KR102241325B1 - 반도체 단결정 인상장치 및 이것을 이용한 반도체 단결정의 재용융방법 - Google Patents

반도체 단결정 인상장치 및 이것을 이용한 반도체 단결정의 재용융방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 융액을 수용하는 도가니를 가열보온하는 히터와, 융액으로부터 반도체 단결정을 인상하면서 육성하는 와이어를 구비하는 단결정 인상장치로서, 단결정 인상장치는, 와이어로 반도체 단결정의 하단부를 융액 중에 침지시켜 재용융시켰을 때에, 반도체 단결정의 중량의 변화로부터, 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료된 것을 검출하는 재용융 검출장치와, 도가니와 와이어의 사이에 전압을 인가함으로써, 반도체 단결정과 융액의 사이에 전압을 인가하면서 와이어로 반도체 단결정을 감아올렸을 때, 반도체 단결정과 융액의 사이에 전류가 흐르지 않게 된 위치로부터, 반도체 단결정의 최하단을 검출하는 최하단 검출장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정 인상장치이다. 이에 따라, 반도체 단결정의 재용융에 있어서, 침지시킨 결정의 용융완료를 판단하기 때문에, 육안에 의한 확인이 필요없는, 효과적인 재용융이 가능해진다.

Description

반도체 단결정 인상장치 및 이것을 이용한 반도체 단결정의 재용융방법{SEMICONDUCTOR SINGLE CRYSTAL PULLING APPARATUS AND METHOD FOR REMELTING SEMICONDUCTOR SINGLE CRYSTAL USING SAME}
본 발명은 초크랄스키법(이하 CZ법이라고도 함)에 의한 단결정의 제조방법에 관한 것으로, 단결정 육성 중에 유전위화한 경우의 재용융방법에 관한 것이다.
실리콘 단결정의 제조방법으로서, 초크랄스키법이 알려져 있다. 이 방법은 챔버 내에 설치된 석영도가니에 원료덩어리를 수용하고, 히터로 가열하여, 도가니 내의 원료를 융액으로 한다. 그리고, 원료융액 면에 종결정을 착액시켜 회전시키면서 인상해서, 원하는 직경과 품질을 갖는 실리콘 단결정을 육성시킨다.
실리콘 단결정의 제조공정에서는, 종결정에 포함되어 있는 전위나, 착액시의 열 쇼크 등에 의해 발생하는 전위를 제거하기 위하여, 대쉬 네킹(dash necking) 공정으로 일단 직경을 3~4mm 정도까지 얇게 좁혀서 네크부(ネック部)를 형성한다.
그 후, 서서히 원하는 직경까지 증경시키는 콘 공정을 거쳐, 제품이 되는 직동부(直胴部)를 형성한다. 마지막은 실리콘 융액으로부터 분리할 때에 발생하는 열 쇼크에 의한 전위의 영향을 줄이기 위하여, 직경을 감경하는 테일부(テル部)를 형성하고, 실리콘 융액으로부터 분리한다.
그러나, 실리콘 단결정의 제조과정에서는, 다양한 외란에 의해, 콘 공정, 직동 공정에 있어서 전위가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 그 후에 형성되는 결정의 단결정화가 손상되기 때문에, 제품으로서 가치가 없어진다. 이에 실리콘 단결정 제조공정의 빠른 단계에서 전위가 발생한 경우, 지금까지 제조한 단결정을 다시 용융하고(이하, 재용융이라고 함), 그 후, 재차 단결정의 제조가 행해진다.
재용융의 공정에서는, 우선 융액의 온도를 결정이 녹는 온도까지 상승시킨다. 그 후, 결정을 융액에 침지시켜 용융한다. 이때, 결정이 도가니 저부에 접촉되지 않도록 주의할 필요가 있으므로, 대략 20~50mm의 범위에서 결정을 침지시키는 것이 바람직하다. 침지시킨 결정이 용융한 것을 확인한 후, 마찬가지로 결정을 융액에 침지시키는 작업을 반복하여 지금까지 제조한 결정을 전부 용융한다.
특허문헌 1에 개시되어 있는 실리콘 단결정의 제조방법에서는, 유전위화한 결정을 효율적으로 재용융하는 수단으로서, 결정에 상하이동의 진동을 가하면서 일정한 평균속도로 침지시키는 방법이 기재되어 있다.
특허문헌1: 일본특허공개 2009-132552호 공보
그러나, 융액의 온도에 따라서는 결정의 중심부에 원뿔상의 잔여물이 생기는 경우가 있다. 이러한 경우, 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 융액에 침지시킨 결정의 용융이 완료되지 않은 채로 강하를 계속한 경우, 결정이 도가니 저면과 접촉하여, 도가니를 파손시킬 위험성이 있다.
이에 따라, 침지시킨 결정의 용융이 완료된 것을 판단하기 위해서는, 작업자의 육안에 의한 확인이 필요하게 된다. 이 경우, 작업자는 일정시간마다 결정을 융액으로부터 분리하여 상승시키고, 창문으로부터 결정의 용융상태를 확인하는 작업을 행할 필요가 있다.
그리고, 용융하는 결정이 긴 것인 경우, 완전히 용융하기까지는 상당한 시간이 걸리고, 그 동안, 감시를 반복할 필요가 있기 때문에, 작업자의 큰 부담이 되고 있다.
또한, 감시의 타이밍이 맞지 않아, 용융이 완료된 채로 방치된 경우, 그 동안 전력낭비가 이루어지고, 나아가 융액 온도가 고온이 되어 석영도가니의 열화를 일으킨다는 문제가 있다. 또한 재용융은 생산에 기여하지 않는 공정으로 그 동안의 시간, 전력, 인건비는 전부 손실이 되기 때문에, 효율적인 재용융이 요구되고 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 반도체 단결정의 재용융에 있어서, 침지시킨 결정의 용융완료를 판단하기 위하여, 육안에 의한 확인이 불필요하며, 효과적인 재용융이 가능한 반도체 단결정 인상장치 및 재용융방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 융액을 수용하는 도가니를 가열보온하는 히터와, 상기 융액으로부터 반도체 단결정을 인상하면서 육성하는 와이어를 구비하는 단결정 인상장치로서,
상기 단결정 인상장치는, 상기 와이어로 상기 반도체 단결정의 하단부를 상기 융액 중에 침지시켜 재용융시켰을 때에, 상기 반도체 단결정의 중량의 변화로부터, 상기 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료된 것을 검출하는 재용융 검출장치와,
상기 도가니와 상기 와이어의 사이에 전압을 인가함으로써, 상기 반도체 단결정과 상기 융액의 사이에 전압을 인가하면서 상기 와이어로 상기 반도체 단결정을 감아올렸을 때, 상기 반도체 단결정과 상기 융액의 사이에 전류가 흐르지 않게 된 위치로부터, 상기 반도체 단결정의 최하단을 검출하는 최하단 검출장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정 인상장치를 제공한다.
이러한 반도체 단결정 인상장치이면, 반도체 단결정의 중량의 변화로부터, 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료되었는지를 검출할 수 있으므로, 육안에 의해 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료된 것을 확인할 필요가 없다. 또한, 반도체 단결정의 최하단을 전기적으로 검출할 수 있다. 따라서, 재용융을 자동화할 수 있는 장치가 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기와 같은 반도체 단결정 인상장치를 이용하여 반도체 단결정의 하단부를 융액 중에 침지시켜 재용융시키는 방법으로서,
상기 단결정 인상장치의 상기 와이어를 감아내려, 상기 반도체 단결정의 하단부를 상기 융액 중에 침지시키고, 이 하단부를 재용융시키는 결정침지공정과,
상기 재용융 검출장치를 이용하여, 상기 반도체 단결정의 중량의 변화로부터, 상기 융액 중에 침지시킨 상기 반도체 단결정의 하단부의 용융이 완료된 것을 검출하는 재용융 검출공정과,
상기 반도체 단결정과 상기 융액의 사이에 전압을 인가하면서 상기 와이어로 상기 반도체 단결정을 감아올리고, 상기 최하단 검출장치를 이용하여, 상기 반도체 단결정과 상기 융액의 사이에 전류가 흐르지 않게 된 위치로부터, 상기 반도체 단결정의 최하단을 검출하는 최하단 검출공정과,
최하단 검출공정의 종료 후에, 재차 결정침지공정을 개시할지, 또는, 재용융을 종료할지를 결정하는 판별공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정의 재용융방법을 제공한다.
이와 같이, 본 발명의 반도체 단결정 인상장치를 이용하므로, 침지시킨 반도체 단결정의 하단부의 재용융의 완료를 육안에 의해 확인할 필요가 없으므로, 재용융을 효율적으로 행할 수 있다.
이때, 상기 재용융 검출공정에 있어서,
상기 반도체 단결정의 중량의 변화가, 미리 설정한 소정의 값 이내가 되면, 상기 침지한 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료되었다고 검출할 수 있다.
이와 같이, 반도체 단결정의 중량의 변화가, 미리 설정한 소정의 값 이내가 되면, 침지한 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료되었다고 검출하면, 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료된 것을 보다 정확히 검출할 수 있다.
이때, 상기 판별공정에 있어서, 상기 반도체 단결정의 중량이, 미리 설정한 소정의 중량 이하가 된 경우에, 재용융을 종료한다고 결정할 수 있다.
이와 같이, 반도체 단결정의 중량이, 미리 설정한 소정의 중량 이하가 된 경우에, 재용융의 종료를 결정할 수 있다.
이때, 상기 판별공정에 있어서, 재차 결정침지공정을 개시한다고 결정한 경우에,
그 후의, 상기 결정침지공정에 있어서, 상기 융액 중에 침지시키는 상기 반도체 단결정의 하단부의 길이를, 상기 검출한 상기 반도체 단결정의 최하단으로부터 상기 도가니 내의 상기 융액의 깊이 미만으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 함으로써, 반도체 단결정의 하단부에서 잔여물이 있는 경우에 있어서도, 융액에 침지시키는 반도체 단결정의 하단부의 길이를, 도가니 내의 상기 융액의 깊이 미만으로 하므로, 반도체 단결정이 도가니 저부에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이때, 상기 결정침지공정과, 상기 재용융 검출공정과, 상기 최하단 검출공정과, 상기 판별공정을 자동으로 행함으로써, 상기 반도체 단결정의 재용융을 자동으로 행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 반도체 단결정의 재용융을 자동으로 행할 수 있으므로, 효율적으로 재용융을 행할 수 있다.
본 발명의 반도체 단결정 인상장치, 반도체 단결정의 재용융방법이면, 반도체 단결정의 중량의 변화로부터, 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료되었는지를 검출할 수 있으므로, 육안에 의해 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료된 것을 확인할 필요가 없다. 또한, 반도체 단결정의 최하단을 전기적으로 검출할 수 있으므로, 정확히 검출할 수 있다.
또한, 이러한 본 발명의 반도체 단결정 인상장치를 이용한 반도체 단결정의 재용융방법이면, 침지시킨 반도체 단결정의 하단부의 재용융의 완료를 육안에 의해 확인할 필요가 없으므로, 재용융을 효율적으로 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 단결정 인상장치의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 2는 실시예 1에 있어서, 본 발명의 반도체 단결정 인상장치를 이용하여 결정을 재용융시켰을 때의, 결정의 중량과 시간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 실시예 2에 있어서의 반도체 단결정의 재용융방법의 공정도이다.
도 4는 실시예 2 및 비교예에 있어서의, 결정의 길이와 시간의 관계를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 대하여 실시의 형태를 설명하나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
우선, 본 발명의 반도체 단결정 인상장치에 대하여 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 반도체 단결정 인상장치(1)는, 융액(2)을 수용하는 도가니(3)를 가열보온하는 히터(4)와, 융액(2)으로부터 반도체 단결정(5)을 인상하면서 육성하는 와이어(6)와, 재용융 검출장치(7)와, 최하단 검출장치(8)를 구비한다.
재용융 검출장치(7)는, 와이어권취부(9)에 접속된 중량측정기(10)에 의해, 반도체 단결정(5)의 중량을 측정할 수 있다. 그리고, 재용융 검출장치(7)는, 와이어(6)를 감아내려 반도체 단결정(5)의 하단부를 융액(2) 중에 침지시켜 재용융시켰을 때에, 반도체 단결정(5)의 중량의 변화로부터, 반도체 단결정(5)의 하단부의 재용융이 완료된 것을 검출할 수 있다. 중량측정기(10)는, 예를 들어 로드셀로 할 수 있다.
또한, 최하단 검출장치(8)의 전원(11)과 전류계(12)는, 도가니(3)와 와이어(6)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 와이어권취부(9) 및 와이어(6)는 어스(대지)에 대하여 절연되어 있다. 이 때문에, 도가니(3)와 와이어(6)의 사이에 전원(11)을 접속하여 전압을 인가하면 반도체 단결정(5)이 융액(2)에 접촉되어 있는 경우, 폐회로가 형성되므로 미소전류가 흐른다. 한편, 반도체 단결정(5)이 융액(2)으로부터 이격되면 폐회로가 형성되지 않으므로, 전류가 흐르지 않는다.
이러한 성질을 이용하여, 최하단 검출장치(8)에서, 도가니(3)와 와이어(6)의 사이에 전압을 인가함으로써, 반도체 단결정(5)과 융액(2)의 사이에 전압을 인가하면서 와이어(6)로 반도체 단결정(5)을 감아올렸을 때, 반도체 단결정(5)과 융액(2)의 사이에 전류가 흐르지 않게 된 위치로부터, 반도체 단결정(5)의 최하단을 검출한다.
또한, 재용융 검출장치(7), 최하단 검출장치(8)에 접속된 제어장치(13)에 의해, 와이어권취부(9)를 제어할 수 있다.
이러한 반도체 단결정 인상장치(1)이면, 반도체 단결정의 중량의 변화로부터, 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료되었는지를 검출할 수 있으므로, 육안에 의해 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료된 것을 확인할 필요가 없다. 또한, 반도체 단결정의 최하단을 전기적으로 정확히 검출할 수 있다.
이어서, 상기와 같은 본 발명의 단결정 인상장치를 이용한 본 발명의 반도체 단결정의 재용융방법에 대하여 설명한다.
(결정침지공정)
우선, 상기에 나타낸 바와 같은 본 발명의 반도체 단결정 인상장치(1)의 와이어(6)를 감아내려, 반도체 단결정(5)의 하단부를 융액(2) 중에 침지시켜 재용융시킨다.
(재용융 검출공정)
그리고, 재용융 검출장치(7)를 이용하여, 반도체 단결정(5)의 중량의 변화로부터, 융액(2) 중에 침지시킨 반도체 단결정(5)의 하단부의 용융이 완료된 것을 검출한다.
이때, 반도체 단결정(5)의 중량의 변화가, 미리 설정한 소정의 값 이내가 되면, 침지한 반도체 단결정(5)의 하단부의 재용융이 완료되었다고 검출하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 반도체 단결정(5)의 중량의 변화가, 미리 설정한 소정의 중량 이하가 된 경우에, 재용융의 종료를 결정할 수 있다. 즉, 단결정의 용융이 진행되면, 단결정의 중량이 서서히 감소되나, 이 변화가 거의 없어졌을 때, 재용융이 완료되었다고 판단할 수 있다.
(최하단 검출공정)
반도체 단결정(5)과 융액(2)의 사이에 전압을 인가하면서, 와이어(6)로 반도체 단결정(5)을 감아올린다. 그리고, 최하단 검출장치(8)를 이용하여 반도체 단결정(5)과 융액(2)의 사이에 전류가 흐르지 않게 된 위치, 즉 반도체 단결정(5)의 최하단이 융액으로부터 이격된 위치를 도출하고, 이에 따라 반도체 단결정(5)의 최하단을 검출한다.
이와 같이 하여 반도체 단결정(5)의 최하단을 정확히 검출할 수 있으므로, 재차 재용융시켰을 때, 검출된 반도체 단결정(5)의 최하단으로부터 재차 결정을 침지시킬 수 있다. 이에 따라, 예를 들어 반도체 단결정(5)의 하단부에 잔여물이 있는 경우에도, 단결정을 도가니 저부에 부딪치게 하는 일 없이, 항상 동일한 길이만큼 결정을 융액에 침지시킬 수 있다.
(판별공정)
최하단 검출공정의 종료 후에, 재차 결정침지공정을 개시할지, 또는, 재용융을 종료할지를 결정한다.
이때, 예를 들어, 반도체 단결정(5)의 중량이, 미리 설정한 소정의 중량 이하가 된 경우에, 거의 모든 단결정이 용융된 것으로 보고, 재용융을 종료하는 것으로 결정할 수 있다.
또한, 이때, 재차 결정침지공정을 개시한다고 결정한 경우에, 그 후의, 결정침지공정에 있어서, 융액(2) 중에 침지시키는 반도체 단결정(5)의 하단부의 길이를, 최하단 검출공정에서 검출한 반도체 단결정(5)의 최하단으로부터 도가니(3) 내의 융액(2)의 깊이 미만으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 융액(2) 중에 침지시키는 반도체 단결정(5)의 하단부의 길이를, 검출한 반도체 단결정(5)의 최하단으로부터 도가니(3) 내의 융액(2)의 깊이 미만으로 함으로써, 반도체 단결정(5)의 하단부가 도가니(3)의 바닥에 접촉하여, 도가니(3)를 파손하는 것을 확실히 방지할 수 있다.
이러한 본 발명의 반도체 단결정의 재용융방법이면, 재용융시켰을 때에, 상기 반도체 단결정의 중량의 변화로부터, 상기 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료된 것을 검출할 수 있으므로, 육안에 의해 재용융이 완료된 것을 확인할 필요가 없다. 또한, 반도체 단결정의 최하단을 검출할 수 있으므로, 잔여물에 의해, 도가니를 파손시키는 일 없이, 반도체 단결정의 재용융을 할 수 있다.
그리고, 상기의 결정침지공정과, 재용융 검출공정과, 최하단 검출공정과, 판별공정을 자동으로 행함으로써, 반도체 단결정의 재용융을 자동으로 행할 수 있다.
이와 같이, 반도체 단결정의 재용융의 완료를 결정의 중량의 변화로부터 검출하였으므로, 결정의 침지를 포함하여, 반도체 단결정의 재용융을 자동으로 행할 수 있다. 이에 따라, 반도체 단결정의 재용융을 효율적으로 행할 수 있다.
이에 따라, 반도체 단결정 제조에 있어서의 결정의 재용융공정을 자동화하는 것이 가능해져 작업자의 부담을 경감할 수 있다. 또한, 재용융을 시간 낭비없이 실시할 수 있어, 전력손실, 석영도가니의 열화를 최소한으로 억제할 수 있다. 나아가, 자동화에 의해, 생력화 또는 조작미스 등에 의한 사고, 생산성의 저하를 방지할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이것들로 한정되는 것이 아니다.
(실시예 1)
도 1에 나타낸 바와 같은, 본 발명의 반도체 단결정 인상장치(1)를 이용하여, 반도체 단결정(5)의 재용융을 행하였다. 이때, 반도체 단결정(5)의 중량의 변화를 중량측정기(10)(로드셀)에 의해 측정하여, 재용융 중인 반도체 단결정(5)의 중량을 관찰하였다. 이때의 측정결과를, 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 반도체 단결정(5)을 융액(2)에 침지시킨 경우, 부력의 영향에 의해 급준(急峻)한 중량변화가 일어난다(a). 그대로 방치하면, 반도체 단결정(5)의 용융에 의해 완만한 중량변화가 계속되고(b), 최종적으로 중량이 거의 일정해지는 것을 알 수 있었다(c).
이때, 중량이 거의 일정해져, 그 변화가 1분간당 200g 이내가 된 지점에서 결정을 와이어(6)로 감아올려, 반도체 단결정(5)의 용융상태를 확인하였다. 그 결과, 융액(2)에 침지시킨 반도체 단결정(5)의 하단부는, 거의 용융이 완료되었다고 판단할 수 있는 상태였다.
이 결과로부터, 결정을 실리콘융액에 침지시킨 후의 결정중량을 제어장치에 도입하고, 그 변화를 감시함으로써 용융완료의 판단을 자동화할 수 있는 것을 알 수 있었다.
(실시예 2)
도 1에 나타낸 바와 같은, 본 발명의 반도체 단결정 인상장치(1)를 이용하여, 도 3에 나타낸 바와 같은 공정에서, 반도체 단결정(5)의 재용융을 개시하였다(SP1). 또한, 이하에 나타낸 공정을 자동으로 행하도록, 제어장치(13)를 프로그래밍하고, 자동으로 재용융을 실시하였다. 또한, 재용융하는 반도체 단결정(5)은 직동부가 약 20cm인 것을 이용하여 행하였다.
(결정침지공정)
우선, 와이어(6)를 감아내려, 반도체 단결정(5)의 하단부를 융액(2)에 40mm 침지시켰다(SP2).
(재용융 검출공정)
이때의 반도체 단결정(5)의 중량은, 중량측정기(10)(로드셀)에 의해 수시로 측정되고, 그 결과는 제어장치(13)에 전송된다. 이때, 반도체 단결정(5)의 중량의 변화가 소정의 범위 내(예를 들어, 1분간당 200g 이내)인 경우에, 반도체 단결정(5)의 하단부의 용융이 완료되면, 재용융 검출장치(7)에 의해 검출되도록, 미리 설정해두었다(SP3).
(최하단 검출공정)
반도체 단결정(5)의 하단부의 용융이 완료되었다고 검출되면, 반도체 단결정(5)과 융액(2)의 사이에 전압을 인가하면서, 와이어(6)로 반도체 단결정(5)을 감아올렸다(SP4). 그리고, 최하단 검출장치(8)에 의해, 반도체 단결정(5)과 융액(2)의 사이에 전류가 흐르지 않게 된 위치로부터, 반도체 단결정(5)의 최하단을 검출하였다(SP5).
(판별공정)
그리고, 이때의 반도체 단결정(5)의 중량이 소정의 중량(예를 들어, 1kg)보다 무거운 경우는, SP2로 되돌아가, 재차 결정침지공정을 행하였다. 한편, 반도체 단결정(5)의 중량이 소정의 중량(예를 들어, 1kg) 이내인 경우에는 재용융을 종료하도록 판별을 행하였다(SP6).
그리고, SP2로 되돌아가, 재차 결정침지공정을 개시했을 때, 융액 중에 침지시키는 반도체 단결정(5)의 하단부의 길이는, 도가니(3) 내의 융액(2)의 깊이 미만인 40mm로 하였다.
상기와 같이 하여, 반도체 단결정(5)의 재용융을 자동으로 행하고, 반도체 단결정(5)의 중량이 소정의 중량(예를 들어, 1kg) 이내가 되었을 때, 재용융을 종료하였다(SP7).
이때의 반도체 단결정의 길이와 시간의 관계를 도 4에 실선으로 나타냈다. 또한, 도 4에는, 후술하는 비교예의 결과를 파선으로 기재하였다.
(비교예)
본 발명의 반도체 단결정 인상장치와 같은 재용융 검출장치와 최하단 검출장치를 구비하지 않은 단결정 인상장치를 이용하여 반도체 단결정의 재용융을 행하였다. 그리고, 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 이루어졌는지는, 작업원이 육안에 의해 확인을 행하였다. 또한, 재용융시키는 반도체 단결정은, 실시예 2와 마찬가지로 직동부가 20cm인 것을 이용하였다. 이때의 반도체 단결정의 길이와 시간의 관계를 도 4에 파선으로 나타내었다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 비교예에서는, 반도체 단결정의 재용융이 완료되었는지를 육안에 의해 확인하였기 때문에, 작업자의 감시타이밍에 따라 침지되어 있는 시간에 불균일이 있었다.
한편, 실시예 2의 결과에서는, 자동으로 재용융이 행해지고 있기 때문에, 그 불균일이 적고, 거의 동일한 시간에 침지를 반복하고 있으므로, 시간낭비하며 방치되는 일 없이 정확히 재용융을 행할 수 있었다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되지 않는다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 동일한 작용효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 융액을 수용하는 도가니를 가열보온하는 히터와, 상기 융액으로부터 반도체 단결정을 인상하면서 육성하는 와이어를 구비하는 단결정 인상장치로서, 상기 단결정 인상장치는, 상기 와이어로 상기 반도체 단결정의 하단부를 상기 융액 중에 침지시켜 재용융시켰을 때에, 상기 반도체 단결정의 중량의 변화로부터, 상기 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료된 것을 검출하는 재용융 검출장치와, 상기 도가니와 상기 와이어의 사이에 전압을 인가함으로써, 상기 반도체 단결정과 상기 융액의 사이에 전압을 인가하면서 상기 와이어로 상기 반도체 단결정을 감아올렸을 때, 상기 반도체 단결정과 상기 융액의 사이에 전류가 흐르지 않게 된 위치로부터, 상기 반도체 단결정의 최하단을 검출하는 최하단 검출장치를 구비하는 것인 단결정 인상장치를 이용하여, 반도체 단결정의 하단부를 융액 중에 침지시켜 재용융시키는 방법으로서,
    상기 단결정 인상장치의 상기 와이어를 감아내려, 상기 반도체 단결정의 하단부를 상기 융액 중에 침지시키고, 이 하단부를 재용융시키는 결정침지공정과,
    상기 재용융 검출장치를 이용하여, 상기 반도체 단결정의 중량의 변화로부터, 상기 융액 중에 침지시킨 상기 반도체 단결정의 하단부의 용융이 완료된 것을 검출하는 재용융 검출공정과,
    상기 반도체 단결정과 상기 융액의 사이에 전압을 인가하면서 상기 와이어로 상기 반도체 단결정을 감아올리고, 상기 최하단 검출장치를 이용하여, 상기 반도체 단결정과 상기 융액의 사이에 전류가 흐르지 않게 된 위치로부터, 상기 반도체 단결정의 최하단을 검출하는 최하단 검출공정과,
    최하단 검출공정의 종료 후에, 재차 결정침지공정을 개시할지, 또는, 재용융을 종료할지를 결정하는 판별공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정의 재용융방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 재용융 검출공정에 있어서,
    상기 반도체 단결정의 중량의 변화가, 미리 설정한 소정의 값 이내가 되면, 상기 침지한 반도체 단결정의 하단부의 재용융이 완료되었다고 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정의 재용융방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 판별공정에 있어서,
    상기 반도체 단결정의 중량이, 미리 설정한 소정의 중량 이하가 된 경우에, 재용융을 종료했다고 결정하는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정의 재용융방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 판별공정에 있어서,
    상기 반도체 단결정의 중량이, 미리 설정한 소정의 중량 이하가 된 경우에, 재용융을 종료했다고 결정하는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정의 재용융방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 판별공정에 있어서, 재차 결정침지공정을 개시한다고 결정한 경우에,
    그 후의, 상기 결정침지공정에 있어서, 상기 융액 중에 침지시키는 상기 반도체 단결정의 하단부의 길이를, 상기 검출한 상기 반도체 단결정의 최하단으로부터 상기 도가니 내의 상기 융액의 깊이 미만으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정의 재용융방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 판별공정에 있어서, 재차 결정침지공정을 개시한다고 결정한 경우에,
    그 후의, 상기 결정침지공정에 있어서, 상기 융액 중에 침지시키는 상기 반도체 단결정의 하단부의 길이를, 상기 검출한 상기 반도체 단결정의 최하단으로부터 상기 도가니 내의 상기 융액의 깊이 미만으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정의 재용융방법.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정침지공정과, 상기 재용융 검출공정과, 상기 최하단 검출공정과, 상기 판별공정을 자동으로 행함으로써, 상기 반도체 단결정의 재용융을 자동으로 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 단결정의 재용융방법.

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