JPH04254488A - 単結晶引上装置用湯面温度測定装置 - Google Patents
単結晶引上装置用湯面温度測定装置Info
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- JPH04254488A JPH04254488A JP3152991A JP3152991A JPH04254488A JP H04254488 A JPH04254488 A JP H04254488A JP 3152991 A JP3152991 A JP 3152991A JP 3152991 A JP3152991 A JP 3152991A JP H04254488 A JPH04254488 A JP H04254488A
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- Radiation Pyrometers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、引上げ法による単結晶
育成装置に用いられる湯面温度測定装置に関する。
育成装置に用いられる湯面温度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、引上げ法による単結晶育成装置
の概略構成を示す。
の概略構成を示す。
【０００３】黒鉛坩堝１０内には石英坩堝１２が嵌合さ
れている。この黒鉛坩堝１０はヒータ１４で囲繞され、
ヒータ１４はさらに黒鉛断熱材１６で囲繞されている。 これら構成要素は、各中心軸を同心にして、メインチャ
ンバ１８内に配置されている。石英坩堝１２内に多結晶
金属片を入れ、ヒータ１４に電力を供給することにより
、この多結晶が融液２０となる。融液２０の湯面２２の
温度は結晶育成速度及び結晶の乱れに影響するので、湯
面２２の温度を検出してヒータ１４へ供給する電力を調
節する必要がある。そこで、従来では、メインチャンバ
１８の肩部に覗き窓２４を設け、この覗き窓２４に放射
温度計２６を固定していた。
れている。この黒鉛坩堝１０はヒータ１４で囲繞され、
ヒータ１４はさらに黒鉛断熱材１６で囲繞されている。 これら構成要素は、各中心軸を同心にして、メインチャ
ンバ１８内に配置されている。石英坩堝１２内に多結晶
金属片を入れ、ヒータ１４に電力を供給することにより
、この多結晶が融液２０となる。融液２０の湯面２２の
温度は結晶育成速度及び結晶の乱れに影響するので、湯
面２２の温度を検出してヒータ１４へ供給する電力を調
節する必要がある。そこで、従来では、メインチャンバ
１８の肩部に覗き窓２４を設け、この覗き窓２４に放射
温度計２６を固定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、赤熱し
た石英坩堝１２の内壁からの放射光が湯面２２で反射さ
れて放射温度計２６に入射したり、湯面２２以外からの
放射光が放射温度計２６に入射するので、湯面２２の温
度を正確に測定することができなかった。この測定誤差
は１０℃を越えることもあった。検出温度に対するこの
放射光の影響の程度は、ヒータ１４に対し昇降自在な石
英坩堝１２のレベル、石英坩堝１２内の融液２０の量、
融液２０の温度及びヒータ１４への供給電力等により異
なるので、放射温度計２６で検出された温度を正確に補
正することは困難である。
た石英坩堝１２の内壁からの放射光が湯面２２で反射さ
れて放射温度計２６に入射したり、湯面２２以外からの
放射光が放射温度計２６に入射するので、湯面２２の温
度を正確に測定することができなかった。この測定誤差
は１０℃を越えることもあった。検出温度に対するこの
放射光の影響の程度は、ヒータ１４に対し昇降自在な石
英坩堝１２のレベル、石英坩堝１２内の融液２０の量、
融液２０の温度及びヒータ１４への供給電力等により異
なるので、放射温度計２６で検出された温度を正確に補
正することは困難である。
【０００５】単結晶育成自動制御が特に難しい直径３ｍ
ｍ、長さ１０ｃｍ程度の、種結晶に延設されるネッキン
グと称されている絞り部育成の成功率を高めるには、湯
面２２の温度を正確に測定することが要求される。絞り
部育成においては、結晶が熔断したり、或は急激に直径
が増大したりして、安定した直径制御や絞り部育成続行
が困難となる場合が多々あり、従来では、絞り部育成の
成功率は通常５０％以下であったが、上記湯面温度の測
定誤差がこの原因に大きく影響していると考えられる。
ｍ、長さ１０ｃｍ程度の、種結晶に延設されるネッキン
グと称されている絞り部育成の成功率を高めるには、湯
面２２の温度を正確に測定することが要求される。絞り
部育成においては、結晶が熔断したり、或は急激に直径
が増大したりして、安定した直径制御や絞り部育成続行
が困難となる場合が多々あり、従来では、絞り部育成の
成功率は通常５０％以下であったが、上記湯面温度の測
定誤差がこの原因に大きく影響していると考えられる。
【０００６】そこで、融液の真上から光軸を真下に向け
て放射温度計を配置する構成が提案されている（特開平
１−１２６２９５号公報）。
て放射温度計を配置する構成が提案されている（特開平
１−１２６２９５号公報）。
【０００７】しかし、放射温度計をチャンバ内に配置し
ていたので、放射温度計全体が輻射熱を受け、放射温度
計の寿命が低下するという問題があった。また、放射温
度計をチャンバ外天井部に配置しようとすると、引上げ
ワイヤ巻上げ・回転装置との関係から充分な配置スペー
スがとれなかった。
ていたので、放射温度計全体が輻射熱を受け、放射温度
計の寿命が低下するという問題があった。また、放射温
度計をチャンバ外天井部に配置しようとすると、引上げ
ワイヤ巻上げ・回転装置との関係から充分な配置スペー
スがとれなかった。
【０００８】本発明の目的は、このような問題点に鑑み
、輻射熱による放射温度計の寿命低下を防止することが
でき、放射温度計の充分な配置スペースを確保でき、し
かも、湯面温度を正確に測定することが可能な単結晶引
上装置用湯面温度測定装置を提供することにある。
、輻射熱による放射温度計の寿命低下を防止することが
でき、放射温度計の充分な配置スペースを確保でき、し
かも、湯面温度を正確に測定することが可能な単結晶引
上装置用湯面温度測定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその作用】上記目的を
達成するために、本発明に係る単結晶引上装置用湯面温
度測定装置では、プルチャンバ内において、融液面から
略垂直上方に進行する放射光が入射するように配置され
る反射器、好ましくは全反射プリズムと、該プルチャン
バ外かつ該プルチャンバ側方において、該反射器で全反
射された該放射光が入射するように配置される放射温度
計とを有している。該プルチャンバは、融液の入った坩
堝を収容するメインチャンバの上端に続く、メインチャ
ンバより小径の筒状物（断面形状は任意）である。
達成するために、本発明に係る単結晶引上装置用湯面温
度測定装置では、プルチャンバ内において、融液面から
略垂直上方に進行する放射光が入射するように配置され
る反射器、好ましくは全反射プリズムと、該プルチャン
バ外かつ該プルチャンバ側方において、該反射器で全反
射された該放射光が入射するように配置される放射温度
計とを有している。該プルチャンバは、融液の入った坩
堝を収容するメインチャンバの上端に続く、メインチャ
ンバより小径の筒状物（断面形状は任意）である。
【００１０】この湯面温度測定装置は、融液面から略垂
直上方に進行する放射光を放射温度計に入射させて融液
面の温度を測定するので、融液の入った坩堝の内壁から
の放射光は放射温度計に殆ど入射せず、融液面の温度を
より正確に測定することができる。これにより、単結晶
育成自動制御が特に難しい直径３ｍｍ、長さ１０ｃｍ程
度の絞り部育成の成功率を高めることができる。
直上方に進行する放射光を放射温度計に入射させて融液
面の温度を測定するので、融液の入った坩堝の内壁から
の放射光は放射温度計に殆ど入射せず、融液面の温度を
より正確に測定することができる。これにより、単結晶
育成自動制御が特に難しい直径３ｍｍ、長さ１０ｃｍ程
度の絞り部育成の成功率を高めることができる。
【００１１】また、プルチャンバ外に放射温度計を配置
するので、輻射熱による放射温度計の寿命低下を防止す
ることができる。
するので、輻射熱による放射温度計の寿命低下を防止す
ることができる。
【００１２】しかも、プルチャンバ側方に放射温度計を
配置するので、放射温度計の充分な配置スペースを確保
することができる。
配置するので、放射温度計の充分な配置スペースを確保
することができる。
【００１３】上記構成にさらに、反射器の放射光入射面
に、入射立体角を制限するための制限筒を取り付ければ
、融液面の温度をさらに正確に測定することができる。
に、入射立体角を制限するための制限筒を取り付ければ
、融液面の温度をさらに正確に測定することができる。
【００１４】
【実施例】図１は、引上げ法による単結晶育成装置の概
略構成を示す。図３と同一構成要素には同一符号を付し
てその説明を省略する。
略構成を示す。図３と同一構成要素には同一符号を付し
てその説明を省略する。
【００１５】メインチャンバ１８の肩部上端に続く小径
のプルチャンバ２８の上部に、放射温度計３０が取り付
けられている。図２はこの取り付け状態の詳細を示す。 図中、中心軸Ｃはプルチャンバ２８の中心軸である。
のプルチャンバ２８の上部に、放射温度計３０が取り付
けられている。図２はこの取り付け状態の詳細を示す。 図中、中心軸Ｃはプルチャンバ２８の中心軸である。
【００１６】プルチャンバ２８は二重構造になっており
、このプルチャンバ２８に穴が穿設され、この穴の部分
に外筒３２の一端部が固着されている。外筒３２内には
内筒３４が嵌入されている。この内筒３４の一端には、
フランジ３６が固着され、フランジ３６と外筒３２との
間にシールリング３８が嵌められ、このシールリング３
８を覆うようにカバーリング４０がねじ４２でフランジ
３６に固着されている。フランジ３６の端面には、中間
板４４を介してベースプレート４６が固着されている。 このベースプレート４６に、放射温度計３０がねじ４８
で固着されている。また、ベースプレート４６にブラケ
ット５０がねじ５２で固着され、このブラケット５０に
より放射温度計３０の対物レンズ側筒部が支持されてい
る。放射温度計３０の前方には、ベースプレート４６に
ブラケット５４が固着され、このブラケット５４に保持
板５６を介してミラー５８が固着されている。
、このプルチャンバ２８に穴が穿設され、この穴の部分
に外筒３２の一端部が固着されている。外筒３２内には
内筒３４が嵌入されている。この内筒３４の一端には、
フランジ３６が固着され、フランジ３６と外筒３２との
間にシールリング３８が嵌められ、このシールリング３
８を覆うようにカバーリング４０がねじ４２でフランジ
３６に固着されている。フランジ３６の端面には、中間
板４４を介してベースプレート４６が固着されている。 このベースプレート４６に、放射温度計３０がねじ４８
で固着されている。また、ベースプレート４６にブラケ
ット５０がねじ５２で固着され、このブラケット５０に
より放射温度計３０の対物レンズ側筒部が支持されてい
る。放射温度計３０の前方には、ベースプレート４６に
ブラケット５４が固着され、このブラケット５４に保持
板５６を介してミラー５８が固着されている。
【００１７】一方、内筒３４のプルチャンバ２８内側端
部には、中央部に放射光通過用穴が形成された蓋６０が
ねじ６２で固着され、この蓋６０の前面に、放射光通過
用穴が形成されたＬ字型保持板６４の一面が固着され、
保持板６４に全反射プリズム６６が固着されている。ま
た、保持板６４の他面には中心軸Ｃに平行に制限筒６８
の一端が固着されている。したがって、制限筒６８の中
心軸は、図１に示す如く、湯面２２に垂直になっている
。
部には、中央部に放射光通過用穴が形成された蓋６０が
ねじ６２で固着され、この蓋６０の前面に、放射光通過
用穴が形成されたＬ字型保持板６４の一面が固着され、
保持板６４に全反射プリズム６６が固着されている。ま
た、保持板６４の他面には中心軸Ｃに平行に制限筒６８
の一端が固着されている。したがって、制限筒６８の中
心軸は、図１に示す如く、湯面２２に垂直になっている
。
【００１８】上記構成において、湯面２２からの放射光
は、制限筒６８内を通り、全反射プリズム６６で全反射
され、さらにミラー５８で反射されて放射温度計３０に
入射し、湯面２２の温度が測定される。
は、制限筒６８内を通り、全反射プリズム６６で全反射
され、さらにミラー５８で反射されて放射温度計３０に
入射し、湯面２２の温度が測定される。
【００１９】このような構成によれば、石英坩堝１２の
内壁面からの放射光が放射温度計３０に入射しないので
、湯面２２の温度をより正確に測定することができ、結
晶育直径をより正確に制御することができる。これによ
り、単結晶育成自動制御が特に難しい直径３ｍｍ、長さ
１０ｃｍ程度の絞り部育成の成功率を９０％以上に高め
ることができた。
内壁面からの放射光が放射温度計３０に入射しないので
、湯面２２の温度をより正確に測定することができ、結
晶育直径をより正確に制御することができる。これによ
り、単結晶育成自動制御が特に難しい直径３ｍｍ、長さ
１０ｃｍ程度の絞り部育成の成功率を９０％以上に高め
ることができた。
【００２０】なお、上記実施例では、制限筒６８を用い
て、入射光角度を充分制限することにより、より正確に
湯面２２の温度を測定する場合を説明したが、制限筒６
８を除去してもよい。この場合、内筒３４の内径を小さ
くすれば、内筒３４の黒色内壁面で、湯面２２以外から
の斜め入射放射光が吸収されて、本発明の効果が得られ
る。しかし、入射光量が低下するので、検出信号増幅率
を増大させなければならず、このためＳＮ比が低下し、
制限筒６８を設けた場合よりも測定精度が低下する。
て、入射光角度を充分制限することにより、より正確に
湯面２２の温度を測定する場合を説明したが、制限筒６
８を除去してもよい。この場合、内筒３４の内径を小さ
くすれば、内筒３４の黒色内壁面で、湯面２２以外から
の斜め入射放射光が吸収されて、本発明の効果が得られ
る。しかし、入射光量が低下するので、検出信号増幅率
を増大させなければならず、このためＳＮ比が低下し、
制限筒６８を設けた場合よりも測定精度が低下する。
【００２１】また、上記実施例のミラー５８は、装置全
体をコンパクトにするのに役だっているが、本発明は、
全反射プリズム６６からの全反射光を直接、放射温度計
３０に導く構成であってもよい。
体をコンパクトにするのに役だっているが、本発明は、
全反射プリズム６６からの全反射光を直接、放射温度計
３０に導く構成であってもよい。
【００２２】さらに、全反射プリズム６６の代りにミラ
ーを用いてもよい。しかし、この場合、銀等の蒸着金属
膜の熱膨張率とガラス基板の熱膨張率との差に基づき両
者間に熱応力が働いて、金属膜が劣化するので、このよ
うな問題が生じない全反射プリズム６６の方が好ましい
。
ーを用いてもよい。しかし、この場合、銀等の蒸着金属
膜の熱膨張率とガラス基板の熱膨張率との差に基づき両
者間に熱応力が働いて、金属膜が劣化するので、このよ
うな問題が生じない全反射プリズム６６の方が好ましい
。
【００２３】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る単結晶
引上装置用湯面温度測定装置によれば、融液面から略垂
直上方に進行する放射光を放射温度計に入射させて融液
面の温度を測定するので、融液の入った坩堝の内壁から
の放射光は放射温度計に殆ど入射せず、融液面の温度を
より正確に測定することができ、また、プルチャンバ外
に放射温度計を配置するので、輻射熱による放射温度計
の寿命低下を防止することができ、しかも、プルチャン
バ側方に放射温度計を配置するので、放射温度計の充分
な配置スペースを確保することができるという効果を奏
する。
引上装置用湯面温度測定装置によれば、融液面から略垂
直上方に進行する放射光を放射温度計に入射させて融液
面の温度を測定するので、融液の入った坩堝の内壁から
の放射光は放射温度計に殆ど入射せず、融液面の温度を
より正確に測定することができ、また、プルチャンバ外
に放射温度計を配置するので、輻射熱による放射温度計
の寿命低下を防止することができ、しかも、プルチャン
バ側方に放射温度計を配置するので、放射温度計の充分
な配置スペースを確保することができるという効果を奏
する。
【００２４】また、プルチャンバ内に配置された反射器
の放射光入射面に、入射立体角を制限するための制限筒
を取付ければ、融液面の温度をさらに正確に測定するこ
とができるという効果を奏する。
の放射光入射面に、入射立体角を制限するための制限筒
を取付ければ、融液面の温度をさらに正確に測定するこ
とができるという効果を奏する。
【図１】放射温度計が取り付けられた、引上げ法による
単結晶育成装置の概略構成図である。
単結晶育成装置の概略構成図である。
【図２】取付状態の放射温度計の詳細を示す一部断面側
面図である。
面図である。
【図３】放射温度計が取り付けられた、引上げ法による
単結晶育成装置の概略構成図である。
単結晶育成装置の概略構成図である。
１０ 黒鉛坩堝
１２ 石英坩堝
１４ ヒータ
１６ 黒鉛断熱材
１８ メインチャンバ
２０ 融液
２２ 湯面
２６、３０ 放射温度計
２８ プルチャンバ
３８ シールリング
５８ ミラー
６６ 全反射プリズム
６８ 制限筒
Claims (2)
- 【請求項１】 融液の入った坩堝（１２）を収容する
メインチャンバ（１８）の上端に続く、該メインチャン
バよりも小径の筒状物であるプルチャンバ（２８）内に
おいて、融液面（２２）から略垂直上方に進行する放射
光が入射するように配置される反射器（６６）と、該プ
ルチャンバ外かつ該プルチャンバ側方において、該反射
器で全反射された該放射光が入射するように配置される
放射温度計（３０）と、を有することを特徴とする単結
晶引上装置用湯面温度測定装置。 - 【請求項２】 前記反射器（６６）の放射光入射面に
、入射立体角を制限するための制限筒（６８）を取付け
たことを特徴とする請求項１記載の単結晶引上装置用湯
面温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152991A JP2619986B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 単結晶引上装置用湯面温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152991A JP2619986B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 単結晶引上装置用湯面温度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254488A true JPH04254488A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2619986B2 JP2619986B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=12333727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3152991A Expired - Lifetime JP2619986B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 単結晶引上装置用湯面温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2619986B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001170A1 (fr) * | 2000-06-26 | 2002-01-03 | Nec Corporation | Procede et appareil de mesure de la temperature |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3152991A patent/JP2619986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001170A1 (fr) * | 2000-06-26 | 2002-01-03 | Nec Corporation | Procede et appareil de mesure de la temperature |
| US7033070B2 (en) | 2000-06-26 | 2006-04-25 | Nec Corporation | Method and apparatus for measuring temperature |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2619986B2 (ja) | 1997-06-11 |
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