JP6318938B2 - Single crystal manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、単結晶の製造方法及び製造装置に関し、特に、浮遊帯域溶融法(フローティングゾーン法、FZ法)における単結晶の絞り制御に関するものである。   The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a single crystal, and more particularly to a single crystal drawing control in a floating zone melting method (floating zone method, FZ method).

シリコンなどの単結晶を育成する方法の一つとしてFZ法が知られている。FZ法では、多結晶の原料ロッドの一部を加熱して溶融帯域を作り、溶融帯域の上方及び下方にそれぞれ位置する原料ロッド及び単結晶をゆっくりと引き下げることにより、単結晶を徐々に成長させる。特に、単結晶育成の初期段階では、原料ロッドの先端部を溶融してこの溶融部を種結晶に融着させた後、無転位化のため直径を細く絞りながら単結晶を一定の長さまで成長させる絞り工程が実施される。その後、単結晶の直径を徐々に拡大させてコーン部を形成し、直径を一定に保ったまま単結晶をさらに成長させて直胴部を形成する。   The FZ method is known as one of methods for growing a single crystal such as silicon. In the FZ method, a part of a polycrystalline raw material rod is heated to form a melting zone, and the raw material rod and the single crystal located above and below the melting zone are slowly pulled down to gradually grow the single crystal. . In particular, in the initial stage of single crystal growth, after melting the tip of the raw material rod and fusing this melted part to the seed crystal, the single crystal is grown to a certain length while narrowing the diameter for no dislocation. A squeezing step is performed. Thereafter, the diameter of the single crystal is gradually expanded to form a cone portion, and the single crystal is further grown while the diameter is kept constant to form a straight body portion.

単結晶の絞り工程は、熟練した作業員の手動操作で行われることが多い。作業員はその経験と勘を頼りに作業を行うが、絞り直径を目視にて直接観察するため、適切な状態の判断や操作量が作業員間で異なり、同じ作業員でもバッチごとに判断が異なる。そのため、毎バッチで絞り工程を安定して行うことができず、コーン部の育成工程に移行した後の単結晶の有転位化の発生頻度を減らすことができない状況となっている。   The single crystal squeezing process is often performed manually by skilled workers. Workers rely on their experience and intuition, but because the diameter of the diaphragm is directly observed visually, the judgment of the appropriate state and the amount of operation differ among workers, and even the same worker can make judgments for each batch. Different. Therefore, the squeezing process cannot be performed stably in every batch, and the occurrence frequency of the dislocation of the single crystal after shifting to the growing process of the corn part cannot be reduced.

このような状況を改善するため、特許文献1では、4台のテレビカメラを用いて溶融帯域を監視することにより、溶融帯域のゾーン長を正確に検出すると共に、絞り工程の自動化を可能にする方法が提案されている。この方法では、誘導加熱コイルへの供給電力を操作することで溶融帯域のゾーン長が制御され、原料ロッド(溶出側材料棒)の下降速度を操作することで絞り直径(晶出直径)が制御される。   In order to improve such a situation, in Patent Document 1, by monitoring the melting zone using four television cameras, it is possible to accurately detect the zone length of the melting zone and to automate the drawing process. A method has been proposed. In this method, the zone length of the melting zone is controlled by manipulating the power supplied to the induction heating coil, and the drawn diameter (crystallization diameter) is controlled by manipulating the descending speed of the raw material rod (elution side material rod). Is done.

特許第4016363号公報Japanese Patent No. 4016363

しかしながら、従来の方法では、原料ロッドの降下速度を操作することで融液量を調整し、融液量を調整することにより絞り直径を制御しているので、絞り直径が間接的に制御され、制御応答性が良くないという問題がある。また、従来の方法は、単結晶ウェーハの面内抵抗分布の安定化のため溶融帯域のゾーン長を制御しているが、絞り工程において面内抵抗分布の安定化は重要でない。むしろ、絞り工程で重要な単結晶の有転位化の抑制が十分でなく、さらなる改善が望まれている。   However, in the conventional method, the amount of melt is adjusted by manipulating the descending speed of the raw material rod, and the diameter of the restrictor is controlled by adjusting the amount of melt. There is a problem that the control responsiveness is not good. In the conventional method, the zone length of the melting zone is controlled to stabilize the in-plane resistance distribution of the single crystal wafer, but stabilization of the in-plane resistance distribution is not important in the drawing process. Rather, the suppression of single crystal dislocations important in the drawing process is not sufficient, and further improvements are desired.

したがって、本発明の目的は、絞り工程を自動化し、コーン部育成工程移行後に単結晶の有転位化が発生する頻度を低減することが可能な単結晶の製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a single crystal that can automate the drawing process and reduce the frequency of occurrence of dislocations of the single crystal after the transition to the cone growing process.

上記課題を解決するため、本発明による単結晶の製造方法は、原料ロッドを降下させる原料送り機構と、前記原料送り機構と同軸上に配設され溶融した原料を用いて育成された単結晶を降下させる結晶送り機構と、前記原料ロッドの下端部を加熱して溶融させる誘導加熱コイルとを備えた単結晶製造装置を用いた浮遊帯域溶融法による単結晶の製造方法であって、前記原料ロッドの先端部を加熱して溶融させた後、結晶送り機構に取り付けた種結晶に融着させる融着工程と、無転位化されるように単結晶の直径を絞る絞り工程と、前記直径を拡大させながら前記単結晶を成長させるコーン部形成工程と、前記直径を一定に保ったまま前記単結晶を成長させる直胴部形成工程とを備え、前記絞り工程は、前記誘導加熱コイルに供給する高周波電流を操作して前記単結晶の絞り直径をPID制御する絞り直径制御工程と、前記単結晶の降下速度を操作して前記単結晶の絞り位置をPID制御する絞り位置制御工程とを含むことを特徴とする。  In order to solve the above problems, a method for producing a single crystal according to the present invention comprises a raw material feed mechanism for lowering a raw material rod, and a single crystal grown using a molten raw material disposed coaxially with the raw material feed mechanism. A method for producing a single crystal by a floating zone melting method using a single crystal production apparatus comprising a crystal feeding mechanism for lowering and an induction heating coil for heating and melting a lower end portion of the raw material rod, the raw material rod After the tip of the substrate is heated and melted, a fusion process for fusing to the seed crystal attached to the crystal feed mechanism, a drawing process for reducing the diameter of the single crystal so as to eliminate dislocations, and expanding the diameter A cone portion forming step for growing the single crystal while the straight crystal portion forming step for growing the single crystal while keeping the diameter constant, and the drawing step includes a high frequency to be supplied to the induction heating coil. Electric A throttle diameter control step of controlling the throttle diameter of the single crystal by PID, and a throttle position control step of controlling the single crystal drop speed to PID control the throttle position of the single crystal. And

また、本発明による単結晶製造装置は、原料ロッドを降下させる原料送り機構と、前記原料ロッドと同軸上に配設され溶融した原料を用いて育成された単結晶を降下させる結晶送り機構と、前記原料ロッドの下端部を加熱して溶融させる誘導加熱コイルと、前記原料ロッドと前記単結晶との間の溶融帯域を撮影するCCDカメラと、前記CCDカメラが撮影した画像データを処理する画像処理部と、前記画像データに基づいて前記原料送り機構、前記結晶送り機構及び前記誘導加熱コイルへの高周波電流を制御する制御部とを備え、前記制御部は、無転位化されるように単結晶の直径を絞る絞り工程において、前記誘導加熱コイルに供給する高周波電流を操作して前記単結晶の絞り直径をPID制御する絞り直径制御部と、前記絞り工程において、前記単結晶の降下速度を操作して前記単結晶の絞り位置をPID制御する絞り位置制御部とを含むことを特徴とする。   Further, the single crystal manufacturing apparatus according to the present invention includes a raw material feed mechanism for lowering a raw material rod, a crystal feed mechanism for lowering a single crystal grown using a raw material disposed coaxially with the raw material rod, and An induction heating coil for heating and melting the lower end portion of the raw material rod, a CCD camera for photographing a melting zone between the raw material rod and the single crystal, and image processing for processing image data photographed by the CCD camera And a control unit that controls a high-frequency current to the raw material feeding mechanism, the crystal feeding mechanism, and the induction heating coil based on the image data, and the control unit is a single crystal so as to be dislocation-free. In the drawing step for reducing the diameter of the single crystal, a high-frequency current supplied to the induction heating coil is manipulated to perform PID control on the drawing diameter of the single crystal, and in the drawing step, Te, characterized in that it comprises a stop position control unit that PID controls the aperture position by operating the lowering speed of the single crystal of the single crystal.

本発明によれば、誘導加熱コイルに供給する高周波電流を操作して絞り直径が適切な直径となるように制御し、且つ、単結晶の降下速度を操作して単結晶の絞り位置が適切な位置となるように制御することにより、絞り工程において単結晶の無転位化を確実に行うことができ、コーン部育成工程移行後に発生する単結晶の有転位化の頻度を低減することができる。   According to the present invention, the high-frequency current supplied to the induction heating coil is operated to control the drawing diameter to an appropriate diameter, and the single crystal descent speed is manipulated to make the drawing position of the single crystal appropriate. By controlling to be in the position, the dislocation of the single crystal can be reliably performed in the drawing step, and the frequency of dislocation of the single crystal that occurs after the transition to the cone growing step can be reduced.

本発明において、前記単結晶が所定の長さまでに成長する前記絞り工程の初期段階では、前記絞り直径及び前記絞り位置をPID制御するための各操作項目の各ゲインを相対的に小さくし、前記初期段階以降では、前記絞り直径及び前記絞り位置をPID制御するための各操作項目の各ゲインを前記初期段階のときよりも大きくすることが好ましい。これによれば、初期段階において絞り直径と絞り位置の制御量を小さくすることができ、絞り直径が過度に小さくなったり、絞り位置が過度に変化したりする事態を防止することができる。また、初期段階以降において絞り直径と絞り位置の制御量を大きくすることができ、絞り直径と絞り位置を適切な値に保つことができる。  In the present invention, in the initial stage of the drawing step in which the single crystal grows to a predetermined length, the gain of each operation item for PID control of the drawing diameter and the drawing position is relatively reduced, After the initial stage, it is preferable that each gain of each operation item for performing PID control of the aperture diameter and the aperture position is made larger than that in the initial stage. According to this, it is possible to reduce the control amount of the aperture diameter and aperture position in the initial stage, and it is possible to prevent a situation where the aperture diameter becomes excessively small or the aperture position changes excessively. Further, the control amount of the diaphragm diameter and the diaphragm position can be increased after the initial stage, and the diaphragm diameter and the diaphragm position can be maintained at appropriate values.

本発明において、前記所定の長さは少なくとも10mmであることが好ましい。絞り開始位置から少なくとも10mmまでの範囲において絞り直径と絞り位置の過度の変化を抑制すれば、絞り開始時における不具合の発生を十分に抑えることができる。  In the present invention, the predetermined length is preferably at least 10 mm. If excessive changes in the diaphragm diameter and the diaphragm position are suppressed in the range from the diaphragm start position to at least 10 mm, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of problems at the start of the diaphragm.

本発明によれば、絞り工程を自動化し、コーン部育成工程移行後に単結晶の有転位化が発生する頻度を低減することが可能な単結晶の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drawing process can be automated and the manufacturing method of the single crystal which can reduce the frequency with which dislocation-izing of a single crystal generate | occur | produces after transfer to a cone part growth process can be provided.

図1は、本発明の好ましい実施の形態によるFZ法による単結晶製造装置10の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a single crystal manufacturing apparatus 10 by FZ method according to a preferred embodiment of the present invention. 図2は、FZ法による単結晶の製造工程を概略的に示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart schematically showing a manufacturing process of a single crystal by the FZ method. 図3は、単結晶製造装置10により製造される単結晶インゴットの形状を示す略側面図である。FIG. 3 is a schematic side view showing the shape of a single crystal ingot manufactured by the single crystal manufacturing apparatus 10. 図4は、単結晶を育成する前の原料ロッド1と種結晶2とを原料送り機構12及び結晶送り機構14にそれぞれセットした状態を示す略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view showing a state in which the raw material rod 1 and the seed crystal 2 before the single crystal is grown are set in the raw material feeding mechanism 12 and the crystal feeding mechanism 14, respectively. 図5は、絞り工程の制御ブロック図である。FIG. 5 is a control block diagram of the drawing process. 図6は、絞り直径の制御について説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the control of the aperture diameter. 図7は、PID制御の各ゲインの設定ステップを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing steps for setting each gain of PID control. 図8は、絞り工程の制御結果を示すグラフであって(a)は3つのサンプルに対して自動制御を行った結果、(b)は2つのサンプルに対して手動制御を行った結果をそれぞれ示している。FIG. 8 is a graph showing the control result of the drawing process, where (a) shows the result of automatic control for three samples, and (b) shows the result of manual control for two samples. Show.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好ましい実施の形態によるFZ法による単結晶製造装置10の構成を示す模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a single crystal manufacturing apparatus 10 by FZ method according to a preferred embodiment of the present invention.

図1に示すように、単結晶製造装置10は、上軸11の下端に取り付けられた原料ロッド1を回転させながら降下させる原料送り機構12と、下軸13の上端に取り付けられた種結晶2の上部に晶出した単結晶3を回転させながら降下させる結晶送り機構14と、原料ロッド1を加熱するための誘導加熱コイル15(ワークコイル)と、誘導加熱コイル15に接続された発振器16と、原料ロッド1と単結晶3との間の溶融帯域を撮影するCCDカメラ17と、CCDカメラ17が撮影した画像データを処理する画像処理部18と、画像データに基づいて原料送り機構12、結晶送り機構14及び誘導加熱コイル15を制御する制御部19とを有している。   As shown in FIG. 1, the single crystal production apparatus 10 includes a raw material feed mechanism 12 that moves the raw material rod 1 attached to the lower end of the upper shaft 11 while rotating it, and a seed crystal 2 attached to the upper end of the lower shaft 13. A crystal feed mechanism 14 for lowering the single crystal 3 crystallized at the top of the wire, an induction heating coil 15 (work coil) for heating the raw material rod 1, and an oscillator 16 connected to the induction heating coil 15; The CCD camera 17 that captures the melting zone between the raw material rod 1 and the single crystal 3, the image processing unit 18 that processes the image data captured by the CCD camera 17, the raw material feed mechanism 12, the crystal And a control unit 19 that controls the feed mechanism 14 and the induction heating coil 15.

原料送り機構12は、原料ロッド1の降下速度Vpを制御する送り制御部12aと、原料ロッド1の回転速度Rpを制御する回転制御部12bとを含んでいる。結晶送り機構14は、単結晶3の降下速度Vsを制御する送り制御部14aと、単結晶3の回転速度Rsを制御する回転制御部14bとを含んでいる。制御部19は、画像データから絞り直径を算出する絞り直径算出部19aと、画像データから絞り位置を算出する絞り位置算出部19bとを含んでいる。   The raw material feed mechanism 12 includes a feed control unit 12 a that controls the descending speed Vp of the raw material rod 1 and a rotation control unit 12 b that controls the rotational speed Rp of the raw material rod 1. The crystal feed mechanism 14 includes a feed control unit 14 a that controls the descent speed Vs of the single crystal 3 and a rotation control unit 14 b that controls the rotation speed Rs of the single crystal 3. The control unit 19 includes an aperture diameter calculation unit 19a that calculates the aperture diameter from the image data, and an aperture position calculation unit 19b that calculates the aperture position from the image data.

誘導加熱コイル15は原料ロッド1の周囲を取り囲むループ導体であり、発振器16は誘導加熱コイル15に高周波電流を供給する。本実施形態において、CCDカメラ17は複数台設けられていてもよい。マルチカメラシステムを採用した場合には、単結晶の絞り直径、絞り位置及び溶融帯域のゾーン長をより正確に測定することが可能となる。   The induction heating coil 15 is a loop conductor surrounding the periphery of the raw material rod 1, and the oscillator 16 supplies a high frequency current to the induction heating coil 15. In the present embodiment, a plurality of CCD cameras 17 may be provided. When the multi-camera system is employed, it is possible to more accurately measure the diameter of the single crystal, the position of the diaphragm, and the zone length of the melting zone.

図2は、FZ法による単結晶の製造工程を概略的に示すフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart schematically showing a manufacturing process of a single crystal by the FZ method.

図2に示すように、FZ法による単結晶の育成では、原料ロッド1の先端部を溶融して種結晶2に融着させる融着工程S1、無転位化のため単結晶を細く絞る絞り工程S2、単結晶の直径を目標の直径まで徐々に拡大させてコーン部を育成するコーン部育成工程S3、単結晶の直径を一定に維持して直胴部を育成する直胴部育成工程S4、単結晶の直径を縮小させたボトム部を育成するボトム部育成工程S5、及び単結晶の育成を終了して冷却する冷却工程S6が順に実施される。   As shown in FIG. 2, in the growth of a single crystal by the FZ method, a fusion step S1 in which the tip portion of the raw material rod 1 is melted and fused to the seed crystal 2, and a drawing step in which the single crystal is narrowed down to eliminate dislocations. S2, a cone part growing step S3 for gradually increasing the diameter of the single crystal to a target diameter to grow a cone part, a straight body part growing step S4 for growing the straight body part while maintaining the diameter of the single crystal constant, A bottom portion growing step S5 for growing a bottom portion with a reduced diameter of the single crystal, and a cooling step S6 for cooling after finishing the growth of the single crystal are performed.

図3は、単結晶製造装置10により製造される単結晶インゴットの形状を示す略側面図である。   FIG. 3 is a schematic side view showing the shape of a single crystal ingot manufactured by the single crystal manufacturing apparatus 10.

図3に示すように、単結晶インゴット3は、無転位化のため直径が細く絞られた絞り部3aと、絞り部3aの上端から直径が徐々に拡大するコーン部3bと、一定の直径を有する直胴部3cと、直径が縮小するボトム部3dとを有している。FZ法では、単結晶インゴット3が絞り部3a、コーン部3b、直胴部3c、ボトム部3dの順に育成され、直胴部3cが実際に製品として提供される部分である。なお、図1の単結晶3は直胴部3cがその途中まで育成された状態である。単結晶インゴット3の長さは原料ロッド1の量に依存する。   As shown in FIG. 3, the single crystal ingot 3 has a narrowed portion 3a whose diameter is narrowed to eliminate dislocation, a cone portion 3b whose diameter gradually increases from the upper end of the narrowed portion 3a, and a constant diameter. It has a straight body portion 3c and a bottom portion 3d whose diameter is reduced. In the FZ method, the single crystal ingot 3 is grown in the order of the narrowed portion 3a, the cone portion 3b, the straight body portion 3c, and the bottom portion 3d, and the straight body portion 3c is a portion that is actually provided as a product. In addition, the single crystal 3 of FIG. 1 is the state by which the straight body part 3c was grown to the middle. The length of the single crystal ingot 3 depends on the amount of the raw material rod 1.

図4は、単結晶の育成を開始する前の原料ロッド1及び種結晶2であって、原料送り機構12及び結晶送り機構14にそれぞれセットされた状態を示す略側面図である。   FIG. 4 is a schematic side view showing the raw material rod 1 and the seed crystal 2 before starting the growth of the single crystal, which are set in the raw material feeding mechanism 12 and the crystal feeding mechanism 14, respectively.

図4に示すように、原料ロッド1は、先端部1aから直径が徐々に拡大するコーン部1bと、一定の直径を有する直胴部1cとを有している。例えばシリコン単結晶の場合、原料ロッド1はモノシラン等を原料とする高純度多結晶シリコンから精製される。種結晶2は所定の結晶方位を有する円柱状又は角柱状の単結晶からなる。   As shown in FIG. 4, the raw material rod 1 has a cone part 1b whose diameter gradually increases from the tip part 1a and a straight body part 1c having a constant diameter. For example, in the case of silicon single crystal, the raw material rod 1 is purified from high-purity polycrystalline silicon using monosilane or the like as a raw material. The seed crystal 2 is made of a columnar or prismatic single crystal having a predetermined crystal orientation.

融着工程では、上軸11の下端に取り付けられた原料ロッド1を降下させて誘導加熱コイル15の内側に配置し、原料ロッド1の先端部1aを加熱して溶融状態とし、下軸13の上端に取り付けた種結晶2に融液部を融着させる。その後、種結晶2をゆっくり降下させて誘導加熱コイル15から遠ざけることにより、種結晶2と融液との固液界面には単結晶が晶出し、単結晶が徐々に成長する。さらに、原料ロッド1の降下速度と単結晶3の降下速度を適切に制御することにより、絞り部3a、コーン部3b、直胴部3c及びボトム部3dを形成し、図3に示した単結晶インゴット3が完成する。   In the fusing process, the raw material rod 1 attached to the lower end of the upper shaft 11 is lowered and placed inside the induction heating coil 15, the tip portion 1 a of the raw material rod 1 is heated to a molten state, and the lower shaft 13 The melt portion is fused to the seed crystal 2 attached to the upper end. Thereafter, the seed crystal 2 is slowly lowered and moved away from the induction heating coil 15, whereby a single crystal is crystallized at the solid-liquid interface between the seed crystal 2 and the melt, and the single crystal grows gradually. Further, by appropriately controlling the descending speed of the raw material rod 1 and the descending speed of the single crystal 3, the throttle part 3a, the cone part 3b, the straight body part 3c and the bottom part 3d are formed, and the single crystal shown in FIG. Ingot 3 is completed.

絞り工程では、上軸11及び下軸13をそれぞれ一定方向に一定の回転数で回転させながら所望の速度で降下させて、直径が数mm程度まで細く絞られた単結晶を所定の長さ(例えば60mm程度)まで成長させる。コーン部3bの育成を開始する前に単結晶の直径を絞ることにより、単結晶の無転位化を図ることができる。   In the squeezing process, the upper shaft 11 and the lower shaft 13 are each lowered at a desired speed while rotating in a certain direction at a constant rotational speed, and a single crystal whose diameter is narrowed to about several millimeters is reduced to a predetermined length ( For example, about 60 mm). By reducing the diameter of the single crystal before starting the growth of the cone part 3b, the dislocation of the single crystal can be eliminated.

図5は、絞り工程の制御ブロック図である。   FIG. 5 is a control block diagram of the drawing process.

図5に示すように、絞り工程では、単結晶3の絞り直径Dと絞り位置HがPID制御される。「絞り直径」とは、単結晶3と溶融帯域4との間の固液界面付近の直径であり、「絞り位置」とは、当該固液界面付近の上下方向の位置である。特に、絞り位置Hは誘導加熱コイル15又は他の固定部材に対する相対的な位置として求められる。   As shown in FIG. 5, in the drawing step, the drawing diameter D and the drawing position H of the single crystal 3 are PID controlled. The “squeezed diameter” is the diameter near the solid-liquid interface between the single crystal 3 and the melting zone 4, and the “squeezed position” is the vertical position near the solid-liquid interface. In particular, the throttle position H is determined as a relative position with respect to the induction heating coil 15 or other fixing member.

絞り直径D及び絞り位置HはCCDカメラ17の画像データから求めることができる。CCDカメラ17で撮影された画像データは、画像処理部18で処理された後、絞り直径算出部19a及び絞り位置算出部19bに供給され、絞り直径D及び絞り位置Hがそれぞれ算出される。なお、絞り工程において、原料送り速度、原料回転速度及び結晶回転速度は予め一定値に設定され、フィードバック制御は行われない。   The aperture diameter D and the aperture position H can be obtained from the image data of the CCD camera 17. The image data photographed by the CCD camera 17 is processed by the image processing unit 18 and then supplied to the aperture diameter calculating unit 19a and the aperture position calculating unit 19b, and the aperture diameter D and the aperture position H are calculated respectively. In the drawing step, the raw material feed speed, the raw material rotation speed, and the crystal rotation speed are set to predetermined values in advance, and feedback control is not performed.

絞り直径算出部19aが算出した絞り直径Doは、移動平均処理部20において移動平均処理され、絞り直径の移動平均値Dmaは、減算器21によって絞り直径プロファイル(目標直径)Dpと比較され、PID補正部22に供給される。なお絞り直径プロファイルDpは絞り直径プロファイル記録部25から提供される。PID補正部22は、予め設定された比例ゲイン、積分ゲイン及び微分ゲインに基づいて絞り直径の補正量を決定する。   The aperture diameter Do calculated by the aperture diameter calculating unit 19a is subjected to a moving average process in the moving average processing unit 20, and the moving average value Dma of the aperture diameter is compared with the aperture diameter profile (target diameter) Dp by the subtractor 21 to obtain PID. It is supplied to the correction unit 22. The aperture diameter profile Dp is provided from the aperture diameter profile recording unit 25. The PID correction unit 22 determines the correction amount of the diaphragm diameter based on a preset proportional gain, integral gain, and differential gain.

絞り直径の補正量は変換部23によって電圧値ΔEに変換され、加算器24によって発振電圧プロファイルEpに加算された後、発振器16に供給される。なお発振電圧プロファイルEpは発振電圧プロファイル記録部26から提供される。発振器16は、入力電圧に比例した高周波電流Iを生成し、高周波電流Iは誘導加熱コイル15に供給される。例えば、測定された絞り直径Doが目標直径Dpよりも大きい場合には、絞り直径Dが小さくなるように高周波電流Iを大きくし、逆に測定された絞り直径Doが目標直径Dpよりも小さい場合には、絞り直径Dが小さくなるように高周波電流Iを小さくする。   The correction amount of the aperture diameter is converted into a voltage value ΔE by the converter 23, added to the oscillation voltage profile Ep by the adder 24, and then supplied to the oscillator 16. The oscillation voltage profile Ep is provided from the oscillation voltage profile recording unit 26. The oscillator 16 generates a high-frequency current I proportional to the input voltage, and the high-frequency current I is supplied to the induction heating coil 15. For example, when the measured aperture diameter Do is larger than the target diameter Dp, the high-frequency current I is increased so that the aperture diameter D becomes smaller, and conversely, the measured aperture diameter Do is smaller than the target diameter Dp. First, the high-frequency current I is reduced so that the aperture diameter D is reduced.

図6は、絞り直径の制御について説明するための模式図である。   FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the control of the aperture diameter.

図6に示すように、誘導加熱コイル15を流れる高周波電流Iによって発生した磁束φは溶融帯域4を貫通しており、この磁束φによって溶融帯域4には渦電流Iが発生している。渦電流Iが発生している融液はローレンツ力Fを受け、ローレンツ力Fの向きは溶融帯域4の平面方向の中心Oに向かう方向である。高周波電流Iの向きが逆になったとしてもローレンツ力Fの向きは常に中心Oに向かう方向である。そのため、溶融帯域4はその中心Oに向かって縮径する方向の力を受ける。高周波電流Iが大きくなればローレンツ力Fも大きくなり、高周波電流Iが小さくなればローレンツ力Fも小さくなる。したがって、発振器16の出力を操作することで絞り直径を制御することができる。 As shown in FIG. 6, the magnetic flux φ generated by the high-frequency current I flowing through the induction heating coil 15 penetrates the melting zone 4, and an eddy current IE is generated in the melting zone 4 by this magnetic flux φ. The melt in which the eddy current IE is generated receives the Lorentz force F, and the direction of the Lorentz force F is the direction toward the center O in the plane direction of the melting zone 4. Even if the direction of the high-frequency current I is reversed, the direction of the Lorentz force F is always toward the center O. Therefore, the melting zone 4 receives a force in the direction of reducing the diameter toward the center O. The Lorentz force F increases as the high-frequency current I increases, and the Lorentz force F decreases as the high-frequency current I decreases. Therefore, the aperture diameter can be controlled by manipulating the output of the oscillator 16.

原料ロッドの降下速度を操作して絞り直径を制御する従来の方法では、融液量を制御することで絞り直径を間接的に制御しているので制御応答性が良くない。しかし、本実施形態においては誘導加熱コイル15に供給される電流を操作して絞り直径を制御しているので、絞り直径を直接的に制御することができ、絞り直径の制御応答性を高めることができる。   In the conventional method of controlling the throttle diameter by manipulating the descending speed of the raw material rod, the control responsiveness is not good because the throttle diameter is indirectly controlled by controlling the amount of melt. However, in this embodiment, since the diameter of the throttle is controlled by operating the current supplied to the induction heating coil 15, the diameter of the throttle can be directly controlled, and the control response of the throttle diameter is improved. Can do.

絞り位置算出部19bが算出した絞り位置Hoは、移動平均処理部30において移動平均処理され、絞り位置の移動平均値Hmaは、減算器31によって絞り位置プロファイル(目標位置)Hpと比較され、PID補正部32に供給される。なお絞り位置プロファイルHpは絞り位置プロファイル記録部35から提供される。PID補正部32は、予め設定された比例ゲイン、積分ゲイン及び微分ゲインに基づいて絞り位置の補正量を決定する。さらに必要に応じて、絞り直径の補正量が加算器38によって絞り位置の補正量に加えられ、絞り直径Dの制御(高周波電流Iの操作)が絞り位置Hの制御に与える影響が補正される。   The aperture position Ho calculated by the aperture position calculation unit 19b is subjected to a moving average process in the moving average processing unit 30, and the moving average value Hma of the aperture position is compared with the aperture position profile (target position) Hp by the subtractor 31 to obtain the PID. It is supplied to the correction unit 32. The aperture position profile Hp is provided from the aperture position profile recording unit 35. The PID correction unit 32 determines the aperture position correction amount based on a preset proportional gain, integral gain, and differential gain. Further, if necessary, the correction amount of the diaphragm diameter is added to the correction amount of the diaphragm position by the adder 38, and the influence of the control of the diaphragm diameter D (operation of the high frequency current I) on the control of the diaphragm position H is corrected. .

絞り位置の補正量は変換部33によって降下速度ΔVsに変換され、加算器34によって降下速度プロファイルVspに加算された後、駆動回路28に供給され、昇降用可変速モータ29を介して単結晶の降下速度Vsが調整される。なお降下速度プロファイルVspは降下速度プロファイル記録部36から提供される。例えば、測定された絞り位置Hoが目標位置Hpよりも高い位置にある場合には、絞り位置Hが現在よりも下方に移動するように単結晶の降下速度Vsを大きくし、また、測定された絞り位置Hoが目標位置Hpよりも低い位置にある場合には、絞り位置Hが現在よりも上方に移動するように単結晶の降下速度Vsを小さくする。   The correction amount of the aperture position is converted into a descending speed ΔVs by the conversion unit 33, added to the descending speed profile Vsp by the adder 34, and then supplied to the drive circuit 28. The descending speed Vs is adjusted. The descending speed profile Vsp is provided from the descending speed profile recording unit 36. For example, when the measured aperture position Ho is higher than the target position Hp, the descent speed Vs of the single crystal is increased so that the aperture position H moves downward from the current position. When the aperture position Ho is lower than the target position Hp, the descent speed Vs of the single crystal is decreased so that the aperture position H moves upward from the current position.

絞り工程において絞り位置Hが適切でない場合には、たとえゾーン長Lが適切な長さであったとしても、単結晶の有転位化の発生頻度を減らすことはできない。しかし、本実施形態においては、絞り工程において絞り位置Hが適切な位置となるように制御するので、有転位化の発生頻度を減らすことができる。   When the squeezing position H is not appropriate in the squeezing step, even if the zone length L is an appropriate length, the frequency of occurrence of dislocations in the single crystal cannot be reduced. However, in the present embodiment, since the throttle position H is controlled to be an appropriate position in the throttle process, the frequency of occurrence of dislocation can be reduced.

絞り直径D及び絞り位置HのPID制御の各ゲインは、絞り工程の開始位置からの単結晶の長さに応じて調整される。絞り直径のPID制御の各ゲインの設定及び切り替えはゲイン設定部27により行われ、絞り位置のPID制御の各ゲインの設定及び切り替えはゲイン設定部37により行われる。   Each gain of the PID control of the aperture diameter D and the aperture position H is adjusted according to the length of the single crystal from the start position of the aperture process. The gain setting unit 27 sets and switches each gain of the PID control of the aperture diameter, and the gain setting unit 37 sets and switches each gain of the PID control of the aperture position.

図7は、PID制御の各ゲインの設定ステップを示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing steps for setting each gain of PID control.

図7に示すように、単結晶が所定の長さ(例えば10mm)に成長するまでの絞り工程の初期段階では、絞り直径D及び絞り位置Hに対するPID制御の各ゲインを相対的に小さくして制御量を少なくする(ステップS7、ステップS8N)。このようにすることで、絞り直径Dの過度な変化よる溶融帯域の分断や絞り位置Hの過度な変化による有転位化の発生を抑制することができる。   As shown in FIG. 7, at the initial stage of the drawing process until the single crystal grows to a predetermined length (for example, 10 mm), each gain of PID control with respect to the drawing diameter D and the drawing position H is relatively reduced. The control amount is decreased (step S7, step S8N). By doing in this way, generation | occurrence | production of the dislocation by the division | segmentation of the melting zone by the excessive change of the aperture diameter D and the excessive change of the aperture position H can be suppressed.

また、初期段階以降(例えば10〜60mm)では、絞り直径D及び絞り位置Hに対するPID制御の各ゲインを初期段階のときよりも相対的に大きくして制御量を多くする(ステップS8Y、ステップS9)。このようにすることで、絞り直径Dと絞り位置Hを適切な値に保つことができ、絞り工程の安定化を図ることができる。   In addition, after the initial stage (for example, 10 to 60 mm), each gain of PID control for the diaphragm diameter D and the diaphragm position H is made relatively larger than that in the initial stage to increase the control amount (steps S8Y and S9). ). By doing in this way, the aperture diameter D and the aperture position H can be maintained at appropriate values, and the aperture process can be stabilized.

以上説明したように、本実施形態による単結晶の製造方法は、絞り工程の自動制御においてその制御対象を絞り直径D及び絞り位置Hとし、絞り直径DをPID制御するための操作項目を誘導加熱コイル15に供給する高周波電流Iとし、絞り位置HをPID制御するための操作項目を単結晶の降下速度Vsとするので、絞り直径D及び絞り位置Hを直接かつ安定的に制御することができる。したがって、コーン部育成工程移行後に単結晶の有転位化が発生する頻度を低減することができる。   As described above, in the method for manufacturing a single crystal according to the present embodiment, in the automatic control of the drawing process, the control target is the drawing diameter D and the drawing position H, and the operation items for PID control of the drawing diameter D are induction heating. Since the high frequency current I supplied to the coil 15 and the operation item for PID control of the diaphragm position H are the single crystal descending speed Vs, the diaphragm diameter D and the diaphragm position H can be controlled directly and stably. . Therefore, it is possible to reduce the frequency of occurrence of dislocations of the single crystal after the transition to the corn part growing process.

また、本実施形態による単結晶の製造方法は、絞り工程の初期段階とそれ以降とで絞り直径D及び絞り位置HのPID制御の各ゲインを変えているので、絞り工程の全区間にわたって安定した制御が可能である。   In addition, the method for producing a single crystal according to the present embodiment is stable over the entire section of the drawing process because the gains of PID control of the drawing diameter D and the drawing position H are changed between the initial stage of the drawing process and the subsequent stages. Control is possible.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

例えば、上記実施形態においては、単結晶としてシリコンを挙げたが、本発明はシリコンに限定されず、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化ガリウム、リン化インジウムその他の材料を対象としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, silicon is used as the single crystal. However, the present invention is not limited to silicon, and may be germanium, gallium arsenide, gallium phosphide, indium phosphide, or other materials.

図1に示した単結晶製造装置を用い、また図5に示した制御ブロックに従って、シリコン単結晶の絞り工程を自動制御により行った。絞り工程の自動制御では、CCDカメラで撮影した画像データから絞り直径及び絞り位置を算出し、この結果をもとに高周波電流を操作して絞り直径をPID制御し、また結晶送り速度を操作して絞り位置をPID制御した。以上の絞り工程を3回実施し、3本の単結晶サンプルを得た。   The single crystal manufacturing apparatus shown in FIG. 1 was used, and the silicon single crystal drawing step was performed by automatic control according to the control block shown in FIG. In the automatic control of the aperture process, the aperture diameter and aperture position are calculated from the image data captured by the CCD camera, and the aperture diameter is PID controlled by operating the high-frequency current based on this result, and the crystal feed rate is also controlled. The aperture position was PID controlled. The above-described drawing process was performed three times to obtain three single crystal samples.

一方、比較例として、シリコン単結晶の絞り工程を手動制御により行った。絞り工程の手動制御では、作業員がチャンバー内の単結晶の絞り直径及び絞り位置を目視で直接観察しながら発振器の出力(高周波電流)及び結晶送り速度を操作して絞り直径及び絞り位置を制御した。手動制御による絞り工程は、手動制御を行う点以外は実施例と同じ条件にて実施した。以上の絞り工程を2回実施し、2本の単結晶サンプルを得た。   On the other hand, as a comparative example, the silicon single crystal drawing step was performed by manual control. In manual control of the drawing process, an operator controls the drawing diameter and drawing position by manipulating the oscillator output (high-frequency current) and the crystal feed rate while directly observing the drawing diameter and drawing position of the single crystal in the chamber. did. The narrowing process by manual control was performed under the same conditions as in the example except that manual control was performed. The above-described drawing process was performed twice to obtain two single crystal samples.

図8(a)、(b)は、絞り工程の制御結果を示すグラフであって、特に図8(a)は3つのサンプルに対して自動制御を行った結果、(b)は2つのサンプルに対して手動制御を行った結果をそれぞれ示している。グラフの横軸は単結晶(絞り部)の長さ、左側の縦軸は絞り直径(相対値)、右側の縦軸は絞り位置(相対値)を示している。さらに、図8(a)、(b)のグラフ枠内の上方に描かれた一群のグラフが絞り位置の変化を示しており、下方に描かれた一群のグラフが絞り直径の変化を示している。   FIGS. 8A and 8B are graphs showing the control results of the drawing process. In particular, FIG. 8A shows the result of automatic control performed on three samples, and FIG. 8B shows two samples. The results of manual control for each are shown. In the graph, the horizontal axis indicates the length of the single crystal (diaphragm portion), the left vertical axis indicates the aperture diameter (relative value), and the right vertical axis indicates the aperture position (relative value). Further, a group of graphs drawn in the upper part of the graph frames in FIGS. 8A and 8B show changes in the aperture position, and a group of graphs drawn in the lower side show changes in the aperture diameter. Yes.

図8(a)に示すように、絞り工程を本発明の方法で自動制御した場合、2つのサンプルの絞り位置は時間の経過と共にハンチングすることなく安定的に変化した。絞り直径についても同様に、時間の経過と共に±0.25mmの範囲内でハンチングすることなく安定的に変化した。   As shown in FIG. 8 (a), when the squeezing process was automatically controlled by the method of the present invention, the squeezing positions of the two samples changed stably without hunting as time passed. Similarly, the diameter of the diaphragm also changed stably over time without hunting within a range of ± 0.25 mm.

これに対し、図8(b)に示すように、絞り工程を手動制御した場合、2つのサンプルのうち一方のサンプルの絞り位置は時間の経過と共に大きくハンチングし、他方のサンプルの絞り位置は絞り部の後半でハンチングが発生しており、いずれも絞り位置の制御が不安定となった。絞り直径についても同様に、±0.5mmの範囲でハンチングし、絞り直径の制御が不安定となった。   On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the diaphragm process is manually controlled, the diaphragm position of one of the two samples is greatly hunted with time, and the diaphragm position of the other sample is the diaphragm. Hunting occurred in the second half of the part, and the control of the aperture position became unstable in all cases. Similarly, hunting was performed in the range of ± 0.5 mm for the aperture diameter, and the control of the aperture diameter became unstable.

以上の結果から、誘導加熱コイルに供給する高周波電流を操作項目として単結晶の絞り直径をPID制御し、単結晶の降下速度を操作項目として単結晶の絞り位置をPID制御することにより、絞り工程を自動化できることが確認できた。また、絞り工程の自動制御を行った場合には、手動制御よりも絞り位置及び絞り直径のばらつきを抑えることができることが確認できた。   From the above results, the drawing process is performed by performing PID control on the single crystal drawing diameter using the high frequency current supplied to the induction heating coil as the operation item, and controlling the single crystal drawing position using the single crystal descending speed as the operation item. It was confirmed that can be automated. In addition, it was confirmed that when the automatic control of the drawing process is performed, variations in the drawing position and the drawing diameter can be suppressed as compared with the manual control.

1 原料ロッド
1a 原料ロッドの先端部
1b 原料ロッドのコーン部
1c 原料ロッドの直胴部
2 種結晶
3 単結晶インゴット
3a 単結晶の絞り部
3b 単結晶のコーン部
3c 単結晶の直胴部
3d 単結晶のボトム部
4 溶融帯域
10 単結晶製造装置
11 上軸
12 原料送り機構
12a 送り制御部
12b 回転制御部
13 下軸
14 結晶送り機構
14a 送り制御部
14b 回転制御部
15 誘導加熱コイル
16 発振器
17 CCDカメラ
18 画像処理部
19 制御部
19a 直径算出部
19b 位置算出部
20 移動平均処理部
21 減算器
22 補正部
23 変換部
24 加算器
25 絞り直径プロファイル記録部
26 発振電圧プロファイル記録部
27 ゲイン設定部
28 駆動回路
29 昇降用可変速モータ
30 移動平均処理部
31 減算器
32 補正部
33 変換部
34 加算器
35 絞り位置プロファイル記録部
36 降下速度プロファイル記録部
37 ゲイン設定部
38 加算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Raw material rod 1a Raw material rod tip 1b Raw material rod cone 1c Raw material rod straight body 2 Seed crystal 3 Single crystal ingot 3a Single crystal constriction 3b Single crystal cone 3c Single crystal straight body 3d Single Crystal bottom part 4 Melting zone 10 Single crystal production apparatus 11 Upper shaft 12 Raw material feed mechanism 12a Feed control unit 12b Rotation control unit 13 Lower shaft 14 Crystal feed mechanism 14a Feed control unit 14b Rotation control unit 15 Induction heating coil 16 Oscillator 17 CCD Camera 18 Image processing unit 19 Control unit 19a Diameter calculation unit 19b Position calculation unit 20 Moving average processing unit 21 Subtractor 22 Correction unit 23 Conversion unit 24 Adder 25 Aperture diameter profile recording unit 26 Oscillation voltage profile recording unit 27 Gain setting unit 28 Drive circuit 29 Elevating variable speed motor 30 Moving average processing unit 31 Subtractor 32 Correction unit 33 Conversion unit 4 adder 35 stop position profile recording unit 36 lowering speed profile recording unit 37 gain setting unit 38 adder

Claims (6)

原料ロッドを降下させる原料送り機構と、
前記原料送り機構と同軸上に配設され溶融した原料を用いて育成された単結晶を降下させる結晶送り機構と、
前記原料ロッドの下端部を加熱して溶融させる誘導加熱コイルとを備えた単結晶製造装置を用いた浮遊帯域溶融法による単結晶の製造方法であって、
前記原料ロッドの先端部を加熱して溶融させた後、結晶送り機構に取り付けた種結晶に融着させる融着工程と、
無転位化されるように単結晶の直径を絞る絞り工程と、
前記直径を拡大させながら前記単結晶を成長させるコーン部形成工程と、
前記直径を一定に保ったまま前記単結晶を成長させる直胴部形成工程とを備え、
前記絞り工程は、前記誘導加熱コイルに供給する高周波電流を操作して前記単結晶の絞り直径をPID制御する絞り直径制御と、前記単結晶の降下速度を操作して前記単結晶の絞り位置をPID制御する絞り位置制御とを含むことを特徴とする単結晶の製造方法。
A material feed mechanism that lowers the material rod;
A crystal feed mechanism for lowering a single crystal grown using a raw material disposed coaxially with the raw material feed mechanism; and
A method for producing a single crystal by a floating zone melting method using a single crystal production apparatus comprising an induction heating coil for heating and melting the lower end of the raw material rod,
A fusion process of fusing the seed rod attached to the crystal feed mechanism after heating and melting the tip of the raw material rod;
A drawing step of reducing the diameter of the single crystal so as to be dislocation-free;
A cone forming step of growing the single crystal while expanding the diameter;
A straight body forming step of growing the single crystal while keeping the diameter constant,
In the drawing step, a drawing diameter control for controlling the drawing diameter of the single crystal by PID control by operating a high-frequency current supplied to the induction heating coil, and a drawing position of the single crystal by operating a descent speed of the single crystal. A method for producing a single crystal comprising: aperture position control for PID control.
前記単結晶が所定の長さまでに成長する前記絞り工程の初期段階では、前記絞り直径及び前記絞り位置をPID制御するための各操作項目の各ゲインを相対的に小さくし、
前記初期段階以降では、前記絞り直径及び前記絞り位置をPID制御するための各操作項目の各ゲインを前記初期段階のときよりも大きくする、請求項1に記載の単結晶の製造方法。
In the initial stage of the drawing process in which the single crystal grows to a predetermined length, the gain of each operation item for PID control of the drawing diameter and the drawing position is relatively reduced,
2. The method for producing a single crystal according to claim 1, wherein after the initial stage, each gain of each operation item for performing PID control of the aperture diameter and the aperture position is made larger than in the initial stage.
前記所定の長さは少なくとも10mmである、請求項2に記載の単結晶の製造方法。   The method for producing a single crystal according to claim 2, wherein the predetermined length is at least 10 mm. 前記絞り直径制御は、The aperture diameter control is
発振電圧プロファイルに基づいて前記誘導加熱コイルに前記高周波電流を供給する発振器の発振電圧を操作することにより前記高周波電流を操作し、Manipulating the high frequency current by manipulating an oscillation voltage of an oscillator that supplies the high frequency current to the induction heating coil based on an oscillation voltage profile;
前記絞り直径の測定値と目標値との差に基づいて前記発振電圧プロファイルを補正する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の単結晶の製造方法。4. The method for producing a single crystal according to claim 1, wherein the oscillation voltage profile is corrected based on a difference between a measured value of the aperture diameter and a target value. 5.
前記絞り位置制御は、The aperture position control is
結晶送り速度プロファイルに基づいて前記単結晶の降下速度を操作し、Manipulating the descent rate of the single crystal based on the crystal feed rate profile,
前記絞り位置の測定値と目標値との差に基づいて前記結晶送り速度プロファイルを補正する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の単結晶の製造方法。5. The method for producing a single crystal according to claim 1, wherein the crystal feed speed profile is corrected based on a difference between a measured value of the aperture position and a target value. 6.
浮遊帯域溶融法による単結晶製造装置であって、
原料ロッドを降下させる原料送り機構と、
前記原料ロッドと同軸上に配設され溶融した原料を用いて育成された単結晶を降下させる結晶送り機構と、
前記原料ロッドの下端部を加熱して溶融させる誘導加熱コイルと、
前記原料ロッドと前記単結晶との間の溶融帯域を撮影するCCDカメラと、
前記CCDカメラが撮影した画像データを処理する画像処理部と、
前記画像データに基づいて前記原料送り機構、前記結晶送り機構及び前記誘導加熱コイルへの高周波電流を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、無転位化されるように単結晶の直径を絞る絞り工程において、前記誘導加熱コイルに供給する高周波電流を操作して前記単結晶の絞り直径をPID制御する絞り直径制御部と、
前記絞り工程において、前記単結晶の降下速度を操作して前記単結晶の絞り位置をPID制御する絞り位置制御部とを含むことを特徴とする単結晶製造装置。
An apparatus for producing a single crystal by a floating zone melting method,
A material feed mechanism that lowers the material rod;
A crystal feed mechanism for lowering a single crystal grown using a raw material disposed coaxially with the raw material rod;
An induction heating coil for heating and melting the lower end of the raw material rod;
A CCD camera for photographing a melting zone between the raw material rod and the single crystal;
An image processing unit for processing image data captured by the CCD camera;
A control unit for controlling the high-frequency current to the raw material feeding mechanism, the crystal feeding mechanism and the induction heating coil based on the image data;
In the drawing step of reducing the diameter of the single crystal so as to be dislocation-free, the control unit operates a high-frequency current supplied to the induction heating coil to perform PID control of the drawn diameter of the single crystal; ,
In the drawing step, a single crystal manufacturing apparatus comprising: a drawing position control unit that operates the descent speed of the single crystal to perform PID control of the drawing position of the single crystal.
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