JP2001261480A - Method for restoring deformation and correcting local erosion of quartz crucible of single crystal pulling device - Google Patents

Method for restoring deformation and correcting local erosion of quartz crucible of single crystal pulling device

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JP2001261480A
JP2001261480A JP2000082969A JP2000082969A JP2001261480A JP 2001261480 A JP2001261480 A JP 2001261480A JP 2000082969 A JP2000082969 A JP 2000082969A JP 2000082969 A JP2000082969 A JP 2000082969A JP 2001261480 A JP2001261480 A JP 2001261480A
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quartz crucible
single crystal
melt
pulling apparatus
local erosion
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JP2000082969A
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Japanese (ja)
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Yutaka Shiraishi
裕 白石
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Super Silicon Crystal Research Institute Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for restoring deformation and correcting local erosion of a quartz crucible used in a single crystal pulling device, by which falling-down of the quartz crucible is restored or the local erosion can be corrected, and therefore factors impairing a single crystal, which are caused by the falling-down or the local erosion, can be eliminated, when the falling- down or the local erosion of the quartz crucible are occurred by heat. SOLUTION: When the deformation of a quartz crucible 10 is restored by utilizing the centrifugal force applied to the quartz crucible 10, the number of revolution of the quartz crucible 10 is controlled while appropriately controlling the amount of heat of a heater. For example, the number of revolution in adjusted so that the centrifugal force is >=92 N/m3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶引き上げ装
置の石英ルツボの処理方法に関し、特に石英ルツボの壁
部の倒れ込みを復元したり、局所溶損を修正する方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of treating a quartz crucible in a single crystal pulling apparatus, and more particularly to a method of restoring the collapse of a wall of a quartz crucible and correcting local erosion.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、引き上げCZ法による単結晶製
造装置では、高耐圧気密チャンバ内を10torr程度に減
圧して新鮮なAr(アルゴン)ガスを流すとともに、チ
ャンバ内の下方に設けられた石英ルツボ内の多結晶を加
熱して溶融し、この融液の表面に種結晶を上から浸漬
し、種結晶と石英ルツボを回転、上下移動させながら種
結晶を引き上げることにより、種結晶の下に上端が突出
した円錐形の上部コーン部と、円筒形のボディー部と下
端が突出した円錐形の下部コーン部より成る単結晶(い
わゆるインゴット)を成長させるように構成されてい
る。
2. Description of the Related Art In general, in a single crystal manufacturing apparatus using the pulling CZ method, a high pressure-resistant hermetic chamber is decompressed to about 10 torr to flow fresh Ar (argon) gas, and a quartz crucible provided below the chamber is provided. The polycrystal in the melt is heated and melted, the seed crystal is immersed from above in the surface of the melt, and the seed crystal and the quartz crucible are rotated, and the seed crystal is pulled up while moving up and down, so that the upper end is below the seed crystal. It is configured to grow a single crystal (a so-called ingot) composed of a conical upper cone portion protruding, a cylindrical body portion and a conical lower cone portion protruding at a lower end.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】シリコンの単結晶を引
き上げる場合について見れば、石英ルツボ内のシリコン
の多結晶原料を加熱するには、その周囲に配置されたヒ
ータを用いて石英ルツボを加熱することにより間接的に
多結晶原料を加熱する構成とされている。シリコンの融
点は1420℃と高温であり、シリコンの原料が完全に
溶融している状態では、石英ルツボもこの融点以上の温
度となっている。かかる高温下では、石英ルツボ自体が
軟化していて、壁面の自重が要因して容易に変形してし
まう。この変形は、図4に示すように一般に石英ルツボ
の上端縁部が通常の位置より低下したり、内側に倒れ込
むような形で生じる。かかる石英ルツボの倒れ込みは、
その後の結晶育成においてルツボ上昇の妨げとなった
り、ガスの流れを乱す要因となり、良好な単結晶育成を
阻害することとなる。
In the case of pulling a silicon single crystal, in order to heat a polycrystalline silicon raw material in a quartz crucible, the quartz crucible is heated by using a heater arranged around the raw material. Thereby, the polycrystalline raw material is heated indirectly. The melting point of silicon is as high as 1420 ° C., and when the silicon raw material is completely melted, the temperature of the quartz crucible is higher than this melting point. At such a high temperature, the quartz crucible itself is softened and easily deformed due to the weight of the wall surface. This deformation generally occurs in such a manner that the upper edge of the quartz crucible is lowered from its normal position or falls down inside as shown in FIG. The fall of such a quartz crucible,
In the subsequent crystal growth, this may hinder the rise of the crucible or may disturb the gas flow, thereby hindering good single crystal growth.

【0004】また、原料溶融時に長時間、融液の表面位
置が変わらずにいると、石英ルツボと融液表面の接触点
において局所溶損が生じる。局所溶損がいったん生じる
と、次のような不具合が生じる。すなわち、石英ルツボ
の局所溶損が影響し、溶融原料と石英ルツボの内壁との
接点でのメニスカスが、その部分で不安定になってしま
う。その結果、図5の(a)、(b)、(c)に示すよ
うに、この部分で融液表面部分に波が生じ、種結晶、あ
るいはその下に形成されつつある単結晶がこの波をかぶ
る危険がある。かかる波をかぶると、ダッシュネック部
分などで転位が生じやすくなり、転位が生じると、シリ
コン単結晶の成長が阻害され、良質のシリコン単結晶を
引き上げることができなくなるという問題を生じてしま
う。このように、単結晶を引き上げる過程でメニスカス
の形状に変形を生じると、融液表面に波紋を生じ、これ
が種結晶などにかかって転位を生じる原因となるのであ
る。
[0004] If the surface position of the melt remains unchanged for a long time during the melting of the raw material, local melting occurs at the contact point between the quartz crucible and the melt surface. Once local erosion occurs, the following problems occur. That is, the local melting of the quartz crucible affects, and the meniscus at the contact point between the molten raw material and the inner wall of the quartz crucible becomes unstable at that portion. As a result, as shown in FIGS. 5 (a), 5 (b) and 5 (c), a wave is generated on the surface of the melt at this portion, and the seed crystal or the single crystal being formed thereunder is formed by the wave. Risk of wearing. If such a wave is applied, dislocations are likely to occur in a dash neck portion or the like, and when dislocations occur, the growth of a silicon single crystal is hindered, which causes a problem that a high-quality silicon single crystal cannot be pulled. As described above, when the shape of the meniscus is deformed in the process of pulling the single crystal, ripples are generated on the surface of the melt, which causes dislocation due to the seed crystal or the like.

【0005】したがって、本発明は石英ルツボのかかる
変形(局所溶損を含む)が生じたとき、かかる変形を修
正し、かつ変形に起因する波紋による単結晶の転位を防
止することのできる単結晶引き上げ装置の石英ルツボの
変形復元方法及び局所溶損修正方法を提供することを目
的とする。
Accordingly, the present invention provides a single crystal capable of correcting such deformation (including local melting) of a quartz crucible and preventing dislocation of the single crystal due to ripples caused by the deformation when such deformation (including local erosion) occurs. An object of the present invention is to provide a method for restoring the deformation of a quartz crucible of a lifting device and a method for correcting local erosion.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明ではヒータの熱量を適切に調整しつつ、石英
ルツボの遠心力を用いて変形を修正するように制御して
いる。
In order to achieve the above object, in the present invention, the heat quantity of the heater is appropriately adjusted and the deformation is corrected by using the centrifugal force of the quartz crucible.

【0007】すなわち本発明によれば、ヒータにより加
熱されるとともに、回転する石英ルツボ内の多結晶原料
の融液から種結晶を用いて単結晶を引き上げる単結晶引
き上げ装置の石英ルツボの変形復元方法であって、前記
石英ルツボの壁面に倒れ込みが生じたときは、前記多結
晶原料の溶融プロセスが終了した後に、融液の表面温度
がシリコンの融点以上となるよう、前記ヒータの熱量を
調整する第1のステップと、前記石英ルツボの倒れ込み
部分を元の状態に戻すような遠心力が前記石英ルツボに
かかるような回転数で前記石英ルツボを回転させる第2
のステップとを、有する単結晶引き上げ装置の石英ルツ
ボの変形復元方法が提供される。
That is, according to the present invention, a method for recovering deformation of a quartz crucible of a single crystal pulling apparatus for pulling a single crystal from a melt of a polycrystalline raw material in a rotating quartz crucible using a seed crystal while being heated by a heater. And, when the wall surface of the quartz crucible falls down, after the melting process of the polycrystalline raw material is finished, the heat amount of the heater is adjusted so that the surface temperature of the melt becomes equal to or higher than the melting point of silicon. A first step of rotating the quartz crucible at a rotation speed such that a centrifugal force acting on the quartz crucible returns the collapsed portion of the quartz crucible to the original state;
And a method for restoring the deformation of the quartz crucible of the single crystal pulling apparatus.

【0008】また本発明によれば、ヒータにより加熱さ
れるとともに、回転する石英ルツボ内の多結晶原料の融
液から種結晶を用いて単結晶を引き上げる単結晶引き上
げ装置の石英ルツボの局所溶損修正方法であって、前記
石英ルツボに局所溶損が生じたときは、前記多結晶原料
の溶融プロセスが終了した後に、融液の表面温度がシリ
コンの融点以上となるよう、前記ヒータの熱量を調整す
る第1のステップと、前記石英ルツボを通常の引き上げ
時の回転数より高速で回転させることにより、前記石英
ルツボ内の前記融液のメニスカス部分が通常の引き上げ
時より、数mm程度上昇するような高速な回転数で回転
させる第2のステップとを、有する単結晶引き上げ装置
の石英ルツボの局所溶損修正方法が提供される。
Further, according to the present invention, local melting of a quartz crucible of a single crystal pulling apparatus for pulling a single crystal from a melt of a polycrystalline raw material in a rotating quartz crucible using a seed crystal while being heated by a heater. In the correction method, when local erosion occurs in the quartz crucible, after the melting process of the polycrystalline raw material is completed, the calorific value of the heater is adjusted so that the surface temperature of the melt becomes equal to or higher than the melting point of silicon. The first step of adjusting and rotating the quartz crucible at a speed higher than the rotation speed at the time of normal pulling, so that the meniscus portion of the melt in the quartz crucible rises by about several mm from that at the time of normal pulling. And a second step of rotating at a high rotational speed as described above.

【0009】また本発明によれば、ヒータにより加熱さ
れるとともに、回転する石英ルツボ内の多結晶原料の融
液から種結晶を用いて単結晶を引き上げる単結晶引き上
げ装置の石英ルツボの局所溶損修正方法であって、前記
石英ルツボに局所溶損が生じ、前記融液の表面に波紋が
生じたときは、前記多結晶原料の溶融プロセスが終了し
た後に、融液の表面温度がシリコンの融点以上となるよ
う、前記ヒータの熱量を調整する第1のステップと、前
記石英ルツボを通常の引き上げ時の回転数より高速で、
かつ前記融液の表面の波紋の発生回数が減少するような
高速な回転数で回転させる第2のステップとを、有する
単結晶引き上げ装置の石英ルツボの局所溶損修正方法が
提供される。
According to the present invention, there is also provided a single crystal pulling apparatus for pulling a single crystal from a melt of a polycrystalline raw material in a rotating quartz crucible using a seed crystal while being heated by a heater. In the correction method, when local melting of the quartz crucible occurs and ripples occur on the surface of the melt, after the melting process of the polycrystalline raw material is completed, the surface temperature of the melt is changed to the melting point of silicon. As described above, the first step of adjusting the amount of heat of the heater, and the quartz crucible at a higher speed than the normal rotation speed at the time of pulling,
And a second step of rotating the melt at a high rotational speed so as to reduce the number of occurrences of ripples on the surface of the melt.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施の形態について説明する。図1は本発明に係
る単結晶引き上げ装置の石英ルツボの変形復元方法の制
御プロセスを示すフローチャートである。図2は、本発
明の効果を示す石英ルツボの模式的断面図である。い
ま、石英ルツボ10内に多結晶原料があり、石英ルツボ
10の周囲に配置されている図示省略のヒータに通電さ
れ、多結晶原料が加熱されて溶融が開始されるものとす
る(ステップS1)。所定時間の加熱を経て、シリコン
原料が完全に溶融して融液14となったものとする(ス
テップS2)。なお、ステップS1、ステップS2の制
御は、実際は温度の監視や、カメラによる監視などを含
むことがあるが、原料の溶融自体は本発明の特徴に関す
るものではないので、以上のように簡略して説明してあ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing a control process of a method for restoring a quartz crucible in a single crystal pulling apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view of a quartz crucible showing the effect of the present invention. Now, it is assumed that there is a polycrystalline raw material in the quartz crucible 10, and a heater (not shown) arranged around the quartz crucible 10 is energized to heat the polycrystalline raw material and start melting (step S1). . It is assumed that after heating for a predetermined time, the silicon raw material is completely melted to form a melt 14 (step S2). Note that the control of step S1 and step S2 may actually include monitoring of the temperature and monitoring by a camera, but the melting of the raw material itself is not related to the features of the present invention, and therefore, the control is simplified as described above. Explained.

【0011】次いでステップS3で、石英ルツボ10に
変形があるか否かを判断する。これは、図示省略の監視
カメラで石英ルツボ10の縁部を撮像して、所定のパタ
ーンとのマッチングを行うことによりなされる。なお、
目視によったり、目視を併用することもできる。ステッ
プS3で変形がないと判断されたときは、ステップS3
を繰り返し実行する。変形(局所溶損を含む)が生じて
いるときは、ステップS4で融液表面18の温度がシリ
コンの融点以上となるようにヒータの熱量を制御して温
度制御を行う。次いで、ステップS5で石英ルツボの回
転数を通常時より上昇させ、高速回転させるべく速度制
御を行う。すなわち、石英ルツボ10の倒れ込み部分を
元の状態に戻すような遠心力が石英ルツボ10にかかる
ような回転数で石英ルツボ10を回転させるのである。
Next, in step S3, it is determined whether or not the quartz crucible 10 is deformed. This is performed by capturing an image of the edge of the quartz crucible 10 with a monitoring camera (not shown) and performing matching with a predetermined pattern. In addition,
Visual observation or visual observation can be used in combination. If it is determined in step S3 that there is no deformation, step S3
Is repeatedly executed. If deformation (including local erosion) has occurred, temperature control is performed by controlling the amount of heat of the heater in step S4 such that the temperature of the melt surface 18 is equal to or higher than the melting point of silicon. Next, in step S5, the rotational speed of the quartz crucible is increased from the normal time, and speed control is performed to rotate the quartz crucible at a high speed. That is, the quartz crucible 10 is rotated at such a rotational speed as to apply a centrifugal force to the quartz crucible 10 to return the collapsed portion of the quartz crucible 10 to the original state.

【0012】その後、ステップS6で石英ルツボの変形
がなくなり、元の形状に戻ったか否かを判断する。これ
も、前述のステップS3と同様の手法で行うことができ
る。変形が元に戻っていないときは、ステップS4に戻
り、ステップS4,ステップS5を再度実行し、変形が
元に戻るまでこのステップS4〜S6を繰り返す。ステ
ップS6で変形が元に戻ったと判断されたときは、制御
を終了する。
Thereafter, in step S6, it is determined whether or not the quartz crucible has been deformed and has returned to the original shape. This can also be performed in the same manner as in step S3 described above. If the deformation has not returned to the original state, the flow returns to step S4, and steps S4 and S5 are executed again. The steps S4 to S6 are repeated until the deformation returns to the original state. When it is determined in step S6 that the deformation has returned to the original state, the control is terminated.

【0013】石英ルツボ10に作用する遠心力は、基本
的に石英ルツボ10の半径と回転速度で決められるが、
上記の石英ルツボ10の倒れ込み部分を元の状態に戻す
ような遠心力とは、、例えば石英ルツボ10の直径が3
6インチのとき、192N/m3以上に設定することが
できる。なお、上記実施の形態では、遠心力をパラメー
タにして石英ルツボ10の回転数を制御しているが、本
発明はこれに限られず他のパラメータを用いてもよい。
The centrifugal force acting on the quartz crucible 10 is basically determined by the radius and the rotation speed of the quartz crucible 10,
The centrifugal force for returning the collapsed portion of the quartz crucible 10 to the original state is, for example, a case where the diameter of the quartz crucible 10 is 3
At 6 inches, it can be set to 192 N / m 3 or more. In the above embodiment, the rotation speed of the quartz crucible 10 is controlled using the centrifugal force as a parameter, but the present invention is not limited to this, and other parameters may be used.

【0014】他のパラメータを用いた制御の例として
は、石英ルツボ10内の融液14のメニスカス部分16
が通常の引き上げ時より、数mm程度上昇するような高
速な回転数で回転させるものがある。メニスカスの上昇
の大きさとしては、石英ルツボ10の直径が36インチ
のとき、5mmから8mm程度が好ましい。すなわち、
メニスカスの上昇をカメラ又は目視により測定して、回
転数を制御するのである。また、さらに他のパラメータ
を用いた制御の例としては、融液表面18での波紋の発
生回数(頻度)が減少するような高速な回転数で回転さ
せるものがある。なお、いずれの場合も、石英ルツボ1
0を通常の引き上げ時の回転数より高速で回転させるこ
とは共通である。この場合も、カメラ又は目視により波
紋の発生回数(頻度)を測定して回転数を制御するので
ある。
As an example of control using other parameters, the meniscus portion 16 of the melt 14 in the quartz crucible 10 is used.
Some of them are rotated at a high rotation speed such that it rises by several mm from the time of normal lifting. The magnitude of the meniscus rise is preferably about 5 mm to 8 mm when the diameter of the quartz crucible 10 is 36 inches. That is,
The rise of the meniscus is measured with a camera or visually, and the number of rotations is controlled. Further, as an example of control using still other parameters, there is a method of rotating at a high rotation speed such that the number of times (frequency) of ripples generated on the melt surface 18 is reduced. In each case, the quartz crucible 1
It is common that 0 is rotated at a higher speed than the normal rotation speed. Also in this case, the number of occurrences (frequency) of ripples is measured by a camera or by visual observation to control the number of rotations.

【0015】これらの図1の制御は、図1のステップS
5、S6の内容を変更することで、基本的には図1のフ
ローチャートと同様な制御で実行することができる。な
お、これらのパラメータを用いた制御でも、図1同様に
石英ルツボ10の倒れ込み又は変形が修正されるまで、
温度制御と、速度制御を継続するのである。なお、図5
に示したような石英ルツボ10の内壁に凹が生じる局所
溶損は、本発明によりメニスカスが上昇し、その凹の上
下方向長が長くなるので、凹の曲率半径が大きくなる。
その結果メニスカスが安定するのである。本発明ではこ
れを局所溶損の修正と言っている。
The control shown in FIG. 1 corresponds to step S in FIG.
5. By changing the contents of S6, the control can be basically executed by the same control as the flowchart of FIG. In addition, even in the control using these parameters, until the falling or deformation of the quartz crucible 10 is corrected as in FIG.
Temperature control and speed control are continued. FIG.
In the case of local erosion in which the inner wall of the quartz crucible 10 has a depression as shown in (1), the meniscus rises according to the present invention, and the length of the depression in the vertical direction increases, so that the radius of curvature of the depression increases.
As a result, the meniscus is stabilized. In the present invention, this is referred to as correction of local erosion.

【0016】上記本発明による石英ルツボ10の加熱の
ための熱量と回転速度の制御は、石英ルツボ10の変形
を修正すべく、単結晶の成長過程で継続され、コーン部
形成あるいはボディー部形成に至る過程まで継続され
る。
The control of the amount of heat and the rotation speed for heating the quartz crucible 10 according to the present invention is continued during the growth process of the single crystal to correct the deformation of the quartz crucible 10, and is performed during the formation of the cone portion or the body portion. It continues to the process of reaching.

【0017】<実施例と比較例の対比>上記本発明によ
る石英ルツボ10の加熱のための熱量と回転速度の制御
の実施例と比較例について説明する。いま、直径36イ
ンチ、肉厚15mmの石英ルツボ10を用いて、比較例
として、0.2rpmで回転し、実施例として図1に従
った制御を行うにあたり6rpmで回転し、いずれも融
液の表面温度がシリコンの融点以上となるよう、ヒータ
の熱量を調整した場合、壁面の変位は次のようになっ
た。
<Comparison between Example and Comparative Example> An example and a comparative example of controlling the amount of heat and the rotation speed for heating the quartz crucible 10 according to the present invention will be described. Now, using a quartz crucible 10 having a diameter of 36 inches and a thickness of 15 mm, the crucible was rotated at 0.2 rpm as a comparative example, and was rotated at 6 rpm for performing control according to FIG. 1 as an example. When the calorific value of the heater was adjusted so that the surface temperature was equal to or higher than the melting point of silicon, the displacement of the wall surface was as follows.

【0018】[0018]

【表1】比較例での壁面の変位量……40mm 実施例での壁面の変位量…… 5mm[Table 1] Displacement of wall surface in comparative example ... 40 mm Displacement amount of wall surface in embodiment ... 5 mm

【0019】また、同時に、融液表面での波紋の発生回
数(頻度)は次のようになった。
At the same time, the number of occurrences (frequency) of ripples on the melt surface was as follows.

【0020】[0020]

【表2】比較例での波紋の発生頻度……30回/分 実施例での波紋の発生頻度…… 2回/分[Table 2] Ripple occurrence frequency in the comparative example: 30 times / minute Ripple occurrence frequency in the example: 2 times / minute

【0021】このように、石英ルツボ10の壁面の変位
量と融液表面18での波紋の発生回数(頻度)に改善が
見られた。なお、この例では、回転数の制御結果として
融液表面18での波紋の発生回数(頻度)に改善が見ら
れたが、前述のように、融液表面での波紋の発生回数
(頻度)を測定し、その改善が得られるように、石英ル
ツボの回転数を制御してもよいのである。また、同様
に、メニスカスの上昇程度を測定し、その改善が得られ
るように、石英ルツボの回転数を制御してもよいのであ
る。
As described above, the displacement amount of the wall surface of the quartz crucible 10 and the number of occurrences (frequency) of ripples on the melt surface 18 were improved. In this example, the number of occurrences (frequency) of ripples on the melt surface 18 was improved as a result of the control of the number of rotations. However, as described above, the number of occurrences (frequency) of ripples on the melt surface was improved. May be measured, and the rotation speed of the quartz crucible may be controlled so as to obtain the improvement. Similarly, the degree of meniscus rise may be measured, and the rotation speed of the quartz crucible may be controlled so as to improve the meniscus.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、単
結晶引き上げ装置の石英ルツボの加熱のための熱量と回
転速度の制御を行うことにより、石英ルツボの変形を復
元あるいは修正しているので、石英ルツボの倒れ込みに
よる石英ルツボ上昇停止、あるいはアルゴンガスの流れ
を乱すことでの単結晶育成の阻害、またはメニスカスの
影響による融液表面での波紋により種結晶などが融液を
かぶって、転位するという従来の不具合を効果的に防止
することができる。
As described above, according to the present invention, the deformation of the quartz crucible is restored or corrected by controlling the amount of heat and the rotation speed for heating the quartz crucible of the single crystal pulling apparatus. So, the quartz crucible is stopped rising due to the falling of the quartz crucible, or the growth of the single crystal is inhibited by disturbing the flow of argon gas, or the seed crystal etc. The conventional disadvantage of dislocation can be effectively prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る単結晶引き上げ装置の石英ルツボ
の変形復元方法の好ましい実施の形態を示すフローチャ
ートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a preferred embodiment of a method for restoring deformation of a quartz crucible in a single crystal pulling apparatus according to the present invention.

【図2】図1の実施の形態の1つの実施例により制御し
た結果の石英ルツボ内部の融液の様子を示す模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of a melt inside a quartz crucible as a result of control by one example of the embodiment of FIG. 1;

【図3】比較例での石英ルツボ内部の融液の様子を示す
模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of a melt inside a quartz crucible in a comparative example.

【図4】石英ルツボが倒れ込んだ様子を示す画像であ
る。
FIG. 4 is an image showing a state in which a quartz crucible has fallen.

【図5】石英ルツボの内部の融液表面のメニスカスと波
の生じる様子を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing how a meniscus and waves are generated on the surface of a melt inside a quartz crucible.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 石英ルツボ 14 融液 16 メニスカス部分 18 融液の表面 10 Quartz crucible 14 Melt 16 Meniscus part 18 Surface of melt

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヒータにより加熱されるとともに、回転
する石英ルツボ内の多結晶原料の融液から種結晶を用い
て単結晶を引き上げる単結晶引き上げ装置の石英ルツボ
の変形復元方法であって、 前記石英ルツボの壁面に倒れ込みが生じたときは、前記
多結晶原料の溶融プロセスが終了した後に、融液の表面
温度がシリコンの融点以上となるよう、前記ヒータの熱
量を調整する第1のステップと、 前記石英ルツボの倒れ込み部分を元の状態に戻すような
遠心力が前記石英ルツボにかかるような回転数で前記石
英ルツボを回転させる第2のステップとを、 有する単結晶引き上げ装置の石英ルツボの変形復元方
法。
1. A method for recovering deformation of a quartz crucible of a single crystal pulling apparatus for pulling a single crystal from a melt of a polycrystalline raw material in a rotating quartz crucible by using a seed crystal while being heated by a heater, A first step of adjusting the calorific value of the heater so that the surface temperature of the melt becomes equal to or higher than the melting point of silicon, after the melting process of the polycrystalline raw material is completed, when the wall surface of the quartz crucible has fallen; A second step of rotating the quartz crucible at a rotational speed such that a centrifugal force acting on the quartz crucible returns the folded portion of the quartz crucible to the original state. Deformation restoration method.
【請求項2】 前記遠心力が192N/m3以上になる
ような回転数で前記石英ルツボを回転させる請求項1に
記載の単結晶引き上げ装置の石英ルツボの変形復元方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the quartz crucible is rotated at a rotation speed such that the centrifugal force is 192 N / m 3 or more.
【請求項3】 前記石英ルツボの倒れ込みが修正される
まで、前記第1のステップと第2のステップを継続する
請求項1又は2のいずれか1つに記載の単結晶引き上げ
装置の石英ルツボの変形復元方法。
3. The single crystal pulling apparatus according to claim 1, wherein the first step and the second step are continued until the falling of the quartz crucible is corrected. Deformation restoration method.
【請求項4】 前記第1のステップと第2のステップと
を、単結晶の成長過程で継続し、コーン部形成あるいは
ボディー部形成に至る過程まで継続する請求項1ないし
3のいずれか1つに記載の単結晶引き上げ装置の石英ル
ツボの変形復元方法。
4. The method according to claim 1, wherein the first step and the second step are continued during a process of growing the single crystal and are continued until a process of forming a cone portion or a body portion is performed. 3. The method for restoring the deformation of a quartz crucible of the single crystal pulling apparatus according to item 1.
【請求項5】 ヒータにより加熱されるとともに、回転
する石英ルツボ内の多結晶原料の融液から種結晶を用い
て単結晶を引き上げる単結晶引き上げ装置の石英ルツボ
の局所溶損修正方法であって、 前記石英ルツボに局所溶損が生じたときは、前記多結晶
原料の溶融プロセスが終了した後に、融液の表面温度が
シリコンの融点以上となるよう、前記ヒータの熱量を調
整する第1のステップと、 前記石英ルツボを通常の引き上げ時の回転数より高速で
回転させることにより、前記石英ルツボ内の前記融液の
メニスカス部分が通常の引き上げ時より、数mm程度上
昇するような高速な回転数で回転させる第2のステップ
とを、 有する単結晶引き上げ装置の石英ルツボの局所溶損修正
方法。
5. A method for correcting local erosion of a quartz crucible in a single crystal pulling apparatus for pulling a single crystal from a melt of a polycrystalline raw material in a rotating quartz crucible using a seed crystal while being heated by a heater. When local melting of the quartz crucible occurs, after the melting process of the polycrystalline raw material is completed, the calorific value of the heater is adjusted so that the surface temperature of the melt becomes equal to or higher than the melting point of silicon. Step, by rotating the quartz crucible at a higher speed than the number of revolutions at the time of normal pulling, high-speed rotation such that the meniscus portion of the melt in the quartz crucible rises about several mm than at the time of normal pulling. And a second step of rotating the quartz crucible in a single crystal pulling apparatus.
【請求項6】 前記数mmが5〜8mmである請求項5
に記載の単結晶引き上げ装置の石英ルツボの局所溶損修
正方法。
6. A method according to claim 5, wherein said several mm is 5 to 8 mm.
3. The method for correcting local erosion of a quartz crucible in the single crystal pulling apparatus according to item 1.
【請求項7】 ヒータにより加熱されるとともに、回転
する石英ルツボ内の多結晶原料の融液から種結晶を用い
て単結晶を引き上げる単結晶引き上げ装置の石英ルツボ
の局所溶損修正方法であって、 前記石英ルツボに局所溶損が生じ、前記融液の表面に波
紋が生じたときは、前記多結晶原料の溶融プロセスが終
了した後に、融液の表面温度がシリコンの融点以上とな
るよう、前記ヒータの熱量を調整する第1のステップ
と、 前記石英ルツボを通常の引き上げ時の回転数より高速
で、かつ前記融液の表面の波紋の発生回数が減少するよ
うな高速な回転数で回転させる第2のステップとを、 有する単結晶引き上げ装置の石英ルツボの局所溶損修正
方法。
7. A method for correcting local erosion of a quartz crucible of a single crystal pulling apparatus for pulling a single crystal from a melt of a polycrystalline raw material in a rotating quartz crucible by using a seed crystal while being heated by a heater. When local erosion occurs in the quartz crucible and ripples occur on the surface of the melt, after the melting process of the polycrystalline raw material is completed, the surface temperature of the melt becomes equal to or higher than the melting point of silicon, A first step of adjusting the amount of heat of the heater; rotating the quartz crucible at a speed higher than the speed at the time of normal pulling, and at a high speed such that the number of ripples on the surface of the melt decreases. A method for correcting local erosion of a quartz crucible in a single crystal pulling apparatus.
【請求項8】 前記石英ルツボの局所溶損が修正される
まで、前記第1のステップと第2のステップを継続する
請求項5ないし7のいずれか1つに記載の単結晶引き上
げ装置の石英ルツボの局所溶損修正方法。
8. The quartz of the single crystal pulling apparatus according to claim 5, wherein the first step and the second step are continued until the local erosion of the quartz crucible is corrected. Method for correcting local melting of crucibles.
【請求項9】 前記第1のステップと第2のステップと
を、単結晶の成長過程で継続し、コーン部形成あるいは
ボディー部形成に至る過程まで継続する請求項5ないし
8のいずれか1つに記載の単結晶引き上げ装置の石英ル
ツボの局所溶損修正方法。
9. The method according to claim 5, wherein the first step and the second step are continued during a single crystal growth process, and are continued until a process of forming a cone portion or a body portion is performed. 3. The method for correcting local erosion of a quartz crucible in the single crystal pulling apparatus according to item 1.
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JP2004323338A (en) * 2003-04-30 2004-11-18 Japan Siper Quarts Corp Shaping method and regenerating method for quartz crucible
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