JPH07315979A - 赤外線加熱単結晶製造装置 - Google Patents
赤外線加熱単結晶製造装置Info
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- JPH07315979A JPH07315979A JP10424694A JP10424694A JPH07315979A JP H07315979 A JPH07315979 A JP H07315979A JP 10424694 A JP10424694 A JP 10424694A JP 10424694 A JP10424694 A JP 10424694A JP H07315979 A JPH07315979 A JP H07315979A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- 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
- C30B13/16—Heating of the molten zone
- C30B13/22—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge
- C30B13/24—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge using electromagnetic waves
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- Materials Engineering (AREA)
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の赤外線ランプに加えレーザ光を加熱源
として配置することにより、結晶棒の微小口径化及び大
口径化を可能にすると共に、品質の向上を図る。 【構成】 回転楕円面鏡１１、１２の焦点Ｆ1 、Ｆ2 に
配置した赤外線ランプ１３、１４から焦点Ｆ0 の被加熱
部１５に集光して加熱すると共に、レーザ出射光学部２
２、２３から焦点Ｆ0 の被加熱部１５をレーザ照射して
加熱し溶融帯域を形成する。この時、溶融帯域へのスポ
ット的なレーザ照射により被加熱部の原料側及び結晶側
固液界面付近の温度勾配を急峻にし、高温領域を狭くで
きる。その結果、被加熱部を安定維持でき、かつ赤外線
ランプの照射光により、結晶側固液界面下方の結晶棒１
９での温度勾配を小さくでき良質な微小口径単結晶を育
成できる。更に、レーザ出射光学部の前後動によりレー
ザ光の焦点を変えて溶融帯域の長さを調節することによ
り、良質な大口径単結晶を育成できる。
として配置することにより、結晶棒の微小口径化及び大
口径化を可能にすると共に、品質の向上を図る。 【構成】 回転楕円面鏡１１、１２の焦点Ｆ1 、Ｆ2 に
配置した赤外線ランプ１３、１４から焦点Ｆ0 の被加熱
部１５に集光して加熱すると共に、レーザ出射光学部２
２、２３から焦点Ｆ0 の被加熱部１５をレーザ照射して
加熱し溶融帯域を形成する。この時、溶融帯域へのスポ
ット的なレーザ照射により被加熱部の原料側及び結晶側
固液界面付近の温度勾配を急峻にし、高温領域を狭くで
きる。その結果、被加熱部を安定維持でき、かつ赤外線
ランプの照射光により、結晶側固液界面下方の結晶棒１
９での温度勾配を小さくでき良質な微小口径単結晶を育
成できる。更に、レーザ出射光学部の前後動によりレー
ザ光の焦点を変えて溶融帯域の長さを調節することによ
り、良質な大口径単結晶を育成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線加熱単結晶製造装
置に関し、詳しくは磁性材料や誘電材料，超電導体など
の物質を、赤外線集光加熱式のフローティングゾーン法
によって単結晶育成する赤外線加熱単結晶製造装置に関
する。
置に関し、詳しくは磁性材料や誘電材料，超電導体など
の物質を、赤外線集光加熱式のフローティングゾーン法
によって単結晶育成する赤外線加熱単結晶製造装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、高融点酸化物の単結晶製造に
は、加熱源としてハロゲンランプ等の赤外線ランプを利
用した赤外線加熱によるフローティングゾーン方式の単
結晶製造装置が使用されている。上記赤外線ランプによ
る赤外線加熱単結晶製造装置の典型は、日本電気技報19
74年No.112号P13 〜P18 や応用物理第47巻1978年P1166
〜P1169 に紹介されているように、回転楕円面鏡の一方
の焦点に熱源としてハロゲンランプ等の赤外線ランプを
設置し、他方の焦点に原料棒や結晶棒の被加熱物を配置
して、上記赤外線ランプから照射された赤外線を回転楕
円面鏡で反射させて被加熱物に集光させ集中加熱する装
置で、この装置には、前記回転楕円面鏡が１つの単楕円
型のもの、或いは夫々半体に略等しい２つの回転楕円面
鏡を、各々一方の焦点が一致するように対向結合配置さ
せた双楕円型のものが一般的である。
は、加熱源としてハロゲンランプ等の赤外線ランプを利
用した赤外線加熱によるフローティングゾーン方式の単
結晶製造装置が使用されている。上記赤外線ランプによ
る赤外線加熱単結晶製造装置の典型は、日本電気技報19
74年No.112号P13 〜P18 や応用物理第47巻1978年P1166
〜P1169 に紹介されているように、回転楕円面鏡の一方
の焦点に熱源としてハロゲンランプ等の赤外線ランプを
設置し、他方の焦点に原料棒や結晶棒の被加熱物を配置
して、上記赤外線ランプから照射された赤外線を回転楕
円面鏡で反射させて被加熱物に集光させ集中加熱する装
置で、この装置には、前記回転楕円面鏡が１つの単楕円
型のもの、或いは夫々半体に略等しい２つの回転楕円面
鏡を、各々一方の焦点が一致するように対向結合配置さ
せた双楕円型のものが一般的である。
【０００３】以下、双楕円型の赤外線加熱単結晶製造装
置の具体例を、第５図及び第６図を参照しながら説明す
る。同図において、１、２は対称形の２つの回転楕円面
鏡で、各々の一方の焦点Ｆ0 、Ｆ0 が一致するように対
向結合させている。３、４は上記各回転楕円面鏡１、２
の他方の各第１、第２の焦点Ｆ1 、Ｆ2 に固定配置した
２つの光熱源、例えばハロゲンランプ等の赤外線ランプ
である。５は各回転楕円面鏡１、２の一致した焦点Ｆ0
に配置された被加熱部で、上方から鉛直下方に延びる原
料棒６と下方から鉛直上方に延びる結晶棒７とを突き合
わせた部分、即ち、単結晶成長が行われる溶融帯域（フ
ローティングゾーン）を形成している。８は上記原料棒
６と結晶棒７とを包囲する透明な石英管８で、この石英
管８内には、結晶育成に対して好適な雰囲気ガスを流し
ている。上記装置を用いた赤外線加熱による単結晶育成
では、各回転楕円面鏡１、２の各第１、第２の焦点Ｆ1
、Ｆ2 に配置された赤外線ランプ３、４から照射され
る赤外線を回転楕円面鏡１、２にて反射させ、焦点Ｆ0
に配置された被加熱部５に集光させ集中加熱する。この
赤外線加熱による輻射エネルギーによって上記被加熱部
５を溶融させ、原料棒６及び結晶棒７を回転させ十分な
攪拌や均熱輻射を行わせながら、鉛直方向に下降させる
ことにより単結晶育成が行われる。
置の具体例を、第５図及び第６図を参照しながら説明す
る。同図において、１、２は対称形の２つの回転楕円面
鏡で、各々の一方の焦点Ｆ0 、Ｆ0 が一致するように対
向結合させている。３、４は上記各回転楕円面鏡１、２
の他方の各第１、第２の焦点Ｆ1 、Ｆ2 に固定配置した
２つの光熱源、例えばハロゲンランプ等の赤外線ランプ
である。５は各回転楕円面鏡１、２の一致した焦点Ｆ0
に配置された被加熱部で、上方から鉛直下方に延びる原
料棒６と下方から鉛直上方に延びる結晶棒７とを突き合
わせた部分、即ち、単結晶成長が行われる溶融帯域（フ
ローティングゾーン）を形成している。８は上記原料棒
６と結晶棒７とを包囲する透明な石英管８で、この石英
管８内には、結晶育成に対して好適な雰囲気ガスを流し
ている。上記装置を用いた赤外線加熱による単結晶育成
では、各回転楕円面鏡１、２の各第１、第２の焦点Ｆ1
、Ｆ2 に配置された赤外線ランプ３、４から照射され
る赤外線を回転楕円面鏡１、２にて反射させ、焦点Ｆ0
に配置された被加熱部５に集光させ集中加熱する。この
赤外線加熱による輻射エネルギーによって上記被加熱部
５を溶融させ、原料棒６及び結晶棒７を回転させ十分な
攪拌や均熱輻射を行わせながら、鉛直方向に下降させる
ことにより単結晶育成が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記赤外線
ランプ３、４を利用した赤外線加熱による単結晶育成で
は、一般に２０００℃前後の高い融点をもつ材料につい
て育成口径を大きくする場合は、相応の熱容量を供給す
る赤外線ランプの出力が増大となり、フィラメントサイ
ズが大きくなる。その結果集光性が鈍く被加熱部の固液
界面近傍の温度勾配が小さくなり溶融帯域（フローティ
ングゾーン）が不安定になり、φ１２mm程度の単結晶育
成が限度であった。そこで、上記問題点を解決するた
め、本出願人は先に出願した特開昭63-274685 号公報，
特開昭63-291889 号公報及び特開平3-088790号公報に開
示された発明を提案している。これは第７図に示すよう
に被加熱部５の結晶側固液界面近傍に被加熱部５を囲繞
するように遮光物９を上下動自在に配置すると共に、そ
の遮光物９の下方で結晶棒７を囲繞するように筒状の熱
シールド体１０を配置することにより、結晶育成軸方向
での温度分布において、結晶側固液界面近傍での温度勾
配を急峻にすると共に、その下方の結晶棒での温度勾配
を小さくし、大口径単結晶を良好な結晶育成状態で製作
する。また、遮光物９及び熱シールド体１０を駆動機構
により上下動させることにより、遮光物９及び熱シール
ド体１０を被加熱部５及び結晶棒７に対して上下方向で
位置調整可能とし、単結晶育成状態をコントロールして
最適状態に設定し得る。しかしながら、上述した結晶育
成において、遮光物９の径が一定であるため、小さな種
結晶等から育成を行う場合は遮光効果が少なく、育成が
難しかった。また、遮光物９でハロゲンランプから出た
光を遮っているため、入射光量の低下から高融点の材料
では結晶育成が難しいという問題があった。そこで、本
考案は上記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的
とするところは、微小口径から大口径の単結晶育成を行
える赤外線加熱単結晶製造装置を提供することにある。
ランプ３、４を利用した赤外線加熱による単結晶育成で
は、一般に２０００℃前後の高い融点をもつ材料につい
て育成口径を大きくする場合は、相応の熱容量を供給す
る赤外線ランプの出力が増大となり、フィラメントサイ
ズが大きくなる。その結果集光性が鈍く被加熱部の固液
界面近傍の温度勾配が小さくなり溶融帯域（フローティ
ングゾーン）が不安定になり、φ１２mm程度の単結晶育
成が限度であった。そこで、上記問題点を解決するた
め、本出願人は先に出願した特開昭63-274685 号公報，
特開昭63-291889 号公報及び特開平3-088790号公報に開
示された発明を提案している。これは第７図に示すよう
に被加熱部５の結晶側固液界面近傍に被加熱部５を囲繞
するように遮光物９を上下動自在に配置すると共に、そ
の遮光物９の下方で結晶棒７を囲繞するように筒状の熱
シールド体１０を配置することにより、結晶育成軸方向
での温度分布において、結晶側固液界面近傍での温度勾
配を急峻にすると共に、その下方の結晶棒での温度勾配
を小さくし、大口径単結晶を良好な結晶育成状態で製作
する。また、遮光物９及び熱シールド体１０を駆動機構
により上下動させることにより、遮光物９及び熱シール
ド体１０を被加熱部５及び結晶棒７に対して上下方向で
位置調整可能とし、単結晶育成状態をコントロールして
最適状態に設定し得る。しかしながら、上述した結晶育
成において、遮光物９の径が一定であるため、小さな種
結晶等から育成を行う場合は遮光効果が少なく、育成が
難しかった。また、遮光物９でハロゲンランプから出た
光を遮っているため、入射光量の低下から高融点の材料
では結晶育成が難しいという問題があった。そこで、本
考案は上記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的
とするところは、微小口径から大口径の単結晶育成を行
える赤外線加熱単結晶製造装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明における上記目的
を達成するための技術的手段は、回転楕円面鏡の一方の
焦点に配置された赤外線ランプにより、上記回転楕円面
鏡の他方の焦点に配置された原料棒及び結晶棒間被加熱
部を加熱溶融させると共に、上記赤外線ランプの焦点と
同一箇所、即ち被加熱部の溶融帯域（フローティングゾ
ーン）を加熱できる位置に、焦点位置を前後に可変でき
るレーザ出射光学部を配置して被加熱部を加熱溶融させ
て単結晶を育成させることである。
を達成するための技術的手段は、回転楕円面鏡の一方の
焦点に配置された赤外線ランプにより、上記回転楕円面
鏡の他方の焦点に配置された原料棒及び結晶棒間被加熱
部を加熱溶融させると共に、上記赤外線ランプの焦点と
同一箇所、即ち被加熱部の溶融帯域（フローティングゾ
ーン）を加熱できる位置に、焦点位置を前後に可変でき
るレーザ出射光学部を配置して被加熱部を加熱溶融させ
て単結晶を育成させることである。
【０００６】
【作用】本発明に係る赤外線加熱単結晶製造装置では、
赤外線ランプとレーザ出射光学部を配置したことによ
り、結晶育成が行われる溶融帯域（フローティングゾー
ン）において、第４図に示すように被加熱部１５に赤外
線ランプ１３、１４からの照射光を、溶融帯域（フロー
ティングゾーン）２９にレーザ出射光学部２２、２３か
らのスポット的なレーザ光を照射することにより良質な
微小口径の単結晶育成を可能とする。また、上記レーザ
出射光学部２２、２３をＸ−Ｙ−Ｚ軸ステージ２６、２
７で前後動させレーザ光の焦点をデフォーカスすること
により、溶融帯域（フローティングゾーン）２９の長さ
を調整でき、良質な大口径の単結晶育成を可能とする。
赤外線ランプとレーザ出射光学部を配置したことによ
り、結晶育成が行われる溶融帯域（フローティングゾー
ン）において、第４図に示すように被加熱部１５に赤外
線ランプ１３、１４からの照射光を、溶融帯域（フロー
ティングゾーン）２９にレーザ出射光学部２２、２３か
らのスポット的なレーザ光を照射することにより良質な
微小口径の単結晶育成を可能とする。また、上記レーザ
出射光学部２２、２３をＸ−Ｙ−Ｚ軸ステージ２６、２
７で前後動させレーザ光の焦点をデフォーカスすること
により、溶融帯域（フローティングゾーン）２９の長さ
を調整でき、良質な大口径の単結晶育成を可能とする。
【０００７】
【実施例】本発明に係る赤外線加熱単結晶製造装置の一
実施例を第１図乃至第３図を参照しながら説明する。第
１図乃至第３図において、１１、１２は対称形の回転楕
円面鏡で、各々の一方の焦点Ｆ0 、Ｆ0 が一致するよう
に対向結合させている。尚、上記回転楕円面鏡１１、１
２の内面、即ち、反射面は、赤外線を高反射率で反射さ
せるために金メッキ処理が施されている。１３、１４は
各回転楕円面鏡１１、１２の他方の第１、第２の焦点Ｆ
1 、Ｆ2 近傍に固定配置した、例えばハロゲンランプ等
の赤外線ランプである。１５は各回転楕円面鏡１１、１
２の一致した焦点Ｆ0 に位置する被加熱部で、上方から
鉛直下方に延びる上主軸１６の下端に固定した原料棒１
７と、下方から鉛直上方に延びる下主軸１８の上端に固
定した結晶棒１９とを突き合わせた部分、即ち、単結晶
育成が行われる溶融帯域（フローティングゾーン）を形
成している。２０は原料棒１７と結晶棒１９とが配置さ
れた空間（ｍ1 ）と赤外線ランプ１３、１４が配置され
た空間（ｍ2 ）とを区画して試料室２１を形成する透明
な石英管で、上記試料室２１を結晶に対して好適な雰囲
気ガスで充満させ、一方、赤外線ランプ１３、１４を安
全に点灯させるためにその赤外線ランプ１３、１４を空
冷する。２２、２３は対向する２つのレーザ出射光学部
で、それぞれ３軸移動できるようにＸ−Ｙ−Ｚ軸ステー
ジ２６、２７に配置されており、被加熱部の溶融帯域
（フローティングゾーン）を加熱できるように位置づけ
されている。尚、図中のレーザ出射光学部２２、２３の
数は２個であるが、より均等に被加熱部の溶融帯域（フ
ローティングゾーン）を加熱するためにその数を増やし
ても良い。２８はレーザ発振器で、光ファイバ２４、２
５を通して上記レーザ出射光学部２２、２３よりレーザ
光を照射するためのものである。
実施例を第１図乃至第３図を参照しながら説明する。第
１図乃至第３図において、１１、１２は対称形の回転楕
円面鏡で、各々の一方の焦点Ｆ0 、Ｆ0 が一致するよう
に対向結合させている。尚、上記回転楕円面鏡１１、１
２の内面、即ち、反射面は、赤外線を高反射率で反射さ
せるために金メッキ処理が施されている。１３、１４は
各回転楕円面鏡１１、１２の他方の第１、第２の焦点Ｆ
1 、Ｆ2 近傍に固定配置した、例えばハロゲンランプ等
の赤外線ランプである。１５は各回転楕円面鏡１１、１
２の一致した焦点Ｆ0 に位置する被加熱部で、上方から
鉛直下方に延びる上主軸１６の下端に固定した原料棒１
７と、下方から鉛直上方に延びる下主軸１８の上端に固
定した結晶棒１９とを突き合わせた部分、即ち、単結晶
育成が行われる溶融帯域（フローティングゾーン）を形
成している。２０は原料棒１７と結晶棒１９とが配置さ
れた空間（ｍ1 ）と赤外線ランプ１３、１４が配置され
た空間（ｍ2 ）とを区画して試料室２１を形成する透明
な石英管で、上記試料室２１を結晶に対して好適な雰囲
気ガスで充満させ、一方、赤外線ランプ１３、１４を安
全に点灯させるためにその赤外線ランプ１３、１４を空
冷する。２２、２３は対向する２つのレーザ出射光学部
で、それぞれ３軸移動できるようにＸ−Ｙ−Ｚ軸ステー
ジ２６、２７に配置されており、被加熱部の溶融帯域
（フローティングゾーン）を加熱できるように位置づけ
されている。尚、図中のレーザ出射光学部２２、２３の
数は２個であるが、より均等に被加熱部の溶融帯域（フ
ローティングゾーン）を加熱するためにその数を増やし
ても良い。２８はレーザ発振器で、光ファイバ２４、２
５を通して上記レーザ出射光学部２２、２３よりレーザ
光を照射するためのものである。
【０００８】上記構成からなる赤外線加熱単結晶装置に
おける単結晶育成では、回転楕円面鏡１１、１２の第
１、第２の焦点Ｆ1 、Ｆ2 に配置された赤外線ランプ１
３、１４から照射される赤外線を上記回転楕円面鏡１
１、１２にて反射させ、焦点Ｆ0に位置する被加熱部１
５に集光させて赤外線加熱すると同時に、レーザ発振器
２８よりレーザ光を発振し、光ファイバ２４、２５を通
してレーザ出射光学部２２、２３よりレーザ光を出射さ
せ、焦点Ｆ0 に位置する被加熱部１５をレーザ加熱す
る。この赤外線加熱による輻射エネルギーとレーザ光に
よるレーザエネルギーにより、原料棒１７の下端及び結
晶棒１９の上端を加熱しながら円滑に接触させることに
よって、原料棒１７と結晶棒１９間の被加熱部１５で溶
融帯域（フローティングゾーン）を形成させる。この
時、被加熱部１５の溶融帯域（フローティングゾーン）
には、レーザ光によりスポット的な光の照射が与えられ
る。これにより被加熱部１５の原料側及び結晶側固液界
面付近では、第３図に示すように結晶育成軸方向の温度
勾配において、レーザ光が存在しない場合よりも、原料
側及び結晶側固液界面近傍での温度勾配を急峻にでき、
被加熱部１５での高温領域を狭くすることができる。そ
の結果、被加熱部１５が不用意に長くならず、重力作用
による自重で垂れず安定維持が可能となり、かつ赤外線
ランプの照射光により、結晶側固液界面下方の結晶棒１
９での温度勾配を小さくすることができ良質な微小口径
単結晶育成を実現する。更に、大口径単結晶の育成では
レーザ出射光学部２２、２３をＸ−Ｙ−Ｚ軸ステージ２
６、２７で前後動させレーザ光の焦点をデフォーカスす
ることにより、被加熱部の溶融帯域（フローティングゾ
ーン）を適度な長さに調節でき、原料棒１７と結晶棒１
９との接触がなく、または被加熱部の溶融帯域（フロー
ティングゾーン）が垂れ落ちることなく、微小口径単結
晶育成同様に良質な大口径単結晶育成を実現する。尚、
上記実施例では２つの回転楕円面鏡１１、１２を組付け
た双楕円型の赤外線加熱単結晶装置について説明した
が、単楕円型の赤外線加熱単結晶装置についても双楕円
型と同様に適用可能である。
おける単結晶育成では、回転楕円面鏡１１、１２の第
１、第２の焦点Ｆ1 、Ｆ2 に配置された赤外線ランプ１
３、１４から照射される赤外線を上記回転楕円面鏡１
１、１２にて反射させ、焦点Ｆ0に位置する被加熱部１
５に集光させて赤外線加熱すると同時に、レーザ発振器
２８よりレーザ光を発振し、光ファイバ２４、２５を通
してレーザ出射光学部２２、２３よりレーザ光を出射さ
せ、焦点Ｆ0 に位置する被加熱部１５をレーザ加熱す
る。この赤外線加熱による輻射エネルギーとレーザ光に
よるレーザエネルギーにより、原料棒１７の下端及び結
晶棒１９の上端を加熱しながら円滑に接触させることに
よって、原料棒１７と結晶棒１９間の被加熱部１５で溶
融帯域（フローティングゾーン）を形成させる。この
時、被加熱部１５の溶融帯域（フローティングゾーン）
には、レーザ光によりスポット的な光の照射が与えられ
る。これにより被加熱部１５の原料側及び結晶側固液界
面付近では、第３図に示すように結晶育成軸方向の温度
勾配において、レーザ光が存在しない場合よりも、原料
側及び結晶側固液界面近傍での温度勾配を急峻にでき、
被加熱部１５での高温領域を狭くすることができる。そ
の結果、被加熱部１５が不用意に長くならず、重力作用
による自重で垂れず安定維持が可能となり、かつ赤外線
ランプの照射光により、結晶側固液界面下方の結晶棒１
９での温度勾配を小さくすることができ良質な微小口径
単結晶育成を実現する。更に、大口径単結晶の育成では
レーザ出射光学部２２、２３をＸ−Ｙ−Ｚ軸ステージ２
６、２７で前後動させレーザ光の焦点をデフォーカスす
ることにより、被加熱部の溶融帯域（フローティングゾ
ーン）を適度な長さに調節でき、原料棒１７と結晶棒１
９との接触がなく、または被加熱部の溶融帯域（フロー
ティングゾーン）が垂れ落ちることなく、微小口径単結
晶育成同様に良質な大口径単結晶育成を実現する。尚、
上記実施例では２つの回転楕円面鏡１１、１２を組付け
た双楕円型の赤外線加熱単結晶装置について説明した
が、単楕円型の赤外線加熱単結晶装置についても双楕円
型と同様に適用可能である。
【０００９】
【発明の効果】本発明に係る赤外線単結晶製造装置によ
れば、従来の赤外線ランプに加えレーザ光を加熱源とし
て配置したことにより、結晶棒の微小口径化及び大口径
化が実現容易になると共に、良好な単結晶育成状態が得
られて結晶棒の品質向上が図れ実質的価値大なる赤外線
単結晶製造装置を提供できる。
れば、従来の赤外線ランプに加えレーザ光を加熱源とし
て配置したことにより、結晶棒の微小口径化及び大口径
化が実現容易になると共に、良好な単結晶育成状態が得
られて結晶棒の品質向上が図れ実質的価値大なる赤外線
単結晶製造装置を提供できる。
【図１】 本発明に係る赤外線加熱単結晶製造装置の一
実施例を示す断面図
実施例を示す断面図
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図３】 本発明による結晶育成軸方向の温度分布を示
す特性図
す特性図
【図４】 図１の各光源の被加熱部を示す簡略図
【図５】 従来の赤外線加熱単結晶製造装置を示す断面
図
図
【図６】 図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図
【図７】 図５の被加熱部を示す要部拡大正面図
１１，１２ 回転楕円面鏡 １３，１４ 赤外線ランプ １５ 被加熱部 １７ 原料棒 １９ 結晶棒 ２２，２３ レーザ出射光学部 ２４，２５ 光ファイバ ２６，２７ Ｘ−Ｙ−Ｚ軸ステージ ２８ レーザ発振器 Ｆ0 ，Ｆ1 ，Ｆ2 焦点
Claims (4)
- 【請求項１】回転楕円面鏡の一方の焦点に赤外線ランプ
を、前記回転楕円面鏡の他方の焦点に被加熱部を配置す
ると共に、更に前記被加熱部を照射するようにレーザ出
射光学部を配置して、原料棒を加熱溶融させて単結晶棒
を育成させる赤外線加熱単結晶製造装置。 - 【請求項２】前記回転楕円面鏡が双楕円形に形成された
ことを特徴とする請求項１記載の赤外線加熱単結晶製造
装置。 - 【請求項３】前記レーザ出射光学部がＸ−Ｙ−Ｚ軸ステ
ージで３軸移動自在に配置されレーザ光を焦点位置可変
にして照射することを特徴とする請求項１記載の赤外線
加熱単結晶装置。 - 【請求項４】前記レーザ出射光学部は２個より成り、互
いに対向して配置したことを特徴とする請求項１記載の
赤外線加熱単結晶製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10424694A JPH07315979A (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 赤外線加熱単結晶製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10424694A JPH07315979A (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 赤外線加熱単結晶製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07315979A true JPH07315979A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=14375591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10424694A Pending JPH07315979A (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 赤外線加熱単結晶製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07315979A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017154919A (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-07 | 株式会社クリスタルシステム | 浮遊帯域溶融装置 |
| US9970124B2 (en) | 2015-03-13 | 2018-05-15 | Shin AKUTSU | Single crystal production apparatus and single crystal production method |
| CN109778308A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-05-21 | 山东大学 | 一种调节激光加热基座晶体生长温度梯度的装置及方法 |
-
1994
- 1994-05-19 JP JP10424694A patent/JPH07315979A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9970124B2 (en) | 2015-03-13 | 2018-05-15 | Shin AKUTSU | Single crystal production apparatus and single crystal production method |
| JP2017154919A (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-07 | 株式会社クリスタルシステム | 浮遊帯域溶融装置 |
| CN109778308A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-05-21 | 山东大学 | 一种调节激光加热基座晶体生长温度梯度的装置及方法 |
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