JP6428372B2 - 原料融液液面と種結晶下端との間隔測定方法、種結晶の予熱方法、および単結晶の製造方法 - Google Patents
原料融液液面と種結晶下端との間隔測定方法、種結晶の予熱方法、および単結晶の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6428372B2 JP6428372B2 JP2015036233A JP2015036233A JP6428372B2 JP 6428372 B2 JP6428372 B2 JP 6428372B2 JP 2015036233 A JP2015036233 A JP 2015036233A JP 2015036233 A JP2015036233 A JP 2015036233A JP 6428372 B2 JP6428372 B2 JP 6428372B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seed crystal
- raw material
- material melt
- crystal
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
(1)坩堝内の原料融液に種結晶の下端を接触させて前記種結晶の下端に単結晶を育成するに先立って、前記原料融液の液面と、前記原料融液の上方に配置された種結晶の下端との間隔を測定する方法であって、
光学的手法により、前記種結晶の下端における特定の点である実像下端点の位置情報と、前記液面に映った前記種結晶の鏡像で前記実像下端点に対応する点である鏡像点の位置情報とを得て、
前記実像下端点の位置と前記鏡像点の位置とが一致する点で前記原料融液の液面と前記種結晶の下端との間隔が0になるとして、前記原料融液の液面と前記種結晶の下端との間隔を求めることを特徴とする、間隔測定方法。
上記(1)の間隔測定方法により、前記原料融液の液面と前記種結晶の下端との間隔を測定する工程と、
前記間隔を測定する工程で測定された前記間隔と、目標とする間隔との差を解消するように、前記種結晶および前記坩堝の少なくとも一方を移動させる工程と、
前記移動させる工程の後、前記種結晶を予熱する工程と、
を含む、種結晶の予熱方法。
前記予熱する工程の後、前記種結晶および前記坩堝の少なくとも一方を移動させて、前記種結晶を前記坩堝内に収容された前記原料融液に接触させる工程と、
前記接触させる工程の後、前記種結晶および前記坩堝の少なくとも一方を移動させて、前記種結晶の下端に単結晶を成長させる工程と、
を含むことを特徴とする、単結晶の製造方法。
図1Aは、本発明の間隔測定方法を実施する際の原料融液および種結晶の配置を模式的に示す図であり、種結晶下端が原料融液液面から離間した状態を示す。図1Bは、種結晶の下端が原料融液の液面に接触した状態を模式的に示す図である。図2は、図1Aに示す原料融液と種結晶とを、斜め上方から撮影した画像を模式的に示す図である。
Preal:実像回帰式に高さ位置zを代入したときの実像下端点P1の画像3上の位置。すなわち、Preal=zP1=a1×z+b1である。
Pmirror:鏡像回帰式に高さ位置zを代入したときの鏡像点P2の画像3上の位置。すなわち、Pmirror=zP2=a2×z+b2である。
したがって、
ΔLP=(a1−a2)×z+(b1−b2) (A)
と表すことができる。距離ΔLPは、光学的手法により得た位置情報に基づく、鏡像2Mの位置を基準とした実像2Rの相対的な位置ということができる。
ΔLP=(a1−a2)×Δz
である。したがって、
Δz=ΔLP/(a1−a2)
である。
2R:種結晶の実像、 2M:種結晶の鏡像、 2L:種結晶の下端、
3:画像、 4:坩堝、 P1:実像下端点、 P2:鏡像点
Claims (5)
- 坩堝内の原料融液に種結晶の下端を接触させて前記種結晶の下端に単結晶を育成するに先立って、前記原料融液の液面と、前記原料融液の上方に配置された種結晶の下端との間隔を測定する方法であって、
光学的手法により、前記種結晶の下端における特定の点である実像下端点の位置情報と、前記液面に映った前記種結晶の鏡像で前記実像下端点に対応する点である鏡像点の位置情報とを得て、
前記実像下端点の位置と前記鏡像点の位置とが一致する点で前記原料融液の液面と前記種結晶の下端との間隔が0になるとして、前記原料融液の液面と前記種結晶の下端との間隔を求めることを特徴とする、間隔測定方法。 - 請求項1に記載の間隔測定方法であって、
前記種結晶および前記坩堝内の前記原料融液の液面の少なくとも一方が複数の高さ位置にあるときのそれぞれについて、光学的手法により前記実像下端点の位置情報と前記鏡像点の位置情報とを求め、
(a)前記坩堝内の前記原料融液の液面の高さ位置を基準として求めた前記種結晶の高さ位置の変位量と、
(b)前記(a)の変位量に対応して変化する、前記位置情報に基づく前記種結晶の前記鏡像の位置を基準とした前記実像の相対的な位置の変位量と、
に基づいて、前記原料融液の前記液面と前記種結晶の下端との間隔を求め、
前記(a)の変位量と前記(b)の変位量との関係を、前記種結晶の前記高さ位置と前記実像下端点の位置との回帰式である実像回帰式、および前記種結晶の前記高さ位置と前記鏡像点の位置との回帰式である鏡像回帰式から求めることを特徴とする、間隔測定方法。 - 請求項2に記載の間隔測定方法であって、
前記原料融液を収容する前記坩堝の高さ位置を基準として前記種結晶が複数の高さ位置にあるときのそれぞれについて、前記種結晶および前記液面を撮影して、前記種結晶の前記実像および前記鏡像を含む画像を得て、前記種結晶の前記実像下端点の前記位置情報と前記鏡像点の前記位置情報とを、前記画像上で求めることを特徴とする、間隔測定方法。 - 単結晶の育成に用いる原料融液の液面の上方に種結晶を配置して、前記種結晶を予熱する方法であって、
請求項1〜3のいずれかに記載の間隔測定方法により、前記原料融液の液面と前記種結晶の下端との間隔を測定する工程と、
前記間隔を測定する工程で測定された前記間隔と、目標とする間隔との差を解消するように、前記種結晶および前記坩堝の少なくとも一方を移動させる工程と、
前記移動させる工程の後、前記種結晶を予熱する工程と、
を含むことを特徴とする、種結晶の予熱方法。 - 請求項4に記載の予熱方法により、種結晶を予熱する工程と、
前記予熱する工程の後、前記種結晶および前記坩堝の少なくとも一方を移動させて、前記種結晶を前記坩堝内に収容された前記原料融液に接触させる工程と、
前記接触させる工程の後、前記種結晶および前記坩堝の少なくとも一方を移動させて、前記種結晶の下端に単結晶を成長させる工程と、
を含むことを特徴とする、単結晶の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015036233A JP6428372B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 原料融液液面と種結晶下端との間隔測定方法、種結晶の予熱方法、および単結晶の製造方法 |
TW105105600A TWI596242B (zh) | 2015-02-26 | 2016-02-25 | 原料融液液面與種結晶下端之間隔測定方法、種結晶之預熱方法以及單結晶之製造方法 |
CN201610106091.6A CN105926033B (zh) | 2015-02-26 | 2016-02-26 | 原料熔融液液面与晶种下端的间隔测定方法、晶种的预热方法及单晶的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015036233A JP6428372B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 原料融液液面と種結晶下端との間隔測定方法、種結晶の予熱方法、および単結晶の製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016155729A JP2016155729A (ja) | 2016-09-01 |
JP2016155729A5 JP2016155729A5 (ja) | 2016-10-20 |
JP6428372B2 true JP6428372B2 (ja) | 2018-11-28 |
Family
ID=56825085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015036233A Active JP6428372B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 原料融液液面と種結晶下端との間隔測定方法、種結晶の予熱方法、および単結晶の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6428372B2 (ja) |
CN (1) | CN105926033B (ja) |
TW (1) | TWI596242B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6939714B2 (ja) * | 2018-06-11 | 2021-09-22 | 株式会社Sumco | 融液面と種結晶の間隔測定方法、種結晶の予熱方法、及び単結晶の製造方法 |
JPWO2022075061A1 (ja) | 2020-10-07 | 2022-04-14 | ||
JP2023038005A (ja) * | 2021-09-06 | 2023-03-16 | 株式会社Sumco | 単結晶の製造方法及び単結晶製造装置 |
CN116732604A (zh) | 2022-06-01 | 2023-09-12 | 四川晶科能源有限公司 | 一种单晶拉晶方法以及单晶拉晶设备 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04328425A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 液面位置測定方法,装置及び単結晶引上方法,装置 |
US5653799A (en) * | 1995-06-02 | 1997-08-05 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for controlling growth of a silicon crystal |
US5882402A (en) * | 1997-09-30 | 1999-03-16 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for controlling growth of a silicon crystal |
KR20010080084A (ko) * | 1998-10-14 | 2001-08-22 | 헨넬리 헬렌 에프 | 결정을 정확하게 인상하는 방법 및 장치 |
JP4325389B2 (ja) * | 2003-12-15 | 2009-09-02 | 信越半導体株式会社 | 融液面初期位置調整装置及び融液面初期位置調整方法並びに単結晶の製造方法 |
CN101168848A (zh) * | 2006-10-23 | 2008-04-30 | 北京有色金属研究总院 | 一种直拉硅单晶炉的熔硅液面位置的控制方法 |
JP5167651B2 (ja) * | 2007-02-08 | 2013-03-21 | 信越半導体株式会社 | 遮熱部材下端面と原料融液面との間の距離の測定方法、及びその距離の制御方法 |
KR101080569B1 (ko) * | 2009-01-21 | 2011-11-04 | 주식회사 엘지실트론 | 잉곳 성장 과정에서 용융 간격 측정 및 제어 방법 |
JP5293625B2 (ja) * | 2010-01-29 | 2013-09-18 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法及びシリコン単結晶の製造装置 |
CN102677157A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-09-19 | 曾泽斌 | 一种直拉硅单晶炉的硅熔体液面相对位置的测量方法 |
CN103628131B (zh) * | 2013-12-06 | 2016-05-04 | 西安德伍拓自动化传动系统有限公司 | 一种单晶硅拉晶炉的熔融硅液面检测方法及测量装置 |
CN104005083B (zh) * | 2014-05-20 | 2016-06-29 | 北京工业大学 | 一种测量单晶炉熔硅液面高度的装置与方法 |
-
2015
- 2015-02-26 JP JP2015036233A patent/JP6428372B2/ja active Active
-
2016
- 2016-02-25 TW TW105105600A patent/TWI596242B/zh active
- 2016-02-26 CN CN201610106091.6A patent/CN105926033B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016155729A (ja) | 2016-09-01 |
CN105926033A (zh) | 2016-09-07 |
CN105926033B (zh) | 2019-02-05 |
TWI596242B (zh) | 2017-08-21 |
TW201702438A (zh) | 2017-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6428372B2 (ja) | 原料融液液面と種結晶下端との間隔測定方法、種結晶の予熱方法、および単結晶の製造方法 | |
TWI588304B (zh) | Single crystal manufacturing method | |
US9708731B2 (en) | Method of producing silicon single crystal | |
KR101028684B1 (ko) | 실리콘 단결정 인상 방법 | |
JP6078974B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP4561513B2 (ja) | 単結晶引き上げ装置の液面位置調整機構及び液面位置調整方法並びに単結晶引き上げ装置の液面位置合わせ機構及び液面位置合わせ方法 | |
KR101289400B1 (ko) | 실리콘 단결정의 제조방법 | |
KR20180126542A (ko) | 실리콘 단결정 제조 방법 및 장치 | |
JP6393705B2 (ja) | メルトギャップ測定装置、結晶成長装置、及びメルトギャップ測定方法 | |
JP4930487B2 (ja) | 融液面と炉内構造物の下端部との距離の測定方法、及びこれを用いた融液面位置の制御方法、並びに単結晶の製造方法及び単結晶製造装置 | |
KR20110085992A (ko) | 단결정 직경의 검출방법, 이를 이용한 단결정의 제조방법 및 단결정 제조장치 | |
JP6645406B2 (ja) | 単結晶の製造方法 | |
JP2018100195A (ja) | 単結晶の製造方法 | |
KR101379800B1 (ko) | 실리콘 단결정 성장 장치 및 그 제조 방법 | |
JP5924090B2 (ja) | 単結晶引き上げ方法 | |
US11608569B2 (en) | Low etch pit density, low slip line density, and low strain indium phosphide | |
JP2019214486A (ja) | 融液面と種結晶の間隔測定方法、種結晶の予熱方法、及び単結晶の製造方法 | |
JP6428461B2 (ja) | 種結晶の温度測定方法、および単結晶の製造方法 | |
TWI782726B (zh) | 單結晶的製造方法 | |
JP6036709B2 (ja) | シリコン単結晶の直径検出用カメラのカメラ位置の調整方法及びカメラ位置調整治具 | |
KR102488064B1 (ko) | 단결정 잉곳 성장 장치 및 그 제어 방법 | |
KR20170051441A (ko) | 단결정의 제조방법 | |
JP6090501B2 (ja) | 単結晶引き上げ方法 | |
JPH10142063A (ja) | 単結晶表面の温度測定方法 | |
CN117604605A (zh) | 一种单晶生长设备及其硅熔液液面位置控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160905 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171107 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180606 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180619 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180730 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181002 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181015 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6428372 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |