JPH06145000A - Method for annealing crystalline body - Google Patents
Method for annealing crystalline bodyInfo
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- JPH06145000A JPH06145000A JP29257792A JP29257792A JPH06145000A JP H06145000 A JPH06145000 A JP H06145000A JP 29257792 A JP29257792 A JP 29257792A JP 29257792 A JP29257792 A JP 29257792A JP H06145000 A JPH06145000 A JP H06145000A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、単結晶体や多結晶体を
アニールする方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for annealing a single crystal body or a polycrystalline body.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、結晶体の純度を高める等の目
的のために、結晶体をアニールする方法が多用されてい
る。例えば、単結晶体では、該単結晶体に熱処理を施す
ことにより不純物を除去し、単結晶体の純度を高めてい
た。また、多結晶体にあっては、熱処理により結晶体を
溶融させてグレインサイズを増大させたり、あるいは不
純物を除去したりしていた。2. Description of the Related Art Conventionally, a method of annealing a crystal has been widely used for the purpose of increasing the purity of the crystal. For example, in the case of a single crystal, heat treatment is applied to the single crystal to remove impurities, thereby increasing the purity of the single crystal. Further, in the case of the polycrystalline body, the crystalline body is melted by heat treatment to increase the grain size, or impurities are removed.
【０００３】上記のような結晶体のアニールに際して
は、熱源として電気炉や高周波誘導加熱炉などが用いら
れている。しかしながら、このような熱源は、大型であ
りかつ複雑な設備を必要とするという問題があった。他
方、レーザー光を用いて結晶体をアニールする方法も提
案されている（例えば、特開昭６０−２２６４８０
号）。レーザー光を用いてアニールするものであるた
め、この方法では設備を簡略化することができ、かつ温
度制御も容易である。An electric furnace, a high-frequency induction heating furnace, or the like is used as a heat source for annealing the crystal body as described above. However, such a heat source has a problem in that it is large and requires complicated equipment. On the other hand, a method of annealing a crystal using a laser beam has also been proposed (for example, JP-A-60-226480).
issue). Since annealing is performed using laser light, this method can simplify the equipment and facilitate temperature control.
【０００４】上記の様なレーザー光を用いた結晶体のア
ニール方法の一例を図３を参照して説明する。この方法
では、板状の結晶体１に、レーザー装置２からレーザー
光２ａが照射され、かつ矢印Ａ方向に掃引される。レー
ザー光２ａは、ポイントフォーカスで使用されるため、
図示のように板状の結晶体１の一点に集中して照射され
る。その結果、結晶体１内の不純物は、図示の矢印Ｂ〜
Ｄ方向に拡散される。よって、矢印Ａ方向に沿って、即
ち結晶体１の長さ方向に沿ってレーザー光２ａを掃引す
ることにより、結晶体１をレーザー光２ａによりアニー
ルし、不純物の拡散・除去を果たすことができる。An example of a method of annealing a crystal body using the above laser light will be described with reference to FIG. In this method, the plate-shaped crystal body 1 is irradiated with the laser beam 2a from the laser device 2 and swept in the direction of arrow A. Since the laser light 2a is used for point focus,
Irradiation is focused on one point of the plate-shaped crystal 1 as shown in the figure. As a result, impurities in the crystal body 1 can be separated from the arrows B to
It is diffused in the D direction. Therefore, by sweeping the laser light 2a along the direction of the arrow A, that is, along the length direction of the crystal body 1, the crystal body 1 is annealed by the laser light 2a, and diffusion and removal of impurities can be achieved. .
【０００５】[0005]
【発明が解決するための課題】上記のように、従来のレ
ーザー光２ａを熱源として用いた結晶体のアニール方法
では、不純物の拡散方向が、矢印Ｂ〜Ｄで示したよう
に、レーザー光の現に照射されている位置から３方向に
渡るため、拡散効率が十分でなかった。従って、レーザ
ー光２ａのエネルギー密度を高めたり、あるいは照射時
間を長くしたりしなければ、十分な純度の結晶体を得る
ことができなった。As described above, in the conventional crystal annealing method using the laser light 2a as the heat source, the direction of diffusion of impurities is as shown by arrows B to D. The diffusion efficiency was not sufficient because it extends in three directions from the position that is actually irradiated. Therefore, unless the energy density of the laser beam 2a is increased or the irradiation time is lengthened, it is impossible to obtain a crystal body having a sufficient purity.
【０００６】本発明の目的は、大がかりな設備を要する
ことなく、かつより一層高純度の結晶体を迅速に得るこ
とを可能とする、結晶体のアニール方法を提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a method for annealing a crystal body, which makes it possible to rapidly obtain a crystal body of higher purity without requiring large-scale equipment.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、結晶体を加熱
して該結晶体をアニールする方法において、加熱源から
の加熱光を反射鏡を介して横断面が前記結晶体の幅より
も長いライン状の加熱ビーム光とし、該加熱ビーム光を
結晶体の幅方向と前記ラインが略平行となるように照射
し、かつ結晶体の一端から他端に向かって掃引していく
ことを特徴とする結晶体のアニール方法である。The present invention provides a method for heating a crystal body to anneal the crystal body, wherein heating light from a heating source is passed through a reflecting mirror so that the cross section is smaller than the width of the crystal body. A long line-shaped heating beam light is irradiated so that the heating beam light is substantially parallel to the width direction of the crystal and the line is swept from one end to the other end of the crystal. Is a method of annealing a crystal body.
【０００８】本発明の結晶体のアニール方法は、単結晶
体及び多結晶体のいずれにも適用することができる。す
なわち、単結晶体では、本発明の方法により、不純物が
拡散・除去され、純度が高められる。また、多結晶体で
は、不純物の拡散・除去により純度が高められるととも
に、場合によっては多結晶体の一部を溶融し、グレイン
サイズを大きくすることにより部分的に単結晶化するこ
とができる。The crystal body annealing method of the present invention can be applied to both single crystal bodies and polycrystal bodies. That is, in the single crystal, impurities are diffused and removed by the method of the present invention, and the purity is increased. Further, in the polycrystalline body, the purity can be increased by diffusing and removing impurities, and in some cases, a part of the polycrystalline body can be melted and the grain size can be increased to partially form a single crystal.
【０００９】[0009]
【作用】本発明では、横断面が結晶体の幅よりも長いラ
イン状の加熱ビーム光が、結晶体の一端から他端に向か
ってかつ該ラインが結晶体の幅方向と略平行な方向に照
射されていくため、不純物は、加熱ビーム光が現に照射
されているライン状の領域から加熱ビーム光が掃引され
ていく方向にのみ拡散される。すなわち、不純物の拡散
方向が一方向とされ、しかも結晶体の幅方向全領域にわ
たって同時にかつ同一方向に不純物が拡散される。した
がって、不純物の拡散効率が高められるため、より高純
度の結晶体を得ることができる。According to the present invention, the linear heating beam light whose cross section is longer than the width of the crystal is directed from one end of the crystal to the other end and the line is in a direction substantially parallel to the width direction of the crystal. Since the irradiation is performed, the impurities are diffused only in the direction in which the heating beam light is swept from the line-shaped region where the heating beam light is actually irradiated. That is, the impurity is diffused in one direction, and the impurity is diffused simultaneously and in the same direction over the entire widthwise region of the crystal body. Therefore, the diffusion efficiency of impurities is increased, and a crystal body with higher purity can be obtained.
【００１０】[0010]
【実施例の説明】以下、本発明の実施例につき図面を参
照しつつ説明する。図１は、本発明のー実施例の結晶体
のアニール方法を示す斜視図である。結晶体１１は板状
の形状を有する。結晶体１１をアニールするにあたり、
本実施例では、加熱源１２及び反射鏡１３が用いられ
る。加熱源１２は、加熱光１２ａを照射させるために用
意されているものであり、結晶体１１の種類、寸法及び
純度に応じて適宜の装置、ここでは棒状のハロゲンラン
プが用いられる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a method of annealing a crystal body according to an embodiment of the present invention. The crystal body 11 has a plate shape. When annealing the crystal body 11,
In this embodiment, the heating source 12 and the reflecting mirror 13 are used. The heating source 12 is prepared for irradiating the heating light 12a, and an appropriate device, here, a rod-shaped halogen lamp is used according to the type, size and purity of the crystal body 11.
【００１１】反射鏡１３は、加熱光１２ａの断面をライ
ン状に変換するために配置されているものである。本実
施例では、反射鏡１３を経て上記のように横断面がライ
ン状の加熱ビーム光１２ｂが、結晶体１１の幅方向と該
ライン状の形状が平行となるように照射される。この場
合、加熱ビーム光１２ｂの横断面の長さ、即ち前記ライ
ンの長さは、結晶体１１の幅よりも大きくされている。
また、図示の矢印Ｅで示す方向に、加熱ビーム光１２ｂ
が掃引される。従って、加熱ビーム光１２ｂが照射され
る領域は、図示のハッチングで示す領域Ｘで表されるよ
うに結晶体１１の全幅に至るようにされている。The reflecting mirror 13 is arranged to convert the cross section of the heating light 12a into a line shape. In the present embodiment, the heating beam light 12b having a linear cross section as described above is irradiated through the reflecting mirror 13 so that the width direction of the crystal 11 and the linear shape are parallel to each other. In this case, the length of the cross section of the heating beam light 12b, that is, the length of the line is made larger than the width of the crystal body 11.
Further, in the direction shown by the arrow E in the drawing, the heating beam light 12b
Is swept. Therefore, the region irradiated with the heating beam light 12b reaches the entire width of the crystal body 11 as represented by the hatched region X in the drawing.
【００１２】なお、加熱ビーム光１２ｂの掃引は、加熱
源１２及び反射鏡Ｂを矢印Ｅ方向に移動させることによ
り、あるいは結晶体１１を矢印Ｅ方向に移動させること
により行い得る。The heating beam 12b can be swept by moving the heating source 12 and the reflecting mirror B in the direction of arrow E, or by moving the crystal body 11 in the direction of arrow E.
【００１３】本実施例では、加熱ビーム光１２ｂを一端
１１ａから他端１１ｂに向かって掃引することにより、
結晶体１１内の不純物は、図示の矢印Ｆで示すように加
熱ビーム光１２ｂの掃引方向である一方向にのみ拡散さ
れる。従って、図２に示した従来法に比べて、不純物の
拡散効率が高められるため、高純度の結晶体をより短い
時間で得ることができる。In this embodiment, the heating beam light 12b is swept from the one end 11a toward the other end 11b,
The impurities in the crystal body 11 are diffused only in one direction, which is the sweep direction of the heating beam light 12b, as shown by an arrow F in the figure. Therefore, as compared with the conventional method shown in FIG. 2, the diffusion efficiency of impurities is increased, and a highly pure crystal can be obtained in a shorter time.
【００１４】図２は、本発明の他の実施例にかかる結晶
体のアニール方法を示す斜視図であり、図１に示した構
成と同じ構成のものについては同一参照番号を付するこ
とにより、詳細な説明は省略する。FIG. 2 is a perspective view showing a method of annealing a crystal body according to another embodiment of the present invention. The same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Detailed description is omitted.
【００１５】図２に示した実施例の特徴は、加熱源１２
として、点光源的なハロゲンランプや、レーザー装置等
を用いた点にある。本実施例では、点光源的な加熱源１
２を用いているので、加熱源１２から発せられる加熱光
１２のを、ライン状の加熱ビーム光１２ｂとするため
に、矢印Ｇで示すように加熱源１２が水平方向において
首振り状態で回転されるように構成されている。すなわ
ち、点光源的な加熱源１２が水平方向に首振りし得るよ
うに構成されており、それによってライン状の加熱ビー
ム光１２ｂが反射鏡１３から結晶体１１に照射されるよ
うに構成されている。The feature of the embodiment shown in FIG. 2 is that the heating source 12
The point is that a halogen lamp like a point light source or a laser device is used. In this embodiment, a heating source 1 like a point light source is used.
2 is used, the heating source 12 is rotated in a horizontal direction in a swinging state as shown by an arrow G in order to change the heating light 12 emitted from the heating source 12 into a linear heating beam light 12b. Is configured to. That is, the heating source 12 like a point light source is configured so as to be able to swing in the horizontal direction, so that the heating beam light 12b in a line shape is irradiated from the reflecting mirror 13 to the crystal body 11. There is.
【００１６】上記のように点光源的な加熱源１２を水平
方向に首振り状態とするためには、モーター等の適宜の
駆動装置を加熱源１２に連結することにより行い得る。
加熱源１２は、上記のように水平方向に首振り状態で回
転し得るように構成されているのに加えて、加熱源１２
自体が水平方向に移動し得るように構成されていてもよ
い。また、反射鏡１３については、点光源的な加熱源１
２から照射された加熱ビーム光をより効率よく結晶体１
１に照射させるために、垂直方向断面だけでなく、水平
方向断面も凹面とされていてもよい。In order to swing the point-light source-like heating source 12 in the horizontal direction as described above, an appropriate driving device such as a motor may be connected to the heating source 12.
The heating source 12 is configured to rotate in the horizontal swinging state as described above.
It may be configured so that it itself can move in the horizontal direction. Regarding the reflecting mirror 13, a heating source 1 like a point light source is used.
The heating beam emitted from the crystal 2 is more efficiently crystallized 1
In order to irradiate No. 1, not only the vertical cross section but also the horizontal cross section may be concave.
【００１７】なお、点光源的な加熱源１２として用い得
るレーザー装置としては、例えばＹＡＧレーザー、ＣＯ
2 レーザー、エキシマレーザー等の任意のものを選択す
ることができる。上記各実施例では、アニールすべき結
晶体１１として、板状のものを図示したが、これに限定
されず、円柱、角柱等任意の形状の結晶体も本発明の方
法によりアニールすることができる。As a laser device which can be used as the heating source 12 like a point light source, for example, YAG laser, CO
Any one such as two lasers and excimer lasers can be selected. In each of the above embodiments, the crystal body 11 to be annealed is illustrated as a plate, but the crystal body 11 is not limited to this, and a crystal body of any shape such as a cylinder or a prism can be annealed by the method of the present invention. .
【００１８】また、本発明でアニールされる結晶体は、
単結晶体であっても良く、あるいは多結晶体であっても
良い。本発明が好適に適用される単結晶体の例として
は、例えば、Ｙ3 Ｇ5 Ｏ12（ＹＩＧ）、Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ
12（ＧＧＧ）、ＬａＴａＯ3 、ＬａＮｂＯ3 などが挙げ
られる。また、多結晶体の例としては、例えば、ＢａＴ
ｉＯ3 、ＺｒＯ2 等が挙げられる。さらに、上記各実施
例では、加熱源１２及び反射鏡１３を結晶体１１の片側
に配置していたが、結晶体１１の両側に対向配置しても
よい。The crystal body annealed in the present invention is
It may be a single crystal or a polycrystal. Examples of the single crystal body to which the present invention is preferably applied include, for example, Y 3 G 5 O 12 (YIG) and Gd 3 Ga 5 O.
12 (GGG), LaTaO 3 , LaNbO 3 and the like can be mentioned. Further, as an example of the polycrystalline body, for example, BaT
Examples thereof include iO 3 and ZrO 2 . Further, in each of the above embodiments, the heating source 12 and the reflecting mirror 13 are arranged on one side of the crystal body 11, but they may be arranged opposite to each other on both sides of the crystal body 11.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明では、横断面が結晶体の幅方向寸
法よりも長いライン状の加熱ビーム光を上記のように結
晶体の一端から他端に向かって掃引して結晶体をアニー
ルするため、不純物は加熱ビーム光の掃引方向である一
方向にのみ拡散されていく。従って、不純物の拡散効果
が高められるため、より高純度の結晶体を従来例に比べ
て短時間で得ることができる。According to the present invention, the linear heating beam light whose cross section is longer than the widthwise dimension of the crystal body is swept from one end to the other end of the crystal body as described above to anneal the crystal body. Therefore, the impurities are diffused only in one direction, which is the sweep direction of the heating beam light. Therefore, the effect of diffusing the impurities is enhanced, so that a crystal body with higher purity can be obtained in a shorter time than the conventional example.
【００２０】また、本発明の結晶体のアニール方法は、
加熱光を発生させる加熱源として、例えばレーザーやハ
ロゲンランプ等を用いるものであるため、電気炉や高周
波誘導加熱炉等を用いたアニール方法に比べて設備を簡
略化することができ、しかも温度制御も比較的簡単に行
い得る。The crystal annealing method of the present invention is
Since, for example, a laser or a halogen lamp is used as a heating source for generating heating light, the equipment can be simplified as compared with an annealing method using an electric furnace or a high frequency induction heating furnace, and temperature control can be performed. Is relatively easy to do.
【００２１】さらに、加熱源としてのレーザーやハロゲ
ンランプ等からの加熱光をライン状の加熱ビーム光とす
るために反射鏡を用いているため、簡単な構成でライン
状の加熱ビーム光を結晶体に照射することがてのる。従
って、高純度の結晶体を能率よく、かつ安価に生産する
ことができる。Further, since the reflecting mirror is used to convert the heating light from the laser or the halogen lamp as the heating source into the linear heating beam light, the linear heating beam light is crystallized with a simple structure. It is possible to irradiate it. Therefore, highly pure crystals can be produced efficiently and at low cost.
【図１】本発明の一実施例の結晶体のアニール方法を説
明するための斜視図。FIG. 1 is a perspective view for explaining a crystal body annealing method according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例の結晶体のアニール方法を
説明するための斜視図。FIG. 2 is a perspective view for explaining a crystal body annealing method according to another embodiment of the present invention.
【図３】従来の結晶体のアニール方法の一例を説明する
ための斜視図。FIG. 3 is a perspective view for explaining an example of a conventional crystal body annealing method.
１１…結晶体 １２…加熱源 １２ｂ…ライン状加熱ビーム光 １３…反射鏡 11 ... Crystal 12 ... Heating source 12b ... Linear heating beam light 13 ... Reflector
Claims (1)
する方法において、 加熱源からの加熱光を反射鏡を介して横断面が前記結晶
体の幅よりも長いライン状の加熱ビーム光とし、 該加熱ビーム光を結晶体の幅方向と前記ラインが略平行
となるように照射し、かつ結晶体の一端から他端に向か
って掃引していくことを特徴とする、結晶体のアニール
方法。1. A method for heating a crystal body to anneal the crystal body, wherein heating light from a heating source is converted into linear heating beam light having a cross section longer than the width of the crystal body through a reflecting mirror. A method of annealing a crystal body, characterized by irradiating the heating beam light so that the width direction of the crystal body and the line are substantially parallel to each other, and sweeping from one end of the crystal body to the other end. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29257792A JPH06145000A (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Method for annealing crystalline body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29257792A JPH06145000A (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Method for annealing crystalline body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145000A true JPH06145000A (en) | 1994-05-24 |
Family
ID=17783577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29257792A Pending JPH06145000A (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Method for annealing crystalline body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06145000A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004512669A (en) * | 2000-03-27 | 2004-04-22 | ウルトラテク， ステッパー， インコーポレイテッド | Apparatus having a line source of radiant energy for exposing a substrate |
| EP2506291A1 (en) | 2011-03-28 | 2012-10-03 | Excico France | Method and apparatus for forming a straight line projection on a semiconductor substrate |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP29257792A patent/JPH06145000A/en active Pending
Cited By (7)
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| JP2004512669A (en) * | 2000-03-27 | 2004-04-22 | ウルトラテク， ステッパー， インコーポレイテッド | Apparatus having a line source of radiant energy for exposing a substrate |
| JP2010123994A (en) * | 2000-03-27 | 2010-06-03 | Ultratech Stepper Inc | Apparatus having line light source of radiant energy for exposing substrate |
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