DE112018006495B4 - Reinigungsverfahren und Reinigungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Reinigungsverfahren zur Entfernung einer Abscheidung, die eine verdampfte Substanz eines Dotierungsmittels enthält und in einer Auslassleitung in einem Einkristall-Hochziehsystem abgeschieden ist, das eine Kammer und die Auslassleitung, die ein Gas in der Kammer ablässt, umfasst, wobei das Verfahren folgendes umfasst:einen ersten Entfernungsschritt, in dem man ein Inertgas, auf das eine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung fließen lässt, nachdem ein mit einem Dotierungsmittel vom n-Typ dotierter Silicium-Einkristall hergestellt wurde, um die Abscheidung abzulösen und zu entfernen; undeinen zweiten Entfernungsschritt, in dem man atomsphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, durch die Kammer in die Auslassleitung fließen lässt, um einen Teil der Abscheidung mit der atmosphärischen Luft zu verbrennen, wobei dieser Teil in dem ersten Entfernungsschritt nicht entfernbar war, und eine verbrannte Substanz der Abscheidung abzulösen und zu entfernen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungsverfahren, ein Silicium-Einkristall-Herstellungsverfahren und eine Reinigungsvorrichtung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Wenn ein mit einem Dotierungsmittel vom n-Typ (beispielsweise Antimon, Arsen oder roter Phosphor) dotierter Silicium-Einkristall hergestellt wird, verdampft das Dotierungsmittel, weil der Siedepunkt des Dotierungsmittels vom n-Typ niedriger ist als der Schmelzpunkt von Silicium, in einer Schmelze in die Atmosphäre einer Kammer und hierdurch wird der spezifische Widerstand des Silicium-Einkristalls höher als ein gewünschter Wert, was bedenklich ist. Um ein solches Problem zu verhindern, wird allgemein der Druck der Kammer erhöht, wenn das Wachstum des mit dem Dotierungsmittel vom n-Typ dotierten Silicium-Einkristalls durchgeführt wird.
  • Wenn der Druck der Kammer jedoch erhöht wird, wird die Konzentration der verdampften Substanz in einer inneren Atmosphäre einer Auslassleitung jedoch hoch und eine Abscheidung, die die verdampfte Substanz des Dotierungsmittels enthält, scheidet sich an der Innenwand der Auslassleitung ab. Wenn die Menge der Abscheidung in der Auslassleitung zunimmt, fließt die Abscheidung in die Kammer zurück und vermischt sich mit der Siliciumschmelze oder dem Silicium-Einkristall und ruft so Dislokation hervor, was bedenklich ist.
  • Folglich wurde ein Reinigungsverfahren zur Entfernung der Abscheidung von der Auslassleitung studiert (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
  • In dem in Patentliteratur 1 offenbarten Reinigungsverfahren lässt man zuerst durch Öffnen der Kammer atmosphärische Luft in die Auslassleitung strömen, um eine Oberflächenschicht der Abscheidung zu verbrennen. Anschließend sind Öffnungs- und Schließventile für die Reinigung in mehreren Auslassbohrungen in der Kammer, die mit dem Inneren der Auslassleitung in Verbindung stehen, angeordnet, und eine Saugpumpe für die Reinigung wird in einem Zustand betrieben, in dem die Öffnungs- und Schließventile für die Reinigung geöffnet sind. Entsprechend fließt die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung, um die Abscheidung zu verbrennen, und verbrannte Substanzen werden abgelöst und abgesaugt (nachstehend als erster Schritt bezeichnet).
  • Anschließend werden, während die Saugpumpe für die Reinigung in Betrieb ist, alle Öffnungs- und Schließventile für die Reinigung für einen Moment geschlossen und der Druck in der Auslassleitung auf einen negativen Druck gebracht, und mindestens eines der Öffnungs- und Schließventile für die Reinigung wird geöffnet und geschlossen; und hierdurch tritt eine Druckfluktuation in der Auslassleitung auf, die hervorruft, dass der Druck in der Auslassleitung zu dem Atmosphärendruck zurückkehrt, und die atmosphärische Luft, auf die Pulsierung ausgeübt wird, strömt in die Auslassleitung. Entsprechend wird die Abscheidung, die in der Auslassleitung verbleibt, verbrannt, und in Folge der Pulsierung der atmosphärischen Luft werden verbrannte Substanzen mit einer stärkeren Ablösekraft abgelöst und abgesaugt (nachstehend als zweiter Schritt bezeichnet).
  • [Zitatliste]
  • [Patentliteratur]
  • [Patentliteratur 1] Japanisches Patent JP 5644861 B2
  • Die Schrift JP 2012-148 906 A beschreibt ebenfalls Reinigungsverfahren und -vorrichtungen für Czochralski-Vorrichtungen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • [Von der Erfindung zu lösende Aufgaben]
  • Weil jedoch das Dotierungsmittel vom n-Typ während der Herstellung des Silicium-Einkristalls flüchtiger ist als ein Dotierungsmittel vom p-Typ, wird die Abscheidung jedoch dick, was bedenklich ist. Aus diesem Grund kann, selbst wenn der in Patentliteratur 1 offenbarte erste Schritt durchgeführt wird, nur eine dünne Oberflächenschicht als Ganzes verbrannt werden, und es verbleibt eine große Menge nicht-verbrannter Abscheidung, was bedenklich ist. Weil die Abscheidung dick ist und eine große Haftkraft besitzt, wird zusätzlich die Abscheidung nur in dem ersten Schritt, in dem keine Pulsierung ausgeübt wird, nicht ausreichend abgelöst. Wenn der zweite Schritt in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die nicht-verbrannte Abscheidung exponiert ist und die Pulsierung der atmosphärischen Luft auftritt, reagiert darüber hinaus in Folge einer Druckfluktuation die nicht-verbrannte Abscheidung schnell mit der atmosphärischen Luft und entzündet sich, was bedenklich ist.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Reinigungsverfahren, ein Silicium-Einkristall-Herstellungsverfahren und eine Reinigungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Abscheidung richtig entfernen können, während die Entzündung der Abscheidung, die eine verdampfte Substanz eines Dotierungsmittels enthält und in einer Auslassleitung abgeschieden ist, verhindert wird.
  • [Mittel zur Lösung der Aufgaben]
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Reinigungsverfahren zur Entfernung einer Abscheidung (Ablagerung), die eine verdampfte Substanz eines Dotierungsmittels enthält, die in einer Auslassleitung in einem Einkristall-Hochziehsystem abgeschieden ist, das eine Kammer und die Auslassleitung, die ein Gas in der Kammer ablässt, einschließt, zur Verfügung gestellt, wobei das Verfahren einen ersten Entfernungsschritt, in dem man ein Inertgas, auf das eine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung strömen lässt, nachdem ein mit einem Dotierungsmittel vom n-Typ dotierter Silicium-Einkristall hergestellt wurde, und so die Abscheidung abgelöst und entfernt wird; und einen zweiten Entfernungsschritt, in dem man atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, durch die Kammer in die Auslassleitung strömen lässt, um einen Teil der Abscheidung mit der atmosphärischen Luft zu verbrennen, wobei dieser Teil in dem ersten Entfernungsschritt nicht entfernbar ist, und eine verbrannte Substanz der Abscheidung abzulösen und zu entfernen, einschließt.
  • Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung, ist es möglich, weil in dem ersten Entfernungsschritt die Abscheidung unter Verwendung des Inertgases, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, abgelöst wird, die Abscheidung mit einer Ablösekraft abzulösen und zu entfernen, die stärker ist als diejenige, wenn das Inertgas verwendet wird, auf das keine Pulsierung ausgeübt wird. Weil das Inertgas als ein Gas verwendet wird, auf das eine Pulsierung ausgeübt wird, und die Abscheidung nicht mit dem Inertgas reagiert, ist es zusätzlich möglich, die Entzündung der Abscheidung zu verhindern.
  • Darüber hinaus tritt, weil die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, in dem zweiten Entfernungsschritt verwendet wird, eine große Druckfluktuation nicht auf, und die atmosphärische Luft reagiert nicht schnell mit der nicht-verbrannten Abscheidung; und hierdurch ist es möglich, Entzündung zu verhindern. Weil die Dicke der Abscheidung durch die Durchführung des ersten Entfernungsschritts reduziert wird, ist es zusätzlich möglich, die Abscheidung über die gesamte Fläche in deren Dickenrichtung zu verbrennen, und selbst wenn die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird und die keine starke Ablösekraft hat, verwendet wird, ist es möglich, den gesamten Rest der Abscheidung abzulösen und zu entfernen.
  • Folglich ist es möglich, die Abscheidung richtig zu entfernen, während eine Entzündung der in der Auslassleitung abgeschiedenen Abscheidung verhindert wird.
  • Übrigens ist in der Erfindung die Bezeichnung „atmosphärische Luft“ eine Sammlung von Gasen, die die Erde umgeben, und impliziert, dass sie Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Argon, Kohlendioxid, Ozon, Neon, Helium, Wasserdampf und dergleichen als Bestandteile enthält.
  • In dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren ist es bevorzugt, dass das Einkristall-Hochziehsystem mit einer Vakuumpumpe ausgestattet ist, die während der Herstellung des Silicium-Einkristalls einen Druck in der Kammer reguliert, sowie einem Gebläse, das die Abscheidung in der Auslassleitung absaugt; es ist bevorzugt, dass der erste Entfernungsschritt die Abscheidung ablöst und die Abscheidung mit dem Gebläse absaugt, indem hervorgerufen wird, dass das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in einem Zustand in die Auslassleitung strömt, in dem der Betrieb der Vakuumpumpe angehalten und das Gebläse betrieben wird; und es ist bevorzugt, dass der zweite Entfernungsschritt die verbrannte Substanz ablöst und die verbrannte Substanz, die mit der atmosphärischen Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, verbrannt wird, mit dem Gebläse absaugt.
  • Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es in den ersten und zweiten Entfernungsschritten möglich, die Abscheidung mit einer starken Ablösekraft zu entfernen, weil zusätzlich zu der Vakuumpumpe, die allgemein in dem Einkristall-Hochziehsystem vorgesehen ist, das Gebläse, welches die Abscheidung absaugt, vorgesehen ist.
  • In dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren ist es bevorzugt, dass das Einkristall-Hochziehsystem mit einer Vakuumpumpe versehen ist, die während der Herstellung des Silicium-Einkristalls einen Druck in der Kammer reguliert; es ist bevorzugt, dass der erste Entfernungsschritt die Abscheidung ablöst und die Abscheidung mit der Vakuumpumpe absaugt, indem hervorgerufen wird, dass das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in einem Zustand in die Auslassleitung strömt, in dem die Vakuumpumpe in Betrieb ist; und es ist bevorzugt, dass der zweite Entfernungsschritt die verbrannte Substanz ablöst und die verbrannte Substanz, die mit der atmosphärischen Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, verbrannt wurde, mit der Vakuumpumpe absaugt.
  • Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es, weil die Vakuumpumpe, die allgemein in einem Einkristall-Hochziehsystem verwendet wird, in den ersten und zweiten Entfernungsschritten vorgesehen ist, nicht notwendig, das Gebläse in einem Einkristall-Hochziehsystem im Stand der Technik vorzusehen, und es ist möglich, eine Erhöhung der Kosten oder dass der Aufbau kompliziert wird, zu vermeiden.
  • In dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren ist es bevorzugt, dass die Kammer eine Hauptkammer und eine Ziehkammer einschließt; es ist bevorzugt, dass in dem ersten Entfernungsschritt die Ziehkammer von der Hauptkammer entfernt wird und ein Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung in einer Auslassbohrung in der Hauptkammer, die mit dem Inneren der Auslassleitung in Verbindung steht, angeordnet ist, eine Verbindungsöffnung in der Hauptkammer, die mit der Ziehkammer verbunden ist, mit einem Deckel verschlossen wird, das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung verschließt und so den Druck in der Auslassleitung auf einen negativen Druck bringt, die Hauptkammer durch eine Zufuhrleitung, die in dem Deckel vorgesehen ist, mit dem Inertgas gefüllt wird, und das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung öffnet und verschließt und so eine Druckfluktuation in der Auslassleitung erzeugt, die hervorruft, dass der Druck in der Auslassleitung zu einem Druck der Hauptkammer zurückkehrt, so dass das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung strömt; und es ist bevorzugt, dass in dem zweiten Entfernungsschritt das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung öffnet und der Deckel von der Verbindungsöffnung entfernt wird oder ein in dem Deckel vorgesehenes Ventil geöffnet wird, oder die Hauptkammer von einem Boden aufschwimmt (von einem Boden getrennt wird), so dass die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung strömt.
  • Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung lässt man das Inertgas, mit dem die Hauptkammer gefüllt ist, in einem Zustand in die Auslassleitung strömen, in dem die Pulsierung mit einem einfachen Verfahren auf das Inertgas ausgeübt wird, bei dem die Hauptkammer durch das Verschließen der Auslassbohrung mit dem Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung von einer Verbindungsleitung abgetrennt wird, der Druck in der Auslassleitung auf einen negativen Druck gebracht wird, die Hauptkammer mit dem Inertgas gefüllt wird und dann die Auslassbohrung lediglich geöffnet und verschlossen wird. Zusätzlich lässt man atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, mit einem einfachen Verfahren in die Auslassleitung strömen, bei dem lediglich der Deckel von der Verbindungsöffnung wegbewegt wird oder lediglich das in dem Deckel vorgesehene Ventil geöffnet wird.
  • In dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren ist es bevorzugt, dass die Kammer eine Hauptkammer und eine Ziehkammer umfasst; es ist bevorzugt, dass die Hauptkammer mehrere Teilkammern einschließt, die aufteilbar sind; es ist bevorzugt, dass in dem ersten Entfernungsschritt die Ziehkammer von der Hauptkammer entfernt wird und ein Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung in einer Auslassbohrung in der Hauptkammer, die mit dem Inneren der Auslassleitung in Verbindung steht, angeordnet ist, eine Verbindungsöffnung in der Hauptkammer, die mit der Ziehkammer verbunden ist, mit einem Deckel verschlossen wird, das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung verschließt, um einen Druck in der Auslassleitung auf einen negativen Druck zu bringen, die Hauptkammer durch eine in dem Deckel vorgesehene Zufuhrleitung mit dem Inertgas gefüllt wird und das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung öffnet und verschließt und so eine Druckfluktuation in der Auslassleitung erzeugt, die hervorruft, dass der Druck in der Auslassleitung zu einem Druck der Hauptkammer zurückkehrt, so dass das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung strömt; und es ist bevorzugt, dass in dem zweiten Entfernungsschritt das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung öffnet und eine der mehreren Teilkammern bewegt wird und so einen Spalt zwischen einer anderen Teilkammer und der einen ausbildet, so dass die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung strömt.
  • Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung lässt man das Inertgas, mit dem die Hauptkammer gefüllt ist, in einem Zustand in die Auslassleitung strömen, in dem die Pulsierung mit dem zuvor erwähnten einfachen Verfahren auf das Inertgas ausgeübt wird. Zusätzlich lässt man die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, mit einem einfachen Verfahren in die Auslassleitung strömen, bei dem lediglich eine der mehreren Teilkammern bewegt wird, um einen Spalt zwischen einer anderen Teilkammer und der einen auszubilden.
  • Es ist in dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren bevorzugt, dass ein Endteil in der Auslassleitung auf der Seite der Hauptkammer in mehrere Verzweigungsteile unterteilt ist; es ist bevorzugt, dass die Hauptkammer mit mehreren der Auslassbohrungen, die mit dem Inneren der Verzweigungsteile der Auslassleitung in Verbindung stehen, versehen ist; und es ist bevorzugt, dass in dem ersten Entfernungsschritt das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung in den mehreren Auslassbohrungen angeordnet ist und ein Schritt des Öffnens und Verschließens der Auslassbohrungen mit dem Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung mit Ausnahme mindestens eines der mehreren Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung, um hervorzurufen, dass das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung strömt, und einen Schritt des Füllens der Hauptkammer mit dem Inertgas durch die Zufuhrleitung mehrere Male wiederholt wird.
  • Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Menge des Inertgases, das in jedes der Auslassbohrungen strömt, weiter zu erhöhen, und es ist möglich, eine Ablösekraft weiter zu intensivieren als diejenige, wenn die mehreren Auslassbohrungen mit den Mitteln zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung gleichzeitig geöffnet und verschlossen werden.
  • In dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren ist es bevorzugt, dass in dem ersten Entfernungsschritt, nachdem ein Differenzdruck zwischen der Kammer und der Auslassleitung 20 kPa oder größer wird, die Auslassbohrung geöffnet und verschlossen wird, um die Pulsierung auf das Inertgas auszuüben.
  • Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung wird die Ablösekraft in dem ersten Entfernungsschritt stärker, und es ist möglich, eine verbleibende nicht-verbrannte Abscheidung zu Beginn des zweiten Entfernungsschritts dünner zu machen.
  • In dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren ist es bevorzugt, dass die Auslassleitung mit einem aufsteigenden Teil versehen ist, der sich vertikal erstreckt; es ist bevorzugt, dass ein Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände an einem unteren Ende des aufsteigenden Teils vorgesehen ist; und es ist bevorzugt, dass in dem ersten Entfernungsschritt und dem zweiten Entfernungsschritt das Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände einen Teil der Abscheidung auffängt, der nicht durch den aufsteigenden Teil hindurchtreten kann und aufgrund seines Eigengewichts herunterfällt.
  • Weil das Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände am unteren Ende des aufsteigenden Teils vorgesehen ist, ist es gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung möglich, die Abscheidung aufzufangen und zu verhindern, dass die Auslassleitung verstopft, mittels eines einfachen Verfahrens, bei dem lediglich das Eigengewicht der Abscheidung verwendet wird. Zusätzlich kann verhindert werden, dass eine schwere Abscheidung, die in Folge ihres Eigengewichts herunterfällt, mit einer Vorrichtung kollidiert, die die Abscheidung absaugt; und hierdurch ist es möglich, eine Beschädigung der Vorrichtung zu verhindern.
  • In dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren ist es bevorzugt, dass ein Mittel zum Auffangen von Pulver in der Auslassleitung an einer Position vorgesehen ist, die in Bezug auf das Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände derjenigen der Kammer entgegengesetzt ist; und es ist bevorzugt, dass in dem ersten Entfernungsschritt und dem zweiten Entfernungsschritt das Mittel zum Auffangen von Pulver ein in der Abscheidung enthaltenes Pulver auffängt.
  • Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung kann verhindert werden, dass leichtes Pulver, das durch den aufsteigenden Teil hindurchgetreten ist, an der Vorrichtung anhaftet, die die Abscheidung absaugt; und hierdurch ist es möglich, eine Beschädigung der Vorrichtung zu vermeiden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Reinigungsverfahren gemäß mindestens einem der zuvor beschriebenen Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei eine Abscheidung in einer Auslassleitung nach dem Herstellen eines, mit einem Dotierungsmittel vom n-Typ dotierten Silicium-Einkristalls, der unter Verwendung eines Einkristall-Hochziehsystems erhalten wird, entfernt wird.
  • Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung wird verhindert, dass die Abscheidung in die Kammer zurückfließt und sich mit einer Siliciumschmelze oder dem Silicium-Einkristall vermischt und Dislokation hervorruft; und hierdurch ist es möglich, die Produktivität des Silicium-Einkristalls zu verbessern.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, wird eine Reinigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die in einem Einkristall-Hochziehsystem verwendet wird, das eine Kammer, die eine Hauptkammer und eine Ziehkammer einschließt, eine Gaseinleitungseinheit, die atmosphärische Luft in die Kammer einleitet, eine Auslassleitung, die Gas in der Kammer ablässt, und eine Vakuumpumpe, die einen Druck in der Kammer durch die Auslassleitung reguliert, umfasst, und eine Abscheidung, die eine verdampfte Substanz eines Dotierungsmittel enthält und in der Auslassleitung abgeschieden ist, entfernt, wobei die Vorrichtung ein Gebläse, das die Abscheidung in der Auslassleitung absaugt; ein Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung in der Hauptkammer, die mit dem Inneren der Auslassleitung in Verbindung steht; einen Deckel, der eine Verbindungsöffnung in der Hauptkammer, die mit der Ziehkammer verbunden ist, verschließt; und Mittel zur Zufuhr von Inertgas zum Füllen der Hauptkammer mit einem Inertgas durch ein in dem Deckel vorgesehene Zufuhrleitung, einschließt.
  • Die Vorrichtung weist dabei Mittel (25) zum Auffangen herunterfallender Gegenstände, vorgesehen am unteren Ende eines aufsteigenden Teils, der sich vertikal in der Auslassleitung erstreckt; und Mittel zum Auffangen von Pulver (26), vorgesehen in der Auslassleitung (21) an einer Position, die in Bezug auf das Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände (25) derjenigen der Kammer (11) entgegengesetzt ist, auf.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Schaubild, das den Aufbau eines Einkristall-Hochziehsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
    • 2 ist ein Übersichtsplan des Einkristall-Hochziehsystems in der Ausführungsform;
    • 3 ist ein schematisches Schaubild, das den Aufbau einer Reinigungsvorrichtung in der Ausführungsform veranschaulicht;
    • 4 ist eine Schnittzeichnung, die erste bis vierte Mittel zum Öffnen und Verschließen von Auslassbohrungen in der Ausführungsform zeigt;
    • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Reinigungsverfahren gemäß der Ausführungsform veranschaulicht; und
    • 6 ist ein Streudiagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Reinigungsverfahren und einem Verlust an Zeit bei der Herstellung in einem Beispiel der Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • [Aufbau des Einkristall-Hochziehsystems]
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Wie in 1 veranschaulicht ist, schließt ein Einkristall-Hochziehsystem 1 eine Hochziehvorrichtung 10 ein. Die Hochziehvorrichtung 10 wird zur Herstellung eines Silicium-Einkristalls SM mit dem Czochralski-Prozess verwendet und ist auf einem Boden FC eines Reinraums CR installiert. Die Hochziehvorrichtung 10 schließt eine Kammer 14, die eine Hauptkammer 11 und eine Ziehkammer 13, die oberhalb der Hauptkammer 11 mit einem Absperrventil 12 zwischen der Hauptkammer 11 und der Ziehkammer 13 angeordnet ist, einschließt, ein.
  • Die Hauptkammer 11 ist auf dem Boden FC montiert. Die Hauptkammer 11 schließt erste bis dritte Teilkammern 11A bis 11C ein. Die erste Teilkammer 11A ist auf dem Boden FC angeordnet, und die dritte Teilkammer 11C ist als oberste angeordnet. Die Hauptkammer 11 ist mit einem Tiegel 15, der eine mit einem Dotierungsmittel vom n-Typ dotierte Siliciumschmelze M aufnimmt, und einem Druckmesser 16, der einen Druck in der Hauptkammer 11 misst, versehen. Zusätzlich ist ein Bodenteil der Hauptkammer 11 mit ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 versehen, die mit dem Bodenteil in Verbindung stehen. 1 veranschaulicht die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114, die nebeneinander in Querrichtung angeordnet sind. In Draufsicht sind die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 jedoch so angeordnet, dass sie sich an den vier Ecken eines virtuellen Vierecks befinden.
  • Eine Gaseinleitungseinheit 131 für die Einleitung eines Inertgases, wie Ar-Gas oder atmosphärischer Luft, in die Hauptkammer 11 ist mit der Ziehkammer 13 verbunden.
  • Zusätzlich schließt das Einkristall-Hochziehsystem 1 eine Auslassleitung 21, einen Wäscher 22, ein Hauptventil 23, ein Leitwertventil (conductance valve) 24, einen Kiesfänger (gravel trap) 25 als Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände, einen Pulverfänger 26 als Mittel zum Auffangen von Pulver, eine Vakuumpumpe 27, ein Pumpenventil 28, ein Gebläse 29 und ein Gebläseventil 30 ein.
  • Die Auslassleitung 21 schließt eine Hauptleitung 210 ein. Der Wäscher 22 ist an einem Ende der Hauptleitung 210 vorgesehen. Der Wäscher 22 verursacht, dass sich Abscheidungen, die durch den Pulverfänger 26 hindurchgetreten sind, in Schlamm verwandeln.
  • Erste bis vierte Verzweigungsleitungen 211 bis 214 sind mit dem anderen Ende der Hauptleitung 210 verbunden. Die ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 sind so angebracht, dass ihr Inneres mit den ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 der Hauptkammer 11 in Verbindung stehen.
  • Das Hauptventil 23 ist an der Seite der Hauptleitung 210 zur Kammer 14 hin angebracht.
  • Die Hauptleitung 210 ist mit einer ersten Bypassleitung 215 versehen, die mit beiden Seiten der Hauptleitung 210 verbunden ist, zwischen denen das Hauptventil 23 angebracht ist. Die erste Bypassleitung 215 schließt einen ersten aufsteigenden Teil 215A, der sich unterhalb des Hauptventils 23 von der Seite der Kammer 14 erstreckt, einen horizontalen Teil 215B, der sich von einem unteren Ende des ersten aufsteigenden Teils 215A in horizontaler Richtung erstreckt, und einen zweiten aufsteigenden Teil 215C, der sich von einer Verlängerungsspitze des horizontalen Teils 215B nach oben erstreckt und mit einer Seite verbunden ist, die in Bezug auf das Hauptventil 23 der Kammer 14 entgegengesetzt ist, ein.
  • Das Leitwertventil 24 ist in dem horizontalen Teil 215B angebracht.
  • Der Kiesfänger 25 ist an einem unteren Ende des zweiten aufsteigenden Teils 215C in einem Zustand vorgesehen, in dem sich eine Kiesleitung 216, die sich nach unten erstreckt, zwischen dem Kiesfänger 25 und dem zweiten aufsteigenden Teil 215C befindet. Der Kiesfänger 25 ist in Kistenform ausgebildet und fängt Abscheidungen auf, die durch den zweiten aufsteigenden Teil 215C gelangt sind, jedoch nicht durch den zweiten aufsteigenden Teil 215C hindurchtreten können und in Folge ihres Eigengewichts herunterfallen. Die erste Bypassleitung und die Kiesleitung 216 sind dünner als die Hauptleitung 210. Übrigens kann der Kiesfänger 25 weggelassen werden.
  • Der Pulverfänger 26 ist in einem Teil der Hauptleitung 210 angebracht, der näher an dem Wäscher 22 ist als ein Verbindungsteil zwischen der Hauptleitung 210 und dem zweiten aufsteigenden Teil 215C. Der Pulverfänger 26 kann übrigens weggelassen werden.
  • Die Vakuumpumpe 27 ist in einem Teil der Hauptleitung 210 vorgesehen, der näher an dem Wäscher 22 ist als der Pulverfänger 26. Die Vakuumpumpe 27 schließt eine Hauptpumpe 271 und eine Vorpumpe 272 ein, die näher an dem Pulverfänger 26 angebracht ist als die Hauptpumpe 271. Die Hauptpumpe 271 und die Vorpumpe 272 werden durch elektrischen Strom aus einer Stromquelle 31 angetrieben. Die Hauptpumpe 271 und die Vorpumpe 272 sind Vorrichtungen, die hauptsächlich dazu dienen, den Druck abzusenken, und deren erreichbarer Vakuumgrad weniger als 0,1 kPa (Hochvakuum) ist und deren Auslassleistung (exhaust capacity) geringer ist als diejenige des Gebläses 29.
  • Das Pumpenventil 28 ist in der Hauptleitung 210 zwischen dem Pulverfänger 26 und der Vorpumpe 272 angebracht.
  • Die Hauptleitung 210 ist mit einer zweiten Bypassleitung 217 versehen, die einen Teil der Hauptleitung 210 zwischen dem Pulverfänger 26 und dem Pumpenventil 28 und einen Teil davon zwischen der Hauptpumpe 271 und dem Wäscher 22 verbindet.
  • Das Gebläse 29 ist an einer Seite zum Wäscher 22 der zweiten Bypassleitung 217 hin vorgesehen, und das Gebläseventil 30 ist auf der Seite davon zum Pulverfänger 26 hin vorgesehen.
  • Weil das Gebläse hauptsächlich bezweckt, einen Gegenstand abzusaugen und der Spalt zwischen einer Schaufel und einem Gehäuse in dem Gebläse 29, die nicht gezeigt sind, breiter ist als derjenige in der Hauptpumpe 271 oder der Vorpumpe 272 ist es unwahrscheinlich, dass ein Problem, wie beispielsweise das Verstopfen des zuvor erwähnten Spalts mit Fremdsubstanz, auftritt. Zusätzlich hat das Gebläse 29 in Folge des zuvor erwähnten breiten Spalts einen höheren erreichbaren Vakuumdruckwert als derjenige der Hauptpumpe 271 oder der Vorpumpe 272 und verbleibt in einem Zustand des Grobvakuums; und hierdurch ist es möglich, die Beschädigung eines elektromagnetischen Ventils 56, das später beschrieben wird, zu vermeiden oder eine Last für den Antrieb erster bis vierter Kolben 51A bis 54A zu verringern.
  • Das Hauptventil 23, das Leitwertventil 24 und der Kiesfänger 25 sind unter dem Boden FC des Reinraums CR installiert. Der Wäscher 22, der Pulverfänger 26, die Vakuumpumpe 27, das Pumpenventil 28, das Gebläse 29, das Gebläseventil 30 und die Stromquelle 31 sind unter einem Boden FP eines Pumpenraums PR installiert. Zusätzlich schließt die Auslassleitung 21 die Hauptleitung 210, die ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214, die erste Bypassleitung 215, die Kiesleitung 216 und die zweite Bypassleitung 217 ein.
  • Zusätzlich schließt das Einkristall-Hochziehsystem 1 eine Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 ein, wie in 2 gezeigt ist.
  • Die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 ist so eingerichtet, dass sie den Druckmesser 16, die Gaseinlasseinheit 131, das Hauptventil 23, das Leitwertventil 24, die Hauptpumpe 271, die Vorpumpe 272, das Pumpenventil 28, das Gebläse 29 und das Gebläseventil 30 steuern kann.
  • [Aufbau der Reinigungsvorrichtung]
  • Im Folgenden wird eine Reinigungsvorrichtung 5 beschrieben. Die Reinigungsvorrichtung 5, wie in 3 veranschaulicht, entfernt das als eine Abscheidung DP abgeschiedene Dotierungsmittel (siehe 4) in der Auslassleitung 21 oder eine verdampfte Substanz wie SiO oder SiO2. Übrigens ist, wenn der Silicium-Einkristall SM mit einem Dotierungsmittel vom p-Typ dotiert ist, die Abscheidung DP weniger als diejenige, wenn der Silicium-Einkristall SM mit dem Dotierungsmittel vom n-Typ dotiert ist. Die Reinigungsvorrichtung 5 schließt erste bis vierte Mittel zum Öffnen und Verschließen von Auslassbohrungen 51 bis 54, einen Deckel 55, das elektromagnetische Ventil 56, Zufuhrmittel 57 für Antriebsstickstoff, Zufuhrmittel 58 für Füllstickstoff als Mittel zur Zufuhr von Inertgas, eine Reinigungssteuervorrichtung 59, den oben beschriebenen Kiesfänger 25, den oben beschrieben Pulverfänger 26 und das oben beschriebene Gebläse 29 ein.
  • Wie in 4 veranschaulicht ist, öffnet das erste Mittel 51 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die erste Auslassbohrung 111, das zweite Mittel 52 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung öffnet und verschließt die zweite Auslassbohrung 112, das dritte Mittel 53 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung öffnet und verschließt die dritte Auslassbohrung 113 und das vierte Mittel 54 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung öffnet und verschließt die vierte Auslassbohrung 114.
  • Das erste Mittel 51 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung schließt den ersten Kolben 51A, ein erstes Öffnungs- und Schließventil 51C, das an einer Spitze einer Stange 51B des ersten Kolbens 51A befestigt ist, und ein Kolbenhalteteil 51D, das den ersten Kolben 51A hält, ein.
  • Das von dem Zufuhrmittel 57 für Antriebsstickstoff zugeführte Stickstoffgas verursacht, dass sich das erste Öffnungs- und Schließventil 51C des ersten Kolbens 51A vor- und zurückbewegt.
  • Die ebene Form des ersten Öffnungs- und Schließventils 51C ist größer als die ebene Form der ersten Auslassbohrung 111.
  • Das Kolbenhalteteil 51D schließt vier Füße 51E, die vertikal nebeneinander in Form eines Vierecks angeordnet sind, eine Halteplatte 51F, die leicht oberhalb der unteren Enden der Füße 51E getragen wird, und vier Griffe 51G, die die zueinander benachbarten Füße 51E verbinden, ein. Der erste Kolben 51A ist an der Halteplatte 51F so angeordnet, dass die Stange 51B nach unten vorsteht.
  • Dann kann das erste Öffnungs- und Schließventil 51C die erste Auslassbohrung 111 öffnen und verschließen, weil das erste Mittel 51 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung so angeordnet ist, dass die unteren Enden der Füße 51E die erste Auslassbohrung 111 umgeben.
  • Die zweiten bis vierten Mittel 52 bis 54 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung sind ähnlich zu dem ersten Mittel 51 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung eingerichtet und schließen die zweiten bis vierten Kolben 52A bis 54A, zweite bis vierte Öffnungs- und Schließventile 52C bis 54C, die an den Spitzen der Stangen 52B bis 54B der zweiten bis vierten Kolben 52A bis 54A befestigt sind, und Kolbenhalteteile 52D bis 54D, die die zweiten bis vierten Kolben 52A bis 54A halten, ein.
  • Eine Zufuhrleitung 60 für Antriebsstickstoff als Zufuhrleitung, die mit dem Zufuhrmittel 57 für Antriebsstickstoff verbunden ist, eine Zufuhrleitung 61 für Füllstickstoff, die mit dem Zufuhrmittel 58 für Füllstickstoff verbunden ist, und ein Zuleitungsdraht 62, der mit der Reinigungssteuervorrichtung 59 verbunden ist, sind in dem Deckel 55 vorgesehen und treten durch ihn hindurch. Der Deckel 55 ist eingerichtet, dass er die Hauptkammer 11 verschließen kann, indem er dicht an einer Verbindungsöffnung 115 in der Hauptkammer 11 befestigt ist, wobei die Verbindungsöffnung 115 mit der Ziehkammer 13 verbunden ist.
  • Wenn der Deckel 55 an der Verbindungsöffnung 115 befestigt wird, befindet sich eine Spitze der Zufuhrleitung 61 für Füllstickstoff in der Hauptkammer 11, und die Hauptkammer 11 kann aus der Zufuhrleitung 61 für Füllstickstoff mit Stickstoffgas (N2) als Inertgas gefüllt werden.
  • Das elektromagnetische Ventil 56 ist in Hauptkammer 11 angeordnet. Das elektromagnetische Ventil 56 ist über den Zuleitungsdraht 62 mit der Reinigungssteuervorrichtung 59 elektrisch verbunden. Eine Spitze der Zufuhrleitung 60 für Antriebsstickstoff ist mit dem elektromagnetischen Ventil 56 verbunden. Zusätzlich sind die ersten bis vierten Kolben 51A bis 54A über Verbindungsleitungen 63 bis 66 mit dem elektromagnetischen Ventil 56 verbunden.
  • Unter Steuerung durch die Reinigungssteuervorrichtung 59 führt das elektromagnetische Ventil 56 das Stickstoffgas von dem Zufuhrmittel 57 für Antriebsstickstoff zu mindestens einem der ersten bis vierten Kolben 51A bis 54A zu, um unabhängig den Kolben anzutreiben, zu dem Stickstoffgas zugeführt wurde.
  • Die ersten bis vierten Mittel 51 bis 54 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung, der Deckel 55, das elektromagnetische Ventil 56 und die Reinigungssteuervorrichtung 59 können auf einem Wagen 67 untergebracht und mit ihm transportiert werden.
  • [Reinigungsverfahren unter Verwendung der Reinigungsvorrichtung]
  • Nachstehend wird ein Reinigungsverfahren für die Auslassleitung 21 unter Verwendung der Reinigungsvorrichtung 5 beschrieben. Übrigens ist in 5 die Einleitung eines Inertgases (Ar oder Stickstoff) oder atmosphärischer Luft oder der Betrieb der Vakuumpumpe 27 oder des Gebläses 29 als „AN“ angegeben, und das Anhalten der Einleitung des Inertgases oder dergleichen oder das Anhalten des Betriebs der Vakuumpumpe 27 oder dergleichen ist als „AUS“ angegeben.
  • Als erstes stellt die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 des Einkristall-Hochziehsystems 1 den mit dem Dotierungsmittel vom n-Typ, wie beispielsweise Antimon, Arsen oder rotem Phosphor, dotierten Silicium-Einkristall SM her. Der spezifische Zielwiderstand in einem geraden Körperteil des Silicium-Einkristalls SM ist von 10 mQ.cm bis 50 mΩ·cm im Fall von Antimon, er ist im Fall von Arsen 1,2 mΩ·cm bis 4,0 mΩ·cm und im Fall von rotem Phosphor ist er von 0,5 mQ.cm bis 1,3 mΩ·cm. Der Durchmesser des Silicium-Einkristalls SM ist nicht besonders beschränkt und kann beispielsweise 100 mm, 125 mm, 150 mm, 200 mm, 300 mm oder 450 mm sein.
  • In einem Hochziehschritt des Hochziehens des Silicium-Einkristalls SM steuert die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 die Gaseinlasseinheit 131 so, dass nur Ar-Gas (Inertgas) zugeführt wird. Zusätzlich bringt die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 den Druck der Kammer 14 auf einen Druck von 0,5 kPa bis 5 kPa, indem das Leitwertventil 24 und das Gebläseventil 30 geschlossen werden, das Hauptventil 23 und das Pumpenventil 28 geöffnet werden und die Vakuumpumpe 27 betrieben wird. Dann wird der Tiegel 15 erhitzt und so die Siliciumschmelze M erzeugt.
  • Anschließend hält die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 die Kammer 14 in einer Inertgasatmosphäre bei einem Druck von 0,5 kPa oder größer und weniger als 5 kPa, indem das Leitwertventil 24 geöffnet und das Hauptventil 23 geschlossen wird. Dann zieht nach Dotierung der Siliciumschmelze M mit dem Dotierungsmittel vom n-Typ die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 den Silicium-Einkristall SM aus der Siliciumschmelze M hoch, indem der Druck der Kammer 14 auf einen Druck von 5 kPa bis 80 kPa gebracht wird und der Tiegel 15 angehoben wird, während der Tiegel 15 rotiert wird.
  • Wie in 4 veranschaulicht ist, scheidet sich in dem Hochziehschritt die Abscheidung DP in der Hauptleitung 210 eher auf der Seite der Kammer 14 als auf der Seite eines Pulverfängers 26, sowie auf inneren Wänden der ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 und der ersten Bypassleitung 215 ab. Weil das Dotierungsmittel vom n-Typ eine höhere Flüchtigkeit hat als diejenige des Dotierungsmittels vom p-Typ, ist die Dicke der Abscheidung DP etwa 1 cm dicker als diejenige, wenn das Dotierungsmittel vom p-Typ verwendet wird.
  • Wenn das untere Ende des Silicium-Einkristalls SM von der Siliciumschmelze M getrennt wird, wird das Verfahren mit einem Kühlungsschritt fortgesetzt. Während des Kühlungsschritts führt die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 einen Verbrennungsschritt (burning step) durch.
  • In dem Verbrennungsschritt hält die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 die Einleitung des Ar-Gases an, nachdem die atmosphärische Luft aus der Gaseinleitungseinheit 131 in die Kammer 14 eingelassen wurde. Entsprechend strömt die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, durch die Kammer 14 in die Auslassleitung 21, und eine Oberflächenschicht der Abscheidung DP reagiert mit der atmosphärischen Luft und wird verbrannt.
  • Weil die Abscheidung DP dick ist und an der Auslassleitung 21 haftet und keine Pulsierung auf die atmosphärische Luft ausgeübt wird, verbleibt in dem Verbrennungsschritt die Abscheidung DP, die verbrannt wird, fast ohne Ablösen so wie sie ist. Zusätzlich verbrennt, wenn die Dicke der Abscheidung DP vor dem Verbrennungsschritt 100 % ist, in dem Verbrennungsschritt auf der Seite der Oberfläche eine Oberflächenschicht mit einer Dicke von etwa 50 %.
  • Nachdem der Verbrennungsschritt für eine vorher festgelegte Zeit durchgeführt wurde, wird, wenn der Kühlungsschritt beendet ist, der Silicium-Einkristall SM aus der Hauptkammer 11 entnommen. Dann beendet die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 die Herstellung des Silicium-Einkristalls SM, indem der Betrieb der Vakuumpumpe 27 angehalten und das Leitwertventil 24 und das Pumpenventil 28 geschlossen werden.
  • Danach führt die Reinigungsvorrichtung 5 erste bis dritte Entfernungsschritte durch, um die in der Auslassleitung 21 abgeschiedene Abscheidung DP zu entfernen.
  • In dem ersten Entfernungsschritt führt eine Bedienperson eine Operation durch, um das Absperrventil 12 und die Ziehkammer 13 von der Hauptkammer 11 zu entfernen, und, wie in 3 veranschaulich ist, die ersten bis vierten Mittel 51 bis 54 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung so anzuordnen, dass die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 damit verschlossen werden können. Zusätzlich wird das elektromagnetische Ventil 56 in der Hauptkammer 11 angeordnet, indem ein Montagegestell (jig, nicht gezeigt) verwendet wird, und die Hauptkammer 11 wird durch Abdecken der Verbindungsöffnung 115 mit dem Deckel 55 verschlossen.
  • Anschließend wird das Gebläse 29 angetrieben, um das Innere der Hauptkammer 11 in einem Zustand abzusaugen, in dem die Reinigungssteuervorrichtung 59 die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 mit den ersten bis vierten Mitteln 51 bis 54 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung öffnet und die Hochziehsystem-Steuervorrichtung 32 das Pumpenventil 28 schließt und das Gebläseventil 30 öffnet. In diesem Fall wird, weil die Verbindungsöffnung 115 mit dem Deckel 55 verschlossen ist, keine neue atmosphärische Luft in die Hauptkammer 11 eingeleitet. Dann ersetzt, nachdem eine vorher festgelegte Zeit abgelaufen ist, die Reinigungssteuervorrichtung 59 die atmosphärische Luft in der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 21 mit dem Stickstoffgas, indem man das Zufuhrmittel 58 für Füllstickstoff das Stickstoffgas in die Hauptkammer 11 einleiten lässt.
  • Es ist bevorzugt, dass die Flussrate des Stickstoffgases 200 ml/min bis 1.000 ml/min ist.
  • Zusätzlich ist es bevorzugt, dass die Abluftmenge des Gebläses 29 von 2 m3/min bis 10 m3/min ist.
  • Anschließend schließt die Reinigungssteuervorrichtung 59 die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 im Wesentlichen gleichzeitig, um die Hauptkammer 11 von dem Gebläse 29 abzutrennen, die Hauptkammer 11 mit Stickstoffgas zu füllen und den Druck in der Auslassleitung 21 auf einen negativen Druck zu bringen (Schritt des Füllens mit Inertgas).
  • Dann öffnet, wenn eine Zeit T1 von dem Schließen der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 abgelaufen ist, die Reinigungssteuervorrichtung 59 die erste Auslassbohrung 111 für eine Zeit T2, um eine Druckfluktuation in der Auslassleitung 21 zu erzeugen, was den Druck in der Auslassleitung 21 auf den Druck der Hauptkammer 11 zurückkehren lässt, und es so dem Stickstoffgas, auf das Pulsierung ausgeübt wird, erlaubt, durch die erste Auslassbohrung 111 in die Auslassleitung 21 zu strömen (Schritt der Ausübung der Pulsierung).
  • Entsprechend ist es möglich, die Oberflächenschicht der Abscheidung DP von der ersten Verzweigungsleitung 211 und der Auslassleitung 21 abströmseitig davon mit einer Ablösekraft abzulösen und zu entfernen, die stärker ist als diejenige, wenn das Stickstoffgas, auf das keine Pulsierung ausgeübt wird, verwendet wird. Zusätzlich reagiert, selbst wenn ein nicht-verbrannter Teil der Abscheidung DP durch das Ablösen der verbrannten Oberflächenschicht freigelegt wird, der freigelegte Teil der Abscheidung DP nicht mit dem Stickstoffgas, und der Rest der Abscheidung DP wird nicht sehr heiß; und hierdurch ist es möglich, Entzündung zu vermeiden. Darüber hinaus ist es dank der starken Ablösekraft möglich, auch eine Oberflächenschicht des nicht-verbrannten Teils der Abscheidung DP zusätzlich zu einer Oberflächenschicht des verbrannten Teils abzulösen und zu entfernen, ohne Entzündung hervorzurufen.
  • Wenn die erste Auslassbohrung 111 verschlossen wird (wenn der Schritt der Ausübung der Pulsierung beendet ist), werden sämtliche der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 verschlossen und so wird der Prozess wiederum mit dem Schritt des Füllens mit Inertgas fortgesetzt. Dann öffnet, wenn die Zeit T1 abgelaufen ist, diesmal die Reinigungssteuervorrichtung 59 lediglich für die Zeit T2 die zweite Auslassbohrung 112, um es dem Stickstoffgas, auf das Pulsierung ausgeübt wurde, zu ermöglichen, durch die zweite Auslassbohrung 112 in die Auslassleitung 21 zu strömen (Schritt der Ausübung der Pulsierung). Entsprechend ist es möglich, die Oberflächenschicht der Abscheidung DP von der zweiten Verzweigungsleitung 212 und der Auslassleitung 21 abströmseitig davon zu entfernen.
  • Danach führt auf ähnliche Weise die Reinigungssteuervorrichtung 59 den Schritt des Füllens mit Inertgas für die Zeit T1, den Schritt der Ausübung der Pulsierung, in dem nur die dritte Auslassbohrung 113 für die Zeit T2 geöffnet wird, den Schritt des Füllens mit Inertgas für die Zeit T1 und den Schritt der Ausübung der Pulsierung, in dem nur die fünfte Auslassbohrung 114 für die Zeit T2 geöffnet wird, durch.
  • Danach beendet die Reinigungssteuervorrichtung 59 nach Bedarf den ersten Entfernungsschritt, indem der Reihe nach der Schritt des Füllens mit Inertgas und der Schritt der Ausübung der Pulsierung, in dem nur eine der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 geöffnet oder verschlossen wird, durchgeführt werden.
  • Es ist übrigens bevorzugt, dass ein Differenzdruck zwischen der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 21, wenn der Prozess von dem Schritt des Füllens mit Inertgas zu dem Schritt der Ausübung der Pulsierung fortschreitet, 20 kPa oder größer ist.
  • Die Zeit T1 für den Schritt des Füllens mit Inertgas hängt von der Größe der Hauptkammer 11 oder der Flussrate des Stickstoffgases ab und es ist bevorzugt, dass die Zeit T1 zehn bis dreißig Sekunden ist. Es ist möglich, den Differenzdruck ausreichend zu erhöhen, indem die Zeit T1 auf zehn Sekunden oder größer eingestellt wird. Durch Einstellen der Zeit T1 auf dreißig Sekunden oder weniger ist es zusätzlich möglich, zu vermeiden, dass die Reinigungszeit übermäßig lang wird.
  • Die Zeit T2 für das Öffnen der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 hängt von dem Druck oder der Größe der Hauptkammer 11 ab, und es ist bevorzugt, dass die Zeit T2 eine Sekunde oder weniger ist. Es ist möglich zu verhindern, dass reflektierte Wellen des Stickstoffgases, das in die Auslassleitung 21 geströmt ist, zu der Hauptkammer 11 zurückkehren und den Rückfluss der Abscheidung DP zu vermeiden, indem die Zeit T2 auf eine Sekunde oder weniger eingestellt wird. Die Reihenfolge des Öffnens und Verschließens oder die Anzahl der Öffnungen und Schließungen der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 ist nicht besonders beschränkt. Die Zeiten für das Öffnen der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 können gleich oder verschieden voneinander sein. Zwei, drei oder vier der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 können gleichzeitig geöffnet und verschlossen werden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Zeit für den ersten Entfernungsschritt zehn Minuten bis dreißig Minuten beträgt. Es ist möglich, die Abscheidung DP ausreichend zu entfernen, indem die Zeit auf zehn Minuten oder größer eingestellt wird. Durch Einstellen der Zeit auf dreißig Minuten oder weniger ist es möglich, zu vermeiden, dass die Reinigungszeit übermäßig lang wird.
  • Die Reinigungsvorrichtung 5 führt den zweiten Entfernungsschritt im Anschluss an den ersten Entfernungsschritt durch.
  • In dem zweiten Entfernungsschritt öffnet zuerst die Reinigungssteuervorrichtung 59 sämtliche der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114, während der Betrieb des Gebläses 29 und die Einleitung von Stickstoff in die Hauptkammer 11 beibehalten wird. Dann wird, nachdem atmosphärische Luft in die Hauptkammer 11 eingeleitet wurde, indem der Deckel 55 in Querrichtung oder in eine Richtung nach oben verschoben wurde, die Einleitung von Stickstoff beendet.
  • Entsprechend strömt die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, durch die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 in die Auslassleitung 21, um es zu ermöglichen, dass die Abscheidung DP in den ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 und der Auslassleitung 21 abströmseitig davon verbrannt wird. In diesem Fall ist es möglich, die Abscheidung DP über die gesamte Fläche in einer Dickenrichtung davon zu verbrennen, weil die Dicke der Abscheidung DP durch das Ablösen der Oberflächenschicht der Abscheidung DP in dem ersten Entfernungsschritt verringert wurde. Zusätzlich reagiert, weil die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, verwendet wird, die atmosphärische Luft nicht schnell mit einem nicht-verbrannten Teil der Abscheidung DP; und hierdurch ist es möglich, Entzündung zu vermeiden. Dann ist es möglich, den gesamten Rest der Abscheidung DP abzulösen und zu entfernen, weil die Abscheidung DP dünn ist, selbst wenn die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird und die keine starke Ablösekraft aufweist, verwendet wird.
  • Übrigens kann die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung 21 strömen, indem ein Ventil in dem Deckel 55 vorgesehen und das Ventil geöffnet wird oder durch Verschieben der zweiten Teilkammer 11B oder der dritten Teilkammer 11C in Querrichtung oder nach oben, um einen Spalt auszubilden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Zeit für den zweiten Entfernungsschritt fünf Minuten bis zwanzig Minuten beträgt. Durch Einstellen der Zeit auf fünf Minuten oder mehr ist es möglich, die Abscheidung DP ausreichend zu oxidieren. Durch Einstellen der Zeit auf zwanzig Minuten oder weniger ist es zusätzlich möglich, zu vermeiden, dass die Reinigungszeit übermäßig lang wird.
  • Die Reinigungsvorrichtung 5 führt den dritten Entfernungsschritt im Anschluss an den zweiten Entfernungsschritt durch. Übrigens kann der dritte Entfernungsschritt weggelassen werden.
  • Außer der Durchführung eines Schritts des Füllens mit atmosphärischer Luft anstelle des in dem ersten Entfernungsschritt durchgeführten Schritts des Füllens mit Inertgas, ist der dritte Entfernungsschritt derselbe wie der erste Entfernungsschritt.
  • Im Einzelnen schließt die Reinigungssteuervorrichtung 59 die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 im Wesentlichen gleichzeitig, um die Hauptkammer 11 von dem Gebläse 29 abzutrennen, die Hauptkammer 11 mit der atmosphärischen Luft zu füllen und den Druck in der Auslassleitung 21 auf einen negativen Druck zu bringen (Schritt des Füllens mit atmosphärischer Luft). Dann öffnet, wenn eine Zeit T3 von dem Schließen der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 abgelaufen ist, die Reinigungssteuervorrichtung 59 die erste Auslassbohrung 111 für eine Zeit T4, um es der atmosphärischen Luft, auf die Pulsierung ausgeübt wird, zu ermöglichen, durch die erste Auslassbohrung 111 in die Auslassleitung 21 zu strömen (Schritt der Ausübung der Pulsierung).
  • Entsprechend ist es, selbst wenn die Abscheidung DP selbst in dem zweiten Entfernungsschritt nicht entfernt werden kann und verbleibt, möglich, die Abscheidung DP von der ersten Verzweigungsleitung 211 und der Auslassleitung 21 abströmseitig davon mit einer Ablösekraft, die stärker ist als diejenige, wenn die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, verwendet wird, abzulösen und zu entfernen. Weil die Oxidierung der Abscheidung DP in dem zweiten Entfernungsschritt beendet wird, wird zusätzlich die Abscheidung DP nicht durch die atmosphärische Luft entzündet.
  • Danach führt die Reinigungssteuervorrichtung 59 den Schritt des Füllens mit atmosphärischer Luft für die Zeit T3, den Schritt der Ausübung der Pulsierung, in dem nur die zweite Auslassbohrung 112 für die Zeit T4 geöffnet wird, den Schritt des Füllens mit atmosphärischer Luft für die Zeit T3, den Schritt der Ausübung der Pulsierung, in dem nur die dritte Auslassbohrung 113 für die Zeit T4 geöffnet wird, den Schritt des Füllens mit atmosphärischer Luft für die Zeit T3 und den Schritt der Ausübung der Pulsierung, in dem nur die vierte Auslassbohrung 114 für die Zeit T4 geöffnet wird, aus.
  • Danach beendet die Reinigungssteuervorrichtung 59 nach Bedarf den dritten Entfernungsschritt, indem der Reihe nach der Schritt des Füllens mit atmosphärischer Luft und der Schritt der Ausübung der Pulsierung, in dem nur eine der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 geschlossen wird und dann sämtliche der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 geöffnet werden, durchgeführt werden.
  • Übrigens hängt die Zeit T4 für das Öffnen der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 von der Größe der Hauptkammer 11 ab, und es ist bevorzugt, dass die Zeit T4 eine Sekunde oder weniger ist. Indem die Zeit T4 auf eine Sekunde oder weniger eingestellt wird, ist es möglich, zu verhindern, dass reflektierte Wellen der atmosphärischen Luft, die in die Auslassleitung 21 geströmt ist, zu der Hauptkammer 11 zurückkehren, und den Rückfluss der Abscheidung DP zu vermeiden. Die Reihenfolge der Öffnung oder die Anzahl der Öffnungen der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 ist nicht besonders beschränkt. Die Zeiten für die Öffnung der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 können dieselben oder unterschiedlich voneinander sein. Zwei, drei oder vier der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 können gleichzeitig geöffnet werden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Zeit für den dritten Entfernungsschritt zehn Minuten bis dreißig Minuten beträgt. Es ist möglich, die Abscheidung DP ausreichend zu entfernen, indem die Zeit auf 10 Minuten oder größer eingestellt wird. Zusätzlich ist es möglich, zu vermeiden, dass die Reinigungszeit übermäßig lang wird, indem die Zeit auf dreißig Minuten oder weniger eingestellt wird.
  • [Vorteil(e) der Ausführungsform]
  • Weil in dem ersten Entfernungsschritt die Abscheidung DP unter Verwendung des Stickstoffgases, auf das Pulsierung ausgeübt wird, abgelöst wird und in dem anschließenden zweiten Entfernungsschritt der Rest der Abscheidung DP unter Verwendung der atmosphärischen Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, abgelöst wird, ist es möglich, die Abscheidung DP richtig zu entfernen, während die Entzündung der in der Auslassleitung 21 abgeschiedenen Abscheidung DP vermieden wird.
  • Insbesondere wird, weil die ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 nahe an der Kammer 14 sind und ihre unteren Enden gebogen sind, die Abscheidung DP leicht abgeschieden. Weil das Stickstoffgas, auf das Pulsierung ausgeübt wird, in die ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 strömt, um die Abscheidung DP von ihnen zu entfernen, ist es in dieser Ausführungsform möglich, den Effekt, dass das Zurückfließen der Abscheidung DP zu der Kammer 14 verhindert wird, zu verstärken. Folglich wird während der Herstellung des Silicium-Einkristalls SM, die nach der Reinigung durchgeführt wird, vermieden, dass die Abscheidung DP in die Kammer 14 zurückströmt und sich mit der Siliciumschmelze M oder dem Silicium-Einkristall SM vermischt und eine Dislokation hervorruft; und hierdurch ist es möglich, die Produktivität des Silicium-Einkristalls SM zu verbessern.
  • Weil anstelle der Vakuumpumpe 27 das Gebläse 29 in den ersten bis dritten Entfernungsschritten verwendet wird, ist es möglich, die Abscheidung DP mit einer starken Ablösekraft zu entfernen.
  • Weil nur eine Auslassbohrung in den ersten und dritten Entfernungsschritten geöffnet und verschlossen wird, ist es möglich, die Menge des Stickstoffgases oder der atmosphärischen Luft, die in jede Auslassbohrung und jede Verzweigungsleitung strömen, weiter zu erhöhen, verglichen damit, dass mehrere der Auslassbohrungen gleichzeitig geöffnet und verschlossen werden, und es ist möglich, die Ablösekraft in der Auslassbohrung oder der Verzweigungsleitung zu verstärken, ohne den Differenzdruck zu erhöhen.
  • Der in dem zweiten aufsteigenden Teil 215C vorgesehene Kiesfänger 25 kann die Abscheidung DP mit einem einfachen Verfahren auffangen, indem lediglich das Eigengewicht der Abscheidung DP verwendet wird. Zusätzlich ist es möglich, die Abscheidung DP, die schwer ist und in Folge ihres Eigengewichts herunterfällt, aufzufangen; und hierdurch ist es möglich, die Beschädigung des Gebläses 29, die durch Kollision mit der Abscheidung DP, die schwer ist, hervorgerufen wird, zu verhindern.
  • Weil der Pulverfänger 26 leichtes Pulver auffangen kann, das durch den zweiten aufsteigenden Teil 215C hindurchgetreten ist, ist es möglich, einen Betriebsausfall des Gebläses 29 zu verhindern, der durch das an ihn anhaftende Pulver verursacht wird.
  • Weil die Abscheidung DP, die in den ersten und zweiten Entfernungsschritten nicht entfernt werden kann, dadurch entfernt werden kann, dass der dritte Entfernungsschritt durchgeführt wird, ist es zusätzlich möglich, die Möglichkeit zu verringern, dass die Abscheidung DP zu der Kammer 14 zurückfließt, und es ist möglich, die Produktivität des Silicium-Einkristalls SM weiter zu verbessern.
  • Weil der Verbrennungsschritt vor dem ersten Entfernungsschritt durchgeführt wird, ist es darüber hinaus möglich, die Abscheidung DP in dem ersten Entfernungsschritt leicht zu entfernen.
  • [Beispiele für Modifizierungen]
  • Übrigens ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf die vorhergehende Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Verbesserungen, Designänderungen oder dergleichen können durchgeführt werden, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Beispielsweise kann die Abscheidung DP in mindestens einem Schritt der ersten bis dritten Entfernungsschritte unter Verwendung der Vakuumpumpe 27 anstelle des Gebläses 29 entfernt werden, und in diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Auslassleistung der Vakuumpumpe 27 erhöht werden kann, um die Abscheidung DP zu entfernen. Wenn die Vakuumpumpe 27 in sämtlichen der ersten bis dritten Entfernungsschritten verwendet ist, ist es nicht notwendig, das Gebläse 29 in dem Einkristall-Hochziehsystem 1 im Stand der Technik vorzusehen, und es ist möglich, eine Erhöhung der Kosten oder dass der Aufbau kompliziert wird, zu vermeiden.
  • In dem ersten Entfernungsschritt kann man als ein Verfahren, um hervorzurufen, dass Stickstoff, auf den Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung 21 strömt, Stickstoff, mit dem die Hauptkammer 11 gefüllt ist, nicht in die Auslassleitung 21 strömen lassen, sondern stattdessen können von den ersten bis vierten Mitteln 51 bis 54 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung, beispielsweise Düsen, mit den ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 verbunden sein, und Stickstoff oder die atmosphärische Luft können direkt von dem Zufuhrmittel 58 für Füllstickstoff durch die Düsen zugeführt werden.
  • In dem dritten Entfernungsschritt können als ein Verfahren, um hervorzurufen, dass die atmosphärische Luft, auf die Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung 21 strömt, anstelle der ersten bis vierten Mittel 51 bis 54 zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung, beispielsweise die Düsen mit den ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 verbunden sein, und die atmosphärische Luft kann durch die Düsen hindurch zugeführt werden.
  • Das in dem ersten Entfernungsschritt verwendete Inertgas kann Ar-Gas, Heliumgas oder Neongas sein.
  • In dem zweiten Entfernungsschritt kann man als ein Verfahren, um hervorzurufen, dass die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung 21 strömt, während die Hauptkammer 11 mit dem Deckel 55 verschlossen ist, die atmosphärische Luft durch die Zufuhrleitung 61 zum Füllen mit Stickstoff oder eine separat von der Zufuhrleitung 61 zum Füllen mit Stickstoff vorgesehene Zufuhrleitung in die Auslassleitung strömen gelassen werden.
  • Als Verfahren zur Erzeugung des Differenzdrucks zwischen der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 21 und der Pulsierung kann anstelle der Verwendung der ersten bis vierten Kolben 51A bis 54A das Hauptventil 23 oder das Leitwertventil 24, das unter dem Boden angeordnet ist, geöffnet und geschlossen werden, um den Differenzdruck und die Pulsierung zu erzeugen.
  • Nachdem der Silicium-Einkristall SM hergestellt wurde, können die ersten bis dritten Entfernungsschritte durchgeführt werden, ohne den Verbrennungsschritt durchzuführen.
  • [Beispiele]
  • Nunmehr wird die Erfindung ausführlicher mit Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert; die Erfindung ist jedoch durch diese Beispiele in keiner Weise beschränkt.
  • [Erstes Experiment: In Bezug auf den Differenzdruck zwischen der Kammer und der Auslassleitung, wenn die Auslassbohrung in dem ersten Entfernungsschritt geöffnet und verschlossen wird.]
  • [Experimentelles Verfahren]
  • <Erstes Vergleichsbeispiel>
  • Das Einkristall-Hochziehsystem 1 und die Reinigungsvorrichtung 5 der zuvor erwähnten Ausführungsform wurden vorbereitet. Als Innendurchmesser der Verzweigungsleitung wurde 70 mm gewählt. Dann wurde ein mit rotem Phosphor als Dotierungsmittel vom n-Typ dotierter Silicium-Einkristall hergestellt und der Verbrennungsschritt einmal durchgeführt, und dann wurde die Reinigung unter Verwendung der Reinigungsvorrichtung 5 durchgeführt.
  • In dem ersten Entfernungsschritt wurden zweiundvierzig Zyklen des Schritts des Füllens mit Inertgas und des Schritts der Ausübung der Pulsierung an jeder der ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 durchgeführt. Während des ersten Entfernungsschritts war die Abluftmenge des Gebläses 29 auf 5 m3/min eingestellt. Man ließ Stickstoffgas, auf das Pulsierung ausgeübt wurde, in die Auslassleitung 21 strömen, indem eine der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 für eine Sekunde zu einem Zeitpunkt geöffnet wurde, als der Differenzdruck zwischen der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 21 1 kPa wurde.
  • Danach wurde der zweite Entfernungsschritt für 15 Minuten durchgeführt, ohne die Abluftmenge des Gebläses 29 zu ändern.
  • <Zweites Vergleichsbeispiel>
  • Dasselbe Experiment wie in dem ersten Vergleichsbeispiel wurde durchgeführt, außer dass in dem Schritt des Füllens mit Inertgas der Differenzdruck zwischen der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 21, als die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 offen waren, auf 5 kPa eingestellt war.
  • <Erstes Beispiel>
  • Dasselbe Experiment wie in dem ersten Vergleichsbeispiel wurde durchgeführt, außer dass in dem Schritt des Füllens mit Inertgas der Differenzdruck zwischen der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 21, als die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 geöffnet waren, auf 20 kPa eingestellt war.
  • [Auswertung]
  • Die Entfernung der Abscheidung DP in den ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 nach der Reinigung wurde miteinander verglichen.
  • In dem zweiten Vergleichsbeispiel war die Restmenge der Abscheidung DP kleiner als diejenige in dem ersten Vergleichsbeispiel; in beiden der ersten und zweiten Vergleichsbeispiele verblieb jedoch Abscheidung DP.
  • Andererseits verblieb in dem ersten Beispiel keine Abscheidung DP, und sie konnte besser entfernt werden, als wenn eine Bedienperson eine manuelle Operation mit einer Bürste durchführte.
  • Es wurde daher bestätigt, dass die Abscheidung gut entfernbar war, als der Differenzdruck zwischen der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 21 auf 20 kPa oder größer eingestellt war und dann die ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 geöffnet und verschlossen wurden, um Pulsierung auf das Inertgas auszuüben.
  • [Zweites Experiment: Bestätigung der Effekte des Reinigungsverfahrens]
  • [Experimentelles Verfahren]
  • <Drittes Vergleichsbeispiel>
  • Das Einkristall-Hochziehsystem 1 und die Reinigungsvorrichtung 5, die dieselben wie diejenigen in dem ersten Experiment waren, wurden vorbereitet. Dann wurde, wie in Tabelle 1 gezeigt, in einem Zustand, in dem der Maximaldruck in der Kammer 14 auf 10 kPa eingestellt war, ein mit Antimon als Dotierungsmittel vom n-Typ dotierter Silicium-Einkristall hergestellt und der Verbrennungsschritt einmal durchgeführt, und dann die Reinigung unter Verwendung der Reinigungsvorrichtung 5 durchgeführt.
  • Die einzige durchgeführte Reinigung war der zweite Entfernungsschritt (in Tabelle 1 als [2] bezeichnet) der zuvor erwähnten Ausführungsform.
  • In dem zweiten Entfernungsschritt wurde für fünfzehn Minuten ein Verfahren durchgeführt, bei dem man die atmosphärische Luft durch die ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 in die Auslassleitung 21 strömen ließ, wobei die Abluftmenge des Gebläses 29 auf 5 m3/min eingestellt war.
  • <Viertes Vergleichsbeispiel>
  • Außer dass Arsen als ein Dotierungsmittel verwendet und der Maximaldruck der Kammer 14 auf 30 kPa eingestellt war, wurde ein Experiment unter den gleichen Bedingungen wie in dem dritten Vergleichsbeispiel durchgeführt.
  • <Fünftes Vergleichsbeispiel>
  • Außer dass roter Phosphor als ein Dotierungsmittel verwendet und der Maximaldruck der Kammer 14 auf 40 kPa eingestellt war, wurde ein Experiment unter den gleichen Bedingungen wie in dem dritten Vergleichsbeispiel durchgeführt.
  • <Sechstes Vergleichsbeispiel>
  • Ein Experiment wurde unter denselben Bedingungen wie in dem dritten Vergleichsbeispiel durchgeführt, außer dass als Reinigung nach demselben zweiten Entfernungsschritt wie demjenigen in dem dritten Vergleichsbeispiel der dritte Entfernungsschritt (in Tabelle 1 als [3] bezeichnet) der zuvor erwähnten Ausführungsform durchgeführt wurde.
  • In dem dritten Entfernungsschritt wurden zweiundvierzig Zyklen des Schritts des Füllens mit atmosphärischer Luft und des Schritts der Ausübung der Pulsierung an jeder der ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 durchgeführt. Während des dritten Entfernungsschritts war die Abluftmenge des Gebläses 29 auf dieselbe wie in dem zweiten Entfernungsschritt eingestellt. Man ließ die atmosphärische Luft, auf die Pulsierung ausgeübt wurde, in die Auslassleitung 21 strömen, indem zu einem Zeitpunkt, als der Differenzdruck zwischen der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 21 20 kPa wurde, eine der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 für eine Sekunde geöffnet wurde.
  • <Siebtes Vergleichsbeispiel>
  • Außer dass Arsen als Dotierungsmittel verwendet und der Maximaldruck der Kammer 14 auf 30 kPa eingestellt war, wurde ein Experiment unter denselben Bedingungen wie in dem sechsten Vergleichsbeispiel durchgeführt.
  • <Achtes Vergleichsbeispiel>
  • Außer dass roter Phosphor als Dotierungsmittel verwendet und der Maximaldruck der Kammer 14 auf 40 kPa eingestellt war, wurde ein Experiment unter denselben Bedingungen wie in dem sechsten Vergleichsbeispiel durchgeführt.
  • <Zweites Beispiel>
  • Ein Experiment wurde unter denselben Bedingungen wie in dem dritten Vergleichsbeispiel durchgeführt, außer dass als Reinigung, nachdem der erste Entfernungsschritt (in Tabelle 1 als [1] bezeichnet) durchgeführt worden war, derselbe zweite Entfernungsschritt wie derjenige in dem dritten Vergleichsbeispiel durchgeführt wurde.
  • In dem ersten Entfernungsschritt wurde ein Zyklus des Schritts des Füllens mit Inertgas und des Schritts der Ausübung der Pulsierung an jeder der ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 durchgeführt. Während des ersten Entfernungsschritts war die Abluftmenge des Gebläses 29 auf dieselbe wie in dem zweiten Entfernungsschritt eingestellt. Man ließ das Stickstoffgas, auf das Pulsierung ausgeübt wurde, durch Öffnen eines der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 zu einem Zeitpunkt, als der Differenzdruck zwischen der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 21 20 kPa wurde, für eine Sekunde in die Auslassleitung 21 strömen.
  • <Drittes Beispiel>
  • Außer dass Arsen als ein Dotierungsmittel verwendet und der Maximaldruck in der Kammer 14 auf 30 kPa eingestellt war, wurde ein Experiment unter denselben Bedingungen wie in dem zweiten Beispiel durchgeführt.
  • <Viertes Beispiel>
  • Außer dass roter Phosphor als ein Dotierungsmittel verwendet und der Maximaldruck in der Kammer 14 auf 40 kPa eingestellt war, wurde ein Experiment unter denselben Bedingungen wie in dem zweiten Beispiel durchgeführt.
  • [Auswertung]
  • Als erstes wurde die Entfernung der Abscheidung DP in den ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 nach der Reinigung miteinander verglichen.
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, verblieb in den dritten bis fünften Vergleichsbeispielen die Abscheidung DP (NG); in den sechsten bis achten Vergleichsbeispielen und den zweiten bis vierten Beispielen verblieb hingegen keine Abscheidung DP und sie konnte besser entfernt werden, als wenn eine Bedienperson eine manuelle Operation mit einer Bürste durchführte (OK).
  • Es wurde daher gefunden, dass lediglich durch die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wurde, eine ausreichende Ablösekraft nicht erhalten werden konnte und dass eine ausreichende Ablösekraft erhalten werden konnte, indem die atmosphärische Luft oder das Inertgas verwendet wurde, auf das Pulsierung ausgeübt wurde.
  • Zusätzlich wurde der Status der Entzündung in der Auslassleitung 21 während der Reinigung überprüft.
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, trat Entzündung in den sechsten bis achten Vergleichsbeispielen auf; Entzündung trat jedoch nicht in den dritten bis fünften Vergleichsbeispielen und den zweiten bis vierten Beispielen auf.
  • Durch einen Vergleich zwischen den sechsten bis achten Vergleichsbeispielen und den dritten bis fünften Vergleichsbeispielen wurde bestätigt, dass, obwohl dieselbe atmosphärische Luft verwendet wurde, wenn Pulsierung auf die atmosphärische Luft ausgeübt wurde, eine nicht-verbrannte Abscheidung schnell in Folge der Druckfluktuation mit der atmosphärischen Luft reagierte und sich entzündete, was bedenklich war, und wenn keine Pulsierung auf die atmosphärische Luft ausgeübt wurde, weil eine große Druckfluktuation nicht auftrat, eine nicht-verbrannte Abscheidung mit der atmosphärischen Luft nicht schnell reagierte und somit Entzündung verhindert wurde.
  • Zusätzlich wurde durch den Vergleich zwischen den sechsten bis achten Vergleichsbeispielen und den zweiten bis vierten Beispielen bestätigt, dass, obwohl Pulsierung auf ein Gas, das in die Auslassleitung 21 strömte, ausgeübt wurde, als atmosphärische Luft als das Gas verwendet wurde, Bedenken einer Entzündung bestanden, und wenn Inertgas verwendet wurde, Entzündung verhindert wurde.
  • In Zusammenfassung der obigen Beschreibung wurde bestätigt, dass die Abscheidung entfernbar war, während Entzündung verhindert wurde, wenn die ersten und zweiten Entfernungsschritte wie in den zweiten bis vierten Beispielen durchgeführt wurden.
  • [Tabelle 1]
    Dotierungsmittel Maximaldruck in der Kammer während des Wachstums des Kristalls [kPa] Reinigungsverfahren Status der Entfernung der Abscheidung Status der Entzündung
    Drittes Vergleichsbeispiel Antimon 10 [2] NG trat nicht auf
    Viertes Vergleichsbeispiel Arsen 30 [2] NG trat nicht auf
    Fünftes Vergleichsbeispiel roter Phosphor 40 [2] NG trat nicht auf
    Sechstes Vergleichsbeispiel Antimon 10 [2] → [3] OK trat auf
    Siebtes Vergleichsbeispiel Arsen 30 [2] → [3] OK trat auf
    Achtes Vergleichsbeispiel roter Phosphor 40 [2] → [3] OK trat auf
    Zweites Beispiel Antimon 10 [1] → [2] OK trat nicht auf
    Drittes Beispiel Arsen 30 [1] → [2] OK trat nicht auf
    Viertes Beispiel roter Phosphor 40 [1] → [2] OK trat nicht auf
  • [Drittes Experiment: Bestätigung des Einflusses des Reinigungsverfahrens auf die Herstellung von Silicium-Einkristallen]
  • <Neuntes Vergleichsbeispiel>
  • Das Einkristall-Hochziehsystem 1 und die Reinigungsvorrichtung 5, die dieselben wie in dem ersten Experiment waren, wurden vorbereitet. Dann wurde in einem Zustand, in dem der Maximaldruck in der Kammer 14 auf 60 kPa eingestellt war und die Flussrate des in die Kammer 14 eingeleiteten Ar-Gases auf 150 L/min eingestellt war, ein mit rotem Phosphor als Dotierungsmittel vom n-Typ dotierter Silicium-Einkristall SM hergestellt und der Verbrennungsschritt einmal durchgeführt. Anschließend wurde der Verlust an Zeit bei der Herstellung (production loss time), wenn eine Bedienperson die Abscheidung DP von der Auslassleitung 21 mit einer manuellen Operation unter Verwendung einer Bürste entfernte und dann der Silicium-Einkristall SM erneut unter den zuvor erwähnten Bedingungen hergestellt wurde, untersucht.
  • Der Verlust an Zeit bei der Herstellung in diesem Beispiel bedeutet eine Zeit, die für das Wachstum des Silicium-Einkristalls SM, der letztendlich erhalten wird, nicht notwendig ist. Wenn Abscheidung DP in der Auslassleitung 21 verbleibt, fließt während der Herstellung des Silicium-Einkristalls SM die Abscheidung DP in die Kammer 14 zurück und vermischt sich mit der Siliciumschmelze M oder dem Silicium-Einkristall SM und ruft Dislokation hervor, was bedenklich ist. Wenn die Dislokation auftritt wird das Wachstum angehalten, der Silicium-Einkristall SM mit der Siliciumschmelze M geschmolzen (nachstehend als „Wiederaufschmelzen“ bezeichnet) und der Silicium-Einkristall SM wird erneut gezogen. Wenn ein solches erneutes Ziehen durchgeführt wird, wird die Zeit vom Beginn der Ausbildung eines Halsteils des Silicium-Einkristalls SM vor dem Wiederaufschmelzen (vor dem ersten Wiederaufschmelzen, wenn das Wiederaufschmelzen mehrere Male durchgeführt wird) bis zum Beginn der Ausbildung eines Halsteils des Silicium-Einkristalls SM, der endgültig erhalten wird, als der Verlust an Zeit bei der Herstellung bezeichnet.
  • <Zehntes Vergleichsbeispiel>
  • Ein Experiment wurde unter denselben Bedingungen wie in dem neunten Vergleichsbeispiel durchgeführt, außer dass der Maximaldruck in der Kammer 14 auf 80 kPa und die Flussrate des in die Kammer 14 eingeleiteten Ar-Gases auf 60 L/min eingestellt war.
  • <Fünftes Beispiel>
  • Ein Experiment wurde unter denselben Bedingungen wie in dem neunten Vergleichsbeispiel durchgeführt, außer dass die Entfernung der Abscheidung DP von der Auslassleitung 21 in den ersten und zweiten Entfernungsschritten der zuvor erwähnten Ausführungsform durchgeführt wurde.
  • In dem ersten Entfernungsschritt wurden zweiundvierzig Zyklen des Schritts des Füllens mit Inertgas und des Schritts der Ausübung der Pulsierung an jeder der ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 durchgeführt. Während des ersten Entfernungsschritts war die Abluftmenge des Gebläses 29 genauso eingestellt wie in dem zweiten Entfernungsschritt. Man ließ das Stickstoffgas, auf das Pulsierung ausgeübt wurde, durch Öffnen einer der ersten bis vierten Auslassbohrungen 111 bis 114 zu einem Zeitpunkt, als der Differenzdruck zwischen der Hauptkammer 11 und der Auslassleitung 212 20 kPa wurde, für eine Sekunde in die Auslassleitung 21 strömen.
  • In dem zweiten Entfernungsschritt wurde für fünfzehn Minuten ein Verfahren durchgeführt, bei dem man die atmosphärische Luft durch die ersten bis vierten Verzweigungsleitungen 211 bis 214 in die Auslassleitung 21 strömen ließ, wobei die Abluftmenge des Gebläses 29 auf 5 m3/min eingestellt war.
  • <Sechstes Beispiel>
  • Ein Experiment wurde unter denselben Bedingungen wie in dem fünften Beispiel durchgeführt, außer dass der Maximaldruck in der Kammer 14 auf 80 kPa und die Flussrate des in die Kammer 14 eingelassenen Ar-Gases auf 60 L/min eingestellt war.
  • [Auswertung]
  • Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, wurde das Experiment in dem neunten Vergleichsbeispiel zweiundvierzigmal durchgeführt, in dem zehnten Vergleichsbeispiel sechzehnmal, in dem fünften Beispiel viermal und in dem sechsten Beispiel fünfmal. Dann wurde der Verlust an Zeit bei der Herstellung in jedem Experiment überprüft.
  • 6 veranschaulicht die Verteilung des Verlusts an Zeit bei der Herstellung und Tabelle 2 zeigt Mittelwerte und Standardabweichungen.
  • Wie in 6 und Tabelle 2 gezeigt ist, hatten die neunten und zehnten Vergleichsbeispiele einen größeren Verlust an Zeit bei der Herstellung und größere Schwankungen des Verlusts an Zeit bei der Herstellung als die fünften und sechsten Beispiele, bei denen der Druck in der Kammer 14 und die Flussrate des Ar-Gases dieselben wie in den neunten und zehnten Vergleichsbeispielen waren.
  • Es ist vorstellbar, dass dann, wenn die Reinigung mit einer manuellen Operation unter Verwendung einer Bürste, wie in den neunten und zehnten Vergleichsbeispielen, durchgeführt wird, weil die Abscheidung DP nicht ausreichend entfernt werden kann, die Abscheidung DP in die Kammer 14 zurückfließt und Dislokation hervorruft. Andererseits ist es vorstellbar, dass dann, wenn die Reinigung in den ersten und zweiten Entfernungsschritten durchgeführt wird, wie in den fünften und sechsten Beispielen, weil die Abscheidung DP ausreichend entfernt werden kann, verhindert werden kann, dass die Abscheidung DP in die Kammer 14 zurückfließt und das Auftreten von Dislokation verhindert wird.
  • Zusätzlich waren, wenn das neunte Vergleichsbeispiel und das fünfte Beispiel mit dem zehnten Vergleichsbeispiel und dem sechsten Beispiel verglichen wurden, die Verluste an Zeit bei der Herstellung in dem neunten Vergleichsbeispiel und dem fünften Beispiel geringer als in dem zehnten Vergleichsbeispiel und dem sechsten Beispiel.
  • Es ist vorstellbar, dass eine große Menge der Abscheidung DP in die Kammer 14 zurückfließt, weil die Flussrate des Ar-Gases in dem zehnten Vergleichsbeispiel und dem sechsten Beispiel kleiner ist.
  • [Tabelle 2]
    Kammerdruck [kPa] Flussrate von Ar [L/min] Zahl von Experimenten Verlust an Zeit bei der Herstellung [h]
    Mittelwert Standardabweichung
    Neuntes Vergleichsbeispiel 60 150 42 7,57 8,401
    Fünftes Beispiel 60 150 4 0,00 0,000
    Zehntes Vergleichsbeispiel 80 60 16 14,74 13,651
    Sechstes Beispiel 80 60 5 6,53 8,959
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Einkristall-Hochziehsystem
    5
    Reinigungsvorrichtung
    10
    Hochziehvorrichtung
    11
    Hauptkammer
    11A bis 11C
    erste bis dritte Teilkammer
    12
    Absperrventil
    13
    Ziehkammer
    14
    Kammer
    15
    Tiegel
    16
    Druckmesser
    21
    Auslassleitung
    22
    Wäscher
    23
    Hauptventil
    24
    Leitwertventil
    25
    Kiesfänger (Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände)
    26
    Pulverfänger (Mittel zum Auffangen von Pulver)
    27
    Vakuumpumpe
    28
    Pumpenventil
    29
    Gebläse
    30
    Gebläseventil
    31
    Stromquelle
    32
    Hochziehsystem-Steuervorrichtung
    51 bis 54
    erste bis vierte Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung
    51A bis 54A
    erste bis vierte Kolben
    51B bis 54B
    Stangen
    51C bis 54C
    erste bis vierte Öffnungs- und Schließventile
    51D bis 54D
    Kolbenhalteteile
    51E
    Füße
    51F
    Halteplatte
    51G
    Griffe
    55
    Deckel
    56
    elektromagnetisches Ventil
    57
    Zufuhrmittel für Antriebsstickstoff
    58
    Zufuhrmittel für Füllstickstoff (Zufuhrmittel für Inertgas)
    59
    Reinigungsvorrichtung
    60
    Zufuhrleitung für Antriebsstickstoff
    61
    Zufuhrleitung für Füllstickstoff (Zufuhrleitung)
    62
    Zuleitungsdraht
    63 bis 66
    Verbindungsleitungen
    67
    Wagen
    111 bis 114
    erste bis vierte Auslassbohrungen
    115
    Verbindungsöffnung
    131
    Gaseinleitungseinheit
    210
    Hauptleitung
    211 bis 214
    erste bis vierte Verzweigungsleitungen
    215
    erste Bypassleitung
    215A
    erster aufsteigender Teil
    215B
    horizontaler Teil
    215C
    zweiter aufsteigender Teil (aufsteigender Teil)
    216
    Kiesleitung
    217
    zweite Bypassleitung
    271
    Hauptpumpe
    272
    Vorpumpe
    CR
    Reinraum
    DP
    Abscheidung
    F (FC, FP)
    Boden
    M
    Siliciumschmelze
    PR
    Pumpenraum
    SM
    Silicium-Einkristall
    T1 bis T4
    Zeiten

Claims (11)

  1. Reinigungsverfahren zur Entfernung einer Abscheidung, die eine verdampfte Substanz eines Dotierungsmittels enthält und in einer Auslassleitung in einem Einkristall-Hochziehsystem abgeschieden ist, das eine Kammer und die Auslassleitung, die ein Gas in der Kammer ablässt, umfasst, wobei das Verfahren folgendes umfasst: einen ersten Entfernungsschritt, in dem man ein Inertgas, auf das eine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung fließen lässt, nachdem ein mit einem Dotierungsmittel vom n-Typ dotierter Silicium-Einkristall hergestellt wurde, um die Abscheidung abzulösen und zu entfernen; und einen zweiten Entfernungsschritt, in dem man atomsphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, durch die Kammer in die Auslassleitung fließen lässt, um einen Teil der Abscheidung mit der atmosphärischen Luft zu verbrennen, wobei dieser Teil in dem ersten Entfernungsschritt nicht entfernbar war, und eine verbrannte Substanz der Abscheidung abzulösen und zu entfernen.
  2. Reinigungsverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Einkristall-Hochziehsystem mit einer Vakuumpumpe, die während der Herstellung des Silicium-Einkristalls einen Druck in der Kammer reguliert, und einem Gebläse, das die Abscheidung in der Auslassleitung absaugt, ausgestattet ist, der erste Entfernungsschritt die Abscheidung ablöst und die Abscheidung mit dem Gebläse absaugt, indem man das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in einem Zustand in die Auslassleitung fließen lässt, in dem der Betrieb der Vakuumpumpe angehalten und das Gebläse betrieben wird, und der zweite Entfernungsschritt die verbrannte Substanz ablöst und mit dem Gebläse die verbrannte Substanz absaugt, die mit der atmosphärischen Luft verbrannt wird, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird.
  3. Reinigungsverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Einkristall-Hochziehsystem mit einer Vakuumpumpe, die während der Herstellung des Silicium-Einkristalls einen Druck in der Kammer reguliert, ausgestattet ist, der erste Entfernungsschritt die Abscheidung ablöst und die Abscheidung mit der Vakuumpumpe absaugt, indem man das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in einem Zustand in die Auslassleitung fließen lässt, in dem die Vakuumpumpe in Betrieb ist und der zweite Entfernungsschritt die verbrannte Substanz ablöst und die verbrannte Substanz mit der Vakuumpumpe absaugt, wobei die verbrannte Substanz mit der atmosphärischen Luft verbrannt wird, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird.
  4. Reinigungsverfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Kammer eine Hauptkammer und eine Ziehkammer umfasst, in dem ersten Entfernungsschritt die Ziehkammer von der Hauptkammer entfernt wird und ein Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung in einer Auslassbohrung in der Hauptkammer, die mit einem Inneren der Auslassleitung in Verbindung steht, angeordnet ist, eine Verbindungsöffnung in der Hauptkammer, die mit der Ziehkammer verbunden ist, mit einem Deckel verschlossen wird, das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung verschließt und so den Druck in der Auslassleitung auf einen negativen Druck bringt, die Hauptkammer durch eine Zufuhrleitung, die in dem Deckel vorgesehen ist, mit dem Inertgas gefüllt wird und das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung öffnet und verschließt und so eine Druckfluktuation in der Auslassleitung erzeugt, die hervorruft, dass der Druck in der Auslassleitung zu einem Druck in der Hauptkammer zurückkehrt, so dass das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung fließt und in dem zweiten Entfernungsschritt das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung öffnet und der Deckel von der Verbindungsöffnung entfernt wird oder ein in dem Deckel vorgesehenes Ventil geöffnet wird, so dass atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung fließt.
  5. Reinigungsverfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Kammer eine Hauptkammer und eine Ziehkammer umfasst, die Hauptkammer mehrere Teilkammern umfasst, die aufteilbar sind, in dem ersten Entfernungsschritt die Ziehkammer von der Hauptkammer entfernt wird und Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung in einer Auslassbohrung in der Hauptkammer, die mit dem Inneren der Auslassleitung in Verbindung steht, angeordnet sind, eine Verbindungsöffnung in der Hauptkammer, die mit der Ziehkammer verbunden ist, mit einem Deckel verschlossen wird, das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung verschließt, um einen Druck in der Auslassleitung auf einen negativen Druck zu bringen, die Hauptkammer durch eine in dem Deckel vorgesehene Zufuhrleitung mit dem Inertgas gefüllt wird und das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung öffnet und verschließt und so eine Druckfluktuation in der Auslassleitung erzeugt, die hervorruft, dass der Druck in der Auslassleitung zu einem Druck der Hauptkammer zurückkehrt, so dass das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung fließt und in dem zweiten Entfernungsschritt das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung die Auslassbohrung öffnet und eine der mehreren Teilkammern bewegt wird und so einen Spalt zwischen einer anderen Teilkammer und der einen ausbildet, so dass die atmosphärische Luft, auf die keine Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung fließt.
  6. Reinigungsverfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, bei dem ein Endteil in der Auslassleitung auf der Seite der Hautkammer in mehrere Verzweigungsteile unterteilt ist, die Hauptkammer mit mehreren der Auslassbohrungen, die mit dem Inneren der Verzweigungsteile der Auslassleitung in Verbindung stehen, versehen ist und in dem ersten Entfernungsschritt das Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung in den mehreren Auslassbohrungen angeordnet ist und ein Schritt des Öffnens und Verschließens der Auslassbohrungen mit dem Mittel zum Öffnen und Verschließen der Auslassbohrung mit Ausnahme mindestens eines der mehreren Mittel zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung, um hervorzurufen, dass das Inertgas, auf das die Pulsierung ausgeübt wird, in die Auslassleitung fließt, und der Schritt des Füllens der Hauptkammer mit dem Inertgas durch die Zufuhrleitung mehrere Male wiederholt wird.
  7. Reinigungsverfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem in dem ersten Entfernungsschritt, nachdem ein Differenzdruck zwischen der Kammer und der Auslassleitung 20 kPa oder mehr wird, die Auslassbohrung geöffnet und verschlossen wird, um die Pulsierung auf das Inertgas auszuüben.
  8. Reinigungsverfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Auslassleitung mit einem aufsteigenden Teil versehen ist, der sich vertikal erstreckt, Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände an einem unteren Ende des aufsteigenden Teils vorgesehen sind und in dem ersten Entfernungsschritt und dem zweiten Entfernungsschritt die Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände einen Teil der Abscheidung auffangen, der nicht durch den aufsteigenden Teil hindurchtreten kann und aufgrund seines Eigengewichts herunterfällt.
  9. Reinigungsverfahren gemäß Anspruch 8, bei dem Mittel zum Auffangen von Pulver in der Auslassleitung an einer Position vorgesehen sind, die in Bezug auf das Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände derjenigen der Kammer entgegengesetzt ist und in dem ersten Entfernungsschritt und dem zweiten Entfernungsschritt das Mittel zum Auffangen von Pulver ein in der Abscheidung enthaltenes Pulver auffängt.
  10. Reinigungsverfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Abscheidung in einer Auslassleitung nach dem Herstellen eines, mit einem Dotierungsmittel vom n-Typ dotierten Silicium-Einkristalls, der unter Verwendung eines Einkristall-Hochziehsystems erhalten wird, entfernt wird.
  11. Reinigungsvorrichtung, die in einem Einkristall-Hochziehsystem verwendet wird, das eine Kammer, die eine Hauptkammer und eine Ziehkammer umfasst, eine Gaseinleitungseinheit, die atmosphärische Luft in die Kammer einleitet, eine Auslassleitung, die Gas in der Kammer ablässt, und eine Vakuumpumpe, die einen Druck in der Kammer durch die Auslassleitung reguliert, umfasst, und eine Abscheidung entfernt, die eine verdampfte Substanz eines Dotierungsmittels enthält und in der Auslassleitung abgeschieden ist, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: ein Gebläse (29), das die Abscheidung in der Auslassleitung absaugt; Mittel (51-54) zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung zum Öffnen und Verschließen einer Auslassbohrung (111-114) in der Hauptkammer, die mit dem Inneren der Auslassleitung (21) in Verbindung steht; einen Deckel (55), der eine Verbindungsöffnung in der Hauptkammer, die mit der Ziehkammer verbunden ist, verschließt; Mittel (58) zur Zufuhr von Inertgas für das Füllen der Hauptkammer mit einem Inertgas durch eine in dem Deckel vorgesehene Zufuhrleitung (61); Mittel (25) zum Auffangen herunterfallender Gegenstände, vorgesehen am unteren Ende eines aufsteigenden Teils, der sich vertikal in der Auslassleitung erstreckt; und Mittel zum Auffangen von Pulver (26), vorgesehen in der Auslassleitung (21) an einer Position, die in Bezug auf das Mittel zum Auffangen herunterfallender Gegenstände (25) derjenigen der Kammer (11) entgegengesetzt ist.
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