JPH0343237B2

JPH0343237B2 -

Info

Publication number: JPH0343237B2
Application number: JP58219741A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Hirai; Hiroshi Nishimura
Original assignee: Seiko Epson Corp; Nichiden Machinery Ltd
Current assignee: Seiko Epson Corp; Canon Machinery Inc
Priority date: 1983-11-21
Filing date: 1983-11-21
Publication date: 1991-07-01
Also published as: JPS60112687A

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野この発明は、回転楕円面鏡の一方焦点に赤外線
ランプを配置し、他方焦点に溶融帯部を配置して
なる赤外線加熱単結晶製造装置における溶融帯部
の溶融状況を制御する方法に関する。

従来技術の説明第１図は、従来より用いられている単結晶製造
装置の一例を示す略図的正面断面図である。第１
図を参照して、この装置は２個の回転楕円面鏡
１，２を結合させた双楕円形加熱炉３の形態を有
する。各回転楕円面鏡１，２の一方焦点Fa，Fb
には、赤外線ランプとして例えばハロゲンランプ
４，５が配置されている。また回転楕円面鏡１，
２の他方の焦点は一致させてありその他方焦点
F₂には、相互に逆方向に回転する素材棒６と種
結晶７との間に形成された溶融帯部８が配置され
ている。この装置では、ハロゲンランプ４，５か
ら輻射された光が回転楕円面鏡１，２で溶融帯部
８に集中され、それによつて素材棒６が加熱溶融
され、素材棒６を移動させることにより結晶成長
が行なわれる。第１図に示した双楕円形加熱炉３
のほか、１個の回転楕円面鏡を用いた単楕円形加
熱炉も広く用いられているが、これらの回転楕円
面鏡を用いた赤外線加熱単結晶製造装置では、安
定な出力を得ることができること、成長方向の組
成のずれが生じないこと、ならびに結晶成長の状
況が観察できることなどの優れた利点を有する。

しかしながら、第１図に示したような装置を使
用して結晶成長を持続させるには、溶融帯部８を
結晶成長に理想的な大きさおよび形状に維持させ
ることが重要である。したがつて、従来、溶融帯
部８を作業者が肉眼で観察しつつ、素材棒６の下
方への供給速度やハロゲンランプ４，５の電力を
手動で制御していた。すなわち、溶融帯部８の形
状が結晶成長に好ましくない形になつたときに
は、素材棒６の供給速度を増減し、あるいはハロ
ゲンランプ４，５への供給電力を調整していた。
したがつて単結晶を製造する際には、長時間、作
業者が該装置につきつきりで調整を行なわなけれ
ばならなかつた。

しかも、ハロゲンランプ４，５への供給電力を
調整した場合、あるいは素材棒６の供給速度を変
化させた場合、溶融帯部８の溶融状況はこの変化
に迅速に追随するものではなく、かなりの時間が
経過した後初めて溶融帯部８に変化が生じる。し
たがつて、作業者はこの溶融帯部８の溶融状況変
化の時間遅れを予め予想しつつ、ハロゲンランプ
４，５への供給電力あるいは素材棒６の供給速度
を変更しなければならない。それゆえに、過大な
調整を避けるあまり、いきおいハロゲンランプ
４，５への供給電力を少なめに調整するのが常で
あり、その結果最適の溶融状況を実現するために
は煩雑な調整操作が必要であるという問題があつ
た。

発明の目的それゆえに、この発明の目的は、上述の問題点
を解消し、作業者の煩雑な作業を省略することが
でき、かつ溶融帯部の溶融状況を結晶成長にとつ
て最適となるように維持することができる、赤外
線加熱単結晶製造装置の溶融帯部の溶融状況制御
方法を提供することにある。

発明の概要この発明は、溶融帯部の溶融状況の変化が溶融
帯部の直径または体積または溶融帯部縦断面の面
積に現われることに着目し、これらの直径または
体積あるいは面積を制御することにより、結晶成
長に最適な溶融状況を実現せんとするものであ
り、溶融帯部の溶融状況に応じた信号を取出すた
めに溶融帯部の最小径位置及びこの位置から所定
距離にある位置を走査センシングするイメージセ
ンサと、該イメージセンサの出力を２値化するた
めの２値化手段と、２値化手段で２値化されたデ
ータを順次記憶し、該データに基づいて溶融帯部
の直径または体積または溶融帯部縦断面の面積を
演算し、算出された直径または体積または面積の
予め設定された理想直径または体積または理想面
積からの変化分を求め、現在の該変化分とｍ回
（ｍは整数）前の変化分とを用いて、所定の演算
式に従つて演算処理し、該演算結果に基づき赤外
線ランプへの供給電力および素材棒の供給速度の
少なくとも一方を制御する赤外線加熱単結晶製造
装置の溶融帯部の溶融状況制御方法である。

この発明のその他の特徴は、以下の実施例の説
明により明らかとなろう。

実施例の説明上述のように、この発明は結晶成長に最適な溶
融状況を実現するたに溶融帯部の溶融状態を制御
する方法である。すなわち第２図に示すように、
素材棒６の下方への供給速度および赤外線ランプ
としてのハロゲンランプへの供給電力が適切であ
る場合、溶融帯部８は実線Ｂで示すように結晶成
長に最適な状態を維持する。しかしながら、たと
えば素材棒６の下方への供給速度が遅くなつた
り、あるいはハロゲンランプへの供給電力が小さ
くなつた場合には、破線Ａで示すように溶融帯部
８の直径または体積あるいは溶融帯部８の縦断面
の面積が小さくなる。他方、素材棒６の供給速度
が速い場合、あるいはハロゲンランプの光量が大
きくなると、逆に破線Ｃで示すように溶融帯部８
の直径または体積および溶融帯部８の縦断面の面
積が増大する。

したがつて、単結晶の種類にもよるが、単結晶
の成長に最適な溶融帯部８の直径または体積ある
いは溶融帯部８の縦断面の面積を予め設定してお
き、溶融帯部８の直径または体積あるいは縦断面
の面積がこの理想値からずれた場合に素材棒６の
供給速度あるいはハロゲンランプの光量すなわち
ハロゲンランプへの供給電力を増減することによ
り、単結晶の成長に最適な溶融状況を実現し得る
ことがわかる。この発明は、このような溶融帯部
８の直径または体積あるいは溶融帯部８の縦断面
面積を測定し、その測定された値の変化に基づ
き、素材棒６の下方への供給速度およびハロゲン
ランプの光量の少なくとも一方を変化させて、最
適の溶融状況を実現しようとするものである。

第３図は、この発明の一実施例に関する制御装
置を示す略図的斜視図である。溶融帯部８は、光
学レンズ１１を介してCCDイメージセンサを含
むイメージセンサ・カメラ１２で測定される。イ
メージセンサ・カメラ１２には、ベローズ１３を
介してハーフミラー・ボツクス１４が設けられて
いる。溶融帯部８から入射された光は、ハーフミ
ラー・ボツクス１４内のハーフミラー１５により
反射され、イメージセンサ・カメラ本体部１２ａ
内のイメージセンサに導かれる。他方ハーフミラ
ー・ボツクス１５には、スクリーン１６も設けら
れており、肉眼でも溶融帯部８の状態を観察する
ことができるようにされている。

イメージセンサ・カメラ１２は、コントローラ
１７に接続されており、コントローラ１７はイメ
ージセンサの出力を２値化するための２値化手段
などを含み、２値化された測定データを順次記憶
し、後述の演算式に従つて演算処理し、ハロゲン
ランプへの供給電力を制御する基準電力コントロ
ーラ（図示せず）あるいは素材棒６の下方への供
給速度を制御するモータ・コントローラ（図示せ
ず）へ出力を与える。コントローラ１７には、タ
イミングパルス発生器１８も接続されており、タ
イミングパルス発生器１８は、種結晶７の回転す
なわち溶融帯部８の回転に応じてタイミングパル
スを発生させるものである。このタイミングパル
ス発生器１８からのタイミングパルスに基づき、
コントローラ１７内の制御手段がイメージセンサ
からの測定信号を取込むように構成されている。

第４図は、第３図に示した実施例に関する赤外
線加熱単結晶製造装置の概略ブロツク図を示す。
第４図において、１点鎖線Ｅで囲まれる部分が、
第３図に示したコントローラ１７内に含まれる回
路を示す。すなわち、コントローラ１７は、クロ
ツク回路イメージセンサ２２からの出力を増幅す
る増幅器２３、増幅器２３からの出力を２値化す
るための比較手段２７、増幅器２３からの出力の
ピーク値をホールドするピークホールド回路２
４、増幅器２３の出力の最低値をホールドするボ
トムホールド回路２５、上述の制御手段２６、な
らびにタイミングパルス発生器１８に接続される
プリセツトカウンタ２８を含む。

制御手段２６は、クロツク回路２１からのクロ
ツクを基準にして、予め内蔵されているプログラ
ムに従つて動作する。イメージセンサ２２は、ク
ロツク回路２１からのクロツクに応じて、溶融帯
部８を走査し、各ラインごとに溶融帯部８の径に
応じた信号を出力する。増幅器２３は、ピークホ
ールド回路２４、ボトムホールド回路２５および
比較手段２７に接続されており、ピークホールド
回路２４では増幅器２３の出力信号のピーク値が
ホールドされ、ボトムホールド回路２５では最低
値がホールドされる。ピークホールド回路２４お
よびボトムホールド回路２５の出力は制御手段２
６に与えられ、制御手段２６はピーク値およびボ
トム値の間の任意の値、たとえば両者の２分の１
の値を演算し、基準電圧として比較手段２７に与
える。比較手段２７は、このようにして与えられ
た基準電圧と、増幅器２３から与えられた測定信
号とを比較し、２値化された信号を制御手段２６
に与える。制御手段２６は、この２値化された信
号に基づき、後述の演算処理を行ない、制御出力
値を出力する。この制御出力値は、プログラム発
生器３１からの基準電力と加算されてハロゲンラ
ンプの電力コントローラ３２に与えられ、同時に
素材棒６の供給速度を制御するモータ速度コント
ローラ３３にも制御出力値が与えられ得る。

ピークホールド回路２４およびボトムホールド
回路２５を設けるのは、ハロゲンランプの光量が
変化したときにイメージセンサ２２で測定される
信号のレベル全体が変化し、測定値に誤差を与え
るのでこれを補償するためである。すなわち第５
図ａおよびｂで示すように、ハロゲンランプの光
量を増大させると、溶融帯部８の周辺全体が明る
くなり、したがつてイメージセンサ２２からの出
力波形（実線H₁，H₂で示す。）全体が上方にシ
フトすることになる。したがつて、比較手段２７
における基準電圧を固定レベル（第５図のＲで示
す破線を参照されたい。）とすると、イメージセ
ンサ２２における溶融帯部８の径の値に誤差を与
えることになる。そこで、この実施例では、ピー
クホールド回路２４およびボトムホールド回路２
５により、増幅器２３からの出力の最大値および
最小値をホールドし、最大値および最小値の間の
任意の値、たとえば両者の２分の１の値に基準電
圧を設定することにより、ハロゲンランプの光量
の変化に基づく光量の誤差が補償される。

また、この実施例では、タイミングパルス発生
器１８として２個のタイミングパルス発生器１８
ａ，１８ｂを含み、一方のタイミングパルス発生
器１８ａは、溶融帯部８が１回転するごとに所定
の位置で１個のパルス信号（以下、原点信号と略
す。）を発生し、制御手段２５は原点信号が与え
られると、イレージセンサ２２からの測定データ
を記憶する。

他方のタイミングパルス発生器１８ｂは、溶融
帯部８が１回転する間に120個のパルスを順次発
生するものであり、プリセツトカウンタ２８は、
タイミングパルス発生器１８ａからの原点信号に
よつてリセツトされ、制御手段２６から与えられ
る所定の計数値をプリセツトし、タイミングパル
ス発生器１８ｂから与えられるパルスを順次カウ
ントし、カウント値がプリセツトされた所定の数
値になつたとき、出力信号を制御手段２６に与え
る。このタイミングパルス発生器１８ｂおよびプ
リセツトカウンタ２８により与えられる信号に応
じて、制御手段２６はイメージセンサ２２からの
測定データを記憶する。したがつて、入力手段３
４によつて任意の値を設定し、プリセツトカウン
タ２８が任意の値の数のタイミングパルスを計数
する毎に、溶融帯部８の任意の回転速度での径を
測定データとして制御手段２６に記憶することが
できる。原点以外での溶融帯部８を測定するの
は、溶融帯部８の断面が必ずしも真円ではなく、
楕円などの他の形状を有することが多く、複数の
角度位置から溶融帯部８を測定することが好まし
いからである。

入力手段３４は、たとえばキーボードなどによ
り構成されるものであり、結晶成長に最適な溶融
帯部８の直径または体積あるいは溶融帯部８の縦
断面面積、ならびに後述の演算式における定数な
どを制御手段２６に入力するためのものである。

上述のように、この実施例では、所定の演算式
により素材棒６の供給速度およびハロゲンランプ
への供給電力の少なくとも一方を制御するもので
ある。この実施例では、所定の演算式の一例とし
てPID演算式が用いられる。ここにPID演算式と
は、溶融帯部８の体積を測定データとして用いる
場合には、微分形表現では Δy＝Ｐ（Δxp＋Ixp＋DΔ²xp） ……(1) で表わされ、式(1)においてxpは現在の理想体積
からの変化分すなわちＳ−Ｖ（Ｓは溶融帯部８の
理想体積値を示し、Ｍは測定された溶融帯部８の
体積を示す。）である。すなわち式(1)は、溶融帯
部８の理想体積Ｓからの変化分を基礎にハロゲン
ランプへの供給電力および素材棒６の供給速度の
制御分Δyを求めるものである。なお、式(1)にお
いて、Ｐ、Ｉ、Ｄはそれぞれ定数である。

なお、溶融帯部８の体積は、制御手段２６にお
いて次のようにして算出される。すなわち、イメ
ージセンサ２２により溶融帯部８を順次走査し、
得られた溶融帯部８の各径のうち最小径の部分
（第２図の１点鎖線Ｏで示す部分）の径をサーチ
し、この１点鎖線Ｏから上下方向へ±ｈだけ離れ
たところに２本のラインＰ，Ｑを設定する。この
２本のラインＰ，Ｑの設定は、たとえば制御手段
２６からの出力が与えられるCRTデイスプレイ
３６を肉眼で観察しつつ、予め設定しておくこと
ができる。次に、ラインＰおよびＱで囲まれた部
分での溶融帯部８の径を基準とし、断面が円形で
あると近似して、各径が測定されたところの横断
面の面積を演算し、これを加算することにより、
ラインＰとラインＱとで囲まれた部分の体積が算
出される。

最小径部分Ｏを中心として２本のラインＰ，Ｑ
を設定したのは、イメージセンサ２２が素材棒６
あるいは種結晶７の部分の径をも出力するおそれ
があるからである。すなわち好ましくは２本のラ
インＰ，Ｑを溶融帯部８の上下に位置する各固液
界面に設定すれば溶融帯部８の体積は最も正確に
求められるが、現実にはこのような固液界面に正
確に一致させることが極めて困難であるため、最
小径ラインＯから所定距離ｈだけ隔てた２本のラ
インＰ，Ｑを設定するものである。

上述した式(1)において、ΔxpおよびΔ²xpは、
次の式(2)および(3)で求められる。

Δxp＝xp−x₀ ……(2) Δ²xp＝Δxp−Δx₀ ……(3) ここでxpは、現在の測定データＶを用いて計
算されたものであり、x₀はｍ回前の測定データＶ
を用いて求められたものである。したがつて、制
御出力Δyは、現在の測定データとｍ回前の測定
データをもとに算出される。このようにｍ回前の
データを用いるのは、ハロゲンランプへの供給電
力あるいは素材棒６の供給速度を変化させても、
溶融帯部８にその変化の影響が現われるのは若干
の時間が経過してからであるという知見に基づく
ものである。また、後述するように、この実施例
では溶融帯部８の測定データはｎ回の値を平均し
て採用される。したがつて各測定データを取込む
時間ならびにｍ回前の測定データと現在の測定デ
ータとを比較することにより、制御出力Δyは、
溶融帯部８の変化に対して一定時間遅れて追随す
ることになる。

第６図は、第３図および第４図に示した実施例
に関する装置の全体の動作を説明するためのフロ
ー図である。

次に、第３図、第４図および第６図を参照して
この実施例を含む装置の全体の動作説明を行な
う。この発明の制御装置は、溶融帯部８の体積変
化に基づいて溶融状況を結晶成長にとつて最適な
状態に維持するものである。したがつて、種結晶
７（第４図を参照）上で最初に素材棒６を溶融さ
せ、溶融帯部８を形成するところまては従来と同
じく手動で行なわれる。次に、形成された溶融帯
部８が結晶成長に最適な状態に維持される。

まず、予め入力手段３４により、溶融帯部８の
理想体積、理想直径演算式の定数、プリセツトカ
ウンタ２８のプリセツト値などが入力される。タ
イミングパルス発生器１８ａは、溶融帯部８が１
回転するごとに回転信号すなわち原点信号を制御
手段２６に与える。また、タイミングパルス発生
器１８ｂは、溶融帯部８が１回転するごとに予め
設定された複数固の角度位置において回転信号を
制御手段２６に与える。制御手段２６は、この回
転信号が与えられたとき、イメージセンサ２２、
増幅器２３および比較手段２７を経て２値化され
た溶融帯部８の測定データを取込み記憶する。次
に、回転信号がｎ回出力されたとき、すなわち制
御手段２６にｎ個の測定データが取込まれたと
き、制御手段２６はｎ個の測定データの平均値を
算出し、それを測定データとして記憶する。

次に、制御手段２６は、記憶された測定データ
を読出し溶融帯部８の径の最小径部分をサーチ
し、最小径部分の上下に予め設定されたｈだけ離
れたラインデータをサーチする。この動作により
読出された上ライン（第２図のラインＰを参照）
および下ライン（第２図のラインＱを参照）間の
各測定径をもとに、溶融帯部８が断面円形である
と近似して、溶融帯部８の第２図におけるライン
Ｐ，Ｑ間の体積Ｖが演算される。次に、制御手段
２６は、予め入力手段３４により設定された溶融
帯部８の理想体積Ｓと測定データＶとの差ｘを演
算し、ｘを記憶する。したがつて、測定データ
V₁，V₂…のそれぞれに対応して、順次x₁，x₂…
が記憶される。同様に、溶融帯部８の各角度位置
におけるx′₁，x′₂…も制御手段２６に記憶され
る。

上述のように測定データＶおよび溶融帯部８の
２本のラインＰ，Ｑで囲まれた部分の体積の変化
分ｘが順次記憶された状態で、制御手段２６をコ
ントロールモードにすると、制御手段２６は現在
の体積変化分xpとｍ回前の体積変化分x₀の差
Δxpを演算し、さらにΔxp−Δx₀を演算してΔ²xp
を算出する。なお、各ｘとしては、複数個の角度
位置で測定されたｘ，x′…のうち最も変化分の大
きかつたものが採用される。溶融帯部８の変化に
迅速に追随させるためである。このようにして求
められたxp，ΔxpおよびΔ²xpならびに予め設定
された定数Ｐ，Ｉ、およびＤにより、 Δy＝Ｐ（Δxp＋Ixp＋DΔxp）の演算が行なわれ、制御出力Δypが求められる。
この制御出力Δypは制御手段２６よりハロゲンラ
ンプの電力コントローラ３２に与えられ、プログ
ラム発生器３１からの基準電力値Y₀に加算され、
ハロゲンランプの供給電力Yp＝Y₀＋Δypが出力
される。同様に、モータ速度コントローラ３３に
も、制御出力Δyが出力されるが、ハロゲンラン
プの光量、ならびに素材棒６の供給速度を変化さ
せるモータの速度の一方のみに制御出力Δyが与
えられてもよく、あるいはこれらの双方に振分け
られてもよい。

制御出力Δyが出力された後、演算に用いられ
た現在のデータxp，Δxp，Δ²xpおよびYpが、制
御手段２６に前回のデータとして記憶される。

次に、入力する定数の変更があれば入力手段に
より設定し、再度演算処理が行なわれるが、変更
がない場合にはそのまま次回の演算処理が行なわ
れる。このようにして、ハロゲンランプへの供給
電力および素材棒６の供給速度を変化させるモー
タの速度が溶融帯部８の体積に応じて制御され
る。したがつて、作業者単結晶製造装置につきつ
きりで監視する必要はなく、自動的に無人で単結
晶を成長させることが可能となる。

ところで、上述の実施例では、溶融帯部８の体
積をもとに溶融帯部８の制御を行なつていたが、
上述のように溶融帯部８の縦断面の面積を用いて
ハロゲンランプの光量および素材棒６の供給速度
を変化させるモータの速度を制御してもよい。こ
の場合には、イメージセンサ２２からの各ライン
における溶融帯部径を２本のラインＰ，Ｑ（第２
図を参照）間で単に加算すれば、溶融帯部８のラ
インＰ，Ｑ間の面積が算出される。したがつて、
上述の実施例と同様に処理することができる。ま
た、素材棒６の供給速度とハロゲンランプの光量
のいずれを制御するかは、溶融帯部８の体積が同
一であつてもその形状によつて異なる。したがつ
て、より好ましくは、第２図の３本のラインＯ，
Ｐ，Ｑにおける径に応じて、ハロゲンランプおよ
び素材棒を供給用モータのいずれかを調整するこ
とにより、より一層最適の溶融状況を実現するこ
とができる。

発明の効果以上のように、この発明によれば、溶融帯部の
溶融状況に応じた信号を取出すためのイメージセ
ンサと、該イメージセンサの出力を２値化するた
めの２値化手段と、２値化手段で２値化されたデ
ータを順次記憶し該データに基づいて溶融帯部の
直径または体積または縦断面面積を演算し、算出
された体積または面積の予め設定された理想体積
または理想面積からの変化分を求め、現在の該変
化分とｍ回前の変化分とを用いて所定の演算式に
従つて演算処理し、該演算結果に基づき赤外線ラ
ンプへの供給電力および素材棒の供給速度の少な
くとも一方を制御する制御手段とを備えるため、
溶融帯部の溶融状況を単結晶の成長に最適となる
ように制御することができ、したがつて作業者の
煩雑な作業を解消することができ、ほぼ無人で単
結晶の成長を行なわせることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明が適用される従来の赤外線
加熱単結晶製造装置の一例を示す正面断面図であ
る。第２図は、第１図に示した赤外線加熱単結晶
製造装置の溶融帯部を拡大して示す部分正面図で
ある。第３図は、この発明の一実施例に関する装
置の構成を示す略図的斜視図である。第４図は、
第３図に示した実施例に関する赤外線加熱単結晶
製造装置のブロツク図である。第５図は、増幅器
の出力波形を示す図である。第６図は、第３図お
よび第４図に示した実施例に関する赤外線加熱単
結晶製造装置の全体の動作を説明するためのフロ
ー図である。１，２……回転楕円面積、４，５……赤外線ラ
ンプ、６……素材棒、７……種結晶、８……溶融
帯部、１２……イメージセンサ・カメラ、１５…
…ハーフミラー、１７……制御手段を含むコント
ローラ、２２……イメージセンサ、２４……ピー
クホールド回路、２５……ボトムホールド回路、
２６……制御手段、２７……２値化手段としての
比較手段、３６……CRTデイスプレイ、Ｏ，Ｐ，
Ｑ……センシングライン。

Claims

【特許請求の範囲】１回転楕円面鏡の一方焦点に熱源として赤外線
ランプを配置し、他方焦点に相互に同方向または
逆方向に回転する素材棒および種結晶の間に形成
された溶融帯部を配置した赤外線集中加熱法によ
る単結晶製造方法において、溶融帯部の溶融状況に応じた信号を取出すため
に溶融帯部の最小径位置及びこの位置から所定距
離にある位置を走査センシングするイメージセン
サと、該イメージセンサの出力を２値化するための２
値化手段と、前記２値化されたデータを順次記憶し、該デー
タに基づいて溶融帯部の直径または体積または溶
融帯部縦断面の面積を演算し、算出された直径ま
たは体積または面積の予め設定された理想直径ま
たは理想体積または理想面積からの変化分を求
め、現在の該変化分と、ｍ回（ｍは整数）前の変
化分とを用いて所定の演算式に従つて演算処理
し、該演算結果に基づき、赤外線ランプへの供給
電力および素材棒の供給速度の少なくとも一方を
制御することによつて単結晶成長に最適な溶融状
況となるように赤外線ランプへの供給電力および
素材棒の供給速度を維持することを特徴とする単
結晶製造方法。２回転楕円面鏡の一方焦点に熱源として赤外線
ランプを配置し、他方焦点に相互に同方向または
逆方向に回転する素材棒および種結晶の間に形成
された溶融帯部を配置してなる赤外線集中加熱単
結晶製造装置において、溶融帯部の溶融状況に応じた信号をハーフミラ
ーを用いた観察可能な取出手段を有するイメージ
センサと、該イメージセンサの出力を基準電圧と比較して
２値化するための２値化手段と、前記基準電圧を設定して前記２値化手段に与
え、かつ前記２値化されたデータを順次記憶し、
該データに基づいて溶融帯部の直径または体積ま
たは溶融帯部縦断面の面積に演算し、算出された
直径または体積または面積の予め設定された理想
直径または理想体積または理想面積からの変化分
を求め、現在の該変化分と、ｍ回（ｍは整数）前
の変化分とを用いて所定の演算式に従つて演算処
理し、該演算結果に基づき、赤外線ランプへの供
給電力または電圧および素材棒の供給速度の少な
くとも一方を制御する制御手段とを備えたことを
特徴とする単結晶製造装置。３特許請求の範囲第２項記載の装置において、
溶融帯部を肉眼で観察するために、観察手段とし
てCRTデイスプレイを設けたことを特徴とする
単結晶製造装置。