JPS6283395A - 単結晶引上装置の直径制御方法 - Google Patents
単結晶引上装置の直径制御方法Info
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- JPS6283395A JPS6283395A JP22407285A JP22407285A JPS6283395A JP S6283395 A JPS6283395 A JP S6283395A JP 22407285 A JP22407285 A JP 22407285A JP 22407285 A JP22407285 A JP 22407285A JP S6283395 A JPS6283395 A JP S6283395A
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- speed
- diameter
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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】
「産業上の利用分野」
この発明は、例えばシリコン単結晶を成長させる際に用
いて好適な単結晶引上装置の直径制御方法に関する。
いて好適な単結晶引上装置の直径制御方法に関する。
「従来の技術」
第３図は、従来の単結晶製造装置の構成を示」断面図で
ある。この図において、１は炉体てあり、この炉体ｌ内
のほぼ中央部に石英ルツボ２が設けられている。この石
英ルツボ２は黒鉛サセプタ３によって保持されており、
黒鉛サセプタ３の下端部は下軸４の上端に所定の接合部
材によって取ｊ）付けられている。この場合、下軸４の
下端部にはルツボ回転モータおよびルツボ昇降モータの
駆動力が伝達されるようになっており、これにより、ル
ツボ２は所定方向に回転し得るとと乙に、上下方向に昇
降自在となっている。６．６は、ルツボ２内の溶湯（ソ
リコン多結晶溶謁）７の温度を制御するヒータであり、
ルツボ２の外方に所定用離隔てて設けられており、この
ヒータ６と炉体１との間隙に保温材８が設けられている
。
ある。この図において、１は炉体てあり、この炉体ｌ内
のほぼ中央部に石英ルツボ２が設けられている。この石
英ルツボ２は黒鉛サセプタ３によって保持されており、
黒鉛サセプタ３の下端部は下軸４の上端に所定の接合部
材によって取ｊ）付けられている。この場合、下軸４の
下端部にはルツボ回転モータおよびルツボ昇降モータの
駆動力が伝達されるようになっており、これにより、ル
ツボ２は所定方向に回転し得るとと乙に、上下方向に昇
降自在となっている。６．６は、ルツボ２内の溶湯（ソ
リコン多結晶溶謁）７の温度を制御するヒータであり、
ルツボ２の外方に所定用離隔てて設けられており、この
ヒータ６と炉体１との間隙に保温材８が設けられている
。
次に、１０は炉体ｌの上端に接合されている中空回柱状
の上部ケーシングてあり、この上部ケーシングの上端部
分に引上ヘッド１１が水平旋回自在に設けられている。
の上部ケーシングてあり、この上部ケーシングの上端部
分に引上ヘッド１１が水平旋回自在に設けられている。
引上へラド１１内には、ワイア引上機構１２が設けられ
ており、ワイア引上機構１２からはワイアケーブルＩ３
がルツボ２の回転中心に向って延びている。このワイア
引上機溝１２には引上モータ１５の駆動力が伝達される
ようになっており、引上モータ１５の回転方向によって
、ワイアケーブル１３の引き上げ、または、引き下げを
行うようになっている。また、引上ヘッドＩＩは、ヘッ
ド回転モータ１６の駆動力が伝達されろと矢印Ａ方向に
回転するようになっている。
ており、ワイア引上機構１２からはワイアケーブルＩ３
がルツボ２の回転中心に向って延びている。このワイア
引上機溝１２には引上モータ１５の駆動力が伝達される
ようになっており、引上モータ１５の回転方向によって
、ワイアケーブル１３の引き上げ、または、引き下げを
行うようになっている。また、引上ヘッドＩＩは、ヘッ
ド回転モータ１６の駆動力が伝達されろと矢印Ａ方向に
回転するようになっている。
次に、２０はワイアケーブル１３の下端に取り付けられ
ているシードホルダであり、図示のようにシード（？１
ｉ結晶の種）２１を保持するものである。
ているシードホルダであり、図示のようにシード（？１
ｉ結晶の種）２１を保持するものである。
上記構成において、シード２１を溶湯７に浸漬させた後
に、ヘッド回転モータ１６を駆動し、かつ、引上モータ
１５を引上方向に駆動すると、ワイアケーブルＩ３は矢
印Ａ方向に駆動されながら上方に引き上げられてゆき、
このシード２Ｉの下端部に単結晶ノリコン２２が図示の
ように成長してゆく。また、この単結晶成長工程におい
ては、下軸４が矢印Ａと逆方向に回転され、これにより
、単結晶シリコン２２と溶湯７とか互いに逆方向に回転
するように構成されている。
に、ヘッド回転モータ１６を駆動し、かつ、引上モータ
１５を引上方向に駆動すると、ワイアケーブルＩ３は矢
印Ａ方向に駆動されながら上方に引き上げられてゆき、
このシード２Ｉの下端部に単結晶ノリコン２２が図示の
ように成長してゆく。また、この単結晶成長工程におい
ては、下軸４が矢印Ａと逆方向に回転され、これにより
、単結晶シリコン２２と溶湯７とか互いに逆方向に回転
するように構成されている。
さて、引き上げられて行く単結晶シリコン２２の成長形
状は、上端部（以下、トップという）および下端部（以
下、ボトムという）においては各々目的とする形状に一
致さけるのが望ましく、また、直胴部分やシード部分に
おいては目標値に等しい均一直径とするのが望ましい。
状は、上端部（以下、トップという）および下端部（以
下、ボトムという）においては各々目的とする形状に一
致さけるのが望ましく、また、直胴部分やシード部分に
おいては目標値に等しい均一直径とするのが望ましい。
そして、成長形状を決定するのは、引上速度、溶湯温度
、単結晶シリコン２２の相対的回転速度、および溶湯液
面レベルなどであるから、これらのパラメータを調整し
ながら単結晶シリコン２２の直径や形状が所望の大きさ
となるように制御を行う必要がある。
、単結晶シリコン２２の相対的回転速度、および溶湯液
面レベルなどであるから、これらのパラメータを調整し
ながら単結晶シリコン２２の直径や形状が所望の大きさ
となるように制御を行う必要がある。
この形状制御は、炉体ｌの上端部分に設けた窓部１ａか
らテレビカメラ２５により溶湯７の上面を撮影し、さら
に、テレビカメラ２５の画像データを解析して単結晶シ
リコン２２と溶湯液面との境界位置を検出し、この検出
結果に基づいて単結晶シリコン２２の外形が所定形状に
沿うように上記各パラメータを制御している。また、単
結晶シリコン２２が成長して行くと、ルツボ２内の溶湯
液面か低下するが、溶湯液面の低下は単結晶ソリコン２
２の直径を変化させてしまい成長形状に悪影響及ぼすの
て、下軸４を上昇させて液面レベルを一定に保つように
している。
らテレビカメラ２５により溶湯７の上面を撮影し、さら
に、テレビカメラ２５の画像データを解析して単結晶シ
リコン２２と溶湯液面との境界位置を検出し、この検出
結果に基づいて単結晶シリコン２２の外形が所定形状に
沿うように上記各パラメータを制御している。また、単
結晶シリコン２２が成長して行くと、ルツボ２内の溶湯
液面か低下するが、溶湯液面の低下は単結晶ソリコン２
２の直径を変化させてしまい成長形状に悪影響及ぼすの
て、下軸４を上昇させて液面レベルを一定に保つように
している。
「発明が解決しようとする問題点」
ところで、単結晶２２の直径は、引上速度が速いと小さ
く、引上速度か遅いと大きくなり、また、溶湯表面温度
が高いと小さく、溶湯表面温度が低いと大きくなる。す
なわち、単結晶２２の直径は、引上速度と溶湯引上温度
によってほとんど決定される。
く、引上速度か遅いと大きくなり、また、溶湯表面温度
が高いと小さく、溶湯表面温度が低いと大きくなる。す
なわち、単結晶２２の直径は、引上速度と溶湯引上温度
によってほとんど決定される。
そこで、単結晶の直径制御を行う場合は、始めに溶湯表
面温度を所定の引上速度に応じた値に設定し、その後に
おいて、前記引上速度で単結晶の引上を行うようにして
いる。
面温度を所定の引上速度に応じた値に設定し、その後に
おいて、前記引上速度で単結晶の引上を行うようにして
いる。
この場合、引上速度の制御は、引上モータ１５の回転速
度制御を行うことにより、高精度で応答の速い制御を行
うことかできろ。一方、溶湯表面温度の制御は、溶湯の
対流等の影響により、温度制御の応答がどうしても遅く
なってしまうという問題があり、特に溶４量か多い場合
には、溶湯表面温度か変化するまでに数十分らの時間を
要してしまう。
度制御を行うことにより、高精度で応答の速い制御を行
うことかできろ。一方、溶湯表面温度の制御は、溶湯の
対流等の影響により、温度制御の応答がどうしても遅く
なってしまうという問題があり、特に溶４量か多い場合
には、溶湯表面温度か変化するまでに数十分らの時間を
要してしまう。
したかって、従来の直径制御方法にあっては、溶湯液面
温度の制御応答性が悪いため、単結晶の製造時間が長く
なるとともに、直径制御の精度も余り高くすることがで
きないという欠点があった。
温度の制御応答性が悪いため、単結晶の製造時間が長く
なるとともに、直径制御の精度も余り高くすることがで
きないという欠点があった。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、単
結晶製造時間を短縮することができろとともに、シード
部や直胴部の直径を均一とすることができる単結晶引上
装置の直径制御方法を提供することを目的としている。
結晶製造時間を短縮することができろとともに、シード
部や直胴部の直径を均一とすることができる単結晶引上
装置の直径制御方法を提供することを目的としている。
「問題点を解決するための手段」
この発明は上述した問題点を解決するために、ルツボを
回転させるルツボ回転部と、成長中の単結晶の直径を検
出する直径検出部と、前記単結晶を任意の速度で引き上
げる引上部と、この引上部における引上速度を検出する
引上速度検出部とを有し、前記ルツボ内の多結晶溶湯か
ら前記単結晶を引上ながら成長させる単結晶引上装置の
直径制御方法において、前記単結晶の検出直径値と目標
直径値との偏差が０となるように、引上速度を制御する
とともに、前記制御における単結晶引上速度の平均値を
検出し、さらに、前記平均値が所定の許容範囲に入るよ
うに、前記ルツボの回転速度を制御して溶湯表面温度を
調整するようにしている。
回転させるルツボ回転部と、成長中の単結晶の直径を検
出する直径検出部と、前記単結晶を任意の速度で引き上
げる引上部と、この引上部における引上速度を検出する
引上速度検出部とを有し、前記ルツボ内の多結晶溶湯か
ら前記単結晶を引上ながら成長させる単結晶引上装置の
直径制御方法において、前記単結晶の検出直径値と目標
直径値との偏差が０となるように、引上速度を制御する
とともに、前記制御における単結晶引上速度の平均値を
検出し、さらに、前記平均値が所定の許容範囲に入るよ
うに、前記ルツボの回転速度を制御して溶湯表面温度を
調整するようにしている。
「作用 」
平均引上速度が許容値に入るような溶湯表面温度となる
ように、ルツボの回転速度が制御される。
ように、ルツボの回転速度が制御される。
「実施例」
以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例を適用した単結晶引上装置
の構成を示す概略構成図であり、前述した第３図の各部
と対応する部分には同一の符号を付しその説明を省略す
る。
の構成を示す概略構成図であり、前述した第３図の各部
と対応する部分には同一の符号を付しその説明を省略す
る。
第１図において、２９は引上モータ１５の回転速度を検
出する速度検出器であり、その検出信号Ｓ１は、制御部
３０に供給されるようになっている。この場合、信号Ｓ
１は、図から明らかなように単結晶２２の引上速度に対
応する。次に、制御部３０は、装置各部を制御するもの
であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、プログラムＲＯＭ５
種々のデータが一時記憶されるＲＡＭ、および各種イン
ターフェイスからなっている。そして、制御部３０の機
能は、信号Ｓ１に基づく結晶引上速度の検出、テレビカ
メラ２５の画像信号に基づく成長単結晶の直径測定、モ
ータｌ ５．１６の回転制御、ルツボ昇降モータ３１、
下軸回転モータ３２の回転制御等である。この制御部３
０の各種制御は、すべてＲＯＭ内の所定プログラムに従
って行なわれる。
出する速度検出器であり、その検出信号Ｓ１は、制御部
３０に供給されるようになっている。この場合、信号Ｓ
１は、図から明らかなように単結晶２２の引上速度に対
応する。次に、制御部３０は、装置各部を制御するもの
であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、プログラムＲＯＭ５
種々のデータが一時記憶されるＲＡＭ、および各種イン
ターフェイスからなっている。そして、制御部３０の機
能は、信号Ｓ１に基づく結晶引上速度の検出、テレビカ
メラ２５の画像信号に基づく成長単結晶の直径測定、モ
ータｌ ５．１６の回転制御、ルツボ昇降モータ３１、
下軸回転モータ３２の回転制御等である。この制御部３
０の各種制御は、すべてＲＯＭ内の所定プログラムに従
って行なわれる。
また、図に示す３３は結合機構であり、ルツボ昇降モー
タ３１の駆動力が伝達されると下軸４を上下動させ、下
軸回転モータ３２の駆動力が伝達されると下軸４を回転
させる。なお、ルツボ昇降モータ３１、下軸回転モータ
３２および結合機構３３は、第３図に示す従来の引上装
置にも同様に設けられている。まｆこ、３５はヒータ電
源であり、電極６ａ、６ａを介してヒータ６．６に所定
の一定電力を供給する。
タ３１の駆動力が伝達されると下軸４を上下動させ、下
軸回転モータ３２の駆動力が伝達されると下軸４を回転
させる。なお、ルツボ昇降モータ３１、下軸回転モータ
３２および結合機構３３は、第３図に示す従来の引上装
置にも同様に設けられている。まｆこ、３５はヒータ電
源であり、電極６ａ、６ａを介してヒータ６．６に所定
の一定電力を供給する。
次に、この実施例における直径制御方法について、第２
図に示すフローチャートを参照し、また、ノード部の引
上における直径一定制御を例にとって説明する。
図に示すフローチャートを参照し、また、ノード部の引
上における直径一定制御を例にとって説明する。
ます、制御部３０は、ノード２１をいったん溶湯７に浸
漬すると、引上モータ１５の回転方向を反転し、これに
より、シード部の引上工程に入り、第２図に示すフロー
チャートが起動される（ステップ５ＰＩ）。この場合の
引上速度の初期値は、制御部３０内に予め設定されろ基
準引上速度によって行なイつれる。基準引上速度とは、
溶湯表面温度か目標値に一致しているときにおいて、ノ
ード２１の直径か目標直径に一致するような引上速度で
あり、経験や実験等によって予め決定される。
漬すると、引上モータ１５の回転方向を反転し、これに
より、シード部の引上工程に入り、第２図に示すフロー
チャートが起動される（ステップ５ＰＩ）。この場合の
引上速度の初期値は、制御部３０内に予め設定されろ基
準引上速度によって行なイつれる。基準引上速度とは、
溶湯表面温度か目標値に一致しているときにおいて、ノ
ード２１の直径か目標直径に一致するような引上速度で
あり、経験や実験等によって予め決定される。
次に、制御部３０はステップＳＰ２に移り、ノード２Ｉ
の目標直径から現時点において検出されている検出直径
を減算し、この減算値より得られる偏差データを所定の
記憶エリアに記憶し、ステップＳＰ３に移る。このステ
ップＳＰ３は、引上速度を決定する処理であり、ステッ
プＳＰ２において求められた偏差データに対し、ＰＩＤ
（比例、積分、微分）演算を行い、この演算によって得
られた値に、前記基準引上速度を加算（代数和）し、こ
の加算結果を出力引上速度とする。そして、この出力引
上速度に対応する回転速度信号を、モータＩ５に供給す
る。この結果、ノード２Ｉは、ステップＳＰ３において
算出された出力用」二速塵で引き上げられて行く。この
場合、ステップＳＰ２にける検出直径が目標直径に一致
していれば、偏差データは０となるからステップＳＰ３
において算出される出力引上速度は基準引上速度に一致
するか、外乱や前述したような溶湯表面温度の制御誤差
がある場合には、ステップＳＰ２における偏差データが
０にならず、この結果、ステップＳＰ３における出力引
上速度は、基準引上速度に対し偏差に対応するｈｌｉ正
をしたデータとなる。すなわち、ステップＳＰ３におい
て算出される出力引上速度は、現時点の溶湯表面温度に
対し、シード２１の直径を目標直径に一致させる引上速
度となる。
の目標直径から現時点において検出されている検出直径
を減算し、この減算値より得られる偏差データを所定の
記憶エリアに記憶し、ステップＳＰ３に移る。このステ
ップＳＰ３は、引上速度を決定する処理であり、ステッ
プＳＰ２において求められた偏差データに対し、ＰＩＤ
（比例、積分、微分）演算を行い、この演算によって得
られた値に、前記基準引上速度を加算（代数和）し、こ
の加算結果を出力引上速度とする。そして、この出力引
上速度に対応する回転速度信号を、モータＩ５に供給す
る。この結果、ノード２Ｉは、ステップＳＰ３において
算出された出力用」二速塵で引き上げられて行く。この
場合、ステップＳＰ２にける検出直径が目標直径に一致
していれば、偏差データは０となるからステップＳＰ３
において算出される出力引上速度は基準引上速度に一致
するか、外乱や前述したような溶湯表面温度の制御誤差
がある場合には、ステップＳＰ２における偏差データが
０にならず、この結果、ステップＳＰ３における出力引
上速度は、基準引上速度に対し偏差に対応するｈｌｉ正
をしたデータとなる。すなわち、ステップＳＰ３におい
て算出される出力引上速度は、現時点の溶湯表面温度に
対し、シード２１の直径を目標直径に一致させる引上速
度となる。
次に、ステップＳＰ４は引上部の累計を算出する処理で
あり、信号Ｓ１に基づいて算出される検出引上速度に処
理時間ΔＬを乗じ、この乗算値にそれまでの引上部を加
えて新たな引上部とする演すを行う。このステップＳＰ
４におけるΔｔは、現時点においては、ステップＳＰ１
〜ステップＳＰ３の処理に要した時間であるが、後述す
るステップ５ＰＩＯの分岐により再びステップＳＰ４を
実行した際は、処理がステップＳＰ４を出てから再び戻
る王での一巡に要した時間である。そして、ステップＳ
Ｐ５に移ると、ステップＳＰ４で求めた引上部を現在ま
での処理時間の総計で除算し、平均引上速度を求める。
あり、信号Ｓ１に基づいて算出される検出引上速度に処
理時間ΔＬを乗じ、この乗算値にそれまでの引上部を加
えて新たな引上部とする演すを行う。このステップＳＰ
４におけるΔｔは、現時点においては、ステップＳＰ１
〜ステップＳＰ３の処理に要した時間であるが、後述す
るステップ５ＰＩＯの分岐により再びステップＳＰ４を
実行した際は、処理がステップＳＰ４を出てから再び戻
る王での一巡に要した時間である。そして、ステップＳ
Ｐ５に移ると、ステップＳＰ４で求めた引上部を現在ま
での処理時間の総計で除算し、平均引上速度を求める。
次に、ステップＳ Ｉ） ６に移ると、平均引上速度が
」二限値（この実施例の場合は、基準値に対し１０５％
）を超えたかとうかが判定され、超えていればステップ
Ｓ Ｉ） ７に移る。この場合、平均引上速度か上限値
を超えろということは、上限値以下（許容範囲内）の速
度て引き上げるとノード２１の直径か大きくなってしま
うという場合であり、ずなわら、溶湯温度が低ずぎる場
合である。そして、ステップＳＰ７では、現時点の下軸
回転速度から規定値を減算して新たな下軸回転速度とし
、算出した回転速度に対応する速度指令値を下軸回転モ
ータ３２に供給する。この結果、ルツボ２の回転速度か
規定性分だけ低くなり、この速度減少に対応して溶湯表
面温度が上昇する。この場合の下軸回転速度（ルツボ回
転速度）による温度制御の応答は、僅か数分であり、ヒ
ータ電力を制御することによって行う温度制御の場合（
数十分）に比へて著しく速い応答となる。
」二限値（この実施例の場合は、基準値に対し１０５％
）を超えたかとうかが判定され、超えていればステップ
Ｓ Ｉ） ７に移る。この場合、平均引上速度か上限値
を超えろということは、上限値以下（許容範囲内）の速
度て引き上げるとノード２１の直径か大きくなってしま
うという場合であり、ずなわら、溶湯温度が低ずぎる場
合である。そして、ステップＳＰ７では、現時点の下軸
回転速度から規定値を減算して新たな下軸回転速度とし
、算出した回転速度に対応する速度指令値を下軸回転モ
ータ３２に供給する。この結果、ルツボ２の回転速度か
規定性分だけ低くなり、この速度減少に対応して溶湯表
面温度が上昇する。この場合の下軸回転速度（ルツボ回
転速度）による温度制御の応答は、僅か数分であり、ヒ
ータ電力を制御することによって行う温度制御の場合（
数十分）に比へて著しく速い応答となる。
一方、ステップＳ Ｐ ６の判定において、平均引上速
度が上限値以下である場合にはステップＳＰ８に移り、
平均引上速度が下限値（この実施例の場合は、基準値に
対し９５％）を下回ったかどうかが判定され、下回って
いればステップＳＰ９へ移る。この場合、平均引上速度
が下限値を下回っているということは、下限値以上（許
容範囲内）の引１−速度で引き北げを行うと、シード２
１の直径か副くなってしまうということであり、すなわ
ち、溶湯表面温度か高すぎる場合である。そして、スー
テソブＳＰ９に移ると、現時点の下軸回転速度に現定値
を加算し、この加算結果を新たな下軸回転速１隻とし、
算出した回転速度に対応する速度指令値を下軸回転モー
タ３２に供給する。この結果、ルツボ２の回転速度が規
定性分だ（Ｊ高くなり、この速度増加に対応して溶湯表
面温度が低下する。
度が上限値以下である場合にはステップＳＰ８に移り、
平均引上速度が下限値（この実施例の場合は、基準値に
対し９５％）を下回ったかどうかが判定され、下回って
いればステップＳＰ９へ移る。この場合、平均引上速度
が下限値を下回っているということは、下限値以上（許
容範囲内）の引１−速度で引き北げを行うと、シード２
１の直径か副くなってしまうということであり、すなわ
ち、溶湯表面温度か高すぎる場合である。そして、スー
テソブＳＰ９に移ると、現時点の下軸回転速度に現定値
を加算し、この加算結果を新たな下軸回転速１隻とし、
算出した回転速度に対応する速度指令値を下軸回転モー
タ３２に供給する。この結果、ルツボ２の回転速度が規
定性分だ（Ｊ高くなり、この速度増加に対応して溶湯表
面温度が低下する。
また、ステップＳＰ６およびステップＳＰ８の双方にお
いてｒＮ ＯＪと判定された場合は、平均引上速度が一
ヒ限値と下限値の間、すなわち、許容範囲内にあるとい
うことであり、溶湯引上温度が適正な範囲にある場合で
ある。したがって、この場合には、下軸回転速度は現在
速度を維持したままとする。
いてｒＮ ＯＪと判定された場合は、平均引上速度が一
ヒ限値と下限値の間、すなわち、許容範囲内にあるとい
うことであり、溶湯引上温度が適正な範囲にある場合で
ある。したがって、この場合には、下軸回転速度は現在
速度を維持したままとする。
次に、ステップＳＰ７またはステップＳＰ９の処理を終
了した場合、あるいは、ステップＳＰ６゜ステップＳ
Ｉ） ８にＩＳける判定がいづれら１−ＮＯＪであった
場合は、ステップ５ＰＩＯに移り、引上部が目標長に１
したか否かが算出され、達していなければ、ステップＳ
Ｐ２へ戻って再び上述した処理をくり返し、達していれ
ばステップ５１）Ｉ＋へ移って直径制御の処理を終了す
る。すなわち、シード２１の長さが目標長に達するまで
は、土庄（また処理を継続する。
了した場合、あるいは、ステップＳＰ６゜ステップＳ
Ｉ） ８にＩＳける判定がいづれら１−ＮＯＪであった
場合は、ステップ５ＰＩＯに移り、引上部が目標長に１
したか否かが算出され、達していなければ、ステップＳ
Ｐ２へ戻って再び上述した処理をくり返し、達していれ
ばステップ５１）Ｉ＋へ移って直径制御の処理を終了す
る。すなわち、シード２１の長さが目標長に達するまで
は、土庄（また処理を継続する。
なお、上述し７た動作説明は、シード２１の直径制御の
場合を例に５とっ八が、直胴部の直径制御ら全く同様に
行うことができろ。
場合を例に５とっ八が、直胴部の直径制御ら全く同様に
行うことができろ。
また、上記実施例におけるステップＳ Ｐ３ではＰ Ｉ
Ｄ制御を行うようにしたが、これは、ＰＩＤ制御に限
定する必要はなく、他の任はの制御を用いてもよい。
Ｄ制御を行うようにしたが、これは、ＰＩＤ制御に限
定する必要はなく、他の任はの制御を用いてもよい。
［発明の効果 １
以−Ｌ説明したように、この発明によれば、ルツボを回
転さゼるルツボ回転部と、成長中の単結晶の直径を検出
する直径検出部と、面記単結晶を任色の速度で引き）−
げる引上部と、この引上部における引上速度を検出する
引上速度検出部とを有し、前記ルツボ内の多結晶溶湯か
ら前記単結晶を引上ながら成長させる単結晶引上装置の
直径制御方法において、前記単結晶の検出直径値と目標
直径値との偏差が０となるように、引上速度を制御する
とともに、前記制御における単結晶引上速度の平均値を
検出し、さらに、前記平均値が所定の許容範囲に入るよ
うに、前記ルツボの回転速度を制御して溶湯表面温度を
調整するようにしたので、平均引上速度が常に許容範囲
に入るような溶湯表面温度に極めて速い応答で制御され
、これにより、単結晶製造時間を短縮することができる
とともに、ノード部や直胴部の直径を均一とすることが
できる利点か得られる。
転さゼるルツボ回転部と、成長中の単結晶の直径を検出
する直径検出部と、面記単結晶を任色の速度で引き）−
げる引上部と、この引上部における引上速度を検出する
引上速度検出部とを有し、前記ルツボ内の多結晶溶湯か
ら前記単結晶を引上ながら成長させる単結晶引上装置の
直径制御方法において、前記単結晶の検出直径値と目標
直径値との偏差が０となるように、引上速度を制御する
とともに、前記制御における単結晶引上速度の平均値を
検出し、さらに、前記平均値が所定の許容範囲に入るよ
うに、前記ルツボの回転速度を制御して溶湯表面温度を
調整するようにしたので、平均引上速度が常に許容範囲
に入るような溶湯表面温度に極めて速い応答で制御され
、これにより、単結晶製造時間を短縮することができる
とともに、ノード部や直胴部の直径を均一とすることが
できる利点か得られる。
第１図はこの発明の一実施例を適用した単結晶引上装置
の構成を示す概略構成図、第２図はこの実施例の制御方
法を示すフローチャート、第３図は従来の単結晶引上装
置の機械的構成を示す断面図である。 ２・・・・・・ルツボ、４・・・・・・下軸、１０・・
・・・上部ケーシング、Ｉ３・・・ワイヤケーブル、１
５・・・・・引上モータ（引上部）、２０・・・・・・
ノードホルダ、２１・・・・・・ノード、２２・・・・
・単結晶シリコン、２５・・・・・・テレビカメラ（直
径検出部）、２９・・・・速度検出器（引上速度検出部
）、３０・・・・・制御部（直径検出部、引上部：引上
速度検出部）、３２・・・・・・下軸回転モータ（ルツ
ボ回転部）、３３・・・・・・結合機構（ルツボ回転部
）。
の構成を示す概略構成図、第２図はこの実施例の制御方
法を示すフローチャート、第３図は従来の単結晶引上装
置の機械的構成を示す断面図である。 ２・・・・・・ルツボ、４・・・・・・下軸、１０・・
・・・上部ケーシング、Ｉ３・・・ワイヤケーブル、１
５・・・・・引上モータ（引上部）、２０・・・・・・
ノードホルダ、２１・・・・・・ノード、２２・・・・
・単結晶シリコン、２５・・・・・・テレビカメラ（直
径検出部）、２９・・・・速度検出器（引上速度検出部
）、３０・・・・・制御部（直径検出部、引上部：引上
速度検出部）、３２・・・・・・下軸回転モータ（ルツ
ボ回転部）、３３・・・・・・結合機構（ルツボ回転部
）。
Claims (1)
- ルツボを回転させるルツボ回転部と、成長中の単結晶の
直径を検出する直径検出部と、前記単結晶を任意の速度
で引き上げる引上部と、この引上部における引上速度を
検出する引上速度検出部とを有し、前記ルツボ内の多結
晶溶湯から前記単結晶を引上ながら成長させる単結晶引
上装置の直径制御方法において、前記単結晶の検出直径
値と目標直径値との偏差が０となるように、引上速度を
制御するとともに、前記制御における単結晶引上速度の
平均値を検出し、さらに、前記平均値が所定の許容範囲
に入るように、前記ルツボの回転速度を制御して溶湯表
面温度を調整するようにしたことを特徴とする単結晶引
上装置の直径制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22407285A JPS6283395A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 単結晶引上装置の直径制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22407285A JPS6283395A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 単結晶引上装置の直径制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283395A true JPS6283395A (ja) | 1987-04-16 |
| JPH0377157B2 JPH0377157B2 (ja) | 1991-12-09 |
Family
ID=16808121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22407285A Granted JPS6283395A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 単結晶引上装置の直径制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283395A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192795A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-08-02 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶とその製造方法 |
| JP2006044972A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Sumco Corp | シリコン単結晶製造装置及び製造方法並びにシリコン単結晶 |
| US8012255B2 (en) | 2008-07-31 | 2011-09-06 | Sumco Phoenix Corporation | Method and apparatus for controlling diameter of a silicon crystal ingot in a growth process |
| US8221545B2 (en) | 2008-07-31 | 2012-07-17 | Sumco Phoenix Corporation | Procedure for in-situ determination of thermal gradients at the crystal growth front |
| KR101881380B1 (ko) * | 2017-02-06 | 2018-07-24 | 에스케이실트론 주식회사 | 단결정 잉곳 성장 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55140795A (en) * | 1979-04-19 | 1980-11-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Automatic crystal growing device |
| JPS5692192A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method for growing semiconductor single crystal |
-
1985
- 1985-10-08 JP JP22407285A patent/JPS6283395A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55140795A (en) * | 1979-04-19 | 1980-11-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Automatic crystal growing device |
| JPS5692192A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method for growing semiconductor single crystal |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192795A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-08-02 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコン単結晶とその製造方法 |
| JP2006044972A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Sumco Corp | シリコン単結晶製造装置及び製造方法並びにシリコン単結晶 |
| US8012255B2 (en) | 2008-07-31 | 2011-09-06 | Sumco Phoenix Corporation | Method and apparatus for controlling diameter of a silicon crystal ingot in a growth process |
| US8221545B2 (en) | 2008-07-31 | 2012-07-17 | Sumco Phoenix Corporation | Procedure for in-situ determination of thermal gradients at the crystal growth front |
| US8641822B2 (en) | 2008-07-31 | 2014-02-04 | Sumco Phoenix Corporation | Method and apparatus for controlling diameter of a silicon crystal ingot in a growth process |
| US8673075B2 (en) | 2008-07-31 | 2014-03-18 | Sumco Phoenix Corporation | Procedure for in-situ determination of thermal gradients at the crystal growth front |
| KR101881380B1 (ko) * | 2017-02-06 | 2018-07-24 | 에스케이실트론 주식회사 | 단결정 잉곳 성장 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0377157B2 (ja) | 1991-12-09 |
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