[发明专利]单晶硅的提拉方法

权利要求书

1.一种单晶硅的提拉方法，其使用提拉装置将单晶硅提拉指定的长度，所述提拉装置具备：加热器，将填充于石英坩埚内的硅原料进行加热而熔融成硅熔液；热屏蔽板，将从所述硅熔液提拉的单晶硅与所述加热器的热量进行屏蔽；坩埚升降机构，使所述石英坩埚升降；及控制器，控制所述坩埚升降机构，所述单晶硅的提拉方法的特征在于，包括：

（a）将在填充所述硅原料之前实际测得的石英坩埚的内径数据R₁及所述热屏蔽板的下端与所述硅熔液的液面之间的间隙的指定值输入至所述控制器的工序；

（b）通过所述控制器计算每单位时间提拉出的单晶的体积的工序；

（c）根据所述实际测得的石英坩埚的内径数据R₁及与所述每单位时间提拉出的单晶的体积相当的硅熔液的减少量ΔMw，并通过所述控制器计算石英坩埚的上升量ΔC的工序；

（d）通过所述控制器控制所述坩埚上升机构而使所述石英坩埚上升坩埚的上升量ΔC的工序；

（e）测定使所述石英坩埚上升之后的所述间隙并对该间隙的测定值与所述间隙的指定值进行比较的工序；

（f）当所述间隙的测定值与所述间隙的指定值一致时，返回至所述工序（b）的工序；

（g）当所述间隙的测定值与所述间隙的指定值不一致时，通过所述控制器来校正石英坩埚的上升量以使所述间隙成为指定值的工序；

（h）校正所述坩埚的上升量时，通过所述控制器并根据该校正量计算所述石英坩埚的内径数据R₂的工序；

（i）通过所述控制器并考虑所述工序（h）中计算出的内径数据R₂来校正所述工序（a）中输入的石英坩埚的内径数据R₁的工序；及

（j）将工序（a）中输入的石英坩埚的内径数据R₁替换成所述工序（i）中已校正的石英坩埚的内径数据并返回至所述工序（b）的工序。

2.根据权利要求1所述的单晶硅的提拉方法，其根据以下式（1）及（2）计算工序（h）中计算出的石英坩埚内径R₂，

R₂=R₁×（ΔMs/（ΔMs-a）1/2 （1），

R₁=｛（ΔMw×4）/（ΔMs×π×α）｝1/2 （2），

其中，式（1）中，R₁为在工序（a）中在填充硅原料之前实际测得的且根据式（2）计算的石英坩埚的内径，ΔMs为将石英坩埚内径设为R₁时的每单位时间的液面位置变化量，且相当于石英坩埚上升量ΔC，a为工序（g）中的石英坩埚上升校正量，式（2）中，ΔMw为工序（c）中的硅熔液的减少量，α为硅熔液的密度，为2.53×10^-3kg/cm³。

3.一种单晶硅的提拉方法，其使用提拉装置将单晶硅提拉指定的长度，所述提拉装置具备：加热器，将填充于石英坩埚内的硅原料进行加热而熔融成硅熔液；热屏蔽板，将从所述硅熔液提拉的单晶硅与所述加热器的热量进行屏蔽；坩埚升降机构，使所述石英坩埚升降；及控制器，控制所述坩埚升降机构，所述单晶硅的提拉方法的特征在于，包括：

（k）将在填充所述硅原料之前实际测得的先导用石英坩埚的内径数据及所述热屏蔽板的下端与所述硅熔液的液面之间的间隙的指定值输入至所述控制器的工序；

（l）通过所述控制器计算每单位时间提拉出的先导用单晶硅的体积的工序；

（m）通过所述控制器并根据所述实际测得的先导用石英坩埚的内径数据及与所述每单位时间提拉出的先导用单晶硅的体积相当的硅熔液的减少量ΔMw计算先导用石英坩埚的上升量ΔC的工序；

（n）通过所述控制器控制所述坩埚上升机构而使所述先导用石英坩埚上升先导用石英坩埚的上升量ΔC的工序；

（o）测定所述工序（n）中使先导用石英坩埚上升之后的所述间隙并对该间隙的测定值与所述间隙的指定值进行比较的工序；

（p）当所述间隙的测定值与所述间隙的指定值一致时，不校正所述先导用石英坩埚的上升量的工序；

（q）当所述间隙的测定值与所述间隙的指定值不一致时，通过所述控制器来校正先导用石英坩埚的上升量以使所述间隙成为指定值的工序；

（r）继所述工序（p）及（q）之后，存储包括所述硅熔液的减少量ΔMw、所述先导用石英坩埚的上升量ΔC、所述先导用石英坩埚上升量的校正量及所述每单位时间提拉出的先导用单晶硅的体积的数据的工序；

（s）反复进行所述工序（l）至所述工序（r）将所述先导用单晶硅提拉指定的长度的工序；

（t）根据所述工序（r）中已存储的包括硅熔液的减少量ΔMw、所述先导用石英坩埚的上升量ΔC、所述先导用石英坩埚上升量的校正量及所述每单位时间提拉出的单晶的体积的数据计算所述先导用石英坩埚的内径数据R₄的工序；

（u）提拉所述先导用单晶硅之后，准备形状、尺寸及材质与所述先导用石英坩埚相同的批量生产用石英坩埚的工序；

（v）对所述实际测得的批量生产用石英坩埚的内径数据R₃与所述工序（t）中计算出的先导用石英坩埚的内径数据R₄进行比较的工序；

（w）当所述两个内径数据一致时，不校正所述实际测得的批量生产用石英坩埚的内径数据R₃的工序；

（x）当所述两个内径数据不一致时，考虑所述计算出的先导用石英坩埚的内径数据R₄来校正所述实际测得的批量生产用石英坩埚的内径数据R₃的工序；及

（y）根据所述工序（w）中不校正的批量生产用石英坩埚的内径数据或所述工序（x）中已校正的批量生产用石英坩埚的内径数据，将批量生产用单晶硅提拉指定的长度的工序。