JPH06293590A - 半導体単結晶の引上装置及び引上方法 - Google Patents
半導体単結晶の引上装置及び引上方法Info
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- JPH06293590A JPH06293590A JP5027920A JP2792093A JPH06293590A JP H06293590 A JPH06293590 A JP H06293590A JP 5027920 A JP5027920 A JP 5027920A JP 2792093 A JP2792093 A JP 2792093A JP H06293590 A JPH06293590 A JP H06293590A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体単結晶の引上装置において、炉内にガ
ス整流管が存在する場合に結晶引上げ中でもメルト表面
とガス整流管下端間の間隔の検出を可能とし、該間隔の
修正を容易に行うことができ、引上げ単結晶棒の結晶品
質、特にドーパント及び酸素、炭素等の不純物濃度の安
定を図る。 【構成】 ガス整流管の下端部に設けられた基準点反射
体と、該基準点反射体の上方に設けられかつ水平光と垂
直光との光路変更を行う第一光路変更光学系及び第二光
路変更光学系と、該第一光路変更光学系に水平方向の光
を照射する第一発光源及びルツボ内のメルト表面からの
反射光を受ける第一受光素子とからなる第一位置検出手
段と、該第二光路変更光学系に水平方向の光を照射する
第二発光源及び該基準点反射体からの反射光を受ける第
二受光素子とからなる第二位置検出手段とを有する。
ス整流管が存在する場合に結晶引上げ中でもメルト表面
とガス整流管下端間の間隔の検出を可能とし、該間隔の
修正を容易に行うことができ、引上げ単結晶棒の結晶品
質、特にドーパント及び酸素、炭素等の不純物濃度の安
定を図る。 【構成】 ガス整流管の下端部に設けられた基準点反射
体と、該基準点反射体の上方に設けられかつ水平光と垂
直光との光路変更を行う第一光路変更光学系及び第二光
路変更光学系と、該第一光路変更光学系に水平方向の光
を照射する第一発光源及びルツボ内のメルト表面からの
反射光を受ける第一受光素子とからなる第一位置検出手
段と、該第二光路変更光学系に水平方向の光を照射する
第二発光源及び該基準点反射体からの反射光を受ける第
二受光素子とからなる第二位置検出手段とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法に
よる半導体単結晶の引上装置及び引上方法、特にガス整
流管を備えた引上げ装置のルツボ内のメルト表面の位置
（レベル）を検出する装置及び方法に関する。
よる半導体単結晶の引上装置及び引上方法、特にガス整
流管を備えた引上げ装置のルツボ内のメルト表面の位置
（レベル）を検出する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体単結晶の製造方法の一つと
して、ルツボ内で半導体原料を溶融し、単結晶インゴッ
トを引き上げるチョクラルスキー法が知られている。チ
ョクラルスキー法の半導体単結晶の引上装置は、引上げ
結晶中のドーパント及び酸素、炭素等の不純物濃度を制
御するため、ルツボをその中のメルト表面位置の変化に
応じて上昇させ、該メルト表面を引上げの全過程におい
て一定の高さに保つことが行われており、特に、ガス整
流管を備えた引上げ装置の場合、該ガス整流管下端と該
メルト表面を一定に保つ必要がある。
して、ルツボ内で半導体原料を溶融し、単結晶インゴッ
トを引き上げるチョクラルスキー法が知られている。チ
ョクラルスキー法の半導体単結晶の引上装置は、引上げ
結晶中のドーパント及び酸素、炭素等の不純物濃度を制
御するため、ルツボをその中のメルト表面位置の変化に
応じて上昇させ、該メルト表面を引上げの全過程におい
て一定の高さに保つことが行われており、特に、ガス整
流管を備えた引上げ装置の場合、該ガス整流管下端と該
メルト表面を一定に保つ必要がある。
【０００３】従って、該メルト表面位置（レベル）を正
確に検出、測定することは結晶中のドーパント及び酸
素、炭素等の不純物濃度を精密に制御するために必要で
あり、特に、ガス整流管を備えた引上げ装置の場合、該
ガス整流管下端と該メルト表面の間隔を正確に検出、測
定することが必要である。
確に検出、測定することは結晶中のドーパント及び酸
素、炭素等の不純物濃度を精密に制御するために必要で
あり、特に、ガス整流管を備えた引上げ装置の場合、該
ガス整流管下端と該メルト表面の間隔を正確に検出、測
定することが必要である。
【０００４】従来のチョクラルスキー法による半導体単
結晶の引上装置４０のメルト表面位置の検出手段として
は、図３に示した構成が用いられていた。即ち、光源４
２から発光された光をチャンバー４４に設けられた第一
開口部４６から、石英ルツボＣ内のメルトＭの表面に照
射し、第二開口部４８を介して反射される反射光を受光
素子５０で受光して反射光の変位によりメルト表面位置
を検出するようにしていた。
結晶の引上装置４０のメルト表面位置の検出手段として
は、図３に示した構成が用いられていた。即ち、光源４
２から発光された光をチャンバー４４に設けられた第一
開口部４６から、石英ルツボＣ内のメルトＭの表面に照
射し、第二開口部４８を介して反射される反射光を受光
素子５０で受光して反射光の変位によりメルト表面位置
を検出するようにしていた。
【０００５】このような検出方式では、炉内に引上げ中
の単結晶又はガス整流管が存在する場合は内容物が光の
進行の邪魔となるため、照射光がメルト面に到達せず又
は反射光が受光素子に届かないような事態が発生しメル
ト表面レベルの検出が不可能であった。しかも、単に湯
面の位置測定しかできないものであった。
の単結晶又はガス整流管が存在する場合は内容物が光の
進行の邪魔となるため、照射光がメルト面に到達せず又
は反射光が受光素子に届かないような事態が発生しメル
ト表面レベルの検出が不可能であった。しかも、単に湯
面の位置測定しかできないものであった。
【０００６】また、ガス整流管は引上げ中に、熱の影響
により伸縮し、しかもその伸縮量が引上げ中に複雑に変
化し、ガス整流管下端とメルト表面の間隔も変化してい
た。
により伸縮し、しかもその伸縮量が引上げ中に複雑に変
化し、ガス整流管下端とメルト表面の間隔も変化してい
た。
【０００７】結晶引上げ中に、ガス整流管とメルト表面
の間隔が一定に保たれないと、結晶の品質、特に、ドー
パント及び酸素、炭素等の不純物濃度が安定しないとい
う問題が生じていた。
の間隔が一定に保たれないと、結晶の品質、特に、ドー
パント及び酸素、炭素等の不純物濃度が安定しないとい
う問題が生じていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の問題点に鑑みてなされたもので、炉内にガス整
流管が存在する場合に結晶引上中でもメルト表面とガス
整流管下端間の間隔の検出を可能とし、該間隔の修正を
容易に行うことができるため、引上げ単結晶棒の結晶品
質、特にドーパント及び酸素、炭素等の不純物濃度の安
定を図ることができるようにした半導体単結晶の引上装
置及び引上方法を提供することを目的とする。
来技術の問題点に鑑みてなされたもので、炉内にガス整
流管が存在する場合に結晶引上中でもメルト表面とガス
整流管下端間の間隔の検出を可能とし、該間隔の修正を
容易に行うことができるため、引上げ単結晶棒の結晶品
質、特にドーパント及び酸素、炭素等の不純物濃度の安
定を図ることができるようにした半導体単結晶の引上装
置及び引上方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の半導体単結晶の引上装置は、ガス整流管の
下端部に設けられた基準点反射体と、該基準点反射体の
上方に設けられかつ水平光と垂直光との光路変更を行う
第一光路変更光学系及び第二光路変更光学系と、該第一
光路変更光学系に水平方向の光を照射する第一発光源及
びルツボ内のメルト表面からの反射光を受ける第一受光
素子とからなる第一位置検出手段と、該第二光路変更光
学系に水平方向の光を照射する第二発光源及び該基準点
反射体からの反射光を受ける第二受光素子とからなる第
二位置検出手段とを有する。
に、本発明の半導体単結晶の引上装置は、ガス整流管の
下端部に設けられた基準点反射体と、該基準点反射体の
上方に設けられかつ水平光と垂直光との光路変更を行う
第一光路変更光学系及び第二光路変更光学系と、該第一
光路変更光学系に水平方向の光を照射する第一発光源及
びルツボ内のメルト表面からの反射光を受ける第一受光
素子とからなる第一位置検出手段と、該第二光路変更光
学系に水平方向の光を照射する第二発光源及び該基準点
反射体からの反射光を受ける第二受光素子とからなる第
二位置検出手段とを有する。
【００１０】また、位置検出手段を移動可能とすれば、
位置検出手段及び光路変更光学系がそれぞれ一つであっ
ても、発光源（レーザー等）からメルト表面及び基準点
反射体にそれぞれ光（レーザー光線等）を照射しかつ受
光素子でそれぞれの反射光を受けることができる。この
場合、受光素子の受光範囲を拡大し、かつ発光源のみを
移動可能とし又はその発光角度を変更可能としておけ
ば、位置検出手段の全体を移動しなくとも位置検出手段
の全体を移動させる構成と同様の作用効果が達成され
る。本発明の位置検出手段を移動可能とする構成は、一
つの発光源からルツボ内のメルト表面及び基準点反射体
にそれぞれ光を投射することができ、それらからの反射
光を一つの受光素子で受光できるような構成を包含する
もので、例えば、上述した如く、発光源のみを移動可能
とし又は発光角度を変更可能とする構成なども含む。
位置検出手段及び光路変更光学系がそれぞれ一つであっ
ても、発光源（レーザー等）からメルト表面及び基準点
反射体にそれぞれ光（レーザー光線等）を照射しかつ受
光素子でそれぞれの反射光を受けることができる。この
場合、受光素子の受光範囲を拡大し、かつ発光源のみを
移動可能とし又はその発光角度を変更可能としておけ
ば、位置検出手段の全体を移動しなくとも位置検出手段
の全体を移動させる構成と同様の作用効果が達成され
る。本発明の位置検出手段を移動可能とする構成は、一
つの発光源からルツボ内のメルト表面及び基準点反射体
にそれぞれ光を投射することができ、それらからの反射
光を一つの受光素子で受光できるような構成を包含する
もので、例えば、上述した如く、発光源のみを移動可能
とし又は発光角度を変更可能とする構成なども含む。
【００１１】本発明装置を用いてメルト表面及び基準点
の検出を行う場合、上記光路変更光学系（例えば、プリ
ズム）を介して垂直下方にわずかに傾けて光をメルト表
面に投射する。このメルト表面に投射された光はわずか
な傾きを持って反射して受光素子で検出される。メルト
表面レベルが変化すると投射光がわずかな傾きを持って
いるため、反射光の受光素子上の投射点がメルト表面レ
ベルの変化に対応して変化することを利用して、メルト
表面位置のレベルを検出するものである。
の検出を行う場合、上記光路変更光学系（例えば、プリ
ズム）を介して垂直下方にわずかに傾けて光をメルト表
面に投射する。このメルト表面に投射された光はわずか
な傾きを持って反射して受光素子で検出される。メルト
表面レベルが変化すると投射光がわずかな傾きを持って
いるため、反射光の受光素子上の投射点がメルト表面レ
ベルの変化に対応して変化することを利用して、メルト
表面位置のレベルを検出するものである。
【００１２】上記した光のメルト表面等への投射が真に
垂直下方であると投射光と反射光が全く同一経路を通過
し、本発明装置によるメルト表面等の検出には不適当と
なる。
垂直下方であると投射光と反射光が全く同一経路を通過
し、本発明装置によるメルト表面等の検出には不適当と
なる。
【００１３】従って、本発明装置によるメルト表面等の
レベルの検出を行う場合には、メルト表面等への光の投
射角又は入射角が垂直から微小角度だけ傾いた状態で光
を投射し、投射光又は入射光の光路と反射光の光路とが
一致しないようにすることが必要である。
レベルの検出を行う場合には、メルト表面等への光の投
射角又は入射角が垂直から微小角度だけ傾いた状態で光
を投射し、投射光又は入射光の光路と反射光の光路とが
一致しないようにすることが必要である。
【００１４】本発明装置を用いることにより、メルト表
面と基準点反射体の基準点との相対位置を自在に調整し
て半導体単結晶の引上を行うことができる。
面と基準点反射体の基準点との相対位置を自在に調整し
て半導体単結晶の引上を行うことができる。
【００１５】
【作用】本発明によれば、半導体単結晶の引上装置の上
部の狭いスペースを使い、ガス整流管の下端部に基準点
反射体を設け、該基準点の上方に水平光と垂直光との光
路変更を行う光路変更光学系、例えばプリズムを設け、
該光路変更光学系の水平方向でかつ該引上装置の外部に
位置検出装置を設置し、該位置検出装置からの光の投射
により、基準点の距離とメルト表面の距離をそれぞれ測
定し、ガス整流管とメルト表面のレベルとの間隔のコン
トロールを可能としたものである。
部の狭いスペースを使い、ガス整流管の下端部に基準点
反射体を設け、該基準点の上方に水平光と垂直光との光
路変更を行う光路変更光学系、例えばプリズムを設け、
該光路変更光学系の水平方向でかつ該引上装置の外部に
位置検出装置を設置し、該位置検出装置からの光の投射
により、基準点の距離とメルト表面の距離をそれぞれ測
定し、ガス整流管とメルト表面のレベルとの間隔のコン
トロールを可能としたものである。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１は、本発明の半導体単結晶の引上装置１
０の１例を示す概略説明図である。
説明する。図１は、本発明の半導体単結晶の引上装置１
０の１例を示す概略説明図である。
【００１７】図１において、Ｃは石英ルツボ、Ｍはメル
ト、Ｐはガス整流管、Ｓは引上げ中の半導体単結晶であ
る。該ガス整流管Ｐの先端部には基準点反射体１２が設
けられている。該ガス整流管Ｐは、円筒状ないしはその
下端部の径が狭められた円錐状の形状を有し、ルツボＣ
の中心位置の直上かつ直近にあって引き上げられる単結
晶を囲繞するように配設されている。
ト、Ｐはガス整流管、Ｓは引上げ中の半導体単結晶であ
る。該ガス整流管Ｐの先端部には基準点反射体１２が設
けられている。該ガス整流管Ｐは、円筒状ないしはその
下端部の径が狭められた円錐状の形状を有し、ルツボＣ
の中心位置の直上かつ直近にあって引き上げられる単結
晶を囲繞するように配設されている。
【００１８】１４は半導体単結晶の引上装置１０の外部
に設けられた第一位置検出手段で、図示しない第一発光
源と第一受光素子とから構成されている。１６は該第一
位置検出手段１４の水平方向で該引上装置１０の内部に
設けられた第一光路変更光学系、例えばプリズムで、水
平光と垂直光の光路の変更を行うものである。
に設けられた第一位置検出手段で、図示しない第一発光
源と第一受光素子とから構成されている。１６は該第一
位置検出手段１４の水平方向で該引上装置１０の内部に
設けられた第一光路変更光学系、例えばプリズムで、水
平光と垂直光の光路の変更を行うものである。
【００１９】１８は半導体単結晶の引上装置１０の外部
に設けられた第二位置検出手段で、図示しない第二発光
源と第二受光素子とから構成されている。２０は該第二
位置検出手段１８の水平方向で該引上装置１０の内部に
設けられた第二光路変更光学系、例えばプリズムで、水
平光と垂直光の光路の変更を行うものである。
に設けられた第二位置検出手段で、図示しない第二発光
源と第二受光素子とから構成されている。２０は該第二
位置検出手段１８の水平方向で該引上装置１０の内部に
設けられた第二光路変更光学系、例えばプリズムで、水
平光と垂直光の光路の変更を行うものである。
【００２０】２２は該第一位置検出手段１４及び第二位
置検出手段１８に電気的に接続されている演算装置で、
該第一位置検出手段１４及び第二位置検出手段１８から
の検出データによってメルト表面２４のレベル、基準点
反射体１２の基準点２６のレベル、及び両者の距離を演
算する。
置検出手段１８に電気的に接続されている演算装置で、
該第一位置検出手段１４及び第二位置検出手段１８から
の検出データによってメルト表面２４のレベル、基準点
反射体１２の基準点２６のレベル、及び両者の距離を演
算する。
【００２１】２８は炉の上部に設けられた窓で、該窓２
８を介して発光源から発射された入射光が炉内に入った
り、炉内からの反射光が戻ってきたりする通路となる。
８を介して発光源から発射された入射光が炉内に入った
り、炉内からの反射光が戻ってきたりする通路となる。
【００２２】上述の構成によりその作用を説明する。該
第一位置検出手段１４の第一発光源から水平に発射され
た入射光（レーザー光線等）は、第一プリズム１６によ
って垂直下方に光路を変更されメルト表面２４で反射さ
れて垂直上方に戻り該第一プリズム１６で水平方向に光
路を再び変更されて該第一位置検出手段１４の第一受光
素子に受光される。この受光データは演算装置２２に入
力される。
第一位置検出手段１４の第一発光源から水平に発射され
た入射光（レーザー光線等）は、第一プリズム１６によ
って垂直下方に光路を変更されメルト表面２４で反射さ
れて垂直上方に戻り該第一プリズム１６で水平方向に光
路を再び変更されて該第一位置検出手段１４の第一受光
素子に受光される。この受光データは演算装置２２に入
力される。
【００２３】同様に、該第二位置検出手段１８の第二発
光源から水平に発射された入射光（レーザー光線等）
は、第二プリズム２０によって垂直下方に光路を変更さ
れ基準点反射体１２の上面、即ち基準点２６で反射され
て垂直上方に戻り該第二プリズム２０で水平方向に光路
を再び変更されて該第二位置検出手段１８の第二受光素
子に受光される。この受光データは演算装置２２に入力
される。
光源から水平に発射された入射光（レーザー光線等）
は、第二プリズム２０によって垂直下方に光路を変更さ
れ基準点反射体１２の上面、即ち基準点２６で反射され
て垂直上方に戻り該第二プリズム２０で水平方向に光路
を再び変更されて該第二位置検出手段１８の第二受光素
子に受光される。この受光データは演算装置２２に入力
される。
【００２４】このメルト表面２４の位置センサーデータ
と基準点２６の位置センサーデータとの差から両者の間
隔を知ることができ、これに基づいて両者の相対関係を
容易に調整することができる。
と基準点２６の位置センサーデータとの差から両者の間
隔を知ることができ、これに基づいて両者の相対関係を
容易に調整することができる。
【００２５】なお、上記説明においては、入射光及び反
射光の光路をそれぞれ垂直下方及び垂直上方として説明
したが、入射光及び反射光が同一光路を辿ると本発明に
よるメルト表面等の検出は不能となるので、入射光をメ
ルト表面等に対して垂線から微小角度だけ傾いた状態で
投射又は照射することが必要である。
射光の光路をそれぞれ垂直下方及び垂直上方として説明
したが、入射光及び反射光が同一光路を辿ると本発明に
よるメルト表面等の検出は不能となるので、入射光をメ
ルト表面等に対して垂線から微小角度だけ傾いた状態で
投射又は照射することが必要である。
【００２６】上記の実施例では、位置検出手段をそれぞ
れ固定して二つ設けた例を示したが、この位置検出手段
を移動可能としておけば一つの位置検出手段でメルト表
面２４のデータと基準データの二つを得ることができ
る。
れ固定して二つ設けた例を示したが、この位置検出手段
を移動可能としておけば一つの位置検出手段でメルト表
面２４のデータと基準データの二つを得ることができ
る。
【００２７】図２は、位置検出手段を一つとした場合の
実施例を概略的に示すものである。３０は半導体単結晶
の引上装置１０の外部に設けられた位置検出手段で、発
光源３２と受光素子３４とから構成されている。３６は
該位置検出手段３０の水平方向で該引上装置１０の内部
に設けられた光路変更系、例えばペンタプリズムで、水
平光と垂直光の光路の変更を行うものである。
実施例を概略的に示すものである。３０は半導体単結晶
の引上装置１０の外部に設けられた位置検出手段で、発
光源３２と受光素子３４とから構成されている。３６は
該位置検出手段３０の水平方向で該引上装置１０の内部
に設けられた光路変更系、例えばペンタプリズムで、水
平光と垂直光の光路の変更を行うものである。
【００２８】３８は該位置検出手段３０に電気的に接続
されている演算装置で、該位置検出手段３０からの検出
データによってメルト表面２４のレベル、基準点反射体
１２の基準点２６のレベル、及び両者の距離を演算す
る。３９は受光素子３４用のミラーである。尚、図２に
おいて、図１と同一符号は同一又は類似部材を示す。
されている演算装置で、該位置検出手段３０からの検出
データによってメルト表面２４のレベル、基準点反射体
１２の基準点２６のレベル、及び両者の距離を演算す
る。３９は受光素子３４用のミラーである。尚、図２に
おいて、図１と同一符号は同一又は類似部材を示す。
【００２９】上述の構成の場合には、まず、図２に実線
で示したように、該位置検出装置３０を移動させ、位置
検出手段３０の発光源３２から水平に発射された入射光
（レーザー等）が、プリズム３６によって垂直下方に光
路を変更され基準点反射体１２の上面即ち基準点２６で
反射されるように設定する。このような設定により、基
準点反射体１２の上面即ち基準点２６で反射された光は
垂直上方に戻り該プリズム３６で水平方向に光路を再び
変更されて該位置検出手段３０の受光素子用ミラー３９
により三たび光路変更され、該受光素子３４に受光され
る。この受光データは演算装置３８に入力される。
で示したように、該位置検出装置３０を移動させ、位置
検出手段３０の発光源３２から水平に発射された入射光
（レーザー等）が、プリズム３６によって垂直下方に光
路を変更され基準点反射体１２の上面即ち基準点２６で
反射されるように設定する。このような設定により、基
準点反射体１２の上面即ち基準点２６で反射された光は
垂直上方に戻り該プリズム３６で水平方向に光路を再び
変更されて該位置検出手段３０の受光素子用ミラー３９
により三たび光路変更され、該受光素子３４に受光され
る。この受光データは演算装置３８に入力される。
【００３０】ついで、図２に点線で示したように、位置
検出手段３０の発光源３２から水平に発射された入射光
（レーザー等）は、プリズム３６によって垂直下方に光
路を変更されメルト表面２４で反射されて垂直上方に戻
り該プリズム３６で水平方向に光路を再び変更されて該
位置検出手段３０の受光素子３４に受光される。この受
光データも演算装置３８に入力される。なお、垂直下方
及び垂直上方の意味は前述の説明と同様である。該位置
検出装置３０の移動は、図示の例では発光源３２のみを
移動させた場合の構成を示したが、該位置検出装置３０
の全体を移動する構成を採用してもよいことはいうまで
もない。
検出手段３０の発光源３２から水平に発射された入射光
（レーザー等）は、プリズム３６によって垂直下方に光
路を変更されメルト表面２４で反射されて垂直上方に戻
り該プリズム３６で水平方向に光路を再び変更されて該
位置検出手段３０の受光素子３４に受光される。この受
光データも演算装置３８に入力される。なお、垂直下方
及び垂直上方の意味は前述の説明と同様である。該位置
検出装置３０の移動は、図示の例では発光源３２のみを
移動させた場合の構成を示したが、該位置検出装置３０
の全体を移動する構成を採用してもよいことはいうまで
もない。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、炉
内にガス整流管が存在する場合に結晶引上中でもガス整
流管とメルト表面レベルとの間隔の測定を可能とし、ま
た結晶引上げ中にガス整流管が伸びてもガス整流管とメ
ルト表面レベルとの間隔を制御することができるため、
結晶品質、特にドーパント及び酸素、炭素等の不純物濃
度の安定を図ることができる。
内にガス整流管が存在する場合に結晶引上中でもガス整
流管とメルト表面レベルとの間隔の測定を可能とし、ま
た結晶引上げ中にガス整流管が伸びてもガス整流管とメ
ルト表面レベルとの間隔を制御することができるため、
結晶品質、特にドーパント及び酸素、炭素等の不純物濃
度の安定を図ることができる。
【図１】本発明装置の一実施例を示す概略説明図であ
る。
る。
【図２】本発明装置の他の実施例を示す概略説明図であ
る。
る。
【図３】従来のメルト表面のレベル検出の概略を示す説
明図である。
明図である。
１０ 半導体単結晶の引上装置 １２ 基準点反射体 １４ 第一位置検出手段 １６ 第一光路変更光学系 １８ 第二位置検出手段 ２０ 第二光路変更光学系 ２２，３８ 演算装置 ２４ メルト表面 ２６ 基準点 ２８ 窓 ３０ 位置検出装置 ３２ 発光源 ３４ 受光素子 ３６ 光路変更光学系 ３９ 受光素子用ミラー ４０ 単結晶の引上装置 ４２ 光源 ４４ チャンバー ４６ 第一開口部 ４８ 第二開口部 ５０ 受光素子 Ｃ 石英ルツボ Ｍ メルト Ｐ ガス整流管 Ｓ 半導体単結晶
Claims (4)
- 【請求項１】 ルツボの中心位置の直上かつ直近にあっ
て引き上げられる単結晶を囲繞するように配設された円
筒状ないしはその下端部の径が狭められた円錐状のガス
整流管を備えた半導体単結晶の引上装置において、該ガ
ス整流管の下端部に設けられた基準点反射体と、該基準
点反射体の上方に設けられかつ水平光と垂直光との光路
変更を行う第一光路変更光学系及び第二光路変更光学系
と、該第一光路変更光学系に水平方向の光を照射する第
一発光源及びルツボ内のメルト表面からの反射光を受け
る第一受光素子とからなる第一位置検出手段と、該第二
光路変更光学系に水平方向の光を照射する第二発光源及
び該基準点反射体からの反射光を受ける第二受光素子と
からなる第二位置検出手段とを有することを特徴とする
半導体単結晶の引上装置。 - 【請求項２】 ルツボの中心位置の直上かつ直近にあっ
て引き上げられる単結晶を囲繞するように配設された円
筒状ないしはその下端部の径が狭められた円錐状のガス
整流管を備えた半導体単結晶の引上装置において、該ガ
ス整流管の下端部に設けられた基準点反射体と、該基準
点反射体の上方に設けられかつ水平光と垂直光との光路
変更を行う光路変更光学系と、該光路変更光学系に水平
方向の光を照射する発光源と該照射した光の反射光を受
ける受光素子とからなる位置検出手段とを有し、該発光
源から該光路変更光学系を介してルツボ内のメルト表面
及び該基準点反射体にそれぞれ光を照射しかつ該受光素
子でそれぞれの反射光を受けることができるように該位
置検出手段を移動可能としたことを特徴とする半導体単
結晶の引上装置。 - 【請求項３】 該メルト表面及び基準点反射体への光の
入射角が垂直から微小角度だけ傾いた状態で光を照射
し、メルト表面及び基準点の検出を行うようにしたこと
を特徴とする請求項１又は２記載の半導体単結晶の引上
装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の装置を用い、該メ
ルト表面と基準点反射体の基準点との相対位置を調整し
て半導体単結晶の引上を行うようにしたことを特徴とす
る半導体単結晶の引上方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| DE69406321T DE69406321T2 (de) | 1993-02-10 | 1994-02-04 | Verfahren und Vorrichtung vom Typ Czochralski zur Herstellung von Halbleitereinkristallen |
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| US08/191,658 US5419277A (en) | 1993-02-10 | 1994-02-04 | Method and apparatus for producing a Czochralski growth semiconductor single-crystal |
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|---|---|---|---|
| JP5-22398 | 1993-02-10 | ||
| JP2239893 | 1993-02-10 | ||
| JP5027920A JP2823035B2 (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-17 | 半導体単結晶の引上装置及び引上方法 |
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|---|---|
| JPH06293590A true JPH06293590A (ja) | 1994-10-21 |
| JP2823035B2 JP2823035B2 (ja) | 1998-11-11 |
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-
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- 1993-02-17 JP JP5027920A patent/JP2823035B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-04 DE DE69406321T patent/DE69406321T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-04 US US08/191,658 patent/US5419277A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-04 EP EP94101729A patent/EP0610830B1/en not_active Expired - Lifetime
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| CN106687625A (zh) * | 2014-09-12 | 2017-05-17 | 信越半导体株式会社 | 单晶的制造方法 |
| JPWO2016038817A1 (ja) * | 2014-09-12 | 2017-06-01 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造方法 |
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| EP0610830A1 (en) | 1994-08-17 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |