(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン単結晶の成長用装置と組み合われて使用する方法であって、該結晶成長装置が、結晶がそこから引き上げられるシリコン融液を含む加熱されたるつぼであって、該融液が、該結晶が該融液から引き上げられる場合に、該結晶に隣接した明るい領域として見えるメニスカスを備えた表面を有する該るつぼと、
該結晶に隣接した該明るい領域の部分を含む該るつぼの内部の画像を形成するカメラであって、該画像が複数のピクセルを含み、該ピクセルのそれぞれが、該画像の光学的特性を表わす値を有する該カメラと、
複数の該画像のエッジ検出領域を定義し、該ピクセル値の関数として該画像を処理して該エッジ検出領域内でエッジを検出する画像プロセッサ、とを有し、
該エッジ検出領域を再配置し、該検出されたエッジから定義された該結晶に対応して、該画像中の物体の寸法から、該結晶のおおよその直径を決定するための該方法が、
該結晶のおおよそ中央に対応した位置に該画像の中央ウインドウ領域を定義し、該中央ウインドウ領域が楕円形状を有する工程と、
該中央ウインドウ領域内の該ピクセル値の関数として該画像を処理し、該結晶を検出する工程と、
該中央ウインドウ領域内の該結晶の位置に基づいて、該エッジ検出領域を定義する工程と、
該ピクセル値の関数として該画像を処理し、該中央ウインドウ領域内のみで、該エッジを検出する工程と、
該検出されたエッジを集めて、該結晶に対応して、該中央ウインドウ領域内で、該物体を定義する工程と、
該定義された物体の寸法を決定する工程と、
該定義された物体の該決定された寸法の関数として、該結晶のおおよその直径を決定する工程と、を含む方法。
【請求項２】
上記定義された物体の該寸法を決定する工程が、
該物体の中心と、該定義された中心を通った該物体の幅とを定義する工程であって、該物体の該中心が、該結晶のおおよそ中心に対応し、該物体の該幅が、該結晶のおおよそ直径に対応する該工程を含む請求項１の方法。
【請求項３】
上記エッジ検出領域を定義する工程が、該物体の該中心に関して放射状に配置され、該中心から該物体の該幅のおおよそ半分の距離の位置に、複数の該画像のウインドウ領域を定義する工程であって、該結晶に隣接した該明るい領域のエッジに対応して、該放射状のウインドウ領域内に該エッジが検出される該工程を含む請求項２の方法。
【請求項４】
更に、該放射状のウインドウ領域内で検出された該エッジに基づいて、該メニスカスの形状に対応した曲線を定義する工程と、
該定義された曲線の寸法を決定する工程と、
該定義された曲線の該決定された寸法の関数として、該結晶の直径を決定する工程と、を含む請求項３の方法。
【請求項５】
上記定義された曲線が、該放射状のウインドウ領域内で検出された該エッジに適合した円を描き、更に、
該放射状のウインドウ領域を、該定義された該中心に関して放射状に配置され、該中心から該結晶の該決定された直径のおおよそ半分の距離の位置に、該放射状のウインドウ領域を移動させる工程を含む請求項４の方法。
【請求項６】
上記結晶が略円筒状であり、上記明るい領域が略リング形状であり、
上記円を定義する工程が、少なくとも３つの放射状のウインドウ領域内で定義される該リング形状の明るい領域の該エッジを含む円を定義する工程を含む請求項４の方法。
【請求項７】
上記結晶が略円筒状であり、上記明るい領域が略リング形状であり、
上記円を定義する工程が、少なくとも３つの放射状のウインドウ領域内で定義される該リング形状の明るい領域の該エッジを含む楕円を定義する工程を含む請求項４の方法。
【請求項８】
更に、参照（ｘ、ｙ）軸系に関連して、該結晶のおおよそ中心を定義する工程を含み、上記エッジ検出領域を定義する工程が、該結晶の該定義された中心に関して放射状に設けられた位置に、複数の該画像のウインドウ領域を定義する工程であって、該放射状のウインドウ領域の少なくとも１つが、該定義された中心のｙ軸の下方にβの角度で配置され、該βが約１５°と約５０°との間であり、該エッジが、該結晶に隣接する該明るい領域のエッジに対応して、該放射状のウインドウ領域内で検出される該工程を含む請求項２の方法。
【請求項９】
上記結晶成長装置が、該融液の該表面の上方の該るつぼ内に配置された反射板を含み、該反射板が、該結晶がそこを通って引き上げられ、複数のノッチがそこから外方に放射状に延びた中央開口部を有し、
該放射状のウインドウ領域を定義する工程が、該ノッチのそれぞれの中に、該放射状のウインドウ領域の１つを配置する工程を含む請求項８の方法。
【請求項１０】
更に、該結晶のおおむね中心から、該明るいリングのエッジまでの距離に略等しい半径を有する円を定義する工程と、
該定義された円の半径の関数として、該結晶の直径を決定する工程と、
参照（ｘ、ｙ）軸系と関係して該結晶のおおよそ中心を定義する工程と、
該結晶の該定義された中心のｙ軸の下方で、該結晶の該定義された中心から該結晶のおおよその直径の略半分の距離に位置に、該画像の前のウインドウ領域を定義する工程と、を含み、
更に、該ピクセル値の関数として該画像を処理し、該前のウインドウ領域内でエッジを検出する工程を含み、該前のウインドウ領域内で検出された該エッジが、該結晶に隣接した該明るい領域の該エッジに対応する請求項１の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、一般的には、シリコン結晶を成長するためのチョクラルスキ工程制御の改良に関し、特に、測定されたパラメータに基づいた成長プロセスの制御に使用するための観察システム、及びシリコン結晶とシリコン結晶成長プロセスのパラメータの測定方法に関する。
【０００２】
シリコン電子素子の製造のための殆どのプロセスが、開始材料として、モノクリスタル又は単結晶のシリコンを使用する。チョクラルスキプロセスを用いた結晶引き上げ機械は、単結晶シリコンの大多数を生産する。簡単に述べると、チョクラルスキプロセスは、特別に設計された炉中に配置された石英るつぼの中での、高純度の多結晶シリコン、又はポリシリコンの溶融を含む。るつぼ中のシリコンが溶融した後、結晶引き上げメカニズムが、種結晶を溶融したシリコンに接触するように降下させる。種が溶融し始めた場合、融液から静かに種を引き抜くことにより、メカニズムが、シリコン融液から成長している結晶を引き上げる。
【０００３】
結晶のネックを形成した後、所望の直径に達するまで、引き上げ速度及び／又は溶融温度を下げることにより、プロセスは、成長する結晶の直径を大きくする。引き上げ速度と融液温度を制御するとともに、融液レベルの減少を補うことにより、おおよそ一定の直径を有するように（即ち、略円筒状になるように）、結晶の主本体が成長される。成長プロセスの終わり近くであって、るつぼの溶融シリコンが空になる前に、プロセスは結晶の直径をしだいに減少し、エンドコーンを形成する。一般的には、エンドコーンは、結晶引き上げ速度及びるつぼに供給される熱を増加させることにより形成される。直径が十分に小さくなった場合、結晶は融液から分離される。成長プロセス中、るつぼは、融液を一の方向に回転し、結晶引き上げメカニズムは、その引き上げケーブル又はシャフト、種及び結晶を、他の方向に回転させる。
【０００４】
従来のチョクラルスキ成長プロセスは、広い応用に有用な単結晶シリコンの成長には満足ではあるが、半導体材料の品質の更なる改良が求められた。例えば、チョクラルスキプロセスは、一部では、成長される結晶の直径を関数として制御された。このように、結晶成長の異なった段階で、結晶の直径を測定する正確で信頼のあるシステムが、結晶の品質を確保するために必要とされる。
【０００５】
全ての開示がここに参考文献として、共通の譲受人に譲渡された米国特許5,665,159及び5,653,799には、単結晶シリコンの成長プロセスの制御に使用する、結晶の直径を正確にかつ信頼性を有して測定するシステム及び方法がそれぞれ記載されている。特徴的には、それらの特許のシステムと方法は、カメラにより生み出される結晶−融液界面の画像を処理することにより、成長する結晶の直径を正確に決定する。
【０００６】
しかしながら、更なる改良が常に望まれた。例えば、誤った目標の検出が、結晶の直径を測定する能力を妥協させる。また、異なった可能なカメラ位置を補うような改良が望まれる。同様に、直径検出の失敗の可能性を低減するために冗長システムが望まれる。
【０００７】
加えて、温度及び／又はガス流の管理の目的で、るつぼ中に、ホットゾーン装置がしばしば配置される。例えば、時々、熱シールドが、るつぼ中に部分的な温度キャビティを形成するために用いられ、液体−気体−固体界面における自由な融液表面からの熱の損失を少なくする。残念なことに、ホットゾーンは、成長結晶のカメラの視界を覆い隠すことにより正確で信頼性のある直径測定の障害となりうる。
【０００８】
これらの理由から、チョクラルスキプロセスで結晶の直径を測定し制御するための改良されたシステムが望まれる。
【０００９】
（発明の概要）
本発明は、上記必要性に合致し、制御及び操作の改良された方法及びシステムを提供することにより従来技術の欠陥を克服するものである。本発明は、例えば、エッジ検出ルーチンを行って、ホットゾーン装置による誤った目標を避け、結晶のブライトリング（明るいリング）のエッジが、円形に適合させるための、少なくとも３つの画像のウインドウ領域で検出されない場合であっても、結晶の直径の測定を可能とする観察システムにより達成される。加えて、このような方法は、効率よく、経済的に行なうことができ、そのようなシステムは経済的に実行でき、経済的に実施できる。
【００１０】
簡単に述べると、本発明の形態を用いた方法は、シリコン単結晶の成長のための装置とともに用いられる。結晶成長装置は、そこから結晶が引き上げられるシリコン融液を含む加熱されたるつぼを有し、融液は引き上げられた結晶に隣接した明るい領域のようなメニスカスを備えた表面を有する。本方法は、結晶の直径を決定し、結晶に隣接した明るい領域の部分を含むるつぼの内側の画像を形成する工程から始まる。また、本方法は、結晶のほぼ中央に対応した位置に、画像の中央ウインドウ領域を形成する工程と、該画像をそのピクセル値の関数として処理して、中央ウインドウ領域の中でエッジを検出する工程とを含む。本発明の方法によれば、中央ウインドウ領域が楕円形状を有する。本方法は、更に、検出されたエッジを集めて、結晶に対応する画像中で物体を明確にする工程と、明確にされた物体の決められた寸法を関数として、結晶のおおよその直径を決定する工程とを含む。
【００１１】
一般に、本発明の他の形態は、シリコン単結晶の成長装置とともに使用するシステムである。結晶成長装置は、そこから結晶が引き上げられるシリコン融液を含む加熱されたるつぼを有し、該融液は、引き上げられた結晶に隣接する明るい領域として見えるメニスカスを備えた表面を有する。システムは、結晶の直径を決定し、結晶に隣接した明るい領域の部分を含むるつぼの内側の画像を形成するためのカメラと、該画像を処理するための画像プロセッサとを含む。画像プロセッサは、結晶のほぼ中央に対応した位置に、画像の中央ウインドウ領域を形成する形成回路を含む。中央ウインドウ領域は、楕円形状である。また、画像処理装置は、そのピクセル値を関数として画像を処理して、中央ウインドウ領域内でエッジを検出し、そして結晶に対応して画像中に物体を明確にするために検出されたエッジを集める検出回路を含む。画像処理装置は、更に、定義された物体の寸法を決定し、定義された物体の決定された寸法の関数として、結晶のおおよその直径を決定する。
【００１２】
代わりに、本発明は、様々な他の方法やシステムを含むものであっても良い。
他の目的及び特徴は、一部は明らかであり、一部は以下において指摘されるであろう。
【００１３】
（好ましい具体例の詳細な記載）
チョクラルスキ結晶成長装置１３とともに使用するシステム１１を、図１に示す。図示した具体例では、結晶成長装置１３が、るつぼ１９を封入する真空チャンバ１５を含む。抵抗ヒータ２１のような加熱手段が、るつぼ１９を囲う。一の具体例では、絶縁体２３が真空チャンバ１５の内壁に並び、水が導入されたチャンバ冷却ジャケット（図示せず）が、それを取り囲む。一般的には、アルゴンガス不活性雰囲気が導入されるように、真空ポンプ（図示せず）が真空チャンバ１５の中から気体を排除する。
【００１４】
チョクラルスキ単結晶成長プロセスにより、多量の多結晶シリコン又はポリシリコンがるつぼ１９に入れられる。ヒータ電源２７が、抵抗ヒータ２１を通って電流を供給し、投入物を融解し、これにより、そこから単結晶３１が引き上げられるシリコン融液２９を形成する。従来から知られているように、単結晶３１は、引き上げシャフト又はケーブル３７に取り付けられた種結晶３５から始まる。図１に示すように、単結晶３１及びるつぼ１９は、一般に、共通の対称軸３９を有する。
【００１５】
加熱と結晶引き上げとの双方の間に、るつぼ駆動ユニット４３が、るつぼ１９を、（例えば、時計回りの方向に）回転させる。るつぼ駆動ユニット４３は、また、結晶成長プロセス中に望まれるように、るつぼ１９を上昇、下降させる。例えば、るつぼ駆動ユニット４３は、融液２９が消費された場合に、参照符号４５で示すレベルを所望の高さに維持するように、るつぼ１９を上昇させる。結晶駆動ユニット４７は、同時に、るつぼ駆動ユニット４３がるつぼ１９を回転させる方向と逆の方向に、ケーブル３７を回転させる。加えて、結晶駆動ユニット４７は、成長プロセスの間に望まれるように、融液レベル４５に対して、結晶３１を上昇又は下降させる。
【００１６】
一の具体例では、種結晶３５を、るつぼ１９に含まれた溶融シリコンの融液２９に殆ど接触するように下降させることにより、結晶成長装置１３が種結晶３５を予備加熱する。予備加熱の後、結晶駆動ユニット４７は、ケーブル３７が、融液レベル４５で融液２９と接触するまで、種結晶３５を下げ続ける。種結晶３５が溶けた場合、結晶駆動ユニット４７がゆっくり、それを融液２９から引き上げ、又は引っ張る。それを引き上げるのに従って、種結晶３５が融液２９からシリコンを引っ張り、シリコン単結晶３１の成長を行なわせる。結晶駆動ユニット４７は、融液２９から結晶３１を引っ張るのと同様に、参照速度で結晶３１を回転させる。るつぼ駆動ユニット４３は、同様に、他の参照速度で、しかしながら、常に結晶３１とは反対の方向に、るつぼ１９を回転させる。
【００１７】
制御ユニット５１は、最初に、引き上げ速度と、電源２７がヒータ２７に供給する電力を制御し、結晶のネックダウンを引き起こす。結晶成長装置１３は、種結晶３５が融液２９から引き上げられたのと同様に、実質的に一定の直径で、結晶ネックを成長する。例えば、制御ユニット５１は、所望の直径の約１５パーセントの実質的に一定のネック直径を維持する。ネックが所望の長さに到達した後、制御ユニット５１が、続いて、回転、引き上げ及び／又は加熱パラメータを調整し、結晶３１の直径を、コーン形状の手段で、所望の結晶本体の直径に到達するまで増加させる。一度、所望の結晶直径に到達すれば、制御ユニット５１が成長パラメータを制御し、プロセスがその最後に達するまで、システム１１によって測定されながら、比較的一定の直径を維持する。その点で、直径を減少させるために引っ張り速度と加熱が増加され、単結晶３１の端部でテーパ部を形成する。全体の記載がここに引用文献として添付された、共通の譲受人に譲渡された米国特許5,178,720では、結晶の直径の関数として結晶とるつぼの回転速度を制御する好ましい方法が記載されている。
【００１８】
制御ユニット５１は、少なくとも１つの、２次元カメラ５３との組み合わせで操作され、成長プロセスの複数のパラメータを決定する。例えば、カメラ５３は、例えば、768x494ピクセルの解像度を有するSonyのXC-75 CCDビデオカメラのような、モノクロームのチャージカップル素子（ＣＣＤ）アレイカメラである。他の適当なカメラとしては、Javelin SmartCam JE カメラがある。カメラ５３はチャンバ１５のビューポート（図示せず）の上に載せられ、一般に長手軸３９と交差した融液レベル４５に照準を合わせる（図３参照）。例えば、結晶成長装置１３のオペレータは、実質的に垂直軸３９に対して、おおよその３４°の角度でカメラ５３を配置する。
【００１９】
本発明によれば、カメラ５３は、結晶３１の成長プロセス中のるつぼ１９の内側のビデオ画像を形成する。カメラ５３で形成された画像は、融液２９と結晶３１との間の境界のメニスカス５５（図３参照）の部分を含むことが好ましい。１の好ましい具体例では、カメラ５３は、比較的広い視野（例えば、おおよそ３００ｍｍ又はそれ以上）を提供できるレンズ（例えば、１６ｍｍ）を備える。例えば、レンズは、融液―結晶界面の改良された視界を提供する望遠レンズであることが好ましい。融液２９と結晶３１は、本質的に、自己発光であり、外部の光源を用いることなくカメラ５３に光を提供する。また、付加的なカメラを、異なった視野を提供するために使用しても良いことが理解される。
【００２０】
カメラ５３からの信号の処理に加えて、制御ユニット５１は、他のセンサからの信号も処理する。例えば、フォトセルのような、温度センサ５９が、融液の表面温度を測定するために使用される。
【００２１】
図２に、ブロックダイアグラム形式の、制御ユニット５１の好ましい具体例を示す。カメラ５３は、るつぼ１９の内部のビデオ画像を、ライン６１（例えば、RS-170ビデオケーブル）を経て、ビジョンシステム６３に伝達する。図２に示すように、ビジョンシステム６３は、ビデオ画像フレームバッファ６７と画像プロセッサ６９を含み、ビデオ画像を捕まえ、処理する。次に、ビジョンシステム６３は、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）７１に、ライン７５で接続される。例として、ビジョンシステム６３は、CX-100 Imagination Frame Grabber、又はCognex CVS-4400ビジョンシステムである。一の好ましい具体例では、PLC７１は、Texas Instrumentsで製造されたModel 575 PLC、又はModel 545 PLCであり、ライン７５が接続インターフェイス（例えば、VME backplane interface）を表わす。PLC７１を用いた特別なコントローラに依存し、コミニュケーションインターフェイス７５は、例えば、更にコミュニケーショウボード（例えば、RS-422シリアル双方向性PLCポートを用いたModel 2571 Program Port Expander Module）を含むカスタムVMEラックからなる。
【００２２】
制御ユニット５１は、また、プログラムされたデジタル又はアナログコンピュータ７７を含み、カメラ５３からの処理信号の関数として、他の物の間で、るつぼ駆動ユニット４３、単結晶駆動ユニット４７及び熱電源２７の制御に使用される。図２に示されるように、PLC７１は、ライン７９（例えば、RS-232ケーブル）でコンピュータ７７と接続され、またライン８５（例えば、RS-485ケーブル）で１又はそれ以上のプロセス入力／出力モジュール８３と接続される。本発明では、コンピュータ７７は、結晶成長装置１３のオペレータが、成長される特別の結晶のために、所望のパラメータの組を入力できるオペレータインターフェイスを提供する。
【００２３】
一の具体例では、ビジョンシステム６３は、また、ビジョンシステム６３が、ライン９１（例えば、RS-232ケーブル）でパーソナルコンピュータ８７に接続され、同様に、ライン９１（例えば、RS-170ビデオケーブル）でビデオディスプレイ９３に接続される。ビデオディスプレイ９３は、カメラ５３で形成されたビデオ画像を表示し、コンピュータ８７は、ビジョンシステム６３をプログラムするために使用される。代わりに、コンピュータ７７、８７が、１つのコンピュータからなり、結晶成長プロセスオートメーションをプログラムし、オペレータインターフェイスを提供するものであっても良い。更に、所定のシステムで形成されたビジョンシステム６３は、それ自身のコンピュータ（図示せず）を含むものであっても良く、捕えられた画像を処理するためのパーソナルコンピュータ７７と組み合わせて使用されても良い。
【００２４】
プロセス入力／出力モジュール８３は、成長プロセスを制御するために、結晶成長装置１３への、及びからのパスを提供する。例えば、ＰＬＣ７１は、温度センサ５９から融液の温度に関する情報を受け取り、プロセス入力／出力モジュール８３を通って制御信号を加熱電源２７に出力し、融液の温度を制御することにより、成長プロセスを制御する。
【００２５】
融液２９から引き出されたシリコン結晶３１の部分図である図３は、溶融し、及び種結晶３５を浸す工程に続く結晶成長プロセスの後の方の段階を示す。図示されたように、結晶３１は、直径がＤである結晶シリコンの、全体が円筒状のボディ（即ち、インゴット）からなる。例えば、結晶３１のような、成長したままの（as-grown）結晶は、略円筒形ではあるが、一般には、均一な直径を有していない。これは、軸３９に沿った異なった軸の位置で、直径Ｄが僅かにばらつくためである。更に、直径Ｄは、結晶成長の異なった段階（例えば、種、ネック、クラウン、ショルダ、ボディ及びエンドコーン）でばらつく。
【００２６】
図３に、結晶３１と融液２９との間の境界に形成された液体のメニスカス５５を有する融液２９の表面９９を示す。従来から知られているように、メニスカス５５上のるつぼ１９の反射は、しばしば、結晶３１に隣接したブライトリングとして見える。上述のように、カメラ５３は、一般には、チャンバ１５のビューポート上に載せられ、軸３９と融液２９の表面９９との間の交点に向けられる。このように、カメラ５３の光軸１０１は、軸３９に対して鋭角α（例えば、αは１５−３５°程度）となる。適当なレンズとカメラ部分は、小さな種やネックの高解像度の望遠視野とともに、結晶３１のより広いボディ部分の広角視野を提供する。特別な具体例では、カメラ５３は、結晶の幅と、少なくともメニスカス５５のブライトリングの部分を含む視野を提供する。ＰＬＣ７１によって、観察が開始された場合、ビジョンシステム６３のフレームバッファ６７が、一定の間隔（例えば、１秒間隔）で、カメラ５３により形成されたるつぼ１９の内側の画像を得る。
【００２７】
図４を参照して、フレームバッファ６７に捕えられたるつぼ１９の内側の画像は、それぞれ複数のピクセルを含む。従来から知られているように、各ピクセルは、画像の光学的特性を表わす値を有する。例えば、ピクセルの強度に対応したピクセル値、又はグレイレベルである。画像プロセッサ６９は、画像上に、少なくとも３つ、好ましくは５つ又はそれ以上の、重要な放射状の領域１０３を形成し、それらの中のピクセルを画像の光学的特性（例えば、ピクセルの強度の強さ又は傾き）のために検査する。それらの放射状の領域１０３は、また、エッジツール（edge tool）又はウインドウ領域と呼ばれる。各領域１０３に含まれた、検出された特性に基づいて、画像プロセッサ６９が画像のエッジを検出する。ビジョンシステムの技術において、比較的小さな空間領域で、グレイレベルが比較的大きく変化した画像内の領域として、エッジが定義される。強度又は強度の傾きに加えて、又は代わりに、例えば、色やコントラストのような、画像の他の光学的特性がエッジ座標を見出すために検出されても良い。
【００２８】
本発明によれば、画像プロセッサ６９が、画像の中に予め選択された位置で、領域１０３を定義する。領域１０３の位置は、カメラ５３で見られるように、おおよそ、メニスカス５５のブライトリングの期待される形状に適合したカーブに沿った位置に対応することが好ましい。換言すれば、領域１０３は、定義された中心に対して放射状に、ブライトリングの形状に近い楕円又は円の半分に、底辺に沿って配置される。ブライトリングの一部の形状に近い選択された位置に、領域１０３を定義することにより、領域１０３は、誤った測定を引き起こす融液２９の表面９９での知られた又は期待される反射を避けることができる、また、画像プロセッサ６９が領域１０３の数を定義するため、もし、チャンバ１５のビューポートの一部が遮蔽されても、画像プロセッサ６９は、なお、ブライトリングのエッジを検出できる。この方法では、画像プロセッサ６９がメニスカス５５のブライトリングの外方に沿って配置されたエッジを決定し、以下に記載するような処理を行なう。
【００２９】
図４に、領域１０３が定義される好ましい位置の組を示す。図示したように、左端及び右端の領域１０３は、中心点Ｃのｙ座標の下方に、それぞれ、角度β１及び角度β２で設けられるのが好ましい。例えば、β１、β２はそれぞれおおよそ４５°である。この方法で領域１０３を設けることにより、本発明に従って操作するシステム１１は、結晶３１のボディが、チャンバ１５のビューポートを通して見られるブライトリングの最大幅を遮蔽した場合に引き起こされるエラーにあわない。更に、システム１１は、大きな直径の結晶（例えば、２００ｍｍ又はそれ以上）で特に問題である遠近の歪により引き起こされる問題を克服する。本発明の好ましい具体例では、角度β１及び角度β２は可変であり、おおよそ１５°から５０°の範囲であり、領域１０３は、おおよそ８０°から１５０°の角度で広がる。
【００３０】
上述のように、結晶駆動ユニット４７は、一般には融液表面９９に対して垂直である垂直軸３９の沿って、結晶を引き上げる。引き上げ中、結晶３１は垂直軸３９に対して動くことができる。特徴的には、領域１０３は十分に大きいため、結晶が移動していても、ブライトリングのエッジ座標は、領域１０３の内側に定義される。画像プロセッサ６９は、さらに、領域１０３の予め選択された位置を、動的に動かし、成長の全ての段階（例えば、種、ネック、クラウン、ショルダ、ボディ及びエンドコーン）を通して結晶の直径に従って、それらの領域をブライトリングの映された部分に隣接させる。換言すれば、領域１０３は、おおむね４ｍｍから３２０ｍｍの結晶の直径を追跡する。従来から知られているように、しかしながら、ブライトリングは成長のすべての段階でいつも見えるわけではない。例えば、結晶３１のクラウン部分の成長中、ブライトリングは比較的小さいか、又は見えない。このために、システム１１は、画像のバックグラウンドの強度に比較して明るい領域として現れるクラウンの周辺部を検出することが好ましい。この場合、画像のバックグラウンドは、融液表面９９を表わす。このように、ブライトリングを検出する代わりに、システム１１は、結晶３１のクラウンと関連した明るい領域を検出する。
【００３１】
好ましい具体例では、領域１０３の内側で検出されたブライトリングのエッジの座標は、数学的に変換されて遠近歪が補正され、それから、最も適合した円形測定に入れられる。例えば、画像プロセッサ６９は、Hough変換又は、最小二乗適合を用いて、検出されたエッジに対応した円形形状を定義する。本発明によれば、画像プロセッサ６９は、検出された座標に基づいて、円形の直径がＤ’、中心点がＣで、全体が円形の形状１０７を定義する。この方法で円１０７を定義するためには、少なくとも３つのエッジ座標が必要とされる。
【００３２】
結晶成長プロセスの制御で、ＰＬＣ７１により使用するための結晶３１の直径Ｄの正確な測定を行なうために、画像プロセッサ６９は、最初に、定義された円１０７ｂの直径Ｄ’をデジタル処理する。結晶３１の直径Ｄ、正確な円に対する定義された円１０７の適応（フィット）の品質、円１０７の中心座標及び融液レベル４５、を含む多くのパラメータを決定するために、画像プロセッサ６９は、円１０７の寸法を用いる。画像プロセッサ６９は、デジタル的にフィルタされ、直径Ｄを処理して、値を制御ユニット５１に提供する。この発明の目的のために、融液レベル４５が、ヒータ２１の上端から融液２９の表面９９までの距離として定義され、中心点Ｃの座標の関数として定義される。共通の譲受人に譲渡された米国特許5,665,159及び5,653,799には、融液−結晶境界の画像に基づいた融液レベル測定のための好ましいシステムと方法が、夫々記載されている。
【００３３】
操作において、画像プロセッサ６９は、ブライトリングの場所に隣接した領域１０３を定義し、領域１０３の内側の画像の強度勾配特性を検出する。画像プロセッサ６９は、更に、各領域１０３の内側に、検出された特性の関数としてブライトリングのエッジの座標を定義し、定義されたエッジ座標を含む全体が円形の形状１０７を定義する。続いて、結晶３１の直径Ｄが、定義された円形の形状１０７に基づいて決定され、結晶成長プロセスの制御に使用される。このように、画像プロセッサ６９は検出回路、定義回路及び測定回路を備え、ＰＬＣ７１は制御回路を備える。
【００３４】
システム１１は、放射状のピクセルで直径Ｄ’を測定し、ミリメータで結晶直径Ｄを提供する。直径Ｄ’は、最初に、放射状のピクセルからミリメータに変換され、それから、ブライトリングの幅を補正する値（例えば、おおよそ３ｍｍ）が引かれる。直径Ｄ’は、また、直径測定におけるばらつきを補正するための計算ファクタにより調整される。そのようなばらつきは、第一に、光学的な増幅に影響するカメラ５３と結晶３１との距離の変化による。例えば、カメラ５３から融液２９までの距離の増加により、結晶３１が、小さく見え、この結果、実際の結晶３１が、補正なしで、オーバーサイズに成長する。融液レベル４５がばらつくため、このような距離の変化は、一の結晶成長装置１３と他との間で、一のランと他のランとの間で、一のランの間においてさえも起こりうる。結晶成長装置１３のオペレータは、補正されたトラック上をスライドする望遠鏡を用いて、成長している結晶３１を測定し、続いて、コンピュータ７７によって補正ファクタを入れ、決定された結晶の直径Ｄが測定値と等しくなるようにすることが好ましい。同様に、ブライトリングの幅を補正するための値は、また、経験的に決定される。
【００３５】
本発明によれば、エッジ検出領域１０３の数及び位置は、異なったカメラ角度に適合し、さもなければ融液−結晶界面のカメラの視野を遮るホットゾーン装置を避けるように変化できる。換言すれば、本発明は、領域１０３の数の変化、予め計算された中心点Ｃのｙ座標の下方の角度βを（例えば、ソフトウエアのコンパイル時やシステム操作の稼動時において）条件として指定することを許容する。これは、加えて、直径の変化中や移動（ゆれ）中に、領域１０３が結晶３１にしたがうことを許容する。上述のように、画像プロセッサ６９は、エッジ検出ツール（即ち、重要な領域１０３）を定義し、メニスカス５５のブライトリングの外側に沿って、３又はそれ以上の測定を提供する。この場合、プログラムしうる楕円領域により、画像プロセッサ６９が領域１０３を配置し、その大きさ及び位置は望まない画像を排除する。領域１０３は、例えば、知られた、融液表面９９からの反射や結晶成長装置２３のホットゾーン装置による遮蔽により引き起こされる間違った読み取りを避けるように設けられる。もし、エッジが、ツールの１つ又はそれ以上により検出できない場合、画像プロセッサ６９は、残りの３又はそれ以上の正確な点とともに、結晶３１の画像に対応した円１０７を測定する。
【００３６】
特徴的には、円のフィッティングソフトウエアにより使用するために、領域１０３の３つより少ない領域でエッジが検出された場合であっても、システム２１は結晶直径測定を提供することができる。このように、例え、メニスカス５５の比較的大きな部分が、例えば、ホットゾーン装置や結晶３１自身によって遮蔽された場合（例えば、普通でない厳格な直径の変更や、通常のエンドコーン成長）であっても、直径制御は失われない。この目的のために、画像プロセッサ６９は、円のフィッティングに使用される放射領域１０３に加えて、そしてこれとは独立して、画像の上に、重要なフロント領域（前領域）１０９を定義する。フロント領域１０９は、カメラ５３に対して、結晶３１の前のおおよそ中央であることが好ましい画像プロセッサ６９は、続いて、領域１０９の内側のピクセルを、メニスカス５５を表わすブライトリングの前のエッジを検出するために、画像の光学的特性を調査する。適合された円１０７の中心点Ｃの最後の正確な計算を用いることにより、画像プロセッサ６９は、以下の式：
Ｄ’＝  ２＊（ｙcenter−ｙedge）
に従って、ｙ軸の中心とエッジとの間の違いに基づいて、現在の円の直径Ｄ’を計算する。ビジョンシステム６３の画像プロセッサ６９は、次に、結晶直径測定、融液レベル値、タイミング信号、制御信号その他を、ＶＭＥバス７５を介して、ＰＬＣ７１に送る。
【００３７】
上述のように、ビジョンシステム６３は、また、全てのカメラ画像（例えば、中央領域１１１）の固定された部分の上で、結晶３１の画像を探し、エッジ検出領域１０３の再配置に使用する。例えば、適当な数のブライトリングのエッジが画像中で検出されない場合、飛び出したツール（blob tool）の検出機能が用いられても良い。中央領域１１１は、全体が楕円形状であることが好ましい。
【００３８】
図５は、図１の結晶成長装置１３の模式的な、部分垂直断面図であり、シリコン結晶３１の成長中の位置における反射板アセンブリ１１５を示す。従来から知られているように、反射板アセンブリ１１５のようなホットゾーン装置は、温度及び／又はガス流の調整の目的で、るつぼ１９の中に配置されても良い。例えば、反射板１１５は、一般には、それ自身の下方で、融液２９の上方に熱を保持するために取り付けられる熱シールドである。望ましくないことには、従来のホットゾーン装置は、結晶３１と融液２９との間の界面で、カメラ５３の有する視野を妨げることにより、正確で信頼性のある直径の測定が妨げられる。
【００３９】
図に示した具体例では、反射板アセンブリ１１５が、そこを通って結晶３１が引き上げられる中央開口部を有する。高さＨと半径Ｒで定義されるカメラ５３の位置は、反射板アセンブリ１１５が、結晶３１と融液２９との間の界面で、カメラ５３の有する視野を妨げるのを防ぐために必要な開口部の大きさを決定する。結晶メニスカス５５の最大のアンダーカットが、カメラ５３が結晶メニスカス５５を見ることができるためのＨとＲを決定する。パラメータＨとＲが、結晶成長装置１３の物理的寸法により制限された範囲の中に固定され、この関係は、開口部の大きさの制限された範囲を定義する。もし、反射板１１５中の開口部が、全体が円であれば、その直径Ｄｒの閾値は、式：
Ｄr  ≧  （２＊Ｈr＊Ｒ  ＋  Ｈ＊Ｄm）／Ｈ
で決定される。ここで、Ｈは融液９９上のカメラ５３の高さ、Ｒは軸３９に対するカメラ５３の半径方向の距離、Ｈｒは融液表面９９の上の反射板１１５の高さ、Ｄｍはメニスカス５５の直径（即ち、Ｄｍは円の直径Ｄ’に対応する）である。このように、Ｄｒは、Ｈｒが増加するのに従って増加し、反射板アセンブリ１１５は、カメラ５３の視野を遮らない。
【００４０】
図６は、反射板アセンブリ１１５の、結晶３１（仮想線で表示）との関係の上面図である。本発明の好ましい具体例では、反射板１１５は、その開口部の回りに、開口部から略放射状に、外方に延びて配置された複数の経路又Ｈはノッチ１１７を有する。従来から知られているように、融液２９に向って反射して戻される熱の量を増加させるために、反射板１１５と結晶３１との間の隙間が最小になることが望まれる。ノッチ１１７は、本質的に、上述の閾値より開口部の大きさＤｒが小さい場合であっても、カメラ５３がそこを通して結晶−融液界面を見ることができるウインドウを提供する。
【００４１】
反射板１１５のような３つのスロットの反射板の場合、画像プロセッサ６９は、ノッチ１１７に対応した３つのエッジツールを定義するのが好ましい。換言すれば、画像プロセッサ６９は、１つが各ノッチ１１７の中に落ちるように、領域１０３の位置を定義する。投入ポリシリコンが融解された後に、領域１０３の位置は、中央のｙ軸の線に対して角度βをセットすることにより、ＰＬＣ７１を通してプログラムされ、各領域１０３を、夫々のノッチ１１７の中の中央に置く。また、エッジ検出領域１０３は、例えば、コンパイル時に、ソフトウエア内で回転させることができ、また、投入物が融解された後に、カメラ５３を回転させることにより回転させることができる。
【００４２】
次に、図７Ａ及び７Ｂを参照すると、システム１１は制御ユニット５１を含み、フローダイアグラム１２１に従って操作され、結晶成長装置１３の制御の閉じたループを提供する。工程１２３の最初で、カメラ５３はるつぼ１９の内側の画像を形成する。ビジョンシステム６３のフレームバッファ６７は、工程１２５でカメラ５３のビデオ画像信号から画像を捕まえ、画像プロセッサ６９で処理する。
【００４３】
工程１２９では、画像プロセッサ６９が捉えた画像を受け取り、そのピクセル値を調整し、カメラの角度αにより引き起こされる画像の歪を補正する程度を提供する。特徴的なことは、工程１２９において、カメラ５３がビューポートの中を動いて、例えば、ホットゾーンの障害となるのを避けることができることである。もし、動いた場合、カメラ５３が傾くことにより、常に、カメラ５３は軸３９に対して異なった角度を有し、その光軸１０１が、軸３９と融液表面９９との間の交点に向けられる。カメラの角度が変化した結果、全体が円形の物体（例えば、結晶３１）が、画像の中で楕円形に表わされる程度が変化する。一定の測定ファクタより、むしろｃｏｓαから導出される、変化するファクタにより画像のｙ値（例えば、ｙpixel）を測ることで、画像プロセッサ６９が画像を調整し、結晶３１に隣接した明るい領域の部分が、異なったカメラ角度に対して一般に正確になる。この場合、角度αは、ＰＬＣ７１によりセットされ、一方、るつぼ１９中のポリシリコンの投入は、融解される。
【００４４】
ステップ１３１の工程では、画像プロセッサ６９が、成長プロセスが、エンドコーンの段階か否かを決定する。もし、違えば（例えば、結晶成長プロセスがネック、クラウン又はボディの段階）、画像プロセッサ６９は、工程１３３に進む。工程１３３では、画像プロセッサは、円１０７の中心点Ｃに関して、放射状に領域１０３を定義する。特徴的なことは、画像プロセッサが、弧に沿って領域１０３を定義し、その端の点は、夫々、中心点Ｃのｙ座標より、角度βだけ下方に配置されることが好ましい。この方法で領域１０３を配置することにより、本発明に従って操作するシステム１１は、チャンバ１５のビューポートを通して見た場合に、結晶３１のボディが、ブライトリングの最大幅を遮蔽した場合に引き起こされるエラーが生じない。
【００４５】
ビジョンシステム６３は、工程１３７で、領域１０３の内側で、エッジの検出を開始する。工程１３７では、ＰＬＣ７１と結合して操作される、画像プロセッサ６９が、画像をピクセル値の関数として処理し、画像中でエッジを検出する。プロセッサ６９は、画像の定義された領域中で、（画像強度の関数として）グレイレベルの変化を分析するためのエッジ検出ルーチンを含む、画像分析のための多くのルーチンを行なうことが好ましい。画像中のエッジを発見し、数えるための、多くのエッジ検出オペレータ、又はアルゴリズムは、当業者に良く知られている。例えば、適当なエッジ検出ルーチンは、Canny又はHough アルゴリズムを含む。強度に加えて、強度の勾配、色、又はコントラストのような、画像の他の特性も、融液２９の表面９９の上のメニスカス５５や他の物質を、融液２９自身から識別するために使用しても良い。
【００４６】
結晶成長の引き上げ段階の間、画像プロセッサ６９は、デジタルエッジ検出を、メニスカス５５のブライトリングの内側又は外側の周りに、少なくとも３点の座標を配置して行なうのが好ましい。結晶３１及びメニスカス５５の断面は、概ね円形であることは、知られており、画像プロセッサ６９で検出されたブライトリングエッジの座標は、楕円形であると仮定され、円形形状に変換されて描かれる。代わりに、エッジ座標は、カメラ５３が搭載された角度により引き起こされる歪の補正により、円形形状に描くこともできる。ここに参考文献として添付する、GonzalezとWintzの、１９８７年の、"デジタル画像の基礎（Digital Image Fundamental）"の、第３６頁から第５２頁には、３次元の物体に関するカメラの位置により引き起こされる遠近歪を補正するための数学的変換が記載されている。そのような変換は、歪んだ楕円形状から円形形状を引き出すための用いることができる。更に、ここに参考文献として添付した、共通の譲受人に譲渡された米国特許5,656,078には、複雑な数学的変換を必要としないメニスカス５５の撮影に使用する歪のないカメラが記載されている。
【００４７】
この場合、ビジョンシステム６３の画像プロセッサ６９は、それぞれの重要な領域１０３の内側で、ピクセルの強度の傾きを調査することにより、エッジ検出が行なわれる。各領域１０３の内側の画像の相対的な強度の微分係数を取ることにより、傾きが得られる。このように、画像プロセッサ６９は、ブライトリングのエッジの表示である各領域１０３の内側のもっとも大きな強度変化の座標を確認する。工程１３９では、もし、Ｎ個のエッジの座標が定義された場合、画像プロセッサ６９はステップ１４１に進み、Hough変換又は最小二乗法のような、円フィッティングアルゴリズムの手段により、定義されたエッジの座標を、略円形形状に当てはめる。例えば、Hough変換は、円を見つけるのに使用できるデータポイントの群を発見する分類ルーチンを用い、それから所望の物体のための最良のデータポイントの群を見つける。データは、続いて、平均され、適用された円の中心及び半径を見つける。
【００４８】
工程１４５では、ビジョンシステム６３が、定義された円形形状１０７を、正確な円形と比較することにより、円形フィットの質を決定する。この決定は、測定の妥当性の表示を提供する。もし、定義された形状が十分円形であれば、ビジョンシステム６３は工程１４７に進み、定義された円１０７の直径Ｄ’及びその中心点の座標（ｘ、ｙ）の情報を、結晶成長プロセスの制御に使用するために、制御ユニット５１のＰＬＣ７１に伝える。制御ユニット５１は、続いて、それらの決定されたパラメータに応じて、プログラムを実行し、結晶成長装置１３を制御する。
【００４９】
システム１１の操作で、続いて、工程１４９に進み、カウンタＮが０にセットされる。画像プロセッサ６９は、続いて、工程１２５に戻る前に、決定された中心点及び半径に基づいて、工程１５３で、領域１５３を再配置する。この方法では、領域１０３は、メニスカス５５のブライトリングの検出されたエッジに対して、本質的に中心に置かれ、画像プロセッサ６９は、引き上げ中の、直径の変化と同様に、結晶３１の動きに対応する。
【００５０】
もし、工程１３９において、ブライトリングのＮ個のエッジ座標が、領域１０３の内側に定義されない場合、又はもし、工程１４５で、画像プロセッサ６９が、フィットの質が受け入れられないと決定した場合、工程１５５で、画像プロセッサ６９は、カウンタＮを増加させる。画像プロセッサ６９は、続いて、工程１５７でＮ＝５となるまで、又は、画像プロセッサ６９が、受け入れられる円１０７を定義するまで、先の工程を繰り返す。５の後、例えば、ブライトリングのエッジの定義の試みが成功しない場合、画像プロセッサ６９が、ブライトリングの一般的な位置を探す。工程１６１では、画像プロセッサ６９が、先の中心座標及び円の半径に基づいて、円形又は楕円形の探知領域（即ち、中央ウインドウ領域１１１）を定義する。換言すれば、領域１１１は、おおよそ、結晶３１の中心の回りに中心を有する。工程１６３において、画像プロセッサ６９は、続いて、決定された領域１１１の内側で、領域検出ルーチンを行なう。このしみ（blob）分析の場合、工程１６３の領域検出ルーチンは、この場合においては、融液表面９９で表わされる画像のバックグラウンドの強度に対するブライトリングの強度に基づいて、メニスカス５５のおおよその位置を見出す。画像処理６９は、領域１０３の予め選択された位置を定義するために、おおよその中心点と半径とを決定し、工程１４９でカウンタＮをリセットし、工程１５３でウインドウ領域１０３を再配置し、続いて、工程１２５に戻って、ルーチンを再スタートさせる。
【００５１】
ビジョンシステム６３は、全体のカメラ画像の固定された部分の上で、結晶３１の画像の探知を行なうことが好ましい。例えば、しみ刃検出機能（blob tool detection tool）は、無視された領域１１１も外側の物体と共に、楕円形領域１１１中の結晶画像を検出するために使用される。一の具体例では、るつぼ１９中のポリシリコンの投入が溶融された後に、領域１１１のｘ及びｙ軸は、直径と同様に、ＰＬＣ７１によりプログラムされる。
【００５２】
従来から知られているように、しみ（blob）は、画像中の接続された領域であり、しみ分析は、それらの幾何学的な特徴（例えば、面積、長さ等）に基づいた、しみの特定を含む。換言すれば、プロセッサ６９は、物体の形状（例えば、物体の長軸と短軸の比）を調査することにより、又は物体自身面積を調査することにより、しみ分析を行なう。更に、ブライトリング検出工程は、しばしばしみ分析に含まれる、連続的な分析を含み、画像中のそれらの位置（即ち、それらの座標）の関数として画像中で検出されたエッジを集める。例のように、Stanford Research Instituteは、幾何学的分析及びしみの認定に使用される、ＳＲＩアルゴリズムと呼ばれるルーチンの組を開発した。ＳＲＩアルゴリズムは、画像を２進法に変換する工程と、各しみ又は物体を認識するための連続性分析を行なう工程、画像物質のための中心部の統計的な特徴の計算工程、及び付加的にユーザが選択した特徴と計算工程とを含む。
【００５３】
他方、もし画像プロセッサ６９が、成長プロセスがエンドコーンの段階であると決定した場合、工程１６５に進み、円１０７の見積もられた、又はおおよその半径（又は直径）を計算する。上述のように、メニスカス５５の比較的広い部分は、エンドコーンの成長中、結晶３１それ自身により遮蔽される。特徴的なことは、円フィッッティングソフトウエアで使用するために、３つより少ない領域１０３でしか、エッジが検出されなかった場合でも、システム１１が、結晶直径測定を提供することである。このように、エンドコーンの成長中においても、又、もしメニスカス５５の比較的広い部分が遮蔽されても、直径の制御は失われることがない。この場合、画像プロセッサ６９は、フィットされた円１０７の中心点Ｃの最後の妥当な計算を使用し、先の中心のｙ座標と、現在のエッジのｙ座標との間の違いに基づいて、現在の円の半径を計算する。
【００５４】
工程１６７では、画像プロセッサ６９が、円の半径測定をＰＬＣ７１に、ＶＭＥバス７５により伝え、工程１６９で、重要な領域１０３のエッジ検出の位置を調整し、工程１２５に戻ってルーチンを再スタートさせる前に、新しい円の半径測定を適合させる。
【００５５】
直径測定における妥当性の源は、ブライトリングの幅が、液体のメニスカス５５により晒され、反射された、るつぼ１９のホットウォールの高さに応じて変化することである。融液２９が消耗した場合、ブライトリングの幅が増加して結晶３１を大きく表現することとなり、この結果、実際の結晶３１が望まない成長をする。補正定数を使用する代わりに、ブライトリングの幅は、付加的な観察道具や数学的なモデリングを用いることにより、計算することができる。このように、例えば、融液２９とブリッジリングとの間のエッジを検出するのに加えて、結晶３１とブライトリングとの間のエッジを検出することを、ブライトリングの幅の測定に使用することができる。更に、液体のメニスカス５５の数学的なモデリングが、るつぼの壁の高さに関しては、その反射特性を考慮することにより、ブライトリングの幅の測定を可能とする。
【００５６】
好ましい具体例では、制御ユニット５１のＰＬＣ７１が、シリコン結晶３１の決定された直径Ｄに応答して、るつぼ１９と結晶３１が回転される速度、及び／又は、結晶３１が融液２９から引き上げられる速度、及び／又は融液２９の温度を制御し、そして融液レベル４５の決定に応答して、るつぼ１９のレベルを制御し、これにより結晶成長装置１３を制御する。このように、閉じられたループの制御が行なわれ、ネック成長段階を含む結晶の直径を維持する。
【００５７】
更に、共通の譲受人に譲渡された米国特許5,665,159及び5,653,799に記載されたように、メニスカス５５のエッジの座標は、結晶駆動ユニット４７が結晶３１を回転する速度に対応した、結晶直径の周期的な偏りを検出するために使用しても良い。直径のそれらの偏りを検出することにより、システム１１は、垂直軸３９に概ね平行で、結晶３１のボディに沿って間隔をあけたファセット又はハビットラインを検出できる。ハビットラインは、また、成長ラインとも呼ばれ、結晶３１の断面の外周上にバンプ状の特徴として現れ、ゼロ転位の成長を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい具体例にかかる、結晶成長装置及び該結晶成長装置を制御するためのシステムである。
【図２】  図１のシステムの制御ユニットのブロックダイアグラムである。
【図３】  図１の結晶成長装置に含まれる融液から引き上げられるシリコン結晶の部分図である。
【図４】  図３の結晶の部分及び断面透視図である。
【図５】  シリコン結晶の成長中の配置における反射体アセンブリを示す図１の結晶成長装置の模式的な部分垂直断面図である。
【図６】  図５の反射体アセンブリの上面図である。
【図７Ａ】  図２の制御ユニットの操作の典型的なフローダイアグラムである。
【図７Ｂ】  図２の制御ユニットの操作の典型的なフローダイアグラムである。対応する参照符号は、全ての図面を通して対応する部分を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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