TW201738414A - 氧化矽玻璃坩堝和氧化矽玻璃坩堝的製造方法 - Google Patents

Abstract

在通過旋轉模具法製造氧化矽玻璃坩堝的製造方法中，包括對射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射在該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況進行測量的程序，所述氧化矽玻璃坩堝包括在上端包括開口部的圓筒狀直筒部和在所述直筒部的下端形成的底部。另外，氧化矽玻璃坩堝包括：光透射層，其從該氧化矽玻璃坩堝的內表面朝向外表面，透射向該氧化矽玻璃坩堝射出的雷射；以及光散射層，其位於光透射層的外側，光透射層基於射出到氧化矽玻璃坩堝的雷射的散射狀況而測量出的厚度遍及氧化矽玻璃坩堝的邊緣的全周都處於規定範圍內。

Description

氧化矽玻璃坩堝和氧化矽玻璃坩堝的製造方法

在用於單晶矽提拉的氧化矽玻璃坩堝中，例如通過設置透明層和含氣泡層等，來減少單晶矽提拉時棕環(brown ring)的產生，從而更容易地進行熱控制並提高單晶矽的結晶性等。

單晶矽提拉時氧化矽玻璃坩堝暴露在矽的熔化溫度即1410℃左右以上的高溫中。在含氣泡層中的氣泡密度不均勻的情況下，例如在含氣泡層由包括多個不同氣泡密度的層形成的情況下，因為氣泡密度不同的層的熱膨脹率是不同的，所以在矽熔化溫度的高溫狀態下，包括不同氣泡密度的層所受到的力分別是不同的。因此，根據氧化矽玻璃坩堝的形狀、矽溶液的品質、暴露在高溫中的時間等的不同，存在氧化矽玻璃坩堝發生變形或者破損的可能性。

另一方面，例如在氧化矽玻璃坩堝在厚度方向由單一層構成的情況下，氧化矽玻璃的結構原子在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向也連接成網路狀，在該層內成為相同氧化矽網路的構造。因此，一旦氧化矽玻璃坩堝產生裂痕，網路狀鍵合發生斷裂，該裂痕會擴大到坩堝的大範圍區域，其結果，還存在著氧化矽玻璃坩堝發生裂縫的情況。另一方面，在氧化矽玻璃坩堝在厚度方向由透明層以及含氣泡層這多個層構成的情況下，或者在氧化矽玻璃坩堝在厚度方向透明層或含氣泡層由多個層構成的情況下，在厚度方向存在多個界面，以該界面部為邊界，氧化矽網路的構造是不同的，因此裂痕的擴大止於該界面部分。

如上述那樣，因為氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造對於耐熱特性 以及耐衝擊特性等的影響較大，所以重要之處在於進行該層構造的測量。但是，氧化矽玻璃是透明的，因此當氣泡的大小非常小時，有時通過目測不能充分地觀察這些層構造。另外，在透明層中，即便通過目測檢查等觀察不到異常，有時也會存在非常小的裂紋等缺陷。

這些氧化矽玻璃坩堝的層構造或非常小的裂紋等缺陷如果在單晶矽提拉時暴露在矽溶液中，則有可能誘發矽鑄錠(silicon ingot)發生缺陷，在氧化矽玻璃坩堝的設計和品質管制等中，重要之處在於測量氧化矽玻璃坩堝的層構造或非常小的裂紋等缺陷。

用於單晶矽提拉的氧化矽玻璃坩堝一般地通過旋轉模具法來製造，所以難以控制形狀、內部等的特性等。製造出的氧化矽玻璃坩堝儘管要進行下述方式的測量，但是因為需要保持氧化矽玻璃坩堝的內表面的清潔，因此是以非接觸的方式進行的。

選取製造出的氧化矽玻璃坩堝，以破壞檢查的方式來確認製造出的氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造和缺陷等。一般地，目測檢查與通過光學顯微鏡等觀察物件的情況相同，利用透射光等。例如，在連接光源和觀測地點的線上設置薄片化後的氧化矽玻璃坩堝，對其照射光，目測氧化矽玻璃坩堝的透射光或者將其圖像化，來檢測玻璃中的缺陷等。

另外，作為氧化矽玻璃坩堝的檢查方法，已知專利文獻1所記載的方法，一邊改變光學拍攝裝置的焦點深度，一邊在氧化矽玻璃坩堝的深度方向獲取圖像，以非破壞性方式來檢查氧化矽玻璃坩堝中的氣泡，測量氣泡含有率。

並且，還已知專利文獻2所記載的方法，求取氧化矽玻璃坩堝的內表面的三維座標，在多個測量點測量氧化矽玻璃坩堝的內表面的拉曼光譜，由此來決定內表面的拉曼光譜的三維分佈。

並且，也還已知專利文獻3所記載的檢測方法以及專利文獻4所記載的方法。在專利文獻3所記載的檢測方法中，將例如波長短於365nm的紫外光照射到氧化矽玻璃坩堝的壁面，測量所產生的波長為400nm至600nm 的光的螢光斑點的數量，由此來檢測在氧化矽玻璃坩堝中局部存在的雜質，其中該雜質是單晶矽提拉時產生結晶缺損等的原因。在專利文獻4所記載的方法中，射入雷射，根據由於射入而產生的螢光的波長和強度來確定雜質成分，並且算出雜質成分的含有量，由此檢測在氧化矽玻璃坩堝的內表面的最表層(top surface)中含有的雜質成分。

然而，在目測檢查中，在光的透射面整體上沿著光的透射方向形成有層狀構造的情況下，不能檢測該層構造。另外，在例如缺陷等很小的情況下，有時該缺陷所產生的衍射光等的強度不夠，而不能檢測隱藏在來自光源的透射光中的缺陷等。專利文獻1至專利文獻3所記載的檢查方法是測量氧化矽玻璃坩堝的形狀或內表面附近的狀態的方法，所以不能檢測通過目測檢查等不能檢測出的在所述氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的透明層內部或含氣泡層內部存在的進一步的層構造或者透明層內的非常小的裂紋等缺陷。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-116713號公報

專利文獻2：日本特開2013-133227號公報

專利文獻3：日本特開平3-146496號公報

專利文獻4：日本特開2012-17243號公報

本發明的課題在於提供一種檢測以往不能檢測出的在透明層或含氣泡層的內部存在的進一步的層構造或者缺陷等的技術，並提供一種檢測不出該缺陷等另外具備適當的耐熱特性和/或耐衝擊特性的氧化矽玻璃坩堝。

本發明人發明出一種方法，對氧化矽玻璃坩堝的上端面或者氧化矽玻璃坩堝的上端部附近的內側表面射入雷射，觀察該氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射光，由此能夠發現現有方法中不能檢 測出的在透明層或含氣泡層的內部存在的進一步的層構造或者缺陷等的存在，非破壞性且簡便地觀察它們。

根據本方法發明，能夠以非破壞性且簡便的方法觀察透明層或含氣泡層內部的層構造以及缺陷等。另外，在氧化矽玻璃坩堝的製造程序中，通過進行本發明的檢查，能夠判別包括某種缺陷等的氧化矽玻璃坩堝，能夠得到檢測不出該缺陷等另外具備適當的耐熱特性和/或耐衝擊特性的氧化矽玻璃坩堝。並且，通過使用經過該製造程序的氧化矽玻璃坩堝，能夠降低由於坩堝缺陷而導致的單晶矽鑄錠結晶缺陷的產生。

1‧‧‧氧化矽玻璃坩堝

2‧‧‧雷射光源

3‧‧‧拍攝裝置部

4‧‧‧照明部

21‧‧‧雷射部

31‧‧‧拉曼分光測量部

311‧‧‧瑞利光除去濾波器

312‧‧‧分光器

313‧‧‧檢測器

圖1是表示本發明的第一實施方式涉及的坩堝測量裝置的結構的一個示例的圖。

圖2是表示從端面方向測量對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時的狀態時的一個示例的圖。

圖3是表示從端面方向測量對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時的狀態時的一個示例的圖。

圖4是表示從端面方向測量對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時的狀態時的一個示例的圖。

圖5是表示第一實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。

圖6是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。

圖7是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。

圖8是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。

圖9是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。

圖10是表示圖6所示的氧化矽玻璃坩堝的內部殘留應力的圖。

圖11是表示圖7所示的氧化矽玻璃坩堝的內部殘留應力的圖。

圖12是表示使用了交叉(cross)線性雷射的時的散射狀況的一個示例的圖。

圖13是表示使用了交叉線性雷射時的散射狀況的一個示例的圖。

圖14是表示第二實施方式涉及的坩堝測量裝置的結構的一個示例的 圖。

圖15是表示第二實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。

圖16是表示坩堝的內表面和照明部的距離給予散射狀況測量的影響的圖。

圖17是表示第三實施方式的坩堝測量裝置的結構的一個示例的圖。

圖18是表示第三實施方式的坩堝測量裝置進行拉曼光譜的測量的位置的一個示例的圖。

圖19是表示第三實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。

圖20是實際測量的拉曼光譜的一個示例。

圖21是實際測量的拉曼光譜的一個示例。

本說明書中的雷射的散射狀況是指雷射散射光的擴展或強度的狀態。另外，光透射層是指透明層且不存在裂紋等缺陷等的區域。將在含氣泡層內或者透明層記憶體在裂紋等缺陷的層稱為“光散射層”。

本實施方式的氧化矽玻璃坩堝包括如下形狀，該形狀包括：在上端包括開口部的圓筒狀的側壁部(直筒部)；彎曲的底部；以及連結側壁部和底部且與底部相比曲率較大的角部。另外，氧化矽玻璃坩堝的側壁部的上端面形成為圓環狀的平坦面。另外，氧化矽玻璃坩堝例如從該氧化矽玻璃坩堝的內表面朝向外表面包括多個層而構成，其中，該多個層包括基於目測或圖像數據等不能觀察到氣泡的透明層和能夠觀察到氣泡的含氣泡層等。

本實施方式的氧化矽玻璃坩堝例如利用旋轉模具法而製造。旋轉模具法是在旋轉的(碳製)模具中堆積氧化矽粉，對堆積的氧化矽粉層進行電弧熔融，由此來製造氧化矽玻璃坩堝的方法。因為氧化矽玻璃坩堝的開口端部附近的形狀易於變得不整齊，所以將通過旋轉模具法製造的氧化矽玻璃坩堝的開口端部切斷成規定寬度，來使開口端部的形狀變得整齊。

例如，通過一邊使上述氧化矽玻璃坩堝旋轉一邊在其內側熔化多晶 矽，使該矽的溶液與晶種相接觸，在頸縮處理後對晶種進行提拉，由此來製造單晶矽。另外，一般地，單晶矽的每次提拉都用到氧化矽玻璃坩堝。即，針對單晶矽的每次提拉都需要單獨地準備氧化矽玻璃坩堝。

作為上述氧化矽玻璃坩堝的示例，在氧化矽玻璃坩堝中豎直方向所形成的部分的上端和下端的中間部分，含氣泡層的厚度與透明層的厚度之比是0.7~1.4，根據該結構，能夠將加熱導致的體積膨脹抑制到最小限度，能夠降低氧化矽玻璃坩堝的變形或熔損(日本特開第2012-116713號公報)。

另外，通過從氧化矽玻璃坩堝的內表面朝向外表面，沿著厚度方向形成合成氧化矽玻璃層、天然氧化矽玻璃層、含雜質氧化矽玻璃層以及天然氧化矽玻璃層，能夠降低氧化矽玻璃坩堝的變形或熔損(日本特開2012-6804號公報)。

並且，坩堝內表面的正圓度和坩堝外表面的正圓度相對於與正圓度同一測量高度的最大壁厚M，均是0.4以下，由此能夠在單晶矽提拉時實現較高的結晶化率(日本特開2009-286651號公報)。

如上述文獻那樣，已知包括各種構造的氧化矽玻璃坩堝。在氧化矽玻璃坩堝中，設置透明層和含氣泡層的目的是，單晶矽提拉時減少產生棕環的原因等，使熱控制變得容易等。在透明層中，有時存在通過目測或圖像數據等不能檢測到的非常小的裂紋等缺陷。或者，在目測中觀察到由單層構成的含氣泡層有時實際上是由多個層構造構成的。這樣，在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造中，有時存在目測檢查等難以檢測到的缺陷等。

目測檢查等不能檢測的缺陷在單晶矽提拉時，有可能導致在鑄錠中發生轉移等結晶缺陷或導致氧化矽玻璃坩堝發生破損，因此優選在事前判別包括這樣的缺陷的氧化矽玻璃坩堝。然而，如上述那樣，無論是存在缺陷的氧化矽玻璃坩堝還是不存在缺陷的氧化矽玻璃坩堝，在目測等中均同樣地被看做包括透明層和含氣泡層的氧化矽玻璃坩堝，不能判別這些氧化矽玻璃坩堝。

作為本發明的一個方式的氧化矽玻璃坩堝的製造方法是通過旋轉模具 法製造氧化矽玻璃坩堝的製造方法，採用包括如下程序的步驟：測量對氧化矽玻璃坩堝的上端面或者氧化矽玻璃坩堝的上端部附近的內側表面射入的雷射在該氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況，其中，所述氧化矽玻璃坩堝包括：在上端包括開口部的圓筒狀的直筒部；彎曲的底部；以及連結所述側壁部和所述底部且與底部相比曲率較大的角部，所述直筒部的上端平坦地形成。

根據上述發明，首先從氧化矽玻璃坩堝的內側或者外側沿著厚度方向射出位於氧化矽玻璃坩堝的上端部附近的半導體雷射或固體雷射等雷射。從而，射入氧化矽玻璃坩堝的雷射根據氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的層構造，透射或者一部分散射。

具體地，射入氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的雷射在光透射層中，在不散射或不反射的情況下進行透射。但是，雷射在光散射層進行散射。

利用例如拍攝裝置等來拍攝射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射的散射狀況，測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。

射入氧化矽玻璃坩堝的雷射根據該氧化矽玻璃坩堝的構造(透明層、含氣泡層或有無缺陷等)，而引起透射或部分散射等各種散射狀況。因此，通過拍攝氧化矽玻璃坩堝的端面，能夠獲取與氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造對應的圖像數據。通過解析該圖像數據，能夠連續地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠不破壞並簡便地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。另外，當製造氧化矽玻璃坩堝時通過經過上述過程，能夠連續地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，判別在厚度方向的層構造存在問題的氧化矽玻璃坩堝，製造包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

這樣，根據上述發明，包括如下程序：當製造氧化矽玻璃坩堝時，在作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝的上端部附近射出雷射，測量射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況。根據上述結構，當製造氧化矽玻璃坩堝時，能夠測量根據氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層的構造而產生的、在該氧化矽玻璃坩堝的厚 度方向的各位置處的散射狀況。其結果，能夠簡便且不破壞地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠判別存在問題的氧化矽玻璃坩堝，從而製造包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

根據上述發明，射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射即便是透明層如果存在裂紋等缺陷等就會被其散射，因此通過測量該雷射的散射，能夠檢測通過目測不能檢測出的透明層中的缺陷等。另外，能夠測量在氧化矽玻璃坩堝的最內表面側是否形成了進行單晶矽提拉時僅所需且足夠厚度的光透射層等。根據上述發明，能夠不破壞並容易地測量有無光透射層或光透射層的厚度等氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。由此，能夠製造形成有足夠厚度的光透射層的氧化矽玻璃坩堝等包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

在氧化矽玻璃坩堝的內表面側形成厚度較薄的光透射層或者光散射層的情況下，當製造單晶矽時，該光透射層的熔化等會使得含氣泡層或含有裂紋等缺陷的光散射層被暴露在矽溶液中。氧化矽玻璃坩堝的光散射層所含的氣泡或裂紋等缺陷所導致的凹凸部分出現在矽溶液和氧化矽玻璃坩堝的接觸面，在該接觸面集中地產生所謂的棕環。因此，有時提拉後的單晶矽會出現結晶缺陷等問題。因此，優選在氧化矽玻璃坩堝的內表面側形成有某程度的厚度的光透射層，其重要之處在於測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。

並且，根據上述發明，如果在光散射層中存在層構造，則射入的雷射被散射，產生反映了層狀構造的散射光，因此通過測量散射光就能夠知曉該層構造。例如，如果雷射的散射光強度在某個範圍內是均勻的，則可知光散射層在坩堝的厚度方向由單層構成。

在含氣泡層包括多個層的情況下，由於各層的熱膨脹率的不同等，氧化矽玻璃坩堝的強度等有可能會產生問題。因此，通過將含氣泡層設為單一層，能夠降低由於熱膨脹率的不同等而導致的氧化矽玻璃坩堝發生破損的可能性。為了降低由於熱膨脹率的不同等而引起的氧化矽玻璃坩堝的破損，優選含氣泡層中不含有多層構造。即，如上述那樣，通過測量光散射層或含氣泡層的層構造，能夠判別由於熱膨脹率的不同等而導致的破損的 可能性低的氧化矽玻璃坩堝。

此外，根據上述發明，例如能夠測量光散射層的厚度和光透射層與光散射層之間的邊界的形狀等，能夠判別包括優選的光散射層的厚度的氧化矽玻璃坩堝和光透射層與光散射層之間的邊界的界面是優選形狀的氧化矽玻璃坩堝。從而，能夠製造包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

在結晶提拉的程序中，矽溶液界面被調整到相對於矽提拉裝置的加熱器位於相同的位置，隨著結晶提拉的進行，坩堝被控制成向上方移動。從而，在單晶矽提拉中，單晶矽的生長部分即矽溶液成為單晶矽的溶液與結晶之間的邊界部分的溫度處於矽的融點，為了使該邊界部分穩定化，需要非常精細的溫度控制。

假如在氧化矽玻璃坩堝僅由透明層構成的情況下，當利用加熱器來加熱氧化矽玻璃坩堝內的矽溶液時，來自加熱器的輻射熱會透過氧化矽玻璃坩堝而直接傳導到矽溶液界面，因此存在難以進行溫度控制的情況。在單晶矽提拉時為了進行適當的溫度控制，優選在透明層的外側設置含氣泡層，並且該含氣泡層包括適當厚度。因此，通過測量光散射層的厚度，能夠判別可以容易地進行適當的溫度控制的氧化矽玻璃坩堝。從而，能夠製造包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

另外根據上述發明，因為射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射在形成於氧化矽玻璃坩堝厚度方向上的界面處發生散射，所以通過測量該雷射的散射，能夠測量該界面。例如，當對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時，在多個點觀察到該雷射的散射光的情況下，可知在該氧化矽玻璃坩堝形成有多個界面。

一般地，氧化矽玻璃坩堝在同一層內氧化矽網路構造處於相同狀態。因此，一旦產生裂痕，該裂痕不會在中途停止而是會在層內擴大，有時會使氧化矽玻璃坩堝發生裂縫。另一方面，如果在厚度方向存在界面，則各層內的氧化矽網路構造是不同的，所以裂痕在該界面部分停止擴大，能夠防止由於裂痕的擴大而導致的氧化矽玻璃坩堝產生裂縫。

例如，通過對氧化矽玻璃坩堝在假想溫度以上的溫度進行退火處理，能夠進行層調整以形成優選的層構造。因此，通過上述發明來甄別氧化矽玻璃坩堝，進行退火處理，由此能夠進一步在厚度方向製作新層，製造難以裂縫的坩堝。

從氧化矽玻璃坩堝的端面方向對該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置射出雷射，測量與該射出的雷射對應地產生的拉曼散射，由此能夠把握氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。即，作為上述程序的替代，也可以構成為測量與射入的雷射對應地產生的拉曼散射。

另外，上述氧化矽玻璃坩堝的製造方法採用如下步驟：在所述測量雷射的散射狀況的程序中，從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出雷射，從作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝中被射入雷射的部分的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況。

在本步驟中，作為測量氧化矽玻璃坩堝的程序，從坩堝內側向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向，在自然冷卻的氧化矽玻璃坩堝的內側設置雷射光源以射出雷射。

本發明也可以構成為，例如從該氧化矽玻璃坩堝的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，利用拍攝裝置等來拍攝射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射的散射狀況。雷射從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向外側射入，從而氧化矽玻璃坩堝產生各種散射狀況。因此，如果從氧化矽玻璃坩堝的端面方向拍攝射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射的散射狀況，則能夠獲取與氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造對應的圖像數據。通過解析該圖像數據，能夠不破壞並容易地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠判別包括期望品質的氧化矽玻璃坩堝。從而，能夠製造包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出雷射，從端面方向測量雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的散射狀況，由此除了氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造之外，還能夠不破壞並容易地判別 該層構造中存在的通過目測不能確認的缺陷。另外，還能夠不破壞並容易地測量光透射層的厚度等。根據該測量結果，能夠判別包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

另外，上述氧化矽玻璃坩堝的製造方法採用如下步驟：在所述測量雷射的散射狀況的程序中，將與射出的雷射的波長對應的規定波長的照明光照射到氧化矽玻璃坩堝，在所述照明光的照射下測量所述雷射的散射狀況。

根據本結構，例如當對氧化矽玻璃坩堝射出紅色雷射時，照射藍色照明光。該情況下，色相與雷射顏色接近的橙色照明等會使得雷射的散射變得不醒目而最好避開。

這樣，通過測量雷射在根據雷射的波長而調整的照明光下的散射狀況，能夠更明確地測量該雷射的散射狀況。從而，能夠高精度地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠非破壞地並容易地判別包括期望厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

另外，上述氧化矽玻璃坩堝的製造方法採用包括如下程序的步驟：在所述測量雷射的散射狀況的程序中，對氧化矽玻璃坩堝射出水平雷射，測量射入氧化矽玻璃坩堝內的所述水平雷射在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。

一般地，水平雷射是指與地面成水平方向的線性雷射。根據本結構，對於氧化矽玻璃坩堝，將水平雷射射入氧化矽玻璃坩堝，利用光學式拍攝裝置等拍攝與遍及大範圍的氧化矽玻璃坩堝的構造對應的各種雷射的散射狀況，能夠獲取其圖像數據。

通過這樣的構成，對於上述那樣的水平方向的雷射射入的大範圍的氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠一次性且高效地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠更容易地判別包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

通過在旋轉的碳製模具中堆積氧化矽粉，對堆積的氧化矽粉層進行電 弧熔融，來製造氧化矽玻璃坩堝。因此，透明層或含氣泡層的層構造相對於坩堝的中心軸對稱。另一方面，因為氧化矽粉的堆積，所以在氧化矽玻璃坩堝的高度方向觀察不到層構造的對稱性。因此，為了把握氧化矽玻璃坩堝的特性，更重要之處在於知曉高度方向的層構造的分佈。

在此，若作為射入雷射利用垂直雷射，則能夠詳細地知曉坩堝高度方向的層構造以及含氣泡層內的層構造等。垂直雷射是指垂直方向的線性雷射(例如，使水平雷射傾斜90度後的雷射)。並且，通過使用交叉線性雷射，能夠同時包括水平雷射和垂直雷射的優點。

另外，通過使雷射沿著傾斜方向(朝向氧化矽玻璃坩堝的深度方向傾斜的方向。角度可以任意)射出，例如還能夠判別缺陷在多深的深度存在。

這樣，本發明能夠利用各種雷射。

另外，上述氧化矽玻璃坩堝的製造方法採用以下步驟：在所述測量雷射的散射狀況程序中，從氧化矽玻璃坩堝的端面方向向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置射出雷射，在所述各位置測量與所述射出的雷射對應地產生的拉曼散射，作為所述雷射的散射狀況。

根據本步驟，例如使來自氧化矽玻璃坩堝的散射光，經過瑞利光除去濾波器來除去瑞利光，在此基礎上，通過衍射光柵等分光器進行分光，利用檢測器等來進行檢測。之後，利用信息處理裝置等將其變換成拉曼位移並加以顯示。

一般地知曉，在對氧化矽玻璃進行拉曼測量的情況下，能夠測量歸屬於平面四元環的峰值和歸屬於平面三元環的峰值等多個峰值。然而，在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向包括多個層構造的情況下，因為在各層氧化矽網路構造是不同的，所以在厚度方向的各位置處拉曼位移的各峰值的波數值會產生偏差。因此，通過在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置測量拉曼位移，能夠測量各層的層構造。

根據上述結構，即便看起來是透明層的部分，如果層構造不同，則能 夠進行上述主旨的檢測。另外，即便含氣泡層包括多個層構造，也能夠進行上述主旨的檢測。其結果，能夠判別單晶矽提拉時易於引起變形的氧化矽玻璃坩堝等。

另外，上述氧化矽玻璃坩堝的製造方法採用以下的步驟：在所述測量雷射的散射狀況的程序中，以預定的規定間隔遍及氧化矽玻璃坩堝的全周地射出雷射，分別測量與射出的雷射對應的所述雷射的散射狀況。

例如，在從氧化矽玻璃坩堝的內側對氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出雷射的情況下，在射出雷射的狀態下，使雷射光源旋轉，由此能夠遍及氧化矽玻璃坩堝的全周地射入雷射。

從而，通過使拍攝散射狀況的拍攝裝置與雷射光源的旋轉相配合地移動，能夠拍攝通過雷射光源的旋轉來遍及氧化矽玻璃坩堝的全周地產生的雷射的散射狀況。

根據本結構，能夠容易地測量氧化矽玻璃坩堝的全周的厚度方向的構造，能夠遍及氧化矽玻璃坩堝的全周地判別不能檢測出缺陷的氧化矽玻璃坩堝，能夠製造遍及氧化矽玻璃坩堝的全周地包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。

以下，參照附圖詳細說明本發明的優選實施方式。

(實施例)

參照圖1至圖13，說明本發明的第一實施方式的坩堝測量裝置、坩堝測量方法、坩堝的製造方法以及氧化矽玻璃坩堝。圖是表示坩堝測量裝置的結構的一個示例的圖。圖2至圖4是表示從端面方向測量對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時的狀態時的一個示例的圖。圖5是表示坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。圖6至圖9是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。圖10是表示圖6所示的氧化矽玻璃坩堝的內部殘留應力的圖。圖11是表示圖7所示的氧化矽玻璃坩堝的內部殘留應力的圖。圖12和圖13是表示使用了交叉線性雷射時的散射狀況的一個示例的圖。

在本實施方式中說明坩堝測量裝置，其對雷射在包括透明層和含氣泡層的氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況進行測量。另外，說明利用上述坩堝測量裝置進行的坩堝測量方法。另外，說明經過測量上述坩堝的方法製造出的氧化矽玻璃坩堝的製造方法。另外，說明經過上述坩堝測量製造的氧化矽玻璃坩堝1。本實施方式的坩堝測量裝置如後述那樣，構成為從氧化矽玻璃坩堝1的內側朝向該氧化矽玻璃坩堝1的上端部附近的厚度方向射出雷射。從而，坩堝測量裝置通過從端面方向拍攝氧化矽玻璃坩堝1，來測量雷射在氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況。由此，如後述那樣，能夠把握氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的構造。即，通過使用在本實施方式中說明的坩堝測量裝置和坩堝測量方法，能夠測量光透射層(透明層且沒有裂紋等缺陷的區域。即，雷射不散射而透射的層)和光散射層(含氣泡層或透明層且還存在裂紋等缺陷的區域。散射雷射的層)。其結果，能夠容易地發現透明層中存在的裂紋等缺陷。另外，能夠測量光透射層和光散射層的厚度等。另外，製造氧化矽玻璃坩堝時，通過如上述那樣測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠製造單晶矽提拉時問題產生的可能性降低的氧化矽玻璃坩堝1和難以裂縫的氧化矽玻璃坩堝1。

眼睛、光電二極體或光電子倍增管等光檢測器如果沒有進入光就不能感知到光，例如即便從與光的行進方向垂直的方向對可見區域波長的雷射進行目測，也無法看到光。但是該情況下，如果空氣中的塵埃或顆粒等的反射/折射導致雷射被散射，則通過該散射會使得光進入眼睛等而看到雷射。

與在空氣中同樣，可見區域波長的雷射即便在氧化矽玻璃中也幾乎不散射，因此從與光的行進方向垂直的方向無法看到。如果雷射的光子與構成氧化矽玻璃的原子相互作用，則會激發該原子所形成的電偶極子的振動，從其釋放出光子。釋放出的光子成為二次波。

在大量的原子零星且隨機分佈的情況下，如果在任意方向觀測這些二次波，其強度變成來自各原子的二次波的強度之和，一般不會為0。這就是光散射的情況。與此相對，當構成氧化矽玻璃的原子較密且其密度相同時，來自各原子的二次波相互干涉，在特定方向以外的方向其強度為0。根據干 涉結果不會消失的二次波成為反射波或者折射波。

光散射一般地是由於物質不均勻而引起的，如果不均勻的氧化矽玻璃中的空隙、氣泡或缺陷等的存在而導致雷射發生散射，則光會被看到。因此根據雷射的散射，能夠知曉空隙、氣泡、缺陷以及層邊界等的存在。

本實施方式中作為測量物件的氧化矽玻璃坩堝1包括如下形狀，該形狀包括：在上端包括開口部的圓筒狀的側壁部(直筒部)；彎曲的底部；以及連結側壁部和底部且與底部相比曲率較大的角部。另外，氧化矽玻璃坩堝1的側壁部的上端面形成為圓環狀的平坦面。本實施方式的氧化矽玻璃坩堝1例如通過旋轉模具法來製造，其中，該旋轉模具法是在旋轉的(碳製)模具中堆積氧化矽粉，對堆積的氧化矽粉層進行電弧熔融，由此來製造氧化矽玻璃坩堝的方法。另外，氧化矽玻璃坩堝1的開口端部附近的形狀易於變得不整齊，因此將旋轉模具法製造出的氧化矽玻璃坩堝1的開口端部切斷成規定寬度，使開口端部的形狀變得整齊。

圖1是本發明的第一實施方式涉及的坩堝測量裝置的結構的一個示例。該坩堝測量裝置包括：雷射光源2(光射出部)，其對氧化矽玻璃坩堝1射出雷射；以及拍攝裝置部3(散射狀況測量部)，其從氧化矽玻璃坩堝1的端面方向拍攝射入雷射在氧化矽玻璃坩堝1內的散射狀態。

雷射光源2例如是固體雷射光源或半導體雷射光源等，配置成在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向射入雷射。作為雷射光源2的示例，能夠列舉出AlGaInP(磷化鋁鎵銦)式可移動型雷射光源(輸出波長為630nm附近)等。另外，光照射部除了雷射光源之外也能夠利用反射鏡或雷射傳送用光纖。

如圖1所示，本實施方式的雷射光源2設置在氧化矽玻璃坩堝1的內部，以從氧化矽玻璃坩堝1的內部，朝向該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向射出雷射。通過這樣地設置雷射光源2，從該氧化矽玻璃坩堝1的內側朝向外側，對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射。

另外，雷射光源2朝向氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向射出雷射即可，不僅可以設置成與氧化矽玻璃坩堝1的側壁的法線方向垂直，還可以設置 成朝向傾斜方向射出雷射。另外，優選雷射光源2設置成在氧化矽玻璃坩堝1的端面附近(例如，氧化矽玻璃坩堝的從端面2cm的深度等的上端部附近)射入並透射雷射。

雷射光源2射出的雷射例如在通過空氣中後射入氧化矽玻璃坩堝1，根據氧化矽玻璃坩堝1的構造而進行透射或者部分散射，由此在厚度方向的各位置處表示各種散射狀況。

氧化矽玻璃是非晶體，因此基本上不存在成為光散射原因的晶界。另外，在波長約為400nm~800nm的範圍的可見波段，人類的眼睛觀察可以透明地看到氧化矽玻璃。氧化矽玻璃在可見波段透明是指該波長區域的光不被吸收或不被散射。這是因為，根據氧化矽玻璃的能隙，波長為約400nm以下的光產生光吸收，但是波長超過該波長的光不會被吸收，另外通過氧化矽玻璃的自由電子的等離子的振動，波長為大約780nm以上的光產生光散射，因此波長小於該波長的光不會被散射。一般地，氧化矽玻璃的光透射率相對較高的波長域根據其製法或原料等的不同而不同，但是大體上是200nm~4000nm左右。

因此，在氧化矽玻璃坩堝1的透明層且不存在裂紋等缺陷的區域，雷射光源2(射出630nm的雷射)射出的雷射不被吸收或者散射，而進行透射(直行)。

另一方面，在氧化矽玻璃坩堝1的含氣泡層中，在氣泡與氧化矽玻璃之間的邊界等處，雷射會被散射。因此，如果雷射光源2射出的雷射射入含氣泡層，則雷射的一部分會被散射。另外，即便在目測判斷為透明(為透明層)的區域，在該區域存在裂紋等缺陷的情況下，雷射的一部分在該缺陷處也會被散射。

氧化矽玻璃包括與紫外線或紅外線相互作用的性質，所以作為雷射光源2，優選射出可見光的雷射(約400nm~800nm的範圍)。作為在本實施方式中利用的雷射光源2，例如能夠利用紅色波長的雷射(例如，約635nm、約650nm)、綠色波長的雷射(例如，約532nm)或藍色波長的雷射(例如，約410nm)等。另外，在本實施方式中，作為雷射光源2，也可以利用深紫 外光雷射(例如，230nm~350nm等)等除了可見光以外的其他雷射。

前述的氧化矽玻璃和紅外區域光的相互作用根據構成玻璃的離子間的振動的激發而引起。因為構成玻璃的離子來自於氧化矽玻璃中的雜質，所以雜質越少光的吸收就越少。另外，光的吸收特性根據玻璃製造時的狀態的氧化矽網路構造的不同而發生變化。另一方面，氧化矽玻璃與紫外區域光的相互作用由於電子激發而引起，因此與紅外區域光的相互作用不同。電子激發依賴於氧化矽玻璃的價電子帶和傳導帶的帶隙，通過導入鹼性金屬等雜質，使得帶隙變小，從而吸收端有時會擴展到可見區域。

在本實施方式中，例如利用雷射光源2，以距離3m來測量，其雷射直徑是5mm~20mm左右、其輸出是約0.2mw~500mw左右。另外，雷射光源2的射出口徑例如是約0.8mm~5.5mm左右。另外，雷射光源2的雷射直徑、輸出或射出口徑也可以是上述例示的值以外的其他值。

拍攝裝置部3是一般的拍攝裝置，包括：未圖示的CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)、圖像感測器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體)圖像感測器等拍攝元件；以及透鏡部等。本實施方式的拍攝裝置部3構成為，設置在能夠拍攝作為測量物件的氧化矽玻璃坩堝1的端面位置(即，端面方向)，從被射入雷射的部分的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量通過雷射光源2射入氧化矽玻璃坩堝1內的雷射在氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的厚度方向的散射狀況。具體地，例如參照圖1，在氧化矽玻璃坩堝1朝下設置的情況下，拍攝裝置部3在氧化矽玻璃坩堝1的下側，透鏡部以朝向上方的形式設置。

如上所述，射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射在該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處，根據氧化矽玻璃坩堝1的構造表示各種散射狀況。因此，拍攝裝置部3通過拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面，來獲取表示雷射在氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況的圖像數據。之後，拍攝裝置部3將獲取到的圖像數據顯示在例如未圖示的顯示部上。

例如，在通過光學顯微鏡或金屬顯微鏡來觀察物件的情況下，利用透 射光或反射光。即便在利用雷射等來觀察物件的情況下，也普遍地利用透射光或反射光來觀察物件。因此，拍攝裝置部3等觀測裝置一般地設置在能夠觀測反射光或透射光的位置，即設置在作為光射出部的雷射光源2的附近，或者設置在從雷射光源2觀察夾著氧化矽玻璃坩堝1的側壁部的相對側的位置。

另一方面，本申請的發明如上述那樣，將拍攝裝置部3設置在能夠拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面的、從雷射的射入方向觀察垂直方向位置(即，端面方向)。這樣，在本申請的發明中，通過在與一般的位置不同的位置配置拍攝裝置部3，能夠非破壞性且簡便地獲取表示在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況的圖像數據，能夠測量厚度方向的層構造。

圖2至圖4是作為射入氧化矽玻璃坩堝1內的雷射的散射狀況而由拍攝裝置部3獲取的圖像數據的示意圖。以兩根線表示雷射的散射狀態，以兩根線的間隔表示雷射散射的強弱。在圖2至圖4中，以兩根線的較寬間隔表示引起較多雷射散射的區域，以兩根線的較窄間隔表示較少雷射散射的區域。另外，在兩根線之間以外的區域表示沒有射入或透射雷射，即沒有觀察到雷射散射。從而，如果散射頻度大則散射光的強度強，相反地，如果散射的頻度小則散射光的強度弱。

圖2表示從氧化矽玻璃坩堝1的內表面射入雷射，射入雷射在內表面側的透明層不散射而是透射，但是在含氣泡層被散射。

圖3與圖2同樣地表示在氧化矽玻璃坩堝1的內表面側存在透明層，在含氣泡層存在散射雷射強度不同的區域。散射雷射的強度在靠近透明層以及靠近外側的含氣泡層強，在其之間的區域散射強度變弱。這是因為，作為光散射層的含氣泡層由多層構成。

圖4與圖3同樣地表示射入雷射在含氣泡層散射，並且在透明層區域散射。這表示在透明層區域存在目測不能確認的成為散射中心的裂紋等缺陷，通過測量雷射的散射光，能夠發現透明層中目測不能發現的缺陷。

這樣，拍攝裝置部3獲取根據氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造 表示透射或一部分散射等各種散射狀況並表示射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射的狀態的圖像數據。通過參照拍攝裝置部3獲取到的圖像數據，能夠不破壞並容易地判別氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。

圖5是表示第一實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。

如圖5所示，利用雷射光源2，從氧化矽玻璃坩堝1的內側朝向該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向射出雷射(步驟S101)。由此，對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射。之後，射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射根據該氧化矽玻璃坩堝1的構造，表示透射或一部分散射等各種散射狀況。

接著，通過拍攝裝置部3拍攝氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的端面，來獲取表示雷射在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況的圖像數據(步驟S102)。之後，拍攝裝置部3例如將獲取到的圖像數據顯示在顯示裝置上。

另外，本實施方式的坩堝測量裝置能夠包括未圖示的圖像解析部，其解析由拍攝裝置部3獲取到的圖像數據，來判定光透射層或光散射層等氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造(光透射層、光散射層以及光透射層的厚度等)。另外，坩堝測量方法能夠構成為，解析圖像數據來判定氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造(光透射層、光散射層以及光透射層的厚度等)。

圖像解析部例如是一般的信息處理裝置，包括運算裝置和存儲裝置，通過由運算裝置執行存儲裝置所存儲的程式，來實現對由拍攝裝置部3獲取到的圖像數據進行解析的功能。即，圖像解析部基於圖像數據來判斷氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。由此，能夠自動地判斷氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。

另外，在本實施方式中，當對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射時，也可以以射入角成為布儒斯特角的方式射入雷射。另外，此時也可以構成為雷射光源2射出p偏振光的雷射。另外，p偏振光是指電場的振動方向與射入面 平行的朝向的偏振光。

通過這樣的結構，能夠使由雷射光源2射出的雷射在空氣與氧化矽玻璃坩堝1之間的界面不反射地射入，因此能夠將其利用於全部層構造等的觀測，能夠有效地觀察氧化矽玻璃坩堝1的狀態。另外，當觀察雷射的散射狀況時，因為在空氣與氧化矽玻璃坩堝1之間的界面不引起反射，所以能夠不受反射光的影響地檢測例如在該界面附近的層構造或缺陷等。

通過這樣的結構，能夠使由雷射光源2射出的雷射在空氣與氧化矽玻璃坩堝1之間的界面不反射地射入，因此能夠將其利用於全部層構造等的觀測，能夠有效地觀察氧化矽玻璃坩堝1的狀態。另外，當觀察雷射的散射狀況時，因為在空氣與氧化矽玻璃坩堝1之間的界面不引起反射，所以能夠不受反射光的影響地檢測例如處於該界面附近的層構造缺陷等。

另外，射入角也可以不準確地成為布儒斯特角。通過以接近布儒斯特角的方式射出雷射，即便不是準確的角度也能夠得到某種程度的效果。

、因為雷射光源2射入雷射的氧化矽玻璃坩堝1的上端部附近是包括圓筒狀形狀的側壁部，因此變成對曲面射入雷射，如果雷射光源2的位置發生偏差則射入角發生變化，有時不能成為布儒斯特角。並且，如上述那樣，因為氧化矽玻璃坩堝1例如通過旋轉模具法來製造，所以製造出的氧化矽玻璃坩堝1的形狀有時與設計圖之間存在偏差。因此，需要以在所決定的位置射入角成為布儒斯特角的方式來準確地決定雷射的射出位置和射入角度，並射入雷射。

例如，關於32英寸的氧化矽玻璃坩堝，其內徑約為81.3cm，其質量為50kg至60kg，關於40英寸的氧化矽玻璃坩堝，其內徑約為101.6cm，其質量為90kg至100kg，因此氧化矽玻璃坩堝是大型的重物。為了在這樣的氧化矽玻璃坩堝的某個測量位置，以所需的位置和角度射入雷射並觀察散射光，困難之處在於通過使氧化矽玻璃坩堝1自身活動來高精度地調整設置位置以及設置角度。

因此，例如利用機械手等來預先測量氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三 維形狀(三維座標)，算出相對於射出該測量位置的雷射的位置和角度，針對每個測量點能夠一邊變更雷射光源的位置和角度一邊測量，因此不需要調整氧化矽玻璃坩堝1自身的設置位置。

另外，關於氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀測量，例如在機械手的前端設置由雷射位移感測器等構成的內部測距部，使該內部測距部沿著坩堝內表面非接觸地移動來測量。具體地，在內部測距部的移動路徑上的多個測量點，對氧化矽玻璃坩堝1的內表面沿著傾斜方向射出雷射，並檢測其反射光，由此能夠測量氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀。從而，通過活用該測量結果，能夠容易地以相對於氧化矽玻璃坩堝1射入角成為布儒斯特角的方式，射出雷射。

如上述那樣，根據本實施方式的坩堝測量裝置和測量方法，能夠測量光透射層和光散射層的厚度。在測量光透射層和光散射層的厚度的情況下，如果射入角與射入面的法線方向偏離(即，相對於氧化矽玻璃坩堝1不是在垂直方向而是在傾斜方向，射入雷射)，則誤差變大而不能準確地測量。因此，優選從雷射光源2射出的雷射的射入角θ(射入面的與法線方向的角度)滿足下述公式地射出。另外，在下面的公式中，將氧化矽玻璃坩堝1的壁厚(光透射層或光散射層的厚度)表示為T，將允許的誤差表示為△T。

公式1θ=arccos T/(△T+T)

根據上述公式，表1示出氧化矽玻璃坩堝1的壁厚T、允許差△T與射入角θ的關係。例如，當坩堝的壁厚為10mm時，允許差為0.1mm時所允許的雷射的射入角在8.0°以內。這樣，以成為與氧化矽玻璃坩堝1的壁厚T以及能夠允許的偏差△T對應的射入角θ的方式來控制雷射光源2，由此能夠在可允許的誤差的範圍內測量氧化矽玻璃坩堝1的壁厚(例如，光透射層和光散射層的厚度)。另外，當控制角度θ時，優選利用上述內部測距部對氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀的測量結果，能夠在各個點無偏差地控制準確的角度θ。

<第一實施方式：其他4(測量光透射層等的厚度時的雷射直徑)>

另外，當測量光透射層或光散射層的厚度時，為了減小誤差，優選以雷射的雷射直徑B(照在氧化矽玻璃坩堝1的部分的雷射直徑)滿足下述公式的方式來控制。另外，在下述公式中，將允許的誤差表示為△T，將氧化矽玻璃坩堝1的壁厚表示為T，將雷射直徑表示為B。

根據上述公式，表2示出氧化矽玻璃坩堝1的壁厚T、允許差△T與雷射直徑B的關係。例如，當坩堝的壁厚為10mm時，允許差為0.1mm時所允許的雷射直徑成為1.4mm。以成為與由表2所示的氧化矽玻璃坩堝1的壁厚T以及能夠允許的偏差△T對應的雷射直徑B的方式來控制雷射光源2，由此在能夠允許的誤差範圍內測量氧化矽玻璃坩堝1的壁厚(例如，光透射層或光散射層的厚度)。

雷射射入的部位不限於氧化矽玻璃坩堝1的內側。也可以使雷射在氧 化矽玻璃坩堝1的厚度方向，從外側朝向內側射入。另外，也可以使雷射從氧化矽玻璃坩堝1的端面方向射入，從氧化矽玻璃坩堝1的內部測量雷射的散射狀況。該情況下，一邊使要射出的雷射的位置沿著氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向移動，一邊測量散射狀況。這樣，能夠把握在氧化矽玻璃坩堝1的內部透明層或含氣泡層形成了凹凸。

另外，例如，在從氧化矽玻璃坩堝的內側射出雷射的狀態下使雷射光源2以預定的規定間隔(例如，每隔2~3度、5度、10度。可以是任意角度)旋轉，由此能夠遍及氧化矽玻璃坩堝1的全周地射入雷射。此時，通過使拍攝裝置部3配合雷射光源2的旋轉而移動，能夠測量雷射在遍及氧化矽玻璃坩堝1的全周的各位置處的散射狀況。其結果，能夠以容易的方法測量遍及氧化矽玻璃坩堝1的全周的該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的構造。

另外，這樣通過遍及氧化矽玻璃坩堝1的全周地進行測量，能夠測量在該氧化矽玻璃坩堝上端部存在同心圓狀多個層時的各層的厚度分佈和正圓度。另外，還能夠測量透明層和含氣泡層之間的邊界的正圓度。因為還能夠測量氧化矽玻璃坩堝1的內表面的正圓度，所以通過利用氧化矽玻璃坩堝1的內表面的正圓度和透明層與含氣泡層之間的分界的正圓度，能夠算出是否形成了單晶矽提拉所需厚度的透明層。並且，當對單晶矽進行提拉時，如果氧化矽玻璃坩堝的層厚分佈存在不均，則熱傳導會變得不均勻，矽溶液的溫度分佈形成不均。其結果，恒定地保持單晶矽和矽溶液的接觸界面的位置變得困難，有時會產生錯位等問題。根據本實施方式的坩堝測量裝置和坩堝測量方法來測量氧化矽玻璃坩堝1，能夠判別產生錯位等問題的氧化矽玻璃坩堝。另外，當對遍及氧化矽玻璃坩堝1的全周進行測量時，還優選以與後述的水平雷射的組合來執行。

在本實施方式中，說明了作為光射出部使用作為雷射指示器(laser pointer)等單向雷射的雷射光源2的情況，但是也可以利用除了單向雷射以外的其他光射出部。例如，雷射光源2能夠構成為廣角射出(例如，使之通過透鏡來實現，在該透鏡中相對於射入來的雷射的射入角度，使角度擴大規定角度(例如，2倍~4倍)射出)。或者，、作為光射出部，也可以利用線性雷射(水平雷射或垂直雷射)或交叉線性雷射。交叉線性雷射通過 使射出的雷射在透過準直透鏡後透過圓柱狀棒狀透鏡，由此來射出水平方向以及垂直方向的雷射。

這樣，作為光射出部利用線性雷射或交叉線性雷射，由此能夠一次性地測量大範圍的散射狀況。例如，通過利用與地表呈水平方向的線性雷射(水平雷射)，能夠遍及大範圍地一次性地測量氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的層構造。由此，能夠對範圍整體無遺漏地測量層構造。另外，通過利用垂直方向的線性雷射(垂直雷射：例如使水平雷射傾斜90度後的雷射)或交叉線性雷射，能夠進行更明確的含氣泡層內的層構造的判斷和深度方向的層構造的判斷。另外，朝向傾斜方向朝向氧化矽玻璃坩堝1的深度方向的傾斜方向。角度可以任意)射出雷射，能夠判別缺陷所位於的深度。

另外，在本實施方式的作為雷射光源2利用了交叉線性雷射等的情況下，例如，在距離為5m以內線寬為2mtm左右，對於從雷射光源2到射入對象的距離和射入平坦的射入物件時雷射的線長之比沒有限定，但是優選例如使用成為1：0.3~2左右的比例。

本實施方式的氧化矽玻璃坩堝的製造方法經過測量上述氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況的程序，能夠判別並製造包括上述各優點的氧化矽玻璃坩堝1。

氧化矽玻璃坩堝形成程序包括如下程序：(1)一邊使包括對石英玻璃坩堝的外形進行規定的碗狀內表面的模具旋轉，一邊在其內部的內表面(底部以及側面)上堆積規定厚度的晶質或非晶質的氧化矽粉，由此來形成氧化矽玻璃層用的氧化矽粉層；(2)通過對該氧化矽粉層進行電弧放電來加熱到2000℃~2600℃，使其熔化然後固化，由此進行玻璃化同時立刻冷卻；以及(3)將開口端部切斷成規定寬度，使開口端部的形狀變得整齊。

氧化矽玻璃坩堝檢查程序包括對上述的氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況進行測量的程序，並將其實施到經過上述氧化矽玻璃坩堝形成程序的氧化矽玻璃坩堝。在本檢查程序中，通過甄別合格的氧化矽玻璃坩堝，能夠製造包括上述各優點的氧化矽玻璃坩堝。

如上述那樣，在製造氧化矽玻璃坩堝1時，通過測量該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況，能夠把握製造出的氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的構造(透射層和光散射層)。因此，在製造氧化矽玻璃坩堝1時，通過經過上述程序，能夠以容易的方法判斷製造出的氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造是否是優選的。其結果，能夠判別並製造包括優選的厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝1。具體地，例如能夠製造在最內表面側形成有光透射層的氧化矽玻璃坩堝1、該光透射層包括進行單晶矽提拉行時僅所需且足夠厚度的氧化矽玻璃坩堝1、在光透射層的外側形成有光散射層的氧化矽玻璃坩堝1、光散射層由單層構成(即，在雷射散射的區域，雷射的散射強度沒有強弱之差，或者強弱之差微弱(例如，在光散射層內沒有形成光透射層等)等在預先設定的基準均勻的氧化矽玻璃坩堝1)的氧化矽玻璃坩堝1、含氣泡層由單層構成的氧化矽玻璃坩堝1、包括優選的光散射層的厚度的氧化矽玻璃坩堝1、光透射層與光散射層之間的邊界的界面是優選的形狀的氧化矽玻璃坩堝1(其結果，例如在光透射層的分佈沒有不均的氧化矽玻璃坩堝1)等。另外，能夠製造光透射層遍及氧化矽玻璃坩堝1的開口端部的內表面全周地形成的氧化矽玻璃坩堝1、光透射層的厚度遍及氧化矽玻璃坩堝1的全周在規定範圍內的氧化矽玻璃坩堝1(例如，距離預定值的誤差為±1mm左右)、使光透射層與光散射層之間的分界的形狀的正圓度除以坩堝的直徑而得到的值比預定數值(例如，0.01，或者0.005，或者0.002)小那樣構成的氧化矽玻璃坩堝1等。

當通過喬赫拉斯基法(Czochraski method，又稱提拉法)來製造單晶矽時，利用氧化矽玻璃坩堝來製造。在氧化矽玻璃坩堝中充填多晶矽並對其進行加熱，使高純度的多晶矽熔融來得到矽溶液。一邊使保持氧化矽玻璃坩堝的基座(susceptor)旋轉，一邊在該矽溶液中浸入晶種的端部，使之旋轉同時進行提拉，由此來製造單晶矽。此時，通過利用本實施方式等的氧化矽玻璃坩堝，能夠降低由於坩堝缺陷而導致的單晶矽鑄錠的結晶缺陷的產生。

圖6至圖9是實際利用拍攝裝置部3拍攝從內側對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射時的雷射的散射狀況而得到的圖像。

圖6表示射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射從該氧化矽玻璃坩堝1的內側 透射到規定位置後一部分散射的狀態。該氧化矽玻璃坩堝1包括雷射透射的區域即光透射層(透明層且沒有缺陷的層)和位於光透射層外側且雷射散射的區域即光散射層(含氣泡層等)，判斷為該光散射層是單層構造。

圖7表示射入的雷射從氧化矽玻璃坩堝1的內側透射到規定位置後，先強散射之後散射變弱，再次強散射的狀態。該氧化矽玻璃坩堝1包括光透射層和在光透射層外側的光散射層，判斷為該光散射層由多層構成。

圖8表示射入雷射從氧化矽玻璃坩堝1的內側透射到規定位置後，先強散射，散射一旦中斷後，接著雷射散射。該氧化矽玻璃坩堝1包括光透射層和在光透射層外側的光散射層，判斷光散射層由多層構成。

圖9表示射入雷射最初散射後，一旦透射後，接著散射。該氧化矽玻璃坩堝1包括光透射層和在光透射層外側的光散射層，判斷為被認為在透明層內的氧化矽玻璃坩堝1的內側部分包括缺陷(形成了光散射層)。

<雷射的散射狀況與歪曲的關係>

圖10和圖11表示圖6和圖7的氧化矽玻璃坩堝1的歪曲(內部殘留應力)。如圖10所示，在圖6的氧化矽玻璃坩堝1(包括光透射層和光散射層，判斷為光散射層由單一構造構成的氧化矽玻璃坩堝)中，判斷為儘管在光透射層與光散射層之間存在內部殘留應力的邊界，但是在除此之外的部分內部殘留應力緩慢地變化。另外，氧化矽玻璃因為包括雙折射性，所以如果內部殘留應力急劇地變化，則折射率也會急劇地變化，能夠觀察到對比度。

如圖11所示，在圖7的氧化矽玻璃坩堝1(包括光透射層和光散射層，判斷為光散射層含有多個層而構成的氧化矽玻璃坩堝)中，也判斷為在光散射層的內部存在內部殘留應力的邊界(急激的變化)。

這樣，在氧化矽玻璃坩堝1的雷射散射狀況與歪曲之間，能夠觀察到對應關係。一般認為，氧化矽玻璃在原子等級處於壓縮或拉伸的狀態，Si-O-Si鍵合的距離(原子的密度)不均勻，歪曲與此相同，該歪曲引起射入雷射的散射。

歪曲檢查一般地是破壞檢查，破壞氧化矽玻璃坩堝1來進行。因此，通過代替歪曲檢查，不破壞並簡便地測量本發明的雷射的散射狀況，能夠簡便進行歪曲檢查。另外，還能夠測量雷射的散射狀況，根據該測量的結果(根據需要)來進行退火處理等。

為了製造單晶矽而將多晶矽裝入氧化矽玻璃坩堝1內部時，存在由於多晶矽而對氧化矽玻璃坩堝1的內部造成壓痕的情況。在這樣的情況下，假如氧化矽玻璃坩堝1內的歪曲大，則壓痕有時會導致氧化矽玻璃坩堝1發生裂縫，但是在造成壓痕後，有時也不會直接就產生裂縫。因此，在單結晶矽提拉程序中也存在裂縫的情況，尤其是當正在對矽融解時氧化矽玻璃坩堝1發生裂縫的情況下，會使提拉裝置發生破損，矽原料廢棄，從而產生經濟損失。根據本發明的測量方法，能夠以非破壞性且容易的方法來代替氧化矽玻璃坩堝1的歪曲測量，能夠在事前防止產生上述損失。

圖12和圖13是表示使用了交叉線性雷射時的散射狀況的圖。圖12是使用交叉線性雷射射出雷射時的、拍攝氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的散射狀況的圖，可知通過利用交叉線性雷射，能夠在拍攝裝置部3所拍攝的全部範圍判別光透射層和光散射層。

如果利用交叉線性雷射，則能夠測量大範圍的散射狀況，除了光透射層和光散射層的構造以外，例如還存在能判別夠緣端的加工痕跡的情況。在圖13中，表示射入交叉線性雷射在透明層的區域也發生了散射。

參照圖14至圖16說明本發明的第二實施方式。圖14表示本實施方式的坩堝測量裝置的結構的一個示例。圖15是表示第二實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。圖16是表示坩堝的內表面和照明部之間的距離給予散射狀況測量的影響的圖。

在本實施方式中，說明在規定波長的光的照射下測量射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射的散射狀況的坩堝測量裝置。另外，說明利用上述坩堝測量裝置來進行的坩堝測量方法。另外，說明經過坩堝的測量而製造的氧化矽 玻璃坩堝的製造方法。另外，說明經過該上述坩堝的測量而製造的氧化矽玻璃坩堝1。

如圖14所示，本實施方式的坩堝測量裝置包括雷射光源2、拍攝裝置部3以及照明部4。雷射光源2和拍攝裝置部3的結構與第一實施方式中說明的相同。因此，省略重複的說明。

照明部4由例如LED(Light emitting diode，發光二極體)等構成，構成為照射波長與雷射光源2射出的雷射的波長對應的光。具體地構成為，例如當雷射光源2射出紅色雷射時，照明部4照射藍色波長的光。

因為色相與雷射接近的照明使得雷射的散射變得不醒目，所以優選避開照明部4照射的光(照明)。即，優選照明部4照射不含有波長與雷射光源2射出的雷射的波長接近的光。作為示例，在從雷射光源2射出的光的波長是630nm的情況下，優選使用不含有波長為630nm附近的藍色波長的光照明。另外，這是因為，當某個物體照到白色光而反射光紅色可見的情況下，該物體反射在人類的眼睛紅色可見的區域的波長的光，而吸收除此之外的波長的光。因此即便照到人類的眼睛藍色可見區域的波長的光，該物體也不會見到紅色。

當雷射光源2對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射時，照明部4進行於該雷射的波長對應地調整的光照射，拍攝裝置部3拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面，由此能夠測量雷射的散射狀況。其結果，能夠以更高精度測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。

下面，參照圖15說明利用上述坩堝測量裝置進行的坩堝測量方法的一個示例。

參照圖15，首先利用雷射光源2，從氧化矽玻璃坩堝1的內側朝向厚度方向射出雷射(步驟S101)。由此，對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射。之後，射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射與該氧化矽玻璃坩堝1的構造對應地表示透射或一部分散射等各種散射狀況。

接著，假如在雷射的射出前後，利用照明部4照射與該雷射對應的照明光(S201)。由此，在照明部4的照明下，雷射射入氧化矽玻璃坩堝1。

之後，通過拍攝裝置部3拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面。由此，拍攝裝置部3在照明部4的照明下，測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的雷射的散射狀況。即，通過拍攝裝置部3拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面，來獲取表示雷射的散射狀況的圖像數據(步驟S102)。之後，拍攝裝置部3例如將獲取到的圖像數據顯示到顯示裝置上。

這樣，本實施方式的坩堝測量方法在照明光的照射下，測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況。其結果，基於該測量的結果，能夠把握氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。

圖16表示氧化矽玻璃坩堝1的內表面(或者端面)與照明部4之間的距離和測量雷射散射狀況的容易度的關係。具體地，圖16的(A)表示氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離是100mm的情況，圖16的(B)表示氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離是300mm的情況。另外，圖16的(℃)表示氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離是500mm的情況。

如在圖16中表示，可知在所使用的雷射光源2與照明部4中，當氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離分離500mm左右時能夠最明確地測量雷射的散射狀況。這樣，通過調整氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離，能夠更明確地測量射入雷射的散射狀況。即，優選照明部4被調整成，其與氧化矽玻璃坩堝1的內表面之間的距離成為預定的規定距離(例如，500mm)。另外，認為氧化矽玻璃坩堝1與照明部4之間的適當距離例如能夠根據照明部4照射所照射的光強度等而變化。因此，上述預定的規定距離是根據需要能夠調整的距離。

本實施方式的坩堝測量裝置和測量方法與在第一實施方式中說明了的情況相同，能夠採用除此之外的各種結構。例如，組合上述線性雷射或交叉線性雷射等(光射出部)和照明部4也是有效的。特別是，例如通過在照明部4的藍色照明光的照明下射出紅色雷射，能夠將散射的部分測量為 紫色，能夠更明確地測量散射狀況。

當利用旋轉模具法製造氧化矽玻璃坩堝1時，經過在上述照明光的照明下測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況的程序，能夠更容易地製造並實現優選的氧化矽玻璃坩堝1。

下面，參照圖17至圖21說明本發明的第三實施方式，。圖17是本實施方式的坩堝測量裝置的結構的一個示例。圖18是表示本實施方式的坩堝測量裝置測量拉曼光譜的位置的一個示例的圖。圖19是表示第三實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。圖20以及圖21是實際測量出的拉曼光譜的一個示例。

在本實施方式中，說明通過測量拉曼光譜(測量拉曼散射)來測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的雷射的散射狀況的坩堝測量裝置。另外，說明利用上述裝置進行的坩堝測量方法。另外，說明經過上述坩堝的測量而製造的氧化矽玻璃坩堝1。

參照圖17，本實施方式的坩堝測量裝置例如包括雷射部21(光射出部)和拉曼分光測量部31(散射狀況測量部)。另外，拉曼分光測量部31例如包括瑞利光除去濾波器311、分光器312以及檢測器313。

雷射部21是例如半導體雷射或固體雷射等，構成為從氧化矽玻璃坩堝1的端面方向朝向氧化矽玻璃坩堝1的端面，對該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置射出單色雷射(例如，520nm的綠色雷射)。即，如圖17所示，雷射部21對氧化矽玻璃坩堝1的端面，一邊沿著該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向移動射出位置一邊射出雷射。由此，如後述那樣，分別測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜。

拉曼分光測量部31如上述那樣，包括瑞利光除去濾波器311、分光器312以及檢測器313。

瑞利光除去濾波器311是用於除去散射光中所含的波長與射出的雷射 相同的光即除去瑞利散射的濾波器。雷射部21射出的雷射在射入氧化矽玻璃坩堝1的端面後，產生散射光。該散射光中，除了作為測量對象的拉曼散射光(斯托克斯(Stokes)、反斯托克斯(Anti-Stokes)，也可以是其中之一)之外，還包括瑞利散射光。因此，利用瑞利光除去濾波器311來除去瑞利散射光。

接著，通過瑞利光除去濾波器311的光射入分光器312。從而，通過分光器312，來對除去瑞利散射光後的散射光進行分光。之後，利用檢測器313，按照每個波長來檢測分光出的光。通過這樣的結構，本實施方式的坩堝測量裝置測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況。另外，檢測器313例如與未圖示的信息處理裝置連接，通過該信息處理裝置，能夠算出與檢測出的光對應的拉曼位移值。由此，能夠測量拉曼光譜。即，能夠測量拉曼散射。

另外，用於測量上述拉曼光譜的結構至多是一個示例。也可以構成為利用上述結構以外的其他結構，來測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜。

這樣，本實施方式的坩堝測量裝置包括雷射部21和拉曼分光測量部31。通過這樣的結構，獲取氧化矽玻璃坩堝1的端面的、該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜。即，如圖18所示，以照到氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的方式來調整雷射部21的位置，獲取氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜。

在此，可知在氧化矽玻璃的拉曼光譜中，測量出以歸屬於平面四元環的峰值和歸屬於平面三元環的峰值為代表的多個峰值。因此，上述氧化矽玻璃坩堝1的端面的厚度方向的各位置的拉曼光譜也同樣地包括包括歸屬於平面四元環的峰值和歸屬於平面三元環的峰值在內的多個峰值。另一方面，如果實際進行測量，則在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置，有時各峰值的拉曼位移的值會存在偏差。即，在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向有時會包括多個構造，如上述那樣，通過在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置進行拉曼測量，能夠測量上述多個構造。

另外，當測量拉曼光譜時在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置拉曼位移不同的情況下，氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的構造是不同的，利用該氧化矽玻璃坩堝1進行單晶矽提拉時易於引起歪曲。相反，在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置測量拉曼光譜，在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置判別拉曼位移相同(差小)的氧化矽玻璃坩堝1，能夠判別難以裂縫的(沒有裂縫的)氧化矽玻璃坩堝1。這樣，作為判別難以裂縫的氧化矽玻璃坩堝1的方法之一，也可以使用拉曼光譜的測量。另外，當測量拉曼光譜來判別難以裂縫的氧化矽玻璃坩堝1時，例如，在光透射層或光散射層內(也可以在透明層或含氣泡層內)確認拉曼位移是否相同，或者確認厚度方向整體的拉曼位移是否相同。

另外，也可以構成為，同時進行在第一實施方式以及第二實施方式中說明了的雷射的散射狀況的測量和在本實施方式中說明的拉曼光譜的測量(或者，基於雷射的散射狀況的測量結果來測量拉曼光譜(拉曼散射))。具體地，例如進行從氧化矽玻璃坩堝1的內側射出的雷射的散射狀況的測量，對於通過該雷射的散射狀況的測量而判斷為是不同構造的各層，在雷射的散射狀況的測量中照到拉曼激發用的雷射。之後，在停止了散射測量用的雷射後(在通過照明部4照射照明光的情況下，還停止了照明光的照射後)，進行拉曼測量。即，基於雷射的散射狀況的測量結果來把握光透射層和光散射層，基於該把握結果，對光透射層或光散射層、光透射層與光散射層的邊界附近等來測量拉曼光譜。通過組合這樣的兩種方法來進行測量，能夠容易且更精度地把握氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層的構造。另外，在散射測量用的雷射(通過雷射光源2射出的雷射)和拉曼測量用的雷射(通過雷射部21射出的雷射)中，優選使用波長不同的雷射。

接著，說明利用上述坩堝測量裝置來進行的坩堝測量方法。

參照圖19，首先雷射部21從氧化矽玻璃坩堝1的端面方向朝向氧化矽玻璃坩堝1的端面，射出雷射(S301)。雷射部21射出的雷射在射入氧化矽玻璃坩堝1的端面後，產生散射光。因此，當除去瑞利光後，進行分光，按照每個波長檢測分光出的光。例如，通過這樣的方法，來測量拉曼散射(S302)。

之後，確認雷射的射出點是否沿著氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向發生錯位(S303)。在發生錯位的情況下，在使雷射的射出點沿著氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向錯位的基礎上，再次測量拉曼散射(S303，“是”)。另一方面，在沒有錯位的情況下(在結束了厚度方向的測量的情況)下，結束拉曼散射的測量(S303，“否”)。

這樣，本實施方式的坩堝測量方法對氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置進行拉曼散射的測量。其結果，基於該測量出的結果，能夠把握氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層的構造。

另外，當利用旋轉模具法來製造氧化矽玻璃坩堝時，即便經過了進行上述拉曼測量的程序，也能夠製造並實現優選的氧化矽玻璃坩堝。另外，即便是經過包括進行厚度方向的雷射測量和拉曼測量的步驟的氧化矽玻璃坩堝的製造程序而製造出的氧化矽玻璃坩堝，也能夠包括同樣的有益效果。

圖20以及圖21是實際測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜的結果。圖20是測量與圖6和圖10同樣的氧化矽玻璃坩堝1的端面的、該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜的結果。圖21是測量與圖7和圖11同樣的氧化矽玻璃坩堝1的端面的、該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜的結果。

圖20和圖21的拉曼光譜從下向上按照順序表示拉曼測量在內表面側(透明層)、內表面與中間的邊界、中間、中間與外表面側的邊界、外表面側的位置處的結果。另外，為了易於觀察，圖20以及圖21的拉曼光譜的結果被修正成各結果不重合。因此，在下面，僅將拉曼位移的值作為問題，強度不可見。

參照圖20，可知在歸屬於平面四元環的峰值(488cm^-1附近的峰值)中，內表面側以及內表面與中間的邊界的測量結果、中間、中間與外表面側的邊界、外表面側的測量結果存在較大差異。如圖6、圖10所示，測量圖20後的氧化矽玻璃坩堝1包括光透射層和光散射層，是判斷為光散射層由單層構造構成的層。根據上述結構，能夠認為拉曼測量的結果和氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的散射狀況的測量結果存在一定的相關關係。即，內表 面側以及內表面與中間的邊界的測量結果表示光透射層，中間、中間與外表面側的邊界、外表面側的測量結果表示光散射層。這樣，可知基於拉曼測量的結果，能夠把握氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。

另外同樣地，在圖21中，可知在歸屬於平面四元環的峰值(488cm^-1附近的峰值)以及歸屬於平面三元環的峰值(602cm^-1附近的峰值)中，各邊界(內表面與中間的邊界，中間與外表面側的邊界)的拉曼位移的值可以觀察到偏差。如圖7和圖11所示，測量圖21後的氧化矽玻璃坩堝1包括光透射層和光散射層，判斷為光散射層由多層構成。從這些情況也可以知曉，拉曼測量的結果和氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的散射狀況的測量結果也存在一定的相關關係。

另外，表2表示對包括上述多個界面的氧化矽玻璃坩堝1的各個點(內表面側、界面1、以界面1為邊界位於內表面側外側的中間、界面2、外表面側)的拉曼光譜進行測量的結果的一個示例。在表2中，表示上述各個點的歸屬於平面四元環峰值(488cm^-1附近的峰值)以及歸屬於平面三元環的峰值(602cm^-1附近的峰值)的一個示例。

表3表示上述氧化矽玻璃坩堝1的情況如，可知以各界面(界面1、界面2)為邊界，在內表面側、中間、外表面側各個構造是不同的。即，可知上述氧化矽玻璃坩堝1以各界面為邊界，包括厚度方向的多個層構造，可知是裂痕難以擴展的沒有裂縫的氧化矽玻璃坩堝1。

上面，參照上述實施方式說明了本申請的發明，但是本申請的發明不限於上述實施方式。本申請的發明的結構或詳細內容在本申請的發明的範 圍內能夠進行本領域技術人員能夠理解的各種變更。

1‧‧‧氧化矽玻璃坩堝

2‧‧‧雷射光源

3‧‧‧拍攝裝置部

Claims (19)

1. 一種氧化矽玻璃坩堝的製造方法，通過旋轉模具法來製造氧化矽玻璃坩堝，其中，包括測量雷射的散射狀況的程序：測量射入到氧化矽玻璃坩堝內的雷射在該氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況，所述氧化矽玻璃坩堝包括：在上端包括開口部的圓筒狀的直筒部；彎曲的底部；以及連結所述側壁部和所述底部且與所述底部相比曲率較大的角部，所述直筒部的上端平坦地形成。
2. 根據請求項1所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出雷射，從作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝中被射入雷射的部分的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況。
3. 根據請求項1或者2所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，對氧化矽玻璃坩堝照射與射出的雷射的波長對應的規定波長的照明光，在所述照明光的照射下測量所述雷射的散射狀況。
4. 根據請求項1至3中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，對氧化矽玻璃坩堝射出水平雷射，測量射入到氧化矽玻璃坩堝內的所述水平雷射在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
5. 根據請求項1至4中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，對氧化矽玻璃坩堝射出垂直雷射，測量射入到氧化矽玻璃坩堝內的垂直雷射在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
6. 根據請求項1至5中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，所述測量雷射的散射狀況的程序構成為，朝向氧化矽玻璃坩堝的深度方向傾斜地射出雷射。
7. 根據請求項1至6中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，以預定的規定間隔遍及氧化矽玻璃坩堝的全周地射出雷射，分別測量與射出的雷射對應的所述雷射的散射狀況。
8. 根據請求項1至7中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，通過射出可見光的雷射來對氧化矽玻璃坩堝射入雷射。
9. 根據請求項1至8中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，以射入角成為布儒斯特角的方式對氧化矽玻璃坩堝射出p偏振光，所述p偏振光是電場的振動方向相對於射入面平行的朝向的偏振光，測量射入氧化矽玻璃坩堝內的p偏振光在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
10. 根據請求項9所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，測量氧化矽玻璃坩堝的內表面的三維形狀，基於測量結果，以射入角成為布儒斯特角的方式對氧化矽玻璃坩堝射出雷射。
11. 根據請求項1所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，從氧化矽玻璃坩堝的端面方向對該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置射出雷射，在所述各位置測量與所述射出的雷射對應地產生的拉曼散射，作為所述雷射的散射狀況。
12. 根據請求項11所述的氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中，在所述測量雷射的散射狀況的程序中，從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出所述雷射，從作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝中被射入雷射的部分的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的散射狀況，並且基於所述散射狀況的測量結果來測量所述拉曼散射。
13. 一種氧化矽玻璃坩堝，其中，用於單晶矽提拉，並包括：圓筒狀的直筒部，其在上端包括開口部；彎曲的底部；以及角部，其連結所述側壁部和所述底部且與所述底部相比曲率較大，所述直筒部的上端平坦地形成，氧化矽玻璃坩堝在該氧化矽玻璃坩堝的內表面，包括透射向該氧化矽玻璃坩堝射出的雷射的光透射層。
14. 根據請求項13所述的氧化矽玻璃坩堝，其中，在所述光透射層的外側，包括散射雷射的光散射層。
15. 根據請求項13或者14所述的氧化矽玻璃坩堝，其中，所述光透射層是雷射不散射而透射的層。
16. 根據請求項13至15中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝，其中，所述光透射層遍及氧化矽玻璃坩堝的開口端部的內表面全周地形成。
17. 根據請求項13至16中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝，其中，在所述光散射層中，雷射的散射光根據預先設定的基準是均勻的。
18. 根據請求項13至17中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝，其中，構成為基於射出氧化矽玻璃坩堝的雷射的散射狀況而測量的、所述光透射層與所述光散射層之間的邊界的形狀的正圓度除以氧化矽玻璃坩堝的直徑而得到的值小於預定值。
19. 根據請求項13至18中任一項所述的氧化矽玻璃坩堝，其中，在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向包括多個界面。