JP6319040B2 - 単結晶の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
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Description
Vpt=Rst2÷Rp2×Vs ・・・(1)
1a 原料ロッドの先端部
1b 原料ロッドのテーパー部
1c 原料ロッドの直胴部
1d 原料ロッドの肩
2 種結晶
3 単結晶(インゴット)
3a 単結晶の絞り部
3b 単結晶のコーン部
3c 単結晶の直胴部
3d 単結晶のボトム部
4 溶融帯域
10 単結晶製造装置
11 上軸
12 原料送り機構
13 下軸
14 結晶送り機構
15 誘導加熱コイル
16 発振器
17 カメラ
18 画像処理部
19 制御部
19a 原料直径算出部
19b 結晶直径算出部
20 直径差補正部
21 加算部
22 速度演算部
23 直径差プロファイル記録部
24 原料最大直径記録部
25 結晶送り速度プロファイル記録部
26 駆動回路
27 モータ
28 駆動回路
29 モータ
Claims (3)
- 原料の溶融した先端部に種結晶を融着させる融着工程と、
前記種結晶の上方に成長する単結晶の結晶直径を増加させながら前記単結晶を成長させるコーン部育成工程と、
前記結晶直径を一定に保ったまま前記単結晶を成長させる直胴部育成工程とを有し、
前記コーン部育成工程は、
現在の原料直径及び結晶直径をそれぞれ測定するステップと、
単結晶が単位長さ成長したときの結晶直径の目標増加量である直径差を増加前の結晶直径と関連付けて記録する直径差プロファイルを参照して前記現在の結晶直径に対応する直径差を求めるステップと、
前記現在の結晶直径に前記直径差を加算した目標結晶直径を求めるステップと、
前記現在の原料直径に対する前記目標結晶直径の比の二乗に現在の結晶送り速度を乗じて得られる目標原料送り速度を算出するステップとを含み、
前記目標結晶直径を求めるステップは、前記現在の原料直径と前記原料の最大直径とを比較することにより溶融帯域が前記原料の肩に到達したかどうかを判断し、前記溶融帯域が前記肩に到達したタイミングで前記直径差を補正するステップを含み、補正後の直径差を用いて前記目標結晶直径を求めることを特徴とする浮遊帯域溶融法による単結晶の製造方法。 - 前記目標原料送り速度から現在の原料送り速度を減算して得られる原料送り速度の目標変化量が予め設定された原料送り速度のステップ幅以上である場合には前記現在の原料送り速度を前記ステップ幅で変化させ、前記ステップ幅未満である場合には前記現在の原料送り速度を維持する、請求項1に記載の単結晶の製造方法。
- 原料の溶融した先端部に種結晶を融着させる融着工程と、
前記種結晶の上方に成長する単結晶の結晶直径を増加させながら前記単結晶を成長させるコーン部育成工程と、
前記結晶直径を一定に保ったまま前記単結晶を成長させる直胴部育成工程とを有する浮遊帯域溶融法による単結晶の製造装置であって、
現在の原料直径及び結晶直径をそれぞれ測定する直径測定部と、
単結晶が単位長さ成長したときの結晶直径の目標増加量である直径差を増加前の結晶直径と関連付けて記録する直径差プロファイルを参照して前記現在の結晶直径に対応する直径差を求める第1演算部と、
前記現在の結晶直径に前記直径差を加算した目標結晶直径を求める第2演算部と、
前記現在の原料直径に対する前記目標結晶直径の比の二乗に現在の結晶送り速度を乗じて得られる目標原料送り速度を算出する第3演算部を有し、
前記第2演算部は、前記現在の原料直径と前記原料の最大直径とを比較することにより溶融帯域が前記原料の肩に到達したかどうかを判断し、前記溶融帯域が前記肩に到達したタイミングで前記直径差を補正し、補正後の直径差を用いて前記目標結晶直径を求めることを特徴とする単結晶の製造装置。
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