DE19857253A1

DE19857253A1 - Single crystal lifting equipment includes a winch positioning mechanism

Info

Publication number: DE19857253A1
Application number: DE1998157253
Authority: DE
Inventors: Ryo Yamagishi; Kenichi Yoshizawa; Ayumi Suda; Toshiaki Tsunoka
Original assignee: Sumco Techxiv Corp; Komatsu Electronic Metals Co Ltd; Komatsu Machinery Corp
Current assignee: Sumco Techxiv Corp; Komatsu NTC Ltd
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2018-12-12
Also published as: JPH11171688A; DE19857253C2; TW442830B

Abstract

Single crystal lifting equipment includes a positioning mechanism for positioning a crystal lifting winch at a raised position corresponding to the rotating position of a detachable crystal pulling chamber. Single crystal lifting equipment comprises a pulling chamber which can be raised from the top of a vacuum chamber and which is mounted for horizontal rotation and vertical movement on a column, a winch wire or cable which extends through the pulling chamber into the vacuum chamber for lifting the crystal, and a positioning mechanism for positioning the winch at a raised position corresponding to the rotating position.

Description

TECHNICAL FIELD

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einkristall-Hebevorrichtung, die er möglicht, daß ein Einkristall-Ingot bzw. -Block, der angehoben ist, leicht herausge nommen oder aufgenommen werden kann.The present invention relates to a single crystal lifting device which he possible that a single crystal ingot or block, which is raised, easily removed can be taken or picked up.

BACKGROUND

Ein Siliziumwafer zur Verwendung in einer integrierten Schaltung wurde typischer weise durch scheibenmäßiges Unterteilen eines Halbleiter-Ingots präpariert, der durch eine Einkristall-Hebevorrichtung angehoben ist. Eine Forderung in neuerer Zeit nach einer integrierten Schaltung mit einer größeren Kapazität hat zu einer strengeren Anforderung für eine Einkristall-Hebevorrichtung geführt, die ermöglicht, daß ein Halbleiter-Ingot bzw. -Block mit einem größeren Durchmesser mit einer Sta bilität angehoben werden kann, und verschiedene Typen von Einkristall-Hebevor richtungen sind vorgeschlagen und kommerziell umgesetzt worden, um dieses Erfor dernis zu erfüllen.A silicon wafer for use in an integrated circuit has become more typical prepared by slice-like subdivision of a semiconductor ingot that is lifted by a single crystal lifting device. A demand in the newer Time after an integrated circuit with a larger capacity has one stricter requirement for a single crystal lifter that allows that a semiconductor ingot or block with a larger diameter with a Sta can be raised, and various types of single crystal lifting Directions have been proposed and implemented commercially to meet this need to meet.

Zum Beispiel offenbart die geprüfte japanische Patentveröffentlichung No. Sho 60-1038 eine Einkristall-Hebevorrichtung, in der ein geschmolzenes Silizium-Mate rial dazu angepaßt ist, in einem Schmelztiegel aufgenommen zu werden, der in eine Vakuumkammer vorgesehen ist, die eine Hauptkammer und eine obere Kammer auf weist, und eine Ziehkammer, die horizontal drehbar ist, ist oberhalb der oberen Kam mer angeordnet, um einen Halbleiter-Ingot, der angehoben ist, aufzunehmen. For example, Japanese Examined Patent Publication No. Sho 60-1038 a single crystal lifting device in which a molten silicon mate rial is adapted to be received in a crucible, which in a Vacuum chamber is provided which has a main chamber and an upper chamber points, and a drawing chamber, which is horizontally rotatable, is above the upper Kam arranged to receive a semiconductor ingot that is raised.

Eine Einkristall-Hebevorrichtung, wie sie in der Patentveröffentlichung, wie sie vor stehend erwähnt ist, beschrieben ist, ist typischerweise oberhalb der Ziehkammer mit einem Hebemechanismus vorgesehen, von dem sich ein Draht vertikal nach un ten in die Ziehkammer hinein erstreckt. Der Draht besitzt ein unteres Ende so ange paßt, daß ein Kristallkeim zum Eintauchen in eine Schmelze aus Silizium-Material befestigt werden kann. Der Hebemechanismus arbeitet dahingehend, den Draht auf zuwickeln, während einem Silizium-Einkristall, das an dem Kristallkeim anhängt, er möglicht wird, zu wachsen, um einen Halbleiter-Ingot zu bilden, der in die Ziehkam mer hinein angehoben werden soll. Nach einer Separation von der oberen Kammer wird die Ziehkammer horizontal gedreht und dann wird der angehobene Halbleiter- Ingot aus der Innenseite der Ziehkammer herausgezogen.A single crystal lifting device, as described in the patent publication, as described above is typically described above the drawing chamber provided with a lifting mechanism from which a wire extends vertically to un extends into the drawing chamber. The wire has a lower end so marked fits a crystal nucleus for immersion in a melt of silicon material can be attached. The lifting mechanism works to open the wire during a silicon single crystal attached to the seed crystal is allowed to grow to form a semiconductor ingot that came into the pull always to be lifted into it. After separation from the upper chamber the drawing chamber is rotated horizontally and then the raised semiconductor Pulled the ingot out of the inside of the drawing chamber.

Die Einkristall-Hebevorrichtung nach dem Stand der Technik, wie sie vorstehend be schrieben ist, ist allerdings frei von irgendeiner Einrichtung, um den Hebemechanis mus, der oberhalb der Ziehkammer vorgesehen ist, zu einer gegebenen Hebepositi on zu positionieren. Demzufolge ermöglicht diese nicht, daß der Hebemechanismus übereinstimmend positioniert wird, wenn ein Einkristall fortfährt, beim Drehen der Ziehkammer angehoben zu werden, und zwar zu einer Hebeposition, und wobei sein unteres Ende mit der oberen Kammer verbunden ist. Nachteilig genug ist deshalb, daß ein Einkristall nicht akkurat angehoben werden kann.The prior art single crystal lifting device as described above is written, however, is free of any facility to the lifting mechanism mus, which is provided above the drawing chamber, to a given lifting position to position on. As a result, this does not allow the lifting mechanism is positioned coincidentally when a single crystal continues rotating the Drawing chamber to be raised, to a lifting position, and being lower end is connected to the upper chamber. It is therefore disadvantageous enough that a single crystal cannot be raised accurately.

Insbesondere dann, wenn die Hauptkammer und die Ziehkammer auf ein Vakuum evakuiert werden, kann die Säule, die die Ziehkammer trägt, die evakuiert ist, eine Deformation haben, was, gekoppelt mit irgendeinem nachteiligen Effekt, daß die Bo denkontaktfläche der Hauptkammer, die evakuiert ist, eine Unannehmlichkeit aus üben kann, nicht ermöglicht, daß der Hebemechanismus übereinstimmend oder mit einer hohen Genauigkeit positioniert werden kann, und es ist auch nicht ausge schlossen, daß sich ein Defekt des Produkts ergibt.Especially when the main chamber and the drawing chamber are under vacuum can be evacuated, the column that supports the drawing chamber that is evacuated can be one Deformation has what, coupled with some adverse effect, that the Bo the contact area of the main chamber, which is evacuated, an inconvenience practice, does not allow the lifting mechanism to match or match can be positioned with high accuracy, and it is also not out concluded that there is a defect in the product.

Auch wird bei der Anordnung nach dem Stand der Technik, bei der ein angehobener Halbleiter-Ingot, während er in der Ziehkammer gehalten wird, herausgezogen wird, nachdem die Ziehkammer manuell horizontal gedreht ist, ein Stoß, den die Bewe gung der Ziehkammer erzeugt und eine Trägheitskraft, die verursacht wird, den Halbleiter-Ingot an seinem Kristallhalsbereich brechen kann, der dort liegt, wo der Ingot und der Draht miteinander verbunden sind, was das Risiko mit sich bringt, daß er abfällt.Also in the arrangement according to the prior art, in which a raised Pulling out semiconductor ingot while it is held in the drawing chamber after the drawing chamber is manually rotated horizontally, a shock that the movement tion of the drawing chamber and an inertia force that is caused Semiconductor ingot can break at its crystal neck area, which is where the Ingot and the wire are connected, which carries the risk that he falls off.

Insbesondere werden, wie in den vergangenen Jahren, wenn Halbleiter-Ingots im Durchmesser größer und demzufolge schwerer werden, in unbequemer Weise deren Ausfälle, indem sie aufgrund eines Bruchs deren Halsbereiche herunterfallen, noch häufiger.In particular, as in previous years, when semiconductor ingots in the Diameters become larger and consequently heavier, in an inconvenient manner Failures by dropping their neck areas due to a fracture still more often.

SUMMARY OF THE INVENTION

Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Unannehmlich keiten, die im Stand der Technik und bei einer derzeitigen Einkristall-Hebevorrich tung vorhanden sind, zu eliminieren, die dazu geeignet ist, eine Hebeeinrichtung mit einer Genauigkeit zu positionieren, und die eine minimale Chance mit sich bringt, daß ein Halbleiter-Ingot herabfallen kann, wenn die Ziehkammer gedreht wird.It is accordingly an object of the present invention to make such unpleasant in the state of the art and with a current single crystal lifting device device are present, which is suitable for using a lifting device positioning with accuracy and with minimal chance that a semiconductor ingot can fall off when the pulling chamber is rotated.

Um die Aufgabe, die vorstehend erwähnt ist, zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung, in einer ersten Ausführungsform davon, eine Einkristall-Hebevorrichtung geschaffen, die aufweist: eine Vakuumkammer; eine Säule, die so aufgebaut ist, um in der Nähe der Vakuumkammer zu stehen; eine Ziehkammer, die entfernbar mit der Vakuumkammer gekoppelt ist und oberhalb davon angeordnet ist und auf der Säule so getragen ist, um in der Lage zu sein, sich horizontal zu drehen und nach oben und nach unten zu bewegen; eine Hebeeinrichtung zum Anheben und Absenken der Ziehkammer; eine Kristall-Hebeeinrichtung, die oberhalb der Ziehkammer so ange ordnet ist, um mittels einer Dreheinrichtung horizontal drehbar zu sein und um einer Draht oder ein Kabel aufzuwickeln, das herunter in die Vakuumkammer hinein über die Innenseite der Ziehkammer aufgehängt ist, um dadurch ein Einkristall anzuhe ben; und eine Positioniereinrichtung zum Positionieren der Kristall-Hebeeinrichtung, um sie an einer Kristall-Hebeposition anzuordnen, die eine Drehposition darstellt.In order to achieve the object mentioned above, according to the present Invention, in a first embodiment thereof, a single crystal lifting device created, comprising: a vacuum chamber; a pillar that's built around to stand near the vacuum chamber; a drawing chamber that is removable with the Vacuum chamber is coupled and arranged above it and on the column is carried so as to be able to turn horizontally and upwards and move down; a lifting device for lifting and lowering the Drawing chamber; a crystal lifting device, which is above the drawing chamber is arranged to be horizontally rotatable by means of a rotating device and one Wind up wire or cable that goes down into the vacuum chamber the inside of the pulling chamber is suspended to thereby raise a single crystal ben; and a positioning device for positioning the crystal lifting device, to place them at a crystal lifting position which is a rotating position.

Der Aufbau, der vorstehend beschrieben ist, schafft eine hohe Positionierung der Ziehkammer, die zu deren Kristall-Anhebeposition von einer Kristall-Herausnahme position zusammen mit der Kristall-Hebeeinrichtung zu deren Anhebepositionen gedreht worden ist, um so zu ermöglichen, daß ein Einkristall gleichermaßen mit ei ner Genauigkeit angehoben wird, die in einer herkömmlichen Einkristall-Hebevor richtung erreicht wird, in der deren Kristall-Hebeeinrichtung in einer Position festge legt ist. Ein Halbleiter-Ingot mit einer hohen Qualität wird dadurch erhalten.The structure described above creates a high positioning of the Pulling chamber leading to its crystal lifting position from a crystal removal position together with the crystal lifting device to their lifting positions has been rotated so as to enable a single crystal to be accuracy is raised in a conventional single crystal lift direction is reached in which their crystal lifting device in one position sets is. A semiconductor ingot with a high quality is thereby obtained.

In dem Aufbau, der vorstehend beschrieben ist, ist es wünschenswert, daß die Dre heinrichtung aufweist: eine vertikale Tragewelle, die an der Säule befestigt ist; einen Tragezylinder, der drehbar durch die Tragewelle getragen ist, um so auch nach oben und nach unten bewegbar zu sein, wobei der Tragezylinder daran ein Trageteil für die Ziehkammer befestigt; ein großes Zahnrad, das so angeordnet ist, um sich nicht relativ zu der Tragewelle zu drehen, sondern nach oben und nach unten, um gemeinsam mit dem Tragezylinder bewegbar zu sein; ein kleines Zahnrad, das schwenkbar an dem Trageteil für die Ziehkammer getragen ist und in Eingriff mit dem großen Zahnrad angeordnet ist; und einen Drehmotor, der aus einem Servomo tor besteht, für einen drehmäßigen Antrieb des kleinen Zahnrads.In the structure described above, it is desirable that the Dre The device includes: a vertical support shaft attached to the column; one Carrying cylinder, which is rotatably supported by the support shaft, so also after to be movable up and down, with the support cylinder attached to it a support member attached for the drawing chamber; a large gear that is arranged around itself not to rotate relative to the support shaft, but up and down to to be movable together with the support cylinder; a small gear that is pivotally supported on the support member for the drawing chamber and engaged with the large gear is arranged; and a rotary motor made from a Servomo Tor exists for a rotational drive of the small gear.

Der Aufbau, wie er in dem vorhergehenden Absatz beschrieben ist, schafft die Mög lichkeit, daß, nachdem ein Einkristall angehoben ist, die Ziehkammer zu deren Kri stall-Anhebeposition gedreht werden kann, ohne einen Stoß zu erzeugen, der be gleitend auftreten kann, durch Steuern der Geschwindigkeit des Drehmotors, der aus einem Servomotor besteht. Demzufolge tritt der Bruch eines Kristalls an seinem Halsbereich und demzufolge das Herabfallen eines Halbleiter-Ingots, wie das oft mals im Stand der Technik aufgetreten ist, nicht länger auf oder wird effektiv verhindert.The structure as described in the previous paragraph creates the possibilities Lich, that after a single crystal is raised, the pull chamber to their Kri stall lifting position can be rotated without generating a shock that be can occur smoothly by controlling the speed of the rotary motor consists of a servo motor. As a result, a crystal breaks at its Neck area and consequently the falling of a semiconductor ingot, as is often the case no longer occurs or becomes effective prevented.

Vorzugsweise weist die Einkristall-Hebevorrichtung weiterhin ein Tragegestell auf, das zwischen der Ziehkammer und der kristall-Hebeeinrichtung angeordnet ist, wo bei die Positioniereinrichtung zwischen einer Oberseite der Säule und dem Tragege stell angeordnet ist.The single-crystal lifting device preferably also has a carrying frame, which is arranged between the pulling chamber and the crystal lifting device, where in the positioning device between an upper side of the column and the support stell is arranged.

Dieser Aufbau schafft eine merkbare Erhöhung der Positioniergenauigkeit für die Kristall-Hebeeinrichtung aufgrund der Tatsache, daß sie in deren Nähe positioniert werden kann. This structure creates a noticeable increase in positioning accuracy for the Crystal lifter due to the fact that it is positioned near them can be.

Es ist auch bevorzugt, daß die Positioniereinrichtung aufweist: eine Referenz- bzw. Bezugsrolle, die durch entweder die Säule oder das Tragegestell so gehalten ist, um in einer vertikalen Ebene drehbar zu sein; und eine Referenzführung, die an dem anderen von der Säule und dem Tragegestell vorgesehen ist und ein Paar von Refe renzebenen besitzt, die um einen Abstand gleich zu einem äußeren Durchmesser der Referenzrolle voneinander beabstandet sind, wobei die Referenzrolle dazu an gepaßt ist, um zwischen den Referenzebenen aufgenommen zu werden, so daß die Referenzführung lateral zum Einrichten der Drehposition reguliert werden kann.It is also preferred that the positioning device has: a reference or Reference roll, which is held by either the column or the support frame to be rotatable in a vertical plane; and a reference guide on the another is provided by the column and the support frame and a pair of Refe renzebenen has a distance equal to an outer diameter of the reference roller are spaced apart, the reference roller being attached to it is fitted to be included between the reference planes so that the Reference guide can be adjusted laterally to set up the rotational position.

Dieser Aufbau schafft eine Positionierung mit einer erhöhten Präzision der Kristall- Hebeeinrichtung, wobei deren Struktur vereinfacht ist, während eine Positionie rungsgenauigkeit, die beim Beginn eines Anhebens eingerichtet wird, während des gesamten Anhebens eines Einkristalls beibehalten wird.This structure creates a positioning with increased precision of the crystal Lifting device, the structure of which is simplified during one position accuracy that is established at the start of a lift during the entire lifting of a single crystal is maintained.

Es ist auch bevorzugt, daß die Referenzrolle der Positioniereinrichtung schwenkbar auf einem Gleitteil befestigt wird, das so angeordnet ist, um vertikal zu gleiten, wobei die Gleiteinrichtung dazu angepaßt ist, nach unten durch eine Erregereinrichtung er regt bzw. mit Energie beaufschlagt zu werden.It is also preferred that the reference roller of the positioning device is pivotable is fixed on a slide member arranged to slide vertically, wherein the sliding device is adapted to he down by an excitation device to be excited or energized.

Dieser Aufbau ermöglicht, daß die Einrichtung zum Positionieren davor bewahrt wird, daß sie aufgrund einer übermäßigen, äußeren Kraft beschädigt wird, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Erregereinrichtung kontrahiert wird, wenn sich die Ziehkammer absenkt, wenn die Kristall-Hebeeinrichtung in ihrer Drehposition ver schoben wird, um der Referenzrolle zu ermöglichen, in Kontakt mit einer oberen Oberfläche der Referenzführung zu gelangen.This structure enables the positioning device to be prevented from doing so will be damaged due to excessive external force, namely due to the fact that the excitation device is contracted when the Pulling chamber lowers when the crystal lifting device ver in its rotational position is pushed to allow the reference roll to come into contact with an upper one Surface of the reference guide.

Es ist auch bevorzugt, daß die Einkristall-Hebevorrichtung weiterhin einen ersten Abweichungs-Detektor zum Erfassen einer Abweichung in der Drehposition der Ein kristall-Hebeeinrichtung und einen zweiten Abweichungs-Detektor zum Erfassen ei ner Abweichung in der vertikalen Position der Einkristall-Hebeeinrichtung aufweist, wobei der erste und der zweite Detektor in einem Bereich der Positioniereinrichtung angeordnet sind. It is also preferred that the single crystal lifter continue to have a first one Deviation detector for detecting a deviation in the rotational position of the on crystal lifting device and a second deviation detector for detecting egg ner deviation in the vertical position of the single crystal lifting device, the first and the second detector in a region of the positioning device are arranged.

Dieser Aufbau ermöglicht, daß Signale von dem ersten und dem zweiten Abwei chungs-Detektor unmittelbar bestätigen, wenn die Kristall-Hebeeinrichtung korrekt positioniert ist, und, in dem Fall des Auftretens eines Fehlers oder einer Abnormali tät zu ermöglichen, daß die Vorrichtung in einem Not-Halt gestoppt wird, um so zu verhindern, daß die Vorrichtung stark beschädigt wird.This structure enables signals from the first and second diverters immediately confirm if the crystal lifting device is correct is positioned, and in the event of an error or an abnormality act to allow the device to be stopped in an emergency stop so prevent the device from being severely damaged.

Vorzugsweise weist die Hebeeinrichtung eine Duckfluidquelle, einen Hebezylinder, der aus einem hydraulischen Zylinder besteht, und ein Servo-Ventil zum Umschalten und Unterbrechen einer Zufuhr des Druckfluids von der Druckfluidquelle in den He bezylinder hinein, auf.The lifting device preferably has a pressure fluid source, a lifting cylinder, which consists of a hydraulic cylinder and a servo valve for switching and stopping supply of the pressurized fluid from the pressurized fluid source into the He bezylinder in, on.

Dieser Aufbau ermöglicht aufgrund der Verwendung eines Servomotors eine Minde rung eines Stoßes, der dann erzeugt wird, wenn die Ziehkammer angehoben oder abgesenkt wird. Als Folge können der Bruch eines Kristalls an seinem Halsbereich und das folgliche Herabfallen eines Halbleiter-Ingots, wie dies nach dem Stand der Technik erfahren wurde, nicht länger auftreten oder werden effektiv verhindert.This construction enables a minde due to the use of a servo motor tion of a shock that is generated when the drawing chamber is raised or is lowered. As a result, a crystal can break at its neck area and the consequent falling of a semiconductor ingot, as is the case with the prior art Technology has been experienced, no longer occur or is effectively prevented.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Erfindung wird besser anhand der nachfolgenden, detaillierten Be schreibung und der Zeichnungen, die beigefügt sind, die bestimmte erläuternde Aus führungsformen der Erfindung darstellen, verstanden werden. Hierbei sollte ange merkt werden, daß solche Ausführungsformen, wie sie in den beigefügten Zeichnun gen dargestellt sind, nicht dazu vorgesehen sind, die vorliegende Erfindung in ir gendeiner Art und Weise einzuschränken, sondern dazu, eine Erläuterung und das Verständnis zu erleichtern.The present invention will become more apparent from the following detailed Be writing and the drawings attached, the specific explanatory Aus represent management forms of the invention are understood. Here should be are noted that such embodiments as shown in the accompanying drawings gene are not intended to the present invention in ir kind of way, but rather an explanation and that To facilitate understanding.

In den beigefügten Zeichnungen:In the attached drawings:

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, die eine Einkristall-Hebevorrichtung darstellt, die ei ne Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verkörpert; Fig. 1 is a side view showing a single crystal lifter embodying an embodiment of the present invention;

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Bereich einer Dreheinrichtung in einer Einkristall-Hebevorrichtung, die in Fig. 1 dargestellt ist, zeigt; Fig. 2 is an enlarged side view showing a portion of a rotator in a single crystal lifting device shown in Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht eines Bereichs der Vorrichtung der Fig. 2, in der Rich tung des Pfeils III gesehen; Fig. 3 shows a plan view of a portion of the device of Fig. 2, seen in the direction of arrow III;

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs der Vorrichtung, die in Fig. 1 dargestellt ist, definiert durch einen Kreis IV; Fig. 4 shows an enlarged view of a portion of the device shown in Fig. 1 defined by a circle IV;

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht eines Bereichs der Vorrichtung, die in Fig. 4 dargestellt ist, in der Richtung des Pfeils V gesehen; Fig. 5 shows a plan view of a portion of the device shown in Fig. 4 viewed in the direction of arrow V;

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht eines Bereichs der Vorrichtung, die in Fig. 5 darge stellt ist, in der Richtung des Pfeils VI gesehen; Fig. 6 shows a side view of a portion of the device shown in Fig. 5 is seen in the direction of arrow VI;

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Bereichs der Vorrichtung, dargestellt in Fig. 6, in Richtung VII gesehen; Fig. 7 shows a side view of a portion of the device shown in Fig. 6 viewed in the direction VII;

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht eines Bereichs der Vorrichtung, dargestellt in Fig. 6, in Richtung des Pfeils VIII gesehen; und Fig. 8 shows a side view of a portion of the device shown in Fig. 6 viewed in the direction of arrow VIII; and

Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Betrieb der Einkristall-Hebe vorrichtung, die in den Fig. 1 bis 8 dargestellt ist, erläuternd zeigt. Fig. 9 is a diagram showing an operation of the single crystal lifting device shown in Figs. 1 to 8, explanatory.

PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Nachfolgend wird eine Einkristall-Hebevorrichtung, die in einer geeigneten Form ge mäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angegeben.Below is a single crystal lifting device, which is in a suitable form according to the present invention, in detail with reference to the attached drawings.

Eine Einkristall-Hebevorrichtung, die so ausgeführt ist, ist in Fig. 1, von der Seite ge sehen, dargestellt, wobei verschiedene Teile davon im Detail in den Fig. 2ff. darge stellt sind.A single crystal lifting device which is designed in this way is shown in FIG. 1, seen from the side, various parts of which are shown in detail in FIGS. 2ff. Darge are.

Wie dargestellt ist, umfaßt die Einkristall-Hebevorrichtung, die allgemein mit einem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, eine Vakuumkammer 4, die auf einem Sockel bzw. einer Unterlage 3 befestigt ist, die wiederum auf einer Basis 2 montiert ist, die unter halb eines Bodenniveaus FL liegt. In der Nähe der Vakuumkammer 4 ist, um zu stehen, eine Säule 1a so aufgebaut, daß sie ihr unteres Ende an dem Sockel 3 befe stigt besitzt.As shown, the single crystal hoist, generally designated by reference numeral 1 , includes a vacuum chamber 4 which is mounted on a base 3 which in turn is mounted on a base 2 which is below half a floor level FL lies. In the vicinity of the vacuum chamber 4 , to stand, a column 1 a is constructed so that it has its lower end on the base 3 BEFE Stigt.

Die Vakuumkammer 4 weist eine Hauptkammer 4a auf, wobei deren Unterseite auf einem Niveau ungefähr zu demjenigen des Bodens FL steht, und eine obere Kam mer 4b, die so aufgebaut ist, um geöffnet und geschlossen zu werden, um dadurch hermetisch zu dichten, wobei die Hauptkammer 4a nach oben geöffnet wird, indem sie eine obere Öffnung 4c besitzt. Die obere Kammer 4b ist auch so aufgebaut, um horizontal drehbar zu sein, wenn ein Material, wie beispielsweise Silizium (Silizium- Material) in einen Tiegel hinein (nicht dargestellt) gegossen wird, der in der Haupt kammer 4a angeordnet ist.The vacuum chamber 4 has a main chamber 4a, wherein its underside to that of the floor FL is approximately on a level, and b is an upper Kam mer 4, which is constructed so as to be opened and closed, to thereby be hermetically sealed, the main chamber 4 a is opened upwards by having an upper opening 4 c. The upper chamber 4 b is also constructed to be horizontally rotatable when a material such as silicon (silicon material) is poured into a crucible (not shown), which is arranged in the main chamber 4 a.

Angeordnet oberhalb der oberen Kammer 4b besitzt eine Ziehkammer 5, die in der Form eines hohlen Zylinders vorliegt, ihr unteres Ende abnehmbar mit der oberen Öffnung 4c verbunden, so daß die Innenräume dieser Kammern 4 und 5 miteinander in einer vakuumdichten Beziehung kommunizieren.Disposed above the upper chamber 4 b has a pull chamber 5, which is in the form of a hollow cylinder, its lower end is detachably connected c with the upper opening 4, so that the interiors of these chambers 4 and 5 communicate with each other in a vacuum-tight relationship.

Die Ziehkammer 5 ist so aufgebaut, um im wesentlichen vertikal oberhalb der oberen Kammer 4b zu stehen, und ist durch die Säule 1a getragen, und zwar mit der Zwi schenfügung eines Trageteils 5b und einer Dreheinrichtung 6, die daran so befestigt sind, daß die Ziehkammer 5 horizontal gedreht werden kann.The drawing chamber 5 is constructed so as to stand substantially vertically above the upper chamber 4 b, and is supported by the column 1 a, with the interposition of a supporting part 5 b and a rotating device 6 , which are fastened thereon that the drawing chamber 5 can be rotated horizontally.

Die Dreheinrichtung 6 besitzt in einer oberen Seite der Säule 1a eine sich vertikal erstreckende Tragewelle 6a, wobei deren oberes und unteres Ende daran befestigt ist, und einen Drehzylinder 6b, der durch die Tragewelle 6a getragen ist, um so so wohl horizontal drehbar als auch vertikal gleitbar zu sein.The rotating device 6 has in an upper side of the column 1 a, a vertically extending support shaft 6 a, the upper and lower ends of which are attached to it, and a rotary cylinder 6 b, which is supported by the support shaft 6 a, all the more horizontally to be rotatable and vertically slidable.

Die Ziehkammer 5 ist an dem Drehzylinder 6b mit dem Trageteil 5b befestigt, das ei nen Drehmotor 5 besitzt, der an dessen unterer Seite befestigt ist, um so eine An triebsquelle für die Dreheinrichtung 6 zu schaffen.The drawing chamber 5 is attached to the rotary cylinder 6 b with the support member 5 b, which has egg NEN rotary motor 5 , which is attached to its lower side, so as to provide a drive source for the rotating device 6 .

Der Drehmotor 7, der aus einem Servomotor bestehen kann, besitzt seine Drehwelle 7a, die über eine Antriebsübertragungseinrichtung 6c, wie beispielsweise einen Zeit steuerriemen, mit dem oberen Ende einer Zwischenwelle 6d gekoppelt, die schwenkbar durch das Trageteil 5b in dessen unterer Seite getragen ist. Die Zwischenwelle 6d besitzt in einem unteren Endbereich davon ein kleines Zahnrad 6f, das daran befestigt ist, das in Eingriff mit einem großen Zahnrad 6e steht, das mit einem Hebeteil 8a befestigt ist, das eine Hebeeinrichtung 8 bildet.The rotary motor 7 , which may consist of a servo motor, has its rotary shaft 7 a, which is coupled via a drive transmission device 6 c, such as a timing belt, to the upper end of an intermediate shaft 6 d, which can be pivoted through the supporting part 5 b in its lower part Side is worn. The intermediate shaft 6 d has in a lower end portion thereof a small gear 6 f, which is attached to it, which is in engagement with a large gear 6 e, which is fixed with a lifting part 8 a, which forms a lifting device 8 .

Das Hebeteil 8a wird durch die Tragewelle 6a so geführt, um gleitend nach oben und nach unten bewegbar zu sein, und besitzt auf dessen oberer Oberfläche das große Zahnrad 6a daran befestigt, das zentrisch durch die Tragewelle 6a durchdrun gen wird. Die obere Oberfläche des großen Zahnrads 6e wird durch das untere En de des Drehzylinders 6b, der darauf angeordnet ist, berührt.The lifting part 8 a is guided by the support shaft 6 a so as to be slidably movable upwards and downwards, and has on its upper surface the large gear 6 a attached to it, which is penetrated centrally by the support shaft 6 a. The upper surface of the large gear 6 e is touched by the lower end of the rotary cylinder 6 b arranged thereon.

Die Hebeeinrichtung 8 weist das Hebeteil 8a, einen Hebezylinder 8b und ein Servo- Ventil 28 auf. Der Hebezylinder 8b wird dazu verwendet, den Drehzylinder 6b nach oben und nach unten über das Hebeteil 8a zu bewegen und kann eine hydraulisch betätigte Zylindereinheit sein. Das Servo-Ventil 28 wirkt dahingehend, eine Zufuhr eines Druckfluids von einer Druckfluidquelle 27 in den Hebezylinder 8b umzuschal ten und zu unterbrechen. Der Hebezylinder 8b besitzt seinen oberen Endbereich mit einem Träger bzw. einer Klammer 1b befestigt, die das untere Ende der Tragewelle 6a an der Säule Ia sichert.The lifting device 8 has the lifting part 8 a, a lifting cylinder 8 b and a servo valve 28 . The lifting cylinder 8 b is used to move the rotary cylinder 6 b up and down over the lifting part 8 a and can be a hydraulically operated cylinder unit. The servo valve 28 acts to switch and interrupt a supply of a pressure fluid from a pressure fluid source 27 into the lifting cylinder 8 b. The lifting cylinder 8 b has its upper end region fastened with a carrier or a clamp 1 b, which secures the lower end of the support shaft 6 a to the column Ia.

Eine Kolbenstange 8c steht nach oben von dem Hebezylinder 8b vor und besitzt de ren oberes Ende an dem Hebeteil 8a an einem Bereich dessen äußeren Umfangs befestigt. Das Hebeteil 8a besitzt einen Bereich seiner äußeren Umfangsfläche, der auf einer Dreh-Stop-Führung 1c anstößt, die auf der Säule 1a aufgelegt ist, ansto ßend, um das Hebeteil 1a in Bezug auf ein Drehen zu prüfen, wenn es vertikal ent lang der Tragewelle 6a durch den Hebezylinder 8b bewegt wird.A piston rod 8 c protrudes upward from the lifting cylinder 8 b and has the upper end of the lifting part 8 a attached to an area of its outer circumference. The lifting part 8 a has a portion of its outer circumferential surface that abuts on a rotation-stop guide 1 c, which is placed on the column 1 a, abutting to check the lifting part 1 a in relation to rotation when it vertically along the support shaft 6 a is moved by the lifting cylinder 8 b.

Andererseits ist oberhalb der Ziehkammer 5 eine Kristall-Hebeeinrichtung 14 daran mit einem Tragegestell 12 und einer Dreheinrichtung 13 gesichert.On the other hand, above the drawing chamber 5, a crystal lifting device 14 is secured thereon with a carrying frame 12 and a rotating device 13 .

Die Kristall-Hebeeinrichtung 14 besitzt ein Gehäuse 14b mit einer zu öffnenden und zu schließenden oberen Abdeckung 14a darauf, in der eine Wickelmaschine 14c zum Aufwickeln eines Drahts oder eines Kabels 15 aufgenommen ist.The crystal lifting device 14 has a housing 14 b with an opening and closing top cover 14 a thereon, in which a winding machine 14 c for winding a wire or a cable 15 is received.

Demzufolge ist der Draht oder das Kabel bzw. Drahtseil 15 so aufgebaut, um einen Kristallkeim (nicht dargestellt), der an dessen vorderem Ende durch Anbinden daran befestigt ist, zu tragen, und es erstreckt sich, wenn es von der Wickelmaschine 14c abgewickelt oder zugeführt wird, über die Innenseite der Dreheinrichtung 13 und das Tragegestell 12 hinaus und ist dann in die Ziehkammer 5 hinein freihängend.Accordingly, the wire or cable or wire rope 15 is constructed so (not shown) to a seed crystal, which is attached at its front end by tying it to wear, and it extends, when it is unwound from the winding machine 14 c or is supplied, beyond the inside of the rotating device 13 and the support frame 12 and is then freely suspended in the drawing chamber 5 .

Die Dreheinrichtung 13 umfaßt eine Drehantriebsquelle 13c, deren Antriebswelle über einen Endlosriemen 13b mit einer Drehwelle 13a zum Antreiben der Kristall-He beeinrichtung 14 in eine Drehung verbunden ist.The rotator 13 comprises a rotary driving source 13 c, the drive shaft b via an endless belt 13 having a rotary shaft 13 a for driving the crystal-He stunning device 14 is connected in a rotation.

Angeordnet zwischen dem Tragegestell 12 und dem oberen Ende der Säule 1a ist eine Positioniereinrichtung 17, die dahingehend wirkt, die Kristall-Hebeeinrichtung 14 mit Präzision zu einer vorgegebenen Kristall-Hebeposition A anzuheben, die eine Drehposition darstellt.Arranged between the support frame 12 and the upper end of the column 1 a is a positioning device 17 , which acts to raise the crystal lifting device 14 with precision to a predetermined crystal lifting position A, which is a rotational position.

Wie in den Fig. 5 bis 8 dargestellt ist, umfaßt die Positioniereinrichtung 17 eine Re ferenzführung 17a, die an dem Ende eines Trägers bzw. einer Klammer 1d befestigt ist, die so aufgebaut ist, um von der Säule 1a vorzustehen, und eine Referenzrolle 17b, die auf der Seite des Tragegestells 12 befestigt ist.As shown in Figs. 5 to 8, the positioning means 17 comprises a re ference guide 17 a, which is attached to the end of a carrier or of a clamp 1 d, which is constructed so as to project from the column 1 a, and a reference roller 17 b, which is attached to the side of the support frame 12 .

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, ist die Referenzführung 17a mit einer kreisförmigen Öff nung oder einem Loch 17c versehen, das geringfügig größer als die Referenzrolle 17b ist. Das kreisförmige Loch 17c hier kommuniziert über einen Raum zwischen ei nem Paar Referenzebenen 17d und 17d mit einem konisch zulaufenden Raum 17e, der sich nach oben so erweitert, daß dann, wenn die Referenzrolle 17b zu einem Halt zwischen den Referenzebenen 17d gebracht ist, dies die Kristall-Hebeeinrich tung 14 präzise an der Kristall-Anhebeposition A anordnen kann.As shown in Fig. 7, the reference guide 17 a is provided with a circular opening or hole 17 c, which is slightly larger than the reference roller 17 b. The circular hole 17 c here communicates via a space between a pair of reference planes 17 d and 17 d with a tapered space 17 e, which widens upwards such that when the reference roller 17 b stops at the reference planes 17 d is brought, this can arrange the crystal lifting device 14 precisely at the crystal lifting position A.

Der Führungskörper 17a ist auch mit einem sich nach oben erstreckenden Anschlag 17f versehen, der in das kreisförmige Loch 17c hinein vorsteht. Der Anschlag 17f ist so aufgebaut, um so zu wirken, um das Abfallen der Referenzrolle 17b in das kreis förmige Loch 17c mehr als über eine Grenze hinaus zu verhindern, um dadurch zu verhindern, daß sich die Ziehkammer 5 und die Kristall-Hebeeinrichtung 14 mehr als dies erforderlich ist, absenken, gerade wenn sie so angeordnet werden, daß die ge gebene Kristall-Hebeposition A eingerichtet wird, wenn dann die Vakuumkammer 4 nicht über die Ziehkammer 5 hinaus vorhanden ist. The guide body 17 a is also provided with an upwardly extending stop 17 f, which projects into the circular hole 17 c. The stop 17 f is constructed so as to act to prevent the reference roller 17 b from falling into the circular hole 17 c more than beyond a limit, thereby preventing the pulling chamber 5 and the crystal Lifting device 14 lower than is necessary, especially if they are arranged so that the given crystal lifting position A is established when the vacuum chamber 4 is not present beyond the drawing chamber 5 .

Es ist weiterhin anzumerken, daß die Referenzrolle 17b ihre äußere Umfangsfläche trommelförmig oder im Querschnitt in der Form eines Bogens geformt besitzt und drehbar durch ein Gleitteil 17h über eine Welle 17g gehalten ist.It should also be noted that the reference roller 17 b has its outer peripheral surface drum-shaped or shaped in cross-section in the form of an arc and is rotatably held by a sliding part 17 h via a shaft 17 g.

Das Gleitteil 17h ist so gehalten, daß es vertikal durch eine Gleitführung 17i gleitbar ist, die an dem Tragegestell 12 befestigt ist. Oberhalb des Gleitteils 17h ist eine Er regereinrichtung bzw. eine Energiebeaufschlagungseinrichtung 19 vorhanden, die eine Kompressionsfeder 19a aufweist, und eine Einstellschraube 19b ist an der obe ren Seite des Tragegestells 12 befestigt, um das Gleitteil 17a nach unten zu erre gen. Das Gleitteil 17 besitzt einen unteren Bereich, an dem ein Mitnehmer 18 über ein Verbindungsteil 18a befestigt ist, wobei der Mitnehmer 18 dahingehend wirkt, um einen Abweichungs- bzw. Deviations-Detektor 20 für eine vertikale Position zu betä tigen, der einen Begrenzungsschalter aufweist, um eine Abweichung bzw. Deviation in einer vertikalen Position der Kristall-Hebeeinrichtung 14 zu erfassen.The sliding part 17 h is held so that it is slidable vertically through a sliding guide 17 i, which is attached to the support frame 12 . Above the sliding part 17 h, a He excitation device or an energy application device 19 is present, which has a compression spring 19 a, and an adjusting screw 19 b is attached to the upper side of the support frame 12 to gene the sliding part 17 a down to excite. The sliding part 17 has a lower region to which a driver 18 is fastened via a connecting part 18 a, the driver 18 acting to actuate a deviation detector 20 for a vertical position, which has a limit switch to detect a deviation in a vertical position of the crystal lifter 14 .

Es sollte angemerkt werden, daß, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, das Trage gestell 12 mit einem Paar von säulenförmigen Mitnehmern 21 und 22 versehen ist, die dahingehend wirken, jeweils Drehpositions-Abweichungs-Detektoren 23 und 24 zu betätigen, von denen jeder einen Grenzschalter aufweist und auf der Klammer 1d in der Nähe einer äußeren Umfangsseite des Drehradius der Ziehkammer 5 befe stigt ist, um dadurch eine Abweichung bzw. Deviation in der Drehposition der Kri stall-Hebeeinrichtung 14 zu erfassen.It should be noted that, as shown in Figs. 5 and 6, the support frame 12 is provided with a pair of columnar drivers 21 and 22 which act to actuate rotational position deviation detectors 23 and 24 , respectively. each of which has a limit switch and on the bracket 1 d in the vicinity of an outer circumferential side of the turning radius of the drawing chamber 5 BEFE Stigt to thereby detect a deviation in the rotational position of the Kri stall lifting device 14 .

Es wird nun eine Erläuterung einer Betriebsweise der Einkristall-Hebevorrichtung, die so aufgebaut ist, wie dies bis hier beschrieben ist, gegeben.There will now be explained an operation of the single crystal lifting device, which is structured as described so far.

Beim Anheben eines Einkristalls wird zuerst der Drehmotor 7 angetrieben, um durch die Dreheinrichtung 6 zu drehen, um die Ziehkammer 5 zu drehen, die an einer In got-Herausnahmeposition B in Fig. 9 gewesen ist, und zwar entlang einer Bahn C, die ihre Mitte an der Welle 6a hat.When lifting a single crystal, the rotary motor 7 is first driven to rotate by the rotator 6 to rotate the pull chamber 5 which has been at an in-take-out position B in Fig. 9 along a path C that is its Has center on the shaft 6 a.

Wenn die Ziehkammer 5 oberhalb der Vakuumkammer 4 gelangt, wird der Hebezy linder 8b der Hebeeinrichtung 8 betätigt, um sich zusammenzuziehen, um die Zieh kammer 5 zu erniedrigen. Dann wird die Referenzrolle 17b, die auf dem Tragegestell 12 oberhalb der Ziehkammer 5 befestigt ist, nach unten gelangen, um zwischen die Referenzebenen 17d nach Hindurchführen durch den konisch verlaufenden Raum 17e in der Referenzführung 17a auf der befestigten Klammer 1d zu passen, um da durch zu ermöglichen, daß die Kristall-Hebeeinrichtung 14 oberhalb der Ziehkammer 5 angeordnet wird, um mit einer Präzision in Bezug auf die Vakuumkammer 4 posi tioniert zu werden.When the drawing chamber 5 passes above the vacuum chamber 4 , the Hebezy cylinder 8 b of the lifting device 8 is actuated to contract in order to lower the drawing chamber 5 . Then the reference roller 17 b, which is attached to the support frame 12 above the drawing chamber 5 , will come down to between the reference planes 17 d after passing through the conical space 17 e in the reference guide 17 a on the attached bracket 1 d fit to allow the crystal lifter 14 to be placed above the pull chamber 5 to be positioned with precision with respect to the vacuum chamber 4 .

In Bezug auf den Betrieb, der vorstehend beschrieben ist, sollte angemerkt werden, daß die säulenförmigen Mitnehmer 21 und 22 (montiert auf der Seite des Tragege stells 12), die die Drehpositions-Deviations-Detektoren 23 und 24 betätigen (jeder auf der Klammer 1d in der Nähe einer äußeren Umfangsseite des Drehradius der Ziehkammer 5 befestigt) ermöglichen, daß bestimmt wird, wenn die Kristall-Hebeein richtung 14 an einer richtigen Drehposition angeordnet ist, und zwar durch Signale von den Drehpositions-Deviations-Detektoren 23 und 24. in ähnlicher Weise ermög licht der Mitnehmer 18, der den vertikalen Positions-Deviations-Detektor 20 betätigt, diesem, daß bestimmt wird, wenn die Kristall-Hebeeinrichtung 14 an einer richtigen, vertikalen Position angeordnet ist, und zwar durch ein Signal von dem Positions-De viations-Detektor 20 für die vertikale Position.With respect to the operation described above, it should be noted that the columnar drivers 21 and 22 (mounted on the support 12 side ) that actuate the rotational position deviation detectors 23 and 24 (each on the bracket 1 d attached to an outer peripheral side of the turning radius of the pulling chamber 5 ) allow it to be determined when the crystal lifter 14 is placed in a proper rotating position by signals from the rotating position deviation detectors 23 and 24 in Similarly, the driver 18 which actuates the vertical position deviation detector 20 enables this to be determined when the crystal lifter 14 is located in a proper vertical position by a signal from the position de viation detector 20 for the vertical position.

Wenn die Ziehkammer 5 mit der oberen Kammer 4b in dieser Art und Weise verbun den worden ist, werden die Vakuumkammer 4 und die Ziehkammer 5 im Druck redu ziert und ein Kristallkeim, der an das untere Ende des Drahts oder Drahtseils 15 an gebunden ist, das von der Kristall-Hebeeinrichtung 14 herunterhängt, wird so ange trieben, um durch die Dreheinrichtung 13 gedreht zu werden, während er in eine Schmelze aus Silizium-Material, das in der Vakuumkammer 4 geschmolzen ist, ein getaucht wird, um so das Anheben eines Einkristalls einzuleiten.When the pull chamber 5 b to the upper chamber 4 in this manner verbun is to have the vacuum chamber 4 and the pull chamber 5 are sheet redu in pressure and a seed crystal, which is at the lower end of wire or wire rope 15 to bound, that hangs from the crystal lifter 14 is driven to be rotated by the rotator 13 while being immersed in a melt of silicon material melted in the vacuum chamber 4 so as to lift one Initiate single crystal.

Während das Einkristall angehoben wird, hält die Positioniereinrichtung 17 die Kri stall-Hebeeinrichtung 14 immer an einer Kristall-Anhebeposition A was demzufolge ermöglicht, daß der Einkristall gleichmäßig mit einer Genauigkeit angehoben wird, die durch eine herkömmliche Einkristall-Hebevorrichtung erreicht wird, bei der deren Kristall-Hebeeinrichtung in einer Position festgelegt ist. While the single crystal is being raised, the positioning means 17 always holds the crystal lifting means 14 at a crystal lifting position A, which consequently enables the single crystal to be raised smoothly with an accuracy achieved by a conventional single crystal lifting device having the same Crystal lifter is fixed in one position.

Wenn der Einkristall angehoben worden ist und der angehobene Halbleiter-Ingot 10 in der Ziehkammer 5 aufgenommen worden ist, werden sowohl die Vakuumkammer 4 als auch die Ziehkammer 5 zu der Atmosphäre hin geöffnet und dann wird die Ziehkammer an deren unterem Ende von der oberen Kammer 4b separiert. Der He bezylinder 8b in der Hebeeinrichtung 8 wird dann betätigt, um die Ziehkammer 5 zu einer Höhe anzuheben, an der die Referenzrolle 17b in der Positioniereinrichtung 17 außerhalb der Referenzführung 17a gelangt.When the single crystal has been raised and the raised semiconductor ingot 10 has been received in the pull chamber 5 , both the vacuum chamber 4 and the pull chamber 5 are opened to the atmosphere, and then the pull chamber at its lower end becomes the upper chamber 4 b separated. The He bezylinder 8 b in the lifting device 8 is then actuated to raise the drawing chamber 5 to a height at which the reference roller 17 b reaches the positioning device 17 outside the reference guide 17 a.

So, daß ein Stoß, der dann verursacht wird, nicht einen Kristall-Halsbereich 16 bre chen und beschädigen kann, der den Draht oder das Drahtseil 15 und den Halblei ter-Ingot miteinander verbindet, wirkt die Verwendung des Servo-Ventils 28 dahinge hend, den Stoß auf ein Minimum zu begrenzen, während die Ziehkammer 5 angeho ben wird.So that a shock that is then caused cannot break and damage a crystal neck portion 16 connecting the wire or wire rope 15 and the semiconductor ingot, the use of the servo valve 28 acts to to limit the impact to a minimum while the drawing chamber 5 is raised.

Wenn die Ziehkammer 8 zu einer vorab eingestellten Höhe angehoben worden ist, wird der Drehmotor 7 in der Dreheinrichtung 6 so angetrieben, um die Ziehkammer 5, zentriert auf der Tragewelle 6a, zu der Ingot-Herausnahme-Position B zu drehen.When the drawing chamber 8 has been raised to a preset height, the rotary motor 7 is driven in the rotating device 6 in order to rotate the drawing chamber 5 , centered on the support shaft 6 a, to the ingot removal position B.

Auch wird zu diesem Zeitpunkt die Geschwindigkeit des Drehmotors 7, der einen Servomotor aufweist, so gesteuert, daß ein Stoß, der verursacht wird, den Kristall- Halsbereich 16 nicht brechen und beschädigen, und nicht verursachen, daß der Halbleiter-Ingot 10 dadurch herunterfällt. Und wenn die Ziehkammer 5 die Ingot-Her ausnahme-Position B erreicht, sollte ein Mitnehmer 25, der auf der Seite des Dreh zylinders 6b vorgesehen ist, dahingehend wirken, einen Herausnahme-Positions- Detektor 26 zu betätigen, der einen Grenzschalter aufweist, um zu bewirken, daß der Drehmotor 7 den Antrieb beendet. Nun gelangt die Ziehkammer 5 zu einem Halt an der Ingot-Herausnahme-Position B.Also at this time, the speed of the rotating motor 7 having a servo motor is controlled so that a shock that is caused does not break and damage the crystal neck portion 16 and does not cause the semiconductor ingot 10 to fall down thereby. And when the drawing chamber 5 reaches the ingot-Her exception position B, a driver 25 , which is provided on the side of the rotary cylinder 6 b, should act to actuate a removal position detector 26 , which has a limit switch, to cause the rotary motor 7 to stop driving. The drawing chamber 5 now comes to a stop at the ingot removal position B.

Es sollte angemerkt werden, daß die Position, wo die Ziehkammer 5 dorthin gelangt, um zu stoppen, hier nicht so sehr genau sein muß; der Herausnahme-Positions-De tektor 26 kann einfach in einem Bereich der Tragewelle 6a angeordnet werden.It should be noted that the position where the drawing chamber 5 gets there to stop need not be so precise here; the removal position detector 26 can be easily arranged in an area of the support shaft 6 a.

Wenn die Ziehkammer 5 dahingehend gelangt, an deren Ingot-Herausnahme-Positi on B zu stoppen, ist der Draht oder das Drahtseil bzw. Kabel 15 von der Kristall-Hebeeinrichtung 14 abgewickelt, um zu bewirken, daß sich der Halbleiter-In got 10 absenkt und um zu ermöglichen, ihn herauszunehmen und zu entfernen. Dann wird erkannt werden, daß die Stelle, wo der Halbleiter-Ingot 10 entfernt wird, so niedrig ist, um zu ermöglichen, daß ein Herausnahme-Vorgang einfach ausge führt werden kann, und zwar demzufolge sehr viel einfacher und sicherer als bei ei ner herkömmlichen Ausrüstung, bei der sie an einer höheren Position ausgeführt wird.When the pull chamber 5 comes to stop at its ingot take-out position B, the wire or wire 15 is unwound from the crystal lifter 14 to cause the semiconductor got 10 to lower and to allow it to be taken out and removed. Then, it will be seen that the location where the semiconductor ingot 10 is removed is so low as to allow a take-out operation to be easily performed, and consequently much easier and safer than that of a conventional one Equipment with which it is carried out in a higher position.

Der Entfernung oder der Herausnahme des Halbleiter-Ingots 10 folgt eine Reinigung der Innenseite der Ziehkammer 5, usw. - Dann wird ein neuer Kristallkeim (nicht dar gestellt) an dem Draht oder dem Drahtseil 15 befestigt und der Draht oder das Drahtseil 15, das dann den neuen Kristallkeim trägt, wird aufgewickelt, um für einen darauffolgenden Anhebevorgang vorzubereiten. So können, indem der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt wird, Einkristalle aufeinanderfolgend angehoben werden.The removal or removal of the semiconductor ingot 10 is followed by cleaning the inside of the pull chamber 5 , etc. - Then a new crystal seed (not shown) is attached to the wire or wire rope 15 and the wire or wire rope 15 , which then carrying the new crystal seed is wound up to prepare for a subsequent lifting operation. Thus, by repeating the above-described process, single crystals can be successively raised.

Es sollte angemerkt werden, daß das Fehlschlagen der Referenzrolle 17b, um in die Referenzführung 17 hineinzupassen, im Bertrieb bewirkt, daß der Mitnehmer 18 den Deviations-Detektor 20 für die vertikale Position betätigt. Ein Signal, das hierfür indi kativ ist, kann deshalb von dem Deviations-Detektor 20 für die vertikale Position ge liefert werden, um den Betrieb in einem Notfall zu stoppen. Die Vorrichtung kann da durch in Bezug auf eine Fehlfunktion oder daß sie beschädigt wird, geschützt werden.It should be noted that the failure of the reference roller 17 b to fit into the reference guide 17, causes the actuator Bert that the driver 18 to Deviations detector operated 20 for the vertical position. A signal indicative of this can therefore be provided by the vertical position deviation detector 20 to stop the operation in an emergency. The device can thereby be protected against malfunction or damage.

Während die vorliegende Erfindung vorstehend in Bezug auf eine bestimmte, erläu ternde Ausführungsform davon angegeben worden ist, wird leicht für einen Fach mann auf dem betreffenden Fachgebiet-ersichtlich werden, daß viele Änderungen davon, Weglassungen davon und Hinzufügungen dazu vorgenommen werden kön nen, ohne den allgemeinen Erfindungsgedanken und den Schutzumfang der vorlie genden Erfindung zu verlassen. Demzufolge sollte verständlich werden, daß die Er findung nicht dahingehend zu verstehen ist, auf die spezifischen Ausführungsfor men, die vorstehend angegeben sind, beschränkt zu sein, sondern sie soll alle mög lichen Ausführungsformen davon umfassen, die innerhalb des Schutzumfangs in Bezug auf die Merkmale, die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen angege ben sind, und alle Äquivalente davon einschließen.While the present invention has been described above with respect to a particular, alternating embodiment thereof has become easy for a subject man in the subject area will be seen that many changes of which, omissions thereof and additions can be made NEN, without the general inventive concept and the scope of protection of the present Leaving invention. It should therefore be understood that the Er is not to be understood to the specific embodiment Men, which are specified above, should be limited, but it should all possible Lichen embodiments thereof within the scope of protection in Reference to the features particularly indicated in the appended claims ben and include all equivalents thereof.

Claims

1. single crystal lifting device having a vacuum chamber;
a column constructed to stand near the vacuum chamber;
a pull chamber removably coupled to and disposed at the top of the vacuum chamber and supported on the column so as to be able to rotate horizontally and move up and down;
a lifting device for raising and lowering the drawing chamber;
a single crystal lifter disposed above the pulling chamber so as to be horizontally rotatable by means of a rotator and to wind a wire or a cable suspended down into the vacuum chamber over the inside of the pulling chamber to thereby lift a single crystal;
and a positioner for positioning the crystal lifter to place it at a crystal elevation position which is a rotational position.

2. Single crystal lifting device according to claim 1, characterized in that the rotating device has
a vertical support shaft attached to the column;
a support cylinder rotatably supported by the support shaft so as to be movable up and down, the support cylinder fixing a support member for the drawing chamber thereto;
a large gear which is not arranged to rotate relative to the support shaft, but so as to be movable up and down together with the support cylinder;
a small gear which is pivotally carried on the support member for the drawing chamber and is arranged in engagement with the large gear; and
a rotary motor, which consists of a servo motor, for a rotational drive on the small gear.

3. Single crystal lifting device according to claim 1 or claim 2, characterized records that it still has a support frame that came between the draw mer and the crystal lifting device is arranged, the positioning device device between a top of the column and the support frame is arranged.

4. Single crystal lifting device according to claim 3, characterized in that the positioning device
a reference roller supported by either the column and the support frame so as to be rotatable in a vertical plane; and
a reference guide provided on the other of the column and the support frame and having a pair of reference planes spaced apart from each other by a distance equal to an outer diameter of the reference roller, the reference roller being adapted to be received between the reference axes to be so that the reference guide can be laterally adjusted to establish the rotational position.

5. Single crystal lifting device according to claim 4, characterized in that the Reference roller of the positioning device is pivotally mounted on a sliding part which is arranged to slide vertically with the slider therefor is adapted, excited down by an excitation device or be with energy to be hit.

6. Single crystal lifting device according to one of claims 1 to 5, characterized indicates that the single crystal lifting device continues to have a first deviation Detector for detecting a deviation in the rotational position of the single crystal lift device and a second deviation detector for detecting a deviation chung in the vertical position of the single crystal lifting device, the the first and the second detector are arranged in the vicinity of the positioning device are.

7. Single crystal lifting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lifting device comprises
a source of pressurized fluid,
a lifting cylinder consisting of a hydraulic cylinder, and
a servo valve for switching over and interrupting a supply of the pressure fluid from the pressure fluid source into the lifting cylinder.