JPS6042294A - メルト表面位置測定装置 - Google Patents
メルト表面位置測定装置Info
- Publication number
- JPS6042294A JPS6042294A JP14673583A JP14673583A JPS6042294A JP S6042294 A JPS6042294 A JP S6042294A JP 14673583 A JP14673583 A JP 14673583A JP 14673583 A JP14673583 A JP 14673583A JP S6042294 A JPS6042294 A JP S6042294A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- melt surface
- melt
- reflected
- pinhole
- 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.)
- Pending
Links
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
- C30B15/22—Stabilisation or shape controlling of the molten zone near the pulled crystal; Controlling the section of the crystal
- C30B15/26—Stabilisation or shape controlling of the molten zone near the pulled crystal; Controlling the section of the crystal using television detectors; using photo or X-ray detectors
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明はメルト表面位置測定装置に係シ、特にチョクラ
ルスキー法（Ｃ２法）を使用する単結晶製造装置におけ
るメルト表面位置測定装置に関するものである。
ルスキー法（Ｃ２法）を使用する単結晶製造装置におけ
るメルト表面位置測定装置に関するものである。
技術の背景
ＩＣ，ＬＳＩを始めとするＳｉ素子製造工程等の自動化
を考える際にはウェハ形の形状の一様性が要求される。
を考える際にはウェハ形の形状の一様性が要求される。
このためにウェハ径の変動のない単結晶棒の製造が行な
われている。この単結晶の製造方法の１つにチョクラル
スキー法がある。このチョクラルスキー法によって単結
晶化される、例えばシリコン等の金属溶融物（以下メル
トと記す）の表面（液面）位置を正確に検出、測定する
のは常に最適な温度分布を保ち、径の精密なコントロー
ルを可能とするために重要なことである。
われている。この単結晶の製造方法の１つにチョクラル
スキー法がある。このチョクラルスキー法によって単結
晶化される、例えばシリコン等の金属溶融物（以下メル
トと記す）の表面（液面）位置を正確に検出、測定する
のは常に最適な温度分布を保ち、径の精密なコントロー
ルを可能とするために重要なことである。
従来技術と問題点
従来、チョクラルスキー法の単結晶製造装置におけるメ
ルト表面位置を測定検出する方式として原材料の装入量
と引上げだ単結晶の量から計算されるメルトの減少量か
らめる方式と、第１図に示すように光源１から発した平
行ビームを、ピンホール２を通してチャンバ５の側壁に
設けられた開口５ａから、石英ルツボ７に収納されたメ
ルト６の表面６ａに照射せしめ、開口５ｂ及びピンホー
ル３を介して反射される反射光の位置からめる方式の２
つの方式が知られている。
ルト表面位置を測定検出する方式として原材料の装入量
と引上げだ単結晶の量から計算されるメルトの減少量か
らめる方式と、第１図に示すように光源１から発した平
行ビームを、ピンホール２を通してチャンバ５の側壁に
設けられた開口５ａから、石英ルツボ７に収納されたメ
ルト６の表面６ａに照射せしめ、開口５ｂ及びピンホー
ル３を介して反射される反射光の位置からめる方式の２
つの方式が知られている。
しかしながら、前者の方式は単に計算のみからなるもの
であって、真のメルト表面位置を検出していないという
欠点があシ、後者の方式ではメルト表面のゆれの影響を
受け測定精度が悪いという欠点がある。また高温になる
チャンバーの側壁に２つの開口を設けることは保温、チ
ャンバーの強度等の点からも不利である。
であって、真のメルト表面位置を検出していないという
欠点があシ、後者の方式ではメルト表面のゆれの影響を
受け測定精度が悪いという欠点がある。また高温になる
チャンバーの側壁に２つの開口を設けることは保温、チ
ャンバーの強度等の点からも不利である。
発明の目的
上記欠点を鑑み本発明はチョクラルスキー法を用いる単
結晶製造装置においてメルト表面位置（高さ）の高精度
の測定装置を提供することを目的とする。
結晶製造装置においてメルト表面位置（高さ）の高精度
の測定装置を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の目的はルツボの上昇、下降機構を具備する単結
晶製造装置において、前記ルツボ、のメルト表面へ向は
垂直に集光させる光源と光学系、および該メルト表面か
らの反射光を集光する光学系と該光学系の焦点の位置を
検出する装置を具備することを特徴とするメルト表面位
置測定装置によって達成される。
晶製造装置において、前記ルツボ、のメルト表面へ向は
垂直に集光させる光源と光学系、および該メルト表面か
らの反射光を集光する光学系と該光学系の焦点の位置を
検出する装置を具備することを特徴とするメルト表面位
置測定装置によって達成される。
すなわち本発明はメルト表面近くに焦点を結ぶ光を入射
させ、メルト表面で反射した反射光を光学系で結像する
時、結像の位置がメルト表面（反射する位ｔｄｔ、）の
位置によって変化することを利用してメルト表面位置を
測定するようにしたものである。
させ、メルト表面で反射した反射光を光学系で結像する
時、結像の位置がメルト表面（反射する位ｔｄｔ、）の
位置によって変化することを利用してメルト表面位置を
測定するようにしたものである。
実施例
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明の詳細な説明するだめの概略図である。
第２図に・おいてチャンバー１５内に上昇及び下降機構
１９と連結したシャフト１８上に石英ルツボ１７が載置
されておシ、該ルツボ１７内には加熱されて溶融された
シリコン１６（メルト）が収納されている。チャンバー
１５の上方側壁には光透過用の２ｍの径を有する円形の
開口１５ａが設けられている。
１９と連結したシャフト１８上に石英ルツボ１７が載置
されておシ、該ルツボ１７内には加熱されて溶融された
シリコン１６（メルト）が収納されている。チャンバー
１５の上方側壁には光透過用の２ｍの径を有する円形の
開口１５ａが設けられている。
１０ｗの光源１からの垂直光はピンホール１２を通過し
て４５°に傾いたハーフミラ−２０で平行光になシ、対
物レンズ２２、開口１５ａを通シ、開口１５ａの水平位
置でしかもメルト１６上方位置に４５°に傾いた反射鏡
２１で反射し垂直光となシ、メルト表面１６ａの表面上
、約１ｃｒｎの範囲に集光した後、反射せしめられ入射
光と逆の径路を通って、ハーフミラ−２０を透過しレン
ズ系２３によシ後方２４に結像される。この結像２４の
後方的３１ｏＩの位置にピンホール１２を置きこれを通
過した反射光の強度をホトダイオード２で検出する。メ
ルト表面高さのコントロールはこの反射光のホトダイオ
ードで検出された出力が一定となるようにルツボ上昇下
降機構１９を作動することによって可能となる。この実
施例によれば広い表面積からの反射光によって結像する
ためにメルト１６の振動（ゆれ）の影響が少なく、高精
度の制御が可能であった。またメルト量が少なくなって
ルツボが上昇しても光路が遮断されず（従来は遮断され
ていた）測定可能であシ、更にはメルト表面位置を変え
ても結像位置の調整のみで測定でき（従来はビーム径路
が変化するためこの調整が必要）測定が容易になった。
て４５°に傾いたハーフミラ−２０で平行光になシ、対
物レンズ２２、開口１５ａを通シ、開口１５ａの水平位
置でしかもメルト１６上方位置に４５°に傾いた反射鏡
２１で反射し垂直光となシ、メルト表面１６ａの表面上
、約１ｃｒｎの範囲に集光した後、反射せしめられ入射
光と逆の径路を通って、ハーフミラ−２０を透過しレン
ズ系２３によシ後方２４に結像される。この結像２４の
後方的３１ｏＩの位置にピンホール１２を置きこれを通
過した反射光の強度をホトダイオード２で検出する。メ
ルト表面高さのコントロールはこの反射光のホトダイオ
ードで検出された出力が一定となるようにルツボ上昇下
降機構１９を作動することによって可能となる。この実
施例によれば広い表面積からの反射光によって結像する
ためにメルト１６の振動（ゆれ）の影響が少なく、高精
度の制御が可能であった。またメルト量が少なくなって
ルツボが上昇しても光路が遮断されず（従来は遮断され
ていた）測定可能であシ、更にはメルト表面位置を変え
ても結像位置の調整のみで測定でき（従来はビーム径路
が変化するためこの調整が必要）測定が容易になった。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば引上法による単結晶製
造装置においてメルト表面位置の高精度な測定、検出が
可能となる。
造装置においてメルト表面位置の高精度な測定、検出が
可能となる。
第１図は従来技術を説明するだめの概略図であり、第２
図は本発明の詳細な説明するための概略図である。 １．１１・・・光源、２，３．１２・・・ピンホール、
５．１５＝・・チャンバー、６．１６・・・メルト、６
ａ１１６ａ・・・メルト表面、７．１７・・・石英ルツ
ボ、８゜１８・・・シャフト、１９・・・上昇下降機構
、２０・・・ノ・ ゛−７ミラー、２１・・・反射鏡、
２２・・・対物レンズ、２３・・・結像用レンズ、２４
・・・結像位置、２５・・・ホトダイオード（光検出器
）。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 内田幸男 弁理士 山 口 昭 之
図は本発明の詳細な説明するための概略図である。 １．１１・・・光源、２，３．１２・・・ピンホール、
５．１５＝・・チャンバー、６．１６・・・メルト、６
ａ１１６ａ・・・メルト表面、７．１７・・・石英ルツ
ボ、８゜１８・・・シャフト、１９・・・上昇下降機構
、２０・・・ノ・ ゛−７ミラー、２１・・・反射鏡、
２２・・・対物レンズ、２３・・・結像用レンズ、２４
・・・結像位置、２５・・・ホトダイオード（光検出器
）。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 内田幸男 弁理士 山 口 昭 之
Claims (1)
- １、ルツボの上昇、下降機構を具備する単結晶製造装置
において、前記ルツボのメルト表面へ向は垂直に集光さ
せる光源と光学系、および該メルト表面からの反射光を
集光する光学系と該光学系の焦点の位置を検出する装置
を具備することを特徴とするメルト表面位置測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14673583A JPS6042294A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | メルト表面位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14673583A JPS6042294A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | メルト表面位置測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042294A true JPS6042294A (ja) | 1985-03-06 |
Family
ID=15414401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14673583A Pending JPS6042294A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | メルト表面位置測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042294A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63112493A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-17 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 結晶径測定装置 |
| WO1992019797A1 (en) * | 1991-04-26 | 1992-11-12 | Mitsubishi Materials Corporation | Process for pulling up single crystal |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP14673583A patent/JPS6042294A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63112493A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-17 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 結晶径測定装置 |
| WO1992019797A1 (en) * | 1991-04-26 | 1992-11-12 | Mitsubishi Materials Corporation | Process for pulling up single crystal |
| US5408952A (en) * | 1991-04-26 | 1995-04-25 | Mitsubishi Materials Corporation | Single crystal growth method |
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