JP2726773B2 - Silicon single crystal pulling method - Google Patents

Silicon single crystal pulling method

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JP2726773B2 JP3138048A JP13804891A JP2726773B2 JP 2726773 B2 JP2726773 B2 JP 2726773B2 JP 3138048 A JP3138048 A JP 3138048A JP 13804891 A JP13804891 A JP 13804891A JP 2726773 B2 JP2726773 B2 JP 2726773B2
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  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特にチョクラルスキー
法を用いてシリコン単結晶を引き上げる際に好適に利用
できる単結晶引き上げ方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for pulling a single crystal which can be suitably used especially for pulling a silicon single crystal by using the Czochralski method.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコン等の単結晶を製造する方法とし
ては、ルツボ内に収容された単結晶原料を溶融させ、こ
の融液の表面に種結晶を接触させたあと、ルツボと種結
晶を互いに逆方向に回転させながら種結晶を上昇させ
て、単結晶を引き上げ成長させる、いわゆるチョクラル
スキー法が一般に採用されている。従来このように単結
晶を生産する際には、引き上げ炉を運転するための各種
運転条件のうち、引き上げ速度(すなわちシード上昇速
度)とヒータ温度程度を記録用紙に自動記録する程度
で、その他の諸条件はオペレータが標準設定値との照合
を目視で行っていた。
2. Description of the Related Art As a method for producing a single crystal such as silicon, a single crystal raw material contained in a crucible is melted, and a seed crystal is brought into contact with the surface of the melt. A so-called Czochralski method, in which a seed crystal is raised while rotating in the opposite direction to pull up and grow a single crystal, is generally employed. Conventionally, when producing a single crystal in this manner, among various operating conditions for operating the pulling furnace, the pulling speed (that is, the seed raising speed) and the heater temperature are automatically recorded on a recording sheet. The operator visually checked the conditions against the standard set values.

【0003】ところで前記のようにして製造されたシリ
コン単結晶中には、単結晶が凝固する際に生じる点欠陥
や酸素濃度の変動や炭素濃度の変動等が存在している。
これらの変動は単結晶引き上げ時の条件の変動が主因と
なって生じることが知られているが、これらの変動の許
容範囲は一概に決定できるものではなく、この単結晶を
用いて製作される半導体の製造条件によって異なる熱履
歴をたどるため、最終工程まで酸素の析出が適切な範囲
内にあり、ウェーハの強度が維持されることが必要条件
となるため、顧客の製造する品種毎に異なる要望が提示
されている。しかも熱処理による酸素析出欠陥発生を利
用し、有害金属原子をこの欠陥に吸い寄せ固定させるI
G(Intrinsic Gettering)技術も盛んに用いられ、こ
の場合酸素濃度は高めの結晶が一般に用いられている。
この酸素濃度のウェーハ内での分布も問題となり、中心
部と周辺部との濃度差により酸素析出が不均一になり半
導体の歩留まりの低下や大きな反りが発生し半導体製造
装置や搬送装置にかからなくなり製造続行不能となるこ
とがあることも知られている。また、ある特定の半導体
集積回路製造の際の酸化熱処理時に生じる酸素に起因す
るとされる積層欠陥(Oxidation Stacking Fault) の多
発する領域(以下、OSF発生領域と記す)が単結晶中
に存在することがある。このようなOSF発生領域から
採取されたウエーハを用いると半導体集積回路製造の熱
処理工程でOSFが発生し不良となる。
In the silicon single crystal manufactured as described above, there are point defects, fluctuations in oxygen concentration, fluctuations in carbon concentration, and the like that occur when the single crystal is solidified.
It is known that these fluctuations are caused mainly by fluctuations in conditions at the time of pulling a single crystal, but the allowable range of these fluctuations cannot be determined unconditionally, and they are manufactured using this single crystal. Since different thermal histories are traced depending on the semiconductor manufacturing conditions, oxygen precipitation must be within an appropriate range until the final process, and the strength of the wafer must be maintained. Is presented. In addition, utilizing the generation of oxygen precipitation defects by heat treatment, harmful metal atoms are attracted to these defects and fixed.
G (Intrinsic Gettering) technology is also actively used, and in this case, a crystal having a high oxygen concentration is generally used.
The distribution of this oxygen concentration in the wafer also becomes a problem, and the difference in concentration between the central part and the peripheral part causes non-uniform oxygen precipitation, which lowers the yield of semiconductors and causes large warpage, which may cause problems in semiconductor manufacturing equipment and transfer equipment. It is also known that production may no longer be possible. In addition, a region in which a large number of stacking faults (Oxidation Stacking Fault) caused by oxygen generated during oxidation heat treatment in the manufacture of a specific semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as an OSF generation region) is present in the single crystal. There is. When a wafer collected from such an OSF generation region is used, an OSF is generated in a heat treatment process of manufacturing a semiconductor integrated circuit, resulting in a defect.

【0004】このため特定の半導体製造条件にフィット
するウェーハを供給するために、数種類の引上条件の認
定サンプルにて半導体製造を行い、最も製品収率の良い
条件で以後引上を行うことも高集積の半導体製造では常
態的に行われている。
For this reason, in order to supply a wafer which fits a specific semiconductor manufacturing condition, it is also possible to manufacture a semiconductor with several kinds of certified samples of the pulling condition, and then to pull up the wafer under the condition of the best product yield. It is common practice in the manufacture of highly integrated semiconductors.

【0005】さらに、ある特定の半導体製造条件でのO
SFの多発を防ぐため、最も危険性が高いと想定される
条件による熱処理を行い、熱処理後のOSF密度につい
て取り決めを行っている。このため、異常なOSF発生
領域が後工程に流れないように、単結晶をスライシング
したあと、スライシングされたものからサンプルを抜き
取り、これを顧客と取り決めた条件で酸化熱処理後エッ
チングによる検査に供して、OSF発生領域が存在する
か否かを確認し、OSF発生領域が存在した場合には、
その前後にあるものを含めて不適合品としていた。また
IG効果を調べるには定期的に特定の集積回路の熱履歴
を再現するシミュレーシン熱処理を行ない、条件の変動
の有無を確認していた。
Further, under certain specific semiconductor manufacturing conditions, O
In order to prevent frequent occurrence of SF, heat treatment is performed under conditions assumed to be the most dangerous, and OSF density after heat treatment is negotiated. For this reason, after slicing the single crystal so that the abnormal OSF generation region does not flow to the subsequent process, a sample is extracted from the sliced crystal, and subjected to an oxidation heat treatment and an etching inspection under conditions agreed with the customer. , Whether or not the OSF occurrence area exists, and if the OSF occurrence area exists,
Non-conforming products, including those before and after that. Further, in order to examine the IG effect, a simulation heat treatment for periodically reproducing a thermal history of a specific integrated circuit was performed to check whether or not there was a change in conditions.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の単結晶引き上げ
方法においては、単結晶引き上げ時の諸条件がすべて記
録に残されるわけではなく、運転記録様式を定めても記
録洩れや記録ミスが避けられず、このようにして得られ
た単結晶の各部分に付いて、顧客の要望に適合した正常
部位であるか、適合しない部位であるかを常に正確に把
握することは難しかった。また前記のように抜取り検査
で品質検定を行ってもなお十分満足すべき検定結果が得
られず改良が求められていた。
In the conventional single crystal pulling method, not all conditions at the time of pulling a single crystal are recorded, and even if an operation recording mode is determined, recording leakage and recording error can be avoided. However, it has been difficult to always accurately determine whether each part of the single crystal thus obtained is a normal part or a part that does not conform to the customer's request. Further, as described above, even if the quality inspection is performed by the sampling inspection, a sufficiently satisfactory inspection result cannot be obtained yet, so that improvement is required.

【0007】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、顧客の製造条件に適合しない結晶ロット部位を確実
に把握でき、品質の信頼性と安定性を向上できる単結晶
引き上げ方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a single crystal pulling method capable of reliably grasping a crystal lot portion that does not conform to the manufacturing conditions of a customer and improving the reliability and stability of quality. With the goal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のシリコン単結晶
引き上げ方法は、複数の引き上げ機のルツボ内に収容さ
れたシリコンの融液からチョクラルスキー法によりシリ
コン単結晶をそれぞれ成長させるシリコン単結晶引き上
げ方法において、前記複数の引き上げ機は、それぞれ各
引き上げ機毎に設けた一次コンピュータに接続され、各
一次コンピュータは、それぞれ一つの二次コンピュータ
に通信回線で接続されてなり、引き上げ条件データを
予め定めた時間間隔で自動検出すると共に一次コンピュ
ータに一時記憶させ、かつ引き上げ工程開始時刻を自
動検知すると共に一次コンピューターに一時記憶させ、
かつシリコン溶解工程開始時のルツボ内のシリコンのチ
ャージ量および炉内ガスのリーク量ならびに前記単結晶
の肩工程開始時のルツボの引き上げ方向の位置を検出す
ると共に一次コンピュータに一時記憶させ、前記二次コ
ンピュータは、所定時間毎に各引き上げ機において実測
され記憶されたデータを送るように要求するデータ要求
信号を各一次コンピュータに送り、前記各一次コンピュ
ータは、データ要求信号を受けたときに、それまでに実
測され記憶されたデータを統計処理して二次コンピュー
タに送信し、該二次コンピュータは、統計処理され前記
一次コンピュータから送信されたデータと予め記憶させ
ておいたこれらデータの許容範囲との比較照合処理を行
わせ、許容範囲を外れたデータを引き上げ不適合情報と
して出力することにより、引き上げ終了後に単結晶中の
引き上げ条件外の部位を検知できるようにすると共に、
各引き上げ毎のデータを前記二次コンピュータに保存す
ることを特徴とする方法である。
A silicon single crystal pulling method of the present invention According to an aspect of the plurality of silicon is grown respectively a silicon single crystal from the pulling machine silicon melt contained in a crucible of the Czochralski method single crystal In the lifting method, each of the plurality of lifting machines is
Connected to the primary computer provided for each lifting machine,
The primary computers are each one secondary computer
Primary computer with a communication line is connected will in, is stored temporarily in the primary computer <br/> chromatography data with automatic detection at predetermined time intervals the data of pulling conditions, and automatically detects the start time of the pulling process to To temporarily memorize,
And is temporarily stored in the primary computer detects the pulling direction of the position of the shoulder steps starting crucible silicon charge amount and the furnace gas leakage amount and the single crystal in the crucible during silicon melting step starts, the two Next
Computers are measured at each lifting machine every predetermined time.
Data request to send the stored data
It sends a signal to the primary computer, each primary computer <br/> over data, upon receiving the data request signals, the real so far
Statistical processing of the measured and stored data
And the secondary computer is statistically processed and
The data transmitted from the primary computer is compared with the preliminarily stored permissible ranges of these data, and the data out of the permissible range is output as pull-out nonconformity information. To detect parts outside the lifting conditions of
The method is characterized in that data for each lifting is stored in the secondary computer.

【0009】[0009]

【作用】本発明のシリコン単結晶引き上げ方法によれ
ば、運転条件が自動検出されるので、オペレーターの記
入洩れや記入ミスを無くすことができると共に、得られ
た測定結果の標準設定値との照合をコンピュータ処理す
ることにより、従来記録に残らなかった運転条件の異常
に基づく単結晶の条件外の部分を引き上げ終了と同時に
把握できるようになる。そして引き上げの後工程である
スライス工程で不適合部位を直ちに除外できる。
According to the method for pulling a silicon single crystal of the present invention, the operating conditions are automatically detected, so that omissions or omissions by the operator can be eliminated, and the obtained measurement results can be compared with standard setting values. By computer processing, a portion of the single crystal outside the condition based on an abnormality in the operating condition that has not been recorded in the related art can be grasped simultaneously with the completion of the pulling. Then, in the slicing process, which is a process after the lifting, the incompatible portion can be immediately eliminated.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して本発明のシリコン単結
晶引き上げ方法を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for pulling a silicon single crystal according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】(実施例1)図1及び図2は、本発明のシ
リコン単結晶引き上げ方法を実施する装置の一例を示す
ものである。図中符号1は同装置を構成する引き上げ機
本体である。この引き上げ機本体1は、図2に示すよう
に、炉5のほぼ中央部には石英ルツボ2が設けられたも
のである。石英ルツボ2は、黒鉛サセプタ3を介して昇
降自在かつ回転自在な下軸4に取り付けられている。石
英ルツボ2の周囲には、石英ルツボ2内のシリコン融液
6の温度を制御するヒータ7が設けられている。また石
英ルツボ2の上方には、単結晶9を保持して引き上げる
ワイヤ11が昇降自在にかつ回転自在に吊設されてい
る。この引き上げ機本体1でシリコン単結晶9を引き上
げる際には、まず炉5内の空気をアルゴンガスで十分置
換するとともに、予め石英ルツボ2内に収容されていた
原料をヒータ7によって溶解したあと、ワイヤ11を下
降させて溶解されたシリコン融液6に種結晶(シード)
を浸漬させ、ついで、石英ルツボ2と種結晶を互いに逆
方向に回転させつつワイヤ11を上昇させて単結晶9を
成長させる。
(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 show an example of an apparatus for carrying out a silicon single crystal pulling method of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a pulling machine main body constituting the apparatus. As shown in FIG. 2, the lifting machine main body 1 is provided with a quartz crucible 2 at a substantially central portion of a furnace 5. The quartz crucible 2 is attached via a graphite susceptor 3 to a vertically movable and rotatable lower shaft 4. Around the quartz crucible 2, a heater 7 for controlling the temperature of the silicon melt 6 in the quartz crucible 2 is provided. Above the quartz crucible 2, a wire 11 for holding and pulling up the single crystal 9 is hung up and down and rotatably. When the silicon single crystal 9 is pulled by the pulling machine main body 1, first, the air in the furnace 5 is sufficiently replaced with argon gas, and the raw material previously stored in the quartz crucible 2 is melted by the heater 7. The wire 11 is moved down and a seed crystal (seed) is formed in the melted silicon melt 6.
Then, while rotating the quartz crucible 2 and the seed crystal in directions opposite to each other, the wire 11 is raised to grow the single crystal 9.

【0012】この引き上げ機本体1には、図1に示すよ
うに、それぞれ運転状況監視システムの引き上げ機マイ
コン(一次コンピュータ)13が接続されている。この
引き上げ機マイコン13には、引き上げ機本体1のワイ
ヤ11を駆動する機構のセンサ、ルツボ2を駆動する機
構のセンサ、ヒータ7や図示しない炉内温度計、炉内圧
力計、アルゴン流量計など単結晶が引き上げられている
間の条件を検知するための各種のセンサが接続されてい
る。またこの引き上げ機マイコン13には、引き上げ機
本体1で行われる引き上げ処理の各工程の開始時刻を自
動検知する機構が接続されている。そしてこのマイコン
13に送られたデータは、このマイコン13に一時保存
されるようになっている。このマイコン13は、通信回
線14を介してミニコン(二次コンピュータ)15に接
続されている。そしてマイコン13に集められたデータ
は、通信回線14を介してミニコン15に送られるよう
になっている。ミニコン15は前記通信回線14を介し
て引き上げ不適合情報を出力するプリンタ16、および
吸い上げたデータを表示する端末17と接続されてい
る。さらにこのミニコン15には、吸い上げたデータを
保存する光磁気ディスク18が接続されている。
As shown in FIG. 1, a lifting machine microcomputer (primary computer) 13 of an operation status monitoring system is connected to the lifting machine body 1, respectively. The lifting machine microcomputer 13 includes a sensor for a mechanism for driving the wire 11 of the body 1 of the lifting machine, a sensor for a mechanism for driving the crucible 2, a heater 7, a furnace thermometer (not shown), a furnace pressure gauge, an argon flow meter, and the like. Various sensors for detecting conditions while the single crystal is being pulled are connected. Further, a mechanism for automatically detecting the start time of each step of the lifting process performed by the lifting machine main body 1 is connected to the lifting machine microcomputer 13. The data sent to the microcomputer 13 is temporarily stored in the microcomputer 13. The microcomputer 13 is connected to a minicomputer (secondary computer) 15 via a communication line 14. The data collected by the microcomputer 13 is sent to the mini-computer 15 via the communication line 14. The mini-computer 15 is connected via the communication line 14 to a printer 16 for outputting pull-out incompatibility information and a terminal 17 for displaying downloaded data. Further, the minicomputer 15 is connected to a magneto-optical disk 18 for storing the downloaded data.

【0013】次にこの装置によって行なわれる本発明の
シリコン単結晶引き上げ方法の一実施例を、図3のフロ
ーチャートに従って説明する。なお以下の説明中Sn
は、フローチャート中のn番目のステップを示すものと
する。この単結晶引き上げ方法では、単結晶の製造が開
始されると、引き上げ機本体1に設けられた各種センサ
ーによって一定時間間隔で測定された下記A群に示す引
き上げ条件の実測データーや、下記B群に示す引き上げ
時の各工程の開始時刻のデーターがマイコン13に送ら
れる。またシリコン溶解工程開始時のルツボ内のシリコ
ンのチャージ量および炉内ガスのリーク量、肩工程開始
時のルツボの位置(引き上げ方向での位置)等のデータ
ーもマイコン13に送られる(S1)。 A群 B群 シード上昇速度 真空工程 ルツボ上昇速度 溶解工程 シード回転数 シード工程 ルツボ回転数 肩工程 ヒーター温度 直胴工程 炉内圧 ボトム工程 アルゴン流量 冷却工程 シードとルツボの昇降に手動操作を施す工程 シードとルツボの回転に手動操作を施す工程 各マイコン13では上記データが一時保存される(S
2)。他方ミニコン15からはそれぞれのマイコン13
に10分間隔でデータを要求する信号が送られており
(S3)、それに応じて各マイコン13からミニコン1
5に前記データが送られる(S4)。これらのデータ
は、光磁気ディスク18に保存される(S5)。ミニコ
ン15には、例えば図4に示す画面で各パラメータの許
容変動率が入力されており、前記保存データは、製造さ
れた単結晶の各部分が出荷可能であるか否であるかを判
定する際にこれらの許容範囲と比較照合され、許容範囲
に入っているか否かを判断される(S6)。そして許容
範囲に入っていない場合はその部分は出荷不適であると
判定され、許容範囲に入っている場合はその部分は出荷
に適していると判定される。
Next, an embodiment of the method for pulling a silicon single crystal of the present invention performed by this apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. In the following description, Sn
Indicates the n-th step in the flowchart. In this single crystal pulling method, when the production of a single crystal is started, measured data of pulling conditions shown in the following group A measured at regular time intervals by various sensors provided in the pulling machine main body 1 and the following group B The data of the start time of each step at the time of raising is sent to the microcomputer 13. Data such as the amount of silicon charged in the crucible at the start of the silicon dissolution process, the amount of gas leaked in the furnace, the position of the crucible at the start of the shoulder process (position in the pulling direction), and the like are also sent to the microcomputer 13 (S1). Group A Group B Seed rise speed Vacuum process Crucible rise speed Melt process Seed rotation speed Seed process Crucible rotation speed Shoulder process Heater temperature Straight body process Furnace pressure Bottom process Argon flow rate cooling process Process to perform manual operation for raising and lowering seed and crucible Seed and Step of Performing Manual Operation on Rotation of Crucible Each microcomputer 13 temporarily stores the above data (S
2). On the other hand, each microcomputer 13
A signal requesting data is sent at 10-minute intervals (S3).
5 is sent to the data (S4). These data are stored on the magneto-optical disk 18 (S5). For example, the allowable variation rate of each parameter is input to the minicomputer 15 on the screen shown in FIG. 4, and the stored data determines whether each part of the manufactured single crystal can be shipped. At this time, the data is compared with these allowable ranges and it is determined whether or not they fall within the allowable range (S6). If it is not within the allowable range, the part is determined to be unsuitable for shipping, and if it is within the allowable range, the part is determined to be suitable for shipping.

【0014】一方端末17では、得られた結晶毎に図5
に示すように吸い上げたデータ(最大値、最小値、平均
値、メジアン、標準偏差)をグラフ表示できるようにな
っている。例示したグラフは、シード上昇速度と単結晶
引き上げ長の関係を示すもので、グラフ中20,21は
シード上昇速度の許容範囲の上限と下限を示す線であ
る。シード上昇速度は、単結晶の直胴部では10mm間隔
でデータ処理されて表示されている。すなわち引き上げ
長10mm毎にその部分が引き上げられたときのシード上
昇速度の最大値、最小値、平均値、メジアン、標準偏差
(マイコン13から吸い上げたデータ)が分かるように
表示されている。このグラフにおいて、D,E,Fで示
す部分は最大値、最小値が許容範囲を外れた箇所であ
る。このようにシード上昇速度が許容範囲を外れた箇所
は、下表に示すようなプリンタ16からの出力によって
も確認することができる。
On the other hand, at the terminal 17, each obtained crystal is shown in FIG.
Data (maximum, minimum, average)
Value, median, standard deviation) can be displayed in a graph. The illustrated graph shows the relationship between the seed raising speed and the single crystal pulling length. In the graph, reference numerals 20 and 21 denote lines indicating the upper and lower limits of the allowable range of the seed raising speed. The seed raising speed is displayed by data processing at 10 mm intervals in the straight body portion of the single crystal. That is, the maximum, minimum, average, median, and standard deviation of the seed rise speed when the part is pulled up every 10 mm of the pulling length.
(Data downloaded from the microcomputer 13 ). In this graph, portions indicated by D, E, and F are portions where the maximum value and the minimum value are outside the allowable range. Such a place where the seed raising speed is out of the allowable range can also be confirmed by an output from the printer 16 as shown in the following table.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】またこの運転状況監視システムによれば、
単結晶引き上げ中の各工程が開始された時刻等を、図6
に示すように端末17に表示して確認することができ
る。
According to this operation status monitoring system,
The time at which each step during single crystal pulling was started is shown in FIG.
Can be displayed and confirmed on the terminal 17 as shown in FIG.

【0017】この単結晶引き上げ方法によれば、単結晶
製造中の運転条件が自動検出されるので、オペレーター
の記入洩れや記入ミスを無くすことができると共に、実
測データーと標準設定値との照合をコンピュータ処理す
ることにより、従来記録に残らなかった運転条件の異常
に基づく単結晶の条件外の部分を引き上げ終了と同時に
把握できるようになる。
According to this single crystal pulling method, the operating conditions during the production of the single crystal are automatically detected, so that the omission or mistake of the entry by the operator can be eliminated, and the comparison between the actually measured data and the standard set value can be performed. By performing the computer processing, a portion of the single crystal outside the condition based on the abnormality of the operating condition which has not been recorded in the related art can be grasped simultaneously with the completion of the pulling.

【0018】例えば図7(a)に示すように、引き上げ
速度(シード上昇速度)が異常であった場合、単結晶中
に図7(b)に示すようにOSF発生領域24が形成さ
れていることを把握できる。またシード回転数(SR)
とルツボ回転数(CR)の比が異常値を示すと、その部
分では図8に示すように酸素濃度の面内分布比((中心
部酸素濃度−周辺部酸素濃度)÷中心部酸素濃度; 以
下、ORG)が許容範囲を外れていることを知ることが
できる。
For example, when the pulling speed (seed rising speed) is abnormal as shown in FIG. 7A, an OSF generation region 24 is formed in the single crystal as shown in FIG. 7B. I can understand that. Seed rotation speed (SR)
When the ratio of the crucible rotation speed (CR) shows an abnormal value, the in-plane distribution ratio of the oxygen concentration ((central oxygen concentration−peripheral oxygen concentration) ÷ central oxygen concentration; Hereinafter, it can be known that ORG) is out of the allowable range.

【0019】そして引き上げの後工程であるスライス工
程でこれら条件外の部位を直ちに除外して、後の工程に
不適合部位が供給されるのを防止できる。従ってこの実
施例の単結晶引き上げ方法によれば、不適合部位または
顧客の製造条件に適合しない結晶ロットを確実に把握で
き、品質の信頼性と安定性を向上できる。
In the slicing step, which is a post-pulling-up step, the parts out of these conditions are immediately excluded, so that the supply of an unsuitable part to the subsequent step can be prevented. Therefore, according to the single crystal pulling method of this embodiment, a non-conforming part or a crystal lot that does not conform to the production conditions of the customer can be reliably grasped, and the reliability and stability of quality can be improved.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明のシリコン単
結晶引き上げ方法は、複数の引き上げ機のルツボ内に収
容されたシリコンの融液からチョクラルスキー法により
シリコン単結晶をそれぞれ成長させるシリコン単結晶引
き上げ方法において、前記複数の引き上げ機は、それぞ
れ各引き上げ機毎に設けた一次コンピュータに接続さ
れ、各一次コンピュータは、それぞれ一つの二次コンピ
ュータに通信回線で接続されてなり、引き上げ条件
ータを予め定めた時間間隔で自動検出すると共に一次
ンピュータに一時記憶させ、かつ引き上げ工程開始時
刻を自動検知すると共に一次コンピューターに一時記憶
させ、かつシリコン溶解工程開始時のルツボ内のシリコ
ンのチャージ量および炉内ガスのリーク量ならびに前記
単結晶の肩工程開始時のルツボの引き上げ方向の位置を
検出すると共に一次コンピュータに一時記憶させ、前記
二次コンピュータは、所定時間毎に各引き上げ機におい
て実測され記憶されたデータを送るように要求するデー
タ要求信号を各一次コンピュータに送り、前記各一次
ンピュータは、データ要求信号を受けたときに、それま
でに実測され記憶されたデータを統計処理して二次コン
ピュータに送信し、該二次コンピュータは、統計処理さ
れ前記一次コンピュータから送信されたデータと予め記
憶させておいたこれらデータの許容範囲との比較照合処
理を行わせ、許容範囲を外れたデータを引き上げ不適合
情報として出力することにより、引き上げ終了後に単結
晶中の引き上げ条件外の部位を検知できるようにすると
共に、各引き上げ毎のデータを前記二次コンピュータに
保存することを特徴とする方法である。このような本発
明のシリコン単結晶引き上げ方法によれば、オペレータ
ーの記入洩れや記入ミスを無くすことができると共に、
実測データーと標準設定値との照合をコンピュータ処理
することにより、従来記録に残らなかった運転条件の異
常に基づく単結晶の条件外部分を引き上げ終了と同時に
把握できるようになる。そして引き上げの後工程である
スライス工程で不適合部位を直ちに除外でき、後の工程
に不適合部位が供給されるのを防止できる。従ってこの
実施例の単結晶引き上げ方法によれば、条件外部位また
は顧客の製造条件に適合しない結晶ロットを確実に把握
でき、品質の信頼性と安定性を向上できる。
A silicon single crystal pulling method of the present invention as described in the foregoing, the silicon single growing plurality of pulling machine by the Czochralski method from the contained silicon melt in the crucible silicon single crystal, respectively In the crystal pulling method, the plurality of pullers are each
Connected to the primary computer provided for each lifting machine.
And each primary computer has one secondary computer
Computer, and automatically detects the data of the pulling condition at a predetermined time interval, temporarily stores the data in the primary computer, and sets the start time of the pulling process. Automatic detection and temporary storage in the primary computer, and detection of the amount of silicon charged in the crucible at the start of the silicon melting process, the amount of gas leak in the furnace, and the position of the single crystal in the crucible pulling direction at the start of the shoulder process It is temporarily stored in the primary computer as well as the
The secondary computer is located at each lifting machine every predetermined time.
Requesting that the measured and stored data be sent
It sends a data request signal to the primary computer, the respective primary co <br/> computer, upon receiving the data request signal, Sorema
Statistical processing of the data measured and stored in
Computer and the secondary computer is statistically processed.
Then, the data transmitted from the primary computer is compared with a previously stored allowable range of the data, and data out of the allowable range is output as pull-out nonconformity information. The method is characterized in that a portion of the crystal outside the pulling conditions can be detected, and data for each pulling is stored in the secondary computer. According to such a method for pulling a silicon single crystal of the present invention, it is possible to eliminate entry omission and entry mistake of an operator,
By performing computer processing on the comparison between the measured data and the standard set value, it becomes possible to grasp the unconventional portion of the single crystal based on the abnormality of the operating condition which has not been recorded in the past and at the same time when the pulling is completed. Then, the non-conforming part can be immediately excluded in the slicing step which is a post-pulling-up step, and it can be prevented that the non-conforming part is supplied to the subsequent step. Therefore, according to the single crystal pulling method of this embodiment, crystal lots that do not conform to the external conditions or the manufacturing conditions of the customer can be reliably grasped, and the reliability and stability of quality can be improved.

【0021】また本発明の方法を採用することにより、
中央制御室で単結晶引き上げ現場の状況をより性格に把
握できるようになり、引き上げ操作の実施手順の誤り
や、誤動作などを遠隔監視して迅速に作業者に誤りを正
す指示が出せる外、なんら異常が表示されることなく出
荷に適すると判定されたにもかかわらず以後の半導体製
造工程で歩留まりの激減や工程続行不能などの異常が発
生した場合、相当の時間が経過した後でもデータを直ち
に画面に呼び出して引き上げの詳細な履歴を再チェック
でき、同一条件で引き上げられた結晶ロットを特定し製
造工程中で排除することができる。また結晶ロットによ
り同一半導体製造条件で差異がでた場合、これらのデー
タを比較検討することにより従来見過ごされていた操作
が単結晶の品質にかかわっていることを新たに発見する
ことも可能になり、さまざまな種類の半導体製造条件に
対して最適化するよう結晶引き上げ条件が設定できるよ
うになるなど、本発明の効果は極めて大きい。
Also, by employing the method of the present invention,
In addition to being able to more accurately grasp the situation of the single crystal pulling site in the central control room, it is possible to remotely monitor for errors in the pulling operation execution procedure and malfunctions and prompt the operator to quickly correct the error. Even if it is determined that the product is suitable for shipment without displaying any abnormalities, but abnormalities such as a drastic decrease in the yield or the inability to continue the process occur in the subsequent semiconductor manufacturing process, data can be immediately collected even after a considerable amount of time has elapsed. The detailed history of pulling can be re-checked by calling up the screen, and crystal lots pulled under the same conditions can be specified and eliminated during the manufacturing process. In addition, if there are differences between crystal lots under the same semiconductor manufacturing conditions, comparing these data makes it possible to newly discover that previously overlooked operations are related to the quality of single crystals. The effect of the present invention is extremely large, for example, the crystal pulling conditions can be set so as to be optimized for various kinds of semiconductor manufacturing conditions.

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

【図1】本発明のシリコン単結晶引き上げ方法の一実施
例を実施する装置の運転状況監視システムを示す概略構
成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an operation status monitoring system of an apparatus for implementing one embodiment of a silicon single crystal pulling method of the present invention.

【図2】本発明のシリコン単結晶引き上げ方法の一実施
例を実施する装置を構成する引き上げ機本体を示す断面
図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a pulling machine main body constituting an apparatus for carrying out one embodiment of the silicon single crystal pulling method of the present invention.

【図3】本発明のシリコン単結晶引き上げ方法の一実施
例を示すフローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing one embodiment of a method for pulling a silicon single crystal of the present invention.

【図4】各パラメータの許容変動率を入力する画面を示
す図。
FIG. 4 is a diagram showing a screen for inputting an allowable variation rate of each parameter.

【図5】シード上昇速度を縦軸に引き上げ長を横軸に取
ったグラフ。
FIG. 5 is a graph in which a vertical axis indicates a seed raising speed and a horizontal axis indicates a pulling length.

【図6】運転状況の画面表示を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a screen display of a driving situation.

【図7】引き上げ速度とOSF発生領域の形成との関係
を説明するための概略図。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a relationship between a lifting speed and formation of an OSF generation region.

【図8】シード回転数とルツボ回転数の比とORGとの
関係を説明するための概略図。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a relationship between a ratio between a seed rotation speed and a crucible rotation speed and ORG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 引き上げ機本体 9 単結晶 13 マイコン 15 ミニコン 18 光磁気ディスク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Puller main body 9 Single crystal 13 Microcomputer 15 Minicomputer 18 Magneto-optical disk

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−108125(JP,A) 特開 昭63−286668(JP,A) 特開 平1−307679(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-108125 (JP, A) JP-A-63-286668 (JP, A) JP-A-1-307679 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の引き上げ機のルツボ内に収容された
シリコンの融液からチョクラルスキー法によりシリコン
単結晶をそれぞれ成長させるシリコン単結晶引き上げ方
法において、前記複数の引き上げ機は、それぞれ各引き上げ機毎に設
けた一次コンピュータに接続され、各一次コンピュータ
は、それぞれ一つの二次コンピュータに通信回線で接続
されてなり、 引き上げ条件データを予め定めた時間間隔で自動検出
すると共に一次コンピュータに一時記憶させ、かつ引き
上げ工程開始時刻を自動検知すると共に一次コンピュ
ーターに一時記憶させ、かつシリコン溶解工程開始時の
ルツボ内のシリコンのチャージ量および炉内ガスのリー
ク量ならびに前記単結晶の肩工程開始時のルツボの引き
上げ方向の位置を検出すると共に一次コンピュータに
記憶させ 前記二次コンピュータは、所定時間毎に各引き上げ機に
おいて実測され記憶されたデータを送るように要求する
データ要求信号を各一次コンピュータに送り、 前記各一次コンピュータは、データ要求信号を受けたと
きに、それまでに実測され記憶されたデータを統計処理
して二次コンピュータに送信し、 該二次コンピュータは、統計処理され前記一次コンピュ
ータから送信されたデータと 予め記憶させておいたこれ
らデータの許容範囲との比較照合処理を行わせ、許容範
囲を外れたデータを引き上げ不適合情報として出力する
ことにより、引き上げ終了後に単結晶中の引き上げ条件
外の部位を検知できるようにすると共に、各引き上げ毎
のデータを前記二次コンピュータに保存することを特徴
とするシリコン単結晶引き上げ方法。
1. A plurality of silicon single crystal pulling method for growing each silicon single crystal by the Czochralski method from pulling machine silicon melt contained in a crucible of the plurality of pulling machine, each pulling each Set for each machine
Each primary computer connected to the primary computer
Are connected to one secondary computer via a communication line
Is made by, is temporarily stored in the primary computer as well as automatic detection at predetermined time intervals the data of pulling conditions, and is temporarily stored in the primary computer <br/> Ta with automatically detects the start time of the pulling process, and one primary computer detects the silicon melting step at the start charge amount and furnace gas leakage quantity and pulling direction of the position of the crucible at the shoulder steps beginning of monocrystalline silicon in the crucible
Time is stored, the secondary computer, each pulling device at every predetermined time
To send measured and stored data at
Sending a data request signal to each primary computer, wherein each primary computer receives the data request signal
Statistical processing of the data measured and stored up to that point
And sends it to the secondary computer, which is statistically processed and sent to the primary computer.
The data sent from the data is compared with the pre-stored permissible ranges of these data, and the data out of the permissible range is output as pull-up non-conformity information. A portion outside the pulling condition of the silicon single crystal can be detected, and data of each pulling is stored in the secondary computer.
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