JPH0419193B2 - - Google Patents

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JPH0419193B2
JPH0419193B2 JP60290895A JP29089585A JPH0419193B2 JP H0419193 B2 JPH0419193 B2 JP H0419193B2 JP 60290895 A JP60290895 A JP 60290895A JP 29089585 A JP29089585 A JP 29089585A JP H0419193 B2 JPH0419193 B2 JP H0419193B2
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JP
Japan
Prior art keywords
silicon material
reference example
frequency induction
silicon
induction heating
Prior art date
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Application number
JP60290895A
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Japanese (ja)
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JPS62153186A (en
Inventor
Nobuyuki Akyama
Toshuki Suzuki
Makoto Oyamada
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Sumco Techxiv Corp
Original Assignee
Komatsu Electronic Metals Co Ltd
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Publication date
Application filed by Komatsu Electronic Metals Co Ltd filed Critical Komatsu Electronic Metals Co Ltd
Priority to JP29089585A priority Critical patent/JPS62153186A/en
Publication of JPS62153186A publication Critical patent/JPS62153186A/en
Publication of JPH0419193B2 publication Critical patent/JPH0419193B2/ja
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  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、浮遊帯域溶融法によりシリコン結晶
を製造する方法に関する。 [従来の技術] シリコン単結晶を製造する目的で、あるいはシ
リコン結晶を精製する目的で、高周波誘導加熱コ
イル内にシリコン素材を挿入し、高周波誘導加熱
することにより浮遊帯を生ぜしめるようにした結
晶製造装置および方法は既に知られている。 [発明が解決しようとする問題点] 高周波誘導加熱を利用した浮遊帯域溶融法によ
りシリコン結晶を製造する場合、常温におけるシ
リコンは、高周波誘導加熱により直接加熱するに
は抵抗が高すぎる。 このため、もし常温より直接高周波誘導加熱を
実施しようとするならば、多大なパワーを必要と
する。 しかしまた、一旦加熱されるとその瞬間シリコ
ンの抵抗は下がり、同時に高周波誘導加熱され易
くはなるが、このため却つて、シリコン素材が急
激に加熱されて該シリコン素材にクラツクを発生
させたり、又該シリコン素材の溶融が激しくなる
結果溶融物が落下し、浮遊帯を形成しなくなる。 そればかりか、ワークコイルとシリコン素材間
で放電を起こし、プロセスの中断や結晶製造装置
破損の原因となる。 このため、一般にはカーボンリング等を高周波
誘導加熱により赤熱させ、この赤熱されたカーボ
ンリング等の中にシリコン素材を挿入し、間接的
に加熱し、抵抗を十分低くして高周波誘導を生じ
易くした後、直接高周波誘導加熱を行なつてい
る。 この場合、たとえば、カーボンリングは約1000
℃まで加熱されることから、カーボン内に含まれ
る不純物、あるいは炉内残留酸素と結びついたカ
ーボンにより、炉内やシリコンが汚染され、その
結果としてシリコン製品が汚染される欠点を有す
る。 また、高周波誘導加熱方式の欠点の一つとし
て、高周波あるいはワークコイルとシリコン素材
形状との結合度の問題が生ずる。 たとえば、直径30mm以上のシリコン素材を溶融
することができるワークコイルを用いシリコン素
材を溶融していく過程で、シリコン素材溶融部分
に針状の固体状突起が発生することがある。この
針状突起は主としてシリコン素材表面形状の凹凸
およびシリコン素材に潜在するクラツク等が誘引
となり発生する。 この針状の突起部分に対する高周波の結合度は
低く、さらには針状突起部分の体積当りの熱放出
量が他の部分に比較して大きくなるため、溶融す
ることなく、逆に成長し最終的にはワークコイル
と接触して放電を併発させ、製造プロセスを中断
させるのみならず、装置の一部を破損せしめ、且
つチヤンバー内汚染を引起こす。 これらの事故を防止するために通常、たとえば
シリコン素材表面を研削して滑らかにしたものが
使用されている。 しかるになお、この針状突起の発生を完全に防
止できないのが現状である。 次に、浮遊帯域溶融を発生させる加熱方法とし
て赤外線加熱の公知例がある。 たとえば、特公昭47−36604号、特開昭55−
90496号、特開昭60−71589号、特開昭60−71592
号等があるが、いずれも赤外線加熱のみにより浮
遊帯域溶融を行なうか、又は同時に直径を制御す
る方法に関するものであり、高周波誘導加熱と併
用する技術は開示されていない。 一方、特公昭36−10429号公報には、高周波誘
導加熱と併用する技術が開示されているものの、
その具体的手法までは明らかにされていない。 [問題点を解決するための手段] 本発明の目的はこのような従来の欠点を改善す
るためになされたものであり、高周波誘導加熱と
ともに、高周波誘導加熱とは独立した赤外線加熱
を併用する技術において、被加熱物に集光性赤外
線を照射して間欠的に被加熱物表面に発生した針
状突起を溶解することを特徴としている。 本発明を一実施例により詳説するに当たり、先
ず、本発明に適用される結晶製造装置の例を参考
例として以下に掲げる。 参考例 1 第1図は本発明を実施する際、適用できる結晶
製造装置の縦断面図である。 第1図において、1は結晶を外気と分離するた
めのチヤンバーであり、チヤンバー内は真空であ
るか、あるいは不活性ガスで満たされている。 チヤンバー1内にはチヤンバー上部シール2を
介し、上軸3が取り付けられ、その先端には結晶
用素材、本参考例では単結晶用シリコン素材4が
吊り下げられている。 チヤンバー1の下部には、チヤンバー下部シー
ル5を介し、下軸6が取り付けられ、その上部先
端には種結晶7が取り付けられている。 第1図では種結晶7の上部に単結晶8が成長し
ている状態が示されている。 シリコン素材4は、高周波誘導加熱装置の一部
であるワークコイル9により高周波誘導加熱され
る。 高周波は通常の高周波誘導加熱装置発振部(図
示せず)より同軸10を通しワークコイル9に送
られる。 シリコン素材4は、赤外線加熱装置の一部であ
る熱源、本参考例ではハロゲンランプ11により
加熱される。 すなわち、赤外線加熱装置の一部である反射
鏡、本参考例では回転楕円面鏡12の第1焦点
F1に設置されたハロゲンランプ11から放射さ
れた赤外線は、回転楕円面鏡12で反射され、気
密保持用の透明石英ガラス13を透過後、回転楕
円面鏡12の焦点F2に集光されその部分に位置
するシリコン素材を予備加熱又は溶融される。 本参考例では、焦点F2の位置が、高周波誘導
加熱装置の一部であるワークコイル9、の上部に
なるよう回転楕円面鏡12を調整配置し、シリコ
ン素材4の予熱及び表面凹凸部の加熱溶融には、
専ら赤外線加熱が用いられる。 さらに、本参考例では、赤外線加熱用のハロゲ
ンランプ11及び回転楕円面鏡12が、高周波誘
導加熱装置の一部である同軸10に対し左右に配
置されており、上軸3の回転によりシリコン素材
4が回転することの併用で、均一な予備加熱、又
は溶融ができる。 また、回転楕円面鏡12の焦点F2は、通常の
焦点調整装置14により回転楕円面鏡12を動か
すことで調整できる。 加熱位置における赤外線照射スポツト径は、こ
の焦点位置F2の調整、及び第1焦点F1に設置さ
れたハロゲンランプを第1焦点F1からずらすこ
とによつても調整できる。 この結果いかなるシリコン素材直径に対して
も、最適な加熱溶融が可能である。 本参考例では回転楕円面鏡を用いたが、代りに
回転放物面鏡を用い、集光レンズを使用すること
によつても効果は同じである。 本参考例ではハロゲンランプを用いたが、ハロ
ゲンランプの代りにキセノンランプを用いても同
様の効果が得られる。 参考例 2 第2図は本発明を実施する際、適用できる結晶
製造装置の他の参考例の縦断面図を示したもので
ある。 第2図において、チヤンバー1、チヤンバー上
部シール2、上軸3、シリコン素材4、チヤンバ
ー下部シール5、下軸6、種結晶7、単結晶8、
ワークコイル9、同軸10は前記参考例1と同様
の形状、構造であり、その作用も同様である。 本参考例では、通常のレーザー発生装置(図示
せず)、たとえばCO2レーザー発生装置からのレ
ーザー光112はレーザー光導入窓113を透過
後、焦点F2に集光され、その部分に位置するシ
リコン素材を予備加熱、又は溶融させる。 本参考例では前記参考例1と同様に焦点F2
位置は高周波誘導加熱装置の一部であるワークコ
イル9の上部になるように、焦点位置制御用テレ
ビカメラ117、および焦点位置制御装置11
8、および焦点位置調整装置114を連動させる
ことにより調整され、シリコン素材4の予備加
熱、及び表面の凹凸部の加熱溶融に用いられる。 参考例 3 次に、これらの結晶製造装置を用い、表面が凹
凸のシリコン素材から単結晶シリコンを製造する
一参考例を、第3図により説明する。 第3図においてa図はシリコン素材予熱時、b
およびc図はシリコン単結晶製品のテーパー作成
時、d図は一定径のシリコン単結晶製造時の加熱
溶融状態を示したものであり、図中、斜線部は浮
遊帯域を示している。 なお、7は種結晶、9はワークコイル、4はシ
リコン素材、15は矢印は赤外線、F2は、ハロ
ゲンランプを用いた場合は回転楕円面鏡の焦点位
置を示す。 先ず、第3図aに示すごとく赤外線による予熱
のため、焦点F2付近にシリコン素材4のテーパ
ー先端部近傍が位置するよう上軸3を調整する。 次に、赤外線加熱装置内ハロゲンランプの出力
を徐々に上げ、素材テーパー先端部近傍を赤熱状
態にならしめる。 次に、第3図bに示したごとく、素材テーパー
先端部近傍が赤熱後、徐々にワークコイル内にテ
ーパー先端部を挿入し高周波による加熱を開始、
テーパー先端部が溶融し始めたら通常の単結晶テ
ーパー作成作業を行なう。このとき、テーパー上
部が適当に予熱されるようにハロゲンランプ出力
を調整する。 次に、第3図cに示すごとく、テーパー上部ま
で浮遊帯が拡がりだしたらハロゲンランプ出力を
さらに調整し、浮遊帯直上の素材表面凹凸部の外
表面が溶融するようにする。 その後は、第3図dに示すごとく、素材表面の
凹凸の状態によりハロゲンランプ出力を若干調整
しながら単結晶を製造する。 本参考例において、ハロゲンランプを使用する
場合は、赤外線加熱装置部には楕円の長径260mm、
短径200mmの内側が金メツキされた回転楕円面鏡
が用いられ、熱源として定格120V−2000Wのハ
ロゲンランプが採用された。 本参考例において使用したシリコン素材はテー
パー部以外の外表面は研削処理されておらず、モ
ノシランガスから熱分解法によりシリコンを析出
させたままの状態であり、約0.4mm程度の凹凸が
無数に存在する素材が使用された。 尚、参考のために外表面を研削したシリコン素
材を用いて本参考例と同様の実験を行なつた。 使用したシリコン素材の直径は約50mmであつ
た。 本参考例ではハロゲンランプを用いたが、ハロ
ゲンランプの代りにキセノンランプもしくはレー
ザー光を用いても同様の効果が得られる。 実施例 1 上記参考例1、参考例2、参考例3は連続して
赤外線をシリコン素材に照射しながら単結晶の製
造を実施した場合であるが、間欠的使用によつて
もその効果は同じであることが確認された。 即ち、参考例1、参考例2、参考例3と同様に
単結晶製造中、シリコン素材に針状突起が発生し
た場合、その針状突起が焦点F2の位置になるよ
うに上軸の回転、及びハロゲンランプの回転楕円
面鏡に付随する焦点調整装置14を操作して合せ
た後、赤外線を照射しこの針状突起物を溶融させ
る。その後再び通常の高周波誘導加熱のみ、又は
赤外線照射の併用により製造を続行させることに
より、製造プロセスを何ら中断させることなく単
結晶を製造できた。 本実施例ではハロゲンランプを用いたが、ハロ
ゲンランプの代りにキセノンランプもしくはレー
ザー光を用いても同様の効果が得られた。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing silicon crystals by floating zone melting. [Prior art] For the purpose of manufacturing silicon single crystals or refining silicon crystals, a silicon material is inserted into a high-frequency induction heating coil and a floating band is created by high-frequency induction heating. Manufacturing equipment and methods are already known. [Problems to be Solved by the Invention] When silicon crystals are manufactured by a floating zone melting method using high-frequency induction heating, silicon at room temperature has too high a resistance to be directly heated by high-frequency induction heating. Therefore, if high-frequency induction heating is to be performed directly at room temperature, a large amount of power is required. However, once heated, the resistance of silicon instantly decreases and at the same time it becomes more susceptible to high-frequency induction heating, but this can cause the silicon material to heat up rapidly and cause cracks in the silicon material. As a result of the intense melting of the silicon material, the melt falls and no longer forms floating zones. Not only that, but it also causes electrical discharge between the work coil and the silicon material, causing process interruption and damage to the crystal manufacturing equipment. For this reason, in general, a carbon ring or the like is made red-hot by high-frequency induction heating, and a silicon material is inserted into the red-hot carbon ring or the like and heated indirectly to lower the resistance sufficiently to make it easier to generate high-frequency induction. After that, direct high-frequency induction heating is performed. In this case, for example, the carbon ring is approximately 1000
Since it is heated to a temperature of .degree. C., impurities contained in the carbon or carbon combined with residual oxygen in the furnace contaminates the inside of the furnace and the silicon, resulting in contamination of the silicon product. Furthermore, one of the drawbacks of the high frequency induction heating method is the problem of the degree of coupling between the high frequency or the work coil and the shape of the silicon material. For example, in the process of melting a silicon material using a work coil capable of melting a silicon material with a diameter of 30 mm or more, needle-like solid protrusions may occur in the melted portion of the silicon material. These needle-like protrusions are mainly induced by unevenness on the surface of the silicon material and cracks latent in the silicon material. The degree of coupling of high frequency waves to this needle-like protrusion is low, and furthermore, the amount of heat released per volume of the needle-like protrusion is larger than that of other parts, so it grows instead of melting and becomes the final product. When it comes into contact with the work coil, it causes electric discharge, which not only interrupts the manufacturing process but also damages a part of the device and causes contamination within the chamber. To prevent these accidents, for example, a material whose surface has been ground to make it smooth is usually used. However, at present, it is not possible to completely prevent the occurrence of needle-like protrusions. Next, there is a known example of infrared heating as a heating method for generating floating zone melting. For example, JP-A-47-36604, JP-A-55-
No. 90496, JP-A-60-71589, JP-A-60-71592
However, all of them relate to methods of performing floating zone melting only by infrared heating or controlling the diameter at the same time, and do not disclose techniques for use in combination with high-frequency induction heating. On the other hand, although Japanese Patent Publication No. 36-10429 discloses a technology that is used in combination with high-frequency induction heating,
The specific method has not been disclosed. [Means for Solving the Problems] The purpose of the present invention is to improve such conventional drawbacks, and to provide a technology that uses infrared heating, which is independent of high-frequency induction heating, in combination with high-frequency induction heating. The method is characterized in that the object to be heated is irradiated with condensing infrared rays to intermittently dissolve needle-like protrusions generated on the surface of the object to be heated. In explaining the present invention in detail with reference to an example, first, an example of a crystal manufacturing apparatus applied to the present invention is listed below as a reference example. Reference Example 1 FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a crystal manufacturing apparatus that can be used to carry out the present invention. In FIG. 1, 1 is a chamber for separating the crystal from the outside air, and the inside of the chamber is either vacuum or filled with inert gas. An upper shaft 3 is attached within the chamber 1 via a chamber upper seal 2, and a crystal material, in this reference example a single crystal silicon material 4, is suspended from the tip. A lower shaft 6 is attached to the lower part of the chamber 1 via a chamber lower seal 5, and a seed crystal 7 is attached to the upper tip of the lower shaft 6. In FIG. 1, a single crystal 8 is shown growing on top of a seed crystal 7. As shown in FIG. The silicon material 4 is subjected to high-frequency induction heating by a work coil 9 that is part of a high-frequency induction heating device. The high frequency is sent to the work coil 9 through the coaxial 10 from a normal high frequency induction heating device oscillator (not shown). The silicon material 4 is heated by a heat source that is part of an infrared heating device, in this reference example a halogen lamp 11. That is, the first focal point of the reflecting mirror that is part of the infrared heating device, in this reference example, the spheroidal mirror 12.
The infrared rays emitted from the halogen lamp 11 installed at F 1 are reflected by the spheroidal mirror 12 and transmitted through the transparent quartz glass 13 for airtightness, and then focused on the focal point F 2 of the spheroidal mirror 12. The silicon material located in that area is preheated or melted. In this reference example, the spheroidal mirror 12 is adjusted and arranged so that the focal point F 2 is above the work coil 9, which is a part of the high-frequency induction heating device, and the spheroidal mirror 12 is adjusted to preheat the silicon material 4 and smooth the surface unevenness. For heating and melting,
Exclusively infrared heating is used. Further, in this reference example, the halogen lamp 11 for infrared heating and the spheroidal mirror 12 are arranged on the left and right sides of the coaxial 10 which is a part of the high frequency induction heating device, and the rotation of the upper shaft 3 causes the silicon material to be In combination with the rotation of 4, uniform preheating or melting can be achieved. Further, the focal point F 2 of the spheroidal mirror 12 can be adjusted by moving the spheroidal mirror 12 using an ordinary focus adjustment device 14 . The diameter of the infrared irradiation spot at the heating position can also be adjusted by adjusting this focal position F2 and by shifting the halogen lamp installed at the first focal point F1 from the first focal point F1 . As a result, it is possible to optimally heat and melt any silicon material diameter. In this reference example, an elliptical mirror of revolution is used, but the same effect can be obtained by using a parabolic mirror of revolution and a condenser lens instead. Although a halogen lamp was used in this reference example, the same effect can be obtained by using a xenon lamp instead of the halogen lamp. Reference Example 2 FIG. 2 shows a longitudinal cross-sectional view of another reference example of a crystal manufacturing apparatus that can be applied to carry out the present invention. In FIG. 2, a chamber 1, a chamber upper seal 2, an upper shaft 3, a silicon material 4, a lower chamber seal 5, a lower shaft 6, a seed crystal 7, a single crystal 8,
The work coil 9 and the coaxial 10 have the same shape and structure as those in Reference Example 1, and their functions are also the same. In this reference example, a laser beam 112 from a normal laser generator (not shown), for example a CO 2 laser generator, passes through a laser beam introduction window 113 and is focused at a focal point F 2 , and is located at that portion. Preheat or melt the silicon material. In this reference example, as in reference example 1, the focus position control television camera 117 and the focus position control device 11 are arranged so that the focal point F2 is located above the work coil 9, which is a part of the high-frequency induction heating device.
8 and the focal position adjusting device 114, and is used for preheating the silicon material 4 and heating and melting the uneven portions on the surface. Reference Example 3 Next, a reference example in which single crystal silicon is manufactured from a silicon material with an uneven surface using these crystal manufacturing apparatuses will be described with reference to FIG. In Figure 3, figure a is when the silicon material is preheated, figure b is
Figures 3 and 3c show the heating and melting state during the production of a silicon single crystal product into a taper, and figure d shows the heating and melting state during the production of a silicon single crystal of a constant diameter. In the figures, the shaded area shows the floating zone. Note that 7 is a seed crystal, 9 is a work coil, 4 is a silicon material, 15 is an arrow for infrared rays, and F 2 is a focal position of a spheroidal mirror when a halogen lamp is used. First, as shown in FIG. 3a, for preheating by infrared rays, the upper shaft 3 is adjusted so that the vicinity of the tapered tip of the silicon material 4 is located near the focal point F2 . Next, the output of the halogen lamp in the infrared heating device is gradually increased to bring the vicinity of the tapered tip of the material into a red-hot state. Next, as shown in Fig. 3b, after the vicinity of the taper tip of the material becomes red hot, the taper tip is gradually inserted into the work coil and heating by high frequency is started.
Once the tip of the taper begins to melt, perform the normal single crystal taper creation process. At this time, adjust the halogen lamp output so that the upper part of the taper is properly preheated. Next, as shown in FIG. 3c, when the floating zone begins to expand to the top of the taper, the halogen lamp output is further adjusted so that the outer surface of the uneven portion of the material surface directly above the floating zone is melted. Thereafter, as shown in FIG. 3d, a single crystal is manufactured while adjusting the output of the halogen lamp slightly depending on the unevenness of the surface of the material. In this reference example, when using a halogen lamp, the long diameter of the ellipse is 260 mm for the infrared heating device part,
A spheroidal mirror with a short diameter of 200mm and a gold-plated interior was used, and a halogen lamp with a rating of 120V-2000W was used as the heat source. The outer surface of the silicon material used in this reference example has not been ground except for the tapered part, and silicon is still precipitated from monosilane gas by thermal decomposition, and there are countless irregularities of about 0.4 mm. material was used. For reference, an experiment similar to this reference example was conducted using a silicon material whose outer surface was ground. The diameter of the silicon material used was approximately 50 mm. Although a halogen lamp was used in this reference example, the same effect can be obtained by using a xenon lamp or laser light instead of the halogen lamp. Example 1 The above Reference Examples 1, 2, and 3 are cases in which single crystals were manufactured while continuously irradiating the silicon material with infrared rays, but the effect is the same even if it is used intermittently. It was confirmed that That is, as in Reference Example 1, Reference Example 2, and Reference Example 3, if a needle-like protrusion occurs in the silicon material during single crystal production, the upper axis should be rotated so that the needle-like protrusion is at the focal point F2 . , and the focus adjustment device 14 attached to the spheroidal mirror of the halogen lamp, and then infrared rays are irradiated to melt the needle-like protrusions. Thereafter, by continuing the production again using conventional high-frequency induction heating alone or in combination with infrared irradiation, it was possible to produce a single crystal without interrupting the production process. Although a halogen lamp was used in this example, the same effect could be obtained by using a xenon lamp or a laser beam instead of the halogen lamp.

【表】 [発明の効果] 第1表は、従来の高周波誘導加熱のみによる結
晶製造装置を用い単結晶を製造した場合と、本発
明による結晶製造方法を用い、前述した製造方法
により赤外線を間欠的に照射して単結晶を製造し
た場合における針状突起発生に起因する単結晶製
造プロセス中断の割合、即ちプロセス中断率を示
した。 第1表に示したごとく、シリコン素材外表面を
研削した場合は従来の製造方法では、製造プロセ
スが中断する割合が30%であるのに対し、本発明
の方法では皆無となり、又非研削面においては、
従来の方法では100%であるのに対し、本発明方
法では5%と格段に良好な結果を得ることができ
た。 この結果、素材表面が凹凸状のシリコン素材を
用いた場合においても、針状突起発生に起因する
製造プロセスの中断を大幅に減少することができ
た。 さらにシリコン素材表面を研削する必要のない
ことから、研削ロスを無くすことができ、単結晶
製品取得率も大幅に向上させることができた。 また、シリコン素材の予熱に赤外線を利用した
ことから、カーボンリング予熱が不要になり、特
に炭素の汚染の少ない単結晶を製造することがで
きた。 以上、詳述したごとく本発明による高周波誘導
加熱とともに、高周波誘導加熱とは独立した赤外
線加熱を併用し、かつ集光性赤外線により間欠的
に被加熱物表面の針状突起を溶解つつ、高周波加
熱により該被加熱物を溶解することにより、不純
物の少ないシリコン結晶を、使用シリコン素材の
外表面の凹凸にほとんど影響されず、浮遊帯域溶
融法により製造することができるようになつた。
[Table] [Effects of the Invention] Table 1 shows cases in which a single crystal was manufactured using a conventional crystal manufacturing apparatus using only high-frequency induction heating, and a case in which a single crystal was manufactured using a crystal manufacturing method according to the present invention. The figure shows the rate of interruption in the single crystal production process due to the generation of needle-like protrusions when single crystals are produced by irradiation, that is, the process interruption rate. As shown in Table 1, when grinding the outer surface of the silicon material, the rate of interruption of the manufacturing process is 30% with the conventional manufacturing method, but with the method of the present invention, there is no interruption, and the unground surface In,
While the conventional method achieved a reduction of 100%, the method of the present invention achieved a much better result of 5%. As a result, even when using a silicon material with an uneven surface, it was possible to significantly reduce interruptions in the manufacturing process due to the occurrence of needle-like protrusions. Furthermore, since there is no need to grind the surface of the silicon material, grinding loss can be eliminated, and the yield of single crystal products has also been significantly improved. Furthermore, since infrared rays were used to preheat the silicon material, there was no need to preheat the carbon ring, making it possible to produce single crystals with particularly low carbon contamination. As described in detail above, in addition to high-frequency induction heating according to the present invention, infrared heating independent of the high-frequency induction heating is used, and the high-frequency heating is performed while intermittently melting the needle-like protrusions on the surface of the object to be heated using condensing infrared rays. By melting the object to be heated, it has become possible to produce silicon crystals with few impurities by the floating zone melting method, almost unaffected by the irregularities on the outer surface of the silicon material used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、および第2図は本発明を実施する際、
用いられる結晶製造装置の縦断面を示す図。第3
図は本発明の結晶製造方法を示す図である。 1……チヤンバー、2……チヤンバー上部シー
ル、3……上軸、4……シリコン素材、5……チ
ヤンバー下部シール、6……下軸、7……種結
晶、8……単結晶、9……ワークコイル、10…
…同軸、11……ハロゲンランプ、12……回転
楕円面鏡、13……透明石英ガラス、14……焦
点調整装置、15……赤外線、F1……回転楕円
面鏡第1焦点、F2……焦点、111……レーザ
ー発生装置、112……レーザー光、113……
レーザー光導入窓、114……焦点位置調整装
置、115……集光レンズ、116……ガスノズ
ル、117……焦点位置制御用テレビカメラ、1
18……焦点位置制御装置。
FIG. 1 and FIG. 2 show that when carrying out the present invention,
FIG. 3 is a diagram showing a vertical cross section of the crystal manufacturing apparatus used. Third
The figure is a diagram showing the crystal manufacturing method of the present invention. 1... Chamber, 2... Chamber upper seal, 3... Upper shaft, 4... Silicon material, 5... Chamber lower seal, 6... Lower shaft, 7... Seed crystal, 8... Single crystal, 9 ...Work coil, 10...
... Coaxial, 11 ... Halogen lamp, 12 ... Spheroidal mirror, 13 ... Transparent quartz glass, 14 ... Focus adjustment device, 15 ... Infrared rays, F 1 ... Spheroidal mirror first focus, F 2 ... Focus, 111 ... Laser generator, 112 ... Laser light, 113 ...
Laser light introduction window, 114... Focus position adjustment device, 115... Condensing lens, 116... Gas nozzle, 117... Television camera for focal position control, 1
18... Focus position control device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 浮遊帯域溶融法による結晶製造方法におい
て、被加熱物に集光性赤外線を照射して被加熱物
表面に発生した針状突起を間欠的に溶解すること
を特徴とする結晶製造方法。
1. A crystal manufacturing method using a floating zone melting method, characterized in that the object to be heated is irradiated with condensing infrared rays to intermittently melt needle-like protrusions generated on the surface of the object to be heated.
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