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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】シリコン単結晶製造装置
(51)【国際特許分類】
C30B 29/06 20060101AFI20241112BHJP
C30B 15/00 20060101ALI20241112BHJP
G01J 5/00 20220101ALN20241112BHJP
【ＦＩ】
C30B29/06 502Z
C30B15/00 Z
G01J5/00 101D
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2021118511
(22)【出願日】2021-07-19
(65)【公開番号】P2023014521
(43)【公開日】2023-01-31
【審査請求日】2023-07-24
(73)【特許権者】
【識別番号】302006854
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＭＣＯ
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】尼ヶ▲崎▼ 晋
【審査官】神▲崎▼ 賢一
(56)【参考文献】
【文献】特開平０７－２４３９１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－１２６２９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０４２０８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０４３８２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１２９９１１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ３０Ｂ ２９／０６
Ｃ３０Ｂ １５／００
Ｇ０１Ｊ ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
チャンバと、前記チャンバ内に配置された坩堝と、
測定対象からの輻射光を検出する検出素子、前記輻射光を前記検出素子に集光するレンズ、前記測定対象を視認するためのファインダー、および前記輻射光と可視光を分離するビームスプリッタを有する放射温度計と、
前記ファインダーおよび前記レンズを介して、前記測定対象に向けて前記レンズの光軸と一致する軸線に沿ってレーザー光線を出射するレーザー装置と、
前記放射温度計による測定位置の調整が可能な状態で前記放射温度計を支持する調整装置と、を備え、
前記放射温度計は、中心が前記レンズの光軸と一致するマーキングを有し、
前記レーザー装置は、フォーカス可変機構を有するシリコン単結晶製造装置。
【請求項2】
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された坩堝と、
測定対象からの輻射光を検出する検出素子、前記輻射光を前記検出素子に集光するレンズ、前記測定対象を視認するためのファインダー、および前記輻射光と可視光を分離するビームスプリッタを有する放射温度計と、
前記ファインダーおよび前記レンズを介して、前記測定対象に向けて前記レンズの光軸と一致する軸線に沿ってレーザー光線を出射するレーザー装置と、
前記放射温度計による測定位置の調整が可能な状態で前記放射温度計を支持する調整装置と、を備え、
前記放射温度計で測定される輻射光の光路、および前記レーザー装置から出射されるレーザー光線を、入射方向に対して直交方向に反射する反射部を有するシリコン単結晶製造装置。
【請求項3】
請求項２に記載のシリコン単結晶製造装置において、前記反射部は、アルミ蒸着ミラーにより形成されているミラー本体を有するシリコン単結晶製造装置。
【請求項4】
請求項２または請求項３に記載のシリコン単結晶製造装置において、前記調整装置は、前記放射温度計を支持する二軸ゴニオステージであるシリコン単結晶製造装置。
【請求項5】
請求項４に記載のシリコン単結晶製造装置において、前記二軸ゴニオステージを支持するベースプレートと、
前記放射温度計と前記二軸ゴニオステージとの間に配置されるマウントプレートと、
前記ベースプレートに形成された雌ネジ孔に螺合する軸部と、前記マウントプレートの下面に接触する頭部とを有する複数のストッパボルトと、
前記ストッパボルトの高さを固定するナットと、を有するシリコン単結晶製造装置。
【請求項6】
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された坩堝と、
測定対象からの輻射光を検出する検出素子、前記輻射光を前記検出素子に集光するレンズ、前記測定対象を視認するためのファインダー、および前記輻射光と可視光を分離するビームスプリッタを有する放射温度計と、
前記ファインダーおよび前記レンズを介して、前記測定対象に向けて前記レンズの光軸と一致する軸線に沿ってレーザー光線を出射するレーザー装置と、
前記放射温度計による測定位置の調整が可能な状態で前記放射温度計を支持する調整装置と、を備え、
前記坩堝が着脱可能に取り付けられ、前記坩堝を回転及び昇降駆動させる坩堝軸と、
前記坩堝軸に着脱可能に取り付けられ、前記レーザー装置から出射されるレーザー光線が照射される座標板と、を備えるシリコン単結晶製造装置。
【請求項7】
請求項６に記載のシリコン単結晶製造装置において、前記レーザー装置は、光源本体と、前記光源本体を前記ファインダーに固定するための光源固定治具と、を有し、
前記光源固定治具は、
前記光源本体を収容する筒体部と、
前記筒体部を前記ファインダーに接続する接続ナットとを備え、
前記筒体部は、筒状をなして前記光源本体を収容する筒体部本体と、前記筒体部本体の端部の外周面に形成された拡径部と、を有し、
前記接続ナットは、前記拡径部を外周側から覆う接続ナット本体と、前記接続ナット本体の内周面に形成され、前記拡径部を前記ファインダーとは反対の側から係止する係止部と、を有し、
前記拡径部と前記係止部とは、前記ファインダー側に向かうに従って拡径するテーパ面を介して接触するように形成されているシリコン単結晶製造装置。
【請求項8】
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された坩堝と、
測定対象からの輻射光を検出する検出素子、前記輻射光を前記検出素子に集光するレンズ、前記測定対象を視認するためのファインダー、および前記輻射光と可視光を分離するビームスプリッタを有する放射温度計と、
前記ファインダーおよび前記レンズを介して、前記測定対象に向けて前記レンズの光軸と一致する軸線に沿ってレーザー光線を出射するレーザー装置と、
前記放射温度計による測定位置の調整が可能な状態で前記放射温度計を支持する調整装置と、を備え、
前記レーザー装置は、光源本体と、前記光源本体を前記ファインダーに固定するための光源固定治具と、を有し、
前記光源固定治具は、
前記光源本体を収容する筒体部と、
前記筒体部を前記ファインダーに接続する接続ナットとを備え、
前記筒体部は、筒状をなして前記光源本体を収容する筒体部本体と、前記筒体部本体の端部の外周面に形成された拡径部と、を有し、
前記接続ナットは、前記拡径部を外周側から覆う接続ナット本体と、前記接続ナット本体の内周面に形成され、前記拡径部を前記ファインダーとは反対の側から係止する係止部と、を有し、
前記拡径部と前記係止部とは、前記ファインダー側に向かうに従って拡径するテーパ面を介して接触するように形成されているシリコン単結晶製造装置。
【請求項9】
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載のシリコン単結晶製造装置において、
前記調整装置は、前記放射温度計を支持する二軸ゴニオステージであるシリコン単結晶製造装置。
【請求項10】
請求項９に記載のシリコン単結晶製造装置において、
前記二軸ゴニオステージを支持するベースプレートと、
前記放射温度計と前記二軸ゴニオステージとの間に配置されるマウントプレートと、
前記ベースプレートに形成された雌ネジ孔に螺合する軸部と、前記マウントプレートの下面に接触する頭部とを有する複数のストッパボルトと、
前記ストッパボルトの高さを固定するナットと、を有するシリコン単結晶製造装置。
【請求項11】
請求項１に記載のシリコン単結晶製造装置において、
前記調整装置は、前記放射温度計を支持する二軸ゴニオステージであるシリコン単結晶製造装置。
【請求項12】
請求項１１に記載のシリコン単結晶製造装置において、
前記二軸ゴニオステージを支持するベースプレートと、
前記放射温度計と前記二軸ゴニオステージとの間に配置されるマウントプレートと、
前記ベースプレートに形成された雌ネジ孔に螺合する軸部と、前記マウントプレートの下面に接触する頭部とを有する複数のストッパボルトと、
前記ストッパボルトの高さを固定するナットと、を有するシリコン単結晶製造装置。
【請求項13】
請求項１、請求項１１、および請求項１２のいずれか一項に記載のシリコン単結晶製造装置において、
前記放射温度計で測定される輻射光の光路、および前記レーザー装置から出射されるレーザー光線を、入射方向に対して直交方向に反射する反射部を有するシリコン単結晶製造装置。
【請求項14】
請求項１３に記載のシリコン単結晶製造装置において、
前記反射部は、アルミ蒸着ミラーにより形成されているミラー本体を有するシリコン単結晶製造装置。
【請求項15】
請求項１から請求項５、および請求項１１から請求項１４のいずれか一項に記載のシリコン単結晶製造装置において、
前記坩堝が着脱可能に取り付けられ、前記坩堝を回転及び昇降駆動させる坩堝軸と、
前記坩堝軸に着脱可能に取り付けられ、前記レーザー装置から出射されるレーザー光線が照射される座標板と、を備えるシリコン単結晶製造装置。
【請求項16】
請求項１から請求項５、および請求項１１から請求項１５のいずれか一項に記載のシリコン単結晶製造装置において、
前記レーザー装置は、光源本体と、前記光源本体を前記ファインダーに固定するための光源固定治具と、を有し、
前記光源固定治具は、
前記光源本体を収容する筒体部と、
前記筒体部を前記ファインダーに接続する接続ナットとを備え、
前記筒体部は、筒状をなして前記光源本体を収容する筒体部本体と、前記筒体部本体の端部の外周面に形成された拡径部と、を有し、
前記接続ナットは、前記拡径部を外周側から覆う接続ナット本体と、前記接続ナット本体の内周面に形成され、前記拡径部を前記ファインダーとは反対の側から係止する係止部と、を有し、
前記拡径部と前記係止部とは、前記ファインダー側に向かうに従って拡径するテーパ面を介して接触するように形成されているシリコン単結晶製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコン単結晶製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
チョクラルスキー法（ＣＺ法）によるシリコン単結晶の引き上げは、坩堝内のシリコン融液に種結晶を着床させ、引き上げワイヤーにより種結晶を上方に引き上げることにより行われる。
シリコン単結晶の引き上げにおいて、坩堝内のシリコン融液表面の温度は重要なパラメータの一つであり、シリコン融液表面の温度を正確に測定することにより、シリコン単結晶の品質を精密に制御することが可能となる。
特許文献１には、プルチャンバの上部に放射温度計と二次元温度計を配置し、これら二つの温度計を用いて、シリコン融液表面の温度を測定する技術が開示されている。
シリコン単結晶の引き上げにおいて、坩堝内のシリコン融液表面の温度は重要なパラメータの一つであり、シリコン融液表面の温度を正確に測定することにより、シリコン単結晶の品質を精密に制御することが可能となる。
特許文献１には、プルチャンバの上部に放射温度計と二次元温度計を配置し、これら二つの温度計を用いて、シリコン融液表面の温度を測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－２１８４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、放射温度計では、通常、付属のファインダーを目視することによって測定位置の位置合わせを行うが、プルチャンバの上部に配置された放射温度計のファインダーから坩堝までの測定距離が長く、測定者の目視調整では、見る人の感覚および見る角度により測定位置が変動して安定しないという課題がある。
加えて、チャンバ内にシリコン融液が無いときはチャンバ内は暗闇にあり、これまで通常はシリコン融液（発光物）がある状態で目視調整を行うことが常であった。しかし、この場合、目視によりマーキングは見えるが、目標位置が正確に分からないという問題があった。
加えて、チャンバ内にシリコン融液が無いときはチャンバ内は暗闇にあり、これまで通常はシリコン融液（発光物）がある状態で目視調整を行うことが常であった。しかし、この場合、目視によりマーキングは見えるが、目標位置が正確に分からないという問題があった。
【0005】
本発明の目的は、放射温度計によりシリコン融液表面の温度を計測するシリコン単結晶製造装置において、放射温度計による測定位置を目標位置に対して正確に合わせることができるシリコン単結晶製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のシリコン単結晶製造装置は、チャンバと、前記チャンバ内に配置された坩堝と、測定対象からの輻射光を検出する検出素子、前記輻射光を前記検出素子に集光するレンズ、および前記測定対象を視認するためのファインダーを有する放射温度計と、前記ファインダーおよび前記レンズを介して、前記測定対象に向けて前記レンズの光軸と一致する軸線に沿って光を供給する光源と、前記放射温度計による測定位置を調整が可能な状態で前記放射温度計を支持する調整装置と、を備えることを特徴とする。
上記シリコン単結晶製造装置において、前記光源は、レーザー光線を出射するレーザー装置であってよい。
上記シリコン単結晶製造装置において、前記光源は、レーザー光線を出射するレーザー装置であってよい。
【0007】
上記シリコン単結晶製造装置において、前記放射温度計は、中心が前記レンズの光軸と一致するマーキングを有し、前記レーザー装置は、フォーカス可変機構を有してよい。
【0008】
上記シリコン単結晶製造装置において、前記調整装置は、前記放射温度計を支持する二軸ゴニオステージであってよい。
【0009】
上記シリコン単結晶製造装置において、前記二軸ゴニオステージを支持するベースプレートと、前記放射温度計と前記二軸ゴニオステージとの間に配置されるマウントプレートと、前記ベースプレートに形成された雌ネジ孔に螺合する軸部と、前記マウントプレートの下面に接触する頭部とを有する複数のストッパボルトと、前記ストッパボルトの高さを固定するナットと、を有してもよい。
【0010】
上記シリコン単結晶製造装置において、前記放射温度計で測定される輻射光の光路、および前記光源から供給される光を、入射方向に対して直交方向に反射する反射部を有してよい。
上記シリコン単結晶製造装置において、前記反射部は、アルミ蒸着ミラーにより形成されているミラー本体を有してもよい。
上記シリコン単結晶製造装置において、前記反射部は、アルミ蒸着ミラーにより形成されているミラー本体を有してもよい。
【0011】
上記シリコン単結晶製造装置において、前記坩堝が着脱可能に取り付けられ、前記坩堝を回転及び昇降駆動させる坩堝軸と、前記坩堝軸に着脱可能に取り付けられ、前記光源から供給される前記光が照射される座標板と、を備えてもよい。
【0012】
上記シリコン単結晶製造装置において、前記光源は、光源本体と、前記光源本体を前記ファインダーに固定するための光源固定治具と、を有し、前記光源固定治具は、前記光源本体を収容する筒体部と、前記筒体部を前記ファインダーに接続する接続ナットとを備え、前記筒体部は、筒状をなして前記光源本体を収容する筒体部本体と、前記筒体部本体の端部の外周面に形成された拡径部と、を有し、前記接続ナットは、前記拡径部を外周側から覆う接続ナット本体と、前記接続ナット本体の内周面に形成され、前記拡径部を前記ファインダーとは反対の側から係止する係止部と、を有し、前記拡径部と前記係止部とは、前記ファインダー側に向かうに従って拡径するテーパ面を介して接触するように形成されてよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、放射温度計によりシリコン融液表面の温度を計測するシリコン単結晶製造装置において、放射温度計によって測定される位置を目標位置に正確に合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態のシリコン単結晶製造装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図2】本発明の実施形態のプルチャンバ蓋体に固定された放射温度計ユニットの一部を分解した斜視図である。
【図3】本発明の実施形態の調整装置の一部を分解した斜視図である。
【図4】本発明の実施形態の放射温度計および反射部の構造を説明する一部断面視した側面図である。
【図5】本発明の実施形態のレーザー装置の断面図である。
【図6】本発明の実施形態の座標板の平面図および側面図である。
【図7】円板固定工程における座標板の固定状態を説明する概略図である。
【図8】照射工程において、拡散させたレーザー光線のパターンによりマーキングが座標板上に投影される様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態のシリコン単結晶製造装置１の概略構成を示す縦断面図である。シリコン単結晶製造装置１は、ＣＺ法を用いてシリコン単結晶ＳＭを製造する。
図１に示されるように、シリコン単結晶製造装置１は、チャンバ５０と、坩堝５１と、ヒーター５２と、引き上げ部５３と、熱遮蔽体５４と、断熱材５５と、坩堝軸５６と、放射温度計ユニット２と、を備えている。
図１は、本発明の実施形態のシリコン単結晶製造装置１の概略構成を示す縦断面図である。シリコン単結晶製造装置１は、ＣＺ法を用いてシリコン単結晶ＳＭを製造する。
図１に示されるように、シリコン単結晶製造装置１は、チャンバ５０と、坩堝５１と、ヒーター５２と、引き上げ部５３と、熱遮蔽体５４と、断熱材５５と、坩堝軸５６と、放射温度計ユニット２と、を備えている。
【0016】
チャンバ５０は、結晶の引き上げを行うメインチャンバ５７と、メインチャンバ５７の上部に接続され、引き上げられた結晶が収容されるプルチャンバ５８とを備えている。プルチャンバ５８には、アルゴン（Ａｒ）ガスなどの不活性ガスをメインチャンバ５７内に導入するガス導入口５９が設けられている。メインチャンバ５７の下部には、真空ポンプの駆動により、メインチャンバ５７内の気体を排出するガス排気口（図示せず）が設けられている。
プルチャンバ５８は、円筒形状のプルチャンバ本体５８Ａと、プルチャンバ本体５８Ａの上端を塞ぐプルチャンバ蓋体５８Ｂとを有する。プルチャンバ蓋体５８Ｂには、測定用窓５８Ｃが設けられている。測定用窓５８Ｃは、シリコン融液Ｍからの輻射光を透過する材料、例えば石英によって形成することができる。メインチャンバ５７には、メインチャンバ５７内を観察するための観察窓５７Ａが設けられている。
プルチャンバ５８は、円筒形状のプルチャンバ本体５８Ａと、プルチャンバ本体５８Ａの上端を塞ぐプルチャンバ蓋体５８Ｂとを有する。プルチャンバ蓋体５８Ｂには、測定用窓５８Ｃが設けられている。測定用窓５８Ｃは、シリコン融液Ｍからの輻射光を透過する材料、例えば石英によって形成することができる。メインチャンバ５７には、メインチャンバ５７内を観察するための観察窓５７Ａが設けられている。
【0017】
放射温度計ユニット２は、プルチャンバ蓋体５８Ｂに固定されており、測定用窓５８Ｃを介して、シリコン融液表面の測定位置の温度を測定する。なお、放射温度計ユニット２からシリコン融液表面までの距離は、約６ｍである。
プルチャンバ５８の上部には、メンテナンスデッキ６０が設けられている。作業者は、メンテナンスデッキ６０上で、放射温度計ユニット２に関する作業（調整、測定など）を行うことができる。
プルチャンバ５８の上部には、メンテナンスデッキ６０が設けられている。作業者は、メンテナンスデッキ６０上で、放射温度計ユニット２に関する作業（調整、測定など）を行うことができる。
【0018】
坩堝５１は、メインチャンバ５７内に配置され、シリコン融液Ｍを貯留する。
ヒーター５２は、坩堝５１の外側に所定間隔を隔てて配置され、坩堝５１内のシリコン融液Ｍを加熱する。引き上げ部５３は、一端に種結晶ＳＣが取り付けられるケーブル６１と、ケーブル６１を昇降及び回転させる引き上げ駆動部６２とを備えている。
ヒーター５２は、坩堝５１の外側に所定間隔を隔てて配置され、坩堝５１内のシリコン融液Ｍを加熱する。引き上げ部５３は、一端に種結晶ＳＣが取り付けられるケーブル６１と、ケーブル６１を昇降及び回転させる引き上げ駆動部６２とを備えている。
【0019】
熱遮蔽体５４は、引き上げられるシリコン単結晶ＳＭを囲むように設けられ、ヒーター５２からシリコン単結晶ＳＭへの輻射熱を遮断する。坩堝軸５６は、坩堝５１を下方から支持する支持軸であり、坩堝５１を所定の速度で回転及び昇降させる駆動装置（図示せず）に接続されている。なお、坩堝５１は、坩堝軸５６に対して着脱可能に取り付けられ、坩堝軸５６には坩堝５１に替えて後述する座標板３５を着脱可能に取り付けることができる。
【0020】
次に、放射温度計ユニット２について説明する。
放射温度計ユニット２は、シリコン単結晶ＳＭの製造時に、坩堝５１内のシリコン融液表面の温度を測定する放射温度計３を備えるユニットである。
図２は、プルチャンバ蓋体５８Ｂに固定された放射温度計ユニット２の一部を分解した斜視図である。なお、図２は、放射温度計３のファインダー１７が見えるように、レーザー装置５が放射温度計３に取り付けられていない状態を表している。
放射温度計ユニット２は、シリコン単結晶ＳＭの製造時に、坩堝５１内のシリコン融液表面の温度を測定する放射温度計３を備えるユニットである。
図２は、プルチャンバ蓋体５８Ｂに固定された放射温度計ユニット２の一部を分解した斜視図である。なお、図２は、放射温度計３のファインダー１７が見えるように、レーザー装置５が放射温度計３に取り付けられていない状態を表している。
【0021】
図２に示されるように、放射温度計ユニット２は、シリコン融液表面の温度を非接触で計測する放射温度計３と、放射温度計３による測定位置を調整する調整装置４と、レーザー光線を出射するレーザー装置５と、反射部６とを備えている。反射部６は、放射温度計３で測定される輻射光の光路Ｐ、およびレーザー装置５から出射されるレーザー光線を、入射方向に対して直交方向に反射する。
放射温度計３のファインダー１７は、通常は目視による温度測定の際に使用されるが、本発明の放射温度計ユニット２では、ファインダー１７にレーザー装置５を取り付けている。レーザー装置５は、レーザー光線などの光を供給する光源として機能する装置である。レーザー装置５がファインダーに取り付けられていることにより、レーザー装置５は、放射温度計３のレンズ１５（図４参照）の光軸Ａと一致する軸線に沿ってレーザー光線を出射する。このレーザー光線は、反射部６で直交方向に反射されてシリコン融液Ｍの表面に照射される。一方、放射温度計３で測定されるシリコン融液Ｍからの輻射光（赤外線）の光路Ｐは、反射部６で直交方向に反射されてレンズ１５に入射される。したがって、光路Ｐは、反射部６で反射されたレーザー光線の光路と一致し、レーザー光線の照射位置は、放射温度計３の測定位置に対応するため、放射温度計３の測定位置の調整に利用できる。
放射温度計３のファインダー１７は、通常は目視による温度測定の際に使用されるが、本発明の放射温度計ユニット２では、ファインダー１７にレーザー装置５を取り付けている。レーザー装置５は、レーザー光線などの光を供給する光源として機能する装置である。レーザー装置５がファインダーに取り付けられていることにより、レーザー装置５は、放射温度計３のレンズ１５（図４参照）の光軸Ａと一致する軸線に沿ってレーザー光線を出射する。このレーザー光線は、反射部６で直交方向に反射されてシリコン融液Ｍの表面に照射される。一方、放射温度計３で測定されるシリコン融液Ｍからの輻射光（赤外線）の光路Ｐは、反射部６で直交方向に反射されてレンズ１５に入射される。したがって、光路Ｐは、反射部６で反射されたレーザー光線の光路と一致し、レーザー光線の照射位置は、放射温度計３の測定位置に対応するため、放射温度計３の測定位置の調整に利用できる。
【0022】
放射温度計３は、調整装置４を介してプルチャンバ蓋体５８Ｂに固定されている。本実施形態の放射温度計ユニット２では、放射温度計３は、レンズ１５の光軸Ａが略水平となるように配置されており、反射部６を介して光路Ｐを略鉛直方向に変換している。
【0023】
図３は、調整装置４の一部を分解した斜視図である。調整装置４は、プルチャンバ蓋体５８Ｂに固定され、放射温度計３を支持し、放射温度計３による測定位置を調整する装置である。
調整装置４は、プルチャンバ蓋体５８Ｂに固定されるベースプレート７と、ベースプレート７上に固定される二軸ゴニオステージ８と、二軸ゴニオステージ８上に固定され、放射温度計３を支持するマウントプレート９と、を備えている。
調整装置４は、プルチャンバ蓋体５８Ｂに固定されるベースプレート７と、ベースプレート７上に固定される二軸ゴニオステージ８と、二軸ゴニオステージ８上に固定され、放射温度計３を支持するマウントプレート９と、を備えている。
【0024】
ベースプレート７は、例えばボルトＢ１（図２参照）などの締結部材によってプルチャンバ蓋体５８Ｂに固定される板状部材である。ベースプレート７は、放射温度計３および二軸ゴニオステージ８を支持するのに十分な強度を有する板によって形成することができる。ベースプレート７は、プルチャンバ蓋体５８Ｂにその上面が水平となるように固定される。ベースプレート７の上面には、例えばボルト（図示せず）によって二軸ゴニオステージ８が固定される。
【0025】
ベースプレート７には、複数のストッパボルト１０を取り付けることができる。ストッパボルト１０は、ベースプレート７の雌ネジ孔に螺合する軸部１０Ａと、樹脂製のパッドが設けられた頭部１０Ｂとを有するボルトである。ストッパボルト１０は、頭部１０Ｂのパッドがマウントプレート９の下面に接触するように調整される。
【0026】
二軸ゴニオステージ８は、調整装置４によって支持された放射温度計３の姿勢調整に使用される装置である。二軸ゴニオステージ８により放射温度計３の姿勢が調整されることによって、レンズ１５の光軸Ａの角度が調整されて、放射温度計３による測定位置が調整される。
二軸ゴニオステージ８は、２つの一軸ゴニオステージ（傾斜ステージ）を各々の回転中心が互いに直交するように組み合わせたものであり、ベースプレート７上に配置される第一ゴニオステージ１１と、第一ゴニオステージ１１の上方に接続される第二ゴニオステージ１２とを備える。
二軸ゴニオステージ８は、２つの一軸ゴニオステージ（傾斜ステージ）を各々の回転中心が互いに直交するように組み合わせたものであり、ベースプレート７上に配置される第一ゴニオステージ１１と、第一ゴニオステージ１１の上方に接続される第二ゴニオステージ１２とを備える。
【0027】
第一ゴニオステージ１１は、第一固定ステージ１１Ａと、第一固定ステージ１１Ａの上方に接続されている第一可動ステージ１１Ｂと、第一ハンドル１１Ｃとを有する。第一固定ステージ１１Ａの上面は、Ｙ軸（図３参照）と平行な軸線を中心とする円筒状の曲面であり、第一可動ステージ１１Ｂの下面は、第一固定ステージ１１Ａの上面に沿う曲面である。第一ハンドル１１Ｃを回動させることにより、第一可動ステージ１１ＢがＹ軸と平行な軸回りに回動する。
【0028】
第二ゴニオステージ１２は、第二固定ステージ１２Ａと、第二固定ステージ１２Ａの上方に接続されている第二可動ステージ１２Ｂと、第二ハンドル１２Ｃとを有する。第二固定ステージ１２Ａの上面は、Ｘ軸（図３参照）と平行をなす軸線を中心とする円筒状の曲面であり、第二可動ステージ１２Ｂの下面は、第二固定ステージ１２Ａの上面に沿う曲面である。第二ハンドル１２Ｃを回動させることにより、第二可動ステージ１２ＢがＸ軸と平行な軸回りに回動する。
ここで、Ｘ軸は、チャンバ５０の中心を通過して水平に延びる軸線であり、Ｙ軸はＸ軸に直交し水平方向に延びる軸線である。
ここで、Ｘ軸は、チャンバ５０の中心を通過して水平に延びる軸線であり、Ｙ軸はＸ軸に直交し水平方向に延びる軸線である。
【0029】
マウントプレート９は、例えばボルトＢ２などの締結部材によって第二ゴニオステージ１２の上面に固定され、放射温度計３と二軸ゴニオステージ８との間に配置される板状部材である。マウントプレート９は放射温度計３を支持するのに十分な強度を有する板によって形成することができる。マウントプレート９には、マウントプレート９上に放射温度計３を固定する際に使用する、複数の放射温度計固定孔９Ａが形成されている。
【0030】
次に、放射温度計３の構成について説明する。図４は、放射温度計３および反射部６の構造を説明する一部断面視した側面図である。
図４に示されるように、放射温度計３は、略円筒形状のケーシング１４と、ケーシング１４内に配置されたレンズ１５と、ケーシング１４内に配置された検出素子１６と、ファインダー１７と、を備える。
図４に示されるように、放射温度計３は、略円筒形状のケーシング１４と、ケーシング１４内に配置されたレンズ１５と、ケーシング１４内に配置された検出素子１６と、ファインダー１７と、を備える。
【0031】
レンズ１５は、その光軸Ａがケーシング１４の中心軸と一致するように配置されている。すなわち、ケーシング１４の中心軸が水平となるように放射温度計３を設置することによって、レンズ１５の光軸Ａを水平とすることができる。
放射温度計３は、ケーシング１４に形成された開口部１４Ａを介して取り込まれた測定対象の輻射光をレンズ１５およびビームスプリッタ１８を介して検出素子１６に集光する方式の放射温度計である。ビームスプリッタ１８は、輻射光と可視光を分離するためのもので、例えば、ハーフミラーを使用することができる。
放射温度計３は、ケーシング１４に形成された開口部１４Ａを介して取り込まれた測定対象の輻射光をレンズ１５およびビームスプリッタ１８を介して検出素子１６に集光する方式の放射温度計である。ビームスプリッタ１８は、輻射光と可視光を分離するためのもので、例えば、ハーフミラーを使用することができる。
【0032】
検出素子１６は、輻射光に感応し、輻射光のエネルギーに対応した電気信号を発生する素子である。
放射温度計３は、その中心がレンズ１５の光軸Ａと一致するマーキング（例えば黒丸）を有している。マーキングは、その中心が測定中心となるように記されている。このマーキングは、通常は、レンズ１５に直接形成すれば良いが、レンズ１５以外に形成してもよい。また、放射温度計３の距離係数は、測定距離（本実施形態であれば、例えば６，０００ｍｍ）と測定対象物の大きさに応じて選択する。
放射温度計３は、その中心がレンズ１５の光軸Ａと一致するマーキング（例えば黒丸）を有している。マーキングは、その中心が測定中心となるように記されている。このマーキングは、通常は、レンズ１５に直接形成すれば良いが、レンズ１５以外に形成してもよい。また、放射温度計３の距離係数は、測定距離（本実施形態であれば、例えば６，０００ｍｍ）と測定対象物の大きさに応じて選択する。
【0033】
次に、反射部６について説明する。反射部６は、輻射光の光路Ｐを直角に曲げるための機構である。
図４に示されるように、反射部６は、放射温度計３のケーシング１４に固定されるミラーケーシング３０と、ミラーケーシング３０内に固定されるミラー本体３１と、ミラーケーシング３０の下方に接続され、ミラーケーシング３０と測定用窓５８Ｃとの間をシールドするシールドパイプ３２とを有する。なお、二軸ゴニオステージ８によって放射温度計３を傾けた際に、シールドパイプ３２が測定用窓５８Ｃに衝突しないように、シールドパイプ３２と測定用窓５８Ｃとの間には僅かな隙間が設定されている。
ミラーケーシング３０は、ミラー本体３１がレンズ１５の光軸Ａに対して適切な角度となるように、ミラー本体３１を収容するケーシングである。ミラーケーシング３０は、外部の光を遮断する機能を有する。
図４に示されるように、反射部６は、放射温度計３のケーシング１４に固定されるミラーケーシング３０と、ミラーケーシング３０内に固定されるミラー本体３１と、ミラーケーシング３０の下方に接続され、ミラーケーシング３０と測定用窓５８Ｃとの間をシールドするシールドパイプ３２とを有する。なお、二軸ゴニオステージ８によって放射温度計３を傾けた際に、シールドパイプ３２が測定用窓５８Ｃに衝突しないように、シールドパイプ３２と測定用窓５８Ｃとの間には僅かな隙間が設定されている。
ミラーケーシング３０は、ミラー本体３１がレンズ１５の光軸Ａに対して適切な角度となるように、ミラー本体３１を収容するケーシングである。ミラーケーシング３０は、外部の光を遮断する機能を有する。
【0034】
ミラー本体３１は、輻射光（赤外線）およびレーザー光線を反射可能な材料によって形成されている。ミラー本体３１は例えば、アルミ蒸着ミラーにより形成することができる。アルミ蒸着ミラーは、石英ガラスの片面に金蒸着コーティングを施した金蒸着ガラスミラーよりも波長帯域が広く、レーザー反射にも適している。ミラー本体３１は、アルミ蒸着ミラーに限らず、例えば金蒸着ミラーを採用してもよい。金蒸着コートのミラーは赤外波長や近赤外波長で最良条件においては高反射率を持つが、シリコンは６００℃程度で０．６μm（６００ｎｍ）程度の波長と言われ、さらに高温では短波長となる。その領域ではアルミ蒸着ミラーと金蒸着ミラーの反射率に大差はない。このため、金蒸着ミラーに比べて安価なアルミ蒸着ミラーを用いることができる。
シールドパイプ３２は、ミラーケーシング３０の下方に接続される円筒状の部材である。シールドパイプ３２は、ミラーケーシング３０と測定用窓５８Ｃとの間で、外部の光を遮断する機能を有する。
シールドパイプ３２は、ミラーケーシング３０の下方に接続される円筒状の部材である。シールドパイプ３２は、ミラーケーシング３０と測定用窓５８Ｃとの間で、外部の光を遮断する機能を有する。
【0035】
次に、レーザー装置５について説明する。図５は、レーザー装置５の断面図である。
図５に示されるように、レーザー装置５は、レーザープロジェクタ１９（光源本体）と、レーザープロジェクタ１９を放射温度計３のファインダー１７に固定するためのレーザー固定治具２０（光源固定治具）と、を有する。レーザープロジェクタ１９は、レーザー固定治具２０により、レーザー光線の軸線Ｂとレンズ１５の光軸Ａとが一致するように固定される。これにより、レーザープロジェクタ１９から出射されたレーザー光線は、パターン形状をスポットパターン（光点）とした場合に、放射温度計３の測定位置（標的）の中心に照射される。
図５に示されるように、レーザー装置５は、レーザープロジェクタ１９（光源本体）と、レーザープロジェクタ１９を放射温度計３のファインダー１７に固定するためのレーザー固定治具２０（光源固定治具）と、を有する。レーザープロジェクタ１９は、レーザー固定治具２０により、レーザー光線の軸線Ｂとレンズ１５の光軸Ａとが一致するように固定される。これにより、レーザープロジェクタ１９から出射されたレーザー光線は、パターン形状をスポットパターン（光点）とした場合に、放射温度計３の測定位置（標的）の中心に照射される。
【0036】
レーザープロジェクタ１９は、レーザー光線を出射して、照射対象にレーザーパターンを照射する装置である。レーザープロジェクタ１９は、円柱状をなし、一端にレーザー照射口１９Ａが設けられている。レーザープロジェクタ１９は、レーザープロジェクタ１９の軸線方向にレーザー光線を出射する。
レーザープロジェクタ１９は、フォーカス調整部１９Ｂを操作してフォーカスを調整することにより、パターン形状を、スポットパターンや、広がりを持った拡散パターンにすることができる。すなわち、レーザープロジェクタ１９は、フォーカス可変機構を有する。レーザープロジェクタ１９は、例えば、複数の電池からなる電池パックにより電源供給を行うことができる。レーザープロジェクタ１９の電源供給は、ケーブル１９Ｃを介して行われる。
レーザープロジェクタ１９は、例えば、竹中オプトニック社製のＬＤＳシリーズを採用することができる。
レーザープロジェクタ１９は、フォーカス調整部１９Ｂを操作してフォーカスを調整することにより、パターン形状を、スポットパターンや、広がりを持った拡散パターンにすることができる。すなわち、レーザープロジェクタ１９は、フォーカス可変機構を有する。レーザープロジェクタ１９は、例えば、複数の電池からなる電池パックにより電源供給を行うことができる。レーザープロジェクタ１９の電源供給は、ケーブル１９Ｃを介して行われる。
レーザープロジェクタ１９は、例えば、竹中オプトニック社製のＬＤＳシリーズを採用することができる。
【0037】
レーザー固定治具２０は、レーザープロジェクタ１９を収容する筒体部２１と、筒体部２１の一端に取り付けられて放射温度計３のファインダー１７に固定される接続ナット２２と、筒体部２１の他端を塞ぐとともにレーザープロジェクタ１９の他端を支持する押さえナット２３と、を備えている。
【0038】
筒体部２１は、筒状をなす部材であり、レーザープロジェクタ１９が嵌め合わされる円筒状の内周面を有する筒体部本体２４と、筒体部本体２４の一端側の内周面に形成された突条部２５と、筒体部本体２４の一端の外周面に形成された拡径部２６と、筒体部本体２４の外周面と内周面との間を貫通する調整用開口部２７と、を有している。
【0039】
突条部２５は、筒体部本体２４の内周側に、筒体部本体２４の内周面の全周にわたって突出するように形成されている。突条部２５は、筒体部２１に収容されたレーザープロジェクタ１９の先端に接触して、レーザープロジェクタ１９が軸線Ｂに沿って筒体部本体２４の一端側（Ｂ１方向）に移動することを規制する部位である。
【0040】
拡径部２６は、筒体部本体２４が拡径された部位であり、拡径部２６の外径は筒体部本体２４の外径よりもやや大きく、かつ、後述する接続ナット本体２２Ａの内周面と嵌め合わされる寸法である。拡径部２６のＢ２方向を向く面であって、後述する接続ナット２２と当接する面は、Ｂ１方向に向かうに従って漸次拡径するテーパ形状をなすテーパ面２６Ａである。なお、Ｂ２方向は、Ｂ１方向とは反対側の方向である。
【0041】
調整用開口部２７は、筒体部２１に収容されたレーザープロジェクタ１９のフォーカス調整部１９Ｂの操作を可能にする開口である。
【0042】
押さえナット２３は、筒体部本体２４の外周面に形成された雄ネジ溝２４Ａと螺合する押さえナット本体２３Ａと、押さえナット本体２３Ａの内周面に形成されたナット突条部２３Ｂと、を有している。ナット突条部２３Ｂは、押さえナット本体２３Ａの内周面に全周にわたって形成されている。
押さえナット２３は、レーザープロジェクタ１９のＢ１方向への移動を規制する部材である。
また、レーザー固定治具２０は、レーザープロジェクタ１９と押さえナット２３のナット突条部２３Ｂとの間に配置されて緩衝材として機能するゴムリング２８を有する。
押さえナット２３は、レーザープロジェクタ１９のＢ１方向への移動を規制する部材である。
また、レーザー固定治具２０は、レーザープロジェクタ１９と押さえナット２３のナット突条部２３Ｂとの間に配置されて緩衝材として機能するゴムリング２８を有する。
【0043】
接続ナット２２は、筒体部２１を保持するとともに、放射温度計３のファインダー１７に螺合する部材である。
具体的には、接続ナット２２は、筒体部２１の拡径部２６を外周側から覆うとともに、放射温度計３のファインダー１７の外周面に形成された雄ネジ溝と螺合する接続ナット本体２２Ａと、接続ナット本体２２Ａの内周面に形成され、拡径部２６をファインダー１７とは反対の側から係止する係止部２２Ｂと、を有しているユニオン式ナットである。
係止部２２Ｂは、接続ナット本体２２Ａの内周面の全周にわたって形成されている。係止部２２Ｂの内径は、筒体部２１の拡径部２６の外径より小さく、かつ、筒体部本体２４の外径よりも僅かに大きい寸法である。
具体的には、接続ナット２２は、筒体部２１の拡径部２６を外周側から覆うとともに、放射温度計３のファインダー１７の外周面に形成された雄ネジ溝と螺合する接続ナット本体２２Ａと、接続ナット本体２２Ａの内周面に形成され、拡径部２６をファインダー１７とは反対の側から係止する係止部２２Ｂと、を有しているユニオン式ナットである。
係止部２２Ｂは、接続ナット本体２２Ａの内周面の全周にわたって形成されている。係止部２２Ｂの内径は、筒体部２１の拡径部２６の外径より小さく、かつ、筒体部本体２４の外径よりも僅かに大きい寸法である。
【0044】
係止部２２ＢのＢ１方向に向く面であって、筒体部２１の拡径部２６と当接する面は、Ｂ１方向に向かうに従って漸次拡径するテーパ形状をなすテーパ面２２Ｃである。拡径部２６のテーパ面２６Ａと係止部２２Ｂのテーパ面２２Ｃとは、互いに面接触するように形成されている。
このように、筒体部２１と接続ナット２２とがテーパ面２６Ａ，２２Ｃを介して接触していることにより、レーザー固定治具２０の取り付けおよび取り外しを行う際に、筒体部２１の角度の再現性を高めることができる。これにより、レーザープロジェクタ１９およびレーザー固定治具２０の再利用が容易となり、放射温度計３の測定位置の調整時のみ利用することができ、１台のレーザープロジェクタ１９を複数台のシリコン単結晶製造装置１で使い回しできるので、コスト低減を図ることができる。
また、筒体部２１と接続ナット２２とがテーパ面２６Ａ，２２Ｃを介して接触していることにより、レーザー光線の軸線Ｂとレンズ１５の光軸Ａとが一致しない場合に、筒体部２１の角度を容易に微調整することができる。
このように、筒体部２１と接続ナット２２とがテーパ面２６Ａ，２２Ｃを介して接触していることにより、レーザー固定治具２０の取り付けおよび取り外しを行う際に、筒体部２１の角度の再現性を高めることができる。これにより、レーザープロジェクタ１９およびレーザー固定治具２０の再利用が容易となり、放射温度計３の測定位置の調整時のみ利用することができ、１台のレーザープロジェクタ１９を複数台のシリコン単結晶製造装置１で使い回しできるので、コスト低減を図ることができる。
また、筒体部２１と接続ナット２２とがテーパ面２６Ａ，２２Ｃを介して接触していることにより、レーザー光線の軸線Ｂとレンズ１５の光軸Ａとが一致しない場合に、筒体部２１の角度を容易に微調整することができる。
【0045】
レーザー固定治具２０は、レーザー固定治具２０を用いてレーザープロジェクタ１９を放射温度計３に取り付ける際に、筒体部２１の端面とファインダー１７との間に配置されるリング部材２９を有している。リング部材２９は、外径が筒体部２１の拡径部２６の外径と略同じであり、内径が筒体部本体２４の内径と略同じとなるように形成されている。リング部材２９は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene, PTFE）のような樹脂によって形成されている。
【0046】
次に、レーザー固定治具２０を用いたレーザープロジェクタ１９の取り付け方法について説明する。
まず、筒体部２１の内周面とリング部材２９の内周面とがずれないように、筒体部２１のＢ１方向側の端面にリング部材２９を接着剤によって貼り付ける。次いで、接続ナット２２に筒体部２１を挿入するようにして接続ナット２２と筒体部２１とを組み合わせる。
次いで、レーザープロジェクタ１９を筒体部２１の内部に挿入する。次いで、ゴムリング２８を押さえナット２３に貼り付けた後、押さえナット２３を筒体部２１に取り付ける。以上により、レーザープロジェクタ１９を組み込んだレーザー固定治具２０を組み立てる。
そして、レーザー固定治具２０の接続ナット２２を放射温度計３のファインダー１７に取り付ける。これにより、放射温度計３にレーザープロジェクタ１９が取り付けられる。
まず、筒体部２１の内周面とリング部材２９の内周面とがずれないように、筒体部２１のＢ１方向側の端面にリング部材２９を接着剤によって貼り付ける。次いで、接続ナット２２に筒体部２１を挿入するようにして接続ナット２２と筒体部２１とを組み合わせる。
次いで、レーザープロジェクタ１９を筒体部２１の内部に挿入する。次いで、ゴムリング２８を押さえナット２３に貼り付けた後、押さえナット２３を筒体部２１に取り付ける。以上により、レーザープロジェクタ１９を組み込んだレーザー固定治具２０を組み立てる。
そして、レーザー固定治具２０の接続ナット２２を放射温度計３のファインダー１７に取り付ける。これにより、放射温度計３にレーザープロジェクタ１９が取り付けられる。
【0047】
次に、調整装置４を用いた放射温度計３による測定位置の調整の際に使用する、座標板３５について説明する。座標板３５は、放射温度計３による測定位置の調整の際に、坩堝５１を取り外した後の坩堝軸５６の上端に固定されて、シリコン融液表面を模した仮想液面として機能する円板である。
【0048】
図６は、座標板３５の平面図および側面図である。図６に示されるように、座標板３５は、円板状をなす部材である。座標板３５は、その主面が水平をなすように、坩堝軸５６の上端に固定される。
座標板３５は、例えば、坩堝軸５６と接触しても問題無い材質、例えばポリテトラフルオロエチレンのような樹脂によって形成されていることが好ましい。
座標板３５は、一面に目標位置を記す際に座標として機能するパターンが溝加工により形成されている。パターンとしては、格子状のパターン（図６（ａ））でもよいし、同心円状の複数の円および、中心から放射状に延びる複数の線からなるパターン（図６（ｂ））でもよい。さらに、これらの各パターンを、座標板３５の表面および裏面にそれぞれ形成してもよい。
座標板３５は、例えば、坩堝軸５６と接触しても問題無い材質、例えばポリテトラフルオロエチレンのような樹脂によって形成されていることが好ましい。
座標板３５は、一面に目標位置を記す際に座標として機能するパターンが溝加工により形成されている。パターンとしては、格子状のパターン（図６（ａ））でもよいし、同心円状の複数の円および、中心から放射状に延びる複数の線からなるパターン（図６（ｂ））でもよい。さらに、これらの各パターンを、座標板３５の表面および裏面にそれぞれ形成してもよい。
【0049】
次に、上記シリコン単結晶製造装置１を用いた、温度測定位置の調整方法について説明する。
シリコン単結晶の製造方法は、目標位置決定工程と、座標板固定工程と、照射工程と、調整工程と、を有する。
シリコン単結晶の製造方法は、目標位置決定工程と、座標板固定工程と、照射工程と、調整工程と、を有する。
【0050】
目標位置決定工程は、シリコン融液表面のうち、温度を測定することにより効果的な結晶品質制御が可能となる目標位置を決定する工程である。
目標位置決定工程では、例えば、二次元温度計によって測定されたシリコン融液表面の温度分布を測定する。次いで、測定された温度分布に基づき温度が他の領域よりも低温であり続ける常低温領域を特定する。次いで、この常低温領域の内側に目標位置を設定する。
目標位置決定工程では、例えば、二次元温度計によって測定されたシリコン融液表面の温度分布を測定する。次いで、測定された温度分布に基づき温度が他の領域よりも低温であり続ける常低温領域を特定する。次いで、この常低温領域の内側に目標位置を設定する。
【0051】
座標板固定工程では、図７に示されるように、坩堝５１を取り外した状態で、坩堝軸５６の上端に座標板３５を取り付ける。次いで、坩堝軸５６を上下動させることにより、座標板３５の上面がシリコン融液表面の高さと同じになるように座標板３５を移動させる。
【0052】
照射工程は、放射温度計ユニット２をプルチャンバ５８に取り付けた後、レーザー装置５に電力を投入し、フォーカス可変機構を操作して、拡散させたレーザー光線を座標板３５に照射する。図８に示されるように、放射温度計３のマーキングが、拡散させたレーザー光線のパターンＬＰにより、座標板３５上に投影される。ここで、レーザー光線の軸線Ｂ（図５参照）とレンズ１５の光軸Ａ（図４参照）とが一致していない場合、すなわち、拡散させたレーザー光線のパターンＬＰの中心に投影されたマーキングが位置しない場合、レーザー固定治具２０の筒体部２１の角度を微調整する。
【0053】
調整工程では、目標位置決定工程にて決定した目標位置と、投影されたマーキングの中心が一致するように、調整装置４を操作する。この際、メンテナンスデッキ６０上の作業者とは別に、観察窓５７Ａを介して座標板３５を観察する作業者を配置することが好ましい。
具体的には、まず最初にマウントプレート９の下面に接触するストッパボルト１０の頭部をストッパボルト１０のネジをベースプレート７にねじ込むことで下げてマウントプレート９の下面より５～１０ｍｍ程度を離しておく。次いで二軸ゴニオステージ８の第一ハンドル１１Ｃを回転させることにより、Ｙ軸に沿う軸を中心に放射温度計３を回転させ、第二ハンドル１２Ｃを回転させることにより、Ｘ軸に沿う軸を中心に放射温度計３を回転させる。二軸ゴニオステージ８を用いることで、例えば０．１°の傾きを与えることで、６ｍ離れた測定位置が約１０．５ｍｍ（ｔａｎ０．１°×６，０００ｍｍ）動くことになる。これにより、放射温度計３の測定位置を厳密に調整することができる。
目標位置への調整を完了した後、ストッパボルト１０のねじ込みをベースプレート７より緩めることでストッパボルト１０の頭部を上げていく。マウントプレート９の下面へ接触させたところでストッパボルト１０とベースプレート７との間に配置した二個の六角ナット１０Ｃをベースプレート７の側へ締めこむことにより、ストッパボルト１０の高さを固定させる。
次いで、坩堝軸５６から座標板３５を取り外して、坩堝５１を取り付ける。また、ファインダー１７からレーザー固定治具２０を取り外す。
具体的には、まず最初にマウントプレート９の下面に接触するストッパボルト１０の頭部をストッパボルト１０のネジをベースプレート７にねじ込むことで下げてマウントプレート９の下面より５～１０ｍｍ程度を離しておく。次いで二軸ゴニオステージ８の第一ハンドル１１Ｃを回転させることにより、Ｙ軸に沿う軸を中心に放射温度計３を回転させ、第二ハンドル１２Ｃを回転させることにより、Ｘ軸に沿う軸を中心に放射温度計３を回転させる。二軸ゴニオステージ８を用いることで、例えば０．１°の傾きを与えることで、６ｍ離れた測定位置が約１０．５ｍｍ（ｔａｎ０．１°×６，０００ｍｍ）動くことになる。これにより、放射温度計３の測定位置を厳密に調整することができる。
目標位置への調整を完了した後、ストッパボルト１０のねじ込みをベースプレート７より緩めることでストッパボルト１０の頭部を上げていく。マウントプレート９の下面へ接触させたところでストッパボルト１０とベースプレート７との間に配置した二個の六角ナット１０Ｃをベースプレート７の側へ締めこむことにより、ストッパボルト１０の高さを固定させる。
次いで、坩堝軸５６から座標板３５を取り外して、坩堝５１を取り付ける。また、ファインダー１７からレーザー固定治具２０を取り外す。
【0054】
以上の工程により、放射温度計３による測定位置を目標位置に正確に合わせることができる。よって、所望の位置でシリコン融液表面の温度測定を行いながら、シリコン単結晶の引き上げが可能となる。
【0055】
また、調整装置４として二軸ゴニオステージ８を使用することによって、放射温度計３による測定位置の微調整を可能とすることができる。さらに、二軸ゴニオステージ８による角度調整のみで放射温度計３の測定位置を変更するため、調整後にマウントプレート９等を固定するボルトを締める必要が無く、測定位置の変動がない。
また、二軸ゴニオステージ８の調整後、ストッパボルト１０の頭部をマウントプレート９の下面に接触させた状態でストッパボルト１０を固定することにより、経時変化またはシリコン単結晶製造装置１より発生する機械微振動などで二軸ゴニオステージ８の変動による温度測定位置の変動を抑止することができる。
また、二軸ゴニオステージ８の調整後、ストッパボルト１０の頭部をマウントプレート９の下面に接触させた状態でストッパボルト１０を固定することにより、経時変化またはシリコン単結晶製造装置１より発生する機械微振動などで二軸ゴニオステージ８の変動による温度測定位置の変動を抑止することができる。
【0056】
また、ゴニオステージは水平面での設置が推奨されているため、輻射光の光路Ｐを反射部６によって直交方向に反射させる構成としたことによって、二軸ゴニオステージ８を用いた調整作業が可能となった。また、反射部６と二軸ゴニオステージ８の組み合わせにより、メンテナンスデッキ６０上での作業が可能となり、調整作業を容易とすることができる。
また、反射部６のミラーとしてアルミ蒸着ミラーを採用したことにより、輻射光のみならず、レーザー光線の反射にも適した反射部６とすることができる。
また、照射されるレーザー光線に関して、拡散させたレーザー光線によりマーキングを投影する構成としたことにより、正確に標的と一致するマーキングを有効活用して、調整の正確性を向上させることができる。
また、レーザープロジェクタ１９として、複数の電池からなる電池パックにより電源供給を行うことができるものを使用することにより、レーザープロジェクタ１９の携帯性が高まり、高所での作業を容易とすることができる。
また、調整工程の際に、シリコン融液表面を模した仮想液面として機能する座標板３５を用いることによって、レーザー光線によって座標板３５に投影されるマーキングによる測定位置を正確に把握でき、この測定位置を目標位置に正確に合わせることができる。
また、反射部６のミラーとしてアルミ蒸着ミラーを採用したことにより、輻射光のみならず、レーザー光線の反射にも適した反射部６とすることができる。
また、照射されるレーザー光線に関して、拡散させたレーザー光線によりマーキングを投影する構成としたことにより、正確に標的と一致するマーキングを有効活用して、調整の正確性を向上させることができる。
また、レーザープロジェクタ１９として、複数の電池からなる電池パックにより電源供給を行うことができるものを使用することにより、レーザープロジェクタ１９の携帯性が高まり、高所での作業を容易とすることができる。
また、調整工程の際に、シリコン融液表面を模した仮想液面として機能する座標板３５を用いることによって、レーザー光線によって座標板３５に投影されるマーキングによる測定位置を正確に把握でき、この測定位置を目標位置に正確に合わせることができる。
【0057】
［変形例］
本発明は、以上の各実施形態で説明した構成のものに限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形例は、本発明に含まれる。
上記実施形態では、光源としてレーザープロジェクタ１９を備えるレーザー装置５を採用したが、これに限ることはなく、光にある程度の直進性がある光源であればよい。例えば、ＬＥＤ光源のような光源の採用も可能である。
上記実施形態では、調整装置４として二軸ゴニオステージを採用したが、放射温度計３による測定位置を調整できる装置であれば他の構成を採用することができる。例えば、調整装置４として、Ｘ軸・Ｙ軸・θ軸が各々独立した構造のステージ装置の採用も可能である。
また、上記実施形態では、レーザープロジェクタ１９から出射されるレーザー光線のパターン形状を拡散パターンとしたが、スポットパターンとしてもよい。これにより、マーキングを有さない放射温度計にも本発明を適用可能となる。
また、上記実施形態では、反射部６を設けて輻射光を反射する構成としたが、これに限ることはなく、放射温度計３が直接輻射光を取り込む構成としてもよい。例えば、二軸ゴニオステージ上にＬ字ブラケットを取り付けて、このＬ字ブラケットに放射温度計３を光軸が鉛直方向に沿うように取り付けることによって、反射部６を省略することができる。
また、座標板３５は、円板とする必要はなく、多角形状としてもよい。放射温度計３に設けるマーキングは黒丸に限定されず、その形状や色は適宜設定できる。
本発明は、以上の各実施形態で説明した構成のものに限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形例は、本発明に含まれる。
上記実施形態では、光源としてレーザープロジェクタ１９を備えるレーザー装置５を採用したが、これに限ることはなく、光にある程度の直進性がある光源であればよい。例えば、ＬＥＤ光源のような光源の採用も可能である。
上記実施形態では、調整装置４として二軸ゴニオステージを採用したが、放射温度計３による測定位置を調整できる装置であれば他の構成を採用することができる。例えば、調整装置４として、Ｘ軸・Ｙ軸・θ軸が各々独立した構造のステージ装置の採用も可能である。
また、上記実施形態では、レーザープロジェクタ１９から出射されるレーザー光線のパターン形状を拡散パターンとしたが、スポットパターンとしてもよい。これにより、マーキングを有さない放射温度計にも本発明を適用可能となる。
また、上記実施形態では、反射部６を設けて輻射光を反射する構成としたが、これに限ることはなく、放射温度計３が直接輻射光を取り込む構成としてもよい。例えば、二軸ゴニオステージ上にＬ字ブラケットを取り付けて、このＬ字ブラケットに放射温度計３を光軸が鉛直方向に沿うように取り付けることによって、反射部６を省略することができる。
また、座標板３５は、円板とする必要はなく、多角形状としてもよい。放射温度計３に設けるマーキングは黒丸に限定されず、その形状や色は適宜設定できる。
【符号の説明】
【0058】
１…シリコン単結晶製造装置、２…放射温度計ユニット、３…放射温度計、４…調整装置、５…レーザー装置（光源）、６…反射部、７…ベースプレート、８…二軸ゴニオステージ、９…マウントプレート、１０…ストッパボルト、１０Ａ…軸部、１０Ｂ…頭部、１０Ｃ…ナット、１５…レンズ、１６…検出素子、１７…ファインダー、１９…レーザープロジェクタ（光源本体）、１９Ｂ…フォーカス調整部、２０…レーザー固定治具（光源固定治具）、２１…筒体部、２２…接続ナット、２２Ａ…接続ナット本体、２２Ｂ…係止部、２４…筒体部本体、２６…拡径部、３１…ミラー本体、３５…座標板、５０…チャンバ、５１…坩堝５１、５３…引き上げ部、Ａ…光軸、Ｂ…レーザー光線の軸線、Ｍ…シリコン融液、Ｐ…光路、ＳＭ…シリコン単結晶。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】