TW201738528A - 坩堝測量裝置、坩堝測量方法以及坩堝的製造方法 - Google Patents
坩堝測量裝置、坩堝測量方法以及坩堝的製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201738528A TW201738528A TW106107890A TW106107890A TW201738528A TW 201738528 A TW201738528 A TW 201738528A TW 106107890 A TW106107890 A TW 106107890A TW 106107890 A TW106107890 A TW 106107890A TW 201738528 A TW201738528 A TW 201738528A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- glass crucible
- laser
- oxide glass
- yttrium oxide
- scattering
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 claims description 353
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 216
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 144
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 100
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 100
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 65
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 46
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 claims description 42
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 39
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 32
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 8
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 7
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 292
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 54
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 46
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 37
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 34
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 26
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 238000003841 Raman measurement Methods 0.000 description 10
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 10
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 8
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 8
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 7
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N dioxoiridium Chemical compound O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 229910000457 iridium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- MBIDWOISWGGCJD-UHFFFAOYSA-N [O].[Bi].[Bi] Chemical compound [O].[Bi].[Bi] MBIDWOISWGGCJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 3
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 3
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 3
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 2
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- DVOKWRXNWTZRDW-UHFFFAOYSA-N [Ru].[Ru]=O Chemical compound [Ru].[Ru]=O DVOKWRXNWTZRDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MKLDNBMOMTWQRN-UHFFFAOYSA-N beryllium tantalum Chemical compound [Be].[Ta] MKLDNBMOMTWQRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- DRVWBEJJZZTIGJ-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ce+3].[Ce+3] DRVWBEJJZZTIGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NNTJREVEEOPLFV-UHFFFAOYSA-N tantalum yttrium Chemical compound [Y][Ta] NNTJREVEEOPLFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/10—Crucibles or containers for supporting the melt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
測量氧化矽玻璃坩堝的坩堝測量裝置包括：光射出部，其對作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝射出雷射，其中，氧化矽玻璃坩堝具有在上端具有開口部的圓筒狀直筒部和在所述直筒部的下端形成的底部；以及散射狀況測量部，其測量表示通過光射出部向氧化矽玻璃坩堝內射入的雷射的散射狀態的散射狀況。光射出部射出的雷射在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置，表示各種散射狀況。因此，散射狀況測量部測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
Description
本發明涉及對氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造進行測量的坩堝測量裝置、坩堝測量方法以及坩堝的製造方法。
在用於單晶矽提拉所用的氧化矽玻璃坩堝中，例如通過設置透明層和含氣泡層等，來減少單晶矽提拉時棕環(brown ring)的產生，另外更容易地進行熱控制並提高單晶矽的結晶性等。
單晶矽提拉時氧化矽玻璃坩堝暴露在矽的熔化溫度即1410℃左右以上的高溫中。在含氣泡層中的氣泡密度不均勻的情況下，例如在含氣泡層由具有多個不同氣泡密度的層形成的情況下，因為氣泡密度不同的層的熱膨脹率是不同的，所以在矽熔化溫度的高溫狀態下，具有不同氣泡密度的層所受到的力分別是不同的。因此，根據氧化矽玻璃坩堝的形狀、矽溶液的品質、暴露在高溫中的時間等的不同，存在氧化矽玻璃坩堝發生變形或者破損的可能性。
另一方面，例如在氧化矽玻璃坩堝在厚度方向由單一層構成的情況下，氧化矽玻璃的結構原子在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向也連接成網路狀，在該層內成為相同氧化矽網路的構造。因此，一旦氧化矽玻璃坩堝產生裂痕，網路狀鍵合發生斷裂，該裂痕會擴大到坩堝的大範圍區域，其結果，還存在著氧化矽玻璃坩堝發生裂縫的情況。另一方面，在氧化矽玻璃坩堝在厚度方向由透明層以及含氣泡層這多個層構成的情況下，或者在氧化矽玻璃坩堝在厚度方向透明層或含氣泡層由多個層構成的情況下，在厚度方向存在多個界面，以該界面部為邊界，氧化矽網路的構造是不同的，因此裂痕的擴大止於該界面部分。
如上述那樣，因為氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造對於耐熱特性以及耐衝擊特性等的影響較大，所以重要之處在於進行該層構造的測量。但是，氧化矽玻璃是透明的，因此在氣泡的大小非常小的情況下，有時通過目測無法充分地觀察這些層構造。另外，在透明層中，即便通過目測檢查等觀察不到異常，有時也會存在非常小的裂紋等缺陷。
這些氧化矽玻璃坩堝的層構造或非常小的裂紋等缺陷如果在單晶矽提拉時暴露在矽溶液中，則有可能誘發矽鑄錠(silicon ingot)發生缺陷，在氧化矽玻璃坩堝的設計和品質管制等中，重要之處在於測量氧化矽玻璃坩堝的層構造或非常小的裂紋等缺陷。
用於單晶矽提拉的氧化矽玻璃坩堝一般地通過旋轉模具法來製造，所以難以控制形狀、內部等的特性等。製造出的氧化矽玻璃坩堝儘管要進行下述方式的測量，但是因為需要保持氧化矽玻璃坩堝的內表面的清潔，所以是以非接觸的方式進行的。
選取製造出的氧化矽玻璃坩堝，以破壞檢查的方式來確認製造出的氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造和缺陷等。一般地，目測檢查與通過光學顯微鏡等觀察物件的情況相同，利用透射光等。例如，在連接光源和觀測地點的線上設置薄片化後的氧化矽玻璃坩堝，對其照射光，目測氧化矽玻璃坩堝的透射光或者將其圖像化，來檢測玻璃中的缺陷等。
另外，作為氧化矽玻璃坩堝的檢查方法，已知專利文獻1所記載的方法，一邊改變光學拍攝裝置的焦點深度，一邊在氧化矽玻璃坩堝的深度方向獲取圖像，以非破壞性方式來檢查氧化矽玻璃坩堝中的氣泡，測量氣泡含有率。
並且，還已知專利文獻2所記載的方法，求取氧化矽玻璃坩堝的內表面的三維座標，在多個測量點測量氧化矽玻璃坩堝的內表面的拉曼光譜，由此來決定內表面拉曼光譜的三維分佈。
並且，也還已知專利文獻3所記載的檢測方法以及專利文獻4所記載
的方法。在專利文獻3所記載的檢測方法中，將例如波長短於365nm的紫外光照射到氧化矽玻璃坩堝的壁面，測量所產生的波長為400nm至600nm的光的螢光斑點的數量，由此來檢測在氧化矽玻璃坩堝中局部存在的雜質，其中該雜質是單晶矽提拉時產生結晶缺損等的原因。在專利文獻4所記載的方法中，射入雷射，根據由於射入而產生的螢光的波長和強度來確定雜質成分，並且算出雜質成分的含有量，由此檢測在氧化矽玻璃坩堝的內表面的最表層(top surface)中含有的雜質成分。
然而，在目測檢查中，在光的透射面整體上沿著光的透射方向形成有層狀構造的情況下，無法檢測該層構造。另外，在例如缺陷等很小的情況下，有時由該缺陷產生的衍射光等的強度不夠，而無法檢測隱藏在來自光源的透射光中的缺陷等。專利文獻1至專利文獻3所記載的檢查方法是測量氧化矽玻璃坩堝的形狀或內表面附近的狀態的方法，因此無法檢測通過目測檢查等無法檢測出的在所述氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的透明層內部或含氣泡層內部存在的進一步的層構造或者透明層內的非常小的裂紋等缺陷。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2012-116713號公報
專利文獻2：日本特開2013-133227號公報
專利文獻3：日本特開平3-146496號公報
專利文獻4：日本特開2012-17243號公報
本發明的課題在於提供一種技術，能夠非破壞性且簡便地檢測以往無法檢測出的在透明層或含氣泡層內部存在的進一步的層構造或者缺陷等。
本發明人發明出一種方法，對氧化矽玻璃坩堝的上端面或者氧化矽玻
璃坩堝的上端部附近的內側表面射入雷射，觀察該氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射光，由此能夠發現現有方法中無法檢測出的在透明層或含氣泡層的內部存在的進一步的層構造或者缺陷等的存在，非破壞性且簡便地觀察它們。
根據本方法發明，能夠以非破壞性且簡便的方法來觀察透明層或含氣泡層內部的層構造以及缺陷等。另外，在氧化矽玻璃坩堝的製造程序中，通過進行本發明的檢查，能夠判別具有某種缺陷等的氧化矽玻璃坩堝。並且，通過使用經過該製造程序的氧化矽玻璃坩堝，能夠降低由於坩堝缺陷而導致的單晶矽鑄錠結晶缺陷的產生。
1‧‧‧氧化矽玻璃坩堝
2‧‧‧雷射光源
3‧‧‧拍攝裝置部
4‧‧‧照明部
21‧‧‧雷射部
31‧‧‧拉曼分光測量部
311‧‧‧瑞利光除去濾波器
312‧‧‧分光器
313‧‧‧檢測器
圖1是表示本發明的第一實施方式涉及的坩堝測量裝置的結構的一個示例的圖。
圖2是表示從端面方向測量對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時的狀態時的一個示例的圖。
圖3是表示從端面方向測量對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時的狀態時的一個示例的圖。
圖4是表示從端面方向測量對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時的狀態時的一個示例的圖。
圖5是表示第一實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。
圖6是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。
圖7是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。
圖8是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。
圖9是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。
圖10是表示圖6所示的氧化矽玻璃坩堝的內部殘留應力的圖。
圖11是表示圖7所示的氧化矽玻璃坩堝的內部殘留應力的圖。
圖12是表示利用了交叉(cross)線性雷射時的散射狀況的一個示例的圖。
圖13是表示利用了交叉線性雷射時的散射狀況的一個示例的圖。
圖14是表示第二實施方式涉及的坩堝測量裝置的結構的一個示例的圖。
圖15是表示第二實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。
圖16是表示坩堝內表面與照明部之間的距離給予散射狀況測量的影響的圖。
圖17是表示第三實施方式的坩堝測量裝置的結構的一個示例的圖。
圖18是表示第三實施方式的坩堝測量裝置進行拉曼光譜測量的位置的一個示例的圖。
圖19是表示第三實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。
圖20是實際測量的拉曼光譜的一個示例。
圖21是實際測量的拉曼光譜的一個示例。
本說明書中的雷射的散射狀況是指雷射散射光的擴展或強度的狀態。另外，光透射層是指透明層且不存在裂紋等缺陷等的區域。將含氣泡層內或者透明層記憶體在裂紋等缺陷的層稱為“光散射層”。
本實施方式的氧化矽玻璃坩堝具有如下形狀，該形狀包括：在上端具有開口部的圓筒狀的側壁部(直筒部)；彎曲的底部；以及連結側壁部和底部且與底部相比曲率較大的角部。另外，氧化矽玻璃坩堝的側壁部的上端面形成為圓環狀的平坦面。另外，氧化矽玻璃坩堝例如從該氧化矽玻璃坩堝的內表面朝向外表面包括多個層而構成，其中，該多個層包括基於目測或圖像數據等不能觀察到氣泡的透明層和能夠觀察到氣泡的含氣泡層等。
本實施方式的氧化矽玻璃坩堝例如利用旋轉模具法而製造。旋轉模具法是在旋轉的(碳製)模具中堆積氧化矽粉，對堆積的氧化矽粉層進行電弧熔融，由此來製造氧化矽玻璃坩堝的方法。因為氧化矽玻璃坩堝的開口端部附近的形狀易於變得不整齊，所以將通過旋轉模具法製造的氧化矽玻璃坩堝的開口端部切斷成規定寬度，來使開口端部的形狀變得整齊。
例如，通過一邊使上述氧化矽玻璃坩堝旋轉一邊在其內側熔化多晶矽，使該矽的溶液與晶種相接觸，在頸縮處理後對晶種進行提拉，由此來製造單晶矽。另外，一般地，單晶矽的每次提拉都用到氧化矽玻璃坩堝。即，針對單晶矽的每次提拉都需要單獨地準備氧化矽玻璃坩堝。
作為上述氧化矽玻璃坩堝的示例，在氧化矽玻璃坩堝中豎直方向所形成的部分的上端和下端的中間部分，含氣泡層的厚度與透明層的厚度之比是0.7~1.4，根據該結構，能夠將加熱導致的體積膨脹抑制到最小限度，能夠降低氧化矽玻璃坩堝的變形或熔損(日本特開2012-116713號公報)。
另外，通過從氧化矽玻璃坩堝的內表面朝向外表面，沿著厚度方向形成合成氧化矽玻璃層、天然氧化矽玻璃層、含雜質氧化矽玻璃層以及天然氧化矽玻璃層，能夠降低氧化矽玻璃坩堝的變形或熔損(日本特開第2012-6804號公報)。
並且，坩堝內表面的正圓度和坩堝外表面的正圓度，相對於與正圓度同一測量高度的最大壁厚M，均是0.4以下，由此能夠在單晶矽提拉時實現較高的結晶化率(日本特開2009-286651號公報)。
如上述文獻那樣，已知具有各種構造的氧化矽玻璃坩堝。然而，在氧化矽玻璃坩堝中，設置透明層和含氣泡層的目的是，減少產生棕環的原因等來提高要被提拉的單晶矽的品質，使單晶矽提拉時的熱控制變得容易等。然而，在透明層中，即便基於目測或圖像數據等未觀察到氣泡，有時也存在非常小的裂紋等缺陷。另外，在目測中觀察到由單層構成的含氣泡層有時實際上是由多層構造構成的。這樣，在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造中，有時存在目測中難以判別的缺陷。這樣的缺陷有可能導致單晶矽提拉時要重新進行提拉或提拉中氧化矽玻璃坩堝發生破損。因此，優選在事前判別具有這樣的缺陷的氧化矽玻璃坩堝。然而，如上述那樣，無論是存在缺陷的氧化矽玻璃坩堝還是不存在缺陷的氧化矽玻璃坩堝，在目測等中均同樣地被看作具有透明層和含氣泡層的氧化矽玻璃坩堝。因此，產生了通過目測等無法在事前判別氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造中存在問題的氧化矽玻璃坩堝這樣的問題。
如上述那樣，通過目測無法在事前判別氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。因此，考慮利用專利文獻1或專利文獻2至4所記載的測量氧化矽玻璃坩堝的技術，來測量製造出的氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。然而，如果利用專利文獻1所記載的方法在厚度方向進行圖像解析，則例如在判別遍及氧化矽玻璃坩堝全周的厚度方向的層構造時，需要遍及氧化矽玻璃坩堝的全周在厚度方向的各個點進行測量，因此會花費大量的精力和時間。另外，在專利文獻1所記載的方法中，因為在厚度方向的各個點進行測量，所以在厚度方向僅能進行不連續的解析。並且，專利文獻1所記載的方法是測量氣泡的方法，無法判別透明層的構造。這樣，若想要利用引用文獻1所記載的方法來測量厚度方向的層構造，就會存在如下問題：花費大量的精力和時間，在厚度方向無法進行連續的解析，另外測量物件受限。
另外，專利文獻2至專利文獻4所記載的技術是測量氧化矽玻璃坩堝內表面的狀態的技術。因此，在專利文獻2至專利文獻4的技術中，無法確認氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。這樣，在專利文獻1或專利文獻2至專利文獻4等的技術中，會產生如下問題：無法測量製造出的氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，或者測量時要花費大量的精力和時間。因此，一般地，通過選取製造出的氧化矽玻璃坩堝的一部分，進行破壞檢查，由此來確認製造出的氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。
作為本發明的一個方式的氧化矽玻璃坩堝的評價裝置是通過旋轉模具法製造出的氧化矽玻璃坩堝的評價裝置，對射入氧化矽玻璃坩堝的上端面或者氧化矽玻璃坩堝的上端部附近的內側表面的雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況進行測量，所述氧化矽玻璃坩堝具有：在上端具有開口部的圓筒狀的直筒部；彎曲的底部；以及連結所述側壁部和所述底部且與底部相比曲率較大的角部，所述直筒部的上端被平坦地形成。
另外，作為本發明的另一個方式的坩堝測量方法採用以下步驟：對作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝的上端面或者氧化矽玻璃坩堝的上端部附近的內側表面射出雷射，測量射入到氧化矽玻璃坩堝內的雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況，所述氧化矽玻璃坩
堝具有：在上端具有開口部的圓筒狀的直筒部；彎曲的底部；以及連結所述側壁部和所述底部且與底部相比曲率較大的角部，所述直筒部的上端被平坦地形成。
根據上述發明，首先從氧化矽玻璃坩堝的內側或者外側沿著厚度方向射出位於氧化矽玻璃坩堝的上端部附近的半導體雷射或固體雷射等雷射。從而，射入氧化矽玻璃坩堝的雷射根據氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的層構造，進行透射或者部分散射。
具體地，射入氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的雷射在光透射層中，在不散射或不反射的情況下進行透射。但是，雷射在光散射層進行散射。
利用例如拍攝裝置等來拍攝射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射的散射狀況，測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
射入氧化矽玻璃坩堝的雷射根據該氧化矽玻璃坩堝的構造(透明層、含氣泡層、或有無缺陷等)，而引起透射或部分散射等各種散射狀況。因此，通過拍攝氧化矽玻璃坩堝的端面，能夠獲取與氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造對應的圖像數據。通過解析該圖像數據，能夠連續地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠非破壞性地並簡便地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。
根據上述發明，射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射即便是透明層如果存在裂紋等缺陷等就會被其散射，因此通過測量該雷射的散射，能夠檢測通過目測無法檢測出的透明層中的缺陷等。另外，能夠測量在氧化矽玻璃坩堝的最內表面側是否形成了進行單晶矽提拉時僅所需且足夠厚度的光透射層等。根據上述發明，能夠非破壞性地並容易地測量有無光透射層或光透射層的厚度等氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。
在氧化矽玻璃坩堝的內表面側形成厚度較薄的光透射層或者光散射層的情況下，當製造單晶矽時，該光透射層的熔化等會使得含氣泡層或含有裂紋等缺陷的光散射層被暴露在矽溶液中。氧化矽玻璃坩堝的光散射層所含的氣泡或裂紋等缺陷所導致的凹凸部分出現在矽溶液與氧化矽玻璃坩堝
的接觸面，在該接觸面集中地產生所謂的棕環。因此，有時提拉後的單晶矽會出現結晶缺陷等問題。因此，優選在氧化矽玻璃坩堝的內表面側形成有某程度的厚度的光透射層，其重要之處在於測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。
並且，根據上述發明，如果在光散射層中存在層構造，則射入的雷射被散射，產生反映了層狀構造的散射光，因此通過測量散射光就能夠知曉該層構造。例如，如果雷射的散射光強度在某個範圍內是均勻的，則可知光散射層在坩堝的厚度方向由單層構成。
在含氣泡層包括多個層的情況下，由於各層的熱膨脹率的不同等，氧化矽玻璃坩堝的強度等有可能會產生問題。因此，通過將含氣泡層設為單一層，能夠降低由於熱膨脹率的不同等而引起的氧化矽玻璃坩堝發生破損的可能性。為了降低由於熱膨脹率的不同等而引起的氧化矽玻璃坩堝的破損，優選含氣泡層中不含有多層構造。即，如上述那樣，通過測量光散射層或含氣泡層的層構造，能夠判別由於熱膨脹率的不同等而導致的破損可能性低的氧化矽玻璃坩堝。
此外，根據上述發明，例如能夠測量光散射層的厚度和光透射層與光散射層之間的邊界的形狀等，能夠判別具有優選的光散射層的厚度的氧化矽玻璃坩堝和光透射層與光散射層之間的邊界的界面是優選形狀的氧化矽玻璃坩堝。
在結晶提拉的程序中，矽溶液界面被調整到相對於矽提拉裝置的加熱器處於相同的位置，隨著結晶提拉的進行，坩堝被控制成向上方移動。從而，在單晶矽提拉中，單晶矽的生長部分即矽溶液變成單晶矽的溶液與結晶之間的邊界部分的溫度處於矽的融點，為了使該邊界部分穩定化，需要非常精細的溫度控制。
假如在氧化矽玻璃坩堝僅由透明層構成的情況下，當利用加熱器來加熱氧化矽玻璃坩堝內的矽溶液時，來自加熱器的輻射熱會透過氧化矽玻璃坩堝而直接傳導到矽溶液界面，因此存在難以進行溫度控制的情況。在單晶矽提拉時為了進行適當的溫度控制，優選在透明層的外側設置含氣泡
層，並且該含氣泡層具有適當厚度。因此，通過測量光散射層的厚度，能夠判別可以容易地進行適當的溫度控制的氧化矽玻璃坩堝。
另外根據上述發明，因為射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射在形成於氧化矽玻璃坩堝厚度方向上的界面處發生散射，所以通過測量該雷射的散射，能夠測量該界面。例如，當對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時，在多個點觀察到該雷射的散射光的情況下，可知在該氧化矽玻璃坩堝形成有多個界面。
一般地，氧化矽玻璃坩堝在同一層內氧化矽網路構造處於相同狀態。因此，一旦產生裂痕，該裂痕不會在途中停止而是會在層內擴大，有時會使氧化矽玻璃坩堝發生裂縫。另一方面，如果在厚度方向存在界面，則各層內的氧化矽網路構造是不同的，所以裂痕在該界面部分停止擴大，能夠防止由於裂痕的擴大而導致氧化矽玻璃坩堝產生裂縫。
例如，通過對氧化矽玻璃坩堝在假想溫度以上的溫度進行退火處理，能夠形成優選的層構造。因此，通過上述發明甄別氧化矽玻璃坩堝，進行退火處理，由此能夠製造難以裂縫的坩堝。
從氧化矽玻璃坩堝的端面方向對該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置射出雷射，測量與該射出的雷射對應地產生的拉曼散射，由此能夠把握氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。即，作為上述程序的替代，也可以構成為測量與射入的雷射對應地產生的拉曼散射。
另外，上述坩堝測量裝置也可以是，所述光射出部構成為從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出所述雷射，所述散射狀況測量部構成為從作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝中被所述光射出部射入雷射的部分的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的散射狀況。
另外，上述坩堝測量方法的發明也可以構成為，從氧化矽玻璃坩堝的內側向外側沿著該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出雷射，從氧化矽玻璃坩堝的雷射所射入的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量雷射沿著氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射光的狀況。
在本結構中，作為測量氧化矽玻璃坩堝的程序，從坩堝內側向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向，在自然冷卻的氧化矽玻璃坩堝的內側設置雷射光源以射出雷射。
本發明也可以構成為，例如從該氧化矽玻璃坩堝的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，利用拍攝裝置等來拍攝射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射的散射狀況。雷射從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向外側射入，從而氧化矽玻璃坩堝產生各種散射狀況。因此，如果從氧化矽玻璃坩堝的端面方向拍攝射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射的散射狀況，則能夠獲取與氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造對應的圖像數據。通過解析該圖像數據，能夠非破壞性地並容易地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠判別具有期望品質的氧化矽玻璃坩堝。
從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出雷射，從端面方向測量雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的散射狀況，由此除了氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造之外，還能夠非破壞性地並容易地判別該層構造中存在的通過目測無法確認的缺陷。另外，還能夠非破壞性地並容易地測量光透射層的厚度等。
另外，上述坩堝測量裝置也可以構成為具有照明部，其將與所述光射出部射出的雷射的波長對應的規定波長的光照射到氧化矽玻璃坩堝，所述散射狀況測量部在所述照明部的光照射下測量所述雷射的散射狀況。
另外，本發明也可以構成為，在測量雷射的散射狀況的程序中，將與射出的雷射的波長對應的規定波長的照明光照射到氧化矽玻璃坩堝，在所述照明光的照射下測量雷射的散射狀況。
根據本結構，例如當對氧化矽玻璃坩堝射出紅色雷射時，照射藍色照明光。該情況下，色相與雷射顏色接近的橙色照明等會使得雷射的散射變得不醒目而最好避開。
這樣，通過測量在根據雷射的波長而調整的照明光下雷射的散射狀
況，能夠更明確地測量該雷射的散射狀況。從而，能夠高精度地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠非破壞性地並容易地判別具有期望厚度方向的層構造的氧化矽玻璃坩堝。
另外，上述坩堝測量裝置也可以構成為，所述光射出部射出水平雷射作為所述雷射。
本發明也可以構成為，具有對氧化矽玻璃坩堝射出水平雷射，測量射入的水平雷射在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況的程序。
一般地，水平雷射是指與地面成水平方向的線性雷射。根據本結構，對於氧化矽玻璃坩堝，將水平雷射射入氧化矽玻璃坩堝，以光學式拍攝裝置等拍攝與遍佈大範圍的氧化矽玻璃坩堝的構造對應的各種雷射的散射狀況，能夠獲取其圖像數據。
通過這樣的結構，對於上述那樣的水平方向的雷射射入的大範圍的氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠一次性且高效地測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造。
通過在旋轉的碳製模具中堆積氧化矽粉，對堆積的氧化矽粉層進行電弧熔融，來製造氧化矽玻璃坩堝。因此，透明層或含氣泡層的層構造相對於坩堝的中心軸對稱。另一方面，因為氧化矽粉的堆積，所以在氧化矽玻璃坩堝的高度方向觀察不到層構造的對稱性。因此，為了把握氧化矽玻璃坩堝的特性，更重要之處在于知曉高度方向的層構造的分佈。
在此，如果使用垂直雷射作為射入雷射，能夠詳細地知曉坩堝高度方向的層構造以及含氣泡層內的層構造等。垂直雷射是指垂直方向的線性雷射(例如，使水平雷射傾斜90度後的雷射)。並且，通過使用交叉線性雷射，還能夠同時具有水平雷射和垂直雷射的優點。
另外，通過使雷射沿著傾斜方向(朝向氧化矽玻璃坩堝的深度方向傾斜的方向。角度可以任意)射出，例如還能夠判別缺陷在多深的深度存在。
這樣，本發明能夠利用各種雷射。
另外，上述坩堝測量裝置採用如下結構，所述光射出部構成為，從氧化矽玻璃坩堝的端面方向，向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置射出雷射，所述散射狀況測量部在所述各位置測量與所述光射出部射出的雷射對應地產生的拉曼散射，作為所述雷射的散射狀況。
另外，本發明也可以構成為，從氧化矽玻璃坩堝的端面方向向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置射出雷射，在所述各位置測量根據所述射出的雷射而產生的拉曼散射，作為所述雷射的散射狀態。
根據本結構，例如使來自氧化矽玻璃坩堝的散射光，經過瑞利光除去濾波器來除去瑞利光，在此基礎上，通過衍射光柵等分光器來進行分光，利用檢測器等來進行檢測。之後，利用信息處理裝置等將其變換成拉曼位移並加以顯示。
一般地知曉，在對氧化矽玻璃進行拉曼測量的情況下，能夠測量歸屬於平面四元環的峰值和歸屬於平面三元環的峰值等多個峰值。然而，在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向包括多個層構造的情況下，因為在各層氧化矽網路構造是不同的，所以在厚度方向的各位置處拉曼位移的各峰值的波數值會產生偏差。因此，通過在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置測量拉曼位移，能夠測量各層的層構造。
根據上述結構，即便看起來是透明層的部分，如果層構造不同，則能夠進行上述主旨的檢測。另外，即便含氣泡層具有多個層構造，也能夠進行上述主旨的檢測。其結果，能夠判別在單晶矽提拉時易於引起變形的氧化矽玻璃坩堝等。
另外，在上述坩堝測量裝置中，所述光射出部構成為以預定的規定間隔遍佈氧化矽玻璃坩堝的全部周長地射出雷射，所述散射狀況測量部構成為分別測量與所述光射出部射出的雷射對應的所述雷射的散射狀況。
另外，本發明也可以構成為，以預定的規定間隔遍佈氧化矽玻璃坩堝的全部周長射出雷射，分別測量與射出的雷射對應的所述雷射的散射狀況。
例如，在從氧化矽玻璃坩堝的內側對氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出雷射的情況下，在射出雷射的狀態下，使雷射光源旋轉，由此能夠遍佈氧化矽玻璃坩堝的全部周長射入雷射。
從而，通過使拍攝散射狀況的拍攝裝置與雷射光源的旋轉相配合地移動，能夠拍攝通過雷射光源的旋轉而遍佈氧化矽玻璃坩堝的全部周長地產生的雷射的散射狀況。
根據本結構，能夠容易地測量氧化矽玻璃坩堝的全部周長在厚度方向的構造，能夠遍佈氧化矽玻璃坩堝的全部周長地判別無法檢測缺陷的氧化矽玻璃坩堝。
下面，參照附圖詳細地說明本發明的優選實施方式。
參照圖1至圖13說明本發明的第一實施方式的坩堝測量裝置、坩堝測量方法。圖是表示坩堝測量裝置的結構的一個示例的圖。圖2至圖4是表示從端面方向測量對氧化矽玻璃坩堝射入雷射時的狀態時的一個示例的圖。圖5是表示坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。圖6至圖9是表示實際的測量圖像的一個示例的圖。圖10是表示圖6所示的氧化矽玻璃坩堝的內部殘留應力的圖。圖11是表示圖7所示的氧化矽玻璃坩堝的內部殘留應力的圖。圖12和圖13是表示使用了交叉線性雷射時的散射狀況的一個示例的圖。
在本實施方式中說明坩堝測量裝置，其對雷射在具有透明層和含氣泡層的氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部在厚度方向的各位置處的散射狀況進行測量。另外，說明利用上述坩堝測量裝置進行的坩堝測量方法。本實施方式的坩堝測量裝置如後述那樣，構成為從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向該氧
化矽玻璃坩堝的上端部附近的厚度方向射出雷射。從而，坩堝測量裝置通過從端面方向拍攝氧化矽玻璃坩堝，來測量在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部在厚度方向的各位置處的雷射散射狀況。由此，如後述那樣，能夠把握氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的構造。即，通過使用在本實施方式中說明的坩堝測量裝置和坩堝測量方法，能夠測量光透射層(透明層且沒有裂紋等缺陷的區域)和光散射層(含氣泡層或透明層且存在裂紋等缺陷的區域)。其結果，能夠容易地發現在透明層中存在的裂紋等缺陷。另外，能夠測量光透射層和光散射層的厚度等。另外，如上述那樣，通過測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的層構造，能夠實現在單晶矽提拉時問題產生可能性降低的氧化矽玻璃坩堝和難以產生裂縫的氧化矽玻璃坩堝。
眼睛、光電二極體或光電子倍增管等光檢測器如果沒有進入光就無法感知到光，例如即便從與光的行進方向垂直的方向對可見區域波長的雷射進行目測，也無法看到光。但是該情況下，如果空氣中的塵埃或顆粒等的反射/折射導致雷射被散射，則通過該散射會使得光進入眼睛等而看到雷射。
與在空氣中同樣，可見區域波長的雷射即便是在氧化矽玻璃中也幾乎不散射，因此從與光的行進方向垂直的方向無法看到。如果雷射的光子與構成氧化矽玻璃的原子相互作用，則會激發該原子所形成的電偶極子的振動，從其釋放出光子。釋放出的光子成為二次波。
在大量的原子零星且隨機分佈的情況下，如果在任意方向觀測這些二次波，其強度變成來自各原子的二次波的強度之和，一般不會為0。這就是光散射的情況。與此相對，當構成氧化矽玻璃的原子較密且其密度均勻時，來自各原子的二次波相互干涉，在特定方向以外的方向其強度為0。根據干涉結果不會消失的二次波成為反射波或者折射波。
光散射一般地是由於物質不均勻而引起的，如果不均勻的氧化矽玻璃中的空隙、氣泡或缺陷等的存在而導致雷射發生散射，則光會被看到。因此根據雷射的散射，能夠知曉空隙、氣泡、缺陷以及層的邊界等的存在。
本實施方式中作為測量物件的氧化矽玻璃坩堝具有如下形狀，該形狀包括：在上端具有開口部的圓筒狀的側壁部(直筒部)；彎曲的底部；以及
連結側壁部和底部且與底部相比曲率較大的角部。另外，氧化矽玻璃坩堝的側壁部的上端面形成為圓環狀的平坦面。本實施方式的氧化矽玻璃坩堝例如通過旋轉模具法來製造，其中，該旋轉模具法是通過在旋轉的(碳製的)模具中堆積氧化矽粉，對堆積的氧化矽粉層進行電弧熔融，由此來製造氧化矽玻璃坩堝的方法。另外，氧化矽玻璃坩堝的開口端部附近的形狀易於變得不整齊，因此將旋轉模具法製造出的氧化矽玻璃坩堝的開口端部切斷成規定寬度，來使開口端部的形狀變得整齊。
圖1是本發明的第一實施方式涉及的坩堝測量裝置的結構的一個示例。該坩堝測量裝置具有：雷射光源2(光射出部)，其對氧化矽玻璃坩堝1射出雷射；以及拍攝裝置部3(散射狀況測量部)，其從氧化矽玻璃坩堝1的端面方向拍攝射入雷射在氧化矽玻璃坩堝1內的散射狀態。
雷射光源2例如是固體雷射光源或半導體雷射光源等，配置成對氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向射入雷射。作為雷射光源2的示例，能夠列舉出AlGaInP(磷化鋁鎵銦)式可移動型雷射光源(輸出波長為630nm附近)等。另外，光照射部除了雷射光源之外，還能夠使用反射鏡或雷射傳送用光纖。
如圖1所示，本實施方式的雷射光源2設置在氧化矽玻璃坩堝1的內部，以從氧化矽玻璃坩堝1的內部，朝向該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向射出雷射。通過這樣地設置雷射光源2，從該氧化矽玻璃坩堝1的內側朝向外側，對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射。
另外，雷射光源2朝向氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向射出雷射即可，不僅可以設置成與氧化矽玻璃坩堝1的側壁的法線方向垂直，還可以設置成朝向傾斜方向射出雷射。另外，優選雷射光源2設置成在氧化矽玻璃坩堝1的端面附近(例如，氧化矽玻璃坩堝的從端面到2cm深度等的上端部附近)射入並透射雷射。
雷射光源2射出的雷射在例如空氣中通過後射入氧化矽玻璃坩堝1，根據氧化矽玻璃坩堝1的構造而進行透射或者部分散射，由此在厚度方向的各位置處表示各種散射狀況。
氧化矽玻璃是非晶體，因此基本上不存在成為光散射原因的晶界。另外，在波長約為400nm~800nm的範圍的可見波段，人類的眼睛觀察可以透明地看到氧化矽玻璃。氧化矽玻璃在可見波段透明是指該波長區域的光不被吸收或不被散射。這是因為，根據氧化矽玻璃的能隙，波長為大約400nm以下的光產生光吸收，但是波長超過該波長的光不會被吸收，另外通過氧化矽玻璃的自由電子的等離子的振動，波長為大約780nm以上的光產生光散射，因此波長小於該波長的光不會被散射。一般地，氧化矽玻璃的光透射率相對較高的波長域根據其製法或原料等的不同而不同，但是大體上是200nm~4000nm左右。
因此，在氧化矽玻璃坩堝1的透明層且不存在裂紋等缺陷的區域，雷射光源2(射出630nm的雷射)射出的雷射不被吸收或者散射，而進行透射(直行)。
另一方面，在氧化矽玻璃坩堝1的含氣泡層中，在氣泡與氧化矽玻璃之間的邊界等處，雷射會被散射。因此，如果雷射光源2射出的雷射射入含氣泡層，則雷射的一部分會被散射。另外，即便在目測判斷為透明(為透明層)的區域，在該區域存在裂紋等缺陷的情況下，雷射的一部分在該缺陷處也會被散射。
氧化矽玻璃存在與紫外線或紅外線相互作用的性質，因此作為雷射光源2，優選射出可見光的雷射(約400nm~800nm的範圍)。作為在本實施方式中利用的雷射光源2，例如能夠利用紅色波長的雷射(例如，約635nm、約650nm)、綠色波長的雷射(例如，約532nm)、藍色波長的雷射(例如，約410nm)等。另外，在本實施方式中，作為雷射光源2，也可以利用深紫外光雷射(例如，230nm~350nm等)等除了可見光以外的其他雷射。
前述的氧化矽玻璃與紅外區域光的相互作用根據構成玻璃的離子間的振動的激發而發生。因為構成玻璃的離子來自於氧化矽玻璃中的雜質，所以雜質越少光的吸收就越少。另外，光的吸收特性根據玻璃製造時的狀態的氧化矽網路構造的不同而發生變化。另一方面，氧化矽玻璃與紫外區域光的相互作用由於電子激發而引起，因此與紅外區域光的相互作用不同。電子激發依賴於氧化矽玻璃的價電子帶和傳導帶的帶隙，通過導入鹼性金
屬等雜質，使得帶隙較小，從而吸收端有時會擴展到可見區域。
在本實施方式中，例如利用雷射光源2，以距離3m來測量，其雷射直徑是5nm~20mm左右、輸出是大約0.2mw~500mw左右。另外，雷射光源2的射出口徑例如是大約0.8mm~5.5mm左右。另外，雷射光源2的雷射直徑、輸出或射出口徑也可以是上述例示的值以外的其他值。
拍攝裝置部3是一般的拍攝裝置，具有：未圖示的CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)圖像感測器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體)圖像感測器等拍攝元件；以及透鏡部等。本實施方式的拍攝裝置部3構成為，設置在能夠拍攝作為測量物件的氧化矽玻璃坩堝1的端面位置(即，端面方向)，從被射入雷射的部分的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量通過雷射光源2射入氧化矽玻璃坩堝1內的雷射在氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部在厚度方向的散射狀況。具體地，例如參照圖1，在氧化矽玻璃坩堝1朝向下設置的情況下，拍攝裝置部3在氧化矽玻璃坩堝1的下側以透鏡部朝向上方的形式設置。
如上所述，射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射在該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處，根據氧化矽玻璃坩堝1的構造表示各種散射狀況。因此，拍攝裝置部3通過拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面，來獲取表示雷射在氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況的圖像數據。之後，拍攝裝置部3將獲取到的圖像數據顯示在例如未圖示的顯示部上。
例如，在通過光學顯微鏡或金屬顯微鏡來觀察物件的情況下，利用透射光或反射光。即便在使用雷射等來觀察物件的情況下，也普遍地利用透射光或反射光來觀察物件。因此，拍攝裝置部3等觀測裝置一般地設置在能夠觀測反射光或透射光的位置，即設置在作為光射出部的雷射光源2的附近，或者設置在從雷射光源2觀察夾著氧化矽玻璃坩堝1的側壁部的相對側位置。
另一方面，本申請的發明如上述那樣，將拍攝裝置部3設置在能夠拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面的、從雷射射入方向觀察垂直方向位置(即，
端面方向)。這樣，在本申請的發明中，通過在與一般的位置不同的位置配置拍攝裝置部3，能夠不破壞並且簡便地獲取表示氧化矽玻璃坩堝1在厚度方向的各位置處的散射狀況的圖像數據，能夠測量厚度方向的層構造。
圖2至圖4是作為射入氧化矽玻璃坩堝1內的雷射的散射狀況而由拍攝裝置部3獲取的圖像數據的示意圖。用兩根線表示雷射的散射狀態，以兩根線的間隔表示雷射散射的強弱。在圖2至圖4中，以兩根線的較寬間隔表示引起較多雷射散射的區域，以兩根線的較窄間隔表示較少雷射散射的區域。另外，在兩根線之間以外的區域表示沒有射入或透射雷射，即沒有觀察到雷射散射。從而，如果散射頻度大則散射光的強度強，相反地，如果散射頻度小則散射光的強度弱。
圖2表示從氧化矽玻璃坩堝1的內表面射入雷射，射入雷射在內表面側的透明層不散射而透射，但是在含氣泡層被散射。
圖3與圖2同樣地表示在氧化矽玻璃坩堝1的內表面側存在透明層，在含氣泡層存在散射雷射的強度不同的區域。散射雷射的強度在靠近透明層以及靠近外側的含氣泡層強，在其中間的區域散射強度弱。這是因為，作為光散射層的含氣泡層由多層構成。
圖4與圖3同樣地，表示射入雷射在含氣泡層散射，並且在透明層區域散射。這表示在透明層區域存在目測無法確認的成為散射中心的裂紋等缺陷，通過測量雷射的散射光，能夠發現透明層中目測無法發現的缺陷。
這樣，拍攝裝置部3獲取根據氧化矽玻璃坩堝1在厚度方向的層構造表示透射或部分散射等各種散射狀況並表示射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射的狀態的圖像數據。通過參照拍攝裝置部3獲取到的圖像數據，能夠不破壞並容易地判別氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。
圖5是表示第一實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。
如圖5所示，利用雷射光源2，從氧化矽玻璃坩堝1的內側朝向該氧化
矽玻璃坩堝1的厚度方向射出雷射(步驟S101)。由此，對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射。之後，射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射根據該氧化矽玻璃坩堝1的構造，表示出透射或部分散射等各種散射狀況。
接著，通過拍攝裝置部3拍攝氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的端面。由此，拍攝裝置部3測量雷射在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況。即，通過拍攝裝置部3來拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面，由此來獲取表示雷射的散射狀況的圖像數據(步驟S102)。之後，拍攝裝置部3例如將獲取到的圖像數據顯示在顯示裝置上。
接著，通過拍攝裝置部3拍攝氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的端面，來獲取表示雷射在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況的圖像數據(步驟S102)。之後，拍攝裝置部3例如將獲取到的圖像數據顯示在顯示裝置上。
另外，本實施方式的坩堝測量裝置能夠包括未圖示的圖像解析部，其解析由拍攝裝置部3獲取到的圖像數據，來判定光透射層或光散射層等氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造(光透射層、光散射層以及光透射層的厚度等)。另外，坩堝測量方法能夠構成為，解析圖像數據來判定氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造(光透射層、光散射層以及光透射層的厚度等)。
圖像解析部例如是一般的信息處理裝置，包括運算裝置和存儲裝置，通過由運算裝置執行存儲裝置所存儲的程式，來實現對由拍攝裝置部3獲取到的圖像數據進行解析的功能。即，圖像解析部基於圖像數據來判斷氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。由此，能夠自動地判斷氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。
另外，在本實施方式中，當對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射時，也可以以射入角成為布儒斯特角的方式射入雷射。另外，此時也可以構成為雷射光源2射出p偏振光的雷射。另外，p偏振光是指電場的振動方向與射入面平行的朝向的偏振光。
通過這樣的結構，能夠使由雷射光源2射出的雷射在空氣與氧化矽玻璃坩堝1之間的界面不反射地射入，因此能夠將其利用於全部層構造等的觀測，能夠有效地觀察氧化矽玻璃坩堝1的狀態。另外，當觀察雷射的散射狀況時，因為在空氣與氧化矽玻璃坩堝1之間的界面不引起反射，所以能夠不受反射光的影響地檢測例如處於界面附近的層構造或缺陷等。
此外，射入角也可以不準確地成為布儒斯特角。通過以接近布儒斯特角的方式射出雷射，即便不是準確的角度也能夠獲得某種程度的效果。
因為雷射光源2射入雷射的氧化矽玻璃坩堝1的上端部附近是具有圓筒狀形狀的側壁部，所以變成對曲面射入雷射，如果雷射光源2的位置發生偏差則射入角發生變化，有時不能成為布儒斯特角。並且，如上述那樣，因為氧化矽玻璃坩堝1例如通過旋轉模具法來製造，所以製造出的氧化矽玻璃坩堝1的形狀有時與設計圖之間存在偏差。因此，需要以在所決定的位置射入角成為布儒斯特角的方式來準確地決定雷射的射出位置和射入角度，並射入雷射。
例如，關於32英寸的氧化矽玻璃坩堝，其內徑約為81.3cm，其質量為50kg至60kg，關於40英寸的氧化矽玻璃坩堝，其內徑約為101.6cm，其質量為90kg至100kg，因此氧化矽玻璃坩堝是大型的重物。為了在這樣的氧化矽玻璃坩堝的某個測量位置，以所需的位置和角度射入雷射並觀察散射光，困難之處在於通過使氧化矽玻璃坩堝1自身活動來高精度地調整設置位置以及設置角度。
因此，例如利用機械手等來預先測量氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀(三維座標)，算出相對於該測量位置的射出雷射的位置和角度，針對每個測量點能夠一邊改變雷射光源的位置和角度一邊進行測量，所以不需要調整氧化矽玻璃坩堝1自身的設置位置。
另外，關於氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀測量，例如在機械手的前端設置由雷射位移感測器等構成的內部測距部，使該內部測距部沿著坩堝內表面非接觸地移動來測量。具體地，在內部測距部的移動路徑上的多個測量點，對氧化矽玻璃坩堝1的內表面沿著傾斜方向射出雷射，並
檢測其反射光，由此能夠測量氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀。從而，通過活用該測量結果，能夠容易地以相對於氧化矽玻璃坩堝1射入角成為布儒斯特角的方式，射出雷射。
如上述那樣，根據本實施方式的坩堝測量裝置和測量方法，能夠測量光透射層和光散射層的厚度。在測量光透射層和光散射層的厚度的情況下，如果射入角與射入面的法線方向偏離(即，相對於氧化矽玻璃坩堝1不是在垂直方向而是在傾斜方向，射入雷射)，則誤差變大而無法準確地測量。因此，優選從雷射光源2射出的雷射的射入角θ(射入面的與法線方向的角度)滿足下述公式地射出。另外，在下面的公式中，將氧化矽玻璃坩堝1的壁厚(光透射層和光散射層的厚度)表示為T，將允許的誤差表示為△T。
公式1 θ=arccos T/(△T+T)
根據上述公式，表1示出氧化矽玻璃坩堝1的壁厚T、允許差△T與射入角θ的關係。例如，當坩堝的壁厚為10mm時，允許差為0.1mm時所允許的雷射的射入角在8.0°以內。這樣，以成為與氧化矽玻璃坩堝1的壁厚T以及能夠允許的偏差△T對應的射入角θ的方式來控制雷射光源2，由此能夠在可允許的誤差的範圍內測量氧化矽玻璃坩堝1的壁厚(例如，光透射層和光散射層的厚度)。另外，當控制角度θ時，優選利用上述內部測距部對氧化矽玻璃坩堝1的內表面的三維形狀的測量結果，能夠在各個點無偏差地準確控制角度θ。
另外，當測量光透射層和光散射層的厚度時，為了減小誤差，優選以
雷射的雷射直徑B(照在氧化矽玻璃坩堝1的部分的雷射直徑)滿足下述公式的方式來控制。另外，在下述公式中，將允許的誤差表示為△T，將氧化矽玻璃坩堝1的壁厚表示為T，將雷射直徑表示為B。
根據上述公式，表2示出氧化矽玻璃坩堝1的壁厚T、允許差△T和雷射直徑B的關係。例如，當坩堝的壁厚為10mm時，允許差為0.1mm時所允許的雷射直徑成為1.4mm。以成為與由表2所示的氧化矽玻璃坩堝1的壁厚T以及能夠允許的偏差△T對應的雷射直徑B的方式來控制雷射光源2，由此在能夠允許的誤差範圍內測量氧化矽玻璃坩堝1的壁厚(例如，光透射層和光散射層的厚度)。
雷射射入的部位不限於氧化矽玻璃坩堝1的內側。也可以使雷射在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向，從外側朝向內側射入。另外，也可以使雷射從氧化矽玻璃坩堝1的端面方向射入，從氧化矽玻璃坩堝1的內部測量雷射的散射狀況。該情況下，一邊使要射出的雷射的位置沿著氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向移動，一邊測量散射狀況。這樣，能夠把握在氧化矽玻璃坩堝1的內部透明層或含氣泡層形成了凹凸。
另外，在從氧化矽玻璃坩堝的內側射出雷射的狀態下使雷射光源2以預定的規定間隔(例如，每隔2~3度、5度、10度。可以是任意角度)旋轉，由此能夠遍佈氧化矽玻璃坩堝1的全部周長地射入雷射。此時，通過使拍攝裝置部3配合雷射光源2的旋轉而移動，能夠測量雷射在遍佈氧化
矽玻璃坩堝1的全部周長的各位置處的散射狀況。其結果，能夠以容易的方法測量遍佈氧化矽玻璃坩堝1的全部周長的該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的構造。
另外，這樣通過遍佈氧化矽玻璃坩堝1的全部周長地進行測量，能夠測量在該氧化矽玻璃坩堝上端部存在同心圓狀多個層時的各層的厚度分佈和正圓度。另外，還能夠測量透明層與含氣泡層之間的邊界的正圓度。因為還能夠測量氧化矽玻璃坩堝1的內表面的正圓度，所以通過利用氧化矽玻璃坩堝1的內表面的正圓度和透明層與含氣泡層之間的分界的正圓度，能夠算出是否形成了單晶矽提拉所需厚度的透明層。並且，當對單晶矽進行提拉時，如果氧化矽玻璃坩堝的層厚分佈存在不均，則熱傳導會變得不均勻，矽溶液的溫度分佈產生不均。其結果，恒定地保持單晶矽與矽溶液的接觸界面的位置變得困難，有時會產生錯位等問題。根據本實施方式的坩堝測量裝置和坩堝測量方法來測量氧化矽玻璃坩堝1，能夠判別產生轉位等問題的氧化矽玻璃坩堝。另外，當對遍佈氧化矽玻璃坩堝1的全部周長進行測量時，還優選以與後述的水平雷射的組合來執行。
在本實施方式中，說明了作為光射出部使用作為雷射指示器(laser pointer)等單向雷射的雷射光源2的情況，但是也可以利用除了單向雷射以外的其他光射出部。例如，雷射光源2能夠構成為廣角射出(例如，使之通過透鏡來實現，在該透鏡中相對於射入來的雷射的射入角度，使角度擴大規定角度(例如，2倍~4倍)射出)。或者，作為光射出部，也可以利用線性雷射(水平雷射或垂直雷射)或交叉線性雷射。交叉線性雷射通過使射出的雷射在透過準直透鏡後透過圓柱狀棒狀透鏡，由此來射出水平方向以及垂直方向的雷射。
這樣，作為光射出部利用線性雷射或交叉線性雷射，由此能夠一次性地測量大範圍的散射狀況。例如，通過利用與地表呈水平方向的線性雷射(水平雷射)，能夠遍佈大範圍地一次性測量氧化矽玻璃坩堝1的側壁部內部的層構造。由此，能夠對範圍整體無遺漏地測量層構造。另外，通過利用垂直方向的線性雷射(垂直雷射：例如使水平雷射傾斜90度後的雷射)或交叉線性雷射，能夠進行更明確的含氣泡層內的層構造的判斷和深度方向的層構造的判斷。另外，朝向傾斜方向(朝向氧化矽玻璃坩堝1的深度
方向的傾斜方向。角度可以任意)射出雷射，還能夠判別缺陷所位於的深度。
另外，在本實施方式中作為雷射光源2利用了交叉線性雷射等的情況下，例如在距離為5m以內線寬度為2mm左右，對於從雷射光源2到射入對象的距離與射入平坦的射入物件時雷射的線長之比沒有限定，但是優選例如使用成為1：0.3~2左右的比例。
本實施方式的氧化矽玻璃坩堝的製造方法包括在使氧化矽粉熔化後使其冷卻來形成氧化矽玻璃層的氧化矽玻璃層形成程序和氧化矽玻璃坩堝檢查程序。
氧化矽玻璃坩堝形成程序包括如下程序：(1)一邊使具有對石英玻璃坩堝的外形進行規定的碗狀內表面的模具旋轉，一邊在其內部的內表面(底部以及側面)上堆積規定厚度的晶質或非晶質的氧化矽粉，由此來形成氧化矽玻璃層用的氧化矽粉層；(2)通過對該氧化矽粉層進行電弧放電來加熱到2000℃~2600℃，使其熔化然後固化，由此進行玻璃化同時立刻冷卻；以及(3)將開口端部切斷成規定寬度，使開口端部的形狀變得整齊。
氧化矽玻璃坩堝檢查程序包括對上述的氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況進行測量的程序，並將其實施到經過上述氧化矽玻璃坩堝形成程序的氧化矽玻璃坩堝。在本檢查程序中，通過甄別合格的氧化矽玻璃坩堝，能夠製造具有上述各優點的氧化矽玻璃坩堝。
圖6至圖9是實際利用拍攝裝置部3拍攝從內側對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射時的雷射的散射狀況而得到的圖像。
圖6表示射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射從該氧化矽玻璃坩堝1的內側透射到規定位置後進行部分散射的狀態。該氧化矽玻璃坩堝1具有雷射透射的區域即光透射層(透明層且沒有缺陷的層)和位於光透射層外側且雷射散射的區域即光散射層(含氣泡層等)，判斷為該光散射層是單層構造。
圖7表示射入的雷射從氧化矽玻璃坩堝1的內側透射到規定位置後，
先強散射之後散射變弱，再次強散射的狀態。該氧化矽玻璃坩堝1具有光透射層和在光透射層外側的光散射層，判斷為該光散射層由多層構成。
圖8表示射入雷射從氧化矽玻璃坩堝1的內側透射到規定位置後，先強散射，散射一旦中斷後，接著雷射散射。該氧化矽玻璃坩堝1具有光透射層和在光透射層外側的光散射層，判斷為光散射層由多層構成。
圖9表示射入雷射最初散射後，一旦透射後，接著散射。該氧化矽玻璃坩堝1具有光透射層和在光透射層外側的光散射層，判斷為被認為在透明層內的氧化矽玻璃坩堝1的內側部分具有缺陷(形成了光散射層)。
圖10和圖11表示圖6和圖7的氧化矽玻璃坩堝1的歪曲(內部殘留應力)。如圖10所示，在圖6的氧化矽玻璃坩堝1(具有光透射層和光散射層，判斷為光散射層由單層構造構成的氧化矽玻璃坩堝)中，判斷為儘管在光透射層和光散射層之間存在內部殘留應力的邊界，但在除此之外的部分內部殘留應力緩慢地變化。另外，氧化矽玻璃因為具有雙折射性，所以如果內部殘留應力急劇地變化，則折射率也會急劇地變化，能夠觀察到對比度。
如圖11所示，在圖7的氧化矽玻璃坩堝1(具有光透射層和光散射層，判斷為光散射層含有多個層而構成的氧化矽玻璃坩堝)中，也判斷為在光散射層的內部存在內部殘留應力的邊界(急劇的變化)。
這樣，在氧化矽玻璃坩堝1的雷射散射狀況與歪曲之間，能夠觀察到對應關係。一般認為，氧化矽玻璃在原子等級處於壓縮或拉伸的狀態，Si-O-Si鍵合的距離(原子的密度)不均勻，歪曲與此相同，該歪曲引起射入雷射的散射。
歪曲檢查一般地是破壞檢查，破壞氧化矽玻璃坩堝1來進行。因此，通過代替歪曲檢查，不破壞並簡便地測量本發明的雷射散射狀況，能夠簡便地進行歪曲檢查。另外，還能夠測量雷射的散射狀況，根據該測量的結果(根據需要)來進行退火處理等。
為了製造單晶矽而將多晶矽裝入氧化矽玻璃坩堝1內部時，存在由於
多晶矽而對氧化矽玻璃坩堝1的內部造成壓痕的情況。在這樣的情況下，假如氧化矽玻璃坩堝1內的歪曲大，則壓痕有時會導致氧化矽玻璃坩堝1發生裂縫，但是在造成壓痕後，有時也不會直接就產生裂縫。因此，在單結晶矽提拉程序中也存在裂縫的情況，尤其是當正在使矽融解時氧化矽玻璃坩堝1發生裂縫的情況下，會使提拉裝置發生破損，矽原料廢棄，從而產生經濟損失。根據本發明的測量方法，能夠以非破壞性且容易的方法來代替氧化矽玻璃坩堝1的歪曲測量，能夠在事前防止產生上述損失。
圖12和圖13是表示使用了交叉線性雷射時的散射狀況的圖。圖12是使用交叉線性雷射射出雷射時的、拍攝氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的散射狀況的圖，可知通過使用交叉線性雷射，能夠在拍攝裝置部3所拍攝的全部範圍判別光透射層和光散射層。
如果利用交叉線性雷射，則能夠測量大範圍的散射狀況，除了光透射層和光散射層的構造以外，例如還存在能夠判別緣端的加工痕跡的情況。在圖13中，表示射入交叉線性雷射在透明層的區域也發生了散射。
接著，參照圖14至圖16說明本發明的第二實施方式。圖14表示本實施方式的坩堝測量裝置的結構的一個示例。圖15是表示第二實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。圖16是表示坩堝的內表面與照明部之間的距離給予散射狀況測量的影響的圖。
在本實施方式中，說明在規定波長的光的照射下測量射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射的散射狀況的坩堝測量裝置。另外，說明利用上述坩堝測量裝置來進行的坩堝測量方法。
如圖14所示，本實施方式的坩堝測量裝置具有雷射光源2、拍攝裝置部3以及照明部4。雷射光源2和拍攝裝置部3的結構與第一實施方式中說明的相同。因此，省略重複的說明。
照明部4由例如LED(Light emitting diode，發光二極體)等構成，構成為照射波長與雷射光源2射出的雷射的波長對應的光。具體地構成為，例
如當雷射光源2射出紅色雷射時，照明部4照射藍色波長的光。
因為色相與雷射相近的照明會使得雷射散射變得不醒目，所以優選避免照明部4照射的光(照明)。即，優選照明部4照射不含有波長與雷射光源2射出的雷射的波長接近的光。作為示例，在從雷射光源2射出的光的波長是630nm的情況下，優選使用不含有波長為630nm附近的藍色波長的光照明。另外，這是因為，當某個物體照到白色光而反射光紅色可見的情況下，該物體反射在人類的眼睛紅色可見的區域的波長的光，而吸收除此之外的波長的光。因此即便照到人類的眼睛藍色可見的區域的波長的光，該物體也不會見到紅色。
當雷射光源2對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射時，照明部4進行與該雷射的波長對應地調整的光照射，拍攝裝置部3拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面，由此能夠測量雷射的散射狀況。其結果，能夠以更高精度來測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。
下面，參照圖15說明利用上述坩堝測量裝置進行的坩堝測量方法的一個示例。
參照圖15，首先利用雷射光源2，從氧化矽玻璃坩堝1的內側朝向厚度方向射出雷射(步驟S101)。由此，對氧化矽玻璃坩堝1射入雷射。之後，射入氧化矽玻璃坩堝1的雷射與該氧化矽玻璃坩堝1的構造對應地表示透射或部分散射等各種散射狀況。
接著，假如在雷射的射出前後，利用照明部4照射與該雷射對應的照明光(S201)。由此，在照明部4的照明下，雷射射入氧化矽玻璃坩堝1。
之後，通過拍攝裝置部3拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面。由此，拍攝裝置部3在照明部4的照明下，測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的雷射的散射狀況。即，通過拍攝裝置部3拍攝氧化矽玻璃坩堝1的端面，來獲取表示雷射的散射狀況的圖像數據(步驟S102)。之後，拍攝裝置部3例如將獲取到的圖像數據顯示在顯示裝置上。
這樣，本實施方式的坩堝測量方法在照明光的照射下，測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況。其結果，能夠基於該測量的結果，把握氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。
圖16表示氧化矽玻璃坩堝1的內表面(或者端面)與照明部4之間的距離和測量雷射散射狀況的容易度的關係。具體地，圖16的(A)表示氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離是100mm的情況，圖16的(B)表示氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離是300mm的情況。另外，圖16的(C)表示氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離是500mm的情況。
如在圖16中表示，可知在所使用的雷射光源2和照明部4中，當氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離分離500mm左右時能夠最明確地測量雷射的散射狀況。這樣，通過調整氧化矽玻璃坩堝1的內表面與照明部4之間的距離，能夠更明確地測量射入雷射的散射狀況。即，優選照明部4被調整成，其與氧化矽玻璃坩堝1的內表面之間的距離成為預定的規定距離(例如，500mm)。另外，認為氧化矽玻璃坩堝1與照明部4之間的適當距離例如能夠根據照明部4照射所照射的光強度等而變化。因此，上述預定的規定距離是根據需要能夠調整的距離。
本實施方式的坩堝測量裝置和測量方法與在第一實施方式中說明了的情況相同，能夠採用除此之外的各種結構。例如，組合上述線性雷射或交叉線性雷射等(光射出部)和照明部4也是有效的。特別是，例如通過在照明部4的藍色照明光的照明下射出紅色雷射，能夠將散射的部分測量為紫色，能夠更明確地測量散射狀況。
當利用旋轉模具法製造氧化矽玻璃坩堝1時，經過在上述照明光的照明下測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況的程序，能夠更容易地製造並實現優選的氧化矽玻璃坩堝1。
下面，參照圖17至圖21說明本發明的第三實施方式。圖17是本實施
方式的坩堝測量裝置的結構的一個示例。圖18是表示本實施方式的坩堝測量裝置測量拉曼光譜的位置的一個示例的圖。圖19是表示第三實施方式涉及的坩堝測量方法的流程的一個示例的流程圖。圖20以及圖21是實際測量出的拉曼光譜的一個示例。
在本實施方式中，說明通過測量拉曼光譜(測量拉曼散射)來測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的雷射的散射狀況的坩堝測量裝置。另外，說明利用上述裝置進行的坩堝測量方法。
參照圖17，本實施方式的坩堝測量裝置例如具有雷射部21(光射出部)和拉曼分光測量部31(散射狀況測量部)。另外，拉曼分光測量部31例如具有瑞利光除去濾波器311、分光器312以及檢測器313。
雷射部21例如是半導體雷射或固體雷射等，構成為從氧化矽玻璃坩堝1的端面方向朝向氧化矽玻璃坩堝1的端面，對該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置射出單色雷射(例如，520nm的綠色雷射)。即，如圖17所示，雷射部21對氧化矽玻璃坩堝1的端面，一邊沿著該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向移動射出位置一邊射出雷射。由此，如後述那樣，分別測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜。
拉曼分光測量部31如上述那樣，具有瑞利光除去濾波器311、分光器312以及檢測器313。
瑞利光除去濾波器311是用於除去散射光中所含的波長與射出的雷射相同的光即除去瑞利散射的濾波器。雷射部21射出的雷射在射入氧化矽玻璃坩堝1的端面後，產生散射光。該散射光中，除了作為測量對象的拉曼散射光(斯托克斯(Stokes)、反斯托克斯(Anti-Stokes)，也可以是其中之一)之外，還包括瑞利散射光。因此，利用瑞利光除去濾波器31來除去瑞利散射光。
接著，通過瑞利光除去濾波器311的光射入分光器312。從而，通過分光器312，來對除去瑞利散射光後的散射光進行分光。之後，利用檢測器313，按照每個波長來檢測分光出的光。通過這樣的結構，本實施方式的坩
堝測量裝置測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置處的散射狀況。另外，檢測器313例如與未圖示的信息處理裝置連接，通過該信息處理裝置，能夠算出與檢測到的光對應的拉曼位移值。由此，能夠測量拉曼光譜。即，能夠測量拉曼散射。
另外，用於測量上述拉曼光譜的結構至多是一個示例。也可以構成為利用上述結構以外的其他結構，來測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜。
這樣，本實施方式的坩堝測量裝置具有雷射部21和拉曼分光測量部31。通過這樣的結構，獲取氧化矽玻璃坩堝1的端面的、該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜。即，如圖18所示，以照到氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的方式來調整雷射部21的位置，獲取氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜。
在此，可知在氧化矽玻璃的拉曼光譜中，測量出以歸屬於平面四元環的峰值和歸屬於平面三元環的峰值為代表的多個峰值。因此，上述氧化矽玻璃坩堝1的端面的厚度方向的各位置的拉曼光譜也同樣地具有包括歸屬於平面四元環的峰值和歸屬於平面三元環的峰值在內的多個峰值。另一方面，如果實際進行測量，則在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置，有時各峰值的拉曼位移的值會存在偏差。即，在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向有時會包括多個構造，如上述那樣，通過在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置進行拉曼測量，能夠測量上述多個構造。
另外，當測量拉曼光譜時在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置拉曼位移不同的情況下，氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的構造是不同的，利用該氧化矽玻璃坩堝1進行單晶矽提拉時易於引起歪曲。相反，在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置測量拉曼光譜，在氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置判別拉曼位移相同(差小)的氧化矽玻璃坩堝1，能夠判別難以裂縫的(沒有裂縫的)氧化矽玻璃坩堝1。這樣，作為判別難以裂縫的氧化矽玻璃坩堝1的方法之一，也可以使用拉曼光譜的測量。另外，當測量拉曼光譜來判別難以裂縫的氧化矽玻璃坩堝1時，例如，在光透射層或光散射層內(也可以在透明層或含氣泡層內)確認拉曼位移是否相同，或
者確認厚度方向整體的拉曼位移是否相同。
另外，也可以構成為，同時進行在第一實施方式以及第二實施方式中說明了的雷射的散射狀況的測量和在本實施方式中說明的拉曼光譜的測量(或者，基於雷射的散射狀況的測量結果來測量拉曼光譜(拉曼散射))。具體地，例如進行從氧化矽玻璃坩堝1的內側射出的雷射的散射狀況的測量，對於通過該雷射的散射狀況的測量而判斷為是不同構造的各層，在雷射的散射狀況的測量中照射拉曼激發用的雷射。之後，在停止了散射測量用的雷射後(在通過照明部4照射照明光的情況下，還停止了照明光的照射後)，進行拉曼測量。即，基於雷射的散射狀況的測量結果來把握光透射層和光散射層，基於該把握結果，對光透射層或光散射層、光透射層與光散射層的邊界附近等來測量拉曼光譜。通過組合這樣的兩種方法來進行測量，能夠容易且更高精度地把握氧化矽玻璃坩堝1在厚度方向的層構造。另外，在散射測量用的雷射(通過雷射光源2射出的雷射)和拉曼測量用的雷射(通過雷射部21射出的雷射)中，優選利用波長不同的雷射。
接著，說明利用上述坩堝測量裝置來進行的坩堝測量方法。
參照圖19，首先雷射部21從氧化矽玻璃坩堝1的端面方向朝向氧化矽玻璃坩堝1的端面，射出雷射(S301)。雷射部21射出的雷射在射入氧化矽玻璃坩堝1的端面後，產生散射光。因此，當除去瑞利光後，進行分光，按照每個波長檢測分光後的光。例如，通過這樣的方法，來測量拉曼散射(S302)。
之後，確認雷射的射出點是否沿著氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向發生錯位(S303)。在發生錯位的情況下，在使雷射的射出點沿著氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向錯位的基礎上，再次測量拉曼散射(S303，“是”)。另一方面，在沒有錯位的情況下(在結束了厚度方向的測量的情況下)，結束拉曼散射的測量(S303，“否”)。
這樣，本實施方式的坩堝測量方法對氧化矽玻璃坩堝1在厚度方向的各位置進行拉曼散射的測量。其結果，基於該測量出的結果，能夠把握氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。
另外，當利用旋轉模具法來製造氧化矽玻璃坩堝1時，即便經過了進行上述拉曼測量的程序，也能夠製造並實現優選的氧化矽玻璃坩堝1。另外，即便是經過具有進行厚度方向的雷射測量和拉曼測量的步驟的氧化矽玻璃坩堝1的製造程序而製造出的氧化矽玻璃坩堝1，也能夠具有同樣的有益效果。
圖20以及圖21是實際測量氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜的結果。圖20是測量與圖6和圖10同樣的氧化矽玻璃坩堝1的端面的、該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜的結果。圖21是測量與圖7和圖11同樣的氧化矽玻璃坩堝1的端面的、該氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的各位置的拉曼光譜的結果。
圖20和圖21的拉曼光譜從下向上按照順序表示拉曼測量在內表面側、內表面與中間的邊界、中間、中間與外表面側的邊界、外表面側的位置處的結果。另外，為了易於觀察，圖20以及圖21的拉曼光譜的結果被修正成各結果不重合。因此，在下面，僅將拉曼位移的值作為問題，強度不可見。
參照圖20，可知在歸屬於平面四元環的峰值(488cm-1附近的峰值)中，內表面側以及內表面與中間的邊界的測量結果、中間、中間與外表面側的邊界、外表面側的測量結果存在較大差異。如圖6和圖10所示，測量圖20後的氧化矽玻璃坩堝1具有光透射層和光散射層，是判斷為光散射層由單層構造構成的層。根據上述結構，能夠認為拉曼測量的結果和氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的散射狀況的測量結果存在一定的相關關係。即，內表面側以及內表面與中間的邊界的測量結果表示光透射層，中間、中間與外表面側的邊界、外表面側的測量結果表示光散射層。這樣，可知基於拉曼測量的結果，能夠把握氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的層構造。
另外同樣地，在圖21中，可知在歸屬於平面四元環的峰值(488cm-1附近的峰值)以及歸屬於平面三元環的峰值(602cm-1附近的峰值)中，各邊界(內表面與中間的邊界，中間與外表面側的邊界)的拉曼位移的值可以觀察到偏差。如圖7和圖11所示，測量圖21後的氧化矽玻璃坩堝1具有光透射層和光散射層，判斷為光散射層由多層構成。從這些情況也可以知曉，
拉曼測量的結果和氧化矽玻璃坩堝1的厚度方向的散射狀況的測量結果也存在一定的相關關係。
另外，表2表示對具有上述多個界面的氧化矽玻璃坩堝1的各個點(內表面側、界面1、以界面1為邊界位於內表面側外側的中間、界面2、外表面側)的拉曼光譜進行測量的結果的一個示例。在表2中，表示上述各個點的歸屬於平面四元環的峰值(488cm-1附近的峰值)以及歸屬於平面三元環的峰值(602cm-1附近的峰值)的一個示例。
表3表示上述氧化矽玻璃坩堝1的情況，可知以各界面(界面1、界面2)為邊界，在內表面側、中間、外表面側各個構造是不同的。即，可知上述氧化矽玻璃坩堝1以各界面為邊界，具有厚度方向的多個層構造，可知是裂痕難以擴展的沒有裂縫的氧化矽玻璃坩堝1。
上面，參照上述實施方式說明了本申請的發明，但是本申請的發明不限於上述實施方式。本申請的發明的結構或詳細內容在本申請的發明的範圍內能夠進行本領域技術人員能夠理解的各種變更。
1‧‧‧氧化矽玻璃坩堝
2‧‧‧雷射光源
3‧‧‧拍攝裝置部
Claims (24)
- 一種坩堝測量裝置，其特徵在於，包括：光射出部，對作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝射出雷射，所述氧化矽玻璃坩堝具有：在上端具有開口部的圓筒狀的直筒部；彎曲的底部；以及連結所述側壁部和所述底部且與底部相比曲率較大的角部，所述直筒部的上端平坦地形成；和散射狀況測量部，測量通過所述光射出部向氧化矽玻璃坩堝內射入的雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的散射狀況，其中，所述散射狀況測量部構成為測量氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
- 根據請求項1所述的坩堝測量裝置，其中，所述光射出部構成為從氧化矽玻璃坩堝的內側向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出所述雷射，所述散射狀況測量部構成為從作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝中被所述光射出部射入雷射的部分的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的散射狀況。
- 根據請求項1或者2所述的坩堝測量裝置，其中，包括照明部，使用與所述光射出部射出的雷射的波長對應的規定波長的光，來照射氧化矽玻璃坩堝，所述散射狀況測量部構成為在所述照明部的光照射下測量所述雷射的散射狀況。
- 根據請求項1至3中任一項所述的坩堝測量裝置，其中，所述光射出部構成為射出水平雷射，來作為所述雷射。
- 根據請求項1至4中任一項所述的坩堝測量裝置，其中，所述光射出部構成為射出垂直雷射，來作為所述雷射。
- 根據請求項1至5中任一項所述的坩堝測量裝置，其中，所述光射出部構成為朝向氧化矽玻璃坩堝的深度方向傾斜地射出所述雷射。
- 根據請求項1至6中任一項所述的坩堝測量裝置，其中，所述光射出部構成為以預定的規定間隔遍佈氧化矽玻璃坩堝的全部周長地射出雷射，所述散射狀況測量部構成為分別測量與所述光射出部射出的雷射對應的 所述雷射的散射狀況。
- 根據請求項1至7中任一項所述的坩堝測量裝置，其中，所述光射出部構成為射出可見光的雷射。
- 根據請求項1至8中任一項所述的坩堝測量裝置，其中，所述光射出部構成為：以射入角成為布儒斯特角的方式，對氧化矽玻璃坩堝射出p偏振光，所述p偏振光是電場的振動方向相對於射入面平行的朝向的偏振光。
- 根據請求項9所述的坩堝測量裝置，其中，包括內表面形狀測量部，測量氧化矽玻璃坩堝的內表面的三維形狀，所述光射出部基於所述內表面形狀測量部的測量結果，以射入角成為布儒斯特角的方式對氧化矽玻璃坩堝射出雷射。
- 根據請求項1至10中任一項所述的坩堝測量裝置，其中，所述光射出部構成為從氧化矽玻璃坩堝的端面方向對該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置射出雷射，所述散射狀況測量部在所述各位置測量與所述光射出部射出的雷射對應地產生的拉曼散射，作為所述雷射的散射狀況。
- 一種測量方法，其中，對作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝射出雷射，測量射入氧化矽玻璃坩堝內的雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的厚度方向的各位置處的散射狀況，其中，所述氧化矽玻璃坩堝具有：在上端具有開口部的圓筒狀的直筒部；彎曲的底部；以及連結所述側壁部和所述底部且與底部相比曲率較大的角部，所述直筒部的上端平坦地形成。
- 根據請求項12所述的測量方法，其中，從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出所述雷射，從作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝中被射入雷射的部分的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的散射狀況。
- 根據請求項12或者13所述的測量方法，其中，對氧化矽玻璃坩堝照射與射出的雷射的波長對應的規定波長的照明光，在所述照明光的照射下測量所述雷射的散射狀況。
- 根據請求項12至14中任一項所述的測量方法，其中，對氧化矽玻璃坩堝射出水平雷射，測量射入氧化矽玻璃坩堝內的水平雷射在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
- 根據請求項12至15中任一項所述的測量方法，其中，對氧化矽玻璃坩堝射出垂直雷射，測量射入氧化矽玻璃坩堝內的垂直雷射在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
- 根據請求項12至16中任一項所述的測量方法，其中，朝向氧化矽玻璃坩堝的深度方向傾斜地射出所述雷射，測量射入氧化矽玻璃坩堝內的所述雷射在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
- 根據請求項12至17中任一項所述的測量方法，其中，以預定的規定間隔遍佈氧化矽玻璃坩堝的全部周長地射出雷射，分別測量與射出的雷射對應的所述雷射的散射狀況。
- 根據請求項12至18中任一項所述的測量方法，其中，對氧化矽玻璃坩堝射出可見光的雷射，測量射入氧化矽玻璃坩堝內的可見光的雷射在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況。
- 根據請求項12至19中任一項所述的測量方法，其中，測量氧化矽玻璃坩堝的內表面的三維形狀，基於測量結果，以射入角成為布儒斯特角的方式對氧化矽玻璃坩堝射出雷射。
- 根據請求項12至20中任一項所述的測量方法，其中，以射入角成為布儒斯特角的方式對氧化矽玻璃坩堝射出p偏振光，測量射入氧化矽玻璃坩堝內的p偏振光在氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置處的散射狀況，所述p偏振光是電場的振動方向相對於射入面平行的朝向的偏振光。
- 根據請求項12至21中任一項所述的測量方法，其中，從氧化矽玻璃坩堝的端面方向對該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向的各位置射出雷射，在所述各位置測量與所述射出的雷射對應地產生的拉曼散射，作為所述雷射的散射狀況。
- 根據請求項12至22中任一項所述的坩堝測量方法，其中，從氧化矽玻璃坩堝的內側朝向該氧化矽玻璃坩堝的厚度方向射出所述雷射，從作為測量對象的氧化矽玻璃坩堝中被射入雷射的部分的上端開口部周邊的圓環狀端面方向，測量雷射在氧化矽玻璃坩堝的側壁部內部的散射狀況，並且基於所述散射狀況的測量結果來測量所述拉曼散射。
- 一種氧化矽玻璃坩堝的製造方法，其中： 其中進行請求項12至23中任一項所述的檢查程序。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2016/001613 WO2017158655A1 (ja) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | ルツボ測定装置、ルツボ測定方法、ルツボの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201738528A true TW201738528A (zh) | 2017-11-01 |
Family
ID=59851998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106107890A TW201738528A (zh) | 2016-03-18 | 2017-03-10 | 坩堝測量裝置、坩堝測量方法以及坩堝的製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW201738528A (zh) |
| WO (1) | WO2017158655A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI736890B (zh) * | 2018-05-17 | 2021-08-21 | 日商Ｓｕｍｃｏ股份有限公司 | 石英坩堝的透過率測定方法及裝置 |
| CN119164315A (zh) * | 2024-11-25 | 2024-12-20 | 成都思越智能装备股份有限公司 | 一种板状产品载具变形检测装置及检测方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110938871B (zh) * | 2019-12-31 | 2024-05-31 | 江西中材新材料有限公司 | 多晶硅铸锭设备及多晶硅铸锭方法 |
| CN118209540B (zh) * | 2024-05-22 | 2024-08-16 | 浙江康鹏半导体有限公司 | 砷化镓单晶生长状态检测方法及装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2631321B2 (ja) * | 1989-10-31 | 1997-07-16 | 信越石英株式会社 | シリコン単結晶引上用シリカガラスルツボ |
| JP5808667B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2015-11-10 | 株式会社Sumco | シリカガラスルツボの三次元形状測定方法 |
| JP6166793B2 (ja) * | 2013-12-28 | 2017-07-19 | 株式会社Sumco | 石英ガラスルツボ及びその歪み測定装置 |
| JP6405827B2 (ja) * | 2014-09-22 | 2018-10-17 | 株式会社Sumco | シリカガラスルツボの製造方法 |
| JP6405828B2 (ja) * | 2014-09-22 | 2018-10-17 | 株式会社Sumco | ルツボ測定方法 |
| JP6336867B2 (ja) * | 2014-09-22 | 2018-06-06 | 株式会社Sumco | ルツボ測定装置 |
| JP2016064932A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-28 | 株式会社Sumco | シリカガラスルツボ |
-
2016
- 2016-03-18 WO PCT/JP2016/001613 patent/WO2017158655A1/ja not_active Ceased
-
2017
- 2017-03-10 TW TW106107890A patent/TW201738528A/zh unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI736890B (zh) * | 2018-05-17 | 2021-08-21 | 日商Ｓｕｍｃｏ股份有限公司 | 石英坩堝的透過率測定方法及裝置 |
| US11703452B2 (en) | 2018-05-17 | 2023-07-18 | Sumco Corporation | Method and apparatus for measuring transmittance of quartz crucible |
| CN119164315A (zh) * | 2024-11-25 | 2024-12-20 | 成都思越智能装备股份有限公司 | 一种板状产品载具变形检测装置及检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017158655A1 (ja) | 2017-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI439684B (zh) | 具自晶圓或其他工件特定材料層所發射光致發光信號優先偵測之光致發光成像 | |
| Chivel et al. | On-line temperature monitoring in selective laser sintering/melting | |
| JP7196913B2 (ja) | 石英ルツボの透過率測定方法及び装置 | |
| EP3088573B1 (en) | Quartz glass crucible and strain measurement device therefor | |
| TWI541922B (zh) | A substrate inspection method, a substrate inspection apparatus, an exposure system, and a manufacturing method of a semiconductor device | |
| US20100028567A1 (en) | Glass sheet defect detection device, glass sheet manufacturing method, glass sheet, glass sheet quality judging device, and glass sheet inspection method | |
| JP6119926B1 (ja) | 金属体の形状検査装置及び金属体の形状検査方法 | |
| TW201738528A (zh) | 坩堝測量裝置、坩堝測量方法以及坩堝的製造方法 | |
| TWI480506B (zh) | 氧化矽玻璃坩堝三次元形狀測定方法及單晶矽製造方法 | |
| CN1902474A (zh) | 宝石中缺陷的检测 | |
| JP6301194B2 (ja) | 光学プレート、光照射装置、光測定装置、光照射方法、及び、光測定方法 | |
| CN108169282A (zh) | 差动式激光诱导红外热成像无损检测系统及方法 | |
| TW201738414A (zh) | 氧化矽玻璃坩堝和氧化矽玻璃坩堝的製造方法 | |
| JP6405828B2 (ja) | ルツボ測定方法 | |
| JP2000031229A (ja) | 半導体薄膜の検査方法及びそれを用いた半導体薄膜の製造方法 | |
| TW201248692A (en) | Examination method and device for poly-silicon thin film | |
| JP6336867B2 (ja) | ルツボ測定装置 | |
| JP2016064932A (ja) | シリカガラスルツボ | |
| JP6405827B2 (ja) | シリカガラスルツボの製造方法 | |
| TW201216393A (en) | Detecting method and device of poly-silicon film | |
| TW202415942A (zh) | 半導體檢驗工具系統及晶圓邊緣檢驗方法 | |
| TW201602552A (zh) | 體積的基板掃描器 | |
| JP2000111317A (ja) | ガラス材の厚み測定装置及び測定方法 | |
| KR101972884B1 (ko) | 용융 신호 검출 시스템 및 이를 포함하는 웨이퍼 열처리 장치 | |
| JP6086050B2 (ja) | ウエーハの評価方法 |