JP7306314B2 - 単結晶製造装置のリークチェック方法及び単結晶製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係るリークチェック方法を適用可能な単結晶製造装置は、運動用シール部を備えたチャンバーと、運動用シール部を介して駆動される駆動部を有し、チャンバー内を真空ポンプで排気することが可能なものであれば、特に限定されない。特に、CZ法又はFZ法により単結晶を製造する装置において、本発明に係るリークチェック方法を適用することが好ましい。CZ法又はFZ法により単結晶を製造する単結晶製造装置は、チャンバーの内部に多くの駆動部を有し、また、製造する結晶品質へのリークによる影響が大きい。そして、一度単結晶の製造を開始してからリーク不良などが発生すると、大量の結晶が不良品として無駄になる。以下の説明では、単結晶製造装置のうち、CZ法により単結晶を製造する装置を例として、本発明に係るリークチェック方法を説明する。
次に、本発明に係る単結晶製造装置のリークチェック方法について、上述のCZ法で用いる単結晶製造装置を例に説明する。リークチェックは、下記の具体例で述べるように、チャンバー全体のリークチェックを行っても良いし、チャンバーが複数の領域を気密に分離できるものであれば、それぞれの領域に分けて行ってもよい。
(1)チャンバー全体の真空到達度:90分以上真空排気し、チャンバー内の圧力が3Pa以下であること。
(2)チャンバー全体のリーク量:チャンバー内の全ガスバルブ閉状態で15分放置し、リーク量が1Pa以下であること。
(3)プルチャンバーの真空到達度:15分以上真空排気し、プルチャンバー内の圧力が4Pa以下であること。
(4)プルチャンバーのリーク量:プルチャンバー側のガスバルブ閉状態で3分放置し、リーク量が1Pa以下であること。
なお、「リーク量がXPa」という場合、チャンバーを密閉状態としている間に圧力がX(Pa)だけ上昇したことを意味する。この上昇した圧力値X(Pa)とチャンバーの容積から、具体的なリーク量(リークした気体の体積)を計算することも可能である。
次に、本発明に係る単結晶製造装置のリークチェック方法の一実施形態を説明する。図1は、初期チャージ後のチャンバー全体のリークチェック方法を示したフローチャートである。以下では、このフローチャートに沿って本発明に係る単結晶製造装置のリークチェック方法を説明する。
結晶取り出し、リチャージ、種結晶交換時等には、プルチャンバーのみリークチェックを行うこととしても良い。図2は、結晶取り出し、リチャージ、種結晶交換時等のプルチャンバーのリークチェック方法を示したフローチャートである。
単結晶の製造方法は特に限定されないが、例えばCZ法やFZ法のような公知の単結晶製造方法に適用できる。例えば、図3に示したような単結晶製造装置に対して本発明に係る単結晶製造装置のリークチェック方法でリークを確認し、CZ法により単結晶の製造を行うことができる。これにより、リークによる結晶品質の異常が抑制され、単結晶の歩留まりが向上する。
図1の、初期チャージ後のチャンバー全体のリークチェック方法を示したフローチャートに従い、初期の原料仕込み後の準備工程において、チャンバー全体でのリークチェックをする際、CL、HL、CRを操業条件で駆動させた。チャンバー全体でのチェックが問題なかったことを確認してから、ゲートバルブを閉じ、プルチャンバー側のリークチェックをする際、SL、SR、振れ止めを操業条件で駆動させた。運動用シールとして、磁気シール、ベローズシールを用いた。
図2の、結晶取り出し、リチャージ、種結晶交換時等のプルチャンバーのリークチェック方法を示したフローチャートに従い、種替え等のプルチャンバーの開放を行う際にプルチャンバーのリークチェックを行い、SL、SR、ワイヤー振れ止めを駆動させた。運動用シールとして、磁気シール、ベローズシールを用いた。
3…シードワイヤー、 4…ゲートバルブ、
5…ルツボ回転部磁気シール、 6…ルツボ移動部ベローズシール、
7…ヒーター移動部ベローズシール、 8…石英ルツボ、 9…黒鉛ルツボ、
10…ヒーター、 11…電極、
13…ヒーター移動用スライダー、 14…ルツボ移動用スライダー、
15…ワイヤー振れ止め機構、 16…シード回転部磁気シール、
17…巻取りドラム、 18…シード移動部磁気シール、 19…種結晶
20、21…真空ポンプ、 30…チャンバー、
100…単結晶製造装置。
Claims (6)
- 単結晶育成前の初期の準備工程において行われる、単結晶製造装置のリークチェック方法であって、
前記単結晶製造装置は、運動用シール部を備えたチャンバーと、前記運動用シール部を介して駆動される駆動部を有し、
前記単結晶製造装置の前記チャンバー内を真空ポンプで排気することにより所定の真空度に到達したことを確認した後、前記チャンバーを密閉状態として、リーク量のチェックを行う場合に、前記駆動部を動作させながら前記リーク量のチェックを行うことを特徴とする単結晶製造装置のリークチェック方法。 - 前記運動用シールは、磁気シール及び/又はベローズシールであることを特徴とする請求項1に記載の単結晶製造装置のリークチェック方法。
- 前記単結晶製造装置は複数の前記駆動部を有し、全ての前記駆動部を動作させながら、リーク量のチェックを行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の単結晶製造装置のリークチェック方法。
- 前記単結晶製造装置は、CZ法又はFZ法により単結晶を製造するものであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の単結晶製造装置のリークチェック方法。
- 前記駆動部の動作方向を、単結晶製造工程中の前記駆動部の動作方向と同じ方向とすることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の単結晶製造装置のリークチェック方法。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の単結晶製造装置のリークチェック方法を行った単結晶製造装置を用いて、単結晶を製造することを特徴とする単結晶製造方法。
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