JP2015129062A - シリコン単結晶の直径検出用カメラのカメラ位置の調整方法及びカメラ位置調整治具 - Google Patents
シリコン単結晶の直径検出用カメラのカメラ位置の調整方法及びカメラ位置調整治具 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】チョクラルスキー法によって、シリコン融液から単結晶を引き上げる単結晶製造装置のチャンバーの外部に設置され、チャンバーの上部の覗き窓を通して、結晶育成部を撮像し、単結晶の直径を検出するカメラを用いた直径検出装置において、カメラの取り付け位置及び取り付け角度を調整するカメラ位置の調整方法であって、単結晶の引き上げ開始前に、既知の直径を持つ円5を表示したディスプレイ2を、円5の表示面が融液面と同じ高さ位置になるように配設し、カメラにより円5の直径の値を検出し、該検出した直径の値と既知の直径の値が一致するように、カメラの取り付け位置及び取り付け角度を調整することで、カメラを適切な取り付け位置及び取り付け角度に調整することを特徴とするカメラ位置の調整方法。
【選択図】図1
Description
上記したように、カメラによる直径検出においては、カメラの位置が適切な位置でなければ直径検出値に誤差が生じる。しかし従来、カメラの位置は、メニスカスリング等といったシリコン単結晶の引上げ中の直径を基準として調整しているため、シリコン単結晶の引上げが開始してからしか位置の調整をすることができなかった。従って、引上げ開始時にカメラが不適切な位置にある場合、カメラ位置の調整が完了するまで、正確な直径制御が困難になるという問題があった。更に、シリコン単結晶の直径は炉内の状況によって変化するため、引上げ中の単結晶の直径を基準としていては、安定した直径検出精度を得ることができないという問題があった。
まず、本発明のカメラ位置の調整方法で使用する本発明のカメラ位置調整治具について説明する。
図2に示すように、カメラ位置調整治具1は、設置部3を昇降可能なルツボ保持軸14上に設置することができる。このように、引上げ開始前のルツボを保持していない状態のルツボ保持軸14上にカメラ位置調節治具1が設置され、ルツボ保持軸14を昇降することにより高さが調整されることで、ディスプレイ2の円5の表示面が融液面と同じ高さ位置になるよう配設される。
まず、図2に示すように、カメラ位置調整治具1を引上げ開始前のルツボ保持軸上に設置及び固定する。この際、ディスプレイ2の円5の表示面を結晶引き上げ中の融液面に見立ててカメラ位置の調整を実施するため、表示面が結晶引き上げ時の融液面と同様の位置となるよう、ルツボ保持軸14の昇降操作にて調節する。
このようにすれば、ディスプレイ2に表示する円5の直径と発光色を単結晶の引上げ条件やカメラに合わせた所定の条件に容易に設定できるものとなる。
図1に示す本発明のカメラ位置調整冶具を、図2に示すようにシリコン単結晶製造装置の炉内に設置し、シリコン単結晶製造装置における絞り形成時の直径制御に使用される1台のカメラの位置及び角度が適正となるよう調整を引き上げ開始前に実施した。その後、カメラ位置調整冶具を取り外し、ルツボ保持具にルツボを固定した。次に、ルツボ内にシリコン多結晶を収容し、そのシリコン多結晶をヒーターで溶融してシリコン融液として、シリコン単結晶を製造した。このとき、絞り形成からコーン形成の工程における直径制御は本発明のカメラ位置調整方法により、カメラ位置を調整した1台のカメラで行った。
上記の工程を10回繰り返し、絞り切れやコーン工程中の有転位化の発生回数をカウントしたところ、絞り切れやコーン工程中の有転位化は発生しなかった。
本発明のカメラ位置の調整方法を実施しないこと以外、実施例と同じ条件でシリコン単結晶製造を10回繰り返し行った。
その結果、絞り切れ発生回数は3回、コーン工程中の有転位化が3回発生した。
3…設置部、 4…デバイス、 5…円、
11…シリコン単結晶製造装置、 12…チャンバー、 13…ルツボ、
14…ルツボ保持軸、 15…ヒーター、 16…ヒーター断熱材、
17…種結晶、 18…シードチャック、 19…ワイヤー
20…シリコン融液、 21…シリコン単結晶、 22…覗き窓
31…直径検出装置、 32…カメラ 33…カメラ画像。
Claims (4)
- チョクラルスキー法によって、ルツボ内に収容したシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶製造装置のチャンバーの外部に設置され、該チャンバーの上部に設けられた覗き窓を通して、前記シリコン融液の融液面の位置における結晶育成部を撮像し、シリコン単結晶の直径を検出するカメラを用いた直径検出装置において、前記カメラの取り付け位置及び取り付け角度を調整するカメラ位置の調整方法であって、
前記シリコン単結晶の引き上げ開始前に、既知の直径を持つ円を表示したディスプレイを、前記円の表示面が前記融液面と同じ高さ位置になるように配設し、前記カメラにより前記円の直径の値を検出し、該検出した直径の値と前記既知の直径の値が一致するように、前記カメラの取り付け位置及び取り付け角度を調整することで、前記カメラを適切な取り付け位置及び取り付け角度に調節することを特徴とするカメラ位置の調整方法。 - 前記カメラ位置の調整方法は前記ディスプレイに表示する前記円の発光色及び直径を設定し、該設定された円を、外部デバイスを使用して前記ディスプレイ上に表示させることを特徴とする請求項1に記載のカメラ位置の調整方法。
- チョクラルスキー法によって、ルツボ内に収容したシリコン融液からシリコン単結晶を引き上げるシリコン単結晶製造装置のチャンバーの外部に設置され、該チャンバーの上部に設けられた覗き窓を通して、前記シリコン融液の融液面の位置における結晶育成部を撮像し、前記シリコン単結晶の直径を検出するカメラを用いた直径検出装置において、前記カメラの取り付け位置及び取り付け角度を調整するためのカメラ位置調整冶具であって、
上面に既知の直径を持つ円を表示するディスプレイを有するものであり、
該ディスプレイは、前記円の表示面が前記融液面と同じ高さ位置になるよう配設され、前記シリコン単結晶の引き上げ開始前に、前記カメラにより前記円の直径の値が検出され、該検出した直径の値と前記既知の直径の値が一致するように、前記カメラの取り付け位置及び取り付け角度を調整することで前記カメラを適切な取り付け位置及び取り付け角度に調節できるものであることを特徴とするカメラ位置調整冶具。 - 前記カメラ位置調整治具は前記ディスプレイに表示する前記円の発光色及び直径を設定し、該設定された円を前記ディスプレイ上に表示させることが可能なデバイスを有するものであることを特徴とする請求項3に記載のカメラ位置調整冶具。
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