(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＺ炉内に、上下位置が調整可能なるつぼと、上下位置が調整可能な熱遮蔽板とが備えられ、シード軸により単結晶が引上げられる単結晶引き上げ装置の遠隔監視・操作装置であって、
シード軸の上昇、下降を手動操作すべき特定の工程と、るつぼ又は熱遮蔽板の上昇、下降を手動操作すべき特定の工程とを含む複数の工程を経て単結晶を引き上げる複数台の単結晶引上げ装置から遠隔の場所に設けられた遠隔監視・操作システムで、複数台の単結晶引上げ装置を監視、操作するようにした、単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置において、
複数台の単結晶引上げ装置のそれぞれの現在の工程を検出する工程検出手段と、
複数台の単結晶引上げ装置それぞれの現在の工程を含む監視情報を収集する監視情報収集手段と、
前記監視情報を遠隔監視・操作システムに送信する第１の送信手段と
が備えられ、
遠隔監視・操作システムは、
各単結晶引上げ装置毎の監視情報をそれぞれ、モニタ画面を分割した各分割画面上に表示する第１のモニタ装置と、
第１のモニタ装置の各分割画面の中から特定の分割画面を選択する分割画面選択手段と、
選択された特定の分割画面の監視情報を、モニタ画面上に表示する第２のモニタ装置と、
選択された特定の分割画面に対応する単結晶引上げ装置のシード軸の上昇、下降を操作するシード軸操作手段と、
選択された特定の分割画面に対応する単結晶引上げ装置のるつぼ又は熱遮蔽板の上昇、下降を操作するるつぼ又は熱遮蔽板操作手段と
を含み、
シード軸操作手段のシード軸操作情報およびるつぼ又は熱遮蔽板操作手段のるつぼ又は熱遮蔽板操作情報を、選択された特定の分割画面に対応する単結晶引上げ装置に送信する第２の送信手段と、
送信されたシード軸操作情報に応じて、選択された特定の分割画面に対応する単結晶引上げ装置のシード軸の上昇、下降を制御するとともに、送信されたるつぼ又は熱遮蔽板操作情報に応じて、選択された特定の分割画面に対応する単結晶引上げ装置のるつぼ又は熱遮蔽板の上昇、下降を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項２】
監視情報収集手段で収集される監視情報は、単結晶引上げ装置の炉内を撮像した情報を含むこと
を特徴とする請求項１記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項３】
監視情報収集手段で収集される監視情報は、単結晶引上げ装置の制御状態を示す情報を含むこと
を特徴とする請求項１記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項４】
監視情報収集手段で収集される監視情報は、単結晶引上げ装置の制御パラメータの履歴を示すトレンドデータを含むこと
を特徴とする請求項１記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項５】
監視情報収集手段で収集される監視情報は、単結晶引上げ装置の炉内を撮像した情報、単結晶引上げ装置の制御状態を示す情報、単結晶引上げ装置の制御パラメータの履歴を示すトレンドデータのうちのいずれか２種類の監視情報または、これら３種類の監視情報を含むものであって、
第１のモニタ装置は、２種類の監視情報または３種類の監視情報に対応する２つまたは３つのモニタ画面を有しているとともに、
第２のモニタ装置は、２種類の監視情報または３種類の監視情報に対応する２つまたは３つのモニタ画面を有していること
を特徴とする請求項１記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項６】
複数台の単結晶引上げ装置の炉内を、異なる複数のビューポイントで撮像する撮像手段
を備え、
単結晶引上げの各工程毎に、撮像すべき炉内のビューポイントが予め対応づけられており、
前記第１の送信手段は、単結晶引上げの工程が移行する度に、移行した工程に対応するビューポイントで撮像手段が炉内を撮像した画像を含む監視情報を、遠隔監視・操作システムに送信するものである
ことを特徴とする請求項１記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項７】
複数のビューポイントに対応する複数台の撮像手段が設けられていること
を特徴とする請求項６記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項８】
遠隔監視・操作システムのシード軸操作手段およびるつぼ又は熱遮蔽板操作手段
は、
第１のモニタ装置および第２のモニタ装置の操作部で行う処理とは独立して操作信号を生成する操作装置であって、操作子の操作に応じた操作信号を生成するものであり、
前記第２の送信手段は、
シード軸操作手段およびるつぼ又は熱遮蔽板操作手段で生成された操作信号を、第１のモニタ装置および第２のモニタ装置の操作部で生成された信号を送信する信号線とは独立した信号線を介して、対応する単結晶引上げ装置に送信する送信手段であること
ことを特徴とする請求項１記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項９】
前記操作子は、押しボタンであって、押しボタンが押動されている間のみ、または押動される毎に、単結晶引上げ装置を動作させる動作信号が生成されて、
制御手段は、動作信号に応じて単結晶引上げ装置を動作させること
を特徴とする請求項８記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項１０】
複数台の単結晶引上げ装置のエラー情報を収集するエラー情報収集手段を備え、
第１の送信手段は、
前記エラー情報を含む監視情報を、遠隔監視・操作システムに送信するものであり、
遠隔監視・操作システムの第１のモニタ装置および第２のモニタ装置は、
各単結晶引上げ装置毎のエラー情報をそれぞれ、モニタ画面上に表示するものであり、
遠隔監視・操作システムは、
各単結晶引上げ装置の中から特定の単結晶引上げ装置を１台若しくは２台以上選択して、エラーに対処するための操作を行うエラー対処操作手段
を備え、
エラー対処操作手段の操作情報を、対応する単結晶引上げ装置に送信する送信手段と、
送信されたエラー対処操作手段の操作情報に応じて単結晶引上げ装置を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項１１】
モニタ画面のうち、エラーが発生した単結晶引上げ装置に対応する表示部分は、他のエラーが発生していない単結晶引上げ装置に対応する表示部分と異なる表示態様で表示されること
を特徴とする請求項１０記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項１２】
エラー対処操作手段は、第２のモニタ装置のモニタ画面に表示された操作ボタンを操作するものであること
を特徴とする請求項１０記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項１３】
エラーに対処するための操作は、単結晶引上げ装置を非常停止させるための操作であって、
制御手段は、エラー対処操作手段の操作情報に応じて単結晶引上げ装置を非常停止させること
を特徴とする請求項１０記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項１４】
複数台の単結晶引上げ装置の制御パラメータの履歴を示すトレンドデータを収集するトレンドデータ収集手段
を備え、
第１の送信手段は、
トレンドデータを含む監視情報を、遠隔監視・操作システムに送信するものであり、
遠隔監視・操作システムの第１のモニタ装置および第２のモニタ装置は、
各単結晶引上げ装置における実際のトレンドデータを、基準となるトレンドデータとともにモニタ画面上に表示するものである
ことを特徴とする請求項１記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【請求項１５】
実際のトレンドデータの値と、基準となるトレンドデータの値との偏差が所定のしきい値以上になった場合に、モニタ画面上で注意を喚起する表示態様の表示が行われること
を特徴とする請求項１４記載の単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶シリコンインゴットを引上げ成長させるに際して、複数台の単結晶引上げ装置から遠隔の場所で複数台の単結晶引上げ装置を集中して監視し、操作する遠隔監視・操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハ製造工場では、建屋内に、多数の単結晶引上げ装置（ＣＺ炉）が所定の間隔で設置されている。各単結晶引上げ装置にはそれぞれ、単結晶シリコンインゴットの引上げ状態を監視したり引上げを操作するためのモニタ画面、操作盤が個別に設けられている。そこで、オペレータは、各単結晶引上げ装置間を巡回して、モニタ画面を監視したり、操作盤を操作する。
【０００３】
近年、シリコンウェーハの口径は、３００ｍｍ程度であり大口径化してきている。単結晶シリコンインゴットの大口径化、重量増加に伴い、単結晶引上げ装置（ＣＺ炉）も大型化している。このような単結晶引上げ装置の大型化に伴い、各単結晶引上げ装置の設置間隔も長く広くとられるようになっている。このためオペレータの作業範囲が拡大し巡回に要する時間が増大することとなっている。ＣＺ炉が多数設置されていれば、オペレータは１回の巡回でＣＺ炉の設置間隔に台数を掛け合わせた長大な距離を移動することになる。このためオペレータに多大な負荷がかかり、作業性、作業効率が低下することになっている。
【０００４】
このように単結晶シリコンインゴットの引上装置の大型化に伴い、オペレータの作業範囲が拡大して、オペレータにかかる負荷が過大なものとなり、作業性、作業効率が低下することになっている。
【０００５】
また、単結晶シリコンインゴットの引上げ中には、意に反して、単結晶シリコンインゴットが石英るつぼ内に落下することがある。大口径かつ大重量の単結晶シリコンインゴットが石英るつぼ内に落下すると、石英るつぼ内の高温（１２００゜Ｃ〜）のシリコン融液の飛散が激しいものとなり、飛散範囲が拡大する。ＣＺ炉には、炉壁を冷却するために、冷却水の配管が設けられている。このため飛散した高温のシリコン融液が冷却配管に接触して、高熱の水蒸気が外部に漏れ出すという異常事態が発生するおそれがある。
【０００６】
このように、単結晶シリコンインゴットの落下により、シリコン融液が飛散して、冷却水路の高熱の水蒸気が外部に漏れ出すという異常事態が発生するおそれがある。
【０００７】
以上は、各単結晶引上げ装置の場所までオペレータが出向いて、監視、操作を行う場合の問題点である。
【０００８】
そこで、オペレータが実際に各単結晶引上げ装置の場所まで出向いて監視、操作を行うことによる作業負担や異常事態発生時の被害を回避するために、各単結晶引上げ装置を、遠隔の１箇所で集中して、遠隔監視し遠隔操作するという発明が、後掲する特許文献１、２にみられるように既に公知となっている。
【０００９】
すなわち、単結晶引上げ装置から離れた遠隔の監視・操作室に、モニタ、操作盤が設けられる。オペレータは、全ての単結晶引上げ装置の中から、監視対象、操作対象となる号機の単結晶引上げ装置を選択する。すると、選択した号機の単結晶引上げ装置内の引上げ状態がモニタ画面に表示されるとともに、操作盤によって、選択された号機の単結晶引上げ装置を遠隔することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−７２４８９号公報
【特許文献２】特開平６−６４９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＣＺ法による単結晶引上げの各工程の制御例を説明する。
【００１１】
たとえば、多結晶シリコンを溶解して（多結晶溶解工程）、種結晶をシリコン融液に浸漬して（種結晶浸漬工程）、ついでネッキング法によりネック部（絞り部）を形成して、無転位の単結晶化を確認する（ネッキング工程）。かかる工程の後工程では、肩部（ショルダ部）を形成する工程が行われる。
【００１２】
上述するネッキング工程を終了するまでの操作は、全工程の中でも長時間を要する工程であり、高度の視認性、高速の動作応答性を必要とする。
【００１３】
しかし、現状の遠隔装置では、監視対象、操作対象となる号機の単結晶引上げ装置を選択した時点で、その選択した号機のみしか監視、操作できなくなり他の号機の単結晶引上げ装置の引上げ状態を監視したり操作したりすることはできない。このため１台の号機の監視、操作に長時間、占領されてしまい、その間は他の号機の引上げ状態の監視、操作を行うことができず、合間をみて他の号機の監視や操作を行うことができないため、作業効率が悪いことになっていた。すなわち、号機の台数が増加すると、同じ時間帯に、多結晶溶解工程、種結晶浸漬工程、ネッキング工程が重なることがあるが、全ての号機を監視しながら特定の１台の号機を操作することができないため、複数の号機で同じ時間帯に、多結晶溶解工程、種結晶浸漬工程、ネッキング工程といった手動操作を合間をみて行うことができないことになっていた。
【００１４】
また、多結晶溶解工程、種結晶浸漬工程、ネッキング工程では、オペレータが炉内を監視しながら慎重かつ確実な操作を行う必要がある。このため、多結晶溶解工程、種結晶浸漬工程、ネッキング工程では、非常に高度な視認性、高い動作応答性が要求される。
【００１５】
しかし、現状の遠隔装置では、集中制御の欠点で、このような非常に高度な視認性、高い動作応答性が得られない。すなわち、号機毎に設けられたモニタ、操作盤で監視、操作をするのと同等の視認性、動作応答性を得ることができない。
【００１６】
また、現状の遠隔装置では、個々の単結晶引上げ装置毎に遠隔操作する仕様となっているため、全ての号機の単結晶引上げ装置に対して緊急停止させるためなどの指令を与える場合には、一台ずつ選択を切り換えて号機毎に非常停止指令を与えなければならず、緊急事態に迅速に対処することができない。また、現在選択されている号機の単結晶引上げ装置に、たとえば上述したように冷却水配管からの水蒸気漏れが発生した場合には、隣接する号機の単結晶引上げ装置にも影響が及ぶことから、これら隣接する各号機の単結晶引上げ装置に対して緊急停止させるなどの非常停止指令を同時に迅速に与える必要がある。ところが、現状の一台ずつ選択を切り換えて号機毎に指令を与える現状の遠隔装置では、このような要求に応えることができない。このように異常発生事態に緊急に対処できないという問題があった。
【００１７】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、各単結晶引上げ装置を、遠隔地で集中して監視し遠隔操作することで、オペレータが実際に各単結晶引上げ装置の場所まで出向いて監視、操作を行うことによる作業負担や異常事態発生時の被害を回避することを解決課題とするものである。その上で、全ての号機を監視しながら特定の１台の号機を操作することができるようにして、作業効率を向上させることを解決課題とするものである。
【００１８】
また、遠隔で監視、操作する場合に、従来の号機毎に設けられたモニタ、操作盤で監視、操作をするのと同等若しくはそれ以上の高い視認性、動作応答性を得るようにすることを解決課題とするものである。
【００１９】
また、遠隔で監視、操作する場合に、異常事態が発生した場合に、複数の号機に対して非常停止指令などを同時に与えることができるようにして、異常事態に緊急に対処できるようにすることを解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
第１発明は、
複数台の単結晶引上げ装置から遠隔の場所に設けられた遠隔監視・操作システムで、複数台の単結晶引上げ装置を監視、操作するようにした、単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置において、
複数台の単結晶引上げ装置の監視情報を収集する監視情報収集手段と、
前記監視情報を遠隔監視・操作システムに送信する第１の送信手段と
が備えられ、
遠隔監視・操作システムは、
各単結晶引上げ装置毎の監視情報をそれぞれ、モニタ画面を分割した各分割画面上に表示する第１のモニタ装置と、
第１のモニタ装置の各分割画面の中から特定の分割画面を選択する分割画面選択手段と、
選択された特定の分割画面の監視情報を、モニタ画面上に表示する第２のモニタ装置と、
選択された特定の分割画面に対応する単結晶引上げ装置を操作する操作手段と
を含み、
操作手段の操作情報を、対応する単結晶引上げ装置に送信する第２の送信手段と、
送信された操作情報に応じて単結晶引上げ装置を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。
【００２１】
第２発明は、第１発明において、
監視情報収集手段で収集される監視情報は、単結晶引上げ装置の炉内を撮像した情報であること
を特徴とする。
【００２２】
第３発明は、第１発明において、
監視情報収集手段で収集される監視情報は、単結晶引上げ装置の制御状態を示す情報であること
を特徴とする。
【００２３】
第４発明は、第１発明において、監視情報収集手段で収集される監視情報は、単結晶引上げ装置の制御パラメータの過去の履歴および/または現在の値を示すトレンドデータであること
を特徴とする。
【００２４】
第５発明は、第１発明において、
監視情報収集手段で収集される監視情報は、単結晶引上げ装置の炉内を撮像した情報、単結晶引上げ装置の制御状態を示す情報、単結晶引上げ装置の制御パラメータの履歴を示すトレンドデータのうちのいずれか２種類の監視情報または、これら３種類の監視情報であって、
第１のモニタ装置は、２種類の監視情報または３種類の監視情報に対応する２つまたは３つのモニタ画面を有しているとともに、
第２のモニタ装置は、２種類の監視情報または３種類の監視情報に対応する２つまたは３つのモニタ画面を有していること
を特徴とする。
【００２５】
第６発明は、
複数台の単結晶引上げ装置から遠隔の場所に設けられた遠隔監視・操作システムで、複数台の単結晶引上げ装置を監視、操作するようにした、単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置において、
複数台の単結晶引上げ装置の炉内を、異なる複数のビューポイントで撮像する撮像手段と、
単結晶引上げの各工程毎に、撮像すべき炉内のビューポイントが予め対応づけられており、
単結晶引上げの工程が移行する度に、移行した工程に対応するビューポイントで撮像手段が炉内を撮像した画像を、遠隔監視・操作システムに送信する送信手段と
が備えられ、
遠隔監視・操作システムは、
各単結晶引上げ装置における各工程毎の撮像情報を、モニタ画面上に表示するモニタ装置
を含んで構成されることを特徴とする。
【００２６】
第７発明は、第６発明において、
複数のビューポイントに対応して複数台の撮像手段が設けられていること
を特徴とする。
【００２７】
第８発明は、複数台の単結晶引上げ装置から遠隔の場所に設けられた遠隔監視・操作システムで、複数台の単結晶引上げ装置を監視、操作するようにした、単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置において、
遠隔監視・操作システムは、
単結晶引上げ装置の監視情報を、モニタ画面上に表示するモニタ装置と、
操作子の操作に応じた操作信号を、モニタ装置の処理回路とは独立した処理回路で生成する操作装置と
を含み、
生成された操作信号を、対応する単結晶引上げ装置に送信する送信手段と、
送信された操作信号に応じて単結晶引上げ装置を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。
【００２８】
第９発明は、第８発明において、
前記操作子は、押しボタンであって、押しボタンが押動されている間のみ、または押動される毎に、単結晶引上げ装置を動作させる動作信号が生成されて、
制御手段は、動作信号に応じて単結晶引上げ装置を動作させること
を特徴とする。
【００２９】
第１０発明は、
複数台の単結晶引上げ装置から遠隔の場所に設けられた遠隔監視・操作システムで、複数台の単結晶引上げ装置を監視、操作するようにした、単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置において、
複数台の単結晶引上げ装置のエラー情報を収集するエラー情報収集手段と、
前記エラー情報を遠隔監視・操作システムに送信する第１の送信手段と
が備えられ、
遠隔監視・操作システムは、
各単結晶引上げ装置毎のエラー情報をそれぞれ、モニタ画面上に表示するモニタ装置と、
各単結晶引上げ装置の中から特定の単結晶引上げ装置を１台若しくは２台以上選択して、エラーに対処するための操作を行う操作手段と
を含み、
操作手段の操作情報を、対応する単結晶引上げ装置に送信する第２の送信手段と、
送信された操作情報に応じて単結晶引上げ装置を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。
【００３０】
第１１発明は、第１０発明において、
モニタ画面のうち、エラーが発生した単結晶引上げ装置に対応する表示部分は、他のエラーが発生していない単結晶引上げ装置に対応する表示部分と異なる表示態様で表示されること
を特徴とする。
【００３１】
第１２発明は、第１０発明において、
操作手段は、モニタ装置のモニタ画面に表示された操作ボタンを操作するものであること
を特徴とする。
【００３２】
第１３発明は、第１０発明において、
エラーに対処するための操作は、単結晶引上げ装置を非常停止させるための操作を含み、
制御手段は、操作手段の操作情報に応じて単結晶引上げ装置を非常停止させること
を特徴とする。
【００３３】
第１４発明は、
複数台の単結晶引上げ装置から遠隔の場所に設けられた遠隔監視・操作システムで、複数台の単結晶引上げ装置を監視、操作するようにした、単結晶引上げ装置の遠隔監視・操作装置において、
複数台の単結晶引上げ装置の制御パラメータの履歴を示すトレンドデータを収集するトレンドデータ収集手段と、
トレンドデータを遠隔監視・操作システムに送信する送信手段と
が備えられ、
遠隔監視・操作システムは、
各単結晶引上げ装置における実際のトレンドデータを、基準となるトレンドデータとともにモニタ画面上に表示するモニタ装置
を含んで構成されることを特徴とする。
【００３４】
第１５発明は、第１４発明において、
実際のトレンドデータの値と、基準となるトレンドデータの値との偏差が所定のしきい値以上になった場合に、モニタ画面上で注意を喚起する表示態様の表示が行われること
を特徴とする。
【００３５】
以下、本発明による効果について説明する。
【００３６】
本発明によれば、従来技術と同様に、各単結晶引上げ装置１を、遠隔監視・操作システム３００で集中して、遠隔監視し遠隔操作するようにしているため、オペレータが実際に各単結晶引上げ装置１の場所まで出向いて監視、操作を行うことによる作業負担や異常事態発生時の被害を回避することができる。
【００３７】
そして、第１発明、第２発明、第３発明、第４発明、第５発明によれば、全ての号機を監視しながら特定の号機を操作することが可能になる。
【００３８】
すなわち、図５に示すように、第１のモニタ装置３１０のモニタ画面３１２の各分割画面３１２Ｄ、３１２Ｄ...にはそれぞれ、各号機のＣＺ炉２内の画像が表示され、また第１のモニタ装置３２０のモニタ画面３２２の各分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...にはそれぞれ、各号機の制御状態を示す画像が表示され、また第１のモニタ装置３３０のモニタ画面３３２の各分割画面３３２Ｄ、３３２Ｄ...にはそれぞれ、各号機のトレンドデータを示す画像が表示される。このためオペレータは、遠隔地で、全ての号機を監視することができる。一方で、操作装置３７０の号機選択ボタン３７２によって特定の号機（たとえば号機ナンバー＃ｎ６）が選択されると、その特定の号機（号機ナンバー＃ｎ６）のＣＺ炉２内の画像が拡大されて、第２のモニタ装置３４０のモニタ画面３４２に表示され、また、その特定の号機（号機ナンバー＃ｎ６）の制御状態を示す画像が拡大されて、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５２に表示され、また、その特定の号機（号機ナンバー＃ｎ６）のトレンドデータを示す画像が拡大されて、第２のモニタ装置３６０のモニタ画面３６２に表示される。オペレータは、第２のモニタ装置のモニタ画面を見ながら、シード軸操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄあるいは炉内構成品操作ボタン３７７Ｕ、３７７Ｄを操作して、その特定の号機（号機ナンバー＃ｎ６）を遠隔操作することができる。このため、全ての号機を監視しながら特定の１台の号機を操作することができるようになる。たとえば、号機ナンバー＃ｎ６の単結晶引上げ装置１を操作している間にも、他の号機ナンバー＃ｎ５が手動操作すべき工程に入ったことを、第１のモニタ装置３１０、３２０、３３０のモニタ画面３１２、３２２、３３２（特にモニタ画面３２２）から容易に知ることができる。これにより、迅速に操作装置３７０によって、その他の号機ナンバー＃ｎ５を選択して、迅速に他の号機の単結晶引上げ装置１の操作に移行することができる。このため作業効率が飛躍的に向上することになる。
【００３９】
モニタ装置に表示される監視情報としては、炉内画像、制御状態を示す画像、トレンドデータを示す画像が挙げられる（第２発明、第３発明、第４発明）。
【００４０】
第１のモニタ装置は、炉内画像、制御状態を示す画像、トレンドデータを示す画像といった３種類の画像をそれぞれ表示する３つのモニタ装置３１０、３２０、３３０で構成してもよく、炉内画像、制御状態を示す画像、トレンドデータを示す画像という３種類の画像のいうちいずれか２種類の画像をそれぞれ表示する２つのモニタ装置で構成してもよい。同様に、第２のモニタ装置に関しても、炉内画像、制御状態を示す画像、トレンドデータを示す画像といった３種類の画像をそれぞれ表示する３つのモニタ装置３４０、３５０、３６０で構成してもよく、炉内画像、制御状態を示す画像、トレンドデータを示す画像という３種類の画像のうちいずれか２種類の画像を表示する２つのモニタ装置で構成してもよい（第５発明）。
【００４１】
第６発明、第７発明によれば、高い視認性による監視、操作が可能となる。
【００４２】
すなわち、第２のモニタ装置３４０のモニタ画面３４２には、特定の号機に関して、現在の工程に対応するビューポイントの炉内画像が表示される。たとえば、多結晶溶解工程では、炉内監視用カメラ２００Ａが選択され、ビューポイントＡで撮像された炉内画像が、モニタ画面３４２に表示される。多結晶溶解工程では、多結晶シリコンが溶融していく過程において、石英るつぼ３内の溶融の程度を炉内画像をみながら、炉内構成品を上昇あるいは下降させる操作が行われる。ビューポイントＡの炉内画像は、石英るつぼ３内を最もよく確認できる画像である。このためオペレータは、多結晶溶解工程において、高い視認性をもって操作を行うことができる。
【００４３】
種結晶浸漬工程では、炉内監視用カメラ２００Ａが選択され、ビューポイントＡで撮像された炉内画像が、モニタ画面３４２に表示される。種結晶浸漬工程では、炉内画像をみてシード軸４ａの上昇、下降の操作を行い、種結晶４ｂのディップを判定したり再溶解（付け直し）の場合には付け直しの判定をする必要がある。ビューポイントＡの炉内画像は、かかる判定を最も確実に行うことができる画像である。このためオペレータは、種結晶浸漬工程において、高い視認性をもって操作を行うことができる。
【００４４】
ネッキング工程では、炉内監視用カメラ２００Ｄが選択され、ビューポイントＤで撮像された炉内画像が、モニタ画面３４２に表示される。ネッキング工程では、炉内画像をみてシード軸４ａの上昇操作を行い、絞り部６ａの形成の判定をしたり、無転位の判定、単結晶化の判定を行う必要がある。ビューポイントＤの炉内画像は、かかる判定を最も確実に行うことができる画像である。このためオペレータは、ネッキング工程において、高い視認性をもって操作を行うことができる。
【００４５】
なお、直胴工程では、２重リング、稜線、稜線割れの確認が同様に炉内監視用カメラを用いて行われる。直胴工程では、炉内監視用カメラ２００Ｂが選択され、ビューポイントＢで撮像された炉内画像がモニタ３４２に表示される。
【００４６】
第１のモニタ装置３１０のモニタ画面３１２にも、全ての号機に関してそれぞれ、現在の工程に対応するビューポイントの炉内画像が表示される。このためオペレータは、第１のモニタ装置３１０のモニタ画面３１２を視認することによっても、高い視認性をもって操作を行うことができる。
【００４７】
複数のビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応して複数の炉内監視用カメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄを設けて、各工程に対応するビューポイントの炉内画像を取得するようにしてもよく（第７発明）、炉内監視用カメラのビューポイントを固定するのではなく、ビューポイントを変化可能とし、たとえば１台の炉内監視用カメラのビューポイントを工程毎に変化させることで、各工程に対応するビューポイントの炉内画像を取得するような実施も可能である。
【００４８】
第８発明、第９発明によれば、高い動作応答性による操作が可能となる。
【００４９】
すなわち、多結晶溶解工程、種結晶浸漬工程、ネッキング工程では、炉内画像を見ながら高い応答性をもって、操作が行われる必要がある。また、遠隔操作する場合に、単結晶引上げ装置１に設けられた操作盤１０２で操作するのと同等のリアルタイム性が必要となる。また、オペレータが自分が操作しているという認識を持たせるためのマンマシンインターフェイスが必要となる。
【００５０】
仮に、動作応答性が遅くなると、場合によっては、シード軸４ａや結晶を融液５に漬け込み過ぎたりして、石英るつぼ３から液漏れするなどのおそれがある。また、仮にパーソナルコンピュータを使用して操作指令を与えた場合には、コンピュータが操作されてから実際に単結晶引上げ装置１が動作するまでの時間は、他の処理を並列して行っているＣＰＵの内部処理の時間の影響を受けて、一定のレスポンスが得られない。また、仮にパーソナルコンピュータを使用して操作コマンドを与える場合には、一般にマウスが使用されるが、マウス操作では、オペレータが自分が操作しているという感覚が少ない。
【００５１】
本発明では、操作装置３７０のシード軸操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄが操作されると、図２に示すように、操作信号Ｓ１が、モニタ装置３４０、３５０、３６０の内部のＣＰＵ３４９、３５９、３６９とは別の信号処理回路３７９にて生成されて、独立した信号線４３０を介して、対応する単結晶引上げ装置１の制御装置１００に送られ、単結晶引上げ装置１のシード軸４ａが動作する。同様に、操作装置３７０の炉内構成品操作ボタン３７７Ｕ、３７７Ｄが操作されると、操作信号Ｓ２が、モニタ装置３４０、３５０、３６０の内部のＣＰＵ３４９、３５９、３６９とは別の信号処理回路３７９にて生成されて、独立した信号線４３０を介して、対応する単結晶引上げ装置１の制御装置１００に送られ、単結晶引上げ装置１の炉内構成品が上昇下降等、移動動作する。たとえば、操作されてから実際の動作（停止）するまでの時間が所定時間（たとえば１００ｍｓｅｃ）以内となるようにシステムが構築される。このように本発明では、パーソナルコンピュータ内部のＣＰＵの処理とは独立した信号処理回路３７９（たとえば接点の断続によるオンオフの信号を生成する回路）で操作信号が生成されて独立した信号線によって直接、単結晶引上げ装置１まで送信することができるため、高い動作応答性をもって単結晶引上げ装置１を動作させることができる。また、高いリアルタイム性をもって操作することができる。
【００５２】
また本発明では、操作装置３７０の操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄ、３７７Ｕ、３７７Ｄを押しボタンとして構成し、押しボタンが押されている間あるいは押しボタンが押される毎に、たとえば押しボタンと一体のランプが点灯する。このためオペレータに自分が操作しているという感覚を与えることができ、操作性が飛躍的に向上する（第９発明）。
【００５３】
第１０発明、第１１発明、第１２発明、第１３発明によれば、異常事態が発生した場合に、複数の号機に対して同時に指令を与えることが可能となる。
【００５４】
すなわち、図８に示すように、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５２には、号機選択ボタン３７２によって選択された特定の号機の制御状態のみならず、他の号機の制御状態についても表示される。そして、異常が発生した場合には、その特定の号機のエラー情報のみならず、他の号機のエラー情報についても同じモニタ画面３５２上で表示される。本発明では、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５２の表示部５７０（表示部５７１、５７２...）に、複数台の各単結晶引上げ装置１、１...のエラー情報を含む制御状態が表示される。また、モニタ画面３５０の表示部５７０（表示部５７１、５７２...）に、複数台の各単結晶引上げ装置１、１...を非常停止させるための操作ボタン５７１Ｂ、５７２Ｂ...が設けられる。
【００５５】
たとえば、号機選択ボタン３７２によって号機ナンバー＃ｎ６の単結晶引上げ装置１の制御状態をモニタ画面３５２上に大きく表示させている間に、隣接する号機ナンバー＃ｎ５の単結晶引上げ装置１で、異常（たとえば水蒸気漏れ）が発生したとする。異常の種類によっては、異常が発生した単結晶引上げ装置のみならず隣接する単結晶引上げ装置にも被害が及ぶ場合がある。
【００５６】
この点、本発明によれば、号機ナンバー＃ｎ５の単結晶引上げ装置１で異常が発生すると、この異常が発生した号機ナンバー＃ｎ５の単結晶引上げ装置１のみならず隣接する号機ナンバー＃ｎ４、＃ｎ６の単結晶引上げ装置１、１にも被害が及ぶおそれがあることを、モニタ画面３５０の表示部５７０（表示部５７１、５７２...）から容易に認識することができる。そして、また、その場合に、操作ボタン５７４Ｂ、５７５Ｂ、５７６Ｂを一斉に操作することで、一斉に該当する複数台（号機ナンバー＃ｎ４、＃ｎ５、＃ｎ６）の単結晶引上げ装置１、１、１を非常停止させることができる。このように本発明によれば、異常事態に緊急に対処することができる。
【００５７】
図９を参照して第１４発明、第１５発明を説明すると、図９に示すように、ある時刻における制御パラメータの実際の値と、制御パラメータの基準値とが所定の偏差
ΔＬ内に収まっていれば、単結晶６は高品質に製造されているものと判断される。この場合には、単結晶６が高品質に製造されている正常な状態であるとして、第１のモニタ装置３３０のモニタ画面３３２のうち、対応する分割画面３３２Ｄおよび第２のモニタ装置３６０のモニタ画面３６２の背景は、「正常なトレンドデータである」ことを示すために、たとえば「紺色」に表示される。これに対して、ある時刻における制御パラメータの実際の値と、制御パラメータの基準値とが、ある所定時間以上、上記偏差
ΔＬを超えた場合には、単結晶６は高品質に製造されなくなるおそれがあると判断される。この場合には、単結晶６が高品質に製造されなくなるおそれがある注意若しくは異常な状態であるとして、図８で示される装置状態を示す画面が色変化し、「注意若しくは異常なトレンドデータである」である旨の注意をオペレータに与える（第１５発明）。
【００５８】
オペレータは、その装置状態画面の表示に従って、適切な措置を迅速にとることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、図面を参照して実施形態の装置について説明する。
【００６０】
図１は実施形態の単結晶引上げ装置１の構成を側面からみた断面である。
【００６１】
同図１に示すように、実施形態の単結晶引上げ装置１は、単結晶引上げ用容器としてのＣＺ炉（チャンバ）２を備えている。
【００６２】
ＣＺ炉２内には、多結晶シリコンの原料を溶融して融液５として収容する石英るつぼ３が設けられている。石英るつぼ３は、その外側が黒鉛るつぼ１９によって覆われている。るつぼ３の周囲には、るつぼ３内の多結晶シリコン原料を加熱して溶融するヒータ９が設けられている。
【００６３】
ヒータ９は、石英るつぼ３の周囲にあって、石英るつぼ３の側方に設けられている。また、ヒータ９は、石英るつぼ３に対する加熱量、つまり出力を調整することができる。
【００６４】
るつぼ３の上方には引上げ機構４が設けられている。引上げ機構４は、引上げ軸（シード軸）４ａと種（シード）結晶４ｂを含む。
【００６５】
石英るつぼ３内に多結晶シリコンが投入されて溶融が安定化すると（多結晶溶解工程）、引上げ軸４ａが鉛直方向に移動し種結晶４ｂが融液５に浸漬される（種結晶浸漬工程）。そして、融液５から単結晶シリコンのインゴット６が、ＣＺ法により引き上げられる。すなわち、ネッキング法（ダッシュネック法）によりネック部６ａが形成されて、無転位で単結晶化されたことが確認される（ネッキング工程）。ついで、肩部が形成され（肩部形成工程）、直胴部が形成され（直胴部形成工程）、テール部が形成され、単結晶シリコン６が冷却される（テール処理工程）。なお、これら７個の各工程は更に細かく各工程に分割することもできるが、本実施例では、本発明の説明の便宜のため、引上げの全工程は、上記７個の各工程からなるものとする。
【００６６】
これら単結晶インゴット６を引上げる各工程で、単結晶引上げ装置１の制御パラメータが適切な所望の値に調整される。ここで、制御パラメータは、結晶長、結晶重量、結晶直径、引上げ速度、引上げ軸（結晶）回転数、るつぼ位置、るつぼ回転数、熱遮蔽板位置、るつぼ加熱温度、アルゴンガス流量、炉内圧力、炉内温度などである。
【００６７】
引上げ軸４ａは、各工程毎に所望の引上げ速度で引き上げられ、所望の引上げ軸回転数で回転される。
【００６８】
石英るつぼ３は、回転軸１０によって回転する。また、回転軸１０は鉛直方向に駆動することができ、石英るつぼ３を上下動させ任意の位置に位置させることができる。これにより石英るつぼ３は、各工程毎に所望のるつぼ位置、るつぼ回転数に制御される。
【００６９】
また、ヒータ９の加熱量を調整することで、各工程毎に、所望のるつぼ加熱温度に制御される。
【００７０】
ＣＺ炉２内と外気を遮断することで炉２内は、所望の低圧の炉内圧力に維持される。すなわちＣＺ炉２には不活性ガスとしてのアルゴンガス７が所望の流量で供給され、ＣＺ炉２の排気口からポンプによって排気される。これにより炉２内は所望の低圧に減圧される。また、炉２内の温度は、所望の炉内温度に維持される。
【００７１】
単結晶引上げのプロセス（１バッチ）の間で、ＣＺ炉２内には種々の蒸発物が発生する。そこでＣＺ炉２にアルゴンガス７を供給してＣＺ炉２外に蒸発物とともに排気してＣＺ炉２内から蒸発物を除去しクリーンにしている。アルゴンガス７の供給流量は、１バッチ中の各工程ごとに所望の流量に制御される。
【００７２】
石英るつぼ３の上方にあって、単結晶シリコン６の周囲には、略逆円錐台形状の熱遮蔽板８（ガス整流塔）が設けられている。熱遮蔽板８は、ＣＺ炉２内に上方より供給されるキャリアガスとしてのアルゴンガス７を、融液表面５ａの中央に導き、さらに融液表面５ａを通過させて融液表面５ａの周縁部に導く。そして、アルゴンガス７は、融液５から蒸発したガスとともに、ＣＺ炉２の下部に設けた排気口から排出される。このため融液５から蒸発される酸素を安定に保ち液面上のガス流速を安定化することができる。
【００７３】
また熱遮蔽板８は、単結晶シリコン６を、るつぼ３、融液５、ヒータ９などの熱源で発生する輻射熱から、断熱、遮蔽する。また熱遮蔽板８は、単結晶シリコン６に、炉内で発生した不純物（たとえばシリコン酸化物）等が付着して、単結晶育成を阻害することを防止する。
【００７４】
熱遮蔽板８の下端と融液表面５ａとの間隙の距離の大きさは、上述したガス流速の安定化等に影響を与える。このため、この距離は、結晶育成工程で所望の値に制御される。たとえば石英るつぼ３を上昇下降させることにより、調整することができる。
【００７５】
このようにして各工程毎に所望の直径、所望の重量、所望の結晶長の単結晶シリコン６が得られる。引上げ工程の各工程には、個々の工程を他の工程から識別する工程ＩＤナンバー、ＩＤ＝「１」、ＩＤ＝「２」、ＩＤ＝「３」、ＩＤ＝「４」、ＩＤ＝「５」、ＩＤ＝「６」、ＩＤ＝「７」が付与されている。
【００７６】
図２は、単結晶シリコン製造工場の全体構成を示している。
【００７７】
単結晶シリコン製造工場には、上述した単結晶引上げ装置１が、複数台配置されている。複数台の単結晶引上げ装置１、１...は所定の間隔で設置されている。単結晶引上げ装置１、１...には、個々の号機の単結晶引上げ装置を他の号機の単結晶引上げ装置から識別する号機ナンバー＃つまり、＃ｎ１、＃ｎ２、＃ｎ３、＃ｎ４、＃ｎ５、＃ｎ６、＃ｎ７、＃ｎ８、＃ｎ９、＃ｎ１０、＃ｎ１１...が付与されている。
【００７８】
複数台の単結晶引上げ装置１、１...にはそれぞれ、ＣＺ炉２内を撮像する炉内監視用カメラ２００が設けられている。炉内監視用カメラ２００は、送信部２０１を備えている。炉内監視用カメラ２００は、複数台のカメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄから構成されている。
【００７９】
複数台の単結晶引上げ装置１、１...にはそれぞれ、制御装置１００が設けられている。制御装置１００は、前述したモニタ画面１０１、操作盤１０２と、各種制御パラメータに従い単結晶引上げ装置１の引上げの各工程を制御する制御部１０３と、通信を行う送受信部１０４とから構成されている。
【００８０】
結晶６の重量、結晶長、結晶直径、液面５ａの高さは、各工程毎に予め設定されている。そして、これら結晶６の重量、結晶長、結晶直径、液面５ａの高さを検出するセンサが単結晶引上げ装置１に設けられている。現在の工程ＩＤは、これらセンサの検出値に基づいて、検出することができる。
【００８１】
制御部１０３は、検出された現在の工程ＩＤに対応する工程の監視情報をモニタ画面１０１に表示させるとともに、監視情報を自己の号機ナンバー＃に対応づけて送受信部１０４に送出する。また、制御部１０３は、検出された現在の工程ＩＤを遠隔監視・操作システム３００に送信する。遠隔監視・操作システム３００は、検出された現在の工程ＩＤに対応する炉内監視用カメラに切り換える旨の信号を制御部１０３に送信する。制御部１０３は、検出された現在の工程ＩＤに対応する炉内監視用カメラを、各炉内監視用カメラ２００Ａ〜２００Ｄの中から選択して、その選択した炉内監視用カメラの撮像情報を、自己の号機ナンバー＃に対応づけて送信部２０１に送出させる。
【００８２】
各単結晶引上げ装置１から遠隔の場所には、遠隔監視・操作システム３００が設けられている。遠隔監視・操作システム３００は、後述するように、複数台の単結晶引上げ装置１、１...を遠隔地から監視、操作するものであり、モニタ装置３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、操作装置３７０を備えている。また、遠隔監視・操作システム３００は、送受信部３０１、３０２、３０３、３０４を備えている。モニタ装置３４０、３５０、３６０はそれぞれ、操作部３４１、３５１、３６１を備えている。操作装置３７０は、後述するように、モニタ装置３４０、３５０、３６０の操作部３４１、３５１、３６１で行う処理とは独立して操作信号を生成する操作装置である。
【００８３】
遠隔監視・操作システム３００の送受信部３０１と、炉内監視用カメラ２００の送信部２０１は、信号線４１０によって接続されている。信号線４１０は、アナログ信号回線、たとえば同軸ケーブルが使用される。炉内監視用カメラ２００で撮像されたＣＺ炉２内の画像を示す撮像信号は号機ナンバー＃とともに、送信部２０１から信号線４１０を介して、遠隔監視・操作システム３００の送受信部３０１に送信されて、同送受信部３０１で受信される。
【００８４】
遠隔監視・操作システム３００の送受信部３０２と、制御装置１００の送受信部１０４は、信号線４２０によって接続されている。信号線４２０は、ディジタル信号回線、たとえば光ケーブルが使用される。制御装置１００の制御状態、トレンドデータは号機ナンバー＃とともに、送受信部１０４から信号線４２０を介して、遠隔監視・操作システム３００の送受信部３０２に送信されて、同送受信部３０２で受信される。また、遠隔監視・操作システム３００の操作部３４１、３５１、３６１で生成された操作データは号機ナンバー＃とともに、送受信部３０２から信号線４２０を介して、制御装置１００の送受信部１０４に送信されて、同送受信部１０４で受信される。
【００８５】
遠隔監視・操作システム３００の送受信部３０３と、制御装置１００の送受信部１０４は、信号線４３０によって接続されている。信号線４３０は、ディジタル信号回線、たとえば光ケーブルが使用される。遠隔監視・操作システム３００の操作装置３７０で生成された操作信号は号機ナンバー＃とともに、送受信部３０３から信号線４３０を介して、制御装置１００の送受信部１０４に送信されて、同送受信部１０４で受信される。
【００８６】
遠隔監視・操作システム３００の送受信部３０４と、制御装置１００の送受信部１０４は、信号線４４０によって接続されている。信号線４４０は、ディジタル信号回線、たとえば金属ケーブルが使用される。遠隔監視・操作システム３００の操作部３５１で生成された製造レシピを示すデータは号機ナンバー＃とともに、送受信部３０４から信号線４４０を介して、制御装置１００の送受信部１０４に送信されて、同送受信部１０４で受信される。
【００８７】
図３は、炉内監視用カメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄと、ＣＺ炉２との位置関係を示している。
【００８８】
また、図４（ａ）は、カメラ用ポート２ａと、ビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの関係を示しており、図４（ｂ）は、ＣＺ炉２内の各部位と、ビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの関係を示している。
【００８９】
各炉内監視用カメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄは、異なるビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを撮像できるように、ＣＺ炉２と所定の配置態様で配置されている。
【００９０】
ＣＺ炉２の壁には、カメラ用ポート２ａが開口している。各炉内監視用カメラ２００Ａ〜２００Ｄは、カメラ用ポート２ａを介して、ＣＺ炉２の内部の画像を撮像する。
【００９１】
単結晶引上げの各工程毎に、撮像すべきＣＺ炉２内のビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが、つまり炉内監視用カメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが対応づけられている。
【００９２】
ビューポイントＡを撮像する炉内監視用カメラ２００Ａは、全溶判定、炉内異常判定（液面位置）、付け直し（再溶融）判定、シードディップ判定を行うために使用されるカメラである。
【００９３】
ビューポイントＢを撮像する炉内監視用カメラ２００Ｂは、単結晶状態の確認、結晶ハンチング、変形の確認、液面位置確認を行うために使用されるカメラである。
【００９４】
ビューポイントＣを撮像する炉内監視用カメラ２００Ｃは、石英倒れこみ確認、素材付着確認を行うために使用されるカメラである。
【００９５】
ビューポイントＤを撮像する炉内監視用カメラ２００Ｄは、なじませ判定、目だし、メニスカス判定、絞り（単結晶化）判定を行うために使用されるカメラである。
【００９６】
図３に示すように、各炉内監視用カメラ２００Ａ〜２００Ｄ毎に、水平軸に対する角度が設定されている。炉内監視用カメラ２００Ａは、視野角度が、水平軸に対して
α゜となる角度で、ＣＺ炉２内全体を撮像することができるように、ＣＺ炉２の外側にあって上方に設置されている。炉内監視用カメラ２００Ｂは、視野角度が、水平軸に対して
β゜となる角度で、結晶６と液面５ａの境界を撮像することができるように、ＣＺ炉２の外側にあって上方に配置されている。炉内監視用カメラ２００Ｃは、視野角度が、水平軸に対して
γ゜となる角度で、液面５ａの外側の石英るつぼ３の上端を撮像することができるように、ＣＺ炉２の外側にあって上方に配置されている。炉内監視用カメラ２００Ｄは、視野角度が、水平軸に対して
δ゜となる角度で、結晶６の絞り部６ａを撮像することができるように、ＣＺ炉２の外側にあって上方に配置されている。各炉内監視用カメラ２００Ａ〜２００Ｄの焦点距離は、所定の距離に設定される。
【００９７】
各炉内監視用カメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００ＤのビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、カメラ用ポート２ａとの関係で、図４（ａ）に示す位置関係に設定されている。
【００９８】
また、各炉内監視用カメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００ＤのビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、ＣＺ炉２内の各部位との関係で、図４（ｂ）に示す位置関係に設定されている。炉内監視用カメラ２００Ａの焦点位置は、ＣＺ炉２内の全体に設定されている。炉内監視用カメラ２００Ｂの焦点位置は、結晶６と液面５ａとの境界近傍に設定されている。炉内監視用カメラ２００Ｃの焦点位置は、液面５ａの外側の石英るつぼ３の上端に設定されている。炉内監視用カメラ２００Ｄの焦点位置は、しぼり部６ａに設定されている。
【００９９】
図５は、遠隔監視・操作システム３００の各モニタ装置３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、操作装置３７０の構成を示している。
【０１００】
図６は、遠隔監視・操作システム３００の各モニタ装置３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、操作装置３７０の配置例を示している。
【０１０１】
図７は、操作装置３７０の操作盤３７１を示している。
【０１０２】
図８は、モニタ装置３５０のモニタ画面３５２を拡大して示している。
【０１０３】
各モニタ装置３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０は、パーソナルコンピュータの本体と、ＣＲＴなどのモニタを組み合わせて構成することができる。
【０１０４】
モニタ装置３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０にはそれぞれ、モニタ画面３１２、３２２、３３２、３４２、３５２、３６２が設けられている。
【０１０５】
モニタ装置３１０、３２０、３３０は、各単結晶引上げ装置１、１...毎の監視情報をそれぞれ、モニタ画面３１２、３２２、３３２を分割した各分割画面３１２Ｄ、３２２Ｄ、３３２Ｄ上に表示する第１のモニタ装置を構成している。
【０１０６】
操作装置３７０は、第１のモニタ装置３１０、３２０、３３０の各分割画面の中から特定の分割画面を選択する分割画面選択手段を構成している。
【０１０７】
モニタ装置３４０、３５０、３６０は、選択された特定の分割画面の監視情報を、モニタ画面３４２、３５２、３６２上に表示する第２のモニタ装置を構成している。
【０１０８】
操作装置３７０は、選択された特定の分割画面に対応する単結晶引上げ装置１を操作する操作手段を構成している。
【０１０９】
図６に示すように、第１のモニタ装置３１０、３２０、３３０は、棚９００の上段９１０に配置され、第２のモニタ装置３４０、３５０、３６０は、棚９００の下段９２０に配置されており、全てのモニタ画面３１２、３２２、３３２、３４２、３５２、３６２を同時に一覧できるような態様で配置されている。また、操作装置３７０は、全てのモニタ画面３１２、３２２、３３２、３４２、３５２、３６２を一覧しながら操作可能な場所に配置されている。
【０１１０】
本実施例では、各モニタ装置３１０、３２０、３３０のモニタ画面３１２、３２２、３３２には、異なる種類の監視情報が表示される。
【０１１１】
モニタ装置３１０のモニタ画面３１２に表示される監視情報は、炉内監視用カメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄで撮像されたＣＺ炉２内の撮像情報である。
【０１１２】
モニタ装置３２０のモニタ画面３２２に表示される監視情報は、単結晶引上げ装置１の制御状態を示す監視情報である。単結晶引上げ装置１の制御状態を示す監視情報は、単結晶引上げ装置１の制御装置１００の制御部１０３で生成される。制御状態を示す監視情報は、たとえば、現在の工程（たとえば、「現在は、ネッキング工程である」）を示す情報、作業名称の情報、単結晶引上げ装置１のエラー情報を含む装置状態（制御パラメータの現在値）の情報などで構成される。
【０１１３】
モニタ装置３３０のモニタ画面３３２に表示される監視情報は、単結晶引上げ装置１の制御パラメータの過去から現在までの履歴を示すトレンドデータであり、単結晶引上げ装置１の制御装置１００の制御部１０３で生成される。トレンドデータは、たとえば、横軸を時間若しくは結晶長とし、縦軸を引上げ速度とする引上げ速度の変化を示すグラフであり、かかるトレンドデータがモニタ画面３３２上に表示される。また、横軸を時間若しくは結晶長とし、縦軸を炉内温度とする炉内温度の変化を示すトレンドデータがモニタ画面３３２上に表示される。また横軸を時間若しくは結晶長とし、縦軸を結晶６の目標重量に対する現在重量との偏差の変化を示すトレンドデータがモニタ画面３３２上に表示される。また、横軸を時間若しくは結晶長とし、縦軸を結晶６の直径とする結晶直径の変化を示すトレンドデータがモニタ画面３３２上に表示される。
【０１１４】
モニタ装置３１０の分割画面３１２は、複数台の単結晶引上げ装置１、１...に対応させて１２個の各分割画面３１２Ｄ、３１２Ｄ...に分割されている。分割画面３１２Ｄ、３１２Ｄ...はそれぞれ、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...に対応している。遠隔監視・操作システム３００の送受信部３０１で受信された炉内撮像信号は、モニタ装置３１０に送出されて、画像情報に変換される。そして、受信された炉内撮像信号に対応づけられている号機ナンバー＃に従い、各分割画面３１２Ｄ、３１２Ｄ...に、対応する号機ナンバー＃の炉内撮像情報が表示される。これにより各分割画面３１２Ｄ、３１２Ｄ...にはそれぞれ、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...の号機の単結晶引上げ装置１、１...の炉内撮像情報が表示されることになる。
【０１１５】
同様に、モニタ装置３２０の分割画面３２２は、複数台の単結晶引上げ装置１、１...に対応させて１２個の各分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...に分割されている。分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...はそれぞれ、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...に対応している。遠隔監視・操作システム３００の送受信部３０２で受信された制御状態を示す信号は、モニタ装置３２０に送出されて、画像情報に変換される。そして、制御状態を示す信号に対応づけられている号機ナンバー＃に従い、各分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...に、対応する号機ナンバー＃の制御状態を示す情報が表示される。これにより各分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...にはそれぞれ、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...の号機の単結晶引上げ装置１、１...の制御状態を示す情報が表示されることになる。
【０１１６】
同様に、モニタ装置３３０の分割画面３３２は、複数台の単結晶引上げ装置１、１...に対応させて１２個の各分割画面３３２Ｄ、３３２Ｄ...に分割されている。分割画面３３２Ｄ、３３２Ｄ...はそれぞれ、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...に対応している。遠隔監視・操作システム３００の送受信部３０２で受信されたトレンドデータを示す信号は、モニタ装置３３０に送出されて、画像情報に変換される。そして、受信されたトレンドデータに対応づけられている号機ナンバー＃に従い、各分割画面３３２Ｄ、３３２Ｄ...に、対応する号機ナンバー＃のトレンドデータが表示される。これにより各分割画面３３２Ｄ、３３２Ｄ...にはそれぞれ、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...の号機の単結晶引上げ装置１、１...のトレンドデータが表示されることになる。
【０１１７】
このようにして、モニタ装置３１０のモニタ画面３１２の各分割画面３１２Ｄ、３１２Ｄ...上には、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...のＣＺ炉２、２...内の画像が表示される。
【０１１８】
また、モニタ装置３２０のモニタ画面３２２の各分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...上には、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...の制御状態を示す画像が表示される。ただし、エラーが発生した号機に対応する分割画面３２２Ｄ（たとえば号機ナンバー＃ｎ５に対応する分割画面）は、他のエラーが発生していない号機に対応する分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...と識別する異なる表示態様で表示させるようにしている。ここで、エラー情報としては、たとえば「炉内温度が異常温度である」、「絞り部６ａの直径が異常である」などの情報である。エラー情報は、制御パラメータの現在の値と、エラーの程度を判断する各しきい値と対比することによって生成される。エラー（正常）の程度は、複数の段階、たとえば「正常」、「注意」、「異常」に設定される。本実施例ではたとえば、エラーの程度が「正常」であれば、対応する号機の分割画面３２２Ｄの背景が、「紺色」に表示される。また、エラーの程度が「注意」であれば、対応する号機の分割画面３２２Ｄの背景が「黄色」に表示されて、他の「正常」の分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...の背景の「紺色」と識別される。また、エラーの程度が「異常」であれば、対応する号機の分割画面３２２Ｄの背景が「赤色」に表示されて、他の「正常」の分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...の背景の「紺色」と識別される。なお、背景の色を変えて分割画面を識別するというのは一例であり、背景の色を変える以外に、点滅などによって他の正常な分割画面と識別させてもよい。
【０１１９】
モニタ装置３３０のモニタ画面３３２の各分割画面３３２Ｄ、３３２Ｄ...上には、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...のトレンドデータを示す画像が表示される。
【０１２０】
操作装置３７０の操作盤３７１には、第１のモニタ装置３１０、３２０、３３０の１２個の分割画面３１２Ｄ...、３２２Ｄ...、３３２Ｄ...の中から特定の分割画面、つまり特定の号機の単結晶引上げ装置１を選択する号機選択ボタン３７２、３７２...が設けられている。号機選択ボタン３７２、３７２...は、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...の号機の単結晶引上げ装置１、１...に対応している。なお、号機選択ボタン３７２、３７２...は、いずれか１つのボタンが押動されると、他のボタンは押動されないように構成されている。また、いずれか１つの号機選択ボタン３７２が押動されると、その号機選択ボタン３７２は、オペレータに「現在選択されている」という注意を喚起するために、ボタン３７２と一体に形成されたランプが点灯するように構成されている。
【０１２１】
操作装置３７０の操作盤３７１には、号機選択ボタン３７２によって現在選択されている特定の号機の炉内画像を、各ビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに切り換えてモニタ装置３４０のモニタ画面３４２に表示させるためのビューポイント選択ボタン３７３、３７３...が設けられている。ビューポイント選択ボタン３７３、３７３...は、ビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに設定された炉内監視用カメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄに対応している。なお、ビューポイント選択ボタン３７３、３７３...は、いずれか１つのボタンが押動されると、他のボタンは押動されないように構成されている。また、いずれか１つのビューポイント選択ボタン３７３が押動されると、そのビューポイント選択ボタン３７３は、オペレータに「現在選択されている」という注意を喚起するために、ボタン３７３と一体に形成されたランプが点灯するように構成されている。
【０１２２】
操作装置３７０の操作盤３７１には、号機選択ボタン３７２によって現在選択されている特定の号機が、シード軸４ａの上昇、下降を手動操作すべき特定の工程（種結晶浸漬工程、ネッキング工程）に入った場合に、点灯表示にて、その旨の注意をオペレータに喚起させるためのシード軸手動操作可能表示ランプ（インジケータ）３７４が設けられている。
【０１２３】
操作装置３７０の操作盤３７１には、号機選択ボタン３７２によって現在選択されている特定の号機が、同じくシード軸４ａの上昇、下降を手動操作すべき特定の工程（種結晶浸漬工程、ネッキング工程）に入った場合に、シード軸４ａの上昇動作を遠隔操作するためのシード軸操作ボタン３７５Ｕ、シード軸４ａの下降動作を遠隔操作するためのシード軸操作ボタン３７５Ｄが設けられている。
【０１２４】
なお、シード軸操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄは、いずれか１つのシード軸操作ボタンが押動されると、他のシード軸操作ボタンは押動されないように構成されている。また、いずれか１つのシード軸操作ボタンが押動されると、そのシード軸操作ボタンは、オペレータに「現在選択されている」という注意を喚起するために、シード軸操作ボタンと一体に形成されたランプが点灯するように構成されている。
【０１２５】
シード軸操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄは、シード軸操作ボタンが押動されている間のみ、シード軸４ａを所定の速度で上昇動作または下降動作させるための操作信号Ｓ１を生成する。
【０１２６】
ここで、操作装置３７０は、図２に示すように、第２のモニタ装置３４０、３５０、３６０の操作部３４１、３５１、３６１で行う処理とは、独立して操作信号を生成する操作装置であり、操作信号Ｓ１は、モニタ装置３４０、３５０、３６０の内部のＣＰＵ３４９、３５９、３６９とは、別の信号処理回路３７９にて生成される。この信号処理回路３７９としては、ボタンの操作、非操作に応じて接点が接続、切断されて、所定の電圧がオン、オフされる回路を使用することができる。
【０１２７】
信号処理回路３７９にて生成された操作信号Ｓ１は、送受信部３０３に送出される。送受信部３０３では、操作信号Ｓ１が、動作すべき号機の号機ナンバー＃を示すデータとともに、所定のプロトコルにて信号線４３０に送出される。信号線４３０に送出された操作信号Ｓ１と、これに対応づけられた号機ナンバー＃を示すデータは、各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...に送信され、送受信部１０４で受信される。単結晶引上げ装置１、１...と遠隔監視・操作システム３００間のデータ受け渡しは、各号機ナンバー＃ごとにアドレス割付けして号機を指定することにより行われる。各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...の制御部１０３は、受信されたデータの中から自己の号機ナンバー＃に対応するアドレスに書き込まれたデータを読み出し、操作信号Ｓ１を取り込み、操作信号Ｓ１に応じた動作信号を生成して、この動作信号をシード軸４ａを駆動するアクチュエータに送出する。これにより、シード軸４ａが操作信号Ｓ１に応じて上昇動作あるいは下降動作する。応答レスポンス性能、操作性を考慮して、シード軸操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄが押されてから、シード軸４ａが実際に動作するまでの時間、あるいはシード軸操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄの押された状態から手を離してから、シード軸４ａが実際に停止するまでの時間は、所定時間（１００ｍｓｅｃ）以内となるように、システムが構築されている。
【０１２８】
操作装置３７０の操作盤３７１には、号機選択ボタン３７２によって現在選択されている特定の号機が、下降、上昇を手動操作すべき特定の工程（多結晶溶解工程）に入った場合に、点灯表示にて、その旨の注意をオペレータに喚起させるための炉内構成品操作可能表示ランプ（インジケータ）３７６が設けられている。
【０１２９】
操作装置３７０の操作盤３７１には、号機選択ボタン３７２によって現在選択されている特定の号機が、同じく炉内構成品の上昇、下降を手動操作すべき特定の工程（多結晶溶解工程）に入った場合に、炉内構成品の上昇動作を遠隔操作するための炉内構成品操作ボタン３７７Ｕ、炉内構成品の下降動作を遠隔操作するための炉内構成品操作ボタン３７７Ｄが設けられている。なお、炉内構成品操作ボタン３７７Ｕ、３７７Ｄは、いずれか１つの炉内構成品操作ボタンが押動されると、他の炉内構成品操作ボタンは押動されないように構成されている。また、いずれか１つの炉内構成品操作ボタンが押動されると、その炉内構成品操作ボタンは、オペレータに「現在選択されている」という注意を喚起するために、炉内構成品操作ボタンと一体に形成されたランプが点灯するように構成されている。
【０１３０】
炉内構成品操作ボタン３７７Ｕ、３７７Ｄは、炉内構成品操作ボタンが押動される毎に、炉内構成品を所定速度で、所定のステップ（所定距離）毎に上昇動作あるいは下降動作させるための操作信号Ｓ２を生成する。
【０１３１】
ここで、操作装置３７０は、前述の図２で説明したように、第２のモニタ装置３４０、３５０、３６０の操作部３４１、３５１、３６１で行う処理とは、独立して操作信号を生成する操作装置であり、操作信号Ｓ２は、モニタ装置３４０、３５０、３６０の内部のＣＰＵ３４９、３５９、３６９とは、別の信号処理回路３７９にて生成される。信号処理回路３７９にて生成された操作信号Ｓ２は、送受信部３０３に送出される。送受信部３０３では、操作信号Ｓ２が、動作すべき号機の号機ナンバー＃を示すデータとともに、所定のプロトコルにて信号線４３０に送出される。信号線４３０に送出された操作信号Ｓ２と、これに対応づけられた号機ナンバー＃を示すデータは、各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...に送信され、送受信部１０４で受信される。各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...の制御部１０３は、受信されたデータの中から自己の号機ナンバー＃に対応するアドレスに書き込まれたデータを読み出し、操作信号Ｓ２を取り込み、操作信号Ｓ２に応じた動作信号を生成して、この動作信号を、炉内構成品を駆動するアクチュエータに送出する。これにより、炉内構成品が操作信号Ｓ２に応じて相対的に上昇動作あるいは下降動作する。応答レスポンス性能、操作性を考慮して、炉内構成品操作ボタン３７７Ｕ、３７７Ｄが押されてから、炉内構成品が実際に上下動作するまでの時間は、所定時間（たとえば１００ｍｓｅｃ）以内となるように、システムが構築されている。
【０１３２】
操作装置３７０の号機選択ボタン３７２によって特定の号機が選択されると、選択された号機に対応する表示信号が、第１のモニタ装置３１０から、第２のモニタ３４０に転送される。これにより、第１のモニタ装置３１０のモニタ画面３１２の各分割画面３１２Ｄ、３１２Ｄ...のうち、選択された号機に対応する分割画面３１２Ｄに表示されているのと同じ炉内画像が、第２のモニタ装置３４０のモニタ画面３４２に拡大されて表示される。
【０１３３】
同様に、操作装置３７０の号機選択ボタン３７２によって特定の号機が選択されると、選択された号機に対応する表示信号が、第１のモニタ装置３２０から、第２のモニタ３５０に転送される。これにより、第１のモニタ装置３２０のモニタ画面３２２の各分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...のうち、選択された号機に対応する分割画面３２２Ｄに表示されているのと同じ制御状態を示す画像が、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５２に拡大されて表示される。
【０１３４】
同様に、操作装置３７０の号機選択ボタン３７２によって特定の号機が選択されると、選択された号機に対応する表示信号が、第１のモニタ装置３３０から、第２のモニタ３６０に転送される。これにより、第１のモニタ装置３３０のモニタ画面３３２の各分割画面３３２Ｄ、３３２Ｄ...のうち、選択された号機に対応する分割画面３３２Ｄに表示されているのと同じトレンドデータを示す画像が、第２のモニタ装置３６０のモニタ画面３６２に拡大されて表示される。
【０１３５】
このようにして、第２のモニタ装置３４０、３５０、３６０のモニタ画面３４２、３５２、３６２には、操作装置３７０の号機選択ボタン３７２によって選択された特定号機の画像が拡大されて表示されることになる。たとえば、号機ナンバー＃ｎ６の単結晶引上げ装置１が選択されたとすると、第２のモニタ装置３４０のモニタ画面３４２には、号機ナンバー＃ｎ６の単結晶引上げ装置１のＣＺ炉２内の画像であって、現在の工程に対応するビューポイントの画像が表示されることになり、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５２には、号機ナンバー＃ｎ６の単結晶引上げ装置１の制御状態の画像が表示されることになり、第２のモニタ装置３６０のモニタ画面３６２には、号機ナンバー＃ｎ６の単結晶引上げ装置１のトレンドデータの画像が表示されることになる。
【０１３６】
図５に示すように、第２のモニタ装置３４０、３５０、３６０にはそれぞれ、操作部３４１、３５１、３６１が設けられている。操作部３４１、３５１、３６１は、モニタ画面３４２、３５２、３６２上に設けられた操作ボタン３４３、３５３、３６３と、操作ボタン３４３、３５３、３６３を指示するマウス等のコマンド入力操作手段によって構成されている。
【０１３７】
たとえば、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５２上の操作ボタン３５３がマウスによってクリック操作されると、同様に、制御状態を示す画像が別の所望する画像に切り換えられる。また、第２のモニタ装置３６０のモニタ画面３６２上の操作ボタン３６３がマウスによってクリック操作されると、同様に、トレンドデータの横軸の表示が時間軸から結晶長軸に変更されるなど、トレンドデータを示す画像が別の所望する画像に切り換えられる。
【０１３８】
第２のモニタ装置３４０、３５０、３６０のうち、制御状態を表示する第２のモニタ装置３５０の操作ボタン３５３に関しては、上述した画面切換の制御だけではなく、対応する号機の制御をも行う。これを、図８を併せ参照して説明する。
【０１３９】
図８に示すように、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５２は、各表示部５１０、５２０、５３０...からなり、装置状態などを表示する。
【０１４０】
表示部５１０には、現在の工程（たとえば「直胴部形成工程」）が表示される。表示部５２０には、対応する号機の単結晶引上げ装置１の各部が制御パラメータの現在値とともに表示される。また表示部５２０には、シード軸４ａの上昇動作、下降動作の別の表示、炉内構成品の上昇動作、下降動作の別および炉内構成品の現在の高さの表示が行われる。表示部５３０には、制御パラメータの現在値が表示される。
【０１４１】
表示部５４０には、各制御パラメータのうち手動操作可能な制御パラメータを示す操作ボタン５４１が設けられている。この操作ボタン５４１は、操作部３５１の操作ボタン３５３を構成している（図５）。操作ボタン５４１は、たとえば、シード軸４ａの上昇動作あるいは下降動作を行わせるための操作ボタンで構成される。ただし、手動操作が可能な工程でしか、操作ボタン５４１は機能しない。手動操作な可能な工程で操作ボタン５４１（たとえばシード軸４ａを操作する操作ボタン）がマウスによってクリック操作されると、図２に示すように、モニタ装置３５０の内部のＣＰＵ３５９で操作データＳ３が生成される。生成された操作データＳ３は、送受信部３０２に送出される。送受信部３０２では、操作データＳ３が、動作すべき号機の号機ナンバー＃を示すデータとともに、所定のプロトコルにて信号線４２０に送出される。信号線４２０に送出された操作データＳ３と、これに対応づけられた号機ナンバー＃を示すデータは、各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...に送信され、送受信部１０４で受信される。各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...の制御部１０３は、受信されたデータの中から自己の号機ナンバー＃のアドレスに対応付けられたデータを読み出し、操作データＳ３を取り込み、操作データＳ３に応じた動作信号を生成して、この動作信号をシード軸４ａを駆動するアクチュエータに送出する。これにより、シード軸４ａが操作データＳ３に応じて上昇動作あるいは下降動作する。
【０１４２】
表示部５５０には、エラー情報の表示が行われる。エラー情報としては、たとえば「炉内温度が異常温度である」、「絞り部６ａの直径が異常である」などの情報であり、エラーを示す文字とともに、色によってオペレータに注意を喚起させるようにしている。前述したように、エラー（正常）の程度が「正常」であれば、表示部５５０は、背景色と同色の「紺色」に表示される。また、エラーの程度が「注意」であれば、背景色とは異なる「黄色」に表示されて、オペレータに注意を喚起させる。また、エラーの程度が「異常」であれば、背景色とは異なる「赤色」に表示されて、オペレータに注意を喚起させる。なお、表示部５５０の色を背景と異ならせる以外に、点滅などによって背景と異ならせてオペレータに注意を喚起させてもよい。
【０１４３】
表示部５６０には、号機選択ボタン３７２によって現在選択されている号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１を非常停止させるための操作ボタン５６１が設けられている。この操作ボタン５６１は、操作部３５１の操作ボタン３５３を構成している（図５）。たとえば現在選択されている号機ナンバー＃が「＃ｎ６」であれば、この操作ボタン５６１をクリック操作することで、号機ナンバー＃ｎ６の単結晶引上げ装置１を非常停止させるための操作データが生成される。ただし、誤操作を防止するために、ボタン操作後に「ＯＫ／キャンセル」の表示のうち「ＯＫ」の表示を再度操作することで、非常停止させるための操作データが生成されるように、構成されている。
【０１４４】
すなわち、操作ボタン５６１がクリック操作されると、「ＯＫ／キャンセル」が画面上に表示され、更に「ＯＫ」と表示された部分が、クリック操作されると、号機選択ボタン３７２によって現在選択されている号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１を非常停止させるための操作データＳ４が、モニタ装置３５０の内部のＣＰＵ３５９で生成される。なお、「ＯＫ／キャンセル」の「キャンセル」と表示された部分が、クリック操作されると、非常停止機能は無効となり、操作データＳ４は生成されない。
【０１４５】
図２に示すように、ＣＰＵ３５９で生成された操作データＳ４は、送受信部３０２に送出される。送受信部３０２では、操作データＳ４が、非常停止させるべき号機の号機ナンバー＃を示すデータとともに、所定のプロトコルにて信号線４２０に送出される。信号線４２０に送出された操作データＳ４と、これに対応づけられた号機ナンバー＃を示すデータは、各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...に送信され、送受信部１０４で受信される。各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...の制御部１０３は、受信されたデータの中から自己の号機ナンバー＃に対応するアドレスに書き込まれたデータを読み出し、操作データＳ４を取り込み、操作データＳ４に応じた電源停止信号を生成して、この電源停止信号を、電源回路に加える。これにより、対応する号機の単結晶引上げ装置１が非常停止する。
【０１４６】
表示部５７０は、各号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...に対応する各表示部５７１、５７２...と、非常停止（ＥＭ）有効ボタン５８２とで構成される。
【０１４７】
各表示部５７１、５７２...にはそれぞれ、対応する号機の単結晶引上げ装置１を非常停止させるための操作ボタン５７１Ｂ、５７２Ｂ...が設けられている。これら操作ボタン５７１Ｂ、５７２Ｂ...、非常停止有効ボタン５８２は、操作部３５１の操作ボタン３５３を構成している（図５）。
【０１４８】
各表示部５７１、５７２...にはそれぞれ、号機ナンバー＃ｎ１、＃ｎ２...の単結晶引上げ装置１、１...の制御状態が表示される。ただし表示部分が小さいため、たとえば現在の結晶長の値など、代表的な制御パラメータの現在値が表示される。また、各表示部５７１、５７２...のうち、号機選択ボタン３７２によって現在選択されている号機ナンバー＃の表示部に関しては、オペレータに注意を喚起するために、他の表示部の背景色（紺色）とは異なる色（水色）で表示される。また、各表示部５７１、５７２...のうち、エラーの程度が「注意」、「異常」の号機ナンバー＃の表示部に関しては、オペレータに注意を喚起するために、他の表示部の背景色（紺色）とは異なる色（黄色、赤色）で表示される。
【０１４９】
たとえば、号機ナンバー＃ｎ６が号機選択ボタン３７２によって現在選択されているものとすると、号機ナンバー＃ｎ６に対応する表示部５７６の背景色が水色となり、他の号機ナンバー＃ｎ１〜＃ｎ５、＃ｎ７...に対応する表示部５７１〜５７５、５７７...の背景色（紺色）と識別される。
【０１５０】
また、たとえば、号機ナンバー＃ｎ５の単結晶引上げ装置１でエラーが発生していて、エラーの程度が「注意」または「異常」であったものとすると、号機ナンバー＃ｎ５に対応する表示部５７５の背景色が黄色または赤色となり、他の号機ナンバー＃ｎ１〜＃ｎ４、＃ｎ６...に対応する表示部５７１〜５７４、５７６...の背景色（紺色あるいは水色）と識別される。
【０１５１】
表示部５７０においては、誤操作を防止するために、所定時間内に連続して２回の確実な操作を行わないと、非常停止させるための操作データが生成されないように、構成されている。
【０１５２】
すなわち、非常停止有効ボタン５８２がクリック操作されると、同非常停止有効ボタン５８２が所定時間（たとえば１０秒）の間、「有効」の文字とともに赤色表示に変化されて、非常停止機能が同所定時間（１０秒）の間有効となる。そして、更に、各号機ナンバー＃の表示部５７１、５７２...の操作ボタン５７１Ｂ、５７２Ｂ...の中から、非常停止させたい号機ナンバー＃の表示部の操作ボタンが、非常停止機能有効時間である所定時間（たとえば１０秒）以内にクリック操作されると、クリック操作された表示部が赤色表示に変化されて、クリック操作された表示部に対応する号機の単結晶引上げ装置１を非常停止させるための操作データＳ５が、モニタ装置３５０の内部のＣＰＵ３５９で生成される。なお、表示ボタン５７１Ｂ、５７２Ｂ...が、非常停止機能有効時間である所定時間（たとえば１０秒）以内にクリック操作されないと、非常停止有効ボタン５８２は、元の「無効」の文字、紺色の表示に戻り、非常停止機能は無効となり、操作データＳ５は生成されない。
【０１５３】
たとえば、非常停止有効ボタン５８２をクリック操作し、このクリック操作後、所定時間（たとえば１０秒）以内に、号機ナンバー、＃ｎ４、＃ｎ５、＃ｎ６に対応する表示部５７４、５７５、５７６の操作ボタン５７４Ｂ、５７５Ｂ、５７６Ｂをクリック操作すると、号機ナンバー＃ｎ４、＃ｎ５、＃ｎ６の単結晶引上げ装置１、１、１を非常停止させるための操作データＳ５が生成されることになる。
【０１５４】
図２に示すように、ＣＰＵ３５９で生成された操作データＳ５は、送受信部３０２に送出される。送受信部３０２では、操作データＳ５は、非常停止させるべき号機の号機ナンバー＃を示すデータとともに、所定のプロトコルにて信号線４２０に送出される。信号線４２０に送出された操作データＳ５と、これに対応づけられた号機ナンバー＃を示すデータは、各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...に送信され、送受信部１０４で受信される。各号機ナンバー＃の単結晶引上げ装置１、１...の制御部１０３は、受信されたデータの中から自己の号機ナンバー＃に対応するアドレスに書き込まれたデータを読み出し、操作データＳ５を取り込み、操作データＳ５に応じた電源停止信号を生成して、この電源停止信号を、電源回路に加える。これにより、対応する号機の単結晶引上げ装置１が非常停止する。
【０１５５】
トレンドデータの画像表示を行う第１のモニタ装置３３０のモニタ画面３３２、第２のモニタ装置３６０のモニタ画面３６２の表示内容について図９を併せ参照して説明する。
【０１５６】
図９は、第１のモニタ装置３３０のモニタ画面３３２、第２のモニタ装置３６０のモニタ画面３６２に表示されるトレンドデータを示している。同図９に示すように、トレンドデータは、横軸を時間若しくは結晶長とし、縦軸を引上げ速度、炉内温度、結晶直径、結晶重量の目標結晶径に対する偏差などの主要な制御パラメータとして、制御パラメータの過去一定期間の実際の変化Ｌ
1を示すデータである。一方、この実際の制御パラメータの変化Ｌ1とともに同じグラフ上には、基準となる制御パラメータの変化Ｌ
rが表示される。この基準となる制御パラメータの変化Ｌrは、単結晶６が高品質に製造されたときに得られたデータである。ある時刻における制御パラメータの実際の値と、制御パラメータの基準値とが所定の偏差
ΔＬ内に収まっていれば、単結晶６は高品質に製造されているものと判断される。この場合には、単結晶６が高品質に製造されている正常な状態であるとして、第１のモニタ装置３３０のモニタ画面３３２のうち、対応する分割画面３３２Ｄおよび第２のモニタ装置３６０のモニタ画面３６２の背景は、「正常なトレンドデータである」ことを示すために、たとえば「紺色」に表示される。これに対して、ある時刻における制御パラメータの実際の値と、制御パラメータの基準値とが、ある所定時間以上、上記偏差
ΔＬを超えた場合には、単結晶６は高品質に製造されなくなるおそれがあると判断される。この場合には、単結晶６が高品質に製造されなくなるおそれがある注意若しくは異常な状態であるとして、図８で示される装置状態を示す画面が色変化し、「注意若しくは異常なトレンドデータである」である旨の注意をオペレータに与える。
【０１５７】
オペレータは、その装置状態画面の表示に従って、適切な措置を迅速にとることができる。以下、上述のごとくシステムが構成された単結晶シリコン製造工場で行われる動作および、それによる効果について説明する。
【０１５８】
（全ての号機を監視しながら特定の号機を操作することが可能になる）
図５に示すように、第１のモニタ装置３１０のモニタ画面３１２の各分割画面３１２Ｄ、３１２Ｄ...にはそれぞれ、各号機のＣＺ炉２内の画像が表示され、また第１のモニタ装置３２０のモニタ画面３２２の各分割画面３２２Ｄ、３２２Ｄ...にはそれぞれ、各号機の制御状態を示す画像が表示され、また第１のモニタ装置３３０のモニタ画面３３２の各分割画面３３２Ｄ、３３２Ｄ...にはそれぞれ、各号機のトレンドデータを示す画像が表示される。このためオペレータは、遠隔地で、全ての号機を監視することができる。一方で、操作装置３７０の号機選択ボタン３７２によって特定の号機（たとえば号機ナンバー＃ｎ６）が選択されると、その特定の号機（号機ナンバー＃ｎ６）のＣＺ炉２内の画像が拡大されて、第２のモニタ装置３４０のモニタ画面３４２に表示され、また、その特定の号機（号機ナンバー＃ｎ６）の制御状態を示す画像が拡大されて、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５２に表示され、また、その特定の号機（号機ナンバー＃ｎ６）のトレンドデータを示す画像が拡大されて、第２のモニタ装置３６０のモニタ画面３６２に表示される。オペレータは、第２のモニタ装置のモニタ画面を見ながら、シード軸操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄあるいは炉内構成品操作ボタン３７７Ｕ、３７７Ｄを操作して、その特定の号機（号機ナンバー＃ｎ６）を遠隔操作することができる。このため、全ての号機を監視しながら特定の１台の号機を操作することができるようになる。たとえば、号機ナンバー＃ｎ６の単結晶引上げ装置１を操作している間にも、他の号機ナンバー＃ｎ５が手動操作すべき工程に入ったことを、第１のモニタ装置３１０、３２０、３３０のモニタ画面３１２、３２２、３３２（特にモニタ画面３２２）から容易に知ることができる。これにより、迅速に操作装置３７０によって、その他の号機ナンバー＃ｎ５を選択して、迅速に他の号機の単結晶引上げ装置１の操作に移行することができる。このため作業効率が飛躍的に向上することになる。
【０１５９】
なお、本実施例では、第１のモニタ装置は、炉内画像、制御状態を示す画像、トレンドデータを示す画像といった３種類の画像をそれぞれ表示する３つのモニタ装置３１０、３２０、３３０で構成しているが、炉内画像、制御状態を示す画像、トレンドデータを示す画像という３種類の画像のいうちいずれか２種類の画像をそれぞれ表示する２つのモニタ装置で構成してもよい。同様に、第２のモニタ装置に関しても、炉内画像、制御状態を示す画像、トレンドデータを示す画像という３種類の画像のいうちいずれか２種類の画像を表示する２つのモニタ装置で構成してもよい。
【０１６０】
また、本実施例では、操作装置３７０の号機選択ボタン３７２によって選択された一台の号機についての画像を、第２のモニタ装置３４０、３５０、３６０に拡大して表示させるようにしている。しかし、操作装置３７０で２台以上の号機を選択可能とするとともに、第２のモニタ装置３４０、３５０、３６０をそれぞれ２台以上設けて、２台以上の号機が選択された場合に、第２のモニタ装置３４０、３４０...、３５０、３５０...、３６０、３６０...のそれぞれに、２台以上の号機についての画像を拡大して表示させる実施も可能である。
【０１６１】
（高い視認性による監視、操作が可能となる）
第２のモニタ装置３４０のモニタ画面３４２には、特定の号機に関して、現在の工程に対応するビューポイントの炉内画像が表示される。たとえば、多結晶溶解工程では、炉内監視用カメラ２００Ａが選択され、ビューポイントＡで撮像された炉内画像が、モニタ画面３４２に表示される。多結晶溶解工程では、多結晶シリコンが溶融していく過程において、石英るつぼ３内の溶融の程度を炉内画像をみながら、炉内構成品を上昇あるいは下降させる操作が行われる。ビューポイントＡの炉内画像は、石英るつぼ３内を最もよく確認できる画像である。このためオペレータは、多結晶溶解工程において、高い視認性をもって操作を行うことができる。
【０１６２】
種結晶浸漬工程では、炉内監視用カメラ２００Ａが選択され、ビューポイントＡで撮像された炉内画像が、モニタ画面３４２に表示される。種結晶浸漬工程では、炉内画像をみてシード軸４ａの上昇、下降の操作を行い、種結晶４ｂのディップを判定したり再溶解（付け直し）の場合には付け直しの判定をする必要がある。ビューポイントＡの炉内画像は、かかる判定を最も確実に行うことができる画像である。このためオペレータは、種結晶浸漬工程において、高い視認性をもって操作を行うことができる。
【０１６３】
ネッキング工程では、炉内監視用カメラ２００Ｄが選択され、ビューポイントＤで撮像された炉内画像が、モニタ画面３４２に表示される。ネッキング工程では、炉内画像をみてシード軸４ａの上昇操作を行い、絞り部６ａの形成の判定をしたり、無転位の判定、単結晶化の判定を行う必要がある。ビューポイントＤの炉内画像は、かかる判定を最も確実に行うことができる画像である。このためオペレータは、ネッキング工程において、高い視認性をもって操作を行うことができる。
【０１６４】
なお、直胴工程では、２重リング、稜線、稜線割れの確認が同様に炉内監視用カメラを用いて行われる。直胴工程では、炉内監視用カメラ２００Ｂが選択され、ビューポイントＢで撮像された炉内画像がモニタ３４２に表示される。
【０１６５】
第１のモニタ装置３１０のモニタ画面３１２にも、全ての号機に関して、現在の工程に対応するビューポイントの炉内画像が表示される。このためオペレータは、第１のモニタ装置３１０のモニタ画面３１２を視認することによっても、高い視認性をもって操作を行うことができる。
【０１６６】
なお、実施例では、複数のビューポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応して複数の炉内監視用カメラ２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄを設けて、各工程に対応するビューポイントの炉内画像を取得するようにしているが、炉内監視用カメラのビューポイントを固定するのではなく、ビューポイントを変化可能としてもよい。たとえば１台の炉内監視用カメラのビューポイントを工程毎に変化させることで、各工程に対応するビューポイントの炉内画像を取得するような実施も可能である。
【０１６７】
（高い動作応答性による操作が可能となる）
多結晶溶解工程、種結晶浸漬工程、ネッキング工程では、炉内画像を見ながら高い応答性をもって、操作が行われる必要がある。また、遠隔操作する場合に、単結晶引上げ装置１に設けられた操作盤１０２で操作するのと同等のリアルタイム性が必要となる。また、オペレータが自分が操作しているという認識を持たせるためのマンマシンインターフェイスが必要となる。
【０１６８】
仮に、動作応答性が遅くなると、場合によっては、シード軸４ａや結晶を融液５に漬け込み過ぎたりして、石英るつぼ３から液漏れするなどのおそれがある。また、仮にパーソナルコンピュータを使用して操作指令を与えた場合には、コンピュータが操作されてから実際に単結晶引上げ装置１が動作するまでの時間は、他の処理を並列して行っているＣＰＵの内部処理の時間の影響を受けて、一定のレスポンスが得られない。また、仮にパーソナルコンピュータを使用して操作コマンドを与える場合には、一般にマウスが使用されるが、マウス操作では、オペレータが自分が操作しているという感覚が少ない。
【０１６９】
本実施例では、操作装置３７０のシード軸操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄが操作されると、図２に示すように、操作信号Ｓ１が、モニタ装置３４０、３５０、３６０の内部のＣＰＵ３４９、３５９、３６９とは別の信号処理回路３７９にて生成されて、独立した信号線４３０を介して、対応する単結晶引上げ装置１の制御装置１００に送られ、単結晶引上げ装置１のシード軸４ａが動作する。同様に、操作装置３７０の炉内構成品操作ボタン３７７Ｕ、３７７Ｄが操作されると、操作信号Ｓ２が、モニタ装置３４０、３５０、３６０の内部のＣＰＵ３４９、３５９、３６９とは別の信号処理回路３７９にて生成されて、独立した信号線４３０を介して、対応する単結晶引上げ装置１の制御装置１００に送られ、単結晶引上げ装置１が動作する。前述したように本実施例では、操作されてから実際の動作（停止）するまでの時間が所定時間（たとえば１００ｍｓｅｃ）以内となるようにシステムが構築されている。このように本実施例では、パーソナルコンピュータ内部のＣＰＵの処理とは独立した信号処理回路３７９（たとえば接点の断続によりオンオフ信号を生成する回路）で操作信号が生成されて独立した信号線によって直接、単結晶引上げ装置１まで送信することができるため、高い動作応答性をもって単結晶引上げ装置１を動作させることができる。また、高いリアルタイム性をもって操作することができる。
【０１７０】
しかも、本実施例では、操作装置３７０の操作ボタン３７５Ｕ、３７５Ｄ、３７７Ｕ、３７７Ｄを押しボタンとして構成し、押しボタンが押されている間あるいは押しボタンが押される毎に、押しボタンと一体のランプが点灯する。このためオペレータに自分が操作しているという感覚を与えることができ、操作性が飛躍的に向上する。なお、押しボタンは一例であり、操作装置３７０の操作子としては、トグルスイッチ、操作レバー等、任意の操作子を使用することができる。
【０１７１】
（異常事態が発生した場合に、複数の号機に対して同時に指令を与えることが可能となる）
図８に示すように、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５２には、号機選択ボタン３７２によって選択された特定の号機の制御状態のみならず、他の号機の制御状態についても表示される。そして、異常が発生した場合には、その特定の号機のエラー情報のみならず、他の号機のエラー情報についても同じモニタ画面３５２上で表示される。本実施例では、第２のモニタ装置３５０のモニタ画面３５３の表示部５７０（表示部５７１、５７２...）に、複数台の各単結晶引上げ装置１、１...のエラー情報を含む制御状態が表示される。また、モニタ画面３５２の表示部５７０（表示部５７１、５７２...）に、複数台の各単結晶引上げ装置１、１...を非常停止させるための操作ボタン５７１Ｂ、５７２Ｂ...が設けられる。
【０１７２】
たとえば、号機選択ボタン３７２によって号機ナンバー＃ｎ６の単結晶引上げ装置１の制御状態をモニタ画面３５０上に大きく表示中に、隣接する号機ナンバー＃ｎ５の単結晶引上げ装置１で、異常（たとえば水蒸気漏れ）が発生したとする。異常の種類によっては、異常が発生した単結晶引上げ装置のみならず隣接する単結晶引上げ装置にも被害が及ぶ場合がある。
【０１７３】
この点、本実施例によれば、異常が発生した号機ナンバー＃ｎ５の単結晶引上げ装置１のみならず隣接する号機ナンバー＃ｎ４、＃ｎ６の単結晶引上げ装置１、１に被害が及ぶおそれがあることをモニタ画面３５０の表示部５７０（表示部５７１、５７２...）から容易に認識することができる。そして、また、その場合に、操作ボタン５７４Ｂ、５７５Ｂ、５７６Ｂを一斉に操作することで、一斉に該当する複数台（号機ナンバー＃ｎ４、＃ｎ５、＃ｎ６）の単結晶引上げ装置１、１、１を非常停止させることができる。このように本実施例によれば、異常事態に緊急に対処することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
本発明は、単結晶シリコンのみならずシリコン以外の単結晶半導体を引き上げる場合にも、また化合物半導体を引き上げる場合にも当然適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】図１は、実施形態の単結晶引上げ装置の構成を側面からみた断面図である。
【図２】図２は、単結晶シリコン製造工場の全体構成図である。
【図３】図３は、各炉内監視用カメラとＣＺ炉との位置関係を示した図である。
【図４】図４（ａ）は、カメラ用ポートと、各ビューポイントとの関係を示した図で、図４（ｂ）は、ＣＺ炉内の各部位と、各ビューポイントとの関係を示した図である。
【図５】図５は、遠隔監視・操作システムの各モニタ装置および操作装置の構成図である。
【図６】図６は、遠隔監視・操作システムの各モニタ装置および操作装置の配置例を示した図である。
【図７】図７は、操作装置の操作盤を示した図である。
【図８】図８は、制御状態を表示する第２のモニタ装置のモニタ画面を拡大して示した図である。
【図９】図９は、トレンドデータを表示する第２のモニタ装置のモニタ画面の表示例を示した図である。
【符号の説明】
【０１７６】
１  単結晶引上げ装置、  ２  ＣＺ炉、  １００  制御装置、  １０４  送受信部、２００（２００Ａ〜２００Ｄ）  炉内監視用カメラ、２０１  送信部、  ３００  遠隔監視・操作システム、３０１、３０２、３０３、３０４  送受信部、  ３１０、３２０、３３０  第１のモニタ装置、  ３４０、３５０、３６０  第２のモニタ装置、３７０  操作装置、４１０、４２０、４３０、４４０  信号線
【図１】
0004819551.tif 000002
【図２】
0004819551.tif 000003
【図３】
0004819551.tif 000004
【図４】
0004819551.tif 000005
【図５】
0004819551.tif 000006
【図６】
0004819551.tif 000007
【図７】
0004819551.tif 000008
【図８】
0004819551.tif 000009
【図９】
0004819551.tif 000010