JPS63256594A - Ｃｚ炉内の結晶直径計測方法 - Google Patents
Ｃｚ炉内の結晶直径計測方法Info
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- JPS63256594A JPS63256594A JP9035087A JP9035087A JPS63256594A JP S63256594 A JPS63256594 A JP S63256594A JP 9035087 A JP9035087 A JP 9035087A JP 9035087 A JP9035087 A JP 9035087A JP S63256594 A JPS63256594 A JP S63256594A
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- crystal
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、Ｃ２炉内で生成される単結晶シリコン（以
下、「結晶」と称する）の直径計測方法 −に関する。
下、「結晶」と称する）の直径計測方法 −に関する。
（従、来の技術）
結晶の直径制御は、生成量ロスを防止する上で必須不可
欠であり、その直径計測精度の向上は、歩留りの向上に
繋がる。
欠であり、その直径計測精度の向上は、歩留りの向上に
繋がる。
従来、ＣＺ炉内で成長中の結晶直径の計測は、一次元Ｃ
ＯＤカメラを、その走査！ｌＲが結晶の中心を含む弦（
以下、「直径ライン」と称する。）と一致するようにセ
ットし、このときに得られる、直径の両端に相当する高
輝度な２点（第４図に示すＡ及びＢ）を把握して、両者
間の長さを直径として扱う計測方法が採られている。
ＯＤカメラを、その走査！ｌＲが結晶の中心を含む弦（
以下、「直径ライン」と称する。）と一致するようにセ
ットし、このときに得られる、直径の両端に相当する高
輝度な２点（第４図に示すＡ及びＢ）を把握して、両者
間の長さを直径として扱う計測方法が採られている。
また、ＣＺ炉における製造操業では、Ｓｉ融液の液面位
置を、ヒータからの加熱を一様になすべく、ヒータに対
して固定的にしている。具体的には、液面位置が一定に
なるようにルツボを上昇速度制御している。
置を、ヒータからの加熱を一様になすべく、ヒータに対
して固定的にしている。具体的には、液面位置が一定に
なるようにルツボを上昇速度制御している。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら現実には、製造された結晶の直径にバラツ
キが生じ、製造ロスを発生させ歩留の低下を招来させて
いる。
キが生じ、製造ロスを発生させ歩留の低下を招来させて
いる。
その理由は、上記ルツボの上昇速度制御において、正確
な液面位置検出方法が実用化されておらず、そのために
液面位置に誤差を生じ、この結果一次元ＣＣＤカメラの
走査線が、第５図（２）に示すように、直径ラインから
ずれて結晶直径の計測に誤差を生じる。この計測誤差（
Ａ−Ｂ）は、走査線Ｒか中心から離れれば離れるほど大
きくなる。従って一次元ＣＣＤカメラの走査線が直径ラ
インからずれた場合においても、正確な結晶直径値が得
られる計測法が望まれている。
な液面位置検出方法が実用化されておらず、そのために
液面位置に誤差を生じ、この結果一次元ＣＣＤカメラの
走査線が、第５図（２）に示すように、直径ラインから
ずれて結晶直径の計測に誤差を生じる。この計測誤差（
Ａ−Ｂ）は、走査線Ｒか中心から離れれば離れるほど大
きくなる。従って一次元ＣＣＤカメラの走査線が直径ラ
インからずれた場合においても、正確な結晶直径値が得
られる計測法が望まれている。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記要望に応えてなされたものであり、下記技
術手段を採用する。
術手段を採用する。
すなわち、一次元ＣＣＤカメラをＣＺ炉内で成長中の結
晶に対設し、前記一次元ＣＣＤカメラに把えられた二つ
の高輝度点の間隔を結晶直径として計測するＣＺ炉内の
結晶直径計測方法において、前記一次元ＣＣＤカメラを
水平で且つカメラ走査線に対し直交する方向に所定長移
動させると共に移動前後の直径値を求め、前記移動の長
さと求められた直径値から真の直径値を算出するように
構成したＣＺ炉内の結晶直径計測方法である。
晶に対設し、前記一次元ＣＣＤカメラに把えられた二つ
の高輝度点の間隔を結晶直径として計測するＣＺ炉内の
結晶直径計測方法において、前記一次元ＣＣＤカメラを
水平で且つカメラ走査線に対し直交する方向に所定長移
動させると共に移動前後の直径値を求め、前記移動の長
さと求められた直径値から真の直径値を算出するように
構成したＣＺ炉内の結晶直径計測方法である。
その−例として、一次元ＣＯＤカメラの移動の長さと求
められた直径値を下記式に代入して、真の直径値を算出
する。
められた直径値を下記式に代入して、真の直径値を算出
する。
但し ａ＝ （ＤＡ”−Ｄ、’−４ｈ２）／８ｈＤ：真
の直径値 ＤＡ；移動前の直径値 ＤＢ：移動後の直径値 ｈ：移動量 （作用） 上記技術手段に依れば、一次元ＣＣＤカメラの移動前後
の直径値を求めるのみでルツボの位置、換言すれば液面
高さに関係なく真の直径値が求められ、ルツボの上昇速
度制御の誤差は、全く関係が無くなる。
の直径値 ＤＡ；移動前の直径値 ＤＢ：移動後の直径値 ｈ：移動量 （作用） 上記技術手段に依れば、一次元ＣＣＤカメラの移動前後
の直径値を求めるのみでルツボの位置、換言すれば液面
高さに関係なく真の直径値が求められ、ルツボの上昇速
度制御の誤差は、全く関係が無くなる。
（実施例）
以下、例示図面に基いて本発明を更に詳述する。
第１図は本発明のフローチャート並びに実施装置を並記
した図で、同図中、ｌはＣＺ炉、２はルツボ、３はＳｉ
融液、４はワイヤ、５は結晶、６は一次元ＣＣＤカメラ
、７はパルスモータで、上記一次元ＣＣＤカメラ６を水
平に、且つカメラ走査線Ｒに対して直交する方向に所定
長りだけ移動させるものである。８はパルスモータフの
駆動装置、９は駆動装置８を上記数式に従って制御する
コンピュータ、１０はＣＲＴである。
した図で、同図中、ｌはＣＺ炉、２はルツボ、３はＳｉ
融液、４はワイヤ、５は結晶、６は一次元ＣＣＤカメラ
、７はパルスモータで、上記一次元ＣＣＤカメラ６を水
平に、且つカメラ走査線Ｒに対して直交する方向に所定
長りだけ移動させるものである。８はパルスモータフの
駆動装置、９は駆動装置８を上記数式に従って制御する
コンピュータ、１０はＣＲＴである。
ここで上記数式について説明すると、第３図に示すよう
に、一次元ＣＣＤカメラ６がＡ位置の走査線を採り、Ｄ
Ａなる直径値を把える場合、真の直径値りは、 ｏ＝ｆｉ１丁７７石Ｆ・・・■ で表わされる。なお、この式は、ビタゴラスの定理、す
なわち （ＤＡ ／２）” ＋ａ” ＝ （Ｄ／２） ２”・■
から導かれるものである。
に、一次元ＣＣＤカメラ６がＡ位置の走査線を採り、Ｄ
Ａなる直径値を把える場合、真の直径値りは、 ｏ＝ｆｉ１丁７７石Ｆ・・・■ で表わされる。なお、この式は、ビタゴラスの定理、す
なわち （ＤＡ ／２）” ＋ａ” ＝ （Ｄ／２） ２”・■
から導かれるものである。
ところで、ａの値が不明であって、このａの値を何等か
の方法で求める必要がある。
の方法で求める必要がある。
そこで本発明では、第２図に示すように、Ａ位置から所
定間隔りだけ離れたＢ位置での直径値り、を求め、前置
径値Ｄ＾、Ｄ８からａの値を決定する。
定間隔りだけ離れたＢ位置での直径値り、を求め、前置
径値Ｄ＾、Ｄ８からａの値を決定する。
すなわち、Ｂ位置においては、
（Ｄａ ／２） ２＋ （ａ＋ｈ）” ＝ （Ｄ／２）
２・・・■ なる関係式が成立し、■式−■式の数式処理を行い、こ
の関係式を整理すると ａ＝（ＤＡ２−ＤＢ？−４ｈ２）／８ｈ・・・■となり
、■式に０式を代入することにより真の直径値Ｄａが求
まるのである。
２・・・■ なる関係式が成立し、■式−■式の数式処理を行い、こ
の関係式を整理すると ａ＝（ＤＡ２−ＤＢ？−４ｈ２）／８ｈ・・・■となり
、■式に０式を代入することにより真の直径値Ｄａが求
まるのである。
従って、操業中の結晶直径測定周期において、まず、ず
れ計算周期に該当する場合は、最初にＡ点においてＤＡ
を計測し、続いて駆動装置８を作動させてパルスモータ
７を駆動させ、一次元ＣＣＤカメラ６をＢ点にまで所定
長りだけ移動させ、ここでＤＢを計測して、パルスモー
タ７を逆転して一次元ＣＣＤカメラ６をＡ点に戻し、上
述の数式に基いてずれ量の計算及び真の直径値りの計算
を行う。また結晶直径測定周期において、ずれ計算周期
に該当しない場合は、直前のずれ量を用いて真の直径値
りか計算される。
れ計算周期に該当する場合は、最初にＡ点においてＤＡ
を計測し、続いて駆動装置８を作動させてパルスモータ
７を駆動させ、一次元ＣＣＤカメラ６をＢ点にまで所定
長りだけ移動させ、ここでＤＢを計測して、パルスモー
タ７を逆転して一次元ＣＣＤカメラ６をＡ点に戻し、上
述の数式に基いてずれ量の計算及び真の直径値りの計算
を行う。また結晶直径測定周期において、ずれ計算周期
に該当しない場合は、直前のずれ量を用いて真の直径値
りか計算される。
具体的に、所定長りを１０ｍｍ、移動スピードを０．５
ｓｅｃに設定し、１０分毎に結晶５の直径計測を行って
操業したところ、結晶５の太目によるロスが従来に比し
て１５％も減少し、歩留りが向上した。
ｓｅｃに設定し、１０分毎に結晶５の直径計測を行って
操業したところ、結晶５の太目によるロスが従来に比し
て１５％も減少し、歩留りが向上した。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の結晶直径計測方法は、必
ずしも結晶の中心を通る走査線ではなくても正確に結晶
直径を計測できるものであり、正確な液面高さ計測装置
の無い現在、実に有効な方法であって、歩留りの向上に
大いに貢献するものである。
ずしも結晶の中心を通る走査線ではなくても正確に結晶
直径を計測できるものであり、正確な液面高さ計測装置
の無い現在、実に有効な方法であって、歩留りの向上に
大いに貢献するものである。
第１図は本発明のフローチャート並びに実施装置を並記
した図、第２図は本発明の詳細な説明する平面図、第３
図は原理説明図、第４図（１）。 （２）はフュージョンリングの説明図、第５図（１）。 （２）は走査線のずれと計測誤差の関係説明図である。 ５・・・結晶 ６・・・一次元ＣＣＤカメラ９
・・・コンピュータ Ｄ・・・真の直径値ＤＡ・・・Ａ
点における直径値 ＤＢ・・・Ｂ点における直径値 ｈ・・・所定長 特許出願人 九州電子金属株式会社 特許出願人 大阪チタニウム製造株式会社代 理 人
弁理士 森 正 澄第２図 第４図
した図、第２図は本発明の詳細な説明する平面図、第３
図は原理説明図、第４図（１）。 （２）はフュージョンリングの説明図、第５図（１）。 （２）は走査線のずれと計測誤差の関係説明図である。 ５・・・結晶 ６・・・一次元ＣＣＤカメラ９
・・・コンピュータ Ｄ・・・真の直径値ＤＡ・・・Ａ
点における直径値 ＤＢ・・・Ｂ点における直径値 ｈ・・・所定長 特許出願人 九州電子金属株式会社 特許出願人 大阪チタニウム製造株式会社代 理 人
弁理士 森 正 澄第２図 第４図
Claims (2)
- （１）一次元ＣＣＤカメラをＣＺ炉内で成長中の結晶に
対設し、前記一次元ＣＣＤカメラに把えられた二つの高
輝度点の間隔を結晶直径として計測するＣＺ炉内の結晶
直径計測方法において、前記一次元ＣＣＤカメラを水平
で且つカメラ走査線に対し直交する方向に所定長移動さ
せると共に移動前後の直径値を求め、前記移動の長さと
求められた直径値から真の直径値を算出することを特徴
とするＣＺ炉内の結晶直径計測方法。 - （２）一次元ＣＣＤカメラの移動の長さと求められた直
径値を下記式に代入して、真の直径値を算出することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＣＺ炉内の結晶
直径計測方法。 Ｄ：√（Ｄ＿Ａ＾２＋４ａ＾２） 但しａ＝（Ｄ＿Ａ＾２−Ｄ＿Ｂ＾２−４ｈ＾２）／８ｈ Ｄ：真の直径値 Ｄ＿Ａ；移動前の直径値 Ｄ＿Ｂ：移動後の直径値 ｈ：移動量
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9035087A JPS63256594A (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | Ｃｚ炉内の結晶直径計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9035087A JPS63256594A (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | Ｃｚ炉内の結晶直径計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63256594A true JPS63256594A (ja) | 1988-10-24 |
Family
ID=13996085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9035087A Pending JPS63256594A (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | Ｃｚ炉内の結晶直径計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63256594A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486509A (ja) * | 1990-07-28 | 1992-03-19 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 結晶径測定装置 |
| US5653799A (en) * | 1995-06-02 | 1997-08-05 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for controlling growth of a silicon crystal |
| US5656078A (en) * | 1995-11-14 | 1997-08-12 | Memc Electronic Materials, Inc. | Non-distorting video camera for use with a system for controlling growth of a silicon crystal |
| US5660629A (en) * | 1994-11-11 | 1997-08-26 | Kamatsu Electronic Metals Co., Ltd. | Apparatus for detecting the diameter of a single-crystal silicon |
| US5846318A (en) * | 1997-07-17 | 1998-12-08 | Memc Electric Materials, Inc. | Method and system for controlling growth of a silicon crystal |
| US5922127A (en) * | 1997-09-30 | 1999-07-13 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield for crystal puller |
| US6171391B1 (en) | 1998-10-14 | 2001-01-09 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method and system for controlling growth of a silicon crystal |
| JP2024520870A (ja) * | 2021-09-24 | 2024-05-24 | 西安奕斯偉材料科技股▲ふん▼有限公司 | Ａｄｃカメラ精密調整方法、装置、機器及びコンピュータ記憶媒体 |
-
1987
- 1987-04-13 JP JP9035087A patent/JPS63256594A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486509A (ja) * | 1990-07-28 | 1992-03-19 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 結晶径測定装置 |
| US5660629A (en) * | 1994-11-11 | 1997-08-26 | Kamatsu Electronic Metals Co., Ltd. | Apparatus for detecting the diameter of a single-crystal silicon |
| US5653799A (en) * | 1995-06-02 | 1997-08-05 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for controlling growth of a silicon crystal |
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| US5846318A (en) * | 1997-07-17 | 1998-12-08 | Memc Electric Materials, Inc. | Method and system for controlling growth of a silicon crystal |
| US5922127A (en) * | 1997-09-30 | 1999-07-13 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield for crystal puller |
| US6053974A (en) * | 1997-09-30 | 2000-04-25 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield for crystal puller |
| US6171391B1 (en) | 1998-10-14 | 2001-01-09 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method and system for controlling growth of a silicon crystal |
| JP2024520870A (ja) * | 2021-09-24 | 2024-05-24 | 西安奕斯偉材料科技股▲ふん▼有限公司 | Ａｄｃカメラ精密調整方法、装置、機器及びコンピュータ記憶媒体 |
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