JP6373950B2 - シリコン単結晶の製造方法及びこれに用いるシリカガラスルツボの検査方法及び検査システム - Google Patents
シリコン単結晶の製造方法及びこれに用いるシリカガラスルツボの検査方法及び検査システム Download PDFInfo
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Description
x=D/2
z=(H−R+α1/2)t+R−α1/2
<シリカガラスルツボ湾曲部>
x=rcos{−(π/2−θ)t}+D/2−r
z=rsin{−(π/2−θ)t}+R−α1/2
<シリカガラスルツボ底部>
x=Rcos(θt−π/2)
z=Rsin(θt−π/2)+R
α=(R−2r+D/2)(R−D/2)
θ=arctan{(D/2−r)/α1/2}
t=0〜1
2 シリコン原料
3 シリコン融液
10 測定システム
11 回転台
12 アームロボット
12a アーム
13 測距装置
14 カメラ
15 コンピュータ
20 引き上げ炉
30 引き上げ炉制御部
40 シリコン原料測定部
100 測定システム部
101 測定部
102 解析・演算部
103 データベースエンジン
104 CAEシステム
105 CADシステム
106 画像処理部
301 速度制御部
302 ルツボ上下動速度設定部
303 加熱温度設定部
304 単結晶重量計算部
1000 シリコン単結晶製造システム
Claims (9)
- シリカガラスルツボ内に充填された原料を加熱してシリコン融液を生成し、前記シリコン融液に着液させた種結晶を引き上げてシリコン単結晶を成長させるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法であって、
先行のシリコン単結晶の引き上げが終了した後、前記シリカガラスルツボ内に前記原料を追加して後続のシリコン単結晶の引き上げを行うマルチ引き上げ工程を含み、
1回目のシリコン単結晶の引き上げ工程において、前記シリカガラスルツボ内のシリコン融液の初期液面レベルの予測値を予め設定して、前記原料を前記シリカガラスルツボに充填し、
前記初期液面レベルの予測値に基づいて前記1回目のシリコン単結晶の引き上げのための種結晶の着液制御を行い、
2回目以降のシリコン単結晶の引き上げ工程では、
前記先行のシリコン単結晶の重量から前記シリカガラスルツボ内に残留しているシリコン融液の残量を求め、
前記シリカガラスルツボの内表面の3次元形状及び前記シリコン融液の残量に基づいて、前記後続のシリコン単結晶の引き上げに用いるシリコン融液の初期液面レベルの予測値を満たす前記原料の追加充填量を求めると共に、前記後続のシリコン単結晶の引き上げ時における初期液面レベルが前記先行のシリコン単結晶の引き上げ時における初期液面レベルよりも低くなるように前記原料の追加充填量を調整することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - アームロボットのアームの先端に設けられた測距装置が前記シリカガラスルツボの内表面を走査することにより前記シリカガラスルツボの内表面の3次元形状を測定する、請求項1に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記測距装置とは別に前記アームロボットのアームの先端に設けられたカメラが前記測距装置と共に前記シリカガラスルツボの内表面を走査することにより、前記シリカガラスルツボの内表面の傷、変形、極表層の気泡又はごみの付着の有無の検査を前記3次元形状の測定と同時に行う、請求項2に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- シリカガラスルツボ内に充填された原料を加熱してシリコン融液を生成し、前記シリコン融液に着液させた種結晶を引き上げてシリコン単結晶を成長させるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法であって、
先行のシリコン単結晶の引き上げが終了した後、前記シリカガラスルツボ内に前記原料を追加して後続のシリコン単結晶の引き上げを行うマルチ引き上げ工程を含み、
1回目のシリコン単結晶の引き上げ工程において、前記原料を前記シリカガラスルツボ内で溶融して得られる前記シリコン融液の初期液面レベルの予測値を求め、前記初期液面レベルの予測値に基づいて前記1回目のシリコン単結晶の引き上げのための種結晶の着液制御を行い、
2回目以降のシリコン単結晶の引き上げ工程では、
前記先行のシリコン単結晶の重量から前記シリカガラスルツボ内に残留しているシリコン融液の残量を求め、
前記シリカガラスルツボ内に追加充填する前記原料を溶融して得られるシリコン融液の体積、前記シリカガラスルツボの内表面の3次元形状及び前記シリコン融液の残量に基づいて、前記後続のシリコン単結晶の引き上げに用いるシリコン融液の初期液面レベルの予測値を求めると共に、前記後続のシリコン単結晶の引き上げ時における初期液面レベルが前記先行のシリコン単結晶の引き上げ時における初期液面レベルよりも低くなるように前記原料の追加充填量を調整することを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - アームロボットのアームの先端に設けられた測距装置が前記シリカガラスルツボの内表面を走査することにより前記シリカガラスルツボの内表面の3次元形状を測定する、請求項4に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- 前記測距装置とは別に前記アームロボットのアームの先端に設けられたカメラが前記測距装置と共に前記シリカガラスルツボの内表面を走査することにより、前記シリカガラスルツボの内表面の傷、変形、極表層の気泡又はごみの付着の有無の検査を前記3次元形状の測定と同時に行う、請求項5に記載のシリコン単結晶の製造方法。
- シリカガラスルツボ内に充填された原料を加熱してシリコン融液を生成し、前記シリコン融液に着液させた種結晶を引き上げてシリコン単結晶を成長させるチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の製造方法であって、
シリカガラスルツボ内に原料を充填する前に、アームロボットのアームの先端に設けられた測距装置が前記シリカガラスルツボの内表面を走査することにより、前記シリカガラスルツボの内表面の3次元形状を特定すると共に、前記測距装置とは別に前記アームロボットのアームの先端に設けられたカメラが前記測距装置と共に前記シリカガラスルツボの内表面を走査することにより、前記シリカガラスルツボの内表面の傷、変形、極表層の気泡又はごみの付着の有無の検査を前記3次元形状の測定と同時に行い、
前記シリカガラスルツボ内のシリコン融液の初期液面レベルの予測値を予め設定し、
前記シリカガラスルツボの内表面の3次元形状に基づいて、前記初期液面レベルの予測値を満たす前記シリコン融液の体積を求め、
前記体積を有する前記シリコン融液の重量を求め、
前記重量を有する前記原料を前記シリカガラスルツボに充填し、
前記初期液面レベルの予測値に基づいて種結晶の着液制御を行うことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - アームロボットのアームの先端に設けられた測距装置がシリカガラスルツボの内表面を走査することにより、前記シリカガラスルツボの内表面の3次元形状を測定すると共に、前記測距装置とは別に前記アームロボットのアームの先端に設けられたカメラが前記測距装置と共に前記シリカガラスルツボの内表面を走査することにより、前記シリカガラスルツボの内表面の傷、変形、極表層の気泡又はごみの付着の有無の検査を前記3次元形状の測定と同時に行うことを特徴とするシリカガラスルツボの検査方法。
- アームロボットと、
前記アームロボットのアームの先端に設けられた測距装置と、
前記測距装置とは別に前記アームロボットのアームの先端に設けられたカメラとを備え、
前記測距装置が前記シリカガラスルツボの内表面を走査することにより、前記シリカガラスルツボの内表面の3次元形状を特定すると共に、前記測距装置とは別に前記アームロボットのアームの先端に設けられた前記カメラが前記測距装置と共に前記シリカガラスルツボの内表面を走査することにより、前記シリカガラスルツボの内表面の傷、変形、極表層の気泡又はごみの付着の有無の検査を前記3次元形状の測定と同時に行うことを特徴とするシリカガラスルツボ検査システム。
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