JP5682553B2 - A device that supports the setting of silicon single crystal pulling conditions using a silica glass crucible. - Google Patents
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Description
本発明は、シリカガラスルツボを用いたシリコン単結晶引上げの条件設定を支援する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for assisting in setting conditions for pulling a silicon single crystal using a silica glass crucible.
チョクラルスキー（以下、ＣＺという。）法によりシリカガラスルツボを用いてシリコン単結晶を引上げて製造するために、固体であるシリコン単結晶と液体であるシリコン融液との固液界面形状や、この固液界面近傍の温度分布を、コンピュータによりシミュレーションを行って数値解析を行う方法の開発が精力的に行われている。 In order to produce a silicon single crystal by using a silica glass crucible by a Czochralski (hereinafter referred to as CZ) method, a solid-liquid interface shape between a solid silicon single crystal and a liquid silicon melt, A method for numerical analysis of the temperature distribution in the vicinity of the solid-liquid interface by computer simulation has been vigorously developed.
例えば、特許文献１には、メッシュ構造でモデル化したホットゾーンの各部材の物性値をコンピュータに入力し、各部材の表面温度分布をヒータの発熱量及び各部材の輻射率に基づいて求めることが記載されている。 For example, in Patent Document 1, physical property values of each member of a hot zone modeled with a mesh structure are input to a computer, and the surface temperature distribution of each member is obtained based on the amount of heat generated by the heater and the radiation rate of each member. Is described.
しかしながら、上記文献記載の従来技術は、シリカガラスルツボ毎の特性に適した単結晶シリコンの引上条件の設定に用いることが困難であった。 However, it is difficult to use the prior art described in the above-mentioned literature for setting the pulling conditions of single crystal silicon suitable for the characteristics of each silica glass crucible.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シリカガラスルツボ毎の特性に適した単結晶シリコンの引上条件の設定を容易にすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to facilitate the setting of pulling conditions for single crystal silicon suitable for the characteristics of each silica glass crucible.
本発明によれば、シリカガラスルツボを用いたシリコン単結晶引上げの条件設定を支援する装置が提供される。この装置は、ユーザにより入力されたシリカガラスルツボを個別に特定可能なルツボ特定情報を取得するルツボ特定情報取得部と、そのルツボ特定情報によって個別に特定されるシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを取得する測定データ取得部と、伝熱計算、流体計算及び構造計算からなる群から選ばれる１種以上の計算が可能な計算エンジンを用いて、その測定データ通りの三次元形状のシリカガラスルツボを用いてシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶欠陥の発生についてシミュレーションデータを得るシミュレーション部と、そのシミュレーション部が用いる加熱温度、引上げ速度及び回転数を含む引上条件を設定し、当初の引上条件に基づいて得られたそのシミュレーションデータの結晶欠陥の発生率が所定の水準を超えている場合には、その結晶欠陥の発生率が所定の水準以下となる改善引上条件を設定する引上条件設定部と、その引上げ条件を出力する出力部と、を備える。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the apparatus which assists the condition setting of the silicon single crystal pulling using a silica glass crucible is provided. This apparatus includes a crucible specifying information acquisition unit for acquiring crucible specifying information that can individually specify a silica glass crucible input by a user, and measuring a three-dimensional shape of the silica glass crucible specified individually by the crucible specifying information. Using a measurement data acquisition unit for acquiring data and a calculation engine capable of one or more calculations selected from the group consisting of heat transfer calculation, fluid calculation, and structure calculation, silica glass having a three-dimensional shape according to the measurement data A simulation unit that obtains simulation data on the generation of crystal defects when a silicon single crystal is pulled using a crucible, and a pulling condition including a heating temperature, a pulling speed, and a rotation speed used by the simulation unit are set. The rate of occurrence of crystal defects in the simulation data obtained based on the pulling conditions of If it exceeds comprises a pulling condition setting unit for setting the improved pulling conditions the incidence of the crystal defect is equal to or less than a predetermined level, an output unit for outputting the pulling conditions, the.
この構成によれば、ユーザにより入力されたシリカガラスルツボを個別に特定したうえで、そのシリカガラスルツボの三次元形状の測定データに基づいてシミュレーションを行って、結晶欠陥の発生率が所定の水準以下となる改善引上条件を出力することができる。そのため、ユーザは、シリカガラスルツボ毎の特性に適した単結晶シリコンの引上条件の設定を容易に行うことができる。 According to this configuration, after the silica glass crucible input by the user is individually specified, simulation is performed based on the measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible, and the occurrence rate of crystal defects is a predetermined level. It is possible to output the following conditions for improving the improvement. Therefore, the user can easily set pulling conditions for single crystal silicon suitable for the characteristics of each silica glass crucible.
また、本発明によれば、別のシリカガラスルツボを用いたシリコン単結晶引上げの条件設定を支援する装置が提供される。この装置は、ユーザにより入力されたシリカガラスルツボを個別に特定可能なルツボ特定情報を取得するルツボ特定情報取得部と、そのルツボ特定情報によって個別に特定されるシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを取得する測定データ取得部と、その測定データを出力する出力部と、を備える。 Moreover, according to the present invention, there is provided an apparatus for assisting in setting conditions for pulling a silicon single crystal using another silica glass crucible. This apparatus includes a crucible specifying information acquisition unit for acquiring crucible specifying information that can individually specify a silica glass crucible input by a user, and measuring a three-dimensional shape of the silica glass crucible specified individually by the crucible specifying information. A measurement data acquisition unit for acquiring data and an output unit for outputting the measurement data are provided.
この構成によれば、ユーザにより入力されたシリカガラスルツボを個別に特定したうえで、そのシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを出力する。そのため、ユーザは、そのシリカガラスルツボの三次元形状の測定データに基づいて、シリカガラスルツボ毎の特性に適した単結晶シリコンの引上条件の設定を容易に行うことができる。 According to this configuration, after the silica glass crucible input by the user is individually specified, measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible is output. Therefore, the user can easily set pulling conditions for single crystal silicon suitable for the characteristics of each silica glass crucible based on the measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible.
本発明によれば、シリカガラスルツボ毎の特性に適した単結晶シリコンの引上条件の設定を容易に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to easily set pulling conditions for single crystal silicon suitable for the characteristics of each silica glass crucible.
＜シリカガラスルツボの製造条件の設定を支援する装置＞
図１は、本実施形態の装置の動作原理を説明するための概念図である。本実施形態では、まず、電源、カーボン電極、カーボンモールド、減圧機構などを備えるシリカガラスルツボの製造装置を用いて、モールド上に積層したシリカ粉（別名として、石英粉ともいう）を熔融してシリカガラスルツボを製造する。具体的には、回転モールドの内表面に平均粒径３００μｍ程度のシリカ粉を堆積させてシリカ粉層を形成するシリカ粉層形成工程と、モールド側からシリカ粉層を減圧しながら、シリカ粉層をアーク熔融させることによってシリカガラス層を形成するアーク熔融工程によって、シリカガラスルツボを製造する。
<Apparatus for supporting setting of manufacturing conditions for silica glass crucible>
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the operation principle of the apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, first, using a silica glass crucible manufacturing apparatus equipped with a power source, a carbon electrode, a carbon mold, a decompression mechanism, etc., silica powder (also referred to as quartz powder) laminated on the mold is melted. A silica glass crucible is manufactured. Specifically, a silica powder layer forming step of depositing silica powder having an average particle size of about 300 μm on the inner surface of the rotary mold to form a silica powder layer, and the silica powder layer while reducing the pressure of the silica powder layer from the mold side A silica glass crucible is produced by an arc melting step of forming a silica glass layer by arc melting.
このとき、アーク熔融工程の初期にはシリカ粉層を強く減圧することによって気泡を除去して透明層を形成し、その後、減圧を弱くすることによって気泡が残留した気泡含有層を形成することによって、内表面側に透明層を有し、外表面側に気泡含有層を有する二層構造のシリカガラスルツボを形成することができる。 At this time, at the initial stage of the arc melting process, the silica powder layer is strongly depressurized to remove bubbles to form a transparent layer, and then the depressurization is weakened to form a bubble-containing layer in which bubbles remain. A two-layered silica glass crucible having a transparent layer on the inner surface side and a bubble-containing layer on the outer surface side can be formed.
次いで、後述するロボットアームを用いてこのシリカガラスルツボの三次元形状を測定して、シリカガラスルツボの三次元形状の測定データを得る。 Next, the three-dimensional shape of the silica glass crucible is measured using a robot arm to be described later to obtain measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible.
その後、ユーザの要求に応じて、このシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを提供する。 Then, according to a user's request | requirement, the measurement data of the three-dimensional shape of this silica glass crucible are provided.
そして、その測定データ通りの三次元形状のシリカガラスルツボを用いてチョクラルスキー法によるシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶欠陥の発生についてシミュレーションを行って、結晶欠陥の発生率が所定の水準以下となる引上条件を設定する。続いて、その結晶欠陥の発生率が所定の水準以下となる引上条件をユーザに提供する。その結果、ユーザは、シリカガラスルツボ毎の特性に適した単結晶シリコンの引上条件の設定を容易に行うことができる。 Then, by performing a simulation on the generation of crystal defects when a silicon single crystal is pulled by the Czochralski method using a silica glass crucible having a three-dimensional shape according to the measurement data, the occurrence rate of crystal defects is a predetermined value. Set up pulling conditions that are below the level. Subsequently, the user is provided with a pulling condition that causes the occurrence rate of the crystal defects to be a predetermined level or less. As a result, the user can easily set pulling conditions for single crystal silicon suitable for the characteristics of each silica glass crucible.
図２は、本実施形態の装置を用いて得られたシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを用いて、ユーザが単結晶シリコンの引上げプロセスにおける多結晶シリコン原料のチャージおよび熔融を適切におこなうことについて説明するための概念図である。シリコン単結晶の引き上げ時には、図２（ａ）に示すように、ルツボ１１内に多結晶シリコン２１を充填し、この状態でルツボ１１の周囲に配置されたカーボンヒーターで多結晶シリコンを加熱して熔融させて、図２（ｂ）に示すように、シリコン融液２３を得る。 FIG. 2 shows that the user appropriately charges and melts the polycrystalline silicon raw material in the pulling process of the single crystal silicon using the measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible obtained by using the apparatus of the present embodiment. It is a conceptual diagram for demonstrating this. At the time of pulling up the silicon single crystal, as shown in FIG. 2A, the crucible 11 is filled with the polycrystalline silicon 21, and in this state, the polycrystalline silicon is heated by the carbon heater disposed around the crucible 11. By melting, a silicon melt 23 is obtained as shown in FIG.
シリコン融液２３の体積は、多結晶シリコン２１の質量によって定まるので、シリコン融液２３の液面２３ａの高さ位置Ｈは、多結晶シリコン２１の質量とルツボ１１の内表面の三次元形状によって決まる。本実施形態によれば、ルツボ１１の内表面の三次元形状の測定データが提供されるので、ルツボ１１の任意の高さ位置までの容積が特定され、従って、シリコン融液２３液面２３ａの高さ位置Ｈが決定される。シリコン融液２３の初期液面の高さ位置Ｈが決定された後は、種結晶の先端を高さ位置Ｈまで下降させてシリコン融液２３に接触させ、その後、ゆっくりと引き上げることによって、シリコン単結晶を製造することができる。 Since the volume of the silicon melt 23 is determined by the mass of the polycrystalline silicon 21, the height position H of the liquid surface 23 a of the silicon melt 23 depends on the mass of the polycrystalline silicon 21 and the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible 11. Determined. According to the present embodiment, since the measurement data of the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible 11 is provided, the volume up to an arbitrary height position of the crucible 11 is specified, and accordingly, the silicon melt 23 liquid surface 23a is specified. A height position H is determined. After the height position H of the initial liquid surface of the silicon melt 23 is determined, the tip of the seed crystal is lowered to the height position H to come into contact with the silicon melt 23, and then slowly pulled up to form silicon. Single crystals can be produced.
図３は、本実施形態の装置を用いて得られた引上条件のデータを用いて、ユーザが単結晶シリコンの引上げプロセスにおける加熱温度、引上げ速度及び回転数のフィードバック制御をより緻密におこなうことについて説明するための概念図である。シリコン単結晶の引き上げ時には、ルツボ１１内に多結晶シリコンを充填し、この状態でルツボ１の周囲に配置されたカーボンヒーターで多結晶シリコンを加熱して熔融させて、図３（ａ）に示すように、シリコン融液２３を得る。 FIG. 3 shows that the user performs more precise feedback control of the heating temperature, pulling speed, and rotation speed in the pulling process of the single crystal silicon using the pulling condition data obtained by using the apparatus of the present embodiment. It is a conceptual diagram for demonstrating. When pulling up the silicon single crystal, the crucible 11 is filled with polycrystalline silicon, and in this state, the polycrystalline silicon is heated and melted by the carbon heater disposed around the crucible 1, and is shown in FIG. Thus, the silicon melt 23 is obtained.
シリコン融液２３の体積は、多結晶シリコン２１の質量によって定まるので、シリコン融液２３の液面２３ａの初期の高さ位置Ｈ０は、多結晶シリコン２１の質量とルツボ１１の内表面の三次元形状によって決まる。本実施形態によれば、ルツボ１１の内表面の三次元形状の測定データが提供されるので、ルツボ１１の任意の高さ位置までの容積が特定され、従って、シリコン融液２３液面２３ａの初期の高さ位置Ｈ０が決定される。 Since the volume of the silicon melt 23 is determined by the mass of the polycrystalline silicon 21, the initial height position H 0 of the liquid surface 23 a of the silicon melt 23 is three-dimensional between the mass of the polycrystalline silicon 21 and the inner surface of the crucible 11. It depends on the shape. According to the present embodiment, since the measurement data of the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible 11 is provided, the volume up to an arbitrary height position of the crucible 11 is specified, and accordingly, the silicon melt 23 liquid surface 23a is specified. An initial height position H0 is determined.
シリコン融液２３の液面２３ａの初期の高さ位置Ｈ０が決定された後は、図３（ａ）に示すように、種結晶２４の先端を高さ位置Ｈ０まで下降させてシリコン融液２３に接触させ、その後、本実施形態で提供される加熱温度、引上げ速度及び回転数を含む引上条件に従って、ゆっくりと引き上げることによって、シリコン単結晶２５の引き上げを行う。 After the initial height position H0 of the liquid surface 23a of the silicon melt 23 is determined, the tip of the seed crystal 24 is lowered to the height position H0 as shown in FIG. Then, the silicon single crystal 25 is pulled up slowly by pulling it up according to pulling conditions including the heating temperature, pulling speed and rotation speed provided in this embodiment.
図３（ｂ）に示すように、シリコン単結晶２５の直胴部（直径が一定の部位）を引き上げているときに、液面２３ａがルツボ１１の側壁部１１ａに位置している場合には、本実施形態で提供される加熱温度、引上げ速度及び回転数を含む引上条件に従って、一定の速度で引き上げると液面２３ａの降下速度Ｖはほぼ一定になるので、引き上げの制御は容易である。 As shown in FIG. 3B, when the straight body part (part having a constant diameter) of the silicon single crystal 25 is pulled up, the liquid level 23a is positioned on the side wall part 11a of the crucible 11. According to the pulling conditions including the heating temperature, the pulling speed and the rotation speed provided in this embodiment, the descent speed V of the liquid level 23a becomes almost constant when the pulling speed is raised at a constant speed, so that the pulling control is easy. .
しかし、図１（ｃ）に示すように、液面２３ａがルツボ１１のラウンド部１１ｂに到達すると、液面２３ａの下降に伴ってその面積が急激に縮小するので、液面２３ａの降下速度Ｖが急激に大きくなる。降下速度Ｖは、ラウンド部１１ｂの内表面形状に依存しているが、この内表面形状がルツボ毎に若干異なっているので、降下速度Ｖがどのように変化するのかを事前に把握することは困難であり、引き上げの自動化の妨げになっていた。 However, as shown in FIG. 1 (c), when the liquid level 23a reaches the round part 11b of the crucible 11, the area rapidly decreases as the liquid level 23a descends. Increases rapidly. The descending speed V depends on the inner surface shape of the round part 11b, but since the inner surface shape is slightly different for each crucible, it is not possible to grasp in advance how the descending speed V changes. It was difficult and hindered automated lifting.
本実施形態では、後述する方法によって、ルツボの内表面の三次元形状を正確に測定するので、ラウンド部１１ｂの内表面形状（ラウンド部の凹凸のデータ）が事前に分かり、従って、降下速度Ｖがどのように変化するのかを正確に予測することができるので、その予測に基づいて、シリコン単結晶２５の引き上げ速度等の引き上げ条件を決定してユーザに提供することによって、ラウンド部１１ｂにおいても有転移化を防止し且つ引き上げを自動化することが可能である。 In the present embodiment, since the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible is accurately measured by a method described later, the inner surface shape of the round portion 11b (round portion unevenness data) is known in advance, and accordingly, the descent speed V Can be accurately predicted, and based on the prediction, by determining the pulling conditions such as the pulling speed of the silicon single crystal 25 and providing it to the user, the round portion 11b It is possible to prevent metastasis and automate the pulling.
図４は、本実施形態の装置の全体構成を説明するための機能ブロック図である。この製造条件設定支援装置１０００には、ユーザにより入力されたシリカガラスルツボを個別に特定可能なルツボ特定情報を取得するルツボ特定情報取得部１４０が設けられている。このルツボ特定情報取得部１４０は、ユーザがユーザ端末１５２で入力したシリカガラスルツボの型式、製造ロット、シリアルナンバーなどのシリカガラスルツボを個別に特定可能な情報をインターネット１５０および構内ＬＡＮ１１８を介して取得してもよい。 FIG. 4 is a functional block diagram for explaining the overall configuration of the apparatus of the present embodiment. The manufacturing condition setting support apparatus 1000 is provided with a crucible specifying information acquisition unit 140 that acquires crucible specifying information that can individually specify a silica glass crucible input by a user. The crucible specifying information acquisition unit 140 acquires information that can individually specify the silica glass crucible such as the type, manufacturing lot, and serial number of the silica glass crucible input by the user through the user terminal 152 via the Internet 150 and the local LAN 118. May be.
この製造条件設定支援装置１０００には、上記のルツボ特定情報によって個別に特定されるシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを取得する測定データ取得部１０２が設けられている。この測定データ取得部１０２は、外部のサーバ１２６に格納されているシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを構内ＬＡＮ１１８を介して取得してもよい。 The manufacturing condition setting support apparatus 1000 is provided with a measurement data acquisition unit 102 that acquires measurement data of a three-dimensional shape of a silica glass crucible individually specified by the crucible specifying information. The measurement data acquisition unit 102 may acquire measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible stored in the external server 126 via the local area LAN 118.
この製造条件設定支援装置１０００には、伝熱計算、流体計算及び構造計算からなる群から選ばれる１種以上の計算が可能な計算エンジンを用いて、上記の測定データ通りの三次元形状のシリカガラスルツボを用いてシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶欠陥の発生についてシミュレーションデータを得るシミュレーション部１１２が設けられている。 This manufacturing condition setting support device 1000 uses a calculation engine capable of one or more types selected from the group consisting of heat transfer calculation, fluid calculation and structure calculation, and uses a three-dimensional shape silica according to the above measurement data. A simulation unit 112 is provided for obtaining simulation data regarding the occurrence of crystal defects when a silicon single crystal is pulled using a glass crucible.
この製造条件設定支援装置１０００には、上記のシミュレーション部１１２が用いる加熱温度、引上げ速度及び回転数を含む引上条件を設定し、当初の引上条件に基づいて得られたシミュレーションデータの結晶欠陥の発生率が所定の水準を超えている場合には、結晶欠陥の発生率が所定の水準以下となる改善引上条件を設定する引上条件設定部１１４が設けられている。 In this manufacturing condition setting support apparatus 1000, pulling conditions including the heating temperature, pulling speed and rotation speed used by the simulation unit 112 are set, and crystal defects of simulation data obtained based on the initial pulling conditions are set. In the case where the occurrence rate of the crystal defect exceeds a predetermined level, a pulling condition setting unit 114 is provided for setting an improved pulling condition that causes the crystal defect occurrence rate to be equal to or lower than the predetermined level.
この製造条件設定支援装置１０００には、上記の引上げ条件を出力する出力部１１６が設けられている。この出力部１１６は、シリカガラスルツボの三次元形状の測定データ又はシリコン単結晶の引上条件を構内ＬＡＮ１１８およびインターネット１５０を介してユーザ端末１５２に出力することができる。 The manufacturing condition setting support apparatus 1000 is provided with an output unit 116 that outputs the above pulling conditions. The output unit 116 can output the measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible or the pulling conditions of the silicon single crystal to the user terminal 152 via the local area LAN 118 and the Internet 150.
図５は、本実施形態の装置のシミュレーション部、および引上条件設定部の詳しい構成を説明するための機能ブロック図である。この図に示すように、上記のシミュレーション部１１２には、伝熱計算エンジン２０４、流体計算エンジン２０６、構造計算エンジン２０８などを格納する計算エンジン記憶部２１０が設けられている。そして、このシミュレーション部１１２には、これらの伝熱計算エンジン２０４、流体計算エンジン２０６、構造計算エンジン２０８を計算エンジン記憶部２１０から読み込んで、応力解析および熱流体解析などの数値解析を行う解析部２０２も設けられている。 FIG. 5 is a functional block diagram for explaining detailed configurations of the simulation unit and the lifting condition setting unit of the apparatus according to the present embodiment. As shown in this figure, the simulation unit 112 is provided with a calculation engine storage unit 210 for storing a heat transfer calculation engine 204, a fluid calculation engine 206, a structural calculation engine 208, and the like. The simulation unit 112 reads the heat transfer calculation engine 204, the fluid calculation engine 206, and the structural calculation engine 208 from the calculation engine storage unit 210, and performs numerical analysis such as stress analysis and thermal fluid analysis. 202 is also provided.
このシミュレーション部１１２には、伝熱計算、流体計算及び構造計算からなる群から選ばれる１種以上の計算が可能な計算エンジンを用いて、測定データ通りの三次元形状のシリカガラスルツボを用いてシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶欠陥の発生について予測する結晶欠陥予測部１０６が設けられている。この結晶欠陥予測部１０６には、伝熱計算、流体計算及び構造計算からなる群から選ばれる１種以上の計算が可能な計算エンジンを用いて、測定データ通りの三次元形状のシリカガラスルツボを用いてシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶構造のシミュレーションを行う結晶構造計算部４０２が設けられている。また、このシミュレーション部１１２には、結晶欠陥の発生率が超えてはいけない所定の水準（閾値）を記憶している閾値記憶部４０４が設けられている。 The simulation unit 112 uses a silica glass crucible having a three-dimensional shape according to measurement data, using a calculation engine capable of one or more calculations selected from the group consisting of heat transfer calculation, fluid calculation, and structure calculation. A crystal defect prediction unit 106 that predicts the generation of crystal defects when the silicon single crystal is pulled is provided. The crystal defect prediction unit 106 uses a calculation engine capable of one or more types selected from the group consisting of heat transfer calculation, fluid calculation, and structural calculation, to obtain a silica glass crucible having a three-dimensional shape as measured data. There is provided a crystal structure calculation unit 402 for performing a simulation of the crystal structure when the silicon single crystal is pulled up. In addition, the simulation unit 112 is provided with a threshold storage unit 404 that stores a predetermined level (threshold) that the crystal defect occurrence rate should not exceed.
一方、引上条件設定部１１４には、シミュレーション部１１２が用いる加熱温度、引上げ速度及び回転数を含む引上条件をデフォルトの引上条件に設定するデフォルト引上条件設定部３１０が設けられている。このデフォルト引上条件設定部３１０は、デフォルト記憶部３１２からそのシリカガラスルツボの型式の場合に一般的に用いられるデフォルト引上条件を読み出す。また、引上条件設定部１１４には、当初の引上条件に基づいて得られたシミュレーションデータの結晶欠陥の発生率が閾値記憶部４０４に格納されている所定の水準（閾値）を超えている場合には、結晶欠陥の発生率が所定の水準以下となる改善引上条件を設定する改善引上条件設定部３０８が設けられている。この改善引上条件設定部３０８には、シミュレーション部１１２が用いる加熱温度、引上げ速度及び回転数を含む引上条件をそれぞれ設定する加熱温度設定部３０２、引上速度設定部３０４、回転数設定部３０６が設けられている。この改善引上条件設定部３０８は、デフォルト引上条件では結晶欠陥の発生率が所定の水準を超える場合には、そのシリカガラスルツボの三次元形状の個別の測定データおよび後述の追加情報を考慮に入れた上で、結晶欠陥の発生率が所定の水準以下となる改善引上条件を設定する。 On the other hand, the pulling condition setting unit 114 is provided with a default pulling condition setting unit 310 that sets pulling conditions including the heating temperature, pulling speed, and rotation speed used by the simulation unit 112 as default pulling conditions. . The default pulling condition setting unit 310 reads from the default storage unit 312 default pulling conditions that are generally used in the case of the type of the silica glass crucible. In the pulling condition setting unit 114, the crystal defect occurrence rate of the simulation data obtained based on the initial pulling condition exceeds a predetermined level (threshold value) stored in the threshold storage unit 404. In such a case, an improved pulling condition setting unit 308 is provided for setting an improving pulling condition that causes the occurrence rate of crystal defects to be a predetermined level or less. The improved pulling condition setting unit 308 includes a heating temperature setting unit 302, a pulling speed setting unit 304, and a rotation number setting unit that respectively set pulling conditions including the heating temperature, the pulling speed, and the rotation number used by the simulation unit 112. 306 is provided. The improved pulling condition setting unit 308 considers individual measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible and additional information described later when the incidence of crystal defects exceeds a predetermined level under the default pulling condition. Then, an improvement pulling condition is set so that the occurrence rate of crystal defects is below a predetermined level.
ここで、図４に戻ると、この製造条件設定支援装置１０００には、ユーザにより入力された多結晶シリコン原料、引上装置の直径（又は引上装置のメーカー名、シリーズ名など）、印加される磁場の強さ（磁場の有無の入力を含む）、引き上げるシリコン単結晶のサイズ、引き上げるシリコン単結晶の長さ、加熱方式（高周波誘導、カーボンヒータなど）、雰囲気ガスの種類（アルゴン、窒素、水素ガスなど）、雰囲気ガスの減圧度、連続引上条件、追加原料チャージ条件及び保管条件（天候条件、保管期間など）からなる群から選ばれる１種以上の追加情報を取得する追加情報取得部１０４がさらに設けられている。なお、天候条件は、保管中のルツボに湿度・温度が効いてくる（クラックが広がる）ために重要な情報である。この追加情報取得部１０４は、ユーザがユーザ端末１５２で入力したこれらの追加情報をインターネット１５０および構内ＬＡＮ１１８を介して取得してもよい。 Here, returning to FIG. 4, the manufacturing condition setting support device 1000 is applied with the polycrystalline silicon raw material, the diameter of the pulling device (or the manufacturer name, series name, etc.) of the pulling device inputted by the user. Strength of the magnetic field (including the presence or absence of magnetic field input), the size of the silicon single crystal to be pulled up, the length of the silicon single crystal to be pulled up, the heating method (high frequency induction, carbon heater, etc.), the type of atmospheric gas (argon, nitrogen, Additional information acquisition unit for acquiring one or more types of additional information selected from the group consisting of hydrogen gas, etc., atmospheric gas pressure reduction, continuous pulling conditions, additional raw material charging conditions, and storage conditions (weather conditions, storage periods, etc.) 104 is further provided. The weather condition is important information because humidity and temperature are effective (cracks spread) on the crucible being stored. The additional information acquisition unit 104 may acquire the additional information input by the user at the user terminal 152 via the Internet 150 and the local area LAN 118.
これらの追加情報を考慮に入れてシミュレーション部１１２がシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶欠陥の発生について予測する場合には、シミュレーションの精度がさらに向上する。そのために、引上条件設定部１１４がさらに適切な引上条件を設定することができる。その結果、ユーザは、シリカガラスルツボ毎の特性に適した単結晶シリコンの引上条件の設定をさらに容易に行うことができる。 In consideration of such additional information, when the simulation unit 112 predicts the occurrence of crystal defects when the silicon single crystal is pulled, the accuracy of the simulation is further improved. Therefore, the lifting condition setting unit 114 can set more appropriate lifting conditions. As a result, the user can more easily set pulling conditions for single crystal silicon suitable for the characteristics of each silica glass crucible.
図６は、本実施形態の装置で用いるシリカガラスルツボの測定データのデータ構成について説明するためのデータテーブルである。この図に示すように、ルツボ測定データ取得部１０２は、後述する測定装置１２８からこの図に示すようなデータ構造を有する測定データを構内ＬＡＮ１１８を介してダイレクトに取得することができる。この測定データでは、それぞれの位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄ、位置Ｅごとに、内側ＸＹＺ座標、外側ＸＹＺ座標、気泡含有率、ＦＴ−ＩＲスペクトル、ラマンスペクトル、表面粗さなどのデータがテーブル形式で記録されている。 FIG. 6 is a data table for explaining the data structure of the measurement data of the silica glass crucible used in the apparatus of this embodiment. As shown in this figure, the crucible measurement data acquisition unit 102 can directly acquire measurement data having a data structure as shown in this figure from the measurement device 128 described later via the local LAN 118. In this measurement data, for each position A, position B, position C, position D, position E, data such as inner XYZ coordinates, outer XYZ coordinates, bubble content, FT-IR spectrum, Raman spectrum, surface roughness, etc. Are recorded in table format.
図７は、本実施形態の装置の動作を説明するためのフローチャートである。最初に、この製造条件設定支援装置１０００の電力がオンになり一連の動作が開始される。すると、まず、ルツボ特定情報取得部１０４が、ユーザがユーザ端末１５２で入力したシリカガラスルツボの型式、製造ロット、シリアルナンバーなどのシリカガラスルツボを個別に特定可能な情報をインターネット１５０および構内ＬＡＮ１１８を介して取得する（Ｓ１０２）。すると、測定データ取得部１０２が、外部のサーバ１２６に格納されているシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを構内ＬＡＮ１１８を介して取得する（Ｓ１０４）。 FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus of this embodiment. First, the power of the manufacturing condition setting support apparatus 1000 is turned on and a series of operations is started. Then, first, the crucible identification information acquisition unit 104 sends information that can individually identify the silica glass crucible such as the type, manufacturing lot, and serial number of the silica glass crucible input by the user through the user terminal 152 through the Internet 150 and the local LAN 118. (S102). Then, the measurement data acquisition part 102 acquires the measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible stored in the external server 126 via the local area LAN 118 (S104).
一方、追加情報取得部１０４が、ユーザがユーザ端末１５２で入力した結晶シリコン原料、引上装置の直径、印加される磁場の強さ、引き上げるシリコン単結晶のサイズ、引き上げるシリコン単結晶の長さ、加熱方式、雰囲気ガスの種類、雰囲気ガスの減圧度、連続引上条件、追加原料チャージ条件及び保管条件などの追加情報を取得するをインターネット１５０および構内ＬＡＮ１１８を介して取得する（Ｓ１０６）。 On the other hand, the additional information acquisition unit 104 has a crystal silicon raw material input by the user at the user terminal 152, the diameter of the pulling device, the strength of the applied magnetic field, the size of the silicon single crystal to be pulled up, the length of the silicon single crystal to be pulled up, Additional information such as the heating method, the type of atmospheric gas, the degree of decompression of the atmospheric gas, the continuous pulling condition, the additional raw material charging condition, and the storage condition is acquired via the Internet 150 and the local LAN 118 (S106).
その後、シミュレーション部１１２が、伝熱計算、流体計算及び構造計算からなる群から選ばれる１種以上の計算が可能な計算エンジンを用いて、上記の測定データ通りの三次元形状のシリカガラスルツボを用いてシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶欠陥の発生についてシミュレーションデータを得る（Ｓ１０８）。 Thereafter, the simulation unit 112 uses a calculation engine capable of one or more calculations selected from the group consisting of heat transfer calculation, fluid calculation, and structural calculation to obtain a silica glass crucible having a three-dimensional shape according to the measurement data. Simulation data is obtained regarding the occurrence of crystal defects when the silicon single crystal is pulled using the silicon crystal (S108).
そして、引上条件設定部１１４が、上記のシミュレーション部１１２が用いる加熱温度、引上げ速度及び回転数を含む引上条件を設定し、当初の引上条件に基づいて得られたシミュレーションデータの結晶欠陥の発生率が所定の水準を超えているかどうか判定する（Ｓ１１０）。その結果、引上条件設定部１１４は、結晶欠陥の発生率が所定の水準を超えている場合には、結晶欠陥の発生率が所定の水準以下となる改善引上条件を設定する（Ｓ１１２）。一方、引上条件設定部１１４は、結晶欠陥の発生率が所定の水準以下の場合には、その引上条件をそのまま用いる。 Then, the pulling condition setting unit 114 sets pulling conditions including the heating temperature, pulling speed, and rotation speed used by the simulation unit 112, and crystal defects in simulation data obtained based on the initial pulling conditions It is determined whether or not the occurrence rate exceeds a predetermined level (S110). As a result, the pulling condition setting unit 114 sets an improved pulling condition that causes the crystal defect occurrence rate to be equal to or lower than the predetermined level when the crystal defect occurrence rate exceeds the predetermined level (S112). . On the other hand, the pulling condition setting unit 114 uses the pulling condition as it is when the occurrence rate of crystal defects is below a predetermined level.
そして、出力部１１６が、シリカガラスルツボの三次元形状の測定データ又はシリコン単結晶の引上条件を構内ＬＡＮ１１８およびインターネット１５０を介してユーザ端末１５２に出力する（Ｓ１１４）。こうして一連の動作が終了する。 Then, the output unit 116 outputs the measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible or the pulling condition of the silicon single crystal to the user terminal 152 via the local LAN 118 and the Internet 150 (S114). Thus, a series of operations is completed.
＜シリカガラスルツボの三次元形状測定装置＞
以下、図８〜図１１を用いて、上記の実施形態で用いるシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを取得するためのシリカガラスルツボの三次元形状測定方法を説明する。
<Three-dimensional shape measuring device for silica glass crucible>
Hereinafter, the three-dimensional shape measurement method of the silica glass crucible for obtaining the measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible used in the above embodiment will be described with reference to FIGS.
＜シリカガラスルツボ＞
図８は、本実施形態の装置で用いるシリカガラスルツボの測定データをロボットアームおよび測距部を用いて測定する方法について説明するための測定工程図である。測定対象であるシリカガラスルツボ１１は、内表面側に透明層１３と、外表面側に気泡含有層１５を有するものであり、開口部が下向きになるように回転可能な回転台９上に載置されている。シリカガラスルツボ１１は、曲率が比較的大きいラウンド部１１ｂと、上面に開口した縁部を有する円筒状の側壁部１１ａと、直線または曲率が比較的小さい曲線からなるすり鉢状の底部１１ｃを有する。本実施形態において、ラウンド部とは、側壁部１１ａと底部１１ｃを連接する部分で、ラウンド部の曲線の接線がシリカガラスルツボの側壁部１１ａと重なる点から、底部１１ｃと共通接線を有する点までの部分のことを意味する。言い換えると、シリカガラスルツボ１１の側壁部１１ａが曲がり始める点が側壁部１１ａとラウンド部１１ｂの境界である。さらに、ルツボの底の曲率が一定の部分が底部１１ｃであり、ルツボの底の中心からの距離が増したときに曲率が変化し始める点が底部１１ｃとラウンド部１１ｂとの境界である。
<Silica glass crucible>
FIG. 8 is a measurement process diagram for explaining a method of measuring the measurement data of the silica glass crucible used in the apparatus of this embodiment using a robot arm and a distance measuring unit. The silica glass crucible 11 to be measured has a transparent layer 13 on the inner surface side and a bubble-containing layer 15 on the outer surface side, and is mounted on a turntable 9 that can be rotated so that the opening portion faces downward. Is placed. The silica glass crucible 11 has a round part 11b having a relatively large curvature, a cylindrical side wall part 11a having an edge opened on the upper surface, and a mortar-shaped bottom part 11c made of a straight line or a curve having a relatively small curvature. In this embodiment, a round part is a part which connects the side wall part 11a and the bottom part 11c, from the point where the tangent of the curve of the round part overlaps with the side wall part 11a of the silica glass crucible, to the point having a common tangent with the bottom part 11c Means the part. In other words, the point where the side wall part 11a of the silica glass crucible 11 starts to bend is the boundary between the side wall part 11a and the round part 11b. Further, the portion where the curvature of the bottom of the crucible is constant is the bottom portion 11c, and the point where the curvature starts to change when the distance from the center of the bottom of the crucible increases is the boundary between the bottom portion 11c and the round portion 11b.
＜内部ロボットアーム、内部測距部＞
ルツボ１１に覆われる位置に設けられた基台１上には、内部ロボットアーム５が設置されている。内部ロボットアーム５は、複数のアーム５ａと、これらのアーム５ａを回転可能に支持する複数のジョイント５ｂと、本体部５ｃを備える。本体部５ｃには図示しない外部端子が設けられており、外部とのデータ交換が可能になっている。内部ロボットアーム５の先端にはルツボ１１の内表面形状の測定を行う内部測距部１７が設けられている。内部測距部１７は、ルツボ１１の内表面に対してレーザー光を照射し、内表面からの反射光を検出することによって内部測距部１７からルツボ１１の内表面までの距離を測定する。本体部５ｃ内には、ジョイント５ｂ及び内部測距部１７の制御を行う制御部が設けられている。制御部は、本体部５ｃ設けられたプログラム又は外部入力信号に基づいてジョイント５ｂを回転させてアーム５を動かすことによって、内部測距部１７を任意の三次元位置に移動させる。具体的には、内部測距部１７をルツボ内表面に沿って非接触で移動させる。従って、制御部には、ルツボ内表面の大まかな形状データを与え、そのデータに従って、内部測距部１７の位置を移動させる。より具体的には、例えば、図８（ａ）に示すようなルツボ１１の開口部近傍に近い位置から測定を開始し、図８（ｂ）に示すように、ルツボ１１の底部１１ｃに向かって内部測距部１７を移動させ、移動経路上の複数の測定点において測定を行う。測定間隔は、例えば、１〜５ｍｍであり、例えば２ｍｍである。測定は、予め内部測距部１７内に記憶されたタイミングで行うか、又は外部トリガに従って行う。測定結果は、内部測距部１７内の記憶部に格納されて、測定終了後にまとめて本体部５ｃに送られるか、又は測定の度に、逐次本体部５ｃに送られるようにする。内部測距部１７は、本体部５ｃとは別に設けられた制御部によって制御するように構成してもよい。
<Internal robot arm, internal ranging unit>
On the base 1 provided at a position covered with the crucible 11, an internal robot arm 5 is installed. The internal robot arm 5 includes a plurality of arms 5a, a plurality of joints 5b that rotatably support these arms 5a, and a main body 5c. The main body 5c is provided with an external terminal (not shown) so that data exchange with the outside is possible. An internal distance measuring unit 17 for measuring the inner surface shape of the crucible 11 is provided at the tip of the internal robot arm 5. The internal distance measuring unit 17 measures the distance from the internal distance measuring unit 17 to the inner surface of the crucible 11 by irradiating the inner surface of the crucible 11 with laser light and detecting reflected light from the inner surface. A control unit that controls the joint 5b and the internal distance measuring unit 17 is provided in the main body 5c. The control unit moves the internal distance measuring unit 17 to an arbitrary three-dimensional position by rotating the joint 5b and moving the arm 5 based on a program provided in the main body 5c or an external input signal. Specifically, the internal distance measuring unit 17 is moved in a non-contact manner along the inner surface of the crucible. Therefore, rough shape data of the inner surface of the crucible is given to the control unit, and the position of the internal distance measuring unit 17 is moved according to the data. More specifically, for example, the measurement is started from a position close to the vicinity of the opening of the crucible 11 as shown in FIG. 8A, and toward the bottom 11c of the crucible 11 as shown in FIG. 8B. The internal distance measuring unit 17 is moved to perform measurement at a plurality of measurement points on the movement path. The measurement interval is, for example, 1 to 5 mm, for example, 2 mm. The measurement is performed at a timing stored in the internal distance measuring unit 17 in advance or according to an external trigger. The measurement results are stored in the storage unit in the internal distance measuring unit 17, and are sent to the main body unit 5c collectively after the measurement is completed, or are sequentially sent to the main body unit 5c for each measurement. The internal distance measuring unit 17 may be configured to be controlled by a control unit provided separately from the main body 5c.
ルツボの開口部から底部１１ｃまでの測定が終わると、回転台９を少し回転させ、同様の測定行う。この測定は、底部１１ｃから開口部に向かって行ってもよい。回転台９の回転角は、精度と測定時間との考慮して決定されるが、例えば、２〜１０度である。回転角が大きすぎると測定精度が十分でなく、小さすぎると測定時間が掛かりすぎる。回転台９の回転は、内蔵プログラム又は外部入力信号に基づいて制御される。回転台９の回転角は、ロータリーエンコーダ等によって検出可能である。回転台９の回転は、内部測距部１７及び後述する外部測距部１９の移動と連動してすることが好ましく、これによって、内部測距部１７及び外部測距部１９の三次元座標の算出が容易になる。 When the measurement from the opening of the crucible to the bottom 11c is completed, the turntable 9 is slightly rotated and the same measurement is performed. This measurement may be performed from the bottom 11c toward the opening. The rotation angle of the turntable 9 is determined in consideration of accuracy and measurement time, and is, for example, 2 to 10 degrees. If the rotation angle is too large, the measurement accuracy is not sufficient, and if it is too small, it takes too much measurement time. The rotation of the turntable 9 is controlled based on a built-in program or an external input signal. The rotation angle of the turntable 9 can be detected by a rotary encoder or the like. The rotation of the turntable 9 is preferably interlocked with the movement of the internal distance measuring unit 17 and the external distance measuring unit 19 described later, so that the three-dimensional coordinates of the internal distance measuring unit 17 and the external distance measuring unit 19 can be changed. Calculation becomes easy.
後述するが、内部測距部１７は、内部測距部１７から内表面までの距離（内表面距離）、及び内部測距部１７から透明層１３と気泡含有層１５の界面までの距離（界面距離）の両方を測定することができる。ジョイント５ｂの角度はジョイント５ｂに設けられたロータリーエンコーダ等によって既知であるので、各測定点での内部測距部１７の位置の三次元座標及び方向が既知になるので、内表面距離及び界面距離が求まれば、内表面での三次元座標、及び界面での三次元座標が既知となる。そして、ルツボ１１の開口部から底部１１ｃまでの測定が、ルツボ１１の全周に渡って行われるので、ルツボ１１の内表面の三次元形状、及び界面の三次元形状が既知になる。また、内表面と界面の間の距離が既知になるので、透明層１３の厚さも既知になり、透明層の厚さの三次元分布が求められる。
離が既知になるので、透明層１３の厚さも既知になり、透明層の厚さの三次元分布が求められる。
As will be described later, the internal distance measuring unit 17 includes a distance from the internal distance measuring unit 17 to the inner surface (inner surface distance) and a distance from the inner distance measuring unit 17 to the interface between the transparent layer 13 and the bubble-containing layer 15 (interface). Both distances can be measured. Since the angle of the joint 5b is known by a rotary encoder or the like provided in the joint 5b, the three-dimensional coordinates and direction of the position of the internal distance measuring unit 17 at each measurement point are known. Is obtained, the three-dimensional coordinates on the inner surface and the three-dimensional coordinates on the interface are known. And since the measurement from the opening part of the crucible 11 to the bottom part 11c is performed over the perimeter of the crucible 11, the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible 11 and the three-dimensional shape of the interface become known. Further, since the distance between the inner surface and the interface is known, the thickness of the transparent layer 13 is also known, and a three-dimensional distribution of the thickness of the transparent layer is obtained.
Since the separation is known, the thickness of the transparent layer 13 is also known, and a three-dimensional distribution of the thickness of the transparent layer is obtained.
＜外部ロボットアーム、外部測距部＞
ルツボ１１の外部に設けられた基台３上には、外部ロボットアーム７が設置されている。外部ロボットアーム７は、複数のアーム７ａと、これらのアームを回転可能に支持する複数のジョイント７ｂと、本体部７ｃを備える。本体部７ｃには図示しない外部端子が設けられており、外部とのデータ交換が可能になっている。外部ロボットアーム７の先端にはルツボ１１の外表面形状の測定を行う外部測距部１９が設けられている。外部測距部１９は、ルツボ１１の外表面に対してレーザー光を照射し、外表面からの反射光を検出することによって外部測距部１９からルツボ１１の外表面までの距離を測定する。本体部７ｃ内には、ジョイント７ｂ及び外部測距部１９の制御を行う制御部が設けられている。制御部は、本体部７ｃ設けられたプログラム又は外部入力信号に基づいてジョイント７ｂを回転させてアーム７を動かすことによって、外部測距部１９を任意の三次元位置に移動させる。具体的には、外部測距部１９をルツボ外表面に沿って非接触で移動させる。従って、制御部には、ルツボ外表面の大まかな形状データを与え、そのデータに従って、外部測距部１９の位置を移動させる。より具体的には、例えば、図８（ａ）に示すようなルツボ１１の開口部近傍に近い位置から測定を開始し、図８（ｂ）に示すように、ルツボ１１の底部１１ｃに向かって外部測距部１９を移動させ、移動経路上の複数の測定点において測定を行う。測定間隔は、例えば、１〜５ｍｍであり、例えば２ｍｍである。測定は、予め外部測距部１９内に記憶されたタイミングで行うか、又は外部トリガに従って行う。測定結果は、外部測距分１９内の記憶部に格納されて、測定終了後にまとめて本体部７ｃに送られるか、又は測定の度に、逐次本体部７ｃに送られるようにする。外部測距部１９は、本体部７ｃとは別に設けられた制御部によって制御するように構成してもよい。
<External robot arm, external distance measuring unit>
An external robot arm 7 is installed on a base 3 provided outside the crucible 11. The external robot arm 7 includes a plurality of arms 7a, a plurality of joints 7b that rotatably support these arms, and a main body portion 7c. The main body 7c is provided with an external terminal (not shown) so that data exchange with the outside is possible. An external distance measuring unit 19 that measures the outer surface shape of the crucible 11 is provided at the tip of the external robot arm 7. The external distance measuring unit 19 measures the distance from the external distance measuring unit 19 to the outer surface of the crucible 11 by irradiating the outer surface of the crucible 11 with laser light and detecting the reflected light from the outer surface. A control unit that controls the joint 7b and the external distance measuring unit 19 is provided in the main body 7c. The control unit moves the external distance measuring unit 19 to an arbitrary three-dimensional position by rotating the joint 7b and moving the arm 7 based on a program provided in the main body unit 7c or an external input signal. Specifically, the external distance measuring unit 19 is moved in a non-contact manner along the outer surface of the crucible. Therefore, rough shape data of the outer surface of the crucible is given to the control unit, and the position of the external distance measuring unit 19 is moved according to the data. More specifically, for example, the measurement is started from a position close to the vicinity of the opening of the crucible 11 as shown in FIG. 8A, and toward the bottom 11c of the crucible 11 as shown in FIG. 8B. The external distance measuring unit 19 is moved to perform measurement at a plurality of measurement points on the movement path. The measurement interval is, for example, 1 to 5 mm, for example, 2 mm. The measurement is performed at a timing stored in advance in the external distance measuring unit 19 or according to an external trigger. The measurement results are stored in the storage unit in the external distance measuring unit 19 and are collectively sent to the main unit 7c after the measurement is completed, or are sequentially sent to the main unit 7c every measurement. The external distance measuring unit 19 may be configured to be controlled by a control unit provided separately from the main body unit 7c.
内部測距部１７と外部測距部１９は、同期させて移動させてもよいが、内表面形状の測定と外表面形状の測定は独立して行われるので、必ずしも同期させる必要はない。 The internal distance measuring unit 17 and the external distance measuring unit 19 may be moved in synchronization. However, since the measurement of the inner surface shape and the measurement of the outer surface shape are performed independently, it is not always necessary to synchronize.
外部測距部１９は、外部測距部１９から外表面までの距離（外表面距離）を測定することができる。ジョイント７ｂの角度はジョイント７ｂに設けられたロータリーエンコーダ等によって既知であるので、外部測距部１９の位置の三次元座標及び方向が既知になるので、外表面距離が求まれば、外表面での三次元座標が既知となる。そして、ルツボ１１の開口部から底部１１ｃまでの測定が、ルツボ１１の全周に渡って行われるので、ルツボ１１の外表面の三次元形状が既知になる。以上より、ルツボの内表面及び外表面の三次元形状が既知になるので、ルツボの壁厚の三次元分布が求められる。 The external distance measuring unit 19 can measure the distance (outer surface distance) from the external distance measuring unit 19 to the outer surface. Since the angle of the joint 7b is known by a rotary encoder or the like provided in the joint 7b, the three-dimensional coordinates and direction of the position of the external distance measuring unit 19 are known. The three-dimensional coordinates are known. And since the measurement from the opening part of the crucible 11 to the bottom part 11c is performed over the perimeter of the crucible 11, the three-dimensional shape of the outer surface of the crucible 11 becomes known. From the above, since the three-dimensional shape of the inner surface and the outer surface of the crucible becomes known, a three-dimensional distribution of the wall thickness of the crucible is obtained.
＜距離測定の詳細＞
次に、図９を用いて、内部測距部１７及び外部測距部１９による距離測定の詳細を説明する。
図９に示すように、内部測距部１７は、ルツボ１１の内表面側（透明層１３側）に配置され、外部測距部１９は、ルツボ１１の外表面側（気泡含有層１５側）に配置される。内部測距部１７は、出射部１７ａ及び検出部１７ｂを備える。外部測距部１９は、出射部１９ａ及び検出部１９ｂを備える。また、内部測距部１７及び外部測距部１９は、図示しない制御部及び外部端子を備える。出射部１７ａ及び１９ａは、レーザー光を出射するものであり、例えば、半導体レーザーを備えるものである。出射されるレーザー光の波長は、特に限定されないが、例えば、波長６００〜７００ｎｍの赤色レーザー光である。検出部１７ｂ及び１９ｂは、例えばＣＣＤで構成され、光が当たった位置に基づいて三角測量法の原理に基づいてターゲットまでの距離が決定される。
<Details of distance measurement>
Next, details of distance measurement by the internal distance measuring unit 17 and the external distance measuring unit 19 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 9, the internal distance measuring unit 17 is disposed on the inner surface side (transparent layer 13 side) of the crucible 11, and the external distance measuring unit 19 is disposed on the outer surface side (bubble-containing layer 15 side) of the crucible 11. Placed in. The internal distance measuring unit 17 includes an emitting unit 17a and a detecting unit 17b. The external distance measuring unit 19 includes an emitting unit 19a and a detecting unit 19b. The internal distance measuring unit 17 and the external distance measuring unit 19 include a control unit and an external terminal (not shown). The emitting portions 17a and 19a emit laser light, and include, for example, a semiconductor laser. The wavelength of the emitted laser light is not particularly limited, but is, for example, red laser light having a wavelength of 600 to 700 nm. The detectors 17b and 19b are composed of, for example, a CCD, and the distance to the target is determined based on the principle of triangulation based on the position where the light hits.
内部測距部１７の出射部１７ａから出射されたレーザー光は、一部が内表面（透明層１３の表面）で反射し、一部が透明層１３と気泡含有層１５の界面で反射し、これらの反射光（内表面反射光、界面反射光）が検出部１７ｂに当たって検出される。図８から明らかなように、内表面反射光と界面反射光は、検出部１７ｂの異なる位置に当たっており、この位置の違いによって、内部測距部１７から内表面までの距離（内表面距離）及び界面までの距離（界面距離）がそれぞれ決定される。好適な入射角θは、内表面の状態、透明層１３の厚さ、気泡含有層１５の状態等によって、変化しうるが例えば３０〜６０度である。 A part of the laser light emitted from the emitting part 17a of the internal distance measuring part 17 is reflected by the inner surface (the surface of the transparent layer 13), and partly reflected by the interface between the transparent layer 13 and the bubble-containing layer 15, These reflected lights (inner surface reflected light and interface reflected light) strike the detection unit 17b and are detected. As is apparent from FIG. 8, the inner surface reflected light and the interface reflected light hit different positions of the detection unit 17b. Due to the difference in position, the distance from the inner distance measuring unit 17 to the inner surface (inner surface distance) and The distance to the interface (interface distance) is determined. A suitable incident angle θ may vary depending on the state of the inner surface, the thickness of the transparent layer 13, the state of the bubble-containing layer 15, etc., but is, for example, 30 to 60 degrees.
図１０は、市販のレーザー変位計を用いて測定された実際の測定結果を示す。図１０に示すように、２つのピークが観察されており、Near側のピークが内表面反射光によるピークであり、Far側のピークが界面反射光によるピークに対応する。このように、透明層１３と気泡含有層１５の界面からの反射光によるピークもクリアに検出されている。従来は、このような方法で界面の特定がなされたことがなく、この結果は非常に斬新である。 FIG. 10 shows actual measurement results measured using a commercially available laser displacement meter. As shown in FIG. 10, two peaks are observed, the peak on the Near side corresponds to the peak due to the inner surface reflected light, and the peak on the Far side corresponds to the peak due to the interface reflected light. Thus, the peak due to the reflected light from the interface between the transparent layer 13 and the bubble-containing layer 15 is also clearly detected. Conventionally, the interface has not been specified in this way, and this result is very novel.
内部測距部１７から内表面までの距離が遠すぎる場合や、内表面又は界面が局所的に傾いている場合には、２つのピークが観測されない場合がある。その場合には、内部測距部１７を内表面に近づけたり、内部測距部１７を傾けてレーザー光の出射方向を変化させて、２つのピークが観測される位置及び角度を探索することが好ましい。また、２つのピークが同時に観測されなくても、ある位置及び角度において内表面反射光によるピークを観測し、別の位置及び角度において界面反射光によるピークを観測するようにしてもよい。また、内部測距部１７が内表面に接触することを避けるために、最大近接位置を設定しておいて、ピークが観測されない場合でも、その位置よりも内表面に近づけないようにすることが好ましい。 If the distance from the internal distance measuring unit 17 to the inner surface is too far, or if the inner surface or interface is locally inclined, two peaks may not be observed. In that case, it is possible to search the position and angle at which two peaks are observed by bringing the internal distance measuring unit 17 closer to the inner surface or by tilting the internal distance measuring unit 17 to change the emission direction of the laser light. preferable. Further, even if the two peaks are not observed simultaneously, the peak due to the inner surface reflected light may be observed at a certain position and angle, and the peak due to the interface reflected light may be observed at another position and angle. In order to prevent the internal distance measuring unit 17 from coming into contact with the inner surface, a maximum proximity position is set so that even if no peak is observed, the inner distance measuring unit 17 cannot be closer to the inner surface than that position. preferable.
また、透明層１３中に独立した気泡が存在する場合、この気泡からの反射光を内部測距部１７が検出してしまい、透明層１３と気泡含有層１５の界面を適切に検出できない場合がある。従って、ある測定点Ａで測定された界面の位置が前後の測定点で測定された界面の位置から大きく（所定の基準値を超えて）ずれている場合には、測定点Ａでのデータを除外してもよい。また、その場合、測定点Ａからわずかにずれた位置で再度測定を行って、得られたデータを採用してもよい。 In addition, when there are independent bubbles in the transparent layer 13, the internal distance measuring unit 17 may detect the reflected light from the bubbles, and the interface between the transparent layer 13 and the bubble-containing layer 15 may not be detected properly. is there. Therefore, when the position of the interface measured at a certain measurement point A is greatly deviated (exceeding a predetermined reference value) from the position of the interface measured at the preceding and following measurement points, the data at the measurement point A is It may be excluded. In that case, data obtained by performing measurement again at a position slightly deviated from the measurement point A may be employed.
また、外部測距部１９の出射部１９ａから出射されたレーザー光は、外表面（気泡含有層１５）の表面で反射し、その反射光（外表面反射光）が検出部１９ｂに当たって検出され、検出部１９ｂ上での検出位置に基づいて外部測距部１９と外表面の間の距離が決定される。図１１は、市販のレーザー変位計を用いて測定された実際の測定結果を示す。図１１に示すように、１つのピークのみが観察される。ピークが観測されない場合には、外部測距部１９を内表面に近づけたり、外部測距部１９を傾けてレーザー光の出射方向を変化させて、ピークが観測される位置及び角度を探索することが好ましい。 The laser light emitted from the emitting portion 19a of the external distance measuring section 19 is reflected by the surface of the outer surface (bubble-containing layer 15), and the reflected light (outer surface reflected light) strikes the detecting portion 19b and is detected. The distance between the external distance measuring unit 19 and the outer surface is determined based on the detection position on the detection unit 19b. FIG. 11 shows the actual measurement results measured using a commercially available laser displacement meter. As shown in FIG. 11, only one peak is observed. When the peak is not observed, the external distance measuring unit 19 is brought closer to the inner surface, or the external distance measuring unit 19 is tilted to change the emission direction of the laser light to search for the position and angle at which the peak is observed. Is preferred.
本発明者らは、ルツボの性能向上や品質管理を容易にするには、ルツボの内表面の三次元形状や透明層の厚さの三次元分布のデータを取得することが必須であると考えたが、ルツボが透明体であるので、光学的に三次元形状を測定することは困難であった。ルツボ内表面に光を照射して画像を取得し、その画像を解析する方法も試してみたが、この方法では、画像の解析に非常に長い時間がかかるため、ルツボの内表面全体の三次元形状の測定には到底使えるものではなかった。 The present inventors consider that it is essential to acquire data of the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible and the three-dimensional distribution of the thickness of the transparent layer in order to improve the performance and quality control of the crucible. However, since the crucible is a transparent body, it is difficult to optically measure the three-dimensional shape. I tried to illuminate the inner surface of the crucible to acquire an image and analyze the image, but this method takes a very long time to analyze the image. It could not be used to measure the shape.
このような状況において、本発明者らは、ルツボの内表面に対して斜め方向からレーザー光を照射したところ、ルツボ内表面からの反射光（内表面反射光）に加えて、透明層と気泡含有層の界面からの反射光（界面反射光）も検出が可能であることを見出した。透明層と気泡含有層の界面は、気泡含有率が急激に変化する面であるが、空気とガラスの界面のような明確な界面ではないため、透明層と気泡含有層の界面からの反射光が検出可能であることは驚くべき発見であった。そして、上記の実施形態のシリカガラスルツボを用いたシリコン単結晶引上げの条件設定を支援する装置は、このようなシリカガラスルツボの三次元形状測定装置の開発があって初めて可能になったものである。 In such a situation, the present inventors irradiated the laser beam from the oblique direction to the inner surface of the crucible, and in addition to the reflected light (inner surface reflected light) from the inner surface of the crucible, the transparent layer and the bubbles It was found that reflected light from the interface of the containing layer (interface reflected light) can also be detected. The interface between the transparent layer and the bubble-containing layer is a surface where the bubble content changes rapidly, but is not a clear interface such as the interface between air and glass. It was a surprising discovery that is detectable. And the apparatus which supports the silicon single crystal pulling condition setting using the silica glass crucible of the above-described embodiment is possible only after the development of such a three-dimensional shape measuring apparatus for the silica glass crucible. is there.
＜シリカガラスルツボの三次元形状に関連付けられた特性値＞
上記の測定データは、上記のシリカガラスルツボの三次元形状に関連付けられた特性値のデータを含んでいてもよい。この特性値としては、例えば、気泡含有率、表面粗さ、赤外吸収スペクトルおよびラマンスペクトルから選ばれる１種以上の特性値を好適に用いることができる。
<Characteristic values associated with three-dimensional shape of silica glass crucible>
The measurement data may include characteristic value data associated with the three-dimensional shape of the silica glass crucible. As this characteristic value, for example, one or more characteristic values selected from bubble content, surface roughness, infrared absorption spectrum, and Raman spectrum can be suitably used.
これらの気泡含有率、表面粗さ、赤外吸収スペクトルおよびラマンスペクトルから選ばれる１種以上の特性値を考慮に入れてシミュレーション部１１２がシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶欠陥の発生について予測する場合には、シミュレーションの精度がさらに向上する。そのために、引上条件設定部１１４がさらに適切な引上条件を設定することができる。その結果、ユーザは、シリカガラスルツボ毎の特性に適した単結晶シリコンの引上条件の設定をさらに容易に行うことができる。 Regarding generation of crystal defects when the simulation unit 112 pulls up the silicon single crystal in consideration of one or more characteristic values selected from the bubble content, surface roughness, infrared absorption spectrum, and Raman spectrum. In the case of prediction, the accuracy of simulation is further improved. Therefore, the lifting condition setting unit 114 can set more appropriate lifting conditions. As a result, the user can more easily set pulling conditions for single crystal silicon suitable for the characteristics of each silica glass crucible.
＜ルツボの気泡分布の三次元分布の決定方法＞
ルツボの内表面の三次元形状が求まった後は、この三次元形状上の複数の測定点において、各測定点に対応した位置のルツボの壁での気泡分布を測定することによって、気泡分布の三次元分布を決定する。各測定点でのルツボの壁での気泡分布の測定方法は、非接触式であれば特に限定されないが、焦点が合った面からの情報を選択的に取得することができる共焦点顕微鏡を用いれば気泡の位置が明確に分かるクリアな画像が取得できるので、高精度な測定が可能である。また、焦点位置をずらしながら各焦点位置の面において画像を取得して合成することによって気泡の三次元配置が分かり、各気泡のサイズが分かるので、気泡分布を求めることができる。焦点位置を移動させる方法としては、（１）ルツボを移動させたり、（２）プローブを移動させたり、（３）プローブの対物レンズを移動させたりする方法がある。
<Method for determining the three-dimensional distribution of the bubble distribution in the crucible>
After the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible is obtained, the bubble distribution is measured by measuring the bubble distribution at the crucible wall at the position corresponding to each measurement point at a plurality of measurement points on the three-dimensional shape. Determine the three-dimensional distribution. The method of measuring the bubble distribution at the crucible wall at each measurement point is not particularly limited as long as it is a non-contact type, but a confocal microscope that can selectively acquire information from the focused surface is used. In this case, a clear image that clearly shows the position of the bubble can be acquired, so that highly accurate measurement is possible. Further, by acquiring and synthesizing an image on the surface of each focal position while shifting the focal position, the three-dimensional arrangement of the bubbles can be understood and the size of each bubble can be known, so that the bubble distribution can be obtained. Methods for moving the focal position include (1) moving the crucible, (2) moving the probe, and (3) moving the objective lens of the probe.
測定点の配置は、特に限定されないが、例えば、ルツボの開口部から底部に向かう方向には５〜２０ｍｍ間隔で配置し、円周方向には例えば１０〜６０度間隔である。具体的な測定は、例えば、共焦点顕微鏡用プローブを内部ロボットアーム５の先端に取り付け、内部測距部１７と同様の方法で、非接触で内表面に沿って移動させる。内部測距部１７を移動させる際には、内表面の大雑把な三次元形状が分かっているだけで内表面の正確な三次元形状は分かっていなかったので、その大雑把な三次元形状に基づいて内部測距部１７を移動させていたが、気泡分布の測定時には、内表面の正確な三次元形状が分かっているので、共焦点顕微鏡用プローブを移動させる際に、内表面とプローブとの距離を高精度に制御することが可能である。 The arrangement of the measurement points is not particularly limited. For example, the measurement points are arranged at intervals of 5 to 20 mm in the direction from the opening to the bottom of the crucible, and at intervals of 10 to 60 degrees in the circumferential direction, for example. Specifically, for example, a confocal microscope probe is attached to the tip of the internal robot arm 5 and moved along the inner surface in a non-contact manner in the same manner as the internal distance measuring unit 17. When the internal distance measuring unit 17 is moved, only the rough three-dimensional shape of the inner surface is known, but the exact three-dimensional shape of the inner surface is not known. Therefore, based on the rough three-dimensional shape. Although the internal distance measuring unit 17 has been moved, since the accurate three-dimensional shape of the inner surface is known when measuring the bubble distribution, the distance between the inner surface and the probe when moving the confocal microscope probe is measured. Can be controlled with high accuracy.
共焦点顕微鏡用プローブをルツボの開口部から底部まで移動させ、その移動経路上の複数点で気泡分布を測定した後は、回転台９を回転させて、ルツボ１１の別の部位の気泡分布の測定を行う。このような方法でルツボの内表面全体に渡って気泡分布を測定することができ、その測定結果により、ルツボの気泡分布の三次元分布を決定することができる。 After the confocal microscope probe is moved from the opening to the bottom of the crucible and the bubble distribution is measured at a plurality of points on the movement path, the turntable 9 is rotated to change the bubble distribution in another part of the crucible 11. Measure. With such a method, the bubble distribution can be measured over the entire inner surface of the crucible, and the three-dimensional distribution of the crucible bubble distribution can be determined based on the measurement result.
＜ルツボの内表面の表面粗さの三次元分布の決定方法＞
ルツボの内表面の三次元形状が求まった後は、この三次元形状上の複数の測定点において内表面の表面粗さを測定することによって、その三次元分布を決定する。各測定点での表面粗さの測定方法は、非接触式であれば特に限定されないが、焦点が合った面からの情報を選択的に取得することができる共焦点顕微鏡を用いれば、高精度な測定が可能である。また、共焦点顕微鏡を用いれば、表面の詳細な三次元構造の情報を取得することができるので、この情報を用いて表面粗さを求めることができる。表面粗さには、中心線平均粗さＲａ、最大高さＲｍａｘ、十点平均高さＲｚがあり、これらの何れを採用してもよく、表面の粗さを反映する別のパラメータを採用してもよい。なお、測定点の配置および具体的な測定方法は、上記のルツボの気泡分布の三次元分布の決定方法の場合と同様である。
<Method of determining the three-dimensional distribution of the surface roughness of the inner surface of the crucible>
After the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible is obtained, the three-dimensional distribution is determined by measuring the surface roughness of the inner surface at a plurality of measurement points on the three-dimensional shape. The method for measuring the surface roughness at each measurement point is not particularly limited as long as it is a non-contact type. Measurement is possible. Further, if a confocal microscope is used, information on the detailed three-dimensional structure of the surface can be acquired, and the surface roughness can be obtained using this information. The surface roughness includes a center line average roughness Ra, a maximum height Rmax, and a ten-point average height Rz. Any of these may be adopted, and another parameter reflecting the surface roughness is adopted. May be. The arrangement of measurement points and the specific measurement method are the same as those in the above-described method for determining the three-dimensional distribution of the bubble distribution of the crucible.
＜ルツボの内表面の赤外吸収スペクトルの三次元分布の決定方法＞
ルツボの内表面の三次元形状が求まった後は、この三次元形状上の複数の測定点において内表面の赤外吸収スペクトルを測定することによって、その三次元分布を決定する。各測定点での赤外吸収スペクトルの測定方法は、非接触式であれば特に限定されないが、内表面に向けて赤外線を照射してその反射光を検出し、照射光のスペクトルと反射光のスペクトルの差分を求めることによって測定することができる。なお、測定点の配置および具体的な測定方法は、上記のルツボの気泡分布の三次元分布の決定方法の場合と同様である。なお、測定点の配置および具体的な測定方法は、上記のルツボの気泡分布の三次元分布の決定方法の場合と同様である。
<Method for determining the three-dimensional distribution of the infrared absorption spectrum of the inner surface of the crucible>
After the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible is obtained, the three-dimensional distribution is determined by measuring the infrared absorption spectrum of the inner surface at a plurality of measurement points on the three-dimensional shape. The method of measuring the infrared absorption spectrum at each measurement point is not particularly limited as long as it is a non-contact type, but the reflected light is detected by irradiating infrared rays toward the inner surface. It can be measured by obtaining the spectral difference. The arrangement of measurement points and the specific measurement method are the same as those in the above-described method for determining the three-dimensional distribution of the bubble distribution of the crucible. The arrangement of measurement points and the specific measurement method are the same as those in the above-described method for determining the three-dimensional distribution of the bubble distribution of the crucible.
＜ルツボの内表面のラマンスペクトルの三次元分布の決定方法＞
ルツボの内表面の三次元形状が求まった後は、この三次元形状上の複数の測定点において内表面のラマンスペクトルを測定することによって、その三次元分布を決定する。各測定点でのラマンスペクトルの測定方法は、非接触式であれば特に限定されないが、内表面に向けてレーザー光を照射してそのラマン散乱光を検出することによって測定することができる。なお、測定点の配置および具体的な測定方法は、上記のルツボの気泡分布の三次元分布の決定方法の場合と同様である。
<Method of determining the three-dimensional distribution of the Raman spectrum of the inner surface of the crucible>
After the three-dimensional shape of the inner surface of the crucible is obtained, the three-dimensional distribution is determined by measuring the Raman spectrum of the inner surface at a plurality of measurement points on the three-dimensional shape. The method of measuring the Raman spectrum at each measurement point is not particularly limited as long as it is a non-contact type, but it can be measured by irradiating a laser beam toward the inner surface and detecting the Raman scattered light. The arrangement of measurement points and the specific measurement method are the same as those in the above-described method for determining the three-dimensional distribution of the bubble distribution of the crucible.
Claims (7)
ユーザにより入力されたシリカガラスルツボを個別に特定可能なルツボ特定情報を取得するルツボ特定情報取得部と、
前記ルツボ特定情報によって個別に特定されるシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを取得する測定データ取得部と、
伝熱計算、流体計算及び構造計算からなる群から選ばれる１種以上の計算が可能な計算エンジンを用いて、前記測定データ通りの三次元形状のシリカガラスルツボを用いてシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶欠陥の発生についてシミュレーションデータを得るシミュレーション部と、
前記シミュレーション部が用いる加熱温度、引上げ速度及び回転数を含む引上条件を設定し、当初の引上条件に基づいて得られた前記シミュレーションデータの結晶欠陥の発生率が所定の水準を超えている場合には、前記結晶欠陥の発生率が所定の水準以下となる改善引上条件を設定する引上条件設定部と、
前記引上げ条件を出力する出力部と、
を備える、
装置。 An apparatus that supports the setting of conditions for pulling a silicon single crystal using a silica glass crucible,
A crucible specifying information acquisition unit for acquiring crucible specifying information capable of individually specifying the silica glass crucible input by the user;
A measurement data acquisition unit for acquiring measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible individually specified by the crucible specifying information;
Using a calculation engine capable of one or more calculations selected from the group consisting of heat transfer calculation, fluid calculation and structure calculation, pulling up a silicon single crystal using a three-dimensional silica glass crucible according to the measurement data. A simulation unit that obtains simulation data on the occurrence of crystal defects when performed;
The pulling conditions including the heating temperature, pulling speed and rotation speed used by the simulation unit are set, and the crystal defect occurrence rate of the simulation data obtained based on the initial pulling conditions exceeds a predetermined level. In this case, a pulling condition setting unit for setting an improved pulling condition that causes the occurrence rate of the crystal defects to be a predetermined level or less,
An output unit for outputting the pulling condition;
Comprising
apparatus.
前記測定データが、前記シリカガラスルツボの三次元形状に関連付けられた特性値のデータを含み、
前記シミュレーション部は、前記測定データ通りの三次元形状及び特性値を有するシリカガラスルツボを用いてシリコン単結晶の引上げを行った場合の結晶欠陥の発生についてシミュレーションデータを得るように構成されている、
装置。 The apparatus of claim 1.
The measurement data includes characteristic value data associated with the three-dimensional shape of the silica glass crucible;
The simulation unit is configured to obtain simulation data on the occurrence of crystal defects when a silicon single crystal is pulled using a silica glass crucible having a three-dimensional shape and characteristic values according to the measurement data.
apparatus.
前記特性値が、気泡含有率、表面粗さ、赤外吸収スペクトル及びラマンスペクトルから選ばれる１種以上の特性値である、
装置。 The apparatus of claim 2.
The characteristic value is one or more characteristic values selected from bubble content, surface roughness, infrared absorption spectrum and Raman spectrum.
apparatus.
前記測定データが、前記シリカガラスルツボのラウンド部の凹凸のデータを含み、
前記引上条件が、前記ラウンド部近辺での引き上げ速度、加熱温度及び回転数のタイムテーブルを含む、
装置。 In the apparatus in any one of Claims 1-3,
The measurement data includes irregularity data of the round part of the silica glass crucible,
The pulling conditions include a pulling speed, heating temperature and rotation time table near the round part,
apparatus.
ユーザにより入力された多結晶シリコン原料、引上装置の直径、印加される磁場の強さ、引き上げるシリコン単結晶のサイズ、引き上げるシリコン単結晶の長さ、加熱方式、雰囲気ガスの種類、雰囲気ガスの減圧度、連続引上条件、追加原料チャージ条件及び保管条件からなる群から選ばれる１種以上の追加情報を取得する追加情報取得部をさらに備える、
装置。 In the apparatus in any one of Claims 1-4,
The polycrystalline silicon raw material input by the user, the diameter of the pulling device, the strength of the applied magnetic field, the size of the silicon single crystal to be pulled up, the length of the silicon single crystal to be pulled up, the heating method, the type of the atmospheric gas, the atmospheric gas An additional information acquisition unit that acquires one or more additional information selected from the group consisting of a degree of decompression, continuous pulling conditions, additional raw material charging conditions, and storage conditions;
apparatus.
前出力部が、前記測定データをさらに出力するように構成されている、
装置。 In the apparatus in any one of Claims 1-5,
The front output unit is configured to further output the measurement data;
apparatus.
ユーザにより入力されたシリカガラスルツボを個別に特定可能なルツボ特定情報を取得するルツボ特定情報取得部と、
前記ルツボ特定情報によって個別に特定されるシリカガラスルツボの三次元形状の測定データを取得する測定データ取得部と、
前記測定データを出力する出力部と、
を備える、
装置。 An apparatus that supports the setting of conditions for pulling a silicon single crystal using a silica glass crucible,
A crucible specifying information acquisition unit for acquiring crucible specifying information capable of individually specifying the silica glass crucible input by the user;
A measurement data acquisition unit for acquiring measurement data of the three-dimensional shape of the silica glass crucible individually specified by the crucible specifying information;
An output unit for outputting the measurement data;
Comprising
apparatus.
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