JPH0617279B2 - 棒状多結晶シリコンの自動供給方法 - Google Patents
棒状多結晶シリコンの自動供給方法Info
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- JPH0617279B2 JPH0617279B2 JP1009372A JP937289A JPH0617279B2 JP H0617279 B2 JPH0617279 B2 JP H0617279B2 JP 1009372 A JP1009372 A JP 1009372A JP 937289 A JP937289 A JP 937289A JP H0617279 B2 JPH0617279 B2 JP H0617279B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は単結晶の引上げを行うための坩堝内の溶融液中
に棒状多結晶シリコンを自動的に供給する方法に関す
る。
に棒状多結晶シリコンを自動的に供給する方法に関す
る。
例えばチョクラルスキー法（CZ法）によってシリコン単
結晶を成長させる場合、単結晶の引上げに先立って坩堝
内にシリコン多結晶からなる塊粒状原料を装入してこれ
を溶解し、所定レベルの溶融液を得るが、塊粒状原料に
はその塊粒間に多くの空隙が存在するため溶融液レベル
に過不足が生じ、これを所定値に設定するのは難しい。
結晶を成長させる場合、単結晶の引上げに先立って坩堝
内にシリコン多結晶からなる塊粒状原料を装入してこれ
を溶解し、所定レベルの溶融液を得るが、塊粒状原料に
はその塊粒間に多くの空隙が存在するため溶融液レベル
に過不足が生じ、これを所定値に設定するのは難しい。
このため従来にあっては、例えば偏析係数が小さいリン
をドープしたシリコン単結晶をCZ法により製造する方法
等についてみると、第４図に示す如き方法が採られてい
る。
をドープしたシリコン単結晶をCZ法により製造する方法
等についてみると、第４図に示す如き方法が採られてい
る。
第４図はCZ法によるシリコン単結晶製造法の主要工程を
示す工程図であり、先ず第４図（イ）に示す如く所定の
溶融液レベルを得るに必要な塊粒状原料15よりも若干少
ない原料を坩堝２に装入し、第４図（ロ）に示す如くこ
れを溶解した後、不足分の原料は第４図（ハ）に示す如
く多結晶シリコンの棒状原料12を上方から吊り下げつつ
坩堝２内の溶融液４中に浸漬し、第４図（ニ）に示す如
くこれを溶解せしめて所定レベルの溶融液４を得た後、
棒状原料12を引上げる。
示す工程図であり、先ず第４図（イ）に示す如く所定の
溶融液レベルを得るに必要な塊粒状原料15よりも若干少
ない原料を坩堝２に装入し、第４図（ロ）に示す如くこ
れを溶解した後、不足分の原料は第４図（ハ）に示す如
く多結晶シリコンの棒状原料12を上方から吊り下げつつ
坩堝２内の溶融液４中に浸漬し、第４図（ニ）に示す如
くこれを溶解せしめて所定レベルの溶融液４を得た後、
棒状原料12を引上げる。
次いで第４図（ホ），（ヘ）に示す如くシリコン単結晶
16の引上げを行う。再び第４図（ト）に示す如く棒状原
料12を溶融し、第４図（チ）に示す如く減少した分の溶
融液４を所定レベルにまで回復させ、第４図（ホ）に戻
って単結晶16の引上げを行うサイクルを反復するように
なっている。
16の引上げを行う。再び第４図（ト）に示す如く棒状原
料12を溶融し、第４図（チ）に示す如く減少した分の溶
融液４を所定レベルにまで回復させ、第４図（ホ）に戻
って単結晶16の引上げを行うサイクルを反復するように
なっている。
ところが従来にあっては、坩堝２内への棒状原料12の供
給引上げは、作業者が坩堝２内の溶融液レベルを直接又
は輻射温度計出力にて監視しつつ手動で行っているが、
輻射温度計による監視は作業に熟練を要するという問題
があり、また作業者によって棒状原料12の溶解時間にバ
ラツキが生じ、所定レベルの溶融液を得ることは難し
い。特にリンをドープしたシリコン単結晶の製造におい
ては、溶融液中のリンの偏析係数の関係及び棒状原料の
溶解量が多いことから、所定レベルの溶融液を得ること
が一層困難となっている。
給引上げは、作業者が坩堝２内の溶融液レベルを直接又
は輻射温度計出力にて監視しつつ手動で行っているが、
輻射温度計による監視は作業に熟練を要するという問題
があり、また作業者によって棒状原料12の溶解時間にバ
ラツキが生じ、所定レベルの溶融液を得ることは難し
い。特にリンをドープしたシリコン単結晶の製造におい
ては、溶融液中のリンの偏析係数の関係及び棒状原料の
溶解量が多いことから、所定レベルの溶融液を得ること
が一層困難となっている。
しかも第５図（イ）に示す如く棒状原料12を坩堝２内に
深く装入し過ぎて棒状原料12の下端を坩堝２の底部に突
き当ててこれを損傷し、或いは棒状原料12の装入が後れ
て第５図（ロ）に示す如くその下端が溶融液４面から離
間し、溶融液４の温度上昇による沸騰でSiOガスが発生
し、或いは過熱によって坩堝２の周壁が変形する等の虞
れがあった。
深く装入し過ぎて棒状原料12の下端を坩堝２の底部に突
き当ててこれを損傷し、或いは棒状原料12の装入が後れ
て第５図（ロ）に示す如くその下端が溶融液４面から離
間し、溶融液４の温度上昇による沸騰でSiOガスが発生
し、或いは過熱によって坩堝２の周壁が変形する等の虞
れがあった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは坩堝内に対する棒状原料の装入，或
いは引上げを自動的に、しかも正確に行い得るようにし
た棒状原料の自動供給方法を提供するにある。
目的とするところは坩堝内に対する棒状原料の装入，或
いは引上げを自動的に、しかも正確に行い得るようにし
た棒状原料の自動供給方法を提供するにある。
第１の発明に係る棒状多結晶シリコンの自動供給方法
は、ＣＺ法により単結晶シリコンを引上げる前に、坩堝
内のシリコン溶融液中にその上方から棒状多結晶シリコ
ンを下降供給する方法において、単結晶シリコン引上げ
昇降機構にて棒状多結晶シリコンの昇降を行なう過程
と、シリコン溶融液と棒状多結晶シリコンとの間に印加
した電圧の変化を検知し、当該電圧が予め定めた値を越
えると棒状多結晶シリコンはシリコン溶融液に対し離液
状態と判定して棒状多結晶シリコンを自動的にシリコン
溶融液側に向けて下降供給する過程と、前記電圧が予め
定めた値よりも低くなると棒状多結晶シリコンはシリコ
ン溶融液に対し着液状態と判定して、棒状多結晶シリコ
ンを予め定めた寸法だけ自動的にシリコン溶融液内に下
降浸漬させる過程とを含むことを特徴とする。
は、ＣＺ法により単結晶シリコンを引上げる前に、坩堝
内のシリコン溶融液中にその上方から棒状多結晶シリコ
ンを下降供給する方法において、単結晶シリコン引上げ
昇降機構にて棒状多結晶シリコンの昇降を行なう過程
と、シリコン溶融液と棒状多結晶シリコンとの間に印加
した電圧の変化を検知し、当該電圧が予め定めた値を越
えると棒状多結晶シリコンはシリコン溶融液に対し離液
状態と判定して棒状多結晶シリコンを自動的にシリコン
溶融液側に向けて下降供給する過程と、前記電圧が予め
定めた値よりも低くなると棒状多結晶シリコンはシリコ
ン溶融液に対し着液状態と判定して、棒状多結晶シリコ
ンを予め定めた寸法だけ自動的にシリコン溶融液内に下
降浸漬させる過程とを含むことを特徴とする。
第２の発明に係る棒状多結晶シリコンの自動供給方法
は、シリコン溶融液と棒状多結晶シリコンとの間に印加
した電圧の変化を検知し、当該電圧が予め定めた値を越
えると棒状多結晶シリコンはシリコン溶融液に対し離液
状態と判定して棒状多結晶シリコンを自動的にシリコン
溶融液側に向けて下降供給する過程と、前記電圧が予め
定めた値よりも低くなると棒状多結晶シリコンはシリコ
ン溶融液に対し着液状態と判定して、棒状多結晶シリコ
ンを予め定めた寸法だけ自動的にシリコン溶融液内に下
降浸漬させる過程と、棒状多結晶シリコンを予め定めた
寸法だけ溶融した後、残りの棒状多結晶シリコンを上昇
させて取出す過程とを含むことを特徴とする。
は、シリコン溶融液と棒状多結晶シリコンとの間に印加
した電圧の変化を検知し、当該電圧が予め定めた値を越
えると棒状多結晶シリコンはシリコン溶融液に対し離液
状態と判定して棒状多結晶シリコンを自動的にシリコン
溶融液側に向けて下降供給する過程と、前記電圧が予め
定めた値よりも低くなると棒状多結晶シリコンはシリコ
ン溶融液に対し着液状態と判定して、棒状多結晶シリコ
ンを予め定めた寸法だけ自動的にシリコン溶融液内に下
降浸漬させる過程と、棒状多結晶シリコンを予め定めた
寸法だけ溶融した後、残りの棒状多結晶シリコンを上昇
させて取出す過程とを含むことを特徴とする。
第１の発明にあってはシリコン溶融液と棒状多結晶シリ
コンとに電圧を印加するから、シリコン溶融液に対する
電極挿脱のための特別な支持手段が不用となり、坩堝内
への棒状多結晶シリコンの供給は単結晶シリコン引上げ
昇降機構を兼用して行なうことが出来、また離液状態，
着液状態と判断された後は棒状多結晶シリコンを自動的
にシリコン溶融液側に向けて下降供給し、また下降浸漬
させることとしているから、工程間に無駄な時間が入る
余地がなく単結晶シリコンの引上げ効率を高め得る。
コンとに電圧を印加するから、シリコン溶融液に対する
電極挿脱のための特別な支持手段が不用となり、坩堝内
への棒状多結晶シリコンの供給は単結晶シリコン引上げ
昇降機構を兼用して行なうことが出来、また離液状態，
着液状態と判断された後は棒状多結晶シリコンを自動的
にシリコン溶融液側に向けて下降供給し、また下降浸漬
させることとしているから、工程間に無駄な時間が入る
余地がなく単結晶シリコンの引上げ効率を高め得る。
一方第２の発明にあっては棒状多結晶シリコンを予め定
めた寸法だけ溶融した後、残りの棒状多結晶シリコンを
上昇させて取り出すから、同様に動作が途切れて無駄な
時間が入る余地がなく、効率的な単結晶引上げを行い得
る。
めた寸法だけ溶融した後、残りの棒状多結晶シリコンを
上昇させて取り出すから、同様に動作が途切れて無駄な
時間が入る余地がなく、効率的な単結晶引上げを行い得
る。
以下本発明をその実施状態を示す図面に基づき具体的に
説明する。
説明する。
第１図は本発明方法の実施状態を示す模式図であり、図
中１はチャンバ、２は坩堝、３はヒータを示している。
チャンバ１内の下部中央に坩堝２が支持軸2aにて回転、
並びに昇降可能に支持され、またその外周にヒータ３が
同心状に配設されている。チャンバ１の上部壁中央には
単結晶引上げ用及び棒状原料12の装入，引上げを兼ねる
導入口1aが設けられ、この導入口1aにはシャッタ５が設
置されている。そしてこのシャッタ５上に保護筒６が図
示しない昇降手段にて昇降可能に設置されている。保護
筒６の上端は天板にて閉鎖されており、中間部には先端
を閉じた枝管6aが側方に延在され、枝管6aの先端には弁
７及び真空計８が装着されている。またこの枝管6aの設
置位置と保護筒６の下端との間には周方に180°相隔て
た位置に発光器9a，受光器9bが相対向して設置されてい
る。
中１はチャンバ、２は坩堝、３はヒータを示している。
チャンバ１内の下部中央に坩堝２が支持軸2aにて回転、
並びに昇降可能に支持され、またその外周にヒータ３が
同心状に配設されている。チャンバ１の上部壁中央には
単結晶引上げ用及び棒状原料12の装入，引上げを兼ねる
導入口1aが設けられ、この導入口1aにはシャッタ５が設
置されている。そしてこのシャッタ５上に保護筒６が図
示しない昇降手段にて昇降可能に設置されている。保護
筒６の上端は天板にて閉鎖されており、中間部には先端
を閉じた枝管6aが側方に延在され、枝管6aの先端には弁
７及び真空計８が装着されている。またこの枝管6aの設
置位置と保護筒６の下端との間には周方に180°相隔て
た位置に発光器9a，受光器9bが相対向して設置されてい
る。
一方、保護筒1a内いはその上端の天板を通して昇降軸11
が吊設され、この昇降軸11の下端には多結晶シリコンの
棒状原料12が吊り下げられ、昇降軸11の昇降操作によっ
てチャンバ１内で棒状原料12を昇降移動させるようにな
っている。
が吊設され、この昇降軸11の下端には多結晶シリコンの
棒状原料12が吊り下げられ、昇降軸11の昇降操作によっ
てチャンバ１内で棒状原料12を昇降移動させるようにな
っている。
10はチャンバ１の上部壁に設けた輻射温度計であって溶
融液４の温度を測定するようになっている。13は制御盤
であって、棒状原料12の供給，引上げ全般を制御する自
動供給制御回路（図示せず）を備えており、真空計８、
受光器9b、輻射温度計10等の検出値を取り込み、中央制
御装置（CPUという）14の指令に基づき坩堝２の昇降用
モータＭ１、棒状原料12の昇降用モータＭ２、保護筒６
の昇降用モータＭ３等の駆動制御、シャッタ５、弁７の
開閉制御等を行うようになっている。
融液４の温度を測定するようになっている。13は制御盤
であって、棒状原料12の供給，引上げ全般を制御する自
動供給制御回路（図示せず）を備えており、真空計８、
受光器9b、輻射温度計10等の検出値を取り込み、中央制
御装置（CPUという）14の指令に基づき坩堝２の昇降用
モータＭ１、棒状原料12の昇降用モータＭ２、保護筒６
の昇降用モータＭ３等の駆動制御、シャッタ５、弁７の
開閉制御等を行うようになっている。
また制御盤13は前記棒状原料12側、具体的には昇降軸11
に負電圧を、坩堝２内の溶融液側、具体的には支持軸2a
を正電圧を印加する電圧印加手段及びこの電圧変化を検
出し、電圧値が所定値を越えるときは坩堝２内の溶融液
４と棒状原料12の下端とは非接触の状態、即ち離液状態
と判定し、また電圧が所定値よりも低下したときは溶融
液４と棒状原料12の下端とは接触状態、即ち着液状態と
判定する手段を備えている。
に負電圧を、坩堝２内の溶融液側、具体的には支持軸2a
を正電圧を印加する電圧印加手段及びこの電圧変化を検
出し、電圧値が所定値を越えるときは坩堝２内の溶融液
４と棒状原料12の下端とは非接触の状態、即ち離液状態
と判定し、また電圧が所定値よりも低下したときは溶融
液４と棒状原料12の下端とは接触状態、即ち着液状態と
判定する手段を備えている。
更には棒状原料12の下降供給中に溶融液４の温度、即ち
輻射温度計10の出力値が予め定めた値を越えたとき、ま
た棒状原料12の下降開始後所定時間内に着液状態と判定
されないとき、又は着液状態と判定したときから所定時
間内に離液状態と判定されたときに夫々昇降軸11の下降
を停止し、同時に自動供給制御回路の遮断を行う非常停
止手段を備えている。
輻射温度計10の出力値が予め定めた値を越えたとき、ま
た棒状原料12の下降開始後所定時間内に着液状態と判定
されないとき、又は着液状態と判定したときから所定時
間内に離液状態と判定されたときに夫々昇降軸11の下降
を停止し、同時に自動供給制御回路の遮断を行う非常停
止手段を備えている。
次に本発明方法による棒状多結晶シリコンの自動供給過
程を順に追って説明する。
程を順に追って説明する。
先ず棒状原料12について溶融すべき長さ、現在の溶融液
レベル、棒状原料の直径、溶融液４内に支障なく装入可
能な棒状原料長さ等のデータを制御盤13に入力し、棒状
原料の装入回数等を算出しておく。
レベル、棒状原料の直径、溶融液４内に支障なく装入可
能な棒状原料長さ等のデータを制御盤13に入力し、棒状
原料の装入回数等を算出しておく。
CPU14からの指令に基づき、棒状原料の自動供給制御回
路がオンされ、棒状原料12の下降指示信号が出力される
と、モータＭ２が駆動され、昇降軸11が下降せしめら
れ、棒状原料12も保護筒６内を下降し、発光器9a，受光
器9b間を横切る位置に迄下降すると、発光器9aの光が受
光器9bに達するのが妨げられ、棒状原料12の下端が受光
器9b位置迄下降せしめられたことが検知され、CPU14か
らは制御盤13を通じてシャッタ５を開放すべく信号が出
力される。棒状原料12は開放されたシャッタ５を通って
坩堝２上の所定位置（通常の下降速度で棒状原料12を下
降させたとき坩堝２内の溶融液４に棒状原料の下端が接
する迄に要する時間の最大値が予め定めた値、例えば５
秒以内の位置）に達すると、CPU14から制御盤13を通じ
て昇降軸11の駆動モータＭ２に下降制御信号が出力さ
れ、これと同時に制御盤13内のタイマーカウンタが動作
し、棒状原料12が溶融液４に着液する迄の時間を計時
し、予め定められた時間（例えば５秒）以内に棒状原料
12が溶融液４に着液し、棒状原料12と溶融液４との間に
印加されている電圧が所定値よりも低くなって、第２図
（イ）に示す如き着液状態と判定したときは、更にその
まま予め定めた時間だけ棒状原料12を下降させ、第２図
（ロ）に示す如く所定長さだけ棒状原料12を溶融液４中
に浸漬せしめてその位置で停止する。
路がオンされ、棒状原料12の下降指示信号が出力される
と、モータＭ２が駆動され、昇降軸11が下降せしめら
れ、棒状原料12も保護筒６内を下降し、発光器9a，受光
器9b間を横切る位置に迄下降すると、発光器9aの光が受
光器9bに達するのが妨げられ、棒状原料12の下端が受光
器9b位置迄下降せしめられたことが検知され、CPU14か
らは制御盤13を通じてシャッタ５を開放すべく信号が出
力される。棒状原料12は開放されたシャッタ５を通って
坩堝２上の所定位置（通常の下降速度で棒状原料12を下
降させたとき坩堝２内の溶融液４に棒状原料の下端が接
する迄に要する時間の最大値が予め定めた値、例えば５
秒以内の位置）に達すると、CPU14から制御盤13を通じ
て昇降軸11の駆動モータＭ２に下降制御信号が出力さ
れ、これと同時に制御盤13内のタイマーカウンタが動作
し、棒状原料12が溶融液４に着液する迄の時間を計時
し、予め定められた時間（例えば５秒）以内に棒状原料
12が溶融液４に着液し、棒状原料12と溶融液４との間に
印加されている電圧が所定値よりも低くなって、第２図
（イ）に示す如き着液状態と判定したときは、更にその
まま予め定めた時間だけ棒状原料12を下降させ、第２図
（ロ）に示す如く所定長さだけ棒状原料12を溶融液４中
に浸漬せしめてその位置で停止する。
これによって棒状原料12の下端は溶融液４中で溶融され
ていくこととなる。棒状原料12の溶融液４内への下降寸
法は特に限定するものではなく、例えば溶融すべき棒状
原料12の軸長方向寸法，坩堝２内の溶融液４のレベル及
び一回の操作で溶解すべき寸法等を考慮して定められ
る。
ていくこととなる。棒状原料12の溶融液４内への下降寸
法は特に限定するものではなく、例えば溶融すべき棒状
原料12の軸長方向寸法，坩堝２内の溶融液４のレベル及
び一回の操作で溶解すべき寸法等を考慮して定められ
る。
一方所定時間５秒内に着液判定がなされないときは昇降
軸11の昇降駆動用モータＭ２等の駆動系の異常、或いは
着液判定検知回路の異常が推定される。
軸11の昇降駆動用モータＭ２等の駆動系の異常、或いは
着液判定検知回路の異常が推定される。
昇降駆動用モータＭ２等の駆動系が異常の場合は坩堝２
に対する棒状原料12の装入が行われない結果、坩堝２内
の溶融液４の温度が上昇して溶融液４が沸騰し、また着
液検知系が異常の場合は坩堝２の底壁に棒状原料12が突
き当ってこれを損傷し、溶融液の漏出を招く虞れがあ
る。
に対する棒状原料12の装入が行われない結果、坩堝２内
の溶融液４の温度が上昇して溶融液４が沸騰し、また着
液検知系が異常の場合は坩堝２の底壁に棒状原料12が突
き当ってこれを損傷し、溶融液の漏出を招く虞れがあ
る。
従って、昇降軸11が下降開始後、５秒以内に着液が検知
されないときは、制御盤13からモータＭ２に停止信号を
出力すると共に、自動供給制御回路を遮断し、着液異常
等の警告を行う。
されないときは、制御盤13からモータＭ２に停止信号を
出力すると共に、自動供給制御回路を遮断し、着液異常
等の警告を行う。
坩堝２内での棒状原料12の溶融が進行して、第２図
（ハ）に示す如く棒状原料12の下端が溶融液４面から離
隔すると、棒状原料12と溶融液４との間の通電が遮断さ
れ、電圧検知手段による検出値が20Ｖ以上に上昇するこ
ととなり、離液状態と判定して再び昇降軸11の昇降駆動
モータＭ２を駆動し、第２図（ニ）に示す如く棒状原料
12を所定速度で下降し、前述したサイクルを反復する。
（ハ）に示す如く棒状原料12の下端が溶融液４面から離
隔すると、棒状原料12と溶融液４との間の通電が遮断さ
れ、電圧検知手段による検出値が20Ｖ以上に上昇するこ
ととなり、離液状態と判定して再び昇降軸11の昇降駆動
モータＭ２を駆動し、第２図（ニ）に示す如く棒状原料
12を所定速度で下降し、前述したサイクルを反復する。
この間において、棒状原料12が溶融液に着液したと判定
される都度、制御盤13内のタイマーがオンされ計時が開
始される。溶融液中への棒状原料12に装入深さ、溶融液
温度等にも依るが、浸漬した棒状原料12が溶融してその
下端が溶融液から離液した状態となるのには数分を要す
るのが普通である。
される都度、制御盤13内のタイマーがオンされ計時が開
始される。溶融液中への棒状原料12に装入深さ、溶融液
温度等にも依るが、浸漬した棒状原料12が溶融してその
下端が溶融液から離液した状態となるのには数分を要す
るのが普通である。
従って、着液判定から例えば１分以内に離液判定があっ
たような場合には、棒状原料12が溶融中に破裂し、また
着液検知回路異常の発生が考えられ、この状態のまま溶
融サイクルを継続すると棒状原料12が再び下降し、棒状
原料12の下端が坩堝２と衝突してこれを損傷し、また溶
融液の漏出を招くこととなるため、昇降軸11の昇降駆動
モータＭ２を含む駆動系をオフとすると共に、自動供給
制御回路をオフとする。
たような場合には、棒状原料12が溶融中に破裂し、また
着液検知回路異常の発生が考えられ、この状態のまま溶
融サイクルを継続すると棒状原料12が再び下降し、棒状
原料12の下端が坩堝２と衝突してこれを損傷し、また溶
融液の漏出を招くこととなるため、昇降軸11の昇降駆動
モータＭ２を含む駆動系をオフとすると共に、自動供給
制御回路をオフとする。
溶解中は別途設けた溶融液面に向けた輻射温度計の出力
を監視し溶融液温度が急上昇したことを示す出力、棒状
原料の自動供給開始点における輻射温度計出力（初期
値）が第３図に示す如く予め定めた値（例えば４mV）以
上になると着液検知等路又は昇降軸１１の駆動計に異常
があって棒状原料12が導入されていない等トラブルの発
生が予測されるため、CPU14からの下降信号をオフと
し、自動供給制御回路を停止させる。
を監視し溶融液温度が急上昇したことを示す出力、棒状
原料の自動供給開始点における輻射温度計出力（初期
値）が第３図に示す如く予め定めた値（例えば４mV）以
上になると着液検知等路又は昇降軸１１の駆動計に異常
があって棒状原料12が導入されていない等トラブルの発
生が予測されるため、CPU14からの下降信号をオフと
し、自動供給制御回路を停止させる。
棒状原料12について予め定めた長さだけ溶解されると、
第２図（ホ）に示す如く昇降軸11を上昇して残留棒状原
料12をチャンバ１内から保護筒６内に引上げ、棒状原料
12の下端が受光器9bを通過するとシャッタ５を閉じ、保
護筒６内をチャンバ１内よりも僅かに高く減圧度を設定
し（100Torr程度）、所定時間（例えば10分間）保護筒
６内の減圧状態を監視する、所謂リークチェックを行
う。
第２図（ホ）に示す如く昇降軸11を上昇して残留棒状原
料12をチャンバ１内から保護筒６内に引上げ、棒状原料
12の下端が受光器9bを通過するとシャッタ５を閉じ、保
護筒６内をチャンバ１内よりも僅かに高く減圧度を設定
し（100Torr程度）、所定時間（例えば10分間）保護筒
６内の減圧状態を監視する、所謂リークチェックを行
う。
減圧度が所定の範囲内の減圧度に留まっている場合には
シャッタ５の閉鎖状態が良好であると判定し、枝管6aに
設けた弁７を開放して保護筒６内を大気圧に戻し、昇降
駆動モータＭ３を駆動して保護筒６を上昇させる。これ
によって保護筒６はその下端が開放状態となって残留棒
状原料12は急速に冷却されることとなる。
シャッタ５の閉鎖状態が良好であると判定し、枝管6aに
設けた弁７を開放して保護筒６内を大気圧に戻し、昇降
駆動モータＭ３を駆動して保護筒６を上昇させる。これ
によって保護筒６はその下端が開放状態となって残留棒
状原料12は急速に冷却されることとなる。
なお、リークチェックによって保護筒６内が所定以上の
減圧度を示した場合はシャッタ５の閉鎖不良と判定し、
エラー表示を行わせる。
減圧度を示した場合はシャッタ５の閉鎖不良と判定し、
エラー表示を行わせる。
この棒状多結晶シリコンの自動供給方法で、約1,000回
の自動供給を実施したところ原料溶解時間にバラツキが
無く、リンをドープしたシリコン単結晶の製造に際して
も、正確に所定レベルの溶融液を得ることができ、成功
率は100％であった。
の自動供給を実施したところ原料溶解時間にバラツキが
無く、リンをドープしたシリコン単結晶の製造に際して
も、正確に所定レベルの溶融液を得ることができ、成功
率は100％であった。
以上の如く本発明方法にあってはシリコン溶融液と棒状
多結晶シリコンとの間に印加した電圧の変化を検知する
こととしているから、シリコン溶融液側に対し電極を挿
脱するための特別な昇降装置が不用で、棒状多化粧シリ
コンの供給は単結晶シリコンの引上げ昇降機構にて兼用
することが出来、設備コストの低減が図れ、また離液状
態，着液状態と判断したときは自動的に棒状多結晶シリ
コンをシリコン溶融液側に向けて下降供給し、又は下降
浸漬させ、更に棒状多結晶シリコンを予め定めた寸法だ
け共有した後は残りの棒状シリコンを上昇させて外部へ
取り出すこととしているから、工程間に無駄な時間が入
り込む余地がなく、単結晶引上げ工程への迅速な移行が
可能となって単結晶引上げ効率の向上が図れる等、本発
明は優れた効果を奏する。
多結晶シリコンとの間に印加した電圧の変化を検知する
こととしているから、シリコン溶融液側に対し電極を挿
脱するための特別な昇降装置が不用で、棒状多化粧シリ
コンの供給は単結晶シリコンの引上げ昇降機構にて兼用
することが出来、設備コストの低減が図れ、また離液状
態，着液状態と判断したときは自動的に棒状多結晶シリ
コンをシリコン溶融液側に向けて下降供給し、又は下降
浸漬させ、更に棒状多結晶シリコンを予め定めた寸法だ
け共有した後は残りの棒状シリコンを上昇させて外部へ
取り出すこととしているから、工程間に無駄な時間が入
り込む余地がなく、単結晶引上げ工程への迅速な移行が
可能となって単結晶引上げ効率の向上が図れる等、本発
明は優れた効果を奏する。
第１図は本発明方法の実施状態を示す模式図、第２図
（イ）〜（ニ）は本発明方法による棒状原料の供給態様
を示す説明図、第３図は輻射温度計出力を示すグラフ、
第４図は一般的な棒状原料の溶融，単結晶の引上げのプ
ロセス説明図、第５図（イ），（ロ）は原料供給の操作
不良の場合の説明図である。 １……チャンバ、２……坩堝、３……ヒータ ４……溶融液、５……シャッタ、6a……枝管、７……弁 ８……真空計、9b……受光器、10……輻射温度計 11……昇降軸、12……棒状原料、13……制御盤 14……CPU
（イ）〜（ニ）は本発明方法による棒状原料の供給態様
を示す説明図、第３図は輻射温度計出力を示すグラフ、
第４図は一般的な棒状原料の溶融，単結晶の引上げのプ
ロセス説明図、第５図（イ），（ロ）は原料供給の操作
不良の場合の説明図である。 １……チャンバ、２……坩堝、３……ヒータ ４……溶融液、５……シャッタ、6a……枝管、７……弁 ８……真空計、9b……受光器、10……輻射温度計 11……昇降軸、12……棒状原料、13……制御盤 14……CPU
Claims (3)
- 【請求項１】ＣＺ法により単結晶シリコンを引上げる前
に、坩堝内のシリコン溶融液中にその上方から棒状多結
晶シリコンを下降供給する方法において、 単結晶シリコン引上げ昇降機構にて棒状多結晶シリコン
の昇降を行なう過程と、シリコン溶融液と棒状多結晶シ
リコンとの間に印加した電圧の変化を検知し、当該電圧
が予め定めた値を越えると棒状多結晶シリコンはシリコ
ン溶融液に対し離液状態と判定して棒状多結晶シリコン
を自動的にシリコン溶融液側に向けて下降供給する過程
と、 前記電圧が予め定めた値よりも低くなると棒状多結晶シ
リコンはシリコン溶融液に対し着液状態と判定して、棒
状多結晶シリコンを予め定めた寸法だけ自動的にシリコ
ン溶融液内に下降浸漬させる過程と を含むことを特徴とする棒状多結晶シリコンの自動供給
方法。 - 【請求項２】棒状多結晶シリコン供給中にシリコン溶融
液の温度が予め定めた値を越えたとき、 又は棒状多結晶シリコンの下降開始後、所定時間内に着
液状態と判定されないとき、 又は着液状態と判定したときから所定時間内に離液状態
と判定されたとき、 棒状多結晶シリコンの下降供給を自動的に停止する過程
を含む請求項１記載の棒状多結晶シリコンの自動供給方
法。 - 【請求項３】シリコン溶融液と棒状多結晶シリコンとの
間に印加した電圧の変化を検知し、当該電圧が予め定め
た値を越えると棒状多結晶シリコンはシリコン溶融液に
対し離液状態と判定して棒状多結晶シリコンを自動的に
シリコン溶融液側に向けて下降供給する過程と、 前記電圧が予め定めた値よりも低くなると棒状多結晶シ
リコンはシリコン溶融液に対し着液状態と判定して、棒
状多結晶シリコンを予め定めた寸法だけ自動的にシリコ
ン溶融液内に下降浸漬させる過程と、 棒状多結晶シリコンを予め定めた寸法だけ溶融した後、
残りの棒状多結晶シリコンを上昇させて取出す過程と を含むことを特徴とする棒状多結晶シリコンの自動供給
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009372A JPH0617279B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 棒状多結晶シリコンの自動供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009372A JPH0617279B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 棒状多結晶シリコンの自動供給方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02188487A JPH02188487A (ja) | 1990-07-24 |
| JPH0617279B2 true JPH0617279B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=11718638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1009372A Expired - Lifetime JPH0617279B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 棒状多結晶シリコンの自動供給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617279B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2721242B2 (ja) * | 1989-06-07 | 1998-03-04 | 株式会社東芝 | シリコン単結晶の引上方法 |
| JP3572998B2 (ja) * | 1999-06-04 | 2004-10-06 | 三菱住友シリコン株式会社 | 単結晶シリコンの製造方法 |
| US10113247B2 (en) | 2014-09-29 | 2018-10-30 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Semiconductor single crystal pulling apparatus and method for remelting semiconductor single crystal using this |
| JP7306314B2 (ja) * | 2020-04-21 | 2023-07-11 | 信越半導体株式会社 | 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 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61163188A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | シリコン単結晶引上法における不純物のド−プ方法 |
| JPS6221790A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 結晶成長装置および方法 |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP1009372A patent/JPH0617279B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02188487A (ja) | 1990-07-24 |
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