(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チョクラルスキー法により育成される単結晶の直径を検出する方法であって、カメラとロードセルの両方によってそれぞれ単結晶の直径を検出し、カメラ検出直径とロードセルにより算出した直径との差と、前記単結晶の成長速度に応じて予め求められた補正係数αとによって前記カメラ検出直径を補正し、該補正によって得られた値を前記単結晶の直径とすることを特徴とする単結晶直径の検出方法。
【請求項２】
前記補正は、前記カメラ検出直径とロードセルにより算出した直径との差に前記補正係数αを掛け合わせるか、加算した値を前記カメラ検出直径に加算して行うことを特徴とする請求項１に記載の単結晶直径の検出方法。
【請求項３】
前記単結晶直径の検出方法は前記単結晶の直胴１０ｃｍ以降の直径を測定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単結晶直径の検出方法。
【請求項４】
前記ロードセルにより算出する直径は、前記単結晶の直胴の平均区間内の単結晶重量から求めた直径の平均であって、前記平均区間の領域は１０ｃｍ以上とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の単結晶直径の検出方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項の直径検出を前記単結晶の直胴１０ｃｍ以降で少なくとも１回行うことを特徴とする単結晶直径の検出方法。
【請求項６】
チョクラルスキー法による単結晶育成のための単結晶引上げ装置であって、少なくとも引上げる単結晶の直径を検出するためのカメラとロードセルの両方を具備し、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の単結晶直径の検出方法によって単結晶の直径の検出が行われるものであることを特徴とする単結晶引上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチョクラルスキー法によって育成される単結晶の直径を検出する方法および単結晶引上げ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体シリコン単結晶育成方法としてチョクラルスキー法（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ Ｍｅｔｈｏｄ、以下ＣＺ法）が知られている。この方法では、種結晶を融液につけ、回転させながらゆっくり上方に引き上げることにより、単結晶を育成する。単結晶は、ある口径を狙って製造される。例えば最終製品が８インチ（２００ｍｍ）のウェーハであれば、その径より少し大きい２００から２１０ｍｍで結晶を製造するのが一般的である。その後、結晶は、円筒状に外周研削され、ウェーハ状にスライスされた後、面取り工程を経て、最終的な目標のウェーハ直径となる。単結晶製造における目標の直径は、最終製品のウェーハ直径より大きくなければならない。しかし、あまり大きいと、研削研磨しろが増えて、経済的ではなくなる。したがってウェーハより大きく、かつ、なるべく小さい直径の単結晶が求められる。
【０００３】
ＣＺ法において直径を制御する方法として、主に光学式（カメラ方式）と重量方式（ロードセル方式）の２通りがある。光学式では、炉外に取り付けたカメラにより、石英ガラスを通して炉内の育成結晶を観測する。カメラで捉えた画像を処理し、結晶の端の位置を割り出し、その位置を座標化して直径に換算する。また、光学式には、結晶の両端をはかる方法、結晶の片側をはかる方法、円弧の曲率から直径を割り出す方法等がある。
【０００４】
しかし、カメラで結晶の両端をはかる方法は、結晶の大口径化に伴い、図１に示すような直径Ｄ全体を捉えることが困難となってくる。また、全体を捉えたとしても、解像度が劣化するという問題がある。また、例えば（特許文献１）に示されるように、引上げ装置に設置するカメラを２つとして、各々のカメラを用いて両端を見る方法もあるが、カメラの相対位置のずれによる誤差が問題となる。
【０００５】
また、結晶の片側をはかる方法として、図２に示すように仮想中心点からの距離Ｒで直径を割り出す方法が挙げられるが、カメラの位置ずれにより、仮想点がずれることにより、測定誤差を生じてしまう。
【０００６】
また、光学式には、図３に示すように円弧の曲率から中心点からの距離Ｒを算出し、直径を割り出す方法もあるが、この方法にも、結晶が大口径化に伴い、曲率が小さくなり、測定誤差が大きくなるという問題がある。
【０００７】
以上のように、光学式による単結晶直径の検出方法では、結晶の大口径化や、検出用カメラのずれにより、測定誤差が発生するという問題がある。例えば、結晶直径がずれた場合、直径不足による不良品の製造、直径過多による削り代の増加による歩留まりの低下という問題が発生する。また、結晶の成長条件は、結晶成長方向に条件を変化させながら品質の均一化を達成しているが、結晶の直径が目標からずれることにより、ルツボ内のシリコン融液の量が目標からずれ、それに伴う品質のずれという問題をも引きこす結果となる。
【０００８】
一方、重量方式では、例えば（特許文献２）に示されるようなロードセルと呼ばれる重量計を上軸につけ、成長する結晶の重量を測定する方法（ロードセル方式）が一般的である。ロードセル方式は、単位長さあたりの重量の増分から、結晶の直径を算出する方法である。この方法は、光学式のような誤差は発生せず、ロードセル単体の誤差を把握しておけば、直径の測定は可能である。しかし、結晶の高重量化により、ロードセルの最大許容重量を大きくとる必要があり、その際、測定誤差が増大してしまう、あるいは感度が低下し、短時間で直径を算出することが出来なくなり、短時間で直径が大きくなった場合、結晶の成長速度を上げて直径を目標に戻す必要があるが、短時間での制御ができず、凸凹の結晶を製造してしまうという問題がある。また、育成する単結晶が凸凹の結晶の場合、その凸凹の部分での品質のバラツキが大きくなる、あるいは、凹の部分で直径不足による不良品の製造という問題が発生する。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３５３５２号公報
【特許文献２】特開平９−１７５８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、前記問題を解決するために、本発明は、大口径、高重量結晶の直径の測定精度を向上し、歩留まりの向上と品質ばらつきの低減を達成することができる単結晶直径の検出方法および単結晶引上げ装置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】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明は、チョクラルスキー法により育成される単結晶の直径を検出する方法であって、カメラとロードセルの両方によってそれぞれ単結晶の直径を検出し、カメラ検出直径とロードセルにより算出した直径との差と、前記単結晶の成長速度に応じて予め求められた補正係数αとによって前記カメラ検出直径を補正し、該補正によって得られた値を前記単結晶の直径とすることを特徴とする単結晶直径の検出方法である（請求項１）。
【００１２】
このように、チョクラルスキー法により単結晶を育成する際に、カメラとロードセルの両方によってそれぞれ単結晶の直径を検出し、カメラ検出直径とロードセルにより算出した直径との差と、前記単結晶の成長速度に応じて予め求められた補正係数αとによって前記カメラ検出直径を補正し、該補正によって得られた値を前記単結晶の直径とすることで、大口径、高重量結晶の直径の測定精度を向上し、歩留まりの向上と品質ばらつきの低減を達成することができる。
【００１３】
また、前記補正は、前記カメラ検出直径とロードセルにより算出した直径との差に前記補正係数αを掛け合わせるか、加算した値を前記カメラ検出直径に加算して行うこととするのが好ましい（請求項２）。
【００１４】
このように、カメラ検出直径とロードセルにより算出した直径との差に補正係数αを掛け合わせるか、加算した値を前記カメラ検出直径に加算して該カメラ検出直径を補正することで、直径の絶対値の精度を向上させることができ、大口径、高重量結晶の直径の測定精度を向上し、効果的に歩留まりの向上と品質ばらつきの低減を達成することができる。
【００１５】
また、前記単結晶直径の検出方法は前記単結晶の直胴１０ｃｍ以降の直径を測定することとするのが好ましい（請求項３）。
【００１６】
このように、単結晶の直胴１０ｃｍ以降の直径を本発明の単結晶直径検出方法により測定することで、直胴が長くなるにつれ、検出する直径の絶対値の精度が低くなってしまうという従来の問題を解決し、大口径、高重量結晶の直径の測定精度を向上し、より効果的に歩留まりの向上と品質ばらつきの低減を達成することができる。
【００１７】
また、前記ロードセルにより算出する直径は、前記単結晶の直胴の平均区間内の単結晶重量から求めた直径の平均であって、前記平均区間の領域は１０ｃｍ以上とするのが好ましい（請求項４）。
【００１８】
このように、ロードセルにより、単結晶の直胴の平均区間内の単結晶重量から求めた直径の平均値を算出し、前記平均区間の領域は１０ｃｍ以上とすることで、ロードセル重量によって検出される直径の精度が上がり、カメラ検出直径の補正の精度が上がり、効果的に大口径、高重量結晶の直径の測定精度を向上し、歩留まりの向上と品質ばらつきの低減を達成することができる。
【００１９】
また、前記直径検出を前記単結晶の直胴１０ｃｍ以降で少なくとも１回行うこととするのが好ましい（請求項５）。
【００２０】
このように、本発明の単結晶直径検出方法による直径検出を単結晶の直胴１０ｃｍ以降で少なくとも１回行うことで、極めて高精度な単結晶の直径検出を行うことができ、より効果的に大口径、高重量結晶の直径の測定精度を向上し、歩留まりの向上と品質ばらつきの低減を達成することができる。
【００２１】
また、本発明では、チョクラルスキー法による単結晶育成のための単結晶引上げ装置であって、少なくとも引上げる単結晶の直径を検出するためのカメラとロードセルの両方を具備するものであることを特徴とする単結晶引上げ装置が提供される。
【００２２】
このように、チョクラルスキー法による単結晶育成のための単結晶引上げ装置が、少なくとも引上げる単結晶の直径を検出するためのカメラとロードセルの両方を具備するものであれば、カメラおよびロードセル方式のそれぞれの長所を生かし、相互の欠点を補うことができ、高精度で単結晶直径の検出を行うことができる単結晶引上げ装置を提供することができる。
【００２３】
また、前記単結晶引上げ装置は、該単結晶引上げ装置において、上記本発明の単結晶直径の検出方法によって単結晶の直径の検出が行われるものであるのが好ましい。
【００２４】
このように、前記のカメラとロードセルの両方を具備する単結晶引上げ装置において、本発明の単結晶直径の検出方法によって単結晶の直径の検出が行われることで、カメラおよびロードセル方式のそれぞれの長所を生かし、かつ、相互の短所を補うことができ、より効果的に大口径、高重量結晶の直径の測定精度を向上し、歩留まりの向上と品質ばらつきの低減を達成することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る単結晶直径の検出方法および単結晶引上げ装置であれば、大口径、高重量結晶の直径の測定精度を向上し、歩留まりの向上と品質ばらつきの低減を達成することができる単結晶直径の検出方法および単結晶引上げ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
前述のように、従来、直径を制御する方法には、主に光学式（カメラ方式）と重量方式（ロードセル方式）の２通りがあった。しかし、上述したように、光学式には、結晶の大口径化や、検出用カメラのずれにより、測定誤差が発生するという問題があり、重量方式（ロードセル方式）には、結晶の高重量化により、ロードセルの最大許容重量を大きくとる必要があり、その際、測定誤差が増大してしまう、あるいは感度が低下し、短時間で直径を算出することが出来なくなり、短時間で直径が大きくなった場合、結晶の成長速度を上げて、直径を目標に戻すといった短時間での制御ができず（すなわち、感度が低い）、凸凹の結晶を製造してしまうという問題があった。
【００２７】
本発明者は上記課題を解決するために、まず、光学式（カメラ方式）及び重量方式（ロードセル方式）のそれぞれの特性（長所・短所）を調査した。その結果を表にしたものを以下に示す（表１）。
【００２８】
【表１】
0005104129.tif 000002
【００２９】
表１から、カメラ方式（光学式）は、短時間の単結晶直径の変動を制御するには適しているが、検出する直径の絶対値精度が低いことが判る。一方、重量方式（ロードセル方式）には、絶対値精度は高いが、高重量結晶製造では、感度が低下するため、短時間の単結晶直径の変動を制御するのが難しいという欠点がある。
【００３０】
そこで、本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、カメラ方式（光学式）とロードセル方式（重量方式）を組み合わせることにより、それぞれの長所を生かし、かつ、相互の短所を補うことができる本発明に係る単結晶直径の検出方法および単結晶引上げ装置を完成させ、検出する単結晶直径の絶対値の精度の向上を実現させた。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について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。
【００３２】
図４は本発明における単結晶引上げ装置の一例を示す断面概略図である。この単結晶引上げ装置１１には、ワイヤー１の下端にシードチャック２が保持する種結晶３をルツボ５内の融液６に浸し、その後前記種結晶を引上げることで単結晶４を育成する際に、前記単結晶４の重量を測定することができるロードセル（重量計）１０がワイヤー１の上端に設けられており、さらに、炉外には、石英ガラスを通して炉内を観測することができる直径検出用カメラ９が設置されている。また、単結晶育成の際には、ヒーター７の外側に断熱部材８が設けられチャンバーを保護するようにしている。
【００３３】
前記ロードセル１０によって測定された単結晶４の重量の単位長さあたりの増分から、単結晶の直径を算出することができる。また、前記直径検出用カメラ９は、該カメラによって捉えた炉内の画像を処理し、単結晶４の端の位置を割り出し、その位置を座標化することで単結晶４の直径を検出することができる。
【００３４】
次に、本発明にかかる単結晶直径の検出方法について説明する。図５は、本発明の単結晶直径の検出方法のフローを示す図である。計算を開始する単結晶の直胴長さＬ１においてロードセルによって単結晶の重量Ｗｔ１を測定する。直胴長Ｌ２まで単結晶を引上げ、再びロードセルによって単結晶の重量Ｗｔ２を測定する。次に、ロードセルによって測定した単結晶の重量Ｗｔ１、Ｗｔ２から、Ｌ１からＬ２までの平均区間内の直径の平均Ｄｗを算出する。このとき、ロードセル重量からの換算直径Ｄｗを算出するための計算式は、Ｄｗ＝２×√（（Ｗｔ２−Ｗｔ１）／（π×（Ｌ２−Ｌ１）×２．３３））とすることができる（２．３３：シリコン単結晶の比重）。
【００３５】
一方、ロードセルによる単結晶の重量測定と並行して、カメラによって、Ｌ１からＬ２まで数回直径を検出し、得られた直径を積算し、積算値Ｔ１を算出する。また、この時、積算した回数をカウントしておき、算出された積算値Ｔ１をカウントした積算回数Ｃ１で割ることでカメラ検出直径Ｄｏを算出する。
【００３６】
次に、カメラ検出直径の補正を行う。具体的には、前記カメラ検出直径であるＤｏとロードセルにより算出した直径Ｄｗとの差を求め、その差に補正係数αを掛け合わせるか加算した値を前記カメラ検出直径に加算する。この補正を完了させ、補正によって得られた値に直径を制御して単結晶の引上げを行う。また、２回目以降の補正は、次の補正演算開始長さまで到達したら、同様の演算を繰り返すことで行う。
【００３７】
なお、補正係数αは単結晶の成長速度に応じて予め求められた数値である。ロードセル重量は、静止状態で結晶を吊下げたときに測定できる重量である。しかし、実際の結晶製造の際は、結晶成長界面形状や表面張力の存在等でロードセルによる重量からの換算直径と実際の直径との食い違いが生じる。すなわち図６中の矢印で示されるように、成長界面の形状は、同じ製造方法であれば、結晶成長速度が大きいほど、上凸形状が大きくなる。この誤差は、実際の結晶を製造し、引上げ装置ごとに測定することによって求めることができるが、この上凸形状さえ予想できれば、重量からの換算直径と実際の直径との食い違いはある程度予測することが可能である。そこで、引上げ装置ごとに、成長速度と補正係数の関係を予め求めておき、求められた補正係数αによって上述したような補正を行うことが必要となる。
【００３８】
また、図６のように、成長界面形状が変わるような装置などの製造条件の変更があれば、成長速度と補正係数の関係の傾きも変わるため、製造条件毎に、上記の関係を求める必要がある。一方、製造条件が変わらなければこの成長速度と補正係数の関係は変わらないので、製品製造前に一度この関係を明らかにすれば再度実験を行う必要は無い。具体的に補正係数を求める方法としては、実際に結晶を成長させ、実直径の平均直径とロードセルにより算出した直径の相関図（例えば図１１）を作成し、それから相関線を引くことでこのときの引上げ速度の補正係数を求めることができる。このとき、単結晶を少なくとも３本以上製造すれば補正係数を正確に求めることができる。この場合、傾きを１とし、切片を求めるやり方を行えば、補正係数は、本発明における加算する補正係数となり、切片をゼロとし傾きを求めるやり方を行えば、補正係数は掛け合わせた補正係数になる。相関係数の強い方での補正で十分であり、限られた区間では、加算と掛け算を両方併用する必要はない。
【００３９】
また、最低限２種類の引上げ速度で、補正係数を求めることにより、例えば図７におけるグラフが求められる。この図７は、実際に結晶を成長させ、実直径の平均直径と、ロードセルにより算出した直径の相関図を作成し、それから相関線を引くことにより、このときの引上げ速度における加算する補正係数を求めたものである。ある未知数の引上げ速度で補正を行う場合、上記の方法で新たに補正係数を求めるのが確実ではあるが、この方法で求めた図７より推定した値でも、十分その機能は果たすことができる。その際、２種類の引上げ速度は、使用条件のＭＡＸとＭＩＮであればより正確な補正ができる。
【００４０】
また、前記Ｌ１、Ｌ２は実際の単結晶の長さであるため、例えば、結晶を吊下げているワイヤー１の引上げ距離から、結晶位置を算出する構造の引上げ装置を採用する場合は、ワイヤー１の伸び分による補正も上記補正と同時に行う必要がある。
【００４１】
なお、製造する単結晶は、例えばシリコン単結晶とすることができるが、他の半導体単結晶等でもよく、特に限定はされない。
【００４２】
また、本発明における単結晶直径の検出方法によって検出する直径は、前記単結晶の直胴１０ｃｍ以降の直径であるのが好ましい。単結晶の直胴１０ｃｍまでの直径は、短時間の直径制御に適したカメラ方式のみにより検出することもできる。しかし、前述したように、直胴が長くなるにつれ、カメラ方式のみでは、カメラの相対位置のずれや、結晶の大口径化により、絶対値の精度が低くなってしまうため、直胴１０ｃｍ以降の単結晶直径の検出には、本発明が特に有効である。
【００４３】
また、前記Ｌ１からＬ２までの平均区間の領域は、１０ｃｍ以上とするのが好ましい。直径補正を算出する区間は長ければ長いほど、ロードセル重量によって検出される直径の精度が上がるからである。従ってより正確な補正ができる。
【００４４】
また、上記の補正は、前記単結晶の直胴１０ｃｍ以降で少なくとも１回行うことが好ましい。直胴１０ｃｍ以降で上記補正を１回のみ行っても、直径精度の向上に十分な効果が得られるが、上記補正を結晶成長の進行に伴い繰り返し行うことにより極めて高精度な直径検出を行うことができる。
【００４５】
また、本発明にかかる、引上げる単結晶の直径を検出するためのカメラとロードセルの両方を具備する単結晶引上げ装置において、本発明に係る単結晶直径の検出方法が行われることが好ましい。カメラ方式（光学式）とロードセル方式（重量方式）を組み合わせることにより、それぞれの長所を生かし、かつ、相互の短所を補うことができる。
【実施例】
【００４６】
以下に本発明の実施例をあげてさらに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。
【００４７】
（実施例１）
図４の単結晶引上げ装置を用い、図５に示すフローに従った方法で、カメラ検出直径の補正を行い、補正によって得られた値に直径を制御して単結晶の製造を行った。単結晶の製造を行う前に、予め、実際に使用する単結晶引上げ装置における成長速度と補正係数の関係を求めた（図７）。計算開始時の直胴長さＬ１を５ｃｍ、直胴長さＬ２を１５ｃｍとし、５ｃｍ−１５ｃｍまでの間のカメラ検出直径Ｄｏと、その間の重量変化量から割り出した直径Ｄｗを検出した。１５ｃｍ以降は、カメラ検出直径とロードセルにより算出した直径との差（Ｄｏ−Ｄｗ）に、実際の引上げ速度０．４ｍｍ／ｍｉｎに相対する補正係数−１．５を加算した値をカメラ検出直径に加算してカメラ検出直径の補正を行い、補正によって得られた値に単結晶の直径を制御して単結晶を製造した。結晶製造後の直径は、直胴４０ｃｍの部分で測定し、直径のバラツキ（標準偏差σ）を評価した。
【００４８】
（実施例２）
実施例１と同じ単結晶引上げ装置を用いて、計算開始時の直胴長さＬ１を５ｃｍ、直胴長さＬ２を２５ｃｍとし、補正を算出する平均区間を２０ｃｍとする以外は実施例１と同様の方法で実際の引上げ速度の０．４ｍｍ／ｍｉｎに相対する補正係数−１．５を加算した値をカメラ検出直径に加算してカメラ検出直径の補正を行い、補正によって得られた値に単結晶の直径を制御して、単結晶を製造した。結晶製造後の直径は、実施例１と同様に直胴４０ｃｍの部分で測定し、直径のバラツキ（標準偏差σ）を評価した。
【００４９】
（比較例）
図４の単結晶引上げ装置のうち、ロードセル１０を具備していない以外は、全く同じ構成の単結晶引上げ装置において、カメラにより、結晶の端の位置を観察し、仮想中心点からの距離で直径を検出する従来の方法で、結晶製造を行った。結晶製造後の直径は、実施例１、２と同様に、直胴４０ｃｍの部分で測定し、直径のバラツキ（標準偏差σ）を評価した。
【００５０】
なお、上記の実施例１、２および比較例の全てにおいて、ルツボサイズは３２インチ（８００ｍｍ）、充填されたシリコン原料は３００ｋｇであり、製造する単結晶は１２インチ（３０８ｍｍ）とした。
【００５１】
表２は、実施例１、２および比較例において評価した、単結晶直胴４０ｃｍにおける直径のバラツキ（標準偏差σ）をまとめたものである。直径バラツキ（標準偏差σ）は、比較例では、１．２ｍｍであったのに対し、実施例１（Ｌ２−Ｌ１＝１０ｃｍ）では０．７ｍｍ、実施例２（Ｌ２−Ｌ１＝２０ｃｍ）では０．６ｍｍであった。
【００５２】
【表２】
0005104129.tif 000003
【００５３】
図８は、実施例１、２および比較例において評価した、単結晶直胴４０ｃｍにおける直径のバラツキ（標準偏差σ）をプロットした図である。また、図９は、実施例１、２および比較例において評価した、単結晶直胴４０ｃｍにおける直径のバラツキ（標準偏差σ）の発生率を示した図である。図８、図９から、直径補正を算出する区間（Ｌ１〜Ｌ２）は、長ければ長いほど、直径精度が上がることがわかる。
【００５４】
（実施例３）
実施例１と同じ単結晶引上げ装置を用いて、補正を算出する平均区間（Ｌ２−Ｌ１）を５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍとし、それぞれ実施例１と同様の方法で単結晶の直径を制御して単結晶を製造し、直胴４０ｃｍにおけるロードセルの直径算出誤差を調査した。その結果、実際のロードセルの繰り返し測定重量の誤差は平均区間（Ｌ２−Ｌ１）が５ｃｍ〜２０ｃｍのいずれにおいても１００ｇであり、この場合、１０ｃｍ以上の区間での直径換算誤差はおよそ１ｍｍ以下となった。
【００５５】
図１０は、実施例３における、補正を算出する平均区間（Ｌ２−Ｌ１）とロードセルの直径算出誤差の関係を示す図である。図１０より、平均区間（Ｌ２−Ｌ１）を１０ｃｍとしたものと２０ｃｍとしたものとでは、それほど大きな差は見られなかった。これは、補正を算出する平均区間は、長ければ長いほど、ロードセルによる直径検出の精度は上がるが、その一方で、補正のタイミングが遅れるため、本発明の効果が出にくくなったためと考えられる。
【００５６】
従って、精度のよいロードセルを使用し、短い区間で補正するのが最も有効的であるが、すべての実施例で使用したロードセルの場合は、補正を算出する平均区間を１０ｃｍ区間より長く設定しても、大幅な効果は期待できず、１０ｃｍの区間での平均で十分な効果が得られることが判った。ただし、ロードセルの精度をさらに向上させることが可能となれば、この効果的な区間はさらに短くすることができる。
【００５７】
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、同様な効果を奏する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。
【００５８】
例えば、上記では、カメラ検出直径とロードセルにより算出した直径との差に、実際の引上げ速度に相対する補正係数を加算した値をカメラ検出直径に加算してカメラ検出直径の補正を行っているが、この補正は、カメラ検出直径とロードセルにより算出した直径との差に、前記補正係数αを掛け合わせた値をカメラ検出直径に加算することで行われても検出される単結晶の直径精度は向上し、同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来の光学式によるカメラで結晶の両端をはかる方法を示す図である。
【図２】従来の光学式によるカメラで結晶の片側をはかる方法を示す図である。
【図３】従来の光学式による円弧の曲率から直径を割り出す方法を示す図である。
【図４】本発明における単結晶引上げ装置の一例を示す断面概略図である。
【図５】本発明の単結晶直径の検出方法のフローを示す図である。
【図６】結晶成長界面形状の一例である。
【図７】実施例で使用した単結晶引上げ装置における成長速度と補正係数の関係を示す図である。
【図８】実施例１、２および比較例において評価した、単結晶直胴４０ｃｍにおける直径のバラツキ（標準偏差σ）を示した図である。
【図９】実施例１、２および比較例において評価した、単結晶直胴４０ｃｍにおける直径のバラツキ（標準偏差σ）の発生率を示した図である。
【図１０】実施例３における、補正を算出する平均区間（Ｌ２−Ｌ１）とロードセルの直径算出誤差の関係を示す図である。
【図１１】実直径の平均直径とロードセルにより算出した直径の相関図の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…ワイヤー  ２…シードチャック、  ３…種結晶、  
４…単結晶、  ５…ルツボ、  ６…融液、  
７…ヒーター、  ８…断熱材、  ９…直径検出用カメラ、  
１０…ロードセル（重量計）、  １１…単結晶引上げ装置、  Ｄ…直径、  
Ｒ…中心点からの距離。
【図１】
0005104129.tif 000004
【図２】
0005104129.tif 000005
【図３】
0005104129.tif 000006
【図４】
0005104129.tif 000007
【図５】
0005104129.tif 000008
【図６】
0005104129.tif 000009
【図７】
0005104129.tif 000010
【図８】
0005104129.tif 000011
【図９】
0005104129.tif 000012
【図１０】
0005104129.tif 000013
【図１１】
0005104129.tif 000014