单晶的制造方法技术

本发明专利技术是一种单晶的制造方法，其特征在于，在将熔融液面上的炉内构造物设置于提拉室的状态下测量从位于所述熔融液面上的规定高度的基准高度位置到所述炉内构造物的下端部的距离，并求出该测量的距离与预先设定的从所述基准高度位置到所述炉内构造物的下端部的距离的差即下端部位置误差，通过将该下端部位置误差与从所述基准高度位置到熔融液面位置的距离相加，从而求出从所述熔融液面到所述基准高度位置的目标距离，使从所述熔融液面的初始位置到所述基准高度位置的距离成为所述目标距离，从而将所述间隔调整成规定距离。由此，即使未在炉内局部性地设置要求精度的位置、且更换构成炉内构造物的部件的情况下，也能够将熔液表面间隔调整成规定距离。

Method for producing single crystal

The invention relates to a manufacturing method of single crystal, which is characterized in that in the structure arranged on the pull chamber state measurement in the molten liquid on the predetermined reference level to the lower end of the height of the furnace structure from melting on the surface of the furnace, and calculate the measurement the distance from the predetermined height from the reference position to the furnace structure of the lower part of the difference in the distance is the lower part of the position error, the lower end position error and from the reference height to add distance melting liquid level, and thus obtained from the melt to the surface the height of the benchmark target distance from the initial position, make the molten liquid to the height of the benchmark from becoming the target distance, and the interval adjusted to the specified distance. As a result, the liquid surface interval can be adjusted to a prescribed distance even if the position of the required accuracy is not localized locally in the furnace and the components that constitute the inside of the furnace are replaced.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单晶的制造方法
本专利技术涉及一种当利用切克劳斯基法(Czochralskimethod，以下也称为CZ法)制造单晶硅时，用于控制单晶硅中的氧浓度并且防止产生以氧化诱生层错缺陷(Oxidation-inducedStackingFault，以下也称为OSF)为代表的结晶缺陷的制造方法。
技术介绍
作为单晶的制造方法，广泛施行一边从坩埚内的原料熔融液使结晶生长一边进行提拉的CZ法。在进行该CZ法的单晶硅制造时，调整氩的流量、炉内压力、熔融液面与炉内构造物的下端部的距离(以下也称为熔液表面间隔)来对结晶中的氧浓度进行控制并降低OSF等结晶缺陷。例如，在专利文献1中提出了一种在提拉装置中追加传感器并以晶种的高度位置为基准，来将熔融液面调节到规定的位置的方法。另外，在专利文献2中提出了一种向熔融液面投射光并对来自熔融液面的反射光进行检测来调节熔液表面间隔的方法。另外，在专利文献3中示出了一种使位置测量装置与熔融液直接接触来对熔液表面间隔进行调节的方法。另外，在专利文献4中提出了一种对防辐射筒下部的影像(日语：写像)进行检测并使防辐射筒上下移动来调节熔液表面间隔的方法。另外，在专利文献5中提出了一种测量配置于熔融液面上方的基准反射体与熔融液面的相对距离的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开平成5-59876号公报专利文献2：日本专利公开平成6-92784号公报专利文献3：日本专利公开平成7-330484号公报专利文献4：日本专利公开平成7-277879号公报专利文献5：日本专利公开2007-290906号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题但是，在专利文献1的方法中，在不改变炉内构造物的情况下，能够再现性良好地将熔液表面间隔调节至规定距离，但另一方面，在更换构成炉内构造物的部件的情况下，由于其制作尺寸误差或嵌合误差，会使熔液面间隔的再现性降低，存在结晶缺陷的降低效果遭受损失的问题。对此，为了精度良好地配置炉内构造物的下端部的位置，考虑提高各部件的制作尺寸精度、变更成难以产生嵌合误差的形状、对热膨胀的特性偏差进行特性偏差范围的限定等。但是，作为对象的部件变多，且需要对所有的部件实施，存在部件的制作成本变高的问题。另外，在专利文献2中，激光投射部、受光部、以及激光通过部等光学系统变得复杂，为了提高测量精度而需要昂贵的光学系统。另外，在专利文献3的方法中，通过使位置测量装置与熔融液面接触，而使长度变化，因此存在重复精度变差的问题。另外，在专利文献4中，需要防辐射筒上下移动机构，装置会变得昂贵。而且，由于在熔融固体的硅原料的过程中发生的熔融液的飞溅，会附着于防辐射筒的下表面并使影像变化，从而不能准确地实施熔融液位置的测量。另外，在专利文献5中也存在由于在熔融固体的硅原料的过程中产生的熔融液的飞溅而附着于反射体并使镜像变化，从而不能准确地实施熔融液位置的测量的问题。这样，在炉内局部性地设置要求精度的位置的情况下，无法防止发生该部分不发挥作用的现象，而期望适当的解决方法。本专利技术就是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种单晶的制造方法，该方法即使未在炉内局部性地设置要求精度的位置、且更换构成炉内构造物的部件的情况下，也能够将熔液表面间隔调整成规定距离。(二)技术方案为了实现上述目的，根据本专利技术，提供一种单晶的制造方法，其特征在于，在基于切克劳斯基法从坩埚内的原料熔融液用线提拉单晶进行培育时，将所述原料熔融液的熔融液面与配置于该熔融液面上的炉内构造物的下端部的间隔调整成规定的距离来生长单晶，在将所述熔融液面上的炉内构造物设置于提拉室(pullchamber)的状态下测量从位于所述熔融液面上的规定高度的基准高度位置到所述炉内构造物的下端部的距离，并求出该测量的距离与预先设定的从所述基准高度位置到所述炉内构造物的下端部的距离的差即下端部位置误差，通过将该下端部位置误差与从所述基准高度位置到熔融液面位置的距离相加，从而求出从所述熔融液面到所述基准高度位置的目标距离，使从所述熔融液面的初始位置到所述基准高度位置的距离成为所述目标距离，由此将所述间隔调整成规定距离。这样一来，即使未在炉内局部性地设置要求精度的位置、且更换构成炉内构造物的部件的情况下，也能够将熔液表面间隔调整成规定距离。其结果为，当制造单晶时，能够降低结晶缺陷。此时，优选地，在求出所述目标距离时，推定测量了到所述下端部的距离的所述熔融液面上的炉内构造物因热膨胀而变化的长度，预先设定从所述基准高度位置到所述炉内构造物的下端部的距离时，求出预先设定的所述炉内构造物的热膨胀基准长度与所述推定的长度的差即热膨胀误差，通过将该热膨胀误差、所述下端部位置误差以及从所述基准高度位置到所述熔融液面位置的距离分别相加，来求出所述目标距离。这样一来，即使在炉内构造物因热膨胀而变化的情况下，也能够更可靠地将熔液表面间隔调整成规定的距离。(三)有益效果根据本专利技术的单晶的制造方法，即使未在炉内局部性地设置要求精度的位置、且更换构成炉内构造物的部件的情况下，也能够将熔液表面间隔调整成规定距离。其结果，能够降低结晶缺陷。附图说明图1是示出了可在本专利技术中使用的单晶制造装置一例的概略图。图2是对可在本专利技术中使用的单晶制造装置的测量距离的位置或预先规定距离的位置进行示出的概略图。图3是示出使用实施例的单晶制造装置测量熔液表面间隔的方法的一例的概略图。图4是示出实施例1及比较例1的熔液表面间隔与目标值的误差的结果的图。图5是示出实施例2及比较例2的熔液表面间隔与目标值的误差的结果的图。图6是表示实施例3和比较例3的结晶缺陷密度偏差的结果的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术详细地进行说明，但本专利技术并不限定于此。首先，对可在本专利技术的单晶的制造方法中使用的单晶制造装置进行说明。如图1所示，单晶硅制造装置1具有主腔室2、以及与该主腔室2连通的提拉室3。在主腔室2中，配置有坩埚4、保持坩埚4的坩埚保持轴5、以及设置于坩埚4的外周的加热器6。并且，通过利用加热器6对填充于坩埚4内的原料多晶进行加热从而熔融做成原料熔融液7。进而，在原料熔融液7的熔融液面7a的上方，与坩埚保持轴5同轴上设置有用于保持晶种8的晶种保持器8a以及用于提拉晶种保持器8a的线9。另外，在提拉室3中设置有炉内构造物10，在熔融液面7a与炉内构造物10的下端部之间空出熔液表面间隔11。另外，坩埚保持轴5具有用于使坩埚4旋转和升降的坩埚驱动部(未图示)。另外，线9具有用于使晶种保持器8a卷绕提起、卷绕下降以及旋转的线驱动部12。坩埚驱动部和线驱动部12的动作可以通过控制部13对各驱动部输出指令信号来控制上下旋转动作。另外，在控制部13上电连接有传感器13a。接着，对本专利技术的单晶的培育方法进行说明。首先，在调整熔融液面7a的初始位置之前，先组装炉内构造物10并设置于提拉室3。在该状态下，通过测量求出从位于熔融液面7a上的规定高度的基准高度位置14到炉内构造物10的下端部的距离M(参照图2)。从基准高度位置14到炉内构造物10的下端部的距离M的测量，可以适当使用专用的长度测量器或者如下述所示的测量方法等。例如，对使用线驱动部12和传感器13a的情况进行说明。首先，用平坦的板堵塞炉内构造物10的下端部而形成平坦面。接着，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶的制造方法，其特征在于，在基于切克劳斯基法从坩埚内的原料熔融液用线提拉单晶进行培育时，将所述原料熔融液的熔融液面与配置于该熔融液面上的炉内构造物的下端部的间隔调整成规定的距离来生长单晶，在将所述熔融液面上的炉内构造物设置于提拉室的状态下测量从位于所述熔融液面上的规定高度的基准高度位置到所述炉内构造物的下端部的距离，并求出该测量的距离与预先设定的从所述基准高度位置到所述炉内构造物的下端部的距离的差即下端部位置误差，通过将该下端部位置误差与从所述基准高度位置到熔融液面位置的距离相加，从而求出从所述熔融液面到所述基准高度位置的目标距离，使从所述熔融液面的初始位置到所述基准高度位置的距离成为所述目标距离，由此将所述间隔调整成规定距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 JP 2014-1861661.一种单晶的制造方法，其特征在于，在基于切克劳斯基法从坩埚内的原料熔融液用线提拉单晶进行培育时，将所述原料熔融液的熔融液面与配置于该熔融液面上的炉内构造物的下端部的间隔调整成规定的距离来生长单晶，在将所述熔融液面上的炉内构造物设置于提拉室的状态下测量从位于所述熔融液面上的规定高度的基准高度位置到所述炉内构造物的下端部的距离，并求出该测量的距离与预先设定的从所述基准高度位置到所述炉内构造物的下端部的距离的差即下端部位置误差，通过将该下端部位置误差与从所述基准高度位置到熔融...

【专利技术属性】
技术研发人员：高岛祥，宫原祐一，岩崎淳，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP