(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チョクラルスキー法によりルツボ内に収容した原料融液からシリコン単結晶を引き上げる単結晶製造装置であって、
前記原料融液の融液面位置を測定する少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段と、測定した前記融液面位置に基づいて前記融液面位置を制御する制御手段と、前記融液面位置測定手段で測定異常が発生しているかを判断する判断手段を有し、
前記複数の融液面位置測定手段によって前記融液面位置が同時に測定され、前記複数の融液面測定手段の中から前記融液面位置の制御に採用する前記融液面位置測定手段が１つ選択され、該選択された融液面位置測定手段で測定異常が発生していると前記判断手段によって判断された場合に、前記融液面位置の制御に採用する前記融液面位置測定手段が別の前記融液面位置測定手段に切替わるものであることを特徴とする単結晶製造装置。
【請求項２】
前記判断手段は、
前記融液面位置測定手段によって測定された前記融液面位置の値の単位時間毎の変化量から、測定異常が発生しているか否かを判断するものであることを特徴とする請求項１に記載の単結晶製造装置。
【請求項３】
チョクラルスキー法によりルツボ内に収容された原料融液からシリコン単結晶を引き上げる際に、前記原料融液の融液面位置を制御する方法であって、
前記融液面位置を少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段により同時に測定する工程と、前記複数の融液面測定手段の中から前記融液面位置の制御に採用する前記融液面位置測定手段を１つ選択する工程と、該選択した融液面位置測定手段で測定異常が発生しているかを判断する工程と、前記測定異常が発生していると判断された場合に、前記融液面位置の制御に採用する前記融液面位置測定手段を別の融液面位置測定手段に切替える工程とを有することを特徴とする融液面位置の制御方法。
【請求項４】
前記測定異常が発生しているかを判断する工程において、
前記融液面位置測定手段によって測定された前記融液面位置の値の単位時間毎の変化量から、測定異常が発生しているか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の融液面位置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶製造装置及び融液面位置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン単結晶の製造において、所望の品質のシリコン単結晶を安定して製造することは、生産ロスを防止して製品歩留まりを高めるためには重要である。特に、近年の半導体素子の高集積化及びそれに伴う微細化の進展により、シリコン単結晶内の成長欠陥（Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥）をいかに低減させ、低欠陥のシリコン単結晶を安定して製造できるかが課題となっている。
【０００３】
成長欠陥は成長界面における結晶の温度勾配とシリコン単結晶の成長速度から決まることが知られており、成長界面における結晶の温度勾配を高精度に制御することが必要となっている。
【０００４】
成長界面における結晶の温度勾配を制御するために、従来、融液面上方に育成されたシリコン単結晶の周囲を囲うような円筒型の輻射熱を遮断する遮熱部材を設けることが行なわれている。これにより結晶高温時における結晶温度勾配を大きくすることができ、無欠陥結晶を高速で得ることができる。
【０００５】
上記のように、遮熱部材を設けた前記シリコン単結晶製造装置において、成長界面における結晶の温度勾配を正確に制御するためには、融液面と遮熱部材の下端の間隔を精度良く所定の間隔となるよう制御する必要がある。
【０００６】
シリコン単結晶を育成する際に、シリコン単結晶の成長に伴いルツボ内に収容されたシリコン融液が減少し融液面位置が降下していく。そのため、シリコン単結晶の成長にあわせて、融液面位置の降下量を予測し、予測した値に応じて、ルツボ保持軸に上昇指令を与え、ルツボ位置を上昇させることで融液面位置の降下を防ぎ、融液面位置を所定の位置に一定に保つようにして、融液面位置を制御する方法が従来行なわれている。
【０００７】
しかしながら、結晶直径の大型化に伴うルツボ形状の大口径化に伴い、融液面位置はルツボの肉厚のバラつき、操業中に発生するルツボの変形及び膨張により大きく変化してしまう。そのため、上記のような予測した値に応じたルツボ位置の上昇制御のみでは、精度良く融液面位置を所定の位置に保つように制御することが困難となっている。
【０００８】
そのため、例えば、特許文献１や、特許文献２で開示されているような、炉外から融液面位置を測定するためのＣＣＤカメラをチャンバー外部に設け、ＣＣＤカメラから得られた画像から測定した結果を基に、融液面位置を精度良く一定の位置に制御する方法がとられている。
【０００９】
具体的には、特許文献１には、シリコン融液上方にある遮熱部材下端に取り付けられた基準反射体と鏡面状となっている前記融液面に反射した前記基準反射体をＣＣＤカメラ等の光学式装置を用いて撮像し、その映像から融液面位置を測定する方法が開示されている。
【００１０】
また、特許文献２には、結晶に対し任意の角度で設置されたＣＣＤカメラを用いた第一の直径計測手段によって計測された結晶直径と、結晶両端に並行に設置された２台のＣＣＤカメラによる第二の直径計測手段によって計測された結晶直径を比較し、前記第一の結晶直径と第二の結晶直径の差から融液面位置を算出する方法が開示されている。
【００１１】
これらのような測定方法により得られた融液面位置を所望の位置とするための制御方法としては、測定された融液面位置と所望の融液面位置から現在の融液面位置の偏差を算出し、算出された偏差に応じてルツボ上昇速度を補正することで融液面位置が所望の位置となるよう制御する方法が取られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−２９０９０６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７００９７号公報
【特許文献３】国際公開第２０１０／０４７０３９号
【特許文献４】特開平０１−２４０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このような融液面位置の制御が安定的かつ精度良く行われるためには、上記のような融液面位置の測定が常時正常に行なわれていることが前提となる。しかしながら、実際の製造においては、例えば、炉外に設置しているＣＣＤカメラ等の融液面位置測定装置の故障により測定ができなくなる場合や、基準反射体等の融液面位置を測定するための炉内構造部品の破損、炉内の構造部品に付着したシリコン融液を起因とした融液面位置の誤測定など、製造時に発生する様々な事象により、安定した測定ができなくなる（以下、測定異常ともいう）という問題がしばしばあった。
【００１４】
このような測定異常が発生すると、融液面位置が所定の位置となるように制御することができなる。その結果、所望の品質のシリコン単結晶を安定して製造することができなくなる。
【００１５】
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、融液面位置の測定において測定異常が発生した場合であっても、異常を検知して融液面位置の制御を安定して行うことができる単結晶製造装置及び融液面位置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、チョクラルスキー法によりルツボ内に収容した原料融液からシリコン単結晶を引き上げる単結晶製造装置であって、
前記原料融液の融液面位置を測定する少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段と、測定した前記融液面位置に基づいて前記融液面位置を制御する制御手段と、前記融液面位置測定手段で測定異常が発生しているかを判断する判断手段を有し、
前記複数の融液面位置測定手段によって前記融液面位置が同時に測定され、前記複数の融液面測定手段の中から前記融液面位置の制御に採用する前記融液面位置測定手段が１つ選択され、該選択された融液面位置測定手段で測定異常が発生していると前記判断手段によって判断された場合に、前記融液面位置の制御に採用する前記融液面位置測定手段が別の前記融液面位置測定手段に切替わるものであることを特徴とする単結晶製造装置を提供する。
【００１７】
このようなものであれば、融液面位置の測定において測定異常が発生した場合に、これを検知して融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段が別の融液面位置測定手段に切替わるので、融液面位置の制御を安定して行うことができる装置となる。
【００１８】
このとき、前記判断手段は、
前記融液面位置測定手段によって測定された前記融液面位置の値の単位時間毎の変化量から、測定異常が発生しているか否かを判断するものであることが好ましい。
【００１９】
このようなものであれば、融液面位置測定手段において測定異常が発生しているか否かをより確実に判断することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、チョクラルスキー法によりルツボ内に収容された原料融液からシリコン単結晶を引き上げる際に、前記原料融液の融液面位置を制御する方法であって、
前記融液面位置を少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段により同時に測定する工程と、前記複数の融液面測定手段の中から前記融液面位置の制御に採用する前記融液面位置測定手段を１つ選択する工程と、該選択した融液面位置測定手段で測定異常が発生しているかを判断する工程と、前記測定異常が発生していると判断された場合に、前記融液面位置の制御に採用する前記融液面位置測定手段を別の融液面位置測定手段に切替える工程とを有することを特徴とする融液面位置の制御方法が提供される。
【００２１】
このようにすれば、融液面位置の測定において測定異常が発生した場合に、これを検知して融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段を別の融液面位置測定手段に切替えるので、融液面位置の制御を安定して行うことができる。
【００２２】
このとき、前記測定異常が発生しているかを判断する工程において、
前記融液面位置測定手段によって測定された前記融液面位置の値の単位時間毎の変化量から、測定異常が発生しているか否かを判断することが好ましい。
【００２３】
このようにすれば、融液面位置測定手段において測定異常が発生しているか否かをより確実に判断することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の単結晶製造装置及び融液面位置の制御方法であれば、融液面位置の測定において測定異常が発生した場合に、これを検知して融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段が別の融液面位置測定手段に切替わるので、融液面位置の制御を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の単結晶製造装置の一例を示した概略図である。
【図２】第１の融液面位置測定手段の一例を示した概略図である。
【図３】第２の融液面位置測定手段の一例を示した概略図である。
【図４】第２の融液面位置測定手段の説明図である。
【図５】本発明の融液面位置の制御方法の一例を示した工程図である。
【図６】測定異常が発生しているかを判断する工程において、測定異常が発生しているか否かを判断する処理の一例を示したフローチャートである。
【図７】実施例におけるルツボ上昇速度を示したグラフである。
【図８】比較例におけるルツボ上昇速度を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上述したように、融液面位置の測定において測定異常が発生すると、融液面位置を所定の位置となるように制御することができなり、その結果、所望の品質のシリコン単結晶を安定して製造することができなくなるという問題があった。
【００２７】
そこで、本発明者らはこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、原料融液の融液面位置の測定を少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段で同時に行い、融液面位置の制御に採用した融液面位置測定手段で測定異常が発生していると判断された場合に、融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段が別の前記融液面位置測定手段に切替わるものとすることを想到した。これにより、融液面位置の測定において測定異常が発生した場合に、これを検知して融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段が別の融液面位置測定手段に切替わるので、融液面位置の制御を安定して行うことができることを発見した。そして、これらを実施するための最良の形態について精査し、本発明を完成させた。
【００２８】
まず、本発明の単結晶製造装置について説明する。図１に示すように、本発明の単結晶製造装置１はチャンバー２と、内側の石英ルツボ３及び外側の黒鉛ルツボ４の二重構造からなるルツボ５、ルツボ５を保持するルツボ保持軸６、ルツボ５の外周に設けられるヒーター７、ヒーター７の外周に設けられるヒーター断熱材８、ルツボ保持軸６と同軸上に設けられる、種結晶９を保持する為のシードチャック１０およびシードチャック１０を引き上げる為のワイヤー１１等から構成される。そして、ルツボ５内に収容された原料融液１２の上方には、育成されたシリコン単結晶１３の周囲を囲うようにして、輻射熱を遮断する円筒型の遮熱部材１４が設けられてる。
【００２９】
そして、原料融液１２の融液面位置を測定する少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段１５と、測定した融液面位置に基づいて融液面位置を制御する制御手段１６と、融液面位置測定手段１５で測定異常が発生しているかを判断する判断手段１７を有する。
【００３０】
以下では、少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段１５として、第１の融液面位置測定手段１５ａと、第２の融液面位置測定手段１５ｂの２つを用いた場合を例に説明する。ただし、本発明はこれに限定されず、少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段１５は例えば３つ以上でもよい。
【００３１】
第１及び第２の融液面位置測定手段１５ａ、１５ｂとして、具体的には、例えば、それぞれ下記に示すようなものを用いることができる。ただし、本発明はこれに限定されず、少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段１５は、測定方法が同じものであっても、互いに異なるものであってもよい。測定方法が互いに異なるものの場合の方が、どちらか１つで測定異常が発生したとしても互いに影響を及ぼさないので好ましいが、測定方法が同じものであった場合であっても、ＣＣＤカメラ等の機器の故障に対してバックアップすることが可能である。
【００３２】
図２に示すように、第１の融液面位置測定手段１５ａによる融液面位置の測定では、遮熱部材１４の下端に取り付けられた石英材等で作製された基準反射体１８を用いる。この状態でシリコン単結晶１３の製造を行なった場合、鏡面状となっている原料融液１２の表面に基準反射体１８の反射像１９が映る。
【００３３】
このときの基準反射体１８及び反射像１９が、チャンバー外部に設置したＣＣＤカメラ２０ａによって撮像される。そして、この撮像結果の画像処理が制御手段１６によって行なわれ、画像処理によって得られた基準反射体１８と反射像１９の距離から、現在の融液面位置が測定される。
【００３４】
図３に示すように、第２の融液面位置測定手段１５ｂによる融液面位置の測定では、シリコン単結晶１３に対し任意の角度θとなるように配置されたＣＣＤカメラ２０ｂと、シリコン単結晶１３の両端に対し並行となるよう配置されたＣＣＤカメラ２０ｃ、２０ｄを用いる。
【００３５】
このとき、図４に示すように、融液面位置が（ｘ）に対し（ｘ’）へ上昇もしくは（ｘ”）へ下降した場合、ＣＣＤカメラ２０ｂで撮像した画像から得られる第一の結晶直径値（結晶半径Ａ×２）は融液面位置変化の影響を受け、第一の結晶直径値が（結晶半径Ａ’×２）、（結晶半径Ａ”×２）のように変化する。これに対して２台のＣＣＤカメラ２０ｃ、２０ｄでそれぞれ撮像した画像より得られる第二の結晶直径（Ｂ）は、融液面位置の変化に対して視野が上下するのみで、その第二の結晶直径値（Ｂ）は変化しない（特許文献３）。
【００３６】
このような融液面位置の変化に対し発生する前記二種類の結晶直径値の差分及びＣＣＤカメラ２０ｂの設置角度θから、結晶製造中の融液面位置の変化量が、制御手段１６により算出される。この変化量と特許文献４に挙げられるようなシリコン単結晶製造前の融液面位置測定結果を併せることで、現在の融液面位置を得ることができる。
【００３７】
このような第１及び第２の融液面位置測定手段１５ａ、１５ｂであれば、融液面位置の測定方法が互いに異なるものであるので、どちらか１つで測定異常が発生したとしても、互いに影響を及ぼさない。
【００３８】
シリコン単結晶の引き上げの際には、これらの第１及び第２の融液面位置測定手段１５ａ、１５ｂによって融液面位置が同時に測定される。そして、これらの第１及び第２の融液面位置測定手段１５ａ、１５ｂの中から融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段が１つ選択される。
【００３９】
このときの選択については、例えば、各融液面位置測定手段の持つ測定精度や、単結晶製造中に発生する事象に対する測定の安定性などを考慮し、予め制御手段１６に設定された各融液面位置測定手段の採用優先順位に基づいて決定される。
【００４０】
このとき、選択された融液面位置測定手段を用いて得られた融液面位置の値と、予め設定しておいた融液面位置設定データの差分が、制御手段１６によって演算され算出される。このとき得られた差分の値が、所定の融液面位置に対する測定によって得られた融液面位置のズレ量であり、融液面位置を所定の位置とするために行なうべき融液面位置補正量となる。
【００４１】
そして、融液面位置を補正するためにルツボ保持軸６に与える速度補正量が、制御手段１６の演算によって算出される。融液面位置が所定の位置より低かった場合はルツボ位置上昇速度を加速、高かった場合は減速させるように前記ルツボ位置の上昇速度に速度補正量が加算される。このように、融液面位置のズレ量に応じてルツボ位置上昇速度が変化させられることにより、融液面位置が所定の位置に保たれる。
【００４２】
融液面位置の制御に採用された融液面位置測定手段については、その測定結果データより、測定異常が発生していないか判断手段１７によって逐次判定される。これによって、測定異常を素早く検知することができる。判定の結果、測定異常が発生しているとされた場合には、融液面位置測定手段が別の融液面位置測定手段に切替わる。例えば、予め各融液面位置測定手段の採用優先順位が制御手段１６に設定されている場合には、優先順位が次点の融液面位置測定手段に切替わり、その後、融液面位置の制御が継続される。なお、測定異常の発生が検知されなかった場合には、融液面位置測定手段が切替わらずに、そのまま融液面位置の制御が継続される。
【００４３】
また、判断手段１７は、融液面位置測定手段１５によって測定された融液面位置の値の単位時間毎の変化量から、測定異常が発生しているか否かを判断するものであることが好ましい。このようなものであれば、融液面位置測定手段１５において測定異常が発生しているか否かをより確実に判断することができる。
【００４４】
このような本発明の単結晶製造装置であれば、液面位置の測定において測定異常が発生した場合に、すばやく融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段が別の融液面位置測定手段に切替わるので、融液面位置の制御を安定して行うことができる。
【００４５】
次に、本発明の融液面位置の制御方法について説明する。ここでは、上述した図１に示した本発明の単結晶製造装置１を用いた場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００４６】
まず、ルツボ５に高純度シリコン多結晶を収容し、ヒーター７でシリコンの融点である約１４２０℃以上に加熱して溶融し、原料融液１２とする。
【００４７】
次にワイヤー１１を巻き下げて、シードチャック１０に保持される種結晶９の先端を原料融液１２の液面に接触させる。その後、ルツボ保持軸６及びワイヤー１１をそれぞれ所定の回転方向及び回転速度にて回転させながらワイヤー１１を所定の速度で巻き上げ、種結晶９を引き上げることで、種結晶９の下にシリコン単結晶１３を育成させる。
【００４８】
この際に、融液面位置を少なくとも２つ以上の異なる融液面位置測定手段１５（第１及び第２の融液面位置測定手段１５ａ、１５ｂ）により同時に測定する（図５のＳＰ１）。
【００４９】
そして、複数の融液面測定手段の中から融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段を１つ選択する（図５のＳＰ２）。
【００５０】
複数の融液面測定手段より一つを採用する際の方法についてはどのような方法でもよく、例えば、各融液面位置測定手段の持つ測定精度や、単結晶製造中に発生する事象に対する測定の安定性などを考慮し、予め各融液面位置測定手段の採用優先順位を定義しておき、これに基づいて決定することが望ましい。
【００５１】
選択した融液面位置測定手段で測定異常が発生しているかを判断する（図５のＳＰ３）。
【００５２】
融液面位置の制御に選択した融液面位置手段で測定異常が発生しているか否かについては、その測定結果データより、測定異常が発生していないか逐次判定することが好ましい。例えば、融液面位置測定手段によって測定された前記融液面位置の値の単位時間毎の変化量から、測定異常が発生しているか否かを判断することが好ましい。このようにすれば、融液面位置測定手段において測定異常が発生しているか否かを素早く且つより確実に判断することができる。
【００５３】
ＳＰ３において、融液面位置測定手段で測定異常が発生しているか否かを判断する判定処理について、具体的には、例えば、図６に示すようなフローチャートに従って行うことができる。
【００５４】
図６に示すように、判定処理は予め設定した単位時間毎に、定周期で行なう。この単位時間の設定については、測定異常の発生後、即座に判定処理による測定異常検出及び切り替え処理が行なわれるように、単結晶製造にかかる時間に対してなるべく短い時間、おおよそ１分以内で設定するのが望ましい。
【００５５】
判定処理にて、判定処理実施直前に得られた融液面位置測定結果（以下、今回値ともいう）と、一周期前の判定処理実施時に保存した、前回の融液面位置測定結果（以下、前回値ともいう）との差分を算出する。算出された差分は、結晶製造工程において上記設定した単位時間が経過した間に融液面位置が変化した量（以下、融液面位置変化量ともいう）を意味する。
【００５６】
この融液面位置変化量が、融液面位置の測定及び制御が正常に行なわれている際の測定結果データを鑑みて予め設定した判定閾値、つまり正常な融液面位置変化量の範疇を超えた場合には、測定異常が発生していると判定できる。
【００５７】
そして、測定異常が発生していると判断された場合に、融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段を別の融液面位置測定手段に切替える（図５のＳＰ４）。
【００５８】
上述したように、予め融液面位置測定手段の採用順位を定義しておいた場合、このように測定異常が発生していると判断されたら、融液面位置の制御に採用している融液面位置測定手段を、優先順位次点のものに切替えればよい。そして、切替えた融液面位置測定手段を用いて融液面位置の制御を継続する。なお、測定異常の発生が検知されなかった場合には、融液面位置測定手段の切替えを行わずに、そのまま融液面位置の制御を継続する。
【００５９】
このように、本発明の融液面位置の制御方法であれば、融液面位置の測定において測定異常が発生した場合に、すばやくこれを検知して融液面位置の制御に採用する融液面位置測定手段を別の融液面位置測定手段に切替えるので、融液面位置の制御を安定して行うことができる。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
（実施例）
図１に示すような本発明の単結晶製造装置を用いて、図５に示すような本発明の融液面位置の制御方法に従って、融液面位置の制御を行いつつシリコン単結晶の製造を行った。
【００６２】
結晶成長工程時の融液面位置を測定する融液面位置測定手段１５としては、測定方法の異なる二種類の第１及び第２の融液面位置測定手段１５ａ、１５ｂを単結晶製造装置１にそれぞれ設置した。融液面位置の制御には、第１の融液面位置測定手段１５ａの測定結果を優先して採用する設定とした。
【００６３】
第１の融液面位置測定手段１５ａは、図２に示すような遮熱部材１４の下端に取り付けられた基準反射体１８と鏡面状の融液面に反射した基準反射体１８の反射像１９をＣＣＤカメラ２０ａ等の光学式装置を用いて撮像し、その映像から融液面位置を測定する方法とした。また、第２の融液面位置測定手段１５ｂは、図３、４に示すようなシリコン単結晶１３に対し４５°で設置されたＣＣＤカメラ２０ｂを用いた第一の直径計測手段によって計測された結晶直径と、シリコン単結晶１３の両端に平行に設置された２台のＣＣＤカメラ２０ｃ、２０ｄによる第二の直径計測手段によって計測された結晶直径を比較し、その差から融液面位置を算出する方法とした。
【００６４】
そして、直径８１２ｍｍのルツボ５内にシリコン多結晶３６０ｋｇを収容し、そのシリコン多結晶をヒーター７で加熱溶融してシリコン融液（原料融液１２）とした。製造するシリコン単結晶１３の直径は３００ｍｍとした。
【００６５】
このとき融液面位置の測定異常の判断は１分経過毎に行い、判定閾値は融液面位置変化量１ｍｍとして行った。そして結晶成長工程中の融液面位置補正処理は、直胴部が長さ５０ｍｍ分成長する間に行われる補正を、結晶の直胴部長さ５０ｍｍから１００ｍｍにかけてと１００ｍｍから１５０ｍｍにかけて計２回行なう設定とした。この際のルツボ上昇速度設定は０．１ｍｍ／ｍｉｎとし、融液面位置の測定結果からルツボ速度補正量は−０．０１ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００６６】
そして、融液面位置補正処理が行なわれている状態で、１回目の補正が終了した後に第１の融液面位置測定手段に対して意図的に測定異常を発生させ、測定異常発生前後のルツボ上昇速度の推移を観察し、図７に示した。
【００６７】
（比較例）
従来の方法でシリコン単結晶の製造を行った。すなわち、融液面位置測定手段を単数とし、実施例のような融液面位置測定手段で測定異常の発生の有無の判別を行わなかった。そして、実施例と同様にして、意図的に測定異常を発生させた。比較例における測定異常発生前後のルツボ上昇速度の推移を観察し、図８に示した。
【００６８】
その結果、比較例では図８に示したように、測定異常を意図的に発生させた２回目の補正処理においては、測定異常により実際の融液面位置に対し低く測定した結果を補正処理に適用したことから、−０．０１ｍｍ／ｍｉｎの補正量を加えるべきところ、＋０．０１５ｍｍ／ｍｉｎ程度のルツボ上昇速度補正が行われてしまっている。
【００６９】
一方、実施例では図７に示したように、第１の融液面位置測定手段が測定異常となった２回目の補正処理において、第２の融液面位置測定手段の測定結果を使用した融液面位置制御処理に切り換えられていることにより、安定して−０．０１ｍｍ／ｍｉｎの補正が加えられており、測定異常発生の影響を受けず融液面位置補正処理が行なわれていることが分かる。
【００７０】
以上のように、融液面位置の制御方法に関して、本発明を用いることで、融液面位置測定時に発生する測定異常の影響を受けること無く、安定して融液面位置を制御することができた。これにより、無欠陥領域を含む高品質なシリコン単結晶を、安定して効率よく得ることができるようになった。
【００７１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７２】
１…単結晶製造装置、  ２…チャンバー、  ３…石英ルツボ、  ４…黒鉛ルツボ、
５…ルツボ、  ６…ルツボ保持軸、  ７…ヒーター、  ８…ヒーター断熱材、
９…種結晶、  １０…シードチャック、  １１…ワイヤー、  １２…原料融液、
１３…シリコン単結晶、  １４…遮熱部材、
１５、１５ａ、１５ｂ…融液面位置測定手段、  １６…制御手段、  １７…判断手段、
１８…基準反射体、  １９…反射像、
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…ＣＣＤカメラ。
【図１】
0006536345.tif 000002
【図２】
0006536345.tif 000003
【図３】
0006536345.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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