JP2759604B2 - 誘導加熱コイル - Google Patents
誘導加熱コイルInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
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- H05B6/365—Coil arrangements using supplementary conductive or ferromagnetic pieces
-
- H—ELECTRICITY
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- H05B6/22—Furnaces without an endless core
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Landscapes
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- General Induction Heating (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体単結晶成長装置
の加熱装置として用いられる誘導加熱コイルに関する。
さらに詳しくは、ＦＺ法（フロートゾーン法または浮遊
帯域溶融法）により不純物を均一に取り込ませながら半
導体単結晶を成長させる装置に用いられる誘導加熱コイ
ルに関する。
の加熱装置として用いられる誘導加熱コイルに関する。
さらに詳しくは、ＦＺ法（フロートゾーン法または浮遊
帯域溶融法）により不純物を均一に取り込ませながら半
導体単結晶を成長させる装置に用いられる誘導加熱コイ
ルに関する。
【０００２】
【発明の背景技術】ＦＺ法により半導体単結晶を成長す
るのに用いられる装置は、原料棒を保持する上軸と、直
径の小さい単結晶半導体からなる種結晶を保持する下軸
と、前記原料棒を加熱溶融するように配置した加熱装置
とを有する。
るのに用いられる装置は、原料棒を保持する上軸と、直
径の小さい単結晶半導体からなる種結晶を保持する下軸
と、前記原料棒を加熱溶融するように配置した加熱装置
とを有する。
【０００３】上記の装置を用いて結晶成長を行う場合
は、原料棒の一端を加熱装置により溶融して種結晶に融
着した後、種絞りしつつ無転位化しながら一体化し、原
料棒を加熱装置に対して相対的に回転させながら軸線方
向に相対移動させ、前記溶融部を前記融着部から原料棒
の他端に向けて徐々に移動させることにより単結晶化し
て棒状の半導体単結晶を得る。
は、原料棒の一端を加熱装置により溶融して種結晶に融
着した後、種絞りしつつ無転位化しながら一体化し、原
料棒を加熱装置に対して相対的に回転させながら軸線方
向に相対移動させ、前記溶融部を前記融着部から原料棒
の他端に向けて徐々に移動させることにより単結晶化し
て棒状の半導体単結晶を得る。
【０００４】上記のような成長装置においては、原料棒
を狭小域において短時間に芯まで溶融させる必要があ
り、これを満たす加熱装置としては、例えば単巻の扁平
な誘導加熱コイルを用いたものが公知の技術として既に
知られている。
を狭小域において短時間に芯まで溶融させる必要があ
り、これを満たす加熱装置としては、例えば単巻の扁平
な誘導加熱コイルを用いたものが公知の技術として既に
知られている。
【０００５】そのような公知の誘導加熱コイルとして、
例えば図２に示すように、中空導体４をリング状に巻回
して両端部を端部空隙３を介して極力接近させた誘導加
熱コイル１がある。この誘導加熱コイル１は、外周の両
端部付近の２点で一組の給電端子５と接続され、内周２
側は断面先細状に形成されている（特公昭５１−２４９
６４号他、以下「第１従来技術」と言う。）。
例えば図２に示すように、中空導体４をリング状に巻回
して両端部を端部空隙３を介して極力接近させた誘導加
熱コイル１がある。この誘導加熱コイル１は、外周の両
端部付近の２点で一組の給電端子５と接続され、内周２
側は断面先細状に形成されている（特公昭５１−２４９
６４号他、以下「第１従来技術」と言う。）。
【０００６】このような構成により、誘導加熱コイル１
の周方向における電流経路の対称性がほぼ維持される。
そして、給電端子５を介して高周波電流を流すことによ
って磁界が発生し、内周２で囲まれる領域内にほぼ均一
な磁界分布が得られるようになっている。この内周２で
囲まれた領域内に原料棒を配置することによって原料棒
は加熱溶融され、溶融帯が形成される。
の周方向における電流経路の対称性がほぼ維持される。
そして、給電端子５を介して高周波電流を流すことによ
って磁界が発生し、内周２で囲まれる領域内にほぼ均一
な磁界分布が得られるようになっている。この内周２で
囲まれた領域内に原料棒を配置することによって原料棒
は加熱溶融され、溶融帯が形成される。
【０００７】しかし、この第１従来技術の誘導加熱コイ
ルでは、端部空隙３が誘導加熱コイル１の外周の接線と
直交する面上に沿って形成されているため、その部分で
不均一磁界が発生する。また、高周波電流は最短経路を
通って流れる性質があるので、図２に示すように、給電
端子５から供給される高周波電流は電流経路７を通って
流れる。この結果、誘導加熱コイル１には低電流密度領
域８が生じ、やはり不均一磁界を生じることになる。な
お、図２では一部の低電流密度領域のみを図示してい
る。
ルでは、端部空隙３が誘導加熱コイル１の外周の接線と
直交する面上に沿って形成されているため、その部分で
不均一磁界が発生する。また、高周波電流は最短経路を
通って流れる性質があるので、図２に示すように、給電
端子５から供給される高周波電流は電流経路７を通って
流れる。この結果、誘導加熱コイル１には低電流密度領
域８が生じ、やはり不均一磁界を生じることになる。な
お、図２では一部の低電流密度領域のみを図示してい
る。
【０００８】このような不均一磁界が生じると、誘導加
熱コイルによる加熱能力の分布も不均一となり、成長す
る単結晶の品質に大きな影響を与える。例えば、不均一
磁界を有した状態で原料棒と誘導加熱コイル１との間で
相対回転／移動を行うと、不均一磁界から形成される局
部的な加熱能力の差異により、単結晶が１回転する間に
不純物濃度の高い層と低い層とが繰り返し形成される
（これを「脈動」と言う。）。すなわち、温度が高い部
分では不純物濃度が低くなり、温度が低い部分では不純
物濃度が高くなる。このような脈動を有する単結晶をス
ライスして得た半導体ウエーハを用いてデバイスを製造
した場合、脈動部分でミクロの抵抗変動が生じ、製品特
性のバラツキの原因となる。
熱コイルによる加熱能力の分布も不均一となり、成長す
る単結晶の品質に大きな影響を与える。例えば、不均一
磁界を有した状態で原料棒と誘導加熱コイル１との間で
相対回転／移動を行うと、不均一磁界から形成される局
部的な加熱能力の差異により、単結晶が１回転する間に
不純物濃度の高い層と低い層とが繰り返し形成される
（これを「脈動」と言う。）。すなわち、温度が高い部
分では不純物濃度が低くなり、温度が低い部分では不純
物濃度が高くなる。このような脈動を有する単結晶をス
ライスして得た半導体ウエーハを用いてデバイスを製造
した場合、脈動部分でミクロの抵抗変動が生じ、製品特
性のバラツキの原因となる。
【０００９】このような第１従来技術の欠陥を補うた
め、図３に示すように、誘導加熱コイル１の外周側又は
内周側からコイル幅の途中まで半径方向に延びた複数個
の空隙６を軸方向に貫通するように設けたものも考案さ
れている（特開昭５２−３０７０５号、以下「第２従来
技術」と言う。）。この第２従来技術の誘導加熱コイル
１においては、端部空隙３と同じ幅を持つ複数個の空隙
６を相互に等間隔に配置して幾何学的に周期性を持つよ
うに設けることにより、誘導加熱コイル１の表面に流れ
る高周波電流がコイルの中心軸に対して軸対称性を保ち
ながら流れるように制御している。
め、図３に示すように、誘導加熱コイル１の外周側又は
内周側からコイル幅の途中まで半径方向に延びた複数個
の空隙６を軸方向に貫通するように設けたものも考案さ
れている（特開昭５２−３０７０５号、以下「第２従来
技術」と言う。）。この第２従来技術の誘導加熱コイル
１においては、端部空隙３と同じ幅を持つ複数個の空隙
６を相互に等間隔に配置して幾何学的に周期性を持つよ
うに設けることにより、誘導加熱コイル１の表面に流れ
る高周波電流がコイルの中心軸に対して軸対称性を保ち
ながら流れるように制御している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第２従来技術
の誘導加熱コイルにおいても、図３に示すように低電流
密度領域８が生じるのを避けることができなかった。こ
れは、高周波電流が最短経路を流れるという性質による
とともに、誘導加熱コイルの構造上の制約にも要因があ
る。
の誘導加熱コイルにおいても、図３に示すように低電流
密度領域８が生じるのを避けることができなかった。こ
れは、高周波電流が最短経路を流れるという性質による
とともに、誘導加熱コイルの構造上の制約にも要因があ
る。
【００１１】すなわち、誘導加熱コイル１を冷却するた
めに中空構造のコイル内部を冷却水が流れる構造とする
必要があり、そのためには、誘導加熱コイル１の内周側
又は外周側に少なくとも冷却水を通すことができる程度
の幅の狭小部９が残るように空隙６を形成しなければな
らない。その結果、高周波電流は誘導加熱コイルの内周
及び空隙６に沿って流れず、低電流密度領域８が生じ
る。特に、この構造では高周波電流の電流経路７を誘導
加熱コイル１の内周側に十分に引き寄せることができな
いために、半導体原料の溶融部の中心部における攪拌力
が弱くなり、得られる半導体単結晶の中心部の抵抗率が
低くなってしまう。
めに中空構造のコイル内部を冷却水が流れる構造とする
必要があり、そのためには、誘導加熱コイル１の内周側
又は外周側に少なくとも冷却水を通すことができる程度
の幅の狭小部９が残るように空隙６を形成しなければな
らない。その結果、高周波電流は誘導加熱コイルの内周
及び空隙６に沿って流れず、低電流密度領域８が生じ
る。特に、この構造では高周波電流の電流経路７を誘導
加熱コイル１の内周側に十分に引き寄せることができな
いために、半導体原料の溶融部の中心部における攪拌力
が弱くなり、得られる半導体単結晶の中心部の抵抗率が
低くなってしまう。
【００１２】そこで本発明は、高周波電流の経路を制御
することができ、これを用いることにより均一な抵抗率
を有する半導体単結晶を成長することができる誘導加熱
コイルを提供することを目的とする。
することができ、これを用いることにより均一な抵抗率
を有する半導体単結晶を成長することができる誘導加熱
コイルを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる技術的課
題を達成するために、本体が金属又は合金（以下「本体
金属」と言う。）から構成された浮遊帯域溶融法に用い
る誘導加熱コイルにおいて、該本体金属と電気伝導率が
異なる金属又は合金（以下「第２金属」と言う。）を該
誘導加熱コイルの所定の場所に設けて該誘導加熱コイル
に流れる高周波電流の電流経路を制御するようにした。
題を達成するために、本体が金属又は合金（以下「本体
金属」と言う。）から構成された浮遊帯域溶融法に用い
る誘導加熱コイルにおいて、該本体金属と電気伝導率が
異なる金属又は合金（以下「第２金属」と言う。）を該
誘導加熱コイルの所定の場所に設けて該誘導加熱コイル
に流れる高周波電流の電流経路を制御するようにした。
【００１４】前記第２金属は例えば前記本体金属よりも
電気伝導率が高い金属又は合金である。その場合、前記
本体金属が青銅で前記第２金属が銅又は銀のいずれかで
あるような組み合わせが挙げられ、前記第２金属は少な
くとも前記誘導加熱コイルの表面近傍に設けられるのが
望ましい。また、前記誘導加熱コイルの内周側又は／及
び外周側から半径方向へ延びる複数個の空隙を等間隔に
設け、該空隙の縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿っ
て前記第２金属を設けるようにしてもよい。あるいは、
前記誘導加熱コイルの内周側又は／及び外周側から半径
方向へ延びる複数個の領域に絶縁物を設け、該絶縁物の
縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿って前記第２金属
を設けるようにしてもよい。
電気伝導率が高い金属又は合金である。その場合、前記
本体金属が青銅で前記第２金属が銅又は銀のいずれかで
あるような組み合わせが挙げられ、前記第２金属は少な
くとも前記誘導加熱コイルの表面近傍に設けられるのが
望ましい。また、前記誘導加熱コイルの内周側又は／及
び外周側から半径方向へ延びる複数個の空隙を等間隔に
設け、該空隙の縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿っ
て前記第２金属を設けるようにしてもよい。あるいは、
前記誘導加熱コイルの内周側又は／及び外周側から半径
方向へ延びる複数個の領域に絶縁物を設け、該絶縁物の
縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿って前記第２金属
を設けるようにしてもよい。
【００１５】また、前記第２金属は前記本体金属よりも
電気伝導率が低い金属又は合金であってもよい。
電気伝導率が低い金属又は合金であってもよい。
【００１６】さらに前記第２金属は、例えば前記誘導加
熱コイルの中心軸に対して軸対称となるように設けら
れ、特に前記誘導加熱コイルの外周と内周との間を周期
的に往復しながら周方向を一周するように設けられるよ
うにすると効果的である。
熱コイルの中心軸に対して軸対称となるように設けら
れ、特に前記誘導加熱コイルの外周と内周との間を周期
的に往復しながら周方向を一周するように設けられるよ
うにすると効果的である。
【００１７】さらに、前記第２金属として前記本体金属
よりも電気伝導率が高い金属又は合金を採用し、且つ前
記本体金属よりも電気伝導率が低い金属又は合金（以下
「第３金属」と言う。）を前記第２金属の外周側縁部に
沿って設けるようにしてもよい。
よりも電気伝導率が高い金属又は合金を採用し、且つ前
記本体金属よりも電気伝導率が低い金属又は合金（以下
「第３金属」と言う。）を前記第２金属の外周側縁部に
沿って設けるようにしてもよい。
【００１８】
【作用】本発明においては、本体金属と電気伝導率の異
なる第２金属を設けることにより高周波電流の経路を制
御し、均一な磁界を得ようとするものである。例えば、
本体金属よりも電気伝導率の高い第２金属を、制御した
い高周波電流の経路に沿って設けることにより、高周波
電流は第２金属に沿って流れ、所望の電流経路が形成さ
れる。すなわち、誘導加熱コイルの磁界分布が均一とな
るような所望の電流経路に沿って前記第２金属を配置す
ることにより、この第２金属に沿って高周波電流が流
れ、均一な磁界が形成される。
なる第２金属を設けることにより高周波電流の経路を制
御し、均一な磁界を得ようとするものである。例えば、
本体金属よりも電気伝導率の高い第２金属を、制御した
い高周波電流の経路に沿って設けることにより、高周波
電流は第２金属に沿って流れ、所望の電流経路が形成さ
れる。すなわち、誘導加熱コイルの磁界分布が均一とな
るような所望の電流経路に沿って前記第２金属を配置す
ることにより、この第２金属に沿って高周波電流が流
れ、均一な磁界が形成される。
【００１９】特に均一な磁界を得るためには、前記第２
金属を前記誘導加熱コイルの中心軸に対して軸対称とな
るように設ける。特に前記誘導加熱コイルの外周と内周
との間を周期的に往復しながら周方向を一周するように
設けると、磁界の軸対称性がよく保たれる。
金属を前記誘導加熱コイルの中心軸に対して軸対称とな
るように設ける。特に前記誘導加熱コイルの外周と内周
との間を周期的に往復しながら周方向を一周するように
設けると、磁界の軸対称性がよく保たれる。
【００２０】なお、高周波電流は主に導体表面に沿って
流れるといういわゆる表皮効果を考慮すると、前記第２
金属は誘導加熱コイル本体の表面近傍にだけ設ければ十
分に本発明の目的は達成される。一般的には３００μｍ
以上の厚さがあればよく、銅の場合は６０〜７０μｍ程
度あればよい。
流れるといういわゆる表皮効果を考慮すると、前記第２
金属は誘導加熱コイル本体の表面近傍にだけ設ければ十
分に本発明の目的は達成される。一般的には３００μｍ
以上の厚さがあればよく、銅の場合は６０〜７０μｍ程
度あればよい。
【００２１】また、前記誘導加熱コイルの内周側又は／
及び外周側から半径方向へ延びる複数個の空隙を等間隔
に設け、該空隙の縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿
って前記第２金属を設けるようにした場合、あるいは、
前記誘導加熱コイルの内周側又は／及び外周側から半径
方向へ延びる複数個の領域に絶縁物を設け、該絶縁物の
縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿って前記第２金属
を設けるようにした場合には、前記空隙又は絶縁物によ
る物理的な電流経路の制御作用も伴うので、さらに均一
な磁界が得られる。
及び外周側から半径方向へ延びる複数個の空隙を等間隔
に設け、該空隙の縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿
って前記第２金属を設けるようにした場合、あるいは、
前記誘導加熱コイルの内周側又は／及び外周側から半径
方向へ延びる複数個の領域に絶縁物を設け、該絶縁物の
縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿って前記第２金属
を設けるようにした場合には、前記空隙又は絶縁物によ
る物理的な電流経路の制御作用も伴うので、さらに均一
な磁界が得られる。
【００２２】なお、第２金属として前記本体金属よりも
電気伝導率が低い金属又は合金を採用して高周波電流が
流れるのを所望しない領域に設けた場合には、高周波電
流は第２金属が設けられた領域を流れにくくなり、第２
金属として前記本体金属よりも電気伝導率が高い金属又
は合金を採用した場合と同様に高周波電流の電流経路を
制御できる。
電気伝導率が低い金属又は合金を採用して高周波電流が
流れるのを所望しない領域に設けた場合には、高周波電
流は第２金属が設けられた領域を流れにくくなり、第２
金属として前記本体金属よりも電気伝導率が高い金属又
は合金を採用した場合と同様に高周波電流の電流経路を
制御できる。
【００２３】さらに、前記本体金属よりも電気伝導率が
高い第２金属を制御したい高周波電流の経路に沿って設
けるとともに、前記本体金属よりも電気伝導率が低い第
３金属を前記第２金属の外周側縁部に沿って設けた場合
には、高周波電流が誘導加熱コイルの内周側に引き寄せ
られる効果がさらに大きくなる。すなわち、高周波電流
を流したくない部分に電気伝導率の低い第３金属を配置
すれば、高周波電流の経路をより正確に制御することが
できる。
高い第２金属を制御したい高周波電流の経路に沿って設
けるとともに、前記本体金属よりも電気伝導率が低い第
３金属を前記第２金属の外周側縁部に沿って設けた場合
には、高周波電流が誘導加熱コイルの内周側に引き寄せ
られる効果がさらに大きくなる。すなわち、高周波電流
を流したくない部分に電気伝導率の低い第３金属を配置
すれば、高周波電流の経路をより正確に制御することが
できる。
【００２４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を例示的に説明する。但し、この実施例に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、
特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれの
みに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
を例示的に説明する。但し、この実施例に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、
特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれの
みに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２５】図１は、半導体単結晶成長装置に用いられ
る本発明の実施例に係わる誘導加熱コイル１１の平面図
を示す。本実施例の誘導加熱コイル１１は、従来例の誘
導加熱コイルの構成と同様に、中空導体１４を扁平なリ
ング状に巻回して両端部を端部空隙１３を介して極力接
近させてなり、外周の両端部付近の２点で一組の電力供
給端子１５と接続されている。
る本発明の実施例に係わる誘導加熱コイル１１の平面図
を示す。本実施例の誘導加熱コイル１１は、従来例の誘
導加熱コイルの構成と同様に、中空導体１４を扁平なリ
ング状に巻回して両端部を端部空隙１３を介して極力接
近させてなり、外周の両端部付近の２点で一組の電力供
給端子１５と接続されている。
【００２６】本実施例の誘導加熱コイル１１は本体が青
銅からなり、端部空隙１３に対して左右にそれぞれほぼ
１２０°の角度に内周側から外周側に延び、端部空隙１
３と同じ幅を持つ２個の空隙１６を軸方向に貫通するよ
うに設けてある。そして、給電端子１５から端部空隙１
３、内周１２及び空隙１６に沿って第２金属としての銀
板１８が埋め込まれている。
銅からなり、端部空隙１３に対して左右にそれぞれほぼ
１２０°の角度に内周側から外周側に延び、端部空隙１
３と同じ幅を持つ２個の空隙１６を軸方向に貫通するよ
うに設けてある。そして、給電端子１５から端部空隙１
３、内周１２及び空隙１６に沿って第２金属としての銀
板１８が埋め込まれている。
【００２７】このような構成により、給電端子１５から
供給される高周波電流は、端部空隙１３、内周１２及び
空隙１６に沿って形成された銀板１８に沿って流れるの
で、電流経路１７の軸対称性が保たれるとともに、電流
経路１７が内周側に充分に引き寄せられるので、極めて
均一な磁界が形成される。
供給される高周波電流は、端部空隙１３、内周１２及び
空隙１６に沿って形成された銀板１８に沿って流れるの
で、電流経路１７の軸対称性が保たれるとともに、電流
経路１７が内周側に充分に引き寄せられるので、極めて
均一な磁界が形成される。
【００２８】図４は、本実施例の誘導加熱コイル１１を
用いて成長させたシリコン単結晶の直径方向の抵抗率分
布を示す。また、図５には第２従来技術の誘導加熱コイ
ル１を用いて成長させたシリコン単結晶の直径方向の抵
抗率分布を比較例として示す。
用いて成長させたシリコン単結晶の直径方向の抵抗率分
布を示す。また、図５には第２従来技術の誘導加熱コイ
ル１を用いて成長させたシリコン単結晶の直径方向の抵
抗率分布を比較例として示す。
【００２９】図４及び図５から判るように、比較例の誘
導加熱コイルを用いた場合には抵抗率分布のバラツキが
大きく、特に中心部付近での抵抗率が大きく低下してい
るのに対し、本実施例の誘導加熱コイルを用いた場合に
は極めて均一な抵抗率分布のシリコン単結晶が得られ
る。このように、本実施例の誘導加熱コイルを用いる
と、極めて均一な抵抗率分布のシリコン単結晶を成長す
ることができる。
導加熱コイルを用いた場合には抵抗率分布のバラツキが
大きく、特に中心部付近での抵抗率が大きく低下してい
るのに対し、本実施例の誘導加熱コイルを用いた場合に
は極めて均一な抵抗率分布のシリコン単結晶が得られ
る。このように、本実施例の誘導加熱コイルを用いる
と、極めて均一な抵抗率分布のシリコン単結晶を成長す
ることができる。
【００３０】なお、上記実施例では誘導加熱コイルの本
体を青銅とし、第２金属として銀板を埋め込んだ構成と
したが、その他の金属の組み合わせも考えられる。すな
わち、第２金属が誘導加熱コイル本体を構成する金属よ
りも電気伝導率が高いような常磁性の金属の組み合わせ
を採用することができる。例えば、上記実施例の青銅−
銀のような合金−金属の他、金属−金属、金属−合金、
合金−合金等の組み合わせが考えられる。
体を青銅とし、第２金属として銀板を埋め込んだ構成と
したが、その他の金属の組み合わせも考えられる。すな
わち、第２金属が誘導加熱コイル本体を構成する金属よ
りも電気伝導率が高いような常磁性の金属の組み合わせ
を採用することができる。例えば、上記実施例の青銅−
銀のような合金−金属の他、金属−金属、金属−合金、
合金−合金等の組み合わせが考えられる。
【００３１】また、第２金属を形成する方法は、誘導加
熱コイル本体に溝を彫って該溝に対応する形状の金属を
埋め込むような方法の他、誘導加熱コイル本体に所望の
金属を蒸着法等により全面に形成した後に写真蝕刻法等
によりパターンエッチングする方法等も適用できる。
熱コイル本体に溝を彫って該溝に対応する形状の金属を
埋め込むような方法の他、誘導加熱コイル本体に所望の
金属を蒸着法等により全面に形成した後に写真蝕刻法等
によりパターンエッチングする方法等も適用できる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、高周
波電流を所望の経路に制御することにより均一な磁界が
得られるので、これを用いることにより均一な抵抗率分
布を有する半導体単結晶を成長することができる。
波電流を所望の経路に制御することにより均一な磁界が
得られるので、これを用いることにより均一な抵抗率分
布を有する半導体単結晶を成長することができる。
【図１】本発明の誘導加熱コイルの一実施例を示す平面
図である。
図である。
【図２】第１従来技術による誘導加熱コイルを示す平面
図である。
図である。
【図３】第２従来技術による誘導加熱コイルを示す平面
図である。
図である。
【図４】本発明の実施例の誘導加熱コイルを用いて成長
した半導体単結晶中の直径方向の抵抗率分布を示す図で
ある。
した半導体単結晶中の直径方向の抵抗率分布を示す図で
ある。
【図５】第２従来技術による誘導加熱コイルを用いて成
長した半導体単結晶中の直径方向の抵抗率分布を示す図
である。
長した半導体単結晶中の直径方向の抵抗率分布を示す図
である。
１１ 誘導加熱コイル １２ 内周 １３ 端部空隙 １４ 中空導体 １５ 給電端子 １６ 空隙 １７ 電流経路 １８ 第２金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−130460（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−295785（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−131094（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−131093（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−48391（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−291887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−291888（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−97845（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−2280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−29644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−100960（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】 本体が金属又は合金（以下「本体金属」
と言う。）から構成された浮遊帯域溶融法に用いる誘導
加熱コイルにおいて、該本体金属と電気伝導率が異なる
金属又は合金（以下「第２金属」と言う。）を該誘導加
熱コイルの所定の場所に設けて該誘導加熱コイルに流れ
る高周波電流の電流経路を制御することを特徴とする誘
導加熱コイル。 - 【請求項２】 前記第２金属は前記本体金属よりも電気
伝導率が高い金属又は合金であることを特徴とする請求
項１記載の誘導加熱コイル。 - 【請求項３】 前記本体金属は青銅であり、前記第２金
属は銅又は銀のいずれかであることを特徴とする請求項
２記載の誘導加熱コイル。 - 【請求項４】 前記第２金属は、少なくとも前記誘導加
熱コイルの表面近傍に設けられることを特徴とする請求
項１ないし請求項３のいずれか１項記載の誘導加熱コイ
ル。 - 【請求項５】 前記誘導加熱コイルの内周側又は／及び
外周側から半径方向へ延びる複数個の空隙を等間隔に設
け、該空隙の縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿って
前記第２金属が設けられることを特徴とする請求項１な
いし請求項４のいずれか１項記載の誘導加熱コイル。 - 【請求項６】 前記誘導加熱コイルの内周側又は／及び
外周側から半径方向へ延びる複数個の領域に絶縁物を設
け、該絶縁物の縁部及び該誘導加熱コイルの内周に沿っ
て前記第２金属が設けられることを特徴とする請求項１
ないし請求項４のいずれか１項記載の誘導加熱コイル。 - 【請求項７】 前記第２金属は前記本体金属よりも電気
伝導率が低い金属又は合金であることを特徴とする請求
項１記載の誘導加熱コイル。 - 【請求項８】 前記第２金属は、前記誘導加熱コイルの
中心軸に対して軸対称となるように設けられることを特
徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載の
誘導加熱コイル。 - 【請求項９】 前記第２金属は、前記誘導加熱コイルの
外周と内周との間を周期的に往復しながら周方向を一周
するように設けられることを特徴とする請求項８記載の
誘導加熱コイル。 - 【請求項１０】 前記第２金属は前記本体金属よりも電
気伝導率が高い金属又は合金であり、且つ前記本体金属
よりも電気伝導率が低い金属又は合金を前記第２金属の
外周側縁部に沿って設けることを特徴とする請求項１な
いし請求項９のいずれか１項記載の誘導加熱コイル。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5287825A JP2759604B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 誘導加熱コイル |
| EP94306777A EP0650310A3 (en) | 1993-10-21 | 1994-09-15 | Induction heating coil. |
| US08/815,902 US5902508A (en) | 1993-10-21 | 1997-03-12 | Induction heating coil suitable for floating zone processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5287825A JP2759604B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 誘導加熱コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130461A JPH07130461A (ja) | 1995-05-19 |
| JP2759604B2 true JP2759604B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=17722256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5287825A Expired - Lifetime JP2759604B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 誘導加熱コイル |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5902508A (ja) |
| EP (1) | EP0650310A3 (ja) |
| JP (1) | JP2759604B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2334368C (en) * | 1998-06-05 | 2011-05-24 | Organogenesis, Inc. | Bioengineered tubular graft prostheses |
| US7323666B2 (en) | 2003-12-08 | 2008-01-29 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Inductively heatable components |
| DE102008013326B4 (de) * | 2008-03-10 | 2013-03-28 | Siltronic Ag | Induktionsheizspule und Verfahren zum Schmelzen von Granulat aus Halbleitermaterial |
| JP5505362B2 (ja) * | 2011-04-21 | 2014-05-28 | 信越半導体株式会社 | 複巻誘導加熱コイル及びこれを有する単結晶製造装置並びにこれを用いた単結晶製造方法 |
| CN112008053B (zh) * | 2020-08-27 | 2021-09-17 | 燕山大学 | 一种合金的制备装置及电流施加方法 |
| CN113188798B (zh) * | 2021-04-25 | 2022-07-22 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 一种用于航空发动机转子的超高温实验装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE130426C (ja) * | ||||
| NL302045A (ja) * | 1963-01-08 | |||
| US3258573A (en) * | 1963-06-13 | 1966-06-28 | Theodore J Morin | Welding and forming method and apparatus |
| DE2538854B2 (de) * | 1975-09-01 | 1979-02-15 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft Fuer Elektronik-Grundstoffe Mbh, 8263 Burghausen | Einwindige Induktionsheizspule zum tiegelfreien Zonenschmelzen |
| US4220839A (en) * | 1978-01-05 | 1980-09-02 | Topsil A/S | Induction heating coil for float zone melting of semiconductor rods |
| US4207451A (en) * | 1978-03-13 | 1980-06-10 | Thermatool Corporation | Multi-layered electrical induction coil subjected to large forces |
| DE3143146A1 (de) * | 1981-10-30 | 1983-05-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Als flachspule ausgebildete induktionsheizspule zum tiegelfreien zonenschmelzen |
| DE3226713A1 (de) * | 1982-07-16 | 1984-01-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Als flachspule ausgebildete induktionsheizspule zum tiegelfreien zonenschmelzen |
| US4698473A (en) * | 1986-05-02 | 1987-10-06 | General Motors Corporation | Refractory metal-lined induction coil |
-
1993
- 1993-10-21 JP JP5287825A patent/JP2759604B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-09-15 EP EP94306777A patent/EP0650310A3/en not_active Ceased
-
1997
- 1997-03-12 US US08/815,902 patent/US5902508A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0650310A2 (en) | 1995-04-26 |
| JPH07130461A (ja) | 1995-05-19 |
| EP0650310A3 (en) | 1995-09-20 |
| US5902508A (en) | 1999-05-11 |
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