半导体单晶的再熔融方法技术

本发明专利技术提供一种半导体单晶提拉装置，其具备：对收容熔融液的坩埚进行加热保温的加热器、及一边从所述熔融液提拉一边培育半导体单晶的绳线，所述半导体单晶提拉装置的特征在于，单晶提拉装置具备：再熔融检出装置，其在用绳线使半导体单晶的下端部浸没在熔融液中并再熔融时，根据半导体单晶的重量变化，来检出半导体单晶的下端部的再熔融已经完成；以及，最下端检出装置，其通过在坩埚与绳线之间施加电压，来一边在半导体单晶与熔融液之间施加电压一边用绳线卷绕提起半导体单晶时，根据半导体单晶与熔融液之间变得无电流流动的位置，来检出半导体单晶的最下端。由此，在半导体单晶的再熔融中，为了判断浸没的结晶的熔融的完成，不需要通过目视来确认，能够进行有效的再熔融。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体单晶提拉装置以及使用其的半导体单晶的再熔融方法
本专利技术涉及一种基于切克劳斯基法(以下也称CZ法)的单晶的制造方法，并涉及一种在单晶培育中在发生位错化的情况下的再熔融方法。
技术介绍
作为单晶硅的制造方法，已知有切克劳斯基法。该方法是将原料块收容在设置于腔体内的石英坩埚里，用加热器加热，将坩埚内的原料成为熔融液。然后，使晶种与原料熔融液面接触，并一边使其旋转一边提拉，培育出具有所期望的直径和品质的单晶硅。在单晶硅的制造工序中，为了除去晶种中含有的位错、接触液面时的热冲击等所引起的位错，暂先通过缩颈(DashNecking)工序形成直径缩细至3～4mm左右的缩颈部。之后，经过使其缓慢地加粗至所期望的直径的圆锥工序，形成作为产品的直体部。最后，为了减小在从硅熔融液切离时发生的因热冲击所引起的位错的影响，形成使直径减小的尾部，并从硅熔融液切离。但是，在单晶硅的制造过程中，由于各种干扰，会在圆锥工序、直体工序中发生位错。在该情况下，会有损之后形成的结晶的单晶化，因此会失去作为产品的价值。因此在单晶硅制造工序的早期阶段发生位错的情况下，则要将至此所制造的单晶重新熔融(以下称作再熔融)，之后再次进行单晶的制造。在再熔融的工序中，首先将熔融液的温度上升至结晶熔融的温度。之后，使结晶浸没在熔融液中并熔融。这时，需要注意不要让结晶与坩埚底部接触，因此优选在大约20～50mm的范围内浸没结晶。在确认浸没的结晶熔融后，重复同样的使结晶浸没在熔融液中的操作，将至此为止制造的结晶全部熔融。在专利文献1所开示的单晶硅的制造方法中，作为将位错化的结晶高效率地再熔融的手段，记载有一边对结晶施加上下的振动一边使其以一定的平均速度浸没的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2009-132552号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题然而，根据熔融液的温度会存在在结晶的中心部产生圆锥状的熔融残留的情况。在这样的情况下，就专利文献1所记载的方法而言，在浸没在熔融液中的结晶未完成熔融而直接下降的情况下，存在结晶与坩埚底面接触而使坩埚破损的危险性。因此，为了判断浸没的结晶熔融是否完成，需要通过操作者的目视来确认。在该情况下，操作者需要进行每隔一定时间将结晶从熔融液切离并使其上升，从观察窗确认结晶的熔融状态的操作。而且，在熔融的结晶较长的情况下，到完全熔融为止需要较长时间，其间，由于需要反复监视，对操作者构成很大的负担。另外在监视的时机不合，而在熔融完成置之不理的情况下，其间进行无谓的电力消耗，进一步还有熔融液温度变高而引起石英坩埚劣化的问题。另外，再熔融是无助于生产的工序，其间的时间、电力、人力费用全部都会成为损失，因此需要高效率的再熔融。本专利技术是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供一种在半导体单晶的再熔融中，不需要通过目视来确认浸没的结晶的熔融是否完成，并能够进行有效的再熔融的半导体单晶提拉装置以及再熔融方法。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术提供一种半导体单晶提拉装置，其具备：对收容熔融液的坩埚进行加热保温的加热器、及一边从所述熔融液提拉一边培育半导体单晶的绳线，所述半导体单晶提拉装置的特征在于，所述单晶提拉装置具备：再熔融检出装置，其在用所述绳线使所述半导体单晶的下端部浸没在所述熔融液中并再熔融时，根据所述半导体单晶的重量变化，来检出所述半导体单晶的下端部的再熔融已经完成；最下端检出装置，其通过在所述坩埚与所述绳线之间施加电压，来一边在所述半导体单晶与所述熔融液之间施加电压一边用所述绳线卷绕提起所述半导体单晶时，根据所述半导体单晶与所述熔融液之间变得无电流流动的位置，来检出所述半导体单晶的最下端。若为这样的半导体单晶提拉装置，则能够根据半导体单晶的重量变化，来检出半导体单晶的下端部的再熔融是否完成，因此不需要通过目视来确认半导体单晶的下端部的再熔融已经完成。另外，能够用电方式检出半导体单晶的最下端。因此，是能够使再熔融自动化的装置。另外，本专利技术提供一种半导体单晶的再熔融方法，其是使用如上所述的半导体单晶提拉装置，使半导体单晶的下端部浸没在熔融液中并使其再熔融的方法，其特征在于，具有：卷绕下降所述单晶提拉装置的所述绳线，使所述半导体单晶的下端部浸没在所述熔融液中，使该下端部再熔融的结晶浸没工序；使用所述再熔融检出装置，根据所述半导体单晶的重量变化，来检出浸没在所述熔融液中的所述半导体单晶的下端部的熔融已经完成的再熔融检出工序；一边在所述半导体单晶与所述熔融液之间施加电压一边用所述绳线卷绕提起所述半导体单晶，使用所述最下端检出装置，根据所述半导体单晶与所述熔融液之间变得无电流流动的位置，来检出所述半导体单晶的最下端的最下端检出工序；在最下端检出工序结束后，决定是再次开始结晶浸没工序，还是结束再熔融的判断工序。这样使用本专利技术的半导体单晶提拉装置，因此不需要通过目视来确认浸没的半导体单晶下端部的再熔融的完成，能够高效率地进行再熔融。此时，可以为，在所述再熔融检出工序中，若所述半导体单晶的重量变化在预先设定的规定的值以内，则检出所述浸没的半导体单晶的下端部的再熔融已经完成。这样，若在半导体单晶的重量变化在预先设定的规定的值以内时，则检出浸没的半导体单晶的下端部的再熔融已经完成，能够更准确地检出半导体单晶的下端部的再熔融已经完成。此时，可以为，在所述判断工序中，在所述半导体单晶的重量为预先设定的规定的重量以下的情况下，决定结束再熔融。这样，在半导体单晶的重量在预先设定的规定的重量以下的情况下，能够决定再熔融的结束。此时，优选地，在所述判断工序中，在决定再次开始结晶浸没工序的情况下，在之后的所述结晶浸没工序中，使浸没在所述熔融液中的所述半导体单晶的下端部的长度从所述检出的所述半导体单晶的最下端起小于所述坩埚内的所述熔融液的深度。通过这样做，即使在半导体单晶的下端部存在熔融残留的情况下，由于使浸没在熔融液中的半导体单晶的下端部的长度小于坩埚内的所述熔融液的深度，因此能够防止半导体单晶与坩埚底部接触。另外，此时，可以为，通过自动进行所述结晶浸没工序、所述再熔融检出工序、所述最下端检出工序、及所述判断工序，自动进行所述半导体单晶的再熔融。这样，在本专利技术中能够自动进行半导体单晶的再熔融，因此能够高效率地进行再熔融。(三)有益效果本专利技术的半导体单晶提拉装置、半导体单晶的再熔融方法，能够根据半导体单晶的重量变化，检出半导体单晶的下端部的再熔融是否完成，因此不需要通过目视来确认半导体单晶的下端部的再熔融已经完成。另外，能够用电方式检出半导体单晶的最下端，因此能够准确地检出。另外，使用了这样的本专利技术半导体单晶提拉装置的半导体单晶的再熔融方法，由于不需要通过目视来确认浸没的半导体单晶下端部的再熔融的完成，因此能够高效率地进行再熔融。附图说明图1是表示本专利技术的半导体单晶提拉装置一例的概略图。图2是表示在实施例1中，在使用本专利技术的半导体单晶提拉装置使结晶再熔融时的结晶重量与时间的关系的图。图3是实施例2的半导体单晶的再熔融方法的工序图。图4是表示实施例2以及比较例的结晶长度与时间的关系的图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明，但本专利技术并不限定于此。首先，对本专利技术的半导体单晶提拉装置进行说明。如图1所示，本专利技术的半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体单晶提拉装置，其具备：对收容熔融液的坩埚进行加热保温的加热器、及一边从所述熔融液提拉一边培育半导体单晶的绳线，所述半导体单晶提拉装置的特征在于，所述单晶提拉装置具备：再熔融检出装置，其在用所述绳线使所述半导体单晶的下端部浸没在所述熔融液中并再熔融时，根据所述半导体单晶的重量变化，来检出所述半导体单晶的下端部的再熔融已经完成；最下端检出装置，其通过在所述坩埚与所述绳线之间施加电压，来一边在所述半导体单晶与所述熔融液之间施加电压一边用所述绳线卷绕提起所述半导体单晶时，根据所述半导体单晶与所述熔融液之间变得无电流流动的位置，来检出所述半导体单晶的最下端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.29 JP 2014-1978431.一种半导体单晶提拉装置，其具备：对收容熔融液的坩埚进行加热保温的加热器、及一边从所述熔融液提拉一边培育半导体单晶的绳线，所述半导体单晶提拉装置的特征在于，所述单晶提拉装置具备：再熔融检出装置，其在用所述绳线使所述半导体单晶的下端部浸没在所述熔融液中并再熔融时，根据所述半导体单晶的重量变化，来检出所述半导体单晶的下端部的再熔融已经完成；最下端检出装置，其通过在所述坩埚与所述绳线之间施加电压，来一边在所述半导体单晶与所述熔融液之间施加电压一边用所述绳线卷绕提起所述半导体单晶时，根据所述半导体单晶与所述熔融液之间变得无电流流动的位置，来检出所述半导体单晶的最下端。2.一种半导体单晶的再熔融方法，其特征在于，是使用权利要求1所述的单晶提拉装置，使半导体单晶的下端部浸没在熔融液中并使其再熔融的方法，具有：卷绕下降所述单晶提拉装置的所述绳线，使所述半导体单晶的下端部浸没在所述熔融液中，使该下端部再熔融的结晶浸没工序；使用所述再熔融检出装置，根据所述半导体单晶的重量变化，来检出浸没在所述熔融液中的所述半导体单晶的下端部的熔融已经完成的再熔融检出工序；一边在所述半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田直树，浦野雅彦，
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