单晶制造系统及单晶制造方法技术方案

本发明专利技术的课题在于提供一种能够防止校正量的计算错误及设定错误且能够在下一批次反映适当的校正量的单晶制造系统及单晶制造方法。单晶制造系统（1）具备：单晶提拉装置（10），在利用CZ法进行的单晶的提拉工序中求出单晶的直径测量值，使用直径校正系数来校正直径测量值，由此，求出单晶的第1直径，根据第1直径控制单晶的直径；直径测量装置（50），在室温下测量单晶提拉装置（10）提拉的单晶的直径，求出单晶的第2直径；及数据库服务器（60），从单晶提拉装置（10）及直径测量装置（50）分别获取第1直径及第2直径并管理。数据库服务器（60）根据在室温下一致的直径测量位置的第1直径及第2直径算出直径校正系数的校正量，使用所述校正量来校正直径校正系数。校正直径校正系数。校正直径校正系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单晶制造系统及单晶制造方法


[0001]本专利技术涉及一种基于切克劳斯基法（CZ法）的单晶制造系统及单晶制造方法，尤其涉及单晶的直径的控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]作为半导体器件的基板材料的单晶硅多数利用CZ法而制造。在CZ法中，在石英坩埚内填充多晶硅原料，在腔室内加热原料而形成硅熔液。接着，使籽晶从石英坩埚的上方降下并浸渍在硅熔液中，一边旋转籽晶及石英坩埚，一边使籽晶慢慢上升，由此，在籽晶的下方生长出大的单晶。根据CZ法，能够提高大口径的单晶硅的制造成品率。
[0003]单晶锭是以某直径为目标而被制造的。例如，当最终产品为300mm晶片时，一般培育比该直径稍微大的305～320mm的单晶锭。然后，单晶锭被外周磨削成圆柱状，并切成晶片状后，经过倒角工序，最终成为目标直径的晶片。这样，单晶锭的目标直径必须大于最终产品的晶片直径，但如果过度过大，则磨削研磨费增加而变得不经济。因此，要求直径比晶片大且尽量小的单晶锭。
[0004]在CZ法中，以晶体直径为恒定的方式，一边控制晶体提拉速度及加热器功率，一边提拉单晶。关于单晶的直径控制，例如，在专利文献1中记载有如下的单晶直径的控制方法：使用重量法或光学法的推断方法，一边推断提拉单晶的直径，一边变更提拉速度或加热器功率，对提拉单晶的直径进行控制，该方法的特征在于，在每次提拉结束时，实测单晶锭的长尺寸方向上的特定多个位置的直径，比较该实测值与相同的特定多个位置的直径推断值而获取直径控制的校正值，在下次提拉时的单晶直径的推断中使用所述校正值或在下次多次提拉时的单晶直径的推断中使用累加多个所述校正值而得到的校正值。
[0005]此外，在专利文献2中记载有如下内容：在检测利用CZ法培育的单晶的直径的方法中，通过摄影机及称重传感器这两者分别检测单晶的直径，根据摄影机检测直径与利用称重传感器算出的直径之差及根据单晶的生长速度预先求出的校正系数，校正摄影机检测直径，将通过该校正得到的值作为单晶的直径。
[0006]现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭63
‑
242992号公报专利文献2：日本特开2009
‑
57236号公报。

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的技术问题在单晶的直径的测量中，在每次提拉结束时根据单晶锭算出新的校正量，并在下一批次反映该校正量，由此，能够提高晶体直径的测量精度。但是，如果操作者以手动计算算出新的校正量，并以手动输入对单晶提拉装置进行校正量的设定，则产生由手动计算引起的校正量的计算错误或由校正量的手动输入引起的设定错误，由此，有单晶的制造成品
率下降的可能性。近年来，由于制造设备的增强，单晶锭的生产量增加，因此当务之急是改善设定校正量的操作者的负担。
[0008]本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种能够防止校正量的计算错误或设定错误并且能够在下一批次反映适当的校正量的单晶制造系统及单晶制造方法。
[0009]用于解决技术问题的方案为了解决上述技术问题，本专利技术的单晶制造系统的特征在于，具备：单晶提拉装置，在利用CZ法进行的单晶的提拉工序中求出所述单晶的直径测量值，使用直径校正系数来校正所述直径测量值，由此，求出所述单晶的第1直径，根据所述第1直径控制晶体提拉条件；直径测量装置，在室温下测量所述单晶提拉装置提拉的所述单晶的直径，求出所述单晶的第2直径；以及数据库服务器，从所述单晶提拉装置及直径测量装置分别获取所述第1直径及所述第2直径并管理，所述数据库服务器根据在室温下一致的直径测量位置的所述第1直径及所述第2直径算出所述直径校正系数的校正量，使用所述校正量来校正所述直径校正系数。
[0010]根据本专利技术，能够自动地收集单晶提拉装置为了晶体提拉控制而求出的第1直径及直径测量装置为了准确地测量晶体直径而求出的第2直径，能够根据第1直径及第2直径自动地计算用于校正直径测量值的直径校正系数的校正量。因此，能够防止由操作者的手动计算引起的校正量的计算错误或由手动输入引起的设定错误，能够在下一批次反映适当的校正量。
[0011]在本专利技术中，优选的是，所述单晶提拉装置具有在所述单晶的提拉工序中拍摄所述单晶与熔液的边界部的摄影机，根据所述摄影机的拍摄图像求出所述单晶的直径测量值。而且，优选的是，所述数据库服务器对所述单晶提拉装置设定校正后的所述直径校正系数，所述单晶提拉装置使用校正后的所述直径校正系数来校正下一批次的单晶的直径测量值。由此，能够在利用CZ法进行的单晶的提拉工序中适当修正单晶的直径测量误差。
[0012]在本专利技术中，优选的是，所述直径校正系数的校正量是在室温下一致的直径测量位中的所述第1直径与所述第2直径的差或比乘以增益而得的值，所述增益是大于0且1以下的值，尤其优选为0.5以下的值。由此，能够稳定地校正对直径测量值进行校正来求出第1直径所需的校正系数。
[0013]在本专利技术中，优选的是，所述单晶提拉装置及所述直径测量装置经由通信网络连接至所述数据库服务器，所述单晶提拉装置将所述单晶的所述第1直径、测量所述第1直径时的直径测量位置及所述单晶的锭ID传送至所述数据库服务器，所述直径测量装置将所述单晶的所述第2直径、测量所述第2直径时的直径测量位置及所述单晶的锭ID传送至所述数据库服务器，所述数据库服务器将来自所述单晶提拉装置的所述第1直径与由所述直径测量装置得到的所述第2直径建立关联来登记。由此，能够自动地收集单晶提拉装置所求出的第1直径及直径测量装置所求出的第2直径来管理，还能够自动地计算求出第1直径所需的直径校正系数的校正量。
[0014]在本专利技术中，优选的是，所述数据库服务器使用考虑了所述单晶的热膨胀的晶体长度校正系数来校正所述单晶提拉装置测量的直径测量位置，使用校正后的直径测量位置，根据直径测量位置互相一致的所述第1直径及所述第2直径算出所述直径校正系数的校
正量。由此，能够根据第1直径及第2直径准确地求出直径校正系数来校正直径测量值。
[0015]此外，本专利技术的单晶制造方法的特征在于，具备：单晶提拉步骤，在利用CZ法进行的单晶的提拉工序中根据摄影机的拍摄图像求出所述单晶的直径测量值，使用直径校正系数来校正所述直径测量值，由此，求出所述单晶的第1直径，根据所述第1直径控制晶体提拉条件；直径测量步骤，在室温下测量在所述单晶提拉步骤中提拉的所述单晶的直径，求出所述单晶的第2直径；以及管理步骤，分别获取所述第1直径及所述第2直径并管理，所述管理步骤包括直径校正系数校正步骤，在所述直径校正系数校正步骤中根据在室温下一致的直径测量位置的所述第1直径及所述第2直径算出所述直径校正系数的校正量，使用所述校正量来校正所述直径校正系数。
[0016]根据本专利技术，能够自动地收集在单晶提拉步骤中为了晶体提拉控制而求出的第1直径及在直径测量步骤中为了准确地测量晶体直径而求出的第2直径，能够根据第1直径及第2直径自动地计算直径校正系数的校正量。因此，能够防止由操作者的手动计算引起的校正量的计算错误或由手动输入引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种单晶制造系统，其特征在于，具备：单晶提拉装置，在利用CZ法进行的单晶的提拉工序中求出所述单晶的直径测量值，使用直径校正系数来校正所述直径测量值，由此，求出所述单晶的第1直径，根据所述第1直径控制所述单晶的直径；直径测量装置，在室温下测量所述单晶提拉装置提拉的所述单晶的直径，求出所述单晶的第2直径；以及数据库服务器，从所述单晶提拉装置及直径测量装置分别获取所述第1直径及所述第2直径并管理，所述数据库服务器根据在室温下一致的直径测量位置的所述第1直径及所述第2直径算出所述直径校正系数的校正量，使用所述校正量来校正所述直径校正系数。2.根据权利要求1所述的单晶制造系统，其中，所述单晶提拉装置具有在所述单晶的提拉工序中拍摄所述单晶与熔液的边界部的摄影机，根据所述摄影机的拍摄图像求出所述单晶的直径测量值。3.根据权利要求1或2所述的单晶制造系统，其中，所述数据库服务器对所述单晶提拉装置设定校正后的所述直径校正系数，所述单晶提拉装置使用校正后的所述直径校正系数来校正下一批次的单晶的直径测量值。4.根据权利要求1～3中任一项所述的单晶制造系统，其中，所述直径校正系数的校正量是在室温下一致的直径测量位置的所述第1直径与所述第2直径的差或比乘以增益而得的值，所述增益是大于0且1以下的值。5.根据权利要求1～4中任一项所述的单晶制造系统，其中，所述单晶提拉装置及所述直径测量装置经由通信网络连接至所述数据库...

【专利技术属性】
技术研发人员：西岗研一，高梨启一，
申请(专利权)人：胜高股份有限公司，
类型：发明
国别省市：