Erfindung schafft ein Positionsmessverfahren zum Messen der Höhe der Oberfläche einer Schmelze in einem Tiegel, der im Inneren eines Czochralski-Ofens angeordnet ist, basierend auf einem Prinzip der Triangulation, bei dem eine Lichtquelle und ein Photodetektor vorgesehen sind, Licht, das von einer Lichtquelle emittiert wird, auf die Oberfläche der Schmelze aufgebracht wird und das Licht, das von der Oberfläche der Schmelze reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird, wobei das Verfahren aufweist: Vorsehen eines Elements in der Nähe der Fläche der Schmelze und Verursachen, dass das emittierte Licht von dem Element reflektiert wird, Aufbringen des reflektierten Lichts auf die Oberfläche der Schmelze und Verursachen, dass das Licht, das von der Oberfläche der Schmelze reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2000-264779 [0026]
- WO 01/083859 [0026]

Claims

Ein Positionsmessverfahren zum Messen der Position eines Messbereichs basierend auf dem Prinzip der Triangulation, bei dem eine Lichtquelle und ein Photodetektor vorgesehen sind; Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, auf den Messbereich aufgeworfen wird und das Licht, das von dem Messbereich reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird, wobei das Verfahren aufweist: Vorsehen eines Elements in der Nähe des Messbereichs; und Verursachen, dass das emittierte Licht von dem Element reflektiert wird; Aufbringen des reflektierten Lichts auf den Messbereich und Verursachen, dass das Licht, das von dem Messbereich reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird; oder Aufwerfen des emittierten Lichts auf den Messbereich, Verursachen, dass das Licht, das von dem Messbereich reflektiert wird, von dem Reflektionselement reflektiert wird, und Verursachen, dass das reflektierte Licht von dem Photodetektor empfangen wird.
Ein Positionsmessverfahren zum Messen der Oberflächenhöhe einer Schmelze in einem Tiegel, der in einem Czochralski-Ofen angeordnet ist, basierend auf dem Prinzip der Triangulation, bei dem eine Lichtquelle und ein Photodetektor vorgesehen sind, Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, auf die Oberfläche der Schmelze aufgeworfen wird und das Licht, das von der Oberfläche der Schmalze reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird, wobei das Verfahren aufweist: Vorsehen eines Elements in der Nähe der Oberfläche der Schmelze; und Verursachen, dass das emittierte Licht von dem Element reflektiert wird, Aufbringen des reflektierten Lichts auf die Oberfläche der Schmelze und Verursachen, dass das Licht, das von der Oberfläche der Schmelze reflektiert wird, von dem Photodetektor empfangen wird, oder Aufwerfen des emittierten Lichts auf die Oberfläche der Schmelze, Verursachen, dass das Licht, das von der Oberfläche der Schmelze reflektiert wird, von dem Element reflektiert wird und Verursachen, dass das reflektierte Licht von dem Photodetektor empfangen wird
Das Positionsmessverfahren nach Anspruch 2, wobei das Element ein Wärmeschild ist, das in einem Czochralski-Ofen vorgesehen ist.
Das Positionsmessverfahren nach Anspruch 2, wobei das Element ein Kühlrohr oder ein Reinigungsrohr oder ein Seitenflächenelement im Ofen ist, das in dem Czochralski-Ofen vorgesehen ist.