JPH06166590A - 結晶径測定装置 - Google Patents
結晶径測定装置Info
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- JPH06166590A JPH06166590A JP4319053A JP31905392A JPH06166590A JP H06166590 A JPH06166590 A JP H06166590A JP 4319053 A JP4319053 A JP 4319053A JP 31905392 A JP31905392 A JP 31905392A JP H06166590 A JPH06166590 A JP H06166590A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
- G01B11/10—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
- G01B11/105—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving using photoelectric detection means
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- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】２値画像上で、固液界面に形成された輝環を横
切る方向へ走査して、正確にコーン部直径を測定する。 【構成】引上げ法により育成される単結晶１の育成部を
カメラ２で撮影して映像信号を出力し、２値化回路３で
該映像信号を２値化し、２値化された画像をメモリ装置
４に格納させ、格納された２値画像を走査開始画素から
単結晶引き上げ方向と平行な方向へ走査して暗部から明
部に変化する点Ｐを検出し、変化点Ｐに基づいて単結晶
育成部の直径Ｄを求め、今回の走査開始画素を前回の該
変化点Ｐｂから走査方向と反対方向へ所定画素数ｄだけ
離れた画素とする。
切る方向へ走査して、正確にコーン部直径を測定する。 【構成】引上げ法により育成される単結晶１の育成部を
カメラ２で撮影して映像信号を出力し、２値化回路３で
該映像信号を２値化し、２値化された画像をメモリ装置
４に格納させ、格納された２値画像を走査開始画素から
単結晶引き上げ方向と平行な方向へ走査して暗部から明
部に変化する点Ｐを検出し、変化点Ｐに基づいて単結晶
育成部の直径Ｄを求め、今回の走査開始画素を前回の該
変化点Ｐｂから走査方向と反対方向へ所定画素数ｄだけ
離れた画素とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、引上げ法（チョクラル
スキー法）により育成される単結晶の育成部直径を測定
する結晶径測定装置に関する。
スキー法）により育成される単結晶の育成部直径を測定
する結晶径測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に示す如く、引上軸３０の下端には
種ホルダ３２を介して種結晶３４が保持され、種結晶３
４を坩堝内融液に漬けて引き上げることにより単結晶３
６が育成される。単結晶３６は、種結晶３４に続いて絞
り部３６ｔが形成された後、コーン部３６ｃが形成され
る。
種ホルダ３２を介して種結晶３４が保持され、種結晶３
４を坩堝内融液に漬けて引き上げることにより単結晶３
６が育成される。単結晶３６は、種結晶３４に続いて絞
り部３６ｔが形成された後、コーン部３６ｃが形成され
る。
【０００３】Ｓｉ融液からＳｉ単結晶を引き上げる際、
石英坩堝とＳｉ融液との反応により、揮発性ＳｉＯが生
成され、坩堝端縁、単結晶３６、引上軸３０及びチャン
バ内壁に析出する。回転しながら上昇する引上軸３０に
析出したＳｉＯは、上方蓋部の気密用シールリングによ
り掻き落とされ、下方の融液に落込み、育成中の単結晶
３６に欠陥が生ずる。
石英坩堝とＳｉ融液との反応により、揮発性ＳｉＯが生
成され、坩堝端縁、単結晶３６、引上軸３０及びチャン
バ内壁に析出する。回転しながら上昇する引上軸３０に
析出したＳｉＯは、上方蓋部の気密用シールリングによ
り掻き落とされ、下方の融液に落込み、育成中の単結晶
３６に欠陥が生ずる。
【０００４】そこで、引上軸３０と同心に整流筒３８を
融液面の上方５〜１００ｍｍ程度まで垂下させ、上方か
ら整流筒３８内にＡｒガスを流下させ、融液面から蒸発
したＳｉＯをＡｒガスとともにチャンバ下部から排出さ
せる方法が提案されている（例えば、特開昭６４−６５
０８６５号公報）。整流筒３８の内径は、整流筒３８の
内面と単結晶３６の表面との最短距離が５〜１００ｍｍ
程度になるようにされる。
融液面の上方５〜１００ｍｍ程度まで垂下させ、上方か
ら整流筒３８内にＡｒガスを流下させ、融液面から蒸発
したＳｉＯをＡｒガスとともにチャンバ下部から排出さ
せる方法が提案されている（例えば、特開昭６４−６５
０８６５号公報）。整流筒３８の内径は、整流筒３８の
内面と単結晶３６の表面との最短距離が５〜１００ｍｍ
程度になるようにされる。
【０００５】整流筒３８の下部には、窓４０が設けられ
ている。例えば、整流筒３８は黒鉛で形成され、窓４０
は石英で形成されている。この窓４０を通して単結晶３
６をＣＣＤカメラ等で撮像し、その画像を処理すること
により固液界面に形成された輝環４４の結晶径Ｄが測定
される。
ている。例えば、整流筒３８は黒鉛で形成され、窓４０
は石英で形成されている。この窓４０を通して単結晶３
６をＣＣＤカメラ等で撮像し、その画像を処理すること
により固液界面に形成された輝環４４の結晶径Ｄが測定
される。
【０００６】しかし、窓４０の幅が結晶径Ｄよりも狭い
場合には、画像を水平方向に走査して輝環４４の結晶径
Ｄを直接測定することができない。
場合には、画像を水平方向に走査して輝環４４の結晶径
Ｄを直接測定することができない。
【０００７】このような場合、特開昭６３−１１２４９
３号公報の手法を用いて結晶径Ｄを測定することができ
る。すなわち、画像を結晶３６の軸方向に走査して輝環
４４上の位置Ｐを検出し、融液面のレベルが一定の場合
には位置Ｐから結晶径Ｄを算出することができ、融液面
のレベルが変動する場合にはそのレベルと位置Ｐとから
結晶径Ｄを算出することができる。
３号公報の手法を用いて結晶径Ｄを測定することができ
る。すなわち、画像を結晶３６の軸方向に走査して輝環
４４上の位置Ｐを検出し、融液面のレベルが一定の場合
には位置Ｐから結晶径Ｄを算出することができ、融液面
のレベルが変動する場合にはそのレベルと位置Ｐとから
結晶径Ｄを算出することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上から下方
（矢印Ａ方向）へ画像を走査すると、コーン部３６ｃの
育成中においては、その傾斜面からの正反射光によりコ
ーン部３６ｃ上の輝環４４付近の部分４６Ａが明るくな
って位置ＰＵを位置Ｐと誤認し、結晶径Ｄを正確に測定
することができなくなる。直径がほぼ一定の直胴部育成
中においては、このような問題は生じない。
（矢印Ａ方向）へ画像を走査すると、コーン部３６ｃの
育成中においては、その傾斜面からの正反射光によりコ
ーン部３６ｃ上の輝環４４付近の部分４６Ａが明るくな
って位置ＰＵを位置Ｐと誤認し、結晶径Ｄを正確に測定
することができなくなる。直径がほぼ一定の直胴部育成
中においては、このような問題は生じない。
【０００９】また、下から上方（矢印Ｂ方向）へ画像を
走査すると、融液面上の部分４６Ｂからの強い正反射光
により位置ＰＤを位置Ｐと誤認し、同様に測定直径が不
正確となる。
走査すると、融液面上の部分４６Ｂからの強い正反射光
により位置ＰＤを位置Ｐと誤認し、同様に測定直径が不
正確となる。
【００１０】明部４６Ａの位置及びサイズは、結晶育成
に伴って変化し、明部４６Ｂの位置及びサイズは、融液
面レベルの変動に伴って変化する。
に伴って変化し、明部４６Ｂの位置及びサイズは、融液
面レベルの変動に伴って変化する。
【００１１】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、 ２値画像上で、固液界面に形成された輝環を横切
る方向へ走査して、正確にコーン部直径を測定すること
が可能な結晶径測定装置を提供することにある。
み、 ２値画像上で、固液界面に形成された輝環を横切
る方向へ走査して、正確にコーン部直径を測定すること
が可能な結晶径測定装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及びその作用】図１は、本
発明に係る結晶径測定装置の原理構成を示す。
発明に係る結晶径測定装置の原理構成を示す。
【００１３】この結晶径測定装置は、引上げ法により育
成される単結晶１の育成部を撮影し映像信号を出力する
カメラ２と、該映像信号を２値化する２値化回路３と、
２値化された画像が格納されるメモリ装置４と、格納さ
れた２値画像を走査開始画素から単結晶引上げ方向と平
行な方向へ走査して暗部から明部に変化する点Ｐを検出
する暗明変化点検出手段５と、該変化点Ｐに基づいて単
結晶育成部の直径Ｄを求める直径検出手段６と、今回の
該走査開始画素を前回の該変化点Ｐｂから該走査方向と
反対方向へ所定画素数ｄだけ離れた画素とする走査開始
画素決定手段７と、を備えている。
成される単結晶１の育成部を撮影し映像信号を出力する
カメラ２と、該映像信号を２値化する２値化回路３と、
２値化された画像が格納されるメモリ装置４と、格納さ
れた２値画像を走査開始画素から単結晶引上げ方向と平
行な方向へ走査して暗部から明部に変化する点Ｐを検出
する暗明変化点検出手段５と、該変化点Ｐに基づいて単
結晶育成部の直径Ｄを求める直径検出手段６と、今回の
該走査開始画素を前回の該変化点Ｐｂから該走査方向と
反対方向へ所定画素数ｄだけ離れた画素とする走査開始
画素決定手段７と、を備えている。
【００１４】輝環１ａの近くの単結晶１上の明部（２値
画像が明部となる部分）８Ａの位置及びサイズは、単結
晶１がコーン部である場合、結晶育成に伴って変化し、
輝環１ａの近くの融液上の明部８Ｂの位置及びサイズ
は、融液面レベルの変動に伴って変化する。しかし、本
発明によれば、走査開始点が適切に変動するので、画素
数ｄを経験的に適当に選ぶことにより容易に、明部８Ａ
や明部８Ｂが輝環１ａの暗明変化点検出前に検出されな
いようにすることができ、これにより、位置Ｐの誤認が
防止されて、結晶径Ｄを正確に測定することが可能とな
る。
画像が明部となる部分）８Ａの位置及びサイズは、単結
晶１がコーン部である場合、結晶育成に伴って変化し、
輝環１ａの近くの融液上の明部８Ｂの位置及びサイズ
は、融液面レベルの変動に伴って変化する。しかし、本
発明によれば、走査開始点が適切に変動するので、画素
数ｄを経験的に適当に選ぶことにより容易に、明部８Ａ
や明部８Ｂが輝環１ａの暗明変化点検出前に検出されな
いようにすることができ、これにより、位置Ｐの誤認が
防止されて、結晶径Ｄを正確に測定することが可能とな
る。
【００１５】本発明の第１態様では、カメラ２は１次元
カメラ２である。
カメラ２である。
【００１６】この構成の場合、２値画像が１次元となる
ので、暗明変化点検出手段５及び直径検出手段６による
処理が簡単となる。
ので、暗明変化点検出手段５及び直径検出手段６による
処理が簡単となる。
【００１７】本発明の第２態様では、カメラ２は２次元
カメラであり、直径検出手段６は、走査開始画素から暗
明変化点Ｐまでの走査画素数ｙが極小となる暗明変化点
Ｐｍに基づいて単結晶育成部の直径Ｄを求め、走査開始
画素決定手段７は、前回検出した極小となる暗明変化点
Ｐｍｂから前記走査方向と反対方向へ所定画素数ｄだけ
離れた画素を基準点Ｏとし、基準点Ｏを中点として該走
査方向と直角な方向の幅ｗ画素の各々を今回の走査開始
画素とする。
カメラであり、直径検出手段６は、走査開始画素から暗
明変化点Ｐまでの走査画素数ｙが極小となる暗明変化点
Ｐｍに基づいて単結晶育成部の直径Ｄを求め、走査開始
画素決定手段７は、前回検出した極小となる暗明変化点
Ｐｍｂから前記走査方向と反対方向へ所定画素数ｄだけ
離れた画素を基準点Ｏとし、基準点Ｏを中点として該走
査方向と直角な方向の幅ｗ画素の各々を今回の走査開始
画素とする。
【００１８】この構成の場合、単結晶軸が変動しても、
上記第１態様より正確に結晶径Ｄを測定することができ
る。
上記第１態様より正確に結晶径Ｄを測定することができ
る。
【００１９】本発明の第３態様では、直径検出手段６
は、上記走査開始画素から上記走査方向へ所定画素ｈだ
け走査しても上記暗明変化点が検出されなかった場合に
は、その走査線上の走査を終了する。
は、上記走査開始画素から上記走査方向へ所定画素ｈだ
け走査しても上記暗明変化点が検出されなかった場合に
は、その走査線上の走査を終了する。
【００２０】この構成の場合、直径検出手段６の処理が
簡単となる。
簡単となる。
【００２１】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【００２２】図４は、結晶育成装置の要部構成図であ
る。
る。
【００２３】メインチャンバ１０の上端開口１２には、
サブチャンバ１４が接続されている。サブチャンバ１４
の側壁には、Ａｒガス供給管が接続される入口ジョイン
ト１４ａが形成され、メインチャンバ１０の底面には、
Ａｒガス吸引排出用の排出孔１０ａが形成されている。
このメインチャンバ１０内には、昇降回転軸１６の上端
にテーブル１８が固着され、テーブル１８上に黒鉛坩堝
２０が載置され、黒鉛坩堝２０内に石英坩堝２２が嵌合
されている。黒鉛坩堝２０の周囲はヒータ２４で囲繞さ
れ、ヒータ２４の周囲は黒鉛断熱壁２６で囲繞されてい
る。石英坩堝２２内に多結晶Ｓｉを入れ、ヒータ２４に
電力を供給すると、このＳｉが溶解されて融液２８とな
る。
サブチャンバ１４が接続されている。サブチャンバ１４
の側壁には、Ａｒガス供給管が接続される入口ジョイン
ト１４ａが形成され、メインチャンバ１０の底面には、
Ａｒガス吸引排出用の排出孔１０ａが形成されている。
このメインチャンバ１０内には、昇降回転軸１６の上端
にテーブル１８が固着され、テーブル１８上に黒鉛坩堝
２０が載置され、黒鉛坩堝２０内に石英坩堝２２が嵌合
されている。黒鉛坩堝２０の周囲はヒータ２４で囲繞さ
れ、ヒータ２４の周囲は黒鉛断熱壁２６で囲繞されてい
る。石英坩堝２２内に多結晶Ｓｉを入れ、ヒータ２４に
電力を供給すると、このＳｉが溶解されて融液２８とな
る。
【００２４】一方、サブチャンバ１４の中心線に沿って
上下動される引上軸３０の下端には、種ホルダ３２を介
して種結晶３４が保持されている。
上下動される引上軸３０の下端には、種ホルダ３２を介
して種結晶３４が保持されている。
【００２５】また、メインチャンバ１０の上端開口部に
は、黒鉛製整流筒３８の上端開口が接続されている。整
流筒３８は、引上軸３０と同心に垂直に配置されてい
る。整流筒３８の下端には、横断面が円形の反射板４２
が固着されており、融液２８の表面及び石英坩堝２２の
内壁から単結晶３６への輻射熱を阻止して単結晶３６の
育成速度を高めている。
は、黒鉛製整流筒３８の上端開口が接続されている。整
流筒３８は、引上軸３０と同心に垂直に配置されてい
る。整流筒３８の下端には、横断面が円形の反射板４２
が固着されており、融液２８の表面及び石英坩堝２２の
内壁から単結晶３６への輻射熱を阻止して単結晶３６の
育成速度を高めている。
【００２６】整流筒３８の下部側面には、観察用の窓４
０が形成され、窓４０に対応してメインチャンバ１０の
肩部に覗き窓１０ｂが形成され、覗き窓１０ｂの外側に
ＣＣＤカメラ５０が対向配置されて、覗き窓１０ｂ及び
窓４０を通して単結晶３６の育成部が撮像される。
０が形成され、窓４０に対応してメインチャンバ１０の
肩部に覗き窓１０ｂが形成され、覗き窓１０ｂの外側に
ＣＣＤカメラ５０が対向配置されて、覗き窓１０ｂ及び
窓４０を通して単結晶３６の育成部が撮像される。
【００２７】図５に示す如く、ＣＣＤカメラ５０の出力
信号は、同期分離回路５２に供給され、映像信号と同期
信号とに分離される。映像信号はアンプ５４で増幅さ
れ、その電圧Ｖが２値化回路５６で基準電圧Ｖｓと比較
されて２値化され、次いでＳ／Ｐ変換器５７により並列
データに変換される。一方、同期分離回路５２からの同
期信号が制御回路６０に供給されて、Ｓ／Ｐ変換クロッ
ク及び走査位置に対応したアドレスが生成され、これで
アドレス指定された画像メモリ５８にＳ／Ｐ変換器５７
の出力が書き込まれる。マイクロコンピュータ６２は、
制御回路６０を動作状態にして画像メモリ５８に格納さ
れた画像を読み出し、これを処理して結晶径Ｄを求め、
出力する。
信号は、同期分離回路５２に供給され、映像信号と同期
信号とに分離される。映像信号はアンプ５４で増幅さ
れ、その電圧Ｖが２値化回路５６で基準電圧Ｖｓと比較
されて２値化され、次いでＳ／Ｐ変換器５７により並列
データに変換される。一方、同期分離回路５２からの同
期信号が制御回路６０に供給されて、Ｓ／Ｐ変換クロッ
ク及び走査位置に対応したアドレスが生成され、これで
アドレス指定された画像メモリ５８にＳ／Ｐ変換器５７
の出力が書き込まれる。マイクロコンピュータ６２は、
制御回路６０を動作状態にして画像メモリ５８に格納さ
れた画像を読み出し、これを処理して結晶径Ｄを求め、
出力する。
【００２８】次に、マイクロコンピュータ６２の処理
を、図６に基づいて説明する。以下、括弧内の数値は図
中のステップ識別番号を表す。
を、図６に基づいて説明する。以下、括弧内の数値は図
中のステップ識別番号を表す。
【００２９】（７０）種結晶３４を下降させ、種結晶３
４が融液面に接触するのを待つ。この接触は、例えば引
上軸３０の降下距離と融液面の初期レベルとから知得す
ることができる。また、引上軸３０と坩堝との間に電圧
を印加しておき、この間に流れる電流の変化により該接
触を検出することができる。
４が融液面に接触するのを待つ。この接触は、例えば引
上軸３０の降下距離と融液面の初期レベルとから知得す
ることができる。また、引上軸３０と坩堝との間に電圧
を印加しておき、この間に流れる電流の変化により該接
触を検出することができる。
【００３０】（７２）この接触後に、制御回路６０を動
作状態にして画像メモリ５８に画像を格納させ、その画
像から、図２（Ａ）に示す輝環４４Ａの位置Ｐｓを検出
する。なお、輝環４４Ａは、種結晶３４が融液面に接触
する前後の画像を比較することによっても検出すること
ができる。この位置Ｐｓを、後述の位置Ｐｍｂの初期値
とする。
作状態にして画像メモリ５８に画像を格納させ、その画
像から、図２（Ａ）に示す輝環４４Ａの位置Ｐｓを検出
する。なお、輝環４４Ａは、種結晶３４が融液面に接触
する前後の画像を比較することによっても検出すること
ができる。この位置Ｐｓを、後述の位置Ｐｍｂの初期値
とする。
【００３１】（７４）図２（Ａ）に示す如く、画像上の
位置Ｐｍｂから下方へ設定画素ｄだけ離れた点を基準点
Ｏとし、横ｗ画素、縦ｈ画素のウインドＷを設定する。
図３に示すように、全画像に対し絶対的なＸ−Ｙ直交座
標系を設定し、ウインドＷ内の画像に対し相対的なｘ−
ｙ直交座標系を設定する。
位置Ｐｍｂから下方へ設定画素ｄだけ離れた点を基準点
Ｏとし、横ｗ画素、縦ｈ画素のウインドＷを設定する。
図３に示すように、全画像に対し絶対的なＸ−Ｙ直交座
標系を設定し、ウインドＷ内の画像に対し相対的なｘ−
ｙ直交座標系を設定する。
【００３２】（７６）このウインドＷ内の２値画像を、
下から上方へ向けて走査し、暗部から明部に変化する画
素位置ｙを検出し、ｙが極小となる位置Ｐｍを検出す
る。このときのｙの値をｙｍとする。ウインドＷ内のｙ
方向画素位置ｄ及びｙｍに対応した全画像上のＹ方向画
素位置をそれぞれＹｓ及びＹｍとする。
下から上方へ向けて走査し、暗部から明部に変化する画
素位置ｙを検出し、ｙが極小となる位置Ｐｍを検出す
る。このときのｙの値をｙｍとする。ウインドＷ内のｙ
方向画素位置ｄ及びｙｍに対応した全画像上のＹ方向画
素位置をそれぞれＹｓ及びＹｍとする。
【００３３】（７８）融液面レベルが一定の場合には、
Ｄ＝Ｆ（Ｙｍ−Ｙｓ）により結晶径Ｄを計算し、これを
出力する。この関数は、実験的に又は幾何学的計算によ
り求められ、予めマイクロコンピュータ６２に与えられ
ている。融液面レベル（高さ）が変化する場合には、そ
のレベルを不図示の検出装置で検出し、該レベルと位置
Ｐとから結晶径Ｄを計算し、これを出力する。
Ｄ＝Ｆ（Ｙｍ−Ｙｓ）により結晶径Ｄを計算し、これを
出力する。この関数は、実験的に又は幾何学的計算によ
り求められ、予めマイクロコンピュータ６２に与えられ
ている。融液面レベル（高さ）が変化する場合には、そ
のレベルを不図示の検出装置で検出し、該レベルと位置
Ｐとから結晶径Ｄを計算し、これを出力する。
【００３４】（８０）位置Ｐｍを位置Ｐｍｂとし、上記
ステップ７４へ戻る。
ステップ７４へ戻る。
【００３５】図７に示す明部４６Ａの位置及びサイズ
は、単結晶育成に伴って変化し、明部４６Ｂの位置及び
サイズは、融液面レベルの変動に伴って変化するが、単
結晶３６の育成中に上記処理を繰り返すと、例えば図２
（Ａ）〜（Ｄ）に示すように適切に変動するウインドＷ
Ａ〜ＷＤが設定され、結晶径Ｄが求められる。したがっ
て、ｄ、ｗ及びｈを経験的に適当に選ぶことにより容易
に、図７に示すような明部４６Ａや明部４６Ｂがウイン
ドＷ内に入らないようにすることができ、これにより、
位置Ｐの誤認が防止されて、結晶径Ｄを正確に測定する
ことが可能となる。
は、単結晶育成に伴って変化し、明部４６Ｂの位置及び
サイズは、融液面レベルの変動に伴って変化するが、単
結晶３６の育成中に上記処理を繰り返すと、例えば図２
（Ａ）〜（Ｄ）に示すように適切に変動するウインドＷ
Ａ〜ＷＤが設定され、結晶径Ｄが求められる。したがっ
て、ｄ、ｗ及びｈを経験的に適当に選ぶことにより容易
に、図７に示すような明部４６Ａや明部４６Ｂがウイン
ドＷ内に入らないようにすることができ、これにより、
位置Ｐの誤認が防止されて、結晶径Ｄを正確に測定する
ことが可能となる。
【００３６】なお、上記実施例ではカメラが２次元カメ
ラである場合を説明したが、本発明は１次元カメラであ
ってもよい。また、上記実施例では２値画像上の走査方
向が単結晶引上げ方向である場合を説明したが、これと
逆方向であってもよいことは勿論である。
ラである場合を説明したが、本発明は１次元カメラであ
ってもよい。また、上記実施例では２値画像上の走査方
向が単結晶引上げ方向である場合を説明したが、これと
逆方向であってもよいことは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明した如く、輝環付近の単結晶上
の明部の位置及びサイズは、単結晶がコーン部である場
合、結晶育成に伴って変化し、輝環の近くの融液上の明
部の位置及びサイズは、融液面レベルの変動に伴って変
化するが、本発明に係る結晶径測定装置によれば、走査
開始点が適切に変動するので、画素数ｄを経験的に適当
に選ぶことにより容易に、該明部が輝環の暗明変化点検
出前に検出されないようにすることができ、これによ
り、輝環位置の誤認が防止されて、結晶径を正確に測定
することが可能となるという優れた効果を奏する。
の明部の位置及びサイズは、単結晶がコーン部である場
合、結晶育成に伴って変化し、輝環の近くの融液上の明
部の位置及びサイズは、融液面レベルの変動に伴って変
化するが、本発明に係る結晶径測定装置によれば、走査
開始点が適切に変動するので、画素数ｄを経験的に適当
に選ぶことにより容易に、該明部が輝環の暗明変化点検
出前に検出されないようにすることができ、これによ
り、輝環位置の誤認が防止されて、結晶径を正確に測定
することが可能となるという優れた効果を奏する。
【００３８】本発明の第１態様では、カメラが１次元カ
メラであるので、２値画像が１次元となり、暗明変化点
検出手段及び直径検出手段による処理が簡単となるとい
う効果を奏する。
メラであるので、２値画像が１次元となり、暗明変化点
検出手段及び直径検出手段による処理が簡単となるとい
う効果を奏する。
【００３９】本発明の第２態様では、カメラが２次元カ
メラであり、走査開始画素から暗明変化点までの走査画
素数が極小となる暗明変化点に基づいて単結晶育成部の
直径を求め、前回検出した極小となる暗明変化点から走
査方向と反対方向へ所定画素数だけ離れた画素を基準点
とし、該基準点を中点として該走査方向と直角な方向の
幅ｗ画素の各々を今回の走査開始画素とするので、単結
晶軸が変動しても、上記第１態様より正確に結晶径Ｄを
測定することができる。
メラであり、走査開始画素から暗明変化点までの走査画
素数が極小となる暗明変化点に基づいて単結晶育成部の
直径を求め、前回検出した極小となる暗明変化点から走
査方向と反対方向へ所定画素数だけ離れた画素を基準点
とし、該基準点を中点として該走査方向と直角な方向の
幅ｗ画素の各々を今回の走査開始画素とするので、単結
晶軸が変動しても、上記第１態様より正確に結晶径Ｄを
測定することができる。
【００４０】本発明の第３態様では、走査開始画素から
走査方向へ所定画素だけ走査しても暗明変化点が検出さ
れなかった場合、その走査線上の走査を終了するので、
直径検出手段の処理が簡単となるという効果を奏する。
走査方向へ所定画素だけ走査しても暗明変化点が検出さ
れなかった場合、その走査線上の走査を終了するので、
直径検出手段の処理が簡単となるという効果を奏する。
【図１】本発明の原理構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例の結晶径測定装置の動作説明図
である。
である。
【図３】この結晶径測定装置の画像処理説明図である。
【図４】単結晶育成装置の要部構成図である。
【図５】結晶径測定装置のブロック図である。
【図６】結晶径測定手順を示すフローチャートである。
【図７】従来例の問題点説明図である。
１０ メインチャンバ １０ｂ 覗き窓 １４ サブチャンバ ３０ 引上軸 ３２ 種ホルダ ３４ 種結晶 ３６ 単結晶 ３６ｔ 絞り部 ３６ｃ コーン部 ４０ 窓 ４２ 反射板 ４４ 輝環 ４６Ａ、４６Ｂ 明部 ５０ ＣＣＤカメラ ５２ 同期分離回路 ５４ アンプ ５６ ２値化回路 ５７ Ｓ／Ｐ変換器 ５８ 画像メモリ ６０ 制御回路 ６２ マイクロコンピュータ Ｐ、Ｐｂ、Ｐｓ、Ｐｍ、Ｐｍｂ、ＰＵ、ＰＤ 位置 Ｗ、ＷＡ ウインド Ｄ 結晶径 Ｖ 電圧 Ｖｓ 基準電圧
Claims (4)
- 【請求項１】 引上げ法により育成される単結晶（１）
の育成部を撮影し映像信号を出力するカメラ（２）と、 該映像信号を２値化する２値化回路（３）と、 ２値化された画像が格納されるメモリ装置（４）と、 格納された２値画像を走査開始画素から単結晶引上げ方
向と平行な方向へ走査して暗部から明部に変化する点Ｐ
を検出する暗明変化点検出手段（５）と、 該変化点Ｐに基づいて該単結晶育成部の直径Ｄを求める
直径検出手段（６）と、 今回の該走査開始画素を前回の該変化点Ｐｂから該走査
方向と反対方向へ所定画素数ｄだけ離れた画素とする走
査開始画素決定手段（７）と、 を有することを特徴とする結晶径測定装置。 - 【請求項２】 前記カメラ（２）は１次元カメラである
ことを特徴とする請求項１記載の結晶径測定装置 - 【請求項３】 前記カメラは２次元カメラであり、 前記直径検出手段（６）は、前記走査開始画素から前記
暗明変化点Ｐまでの走査画素数ｙが極小となる該暗明変
化点Ｐｍに基づいて前記単結晶育成部の直径Ｄを求め、 前記走査開始画素決定手段（７）は、前回検出した極小
となる該暗明変化点Ｐｍｂから前記走査方向と反対方向
へ所定画素数ｄだけ離れた画素を基準点Ｏとし、該基準
点Ｏを中点として該走査方向と直角な方向の幅ｗ画素の
各々を今回の走査開始画素とする、 ことを特徴とする請求項１記載の結晶径測定装置。 - 【請求項４】 前記直径検出手段（６）は、前記走査開
始画素から前記走査方向へ所定画素ｈだけ走査しても前
記暗明変化点が検出されなかった場合には、その走査線
上の走査を終了することを特徴とする請求項３記載の結
晶径測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4319053A JP2538748B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 結晶径測定装置 |
| EP93119154A EP0599350B1 (en) | 1992-11-27 | 1993-11-27 | Crystal diameter measuring device |
| DE69317096T DE69317096T2 (de) | 1992-11-27 | 1993-11-27 | Vorrichtung zum Messen des Kristalldurchmessers |
| US08/158,849 US5378900A (en) | 1992-11-27 | 1993-11-29 | Crystal diameter measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4319053A JP2538748B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 結晶径測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06166590A true JPH06166590A (ja) | 1994-06-14 |
| JP2538748B2 JP2538748B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=18105981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4319053A Expired - Lifetime JP2538748B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 結晶径測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5378900A (ja) |
| EP (1) | EP0599350B1 (ja) |
| JP (1) | JP2538748B2 (ja) |
| DE (1) | DE69317096T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100977619B1 (ko) * | 2008-01-03 | 2010-08-23 | 주식회사 실트론 | 단결정 잉곳의 직경 측정 장치와 측정 방법 |
| KR101435172B1 (ko) * | 2012-10-08 | 2014-09-01 | 웅진에너지 주식회사 | 잉곳 성장 장치용 열차단구조체 |
| CN112082506A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-15 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种基于散斑结构光的环形高精度测量装置及方法 |
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| FR2741438B1 (fr) * | 1995-11-17 | 1998-01-09 | Renault | Dispositif et procede de controle dimensionnel d'un cordon de matiere depose sur un support |
| JP3826472B2 (ja) * | 1996-02-08 | 2006-09-27 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | 単結晶製造装置およびこれを使用した単結晶製造方法 |
| JP3758743B2 (ja) * | 1996-04-22 | 2006-03-22 | コマツ電子金属株式会社 | 半導体単結晶製造装置 |
| US6226032B1 (en) * | 1996-07-16 | 2001-05-01 | General Signal Corporation | Crystal diameter control system |
| TW541365B (en) * | 1996-08-30 | 2003-07-11 | Sumitomo Sitix Corp | Single crystal pulling method and single crystal pulling device |
| US5846318A (en) * | 1997-07-17 | 1998-12-08 | Memc Electric Materials, Inc. | Method and system for controlling growth of a silicon crystal |
| EP0903428A3 (de) * | 1997-09-03 | 2000-07-19 | Leybold Systems GmbH | Einrichtung und Verfahren für die Bestimmung von Durchmessern eines Kristalls |
| US5922127A (en) * | 1997-09-30 | 1999-07-13 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield for crystal puller |
| US5882402A (en) * | 1997-09-30 | 1999-03-16 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for controlling growth of a silicon crystal |
| US6171391B1 (en) | 1998-10-14 | 2001-01-09 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method and system for controlling growth of a silicon crystal |
| US7227983B1 (en) * | 2002-05-30 | 2007-06-05 | The Regents Of The University Of California | Automated macromolecular crystal detection system and method |
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| JPH0649631B2 (ja) * | 1986-10-29 | 1994-06-29 | 信越半導体株式会社 | 結晶径測定装置 |
| JPH0791149B2 (ja) * | 1987-01-09 | 1995-10-04 | 九州電子金属株式会社 | Ｃｚ炉内の単結晶シリコン振れ幅検出方法 |
| DD273459A1 (de) * | 1988-06-29 | 1989-11-15 | Steremat Veb | Verfahren und anordnung zur bestimmung von kristallradius, -querschnittsform und vertikaler kristallkeimposition beim kristallzuechtungsverfahren nach czochralski |
| JP2601930B2 (ja) * | 1990-03-29 | 1997-04-23 | 信越半導体株式会社 | 単結晶ネツク部直径制御方法及び装置 |
| JPH0663824B2 (ja) * | 1990-04-29 | 1994-08-22 | 信越半導体株式会社 | 湯面振動測定方法及び装置 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP4319053A patent/JP2538748B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-11-27 DE DE69317096T patent/DE69317096T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-27 EP EP93119154A patent/EP0599350B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-29 US US08/158,849 patent/US5378900A/en not_active Expired - Fee Related
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| KR100977619B1 (ko) * | 2008-01-03 | 2010-08-23 | 주식회사 실트론 | 단결정 잉곳의 직경 측정 장치와 측정 방법 |
| KR101435172B1 (ko) * | 2012-10-08 | 2014-09-01 | 웅진에너지 주식회사 | 잉곳 성장 장치용 열차단구조체 |
| CN112082506A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-15 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种基于散斑结构光的环形高精度测量装置及方法 |
| CN112082506B (zh) * | 2020-09-16 | 2023-02-28 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种基于散斑结构光的环形高精度测量装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69317096D1 (de) | 1998-04-02 |
| DE69317096T2 (de) | 1998-10-08 |
| US5378900A (en) | 1995-01-03 |
| EP0599350A3 (en) | 1995-08-30 |
| JP2538748B2 (ja) | 1996-10-02 |
| EP0599350A2 (en) | 1994-06-01 |
| EP0599350B1 (en) | 1998-02-25 |
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