JPH0264089A - 単結晶引上げ装置の直径計測方法及び装置 - Google Patents
単結晶引上げ装置の直径計測方法及び装置Info
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- JPH0264089A JPH0264089A JP21593088A JP21593088A JPH0264089A JP H0264089 A JPH0264089 A JP H0264089A JP 21593088 A JP21593088 A JP 21593088A JP 21593088 A JP21593088 A JP 21593088A JP H0264089 A JPH0264089 A JP H0264089A
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- seed
- seed crystal
- crystal
- distance
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は種結晶を融液より引上げることにより単結晶を
生成する単結晶引上げ装置に係Ｌ、特にＴＶカメラを用
いて単結晶の直径を計測する方法及び装置に関する。
生成する単結晶引上げ装置に係Ｌ、特にＴＶカメラを用
いて単結晶の直径を計測する方法及び装置に関する。
従来方法を図面を参照して説明すると、従来方法は第１
図示のように種結晶ｌを融液２に向かって下降し、種結
晶１の下降途中で種結晶の通過をシードセンサ３により
検出し、種結晶１が融液２に接触したことを種結晶融液
接触検出センサ４により検出せしめることによりシード
センサ３の検出信号とこの接触検出センサ４の検出信号
とによりシードセンサ３と融液２の液面との移動距離り
を結晶移動長計測部５により計測し、種結晶１を引き上
げることにより単結晶を生成せしめ、単結晶の直径を、
融液２液面の種結晶１の接触点との距離Ｌ、で直径計測
用ＴＶカメラ６により測定している。
図示のように種結晶ｌを融液２に向かって下降し、種結
晶１の下降途中で種結晶の通過をシードセンサ３により
検出し、種結晶１が融液２に接触したことを種結晶融液
接触検出センサ４により検出せしめることによりシード
センサ３の検出信号とこの接触検出センサ４の検出信号
とによりシードセンサ３と融液２の液面との移動距離り
を結晶移動長計測部５により計測し、種結晶１を引き上
げることにより単結晶を生成せしめ、単結晶の直径を、
融液２液面の種結晶１の接触点との距離Ｌ、で直径計測
用ＴＶカメラ６により測定している。
しかしながら上記従来方法にあっては、第３図示のよう
に直径計測を行うサンプリングラインに対して計測され
る寸法は、育成された単結晶と融液２の間に出来るリン
グの外側計測であったため、実際の単結晶の寸法は相対
的であＬ、この時の撮像される視野も撮像したものとの
比率が１：１の関係になっていないため、不正確になる
場合が多いという課題があった。
に直径計測を行うサンプリングラインに対して計測され
る寸法は、育成された単結晶と融液２の間に出来るリン
グの外側計測であったため、実際の単結晶の寸法は相対
的であＬ、この時の撮像される視野も撮像したものとの
比率が１：１の関係になっていないため、不正確になる
場合が多いという課題があった。
本発明方法は上記の課題を解決するため、第１゜第２図
示のように種結晶１を融液２に向かって下降し、種結晶
１の下降途中で種結晶ｌの通過をシードセンサ３により
検出し、種結晶１が融液２に接触したことを種結晶融液
接触検出センサ４により検出せしめることにより上記シ
ードセンサ３の検出信号とこの接触検出センサ４の検出
信号とによりシードセンサ３と融液２の液面との移動距
離Ｌ′を単結晶移動長計測部５により計測し、種結晶Ｉ
を引き上げることにより単結晶を生成せしめ、単結晶の
直径を、融液２液面の種結晶１の接触点との距離Ｌ＋で
直径計測用ＴＶカメラ６により測定し、シードセンサ３
と融液２の液面との標準的距離をＬ、融液２の液面の種
結晶１との接触点とＴＶ左カメラまでの標準的距離をＬ
、、 Ｌ線とＬ、線のなす角度をθとすることにより
実際の距離Ｌ、′を求め、Ｌ、のときのＴＶ左カメラの
撮像視野寸法Ａのとき、関数Ｆ （Ｌ１）により実際の
撮像視野Ａ′を求めて単結晶の実際の直径寸法を計測す
ることを特徴とする方法である。
示のように種結晶１を融液２に向かって下降し、種結晶
１の下降途中で種結晶ｌの通過をシードセンサ３により
検出し、種結晶１が融液２に接触したことを種結晶融液
接触検出センサ４により検出せしめることにより上記シ
ードセンサ３の検出信号とこの接触検出センサ４の検出
信号とによりシードセンサ３と融液２の液面との移動距
離Ｌ′を単結晶移動長計測部５により計測し、種結晶Ｉ
を引き上げることにより単結晶を生成せしめ、単結晶の
直径を、融液２液面の種結晶１の接触点との距離Ｌ＋で
直径計測用ＴＶカメラ６により測定し、シードセンサ３
と融液２の液面との標準的距離をＬ、融液２の液面の種
結晶１との接触点とＴＶ左カメラまでの標準的距離をＬ
、、 Ｌ線とＬ、線のなす角度をθとすることにより
実際の距離Ｌ、′を求め、Ｌ、のときのＴＶ左カメラの
撮像視野寸法Ａのとき、関数Ｆ （Ｌ１）により実際の
撮像視野Ａ′を求めて単結晶の実際の直径寸法を計測す
ることを特徴とする方法である。
また、本発明装置は、同じ課題を解決するため、第１．
第２図示のように種結晶ｌの融液２への下降と融液２よ
りの引上げを行う昇降手段７と、種結晶１の下降途中で
種結晶１の通過を検出するシードセンサ３と、種結晶１
が融液２に接触したことを検出する種結晶融液接触検出
センサ４と、上記センサ３，４の検出信号によりシード
センサ３と融液２の液面との移動距離Ｌ′を計測する結
晶移動長計測部５と、種結晶ｌを融液２より引上げるこ
とにより生成された単結晶の直径を、融液２液面の種結
晶１の接触点との距離Ｌ１で測定する直径計測用ＴＶカ
メラ６と、シードセンサ３と融液２の液面との標準距離
をＬ、融液２液面と種結晶ｌとの接触点とＴＶ左カメラ
までの標準距離をり。
第２図示のように種結晶ｌの融液２への下降と融液２よ
りの引上げを行う昇降手段７と、種結晶１の下降途中で
種結晶１の通過を検出するシードセンサ３と、種結晶１
が融液２に接触したことを検出する種結晶融液接触検出
センサ４と、上記センサ３，４の検出信号によりシード
センサ３と融液２の液面との移動距離Ｌ′を計測する結
晶移動長計測部５と、種結晶ｌを融液２より引上げるこ
とにより生成された単結晶の直径を、融液２液面の種結
晶１の接触点との距離Ｌ１で測定する直径計測用ＴＶカ
メラ６と、シードセンサ３と融液２の液面との標準距離
をＬ、融液２液面と種結晶ｌとの接触点とＴＶ左カメラ
までの標準距離をり。
Ｌ線とし、線のなす角度θとすることにより実際の距離
ＵＳを求める計算手段と、Ｌ、のときのＴＶ左カメラの
撮像視野寸法がＡのとき、関数Ｆ（Ｌ、）により実際の
撮像視野Ａ′を求めて単結晶の実際の直径寸法を求める
補正手段とよりなる構成としたものである。
ＵＳを求める計算手段と、Ｌ、のときのＴＶ左カメラの
撮像視野寸法がＡのとき、関数Ｆ（Ｌ、）により実際の
撮像視野Ａ′を求めて単結晶の実際の直径寸法を求める
補正手段とよりなる構成としたものである。
このような方法及び装置であるから、ＴＶ左カメラによ
り直径計測する時点で、先に求めた移動路ＭＬ’を用い
て計測視野の補正を行う。
り直径計測する時点で、先に求めた移動路ＭＬ’を用い
て計測視野の補正を行う。
即ち、直径計測用ＴＶカメラ６は融液２液面の種結晶１
の接触点との距＃Ｌ １で単結晶の直径を計測している
。標準的な距離り及びＬｌは両者のなす角度θで機械的
に決定されているものとする（第２図参照）。移動した
実際の距離Ｌ′は結晶移動長計測部５により求められる
から、θが固定であれば、実際の融液２液面の種結晶１
の接触点とＴＶカメラ６との距離Ｌ、／を求めることが
できる。
の接触点との距＃Ｌ １で単結晶の直径を計測している
。標準的な距離り及びＬｌは両者のなす角度θで機械的
に決定されているものとする（第２図参照）。移動した
実際の距離Ｌ′は結晶移動長計測部５により求められる
から、θが固定であれば、実際の融液２液面の種結晶１
の接触点とＴＶカメラ６との距離Ｌ、／を求めることが
できる。
いま、Ｌ、の時のＴＶカメラ６の憑像視野寸法がＡであ
った時、Ｌ、／が求まれば関数Ｆ（Ｌｔ）（ｔ、、に依
存する関数）で実際の撮像視野Ａ′が求まるので、単結
晶の実際の直径が正しく計測されることになる。
った時、Ｌ、／が求まれば関数Ｆ（Ｌｔ）（ｔ、、に依
存する関数）で実際の撮像視野Ａ′が求まるので、単結
晶の実際の直径が正しく計測されることになる。
以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明方法を実施するための装置の構成を示す
説明図である。
説明図である。
第１図において１は種結晶、７はこの種結晶ｌの融液２
への下降と融液２よりの引き上げを行う昇降手段、３は
種結晶ｌの下降途中で種結晶１の通過を検出するシード
センサ、４は種結晶ｌが融液２に接触したことを検出す
る種結晶融液接触検出センサである。
への下降と融液２よりの引き上げを行う昇降手段、３は
種結晶ｌの下降途中で種結晶１の通過を検出するシード
センサ、４は種結晶ｌが融液２に接触したことを検出す
る種結晶融液接触検出センサである。
５は上記センサ３，４の検出償号によりシードセンサ３
と融液２の液面の移動距離Ｌ′を計測する結晶移動長計
測エンコーダ、６は種結晶ｌを融液２より引き上げるこ
とにより生成された単結晶の直径を、融液２液面の種結
晶ｌの接触点との距離Ｌ、で測定する直径計測用ＴＶ左
カメラある。
と融液２の液面の移動距離Ｌ′を計測する結晶移動長計
測エンコーダ、６は種結晶ｌを融液２より引き上げるこ
とにより生成された単結晶の直径を、融液２液面の種結
晶ｌの接触点との距離Ｌ、で測定する直径計測用ＴＶ左
カメラある。
本発明装置はこのような構成においてシードセンサ３と
融液２の液面との標準距離をＬ、融液２液面の種結晶ｌ
との接触点とＴＶカメラ６までの標準距離をＬ、、
Ｌ線とＬ１線のなす角度θとすることにより実際の距離
Ｌ、１を求める計算手段（図示せず）と、Ｌｌのときの
ＴＶカメラ６の撮像視野寸法がＡのとき、関数Ｆ（Ｌ１
）により実際の撮像視野Ａ′を求めて単結晶の実際の直
線寸法を求める補正手段（図示せず）を具備せしめてな
る。
融液２の液面との標準距離をＬ、融液２液面の種結晶ｌ
との接触点とＴＶカメラ６までの標準距離をＬ、、
Ｌ線とＬ１線のなす角度θとすることにより実際の距離
Ｌ、１を求める計算手段（図示せず）と、Ｌｌのときの
ＴＶカメラ６の撮像視野寸法がＡのとき、関数Ｆ（Ｌ１
）により実際の撮像視野Ａ′を求めて単結晶の実際の直
線寸法を求める補正手段（図示せず）を具備せしめてな
る。
ＴＶカメラ６により直径計測する時点で、先に求めた移
動距離Ｌ′を用いて計測視野の補正を行う。
動距離Ｌ′を用いて計測視野の補正を行う。
即ち、直径計測用ＴＶ左カメラは融液２液面の種結晶ｌ
の接触点との距離し、で単結晶の直径を計測している。
の接触点との距離し、で単結晶の直径を計測している。
標準的な距離り及びＬｌは両者のなす角度θで機械的に
決定されているものとする（第２図参照）。移動した実
際の距離Ｌ′は結晶移動長計測部５により求められるか
ら、θが固定であれば、実際の融液２液面の種結晶ｌの
接触点とＴＶカメラ６との距ＭＬ、 ’を求めることが
できる。
決定されているものとする（第２図参照）。移動した実
際の距離Ｌ′は結晶移動長計測部５により求められるか
ら、θが固定であれば、実際の融液２液面の種結晶ｌの
接触点とＴＶカメラ６との距ＭＬ、 ’を求めることが
できる。
いま、１１０時のＴＶカメラ６の撮像視野寸法がＡであ
った時、１．１が求まれば関数Ｆ（Ｌ１）（Ｌ、に依存
する関数）で実際の撮像視野Ａ′が求まるので、単結晶
の実際の直径が正しく計測されることになる。
った時、１．１が求まれば関数Ｆ（Ｌ１）（Ｌ、に依存
する関数）で実際の撮像視野Ａ′が求まるので、単結晶
の実際の直径が正しく計測されることになる。
第３図はＴＶカメラ６により撮像された画面の一例を示
すものである。本発明は上記の方法により撮像画面と撮
像されたものとの関係をｌ：１の比率に補正できる。ま
た、リングのみの寸法Ｂ１゜Ｂ２を計測し、リング外側
計測値αからＢ＋、Ｂｇを減算することで実際の単結晶
の直径を正確に求めることができる。
すものである。本発明は上記の方法により撮像画面と撮
像されたものとの関係をｌ：１の比率に補正できる。ま
た、リングのみの寸法Ｂ１゜Ｂ２を計測し、リング外側
計測値αからＢ＋、Ｂｇを減算することで実際の単結晶
の直径を正確に求めることができる。
上述のように本発明によれば、種結晶ｌを融液２の液面
より引き上げることにより単結晶を生成する単結晶引上
げ装置を人手を介することなく自動（無人）運転するこ
とができ、再現性のある直径の単結晶を育成できるばか
りでなく、単結晶の絶対寸法を正確に測定することがで
きる。
より引き上げることにより単結晶を生成する単結晶引上
げ装置を人手を介することなく自動（無人）運転するこ
とができ、再現性のある直径の単結晶を育成できるばか
りでなく、単結晶の絶対寸法を正確に測定することがで
きる。
第１図は本発明方法を実施するための装置の構成を示す
説明図、第２図は本発明方法の説明図、第３図は同じく
本発明によるＴＶカメラにより撮像された画像例を示す
図である。 １・・・・・・種結晶、２・・・・・・融液、３・・・
・・・シードセンサ、４・・・・・・種結晶融液接触検
出センサ、５・・・・・・結晶移動長計測部（エンコー
ダ）、６・・・・・・直径計測用ＴＶ左カメラ７・・・
・・・昇降手段。 答１図
説明図、第２図は本発明方法の説明図、第３図は同じく
本発明によるＴＶカメラにより撮像された画像例を示す
図である。 １・・・・・・種結晶、２・・・・・・融液、３・・・
・・・シードセンサ、４・・・・・・種結晶融液接触検
出センサ、５・・・・・・結晶移動長計測部（エンコー
ダ）、６・・・・・・直径計測用ＴＶ左カメラ７・・・
・・・昇降手段。 答１図
Claims (2)
- （１）種結晶１を融液２に向かって下降し、種結晶１の
下降途中で種結晶１の通過をシードセンサ３により検出
し、種結晶１が融液２に接触したことを種結晶融液接触
検出センサ４により検出せしめることにより上記シード
センサ３の検出信号とこの接触検出センサ４の検出信号
とによりシードセンサ３と融液２の液面との移動距離Ｌ
′を単結晶移動長計測部５により計測し、種結晶１を引
き上げることにより単結晶を生成せしめ、単結晶の直径
を、融液２液面の種結晶１の接触点との距離Ｌ＿１で直
径計測用ＴＶカメラ６により測定し、シードセンサ３と
融液２の液面との標準的距離をＬ、融液２の液面の種結
晶１との接触点とＴＶカメラ６までの標準的距離をＬ＿
１、Ｌ線とＬ＿１線のなす角度をθとすることにより実
際の距離Ｌ＿１′を求め、Ｌ＿１のときのＴＶカメラ６
の撮像視野寸法Ａのとき、関数Ｆ（Ｌ＿１）により実際
の撮像視野Ａ′を求めて単結晶の実際の直径寸法を計測
することを特徴とする単結晶引上げ装置の直径計測方法
。 - （２）種結晶１の融液２への下降と融液２よりの引上げ
を行う昇降手段７と、種結晶１の下降途中で種結晶１の
通過を検出するシードセンサ３と、種結晶１が融液２に
接触したことを検出する種結晶融液接触検出センサ４と
、上記センサ３、４の検出信号によりシードセンサ３と
融液２の液面との移動距離Ｌ′を計測する結晶移動長計
測部５と、種結晶１を融液２より引上げることにより生
成された単結晶の直径を、融液２液面の種結晶１の接触
点との距離Ｌ＿１で測定する直径計測用ＴＶカメラ６と
、シードセンサ３と融液２の液面との標準距離をＬ、融
液２液面と種結晶１との接触点とＴＶカメラ６までの標
準距離をＬ＿１、Ｌ線とＬ＿１線のなす角度θとするこ
とにより実際の距離Ｌ＿１′を求める計算手段と、Ｌ＿
１のときのＴＶカメラ６の撮像視野寸法がＡのとき、関
数Ｆ（Ｌ＿１）により実際の撮像視野Ａ′を求めて単結
晶の実際の直径寸法を求める補正手段とよりなる単結晶
引上げ装置の直径計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21593088A JP2742060B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 単結晶引上げ装置の直径計測方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21593088A JP2742060B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 単結晶引上げ装置の直径計測方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264089A true JPH0264089A (ja) | 1990-03-05 |
| JP2742060B2 JP2742060B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=16680615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21593088A Expired - Lifetime JP2742060B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 単結晶引上げ装置の直径計測方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2742060B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009028134A1 (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 単結晶直径の検出方法および単結晶引上げ装置 |
| WO2015047816A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Gt Crystal Systems, Llc | Method of automatically measuring seed melt back of crystalline material |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP21593088A patent/JP2742060B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009028134A1 (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 単結晶直径の検出方法および単結晶引上げ装置 |
| US8441623B2 (en) | 2007-08-31 | 2013-05-14 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for detecting the diameter of a single crystal and single crystal pulling apparatus |
| KR101483435B1 (ko) * | 2007-08-31 | 2015-01-19 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 단결정 직경의 검출방법 및 단결정 인상장치 |
| WO2015047816A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Gt Crystal Systems, Llc | Method of automatically measuring seed melt back of crystalline material |
| US10494733B2 (en) | 2013-09-30 | 2019-12-03 | Gtat Corporation | Method of automatically measuring seed melt back of crystalline material |
| US11174567B2 (en) | 2013-09-30 | 2021-11-16 | Gtat Corporation | Method of automatically measuring seed melt back of crystalline material |
| US11680334B2 (en) | 2013-09-30 | 2023-06-20 | Crystal Systems, Llc | Method of automatically measuring seed melt back of crystalline material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2742060B2 (ja) | 1998-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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