本發(fā)明涉及單結(jié)晶制造裝置及制造方法，特別涉及在由切克勞斯基法（以下稱作cz法）進(jìn)行的單結(jié)晶的提拉工序中使用的單晶提拉機(jī)構(gòu)的故障診斷功能。

背景技術(shù)：

作為半導(dǎo)體設(shè)備的基板材料的硅單結(jié)晶的多數(shù)都借助cz法制造。在cz法中，將種晶浸漬到收容于石英坩堝內(nèi)的硅熔液中，在使種晶及坩堝旋轉(zhuǎn)的同時使種晶逐漸上升，由此使較大直徑的單結(jié)晶在種晶的下端生長。

在硅單結(jié)晶的提拉中采用例如使用絲線的結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)。種晶經(jīng)由種夾盤安裝在絲線的下端，將絲線的上端側(cè)用卷取鼓筒卷取，由此將種晶向上方提拉。驅(qū)動卷取鼓筒的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由減速齒輪被向卷取鼓筒傳遞，所以絲線被以足夠低的旋轉(zhuǎn)速度卷取，單結(jié)晶被絲線緩緩地提拉。

在硅單結(jié)晶的培養(yǎng)工序中，單結(jié)晶的提拉速度的控制是非常重要的。這是因為，提拉速度會給直徑控制及結(jié)晶品質(zhì)帶來影響。硅單結(jié)晶的品質(zhì)由提拉速度v與固液界面的提拉軸向的溫度梯度g的比v/g決定，已知提拉速度v的稍稍的誤差就會給單結(jié)晶中的缺陷的種類及分布等帶來較大的影響。

為了防止結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)的誤動作、使單結(jié)晶的品質(zhì)提高，例如在專利文獻(xiàn)1中，提出了修正結(jié)晶培養(yǎng)中的實際的提拉速度與目標(biāo)提拉速度的速度偏差的方法。此外，在專利文獻(xiàn)2中，記載有下述這樣的方法：使用設(shè)置在腔室的上方的激光測距計測量種保持部的位置，根據(jù)種保持部的位置的變化量計算實際的提拉速度，根據(jù)實際的提拉速度和目標(biāo)的提拉速度控制絲線的卷取速度，由此修正因絲線的伸長帶來的單結(jié)晶的提拉速度的誤差。在專利文獻(xiàn)3中，記載有將多個單結(jié)晶控制裝置的運轉(zhuǎn)狀況集中地監(jiān)視的集中管理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，各單結(jié)晶制造裝置的運轉(zhuǎn)異常檢測部將傳感器的檢測值與工藝處方比較，在檢測值從許容范圍偏離的情況下判斷為異常，將異常通知信號向群管理計算機(jī)發(fā)送。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2011－57545號公報。

專利文獻(xiàn)2：日本特開2008－195577號公報。

專利文獻(xiàn)3：日本特開2001－72489號公報。

專利文獻(xiàn)1所記載的以往的結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)具有將實際的提拉速度與目標(biāo)的提拉速度的速度偏差修正的功能，但在發(fā)生了因馬達(dá)或脈沖編碼器等零件的精度劣化造成的誤動作或故障的情況下，有結(jié)晶品質(zhì)下降而帶來制品損失的可能。也可以考慮根據(jù)坩堝的上升停止時間及錯誤發(fā)生時間來判斷零件的不良狀況，但如果從錯誤的發(fā)生起經(jīng)過某種程度的時間則恢復(fù)為通常動作，所以如果錯誤的原因是由構(gòu)成結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)的零件的劣化造成的，則難以直觀地判斷。因此，以往當(dāng)在下個批次中也出現(xiàn)相同錯誤時，才開始懷疑是以零件的劣化為原因的錯誤而進(jìn)行設(shè)備檢修，有帶來兩個批次量的制品損失的可能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因而，本發(fā)明的目的是提供一種能夠比較早地發(fā)現(xiàn)構(gòu)成結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)的馬達(dá)或編碼器等零件的誤動作或故障的單結(jié)晶制造裝置及制造方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明的單結(jié)晶制造裝置的特征在于，具備：結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)，所述結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)從熔液提拉單結(jié)晶；控制部，所述控制部控制前述結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)；前述結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)具備：馬達(dá)，所述馬達(dá)將前述單結(jié)晶的提拉軸升降驅(qū)動；減速齒輪，所述減速齒輪連接在前述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸上；旋轉(zhuǎn)編碼器，所述旋轉(zhuǎn)編碼器檢測前述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度；位置編碼器，所述位置編碼器檢測前述提拉軸的移動量；前述控制部根據(jù)將前述單結(jié)晶的實際的提拉速度與目標(biāo)提拉速度比較的結(jié)果，診斷由前述結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)進(jìn)行的提拉動作的異常的有無，前述單結(jié)晶的實際的提拉速度根據(jù)前述位置編碼器及前述旋轉(zhuǎn)編碼器的至少一個的輸出信號求出。

根據(jù)本發(fā)明，結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)具有自診斷功能，監(jiān)視旋轉(zhuǎn)編碼器及位置編碼器的至少一個的輸出信號并與指示值比較，在兩者的偏差超過閾值的情況下，判斷出結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)的動作異常，并將提拉動作中斷，所以能夠較早地發(fā)現(xiàn)結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)的異常動作并應(yīng)對，由此能夠抑制單結(jié)晶的品質(zhì)的下降。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，前述控制部在根據(jù)前述位置編碼器的輸出信號求出的前述單結(jié)晶的提拉速度的第1實測值與前述指示值的偏差比第1閾值大的情況下，診斷出前述位置編碼器的異常，并將前述提拉動作中斷。在此情況下，前述第1閾值優(yōu)選的是前述目標(biāo)提拉速度的3%～10%。在第1實測值與指示值的偏差超過第1閾值的情況下，位置編碼器的動作不良或故障的可能性較高，所以通過將提拉動作中斷并將位置編碼器修理或更換，能夠?qū)谓Y(jié)晶的品質(zhì)的影響抑制在最小限度。

本發(fā)明的單結(jié)晶制造裝置優(yōu)選的是，還具備將前述位置編碼器的輸出信號包含的噪聲成分除去的噪聲濾波器；前述控制部使用根據(jù)經(jīng)由前述噪聲濾波器得到的前述位置編碼器的輸出信號求出的前述第1實測值，診斷前述提拉動作的異常的有無。通過將位置編碼器的輸出信號濾波，能夠提高提拉速度的檢測精度，能夠準(zhǔn)確地診斷位置編碼器的異常的有無。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，前述控制部在根據(jù)前述旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號求出的前述單結(jié)晶的提拉速度的第2實測值與前述指示值的偏差比第2閾值大的情況下，診斷出前述馬達(dá)或前述旋轉(zhuǎn)編碼器的異常，并將前述提拉動作中斷。在此情況下，前述第2閾值優(yōu)選的是前述目標(biāo)提拉速度的3%～10%。在第2實測值與指示值的偏差超過第2閾值的情況下，馬達(dá)的動作不良或故障的可能性較高，所以通過將提拉動作中斷并將馬達(dá)修理或更換，能夠?qū)谓Y(jié)晶的品質(zhì)的影響抑制在最小限度。

本發(fā)明的單結(jié)晶制造裝置優(yōu)選的是，還具備生成與前述目標(biāo)提拉速度對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動信號的馬達(dá)驅(qū)動器；前述控制部進(jìn)行由前述馬達(dá)驅(qū)動器的電子齒輪設(shè)定帶來的調(diào)整，并反饋控制前述實際的提拉速度，以使前述實際的提拉速度與前述目標(biāo)提拉速度的偏差變小。借助這樣的反饋控制，能夠?qū)嶋H的提拉速度的誤差抑制在最小限度，還能夠使結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)的異常動作復(fù)原。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，前述結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)還具備：絲線，所述絲線構(gòu)成前述提拉軸；卷取鼓筒，所述卷取鼓筒將前述絲線卷取；前述卷取鼓筒連接在前述減速齒輪的旋轉(zhuǎn)軸上。使用絲線作為單結(jié)晶的提拉軸，將絲線用卷取鼓筒卷取，由此能夠?qū)谓Y(jié)晶精度良好地提拉。另外，也可以代替絲線而使用提拉棒。

此外，本發(fā)明的單結(jié)晶制造裝置的特征在于，具備：坩堝，所述坩堝支承熔液；坩堝升降機(jī)構(gòu)，所述坩堝升降機(jī)構(gòu)將前述坩堝升降；控制部，所述控制部控制前述坩堝升降機(jī)構(gòu)；前述坩堝升降機(jī)構(gòu)具備：馬達(dá)，所述馬達(dá)將支承前述坩堝的軸桿升降驅(qū)動；減速齒輪，所述減速齒輪連接在前述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸上；旋轉(zhuǎn)編碼器，所述旋轉(zhuǎn)編碼器檢測前述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度；位置編碼器，所述位置編碼器檢測前述軸桿的移動量；前述控制部根據(jù)將前述坩堝的實際的升降速度與目標(biāo)升降速度比較的結(jié)果，診斷由前述坩堝升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行的升降動作的異常的有無，前述坩堝的實際的升降速度根據(jù)前述位置編碼器及前述旋轉(zhuǎn)編碼器的至少一個的輸出信號求出。

根據(jù)本發(fā)明，坩堝升降機(jī)構(gòu)具有自診斷功能，監(jiān)視旋轉(zhuǎn)編碼器及位置編碼器的至少一個的輸出信號并與指示值比較，在兩者的偏差超過閾值的情況下，判斷出坩堝升降機(jī)構(gòu)的動作異常，并將動作中斷，所以能夠較早地發(fā)現(xiàn)坩堝升降機(jī)構(gòu)的異常動作并應(yīng)對，由此能夠抑制單結(jié)晶的品質(zhì)的下降。

進(jìn)而，本發(fā)明的單結(jié)晶的制造方法的特征在于，使用上述單結(jié)晶制造裝置提拉單結(jié)晶。根據(jù)本發(fā)明，能夠制造單結(jié)晶中的缺陷的種類及分布被以較高的精度控制的高品質(zhì)的單結(jié)晶。

這樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠比較早地發(fā)現(xiàn)構(gòu)成結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)的馬達(dá)或編碼器等零件的誤動作或故障的單結(jié)晶制造裝置及制造方法。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式的單結(jié)晶制造裝置的結(jié)構(gòu)的簡略剖視圖。

圖2是表示結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3是用來說明噪聲濾波器的圖，（a）是塊圖，（b）是表示輸出信號的變化的曲線圖。

圖4是用來說明結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)的故障診斷功能的流程圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式詳細(xì)地說明。

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的實施方式的單結(jié)晶制造裝置的結(jié)構(gòu)的簡略剖視圖。

如圖1所示，單結(jié)晶制造裝置1具備腔室10、設(shè)置在腔室10內(nèi)的石英坩堝11、將石英坩堝11內(nèi)的硅原料加熱的加熱器12、使石英坩堝11旋轉(zhuǎn)及升降的旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)13、配置在石英坩堝11的上方的結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14、和控制旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)13及結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的控制部30。

腔室10由主腔室10a、和連結(jié)在主腔室10a的上部開口上的細(xì)長的圓筒狀的副腔室10b構(gòu)成，石英坩堝11及加熱器12設(shè)在主腔室10a內(nèi)。在副腔室10b上設(shè)有氬氣（凈化氣體）的導(dǎo)入口10c，在主腔室10a的下部設(shè)有氬氣的排氣口10d。

加熱器12為了將填充在石英坩堝11內(nèi)的硅原料熔化并維持熔融狀態(tài)而使用。加熱器12是碳制的電阻加熱式加熱器，以將石英坩堝11的整周包圍的方式設(shè)置。主腔室10a的內(nèi)壁面被隔熱件15覆蓋，提高了加熱器12對硅原料的加熱效率。此外，在石英坩堝11的上方設(shè)有大致逆圓錐臺形狀的熱遮蔽體16，實現(xiàn)了固液界面附近的提拉軸向的溫度梯度的最優(yōu)化。熱遮蔽體16具有比被提拉的單結(jié)晶3的最大直徑大的開口16a，單結(jié)晶3穿過開口16a被向上方提拉。

石英坩堝11的旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)13具備支承石英坩堝11的石墨制的基座17、支承基座17的軸桿18、和將軸桿18旋轉(zhuǎn)及升降驅(qū)動的軸桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)19。軸桿18的上端連接在基座17的底部中央，軸桿18的下端將主腔室10a的底部中央貫通而連接在設(shè)在主腔室10a的外側(cè)的軸桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)19上。

結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14由作為單結(jié)晶3的提拉軸的絲線20和卷取絲線20的絲線卷取機(jī)構(gòu)21構(gòu)成。絲線卷取機(jī)構(gòu)21配置在副腔室10b的上方，絲線20的下端從絲線卷取機(jī)構(gòu)21穿過副腔室10b內(nèi)向下方延伸，達(dá)到主腔室10a的內(nèi)部空間。圖1表示培養(yǎng)中途的單結(jié)晶3吊設(shè)在絲線20上的狀態(tài)。

圖2是表示結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的結(jié)構(gòu)的示意圖。

如圖2所示，結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14具備絲線20和絲線卷取機(jī)構(gòu)21，絲線卷取機(jī)構(gòu)21具備卷取鼓筒22、將卷取鼓筒22旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的馬達(dá)23、使馬達(dá)23的旋轉(zhuǎn)速度以既定的減速比減速的減速齒輪24、和將減速齒輪24的旋轉(zhuǎn)力向卷取鼓筒22傳遞的同步滑輪25。馬達(dá)23的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由減速齒輪24及同步滑輪25被向卷取鼓筒22傳遞，所以卷取鼓筒22以相比馬達(dá)23足夠低的速度旋轉(zhuǎn)，將絲線20卷取。并且，通過卷取鼓筒22將絲線20卷取，絲線20的下端的單結(jié)晶3被向上方提拉。來自控制部30的控制信號（指示值）被向馬達(dá)驅(qū)動器28輸入，馬達(dá)23被從馬達(dá)驅(qū)動器28供給的馬達(dá)驅(qū)動信號驅(qū)動，以既定的速度旋轉(zhuǎn)。

在馬達(dá)23的旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器27，根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器27的輸出信號能夠求出馬達(dá)23的旋轉(zhuǎn)速度，對馬達(dá)23的旋轉(zhuǎn)速度乘以減速齒輪24的減速比，由此能夠求出單結(jié)晶3的提拉速度的實測值。

在減速齒輪24的旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有位置編碼器26。位置編碼器26以與卷取鼓筒22相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，生成表示絲線20上升或下降的距離的輸出信號，所以能夠根據(jù)位置編碼器26的輸出信號求出單結(jié)晶3的垂直方向的位置。此外，通過使位置編碼器26的輸出信號通到噪聲濾波器29中，能夠提高卷取鼓筒22的旋轉(zhuǎn)速度的檢測精度，能夠根據(jù)卷取鼓筒22的旋轉(zhuǎn)速度求出單結(jié)晶3的提拉速度的實測值。

圖3是用來說明噪聲濾波器29的圖，（a）是塊圖，（b）是表示輸出信號的變化的曲線圖。

如圖3（a）所示，該噪聲濾波器29是特性對應(yīng)于輸入信號而變化的自適應(yīng)濾波器。將構(gòu)成自適應(yīng)濾波器的系數(shù)可變?yōu)V波器29a的輸出信號y［n］與希望信號d［n］比較，得到其差作為誤差信號ε［n］。在系數(shù)修正算法29b中，將系數(shù)可變?yōu)V波器29a的系數(shù)修正，以使誤差信號ε［n］的平方的期望值成為最小。結(jié)果，根據(jù)系數(shù)可變?yōu)V波器29a的輸出，能得到與希望信號d［n］很相似的信號。在圖3（b）中表示輸出信號y［n］的變化。

噪聲濾波器29是數(shù)字濾波器，特別是進(jìn)行基于累積了過去的信號的最優(yōu)回歸（2次擬合）曲線的外推計算的追蹤濾波器。在最優(yōu)回歸曲線的算式的計算中，將信號的樣本值累積，每當(dāng)?shù)玫叫碌臉颖局稻椭谱骰貧w曲線，將該回歸曲線的值作為濾波處理后的值輸出。將回歸曲線和樣本點的最小二乘誤差的總和作為回歸曲線的評價函數(shù)，導(dǎo)入忘卻系數(shù)以使過去的影響逐漸減弱。通過使用忘卻系數(shù)作為權(quán)重，成為使當(dāng)前的值比過去優(yōu)先的特性。

使軸桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)19中包含的軸桿18升降的機(jī)構(gòu)，是用來將石英坩堝11與基座17一起升降的坩堝升降機(jī)構(gòu)，除了卷取鼓筒22替換為軸桿18這一點以外，具有與結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14同樣的結(jié)構(gòu)。即，坩堝升降機(jī)構(gòu)具備將軸桿18升降驅(qū)動的馬達(dá)（23）、連接在馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸上的減速齒輪（24）、檢測馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)編碼器（27）和檢測軸桿18的移動量的位置編碼器（26）。

在使用上述單結(jié)晶制造裝置1的硅單結(jié)晶3的制造中，向石英坩堝11內(nèi)填充多結(jié)晶硅等原料，在吊設(shè)于石英坩堝11的上方的絲線20的下端部安裝種晶。接著，在將石英坩堝11內(nèi)的硅原料用加熱器12加熱而生成硅熔液2后，使種晶著液在硅熔液2上。在著液工序中，從腔室10的觀察窗10e監(jiān)視硅熔液2的液面，同時將卷取在卷取鼓筒22上的絲線20回卷，使種晶下降。在使種晶著液到硅熔液后，維持著與硅熔液的接觸狀態(tài)，在使石英坩堝11和種晶分別旋轉(zhuǎn)的同時將絲線20逐漸提拉，由此使單結(jié)晶3生長。

在單結(jié)晶的提拉工序中，首先，為了使單結(jié)晶無位錯化，進(jìn)行基于dash縮頸法的種縮減（縮頸）。接著，為了得到需要的直徑的單結(jié)晶，培養(yǎng)直徑逐漸擴(kuò)大的肩部，在單結(jié)晶成為希望的直徑后，培養(yǎng)直徑維持為恒定的軀體部。在將軀體部培養(yǎng)到既定的長度后，為了在無位錯的狀態(tài)下將單結(jié)晶從熔液2切離，進(jìn)行尾部的培養(yǎng)（尾縮減）。

如果單結(jié)晶3的提拉工序進(jìn)展而硅熔液2被消耗，則石英坩堝11內(nèi)的液面水平下降，但為了將硅熔液2的液面的高度方向的位置維持為恒定，進(jìn)行使石英坩堝11逐漸上升的控制。通過軸桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)19使軸桿18上升，基座17及石英坩堝11與軸桿18一起上升。通過進(jìn)行這樣的坩堝控制，能夠?qū)娜垡好娴綗嵴诒误w16的下端的距離（間隙寬度）維持為恒定，能夠使固液界面附近的熱分布穩(wěn)定化而提高結(jié)晶品質(zhì)。

在軀體部的培養(yǎng)工序中，進(jìn)行實際的提拉速度相對于目標(biāo)的提拉速度的修正。通過調(diào)整馬達(dá)驅(qū)動器28的輸出而將實際的提拉速度的誤差修正，能夠抑制減速齒輪24的機(jī)械性的誤差給提拉速度帶來的影響。

此外，在軀體部的培養(yǎng)工序中，在提拉速度的修正的同時進(jìn)行結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的故障診斷。如果因構(gòu)成結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的位置編碼器26或馬達(dá)23等零件的精度劣化而發(fā)生它們的動作不良或故障，則單結(jié)晶3的品質(zhì)下降而制品損失變大。但是，根據(jù)本實施方式，能夠較早地發(fā)現(xiàn)零件的精度劣化，能夠通過在發(fā)生制品損失前進(jìn)行零件的修理或更換，將制品損失防止于未然。

圖4是用來說明結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的故障診斷功能的流程圖。

如圖4所示，在結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的故障診斷中，根據(jù)位置編碼器26的輸出信號求出單結(jié)晶的提拉速度的實測值（第1實測值）（步驟s1），將第1實測值與提拉速度的指示值比較（步驟s2）。這里，所謂提拉速度的指示值，是指單結(jié)晶的目標(biāo)提拉速度。在該比較的結(jié)果是第1實測值與指示值的偏差比既定的閾值（第1閾值）大的情況下，診斷為位置編碼器26異常，并輸出錯誤警報，將提拉動作中斷（步驟s2y，s7）。第1閾值優(yōu)選的是目標(biāo)提拉速度的3%～10%。這是因為，不到目標(biāo)提拉速度的3%的偏差不能說是大到將提拉動作中斷的程度的偏差，此外，在將閾值設(shè)為比目標(biāo)提拉速度的10%大的值的情況下，在不能檢測到本來應(yīng)中斷的偏差的情況下提拉動作繼續(xù)，由此結(jié)晶品質(zhì)下降的概率較高。

另一方面，在第1實測值與指示值的偏差不超過第1閾值的情況下（步驟s2n），根據(jù)附屬于將卷取鼓筒22旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的馬達(dá)23的旋轉(zhuǎn)編碼器27的輸出信號，求出單結(jié)晶的提拉速度的實測值（第2實測值）（步驟s3），將第2實測值與提拉速度的指示值比較（步驟s4）。在該比較的結(jié)果是第2實測值與指示值的偏差比既定的閾值（第2閾值）大的情況下，診斷為馬達(dá)23或旋轉(zhuǎn)編碼器27異常，并輸出錯誤警報，將提拉動作中斷（步驟s4y，s8）。第2閾值與第1閾值同樣，優(yōu)選的是目標(biāo)提拉速度的3%～10%。

在檢測到結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的異常的情況下，需要在對單結(jié)晶的品質(zhì)造成影響之前進(jìn)行零件的修理或更換。零件的修理或更換優(yōu)選的是在提拉動作的中斷中進(jìn)行，但如果不會對結(jié)晶品質(zhì)造成影響，則也可以將提拉動作再開始，在單結(jié)晶的培養(yǎng)工序結(jié)束后進(jìn)行零件的修理或更換。本實施方式的故障診斷是比較早地發(fā)現(xiàn)馬達(dá)或編碼器的異常的診斷，由于也有緊接在異常動作的檢測后結(jié)晶品質(zhì)就大幅下降的可能性較低的情況，所以也可以在現(xiàn)批次結(jié)束后、實施下個批次之前進(jìn)行該零件的修理或更換。

接著，將提拉速度反饋控制，以使第1實測值與指示值的偏差變?。ú襟Es5）。例如，在將指示值（相對值）設(shè)為“100”時的第1實測值是“101”的情況下，調(diào)整馬達(dá)驅(qū)動器28的輸出以使第1實測值接近于“100”。將馬達(dá)驅(qū)動器28的馬達(dá)驅(qū)動信號按照來自控制部30的修正信息進(jìn)行微調(diào)。這樣，在本實施方式中，調(diào)整馬達(dá)驅(qū)動器28的輸出而反饋控制提拉速度，所以能夠抑制因減速齒輪24的個體差異或老化造成的提拉速度的失調(diào)偏差或離差。此外，通過這樣的調(diào)整，雖然第2實測值成為比到此為止的值小的值（例如“99”），但能夠使表示最終的提拉速度的第1實測值與指示值一致，能夠?qū)⑻崂俣鹊恼`差修正。

在單結(jié)晶的培養(yǎng)工序之前（步驟s6n），繼續(xù)以上的故障診斷動作，在單結(jié)晶的培養(yǎng)結(jié)束的時間點結(jié)束（步驟s6y）。

如以上說明，本實施方式的單結(jié)晶制造裝置1具有結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的故障診斷功能，在根據(jù)減速齒輪24側(cè)的位置編碼器26或馬達(dá)23側(cè)的旋轉(zhuǎn)編碼器27的輸出信號求出的提拉速度的實測值與提拉速度的指示值的偏差比閾值大的情況下，判斷出結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的異常，并將提拉動作中斷，所以能夠抑制結(jié)晶缺陷等單結(jié)晶的品質(zhì)的下降。

此外，在本實施方式中，調(diào)整馬達(dá)驅(qū)動器28并反饋控制提拉速度，以使根據(jù)位置編碼器26的輸出信號求出的提拉速度的第1實測值與提拉速度的指示值的偏差變小，所以能夠?qū)⑻崂俣鹊闹甘局蹬c實測值之間的誤差修正，由此能夠大幅地抑制減速齒輪的機(jī)械性的誤差的影響。特別是，在提拉速度的誤差非常大的情況下，即使借助反饋控制能夠修正，也將其在不漏過的情況下積極地檢測出、并輸出錯誤警報，所以能夠?qū)谓Y(jié)晶的品質(zhì)的影響抑制在最小限度。

以上說明的結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14的故障診斷機(jī)構(gòu)對于軸桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)19中包含的坩堝升降機(jī)構(gòu)的故障診斷功能也適用。坩堝升降機(jī)構(gòu)與結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)14同樣被馬達(dá)驅(qū)動，馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由減速齒輪被向軸桿18傳遞。控制部30能夠根據(jù)坩堝的實際的升降速度與目標(biāo)升降速度比較的結(jié)果，診斷坩堝升降機(jī)構(gòu)的升降動作的異常的有無，所述坩堝的實際的升降速度根據(jù)軸桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)19的位置編碼器的輸出信號和旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號求出。

以上，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍中能夠進(jìn)行各種各樣的變更，這些當(dāng)然也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

例如，在上述實施方式中，根據(jù)位置編碼器26及旋轉(zhuǎn)編碼器27的輸出信號分別求出單結(jié)晶的提拉速度的第1及第2實測值，根據(jù)將第1及第2實測值與指示值比較的結(jié)果來診斷故障的有無，但也可以根據(jù)位置編碼器26及旋轉(zhuǎn)編碼器27的某一個的輸出信號來求出單結(jié)晶的提拉速度的實測值。

此外，本發(fā)明并不限定于硅單結(jié)晶的制造裝置，能夠適用于用cz法培養(yǎng)的各種各樣的單結(jié)晶的制造裝置。因而，支承熔液的坩堝也并不限定于石英坩堝，能夠根據(jù)培養(yǎng)的單結(jié)晶的種類適當(dāng)選擇。

附圖標(biāo)記說明

1單結(jié)晶制造裝置；2熔液（硅熔液）；3單結(jié)晶（硅單結(jié)晶）；10腔室；10a主腔室；10b副腔室；10c氣體導(dǎo)入口；10d氣體排氣口；10e觀察窗；11石英坩堝；12加熱器；13旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)；14結(jié)晶提拉機(jī)構(gòu)；15隔熱件；16熱遮蔽體；16a熱遮蔽體的開口；17基座；18軸桿；19軸桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)；20絲線；21絲線的卷取機(jī)構(gòu)；22卷取鼓筒；23馬達(dá)；24減速齒輪；25同步滑輪；26位置編碼器；27旋轉(zhuǎn)編碼器；28馬達(dá)驅(qū)動器；29噪聲濾波器；29a系數(shù)可變?yōu)V波器；29b系數(shù)修正算法處理部；30控制部。