JP5181171B2 - 半導体単結晶製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体単結晶製造方法に関し、特にクーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法に関する。

シリコン単結晶はＣＺ（チョクラルスキー法）によって引上げ成長されることによって製造される。引上げ成長されたシリコン単結晶のインゴットはシリコンウェーハにスライスされる。半導体デバイスはシリコンウェーハの表面にデバイス層を形成するデバイス工程を経て作成される。

しかし、シリコン単結晶の成長の過程でグローイン（Grown-in）欠陥（結晶成長時導入欠陥）と呼ばれる結晶欠陥あるいは酸素析出核が発生する。グローイン欠陥は、結晶成長中に取り込まれた点欠陥の２次欠陥と考えられている。

近年、半導体回路の高集積化、微細化の進展に伴い、シリコンウェーハのうちデバイスが作成される表層近くには、こうしたグローイン欠陥が存在することが許されなくなってきている。このため無欠陥結晶の製造の可能性が検討されている。

一般にシリコン単結晶に含まれデバイスの特性を劣化させる結晶欠陥は、以下の３種類の欠陥である。

ａ） ＣＯＰ（Crystal Originated Particle）などと呼ばれる、空孔が凝集して生じるボイド ( 空洞 )欠陥（Ｖ欠陥）。

ｂ）OSF ( 酸化誘起積層欠陥, Oxidation Induced Stacking Fault ；Ｒ−ＯＳＦ)
ｃ） 格子間シリコンが凝集して生じる転位ループクラスタ（格子間シリコン型転位欠陥、I欠陥）。

Ｖ欠陥は、半導体デバイス工程の酸化膜耐圧特性や素子分離などの不良の原因となる。Ｒ−ＯＳＦ、Ｉ欠陥は、リーク電流特性などに悪影響を及ぼす。

無欠陥のシリコン単結晶とは、上記３種の欠陥のいずれも含まないか、実質的に含まない結晶として認識ないしは定義されている。

一方、ＣＺ炉内にあって融液から引上げられるシリコン単結晶の周囲にクーラを配置して、クーラによってシリコン単結晶を冷却しつつシリコン単結晶を引上げ成長させてシリコン単結晶を製造する方法が従来より実施されている。

クーラは、シリコン単結晶の冷却効果を高め、引上速度の高速化を可能にする。このためクーラの設置により、シリコン単結晶が成長する時間を大幅に短縮することができる。また、シリコン単結晶の成長時間の短縮は、シリコン融液からの蒸発物による炉内環境の悪化や、石英るつぼの劣化による単結晶崩れを抑制できる。このためシリコン単結晶の成長速度の高速化を図ることによって、シリコン単結晶の生産性を向上させることができる。

また、上記３種の欠陥の発生挙動は、シリコン単結晶の成長速度（引上げ速度）などの成長条件によって、変化することが知られている。

すなわち、単結晶引上げ軸に対して垂直に切り出したシリコンウェーハ面でみたとき、上記３種の欠陥の分布は、シリコン単結晶の成長速度（引上げ速度）に大きく影響を受ける。シリコン単結晶の成長速度（引上げ速度）によっては、シリコンウェーハ全面に無欠陥の領域が存在しないことがある。また、シリコン単結晶の成長速度（引上げ速度）によっては、シリコンウェーハ全面が無欠陥の領域になることもある。

近年は、シリコンウェーハ全面にわたり上記３種の欠陥を排除した無欠陥領域となる無欠陥結晶を製造せよとの要求が高まっている。

下記特許文献１には、ＣＺ炉内にクーラを、その下端と融液液面との距離が１５０ｍｍ以下になるように配置した上で、成長条件Ｖ/Ｇ（Ｖ：成長速度（引上げ速度）、Ｇ：シリコン単結晶の融点近傍での軸方向温度勾配）が設定値になるように、引上げ装置によるシリコンインゴットの引上げ速度の調整やヒータの出力の調整等を行うという発明が記載されている。

また、下記特許文献２には、ＣＺ炉内に、表面が黒色化処理されたクーラを設置して、クーラの個体差によるシリコン単結晶からの熱吸収のバラツキを小さくするという発明が記載されている。

また、下記特許文献３には、クーラの内径、長さ、融液表面からクーラまでの距離が、シリコン単結晶の直径に対して比率となるように、クーラを設計し、ＣＺ炉内に配置するという発明が記載されている。

また、下記特許文献４には、水冷型のクーラの構造に関し、冷却水路をシリコン単結晶の周囲に螺旋状に配置するという発明が記載されている。
特開２０００−２８１４７８号公報 特開２００５−２４７６２９号公報 特開２００１−２２０２８９号公報 特開２００２−２５５６８２号公報

一般に、シリコンウェーハ全面にわたり上記３種の欠陥を排除した無欠陥領域となる成長速度（引上げ速度）の範囲、引上げ条件は、非常に狭いことが知られている。このため無欠陥のシリコン単結晶製造には、非常に精密な引上げ速度の制御が必要であり、安定性に欠け、生産性も劣るといわれている。よって、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶を安定して製造できるようにすることが要請されている。

所望の冷却性能が得られるようにクーラを設計し配置したとしても、経時変化などにより、クーラによってシリコン単結晶を冷却する能力が初期のものと異なってしまうことがある。またＣＺ炉内には、クーラ以外にも熱遮蔽板などの各種炉内部材が存在する。シリコン単結晶を冷却する能力は、これら熱遮蔽板などのＣＺ炉の筐体の構造や、炉内部材の構造、ヒータの電力などの各種製造条件の影響を受ける。なお、上記特許文献２は、クーラの個体差によるシリコン単結晶からの熱吸収のバラツキを小さくするものであるが、上述した経時変化などによる冷却能力の変化には、対処することができない。

このため、ある引上げ条件で無欠陥のシリコン単結晶が得られたとしても、クーラによってシリコン単結晶を冷却する能力が変化したために、無欠陥のシリコン単結晶が得られなくなるという事例が生じている。

しかしながら、上記特許文献１ないし４のいずれにも、クーラによってシリコン単結晶を冷却する能力が変化したときに、他の引上げ条件をどのように調整すればよいかについては全く開示されていない。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、クーラによってシリコン単結晶を冷却する能力が変化したときの変化量と、他の引上げ条件の修正量との関係を明らかにし、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶を安定して製造できるようにすることを解決課題とするものである。

第１発明は、
融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値と引上げ速度のベース値を予め設定しておくとともに、
無欠陥の半導体単結晶を製造するための、クーラの吸熱量の参照値に対する変化量と、引上げ速度のベース値に対する変化量との関係を予め設定しておき、
クーラの吸熱量を計測し、
クーラの吸熱量の計測値と参照値との差に対応する引上げ速度の変化量を、前記関係に基づき求め、
この求められた変化量分だけ引上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第２発明は、第１発明において、
クーラの吸熱量の計測値と参照値との差が、参照値の４％以上である場合に、引上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第３発明は、第１発明において、
クーラの吸熱量の計測値と参照値との差が、参照値の４％以上である場合に、０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上の変化量だけ引上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第４発明は、
融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値と引上げ速度のベース値を予め設定しておくとともに、
無欠陥の半導体単結晶を製造するための、クーラの吸熱量の参照値に対する変化量と、引上げ速度のベース値に対する変化量との関係を予め設定しておき、
クーラの吸熱量が変化するイベントが発生する際に、クーラの吸熱量の参照値に対する変化量を予測し、
この予測された変化量に対応する引上げ速度の変化量を、前記関係に基づき求め、
この求められた変化量分だけ引上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第５発明は、第４発明において、
クーラの吸熱量の予測変化量が、参照値の４％以上である場合に、引上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第６発明は、第４発明において、
クーラの吸熱量の予測変化量が、参照値の４％以上である場合に、０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上の変化量だけ引上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第７発明は、
融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを昇降自在に配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値とクーラの基準位置を予め設定しておくとともに、
クーラの吸熱量を参照値にするための、クーラの昇降距離と、クーラの吸熱量の変化量との関係を予め設定しておき、
クーラの吸熱量を計測し、
クーラの吸熱量の計測値と参照値との差に対応するクーラの昇降距離を、前記関係に基づき求め、
この求められた昇降距離だけクーラの位置を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第８発明は、第７発明において、
クーラの吸熱量の計測値と参照値との差が、参照値の４％以上である場合に、クーラの位置を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第９発明は、
融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを昇降自在に配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値とクーラの基準位置を予め設定しておくとともに、
クーラの吸熱量を参照値にするための、クーラの昇降距離と、クーラの吸熱量の変化量との関係を予め設定しておき、
クーラの吸熱量が変化するイベントが発生する際に、クーラの吸熱量の参照値に対する変化量を予測し、
この予測された変化量に対応するクーラの昇降距離を、前記関係に基づき求め、
この求められた昇降距離だけクーラの位置を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第１０発明は、第９発明において、
クーラの吸熱量の予測変化量が、参照値の４％以上である場合に、クーラの位置を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第１１発明は、
融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを配置するとともに熱遮蔽板を配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値と熱遮蔽板下端から融液までの基準距離を予め設定しておくとともに、
クーラの吸熱量を参照値にするための、熱遮蔽板下端から融液までの距離修正量と、クーラの吸熱量の変化量との関係を予め設定しておき、
クーラの吸熱量を計測し、
クーラの吸熱量の計測値と参照値との差に対応する熱遮蔽板下端から融液までの距離修正量を、前記関係に基づき求め、
この求められた距離修正量だけ熱遮蔽板下端から融液までの距離を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第１２発明は、第１１発明において、
クーラの吸熱量の計測値と参照値との差が、参照値の４％以上である場合に、熱遮蔽板下から融液までの距離を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第１３発明は、
融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを配置するとともに熱遮蔽板を配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値と熱遮蔽板下端から融液までの基準距離を予め設定しておくとともに、
クーラの吸熱量を参照値にするための、熱遮蔽板下端から融液までの距離修正量と、クーラの吸熱量の変化量との関係を予め設定しておき、
クーラの吸熱量が変化するイベントが発生する際に、クーラの吸熱量の参照値に対する変化量を予測し、
この予測された変化量に対応する熱遮蔽板下端から融液までの距離修正量を、前記関係に基づき求め、
この求められた距離修正量だけ熱遮蔽板下端から融液までの距離を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第１４発明は、第１３発明において、
クーラの吸熱量の予測変化量が、参照値の４％以上である場合に、熱遮蔽板下端から融液までの距離を修正して、半導体単結晶を引上げること
を特徴とする。

第１発明は、図５に示すように、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑを計測し、吸熱量Ｑの計測値Ｑと参照値Ｑrefとの差Ｑ−Ｑrefに応じた引上げ速度修正量Ｖqを求め、この引上げ速度修正量Ｖqによって、ベース値Ｖpgを修正して、修正された引上げ速度Ｖにて、シリコン単結晶１０を引上げるというものである。

第１発明によれば、クーラによってシリコン単結晶を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、引上げ速度Ｖの修正量（Ｖq）との関係を明らかにし、その関係に基づき引上げ速度Ｖを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

また、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱが、参照値Ｑrefの４％未満では、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造できる引上げ速度Ｖの値に変動がほとんどないことが実験的に明らかになった。またクーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱが、参照値Ｑrefの４％以上となる場合には、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpgから０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上変化させるように修正して、シリコン単結晶を１０を引上げれば、無欠陥のシリコン単結晶１０を引き上げることができないことが実験的に明らかになった。

そこで、第２発明では、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpgから修正することはしないが、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱが、参照値Ｑrefの４％以上となる場合には、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpgから変化させるように修正してシリコン単結晶１０を引上げる。

第３発明では、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpgから修正することはしないが、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱが、参照値Ｑrefの４％以上となる場合には、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpgから０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上変化させるように修正して、シリコン単結晶を１０を引上げる。

上述の第１発明は、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑの変化を捉えて引上げ速度Ｖを修正するというものである。これに対して第４発明は、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化を予測して、引上げ速度Ｖを修正するというものである。

すなわち、第４発明では、図７に示すように、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱを予測し、この予測された変化量ΔＱに応じた引上げ速度修正量Ｖqを求め、この引上げ速度修正量Ｖqによって、ベース値Ｖpgを修正して、修正された引上げ速度Ｖにて、シリコン単結晶１０を引上げる。

第４発明によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、引上げ速度Ｖの修正量（Ｖq）との関係を明らかにし、その関係に基づき、予測変化量に応じて引上げ速度Ｖを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

第５発明では、第２発明と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、引上げ速度Ｖの修正はされず、同予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、引上げ速度Ｖがベース値Ｖpgから変化するよう修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。
第６発明では、第３発明と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、引上げ速度Ｖの修正はされず、同予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、引上げ速度Ｖがベース値Ｖpgから０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上変化するよう修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。

上述の第１発明では、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから変化した場合に引上げ速度Ｖを修正するようにしている。これに対して、第７発明は、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑが変化した場合に、その変化をなくし参照値Ｑrefに戻すように、クーラ２０の位置Ｐを修正するというものである。

すなわち、第７発明では、図８に示すように、クーラ２０の吸熱量Ｑを計測し、クーラ２０の吸熱量Ｑの計測値Ｑと参照値Ｑrefとの差ΔＱに対応するクーラ２０の昇降距離Ｐqだけクーラ２０の位置Ｐを修正して、シリコン単結晶１０を引上げる。

第７発明によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、クーラ位置Ｐの修正量（Ｐq）との関係を明らかにし、それら関係に基づきクーラ２０の位置Ｐを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

第８発明では、第２発明と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、クーラ２０の位置Ｐの修正はされず、同変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、クーラ２０の位置Ｐが修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。
上述の第７発明では、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑの変化を捉えてクーラ２０の位置Ｐを修正するようにしている。これに対して、第９発明は、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化を予測して、クーラ２０の位置Ｐを修正する。

すなわち、第９発明では、図１０に示すように、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱを予測し、この予測された変化量ΔＱに応じたクーラ位置修正量Ｐqを求め、このクーラ位置修正量Ｐqによって、クーラ２０の基準位置Ｐpgを修正して、修正されたクーラ位置Ｐにて、シリコン単結晶１０を引上げる。

第９発明によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、クーラ位置修正量（Ｐq）との関係を明らかにし、その関係に基づき、予測変化量に応じてクーラ位置Ｐを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

第１０発明では、第２発明と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、クーラ２０の位置Ｐの修正はされず、同予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、クーラ２０の位置Ｐが修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。
上述の第１発明では、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから変化した場合に引上げ速度Ｖを修正するようにしている。これに対して第１１発明は、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑが変化した場合に、その変化をなくし参照値Ｑrefに戻すように、熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄを修正する。

すなわち、第１１発明では、図８に示すように、クーラ２０の吸熱量Ｑを計測し、クーラ２０の吸熱量Ｑの計測値Ｑと参照値Ｑrefとの差ΔＱに対応する距離Ｄqだけ熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄを修正して、シリコン単結晶１０を引上げる。

第１１発明によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄの修正量（Ｄq）との関係を明らかにし、それら関係に基づき距離Ｄを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

第１２発明では、第２発明と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、距離Ｄの修正はされず、同変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、距離Ｄが修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。
上述の第１１発明では、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑの変化を捉えて熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄを修正するようにしている。これに対して第１３発明では、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化を予測して、同距離Ｄを修正する。

すなわち、第１３発明では、図１４に示すように、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱを予測し、この予測された変化量ΔＱに応じた距離修正量Ｄqを求め、この距離修正量Ｄqによって、基準距離Ｄpgを修正して、修正された距離Ｄにて、シリコン単結晶１０を引上げる。

第１３発明によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄの修正量（Ｄq）との関係を明らかにし、その関係に基づき、予測変化量に応じて距離Ｄを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

第１４発明では、第２発明と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、距離Ｄの修正はされず、同予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、距離Ｄが修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。

以下、図面を参照して本発明に係る半導体単結晶の製造方法の実施の形態について説明する。

以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、実施形態に用いられるシリコン単結晶製造装置の構成の一例を側面からみた図である。

同図１に示すように、実施形態の単結晶引上げ装置１は、単結晶引上げ用容器としてのＣＺ炉（チャンバ）２を備えている。

ＣＺ炉２内には、多結晶シリコンの原料を溶融して融液５として収容する石英るつぼ３が設けられている。石英るつぼ３は、その外側が黒鉛るつぼ１１によって覆われている。石英るつぼ３の周囲には、石英るつぼ３内の多結晶シリコン原料を加熱して溶融するヒータ９が設けられている。ヒータ９は円筒状に形成されている。ヒータ９は、その出力（パワー；ｋＷ）が制御されて、融液５に対する加熱量が調整される。たとえば、融液５の温度が検出され、検出温度をフィードバック量とし融液５の温度が目標温度になるように、ヒータ９の出力が制御される。

石英るつぼ３の上方には引上げ機構４が設けられている。引上げ機構４は、引上げ軸４ａと引上げ軸４ａの先端のシードチャック４ｃを含む。シードチャック４ｃによって種結晶１４が把持される。

石英るつぼ３内で多結晶シリコン（Ｓi）が加熱され溶融される。融液５の温度が安定化すると、引上げ機構４が動作し融液５からシリコン単結晶１０（シリコン単結晶）が引上げられる。すなわち引上げ軸４ａが降下され引上げ軸４ａの先端のシードチャック４ｃに把持された種結晶１４が融液５に着液される。種結晶１４を融液５になじませた後引上げ軸４ａが上昇する。シードチャック４ｃに把持された種結晶１４が上昇するに応じてシリコン単結晶１０が成長する。

引上げの際、石英るつぼ３は回転軸１５によって回転する。また引上げ機構４の引上げ軸４ａは回転軸１５と逆方向にあるいは同方向に回転する。

回転軸１５は鉛直方向に駆動することができ、石英るつぼ３を上下動させ任意のるつぼ位置に移動させることができる。

ＣＺ炉２内と外気を遮断することで炉２内は真空（たとえば２０Torr程度）に維持される。すなわちＣＺ炉２には不活性ガスとしてのアルゴンガス７が供給され、ＣＺ炉２の排気口からポンプによって排気される。これにより炉２内は所定の圧力に減圧される。

単結晶引上げのプロセス（１バッチ）の間で、ＣＺ炉２内には種々の蒸発物が発生する。そこでＣＺ炉２にアルゴンガス７を供給してＣＺ炉２外に蒸発物とともに排気してＣＺ炉２内から蒸発物を除去しクリーンにしている。アルゴンガス７の供給流量は１バッチ中の各工程ごとに設定する。

シリコン単結晶１０の引上げに伴い融液５が減少する。融液５の減少に伴い融液５と石英るつぼ３との接触面積が変化し石英るつぼ３からの酸素溶解量が変化する。この変化が、引上げられるシリコン単結晶１０中の酸素濃度分布に影響を与える。

石英るつぼ３の上方にあって、シリコン単結晶１０の周囲には、熱遮蔽板８（ガス整流筒）が設けられている。熱遮蔽板８は、ＣＺ炉２内に上方より供給されるキャリアガスとしてのアルゴンガス７を、融液表面５ａの中央に導き、さらに融液表面５ａを通過させて融液表面５ａの周縁部に導く。そして、アルゴンガス７は、融液５から蒸発したガスとともに、ＣＺ炉２の下部に設けた排気口から排出される。このため液面上のガス流速を安定化することができ、融液５から蒸発する酸素を安定な状態に保つことができる。

また熱遮蔽板８は、種結晶１４および種結晶１４により成長されるシリコン単結晶１０を、石英るつぼ３、融液５、ヒータ９などの高温部で発生する輻射熱から、断熱、遮蔽する。また熱遮蔽板８は、シリコン単結晶１０に、炉内で発生した不純物（たとえばシリコン酸化物）等が付着して、単結晶育成を阻害することを防止する。熱遮蔽板８の下端と融液表面５ａとの距離Ｄの大きさは、回転軸１５を上昇下降させ、石英るつぼ３の上下方向位置を変化させることで調整することができる。また熱遮蔽板８を昇降装置により上下方向に移動させて距離Ｄを調整してもよい。

融液５から引上げられるシリコン単結晶１０の周囲には、クーラ２０が配置されている。クーラ２０は、熱遮蔽板８の内側に配置されている。クーラ２０は、シリコン単結晶１０を冷却しつつシリコン単結晶１０を引上げ成長させるために設けられている。

本実施例では、水冷型のクーラ２０がＣＺ炉２内に配置される場合を想定する。

図２は、クーラ２０の冷却水回路の構成図である。

クーラ２０は、たとえば、引上げ中のシリコン単結晶（インゴット）１０を取り巻くように螺旋状に形成された管２１として構成されている。管２１の入口２１ａは、ＣＺ炉２の外部の供給管２２と接続されている。管２１の出口２１ｂは、ＣＺ炉２の外部の戻り管２３と接続されている。ポンプ２４の吐出口は、供給管２２に連通している。タンク２５は、戻り管２３に連通している。ポンプ２４が作動すると、冷却水が圧送され、供給管２２、管２１の入口２１ａを介して管２１内を所定の流量で流れる。これにより管２１の内部の冷却水と、管２１の周囲のシリコン単結晶１０を含む熱源との間で熱交換が行われ、シリコン単結晶１０を含む熱源から放熱された熱が吸収される。熱を吸収した冷却水は、管２１の出口２１ｂから戻り管２３を介してタンク２５に排出される。ポンプ２４は、タンク２５の冷却水を吸い上げ、再度、冷却水を圧送する。以上のように冷却水がクーラ２０内を循環することにより、引上げ中のシリコン単結晶１０が冷却される。なお、図２では、熱を吸収した冷却水を放熱させるための熱交換器は省略している。

ここで、クーラ２０の吸熱量Ｑ（Ｗ）は、Ｔoutを管２１の出口２１ｂ側の冷却水の温度（Ｋ）、Ｔinを管２１の入口２１ａ側の冷却水の温度（Ｋ）、ｆを冷却水の流量（ｇ/ｓｅｃ）、ｃを水の比熱（約４．１９Ｊ／ｇ．Ｋ）として、下記（１）式で表すことができる。

Ｑ＝（Ｔout−Ｔin）×ｆ×ｃ …（１）
クーラ２０の吸熱量Ｑを求めるには、たとえば図２に示すように、供給管２２に温度計測用センサ３１を設け、戻り管２３に温度計測用センサ３２および流量計３３を設け、温度計測用センサ３１によって入口側冷却水温Ｔinを計測し、温度計測用センサ３２によって出口側冷却水温Ｔoutを計測し、流量計３３によって冷却水流量ｆを計測し、これら計測された入口側冷却水温Ｔin、出口側冷却水温Ｔoutを上記（１）式に代入して、吸熱量Ｑを演算すればよい。

クーラ２０は、シリコン単結晶１０の冷却効果を高め、引上速度の高速化を可能にする。このためクーラ２０の設置により、シリコン単結晶１０が成長する時間を大幅に短縮することができる。また、シリコン単結晶１０の成長時間の短縮は、シリコン融液５からの蒸発物による炉内環境の悪化や、石英るつぼ３の劣化による単結晶崩れを抑制できる。このためシリコン単結晶１０の成長速度Ｖの高速化を図ることによって、シリコン単結晶１０の生産性を向上させることができる。

本実施形態の装置では、クーラ２０は、昇降自在に配置されており、クーラ２０の位置Ｐが調整自在となっている。

（第１実施例）
図１、図２に示す装置構成にて、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる引上げ条件が、クーラ２０の吸熱量Ｑによってどのように変化するかについて実験を行なった。実験の条件は、以下のとおりである。

まず、ＣＺ炉２のホットゾーンの大きさは、２２インチである。石英るつぼ３に、１２０ｋｇの素材を装填して、直径２００ｍｍのシリコン単結晶１０のインゴットを合計８本引上げた。引上げられた各インゴットに、引上げられた順番に、インゴットを特定するナンバー、ＮＯ．１、ＮＯ．２，ＮＯ．３、ＮＯ．４、ＮＯ．５、ＮＯ．６，ＮＯ．７、ＮＯ．８を付与した。引上げ条件は、引上げ速度Ｖ以外は全てのインゴットについて同一の条件となるように管理した。クーラ２０の冷却水流量は、１３３（ｇ/ｓｅｃ）に設定した。

ＮＯ．５のインゴット引上げ終了後、短時間、冷却水をクーラ２０に流さずにクーラ２０の管を空焼きした。なお、この空焼きにより管の変色などの外観上観察できる変化はみられなかった。

図３、図４に実験結果を示す。

図３は、シリコン単結晶１０の軸方向位置、つまりインゴット直胴部の長さとクーラ２０の吸熱量Ｑ（ｋＷ）との関係を、各インゴットのナンバー毎に示している。

図４（ａ）は、シリコン単結晶１０の軸方向位置、つまりインゴット直胴部の長さと引上げ速度Ｖのベース値Ｖpgに対する変化量ΔＶ（ｍｍ／ｍｉｎ）との関係を、ＮＯ．１、ＮＯ．２，ＮＯ．３、ＮＯ．４、ＮＯ．５の各インゴット毎に示している。

図４（ｂ）は、シリコン単結晶１０の軸方向位置、つまりインゴット直胴部の長さと引上げ速度Ｖのベース値Ｖpgに対する変化量ΔＶ（ｍｍ／ｍｉｎ）との関係を、ＮＯ．６，ＮＯ．７、ＮＯ．８の各インゴット毎に示している。

ここで、引上げ速度Ｖのベース値Ｖpgとは、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができたときの引上げ速度のことであり、図４では、シリコン単結晶１０の軸方向のすべての位置でのベース値Ｖpgを０に定めている。

図４では、ボイド欠陥（Ｖ欠陥）があったものを▼、無欠陥であったものを●、転位クラスタ（Ｉ欠陥）があったものを×で示している。

図３から、ＮＯ．１からＮＯ．５の各インゴットの引上げ時に比べて、ＮＯ．６からＮＯ．８の各インゴットの引上げ時の方がクーラ２０の吸熱量Ｑが約１ｋＷ、低下していることがわかる。これら各インゴットについて欠陥評価を行なった結果が図４に示されている。ボイド欠陥（Ｖ欠陥）については赤外トモグラフ法により欠陥の有無を評価した。また転位クラスタ（Ｉ欠陥）については、セコエッチング後の光学顕微鏡観察により欠陥の有無を評価した。いずれかの欠陥がウェーハ面内に一部でも存在したら「欠陥有り」とし、いずれの欠陥も検出されなければ、「無欠陥」と判定した。

図４（ａ）からわかるように、引上げ速度Ｖのベース値Ｖpgに対する変化量ΔＶがゼロの近傍、つまり引上げ速度Ｖがベース値Ｖpg近傍にあるときには、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができた。また無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる製造条件下でのクーラ２０の吸熱量Ｑを参照値Ｑrefと定義する。

図４（ｂ）からわかるように、クーラ２０の吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから１ｋＷ程度低下すると、引上げ速度Ｖがベース値Ｖpg近傍では、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができなかった。無欠陥のシリコン単結晶１０を製造するには、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpgから更に０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上低下させる必要があることがわかる。

ＮＯ．１からＮＯ．５の各インゴットの引上げ時を示す図４（ａ）と、ＮＯ．６からＮＯ．８の各インゴットの引上げ時を示す図４（ｂ）とでは、クーラ２０の吸熱量Ｑに約１ｋＷの差がある。これはクーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefの５〜６％に相当する。

このようにクーラ２０の吸熱量Ｑが参照値Ｑrefの５〜６％程度ばらついたときには、欠陥の出現速度が変化して、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpgから０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上変化させなければ、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができない。

また、ＮＯ．１からＮＯ．５の各インゴットの引上げ時（図４（ａ））においても、クーラ２０の吸熱量Ｑは、参照値Ｑrefの３％ないし４％程度ばらついた。しかし、そのときには欠陥出現速度は殆ど変化せず、引上げ速度Ｖがベース値Ｖpg近傍で、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができた。

このようにクーラ２０の吸熱量Ｑが参照値Ｑrefの３％ないし４％程度しかばらつかないときには、欠陥の出現速度は殆ど変化せず、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpg近傍のままで、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる。

したがって、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる製造条件下でのクーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefと引上げ速度Ｖのベース値Ｖpgを予め設定しておき、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱが、参照値Ｑrefの４％未満では、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpgから修正することはしないが、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱが、参照値Ｑrefの４％以上となる場合には、引上げ速度Ｖをベース値Ｖpgから０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上変化させるように修正して、シリコン単結晶を１０を引上げればよい、ということになる。

図５は、第１実施例の制御ブロック図を示している。

同図５に示すように、この制御は、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑを計測し、吸熱量Ｑの計測値Ｑと参照値Ｑrefとの差Ｑ−Ｑrefに応じた引上げ速度修正量Ｖqを求め、この引上げ速度修正量Ｖqによって、ベース値Ｖpgを修正して、修正された引上げ速度Ｖにて、シリコン単結晶１０を引上げるというものである。

なお、水の比熱ｃ、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑref、引上げ速度プログラムＶpg、引上げ速度修正量Ｖqは、記憶装置に予め記憶されておかれるものとする。

すなわち、温度計測用センサ３１によって入口側冷却水温Ｔinが計測され（処理１０１）、温度計測用センサ３２によって出口側冷却水温Ｔoutが計測され（処理１０２）、出口側冷却水温Ｔoutから入口側冷却水温Ｔinを減算して、Ｔout−Ｔinが求められる（処理１０３）。一方、流量計３３によって冷却水流量ｆが計測される（処理１０４）。

そして、水の比熱ｃが記憶装置から読み出され、水の比熱ｃと上述のごとく求められたＴout−Ｔinと、冷却水の流量ｆとに基づいて、上述の（１）式（Ｑ＝（Ｔout−Ｔin）×ｆ×ｃ）の演算処理が行われ、クーラ２０の吸熱量Ｑ（ｋＷ）が求められる（処理１０５）。

クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefが記憶装置から読み出され（処理１０６）、上述のごとく計測されたクーラ２０の現在の吸熱量Ｑから参照値Ｑrefが減算され、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）が求められる（処理１０７）。

つぎに、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱに応じて引上げ速度Ｖが修正される（処理１０８〜１１１）。

図６（ａ）は、引上げ速度Ｖのプログラム、つまりベース値Ｖpgをシリコン単結晶１０の長さ（軸方向位置）に対応させて示している。図６（ｂ）は、引上げ速度修正量Ｖqをシリコン単結晶１０の長さ（軸方向位置）に対応させて示している。図６（ｃ）は、修正された引上げ速度Ｖを、シリコン単結晶１０の長さ（軸方向位置）に対応させて示している。

図６（ｂ）に示すように、引上げ速度修正量Ｖqは、上述のクーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）がプラスである場合、つまり計測した吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから増加した場合には、プラスとなる特性Ｌ１を有し、同変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）がマイナスである場合、つまり計測した吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから低下した場合には、マイナスとなる特性Ｌ２を有している。引上げ速度修正量Ｖqの絶対値は、上述のクーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）の絶対値の大きさに比例して大きくなる。ただし、上述したようにクーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱが、参照値Ｑrefの３％以下には、引上げ速度修正量Ｖqはゼロとなる。同変化量ΔＱが、参照値Ｑrefの４％以上となる場合には、引上げ速度修正量Ｖqは０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上の値であって同変化量ΔＱの絶対値に比例して大きくなるように、設定されている。

クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）に応じた引上げ速度修正量Ｖqが読み出されるとともに（処理１０８）、引上げ速度Ｖのプログラム、つまりベース値Ｖpgが読み出される（処理１０９）。そして、両者が加算されて（処理１１０）、修正された引上げ速度Ｖ（＝Ｖpg＋Ｖq）が求められる。すなわち、上述のクーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）がプラスである場合、つまり計測した吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから増加した場合には、ベース値Ｖpgに対して増加するような特性Ｌ１１で引上げ速度Ｖが修正され、同変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）がマイナスである場合、つまり計測した吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから低下した場合には、ベース値Ｖpgに対して低下するような特性Ｌ１２で引上げ速度Ｖが修正される（処理１１１）。

引上げ機構４の引上げ軸４ａの引上げ速度Ｖは、この修正された引上げ速度Ｖ（＝Ｖpg＋Ｖq）に調整されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。

以上のように本実施例によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、引上げ速度Ｖの修正量（Ｖq）との関係を明らかにし、その関係に基づき引上げ速度Ｖを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

（第２実施例）
上述の第１実施例では、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑの変化を捉えて引上げ速度Ｖを修正するようにしている。しかし、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化を予測して、引上げ速度Ｖを修正するような実施も可能である。

図７は、第２実施例の制御ブロック図を示している。

同図７に示すように、この制御は、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱを予測し、この予測された変化量ΔＱに応じた引上げ速度修正量Ｖqを求め、この引上げ速度修正量Ｖqによって、ベース値Ｖpgを修正して、修正された引上げ速度Ｖにて、シリコン単結晶１０を引上げるというものである。なお、イベント毎のクーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱ、引上げ速度プログラム、引上げ速度修正量Ｖqは、記憶装置に予め記憶されておかれるものとする。

ここで、イベントとは、単結晶引上げ装置１（引上げ機）を変更したとき、異なるクーラ２０に変更したとき、シリコン単結晶１０を途中まで引上げたが多結晶になったため再度融液５に漬け直して再溶解してから引上げたとき、つぎのバッチに移行するとき（一定時間変化する毎）などである。これらイベントの発生は、自動的に検出され、イベントの種類とイベントが発生したことを示す信号が出力される。あるいは、イベント発生があると、オペレータは手動にて、操作盤を操作してイベントの種類とイベントが発生したことを示す信号を出力させる（処理２０１）。

つぎにイベントの種類に対応するクーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）が読み出される（処理２０２）。

つぎに、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する予測変化量ΔＱに応じて引上げ速度Ｖが修正される（処理２０３〜２０５）。

第１実施例と同様に、引上げ速度Ｖのプログラム、つまりベース値Ｖpgと、引上げ速度修正量Ｖqとが、シリコン単結晶１０の長さ（軸方向位置）に対応づけられて、記憶されている（図６（ａ）、（ｂ））。

そこで、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する予測変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）に応じた引上げ速度修正量Ｖqが読み出され（処理２０３）、引上げ速度Ｖのプログラム、つまりベース値Ｖpgが読み出される（処理２０４）。そして、両者が加算されて、修正された引上げ速度Ｖ（＝Ｖpg＋Ｖq）が求められる。修正された引上げ速度Ｖは、修正引上げ速度Ｖのプログラムとして、シリコン単結晶１０の長さ（軸方向位置）に対応づけられて、記憶装置に記憶される（図６（ｃ））。

このためイベント発生以後は、修正引上げ速度Ｖのプログラムを用いて引上げ機構４の引上げ軸４ａの引上げ速度Ｖが調整されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。すなわち、現在のシリコン単結晶１０の長さ（軸方向位置）に対応する修正引上げ速度Ｖ（＝Ｖpg＋Ｖq）が読み出され、この修正引上げ速度Ｖが得られるように、引上げ機構４の引上げ軸４ａの引上げ速度Ｖが調整されて、シリコン単結晶１０が引上げられる（処理２０５）。

なお、本第２実施例においても、第１実施例と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、引上げ速度Ｖの修正はされず、同予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、引上げ速度Ｖがベース値Ｖpgから０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上変化するよう修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。

なお、この実施例では、各処理が自動的に行なわれる場合を想定したが、プログラムの作成を含む各処理を手動にて、あるいは各処理のうち一部の処理を手動にて行う実施も可能である。
以上のように本第２実施例によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、引上げ速度Ｖの修正量（Ｖq）との関係を明らかにし、その関係に基づき、予測変化量に応じて引上げ速度Ｖを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

（第３実施例）
上述の第１実施例では、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから変化した場合に引上げ速度Ｖを修正するようにしている。しかし、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑが変化した場合に、その変化をなくし参照値Ｑrefに戻すように、クーラ２０の位置Ｐを修正してもよい。

図８は、第３施例の制御ブロック図を示している。

同図８に示すように、この制御は、クーラ２０の吸熱量Ｑを計測し、クーラ２０の吸熱量Ｑの計測値Ｑと参照値Ｑrefとの差ΔＱに対応するクーラ２０の昇降距離Ｐqだけクーラ２０の位置Ｐを修正して、シリコン単結晶１０を引上げるというものである。

なお、水の比熱ｃ、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑref、クーラ位置プログラムＰpg、クーラ位置修正量Ｐqは、記憶装置に予め記憶されておかれるものとする。

すなわち、温度計測用センサ３１によって入口側冷却水温Ｔinが計測され（処理３０１）、温度計測用センサ３２によって出口側冷却水温Ｔoutが計測され（処理３０２）、出口側冷却水温Ｔoutから入口側冷却水温Ｔinを減算して、Ｔout−Ｔinが求められる（処理３０３）。一方、流量計３３によって冷却水流量ｆが計測される（処理３０４）。

そして、水の比熱ｃが記憶装置から読み出され、水の比熱ｃと上述のごとく求められたＴout−Ｔinと、冷却水の流量ｆとに基づいて、上述の（１）式（Ｑ＝（Ｔout−Ｔin）×ｆ×ｃ）の演算処理が行われ、クーラ２０の吸熱量Ｑ（ｋＷ）が求められる（処理３０５）。

クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefが記憶装置から読み出され（処理３０６）、上述のごとく計測されたクーラ２０の現在の吸熱量Ｑから参照値Ｑrefが減算され、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）が求められる（処理３０７）。

つぎに、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱに応じてクーラ２０の位置Ｐが修正される（処理３０８〜３１１）。

クーラ位置プログラムＰpgは、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる製造条件下でのクーラ２０の基準位置Ｐpgとして予め設定されている。クーラ位置プログラム、つまりクーラ２０の基準位置Ｐpgは、図６（ａ）と同様に、シリコン単結晶１０の長さ（軸方向位置）に対応させて設定しておいてもよい。

図９は、クーラ２０の吸熱量Ｑを参照値Ｑrefにするための、クーラ２０の昇降距離Ｐqと、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化量との関係を示している。図９では、クーラ２０の基準となる位置を０に定めている。

図９に示すように、クーラ２０の位置Ｐが降下するに伴い、クーラ２０の吸熱量Ｑは増加し、クーラ２０の位置Ｐが上昇するに伴い、クーラ２０の吸熱量Ｑは低下する。

そこで、図９に示す関係に基づき、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）に応じたクーラ２０の昇降量（クーラ位置修正量）Ｐqが読み出されるとともに（処理３０８）、クーラ位置プログラム、つまりクーラ２０の基準位置Ｐpgが読み出される（処理３０９）。そして、両者が加算されて（処理３１０）、修正されたクーラ位置Ｐ（＝Ｐpg＋Ｐq）が求められる。すなわち、上述のクーラ２０の吸熱量Ｑの参値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）がプラスである場合、つまり計測した吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから増加した場合には、クーラ基準位置Ｐpgからクーラ２０が上昇するようにクーラ２０の位置Ｐが修正され、同変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）がマイナスである場合、つまり計測した吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから低下した場合には、クーラ基準位置Ｐpgからクーラ２０が下降するようにクーラ２０の位置Ｐが修正される（処理３１１）。

そして、この修正されたクーラ２０の位置Ｐにて、シリコン単結晶１０が引上げられる。

なお、本第３実施例においても、第１実施例と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、クーラ２０の位置Ｐの修正はされず、同変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、クーラ２０の位置Ｐが修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。
以上のように本第３実施例によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、クーラ位置Ｐの修正量（Ｐq）との関係を明らかにし、それら関係に基づきクーラ２０の位置Ｐを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

（第４実施例）
上述の第３実施例では、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑの変化を捉えてクーラ２０の位置Ｐを修正するようにしている。しかし、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化を予測して、クーラ２０の位置Ｐを修正するような実施も可能である。

図１０は、第２実施例の制御ブロック図を示している。

同図１０に示すように、この制御は、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱを予測し、この予測された変化量ΔＱに応じたクーラ位置修正量Ｐqを求め、このクーラ位置修正量Ｐqによって、クーラ２０の基準位置Ｐpgを修正して、修正されたクーラ位置Ｐにて、シリコン単結晶１０を引上げるというものである。なお、イベント毎のクーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱ、クーラ位置プログラム、クーラ位置修正量Ｐqは、記憶装置に予め記憶されておかれるものとする。

イベントの発生は、自動的に検出され、イベントの種類とイベントが発生したことを示す信号が出力される。あるいは、イベント発生があると、オペレータは手動にて、操作盤を操作してイベントの種類とイベントが発生したことを示す信号を出力させる（処理４０１）。

つぎにイベントの種類に対応するクーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）が読み出される（処理４０２）。

つぎに、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する予測変化量ΔＱに応じてクーラ２０の位置Ｐが修正される（処理４０３〜４０５）。

第３実施例と同様に、クーラ位置プログラム、つまりクーラ２０の基準位置Ｐpgが設定されるとともに、クーラ位置修正量（クーラ昇降量）Ｐqが、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化量に対応づけられて、記憶されている（図９）。

そこで、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する予測変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）に応じたクーラ位置修正量Ｐqが読み出され（処理４０３）、クーラ位置のプログラム、つまりクーラ２０の基準位置Ｐpgが読み出される（処理４０４）。そして、両者が加算されて、修正されたクーラ位置Ｐ（＝Ｐpg＋Ｐq）が求められる。修正されたクーラ位置Ｐは、修正クーラ位置Ｐのプログラムとして、記憶装置に記憶される。

このためイベント発生以後は、修正クーラ位置Ｐのプログラムを用いてクーラ２０の位置Ｐが調整されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。すなわち、修正クーラ位置Ｐ（＝Ｐpg＋Ｐq）が読み出され、この修正クーラ位置Ｐまでクーラ２０が昇降されてから、シリコン単結晶１０が引上げられる（処理４０５）。

なお、本第４実施例においても、第１実施例と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、クーラ２０の位置Ｐの修正はされず、同予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、クーラ２０の位置Ｐが修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。

なお、この実施例では、各処理が自動的に行なわれる場合を想定したが、プログラムの作成を含む各処理を手動にて、あるいは各処理のうち一部の処理を手動にて行う実施も可能である。
以上のように本第４実施例によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、クーラ位置修正量（Ｐq）との関係を明らかにし、その関係に基づき、予測変化量に応じてクーラ位置Ｐを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

（第５実施例）
上述の第１実施例では、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから変化した場合に引上げ速度Ｖを修正するようにしている。しかし、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑが変化した場合に、その変化をなくし参照値Ｑrefに戻すように、熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄを修正してもよい。

図１１は、第５施例の制御ブロック図を示している。

同図８に示すように、この制御は、クーラ２０の吸熱量Ｑを計測し、クーラ２０の吸熱量Ｑの計測値Ｑと参照値Ｑrefとの差ΔＱに対応する距離Ｄqだけ熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄを修正して、シリコン単結晶１０を引上げるというものである。

なお、水の比熱ｃ、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑref、熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離ＤのプログラムＤpg、距離Ｄの修正量Ｄqは、記憶装置に予め記憶されておかれるものとする。

すなわち、温度計測用センサ３１によって入口側冷却水温Ｔinが計測され（処理５０１）、温度計測用センサ３２によって出口側冷却水温Ｔoutが計測され（処理５０２）、出口側冷却水温Ｔoutから入口側冷却水温Ｔinを減算して、Ｔout−Ｔinが求められる（処理５０３）。一方、流量計３３によって冷却水流量ｆが計測される（処理５０４）。

そして、水の比熱ｃが記憶装置から読み出され、水の比熱ｃと上述のごとく求められたＴout−Ｔinと、冷却水の流量ｆとに基づいて、上述の（１）式（Ｑ＝（Ｔout−Ｔin）×ｆ×ｃ）の演算処理が行われ、クーラ２０の吸熱量Ｑ（ｋＷ）が求められる（処理５０５）。

クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefが記憶装置から読み出され（処理５０６）、上述のごとく計測されたクーラ２０の現在の吸熱量Ｑから参照値Ｑrefが減算され、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）が求められる（処理５０７）。

つぎに、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱに応じて熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄ（以下、単に、適宜、距離Ｄと省略する）が修正される（処理５０８〜５１１）。

距離ＤプログラムＤpgは、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる製造条件下での基準距離Ｄpgとして予め設定されている。距離Ｄプログラム、つまり基準距離Ｄpgは、図６（ａ）と同様に、シリコン単結晶１０の長さ（軸方向位置）に対応させて設定しておいてもよい。

図１３は、クーラ２０の吸熱量Ｑを参照値Ｑrefにするための、距離修正量Ｄqと、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化量（吸熱量増加率（％））との関係を示している。図１３では、距離Ｄの基準となる位置を０に定めている。

図１３の関係は、図１２に示す関係と、図４にて前述したように、クーラ２０の吸熱量Ｑが低下すると無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる引上げ速度Ｖが低下するという関係に基づき、求めることができる。

すなわち、図１２は、熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄの変化量と、無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる引上げ速度Ｖの変化量との関係を示している。同図１２に示すように、距離Ｄが増加するほど無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる引上げ速度Ｖが低下する関係がある。一方、図４にて前述したように、クーラ２０の吸熱量Ｑが低下すると無欠陥のシリコン単結晶１０を製造することができる引上げ速度Ｖが低下するという関係がある。よって、これら両関係に基づき図１３に示す対応関係が求められる。

そこで、図１３に示す関係に基づき、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）に応じた距離Ｄの修正量Ｄqが読み出されるとともに（処理５０８）、距離Ｄプログラム、つまり基準距離Ｄpgが読み出される（処理５０９）。そして、両者が加算されて（処理５１０）、修正された距離Ｄ（＝Ｄpg＋Ｄq）が求められる。すなわち、上述のクーラ２０の吸熱量Ｑの参値Ｑrefに対する変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）がプラスである場合、つまり計測した吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから増加した場合には、基準距離Ｄpgから距離Ｄが広がるように距離Ｄが修正され、同変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）がマイナスである場合、つまり計測した吸熱量Ｑが参照値Ｑrefから低下した場合には、基準距離Ｄpgから距離Ｄが狭まるように距離Ｄが修正される（処理５１１）。

そして、この修正された距離Ｄにて、シリコン単結晶１０が引上げられる。

なお、本第５実施例においても、第１実施例と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、距離Ｄの修正はされず、同変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、距離Ｄが修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。
以上のように本第５実施例によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄの修正量（Ｄq）との関係を明らかにし、それら関係に基づき距離Ｄを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

（第６実施例）
上述の第５実施例では、シリコン単結晶１０の引上げ中にクーラ２０の吸熱量Ｑの変化を捉えて熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄを修正するようにしている。しかし、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化を予測して、同距離Ｄを修正するような実施も可能である。

図１４は、第６実施例の制御ブロック図を示している。

同図１４に示すように、この制御は、クーラ２０の吸熱量Ｑが変化するイベントが発生する際に、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する変化量ΔＱを予測し、この予測された変化量ΔＱに応じた距離修正量Ｄqを求め、この距離修正量Ｄqによって、基準距離Ｄpgを修正して、修正された距離Ｄにて、シリコン単結晶１０を引上げるというものである。なお、イベント毎のクーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱ、距離Ｄプログラム、距離Ｄの修正量Ｄqは、記憶装置に予め記憶されておかれるものとする。

イベントの発生は、自動的に検出され、イベントの種類とイベントが発生したことを示す信号が出力される。あるいは、イベント発生があると、オペレータは手動にて、操作盤を操作してイベントの種類とイベントが発生したことを示す信号を出力させる（処理６０１）。

つぎにイベントの種類に対応するクーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）が読み出される（処理６０２）。

つぎに、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する予測変化量ΔＱに応じて距離Ｄが修正される（処理６０３〜６０５）。

第５実施例と同様に、距離Ｄプログラム、つまり基準距離Ｄpgが設定されるとともに、距離修正量Ｄqが、クーラ２０の吸熱量Ｑの変化量に対応づけられて、記憶されている（図１３）。

そこで、クーラ２０の吸熱量Ｑの参照値Ｑrefに対する予測変化量ΔＱ（＝Ｑ−Ｑref）に応じた距離修正量Ｄqが読み出され（処理６０３）、距離Ｄのプログラム、つまり基準距離Ｄpgが読み出される（処理６０４）。そして、両者が加算されて、修正された距離Ｄ（＝Ｄpg＋Ｄq）が求められる。修正された距離Ｄは、修正距離Ｄのプログラムとして、記憶装置に記憶される。

このためイベント発生以後は、修正距離Ｄのプログラムを用いて距離Ｄが調整されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。すなわち、修正距離Ｄ（＝Ｄpg＋Ｄq）が読み出され、この修正距離Ｄになるように、石英るつぼ３の上下方向位置あるいは熱遮蔽板８の上下方向位置が調整されてから、シリコン単結晶１０が引上げられる（処理６０５）。

なお、本第６実施例においても、第１実施例と同様に、クーラ２０の吸熱量Ｑの予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％未満では、距離Ｄの修正はされず、同予測変化量ΔＱが、参照値Ｑの４％以上である場合に、距離Ｄが修正されて、シリコン単結晶１０が引上げられる。
なお、この実施例では、各処理が自動的に行なわれる場合を想定したが、プログラムの作成を含む各処理を手動にて、あるいは各処理のうち一部の処理を手動にて行う実施も可能である。
以上のように本第６実施例によれば、クーラ２０によってシリコン単結晶１０を冷却する能力が変化したときの変化量（ΔＱ）と、熱遮蔽板８の下端から融液５までの距離Ｄの修正量（Ｄq）との関係を明らかにし、その関係に基づき、予測変化量に応じて距離Ｄを修正するようにしたので、簡単な方法で再現よく無欠陥のシリコン単結晶１０を安定して製造できるようになる。

なお、実施例では、水冷型のクーラを想定して説明したが、クーラに用いる冷却媒体は任意であり、シリコン単結晶１０から放熱された熱を吸熱してシリコン単結晶１０を冷却することができる熱交換器であればよい。

図１は、実施形態の単結晶引上げ装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、実施例に用いた水冷型クーラの冷却水回路の構成図である。 図３は、シリコン単結晶の軸方向位置とクーラの吸熱量との関係を、各インゴットのナンバー毎に示した図である。 図４（ａ）は、シリコン単結晶の軸方向位置と引上げ速度のベース値に対する変化量との関係を、ＮＯ．１、ＮＯ．２，ＮＯ．３、ＮＯ．４、ＮＯ．５の各インゴット毎に示した図で、図４（ｂ）は、シリコン単結晶の軸方向位置と引上げ速度Ｖのベース値に対する変化量との関係を、ＮＯ．６，ＮＯ．７、ＮＯ．８の各インゴット毎に示した図である。 図５は、第１実施例の制御ブロック図である。 図６（ａ）は、引上げ速度Ｖのプログラム、つまりベース値をシリコン単結晶の長さ（軸方向位置）に対応させて示した図で、図６（ｂ）は、引上げ速度修正量をシリコン単結晶の長さ（軸方向位置）に対応させて示した図で、図６（ｃ）は、修正された引上げ速度を、シリコン単結晶の長さ（軸方向位置）に対応させて示した図である。 図７は、第２実施例の制御ブロック図である。 図８は、第３実施例の制御ブロック図である。 図９は、クーラの降下距離とクーラの吸熱量の変化量との対応関係を示した図である。 図１０は、第４実施例の制御ブロック図である。 図１１は、第５実施例の制御ブロック図である。 図１２は、熱遮蔽板の下端から融液までの距離の変化量と、無欠陥のシリコン単結晶を製造することができる引上げ速度の変化量との関係を示した図である。 図１３は、クーラの吸熱量を参照値にするための、距離修正量と、クーラの吸熱量の変化量（吸熱量増加率（％））との関係を示した図である。 図１４は、第６実施例の制御ブロック図である。

符号の説明

１ シリコン単結晶製造装置、 ２ ＣＺ炉、１０ シリコン単結晶、２０ クーラ

Claims (13)

1. チャンバ内に、融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
   前記クーラは、前記チャンバとは、独立した冷却水回路によって冷却されるものであり、
   無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値と引上げ速度のベース値を予め設定しておくとともに、
   無欠陥の半導体単結晶を製造するための関係であって、前記クーラによって半導体単結晶を冷却する能力が変化したときのクーラの吸熱量の参照値に対する変化量と、引き上げ速度のベース値に加算又は減算すべき引き上げ速度の修正量との関係を予め設定しておき、
   前記冷却水回路を流れる冷却水の温度に基づいて、クーラの吸熱量を計測し、
   クーラの吸熱量の計測値と参照値との差が、参照値の４％以上になった場合に、
   当該クーラの吸熱量の計測値と参照値との差を前記参照値に対する変化量とみなして、当該参照値に対する変化量に対応する引上げ速度の修正量を、前記関係に基づき求め、
   この求められた引上げ速度の修正量を現在の引上げ速度を加算又は減算して現在の引き上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
   を特徴とする半導体単結晶の製造方法。
2. クーラの吸熱量の計測値と参照値との差が、参照値の４％以上である場合に、０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上の変化量だけ引上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
   を特徴とする請求項１記載の半導体単結晶の製造方法。
3. チャンバ内に、融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
   前記クーラは、前記チャンバとは、独立した冷却水回路によって冷却されるものであり、
   無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値と引上げ速度のベース値を予め設定しておくとともに、
   無欠陥の半導体単結晶を製造するための関係であって、前記クーラによって半導体単結晶を冷却する能力が変化したときのクーラの吸熱量の参照値に対する変化量と、引き上げ速度のベース値に加算又は減算すべき引き上げ速度の修正量との関係を予め設定しておき、
   クーラの吸熱量が変化するイベントが発生する際に、クーラの吸熱量の参照値に対する変化量を予測し、
   この予測されたクーラの吸熱量の参照値に対する変化量に対応する引上げ速度の修正量を、前記関係に基づき求め、
   この求められた引上げ速度の修正量を現在の引上げ速度を加算又は減算して現在の引き上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
   
   を特徴とする半導体単結晶の製造方法。
4. クーラの吸熱量の予測変化量が、参照値の４％以上である場合に、引上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
   を特徴とする請求項３記載の半導体単結晶の製造方法。
5. クーラの吸熱量の予測変化量が、参照値の４％以上である場合に、０．０１ｍｍ／ｍｉｎ以上の変化量だけ引上げ速度を修正して、半導体単結晶を引上げること
   を特徴とする請求項３記載の半導体単結晶の製造方法。
6. 融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを昇降自在に配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
   無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値とクーラの基準位置を予め設定しておくとともに、
   クーラの吸熱量を参照値にするための、クーラの昇降距離と、クーラの吸熱量の変化量との関係を予め設定しておき、
   クーラの吸熱量を計測し、
   クーラの吸熱量の計測値と参照値との差に対応するクーラの昇降距離を、前記関係に基づき求め、
   この求められた昇降距離だけクーラの位置を修正して、半導体単結晶を引上げること
   を特徴とする半導体単結晶の製造方法。
7. クーラの吸熱量の計測値と参照値との差が、参照値の４％以上である場合に、クーラの位置を修正して、半導体単結晶を引上げること
   を特徴とする請求項６記載の半導体単結晶の製造方法。
8. 融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを昇降自在に配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
   無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値とクーラの基準位置を予め設定しておくとともに、
   クーラの吸熱量を参照値にするための、クーラの昇降距離と、クーラの吸熱量の変化量との関係を予め設定しておき、
   クーラの吸熱量が変化するイベントが発生する際に、クーラの吸熱量の参照値に対する変化量を予測し、
   この予測された変化量に対応するクーラの昇降距離を、前記関係に基づき求め、
   この求められた昇降距離だけクーラの位置を修正して、半導体単結晶を引上げること
   を特徴とする半導体単結晶の製造方法。
9. クーラの吸熱量の予測変化量が、参照値の４％以上である場合に、クーラの位置を修正して、半導体単結晶を引上げること
   を特徴とする請求項８記載の半導体単結晶の製造方法。
10. 融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを配置するとともに熱遮蔽板を配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
    無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値と熱遮蔽板下端から融液までの基準距離を予め設定しておくとともに、
    クーラの吸熱量を参照値にするための、熱遮蔽板下端から融液までの距離修正量と、クーラの吸熱量の変化量との関係を予め設定しておき、
    クーラの吸熱量を計測し、
    クーラの吸熱量の計測値と参照値との差に対応する熱遮蔽板下端から融液までの距離修正量を、前記関係に基づき求め、
    この求められた距離修正量だけ熱遮蔽板下端から融液までの距離を修正して、半導体単結晶を引上げること
    を特徴とする半導体単結晶の製造方法。
11. クーラの吸熱量の計測値と参照値との差が、参照値の４％以上である場合に、熱遮蔽板下端から融液までの距離を修正して、半導体単結晶を引上げること
    を特徴とする請求項１０記載の半導体単結晶の製造方法。
12. 融液から引上げられる半導体単結晶の周囲にクーラを配置するとともに熱遮蔽板を配置して、クーラによって半導体単結晶を冷却しつつ半導体単結晶を引上げ成長させて半導体単結晶を製造する半導体単結晶の製造方法において、
    無欠陥の半導体単結晶を製造することができる製造条件下でのクーラの吸熱量の参照値と熱遮蔽板下端から融液までの基準距離を予め設定しておくとともに、
    クーラの吸熱量を参照値にするための、熱遮蔽板下端から融液までの距離修正量と、クーラの吸熱量の変化量との関係を予め設定しておき、
    クーラの吸熱量が変化するイベントが発生する際に、クーラの吸熱量の参照値に対する変化量を予測し、
    この予測された変化量に対応する熱遮蔽板下端から融液までの距離修正量を、前記関係に基づき求め、
    この求められた距離修正量だけ熱遮蔽板下端から融液までの距離を修正して、半導体単結晶を引上げること
    を特徴とする半導体単結晶の製造方法。
13. クーラの吸熱量の予測変化量が、参照値の４％以上である場合に、熱遮蔽板下端から融液までの距離を修正して、半導体単結晶を引上げること
    を特徴とする請求項１２記載の半導体単結晶の製造方法。

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