JPH0664993A - シリコン単結晶引き上げ方法 - Google Patents
シリコン単結晶引き上げ方法Info
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- JPH0664993A JPH0664993A JP13804891A JP13804891A JPH0664993A JP H0664993 A JPH0664993 A JP H0664993A JP 13804891 A JP13804891 A JP 13804891A JP 13804891 A JP13804891 A JP 13804891A JP H0664993 A JPH0664993 A JP H0664993A
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 単結晶が特定の半導体製造条件にフィットし
ているか否かを判別でき、品質の信頼性と安定性の向上
を可能とする。 【構成】 単結晶製造時に所定のデータを検知してコン
ピュータに記憶させる（Ｓ５）と共に、この実測され記
憶されたデータと予め記憶させておいたこれらデータの
許容範囲との比較照合処理（Ｓ６）を前記コンピュータ
に行わせる。
ているか否かを判別でき、品質の信頼性と安定性の向上
を可能とする。 【構成】 単結晶製造時に所定のデータを検知してコン
ピュータに記憶させる（Ｓ５）と共に、この実測され記
憶されたデータと予め記憶させておいたこれらデータの
許容範囲との比較照合処理（Ｓ６）を前記コンピュータ
に行わせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にチョクラルスキー
法を用いてシリコン単結晶を引き上げる際に好適に利用
できる単結晶引き上げ方法に関する。
法を用いてシリコン単結晶を引き上げる際に好適に利用
できる単結晶引き上げ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン等の単結晶を製造する方法とし
ては、ルツボ内に収容された単結晶原料を溶融させ、こ
の融液の表面に種結晶を接触させたあと、ルツボと種結
晶を互いに逆方向に回転させながら種結晶を上昇させ
て、単結晶を引き上げ成長させる、いわゆるチョクラル
スキー法が一般に採用されている。従来このように単結
晶を生産する際には、引き上げ炉を運転するための各種
運転条件のうち、引き上げ速度（すなわちシード上昇速
度）とヒータ温度程度を記録用紙に自動記録する程度
で、その他の諸条件はオペレータが標準設定値との照合
を目視で行っていた。
ては、ルツボ内に収容された単結晶原料を溶融させ、こ
の融液の表面に種結晶を接触させたあと、ルツボと種結
晶を互いに逆方向に回転させながら種結晶を上昇させ
て、単結晶を引き上げ成長させる、いわゆるチョクラル
スキー法が一般に採用されている。従来このように単結
晶を生産する際には、引き上げ炉を運転するための各種
運転条件のうち、引き上げ速度（すなわちシード上昇速
度）とヒータ温度程度を記録用紙に自動記録する程度
で、その他の諸条件はオペレータが標準設定値との照合
を目視で行っていた。
【０００３】ところで前記のようにして製造されたシリ
コン単結晶中には、単結晶が凝固する際に生じる点欠陥
や酸素濃度の変動や炭素濃度の変動等が存在している。
これらの変動は単結晶引き上げ時の条件の変動が主因と
なって生じることが知られているが、これらの変動の許
容範囲は一概に決定できるものではなく、この単結晶を
用いて製作される半導体の製造条件によって異なる熱履
歴をたどるため、最終工程まで酸素の析出が適切な範囲
内にあり、ウェーハの強度が維持されることが必要条件
となるため、顧客の製造する品種毎に異なる要望が提示
されている。しかも熱処理による酸素析出欠陥発生を利
用し、有害金属原子をこの欠陥に吸い寄せ固定させるＩ
Ｇ（Intrinsic Gettering）技術も盛んに用いられ、こ
の場合酸素濃度は高めの結晶が一般に用いられている。
この酸素濃度のウェーハ内での分布も問題となり、中心
部と周辺部との濃度差により酸素析出が不均一になり半
導体の歩留まりの低下や大きな反りが発生し半導体製造
装置や搬送装置にかからなくなり製造続行不能となるこ
とがあることも知られている。また、ある特定の半導体
集積回路製造の際の酸化熱処理時に生じる酸素に起因す
るとされる積層欠陥（Oxidation Stacking Fault) の多
発する領域（以下、ＯＳＦ発生領域と記す）が単結晶中
に存在することがある。このようなＯＳＦ発生領域から
採取されたウエーハを用いると半導体集積回路製造の熱
処理工程でＯＳＦが発生し不良となる。
コン単結晶中には、単結晶が凝固する際に生じる点欠陥
や酸素濃度の変動や炭素濃度の変動等が存在している。
これらの変動は単結晶引き上げ時の条件の変動が主因と
なって生じることが知られているが、これらの変動の許
容範囲は一概に決定できるものではなく、この単結晶を
用いて製作される半導体の製造条件によって異なる熱履
歴をたどるため、最終工程まで酸素の析出が適切な範囲
内にあり、ウェーハの強度が維持されることが必要条件
となるため、顧客の製造する品種毎に異なる要望が提示
されている。しかも熱処理による酸素析出欠陥発生を利
用し、有害金属原子をこの欠陥に吸い寄せ固定させるＩ
Ｇ（Intrinsic Gettering）技術も盛んに用いられ、こ
の場合酸素濃度は高めの結晶が一般に用いられている。
この酸素濃度のウェーハ内での分布も問題となり、中心
部と周辺部との濃度差により酸素析出が不均一になり半
導体の歩留まりの低下や大きな反りが発生し半導体製造
装置や搬送装置にかからなくなり製造続行不能となるこ
とがあることも知られている。また、ある特定の半導体
集積回路製造の際の酸化熱処理時に生じる酸素に起因す
るとされる積層欠陥（Oxidation Stacking Fault) の多
発する領域（以下、ＯＳＦ発生領域と記す）が単結晶中
に存在することがある。このようなＯＳＦ発生領域から
採取されたウエーハを用いると半導体集積回路製造の熱
処理工程でＯＳＦが発生し不良となる。
【０００４】このため特定の半導体製造条件にフィット
するウェーハを供給するために、数種類の引上条件の認
定サンプルにて半導体製造を行い、最も製品収率の良い
条件で以後引上を行うことも高集積の半導体製造では常
態的に行われている。
するウェーハを供給するために、数種類の引上条件の認
定サンプルにて半導体製造を行い、最も製品収率の良い
条件で以後引上を行うことも高集積の半導体製造では常
態的に行われている。
【０００５】さらに、ある特定の半導体製造条件でのＯ
ＳＦの多発を防ぐため、最も危険性が高いと想定される
条件による熱処理を行い、熱処理後のＯＳＦ密度につい
て取り決めを行っている。このため、異常なＯＳＦ発生
領域が後工程に流れないように、単結晶をスライシング
したあと、スライシングされたものからサンプルを抜き
取り、これを顧客と取り決めた条件で酸化熱処理後エッ
チングによる検査に供して、ＯＳＦ発生領域が存在する
か否かを確認し、ＯＳＦ発生領域が存在した場合には、
その前後にあるものを含めて不適合品としていた。また
ＩＧ効果を調べるには定期的に特定の集積回路の熱履歴
を再現するシミュレーシン熱処理を行ない、条件の変動
の有無を確認していた。
ＳＦの多発を防ぐため、最も危険性が高いと想定される
条件による熱処理を行い、熱処理後のＯＳＦ密度につい
て取り決めを行っている。このため、異常なＯＳＦ発生
領域が後工程に流れないように、単結晶をスライシング
したあと、スライシングされたものからサンプルを抜き
取り、これを顧客と取り決めた条件で酸化熱処理後エッ
チングによる検査に供して、ＯＳＦ発生領域が存在する
か否かを確認し、ＯＳＦ発生領域が存在した場合には、
その前後にあるものを含めて不適合品としていた。また
ＩＧ効果を調べるには定期的に特定の集積回路の熱履歴
を再現するシミュレーシン熱処理を行ない、条件の変動
の有無を確認していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の単結晶引き上げ
方法においては、単結晶引き上げ時の諸条件がすべて記
録に残されるわけではなく、運転記録様式を定めても記
録洩れや記録ミスが避けられず、このようにして得られ
た単結晶の各部分に付いて、顧客の要望に適合した正常
部位であるか、適合しない部位であるかを常に正確に把
握することは難しかった。また前記のように抜取り検査
で品質検定を行ってもなお十分満足すべき検定結果が得
られず改良が求められていた。
方法においては、単結晶引き上げ時の諸条件がすべて記
録に残されるわけではなく、運転記録様式を定めても記
録洩れや記録ミスが避けられず、このようにして得られ
た単結晶の各部分に付いて、顧客の要望に適合した正常
部位であるか、適合しない部位であるかを常に正確に把
握することは難しかった。また前記のように抜取り検査
で品質検定を行ってもなお十分満足すべき検定結果が得
られず改良が求められていた。
【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、顧客の製造条件に適合しない結晶ロット部位を確実
に把握でき、品質の信頼性と安定性を向上できる単結晶
引き上げ方法を提供することを目的とする。
で、顧客の製造条件に適合しない結晶ロット部位を確実
に把握でき、品質の信頼性と安定性を向上できる単結晶
引き上げ方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のシリコン単結晶
引き上げ方法は、引き上げ条件中下記Ａ群に掲げた条件
のデータを予め定めた時間間隔で自動検出すると共にコ
ンピュータに記憶させ、かつ引き上げ工程中下記Ｂ群に
掲げた工程の開始時刻を自動検知すると共にコンピュー
ターに記憶させ、かつシリコン溶解工程開始時のルツボ
内のシリコンのチャージ量および炉内ガスのリーク量な
らびに前記単結晶の肩工程開始時のルツボの引き上げ方
向の位置を検出すると共にコンピュータに記憶させ、 Ａ群 Ｂ群 シード上昇速度 真空工程 ルツボ上昇速度 溶解工程 シード回転数 シード工程 ルツボ回転数 肩工程 ヒーター温度 直胴工程 炉内圧 ボトム工程 アルゴン流量 冷却工程 シードとルツボの昇降に手動操作を施す工程 シードとルツボの回転に手動操作を施す工程 前記コンピュータに、実測され記憶されたデータと予め
記憶させておいたこれらデータの許容範囲との比較照合
処理を行わせ、許容範囲を外れたデータを引き上げ不適
合情報として出力することにより、引き上げ終了後に単
結晶中の不適合部位を検知できるようにすると共に、各
引き上げ毎のデータを前記コンピュータに保存すること
を特徴とする方法である。
引き上げ方法は、引き上げ条件中下記Ａ群に掲げた条件
のデータを予め定めた時間間隔で自動検出すると共にコ
ンピュータに記憶させ、かつ引き上げ工程中下記Ｂ群に
掲げた工程の開始時刻を自動検知すると共にコンピュー
ターに記憶させ、かつシリコン溶解工程開始時のルツボ
内のシリコンのチャージ量および炉内ガスのリーク量な
らびに前記単結晶の肩工程開始時のルツボの引き上げ方
向の位置を検出すると共にコンピュータに記憶させ、 Ａ群 Ｂ群 シード上昇速度 真空工程 ルツボ上昇速度 溶解工程 シード回転数 シード工程 ルツボ回転数 肩工程 ヒーター温度 直胴工程 炉内圧 ボトム工程 アルゴン流量 冷却工程 シードとルツボの昇降に手動操作を施す工程 シードとルツボの回転に手動操作を施す工程 前記コンピュータに、実測され記憶されたデータと予め
記憶させておいたこれらデータの許容範囲との比較照合
処理を行わせ、許容範囲を外れたデータを引き上げ不適
合情報として出力することにより、引き上げ終了後に単
結晶中の不適合部位を検知できるようにすると共に、各
引き上げ毎のデータを前記コンピュータに保存すること
を特徴とする方法である。
【０００９】
【作用】本発明のシリコン単結晶引き上げ方法によれ
ば、運転条件が自動検出されるので、オペレーターの記
入洩れや記入ミスを無くすことができると共に、得られ
た測定結果の標準設定値との照合をコンピュータ処理す
ることにより、従来記録に残らなかった運転条件の異常
に基づく単結晶の条件外の部分を引き上げ終了と同時に
把握できるようになる。そして引き上げの後工程である
スライス工程で不適合部位を直ちに除外できる。
ば、運転条件が自動検出されるので、オペレーターの記
入洩れや記入ミスを無くすことができると共に、得られ
た測定結果の標準設定値との照合をコンピュータ処理す
ることにより、従来記録に残らなかった運転条件の異常
に基づく単結晶の条件外の部分を引き上げ終了と同時に
把握できるようになる。そして引き上げの後工程である
スライス工程で不適合部位を直ちに除外できる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明のシリコン単結
晶引き上げ方法を説明する。
晶引き上げ方法を説明する。
【００１１】（実施例１）図１及び図２は、本発明のシ
リコン単結晶引き上げ方法を実施する装置の一例を示す
ものである。図中符号１は同装置を構成する引き上げ機
本体である。この引き上げ機本体１は、図２に示すよう
に、炉５のほぼ中央部には石英ルツボ２が設けられたも
のである。石英ルツボ２は、黒鉛サセプタ３を介して昇
降自在かつ回転自在な下軸４に取り付けられている。石
英ルツボ２の周囲には、石英ルツボ２内のシリコン融液
６の温度を制御するヒータ７が設けられている。また石
英ルツボ２の上方には、単結晶９を保持して引き上げる
ワイヤ１１が昇降自在にかつ回転自在に吊設されてい
る。この引き上げ機本体１でシリコン単結晶９を引き上
げる際には、まず炉５内の空気をアルゴンガスで十分置
換するとともに、予め石英ルツボ２内に収容されていた
原料をヒータ７によって溶解したあと、ワイヤ１１を下
降させて溶解されたシリコン融液６に種結晶（シード）
を浸漬させ、ついで、石英ルツボ２と種結晶を互いに逆
方向に回転させつつワイヤ１１を上昇させて単結晶９を
成長させる。
リコン単結晶引き上げ方法を実施する装置の一例を示す
ものである。図中符号１は同装置を構成する引き上げ機
本体である。この引き上げ機本体１は、図２に示すよう
に、炉５のほぼ中央部には石英ルツボ２が設けられたも
のである。石英ルツボ２は、黒鉛サセプタ３を介して昇
降自在かつ回転自在な下軸４に取り付けられている。石
英ルツボ２の周囲には、石英ルツボ２内のシリコン融液
６の温度を制御するヒータ７が設けられている。また石
英ルツボ２の上方には、単結晶９を保持して引き上げる
ワイヤ１１が昇降自在にかつ回転自在に吊設されてい
る。この引き上げ機本体１でシリコン単結晶９を引き上
げる際には、まず炉５内の空気をアルゴンガスで十分置
換するとともに、予め石英ルツボ２内に収容されていた
原料をヒータ７によって溶解したあと、ワイヤ１１を下
降させて溶解されたシリコン融液６に種結晶（シード）
を浸漬させ、ついで、石英ルツボ２と種結晶を互いに逆
方向に回転させつつワイヤ１１を上昇させて単結晶９を
成長させる。
【００１２】この引き上げ機本体１には、図１に示すよ
うに、それぞれ運転状況監視システムの引き上げ機マイ
コン１３が接続されている。この引き上げ機マイコン１
３には、引き上げ機本体１のワイヤ１１を駆動する機構
のセンサ、ルツボ２を駆動する機構のセンサ、ヒータ７
や図示しない炉内温度計、炉内圧力計、アルゴン流量計
など単結晶が引き上げられている間の条件を検知するた
めの各種のセンサが接続されている。またこの引き上げ
機マイコン１３には、引き上げ機本体１で行われる引き
上げ処理の各工程の開始時刻を自動検知する機構が接続
されている。そしてこのマイコン１３に送られたデータ
は、このマイコン１３に一時保存されるようになってい
る。このマイコン１３は、通信回線１４を介してミニコ
ン１５に接続されている。そしてマイコン１３に集めら
れたデータは、通信回線１４を介してミニコン１５に送
られるようになっている。ミニコン１５は前記通信回線
１４を介して引き上げ不適合情報を出力するプリンタ１
６、および吸い上げたデータを表示する端末１７と接続
されている。さらにこのミニコン１５には、吸い上げた
データを保存する光磁気ディスク１８が接続されてい
る。
うに、それぞれ運転状況監視システムの引き上げ機マイ
コン１３が接続されている。この引き上げ機マイコン１
３には、引き上げ機本体１のワイヤ１１を駆動する機構
のセンサ、ルツボ２を駆動する機構のセンサ、ヒータ７
や図示しない炉内温度計、炉内圧力計、アルゴン流量計
など単結晶が引き上げられている間の条件を検知するた
めの各種のセンサが接続されている。またこの引き上げ
機マイコン１３には、引き上げ機本体１で行われる引き
上げ処理の各工程の開始時刻を自動検知する機構が接続
されている。そしてこのマイコン１３に送られたデータ
は、このマイコン１３に一時保存されるようになってい
る。このマイコン１３は、通信回線１４を介してミニコ
ン１５に接続されている。そしてマイコン１３に集めら
れたデータは、通信回線１４を介してミニコン１５に送
られるようになっている。ミニコン１５は前記通信回線
１４を介して引き上げ不適合情報を出力するプリンタ１
６、および吸い上げたデータを表示する端末１７と接続
されている。さらにこのミニコン１５には、吸い上げた
データを保存する光磁気ディスク１８が接続されてい
る。
【００１３】次にこの装置によって行なわれる本発明の
シリコン単結晶引き上げ方法の一実施例を、図３のフロ
ーチャートに従って説明する。なお以下の説明中Ｓｎ
は、フローチャート中のｎ番目のステップを示すものと
する。この単結晶引き上げ方法では、単結晶の製造が開
始されると、引き上げ機本体１に設けられた各種センサ
ーによって一定時間間隔で測定された下記Ａ群に示す引
き上げ条件の実測データーや、下記Ｂ群に示す引き上げ
時の各工程の開始時刻のデーターがマイコン１３に送ら
れる。またシリコン溶解工程開始時のルツボ内のシリコ
ンのチャージ量および炉内ガスのリーク量、肩工程開始
時のルツボの位置（引き上げ方向での位置）等のデータ
ーもマイコン１３に送られる（Ｓ１）。 Ａ群 Ｂ群 シード上昇速度 真空工程 ルツボ上昇速度 溶解工程 シード回転数 シード工程 ルツボ回転数 肩工程 ヒーター温度 直胴工程 炉内圧 ボトム工程 アルゴン流量 冷却工程 シードとルツボの昇降に手動操作を施す工程 シードとルツボの回転に手動操作を施す工程 各マイコン１３では上記データが一時保存される（Ｓ
２）。他方ミニコン１５からはそれぞれのマイコン１３
に１０分間隔でデータを要求する信号が送られており
（Ｓ３）、それに応じて各マイコン１３からミニコン１
５に前記データが送られる（Ｓ４）。これらのデータ
は、光磁気ディスク１８に保存される（Ｓ５）。ミニコ
ン１５には、例えば図４に示す画面で各パラメータの許
容変動率が入力されており、前記保存データは、製造さ
れた単結晶の各部分が出荷可能であるか否であるかを判
定する際にこれらの許容範囲と比較照合され、許容範囲
に入っているか否かを判断される（Ｓ６）。そして許容
範囲に入っていない場合はその部分は出荷不適であると
判定され、許容範囲に入っている場合はその部分は出荷
に適していると判定される。
シリコン単結晶引き上げ方法の一実施例を、図３のフロ
ーチャートに従って説明する。なお以下の説明中Ｓｎ
は、フローチャート中のｎ番目のステップを示すものと
する。この単結晶引き上げ方法では、単結晶の製造が開
始されると、引き上げ機本体１に設けられた各種センサ
ーによって一定時間間隔で測定された下記Ａ群に示す引
き上げ条件の実測データーや、下記Ｂ群に示す引き上げ
時の各工程の開始時刻のデーターがマイコン１３に送ら
れる。またシリコン溶解工程開始時のルツボ内のシリコ
ンのチャージ量および炉内ガスのリーク量、肩工程開始
時のルツボの位置（引き上げ方向での位置）等のデータ
ーもマイコン１３に送られる（Ｓ１）。 Ａ群 Ｂ群 シード上昇速度 真空工程 ルツボ上昇速度 溶解工程 シード回転数 シード工程 ルツボ回転数 肩工程 ヒーター温度 直胴工程 炉内圧 ボトム工程 アルゴン流量 冷却工程 シードとルツボの昇降に手動操作を施す工程 シードとルツボの回転に手動操作を施す工程 各マイコン１３では上記データが一時保存される（Ｓ
２）。他方ミニコン１５からはそれぞれのマイコン１３
に１０分間隔でデータを要求する信号が送られており
（Ｓ３）、それに応じて各マイコン１３からミニコン１
５に前記データが送られる（Ｓ４）。これらのデータ
は、光磁気ディスク１８に保存される（Ｓ５）。ミニコ
ン１５には、例えば図４に示す画面で各パラメータの許
容変動率が入力されており、前記保存データは、製造さ
れた単結晶の各部分が出荷可能であるか否であるかを判
定する際にこれらの許容範囲と比較照合され、許容範囲
に入っているか否かを判断される（Ｓ６）。そして許容
範囲に入っていない場合はその部分は出荷不適であると
判定され、許容範囲に入っている場合はその部分は出荷
に適していると判定される。
【００１４】一方端末１７では、得られた結晶毎に図５
に示すように吸い上げたデータをグラフ表示できるよう
になっている。例示したグラフは、シード上昇速度と単
結晶引き上げ長の関係を示すもので、グラフ中２０，２
１はシード上昇速度の許容範囲の上限と下限を示す線で
ある。シード上昇速度は、単結晶の直胴部では１０mm間
隔でデータ処理されて表示されている。すなわち引き上
げ長１０mm毎にその部分が引き上げられたときのシード
上昇速度の最大値、最小値、平均値、メジアン、標準偏
差が分かるように表示されている。このグラフにおい
て、Ｄ，Ｅ，Ｆで示す部分は最大値、最小値が許容範囲
を外れた箇所である。このようにシード上昇速度が許容
範囲を外れた箇所は、下表に示すようなプリンタ１６か
らの出力によっても確認することができる。
に示すように吸い上げたデータをグラフ表示できるよう
になっている。例示したグラフは、シード上昇速度と単
結晶引き上げ長の関係を示すもので、グラフ中２０，２
１はシード上昇速度の許容範囲の上限と下限を示す線で
ある。シード上昇速度は、単結晶の直胴部では１０mm間
隔でデータ処理されて表示されている。すなわち引き上
げ長１０mm毎にその部分が引き上げられたときのシード
上昇速度の最大値、最小値、平均値、メジアン、標準偏
差が分かるように表示されている。このグラフにおい
て、Ｄ，Ｅ，Ｆで示す部分は最大値、最小値が許容範囲
を外れた箇所である。このようにシード上昇速度が許容
範囲を外れた箇所は、下表に示すようなプリンタ１６か
らの出力によっても確認することができる。
【００１５】
【表１】
【００１６】またこの運転状況監視システムによれば、
単結晶引き上げ中の各工程が開始された時刻等を、図６
に示すように端末１７に表示して確認することができ
る。
単結晶引き上げ中の各工程が開始された時刻等を、図６
に示すように端末１７に表示して確認することができ
る。
【００１７】この単結晶引き上げ方法によれば、単結晶
製造中の運転条件が自動検出されるので、オペレーター
の記入洩れや記入ミスを無くすことができると共に、実
測データーと標準設定値との照合をコンピュータ処理す
ることにより、従来記録に残らなかった運転条件の異常
に基づく単結晶の条件外の部分を引き上げ終了と同時に
把握できるようになる。
製造中の運転条件が自動検出されるので、オペレーター
の記入洩れや記入ミスを無くすことができると共に、実
測データーと標準設定値との照合をコンピュータ処理す
ることにより、従来記録に残らなかった運転条件の異常
に基づく単結晶の条件外の部分を引き上げ終了と同時に
把握できるようになる。
【００１８】例えば図７（ａ）に示すように、引き上げ
速度（シード上昇速度）が異常であった場合、単結晶中
に図７（ｂ）に示すようにＯＳＦ発生領域２４が形成さ
れていることを把握できる。またシード回転数（ＳＲ）
とルツボ回転数（ＣＲ）の比が異常値を示すと、その部
分では図８に示すように酸素濃度の面内分布比（（中心
部酸素濃度−周辺部酸素濃度）÷中心部酸素濃度； 以
下、ＯＲＧ）が許容範囲を外れていることを知ることが
できる。
速度（シード上昇速度）が異常であった場合、単結晶中
に図７（ｂ）に示すようにＯＳＦ発生領域２４が形成さ
れていることを把握できる。またシード回転数（ＳＲ）
とルツボ回転数（ＣＲ）の比が異常値を示すと、その部
分では図８に示すように酸素濃度の面内分布比（（中心
部酸素濃度−周辺部酸素濃度）÷中心部酸素濃度； 以
下、ＯＲＧ）が許容範囲を外れていることを知ることが
できる。
【００１９】そして引き上げの後工程であるスライス工
程でこれら条件外の部位を直ちに除外して、後の工程に
不適合部位が供給されるのを防止できる。従ってこの実
施例の単結晶引き上げ方法によれば、不適合部位または
顧客の製造条件に適合しない結晶ロットを確実に把握で
き、品質の信頼性と安定性を向上できる。
程でこれら条件外の部位を直ちに除外して、後の工程に
不適合部位が供給されるのを防止できる。従ってこの実
施例の単結晶引き上げ方法によれば、不適合部位または
顧客の製造条件に適合しない結晶ロットを確実に把握で
き、品質の信頼性と安定性を向上できる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明のシリコン単
結晶引き上げ方法は、所定の引き上げ条件データを予め
定めた時間間隔で自動検出すると共にコンピュータに記
憶させ、かつ所定の引き上げ工程の開始時刻を自動検知
すると共にコンピューターに記憶させ、かつシリコン溶
解工程開始時のルツボ内のシリコンのチャージ量および
炉内ガスのリーク量ならびに前記単結晶の肩工程開始時
のルツボの引き上げ方向の位置を検出すると共にコンピ
ュータに記憶させ、前記コンピュータに、実測され記憶
されたデータと予め記憶させておいたこれらデータの許
容範囲との比較照合処理を行わせ、許容範囲を外れたデ
ータを引き上げ不適合情報として出力することにより、
引き上げ終了後に単結晶中の引き上げ条件外部位を検知
できるようにすると共に、各引き上げ毎のデータを前記
コンピュータに保存することを特徴とする方法である。
このような本発明のシリコン単結晶引き上げ方法によれ
ば、オペレーターの記入洩れや記入ミスを無くすことが
できると共に、実測データーと標準設定値との照合をコ
ンピュータ処理することにより、従来記録に残らなかっ
た運転条件の異常に基づく単結晶の条件外部分を引き上
げ終了と同時に把握できるようになる。そして引き上げ
の後工程であるスライス工程で不適合部位を直ちに除外
でき、後の工程に不適合部位が供給されるのを防止でき
る。従ってこの実施例の単結晶引き上げ方法によれば、
条件外部位または顧客の製造条件に適合しない結晶ロッ
トを確実に把握でき、品質の信頼性と安定性を向上でき
る。
結晶引き上げ方法は、所定の引き上げ条件データを予め
定めた時間間隔で自動検出すると共にコンピュータに記
憶させ、かつ所定の引き上げ工程の開始時刻を自動検知
すると共にコンピューターに記憶させ、かつシリコン溶
解工程開始時のルツボ内のシリコンのチャージ量および
炉内ガスのリーク量ならびに前記単結晶の肩工程開始時
のルツボの引き上げ方向の位置を検出すると共にコンピ
ュータに記憶させ、前記コンピュータに、実測され記憶
されたデータと予め記憶させておいたこれらデータの許
容範囲との比較照合処理を行わせ、許容範囲を外れたデ
ータを引き上げ不適合情報として出力することにより、
引き上げ終了後に単結晶中の引き上げ条件外部位を検知
できるようにすると共に、各引き上げ毎のデータを前記
コンピュータに保存することを特徴とする方法である。
このような本発明のシリコン単結晶引き上げ方法によれ
ば、オペレーターの記入洩れや記入ミスを無くすことが
できると共に、実測データーと標準設定値との照合をコ
ンピュータ処理することにより、従来記録に残らなかっ
た運転条件の異常に基づく単結晶の条件外部分を引き上
げ終了と同時に把握できるようになる。そして引き上げ
の後工程であるスライス工程で不適合部位を直ちに除外
でき、後の工程に不適合部位が供給されるのを防止でき
る。従ってこの実施例の単結晶引き上げ方法によれば、
条件外部位または顧客の製造条件に適合しない結晶ロッ
トを確実に把握でき、品質の信頼性と安定性を向上でき
る。
【００２１】また本発明の方法を採用することにより、
中央制御室で単結晶引き上げ現場の状況をより性格に把
握できるようになり、引き上げ操作の実施手順の誤り
や、誤動作などを遠隔監視して迅速に作業者に誤りを正
す指示が出せる外、なんら異常が表示されることなく出
荷に適すると判定されたにもかかわらず以後の半導体製
造工程で歩留まりの激減や工程続行不能などの異常が発
生した場合、相当の時間が経過した後でもデータを直ち
に画面に呼び出して引き上げの詳細な履歴を再チェック
でき、同一条件で引き上げられた結晶ロットを特定し製
造工程中で排除することができる。また結晶ロットによ
り同一半導体製造条件で差異がでた場合、これらのデー
タを比較検討することにより従来見過ごされていた操作
が単結晶の品質にかかわっていることを新たに発見する
ことも可能になり、さまざまな種類の半導体製造条件に
対して最適化するよう結晶引き上げ条件が設定できるよ
うになるなど、本発明の効果は極めて大きい。
中央制御室で単結晶引き上げ現場の状況をより性格に把
握できるようになり、引き上げ操作の実施手順の誤り
や、誤動作などを遠隔監視して迅速に作業者に誤りを正
す指示が出せる外、なんら異常が表示されることなく出
荷に適すると判定されたにもかかわらず以後の半導体製
造工程で歩留まりの激減や工程続行不能などの異常が発
生した場合、相当の時間が経過した後でもデータを直ち
に画面に呼び出して引き上げの詳細な履歴を再チェック
でき、同一条件で引き上げられた結晶ロットを特定し製
造工程中で排除することができる。また結晶ロットによ
り同一半導体製造条件で差異がでた場合、これらのデー
タを比較検討することにより従来見過ごされていた操作
が単結晶の品質にかかわっていることを新たに発見する
ことも可能になり、さまざまな種類の半導体製造条件に
対して最適化するよう結晶引き上げ条件が設定できるよ
うになるなど、本発明の効果は極めて大きい。
【図１】本発明のシリコン単結晶引き上げ方法の一実施
例を実施する装置の運転状況監視システムを示す概略構
成図。
例を実施する装置の運転状況監視システムを示す概略構
成図。
【図２】本発明のシリコン単結晶引き上げ方法の一実施
例を実施する装置を構成する引き上げ機本体を示す断面
図。
例を実施する装置を構成する引き上げ機本体を示す断面
図。
【図３】本発明のシリコン単結晶引き上げ方法の一実施
例を示すフローチャート。
例を示すフローチャート。
【図４】各パラメータの許容変動率を入力する画面を示
す図。
す図。
【図５】シード上昇速度を縦軸に引き上げ長を横軸に取
ったグラフ。
ったグラフ。
【図６】運転状況の画面表示を示す図。
【図７】引き上げ速度とＯＳＦ発生領域の形成との関係
を説明するための概略図。
を説明するための概略図。
【図８】シード回転数とルツボ回転数の比とＯＲＧとの
関係を説明するための概略図。
関係を説明するための概略図。
１ 引き上げ機本体 ９ 単結晶 １３ マイコン １５ ミニコン １８ 光磁気ディスク
Claims (1)
- 【請求項１】ルツボ内に収容されたシリコンの融液から
チョクラルスキー法によりシリコン単結晶を成長させる
シリコン単結晶引き上げ方法において、 引き上げ条件中下記Ａ群に掲げた条件のデータを予め定
めた時間間隔で自動検出すると共にコンピュータに記憶
させ、かつ引き上げ工程中下記Ｂ群に掲げた工程の開始
時刻を自動検知すると共にコンピューターに記憶させ、
かつシリコン溶解工程開始時のルツボ内のシリコンのチ
ャージ量および炉内ガスのリーク量ならびに前記単結晶
の肩工程開始時のルツボの引き上げ方向の位置を検出す
ると共にコンピュータに記憶させ、 Ａ群 Ｂ群 シード上昇速度 真空工程 ルツボ上昇速度 溶解工程 シード回転数 シード工程 ルツボ回転数 肩工程 ヒーター温度 直胴工程 炉内圧 ボトム工程 アルゴン流量 冷却工程 シードとルツボの昇降に手動操作を施す工程 シードとルツボの回転に手動操作を施す工程 前記コンピュータに、実測され記憶されたデータと予め
記憶させておいたこれらデータの許容範囲との比較照合
処理を行わせ、許容範囲を外れたデータを引き上げ不適
合情報として出力することにより、引き上げ終了後に単
結晶中の引き上げ条件外の部位を検知できるようにする
と共に、各引き上げ毎のデータを前記コンピュータに保
存することを特徴とするシリコン単結晶引き上げ方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3138048A JP2726773B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | シリコン単結晶引き上げ方法 |
| DE69132009T DE69132009T2 (de) | 1991-04-26 | 1991-12-27 | Verfahren zum ziehen von einkristallen |
| DE69133236T DE69133236T2 (de) | 1991-04-26 | 1991-12-27 | Verfahren zur Einkristallzüchtung |
| KR1019920703354A KR100237848B1 (ko) | 1991-04-26 | 1991-12-27 | 단결정의 인상방법 |
| US07/962,185 US5408952A (en) | 1991-04-26 | 1991-12-27 | Single crystal growth method |
| EP92901939A EP0536405B1 (en) | 1991-04-26 | 1991-12-27 | Process for pulling up single crystal |
| PCT/JP1991/001790 WO1992019797A1 (fr) | 1991-04-26 | 1991-12-27 | Procede de tirage de cristal unique |
| EP98114809A EP0911430B1 (en) | 1991-04-26 | 1991-12-27 | Single crystal growth method |
| FI925866A FI120102B (fi) | 1991-04-26 | 1992-12-23 | Yksinäiskiteen kasvatusmenetelmä |
| FI20040787A FI120546B (fi) | 1991-04-26 | 2004-06-08 | Yksinäiskiteen kasvatusmenetelmä |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3138048A JP2726773B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | シリコン単結晶引き上げ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0664993A true JPH0664993A (ja) | 1994-03-08 |
| JP2726773B2 JP2726773B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=15212782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3138048A Expired - Lifetime JP2726773B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-06-10 | シリコン単結晶引き上げ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2726773B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003286094A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-07 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | 半導体シリコン基板の製造方法 |
| JP2011219319A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Sumco Corp | 単結晶の製造方法および半導体ウェーハの製造方法 |
| JP2012250866A (ja) * | 2011-06-01 | 2012-12-20 | Sumco Corp | 半導体単結晶の引上げ方法及びその引上げ装置 |
| JP2017075067A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 株式会社Sumco | 単結晶製造装置および製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108125A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-13 | Sharp Corp | 電子レンジ |
| JPS63286668A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-24 | 三菱電機株式会社 | 冷媒圧縮機 |
| JPH01307679A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の自動不良解析装置 |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3138048A patent/JP2726773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108125A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-13 | Sharp Corp | 電子レンジ |
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| JPH01307679A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の自動不良解析装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003286094A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-07 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | 半導体シリコン基板の製造方法 |
| JP2011219319A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Sumco Corp | 単結晶の製造方法および半導体ウェーハの製造方法 |
| JP2012250866A (ja) * | 2011-06-01 | 2012-12-20 | Sumco Corp | 半導体単結晶の引上げ方法及びその引上げ装置 |
| JP2017075067A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 株式会社Sumco | 単結晶製造装置および製造方法 |
| CN107034515A (zh) * | 2015-10-14 | 2017-08-11 | 胜高股份有限公司 | 单结晶制造装置及制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2726773B2 (ja) | 1998-03-11 |
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