JPH052636B2 - - Google Patents
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- JPH052636B2 JPH052636B2 JP24351184A JP24351184A JPH052636B2 JP H052636 B2 JPH052636 B2 JP H052636B2 JP 24351184 A JP24351184 A JP 24351184A JP 24351184 A JP24351184 A JP 24351184A JP H052636 B2 JPH052636 B2 JP H052636B2
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Classifications
-
- 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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
-
- 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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
- C30B15/22—Stabilisation or shape controlling of the molten zone near the pulled crystal; Controlling the section of the crystal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、単結晶引上機に係り、特に単結晶の
直径制御をより的確に行なうための融液温度の管
理に関するものである。
直径制御をより的確に行なうための融液温度の管
理に関するものである。
近年、シリコン等の単結晶の引上げに必要な融
液へのシード付け、ネツクダウン、肩広げ、円筒
部の直径制御、テール形成等の工程を全て自動で
行なう装置が実現されつつある。これらの自動化
は、引上げられる単結晶の直径を前記の各工程に
応じて測定し制御すると共に融液の温度をコント
ロールすることにより行なわれる。すなわち、単
結晶成長部分の近傍の液面温度を測定して、この
温度が所定の値になるように融液の温度を制御し
つつ、引上げられる単結晶の直径をテレビカメラ
などの各種の光学的なセンサを用いた測定手段に
より直接または単結晶成長部分に生ずる輝度の高
いフユージヨンリングによつて測定し、該直径が
所定の値になるように引上速度を制御することに
より直径制御を行なうようになつていた。ところ
で、このような直径制御は、単結晶の直径が比較
的小さい場合には実現可能であるが、直径が大き
くなつてくると、特に肩広げの工程が困難にな
る。これは、大径化に伴つてルツボの容量が大き
くなり、融液の対流などによるルツボ内の温度勾
配が半径方向に対して非常に大きく、特に直径が
次第に増加していく肩広げ時に、単結晶成長部分
がルツボ壁面に近付くに連れて幾何級数的に液面
温度が上昇するため、単結晶成長部分の近傍の一
点の液面温度やルツボ外筒の１点の温度のみを測
定してこれを一定温度に制御する方法では、単結
晶成長部分の液面温度を結晶成長に適した値に正
確に制御することができず、直径の増加に対する
融液の温度制御に遅れを生じることに起因してい
た。
液へのシード付け、ネツクダウン、肩広げ、円筒
部の直径制御、テール形成等の工程を全て自動で
行なう装置が実現されつつある。これらの自動化
は、引上げられる単結晶の直径を前記の各工程に
応じて測定し制御すると共に融液の温度をコント
ロールすることにより行なわれる。すなわち、単
結晶成長部分の近傍の液面温度を測定して、この
温度が所定の値になるように融液の温度を制御し
つつ、引上げられる単結晶の直径をテレビカメラ
などの各種の光学的なセンサを用いた測定手段に
より直接または単結晶成長部分に生ずる輝度の高
いフユージヨンリングによつて測定し、該直径が
所定の値になるように引上速度を制御することに
より直径制御を行なうようになつていた。ところ
で、このような直径制御は、単結晶の直径が比較
的小さい場合には実現可能であるが、直径が大き
くなつてくると、特に肩広げの工程が困難にな
る。これは、大径化に伴つてルツボの容量が大き
くなり、融液の対流などによるルツボ内の温度勾
配が半径方向に対して非常に大きく、特に直径が
次第に増加していく肩広げ時に、単結晶成長部分
がルツボ壁面に近付くに連れて幾何級数的に液面
温度が上昇するため、単結晶成長部分の近傍の一
点の液面温度やルツボ外筒の１点の温度のみを測
定してこれを一定温度に制御する方法では、単結
晶成長部分の液面温度を結晶成長に適した値に正
確に制御することができず、直径の増加に対する
融液の温度制御に遅れを生じることに起因してい
た。
本発明は上記事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは大径の単結晶の引上げ、
特に肩広げ工程の自動化に適した単結晶引上機を
提供するにある。
その目的とするところは大径の単結晶の引上げ、
特に肩広げ工程の自動化に適した単結晶引上機を
提供するにある。
本発明は、上記目的を達成するため単結晶引上
機において、単結晶成長部分の近傍およびそこか
ら所定量外方へ離れた位置の融液の液面温度を測
定する手段と、前記近傍と外方位置の温度および
温度差から所望とする単結晶成長部分の液面温度
を演算し、演算された単結晶成長部分の液面温度
を結晶成長に適した値に制御すべく融液の加熱を
制御する加熱手段とを具備するものである。
機において、単結晶成長部分の近傍およびそこか
ら所定量外方へ離れた位置の融液の液面温度を測
定する手段と、前記近傍と外方位置の温度および
温度差から所望とする単結晶成長部分の液面温度
を演算し、演算された単結晶成長部分の液面温度
を結晶成長に適した値に制御すべく融液の加熱を
制御する加熱手段とを具備するものである。
以下本発明の一実施例を示す第１図ないし第５
図について説明する。１は黒鉛ルツボで、石英ル
ツボ２を着脱自在に嵌入するようになつており、
外周側からヒータ３により加熱されるようになつ
ている。３ａは保温筒、３ｂは測温ピースで、チ
ヤンバ８の窓８ａからルツボ温度検出器４によ
り、黒鉛ルツボ１の温度を間接的に検出し、後述
するように第４図に示す第２演算部２８へ検出出
力を送り、これに基いてヒータ３による石英ルツ
ボ１の加熱を制御して、石英ルツボ２内に投入さ
れた原料を融解し、その融液５を所定の温度範囲
内に保つようになつている。６は引上軸で、下端
にシード７が取付けられ、チヤンバ８内は不活性
ガス雰囲気に置かれるようになつている。
図について説明する。１は黒鉛ルツボで、石英ル
ツボ２を着脱自在に嵌入するようになつており、
外周側からヒータ３により加熱されるようになつ
ている。３ａは保温筒、３ｂは測温ピースで、チ
ヤンバ８の窓８ａからルツボ温度検出器４によ
り、黒鉛ルツボ１の温度を間接的に検出し、後述
するように第４図に示す第２演算部２８へ検出出
力を送り、これに基いてヒータ３による石英ルツ
ボ１の加熱を制御して、石英ルツボ２内に投入さ
れた原料を融解し、その融液５を所定の温度範囲
内に保つようになつている。６は引上軸で、下端
にシード７が取付けられ、チヤンバ８内は不活性
ガス雰囲気に置かれるようになつている。
前記チヤンバ８には石英製の窓９が設けられ、
この窓９の外方には融液５の液面５ａに向けられ
たカメラ１０が設けられている。このカメラ１０
には、第２図に示すように、望遠鏡１１が取付け
られ、カメラ１０の後部に設けられている多数の
光センサの素子を配列したイメージセンサ１２
と、赤外線温度センサからなる第１温度センサ１
３および第２温度センサ１４上に液面５ａの一部
を拡大して投影するようになつている。
この窓９の外方には融液５の液面５ａに向けられ
たカメラ１０が設けられている。このカメラ１０
には、第２図に示すように、望遠鏡１１が取付け
られ、カメラ１０の後部に設けられている多数の
光センサの素子を配列したイメージセンサ１２
と、赤外線温度センサからなる第１温度センサ１
３および第２温度センサ１４上に液面５ａの一部
を拡大して投影するようになつている。
カメラ１０は、エンコーダ１５によつて速度制
御されるモータ１６により、ウオーム、ウオーム
ホイールなどの回転伝達機構１７を介して軸１８
を中心に旋回できるように取付けられており、カ
メラ１０による測定箇所を引上げられる単結晶１
９の中心に当たる液面５ａのほぼ中央から外方に
向けて移動させ得るようになつている。
御されるモータ１６により、ウオーム、ウオーム
ホイールなどの回転伝達機構１７を介して軸１８
を中心に旋回できるように取付けられており、カ
メラ１０による測定箇所を引上げられる単結晶１
９の中心に当たる液面５ａのほぼ中央から外方に
向けて移動させ得るようになつている。
前記イメージセンサ１２、第１、第２温度セン
サ１３，１４は、単結晶１９の最外周成長部分に
隣接して生ずる輝度の高いフユージヨンリングが
イメージセンサ１２の一部に投影されたとき、第
１温度センサ１３にはフユージヨンリングに隣接
した外方の液面５ａが投影され、第２温度センサ
１４にはそれよりさらに所定量外方の箇所が投影
されるように配置してプレート２０に取付けられ
ている。
サ１３，１４は、単結晶１９の最外周成長部分に
隣接して生ずる輝度の高いフユージヨンリングが
イメージセンサ１２の一部に投影されたとき、第
１温度センサ１３にはフユージヨンリングに隣接
した外方の液面５ａが投影され、第２温度センサ
１４にはそれよりさらに所定量外方の箇所が投影
されるように配置してプレート２０に取付けられ
ている。
プレート２０はパルスモータ２１により回転さ
れるねじ軸２２により前記の各センサ１２，１
３，１４の配列方向に沿つて移動されるようにな
つている。なお、第３図中の２３はガイドバーで
ある。また、プレート２０の後方は、スリガラス
２４によつて閉じられ、このスリガラス２４に液
面５ａを投影して肉眼によつても該液面５ａを観
察できるようになつている。
れるねじ軸２２により前記の各センサ１２，１
３，１４の配列方向に沿つて移動されるようにな
つている。なお、第３図中の２３はガイドバーで
ある。また、プレート２０の後方は、スリガラス
２４によつて閉じられ、このスリガラス２４に液
面５ａを投影して肉眼によつても該液面５ａを観
察できるようになつている。
前記第１、第２温度センサ１３，１４の出力
は、第４図に示すように、それぞれ増幅器２５，
２６を介して第１演算部２７に取込まれるように
なつている。この第１演算部２７は、第１温度セ
ンサ１３または第２温度センサ１４の出力にそれ
ぞれ対応した出力と、第１、第２温度センサ１
３，１４の出力の差に対応した出力とを選択的に
第２演算部２８へ与えるようになつている。第２
演算部２８は、ルツボ温度検出器４の出力を増幅
器２９を介して取込み、このルツボ温度検出器４
からの出力に基いてヒータコントローラ３０を操
作してヒータ３による加熱を制御すると共に、前
記第１演算部２７からの出力を加味して後述する
ように加熱制御するようになつている。
は、第４図に示すように、それぞれ増幅器２５，
２６を介して第１演算部２７に取込まれるように
なつている。この第１演算部２７は、第１温度セ
ンサ１３または第２温度センサ１４の出力にそれ
ぞれ対応した出力と、第１、第２温度センサ１
３，１４の出力の差に対応した出力とを選択的に
第２演算部２８へ与えるようになつている。第２
演算部２８は、ルツボ温度検出器４の出力を増幅
器２９を介して取込み、このルツボ温度検出器４
からの出力に基いてヒータコントローラ３０を操
作してヒータ３による加熱を制御すると共に、前
記第１演算部２７からの出力を加味して後述する
ように加熱制御するようになつている。
次いで本装置の作用について説明する。石英ル
ツボ２内に原料を投入し、両ルツボ１，２を回転
させつつルツボ温度検出器４で黒鉛ルツボ１の温
度を間接的に測定して該黒鉛ルツボ１の温度を所
定の値に保つようにヒータ３により加熱して前記
原料を溶融させる。すなわち、この原料溶融過程
においては、第４図に示す第２演算部２８は前記
ルツボ温度検出器４からの出力のみを取込み、こ
れのみによつてヒータコントローラ３０を作動さ
せて加熱制御する。
ツボ２内に原料を投入し、両ルツボ１，２を回転
させつつルツボ温度検出器４で黒鉛ルツボ１の温
度を間接的に測定して該黒鉛ルツボ１の温度を所
定の値に保つようにヒータ３により加熱して前記
原料を溶融させる。すなわち、この原料溶融過程
においては、第４図に示す第２演算部２８は前記
ルツボ温度検出器４からの出力のみを取込み、こ
れのみによつてヒータコントローラ３０を作動さ
せて加熱制御する。
こうして原料が融液５になつたならば、パルス
モータ２１を作動させ、ねじ軸２２の回転により
プレート２０を移動させ、第１温度センサ１３を
望遠鏡１１の光軸上に位置させる。次いで、モー
タ１６により軸１８を中心にカメラ１０を旋回さ
せ、該カメラ１０を融液５の液面５ａの中央部す
なわちシード７の下方に当たる液面５ａ上の位置
に向け、該位置の液面温度を第１温度センサ１３
により測定する。
モータ２１を作動させ、ねじ軸２２の回転により
プレート２０を移動させ、第１温度センサ１３を
望遠鏡１１の光軸上に位置させる。次いで、モー
タ１６により軸１８を中心にカメラ１０を旋回さ
せ、該カメラ１０を融液５の液面５ａの中央部す
なわちシード７の下方に当たる液面５ａ上の位置
に向け、該位置の液面温度を第１温度センサ１３
により測定する。
このとき、第１演算部２７は、前記第１温度セ
ンサ１３の出力のみを取込み、これを第２演算部
２８へ与える。第２演算部２８は第１演算部２７
からの出力を単結晶の引上げに適した設定値と比
較し、差がある場合には、その差に応じて前述し
たルツボ温度検出器４による加熱制御を補正して
前記中央部の液面温度を引上げに適した温度にす
る。
ンサ１３の出力のみを取込み、これを第２演算部
２８へ与える。第２演算部２８は第１演算部２７
からの出力を単結晶の引上げに適した設定値と比
較し、差がある場合には、その差に応じて前述し
たルツボ温度検出器４による加熱制御を補正して
前記中央部の液面温度を引上げに適した温度にす
る。
こうして中央部の液面温度が所定の値に安定し
たところで、引上軸６を下降させ、シード７を液
面５ａに接触させる。その後、シード７を融液５
に対して相対的に回転させながら徐々に引上げる
ことにより、シード７の先端に単結晶１９が成長
し始め、シード７の先端の周囲にフユージヨンリ
ングが発生する。
たところで、引上軸６を下降させ、シード７を液
面５ａに接触させる。その後、シード７を融液５
に対して相対的に回転させながら徐々に引上げる
ことにより、シード７の先端に単結晶１９が成長
し始め、シード７の先端の周囲にフユージヨンリ
ングが発生する。
以後は、このフユージヨンリングの検出によつ
て単結晶１９の直径制御を行なうため、パルスモ
ータ２１によりねじ軸２２を所定量回転させ、イ
メージセンサ１２の一部にフユージヨンリングが
投影されるように設定する。引上軸６は融液５に
対して相対回転しつつイメージセンサ１２の出力
に応じて上昇速度を制御され、イメージセンサ１
２の出力を一定すなわちイメージセンサ１２を横
切るフユージヨンリングの長さを一定に保つよう
にして引上げられる単結晶１９の直径を所定の値
に保つようにする。
て単結晶１９の直径制御を行なうため、パルスモ
ータ２１によりねじ軸２２を所定量回転させ、イ
メージセンサ１２の一部にフユージヨンリングが
投影されるように設定する。引上軸６は融液５に
対して相対回転しつつイメージセンサ１２の出力
に応じて上昇速度を制御され、イメージセンサ１
２の出力を一定すなわちイメージセンサ１２を横
切るフユージヨンリングの長さを一定に保つよう
にして引上げられる単結晶１９の直径を所定の値
に保つようにする。
このとき、第１、第２温度センサ１３，１４
は、フユージヨンリングの外方でかつ半径方向に
所定量離れた２点の位置の液面温度を測定する。
液面５ａの温度分布は、ヒータ３により加熱され
る黒鉛ルツボ１が石英ルツボ２の周囲および底部
を囲んでいること、ならびに融液５が対流するこ
となどにより、第５図に曲線Ａで示すように、中
央部と周囲で異なり、また該温度分布曲線の立上
りの度合は融液５の量、ヒータ３の加熱度合、石
英ルツボ２や黒鉛ルツボ１の形状など種々の条件
によつて曲線Ｂで示すように異なる。
は、フユージヨンリングの外方でかつ半径方向に
所定量離れた２点の位置の液面温度を測定する。
液面５ａの温度分布は、ヒータ３により加熱され
る黒鉛ルツボ１が石英ルツボ２の周囲および底部
を囲んでいること、ならびに融液５が対流するこ
となどにより、第５図に曲線Ａで示すように、中
央部と周囲で異なり、また該温度分布曲線の立上
りの度合は融液５の量、ヒータ３の加熱度合、石
英ルツボ２や黒鉛ルツボ１の形状など種々の条件
によつて曲線Ｂで示すように異なる。
前記第１、第２温度センサ１３，１４は、第５
図に示すように、液面５ａの中心から半径R1，
R2の点の液面温度を測定するため、両者の温度
差Δt1，Δt2から温度分布曲線のカーブすなわち
曲線Ａで示すように立上りが比較的緩やかなの
か、または曲線Ｂで示すように立上りが比較的急
なのかが判断できる。また、フユージヨンリング
がある半径Rf上の液面温度を推測することも可
能となる。
図に示すように、液面５ａの中心から半径R1，
R2の点の液面温度を測定するため、両者の温度
差Δt1，Δt2から温度分布曲線のカーブすなわち
曲線Ａで示すように立上りが比較的緩やかなの
か、または曲線Ｂで示すように立上りが比較的急
なのかが判断できる。また、フユージヨンリング
がある半径Rf上の液面温度を推測することも可
能となる。
そこで、引上げ中は、第１演算部２７により第
１、第２温度センサ１３，１４からの出力差すな
わち温度差Δt1またはΔt2を算出し、これを第２
演算部２８へ与える。第２演算部２８はカメラ１
０の方向によつて定まる前記測定位置R1，R2ま
たはこれらに対応しているフユージヨンリングの
位置Rfの値と前記温度差Δt1またはΔt2との関係
から予じめ実験的に求められている補正係数を算
出し、前述したルツボ温度検出器４からの出力に
よる加熱制御を補正し、フユージヨンリングの位
置Rfの近傍の液面温度を結晶成長に適した値に
する。
１、第２温度センサ１３，１４からの出力差すな
わち温度差Δt1またはΔt2を算出し、これを第２
演算部２８へ与える。第２演算部２８はカメラ１
０の方向によつて定まる前記測定位置R1，R2ま
たはこれらに対応しているフユージヨンリングの
位置Rfの値と前記温度差Δt1またはΔt2との関係
から予じめ実験的に求められている補正係数を算
出し、前述したルツボ温度検出器４からの出力に
よる加熱制御を補正し、フユージヨンリングの位
置Rfの近傍の液面温度を結晶成長に適した値に
する。
このようにして液面５ａの温度制御を行ないつ
つ引上軸６を上昇させ、まずネツクダウン部１９
ａを形成する。このネツクダウン部１９ａの形成
は、カメラ１０をモータ１６により軸１８を中心
に緩やかに旋回させ、イメージセンサ１２による
液面５ａ上の検出位置をシード７の中心部へ移動
させることにより行なわれる。このネツクダウン
部１９ａの直径は２〜３mm程度と非常に細いが、
望遠鏡１１により拡大してイメージセンサ１２へ
投影することにより的確に行なわれる。
つ引上軸６を上昇させ、まずネツクダウン部１９
ａを形成する。このネツクダウン部１９ａの形成
は、カメラ１０をモータ１６により軸１８を中心
に緩やかに旋回させ、イメージセンサ１２による
液面５ａ上の検出位置をシード７の中心部へ移動
させることにより行なわれる。このネツクダウン
部１９ａの直径は２〜３mm程度と非常に細いが、
望遠鏡１１により拡大してイメージセンサ１２へ
投影することにより的確に行なわれる。
このネツクダウン工程が終ると、肩広げ工程に
移行する。この肩広げ工程は、通常引上軸６の上
昇量を一定とし、第１図に示すように、直径の変
化（D2−D1）をカメラ１０の変更角度αに換算
した量だけ軸１８を中心にしてカメラ１０の観測
点を外方へ移動させることにより行なう。すなわ
ち、カメラ１０の旋回角度を引上軸６の上昇量に
関係するようにプログラムしておき、その角度α
における直径の変化（D2−D1）に応じてフユー
ジヨンリングが移動するように引上げを行なう。
このように肩広げ工程では、フユージヨンリング
が次第に外方へ移動してくるが、該フユージヨン
リングの移動に先行して、該フユージヨンリング
が移動してくる位置の液面温度を所定の値に制御
するように前記第２演算部２８により加熱制御が
補正される。そこで、従来、自動化が困難とされ
ていたこの肩広げが的確に行なわれる。
移行する。この肩広げ工程は、通常引上軸６の上
昇量を一定とし、第１図に示すように、直径の変
化（D2−D1）をカメラ１０の変更角度αに換算
した量だけ軸１８を中心にしてカメラ１０の観測
点を外方へ移動させることにより行なう。すなわ
ち、カメラ１０の旋回角度を引上軸６の上昇量に
関係するようにプログラムしておき、その角度α
における直径の変化（D2−D1）に応じてフユー
ジヨンリングが移動するように引上げを行なう。
このように肩広げ工程では、フユージヨンリング
が次第に外方へ移動してくるが、該フユージヨン
リングの移動に先行して、該フユージヨンリング
が移動してくる位置の液面温度を所定の値に制御
するように前記第２演算部２８により加熱制御が
補正される。そこで、従来、自動化が困難とされ
ていたこの肩広げが的確に行なわれる。
かくして所定の直径に達したならば、軸１８を
中心にしたカメラ１０の旋回を停止させる。この
カメラ１０の停止により、以後、単結晶１９の直
径は一定に保つように制御されて引上げられる。
この引上げに伴なつて融液５の量が次第に減少
し、融液５の加熱のされ方や対流が変化する。こ
の加熱のされ方や対流の変化は、第１、第２温度
センサ１３，１４により感知されるので、これに
より予じめ経験的に把握したデータに基いてヒー
タ３を制御することにより、より的確な引上げが
可能となる。
中心にしたカメラ１０の旋回を停止させる。この
カメラ１０の停止により、以後、単結晶１９の直
径は一定に保つように制御されて引上げられる。
この引上げに伴なつて融液５の量が次第に減少
し、融液５の加熱のされ方や対流が変化する。こ
の加熱のされ方や対流の変化は、第１、第２温度
センサ１３，１４により感知されるので、これに
より予じめ経験的に把握したデータに基いてヒー
タ３を制御することにより、より的確な引上げが
可能となる。
所定長さ引上げたならば、カメラ１０を軸１８
を中心にして液面５ａの中央側へ緩やかに旋回さ
せてテール形成を行ない引上げを完了する。この
テール形成工程においてもより的確な液面温度制
御が可能である。
を中心にして液面５ａの中央側へ緩やかに旋回さ
せてテール形成を行ない引上げを完了する。この
テール形成工程においてもより的確な液面温度制
御が可能である。
前述した実施例は、直径測定のためのイメージ
センサ１２と、液面温度測定のための第１、第２
温度センサ１３，１４を１つのカメラ１０内に収
納した例を示したが、これらは別々に設けてもよ
く、また直径測定はフユージヨンリングでなく、
単結晶１９の付根を光学的な検知手段によつて検
知することにより行なつてもよく、さらに半径方
向に異なる２位置の液面温度の測定は、２つの温
度センサ１３，１４によらず、１つの温度センサ
を用いて測定箇所を交互に２位置に変化させる
か、または連続的に走査させて温度勾配を求める
ようにしてもよく、さらに第１、第２演算部２
７，２８による処理は１つのCPUで行なうよう
にしてもよい等、種々変更し得ることは言うまで
もない。
センサ１２と、液面温度測定のための第１、第２
温度センサ１３，１４を１つのカメラ１０内に収
納した例を示したが、これらは別々に設けてもよ
く、また直径測定はフユージヨンリングでなく、
単結晶１９の付根を光学的な検知手段によつて検
知することにより行なつてもよく、さらに半径方
向に異なる２位置の液面温度の測定は、２つの温
度センサ１３，１４によらず、１つの温度センサ
を用いて測定箇所を交互に２位置に変化させる
か、または連続的に走査させて温度勾配を求める
ようにしてもよく、さらに第１、第２演算部２
７，２８による処理は１つのCPUで行なうよう
にしてもよい等、種々変更し得ることは言うまで
もない。
以上述べたように本発明によれば、ルツボ内の
液面の特に単結晶成長部分の温度制御を、該成長
部分の移動および融液量の変化などに対応して行
なうことができ、このため引上げる単結晶の大径
化およびルツボの大容量化に対処でき、より円滑
な引上げができる。
液面の特に単結晶成長部分の温度制御を、該成長
部分の移動および融液量の変化などに対応して行
なうことができ、このため引上げる単結晶の大径
化およびルツボの大容量化に対処でき、より円滑
な引上げができる。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は引上機を示す概要断面図、第２図は直径および
液面温度の測定部分の拡大断面図、第３図は第２
図の−線に沿う断面図、第４図は加熱制御系
のブロツク図、第５図は液面温度の分布曲線図で
ある。 １……黒鉛ルツボ、２……石英ルツボ、３……
ヒータ、３ｂ……測温ピース、４……ルツボ温度
検出器、５……融液、５ａ……液面、６……引上
軸、７……シード、１０……カメラ、１１……望
遠鏡、１２……イメージセンサ（直径測定手段）、
１３……第１温度センサ（液面温度測定手段）、
１４……第２温度センサ（液面温度測定手段）、
１５……エンコーダ、１６……モータ、１８……
軸、１９……単結晶、２１……パルスモータ、２
２……ねじ軸、２３……ガイドバー、２７……第
１演算部、２８……第２演算部、３０……ヒータ
コントローラ。
は引上機を示す概要断面図、第２図は直径および
液面温度の測定部分の拡大断面図、第３図は第２
図の−線に沿う断面図、第４図は加熱制御系
のブロツク図、第５図は液面温度の分布曲線図で
ある。 １……黒鉛ルツボ、２……石英ルツボ、３……
ヒータ、３ｂ……測温ピース、４……ルツボ温度
検出器、５……融液、５ａ……液面、６……引上
軸、７……シード、１０……カメラ、１１……望
遠鏡、１２……イメージセンサ（直径測定手段）、
１３……第１温度センサ（液面温度測定手段）、
１４……第２温度センサ（液面温度測定手段）、
１５……エンコーダ、１６……モータ、１８……
軸、１９……単結晶、２１……パルスモータ、２
２……ねじ軸、２３……ガイドバー、２７……第
１演算部、２８……第２演算部、３０……ヒータ
コントローラ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 単結晶引上機において、単結晶成長部分の近
傍およびそこから所定量外方へ離れた位置の融液
の液面温度を測定する手段と、前記近傍と外方位
置の温度および温度差から所望とする単結晶成長
部分の液面温度を演算し、演算された単結晶成長
部分の液面温度を結晶成長に適した値に制御すべ
く融液の加熱を制御する加熱手段とを具備するこ
とを特徴とする単結晶引上機。 ２ 前記液面温度を測定する手段である赤外線温
度センサが、単結晶成長部分の直径をフユージヨ
ンリングにより検知する光センサに隣接して設け
られ、これが測定位置を引上げる単結晶の中心に
当たる位置から外方へ変化可能に取り付けられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の単結晶引上機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24351184A JPS61122187A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 単結晶引上機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24351184A JPS61122187A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 単結晶引上機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122187A JPS61122187A (ja) | 1986-06-10 |
| JPH052636B2 true JPH052636B2 (ja) | 1993-01-12 |
Family
ID=17104988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24351184A Granted JPS61122187A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 単結晶引上機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61122187A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2707736B2 (ja) * | 1989-04-10 | 1998-02-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 単結晶育成方法 |
| WO1992019797A1 (fr) * | 1991-04-26 | 1992-11-12 | Mitsubishi Materials Corporation | Procede de tirage de cristal unique |
| US5746828A (en) * | 1996-01-16 | 1998-05-05 | General Signal Corporation | Temperature control system for growing high-purity monocrystals |
| TW541365B (en) * | 1996-08-30 | 2003-07-11 | Sumitomo Sitix Corp | Single crystal pulling method and single crystal pulling device |
| KR100951853B1 (ko) | 2007-12-27 | 2010-04-12 | 주식회사 실트론 | 잉곳 직경 조절장치 및 잉곳 성장방법 |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP24351184A patent/JPS61122187A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61122187A (ja) | 1986-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |