JPH0920595A - シリコン単結晶の製造装置 - Google Patents
シリコン単結晶の製造装置Info
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- JPH0920595A JPH0920595A JP7191086A JP19108695A JPH0920595A JP H0920595 A JPH0920595 A JP H0920595A JP 7191086 A JP7191086 A JP 7191086A JP 19108695 A JP19108695 A JP 19108695A JP H0920595 A JPH0920595 A JP H0920595A
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- 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
- C30B15/30—Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
- C30B15/305—Stirring of the melt
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- C30B15/26—Stabilisation or shape controlling of the molten zone near the pulled crystal; Controlling the section of the crystal using television detectors; using photo or X-ray detectors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＭＣＺ法によるシリコン単結晶の製造装置に
おいて、該装置の大型化を伴うことなく作業者を磁場暴
露による危険から守る。 【構成】 ＭＣＺ法によるシリコン単結晶の製造装置に
おいて、引上げ装置制御用の成長炉制御装置８直近の磁
場強度が３００ガウス以下となるように、この成長炉制
御装置を引上げ装置から所定距離だけ離隔して配置す
る。成長炉５の窓部５ａにシリコン単結晶の成長状況を
観察する監視カメラ７を設けるとともに、この監視カメ
ラを成長炉制御装置のモニターに連絡し、引上げ装置を
成長炉制御装置により遠隔操作できるようにする。試験
例では、成長炉制御装置直近の磁場暴露積算値を、その
許容最大値の２０％未満に抑えることができ、きわめて
安全な操業を続けることできた。
おいて、該装置の大型化を伴うことなく作業者を磁場暴
露による危険から守る。 【構成】 ＭＣＺ法によるシリコン単結晶の製造装置に
おいて、引上げ装置制御用の成長炉制御装置８直近の磁
場強度が３００ガウス以下となるように、この成長炉制
御装置を引上げ装置から所定距離だけ離隔して配置す
る。成長炉５の窓部５ａにシリコン単結晶の成長状況を
観察する監視カメラ７を設けるとともに、この監視カメ
ラを成長炉制御装置のモニターに連絡し、引上げ装置を
成長炉制御装置により遠隔操作できるようにする。試験
例では、成長炉制御装置直近の磁場暴露積算値を、その
許容最大値の２０％未満に抑えることができ、きわめて
安全な操業を続けることできた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法に
よる引上げ装置のルツボ内に収納したシリコンメルトに
磁場を印加しつつ該メルトからシリコン単結晶を引き上
げる、ＭＣＺ法（Magnetic field applied Czochralski
method ）によるシリコン単結晶の製造装置に関するも
のである。
よる引上げ装置のルツボ内に収納したシリコンメルトに
磁場を印加しつつ該メルトからシリコン単結晶を引き上
げる、ＭＣＺ法（Magnetic field applied Czochralski
method ）によるシリコン単結晶の製造装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】シリコン単結晶をＣＺ法（Czochralski
method）にて成長した場合に、シリコンメルトの熱対流
や振動などにより、一旦成長したシリコン単結晶が部分
的に再溶解し、あるいは石英ルツボから溶出した酸素が
成長過程で不規則に取り込まれるために、結晶欠陥や成
長縞が発生することはよく知られている。
method）にて成長した場合に、シリコンメルトの熱対流
や振動などにより、一旦成長したシリコン単結晶が部分
的に再溶解し、あるいは石英ルツボから溶出した酸素が
成長過程で不規則に取り込まれるために、結晶欠陥や成
長縞が発生することはよく知られている。
【０００３】そこで、シリコンメルトの熱対流や振動な
どを制御しつつシリコン単結晶を引き上げる方法とし
て、シリコンメルトに磁場を印加するＭＣＺ法が提案さ
れている。この方法の具体例については、特開昭５６−
１０４７９１号公報などに開示されており、その有効性
が示されている。また、最近ではシリコン単結晶の大直
径化（日経マイクロデバイス １９９２年１１月号）が
進展しており、これに伴いシリコン単結晶製造装置の大
型化が顕著になってきた。このため、ＭＣＺ法に用いる
磁場発生装置としては小型、軽量タイプの超伝導型の採
用が検討されており、特開昭６０−３６３９１号公報に
その具体例が開示されている。
どを制御しつつシリコン単結晶を引き上げる方法とし
て、シリコンメルトに磁場を印加するＭＣＺ法が提案さ
れている。この方法の具体例については、特開昭５６−
１０４７９１号公報などに開示されており、その有効性
が示されている。また、最近ではシリコン単結晶の大直
径化（日経マイクロデバイス １９９２年１１月号）が
進展しており、これに伴いシリコン単結晶製造装置の大
型化が顕著になってきた。このため、ＭＣＺ法に用いる
磁場発生装置としては小型、軽量タイプの超伝導型の採
用が検討されており、特開昭６０−３６３９１号公報に
その具体例が開示されている。
【０００４】一方、高強度の磁場が生体に及ぼす影響に
ついては、今のところ不明な点が多いが、静磁界中の人
体をこの静磁界による危険から守るための安全指針につ
いては、例えば米国内で頒布された文献：ＡＣＧＩＨ
（American Conference ofGovernmental Industrial Hy
gienists,1991, PA-51 ）や、日本国内で頒布された雑
誌：産業医学（Nakagawa, Jpn J. Ind. Health, 1991,
33, pp. 359 −371）に記載されている。これらの文献
では、人体が磁場環境に８時間置かれた場合、人体が磁
場による悪影響を受けない磁場強度の上限は５００〜６
００ガウスであるとされている。
ついては、今のところ不明な点が多いが、静磁界中の人
体をこの静磁界による危険から守るための安全指針につ
いては、例えば米国内で頒布された文献：ＡＣＧＩＨ
（American Conference ofGovernmental Industrial Hy
gienists,1991, PA-51 ）や、日本国内で頒布された雑
誌：産業医学（Nakagawa, Jpn J. Ind. Health, 1991,
33, pp. 359 −371）に記載されている。これらの文献
では、人体が磁場環境に８時間置かれた場合、人体が磁
場による悪影響を受けない磁場強度の上限は５００〜６
００ガウスであるとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記超伝導型
の磁場発生装置では、磁場が装置外に大きく漏れやす
く、装置近傍では上記安全指針に示された安全基準、す
なわち磁場強度が約６００ガウス以下の条件を満たすこ
とができないという問題があった。この問題を解決する
ためには、磁気回路を形成したような、外部への漏れ磁
場が小さい常伝導型の磁場発生装置を使用することが考
えられるが、常伝導型の磁場発生装置では、これが非常
に大型となりＭＣＺ機全体ではかなり広い設置スペース
が必要となるため、シリコン単結晶の製造を効率的に行
うのが難しくなるという新たな問題が生じる。
の磁場発生装置では、磁場が装置外に大きく漏れやす
く、装置近傍では上記安全指針に示された安全基準、す
なわち磁場強度が約６００ガウス以下の条件を満たすこ
とができないという問題があった。この問題を解決する
ためには、磁気回路を形成したような、外部への漏れ磁
場が小さい常伝導型の磁場発生装置を使用することが考
えられるが、常伝導型の磁場発生装置では、これが非常
に大型となりＭＣＺ機全体ではかなり広い設置スペース
が必要となるため、シリコン単結晶の製造を効率的に行
うのが難しくなるという新たな問題が生じる。
【０００６】また、超伝導型の磁場発生装置を使用した
場合に、人体を磁場による危険から守ための手段とし
て、磁場発生装置の周囲を磁性体で包囲し、この磁性体
により漏洩磁場を遮蔽することが考えられるが、このよ
うな構造では、常伝導型の磁場発生装置を設置した場合
と同様に広い設置スペースが必要となり、シリコン単結
晶の製造を効率的に行うのが困難となる。
場合に、人体を磁場による危険から守ための手段とし
て、磁場発生装置の周囲を磁性体で包囲し、この磁性体
により漏洩磁場を遮蔽することが考えられるが、このよ
うな構造では、常伝導型の磁場発生装置を設置した場合
と同様に広い設置スペースが必要となり、シリコン単結
晶の製造を効率的に行うのが困難となる。
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、ＭＣＺ法によるシリコン単結晶の製造
装置において、該装置の大型化を伴うことなく、作業者
の人体を磁場による危険から守ることができるようにし
たシリコン単結晶の製造装置を提供することにある。
で、その目的は、ＭＣＺ法によるシリコン単結晶の製造
装置において、該装置の大型化を伴うことなく、作業者
の人体を磁場による危険から守ることができるようにし
たシリコン単結晶の製造装置を提供することにある。
【０００８】本発明は、シリコンメルト収納用のルツボ
等を備えた引上げ装置と、これを制御する操作制御装置
とを含んで構成したＭＣＺ法によるシリコン単結晶の製
造装置において、前記操作制御装置の配置態様を改良す
ることにより、従来技術の上記問題点を解決したもので
あって、前記操作制御装置を引上げ装置から適宜距離だ
け離れた、作業者の人体上安全な位置に配置したもので
ある。
等を備えた引上げ装置と、これを制御する操作制御装置
とを含んで構成したＭＣＺ法によるシリコン単結晶の製
造装置において、前記操作制御装置の配置態様を改良す
ることにより、従来技術の上記問題点を解決したもので
あって、前記操作制御装置を引上げ装置から適宜距離だ
け離れた、作業者の人体上安全な位置に配置したもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のシリコ
ン単結晶の製造装置は、単結晶成長炉の外側に磁場発生
装置を設けてシリコン単結晶の引上げ装置を構成すると
ともに、該引上げ装置の操作を制御する操作制御装置を
設けてなり、前記引上げ装置の石英ルツボ内に収容した
シリコンメルトに前記磁場発生装置から磁界を印加しつ
つ、前記操作制御装置による制御下でシリコン単結晶を
引き上げるシリコン単結晶の製造装置において、シリコ
ン単結晶引上げ時における前記操作制御装置直近の磁場
強度が３００ガウス以下となるように、該操作制御装置
を前記引上げ装置から所定距離だけ離隔して配置したこ
とを特徴とする。
ン単結晶の製造装置は、単結晶成長炉の外側に磁場発生
装置を設けてシリコン単結晶の引上げ装置を構成すると
ともに、該引上げ装置の操作を制御する操作制御装置を
設けてなり、前記引上げ装置の石英ルツボ内に収容した
シリコンメルトに前記磁場発生装置から磁界を印加しつ
つ、前記操作制御装置による制御下でシリコン単結晶を
引き上げるシリコン単結晶の製造装置において、シリコ
ン単結晶引上げ時における前記操作制御装置直近の磁場
強度が３００ガウス以下となるように、該操作制御装置
を前記引上げ装置から所定距離だけ離隔して配置したこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項２に記載のシリコン単結晶の製造装
置は、前記操作制御装置に前記成長炉の内部を監視する
監視カメラで観察された結晶成長の画像のモニターとし
て、液晶型ディスプレイ、プラズマディスプレイ、また
は電磁シールドされたＣＲＴを用いることを特徴とす
る。
置は、前記操作制御装置に前記成長炉の内部を監視する
監視カメラで観察された結晶成長の画像のモニターとし
て、液晶型ディスプレイ、プラズマディスプレイ、また
は電磁シールドされたＣＲＴを用いることを特徴とす
る。
【００１１】
【作用】本発明のシリコン単結晶製造装置では、操作制
御装置を取り扱う作業者の人体が暴露される磁場の強度
は、高々３００ガウスであり最大許容磁場強度である約
６００ガウス未満となっているので、作業者が８時間継
続して操作制御装置を取り扱った場合にも、人体が磁場
による悪影響を受けることはない。
御装置を取り扱う作業者の人体が暴露される磁場の強度
は、高々３００ガウスであり最大許容磁場強度である約
６００ガウス未満となっているので、作業者が８時間継
続して操作制御装置を取り扱った場合にも、人体が磁場
による悪影響を受けることはない。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 実施例１ 図１は、シリコン単結晶製造装置の要部構造を示す概略
図であって、引上げ装置を縦断面図で、操作制御装置を
斜視図で示したものである。この装置では円筒状の成長
炉５内に石英製のルツボ２が回転可能、かつ昇降可能に
設けられている。ルツボ２の周囲には円筒状のヒーター
３が昇降可能に配備され、さらにこのヒーター３の周囲
には円筒状の断熱材４が配備されている。
する。 実施例１ 図１は、シリコン単結晶製造装置の要部構造を示す概略
図であって、引上げ装置を縦断面図で、操作制御装置を
斜視図で示したものである。この装置では円筒状の成長
炉５内に石英製のルツボ２が回転可能、かつ昇降可能に
設けられている。ルツボ２の周囲には円筒状のヒーター
３が昇降可能に配備され、さらにこのヒーター３の周囲
には円筒状の断熱材４が配備されている。
【００１３】成長炉５の外側、かつ直近には、超伝導磁
石を備えた磁場発生装置６が設けられている。成長炉５
の上部には窓部５ａが設けられ、この窓部５ａに成長炉
５の内部を観察する監視カメラ７として、磁界の影響を
受けないＣＣＤカメラ（ Charged Coupling Device）が
設けられている。さらに、成長炉５の上方には円筒状の
引上チャンバー１１が、成長炉５と同心状に連結して設
けられ、これら成長炉５と引上チャンバー炉１１との接
続部には、アイソレーションバルブ（図示せず）が配備
されている。
石を備えた磁場発生装置６が設けられている。成長炉５
の上部には窓部５ａが設けられ、この窓部５ａに成長炉
５の内部を観察する監視カメラ７として、磁界の影響を
受けないＣＣＤカメラ（ Charged Coupling Device）が
設けられている。さらに、成長炉５の上方には円筒状の
引上チャンバー１１が、成長炉５と同心状に連結して設
けられ、これら成長炉５と引上チャンバー炉１１との接
続部には、アイソレーションバルブ（図示せず）が配備
されている。
【００１４】引上チャンバー１１の上方には、シリコン
単結晶引上げ用のワイヤー巻上げ装置（図示せず）が、
鉛直軸を中心として回転可能に配備されている。この巻
上げ装置からはワイヤー１２が吊下され、このワイヤー
１２の下端には種保持治具１３により種結晶１４が取り
付けられている。引上チャンバー１１の上部にはＡｒ等
の不活性ガスの供給口が、成長炉５の底部には不活性ガ
スの排気口がそれぞれ設けられている（いずれも図示せ
ず）。前記排気口は真空発生装置（図示せず）に連絡さ
れ、成長炉５および引上チャンバー１１内を所定の真空
度に維持できるようになっている。なお、１は成長単結
晶、１ａはシリコンメルト、１５は電源である。
単結晶引上げ用のワイヤー巻上げ装置（図示せず）が、
鉛直軸を中心として回転可能に配備されている。この巻
上げ装置からはワイヤー１２が吊下され、このワイヤー
１２の下端には種保持治具１３により種結晶１４が取り
付けられている。引上チャンバー１１の上部にはＡｒ等
の不活性ガスの供給口が、成長炉５の底部には不活性ガ
スの排気口がそれぞれ設けられている（いずれも図示せ
ず）。前記排気口は真空発生装置（図示せず）に連絡さ
れ、成長炉５および引上チャンバー１１内を所定の真空
度に維持できるようになっている。なお、１は成長単結
晶、１ａはシリコンメルト、１５は電源である。
【００１５】上記のように構成されたシリコン単結晶引
上げ装置の磁場発生装置６から適宜距離だけ離れた位置
に、操作制御装置（操作盤）すなわち成長炉制御装置８
が配置されている。この成長炉制御装置８には監視カメ
ラで監視された結晶成長の画像のモニター９が設けら
れ、このモニター９は前記監視カメラ７と連絡されてい
る。モニター９としては、磁気による画像の変色・歪み
を生じないという観点から、液晶型ディスプレイまたは
プラズマディスプレイを採用することが望ましい。ま
た、電磁シールドを施したＣＲＴ（Cathode-ray tube：
陰極線管＝ブラウン管）を用いてもよい。本発明の単結
晶製造装置では、引上げ装置からかなり離れた場所にお
いても、ごく弱い磁場が発生しているため通常の磁気シ
ールドを施していないＣＲＴでは画像の変色・歪みが生
じるので、引上げ操作時の装置内情報を写した画面の判
別が困難となる。
上げ装置の磁場発生装置６から適宜距離だけ離れた位置
に、操作制御装置（操作盤）すなわち成長炉制御装置８
が配置されている。この成長炉制御装置８には監視カメ
ラで監視された結晶成長の画像のモニター９が設けら
れ、このモニター９は前記監視カメラ７と連絡されてい
る。モニター９としては、磁気による画像の変色・歪み
を生じないという観点から、液晶型ディスプレイまたは
プラズマディスプレイを採用することが望ましい。ま
た、電磁シールドを施したＣＲＴ（Cathode-ray tube：
陰極線管＝ブラウン管）を用いてもよい。本発明の単結
晶製造装置では、引上げ装置からかなり離れた場所にお
いても、ごく弱い磁場が発生しているため通常の磁気シ
ールドを施していないＣＲＴでは画像の変色・歪みが生
じるので、引上げ操作時の装置内情報を写した画面の判
別が困難となる。
【００１６】シリコン単結晶の製造に際しては、磁場発
生装置６を作動させるとともに、ヒーター３によるルツ
ボ２の加熱を開始する。次いで、Ａｒ等の不活性ガスを
成長炉５内に供給し、種結晶１４をシリコンメルト１ａ
の表面に浸漬し、ルツボ２を回転させるとともに、種結
晶１４を回転させつつ引き上げることによりシリコン単
結晶の成長を行う。そして成長操作中、成長炉制御装置
８のＣＲＴ９を介して成長炉５内の状況を監視し、必要
に応じて適宜の操作を行う。
生装置６を作動させるとともに、ヒーター３によるルツ
ボ２の加熱を開始する。次いで、Ａｒ等の不活性ガスを
成長炉５内に供給し、種結晶１４をシリコンメルト１ａ
の表面に浸漬し、ルツボ２を回転させるとともに、種結
晶１４を回転させつつ引き上げることによりシリコン単
結晶の成長を行う。そして成長操作中、成長炉制御装置
８のＣＲＴ９を介して成長炉５内の状況を監視し、必要
に応じて適宜の操作を行う。
【００１７】このシリコン単結晶の製造装置では、作業
者が磁場による悪影響を受けない安全な場所で成長炉５
内の状況を監視し、引上げ装置を遠隔操作で制御するよ
うに構成してあるので、磁場発生装置６の周囲に漏洩磁
場を遮蔽するための磁性体を設ける必要がなくなり、安
全かつ効率的にシリコン単結晶の製造を行うことができ
る。
者が磁場による悪影響を受けない安全な場所で成長炉５
内の状況を監視し、引上げ装置を遠隔操作で制御するよ
うに構成してあるので、磁場発生装置６の周囲に漏洩磁
場を遮蔽するための磁性体を設ける必要がなくなり、安
全かつ効率的にシリコン単結晶の製造を行うことができ
る。
【００１８】〔試験例１〕次に、図１の装置を使用して
行ったシリコン単結晶の製造試験について説明する。内
径６０ｃｍの石英ルツボに原料シリコンを１５０ｋｇチ
ャージし、直径２００ｍｍのシリコン単結晶を製造し
た。この場合、石英ルツボ内のシリコンメルトに印加す
る磁場の強度を約４０００〜約６０００ガウスとし、成
長炉制御装置は、磁場発生装置から約２ｍ離れた位置に
設置した。なお、前記シリコンメルトに印加する磁場の
強度はシリコンメルトの位置によって差があり、ルツボ
の軸方向中心部では約４０００ガウス、ルツボの内周面
近傍では約６０００ガウスとなる。
行ったシリコン単結晶の製造試験について説明する。内
径６０ｃｍの石英ルツボに原料シリコンを１５０ｋｇチ
ャージし、直径２００ｍｍのシリコン単結晶を製造し
た。この場合、石英ルツボ内のシリコンメルトに印加す
る磁場の強度を約４０００〜約６０００ガウスとし、成
長炉制御装置は、磁場発生装置から約２ｍ離れた位置に
設置した。なお、前記シリコンメルトに印加する磁場の
強度はシリコンメルトの位置によって差があり、ルツボ
の軸方向中心部では約４０００ガウス、ルツボの内周面
近傍では約６０００ガウスとなる。
【００１９】次に、上記のように成長炉制御装置を引上
げ装置から離れて設置したことによる効果について具体
的に説明する。上記文献：産業医学によれば磁場暴露積
算基準、すなわち人体が磁場に暴露された場合におい
て、磁場から悪影響を受けない磁場暴露積算値の最大値
は、下記［数１］で表される。
げ装置から離れて設置したことによる効果について具体
的に説明する。上記文献：産業医学によれば磁場暴露積
算基準、すなわち人体が磁場に暴露された場合におい
て、磁場から悪影響を受けない磁場暴露積算値の最大値
は、下記［数１］で表される。
【００２０】
【数１】 ５００ガウス×７．６時間＝３８００ガウス／日
【００２１】この［数１］は、人体が例えば強度５００
ガウスの磁場に継続して暴露された場合、暴露時間７．
６時間までは人体が悪影響を受けることがないこと、お
よび磁場強度が高いほど許容暴露時間が制限されること
を意味している。なお、人体が例えば強度５０ガウスの
磁場に７．６時間継続して暴露された場合の磁場暴露積
算値は、上記最大値の１０％となり、強度１００ガウス
の磁場に７．６時間継続して暴露された場合の磁場暴露
積算値は、上記最大値の２０％となる。
ガウスの磁場に継続して暴露された場合、暴露時間７．
６時間までは人体が悪影響を受けることがないこと、お
よび磁場強度が高いほど許容暴露時間が制限されること
を意味している。なお、人体が例えば強度５０ガウスの
磁場に７．６時間継続して暴露された場合の磁場暴露積
算値は、上記最大値の１０％となり、強度１００ガウス
の磁場に７．６時間継続して暴露された場合の磁場暴露
積算値は、上記最大値の２０％となる。
【００２２】上記条件でシリコン単結晶の製造を約３０
日間続けた。この間、成長炉制御装置直近における磁場
の強度を約５０ガウスにすることができた。また、「磁
場暴露積算基準に対する割合（％）：８時間換算／１
人」は図２に示すとおりとなり、すべての引上げバッチ
において上記割合を２０％未満に抑えることができた。
このことは、シリコン単結晶の製造をＭＣＺ法により約
３０日間行ったとしても、作業者が磁場の悪影響を受け
ることがなく、きわめて安全な操業を続けることができ
たことを示している。
日間続けた。この間、成長炉制御装置直近における磁場
の強度を約５０ガウスにすることができた。また、「磁
場暴露積算基準に対する割合（％）：８時間換算／１
人」は図２に示すとおりとなり、すべての引上げバッチ
において上記割合を２０％未満に抑えることができた。
このことは、シリコン単結晶の製造をＭＣＺ法により約
３０日間行ったとしても、作業者が磁場の悪影響を受け
ることがなく、きわめて安全な操業を続けることができ
たことを示している。
【００２３】図２の「磁場暴露積算基準に対する割合
（％）」は、実際のシリコン単結晶の製造を約３０日間
続けた時の１人／１日当たりの累積磁場暴露時間の経過
について示したものである。すなわち、１日当たりの累
積磁場暴露時間を上記磁場暴露積算基準である３８００
ガウスで割った値に１００を掛けて得た値をグラフ化し
たものが図２である。なお、図２ではデータに大きなば
らつきが見られるが、これは、シリコン単結晶の製造に
おいてはバッチ操業であるために、１バッチが終了し次
のバッチの準備のため磁場を印加しない工程が約３０日
間の製造の中に含まれる為である。
（％）」は、実際のシリコン単結晶の製造を約３０日間
続けた時の１人／１日当たりの累積磁場暴露時間の経過
について示したものである。すなわち、１日当たりの累
積磁場暴露時間を上記磁場暴露積算基準である３８００
ガウスで割った値に１００を掛けて得た値をグラフ化し
たものが図２である。なお、図２ではデータに大きなば
らつきが見られるが、これは、シリコン単結晶の製造に
おいてはバッチ操業であるために、１バッチが終了し次
のバッチの準備のため磁場を印加しない工程が約３０日
間の製造の中に含まれる為である。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は、
ＭＣＺ法によるシリコン単結晶製造装置において、引上
げ装置の操作を制御する操作制御装置を引上げ装置から
適宜距離だけ離れた位置に配置し、操作制御装置直近に
おける磁場強度を、引上げ装置近傍における磁場強度に
比べて大幅に低下させることにより、引上げ装置を運転
する作業者の人体を磁場暴露による危険から守るように
構成したものであり、シリコン単結晶製造装置の大型化
を伴うことなく、安全かつ効率的にシリコン単結晶の製
造操作を行うことができる効果がある。
ＭＣＺ法によるシリコン単結晶製造装置において、引上
げ装置の操作を制御する操作制御装置を引上げ装置から
適宜距離だけ離れた位置に配置し、操作制御装置直近に
おける磁場強度を、引上げ装置近傍における磁場強度に
比べて大幅に低下させることにより、引上げ装置を運転
する作業者の人体を磁場暴露による危険から守るように
構成したものであり、シリコン単結晶製造装置の大型化
を伴うことなく、安全かつ効率的にシリコン単結晶の製
造操作を行うことができる効果がある。
【図１】本発明の実施例の要部構造を示す概略図であ
る。
る。
【図２】図１装置による試験例の結果を示すグラフであ
る。
る。
１ 成長単結晶 １ａ シリコンメルト ２ ルツボ ３ ヒーター ４ 断熱材 ５ 成長炉 ５ａ 窓部 ６ 磁場発生装置 ７ 監視カメラ ８ 成長炉制御装置 ９ モニター １０ 引上げ装置 １１ 引上チャンバー １２ ワイヤー １３ 種保持治具 １４ 種結晶 １５ 電源
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年７月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】成長炉５の外側、かつ直近には、超伝導磁
石を備えた磁場発生装置６が設けられている。成長炉５
の上部には窓部５ａが設けられ、この窓部５ａに成長炉
５の内部を観察する監視カメラ７として、磁界の影響を
受けないＣＣＤカメラ（Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅ）が設けられている。さらに、成長炉５
の上方には円筒状の引上チャンバー１１が、成長炉５と
同心状に連結して設けられ、これら成長炉５と引上チャ
ンバー１１との接続部には、アイソレーションバルブ
（図示せず）が配備されている。
石を備えた磁場発生装置６が設けられている。成長炉５
の上部には窓部５ａが設けられ、この窓部５ａに成長炉
５の内部を観察する監視カメラ７として、磁界の影響を
受けないＣＣＤカメラ（Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅ）が設けられている。さらに、成長炉５
の上方には円筒状の引上チャンバー１１が、成長炉５と
同心状に連結して設けられ、これら成長炉５と引上チャ
ンバー１１との接続部には、アイソレーションバルブ
（図示せず）が配備されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 正行 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地 信越半導体株式会社白河工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 単結晶成長炉の外側に磁場発生装置を設
けてシリコン単結晶の引上げ装置を構成するとともに、
該引上げ装置の操作を制御する操作制御装置を設けてな
り、前記引上げ装置の石英ルツボ内に収容したシリコン
メルトに前記磁場発生装置から磁界を印加しつつ、前記
操作制御装置による制御下でシリコン単結晶を引き上げ
るシリコン単結晶の製造装置において、シリコン単結晶
引上げ時における前記操作制御装置直近の磁場強度が３
００ガウス以下となるように、該操作制御装置を前記引
上げ装置から所定距離だけ離隔して配置したことを特徴
とするシリコン単結晶の製造装置。 - 【請求項２】 前記操作制御装置に前記成長炉の内部を
監視する監視カメラで観察された結晶成長の画像のモニ
ターとして、液晶型ディスプレイ、プラズマディスプレ
イ、または電磁シールドされたＣＲＴを用いることを特
徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶の製造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191086A JPH0920595A (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | シリコン単結晶の製造装置 |
| US08/699,719 US5725661A (en) | 1995-07-04 | 1996-07-01 | Equipment for producing silicon single crystals |
| EP96304902A EP0752489A1 (en) | 1995-07-04 | 1996-07-03 | Equipment for producing silicon single crystals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191086A JPH0920595A (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | シリコン単結晶の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0920595A true JPH0920595A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=16268632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7191086A Pending JPH0920595A (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | シリコン単結晶の製造装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5725661A (ja) |
| EP (1) | EP0752489A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0920595A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8795432B2 (en) | 2007-05-30 | 2014-08-05 | Sumco Corporation | Apparatus for pulling silicon single crystal |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5968267A (en) * | 1996-01-25 | 1999-10-19 | General Signal Technology Corporation | Antivibration support for Czochralski crystal growing systems |
| JP3598972B2 (ja) * | 2000-12-20 | 2004-12-08 | 三菱住友シリコン株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
| US20050087126A1 (en) * | 2003-10-22 | 2005-04-28 | Pratt Daniel F. | Non-contact orbit control system for Czochralski crystal growth |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4318769A (en) * | 1979-01-15 | 1982-03-09 | Mobil Tyco Solar Energy Corporation | Method of monitoring crystal growth |
| GB2059932B (en) * | 1979-09-20 | 1983-10-12 | Sony Corp | Solidification processes |
| JPS6033296A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-20 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 単結晶半導体引上装置 |
| US4565671A (en) * | 1983-08-05 | 1986-01-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Single crystal manufacturing apparatus |
| JPS6144797A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-04 | Toshiba Corp | 単結晶育成装置およびその制御方法 |
| JP2561072B2 (ja) * | 1986-04-30 | 1996-12-04 | 東芝セラミツクス株式会社 | 単結晶の育成方法及びその装置 |
| JP2556966B2 (ja) * | 1986-04-30 | 1996-11-27 | 東芝セラミツクス株式会社 | 単結晶の育成装置 |
| GB8805478D0 (en) * | 1988-03-08 | 1988-04-07 | Secr Defence | Method & apparatus for growing semi-conductor crystalline materials |
| GB8809235D0 (en) | 1988-04-19 | 1988-05-25 | Higginson M C | Improvements in/relating to security arrangements |
| US5178720A (en) * | 1991-08-14 | 1993-01-12 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for controlling oxygen content of silicon crystals using a combination of cusp magnetic field and crystal and crucible rotation rates |
| JPH0633296A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-08 | Kawasaki Steel Corp | 鋼板への亜鉛系めっき方法 |
-
1995
- 1995-07-04 JP JP7191086A patent/JPH0920595A/ja active Pending
-
1996
- 1996-07-01 US US08/699,719 patent/US5725661A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-03 EP EP96304902A patent/EP0752489A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8795432B2 (en) | 2007-05-30 | 2014-08-05 | Sumco Corporation | Apparatus for pulling silicon single crystal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5725661A (en) | 1998-03-10 |
| EP0752489A1 (en) | 1997-01-08 |
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