JP2003160394A - 単結晶くねり成長検出方法及び単結晶くねり成長検出装置並びに単結晶製造装置 - Google Patents
単結晶くねり成長検出方法及び単結晶くねり成長検出装置並びに単結晶製造装置Info
- Publication number
- JP2003160394A JP2003160394A JP2001357209A JP2001357209A JP2003160394A JP 2003160394 A JP2003160394 A JP 2003160394A JP 2001357209 A JP2001357209 A JP 2001357209A JP 2001357209 A JP2001357209 A JP 2001357209A JP 2003160394 A JP2003160394 A JP 2003160394A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- growth
- single crystal
- detecting
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
た単結晶引上げを実現する。 【解決手段】 単結晶くねり成長検出方法は、坩堝1内
にシリコン原料を充填して溶解し、その溶融液に種結晶
15を浸漬して回転させながら引上げて単結晶12を成
長させる際に生じる結晶くねり成長を検出する方法であ
る。この方法では、単結晶12の成長面のフュージョン
リングの変動周期と、結晶回転周期とを比較し、これら
が一致したとき、単結晶のくねり成長と判断する。単結
晶くねり成長検出装置は、変動周期検出手段(20,2
1,22)と結晶回転周期検出手段(20,21,3
0)と比較手段23とからなる。単結晶製造装置は、上
記単結晶くねり成長検出装置(20,21,22,2
3,30)と、この単結晶くねり成長検出装置で単結晶
くねり成長を検出したときに操業パラメータを変更する
PLC30とからなる。
Description
上げ時に生じるくねり成長の問題を解消した単結晶くね
り成長検出方法及び単結晶くねり成長検出装置並びに単
結晶製造装置に関する。
製造方法には種々の方法があるが、その一つに、回転引
上げ法であるチョクラルスキー法(以下CZ法という)
があり、広く用いられている。図2は前記CZ法による
単結晶製造装置を示す模式図である。図中1はチャンバ
内に配設された坩堝である。該坩堝1は有底円筒状をな
す石英製の内層保持容器1aと、該内層保持容器1aの
外側を保持すべく適合された同じく有底円筒状の黒鉛製
の外層保持容器1bとにて構成されている。この坩堝1
は、回転並びに昇降可能な支持軸6の上端部に固定され
ている。坩堝1の外側には抵抗加熱式ヒーター2が同心
円状に配設されており、前記坩堝1内には所定重量の原
料をヒーター2により溶融させた溶融液13が充填され
ている。前記坩堝1の中心軸上には、支持軸6と同一軸
心で逆方向或いは同方向に所定の速度で回転する引上げ
軸(またはワイヤー、以下両者を合わせて「引上げ軸」
と記す。)5が配設されており、引上げ軸5には種結晶
15が吊り下げられている。
堝1内に結晶用原料を投入し、減圧下、不活性ガス雰囲
気中で結晶用原料を坩堝1の周囲に配設したヒーター2
にて溶融した後、その溶融液13に引上げ軸5に吊り下
げられた種結晶15を浸漬し、坩堝1及び引上げ軸5を
回転させつつ、引上げ軸5を上方に引上げて種結晶15
の下端に単結晶12を成長させる。CZ法では、種結晶
に元から含まれる転位や、着液時の熱ショックで導入さ
れる転位を除去するために、まず種結晶を直径3mm程
度まで細く絞る(これをネック工程と呼ぶ)。その後徐
々に所定の径まで増径して定径部を引き上げる。
単結晶製造装置においては、その引上げ速度が過度に速
かったり、引上げ軸5に振れが生じた場合に、結晶がく
ねり成長を生じるという現象があった。このくねり成長
とは、図3に示すように成長界面が片方に偏って引上げ
られるため、回転するとあたかもくねっているように見
える成長状態である。
を監視するために、直径計測手段が設けられている。こ
の直径計測手段としては、例えば特公昭53−4247
6号公報に示されるような、光学式の一次元ラインセン
サーが一般的に用いられている。この一次元ラインセン
サーで単結晶の直径を計測して成長状態が監視される。
じると、図4に示すように、フュージョンリング18が
変動するため、図5に示すように直径が大きく変動した
ように計測されてしまう。その結果、制御装置により介
入される引上げ速度やヒーター温度の制御も変動してし
まうため、安定した引上げが行えず、設定した引上げ径
からずれて製品とならない場合がある。
ては引上げそのものが不能となることがある。そして、
このくねり成長は、直径300mmのような大口径結晶
ほど顕著になる。
であって、その目的とするところは、くねり成長が生じ
た場合にそれを確実に検知し、かつそれを抑制して、安
定した単結晶引上げを実現することができる単結晶くね
り成長検出方法及び単結晶くねり成長検出装置並びに単
結晶製造装置を提供することにある。
に、第1の発明に係る単結晶くねり成長検出方法は、坩
堝内に原料を充填して溶解し、該溶融液に種結晶を浸漬
して回転させながら引上げて単結晶を成長させる際に生
じる結晶くねり成長を検出する単結晶くねり成長検出方
法において、上記結晶の成長面のフュージョンリングの
変動周期と、結晶回転周期とを比較し、これらが一致し
たとき、単結晶のくねり成長と判断することを特徴とす
る。
る状態では、結晶成長界面中心が、引上げ軸鉛直中心か
らずれているため、フュージョンリングも見かけ上変動
して観察され、またその周期は結晶回転数に一致してい
る。このため、結晶の成長面のフュージョンリングの変
動周期と結晶回転周期とが一致したとき、単結晶のくね
り成長と判断することができる。
置は、坩堝内に原料を充填して溶解し、該溶融液に種結
晶を浸漬して回転させながら引上げて単結晶を成長させ
る際に生じる結晶くねり成長を検出する単結晶くねり成
長検出装置において、上記結晶の成長面のフュージョン
リングの変動周期を検出する変動周期検出手段と、結晶
回転周期を検出する結晶回転周期検出手段と、上記変動
周期検出手段で検出した変動周期と上記結晶回転周期検
出手段で検出した結晶回転周期とを比較してこれらが一
致したときに単結晶のくねり成長と判断する比較手段と
を備えて構成されたことを特徴とする。
の成長面のフュージョンリングの変動周期を検出する。
結晶回転周期検出手段で結晶回転周期を検出する。そし
て、比較手段で、上記変動周期検出手段で検出した変動
周期と上記結晶回転周期検出手段で検出した結晶回転周
期とを比較する。この比較によって、上記結晶の成長面
のフュージョンリングの変動周期と結晶回転周期とが一
致すると、上述の理由により単結晶のくねり成長と判断
する。
げられる溶融液上の成長界面を検出領域として走査して
当該検出領域上の光強度を検出する光強度検出部と、当
該光強度検出部での検出値からフュージョンリングの位
置を検出してそのフュージョンリングから溶融液面での
結晶の直径を計測する直径計測部と、当該直径計測部で
の計測値の変化を解析して上記溶融液面での結晶の直径
の変動周期を検出する解析部とを備えて構成することが
望ましい。
領域での光強度の違いからフュージョンリングの位置を
検出し、直径計測部でフュージョンリングから溶融液面
での結晶の直径を計測する。そして、直径計測部での計
測値の変化を解析部で解析して、上記溶融液面での結晶
の直径の変動周期を検出する。
二次元カメラによって構成することが望ましい。
動量が大きくなっても、二次元カメラを用いることで、
確実に追随することができ、くねり成長の確実な検知が
可能となる。
内に原料を充填して溶解し、該溶融液に種結晶を浸漬し
て回転させながら引上げて単結晶を成長させる単結晶製
造装置において、上記いずれかの単結晶くねり成長検出
装置と、当該単結晶くねり成長検出装置で単結晶くねり
成長を検出したときに操業パラメータを変更する制御部
とを備えて構成されたことを特徴とする。
置で単結晶のくねり成長を確実に検出して、制御部で操
業パラメータを変更する。これにより、単結晶のくねり
成長を確実に抑制することができる。
結晶くねり成長検出方法及び単結晶くねり成長検出装置
並びに単結晶製造装置について図面を参照しながら説明
する。
の単結晶くねり成長検出方法は、坩堝内に原料を充填し
て溶解し、その溶融液に種結晶を浸漬して回転させなが
ら引上げて単結晶を成長させる際に生じる結晶くねり成
長を検出するための方法である。この単結晶くねり成長
検出方法において、上記結晶の成長面のフュージョンリ
ングの変動周期と、結晶回転周期とを比較し、これらが
一致したとき、単結晶のくねり成長が生じたと判断す
る。
などにより、成長界面の回転中心が鉛直軸からずれて偏
心回転運動となり、かつその周期が結晶回転周期と一致
したときに発生する。そして、引上げ速度が速くなる
と、偏りも大きくなって、くねり成長はより大きくな
る。
面中心が鉛直軸Cからずれて偏心回転運動を行うと、単
結晶12は自転しながら公転する。図6(a)(b)で
4つの単結晶12があるのは、この単結晶12が公転し
ていることを示す。公転周期である偏心回転周期と自転
周期である結晶回転周期が一致した場合、図6(a)の
ように、単結晶12の成長界面は必ず同じ温度分布に面
することになる。すなわち、単結晶12の成長界面のA
点は常に公転軌跡の外側に位置し、B点に常に公転軌跡
の内側に位置することになる。このとき、公転の中心位
置(鉛直軸C)と周辺位置とでわずかでも温度分布に差
があれば、単結晶12のA点とB点でも同じように温度
分布に差が生じる。即ち、A点とB点との間にわずかな
温度差が生じることになる。これにより、成長界面のA
点とB点とにおける単位時間あたりの成長量に差が生じ
てその差が次第に蓄積される。この結果、図7(a)に
示すように、A点とB点とで成長量に大きな差が生じて
全体的に偏った成長となってしまう。実際にはある程度
成長すると重心の変化が付随するため、結局あたかも螺
旋を描くように、くねり成長することになる。ただし、
温度差が大きい場合には、比較的短時間のうちに一方向
に大きく偏って成長するため、引上げそのものが不能と
なることがある。
期からずれている場合、偏心回転運動が生じても、図6
(b)に示すように、A点及びB点は公転軌跡の内外側
を移動して、A点とB点が周期的に異なる温度分布上を
動くことになる。この結果、温度分布の違いによって成
長量に差が生じても、図7(b)に示すように、A点と
B点とで成長量が交互に変化して、長期的には同じ成長
量となる。これにより、くねり成長は抑えられる。
生じているときには、単結晶12の成長界面の偏心回転
周期と結晶回転周期とが一致することに着目した。即
ち、上記偏心回転周期と結晶回転周期との一致を、くね
り成長の発生条件と見ることができる。
を生じてしまった場合、カメラで検出する直径計測値は
結晶が一回転する間に周期的に2回(図4中では(a)
及び(c)で2回)変動する。したがって、直径の変動
周期を調べ、それが結晶回転半周期に一致すれば、上記
偏心回転周期と結晶回転周期との一致であり、くねり成
長を生じていると判断できる。即ち、くねり成長を検知
することができる。
として次のようなものがある。
には、引上げ中のねじれ振動を検知する手段が記載され
ている。しかし、ねじれ振動は細いネック部と大径の結
晶直胴部が、細く長い軸とその先に取り付けられた大型
円筒のような関係になり、慣性モーメントの差によって
軸部、すなわちネック部に生じる振動現象であり、本発
明の対象となるくねり成長とは全く異なる現象である。
さらに、該公報では直径変動の検知手段として、単結晶
成長特有の現象である晶癖線の部分がラインセンサー部
を通過する時間間隔の乱れを検知することを特徴として
いるが、一般的にねじれ振動はくねり成長の周期に対
し、高周波数であるため、平均的には結晶回転数を晶癖
線本数で除した値と大差はなく、その上、有転位化を生
じた場合に晶癖線が消失するため、その後は検知するこ
とは不可能となる。したがって、該手法では、くねり成
長を検知することはできない。
るように成長する「らせん成長」とでも呼ぶべきもので
ある。図8はくねり成長を生じた結晶である。結晶成長
中にこのくねり成長が生じると、測定上では径変動を生
じたと認識するため、制御が不安定になってしまう上
に、さらに進むと全くゆがんでしまい、引上げ不能の状
態に陥る。
単結晶成長時特有の「晶癖線」のことである。この部分
は他の部分に比較して外に1−2mmほど飛び出した状
態にある。したがって、各シーム部が回転によりライン
センサーを通過すると、一時的に径が大きくなったと検
知される。この周期が「シーム部検知周期」であり、そ
の周期は「結晶回転周期/晶癖線数」となる。例えば
(100)方位の引上げならば、晶癖線は4本になるの
で、結晶回転周期の4分の1となる。ねじれ振動発生に
伴い、結晶の揺れ及び液面の揺れが生じ、一本一本の晶
癖線が通過する間隔が乱れるため、ねじれ振動を検知可
能となる。しかし、有転位化を生じた場合には、シーム
が無くなるため、ねじれ振動を検知することはできなく
なる。
り観察される半楕円形状のフュージョンリングがシーソ
ーのように上下に動く。このために、径の測定値が結晶
回転の半周期に一致して変動する。シーム部は必要ない
ので、有転位化後も計測可能である。
較例2)には、結晶の振れを検知する方法が記載されて
いるが、結晶の振れは単振り子系であり、偏心回転運動
であるくねり成長とは全く異なる現象である。結晶振れ
が生じても、上述のような条件が満たされないとくねり
成長は生じないため、該手法ではくねり成長と振れを区
別することはできない。
一つであることは確かであるが、くねり成長を生じた後
は必ずしも振れは生じていない。また、振れの非常に小
さい、シャフト炉でもくねり成長が生じる。したがっ
て、成長界面の偏心回転運動は、単振り子系の振動とは
全く異なるものである。
び結晶の振れとは全く異なる現象であり、比較例1及び
比較例2では、くねり成長の検出は難しい。これに対し
て、本実施形態の単結晶くねり成長検出方法のように、
フュージョンリングの変動周期を測定すると、結晶の状
態に関係なく確実に検出することができると共に、結晶
回転周期との比較によって、単結晶のくねり成長を確実
に検出することができる。
のような単結晶くねり成長検出方法を具現化するための
手段を以下に述べる。
料を充填して溶解し、その溶融液に種結晶を浸漬して回
転させながら引上げて単結晶を成長させる際に生じる結
晶くねり成長を検出するための装置である。具体的に
は、変動周期検出手段と、結晶回転周期検出手段と、比
較手段とを備えて構成した。
のフュージョンリングの変動周期を検出する手段であ
る。この変動周期検出手段は、上記単結晶12が引上げ
られる溶融液上の成長界面を検出領域として走査して当
該検出領域上の光強度を検出する光強度検出部と、この
光強度検出部での検出値からフュージョンリングの位置
を検出してそのフュージョンリングから溶融液面での結
晶の直径を計測する直径計測部と、この直径計測部での
計測値の変化を解析して上記溶融液面での単結晶12の
直径の変動周期を検出する解析部とを備えて構成した。
上記光強度検出部は二次元カメラによって構成した。
での光強度の違いからフュージョンリングの位置を検出
することができる。このフュージョンリングから直径計
測部で溶融液面での単結晶12の直径を計測する。そし
て、直径計測部で計測する単結晶12の直径の計測値の
変化を解析部で解析して、上記溶融液面での結晶の直径
の変動周期を検出する。このとき、光強度検出部として
二次元カメラを用いることで、フュージョンリングの変
動量が大きくなっても、確実に追随することができる。
昭53−42476号公報のように、光学式の一次元ラ
インセンサーが一般的に用いられている。前記センサー
からの直径計測値を例えばフーリエ変換器に通して周期
を調べる。ところが、一次元カメラの場合、一般的に走
査線位置が固定されているため、くねり成長が大きい場
合、フュージョンリングの変動量も大きくなって、走査
線位置から外れることがある。これに対して、走査線位
置がフュージョンリングに追随して移動可能な二次元カ
メラを用いることで、より安定したくねり成長の検知が
可能となる。
出するための手段である。具体的には、後述する二次元
CCDカメラ20の画像解析により、結晶回転周期を検
出する。
した変動周期と上記結晶回転周期検出手段で検出した結
晶回転周期とを比較するための手段である。
長面のフュージョンリングの変動周期を検出し、上記結
晶回転周期検出手段で結晶回転周期を検出し、上記比較
手段で上記変動周期検出手段で検出した変動周期と上記
結晶回転周期検出手段で検出した結晶回転周期とを比較
し、変動周期と結晶回転周期とが一致すると、上述の理
由により単結晶のくねり成長と判断する。
り成長を検出した場合には、結晶回転周期等の変更によ
り、くねり成長を抑制することができる。即ち、くねり
成長を前述の手段で検知した後、結晶回転数や引上げ速
度などの操業パラメータを変更する機構を有すること
で、くねり成長を抑制することができ、安定な結晶引上
げ操業が可能となる。
結晶製造装置について説明する。
模式的断面図である。なお、図2に示す従来の単結晶製
造装置と対応する部分には同一番号を付して説明する。
ャンバ7は、円筒状をなすメインチャンバ7aと、メイ
ンチャンバ7aに連接固定された小径円筒状のプルチャ
ンバ7bから構成される。
器1bとからなる。坩堝1の外側には側面ヒーター2
a、下側には下面ヒーター2bがそれぞれ配設されてい
る。側面ヒーター2aの外側には保温筒8aが同心円状
に配設されており、また底には保温板8bが配設されて
いる。
され、ヒーター2によって溶融される。坩堝1の中心軸
上には、支持軸6と同一軸心で回転可能かつ昇降可能な
引上げ軸5(ワイヤー)がプルチャンバ7bを通じて吊
設されており、引上げ軸5の下端には種結晶15が装着
されている。引上げ軸5は引上げ軸巻き上げ機構9に取
り付けられている。引上げ軸巻き上げ機構9は引上げ軸
回転機構10に取り付けられている。これにより、引上
げ軸5は、引上げ軸巻き上げ機構9によって設定量ずつ
巻き上げられ、引上げ軸回転機構10によって設定量ず
つ回転される。
成長界面を臨む位置には、二次元CCDカメラ20が設
置され、成長界面の映像を撮影する。二次元CCDカメ
ラ20には画像アナライザ21が接続され、画像アナラ
イザ21を介して直径が出力される。画像アナライザ2
1では、CCDカメラからの画像を二値化して処理し、
輝度の高いフュージョンリングの端から端までの画素数
をカウントして、あらかじめ設定された定数を乗じて直
径に換算する。画像アナライザ21から出力された単結
晶の直径は、制御PLC(Programmable Logic Contr
oller)30に入力されると共に、フーリエ変換ロジッ
ク22にも入力される。フーリエ変換ロジック22はF
FT(Fast Fourier Transform)解析の機能を有して
おり、入力された時系列データから、周波数成分を検出
することが可能である。フーリエ変換ロジック22には
周期比較ロジック23が接続されている。
ジック23は次のようになっている。
エ解析は一般的に知られたものであり、ここではその詳
細を省略する。一般的に市販されているFFT(Fast
Fourier Transform)アナライザを通すか、それと同等
の機能を有するものである。そして、その周波数出力を
実際の結晶回転周期と比較するのが、周期比較ロジック
23である。結晶回転周期は、結晶回転数から直接計算
させてもよく、FFTを通しても良い。
直径変動周期は、周期比較ロジック23により結晶回転
周期と比較される。周期比較ロジック23では、定めら
れて時間間隔のPLC30からの結晶回転周期とフーリ
エ変換ロジック22からの直径変動周期が記憶され、随
時比較される。そして両者が設定された時間間隔におい
て、直径変動周期が結晶回転の半周期に90%の一致を
見たとき、くねり成長を生じたと検知され、フラグが制
御PLC30に送信される。フラグを受け付けた制御P
LC30では、結晶回転数、引上げ速度及びヒーター温
度等の操業パラメータを変更するように指令が出され
る。一般的には、結晶回転数と引上げ速度は下げるよう
に、ヒーター温度は上げるように指示される。その具体
的な量は、引上げ条件に依存するが、結晶回転数は1〜
2rpm、引上げ速度は0.01〜0.2mm/mi
n、ヒーター温度は1〜5℃の範囲が望ましい。
製品径300mmのシリコン単結晶を成長させる方法に
ついて説明する。
不活性ガスとして100L/minのArを導入した。
そして、坩堝1内に結晶用シリコン原料及び不純物とし
てボロンを投入し、ヒーター2にて両者を全融させた。
度を調整した後、ネック12a、増径部12b、定径部
12cの順に単結晶の引上げを行った。
8mm/min、坩堝1の回転数=5rpmとした。そ
して、引上げ軸5の回転数は、その共振点に近い12r
pmとした。この回転数では、共振点に近いため引上げ
軸に振れが生じ、くねり成長を生じやすくなる。
において単結晶引上げを行った。この場合、結晶長が3
00mmを越えた時点から、くねり成長を生じたが、従
来の装置では、それを検知できないため、計測径の変動
に伴い、引上げ速度も変動し、図8に示すごとく、くね
り成長が激しくなり大きく変形した結晶となった。この
結果、一部では製品径よりも小さな部分が生じ、歩留ま
りを落とす結果となった。
て、単結晶引上げを行った場合について詳述する。フー
リエ変換のデータ採取周期は1secとし、判定に要す
る採取時間は20minに設定した。定径部の引上げ開
始後、同じように300mmの位置より直径変動周期と
結晶回転半周期の一致が検出されたため、結晶回転数を
10rpmに、引上げ速度を0.75mm/minに変
更し、ヒーター温度はその時点から2℃上げるよう設定
した。その結果、図9に示されるように、くねり成長は
生じず、安定して引上げることができた。
晶では、[(最大値−最小値)÷最小値]で定義される
酸素濃度面内分布が、図10に示すように、本発明によ
り引上げた結晶と比較して著しく劣化していることが分
かった。200mmくらいまでは両者に違いはないが、
それ以降は従来の結晶引上げ装置で引上げた結晶が著し
く劣化している。これは次の理由による。単結晶外周を
研削加工する場合には、円筒状に研削されるため、くね
り成長部の結晶側に入ったところでは、本来であれば研
削されてしまう外周が残ってしまい、その部分は酸素濃
度の落ち込みが大きいため面内分布を劣化させる原因と
なる。
置と、本発明による引上げ装置で5Btずつ行った。そ
の結果、図11に示すように、従来の装置では全てくね
り成長を生じ、そのうち4Btで早い時期に有転位化を
生じた。しかし、本発明による引上げ装置では、すべて
事前にくねり成長を検知し、対処することができ、有転
位化も2Btのみであり、無転位長も長かった。
は、結晶の成長面のフュージョンリングの変動周期と、
結晶回転周期とを比較し、これらが一致したとき、単結
晶のくねり成長と判断するので、単結晶のくねり成長を
確実に検出することができるようになる。
結晶の成長面のフュージョンリングの変動周期を検出す
る変動周期検出手段と、結晶回転周期を検出する結晶回
転周期検出手段と、上記変動周期検出手段で検出した変
動周期と上記結晶回転周期検出手段で検出した結晶回転
周期とを比較してこれらが一致したときに単結晶のくね
り成長と判断する比較手段とを備え、上記変動周期検出
手段で結晶の成長面のフュージョンリングの変動周期
を、上記結晶回転周期手段で結晶回転周期をそれぞれ検
出し、上記比較手段で変動周期と結晶回転周期とを比較
することで、単結晶のくねり成長を確実に検出すること
ができる。即ち、上記比較によって、変動周期と結晶回
転周期とが一致すると、単結晶のくねり成長と判断す
る。
晶が引上げられる溶融液上の成長界面を検出領域として
走査して当該検出領域上の光強度を検出する光強度検出
部と、当該光強度検出部での検出値からフュージョンリ
ングの位置を検出してそのフュージョンリングから溶融
液面での結晶の直径を計測する直径計測部と、当該直径
計測部での計測値の変化を解析して上記溶融液面での結
晶の直径の変動周期を検出する解析部とを備えて構成し
たので、フュージョンリングの位置を検出して結晶の直
径を計測し、計測値の変化を解析して、溶融液面での結
晶の直径の変動周期を検出することができる。
出部を二次元カメラによって構成したので、フュージョ
ンリングの変動量が大きくなっても、二次元カメラを用
いることで、確実に追随することができ、安定したくね
り成長の検知が可能となる。
かの単結晶くねり成長検出装置と、当該単結晶くねり成
長検出装置で単結晶くねり成長を検出したときに操業パ
ラメータを変更する制御部とを備えたので、単結晶くね
り成長検出装置で単結晶のくねり成長を確実に検出し、
制御部で操業パラメータを変更して、単結晶のくねり成
長を確実に抑制することができる。
図である。
リングの挙動を示す模式図である。
ある。
動のモデル図である。
晶の成長界面の二点における成長量の差に及ぼす影響を
説明するためのグラフである。
晶の外観図である。
を生じる条件下で引上げた結晶の外観図である。
素濃度面内分布を比較したグラフである。
つ引上げた場合の、無転位引上げ長を比較したグラフで
ある。
軸、7:チャンバー、8:保温筒、9:引上げ軸巻き上
げ機構、10:引上げ軸回転機構、12a:結晶ネック
部、12b:結晶増径部、13:溶融液、15:種結
晶、18:フュージョンリング、20:二次元CCDカ
メラ、21:画像アナライザ、22:フーリエ変換ロジ
ック、23:周期比較ロジック。
Claims (5)
- 【請求項1】 坩堝内に原料を充填して溶解し、該溶融
液に種結晶を浸漬して回転させながら引上げて単結晶を
成長させる際に生じる結晶くねり成長を検出する単結晶
くねり成長検出方法において、 上記結晶の成長面のフュージョンリングの変動周期と、
結晶回転周期とを比較し、これらが一致したとき、単結
晶のくねり成長と判断することを特徴とする単結晶くね
り成長検出方法。 - 【請求項2】 坩堝内に原料を充填して溶解し、該溶融
液に種結晶を浸漬して回転させながら引上げて単結晶を
成長させる際に生じる結晶くねり成長を検出する単結晶
くねり成長検出装置において、 上記結晶の成長面のフュージョンリングの変動周期を検
出する変動周期検出手段と、 結晶回転周期を検出する結晶回転周期検出手段と、 上記変動周期検出手段で検出した変動周期と上記結晶回
転周期検出手段で検出した結晶回転周期とを比較してこ
れらが一致したときに単結晶のくねり成長と判断する比
較手段とを備えて構成されたことを特徴とする単結晶く
ねり成長検出装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の単結晶くねり成長検出装
置において、 上記変動周期検出手段が、 上記結晶が引上げられる溶融液上の成長界面を検出領域
として走査して当該検出領域上の光強度を検出する光強
度検出部と、 当該光強度検出部での検出値からフュージョンリングの
位置を検出してそのフュージョンリングから溶融液面で
の結晶の直径を計測する直径計測部と、 当該直径計測部での計測値の変化を解析して上記溶融液
面での結晶の直径の変動周期を検出する解析部とを備え
て構成されたことを特徴とする単結晶くねり成長検出装
置。 - 【請求項4】 請求項3記載の単結晶くねり成長検出装
置において、 前記光強度検出部が二次元カメラによって構成されたこ
とを特徴とする単結晶くねり成長検出装置。 - 【請求項5】 坩堝内に原料を充填して溶解し、該溶融
液に種結晶を浸漬して回転させながら引上げて単結晶を
成長させる単結晶製造装置において、 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の単結晶くねり成
長検出装置と、 当該単結晶くねり成長検出装置で単結晶くねり成長を検
出したときに操業パラメータを変更する制御部とを備え
て構成されたことを特徴とする単結晶製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001357209A JP3719198B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 単結晶くねり成長検出方法及び単結晶くねり成長検出装置並びに単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001357209A JP3719198B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 単結晶くねり成長検出方法及び単結晶くねり成長検出装置並びに単結晶製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003160394A true JP2003160394A (ja) | 2003-06-03 |
JP3719198B2 JP3719198B2 (ja) | 2005-11-24 |
Family
ID=19168583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001357209A Expired - Fee Related JP3719198B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 単結晶くねり成長検出方法及び単結晶くねり成長検出装置並びに単結晶製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3719198B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101837978B (zh) * | 2009-03-19 | 2012-02-01 | 金亦石 | 由硅矿产出单晶硅或多晶硅连续纯化反应处理装置及方法 |
CN103092217A (zh) * | 2012-12-29 | 2013-05-08 | 中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司 | 一种电子枪坩埚定位控制系统及控制方法 |
CN114387251A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-22 | 苏州天准科技股份有限公司 | 饱满点的监测方法、存储介质、终端和拉晶设备 |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001357209A patent/JP3719198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101837978B (zh) * | 2009-03-19 | 2012-02-01 | 金亦石 | 由硅矿产出单晶硅或多晶硅连续纯化反应处理装置及方法 |
CN103092217A (zh) * | 2012-12-29 | 2013-05-08 | 中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司 | 一种电子枪坩埚定位控制系统及控制方法 |
CN114387251A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-22 | 苏州天准科技股份有限公司 | 饱满点的监测方法、存储介质、终端和拉晶设备 |
CN114387251B (zh) * | 2022-01-12 | 2022-09-30 | 苏州天准科技股份有限公司 | 饱满点的监测方法、存储介质、终端和拉晶设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3719198B2 (ja) | 2005-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6583142B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法及び装置 | |
EP0455186B1 (en) | Method and apparatus for measuring oscillation of melt surface | |
US20110146564A1 (en) | Method for detecting diameter of single crystal, single-crystal manufacturing method by using the same and single-crystal manufacturing apparatus | |
KR101391514B1 (ko) | 단결정 인상 장치 및 단결정 인상 방법 | |
JP6885301B2 (ja) | 単結晶の製造方法及び装置 | |
JP4930487B2 (ja) | 融液面と炉内構造物の下端部との距離の測定方法、及びこれを用いた融液面位置の制御方法、並びに単結晶の製造方法及び単結晶製造装置 | |
JP3719198B2 (ja) | 単結晶くねり成長検出方法及び単結晶くねり成長検出装置並びに単結晶製造装置 | |
JP4035924B2 (ja) | 単結晶直径の制御方法及び結晶成長装置 | |
JP2019214486A (ja) | 融液面と種結晶の間隔測定方法、種結晶の予熱方法、及び単結晶の製造方法 | |
JP6680108B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
US5401290A (en) | Apparatus for VAD with a vibration detector to eliminate natural vibrations | |
JP3927786B2 (ja) | 単結晶の製造方法 | |
JPH0930889A (ja) | 半導体単結晶の引上装置 | |
JPH0987083A (ja) | 単結晶引き上げ方法 | |
JPH08188494A (ja) | 半導体単結晶製造装置 | |
JP2003192487A (ja) | 単結晶の育成方法および育成装置 | |
KR101758983B1 (ko) | 잉곳 성장장치 및 그 성장방법 | |
JP4984091B2 (ja) | 単結晶直径の検出方法および単結晶引上げ装置 | |
JPH07309694A (ja) | 結晶成長装置及び結晶成長方法 | |
JP2010100453A (ja) | 単結晶直径の検出方法、及びこれを用いた単結晶の製造方法、並びに単結晶製造装置 | |
JP3473313B2 (ja) | 結晶直径測定方法 | |
JPH09250945A (ja) | シリコン単結晶のねじれ振動検知装置及びねじれ振動検知方法並びにそれを用いた単結晶の製造方法 | |
WO2023195217A1 (ja) | シリコン単結晶の製造方法及び装置並びにシリコンウェーハの製造方法 | |
JP3655355B2 (ja) | 半導体単結晶製造工程における最適溶融液温度の検知方法 | |
WO2022124259A1 (ja) | シリコン単結晶の酸素濃度推定方法、シリコン単結晶の製造方法及びシリコン単結晶製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050315 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050513 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050816 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050829 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3719198 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080916 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090916 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090916 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100916 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110916 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110916 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120916 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120916 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130916 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |