JP2840213B2

JP2840213B2 - 単結晶の直径測定方法および直径測定装置

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Publication number: JP2840213B2
Application number: JP7282192A
Authority: JP
Inventors: 春夫山村
Original assignee: SUMITOMO SHICHITSUKUSU KK
Current assignee: SUMITOMO SHICHITSUKUSU KK
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: US6583810B1; JPH09124391A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はチョクラルスキー法
（以下、「ＣＺ法」という）によって育成される単結晶
の直径測定方法および直径測定装置に関し、さらに詳し
くは単結晶が育成される際に引上げられる単結晶が揺動
する場合でも正確に育成部の直径を測定できる単結晶の
直径測定方法および測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】単結晶の製造方法は種々あるが、なかで
も、シリコン単結晶の育成に関し、工業的に量産が可能
な方式で広く応用されているものとしてＣＺ法がある。

【０００３】図12は、このＣＺ法によるシリコン育成装
置の構成を示す図である。単結晶の育成はチャンバー７
の容器内で行われ、その中心部に坩堝１が配される。さ
らに坩堝１の外側には加熱ヒーター２が配設され、坩堝
１内にはこの加熱ヒーターにより溶融された結晶原料、
つまり多結晶シリコンの溶融液３が収容されている。

【０００４】その溶融液３の表面にワイヤ４の先に取り
付けた種結晶５の下端を接触させ、この種結晶５を上方
へ引き上げることによって、その下端に溶融液３が凝固
した単結晶６を育成していく。このとき育成される単結
晶６は、転位を結晶表面から排除するため直径を絞った
ネッキング部6aと直径が漸増する肩部（ショルダー部）
6bと育成後ウエーハとして利用される直胴部6cとからな
る。

【０００５】ところで近年、引上げ単結晶の大口径化の
要請に伴い、育成される単結晶は大重量化している。こ
のため、単結晶のネッキング部は無転位化するのに必要
な程度に直径を細く絞る必要があるとともに、単結晶の
大重量に耐え得るように所定寸法以上の直径を確保しな
ければならない。したがって、シリコン単結晶の育成に
おいて、単結晶のネッキング部の直径を精度よく測定
し、適切に制御することが重要になる。

【０００６】このような観点から、単結晶の直径測定に
関し、下記 (a)の一次元ＣＣＤカメラを用いる場合や
(b)の二次元ＣＣＤカメラを用いる場合の提案がある。
なお、図２〜図４は従来のＣＣＤカメラ（以下、単に
「カメラ」と表現する場合もある）による直径測定の要
領および上記提案の内容を説明する図であり、図２は一
次元カメラを用いる場合のカメラの走査ラインと単結晶
育成部との関係を示し、図３は一次元カメラによって測
定した輝度分布の画像から単結晶育成部の直径を求める
要領を説明する図である。また、図４は二次元カメラを
用いる場合の複数の走査ラインと単結晶育成部との関係
を示している。

【０００７】(a) 通常、ＣＣＤカメラを用いて単結晶の
直径を測定するには、育成装置のチャンバーの外部に設
けられたカメラからチャンバー上部に設けられた窓を通
して、単結晶育成部のヒュージョンリングに起因する輝
度分布を観察する。一次元カメラで測定する場合には、
図２に示すように、走査ラインＧが単結晶の縦方向の直
径軸心（以下、単に「直径中心」という）を横切るよう
にする必要がある。このような条件で輝度分布を測定す
ることによって、単結晶育成部に近接するヒュージョン
リングの輝度ピーク間距離ｄ_hから正確な単結晶育成部
の直径を求めることができる（図３参照）。通常、走査
ラインが単結晶の直径中心を横切る場合には、この輝度
ピーク間距離ｄ_hは単結晶の直径より若干大きめに表れ
る。

【０００８】このとき、単結晶のネッキング部の直径は
細く、しかもワイヤによって引上げられる単結晶は育成
中に揺動しているので、単結晶の直径中心を横切るよう
に一次元カメラを走査することが困難である。このた
め、走査ラインを単結晶の揺動速度より速く往復移動さ
せる手段と、走査ラインを往復移動させることによって
得られた二次元の画像から走査ラインが直径中心と一致
する画像を選択して単結晶の直径値を出力する検出部と
を具備する直径測定装置が提案されている（特開昭62−
138387号公報参照）。

【０００９】上記の直径測定装置は、走査ラインを高速
で往復移動させる機構が複雑となり、長期にわたり安定
した測定を続けることが難しくなるので、育成装置とし
て実用的でない。また、例えば、直胴部の直径が８イン
チ（ 200mm）の単結晶を育成する場合には、単結晶のネ
ッキング部の直径は５mm程度と細くなり、さらに単結晶
の揺動もその半径が２〜３mmとなることもある。この場
合に、提案の装置では一般に必要とされる精度（誤差５
％以下) が得られず、信頼性が欠けることになる。

【００１０】なお、必要とされる精度（誤差５％) は、
無転位化するのに必要なネッキング部直径（６mm以
下）、単結晶の重量に耐え得る直径（重量 150Kgの場合
には４mm以上）および単結晶の直径制御で確保できる精
度（±10％）から決定される。

【００１１】(b) 一方、二次元カメラを用いて単結晶の
直径を測定する場合には、図４に示すように、瞬時に単
結晶育成部に多数の走査ラインＧを走査させ、二次元の
画像情報を得ることができる。この場合に単結晶が揺動
していても、多数の走査ライン中には単結晶の直径中心
を横切る走査ラインが含まれており、測定された輝度分
布の画像信号からそれぞれの単結晶育成部の直径を求
め、最も大きな直径値を育成部の直径とすることによっ
て、比較的精度よく単結晶の直径を測定できる。

【００１２】したがって、二次元カメラを用いた直径測
定装置も提案されている（特開昭62−87482号公報、特
開平04− 86509号公報参照）。

【００１３】しかしながら、二次元カメラによる画像の
分解能は、一次元カメラのそれに比べ著しく低い。その
ため、上記の測定装置ではネッキング部の直径測定にお
いて画像精度を確保することができないので、ズーム装
置を用いて画像を拡大して測定する。一方、単結晶の肩
部以降の育成において育成される直径が増加してくる
と、広範囲の測定視野が必要となるので、二次元カメラ
による測定では対応できず、一次元カメラに切り替えて
測定する必要がある。したがって、提案された直径測定
装置ではズーム装置を用いた二次元カメラによる測定と
一次元カメラによる測定とを組み合わせる必要があり、
測定装置の設備構成が複雑、かつ大規模になり実用的で
ないという問題がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】引上げ単結晶の大口径
化、大重量化に加え、単結晶育成の効率化も要望される
ようになり、人手（手動）によらず自動的に単結晶の直
径制御を行う必要が生じてきた。このような要望に対応
するには、ネッキング部を含め単結晶の全長にわたり精
度よく直径計測を行うことが前提となる。

【００１５】本発明は上述した従来技術の問題点を解決
し、一次元カメラを用いて単結晶の育成の際にネッキン
グ部のみならず、肩部以降の育成部の直径計測を精度よ
く行うことができる単結晶の直径測定方法および直径測
定装置を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】ＣＺ法による単結晶の育
成では、ワイヤで引上げられる単結晶に発生する揺動を
回避することが難しい。そこで、本発明者は、育成中に
単結晶が揺動することを前提とし、しかもその揺動には
一定の周期があることに注目し、本発明を完成した。

【００１７】単結晶の揺動は引上げているワイヤーによ
る円錐振り子運動によるものであるから、引上げワイヤ
ーの長さが定まれば単結晶の揺動周期も定まる。したが
って、一次元カメラの走査ラインと単結晶の揺動中心を
合致させて、揺動周期より短い走査間隔で多数回にわた
り測定を繰り返し、測定時間（走査間隔×測定回数）が
単結晶の揺動周期以上になるよう輝度分布の画像を測定
すれば、結果として、前述の図２に示すような走査ライ
ンＧが単結晶の直径中心を横切る画像若しくはこれに近
似する画像を検出することができる。このような画像
は、単結晶の揺動周期中一定の確率で表れるので、揺動
周期中に測定された全ての画像から単結晶の直径を求
め、求めた結果から適切な直径値を選択することによっ
て、単結晶の直径を精度よく決定することができる。以
下、その原理を図５および図６を用いて説明する。

【００１８】図５は、単結晶の揺動の中心と一次元カメ
ラの走査ラインが一致している場合の直径測定の状況を
説明する図である。同図に示すように、単結晶はS1→S2
→S3→S4→S5→S6と円運動によって揺動する。このとき
の符号をそれぞれ、Ｇは走査ライン、Ｒは揺動の半径、
Ｄは単結晶の直径（実際の直径）、ｄは輝度分布の画像
から求められる単結晶の直径およびθはS1で示す単結晶
の中心と揺動の中心を結んだ線と走査ラインとがなす角
度とする。

【００１９】このとき、画像から求められる単結晶の半
径ｄ/2は下記の式で定義される。

【００２０】

【数１】

【００２１】さらに、上式から単結晶の直径ｄは次のよ
うになる。

【００２２】

【数２】

【００２３】前述の通り、単結晶の直径測定において誤
差の限界は５％とされる。すなわち、画像から求められ
る単結晶の直径ｄと単結晶の実際の直径Ｄとの関係はｄ
≧0.95×Ｄを満足しなければならない。

【００２４】上記の直径ｄと直径Ｄとの関係は揺動の半
径Ｒと角度θの影響を受ける。ここで、揺動の半径Ｒを
変化させた場合（Ｒ＝Ｄ〜 0.2Ｄ）に、ｄ≧0.95×Ｄの
関係を満たす角度θの範囲およびその範囲が揺動周期中
に発生する確率を幾何学的に計算し求めた。その結果を
表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１から明らかなように、単結晶の揺動の
半径Ｒが単結晶の直径Ｄの1/2 （Ｒ＝0.5 ×Ｄ）である
場合には、21％の確率で誤差５％の範囲内で単結晶の直
径測定が可能である。このことは、単結晶のネッキング
部の直径が５mm、揺動の半径が 2.5mmとして、揺動周期
中に 100回測定すれば、誤差５％（0.25mm) 範囲内の測
定値を21個得られることを示している。

【００２７】上記の知見を単結晶の直径測定装置に具体
的に適用すると、次のようになる。

【００２８】一次元カメラを走査ラインと単結晶の揺動
中心が合致するように配置して、単結晶の揺動周期より
短い走査間隔ｔで複数回（例えば、Ｎ回）にわたり単結
晶の育成部を走査し、輝度分布の画像を測定する。この
とき、一次元カメラによる総測定時間（ｔ×Ｎ）は単結
晶の揺動周期以上とする必要がある。測定された全ての
画像から単結晶の直径を求め、求めた結果から大きい順
に複数個（例えば、Ｍ個：２≦Ｍ＜Ｎ）の直径を選択
し、その平均値を単結晶の直径とする。このような操作
を行うことによって、単結晶が揺動している場合であっ
ても、単結晶の直径を精度よく定めることができる。こ
のとき選択するＭ個は、輝度分布の画像にノイズが発生
することを考慮して、２〜３個とするのが望ましい。

【００２９】ところで、一次元カメラの走査ラインが単
結晶の揺動中心と外れている場合には、一次元カメラの
走査ラインを単結晶の揺動中心に合致させる操作が必要
である。

【００３０】図６は、一次元カメラの走査ラインが単結
晶の揺動中心と一致しない場合の直径測定の状況を説明
する図である。同図では、走査ラインがS1→S2→S3→S4
→S5→S6と円運動する単結晶の揺動中心から大きく外
れ、S5の単結晶の一部を横切る場合を示しているが、こ
のような場合には正確な直径を測定することができな
い。そこで、走査ラインを溶融液面に対して水平方向に
平行移動させつつ育成部の輝度分布の画像を測定する
と、それぞれの走査ラインで測定される画像から求めら
れる単結晶の平均直径が変化する。但し、単結晶は揺動
しているので、特定の走査ラインで測定される画像から
求められる単結晶の直径にはバラツキがあり、このとき
求められる単結晶の直径は平均直径として把握される。

【００３１】図７は、走査ラインを溶融液面に対して水
平方向に平行移動させた場合の単結晶の平均直径の変化
状況を示す図である。図７から明らかなように、走査ラ
インが単結晶の揺動中心に近づくにともなって平均直径
が増加し、一定の平均直径に達し高原状態になったの
ち、単結晶の揺動中心から遠ざかるにともない平均直径
が減少する。したがって、単結晶の平均直径が一定の大
きさになる範囲が走査ラインと揺動中心が近接する範囲
であり、単結晶の平均直径が一定となる範囲の中心位置
が走査ラインと揺動中心が合致する位置となる。

【００３２】上記の通り、一次元カメラの走査ラインを
単結晶の揺動中心に合致させるには、溶融液面に対して
水平方向に平行移動させつつ複数の走査ライン上を走査
して、育成部の画像を測定する必要がある。そして一次
元カメラの走査ライン毎の画像信号に基づいて単結晶の
平均直径を求め、図７に示すような走査ラインの位置と
単結晶の平均直径との関係を算出する。上述の単結晶の
平均直径が一定となる範囲は、単結晶の平均直径の最大
値に対し一定の比率以上（例えば、Ｘ％以上）となる範
囲として把握できる。すなわち、後述する図８は、一次
元カメラを溶融液面に対して水平方向に 0.5mmの間隔で
平行移動させた場合の走査ラインの位置とネッキング部
の平均直径との関係を示す図であるが、同図では平均直
径の最大値が 5.1mmになるので、最大値 5.1mmに対し90
％以上となる範囲（すなわち、平均直径値が 4.6mm以上
となる範囲）を単結晶の平均直径が一定となる範囲とし
ている。そののち、この範囲に該当する走査ラインの位
置を求め、これらの中心位置を一次元カメラの走査位置
とすることによって、走査ラインを単結晶の揺動中心に
合致させることができる。

【００３３】ここで、規定されるＸ％は、90〜95％とす
るのが望ましい。実際に、一次元カメラを溶融液面に対
して水平方向に平行移動させて育成部の画像を測定する
場合、単結晶裏面の輝度分布の画像は測定できない。例
えば、後述する図８に示すように、中心位置を通過して
一定範囲を過ぎるとデーターが得られなくなる。また、
図８において、中心位置の近傍でも変動が生じている。
これらの要因を解消するため、Ｘ％の範囲が選択され
る。

【００３４】単結晶の育成過程において、単結晶の直径
を精度良く測定するには、単に一次元カメラを溶融液面
に対して水平方向に移動させて走査ラインを単結晶の揺
動中心に合致させるだけでなく、溶融液面に対して垂直
方向にも移動させる必要がある。すなわち、多結晶原料
の溶解にともなう石英ルツボの変形による溶融液の表面
高さが変動するとともに、単結晶の育成にともなって溶
融液の表面高さが変化するので、これらの影響を除去し
なければならないからである。したがって、単結晶の直
径測定装置には、単結晶の育成中に一次元カメラを溶融
液面に対して水平方向および垂直方向に移動させる手段
を具備させなければならないが、その手段としてＸＹテ
ーブルを設置するのが有効である。

【００３５】上記の知見に基づいて、本発明は完成され
たものであり、その発明の要旨は、次の(1) の単結晶の
直径測定方法と(2) の単結晶の直径測定装置にある（図
１参照）。

【００３６】(1) ＣＺ法によって結晶原料の溶融液３か
ら引上げられる単結晶６の育成部を、一次元ＣＣＤカメ
ラ11を溶融液面に対して水平方向に平行移動させつつ複
数の走査ライン上で走査し、一次元ＣＣＤカメラの画像
信号に基づいて単結晶の直径を求め、求められた直径の
最大値に対し一定の比率（％）以上となる範囲に該当す
る走査ラインの中心位置を走査位置とする単結晶の直径
測定方法であって、前記一次元ＣＣＤカメラ11で単結晶
の揺動周期より短い走査間隔で複数回にわたり単結晶６
の育成部を走査し、前記一次元ＣＣＤカメラの画像信号
に基づいて単結晶の直径を求め、求めた結果から大きい
順に複数個の直径を選択し、その平均値を単結晶の直径
とすることを特徴とする単結晶の直径測定方法。

【００３７】但し、単結晶の揺動周期をＴ、一次元ＣＣ
Ｄカメラの走査間隔をｔおよび走査回数をＮとした場合
に、Ｔ≦ｔ×Ｎの条件を満足する。

【００３８】(2) ＣＺ法によって結晶原料の溶融液３か
ら育成される単結晶６の直径測定装置であって、チャン
バー７外部に設置されチャンバー上部に設けられた窓８
を通して単結晶の育成部を走査する一次元ＣＣＤカメラ
11と、この一次元ＣＣＤカメラを溶融液面に対して水平
方向および垂直方向に移動させるＸＹテーブル12と、前
記ＸＹテーブルによって溶融液面に対して水平方向に平
行移動された一次元ＣＣＤカメラの画像信号から単結晶
の育成部を画像測定する走査位置を決定する手段と、前
記走査位置において単結晶の揺動周期より短い走査間隔
で複数回にわたり走査した一次元ＣＣＤカメラの画像信
号に基づいて単結晶の直径を求める手段とを具備するこ
とを特徴とする単結晶の直径測定装置。

【００３９】但し、上記（1)と同様に、Ｔ≦ｔ×Ｎの条
件を満足する。

【００４０】上記(1) 、(2) に記載する「単結晶の直
径」とは、単結晶のネッキング部、肩部および直胴部の
いずれにもかかわらず、現に一次元ＣＣＤカメラを走査
する単結晶育成部の直径をいう。

【００４１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の単結晶の直径測
定装置の構成を示す図である。一次元カメラ11はチャン
バー７の外部に設置され、チャンバー上部に設けられた
窓８を通して単結晶６の育成部を走査するとともに、Ｘ
Ｙテーブル12によって溶融液３の表面に対して水平方向
および垂直方向に移動する。一方、チャンバー７の上部
には、図示しないモーターによって回転駆動される巻取
りドラム９があって、ワイヤー４を巻取り単結晶６を引
上げる。

【００４２】本発明で使用される一次元カメラは、通常
用いられる一次元ＣＣＤカメラであって、その素子数は
2048個または4096個である。また、ＸＹテーブルは、ス
トロークがＸ、Ｙ方向とも 100mm程度であって、送りの
最小設定単位が0.01mm程度であればよい。

【００４３】以下、図１を用いて、ネッキング部の直径
５mmで直胴部の直径 200mmであるシリコン単結晶を育成
する場合のネッキング部の直径制御の実施状況を説明す
る。

【００４４】前述の通り、引上げられる単結晶に発生す
る揺動は円錐振り子による円運動が支配的であるので、
ネッキング部育成時における巻取りドラムから種結晶ま
での引上げワイヤーの長さを４ｍと想定すると、単結晶
の揺動周期は４秒となる。まず、一次元カメラの走査ラ
インを単結晶の揺動中心に合致させるために、一次元カ
メラをＸＹテーブルによって溶融液面に対して水平方向
に 0.5mmの間隔で平行移動させ、輝度分布の画像測定を
行い、ネッキング部の平均直径を求めた。

【００４５】図８は、一次元カメラを溶融液面に対して
水平方向に 0.5mmの間隔で平行移動させた場合の走査ラ
インの位置とネッキング部の平均直径との関係を示す図
である。同図から明らかなように、一次元カメラの走査
ラインが単結晶の揺動中心に近づくにしたがって平均直
径は増大し、最大値で 5.1mmとなる。ここで図に示すよ
うに、最大値の90％以上となる範囲（すなわち、平均直
径値が 4.6mm以上となる範囲）を検出し、さらにこの範
囲の中央位置を特定して、この位置に一次元カメラを移
動させた。この操作によって、一次元カメラの走査ライ
ンを単結晶の揺動中心に合致させることができる。

【００４６】この場合に、一次元カメラを平行移動させ
る間隔を 0.2mmとし、最大値の95％以上となる範囲を検
出しても、同様の結果になることを確認している。

【００４７】次に、走査ラインを単結晶の揺動中心に合
致させた後、一次元カメラで走査間隔 200msec（２×10
^-1sec ）とし25回の育成部の画像測定を行い、ネッキン
グ部の直径を求めた。

【００４８】図９は、一次元カメラで走査間隔 200msec
とし25回の画像測定を行い、ネッキング部の直径を求め
た結果を示す図であるが、図からも、揺動の１周期に要
する画像測定の回数が22回であることから、単結晶の揺
動周期が 4.4秒（約４秒）となることが分かる。ネッキ
ング部の直径の算出にあたっては、全ての画像から単結
晶の直径を求め、求めた結果を大きい順に並べ、大きい
方から３個（図８においては、 5.1mm、5.0mm および5.
0mm ）を選択し、その平均値である5.03mmを単結晶の直
径値とした。

【００４９】本発明の効果を確認するため、本発明方法
によって求めた単結晶の直径と単結晶の育成後にレーザ
ー光を用いて実測した直径とを比較した。

【００５０】図10は、本発明方法によって求めたネッキ
ング部の直径と単結晶の育成後に実測したネッキング部
の直径との比較結果をヒストグラムで示した図である。
同図から明らかなように、実測した直径に対し本発明方
法によって求めた単結晶の直径精度はσ＝0.08mmと非常
にバラツキが少なく、本発明方法は優れた単結晶の直径
測定方法である。したがって、本発明方法を適用すれ
ば、ネッキング時の単結晶直径を精度よく制御すること
が可能となり、人手（手動）によらず自動でネッキング
を行えるようになり、育成作業の一層の効率化が図れ
る。

【００５１】図11は、本発明方法によって求めた直胴部
の直径と単結晶の育成後に実測した直胴部の直径との比
較結果をヒストグラムで示した図である。同図から、直
胴部においては、一層精度よく直径を測定できることが
分かる。

【００５２】

【発明の効果】本発明方法によれば、一次元カメラを用
いて単結晶の育成におけるネッキング部のみならず、肩
部以降の育成部の直径計測を精度よく行うことができ、
人手（手動）によらず自動で単結晶の直径制御が可能と
なる。さらに本発明装置を採用すれば、単結晶の大口径
化、大重量化の要請に対応でき、しかも単結晶育成の効
率化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の単結晶の直径測定装置の構成を示す概
略断面図である。

【図２】一次元カメラを用いる場合のカメラの走査ライ
ンと単結晶育成部との関係を示す図である。

【図３】一次元カメラによって測定した輝度分布の画像
から単結晶育成部の直径を求める要領を説明する図であ
る。

【図４】二次元カメラを用いる場合の複数の走査ライン
と単結晶育成部との関係を示す図である。

【図５】単結晶の揺動の中心と一次元カメラの走査ライ
ンが一致している場合の直径測定の状況を説明する図で
ある。

【図６】一次元カメラの走査ラインが単結晶の揺動中心
と一致しない場合の直径測定の状況を説明する図であ
る。

【図７】走査ラインを溶融液面に対して水平方向に平行
移動させた場合の単結晶の平均直径の変化状況を示す図
である。

【図８】一次元カメラを溶融液面に対して水平方向に
0.5mmの間隔で平行移動させた場合の走査ラインの位置
とネッキング部の平均直径との関係を示す図である。

【図９】一次元カメラで走査間隔 200msecとし25回の画
像測定を行い、ネッキング部の直径を求めた結果を示す
図である。

【図１０】本発明方法によって求めたネッキング部の直
径と単結晶の育成後に実測したネッキング部の直径との
比較結果をヒストグラムで示した図である。

【図１１】本発明方法によって求めた直胴部の直径と単
結晶の育成後に実測した直胴部の直径との比較結果をヒ
ストグラムで示した図である。

【図１２】このＣＺ法によるシリコン育成装置の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１…坩堝、２…加熱ヒーター、３…溶融液、４…
ワイヤー、５…種結晶、６…単結晶、 6a…ネッキン
グ部、 6b…肩部、6c…直胴部、７…チャンバー、
８…窓、９…巻取りドラム、11…一次元ＣＣＤカメラ
（一次元カメラ）、 12…ＸＹテーブル、Ｇ…走査ライ
ン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C30B 15/20 - 15/28 C30B 28/00 - 35/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】チョクラルスキー法によって結晶原料の溶
融液から引上げられる単結晶の育成部を、一次元ＣＣＤ
カメラを溶融液面に対して水平方向に平行移動させつつ
複数の走査ライン上で走査し、一次元ＣＣＤカメラの画
像信号に基づいて単結晶の直径を求め、求められた直径
の最大値に対し一定の比率（％）以上となる範囲に該当
する走査ラインの中心位置を走査位置とする単結晶の直
径測定方法であって、前記一次元ＣＣＤカメラで単結晶
の揺動周期より短い走査間隔で複数回にわたり単結晶の
育成部を走査し、前記一次元ＣＣＤカメラの画像信号に
基づいて単結晶の直径を求め、求めた結果から大きい順
に複数個の直径を選択し、その平均値を単結晶の直径と
することを特徴とする単結晶の直径測定方法。但し、単
結晶の揺動周期をＴ、一次元ＣＣＤカメラの走査間隔を
ｔおよび走査回数をＮとした場合に、Ｔ≦ｔ×Ｎの条件
を満足する。
【請求項２】チョクラルスキー法によって結晶原料の溶
融液から育成される単結晶の直径測定装置であって、チ
ャンバー外部に設置されチャンバー上部に設けられた窓
を通して単結晶の育成部を走査する一次元ＣＣＤカメラ
と、この一次元ＣＣＤカメラを溶融液面に対して水平方
向および垂直方向に移動させるＸＹテーブルと、前記Ｘ
Ｙテーブルによって溶融液面に対して水平方向に平行移
動された一次元ＣＣＤカメラの画像信号から単結晶の育
成部を画像測定する走査位置を決定する手段と、前記走
査位置において単結晶の揺動周期より短い走査間隔で複
数回にわたり走査した一次元ＣＣＤカメラの画像信号に
基づいて単結晶の直径を求める手段とを具備することを
特徴とする単結晶の直径測定装置。但し、単結晶の揺動
周期をＴ、一次元ＣＣＤカメラの走査間隔をｔおよび走
査回数をＮとした場合に、Ｔ≦ｔ×Ｎの条件を満足す
る。