JPS63170297A - System for controlling runout width of single crystal silicon in cz furnace - Google Patents

System for controlling runout width of single crystal silicon in cz furnace

Info

Publication number
JPS63170297A
JPS63170297A JP275087A JP275087A JPS63170297A JP S63170297 A JPS63170297 A JP S63170297A JP 275087 A JP275087 A JP 275087A JP 275087 A JP275087 A JP 275087A JP S63170297 A JPS63170297 A JP S63170297A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
single crystal
crystal silicon
furnace
silicon
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
Application number
JP275087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ichikawa
洋 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYUSHU DENSHI KINZOKU KK
Osaka Titanium Co Ltd
Original Assignee
KYUSHU DENSHI KINZOKU KK
Osaka Titanium Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KYUSHU DENSHI KINZOKU KK, Osaka Titanium Co Ltd filed Critical KYUSHU DENSHI KINZOKU KK
Priority to JP275087A priority Critical patent/JPS63170297A/en
Publication of JPS63170297A publication Critical patent/JPS63170297A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the deterioration of quality and shape of a single crystal arising from oscillation, by detecting the high luminance points of a high-luminance band- shaped ring formed to the boundary part between the single crystal grown in a CZ furnace and melt by a specific camera and controlling the oscillation of a wire by means of a controller and wire steady rest. CONSTITUTION:A crucible 2 contg. a silicon melt 3 is so disposed in the CZ furnace 1 that the crucible can be driven to rotate. The columnar single crystal silicon 6 is stuck to a seed crystal 5 at the top end of a wire 4 suspended toward the center of the crucible 2 and is grown. The boundary part between the single crystal silicon 6 and the melt 3 is detected as the high-luminance band-shaped ring 7 by scanning the one-dimensional CCD camera 8. The two high-luminance points A, B thereon are inputted as detection signals an, bn (e.g.: a1 and b1 and a2 and b2) to a controller 10. The controller controls the runout width of the wire 4 by driving the wire steady rest 11 which is operated to decrease the runout width of the wire 4 by contacting the wire 4 when the displacement calculated by the steady rest 11, a floppy driving device 12, a CRT display 13, etc., exceeds a permissible value. The deterioration of the crystal is thus prevented and the quality thereof is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、CZ炉内で生成される単結晶シリコンの振れ
幅を所定の範囲内に制御するCZ炉内の単結晶シリコン
振れ幅制御システムに関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides a single-crystal silicon amplitude control system in a CZ furnace that controls the amplitude of single-crystal silicon produced in a CZ furnace within a predetermined range. Regarding.

(従来技術) 近年、CZ炉の大容量化が進み、そのために微振動の影
響を受けにくく、且つ炉高が低く設定できるワイヤ方式
、すなわち治具を介して種結晶をワイヤの先端に吊し、
そのワイヤを回転し且つ巻き取りながら生成単結晶シリ
コンを上昇させる方式、が主に採用されている。
(Prior art) In recent years, the capacity of CZ furnaces has increased, and as a result, the wire method, which is less susceptible to the effects of microvibrations and allows the furnace height to be set low, is used, in other words, the seed crystal is suspended from the tip of the wire via a jig. ,
A method is mainly adopted in which the wire is rotated and wound while raising the produced single crystal silicon.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、上記のワイヤ方式は、ワイヤの回転中心(換言
すれば単結晶シリコンの回転中心)とるつぼの回転中心
(換言すればシリコン溶液の回転中心)との芯ずれによ
る単結晶シリコンの揺動が起り易く、それに起因して単
結晶の劣化が生じ、最竺の場合には多結晶化・形状の劣
化、(変形)′>“発生するおそれがあった。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the above wire method, the rotation center of the wire (in other words, the rotation center of single crystal silicon) and the rotation center of the crucible (in other words, the rotation center of the silicon solution) are Single-crystal silicon tends to swing due to misalignment, which causes deterioration of the single crystal, and in the case of the worst case, there is a risk of polycrystalization, deterioration of shape, and (deformation). .

そこで、本発明は単結畢シリコンの中心点の振れ幅を検
出し、この検出値に基づいてワイヤの振れ幅を制御する
ことにより、揺動に伴う単結晶の品質及び形状の劣化の
おそれを防止し、商品性を高めることを目的としている
Therefore, the present invention detects the swing width of the center point of single-crystalline silicon and controls the swing width of the wire based on this detected value, thereby reducing the risk of deterioration of the quality and shape of the single crystal due to the swing. The purpose is to prevent this and improve product quality.

(問題点の解決手段及びその作用) 本発明の単結晶シリコン振れ幅制御システムは、るつぼ
内のシリコン溶融液とワイヤ先端部の単結晶シリコンと
の境界部分に形成される帯状の輪の直径を含む直線上を
走査しこの帯状の輪の二つの高輝度点を検出する一次元
CCDカメラと、前記ワイヤに接触しワイヤの捩れ輻を
減少操作するワイヤ振れ止め装置と、マイクロコンピュ
ータからなる制御装置とを備え、所定の周期内て、前記
制御装置により、前記一次元CCDカメラからの検出信
号に基づき前記二つの高輝度点の中間点を逐次算出し、
前記算出された中間点に基づき中間点の最大の変位量を
算出し、この変位量が許容値を超えるときに前記ワイヤ
振れ止め装置を駆動し前記ワイヤの振れ幅を制御する構
成である。
(Means for Solving Problems and Their Effects) The single-crystal silicon amplitude control system of the present invention controls the diameter of the band-shaped ring formed at the boundary between the silicon melt in the crucible and the single-crystal silicon at the tip of the wire. a one-dimensional CCD camera that scans a straight line containing the ring and detects two high-intensity points on the belt-like ring; a wire steadying device that contacts the wire and reduces twisting of the wire; and a control device that includes a microcomputer. and, within a predetermined period, the control device sequentially calculates the midpoint between the two high brightness points based on the detection signal from the one-dimensional CCD camera,
The maximum displacement of the intermediate point is calculated based on the calculated intermediate point, and when this displacement exceeds an allowable value, the wire steady rest device is driven to control the swing width of the wire.

′ したがって、上記一連の制御周期を成長時の単結晶
シリコンの揺動周期よりも大きく設定しておくことによ
り、ワイヤの振れ幅の操作に伴って単結晶シリコンとワ
イヤとの芯ずれを最少範囲内に収めることができ、単結
晶の劣化及び形状の劣化の発生を防止できる。
' Therefore, by setting the above series of control cycles to be larger than the oscillation cycle of the single crystal silicon during growth, the misalignment between the single crystal silicon and the wire can be minimized as the swing width of the wire is manipulated. Therefore, deterioration of the single crystal and deterioration of the shape can be prevented.

(実施例) 以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は単結晶シリコン成長中のCZ炉及びその制御シ
ステムを示す概略図である。第1図において、lはCZ
炉チャンバ、2はCZ炉チヤンバl内にモータ等により
回転駆動可能に配設されたるつぼ、3はるつぼ2内のシ
リコン溶融液、4はるつぼ2内の中心に向は垂下された
ワイヤ、5はワイヤ4の下端に取付けられた種結晶、6
は種結晶5に付着して成長する単結晶シリコンである。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a CZ furnace and its control system during growth of single crystal silicon. In Figure 1, l is CZ
A furnace chamber, 2 a crucible disposed within the CZ furnace chamber 1 so as to be rotatably driven by a motor, 3 a silicon melt in the crucible 2, 4 a wire hanging down from the center of the crucible 2, 5 is a seed crystal attached to the lower end of wire 4, 6
is single crystal silicon that adheres to the seed crystal 5 and grows.

上記チャンバ1の上方には、上記ワイヤ4を回転させる
とともに巻き上げる巻取機(5!l示省略)が設けられ
ている。また、CZ炉内の単結晶シリコン6表面とシリ
コン溶融液3との境界部分が、CODカメラ等によると
第2図に示す如き高輝度な帯状の輪7”(以下、フュー
ジョンリングという)として把えられるため、このフュ
ージョンリング7の直径を含む走査線R上を走査する一
次元CCDカメラ8が窓9の斜め上方に設置されている
A winder (5!l not shown) is provided above the chamber 1 to rotate and wind up the wire 4. Furthermore, according to a COD camera, etc., the boundary between the surface of the single crystal silicon 6 and the silicon melt 3 in the CZ furnace can be seen as a high-intensity band-shaped ring 7'' (hereinafter referred to as a fusion ring) as shown in Fig. 2. Therefore, a one-dimensional CCD camera 8 that scans on a scanning line R that includes the diameter of this fusion ring 7 is installed diagonally above the window 9.

この一次元カメラ8は、例えば2048個の素子を一列
に配列して構成され、これらの素子が0番から2048
番まて0番を基点とする配列位置を示すことになる。尚
、第2図中、Cは単結晶シリコン6の中心を示す、した
がって、一次元CCDカメラ8からは、第2図に示す如
くフュージョンリング7上の二点の高輝度点A、Bが検
出素子の配列位置に対応した検出信号a 、、b、とし
て得られる。この一次元CCDカメラ8−の検出信号a
1゜bnは制御装置110に入力され、この制御装置1
0にはワイヤ振れ止め装置1’lや、フロッピードライ
ブ装置12及びCRTディスプレイ13が接続されてい
る。
This one-dimensional camera 8 is configured by arranging, for example, 2048 elements in a row, and these elements are numbered from 0 to 2048.
This indicates the array position starting from number 0. In FIG. 2, C indicates the center of the single crystal silicon 6. Therefore, the one-dimensional CCD camera 8 detects two high brightness points A and B on the fusion ring 7 as shown in FIG. Detection signals a, , b are obtained corresponding to the array positions of the elements. Detection signal a of this one-dimensional CCD camera 8-
1°bn is input to the control device 110, and this control device 1
0 is connected to a wire steady rest device 1'l, a floppy drive device 12, and a CRT display 13.

上記ワイヤ振れ止め装置ullは、第3図(a)及び(
b)に示すように、チャンバlの上部壁laに取付けら
れた支持部材12上に、ロッド13、ポールねじ15.
減速機16及びパルスモータ17が取付けられている。
The wire steady rest device ull is shown in FIGS. 3(a) and (
As shown in b), a rod 13, a pole screw 15.
A speed reducer 16 and a pulse motor 17 are attached.

上記ロッド13は、上記ワイヤ4と直交方向に移動可能
に支持され。
The rod 13 is supported so as to be movable in a direction orthogonal to the wire 4.

その先端部が上部91 aを貫通し、この先端部には上
記ワイヤ4に接触する7字状の押え部材13aが取付け
られている。上記ポールねじ15は。
The tip thereof passes through the upper part 91a, and a 7-shaped holding member 13a that contacts the wire 4 is attached to this tip. The above-mentioned pole screw 15 is.

ロッド13に平行に且つ回転自在に支持され、ロッド1
3中央部に固着されたナツト部材14と螺合し、減速機
′16を介してパルスモータエフに連結され、パルスモ
ータ17の回転駆動により上記ロット13を進退させる
。尚、図中、18は゛気密シール、19.20はリミッ
トスイッチである。
The rod 1 is rotatably supported parallel to the rod 13.
3 is screwed into a nut member 14 fixed to the central portion thereof, and is connected to a pulse motor F via a speed reducer '16, and the lot 13 is moved forward and backward by the rotational drive of the pulse motor 17. In the figure, 18 is an airtight seal, and 19.20 is a limit switch.

また、上記制御装置lOは、第4図に示すように、一次
元CCDカメラ8の検出信号alset)flを後述す
るマイクロコンピュータ(MPU)20からのクロック
パルスに基づいて処理するインターフェース回路21と
、マイクロコンピュータ20と、ワイヤ振れ止め装置1
1を駆動するドライブ回路22等から構成されている。
Further, as shown in FIG. 4, the control device IO includes an interface circuit 21 that processes the detection signal alset)fl of the one-dimensional CCD camera 8 based on clock pulses from a microcomputer (MPU) 20, which will be described later. Microcomputer 20 and wire steady rest device 1
It is composed of a drive circuit 22 and the like for driving 1.

上記マイクロコンピュータ20は、I10ポート、メモ
リ、演算部、制御部、各レジスタ及びクロックジェネレ
ータ等より構成され、メモリに書込まれたプログラムに
従って処理し、トランジスタ回路により構成されるドラ
イブ回路22へ信号を出力し、ワイヤ振れ止め装置11
のパルスモータ17の通電制御を行なう、これに伴なっ
て、ロット13及びにその先端の押え部材13aを伸長
し、押え部材13aのV溝部がワイヤ4に接触してワイ
ヤの振れ幅の制御が行なわれる。
The microcomputer 20 is composed of an I10 port, a memory, an arithmetic section, a control section, each register, a clock generator, etc., and processes according to a program written in the memory, and sends signals to a drive circuit 22 composed of a transistor circuit. Output and wire steady rest device 11
In conjunction with this, the rod 13 and the holding member 13a at its tip are extended, and the V groove of the holding member 13a contacts the wire 4 to control the swing width of the wire. It is done.

次に本実施例の作用を第5図に基き説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained based on FIG. 5.

第5図はワイヤ振れ幅の制御処理の概略を示すフローチ
ャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an outline of the wire runout width control process.

電源スィッチがオンに投入されると、マイクロコンピュ
ータ20や他の回路、CZ炉の夫々に電源が供給され制
御が開始され、マイクロコンピュータ20の内部では、
ステップPLで初期設定が行なわれる。一次元CCDカ
メラ9では、第6図に示すように、単結晶シリコン6が
揺動するため、これに伴ってフュージョンリング7の二
つの高輝度点A、Bが変位し、これに対応した検出信号
(a*+bt)s(ansb*)”” (an−bn)
として検出・され、ステップP2てはこれらの検出信号
an。
When the power switch is turned on, power is supplied to the microcomputer 20, other circuits, and the CZ furnace, and control starts, and inside the microcomputer 20,
Initial settings are performed in step PL. In the one-dimensional CCD camera 9, as shown in FIG. 6, since the single crystal silicon 6 oscillates, the two high brightness points A and B of the fusion ring 7 are displaced, and the corresponding detection Signal (a*+bt)s(ansb*)"" (an-bn)
These detection signals an are detected in step P2.

b、が所定の時間間隔で読み込まれる。ステップP、で
は検出信号an、bnにより、一次元CODカメラ9内
の検出位置として変換し、またステップP4では位置変
換された信号a′ゎ、boに基づいてC1=a、+bn
/2により夫々の中間点Cnが順次メモリに記憶される
。この場合、上記演算及び記憶処理は、単結晶シリコン
6の揺動周期よりも長い時間となるように予め設定され
た周期内でN回行なわれる。ステップPうでこれらの処
理がN回に達すると、ステップP6でメモリに記憶され
た1、2.3−N個の中間点Cイの中から、最大値Cs
awと最少値Cm i nを求め、ステップP7でCa
 ” C−ヨー〇 simなる演算により中間点位置の
変動幅C−が求められる。そして、ステップP、で単結
晶シリコン6の真円度に基づきCd””C,−cなる演
算(Cは補正定数)により変動幅の補正値Cd’を求め
、ステップP、で変動幅Cd”が実際の長さり、(−m
)に変換される。この長さ変換では、1個の配列素子の
長さをk(1m)として、Ln = k X Cd” 
(■■)なる演算により、本来の中心点Cの振れ幅りと
して得られる。
b, are read at predetermined time intervals. In step P, the detected position in the one-dimensional COD camera 9 is converted using the detection signals an and bn, and in step P4, based on the position-converted signals a'ゎ and bo, C1=a, +bn
/2, each intermediate point Cn is sequentially stored in the memory. In this case, the above calculation and storage process are performed N times within a preset period that is longer than the oscillation period of single crystal silicon 6. When these processes reach N times in step P, the maximum value Cs is selected from among the 1, 2.3-N intermediate points Ci stored in the memory in step P6.
aw and the minimum value Cmin are calculated, and in step P7 Ca
The variation range C- of the intermediate point position is determined by the calculation ``C-yaw〇 sim.Then, in step P, the calculation ``Cd''C, -c is calculated based on the circularity of the single crystal silicon 6 (C is the correction The correction value Cd' of the fluctuation width is determined by the constant), and in step P, the fluctuation width Cd'' is determined to be the actual length, and (-m
) is converted to In this length conversion, assuming the length of one array element to be k (1m), Ln = k x Cd”
By the calculation (■■), it is obtained as the amplitude of the original center point C.

次に、ステップP1゜では、現在、ワイヤ振れ止め装置
11による振れ止め操作中かどうかが判別され、振れ止
め操作中の場合には後述するようにステップpea〜P
0の処理に移行する。振れ止め操作中でない場合には、
ステップPit〜PI?の処理に移行し、ステップpH
で振れ幅りが予め設定された許容量L0より小さいか否
かが判別され、L、≦L0の場合にはステップP、に戻
る。またLイ≦L0でない場合にはfP、□= L x
 O,7の演算によりワイヤの操作位置P1を求め、ワ
イヤーへ振動を与えない用、PI3でワイヤーと押え部
材が接触してない時を選び、ステップP14及びpH1
で上記目標位!lp、に達するまで、押え部材13aの
伸長操作が1ステツプ(0,5■■)ずつ階段的に行な
われる。そして押え部材13aが目標位置に達すると、
ステップPi6ては振れ止め位置更新に用いられる制御
サイクル用の周期タイマを起動し、ステップpttで振
れ止め制御による効果をチェックするエラー監視用タイ
マを起動し、ステップP3に戻り、−回目のワイヤ振れ
止め制御が行なわれる。 また、上記ステップP、。で
振れ止め使用中の場合線、ステップPl&1で周期タイ
マがアップしたかどうかが判別され、アップした場合に
はステップptsで現在の振れ幅りわが許容値L0以内
かが判別され、許容値以内の場合にはステップP2゜で
ワイヤーと押え部材との接触がない事を確認した後、ス
テップpatで一連のワイヤ振れ止め操作が解除されス
テップP2に戻る。許容値以内にない場合にはステップ
P22で今回の振れ輻L1が前回値し。−1よりも所定
減少範囲、例えば30%減少しているかが判別され、減
少していない場合には、ステップpat及びステップP
ffi8に進み、現在の振れ輻Lnが増加したか、エラ
ー監視タイマがアップしたかが判別され、双方とも肯定
の場合にはステップPH9においてエラーの通報が行な
われる。上記ステップpatで振れ幅が30%減少範囲
以内にある場合には、ステップptsで、例えば、P 
n= 0.7 X P n−tなる演算により、前回値
p n−1に基づくワイヤ振れ止め操作位置Pnを再計
算し、2回目以後では新たなる目標位置Pnが更新され
、ステップ224〜Peaにおいて今度は更新目標位置
Pnに基づいて振れ止め装置11の伸長操作が更新目標
位置Pイに到達するまで行ない、ステップP2に戻る。
Next, in step P1°, it is determined whether or not the wire steady rest device 11 is currently performing a steady rest operation, and if the steady rest operation is currently being performed, steps pea to P1 are performed as described later.
Shift to process 0. If steady rest operation is not in progress,
Step Pit~PI? Step pH
At step P, it is determined whether or not the amplitude of fluctuation is smaller than a preset allowable amount L0, and if L≦L0, the process returns to step P. Also, if L≦L0, fP, □=L x
Obtain the operating position P1 of the wire by calculating O and 7, select the time when the wire and the holding member are not in contact with each other in PI3 so as not to apply vibration to the wire, and proceed to step P14 and pH1.
The above goal! The extension operation of the presser member 13a is performed step by step (0, 5■■) until reaching lp. When the presser member 13a reaches the target position,
In step Pi6, a periodic timer for the control cycle used to update the steady rest position is started, and in step PTT, an error monitoring timer for checking the effect of the steady rest control is started, and the process returns to step P3. Stop control is performed. Also, the above step P. If the steady rest is in use, step Pl&1 determines whether the period timer has gone up or not. If it has gone up, step pts determines whether the current runout width is within the allowable value L0, and if it is within the allowable value. In this case, after confirming that there is no contact between the wire and the holding member in step P2, the series of wire resting operations is canceled in step pat, and the process returns to step P2. If it is not within the allowable value, the current runout L1 is set to the previous value in step P22. It is determined whether the reduction is within a predetermined reduction range, for example, 30%, than -1, and if it is not reduced, step pat and step P
Proceeding to ffi8, it is determined whether the current runout Ln has increased or the error monitoring timer has run up, and if both are affirmative, an error is reported in step PH9. If the swing amplitude is within the 30% reduction range in step pat, then in step pts, for example, P
The wire steady rest operating position Pn is recalculated based on the previous value pn-1 by the calculation n=0.7 Then, the steady rest device 11 is extended based on the updated target position Pn until it reaches the updated target position P, and the process returns to step P2.

このようにして本実施例では、成長中の単結晶シリコン
の中心点の振れ幅が所定値を超えるときに、この振れ幅
に対応して単結晶シリコンのワイヤの振れ止め操作が行
なわれることになり、単結晶シリコンの揺動の矯正が迅
速に行なわれる。
In this way, in this embodiment, when the swing width of the center point of the growing single crystal silicon exceeds a predetermined value, the steady resting operation of the single crystal silicon wire is performed in response to the swing width. Therefore, the fluctuation of single crystal silicon can be quickly corrected.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、成長中の単結晶シ
リコンの中心点の最大の振れ幅を検出し、この振れ幅が
所定値を超えるときに振れ幅に対応してワイヤの振れ止
め操作が行なわれることにより、揺動の矯正が迅速に行
なわれ、単結晶シリコンの劣化及び形状劣化等の発生の
低減ができるとともに、ワイヤー押え位置と触れとの関
連を明確にすることにより生成の精度を更に高めること
が可能となり、単結晶シリコンの品質の向上を図ること
ができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the maximum amplitude of the center point of the growing single crystal silicon is detected, and when this amplitude exceeds a predetermined value, the By performing the wire steadying operation, the swinging can be quickly corrected, reducing the occurrence of single crystal silicon deterioration and shape deterioration, and clarifying the relationship between the wire holding position and the touch. This makes it possible to further improve the precision of production and improve the quality of single crystal silicon.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第6図は本発明の一実施例を示し、第1図
は単結晶シリコン成長中のCZ炉及び制御システムを示
す概略図、第2図はフュージョンリングの輝度分布を示
す概略図、第3図(a)及び(b)はワイヤ振れ止め装
置の平面図及び第3図(a)中のA−A矢視断面図、第
4図は制御装置の概略構成図、第5図は制御処理の概略
を示すフローチャート、第6図は一次元CCDカメラに
よる検出信号の説明図である。 2.3・・・るつぼ及びシリコン溶融液4.5−・・ワ
イヤ及び種結晶 6・・・単結晶シリコン 7・・・フュージョンリング(帯状の輪)8・・・一次
元CODカメラ 10.20−・・制御装置及びマイクロコンピュータ1
1−・・ワイヤ振れ止め装置 al 〜a、、b、””−b、””検出信号特許出願人
 九州電子金属株式会社 特許出願人  大阪チタニウム製造株式会社代 理 人
  弁理士  森     正  澄2.3−・・るつ
ぼ及びシリコン溶融液4.5−・・ワイヤ及び種結晶 6・・・単結晶シリコン 7・・・フュージョンリング(帯状の輪)8・・・一次
元CCDカメラ 10.20−・・制御装置及びマイクロコンピュータ1
1・・・ワイヤ振れ止めvtWi a、〜a7.ら、〜b、−・・検出信罎第2図 第6図 a2a、   b2b。 手続補正書印発) 昭和63年3月14日 特許庁長官  小 川 邦 夫 殿 1 事件の表示 昭和62年特 願 第2750号 2 発明の名称 CZ炉内の単結晶シリコン振れ幅制御システム3 補正
をする者 事件との関係  特許出願人
1 to 6 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic diagram showing a CZ furnace and control system during single crystal silicon growth, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the brightness distribution of a fusion ring. , FIGS. 3(a) and 3(b) are a plan view of the wire steady rest device and a sectional view taken along the line A-A in FIG. 3(a), FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the control device, and FIG. 5 6 is a flowchart showing an outline of control processing, and FIG. 6 is an explanatory diagram of detection signals by a one-dimensional CCD camera. 2.3... Crucible and silicon melt 4.5-... Wire and seed crystal 6... Single crystal silicon 7... Fusion ring (band-shaped ring) 8... One-dimensional COD camera 10.20 --Control device and microcomputer 1
1-...Wire steady rest device al ~a,,b,""-b,""Detection signal Patent applicant Kyushu Electronic Metals Co., Ltd. Patent applicant Osaka Titanium Manufacturing Co., Ltd. Representative Patent attorney Masa Sumi Mori 2. 3-... Crucible and silicon melt 4.5-... Wire and seed crystal 6... Single crystal silicon 7... Fusion ring (band-shaped ring) 8... One-dimensional CCD camera 10.20-...・Control device and microcomputer 1
1...Wire steady rest vtWi a, ~a7. et al., ~b, ---Detection signals Fig. 2, Fig. 6, a2a, b2b. (Issuance of procedural amendments) March 14, 1988 Director General of the Patent Office Kunio Ogawa 1 Indication of the case 1988 Patent Application No. 2750 2 Name of the invention Single crystal silicon amplitude control system in a CZ furnace 3 Amendment Relationship with cases involving patent applicants

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] シリコン溶融液を入れたるつぼがCZ炉内に回転駆動可
能に配置され、前記るつぼの中心に向い垂下されるワイ
ヤの先端の種結晶に付着成長させて柱状の単結晶シリコ
ンを生成する単結晶シリコン製造装置の振れ幅制御シス
テムにおいて、前記成長時の単結晶シリコンとシリコン
溶融液との境界部分に形成される帯状の輪の直径を含む
直線上を走査しこの帯状の輪の二つの高輝度点を検出す
る一次元CCDカメラと、前記ワイヤに接触しワイヤの
振れ幅を減少操作するワイヤ振れ止め装置と、マイクロ
コンピュータからなる制御装置とを備え、所定の周期内
で、前記制御装置により、前記一次元CCDカメラから
の検出信号に基づき前記二つの高輝度点の中間点を逐次
算出し、前記算出された中間点に基づき中間点の最大の
変位量を算出し、この変位量が許容値を超えるときに前
記ワイヤ振れ止め装置を駆動し前記ワイヤの振れ幅を制
御するようにしたことを特徴とするCZ炉内の単結晶シ
リコン振れ幅制御システム。
A crucible containing molten silicon is rotatably arranged in a CZ furnace, and single crystal silicon is grown by adhering to a seed crystal at the tip of a wire hanging down toward the center of the crucible to produce columnar single crystal silicon. In the amplitude control system of the manufacturing equipment, a straight line including the diameter of the band-shaped ring formed at the boundary between the single crystal silicon and the silicon melt during the growth is scanned, and two high-intensity points of this band-shaped ring are detected. a one-dimensional CCD camera that detects the wire, a wire steady rest device that contacts the wire and reduces the swing width of the wire, and a control device that includes a microcomputer, and within a predetermined period, the control device controls the The midpoint between the two high brightness points is calculated one after another based on the detection signal from the one-dimensional CCD camera, the maximum displacement of the midpoint is calculated based on the calculated midpoint, and this displacement exceeds the allowable value. 1. A single crystal silicon swing amplitude control system in a CZ furnace, characterized in that the wire swing rest device is driven to control the swing width of the wire when the wire exceeds the swing range.
JP275087A 1987-01-09 1987-01-09 System for controlling runout width of single crystal silicon in cz furnace Pending JPS63170297A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP275087A JPS63170297A (en) 1987-01-09 1987-01-09 System for controlling runout width of single crystal silicon in cz furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP275087A JPS63170297A (en) 1987-01-09 1987-01-09 System for controlling runout width of single crystal silicon in cz furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63170297A true JPS63170297A (en) 1988-07-14

Family

ID=11538022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP275087A Pending JPS63170297A (en) 1987-01-09 1987-01-09 System for controlling runout width of single crystal silicon in cz furnace

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63170297A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02279586A (en) * 1989-04-18 1990-11-15 Shin Etsu Handotai Co Ltd Mechanism for stopping wire swing of single crystal pulling-up device
JPH02140981U (en) * 1989-04-26 1990-11-26
DE102009024472A1 (en) 2009-06-10 2010-12-30 Siltronic Ag Method for pulling up a single crystal from melt solution in a crucible, involves rotating crucible about the rotation axis of crucible shaft which supports crucible for active attenuation of pendulum motion of wire cable
CN110453278A (en) * 2019-08-02 2019-11-15 合肥嘉东光学股份有限公司 A kind of meausring apparatus for crystal growth
CN113549999A (en) * 2020-04-26 2021-10-26 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 Single crystal furnace positioning mechanism capable of automatically stabilizing seed crystal, single crystal furnace system and stabilizing method
CN114381793A (en) * 2020-10-22 2022-04-22 胜高股份有限公司 Wire rod vibration-proof mechanism of single crystal pulling device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02279586A (en) * 1989-04-18 1990-11-15 Shin Etsu Handotai Co Ltd Mechanism for stopping wire swing of single crystal pulling-up device
JPH02140981U (en) * 1989-04-26 1990-11-26
DE102009024472A1 (en) 2009-06-10 2010-12-30 Siltronic Ag Method for pulling up a single crystal from melt solution in a crucible, involves rotating crucible about the rotation axis of crucible shaft which supports crucible for active attenuation of pendulum motion of wire cable
CN110453278A (en) * 2019-08-02 2019-11-15 合肥嘉东光学股份有限公司 A kind of meausring apparatus for crystal growth
CN113549999A (en) * 2020-04-26 2021-10-26 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 Single crystal furnace positioning mechanism capable of automatically stabilizing seed crystal, single crystal furnace system and stabilizing method
CN114381793A (en) * 2020-10-22 2022-04-22 胜高股份有限公司 Wire rod vibration-proof mechanism of single crystal pulling device
JP2022068397A (en) * 2020-10-22 2022-05-10 株式会社Sumco Wire anti-vibration mechanism for single crystal pulling-up device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5183528A (en) Method of automatic control of growing neck portion of a single crystal by the cz method
US6776840B1 (en) Method and apparatus for controlling diameter of a silicon crystal in a locked seed lift growth process
JPH0717475B2 (en) Single crystal neck growth automatic control method
KR20000068898A (en) Method and device for monitoring a melt for the producing crystals
CN109750352B (en) Method and apparatus for producing single crystal
JPS63170297A (en) System for controlling runout width of single crystal silicon in cz furnace
JPS63242991A (en) Method for controlling crystal diameter
CN114892263A (en) Crystal growth device, crystal diameter control method, system and storage medium
CN1329682A (en) Method and apparatus for accurately pulling crystal
EP0134680A2 (en) Apparatus for manufacturing a single crystal
JP2979462B2 (en) Single crystal pulling method
JP2003176199A (en) Apparatus and method for pulling single crystal
JPS5825078B2 (en) Single crystal manufacturing method
JPS63256594A (en) Method for measuring diameter of crystal in cz furnace
JPH0416436B2 (en)
JP3592909B2 (en) Single crystal pulling device
JPH07277879A (en) Apparatus for producing single crystal by cz method and melt level control method
KR101758983B1 (en) Ingot growing apparatus and growing method by it
JPS6027686A (en) Apparatus for manufacturing single crystal
JPH0791149B2 (en) Single crystal silicon swing width detection method in CZ furnace
JP2002321995A (en) Method for growing single crystal
CN118147734A (en) Method and apparatus for producing single crystal
JPH04209792A (en) Method for growing single crystal
JPS6287482A (en) Single crystal manufacturing equipment
JP2004099346A (en) Apparatus and process for pulling single crystal