KR101729472B1

KR101729472B1 - 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법 및 제어 방법, 그리고 실리콘 단결정의 제조 방법

Info

Publication number: KR101729472B1
Application number: KR1020127032858A
Authority: KR
Inventors: 코세이 수가와라; 마사히코 우라노; 료지 호시
Original assignee: 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2017-04-24
Also published as: JP5577873B2; US8885915B2; KR20130132697A; WO2011158425A1; JP2012001387A; US20130058540A1; DE112011101587B4; DE112011101587T5

Abstract

본 발명은, 쵸크랄스키법에 의해 도가니 내의 원료 융액에 자장을 인가하면서 실리콘 단결정을 인상할 때에, 원료 융액면 상방에 위치하는 차열부재에 기준 반사체를 구비하고, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 측정하는 방법에 있어서, 기준 반사체를, 차열부재 하단면에 마련된 오목부의 내측에 구비하며, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 실측하고, 기준 반사체의 원료 융액면에 반사된 경상의 위치를 정점 관측기로 관측한 후, 실리콘 단결정 인상 중에, 경상의 이동거리를 정점 관측기로 측정하여, 실측값과 경상의 이동거리로부터 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법이다. 이에 따라, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 안정적이면서 보다 정확하게 측정할 수 있는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법이 제공된다.

Description

차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법 및 제어 방법, 그리고 실리콘 단결정의 제조 방법{METHODS FOR MEASURING AND CONTROLLING DISTANCE BETWEEN LOWER END SURFACE OF HEAT-BLOCKING MEMBER AND SURFACE OF STARTING MATERIAL MELT, AND METHOD FOR MANUFACTURING SILICON SINGLE CRYSTAL}

본 발명은, 쵸크랄스키법에 의해 도가니 내의 원료 융액으로부터 실리콘 단결정을 인상할 때에, 원료 융액면 상방에 배치한 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법 및 그 거리의 제어 방법에 관한 것이다.

반도체 소자의 제조에 이용되는 실리콘 단결정의 제조 방법으로서, 석영 도가니 내의 원료 융액으로부터 실리콘 단결정을 성장시키면서 인상하는 쵸크랄스키법(CZ법)이 널리 실시되고 있다. CZ법에서는, 불활성가스 분위기 하에서 석영 도가니 내의 원료 융액(실리콘 융액)에 종결정을 침지하고, 이 석영 도가니 및 종결정을 회전시키면서 인상하는 것에 의해 원하는 직경의 실리콘 단결정을 육성한다.

근래 들어, 반도체 소자의 고집적화 및 이에 따른 미세화가 진행됨에 따라 실리콘 웨이퍼 내의 성장 결함(grown-in 결함)이 문제시되고 있다. 성장 결함은, 반도체 소자의 특성을 열화시키는 요인이 되는 것으로, 소자의 미세화가 진행됨에 따라, 그 영향이 한층 커지고 있다. 이러한 성장 결함으로는 CZ법에 의한 실리콘 단결정 내에 공공(空孔)의 응집체인 팔면체의 보이드 형태 결함(비특허문헌 1)이나 격자간 실리콘의 응집체로서 형성되는 전위 클러스터(비특허문헌 2) 등이 알려져 있다.

이들 성장 결함은 성장 계면에 있어서의 결정의 온도구배와 실리콘 단결정의 성장속도에 의해 그 도입량(비특허문헌 3)이 정해지는 것이 나타나 있다. 이 점을 이용한 저결함 실리콘 단결정의 제조 방법에 대하여, 예를 들면, 특허문헌 1에서는 실리콘 단결정의 성장속도를 늦추는 것이 개시되어 있으며, 특허문헌 2에서는 실리콘 단결정의 고상/액상에 있어서의 경계 영역의 온도구배에 거의 비례하는 최대 인상속도를 초과하지 않는 속도로 실리콘 단결정을 인상하는 것이 개시되어 있다. 또한 결정 성장 중의 온도구배(G)와 성장속도(V)에 착안한 개선 CZ법(비특허문헌 4) 등이 보고되어 있어, 결정 온도구배를 고정확도로 제어하는 것이 필요하다.

이들 방법에서는, 결정 온도구배를 제어하기 위해, 융액면 상방에 육성하는 실리콘 단결정 주위에 원통, 혹은 역 원추형의 복사열을 차단하는 구조체(차열부재)를 마련하는 것이 행해지고 있다. 이에 따라, 결정의 고온시 결정 온도구배를 높일 수 있으므로, 무결함 결정을 고속으로 얻을 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 결정 온도구배를 정확하게 제어하기 위해서는, 원료 융액면과 원료 융액면 상방에 위치하는 차열부재 하단면 사이의 거리(이하, DPM(Distance from the purge tube to the melt surface)이라 칭하기도 함)를 매우 정확하게 소정의 거리가 되도록 제어할 필요가 있다.

그러나, 종래까지의 방법으로는, DPM을 고정확도로 소정의 거리가 되도록 제어하는 것이 곤란했었다.

또한, 결정 직경이 대형화됨에 따라, 융액면 위치는, 석영 도가니의 중량(두께의 불균일), 작업 중의 변형, 팽창 등에 의해 크게 변하여, 융액면 위치가 결정 성장 배치(batch)마다 변한다는 문제가 발생하고 있다. 이 때문에, 융액면과 차열부재의 간격을 정확도 좋게 소정의 간격이 되도록 제어하는 것이 점점 더 곤란해지고 있다.

상기 문제를 개선하기 위해, 예를 들면, 특허문헌 3에서는, CZ 노(furnace) 내에 기준 반사체를 배치하고, 이 기준 반사체의 실상(實像)과 융액면에 반사된 기준 반사체의 경상(鏡像; mirror-image)의 상대거리를 측정함으로써, 기준 반사체와 융액면의 거리를 측정하는 방법이 제안되어 있다. 이는, 이 측정 결과에 기초하여, 융액면과 차열부재의 간격을 정확도 좋게 소정의 간격이 되도록 제어하는 것이다.

나아가, 특허문헌 4에는, 기준 반사체의 경상의 안정성을 얻기 위해 도가니 회전에 의한 원료 융액의 만곡(彎曲; bending)을 고려하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 5에서는, 자장을 인가함으로써 반사상(像)이 명료하게 찍히도록 하여 위치 에러(誤) 검지를 개선하는 방법이 개시되어 있다.

이들 방법에서는, 기준 반사체의 실상과 기준 반사체의 경상의 화상을 광학식 카메라 등의 검출 수단으로 포착하고, 이 포착한 기준 반사체의 실상과 경상의 명암을, 일정 임계값(2치화 레벨의 임계값)을 정하여 2가지 레벨로 양자화(2치화 처리)한다. 즉, 2치화 레벨의 임계값보다 밝은 곳, 어두운 곳으로 구별한다. 그리고, 그 에지의 위치가 어디에 위치해 있는지를 계측하고, 그 계측값을 환산함으로써 실상 혹은 경상의 거리를 측정하고 있다.

그런데, 결정 성장 공정의 시간이 경과함에 따라, 융액면에 반사된 기준 반사체의 경상의 밝기가 변해, 2치화 처리하기 전의 광학식 카메라의 검출값이 변동하거나, 혹은, CZ 노 내의 구조 부품에 장착된 용탕비산액(湯飛) 등의 기준 반사체의 경상과는 상이한 노이즈를 검출하는 등, 기준 반사체와 융액면의 거리를 안정적으로 정확하게 측정할 수 없다는 문제가 있었다.

한편, 예를 들면, 구경 800mm 이상의 석영 도가니에 원료 융액을 수용하고, 직경 300mm 이상의 실리콘 단결정을 자장을 인가하지 않고서 제조하는 경우에, 융액면이 진동하여, 정확한 융액면의 위치를 안정적으로 검출할 수 없다는 문제도 있었다. 이 경우에도, 기준 반사체와 융액면의 상대거리를 안정적으로 정확하게 측정할 수 없다.

그리고, 기준 반사체와 융액면의 상대거리의 측정 결과가 정확하지 않으면, 융액면과 차열부재의 간격을 정확도 좋게 소정의 간격이 되도록 제어할 수 없다. 그 결과, 원하는 품질의 실리콘 단결정을 생산성 좋게 제조할 수 없게 된다.

일본특허공개 H6-56588호 공보 일본특허공개 H7-257991호 공보 일본특허공개 H6-116083호 공보 일본특허공개 2001-342095호 공보 일본특허공개 2008-195545호 공보

Analysis of side-wall structure of grown-in twin-type octahedral defects in Czochralski silicon, Jpn. J. Appl. Phys. Vol.37(1998) p-p.1667-1670 Evaluation of microdefects in as-grown silicon crystals, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol.262(1992) p-p51-56 The mechanism of swirl defects formation in silicon, Journal of Crystal growth, 1982, p-p.625-643 일본 결정성장학회 vol.25 No.5, 1998

본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 안정적으로 보다 정확하게 측정할 수 있는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법을 제공하고, 나아가 이 측정 방법을 이용하여 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 제어하여, 실리콘 단결정 제조에 응용함으로써, 정확도 좋게 무결함 영역의 고품질 실리콘 단결정을 생산성 좋게 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는, 쵸크랄스키법에 의해 도가니 내의 원료 융액에 자장을 인가하면서 실리콘 단결정을 인상할 때에, 원료 융액면 상방에 위치하는 차열부재에 기준 반사체를 구비하고, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 측정하는 방법에 있어서, 상기 기준 반사체를, 상기 차열부재 하단면에 마련된 오목부의 내측에 구비하며, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리를 실측하고, 상기 기준 반사체의 상기 원료 융액면에 반사된 경상의 위치를 정점(定點) 관측기로 관측한 후, 상기 실리콘 단결정 인상 중에, 상기 경상의 이동거리를 상기 정점 관측기로 측정하여, 상기 실측값과 상기 경상의 이동거리로부터 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법을 제공한다.

이처럼, 본 발명은, 우선, 기계적인 방법 등을 이용하여 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 실측한 후, 기준 반사체의 원료 융액면에 반사된 경상의 위치를 정점 관측기로 관측하고, 그 후 실리콘 단결정 인상 중에, 경상의 이동거리를 정점 관측기로 측정하여, 실측값과 경상의 이동거리로부터 인상 중의 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 산출함으로써, 화상 관측에 의한 측정 범위가 보다 한정되므로, 관측에 의한 오차가 작아지고, 실리콘 단결정 인상 중에, 정확도 좋게 정확하게 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 측정할 수 있다. 그리고, 실리콘 단결정의 인상을, 자장을 인가하면서 행함으로써, 원료 융액의 대류(對流)가 억제되고, 원료 융액 표면에 물결이 이는 것(wave)이 억제되므로, 실리콘 단결정 인상 중에도 융액면이 경면 상태가 되어, 기준 반사체의 경상을 쉽게 관측할 수 있게 된다. 또한, 기준 반사체를, 차열부재 하단면에 마련된 오목부의 내측에 구비함으로써, 차열부재 하단면에 마련된 오목부가 에러검출 억제 기구로서 작용하여, 기준 반사체의 경상의 음영을 명료하게 하고, 2치화에 의한 정점 관측기로의 검출에서 에러검출을 억제하고, 정점 관측기에 의한 검출 정확도를 향상시킬 수 있다.

한편, 여기서, 본 발명에 있어서의 「기준 반사체」란, 원료 융액면에 경상을 반사시키는 것을 말하는데, 이 경상을 관측함으로써, 차열부재 하단면과 원료 융액면의 거리를 산출하여, 원료 융액면의 위치를 제어할 수 있다.

그리고 이때, 상기 기준 반사체로서, 고순도의 백색 석영, 또는, 고순도 투명 석영을 백색화한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

이처럼, 차열부재 하단면에 장착한 기준 반사체로서, 고순도의 석영으로 이루어진 것을 사용한다면, 기준 반사체가, 육성하는 실리콘 단결정을 불순물로 오염시킨다는 우려도 줄일 수 있다. 이에 따라, 고품질의 실리콘 단결정을 육성할 수 있다. 또한, 기준 반사체가 백색이므로, 원료 융액면에서 경상의 시인성이 높아져, 경상 관측이 보다 정확해지고, 고순도이고, 고품질의 실리콘 단결정을 육성할 수 있다.

또한 이때, 상기 기준 반사체 하단부를, 상기 차열부재 하단면보다 높은 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 배치는, 상기와 같이, 기준 반사체가 차열부재 하단면에 마련된 오목부의 내측에 마련된 구조로 되어야만 비로소 가능하며, 이처럼, 기준 반사체 하단부를 차열부재 하단면보다 높은 위치에 배치함으로써, 기준 반사체의 외부로의 돌출부분을 없애, 차열부재의 장착·분리 등의 취급시에 기준 반사체와 외부가 접촉하는 것을 방지할 수 있으므로, 기준 반사체의 파손 방지 효과가 얻어진다. 마찬가지로, 석영제의 통 형상 파이프를 이용하여 원료를 추가할 때의 원료 충돌에 의한 파손도 억제할 수 있다. 나아가, 도가니를 상승시키는 등의 조작 중에, 잘못하여 기준 반사체에 원료 융액이 부착될 우려가 적다.

또한 이때, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리를 실측할 때, 상기 원료 융액의 상방에 배치되어 있는 기준위치 검출기로, 상기 실리콘 단결정을 성장시키기 위한 종결정의 하단을 검출하여 기준위치로 하고, 그 후, 상기 종결정의 하단을, 상기 기준 반사체 하단과 상기 원료 융액면 사이로 하강시키고, 상기 도가니를 상승시켜 상기 종결정 하단과 상기 원료 융액면을 접촉시켜, 그 접촉위치로부터 상기 기준위치의 거리와 상기 차열부재 하단면으로부터 상기 기준위치의 거리에 의해 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리를 실측하는 것이 바람직하다.

이처럼, 원료 융액의 상방에 배치되어 있는 기준위치 검출기로, 실리콘 단결정을 성장시키기 위한 종결정의 하단을 검출하여 기준위치로 하고, 그 후, 종결정의 하단을, 기준 반사체 하단과 원료 융액면 사이로 하강시키고, 도가니를 상승시켜 종결정 하단과 원료 융액면을 접촉시켜, 접촉위치로부터 기준위치의 거리와 차열부재 하단면으로부터 기준위치의 거리에 의해 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 실측함으로써, 간단한 작업으로 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 실측할 수 있다. 또한, 종결정에 의해 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 실측하므로, 원료 융액이 불순물에 의해 오염될 우려가 적어, 고품질의 실리콘 단결정을 육성할 수 있다. 나아가, 종결정의 하단을 기준 반사체 하단과 원료 융액면 사이로 하강시킴으로써, 도가니를 상승시켜 원료 융액면에 종결정이 접촉할 때, 기준 반사체에 원료 융액이 부착될 우려가 적다.

또한 이때, 상기 인가하는 자장의 중심 자장강도를, 300G~7000G의 수평 자장으로 하는 것이 바람직하다.

이처럼, 측정 중에 인가하는 자장의 중심 자장강도를 300G~7000G의 수평 자장으로 함으로써, 원료 융액면이 거의 진동하지 않으므로, 원료 융액면에 반사된 경상의 흔들림을 억제할 수 있고, 원료 융액면의 위치가 한층 더 안정되어, 보다 정확하게 경상의 이동거리를 측정할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 상기 측정 방법에 의해 측정한 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를, 상기 실리콘 단결정의 인상 중에 피드백하여, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리가 설정값이 되도록 상기 도가니 또는 상기 차열부재를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법을 제공한다.

이처럼, 상기와 같은 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에 의해 측정한 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를, 실리콘 단결정의 인상 중에 피드백하고, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리가 설정값이 되도록 도가니 또는 차열부재를 이동시킨다. 즉, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리가 보다 안정적이면서 보다 정확하게 측정될 수 있으므로, 이 측정 결과에 기초하여 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 제어한다면, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 고정확도로 제어하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에서는, 상기 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법에 의해, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면의 거리를 제어하여, 실리콘 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조 방법을 제공한다.

이처럼, 상기 제어 방법을 이용하여 실리콘 단결정을 제조한다면, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 고정확도로 제어할 수 있으므로, 결정 성장축 방향의 결정축 온도구배를 매우 정밀하게 제어할 수 있고, 고품질의 실리콘 단결정을 효율적으로 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에 따르면, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 보다 안정적이면서 보다 정확하게 측정할 수 있다. 그리고, 이 측정 결과에 기초하여, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 제어함으로써, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 고정확도로 제어하는 것이 가능하다. 이에 따라, 결정 성장축 방향의 결정축 온도구배를 매우 정밀하게 제어하는 것이 가능해져서, 고품질의 실리콘 단결정을 효율적이면서 높은 생산성으로 제조할 수 있다. 또한, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리가 하한값 이하가 되지 않도록 제어함으로써, 차열부재 하단면과 원료 융액면의 접촉을 막아, 안전하게 실리콘 단결정을 성장시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법을 설명하는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에서, 실리콘 단결정을 인상할 때에 이용하는 단결정 제조장치의 개략도이다.
도 3은, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 실측하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는, (a) 비교예 1의 DPM 측정 방법에서 이용한 차열부재 및 기준 반사체의 개략도이고, (b) 실시예 1의 DPM 측정 방법에서 이용한 에러검출 억제 기구를 구비한 차열부재 및 기준 반사체의 개략도이다.
도 5는, 비교예 1과 실시예 1의 DPM 측정값을 나타내는 도면이다.
도 6은, 비교예 2와 실시예 2에서 제조된 실리콘 단결정의 품질 로스의 정도를 나타내는 도면이다.
도 7은, 비교예 3과 실시예 3의 DPM 측정값을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를, 도면을 참조하면서 설명하나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.

도 1은, 본 발명의 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법을 설명하는 도면으로, 도 1의 (a)는 원료 융액면의 이동과 각 부재의 위치관계를 나타내는 도면이고, 도 1의 (b)는 정점 관측기로 얻어지는 화상의 개략도이다. 또한, 도 2는, 본 발명의 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에서, 실리콘 단결정을 인상할 때에 이용하는 단결정 제조 장치의 개략도이다.

도 2와 같이, 쵸크랄스키법에 의해 도가니(1) 내의 원료 융액(2)에 자장을 인가하면서 실리콘 단결정(3)을 인상하기 전에, 도 1의 (a)와 같이, 에러검출 억제기구로서 원료 융액(2)의 상방에 위치하는 차열부재(4)의 하단면(4a)에 마련된 오목부(4b)의 내측에, 기준 반사체(5)를 구비한다. 그 다음, 차열부재(4)의 하단면과 원료 융액(2)의 표면 사이의 거리(A)를 실측하고, 기준 반사체(5)의 원료 융액면에 반사된 경상(R1)의 위치를 정점 관측기(6)로 관측한다. 그리고, 실리콘 단결정(3)의 인상 중에, 경상의 이동거리(B)를 정점 관측기(6)로 측정(R2의 위치를 측정)하고, 실측값(A)과 경상의 이동거리(B)로부터 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 산출한다.

이처럼, 오목한 형상의 차열부재 하단면으로서, 그 내측에 기준 반사체(5)를 배치함으로써, 반사체와 그렇지 않은 위치의 명암이 종래에 비해 명확해지고, 기준 반사체(5)와 그 배경부의 음영이 명료해져서, 2치화 처리에 의한 검출값의 변동이 억제되므로, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 보다 안정적으로 정확하게 측정할 수 있다. 그리고, 차열부재(4)의 하단과 원료 융액(2)의 표면 사이의 거리(A)를 실측하고, 기준 반사체(5)의 원료 융액(2)의 표면에 반사된 경상의 위치를 정점 관측기(6)로 관측한 후, 실리콘 단결정 인상 중에, 경상의 이동거리를 정점 관측기(6)로 측정하여, 실측값(A)과 경상의 이동거리(B)로부터 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 산출함으로써, 화상 관측에 의한 측정 범위가 경상부분으로 한정되므로, 정점 관측기(6)에 의한 관측 오차가 작아지고, 실리콘 단결정 인상 중에, 정확도 좋게 정확하게 차열부재(4)의 하단면과 원료 융액(2)의 표면 사이의 거리를 측정할 수 있다.

나아가, 실리콘 단결정(3)의 인상을, 자장을 인가하면서 행함으로써, 원료 융액(2)의 대류가 억제되고, 원료 융액(2)의 표면에 물결이 이는 것이 억제되므로, 실리콘 단결정 인상 중에도 융액면이 경면 형상이 되어, 기준 반사체(5)의 경상을 관측하기 쉬워진다.

도 1의 (a)와 같이 원료 융액(2)의 상방에 위치하는 차열부재(4)의 하단면(4a)에 마련된 오목부의 내측에 기준 반사체(5)를 구비할 때, 기준 반사체(5)는, 고순도의 백색 석영 또는, 고순도 투명 석영의 표면을 백색화한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 재질의 것을 사용한다면, 기준 반사체(5)가, 육성하는 실리콘 단결정(3)을 불순물로 오염시킨다는 우려도 감소되어, 고품질의 실리콘 단결정(3)을 육성할 수 있다.

또한, 기준 반사체(5)의 하단부를, 차열부재(4)의 하단면보다 높은 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

이처럼, 기준 반사체(5)의 하단부를, 차열부재(4)의 하단면보다 높은 위치에 배치함으로써, 외부로의 기준 반사체(5)의 돌출부분을 없애서, 차열부재(4)의 장착·분리 등의 취급시에 기준 반사체와 외부가 접촉하는 것을 막을 수 있으므로, 기준 반사체(5)의 파손 방지 효과가 얻어진다.

마찬가지로, 석영제의 통형상 파이프를 이용하여 원료를 추가할 때, 원료 충돌에 의한 파손도 억제할 수 있다. 나아가, 도가니(1)를 상승시키는 등의 조작 중에, 잘못하여 기준 반사체(5)에 원료 융액(2)이 부착될 우려가 없다. 한편, 이와 같은 배치는 오목한 형상의 에러검출 억제기구가 있어야만 가능하고, 오목한 형상의 에러검출 억제기구가 없는 경우에는, 기준 반사체 선단이 차열부재 하단면의 그림자(影)에 걸려, 2치화에 의해 반사체 선단을 정점 관측할 수 없다.

그리고, 원료 융액(2)의 상방에 배치되어 있는 차열부재(4) 등은 흑연재를 사용하는 경우가 많으며, 차열부재(4)가 신품(新品) 혹은 사용시간이 짧은 경우에는 용탕비산액도 적고, 경상의 이동을 정점 관측기(6)에 의해 관측할 때, 실리콘 융액(2)의 표면에는 흑연재가 반사되는 경우가 많다. 이와 같은 경우에는, 고순도의 백색 석영 또는, 고순도 투명 석영의 표면을 백색화한 것을 기준 반사체(5)로 사용함으로써, 기준 반사체(5)의 색이 백색이므로, 원료 융액(2)의 표면에서 정점 관측기(6)에 의한 경상의 시인성이 높아져서, 경상의 관측이 보다 정확해지기 때문에, 거리측정이 보다 정확해지고, 보다 고순도이면서, 고품질의 실리콘 단결정(3)을 육성할 수 있다.

그러나, 차열부재(4)의 사용시간이 긴 경우에는, 경상의 이동을 정점 관측기(6)에 의해 관측할 때, 실리콘 융액(2)의 표면에 흑연재와 함께 차열부재 하단면의 용탕비산액이 반사되고 있으므로, 종래 구조에서는, 고순도의 백색 석영 또는, 고순도 투명 석영의 표면을 백색화한 것을 기준 반사체(5)로서 사용하여도, 기준 반사체(5)와 용탕비산액의 색이 둘다 백색이므로, 원료 융액(2)의 표면에서 정점 관측기(6)에 의한 경상의 시인성이 낮아진다.

이에 반해, 오목한 형상의 에러검출 억제기구부는, 오목부(4b)에 용탕비산액을 발생시켜도 중력에 의해 오목부(4b)로부터 하방으로 용탕비산액이 떨어져서 제거되므로, 차열부재(4)의 사용시간이 긴 경우에도 오목부(4b)에 용탕비산액은 남지 않고, 항상 경상의 시인성을 높게 유지할 수 있어, 경상의 관측이 보다 안정되고 정확해지므로, 고순도이고, 고품질인 실리콘 단결정(3)을 안정적으로 육성할 수 있다.

여기서, 차열부재(4)의 하단면과 원료 융액(2)의 표면 사이의 거리(A)를 실측하는 예로는, 도 3과 같은 실시형태를 들 수 있다. 도 3은, 차열부재(4)의 하단면과 원료 융액(2)의 표면 사이의 거리를 실측하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 3과 같이 종결정(7)을 사용하여, 차열부재(4)의 하단면과 원료 융액(2)의 표면 사이의 거리(A)를 실측하는 경우에 대하여 설명한다. 원료 융액(2)의 상방에 배치되어 있는 기준위치 검출기(8)로, 실리콘 단결정(3)을 성장시키기 위한 종결정(7)의 하단을 검출하여, 그 위치를 기준위치로 하고, 그 후, 종결정(7)의 하단의 높이위치를, 기준 반사체(5)의 하단과 원료 융액(2)의 표면 사이의 높이위치까지 하강시킨다. 이때, 종결정(7)의 하단은, 이후에 도가니(1)를 상승시켜 원료 융액(2)과 접촉시켰을 때에 원료 융액면의 위치가 원하는 DPM이 되는 위치에서 정지시킨다. 그리고, 도가니(1)를 상승시켜 종결정(7)의 하단과 원료 융액(2)을 접촉시킨다. 이 접촉위치로부터 기준위치의 거리와 , 미리 거리를 알고 있는 차열부재 하단면으로부터 기준위치의 거리에 의해 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리(A)를 실측할 수 있다.

이처럼, 종결정(7)을 사용하여, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리(A)를 실측함으로써, 간단한 작업으로 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 실측할 수 있다. 또한, 종결정(7)에 의해 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 실측하므로, 원료 융액(2)이 불순물에 의해 오염될 우려가 감소되어서, 고품질의 실리콘 단결정(3)을 육성할 수 있다. 나아가, 종결정(7)의 하단을 기준 반사체 하단과 원료 융액면 사이로 하강시킴으로써, 도가니(1)를 상승시켜 원료 융액면에 종결정(7)이 접촉했을 때, 기준 반사체(5)에 원료 융액(2)이 부착될 우려가 적다. 이에 따라, 원료 융액 내에 기준 반사체의 구성재료가 혼입되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 기준 반사체의 하단면이 이물로 오염되는 일도 없이, 그 기능의 저하를 피할 수 있다.

종결정(7)과 원료 융액(2)의 접촉을 감지하려면, 도 3과 같이, 종결정(7)을 매달고 있는 와이어(9)와 원료 융액(2)이 충진되어 있는 도가니(1)를 지지하고 있는 도가니축(10)을 실측기(11)에 의해 전기적으로 접속시켜 둔다. 그리고, 도가니(1)를 상승시켜 원료 융액(2)이 종결정(7)에 접촉했을 때에, 실측기(11)가 전기적으로 이를 감지한다. 이때의 도가니 위치를 기록하여, 이 도가니 위치, 즉, 원료 융액면의 위치가 원하는 DPM이 되는 위치에서의, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 실측할 수 있다.

그리고, 상기와 같은 방법으로, 차열부재(4)의 하단면과 원료 융액(2)의 표면 사이의 거리(A)를 실측함과 동시에, 기준 반사체(5)의 원료 융액면에 반사된 경상(R1)의 위치를 정점 관측기(6)로 관측한다.

다음에, 실리콘 단결정(3)을 도 2와 같은 장치를 사용하여 인상한다. 이 실리콘 단결정 제조 장치(20)는, 예를 들면, 석영 도가니(1a) 등의 부재를 수용하는 메인챔버(12)와, 메인챔버(12) 상에 연결설치된 인상챔버(13)와, 결정 온도구배의 제어를 위한 차열부재(4)와, 다결정 실리콘 원료를 가열, 용융하기 위한 히터(14)와, 석영 도가니(1a)를 지지하는 흑연 도가니(1b)와, 히터(14)로부터의 열이 메인챔버(12)에 직접 복사되는 것을 방지하기 위한 단열재(15)와, 실리콘 단결정을 인상하기 위한 와이어(9)와, 도가니(1)를 지지하는 도가니축(10)과, 도가니 위치의 제어장치(16)를 구비한다.

이와 같은 제조 장치(20)에 의해, 실리콘 단결정(3)을 다음과 같이 하여 인상할 수 있다. 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리의 실측 전에, 미리, 석영 도가니(1a) 내에 고순도의 다결정 실리콘 원료를 수용하고, 흑연 도가니(1b) 주위에 배치된 히터(14)에 의해 실리콘의 융점(약 1420℃) 이상으로 가열 용융하여, 원료 융액(2)을 준비해 둔다. 그리고, 상기 설명한 바와 같이 차열부재(4)의 하단면과 원료 융액(2)의 표면 사이의 거리를 실측하고, 기준 반사체(5)의 원료 융액면에 반사된 경상(R1)의 위치를 정점 관측기(6)로 관측한다.

그리고, 원료 융액(2)에 종결정(7)을 접융(接融)시킨 후, 와이어(9)를 권취기구(미도시)에 의해 차분히 권취하여, 조임부(絞り部)를 형성한 후에, 결정 지름을 확대하여 일정 직경을 갖는 정경부(定徑部)를 육성시킨다.

이때, 실리콘 단결정(3)의 인상은, 자석(19)에 의해, 원료 융액(2)에 자장을 인가하면서 행한다. 특히, 인가하는 자장의 중심 자장강도(코일 중심을 잇는 선의 중심의 자장강도)는, 300G~7000G의 수평 자장으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 자장강도로 함으로써, 원료 융액면이 거의 진동하지 않으므로, 원료 융액면에 반사된 경상의 흔들림을 억제할 수 있고, 원료 융액면의 위치를 한층 더 안정적이면서 보다 정확하게 경상의 이동거리를 측정할 수 있다.

다음에, 실리콘 단결정(3)을 인상 중인 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에 대하여 설명한다. 실리콘 단결정 인상 전에, 정점 관측기(6)에 의해, 원료 융액면에 반사된 기준 반사체(5)의 경상(R1)의 화상을 포착해 둔 위치로부터, 실리콘 단결정을 인상 중에, 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 원료 융액면이 내려가서, 기준 반사체(5)의 경상의 위치가 (R2)로 이동한다.

이때, 도 1의 (b)에 나타내는 경상의 위치(R1)로부터 (R2)로의 이동거리(B)를 정점 관측기(6)에 접속되어 있는 측정 연산 장치(17)에 의해, 원료 융액면의 이동거리(C)로 변환한다. 이 변환은, 정점 관측기(6) 등의 위치, 각도로부터 기하학적으로 이하와 같이 산출할 수 있다. 원료 융액(2)의 이동거리를 C, 경상의 이동거리를 B로 하고, 경상의 반사각을 θ로 할 때,

B=2Csinθ

가 되어, 정점 관측기(6)에 의해 얻은 경상의 이동거리(B)로부터 원료 융액의 이동거리(C)를 구할 수 있고, 경상이 (R2)의 위치에 있을 때의 DPM은, 실측값(A)에 원료 융액의 이동거리(C)를 더하여 구할 수 있다.

이때, θ≥30°이면, C≤B가 되므로, 원료 융액의 미묘한 이동을 경상의 이동에 따라 크게 확대하여 측정할 수 있다.

그러나, 보다 정확하게 DPM을 산출하려면, 실리콘 단결정 인상 전에, 예를 들어 도가니 위치, 즉 원료 융액면을 20mm 내렸을 때에 관측되는 경상의 이동거리(B)로부터, 변환계수를 구해 두어도 된다. 한편, 정점 관측기(6)는, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 통상적으로 이용되는 광학식 카메라(CCD 카메라 등)를 들 수 있다.

이와 같이 하여 둠으로써, 실리콘 단결정 인상 중에, 정점 관측기(6)에 의해 경상의 이동거리(B)만을 파악함으로써, 실리콘 단결정 인상 전의 실측값(A)과, 경상의 이동거리(B)로부터 산출된 원료 융액면의 이동거리(C)에 의해, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 정확도 좋게 산출할 수 있다. 실리콘 단결정 인상 전의 실측값(A)의 산출은, 도가니 위치의 제어장치(16)에 의해 산출 가능하도록 한다.

그 다음, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 제어하려면, 실리콘 단결정(3)의 인상 중에 항상 경상의 이동거리를 관측하고, 상기와 같은 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에 의해 측정한 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 수시로 피드백한다. 그리고, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리가 설정값이 되도록 도가니(1) 또는 차열부재(4)를 이동시키는 것이 바람직하다. 도가니(1)를 이동시키려면, 도가니축(10)을 상하로 움직이면 되고, 차열부재(4)를 이동시키려면, 정류통(整流筒)이동기구(18)에 의해 정류통을 상하로 움직이면 된다.

이처럼, 실리콘 단결정(3)의 인상 중에 DPM 측정값을 피드백하고, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리가 설정값이 되도록 도가니(1) 또는 차열부재(4)를 이동시킴으로써, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리가 정확하게 측정되고 있으므로, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 고정확도로 제어할 수 있다.

무결함 결정 등 실리콘 단결정을 고품질로 육성할 때에는, 원료 융액과 그 상부에 배치되는 차열부재의 거리(DPM)가 매우 중요하다. 왜냐하면, 무결함 결정의 제조 마진은 매우 좁아, 이를 결정 면내 방향 전체에서 달성시킬 필요가 있다. 결정 주변에서의 온도구배는, DPM을 변경함으로써 크게 변하므로, 중심부와 주변부의 온도구배를 동일하게 하는데에 DPM을 제어 인자로서 사용할 수 있기 때문이다. 그리고, 결정 길이방향에서 면내의 온도구배가 변하므로, 결정 길이방향 전체에서 무결함 결정을 만들기 위해서는, DPM을 결정 길이에 맞춰 변경할 필요가 있다.

그러므로, 상기 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법에 의해, 차열부재 하단면과 원료 융액면의 거리를 제어하여, 실리콘 단결정을 제조한다면, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 고정확도로 제어할 수 있으므로, 결정 성장축 방향의 결정축 온도구배를 매우 정밀하게 제어할 수 있고, 고품질의 실리콘 단결정을 효율적으로 높은 생산성으로 제조할 수 있다.

나아가, 상기 실리콘 단결정의 제조 방법에 의해 제조되는 실리콘 단결정이, 직경방향에서 전면(全面) 무결함인 것으로 함으로써, 실리콘 단결정의 무결함 영역을 넓힐 수 있으므로, 실리콘 단결정 제조에 있어서의 수율이 더욱 향상된다.

실시예

이하에 본 발명의 실시예, 비교예를 들어, 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 이들은 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

(실시예 1)

실리콘 단결정의 제조 장치로서, 도 2의 실리콘 단결정의 제조 장치(20)를 이용하였다. 우선, 차열부재(4)는 사용시간이 긴 용탕비산액이 부착된 것을 사용하고, 차열부재 하단면(4a)에 오목부(4b)를 마련하여, 그 내측에 기준 반사체(5)를 배치하였다. 기준 반사체(5)는, 단단한 투명 석영봉의 선단에 백색 석영을 붙인 것을 사용하였다. 그리고, 먼저, 구경 800mm의 석영 도가니(1a)(직경 300mm의 실리콘 단결정 인상용)에 실리콘 다결정 원료를 340kg 충진하였다. 그리고, 실리콘 다결정 원료를 히터(14)로 용해한 후, 자석(19)에 의해, 중심 자장강도가 4000G인 수평 자장을 인가하였다.

그 후, 종결정(7)을 사용하여 DPM을 실측하였다. 실측 방법은, 도 3과 같이 기준위치 검출기(8)로, 종결정(7)의 하단을 검출하여 그 위치를 기준위치로 하고, 그 후, 도가니(1)를 상승시켜 원료 융액(2)과 접촉시켰을 때에 원료 융액면의 위치가 원하는 DPM이 되는 위치에서 종결정(7)의 하단을 정지시키고, 다음에, 도가니(1)를 상승시켜 종결정(7)의 하단과 원료 융액(2)을 접촉시켰다. 그리고, 이 접촉위치로부터 기준위치의 거리와, 미리 거리를 알고 있는 차열부재 하단면으로부터 기준위치의 거리에 의해 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리(A)를 실측하였다. 원료 융액(2)과 종결정(7)의 접촉은, 와이어(9)로부터 도가니축(10)에 전기가 흐른 것을 실측기(11)에 의해 감지하였다. 감지한 순간의 DPM을 DPM 설정값으로 하고, 이때, 원료 융액면에 반사되어 있는 기준 반사체(5)의 경상의 위치(R1)를 정점 관측기(카메라)(6)로 검출하였다. 이때, 동시에, 변환계수의 결정도 행하였다. 즉, 도가니(1)를 하방으로 20mm 움직였을(원료 융액면의 이동거리(C)의) 때, 경상의 이동거리(B)를 측정하고, 실리콘 단결정 인상 중인 경상의 이동거리(B)로부터 원료 융액면의 이동거리(C)를 산출할 수 있도록 하였다.

상기와 같은 설정을 마친 상태로 실리콘 단결정(3)의 인상을 행하여, DPM을 측정하였다. 또한, 이때 DPM의 제어는 행하지 않았다.

(비교예 1)

실시예 1에서 사용한 차열부재(4)에 마련한 오목한 형상의 에러검출 억제기구부(4b)를 없애, 장시간 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로, 실리콘 단결정의 인상을 행하여, DPM을 측정하였다.

한편, 비교예 1의 DPM 측정 방법에서 이용한 차열부재 및 기준 반사체의 개략도를 도 4의 (a)에, 실시예 1의 DPM 측정 방법에서 이용한 에러검출 억제기구를 구비한 차열부재 및 기준 반사체의 개략도를 도 4의 (b)에 나타낸다.

비교예 1과 실시예 1의 DPM 측정을 실시했을 때의 에러검출 빈도 레벨을 산출하였다. 여기서, 에러검출 빈도의 정의로서, 1min당 평균 검출값이 1min전의 평균 검출값과 대비하여 0.2% 이상 변위한 경우를 에러검출로 하고, 실시예 1의 에러검출 빈도를 1로 했을 때의 상대값을 에러검출 빈도 레벨(실리콘 단결정 1개당 에러검출이 되는 발생빈도 비교)로 하였다. 비교예 1에서는 용탕비산액의 영향으로 에러검출을 일으키고 있지만, 실시예 1에서는 에러검출이 1/100 이하로 에러검출을 억제할 수 있어(비교예 1:실시예 1=106:1), 정확하게 DPM을 측정할 수 있음을 알 수 있었다.

한편, 비교예 1과 실시예 1의 DPM 측정값을 도 5에 나타낸다. 도 5에 나타나는 바와 같이, 비교예 1에서는 DPM이 매우 들쑥날쑥한 것에 반해, 실시예 1에서는 안정적이었다.

(실시예 2)

DPM을 제어한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로, 실리콘 단결정(3)의 인상을 행하였다. 앞서 설명한 바와 같이, 인상한 실리콘 단결정에 무결함 결정영역이 많이 생기도록 하기 위해서는, 결정 제조 중에 수시로 DPM을 변경하는 것이 바람직하다. 그러므로, 실시예 1과 동일한 조건으로, 가장 바람직하다고 생각되는 패턴으로 DPM이 되도록 도가니 위치 제어 장치(16)에 의해 도가니 위치를 제어하여 실리콘 단결정(3)을 인상하였다.

(비교예 2)

DPM을 제어한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 조건으로, 실리콘 단결정(3)의 인상을 행하였다. 앞서 설명한 바와 같이, 인상한 실리콘 단결정에 무결함 결정영역이 많이 생기도록 하기 위해서는, 결정 제조 중에 수시로 DPM을 변경하는 것이 바람직하다. 그러므로, 비교예 1과 동일한 조건으로, 가장 바람직하다고 생각되는 패턴으로 DPM이 되도록 도가니 위치 제어 장치(16)에 의해 도가니 위치를 제어하여 실리콘 단결정(3)을 인상하였다.

비교예 2와 실시예 2에서 제조된 실리콘 단결정의 품질 로스의 정도를 도 6에 나타낸다. 비교예 2에서는 에러검출된 DPM이 원래대로 제어되고 있으므로 품질 로스를 일으키고 있으나, 실시예 2에서는 에러검출 없이 정확하게 DPM을 제어할 수 있으므로 품질 로스를 일으키지 않음을 알 수 있다.

(실시예 3)

신품의 차열부재를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로, 실리콘 단결정(3)의 인상을 행하여, DPM을 측정하였다.

(비교예 3)

신품의 차열부재를 사용하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 조건으로, 실리콘 단결정(3)의 인상을 행하여, DPM을 측정하였다.

비교예 3과 실시예 3의 DPM 측정을 실시했을 때의 에러검출 빈도 레벨을 산출하였다. 비교예 3에서는 차열체가 신품인 경우에도, 2치화 오차의 영향으로 에러검출이 있지만, 실시예 3에서는 2치화 오차의 영향에 의한 에러검출이 1/100 이하로 억제되어 있어(비교예 3:실시예 3=108:1), 보다 정확하게 DPM을 측정할 수 있음을 알 수 있다. 한편, 비교예 3과 실시예 3의 DPM 측정값을 도 7에 나타낸다. 도 7에 나타나는 바와 같이, 실시예 3에서는 DPM 측정은 안정적이었지만, 비교예 3에서는 안정적이지 못했다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시일 뿐으로, 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 같은 작용 효과를 나타내는 것은 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims

쵸크랄스키법에 의해 도가니 내의 원료 융액에 자장을 인가하면서 실리콘 단결정을 인상할 때에, 원료 융액면 상방에 위치하는 차열부재에 기준 반사체를 구비하고, 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 측정하는 방법에 있어서,
상기 기준 반사체를, 상기 차열부재 하단면에 마련된 오목부의 내측에 구비하며,
상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리를 실측하고, 상기 기준 반사체의 상기 원료 융액면에 반사된 경상의 위치를 정점 관측기로 관측한 후,
상기 실리콘 단결정 인상 중에, 상기 경상의 이동거리를 상기 정점 관측기로 측정하여, 상기 실측값과 상기 경상의 이동거리로부터 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법.
제1항에 있어서,
상기 기준 반사체로서, 고순도의 백색 석영, 또는 고순도 투명 석영을 백색화한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법.
제1항에 있어서,
상기 기준 반사체 하단부를, 상기 차열부재 하단면보다 높은 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법.
제2항에 있어서,
상기 기준 반사체 하단부를, 상기 차열부재 하단면보다 높은 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리를 실측할 때, 상기 원료 융액의 상방에 배치되어 있는 기준위치 검출기로, 상기 실리콘 단결정을 성장시키기 위한 종결정의 하단을 검출하여 기준위치로 하고, 그 후, 상기 종결정의 하단을, 상기 기준 반사체 하단과 상기 원료 융액면 사이로 하강시키고, 상기 도가니를 상승시켜 상기 종결정 하단과 상기 원료 융액면을 접촉시켜, 그 접촉위치로부터 상기 기준위치의 거리와 상기 차열부재 하단면으로부터 상기 기준위치의 거리에 의해 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리를 실측하는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인가하는 자장의 중심 자장강도를, 300G~7000G의 수평 자장으로 하는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법.
제5항에 있어서,
상기 인가하는 자장의 중심 자장강도를, 300G~7000G의 수평 자장으로 하는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에 의해 측정한 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를, 상기 실리콘 단결정의 인상 중에 피드백하고, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리가 설정값이 되도록 상기 도가니 또는 상기 차열부재를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법.
제5항에 기재된 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에 의해 측정한 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를, 상기 실리콘 단결정의 인상 중에 피드백하고, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리가 설정값이 되도록 상기 도가니 또는 상기 차열부재를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법.
제6항에 기재된 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에 의해 측정한 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를, 상기 실리콘 단결정의 인상 중에 피드백하고, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리가 설정값이 되도록 상기 도가니 또는 상기 차열부재를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법.
제7항에 기재된 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 측정 방법에 의해 측정한 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리를, 상기 실리콘 단결정의 인상 중에 피드백하고, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면 사이의 거리가 설정값이 되도록 상기 도가니 또는 상기 차열부재를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법.
제8항에 기재된 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법에 의해, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면의 거리를 제어하여, 실리콘 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조 방법.
제9항에 기재된 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법에 의해, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면의 거리를 제어하여, 실리콘 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조 방법.
제10항에 기재된 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법에 의해, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면의 거리를 제어하여, 실리콘 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조 방법.
제11항에 기재된 차열부재 하단면과 원료 융액면 사이의 거리 제어 방법에 의해, 상기 차열부재 하단면과 상기 원료 융액면의 거리를 제어하여, 실리콘 단결정을 제조하는 것을 특징으로 하는 실리콘 단결정의 제조 방법.