JP5998976B2 - Cutting position determination method, single crystal ingot cutting method, and cutting position determination system - Google Patents
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Description
本発明は、単結晶インゴットを切断する技術に関し、特に一部有転位化した単結晶インゴットから無転位の単結晶を確実に得るための切断位置の決定方法及び決定システムに関する。 The present invention relates to a technique for cutting a single crystal ingot, and more particularly to a cutting position determination method and a determination system for reliably obtaining a dislocation-free single crystal from a partially crystallized single crystal ingot.
CZ法(チョクラルスキー法)で例えばシリコン単結晶を製造する場合、結晶中に異物が混入したり、引き上げ操作パラメーターの制御不良などに起因して、途中で有転位化することがある。
一般的に、育成中のシリコン単結晶が途中で有転位化した場合、有転位化した以降の結晶部分は多結晶化することが知られている。また、有転位化した部位から上方の有転位化していない単結晶部位に向けてスリップ転位が伸展し(以後、スリップバックと言う場合がある)、その伸展長さは概ね引き上げるシリコン単結晶の直径長さまで達することが知られている。
For example, when a silicon single crystal is manufactured by the CZ method (Czochralski method), dislocation may occur in the middle due to foreign matters mixed in the crystal or poor control of the pulling operation parameters.
Generally, it is known that when a growing silicon single crystal undergoes dislocation in the middle, the crystal portion after the dislocation is crystallized. Also, slip dislocation extends from the dislocation site to the upper single crystal region that is not dislocated (hereinafter sometimes referred to as slipback), and the extension length is generally the diameter of the silicon single crystal that is pulled up. It is known to reach length.
単結晶の製造工程の比較的早い段階で有転位化した場合には、育成した単結晶を再溶解し、再度単結晶の育成が行われる。一方、単結晶育成の後半で有転位化したものでは、スリップバックした部分を切断して除去し、スリップ転位のない部分を使用することになる(例えば、特許文献1参照)。
従来、このようなスリップバックした部分を切断する際には、熟練した作業者がインゴット外周面に現れたスリップ転位を目視により確認し、インゴットの切断位置を決定している。インゴットの切断位置を決定する際には、結晶中心部と結晶周辺部のスリップ転位の長さの違いを考慮して、スリップ転位のある部分と無転位の部分の境界の位置(以降、転位境界位置と言う)に所定の長さを加算した位置を切断位置としている。
When dislocations are formed at a relatively early stage of the production process of the single crystal, the grown single crystal is redissolved and the single crystal is grown again. On the other hand, in the case where dislocations are formed in the latter half of single crystal growth, the slip-back portion is cut and removed, and the portion without slip dislocation is used (see, for example, Patent Document 1).
Conventionally, when cutting such a slip-back portion, a skilled worker visually confirms the slip dislocation appearing on the outer peripheral surface of the ingot and determines the cutting position of the ingot. When determining the cutting position of the ingot, considering the difference in slip dislocation length between the crystal center and the crystal periphery, the position of the boundary between the slip dislocation and non-dislocation portions (hereinafter referred to as the dislocation boundary). A position obtained by adding a predetermined length to the position) is defined as a cutting position.
しかし、近年、更なる単結晶インゴットの大口径化や引き上げ条件の変更等により、引き上げられる単結晶インゴットの外周面において目視では観察しにくいスリップ転位が増加している。そのため、目視による確認では、有転位化部分を見逃したり、無転位部分まで有転位化部分と誤った判断をすることがあり、位置判断の正確性に欠け、製品歩留まりのバラツキが大きくなるという問題がある。そのため、有転位化部分を見逃した場合には切断回数が増加し、工程時間が増加してしまう。
さらに、従来では、アズグロンインゴットの外周部のスリップ転位の長さと結晶内部のスリップ転位の長さは冷却速度の違いから一致しないとの認識から、上記したように、安全を見て転位境界位置に所定の長さを加算した位置を切断位置としているため、製品歩留まりが大幅に低下してしまうという問題がある。
However, in recent years, slip dislocations that are difficult to visually observe on the outer peripheral surface of a single crystal ingot to be pulled are increasing due to further increase in the diameter of the single crystal ingot, change in pulling conditions, and the like. Therefore, in the visual confirmation, the dislocation part may be missed, or the dislocation part may be mistakenly determined as the dislocation part, and the position determination is not accurate and the product yield varies greatly. There is. Therefore, when the dislocation part is missed, the number of times of cutting increases and the process time increases.
Furthermore, from the recognition that the slip dislocation length at the outer periphery of the as-grown ingot and the slip dislocation inside the crystal do not coincide with each other due to the difference in the cooling rate, the dislocation boundary position is observed as described above. Since a position obtained by adding a predetermined length to the cutting position is used as a cutting position, there is a problem that the product yield is significantly reduced.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、途中で有転位化した単結晶インゴットの外周面における転位境界位置を正確に判断することができ、適切な切断位置を決定することで製品歩留まりの向上や工程の無駄の発生防止をすることができる切断位置の決定方法及び決定システム、並びに単結晶インゴットの切断方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and can accurately determine the dislocation boundary position on the outer peripheral surface of a single crystal ingot that has undergone dislocation in the middle, and determine an appropriate cutting position. An object of the present invention is to provide a method and system for determining a cutting position and a method for cutting a single crystal ingot, which can improve the product yield and prevent waste of processes.
上記目的を達成するために、本発明によれば、有転位化した単結晶インゴットの切断位置の決定方法であって、前記単結晶インゴットの外周面にレーザー光を照射し、反射光を受光してスリップ転位長さを検出する工程と、該検出したスリップ転位の長さに基づいて前記単結晶インゴットの切断位置を決定する工程を有することを特徴とする切断位置の決定方法が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a method for determining a cutting position of a dislocated single crystal ingot, wherein the outer peripheral surface of the single crystal ingot is irradiated with laser light, and reflected light is received. There is provided a method for determining a cutting position, comprising the steps of: detecting a slip dislocation length; and determining a cutting position of the single crystal ingot based on the detected slip dislocation length.
このような切断位置の決定方法であれば、外周面のスリップ転位長さを正確に検出して、転位境界位置を正確に判断できる。この位置を基に最適な切断位置を精度良く決定することができる。 With such a method for determining the cutting position, it is possible to accurately detect the slip dislocation length of the outer peripheral surface and accurately determine the dislocation boundary position. Based on this position, the optimum cutting position can be determined with high accuracy.
このとき、前記レーザー光を、ポリゴンミラーを用いて前記インゴットの外周面の所定の範囲を走査するように照射することが好ましい。
このようにすれば、スリップ転位長さをより正確に検出できる。
At this time, it is preferable to irradiate the laser beam so as to scan a predetermined range of the outer peripheral surface of the ingot using a polygon mirror.
In this way, the slip dislocation length can be detected more accurately.
また、前記単結晶インゴットをアズグロンインゴットとすることができる。
本発明では、単結晶インゴットをアズグロンインゴットとする場合であっても、外周面のスリップ転位長さを正確に検出して、転位境界位置を正確に判断できる。
Further, the single crystal ingot can be an asgron ingot.
In the present invention, even when the single crystal ingot is an as-grown ingot, it is possible to accurately detect the slip dislocation length of the outer peripheral surface and accurately determine the dislocation boundary position.
また、前記スリップ転位長さを検出する工程において、前記反射光の強度から画像データを作成し、晶癖線に対して45°±3°のスリップ転位線のみ選択し、それ以外の線をキズとして除外するフィルタリング処理を行った後の画像データからスリップ転位長さを検出することが好ましい。
このようにすれば、スリップ転位長さをより正確に検出できる。
Further, in the step of detecting the slip dislocation length, image data is created from the intensity of the reflected light, only the slip dislocation line of 45 ° ± 3 ° with respect to the crystal habit line is selected, and the other lines are scratched. It is preferable to detect the slip dislocation length from the image data after performing the filtering process to be excluded.
In this way, the slip dislocation length can be detected more accurately.
また、本発明によれば、有転位化した単結晶インゴットを切断する単結晶インゴットの切断方法であって、上記の切断位置の決定方法により前記単結晶インゴットの切断位置を決定し、該決定した切断位置で前記単結晶インゴットを切断することを特徴とする単結晶インゴットの切断方法が提供される。 Further, according to the present invention, there is provided a single crystal ingot cutting method for cutting a dislocated single crystal ingot, wherein the cutting position of the single crystal ingot is determined by the above-described cutting position determination method, and the determination is performed. A method for cutting a single crystal ingot is provided, wherein the single crystal ingot is cut at a cutting position.
このような単結晶インゴットの切断方法であれば、適切な切断位置を決定して製品歩留まりを安定して高く維持できるとともに、切断のやり直しを防いで工程の無駄をなくすことができる。 With such a single crystal ingot cutting method, an appropriate cutting position can be determined and the product yield can be stably maintained at a high level, and recutting can be prevented and waste of the process can be eliminated.
また、本発明によれば、有転位化した単結晶インゴットの切断位置の決定システムであって、前記単結晶インゴットの外周面にレーザー光を照射する投光器と、反射光を受光する受光器と、該受光した反射光からスリップ転位長さを検出する長さ検出手段と、該検出したスリップ転位の長さに基づいて前記単結晶インゴットの切断位置を決定する切断位置決定手段とを具備することを特徴とする切断位置の決定システムが提供される。 Further, according to the present invention, a system for determining a cutting position of a dislocated single crystal ingot, a projector that irradiates a laser beam to the outer peripheral surface of the single crystal ingot, a light receiver that receives reflected light, Length detecting means for detecting a slip dislocation length from the received reflected light, and a cutting position determining means for determining a cutting position of the single crystal ingot based on the detected slip dislocation length. A featured cutting position determination system is provided.
このような切断位置の決定システムであれば、外周面のスリップ転位長さを正確に検出して、転位境界位置を正確に判断できるものとなる。この位置を基に製品歩留まりを向上可能な切断位置を精度良く決定することができる。 With such a cutting position determination system, it is possible to accurately detect the slip dislocation length on the outer peripheral surface and accurately determine the dislocation boundary position. Based on this position, a cutting position capable of improving the product yield can be accurately determined.
このとき、前記投光器は、前記レーザー光をポリゴンミラーを用いて前記インゴットの外周面の所定の範囲を走査するように照射するものであることが好ましい。
このようなものであれば、スリップ転位長さをより正確に検出できるものとなる。
At this time, it is preferable that the projector emits the laser light so as to scan a predetermined range of the outer peripheral surface of the ingot using a polygon mirror.
With such a configuration, the slip dislocation length can be detected more accurately.
また、前記長さ検出手段は、前記反射光の強度から画像データを作成し、晶癖線に対して45°±3°のスリップ転位線のみ選択し、それ以外の線をキズとして除外するフィルタリング処理を行った後の画像データからスリップ転位長さを検出するものであることが好ましい。
このようなものであれば、スリップ転位長さをより正確に検出できるものとなる。
Further, the length detection means creates image data from the intensity of the reflected light, selects only slip dislocation lines at 45 ° ± 3 ° with respect to the crystal habit line, and filters out other lines as scratches It is preferable that the slip dislocation length is detected from the image data after the processing.
With such a configuration, the slip dislocation length can be detected more accurately.
本発明では、一部有転位化した単結晶インゴットの切断位置の決定において、単結晶インゴットの外周面にレーザー光を照射し、その反射光を受光してスリップ転位長さを検出し、該検出したスリップ転位の長さに基づいて単結晶インゴットの切断位置を決定するので、外周面のスリップ転位長さを正確に検出して、転位境界位置を正確に判断できる。この位置を基に最適な切断位置を精度良く決定することができる。特に、転位境界位置を切断位置とすれば、製品歩留まりを大幅に向上可能である。しかも、切断のやり直し回数を減少できるので、工程の無駄も防止することができる。 In the present invention, in determining the cutting position of a single crystal ingot partially dislocated, the outer peripheral surface of the single crystal ingot is irradiated with laser light, the reflected light is received to detect the slip dislocation length, and the detection Since the cutting position of the single crystal ingot is determined based on the length of the slip dislocation, the dislocation boundary position can be accurately determined by accurately detecting the slip dislocation length of the outer peripheral surface. Based on this position, the optimum cutting position can be determined with high accuracy. In particular, if the dislocation boundary position is the cutting position, the product yield can be greatly improved. In addition, since the number of times of recutting can be reduced, it is possible to prevent waste of processes.
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
従来より、単結晶インゴットを切断してウェーハを製造する際に、単結晶インゴットが一部有転位化した場合、熟練した作業者がアズグロンインゴット外周面に現れたスリップ転位を目視により確認し、その有転位化部分を切断により除去している。このとき、アズグロンインゴットの外周部のスリップ転位の長さと結晶内部のスリップ転位の長さは同じではないとの認識から、目視によるスリップ転位の確認位置に所定の長さを補正値として加えた位置を切断位置としている。
Hereinafter, although an embodiment is described about the present invention, the present invention is not limited to this.
Conventionally, when manufacturing a wafer by cutting a single crystal ingot, if the single crystal ingot is partially dislocation, a skilled worker visually confirms the slip dislocation that appeared on the outer peripheral surface of the asgron ingot, The dislocation part is removed by cutting. At this time, based on the recognition that the slip dislocation length at the outer periphery of the as-grown ingot and the slip dislocation length inside the crystal were not the same, a predetermined length was added as a correction value to the visually confirmed slip dislocation position. The position is the cutting position.
しかし、目視によるスリップ転位の確認は正確性に欠けるため、製品歩留まりのバラツキが大きくなる。しかも、切断をやり直すとなると切断工程が増加しコストアップにつながる。
そこで、本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、まず、アズグロンインゴットの外周部のスリップ転位の長さと結晶内部のスリップ転位の長さはほぼ一致することを見出した。さらに、照射したレーザー光の反射光の強度に基づいて、この外周部のスリップ転位の長さを正確に検出すれば、結晶内部のスリップ転位の長さも正確に特定できるので、切断位置を決定する際に従来行っていた所定の長さを加算する必要がないことを見出し、本発明を完成させた。
However, the confirmation of slip dislocation by visual inspection is inaccurate, resulting in large variations in product yield. In addition, if cutting is performed again, the cutting process increases, leading to an increase in cost.
Therefore, the present inventors have made extensive studies to solve such problems. As a result, first, it was found that the length of slip dislocations on the outer peripheral portion of the as-grown ingot and the length of slip dislocations inside the crystal almost coincide. Furthermore, if the length of slip dislocations on the outer periphery is accurately detected based on the intensity of the reflected light of the irradiated laser light, the length of slip dislocations inside the crystal can also be specified accurately, so the cutting position is determined. At this time, the present inventors have found that it is not necessary to add a predetermined length, which has been conventionally performed, and completed the present invention.
まず、本発明の切断位置の決定システムについて説明する。
図1に示すように、本発明の切断位置の決定システム1は、投光器2、受光器3、アンプユニット4、コントロールユニット5、長さ検出手段6、切断位置決定手段7を有する。
投光器2は、単結晶インゴットの外周面8にレーザー光を照射するものである。例えば、投光器2を図2に示すように回転多面鏡を用いて構成できる。
First, the cutting position determination system of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the cutting
The
図2に示す投光器2は、レーザー光源21、ポリゴンミラー(回転多面鏡)22、fθレンズ23を有している。レーザー光源21としては、例えば、波長650〜690nmの赤色レーザーを用いることができるが、これに限定されず、波長390〜430nmの青紫領域の光源とすることもできる。
ポリゴンミラー22は、例えば4〜6面の鏡面を多角形状に構成したもので、例えば6,000〜12,000rpmの回転数で高速回転しながらレーザー光源21から発光されたレーザー光を単結晶インゴットの外周面8に反射し、外周面8の所定の範囲(例えば300mm幅)を走査する。
The
The
fθレンズ23は、ポリゴンミラー22の鏡面が傾くなど角度誤差(面倒れ)がある場合に起こる走査位置ずれを防ぎつつ、レーザー光の走査速度が常に一定になるように設計したレンズである。
受光器3は、投光器2から照射されたレーザー光の反射光を受光するもので、受光した反射光の信号をアンプユニット4に送信する。ここで、投光器2と受光器3の角度を、単結晶インゴットの中心軸に対するレーザー光入射角度が45°±10°、反射角度が30°〜80°になるように設定することができる。
The fθ lens 23 is a lens designed so that the scanning speed of the laser light is always constant while preventing a scanning position shift that occurs when there is an angular error (surface tilt) such as the mirror surface of the
The
アンプユニット4は、受光器3から受信した反射光の信号を増幅してコントロールユニット5に送信する。コントロールユニット5は、投光器2のレーザー光の照射を制御するとともに、アンプユニット4から受信した反射光の信号を長さ検出手段6に送信する。
長さ検出手段6は、コントロールユニット5から送信された反射光の信号を受信し、その反射光の強度に基づいてスリップ転位の長さを検出する。例えば長さ検出手段6を、コンピュータ上で動作する、受信した反射光の信号を画像処理するプログラムとして構成できる。
The amplifier unit 4 amplifies the reflected light signal received from the
The length detector 6 receives the reflected light signal transmitted from the control unit 5 and detects the length of the slip dislocation based on the intensity of the reflected light. For example, the length detection means 6 can be configured as a program that operates on a computer and performs image processing on a received reflected light signal.
切断位置決定手段7は、長さ検出手段6で検出したスリップ転位長さと、単結晶インゴットの端部位置のデータから転位境界位置(スリップ転位のある部分と無転位の部分の境界の位置)を判定し、単結晶インゴットの切断位置を決定する。このとき、切断位置を上記判定した境界位置とすれば、製品歩留まりをより向上できるので好ましい。しかし、本発明はこれに限定されず、許容される範囲内で、安全を見て上記境界位置に所定の長さを加えて切断位置を決定しても良い。 The cutting position determination means 7 calculates the dislocation boundary position (the position of the boundary between the slip dislocation portion and the non-dislocation portion) from the slip dislocation length detected by the length detection means 6 and the end position data of the single crystal ingot. Determine the cutting position of the single crystal ingot. At this time, it is preferable to set the cutting position as the determined boundary position because the product yield can be further improved. However, the present invention is not limited to this, and within a permissible range, the cutting position may be determined by adding a predetermined length to the boundary position in view of safety.
次に、上記の本発明の切断位置の決定システムを用いた本発明の切断位置の決定方法及び単結晶インゴットの切断方法について図3を参照して説明する。
準備工程として、例えばCZ法により単結晶を製造し(図3(a))、製造装置から取り出す(図3(b))。
本発明の切断位置の決定方法を用いる対象の単結晶インゴット9は育成途中でスリップ転位10が発生したものである。例えば、その外周を円筒研削などで加工したものであっても良いが、加工時間を短縮してコストを削減するためにアズグロンインゴットとすることもできる。
Next, the cutting position determination method and single crystal ingot cutting method of the present invention using the above-described cutting position determination system of the present invention will be described with reference to FIG.
As a preparation step, for example, a single crystal is manufactured by the CZ method (FIG. 3A) and taken out from the manufacturing apparatus (FIG. 3B).
The target
まず、図4に示すように、単結晶インゴット9を回転ローラ11上に載置する。回転ローラ11を回転させることで単結晶インゴット9をその中心軸A周りに回転させながら、例えば図2に示すようなレーザー光源、ポリゴンミラー、fθレンズで構成された投光器2で単結晶インゴット9の外周面8にレーザー光を照射し、外周面8からの反射光を受光器3で受光する(図3の(c))。ここで、用いるレーザー光源、波長、入射・反射角度などは上記切断位置の決定システムで説明した条件と同様とすることができる。
First, as shown in FIG. 4, the
次に、受光した反射光の強度に基づいて、長さ検出手段6によりスリップ転位長さを検出する。この際、例えば図5に示すように、スリップ転位長さを特定するために、反射光の強度から画像データを作成し、晶癖線に対して45°±3°のスリップ転位線のみ選択し、それ以外の線をキズとして除外するフィルタリング処理をこの画像データに対して行い、フィルタリング後の画像データからスリップ転位長さを検出することができる。本発明ではこのように光学的な方法でスリップ転位長さを正確に検出できる。 Next, the slip dislocation length is detected by the length detection means 6 based on the intensity of the received reflected light. At this time, for example, as shown in FIG. 5, in order to specify the slip dislocation length, image data is created from the intensity of the reflected light, and only the slip dislocation line of 45 ° ± 3 ° with respect to the crystal habit line is selected. A filtering process for excluding other lines as scratches can be performed on the image data, and the slip dislocation length can be detected from the filtered image data. In the present invention, the slip dislocation length can be accurately detected by such an optical method.
次に、切断位置決定手段7により、上記のようにして正確に検出したスリップ転位長さに基づいて単結晶インゴット9の切断位置を決定する。この際、単結晶インゴット9の端部の位置にスリップ転位長さを加えた位置を転位境界位置と判定できる。
単結晶インゴットの外周面で観察されるスリップ転位の長さと結晶内部のスリップ転位の長さはほぼ等しいことが分かっているので、この判定した境界位置を切断位置とすれば、上記したように、製品歩留まりを大幅に向上しつつ、無転位の単結晶インゴットを確実に得ることができる
Next, the cutting position of the
Since it is known that the slip dislocation length observed on the outer peripheral surface of the single crystal ingot is substantially equal to the slip dislocation length inside the crystal, if the determined boundary position is the cutting position, as described above, Dispersion-free single crystal ingots can be reliably obtained while greatly improving product yield
本発明の単結晶インゴットの切断方法では、上記のような本発明の切断位置の決定方法により決定した切断位置で単結晶インゴットを切断する(図3の(d))。そして、有転位化部分を除去することで(図3の(e))、無転位の部分だけからなる単結晶インゴットを確実に得ることができる(図3の(f))。
具体的には、単結晶インゴットを切断テーブル上に水平に載置し、単結晶インゴットを上記で決定した切断位置に位置決めする。その後、ブレード12を単結晶インゴットに対して相対的に上方から下方に送り出すことによってインゴットを切断する。
In the method for cutting a single crystal ingot of the present invention, the single crystal ingot is cut at the cutting position determined by the above-described cutting position determination method of the present invention ((d) in FIG. 3). Then, by removing the dislocation portion (FIG. 3 (e)), a single crystal ingot consisting of only a dislocation-free portion can be obtained reliably (FIG. 3 (f)).
Specifically, the single crystal ingot is horizontally placed on the cutting table, and the single crystal ingot is positioned at the cutting position determined above. Thereafter, the ingot is cut by sending the blade 12 from the upper side to the lower side relative to the single crystal ingot.
ここで、用いることができるブレードとして、一般的な内周刃やバンドソーが挙げられ、切断位置以外の切断条件は従来と同様とすることができる。
本発明では、上記のように精度良く検出したスリップ転位長さに基づいて単結晶インゴットの切断位置を決定するので、切断除去する部分に必要以上に無転位結晶が含まれるのを抑制でき、製品歩留まりを大幅に向上できる。また、有転位化部分で切断して切断をやり直す必要が生じることを確実に防止することができる。
Here, examples of the blade that can be used include a general inner peripheral blade and a band saw, and the cutting conditions other than the cutting position can be the same as those in the related art.
In the present invention, since the cutting position of the single crystal ingot is determined based on the slip dislocation length detected with high accuracy as described above, it is possible to suppress the dislocation-free crystals from being included more than necessary in the portion to be cut and removed. Yield can be greatly improved. Moreover, it is possible to reliably prevent the necessity of cutting at the dislocation portion and recutting.
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより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。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
(実施例)
図1に示すような本発明の切断位置の決定システムを用い、本発明の切断位置の決定方法に従って、一部有転位化した直径300mmのアズグロンシリコン単結晶インゴットの切断位置を決定した。その後、決定した切断位置でインゴットを切断し、さらに、コーン部を切断して直胴部のみとした後、スリップ転位の位置に対する切断位置を評価した。切断位置は転位境界位置と同位置とした。
(Example)
Using the cutting position determination system of the present invention as shown in FIG. 1, the cutting position of a partially dislocated 300 mm diameter azgron silicon single crystal ingot was determined according to the cutting position determination method of the present invention. Thereafter, the ingot was cut at the determined cutting position, and the cone portion was cut to make only the straight body portion, and then the cutting position relative to the slip dislocation position was evaluated. The cutting position was the same as the dislocation boundary position.
ここで、切断位置を以下のようにして評価した。まず、転位境界位置を、切断後のインゴットを晶癖線を目安にさらにインゴット中心軸方向に2分割し、それから2mmの厚さのサンプルをインゴット中心軸方向に切り出し、切り出したサンプルに選択エッチングを行い、表面を観察することにより「選択エッチング無転位位置」として求めた。その後、この求めた位置と切断位置を比較した。 Here, the cutting position was evaluated as follows. First, the dislocation boundary position is divided into two parts in the ingot center axis direction by cutting the ingot after cutting into the ingot center axis direction with reference to the crystal habit line, and then a 2 mm thick sample is cut out in the ingot center axis direction, and the cut sample is selectively etched And the surface was observed to obtain “selective etching no dislocation position”. Thereafter, the obtained position was compared with the cutting position.
表1に、6本のインゴットに対する評価結果を示す。表中に示す切断位置は、スリップ転位がない側の端部(コーン部を切断した端部)の位置からの距離、すなわち、無転位部分として得られたインゴットの長さを示すものである。表1に示すように、実施例では、後述の比較例と比べて選択エッチング無転位位置と切断位置との差が小さく、極めて正確に適切な切断位置を決定できていることが分かった。また、平均値で57mm分の歩留まり向上を達成できていることが分かった。 Table 1 shows the evaluation results for six ingots. The cutting position shown in the table indicates the distance from the position of the end portion on the side without slip dislocation (the end portion obtained by cutting the cone portion), that is, the length of the ingot obtained as a non-dislocation portion. As shown in Table 1, in the example, it was found that the difference between the selective etching no dislocation position and the cutting position was small compared to the comparative example described later, and an appropriate cutting position could be determined very accurately. Moreover, it turned out that the yield improvement for 57 mm can be achieved by the average value.
このように、本発明に従って、有転位化したインゴットの転位境界位置を正確に判断することができ、適切な切断位置を決定することで製品歩留まりを向上できることが確認できた。 As described above, according to the present invention, it was confirmed that the dislocation boundary position of the ingot having dislocations can be accurately determined, and the product yield can be improved by determining an appropriate cutting position.
(比較例)
熟練者により転位境界位置を目視によって確認し、切断位置を決定した以外、実施例と同様にしてアズグロンシリコン単結晶インゴットを切断し、実施例と同様に評価した。
その結果、有転位部分を転位境界位置と判定し、切断回数が増加してしまうことがあったため、判定した転位境界位置に所定の長さ85mmを加えた位置を切断位置とした。
結果を表1に示す。表1に示すように、実施例と比べ、選択エッチング無転位位置と切断位置との差が大きく、製品歩留まりが大幅に悪化してしまった。
(Comparative example)
The as-grown silicon single crystal ingot was cut in the same manner as in the example except that the dislocation boundary position was visually confirmed by a skilled person and the cutting position was determined, and evaluated in the same manner as in the example.
As a result, the dislocation portion was determined to be a dislocation boundary position, and the number of cuts sometimes increased. Therefore, a position obtained by adding a predetermined length of 85 mm to the determined dislocation boundary position was determined as the cutting position.
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, compared with the example, the difference between the selective etching no dislocation position and the cutting position was large, and the product yield was greatly deteriorated.
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、同様な作用効果を奏するものは、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。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
1…切断位置の決定システム、 2…投光器、 3…受光器、 4…アンプユニット、
5…コントロールユニット、 6…長さ検出手段、 7…切断位置決定手段、
8…外周面、 9…単結晶インゴット、 10…スリップ転位、
11…回転ローラ、 12…ブレード、 21…レーザー光源、
22…ポリゴンミラー、 23…fθレンズ。
DESCRIPTION OF
5 ... Control unit, 6 ... Length detection means, 7 ... Cutting position determination means,
8 ... outer peripheral surface, 9 ... single crystal ingot, 10 ... slip dislocation,
11 ... Rotating roller, 12 ... Blade, 21 ... Laser light source,
22 ... Polygon mirror, 23 ... fθ lens.
Claims (8)
前記単結晶インゴットの外周面にレーザー光を照射し、反射光を受光してスリップ転位が存在する領域の長さを検出する工程と、該検出したスリップ転位が存在する領域の長さに基づいて前記単結晶インゴットの切断位置を決定する工程を有することを特徴とする切断位置の決定方法。 A method for determining a cutting position of a dislocated single crystal ingot,
The irradiated with a laser beam to the outer peripheral surface of the single crystal ingot, based on the length of the region where the step of detecting the length of the region where the slip dislocation is present by receiving the reflected light, slip dislocations the detected present A method for determining a cutting position, comprising a step of determining a cutting position of the single crystal ingot.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の切断位置の決定方法により前記単結晶インゴットの切断位置を決定し、該決定した切断位置で前記単結晶インゴットを切断することを特徴とする単結晶インゴットの切断方法。 A method of cutting a single crystal ingot for cutting a dislocated single crystal ingot,
The cutting position of the single crystal ingot is determined by the cutting position determination method according to any one of claims 1 to 4, and the single crystal ingot is cut at the determined cutting position. A method of cutting a single crystal ingot.
前記単結晶インゴットの外周面にレーザー光を照射する投光器と、反射光を受光する受光器と、該受光した反射光からスリップ転位が存在する領域の長さを検出する長さ検出手段と、該検出したスリップ転位が存在する領域の長さに基づいて前記単結晶インゴットの切断位置を決定する切断位置決定手段とを具備することを特徴とする切断位置の決定システム。 A system for determining a cutting position of a dislocated single crystal ingot,
A projector for irradiating a laser beam on the outer peripheral surface of the single crystal ingot; a receiver for receiving reflected light; a length detecting means for detecting the length of a region where slip dislocations exist from the received reflected light; and A cutting position determining system, comprising: a cutting position determining means for determining a cutting position of the single crystal ingot based on a length of a region where the detected slip dislocation exists .
The length detection means creates image data from the intensity of the reflected light, selects only a slip dislocation line of 45 ° ± 3 ° with respect to the crystal habit line, and performs a filtering process to exclude other lines as scratches The cutting position determination system according to claim 6 or 7, wherein the length of a region where slip dislocation exists is detected from image data after being performed.
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