JPS6197186A - 単結晶の製造方法 - Google Patents
単結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPS6197186A JPS6197186A JP21657284A JP21657284A JPS6197186A JP S6197186 A JPS6197186 A JP S6197186A JP 21657284 A JP21657284 A JP 21657284A JP 21657284 A JP21657284 A JP 21657284A JP S6197186 A JPS6197186 A JP S6197186A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- quartz tube
- melting zone
- crystal
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、７０−ティングゾーン法（以下？ｚ法と略記
）の自動制御による単結晶の製造方法に関する。
）の自動制御による単結晶の製造方法に関する。
従来の７２装置は、実公昭５１−２２８９４に示す如く
、一様な円筒形状の石英管を使用し、結晶育成に自動制
御は行なわれていない。そこで発明者は既に特願昭５８
−１８１２１４に示す如く、ラインセンサあるいはエリ
アセンサで受けた信号を演算処理して、ランプパワーあ
るいは溶融帯の高さにフィードバックをかける単結晶の
製造方法を出願している。
、一様な円筒形状の石英管を使用し、結晶育成に自動制
御は行なわれていない。そこで発明者は既に特願昭５８
−１８１２１４に示す如く、ラインセンサあるいはエリ
アセンサで受けた信号を演算処理して、ランプパワーあ
るいは溶融帯の高さにフィードバックをかける単結晶の
製造方法を出願している。
従来の’ＦＺ装置では、自動制御機栴を備えていない為
、装置の監視が不可欠であり、コストアップの要因とな
っていた。又発明者による特願昭５８−１８１２１４に
おいても、石英管表面からの光の乱反射があり、°溶融
帯の画像信号に、ノイズが入る為、長時間安定的に自動
運転を行なうことに難点があるという問題点を有する。
、装置の監視が不可欠であり、コストアップの要因とな
っていた。又発明者による特願昭５８−１８１２１４に
おいても、石英管表面からの光の乱反射があり、°溶融
帯の画像信号に、ノイズが入る為、長時間安定的に自動
運転を行なうことに難点があるという問題点を有する。
本発明はこのような問題点を解決するもので、その目的
とするところは、ｙｚ装置を長時間にわたり（５０時間
以上）安定的に自動運転し、良質な単結晶を得ることに
ある。
とするところは、ｙｚ装置を長時間にわたり（５０時間
以上）安定的に自動運転し、良質な単結晶を得ることに
ある。
本発明の単結晶の製造方法は、ハロゲンランプ等の高温
の光源から発する光を、反射鏡、又はレンズを用いて集
光し、該集光部において、原料棒と種結晶とを、溶融帯
を仲介として接合して、７０−ティングゾーンを形成し
、ラインセンナあるいはエリアセンナを用いて、該溶融
帯の直径、高さ、外形形状等を測定し、これをランプパ
ワー、あるいは溶融帯の高さにフィードバックしつつ、
前記原料棒、溶融帯、種結晶を一定速度で移動すること
により、種結晶上に結晶を析出させるｙｚ法において、
ラインセンサあるいはエリアセンサと対向する面を平面
形状にした石英管を用いて結晶育成を行なうことを特徴
とする。
の光源から発する光を、反射鏡、又はレンズを用いて集
光し、該集光部において、原料棒と種結晶とを、溶融帯
を仲介として接合して、７０−ティングゾーンを形成し
、ラインセンナあるいはエリアセンナを用いて、該溶融
帯の直径、高さ、外形形状等を測定し、これをランプパ
ワー、あるいは溶融帯の高さにフィードバックしつつ、
前記原料棒、溶融帯、種結晶を一定速度で移動すること
により、種結晶上に結晶を析出させるｙｚ法において、
ラインセンサあるいはエリアセンサと対向する面を平面
形状にした石英管を用いて結晶育成を行なうことを特徴
とする。
〔実施例〕
第１図は本発明の実施例における７ｚ装置の正面図であ
る。
る。
１は回転楕円面鏡、２はハロゲンランプ、５は石英管、
４はガス導入口、５はガス排出口、６は原料棒、７は種
結晶、８は溶融帯、９は上部シャフト、１０は下部シャ
フト、１１はレンズ（含プリズム）、１２はハーフミラ
−１１６はラインセンサ（又はエリアセンサ）、１４は
スクリーンである。
４はガス導入口、５はガス排出口、６は原料棒、７は種
結晶、８は溶融帯、９は上部シャフト、１０は下部シャ
フト、１１はレンズ（含プリズム）、１２はハーフミラ
−１１６はラインセンサ（又はエリアセンサ）、１４は
スクリーンである。
上部シャフト９に、原料棒６をセットし、下部シャフト
１０に種結晶７をセットする。次にハロゲンランプ２の
パワーを上げ、回転楕円面鏡１により、該ハロゲンラン
プの光を石英管３の中央部に集光する。この時ガス導入
口４から雰囲気ガスを導入し、ガス排出口５から雰囲気
ガスを排出する。集光部において、原料棒６の先端と、
種結晶７の先端とを溶融接触させて、溶融帯８を形成す
る。この時上部シャフト９及び下部シャフト１０は、同
方向ないしは逆方向に回転させ、上下のシャフトを同時
に下方へ移動することにより結晶を育成する。結晶の育
成状況はレンズ１１を経て、スクリーン１４上で随時監
視し、ハーフミラ−１２を経て、センサ１３へ入射する
画像を処理して、ランプパワーあるいは溶融帯の高さに
フィードバックして自動制御を行なう。
１０に種結晶７をセットする。次にハロゲンランプ２の
パワーを上げ、回転楕円面鏡１により、該ハロゲンラン
プの光を石英管３の中央部に集光する。この時ガス導入
口４から雰囲気ガスを導入し、ガス排出口５から雰囲気
ガスを排出する。集光部において、原料棒６の先端と、
種結晶７の先端とを溶融接触させて、溶融帯８を形成す
る。この時上部シャフト９及び下部シャフト１０は、同
方向ないしは逆方向に回転させ、上下のシャフトを同時
に下方へ移動することにより結晶を育成する。結晶の育
成状況はレンズ１１を経て、スクリーン１４上で随時監
視し、ハーフミラ−１２を経て、センサ１３へ入射する
画像を処理して、ランプパワーあるいは溶融帯の高さに
フィードバックして自動制御を行なう。
第２図に本発明の自動制御システムのブロック図を示す
。
。
２１は光学系、２２はセンサ部、２５はコントローラ部
、２４はキー人力部、２５はＡＤ変換器、２６はＤＡ変
換器、２７は表示部、２８はプリンタ一部、２９はラン
プパワーコントロール部、５０はギャップ調整部である
。
、２４はキー人力部、２５はＡＤ変換器、２６はＤＡ変
換器、２７は表示部、２８はプリンタ一部、２９はラン
プパワーコントロール部、５０はギャップ調整部である
。
溶融帯の像は光学系２１を経て、センサ部２２に到達し
、コントローラ部２３で演算処理する。
、コントローラ部２３で演算処理する。
処理された信号は、ＡＤ変変換換器２５経て、ランプパ
ワーコントロール部２９でランプパワーを調節し、溶融
帯の温反を制御するか、あるいはギャップ調整部３０で
溶融帯の高さを制御する。ラングパワーあるいはギャッ
プはＤＡ変換器２６を経て、コントローラ部２５に再度
フィードバックする。
ワーコントロール部２９でランプパワーを調節し、溶融
帯の温反を制御するか、あるいはギャップ調整部３０で
溶融帯の高さを制御する。ラングパワーあるいはギャッ
プはＤＡ変換器２６を経て、コントローラ部２５に再度
フィードバックする。
一方キー人力部２４では初期の各種定数をインプットし
、表示部２７はその時のランプパワー等を表示する。更
にプリンタ一部２８では所定の時間毎にランプパワー、
溶融帯径、溶融帯の高さ等をプリントアウトスル◎ 第５図に本発明の実施例におけるＦＺ表装置部分側面図
を示す。
、表示部２７はその時のランプパワー等を表示する。更
にプリンタ一部２８では所定の時間毎にランプパワー、
溶融帯径、溶融帯の高さ等をプリントアウトスル◎ 第５図に本発明の実施例におけるＦＺ表装置部分側面図
を示す。
３１は回転楕円面鏡、５３は平面部αを設けた石英管、
５６は原料棒、３７は種結晶、５８は溶融帯、４１はレ
ンズである。
５６は原料棒、３７は種結晶、５８は溶融帯、４１はレ
ンズである。
溶融帯３８の像は、石英管の平面部αを経て、レンズ４
１に到達し、更に光学系を経てセンナ部に結像し、その
信号をベースに自動制御を行なう第４図に本発明の実施
例における石英管の例を示す。
１に到達し、更に光学系を経てセンナ部に結像し、その
信号をベースに自動制御を行なう第４図に本発明の実施
例における石英管の例を示す。
（α）は石英管のほぼ中央部で、溶融帯に近い部分を平
面にしたものであり、（ｂ）はセンサに対向する面全体
を平面にしたものである。
面にしたものであり、（ｂ）はセンサに対向する面全体
を平面にしたものである。
更にこの他にも、四角柱、六角柱、八角柱と、円筒以外
の角柱形状に関しても実施した。
の角柱形状に関しても実施した。
以上述べたように本発明は溶融帯の状況を、石英管に設
けた平面部を経て、直接センナに導入して信号処理を行
ない、ランプパワーあるいは溶融帯にフィードバックし
ながら結晶育成を行なう方式であり、石英管光面からの
光の乱反射を除宍できる為、信号のＢＨ比が大巾に向上
し、いずれの石英管の場合にも５０時間以上にわたって
安定した結晶育成が行なえるという効果を有する。
けた平面部を経て、直接センナに導入して信号処理を行
ない、ランプパワーあるいは溶融帯にフィードバックし
ながら結晶育成を行なう方式であり、石英管光面からの
光の乱反射を除宍できる為、信号のＢＨ比が大巾に向上
し、いずれの石英管の場合にも５０時間以上にわたって
安定した結晶育成が行なえるという効果を有する。
又自動制御で結晶育成を行なりた場合、パワーの増減を
微妙（１１〜１．０ワツトオーダー）にコントロールす
る為、手動の場合（ｚＯ〜＆０ワットオーダー）に比較
し、色調が均一で、結晶欠陥が少ないという効果を有す
る。
微妙（１１〜１．０ワツトオーダー）にコントロールす
る為、手動の場合（ｚＯ〜＆０ワットオーダー）に比較
し、色調が均一で、結晶欠陥が少ないという効果を有す
る。
更に本発明で使用する石英管は、雰囲気ガスが回転楕円
面鏡内に流出しない構造となる為、回転楕円面鏡の内面
が汚染されないという効果を有する。
面鏡内に流出しない構造となる為、回転楕円面鏡の内面
が汚染されないという効果を有する。
従りて本発明によれば、ルビー、サファイア。
アレキサンドライト等の宝石用単結晶は勿論、Ｙ工Ｇ
、ＹＡＧ 、ＧＧＧ等の工業用単結晶の高品質化及び低
価格化に大きく貢献する効果を有、する。
、ＹＡＧ 、ＧＧＧ等の工業用単結晶の高品質化及び低
価格化に大きく貢献する効果を有、する。
第１図は本発明の実施例におけるｙｚ表装置正面図。
第２図は本発明の自動制御システムのブロック図。
第５図は本発明の実施例におけるｙｚ表装置部分側面図
。 第４図（α）、（ｂ）は本発明の実施例における石英管
の例を示す図。 以 上
。 第４図（α）、（ｂ）は本発明の実施例における石英管
の例を示す図。 以 上
Claims (1)
- ハロゲンランプ等の高温の光源から発する光を、反射鏡
、又はレンズを用いて集光し、該集光部において、原料
棒と種結晶とを、溶融帯を仲介として結合して、フロー
ティングゾーンを形成し、ラインセンサあるいはエリア
センサを用いて、該溶融帯の直径、高さ、外形形状等を
測定し、これをランプパワー、あるいは溶融帯の高さに
フィードバックしつつ、前記原料棒、溶融帯、種結晶を
一定速度で移動することにより種結晶上に結晶を析出さ
せる、フローティングゾーン法において、ラインセンサ
あるいはエリアセンサと対向する面を平面形状にした石
英管を用いて結晶育成を行なうことを特徴とする単結晶
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21657284A JPS6197186A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21657284A JPS6197186A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 単結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197186A true JPS6197186A (ja) | 1986-05-15 |
Family
ID=16690519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21657284A Pending JPS6197186A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197186A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011037640A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Canon Machinery Inc | 単結晶育成装置及び単結晶育成方法 |
-
1984
- 1984-10-16 JP JP21657284A patent/JPS6197186A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011037640A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Canon Machinery Inc | 単結晶育成装置及び単結晶育成方法 |
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