JPH0597572A - 単結晶棒引上育成制御装置 - Google Patents
単結晶棒引上育成制御装置Info
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- JPH0597572A JPH0597572A JP3237159A JP23715991A JPH0597572A JP H0597572 A JPH0597572 A JP H0597572A JP 3237159 A JP3237159 A JP 3237159A JP 23715991 A JP23715991 A JP 23715991A JP H0597572 A JPH0597572 A JP H0597572A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1004—Apparatus with means for measuring, testing, or sensing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、単結晶棒を自動モードで育成中に商
用電源が停電しても、停電復帰後に適切な単結晶棒育成
制御を行えるようにすることを目的とする。 【構成】無停電電源装置を介して電源電圧を制御装置に
供給する。この制御装置は、停電時間ｔがｔ≦ｔ1 （１
秒）のとき、停電復帰時において、制御出力を停電検出
時の制御出力と同一にして自動運転モードを継続し（８
４、８５）、ｔ1 ＜ｔ≦ｔ2 （５秒）のとき、停電復帰
時において、制御出力を停電検出時の制御出力と同一に
して制御モードを手動モードに切り換え（８６、８
７）、ｔ2 ＜ｔ≦ｔ3 （６００秒）のとき、停電復帰時
において、結晶育成動作を停止させ、制御モードを手動
モードに切り換え（８８、８９）、ｔ＞ｔ3 のとき、育
成結晶を上昇させて育成結晶を融液から切り離し、坩堝
を上方へ移動させる（９０）。
用電源が停電しても、停電復帰後に適切な単結晶棒育成
制御を行えるようにすることを目的とする。 【構成】無停電電源装置を介して電源電圧を制御装置に
供給する。この制御装置は、停電時間ｔがｔ≦ｔ1 （１
秒）のとき、停電復帰時において、制御出力を停電検出
時の制御出力と同一にして自動運転モードを継続し（８
４、８５）、ｔ1 ＜ｔ≦ｔ2 （５秒）のとき、停電復帰
時において、制御出力を停電検出時の制御出力と同一に
して制御モードを手動モードに切り換え（８６、８
７）、ｔ2 ＜ｔ≦ｔ3 （６００秒）のとき、停電復帰時
において、結晶育成動作を停止させ、制御モードを手動
モードに切り換え（８８、８９）、ｔ＞ｔ3 のとき、育
成結晶を上昇させて育成結晶を融液から切り離し、坩堝
を上方へ移動させる（９０）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単結晶棒引上育成制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、単結晶棒引上育成制御装置の要
部構成を示す。
部構成を示す。
【０００３】チャンバ１０内には、テーブル１２上に黒
鉛坩堝１４が載置され、黒鉛坩堝１４内に石英坩堝１６
が嵌合されている。黒鉛坩堝１４はヒータ１８で囲繞さ
れ、ヒータ１８はヒートシールド２０で囲繞されてい
る。石英坩堝１６内に多結晶片を入れ、ヒータ１８に電
力を供給すると、この多結晶片が加熱されて融液２２と
なる。テーブル１２には支軸２４の上端部が固着され、
支軸２４は、モータＭ１で回転駆動され、モータＭ２で
昇降駆動される。
鉛坩堝１４が載置され、黒鉛坩堝１４内に石英坩堝１６
が嵌合されている。黒鉛坩堝１４はヒータ１８で囲繞さ
れ、ヒータ１８はヒートシールド２０で囲繞されてい
る。石英坩堝１６内に多結晶片を入れ、ヒータ１８に電
力を供給すると、この多結晶片が加熱されて融液２２と
なる。テーブル１２には支軸２４の上端部が固着され、
支軸２４は、モータＭ１で回転駆動され、モータＭ２で
昇降駆動される。
【０００４】一方、ワイヤ２６の下端部に種ホルダ２８
が取りつけられ、種ホルダ２８に種結晶３０が保持され
ている。ワイヤ２６は、モータＭ３によりその中心線の
回りに回転駆動され、モータＭ４により巻上下される。
種結晶３０を下降させてこれを融液２２に漬けた後、種
結晶３０を引き上げると、単結晶棒３２が育成される。
が取りつけられ、種ホルダ２８に種結晶３０が保持され
ている。ワイヤ２６は、モータＭ３によりその中心線の
回りに回転駆動され、モータＭ４により巻上下される。
種結晶３０を下降させてこれを融液２２に漬けた後、種
結晶３０を引き上げると、単結晶棒３２が育成される。
【０００５】また、チャンバ１０にはソレノイドバルブ
３４を介してＡｒガスが導入され、他方では、チャンバ
１０内がソレノイドバルブ３６及び真空ポンプ３８を介
して真空吸引される。
３４を介してＡｒガスが導入され、他方では、チャンバ
１０内がソレノイドバルブ３６及び真空ポンプ３８を介
して真空吸引される。
【０００６】単結晶棒育成制御のモードには、自動モー
ドと手動モードとがあり、通常はできるだけ自動モード
が選択される。自動モードでは、融液２２の温度、融液
２２の表面の高さ、石英坩堝１６の回転速度、単結晶棒
３２の引き上げ速度及び回転速度が自動制御され、手動
モードでは、熟練操作者が結晶育成状態を目視しながら
操作盤上の操作摘みやスイッチを操作してこれらを制御
する。
ドと手動モードとがあり、通常はできるだけ自動モード
が選択される。自動モードでは、融液２２の温度、融液
２２の表面の高さ、石英坩堝１６の回転速度、単結晶棒
３２の引き上げ速度及び回転速度が自動制御され、手動
モードでは、熟練操作者が結晶育成状態を目視しながら
操作盤上の操作摘みやスイッチを操作してこれらを制御
する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】制御モードを自動モー
ドにし、単結晶棒３２を自動育成している際に、商用電
源が停電すると、ヒータ１８がオフ状態になって融液２
２の温度が低下し、その程度によっては単結晶棒３２の
育成の継続が不可能となる。また、停電時間が比較的短
くても、融液２２の温度制御の応答速度が比較的遅いの
で、停電後に自動制御を継続するとヒータ１８に供給す
る電力が大きく変動して、融液２２の温度が不安定にな
り、単結晶棒３２の育成が不可能になることがある。単
結晶棒育成装置を多数備えた工場においては、停電復帰
後、各育成装置を手動モードで適切な制御を行わなけれ
ばならなないが、モータＭ１〜Ｍ４をどのように制御し
たら好ましいかは停電時間に応じて異なるので、パニッ
ク状態となり、単結晶棒３２の育成成功率が低下して、
製造コスト高となる。
ドにし、単結晶棒３２を自動育成している際に、商用電
源が停電すると、ヒータ１８がオフ状態になって融液２
２の温度が低下し、その程度によっては単結晶棒３２の
育成の継続が不可能となる。また、停電時間が比較的短
くても、融液２２の温度制御の応答速度が比較的遅いの
で、停電後に自動制御を継続するとヒータ１８に供給す
る電力が大きく変動して、融液２２の温度が不安定にな
り、単結晶棒３２の育成が不可能になることがある。単
結晶棒育成装置を多数備えた工場においては、停電復帰
後、各育成装置を手動モードで適切な制御を行わなけれ
ばならなないが、モータＭ１〜Ｍ４をどのように制御し
たら好ましいかは停電時間に応じて異なるので、パニッ
ク状態となり、単結晶棒３２の育成成功率が低下して、
製造コスト高となる。
【０００８】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、単結晶棒を自動モードで育成中に商用電源が停電し
ても、停電復帰後に適切な単結晶棒育成制御を行うこと
が可能となる単結晶棒引上育成制御装置を提供すること
にある。
み、単結晶棒を自動モードで育成中に商用電源が停電し
ても、停電復帰後に適切な単結晶棒育成制御を行うこと
が可能となる単結晶棒引上育成制御装置を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその作用】本発明で
は、種結晶を坩堝内融液に漬けて引き上げることにより
単結晶棒を育成する単結晶棒引上育成制御装置におい
て、無停電電源装置と、単結晶育成を自動制御する自動
モードと手動操作に基づいて単結晶育成を制御する手動
モードとを備え、該無停電電源装置から電源電圧が供給
される制御装置と、商用電源が停電したことを検出する
停電検出回路と、停電検出後停電復帰時までの停電時間
を計測する停電時間計測手段とを有し、該制御装置は、
停電検出前が自動運転モードの場合には、計測された停
電時間が設定時間ｔ1 以下であれば、停電復帰時におい
て、制御出力を停電検出時の制御出力と同一にし、自動
運転モードを継続する。
は、種結晶を坩堝内融液に漬けて引き上げることにより
単結晶棒を育成する単結晶棒引上育成制御装置におい
て、無停電電源装置と、単結晶育成を自動制御する自動
モードと手動操作に基づいて単結晶育成を制御する手動
モードとを備え、該無停電電源装置から電源電圧が供給
される制御装置と、商用電源が停電したことを検出する
停電検出回路と、停電検出後停電復帰時までの停電時間
を計測する停電時間計測手段とを有し、該制御装置は、
停電検出前が自動運転モードの場合には、計測された停
電時間が設定時間ｔ1 以下であれば、停電復帰時におい
て、制御出力を停電検出時の制御出力と同一にし、自動
運転モードを継続する。
【００１０】この設定時間ｔ1 は、停電を無視できる限
度の時間である。好ましい設定時間ｔ1 は、１秒程度で
ある。本発明では、停電開始時点での制御出力で自動モ
ードを継続するので、制御出力がバンプレスとなり、安
定な制御を継続することができ、結晶育成成功率が高め
られる。
度の時間である。好ましい設定時間ｔ1 は、１秒程度で
ある。本発明では、停電開始時点での制御出力で自動モ
ードを継続するので、制御出力がバンプレスとなり、安
定な制御を継続することができ、結晶育成成功率が高め
られる。
【００１１】本発明の第１態様では、上記制御装置はさ
らに、停電検出前の制御モードが自動モードの場合に
は、計測された停電時間が設定時間ｔ1 より大きく設定
時間ｔ2 以下であれば、停電復帰時において、制御出力
を停電検出時の制御出力と同一にし、制御モードを手動
モードに切り換える。
らに、停電検出前の制御モードが自動モードの場合に
は、計測された停電時間が設定時間ｔ1 より大きく設定
時間ｔ2 以下であれば、停電復帰時において、制御出力
を停電検出時の制御出力と同一にし、制御モードを手動
モードに切り換える。
【００１２】この設定時間ｔ2 は、結晶育成条件が停電
開始時点での条件から大きく離れておらず、熟練操作者
が手動モードで結晶育成を継続することが可能である限
度の時間である。好ましい設定時間ｔ2 は、５秒程度で
ある。この第１態様の場合も、停電復帰時において、制
御出力を停電検出時の制御出力と同一にするので、制御
出力がバンプレスとなり、安定な制御を継続することが
できる。
開始時点での条件から大きく離れておらず、熟練操作者
が手動モードで結晶育成を継続することが可能である限
度の時間である。好ましい設定時間ｔ2 は、５秒程度で
ある。この第１態様の場合も、停電復帰時において、制
御出力を停電検出時の制御出力と同一にするので、制御
出力がバンプレスとなり、安定な制御を継続することが
できる。
【００１３】この停電時間で自動モードを継続したなら
ば、融液の温度制御の応答性が比較的遅いので、ヒータ
に供給する電力に大きなハンチングが生じて、結晶育成
が継続不可能となり易い。しかし、手動モードで熟練操
作者が育成結晶を目視しながら制御することにより、自
動モードにした場合よりも結晶育成成功率を高めること
ができる。
ば、融液の温度制御の応答性が比較的遅いので、ヒータ
に供給する電力に大きなハンチングが生じて、結晶育成
が継続不可能となり易い。しかし、手動モードで熟練操
作者が育成結晶を目視しながら制御することにより、自
動モードにした場合よりも結晶育成成功率を高めること
ができる。
【００１４】本発明の第２態様では、上記制御装置はさ
らに、停電検出前の制御モードが自動モードの場合に
は、計測された停電時間が設定時間ｔ2 より大きく設定
時間ｔ3 以下であれば、停電復帰時において、結晶育成
動作を停止させ、制御モードを手動モードに切り換え
る。
らに、停電検出前の制御モードが自動モードの場合に
は、計測された停電時間が設定時間ｔ2 より大きく設定
時間ｔ3 以下であれば、停電復帰時において、結晶育成
動作を停止させ、制御モードを手動モードに切り換え
る。
【００１５】停電時間が設定時間ｔ2 より大きい場合に
は、結晶育成条件が停電開始時点での条件から大きくず
れているので、結晶育成を再開することは一般に容易で
はない。しかし、制御を熟練操作者の判断に任せること
により、結晶育成が成功する可能性は残っている。設定
時間ｔ3 は、このような可能性が認められる限度の時間
である。設定時間ｔ3 の好ましい値は、６００秒程度で
ある。
は、結晶育成条件が停電開始時点での条件から大きくず
れているので、結晶育成を再開することは一般に容易で
はない。しかし、制御を熟練操作者の判断に任せること
により、結晶育成が成功する可能性は残っている。設定
時間ｔ3 は、このような可能性が認められる限度の時間
である。設定時間ｔ3 の好ましい値は、６００秒程度で
ある。
【００１６】この停電時間では、結晶育成条件が停電開
始時点での条件から大きく変わってしまっているので、
停電復帰時において、結晶育成動作を停止させることに
より、停電開始時点での制御状態から再スタートさせた
場合よりも手動制御し易くなり、結晶育成成功率を高め
ることができる。
始時点での条件から大きく変わってしまっているので、
停電復帰時において、結晶育成動作を停止させることに
より、停電開始時点での制御状態から再スタートさせた
場合よりも手動制御し易くなり、結晶育成成功率を高め
ることができる。
【００１７】本発明の第３態様では、上記制御装置はさ
らに、停電検出前の制御モードが自動モードの場合に
は、計測された停電時間が設定時間ｔ3 より大きけれ
ば、育成結晶を上昇させて育成結晶を融液から切り離
し、坩堝を上方へ移動させる。
らに、停電検出前の制御モードが自動モードの場合に
は、計測された停電時間が設定時間ｔ3 より大きけれ
ば、育成結晶を上昇させて育成結晶を融液から切り離
し、坩堝を上方へ移動させる。
【００１８】ｔ＞ｔ3 であれば、結晶育成成功の望みは
殆ど無い。この構成の場合、融液が固化して単結晶棒を
融液から切り離せなくなるのを防止することができ、ま
た、融液が固化して坩堝に大きな熱応力が加わり、坩堝
が破損してヒータが損傷を受けるのを防止することがで
きる。
殆ど無い。この構成の場合、融液が固化して単結晶棒を
融液から切り離せなくなるのを防止することができ、ま
た、融液が固化して坩堝に大きな熱応力が加わり、坩堝
が破損してヒータが損傷を受けるのを防止することがで
きる。
【００１９】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【００２０】図２は、単結晶棒引上育成制御装置の構成
を示す。この装置は、図３に示す単結晶棒育成装置を制
御するためのものである。
を示す。この装置は、図３に示す単結晶棒育成装置を制
御するためのものである。
【００２１】例えば３相ＡＣ３８０Ｖの商用電源が、配
線遮断器５０、５２及び電磁接触器の主接点５４ｂを介
して真空ポンプ３８に供給され、かつ、電力調節回路５
６の電源電圧入力端子及び降圧トランス５８の一次側コ
イルに並列に供給される。電力調節回路５６の出力端子
には、ヒータ１８が接続されており、電力調節回路５６
は、制御装置７０からの制御信号に応じた電力をヒータ
１８に供給する。
線遮断器５０、５２及び電磁接触器の主接点５４ｂを介
して真空ポンプ３８に供給され、かつ、電力調節回路５
６の電源電圧入力端子及び降圧トランス５８の一次側コ
イルに並列に供給される。電力調節回路５６の出力端子
には、ヒータ１８が接続されており、電力調節回路５６
は、制御装置７０からの制御信号に応じた電力をヒータ
１８に供給する。
【００２２】降圧トランス５８の２次側コイルには、Ａ
Ｃ１００Ｖが生起され、この電圧は、配線遮断器６０を
介して無停電電源装置６２の入力端子及び停電検出リレ
ー６４の電磁コイル６４ａに並列に供給される。無停電
電源装置６２の電圧出力端子及び発電機６６の電圧出力
端子は、手動操作される切換スイッチ６８を介して制御
装置７０及びドライバ７２の電源電圧入力端子に接続さ
れており、無停電電源装置６２の出力電圧と発電機６６
の出力電圧の一方が選択的に制御装置７０及びドライバ
７２に供給される。無停電電源装置６２は通常、商用電
源を整流後インバータに供給して、電圧及び周波数を安
定化させた交流電圧を出力する。無停電電源装置６２
は、その入力電圧が所定電圧以下になると、直ちに内蔵
のバッテリーの出力電圧を該インバータに供給し、入力
電圧が停電状態から復帰すると、バッテリーの出力電圧
を、商用電源を整流した直流電圧に切り換える。このよ
うな動作により、無停電電源装置６２の出力電圧が無停
電状態に維持される。
Ｃ１００Ｖが生起され、この電圧は、配線遮断器６０を
介して無停電電源装置６２の入力端子及び停電検出リレ
ー６４の電磁コイル６４ａに並列に供給される。無停電
電源装置６２の電圧出力端子及び発電機６６の電圧出力
端子は、手動操作される切換スイッチ６８を介して制御
装置７０及びドライバ７２の電源電圧入力端子に接続さ
れており、無停電電源装置６２の出力電圧と発電機６６
の出力電圧の一方が選択的に制御装置７０及びドライバ
７２に供給される。無停電電源装置６２は通常、商用電
源を整流後インバータに供給して、電圧及び周波数を安
定化させた交流電圧を出力する。無停電電源装置６２
は、その入力電圧が所定電圧以下になると、直ちに内蔵
のバッテリーの出力電圧を該インバータに供給し、入力
電圧が停電状態から復帰すると、バッテリーの出力電圧
を、商用電源を整流した直流電圧に切り換える。このよ
うな動作により、無停電電源装置６２の出力電圧が無停
電状態に維持される。
【００２３】制御装置７０は無停電電源装置の出力側に
接続されているので停電を直接検出できないが、電磁コ
イル６４ａで作動されるｂ接点６４ｂにより、停電を検
出することができる。そこで、このｂ接点６４ｂの開閉
信号を制御装置７０に供給して、後述の停電制御を行っ
ている。
接続されているので停電を直接検出できないが、電磁コ
イル６４ａで作動されるｂ接点６４ｂにより、停電を検
出することができる。そこで、このｂ接点６４ｂの開閉
信号を制御装置７０に供給して、後述の停電制御を行っ
ている。
【００２４】ドライバ７２は、制御装置７０からの制御
信号に応じて、モータＭ１〜Ｍ４、主接点５４ｂを作動
させる電磁開閉器の電磁コイル５４ａ及びソレノイド３
４ａ、３６ａを駆動させる。
信号に応じて、モータＭ１〜Ｍ４、主接点５４ｂを作動
させる電磁開閉器の電磁コイル５４ａ及びソレノイド３
４ａ、３６ａを駆動させる。
【００２５】制御装置７０の制御のモードには、自動モ
ードと手動モードとがあり、自動モードでは、融液２２
の温度、融液２２の表面の高さ、石英坩堝１６の回転速
度、単結晶棒３２の引き上げ速度及び回転速度が自動制
御され、手動モードでは、熟練操作者が単結晶棒３２の
育成状態を目視しながら、制御装置７０に接続された不
図示の操作盤上の操作摘みやスイッチを操作して、これ
らを制御する。
ードと手動モードとがあり、自動モードでは、融液２２
の温度、融液２２の表面の高さ、石英坩堝１６の回転速
度、単結晶棒３２の引き上げ速度及び回転速度が自動制
御され、手動モードでは、熟練操作者が単結晶棒３２の
育成状態を目視しながら、制御装置７０に接続された不
図示の操作盤上の操作摘みやスイッチを操作して、これ
らを制御する。
【００２６】制御装置７０は、マイクロコンピュータ又
はシーケンサを備えており、停電の際には、図１に示す
処理を実行する。以下、括弧内の数値は図１中のステッ
プ識別番号を示す。
はシーケンサを備えており、停電の際には、図１に示す
処理を実行する。以下、括弧内の数値は図１中のステッ
プ識別番号を示す。
【００２７】（８０）停電フラグＦをリセットし、停電
時間ｔをゼロクリアする。
時間ｔをゼロクリアする。
【００２８】（８１）ｂ接点６４ｂの信号により、停電
であるかどうかを判定する。
であるかどうかを判定する。
【００２９】（８２）停電でなければ、すなわちｂ接点
６４ｂがオフ状態であれば、停電フラグＦがセットされ
ているかどうかを判断し、停電フラグＦがリセットされ
ていれば、上記ステップ８１へ戻る。
６４ｂがオフ状態であれば、停電フラグＦがセットされ
ているかどうかを判断し、停電フラグＦがリセットされ
ていれば、上記ステップ８１へ戻る。
【００３０】（８３）ステップ８１で停電と判定される
と、停電時間ｔを計測し、停電フラグＦをセットする。
また、停電開始時点ｔ＝０での全制御出力を記憶してお
く。また、停電時には、電力調節回路５６及び真空ポン
プ３８に電源が供給されず、比較的消費電力の大きいヒ
ータ１８及び真空ポンプ３８が非動作状態となるので、
制御回路７０はドライバ７２を介してモータＭ１〜Ｍ４
の回転を停止させ、かつ、ソレノイド３４ａ及び３６ｂ
を消磁させてソレノイドバルブ３４及び３６を閉状態に
する。
と、停電時間ｔを計測し、停電フラグＦをセットする。
また、停電開始時点ｔ＝０での全制御出力を記憶してお
く。また、停電時には、電力調節回路５６及び真空ポン
プ３８に電源が供給されず、比較的消費電力の大きいヒ
ータ１８及び真空ポンプ３８が非動作状態となるので、
制御回路７０はドライバ７２を介してモータＭ１〜Ｍ４
の回転を停止させ、かつ、ソレノイド３４ａ及び３６ｂ
を消磁させてソレノイドバルブ３４及び３６を閉状態に
する。
【００３１】停電復帰すると、電力調節回路５６が動作
状態となり、ステップ８１、８２を通って、ステップ８
４へ進む。
状態となり、ステップ８１、８２を通って、ステップ８
４へ進む。
【００３２】（８４）停電時間ｔが、設定時間ｔ1 以下
であるかどうかを判定する。この設定時間ｔ1 は、停電
を無視できる限度の時間である。実験により、好ましい
設定時間ｔ1 は、１秒程度であることが判明した。
であるかどうかを判定する。この設定時間ｔ1 は、停電
を無視できる限度の時間である。実験により、好ましい
設定時間ｔ1 は、１秒程度であることが判明した。
【００３３】（８５）ｔ≦ｔ1 であれば、停電開始時点
での制御出力で、自動モードを継続する。これにより、
制御出力がバンプレスとなり、安定な制御を継続するこ
とができる。その後、上記ステップ８０へ戻る。
での制御出力で、自動モードを継続する。これにより、
制御出力がバンプレスとなり、安定な制御を継続するこ
とができる。その後、上記ステップ８０へ戻る。
【００３４】（８６）停電時間ｔが設定時間ｔ1 より大
きい場合には、停電時間ｔが設定時間ｔ2 以下であるか
どうかを判定する。この設定時間ｔ2 は、結晶育成条件
が停電開始時点ｔ＝０での条件から大きく離れておら
ず、熟練操作者が手動モードで結晶育成を継続すること
が可能である限度の時間である。実験により、好ましい
設定時間ｔ2 は、５秒程度であることが判明した。
きい場合には、停電時間ｔが設定時間ｔ2 以下であるか
どうかを判定する。この設定時間ｔ2 は、結晶育成条件
が停電開始時点ｔ＝０での条件から大きく離れておら
ず、熟練操作者が手動モードで結晶育成を継続すること
が可能である限度の時間である。実験により、好ましい
設定時間ｔ2 は、５秒程度であることが判明した。
【００３５】（８７）ｔ1 ＜ｔ≦ｔ2 であれば、制御モ
ードを自動モードから手動モードに切り換える。この場
合も、停電開始時点ｔ＝０での制御出力にすることによ
り、制御出力をバンプレスにする。
ードを自動モードから手動モードに切り換える。この場
合も、停電開始時点ｔ＝０での制御出力にすることによ
り、制御出力をバンプレスにする。
【００３６】この停電時間ｔで自動モードを継続したな
らば、融液２２の温度制御の応答性が比較的遅いので、
ヒータ１８に供給する電力に大きなハンチングが生じ
て、結晶育成が継続不可能となり易い。しかし、手動モ
ードで熟練操作者が育成結晶を目視しながら制御するこ
とにより、自動モードにした場合よりも結晶育成成功率
を高めることができる。
らば、融液２２の温度制御の応答性が比較的遅いので、
ヒータ１８に供給する電力に大きなハンチングが生じ
て、結晶育成が継続不可能となり易い。しかし、手動モ
ードで熟練操作者が育成結晶を目視しながら制御するこ
とにより、自動モードにした場合よりも結晶育成成功率
を高めることができる。
【００３７】その後、制御が安定すれば、操作者は制御
モードを自動モードに切り換える。自動モードに切り換
えられると、上記ステップ８０へ戻る。
モードを自動モードに切り換える。自動モードに切り換
えられると、上記ステップ８０へ戻る。
【００３８】（８８）停電時間ｔが設定時間ｔ2 より大
きい場合には、停電時間ｔが設定時間ｔ3 以下であるか
どうかを判定する。
きい場合には、停電時間ｔが設定時間ｔ3 以下であるか
どうかを判定する。
【００３９】停電時間ｔが設定時間ｔ2 より大きい場合
には、結晶育成条件が停電開始時点ｔ＝０での条件から
大きくずれているので、結晶育成を再開することは一般
に容易ではない。しかし、結晶育成が成功する可能性は
残っている。設定時間ｔ3 は、このような可能性が認め
られる限度の時間である。実験により、設定時間ｔ3 の
好ましい値は、６００秒程度であることが判明した。
には、結晶育成条件が停電開始時点ｔ＝０での条件から
大きくずれているので、結晶育成を再開することは一般
に容易ではない。しかし、結晶育成が成功する可能性は
残っている。設定時間ｔ3 は、このような可能性が認め
られる限度の時間である。実験により、設定時間ｔ3 の
好ましい値は、６００秒程度であることが判明した。
【００４０】（８９）ｔ2 ＜ｔ≦ｔ3 であれば、制御モ
ードを手動モードに切り換え、モータＭ１〜Ｍ４の回転
を停止させ、ヒータ１８への電力供給量を育成初期の値
にし、これらの制御を熟練操作者の判断に任せる。これ
は、結晶育成条件が停電開始時点ｔ＝０での条件から大
きく変わってしまっているので、一般には停電開始時点
での制御状態から再スタートさせない方が手動制御し易
いからである。
ードを手動モードに切り換え、モータＭ１〜Ｍ４の回転
を停止させ、ヒータ１８への電力供給量を育成初期の値
にし、これらの制御を熟練操作者の判断に任せる。これ
は、結晶育成条件が停電開始時点ｔ＝０での条件から大
きく変わってしまっているので、一般には停電開始時点
での制御状態から再スタートさせない方が手動制御し易
いからである。
【００４１】（９０）ｔ＞ｔ3 であれば、結晶育成成功
の望みは殆ど無い。この場合、融液２２が固化して単結
晶棒３２を融液２２から切り離せなくなるのを防止する
ために、ワイヤ２６を高速で巻き上げて単結晶棒３２を
融液２２から切り離す。また、融液２２が固化して石英
坩堝１６に大きな熱応力が加わり、石英坩堝１６及び黒
鉛坩堝１４が破損してヒータ１８が損傷を受けるのを防
止するために、支軸２４を上限位置まで上昇させる。
の望みは殆ど無い。この場合、融液２２が固化して単結
晶棒３２を融液２２から切り離せなくなるのを防止する
ために、ワイヤ２６を高速で巻き上げて単結晶棒３２を
融液２２から切り離す。また、融液２２が固化して石英
坩堝１６に大きな熱応力が加わり、石英坩堝１６及び黒
鉛坩堝１４が破損してヒータ１８が損傷を受けるのを防
止するために、支軸２４を上限位置まで上昇させる。
【００４２】以上のような、停電時間ｔに応じた停電復
帰後の適切な処理を行うことにより、結晶育成成功率を
高めることができ、単結晶製造コストを低減することが
できる。
帰後の適切な処理を行うことにより、結晶育成成功率を
高めることができ、単結晶製造コストを低減することが
できる。
【００４３】無停電電源装置６２の内蔵バッテリーの不
具合等により上記処理が不可能な場合において、停電時
間ｔがｔ＞ｔ3 となり、単結晶棒３２を融液２２から切
り離す必要が生じたときには、操作者は切換スイッチ６
８を操作して、工場に備えられた発電機６６の出力電圧
を制御装置７０及びドライバ７２に供給し、上記切り離
し作業を行う。
具合等により上記処理が不可能な場合において、停電時
間ｔがｔ＞ｔ3 となり、単結晶棒３２を融液２２から切
り離す必要が生じたときには、操作者は切換スイッチ６
８を操作して、工場に備えられた発電機６６の出力電圧
を制御装置７０及びドライバ７２に供給し、上記切り離
し作業を行う。
【００４４】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る単結晶
棒引上育成制御装置によれば、単結晶棒を自動モードで
育成中に商用電源が停電しても、停電復帰後に適切な単
結晶棒育成制御を行うことが可能となるという効果を奏
し、単結晶棒育成の成功率向上及び単結晶棒製造コスト
低減に寄与するところが大きい。
棒引上育成制御装置によれば、単結晶棒を自動モードで
育成中に商用電源が停電しても、停電復帰後に適切な単
結晶棒育成制御を行うことが可能となるという効果を奏
し、単結晶棒育成の成功率向上及び単結晶棒製造コスト
低減に寄与するところが大きい。
【図１】図２に示す制御装置７０による停電の際の処理
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図２】図３の結晶育成装置に対する単結晶棒引上育成
制御装置のハードウエア構成図である。
制御装置のハードウエア構成図である。
【図３】単結晶棒引上育成装置の要部構成図である。
１０ チャンバ １２ テーブル １４ 黒鉛坩堝 １６ 石英坩堝 １８ ヒータ ２０ ヒートシールド ２２ 融液 ２４ 支軸 ２６ ワイヤ ２８ 種ホルダ ３０ 種結晶 ３２ 単結晶棒 ３４、３６ ソレノイドバルブ ３４ａ、３６ａ ソレノイド ３８ 真空ポンプ ５０、５２、６０ 配線遮断器 ６４ 停電検出リレー ６４ａ 電磁コイル Ｍ１〜Ｍ４ モータ
【外１】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
Claims (4)
- 【請求項１】 種結晶（３０）を坩堝内融液（２２）に
漬けて引き上げることにより単結晶棒（３２）を育成す
る単結晶棒引上育成制御装置において、 無停電電源装置（６２）と、 単結晶育成を自動制御する自動モードと手動操作に基づ
いて単結晶育成を制御する手動モードとを備え、該無停
電電源装置から電源電圧が供給される制御装置（７０）
と、 商用電源が停電したことを検出する停電検出回路（６
４）と、 停電検出後停電復帰時までの停電時間を計測する停電時
間計測手段（７０、８０〜８３）とを有し、 該制御装置（７０）は、停電検出前が自動運転モードの
場合には、計測された停電時間が設定時間ｔ1 以下であ
れば、停電復帰時において、制御出力を停電検出時の制
御出力と同一にし、自動運転モードを継続することを特
徴とする単結晶棒引上育成制御装置。 - 【請求項２】 前記制御装置（７０）は、停電検出前の
制御モードが自動モードの場合には、計測された停電時
間が設定時間ｔ1 より大きく設定時間ｔ2 以下であれ
ば、停電復帰時において、制御出力を停電検出時の制御
出力と同一にし、制御モードを手動モードに切り換える
ことを特徴とする請求項１記載の単結晶棒引上育成制御
装置。 - 【請求項３】 前記制御装置（７０）は、停電検出前の
制御モードが自動モードの場合には、計測された停電時
間が設定時間ｔ2 より大きく設定時間ｔ3 以下であれ
ば、停電復帰時において、結晶育成動作を停止させ、制
御モードを手動モードに切り換えることを特徴とする請
求項２記載の単結晶棒引上育成制御装置。 - 【請求項４】 前記制御装置（７０）は、停電検出前の
制御モードが自動モードの場合には、計測された停電時
間が設定時間ｔ3 より大きければ、育成結晶を上昇させ
て育成結晶を融液（２２）から切り離し、坩堝（１４、
１６）を上方へ移動させることを特徴とする請求項３記
載の単結晶棒引上育成制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3237159A JP2785532B2 (ja) | 1991-08-24 | 1991-08-24 | 単結晶棒引上育成制御装置 |
| DE69206717T DE69206717T2 (de) | 1991-08-24 | 1992-08-24 | Verfahren zur Benutzung einer Vorrichtung zur Ziehung Einkristallstaben |
| EP92114420A EP0529571B1 (en) | 1991-08-24 | 1992-08-24 | Method for operating a single crystal rod pull-up growing apparatus |
| US07/933,375 US5370077A (en) | 1991-08-24 | 1992-08-24 | Single crystal rod pull-up growing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3237159A JP2785532B2 (ja) | 1991-08-24 | 1991-08-24 | 単結晶棒引上育成制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0597572A true JPH0597572A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2785532B2 JP2785532B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=17011274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3237159A Expired - Lifetime JP2785532B2 (ja) | 1991-08-24 | 1991-08-24 | 単結晶棒引上育成制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5370077A (ja) |
| EP (1) | EP0529571B1 (ja) |
| JP (1) | JP2785532B2 (ja) |
| DE (1) | DE69206717T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009292696A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶製造装置の駆動部の制御方法および単結晶製造装置 |
| JP2014190008A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Jfe Engineering Corp | 機械式駐輪設備の停電対策システム |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5593498A (en) * | 1995-06-09 | 1997-01-14 | Memc Electronic Materials, Inc. | Apparatus for rotating a crucible of a crystal pulling machine |
| JP3451819B2 (ja) * | 1995-12-27 | 2003-09-29 | 信越半導体株式会社 | 単結晶引上装置 |
| US6485807B1 (en) | 1997-02-13 | 2002-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Silicon wafers having controlled distribution of defects, and methods of preparing the same |
| SG64470A1 (en) * | 1997-02-13 | 1999-04-27 | Samsung Electronics Co Ltd | Methods of manufacturing monocrystalline silicon ingots and wafers by controlling pull rate profiles in a hot zone furnace and ingots and wafers manufactured thereby |
| US6503594B2 (en) | 1997-02-13 | 2003-01-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Silicon wafers having controlled distribution of defects and slip |
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| US6340392B1 (en) | 1997-10-24 | 2002-01-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Pulling methods for manufacturing monocrystalline silicone ingots by controlling temperature at the center and edge of an ingot-melt interface |
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| US9716393B2 (en) | 2013-03-12 | 2017-07-25 | Thomson Licensing | Battery backup remaining time arrangement |
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Family Cites Families (8)
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| JPS6483595A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Shinetsu Handotai Kk | Device for measuring crystal diameter |
| US5156822A (en) * | 1989-06-23 | 1992-10-20 | General Electric Company | Vibration detector and method for a rotating shaft |
| JPH0774117B2 (ja) * | 1989-10-20 | 1995-08-09 | 信越半導体株式会社 | ヒータの温度パターン作成方法及びこの温度パターンを用いたＳｉ単結晶育成制御装置 |
-
1991
- 1991-08-24 JP JP3237159A patent/JP2785532B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-24 US US07/933,375 patent/US5370077A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-08-24 EP EP92114420A patent/EP0529571B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-24 DE DE69206717T patent/DE69206717T2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69206717T2 (de) | 1996-05-02 |
| US5370077A (en) | 1994-12-06 |
| JP2785532B2 (ja) | 1998-08-13 |
| EP0529571B1 (en) | 1995-12-13 |
| EP0529571A1 (en) | 1993-03-03 |
| DE69206717D1 (de) | 1996-01-25 |
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