JPS60112687A - 単結晶製造方法及び装置 - Google Patents

単結晶製造方法及び装置

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JPS60112687A
JPS60112687A JP21974183A JP21974183A JPS60112687A JP S60112687 A JPS60112687 A JP S60112687A JP 21974183 A JP21974183 A JP 21974183A JP 21974183 A JP21974183 A JP 21974183A JP S60112687 A JPS60112687 A JP S60112687A
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molten zone
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melting
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Hiroki Hirai
平井 博喜
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B13/00Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
    • C30B13/16Heating of the molten zone
    • C30B13/22Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge
    • C30B13/24Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge using electromagnetic waves

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

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。

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m
個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を結合させた収攬
円形加熱炉8の形態を有する。
各回転楕円面鏡1.2の一方焦点Pa、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F、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、それによって素材棒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図に示した収攬円形加熱炉3のほか、1個の回転楕円
面鏡を用いた単槽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
想的な大食さおよび形状に維持させることが重要である
。したがって、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ったときに
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。したがって単
結晶を製造する際には、長時間、作業者が該装置につき
・っきりで調整を行ガわガけにばならなかった。
シカモ、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め
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。したがって、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った。
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っ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
は体槓捷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
従って演算処理し、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
供給電力が磨切である場合、溶−帯部8は実線Bで示十
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ったり
、あるいはハロゲンランプへの供給電力が小さくなった
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X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^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。
したがって、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鼻、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p46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dの成長に最適な溶融状況を実現し得
ることがわかる。との発明は、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め縦断面面積を測定
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CODイメージセンサヲ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、ペロースl 8ヲ介してハーフミラ−・ボックス1
4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−・ポ、ソクス14内のハーフミラ−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−・ボッ
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、後述の演算式に従って演
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8図に示した実施例に関する赤外線加熱小
結晶製造装置の概略ブロック図を示す。
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、クロック回路イメージセ
ンサ22からの出力を増幅する増幅器28、増幅器28
からの出力を2値化するための比較手段27、増幅器2
3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24、増幅器28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に接続されるブリ士・ソト
カウンタ28を含む。
制御手段26は、クロリフ回路21からのクロリフを基
準にして、予め内蔵されているプログラムに従って動作
する。イメージセンサ22は、クロ、ンク回路21から
のクロックに応じて、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2
3は、ピークホールド回路24、ボトムホールド回路2
5および比較手段27に接続されてお沙、・・ピークホ
ールド回路24では増幅器28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26の出力は制御手段26に与えられ、制御
手段26はピーク値およびボトム値の開の任意の拉、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28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負
、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81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82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38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、したがってイメージセンサ22
かラノ出力波形(実#il H,、H,で示す。)全体
が上方にシフトすることになる。したがって、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K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25により、増幅器28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
基準電圧全設定することKよシ、ハロゲンランプの光量
ノ父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個のタイミングバルー1発生器18a、18p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、イメージセンサ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181)は、溶融帯部8
が1回転する間に120僧のパルスを順次発生するもの
であり、プリセットカウンタ28は、タイミングパルス
発生器leaからの原点信号によってリセットされ、制
御手段26から与えられる所定の計数値をプリセットし
、タイミングパルス発生器18bから与えられるパルス
を順次カウトし、カウント値がプリセットされた所定の
数置になったとき、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およびプリ上1.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
。したがって、入力手段84によって任意の値を設定し
、プリセットカウンタ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の任意の回転角度で
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84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+I XI)+DΔ″x p ) 
−−−−−−(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5−V(Sは溶
融帯部8の埋植体積値を示し、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
谷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#i!0から上下方
向へ士り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ディスプレイ8
6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、谷径
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0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
70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0から所定距離りだけ隔てた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Δ2 XPは
、次の式(2)および(3)でめられる。
ムXp=xp−X、・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ (2)Δ2 Xp−Δxp−ΔX、 ・・・・・
・(3)ここでX“pは、現在の測定データVを用いて
計算されたものであり、X、はm回前の測定データVを
用いてめられたものである。したがって、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舅われ
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回の鮭rを平均して採月
される。したがっ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8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8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って最適な状態に維持するも
のである。したがって、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
ろまで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84により、溶融帯部8の理想体積
、理想直径演算式の定数、プリセットカウンタ28のプ
リセ・フ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−PJ転す
るごとに予め設定された複数個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負、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1h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84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
kがって、測定データV、 、 V、・・・のそれぞれ
に対応して、順次X、 、xl・・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′。
x/、・・・・・・も制御手段26に記憶される。
上述のように測定データ■および溶融帯部8の2本のフ
ィン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X、の差Δxpを演算し、さらにΔxp−Δ
x0を演算してΔ雪 xp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っ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
うにしてめられたxp、ΔxpおよびΔ’xpならびに
予め設定された定数P、工、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よりハロゲンラング
の電力コントローラ82に与えられ、プログラム発生器
81からの基準電力値Y、に加算され、ハロゲンランプ
の供給電力Yp=Y、+Δypが出力される。同様に、
モータ速度コントローラ88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、Δl xp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
て側御される。
したがって、作業者単結晶製造装置につきつ六りで監視
する必要はなく、自動的に無人で単結晶に成長させるこ
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の制御を行なっていたが、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。したがって、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の体積が同一であってもその形状によ
って異なる。したがって、より好ましくは、第2図の8
本のライン0、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って演
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キ、シたが
って作業者の煩雑な作業を解消することができ、はぼ無
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41ン1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ック図である。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、17・・・・・・・・・ 制御手段を含むコン
トローラ、22・・・・・・・・・ イメージセンサ、
26・・・・・・・・・制御手段、 27・・・・・・・・・・・・2値化手段としての比較
手段、0、P、Q・・・・・ センシングライン。 第1図 第2図 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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又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
    なる赤外線加熱単結晶製造装置の溶融帯部の溶融状況制
    御について、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
    からの変化分をめ、聯在の該変化分と、m回(mは整数
    )前の変化分とを用いて所定の演算式に従って演算処理
    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
    によっ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、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・
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4954278A (ja) * 1972-04-27 1974-05-27
JPS58219742A (ja) * 1982-06-15 1983-12-21 Nippon Gakki Seizo Kk 半導体装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4954278A (ja) * 1972-04-27 1974-05-27
JPS58219742A (ja) * 1982-06-15 1983-12-21 Nippon Gakki Seizo Kk 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02157179A (ja) * 1988-12-08 1990-06-15 Nec Corp イメージ炉

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