JP2001524446A - インゴット引き上げ装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
装置は、ドラムと、種結晶とインゴットを保持するように構成されたチャックと、ドラムに連結された第１の端部・チャックに連結された第２の端部・ドラムに巻かれる部分を有するケーブルとを有する。ドラムに巻かれるケーブル部分は、ケーブルの張力に応じて、ドラムの外周面に垂直力を作用させる。ドラムとケーブルは相互に作用し、ケーブルの長手方向に、ドラムに対するケーブルのスリップ移動に抵抗する摩擦を生じる。チャックは、インゴットの成長前に、ケーブルにプリテンションを作用するように選択された質量を有する。これにより、ケーブルを巻いてインゴットを源材料から引き上げる際にドラムに巻かれるケーブル部分の摩擦力増加は、溶融した源材料から種結晶上にインゴットが成長する際の該インゴットの重量の増加に少なくとも等しい。
Description
【０００１】 本発明は、概略、チョクラルスキー法による結晶成長に利用する装置に関し、
特に、半導体源の溶融物から結晶を引き上げる装置に関する。
特に、半導体源の溶融物から結晶を引き上げる装置に関する。
【０００２】 単結晶成長にかかるチョクラルスキー法の動作において、不活性雰囲気内に保
持された固体半導体源材料を溶融することで、坩堝内部に多量の源材料が形成さ
れる。結晶は、ケーブルに取り付けられ、溶融された源材料に下降して入れられ
る。種上で結晶が成長するに応じて、この結晶が溶融物からゆっくりと引き上げ
られる。
持された固体半導体源材料を溶融することで、坩堝内部に多量の源材料が形成さ
れる。結晶は、ケーブルに取り付けられ、溶融された源材料に下降して入れられ
る。種上で結晶が成長するに応じて、この結晶が溶融物からゆっくりと引き上げ
られる。
【０００３】 ケーブルは、一般に、ドラムの回りに巻かれている。ドラムは、結晶が成長す
るに応じて該溶融物からゆっくりと結晶を引き上げるように回転する。結晶の重
量が増加するに応じて、ケーブルの張力が増加する。結晶重量とケーブル張力が
増加する速度は、ケーブルとドラムとの間の反作用的な摩擦力が生じる速度より
も大きい場合、摩擦力と合成され且つドラムに巻かれたケーブルに生じる張力が
結晶重量の増加に少なくとも等しくなって平衡状態が得られるまで、ケーブルは
ドラム上で一時的にスリップする。このスリップが生じると、結晶は源材料の溶
融物中に落下し、溶融物表面に跳ね返りの波を生じさせる。結晶が下降して源材
料中に戻ることと溶融物表面の波により、結晶中にゼロ転位構造の損失を生じ得
る。最初の転位は結晶中に形成された後、その転位が増加する。これにより、多
数の転位が発生して結晶中に広がる。したがって、ドラム上でのケーブルのスリ
ップによってゼロ転位の無い結晶の成長がある時点で乱されると、全体断面及び
既に成長した結晶の多くの部分に転位が広がる。
るに応じて該溶融物からゆっくりと結晶を引き上げるように回転する。結晶の重
量が増加するに応じて、ケーブルの張力が増加する。結晶重量とケーブル張力が
増加する速度は、ケーブルとドラムとの間の反作用的な摩擦力が生じる速度より
も大きい場合、摩擦力と合成され且つドラムに巻かれたケーブルに生じる張力が
結晶重量の増加に少なくとも等しくなって平衡状態が得られるまで、ケーブルは
ドラム上で一時的にスリップする。このスリップが生じると、結晶は源材料の溶
融物中に落下し、溶融物表面に跳ね返りの波を生じさせる。結晶が下降して源材
料中に戻ることと溶融物表面の波により、結晶中にゼロ転位構造の損失を生じ得
る。最初の転位は結晶中に形成された後、その転位が増加する。これにより、多
数の転位が発生して結晶中に広がる。したがって、ドラム上でのケーブルのスリ
ップによってゼロ転位の無い結晶の成長がある時点で乱されると、全体断面及び
既に成長した結晶の多くの部分に転位が広がる。
【０００４】 （発明の概要） 本発明の目的は、源材料の溶融物から結晶を引き上げるために利用されるドラ
ムの回りに巻かれたケーブルのスリップを防止し、溶融物から結晶をスムーズに
かつ連続的に引き上げる装置を提供すること；結晶中に形成される転位の可能性
を減少する装置を提供すること；既存の引き上げ装置に容易に組み入れるられる
装置を提供すること；簡単に利用できかつ経済的に製造される装置を提供するこ
とである。
ムの回りに巻かれたケーブルのスリップを防止し、溶融物から結晶をスムーズに
かつ連続的に引き上げる装置を提供すること；結晶中に形成される転位の可能性
を減少する装置を提供すること；既存の引き上げ装置に容易に組み入れるられる
装置を提供すること；簡単に利用できかつ経済的に製造される装置を提供するこ
とである。
【０００５】 本発明の装置は、チョクラルスキー法により種結晶上に単結晶（モノクリスタ
リン）インゴットが成長する間、成長室内に配置された半導体源材料から単結晶
インゴットを引き上げる。概略、この装置は、ある軸の回りに回転自在に設けた
ドラムと、種結晶と該種結晶上に源材料から成長したインゴットとを保持するよ
うに構成されたチャックとを有する。この装置はまた、ドラムに連結される第１
端部と、チャックに連結される第２端部と、ドラムの周りに巻かれる部分とから
なるケーブルを有する。ドラムの周りに巻かれるケーブルの部分は、ケーブルの
張力に対応したドラムの周面上に法線方向の力を加える。ドラムとケーブルは相
互に作用して、ケーブルの長手方向に、ドラムに対するケーブルのスライド移動
に抵抗する摩擦力を生じる。ドラムは、第１の方向に回転することで、該ドラム
からケーブルを送り出してチャックを下降させる。また、ドラムは、第１の方向
と反対の第２の方向に回転すると、該ドラムの回りにケーブルを巻きつけて巻取
り、チャックを上方に引き上げる。チャックは、インゴットの成長前にケーブル
にプリテンションを作用させるように質量が選択されている。その結果、源材料
からインゴットを引き上げるためにケーブルが巻かれる際にドラムに巻かれるケ
ーブルの部分に生じる摩擦の増加が、溶融源材料から種結晶上にインゴットが成
長する際の該インゴットの重量の増加に少なくとも等しく、そのために、インゴ
ットが成長してもドラム上でケーブルがスリップすることはない。
リン）インゴットが成長する間、成長室内に配置された半導体源材料から単結晶
インゴットを引き上げる。概略、この装置は、ある軸の回りに回転自在に設けた
ドラムと、種結晶と該種結晶上に源材料から成長したインゴットとを保持するよ
うに構成されたチャックとを有する。この装置はまた、ドラムに連結される第１
端部と、チャックに連結される第２端部と、ドラムの周りに巻かれる部分とから
なるケーブルを有する。ドラムの周りに巻かれるケーブルの部分は、ケーブルの
張力に対応したドラムの周面上に法線方向の力を加える。ドラムとケーブルは相
互に作用して、ケーブルの長手方向に、ドラムに対するケーブルのスライド移動
に抵抗する摩擦力を生じる。ドラムは、第１の方向に回転することで、該ドラム
からケーブルを送り出してチャックを下降させる。また、ドラムは、第１の方向
と反対の第２の方向に回転すると、該ドラムの回りにケーブルを巻きつけて巻取
り、チャックを上方に引き上げる。チャックは、インゴットの成長前にケーブル
にプリテンションを作用させるように質量が選択されている。その結果、源材料
からインゴットを引き上げるためにケーブルが巻かれる際にドラムに巻かれるケ
ーブルの部分に生じる摩擦の増加が、溶融源材料から種結晶上にインゴットが成
長する際の該インゴットの重量の増加に少なくとも等しく、そのために、インゴ
ットが成長してもドラム上でケーブルがスリップすることはない。
【０００６】 本発明の他の形態において、装置は成長室内に配置された半導体源材料から単
結晶インゴットを引き上げる。その際、インゴットは、チョクラルスキー法に従
って種結晶上で成長される。概略、その装置は、所定の軸の周りに回転自在に設
けたドラムと、種結晶と源材料から該種結晶上に成長されるインゴットとを保持
するように構成されたチャックとを有する。その装置はさらに、ケーブルを有す
る。ケーブルは、ドラムに連結された第１の端部と、チャックに連結された第２
の端部と、ドラムに巻きつけられた部分とを有する。ドラムの周りに巻きつけら
れたケーブル部分は、ケーブルの張力に応じて、ドラム外周面に対して法線方向
の垂直力を作用する。ドラムとケーブルは相互に作用して、ケーブルの長手方向
に、ドラムに対するケーブルのスライド移動に抵抗する摩擦力を生じる。ドラム
は、第１の方向に回転すると、ドラムからケーブルを巻き取ってこれを送り出し
、チャックを下降させるとともに、第１の方向と反対の第２の方向に回転すると
、ドラムの周りにケーブルを巻き取り、チャックを上方に引き上げる。少なくと
もケーブルに接触するドラムの表面部分は、源材料からインゴットを引き上げる
ためにケーブルが巻き取られるにしたがってケーブルとドラムとの間の摩擦力を
増加する表面仕上げ材を有する。なお、その摩擦力の増加は、溶融した源材料か
ら種結晶上にインゴットが成長するときの該インゴットの重量の増加に少なくと
も等しい。
結晶インゴットを引き上げる。その際、インゴットは、チョクラルスキー法に従
って種結晶上で成長される。概略、その装置は、所定の軸の周りに回転自在に設
けたドラムと、種結晶と源材料から該種結晶上に成長されるインゴットとを保持
するように構成されたチャックとを有する。その装置はさらに、ケーブルを有す
る。ケーブルは、ドラムに連結された第１の端部と、チャックに連結された第２
の端部と、ドラムに巻きつけられた部分とを有する。ドラムの周りに巻きつけら
れたケーブル部分は、ケーブルの張力に応じて、ドラム外周面に対して法線方向
の垂直力を作用する。ドラムとケーブルは相互に作用して、ケーブルの長手方向
に、ドラムに対するケーブルのスライド移動に抵抗する摩擦力を生じる。ドラム
は、第１の方向に回転すると、ドラムからケーブルを巻き取ってこれを送り出し
、チャックを下降させるとともに、第１の方向と反対の第２の方向に回転すると
、ドラムの周りにケーブルを巻き取り、チャックを上方に引き上げる。少なくと
もケーブルに接触するドラムの表面部分は、源材料からインゴットを引き上げる
ためにケーブルが巻き取られるにしたがってケーブルとドラムとの間の摩擦力を
増加する表面仕上げ材を有する。なお、その摩擦力の増加は、溶融した源材料か
ら種結晶上にインゴットが成長するときの該インゴットの重量の増加に少なくと
も等しい。
【０００７】 本発明の他の目的と特徴は、一部が明らかであり、一部は以下に指摘されてい
る。
る。
【０００８】 （好適な実施形態の説明） 図面、まず図１を参照すると、本発明の装置は、全体が符号１０で示してある
。この装置１０は、単結晶のインゴット１２を半導体源材料（ソースマテリアル
）１４から引き上げるために利用される。半導体源材料１４は、成長室１６に配
置されている。上記インゴットは、チョクラルスキー法により、種結晶１８上に
成長される。結晶引き上げ装置１０は、図１に示してあり、その構成の詳細は、
当業者に周知である。一般に、結晶引き上げ装置１０は、引き上げ室２０、成長
室１６、及び坩堝２２を有する。坩堝２２は、源材料１４を保持するために、成
長室内に配置されている。引き上げ装置１０は、ケーブル２４を有する。ケーブ
ル２４は、第１の端部２６と、第２の端部３０を有する。第１の端部２６は、ド
ラム２８に接続され、第２の端部３０はチャック３２に接続されている。チャッ
ク３２は、種結晶１８と、源材料から種結晶上に成長されるインゴット１２を保
持するように構成されている。
。この装置１０は、単結晶のインゴット１２を半導体源材料（ソースマテリアル
）１４から引き上げるために利用される。半導体源材料１４は、成長室１６に配
置されている。上記インゴットは、チョクラルスキー法により、種結晶１８上に
成長される。結晶引き上げ装置１０は、図１に示してあり、その構成の詳細は、
当業者に周知である。一般に、結晶引き上げ装置１０は、引き上げ室２０、成長
室１６、及び坩堝２２を有する。坩堝２２は、源材料１４を保持するために、成
長室内に配置されている。引き上げ装置１０は、ケーブル２４を有する。ケーブ
ル２４は、第１の端部２６と、第２の端部３０を有する。第１の端部２６は、ド
ラム２８に接続され、第２の端部３０はチャック３２に接続されている。チャッ
ク３２は、種結晶１８と、源材料から種結晶上に成長されるインゴット１２を保
持するように構成されている。
【０００９】 引き上げ装置１０は、ウインチアセンブリ（ウインチ部）３４を有する。ウイ
ンチ部３４は、ケーブル２４を巻き出したり巻き取ったりして、種結晶１８を源
材料１４内に下降したり、源材料から種結晶上に成長されたインゴット１２を引
き上げるように駆動する。ウインチアセンブリ３４は、所定の軸を中心に回転自
在に設けたドラム２８と、溝付きリムを有するプーリ３６を有する。ケーブル２
４は、当業者にとって周知なように、プーリ３６を使用することなく、ケーブル
ドラム２８の周りに直接巻き取ってもよい。ドラム２８は、シャフト４２（図１
及び図２参照）にドラムを載せるために、ドラムのほぼ中心を貫通する開口部４
０を有する。ケーブル２４の一部は、ドラム２８の周りで、ドラムの外周に形成
された溝４４（図３参照）に巻かれる。ケーブル２８はまた、プーリ３６の上部
に巻き付けられる。プーリ３６は、ドラム２８の近傍に設けられ、その回転中心
がドラムの回転中心よりも僅かに上方に配置されている（図１参照）。ドラム２
８は、第１の方向に回転すると、このドラムからケーブル２４を繰り出し、ケー
ブルとチャック３２を下降し、これにより、種結晶１８を溶融物１４の中に下降
させ得る。第１の方向と反対の第２の方向に回転すると、ドラム２８はその周り
にケーブル２４を巻き取ると共にチャック３２を上方に引き上げ、インゴット１
２を溶融物１４から取り出す。ドラム２８は、例えばモータ（図示せず）等の適
当な手段によって駆動することができる。
ンチ部３４は、ケーブル２４を巻き出したり巻き取ったりして、種結晶１８を源
材料１４内に下降したり、源材料から種結晶上に成長されたインゴット１２を引
き上げるように駆動する。ウインチアセンブリ３４は、所定の軸を中心に回転自
在に設けたドラム２８と、溝付きリムを有するプーリ３６を有する。ケーブル２
４は、当業者にとって周知なように、プーリ３６を使用することなく、ケーブル
ドラム２８の周りに直接巻き取ってもよい。ドラム２８は、シャフト４２（図１
及び図２参照）にドラムを載せるために、ドラムのほぼ中心を貫通する開口部４
０を有する。ケーブル２４の一部は、ドラム２８の周りで、ドラムの外周に形成
された溝４４（図３参照）に巻かれる。ケーブル２８はまた、プーリ３６の上部
に巻き付けられる。プーリ３６は、ドラム２８の近傍に設けられ、その回転中心
がドラムの回転中心よりも僅かに上方に配置されている（図１参照）。ドラム２
８は、第１の方向に回転すると、このドラムからケーブル２４を繰り出し、ケー
ブルとチャック３２を下降し、これにより、種結晶１８を溶融物１４の中に下降
させ得る。第１の方向と反対の第２の方向に回転すると、ドラム２８はその周り
にケーブル２４を巻き取ると共にチャック３２を上方に引き上げ、インゴット１
２を溶融物１４から取り出す。ドラム２８は、例えばモータ（図示せず）等の適
当な手段によって駆動することができる。
【００１０】 ドラム２８に巻き付けられたケーブル２４の部分は、このケーブルの張力に応
じて、ドラムの外周面の所定の点で、垂直力（すなわち、接線と直角をなす力）
をドラムに作用する。ドラム２８とケーブル２４は相互に作用し、ドラム上の垂
直力にケーブルとドラムとの間の静摩擦係数を乗じた摩擦力を生じる。この摩擦
力は、ケーブルの長手方向に、ドラム２８に対するケーブル２４のスライド移動
に抵抗する。インゴット１２が種結晶１８から成長すると、ケーブルがドラム２
８に巻き取られるにつれて、インゴットの重量と、この重量によってケーブル２
４に生じる張力が増加する。インゴット１２の重量と対応するケーブル張力が増
加する速度（割合）が、ケーブル２４とドラム２８との間の摩擦力が増加する速
度（割合）よりも大きい場合、ケーブルが一時的にドラム上でスリップし、摩擦
力によって生じる引張荷重（負荷）がインゴットの重量増加によって生じるケー
ブル荷重（負荷）に等しくなる。ドラム２８上でケーブル２４がスリップするの
を防止するためには、上記摩擦力は、インゴット１２の重量により生じるケーブ
ルの引張荷重と常に等しいか大きい張力を生じるために十分なものでなければな
らない。摩擦力を増加するためには、ドラム２８に巻き付けられたケーブル２４
によって作用する垂直力又はケーブルとドラムとの間の静摩擦係数を大きくしな
ければならない。インゴットの重量により生じる荷重よりも摩擦力が大きい場合
、ケーブル２４とドラム２８が、インゴットが成長する際に、付加された荷重に
対して反対に作用し、ケーブルがドラム上でスリップするのを防止する。
じて、ドラムの外周面の所定の点で、垂直力（すなわち、接線と直角をなす力）
をドラムに作用する。ドラム２８とケーブル２４は相互に作用し、ドラム上の垂
直力にケーブルとドラムとの間の静摩擦係数を乗じた摩擦力を生じる。この摩擦
力は、ケーブルの長手方向に、ドラム２８に対するケーブル２４のスライド移動
に抵抗する。インゴット１２が種結晶１８から成長すると、ケーブルがドラム２
８に巻き取られるにつれて、インゴットの重量と、この重量によってケーブル２
４に生じる張力が増加する。インゴット１２の重量と対応するケーブル張力が増
加する速度（割合）が、ケーブル２４とドラム２８との間の摩擦力が増加する速
度（割合）よりも大きい場合、ケーブルが一時的にドラム上でスリップし、摩擦
力によって生じる引張荷重（負荷）がインゴットの重量増加によって生じるケー
ブル荷重（負荷）に等しくなる。ドラム２８上でケーブル２４がスリップするの
を防止するためには、上記摩擦力は、インゴット１２の重量により生じるケーブ
ルの引張荷重と常に等しいか大きい張力を生じるために十分なものでなければな
らない。摩擦力を増加するためには、ドラム２８に巻き付けられたケーブル２４
によって作用する垂直力又はケーブルとドラムとの間の静摩擦係数を大きくしな
ければならない。インゴットの重量により生じる荷重よりも摩擦力が大きい場合
、ケーブル２４とドラム２８が、インゴットが成長する際に、付加された荷重に
対して反対に作用し、ケーブルがドラム上でスリップするのを防止する。
【００１１】 ドラム２８とケーブル２４との間の摩擦力を増加する一つの方法は、ドラムに
ケーブルを巻く前に、ケーブルの引張荷重を増加することである。チャック３２
の重量は、インゴット１２の成長前、ケーブル２４にプリテンション（事前の張
力）を作用させるために増加してもよい。これにより、ケーブルを巻いて溶融源
材料１４からインゴットを引き上げる際の、ケーブル２４とドラム２８との間の
摩擦力の増加を、源材料から種結晶１８上にインゴットが成長する際のインゴッ
トの重量の増加に等しくする。インゴット１２の重量増加に等しい摩擦力の増加
を得るために十分なプリテンションをケーブル２４に与えるために、チャック３
２の質量は次の式で表されるものに少なくとも等しくすべきである。 Ｒ＊（ｄＭ／ｄＬ）／μ Ｒ：ドラムの半径 ｄＭ／ｄＬ：ケーブルの長さの変化に対する、インゴットの質量の増加率。ケー
ブルの長さは、チャックの上端部からケーブルとドラムとの接点までの垂直距離
Ｄとして与えられる。 μ：ケーブルとドラムとの間の静摩擦係数
ケーブルを巻く前に、ケーブルの引張荷重を増加することである。チャック３２
の重量は、インゴット１２の成長前、ケーブル２４にプリテンション（事前の張
力）を作用させるために増加してもよい。これにより、ケーブルを巻いて溶融源
材料１４からインゴットを引き上げる際の、ケーブル２４とドラム２８との間の
摩擦力の増加を、源材料から種結晶１８上にインゴットが成長する際のインゴッ
トの重量の増加に等しくする。インゴット１２の重量増加に等しい摩擦力の増加
を得るために十分なプリテンションをケーブル２４に与えるために、チャック３
２の質量は次の式で表されるものに少なくとも等しくすべきである。 Ｒ＊（ｄＭ／ｄＬ）／μ Ｒ：ドラムの半径 ｄＭ／ｄＬ：ケーブルの長さの変化に対する、インゴットの質量の増加率。ケー
ブルの長さは、チャックの上端部からケーブルとドラムとの接点までの垂直距離
Ｄとして与えられる。 μ：ケーブルとドラムとの間の静摩擦係数
【００１２】 最終径が２００ｍｍのインゴット１２の場合、ケーブルの単位長さに対するイ
ンゴット質量の増加率（ｄＭ／ｄＬ）は、約０．８８ｋｇ／ｃｍである。半径７
．６２ｃｍを有するドラム２８を備えた引き上げ装置１０でインゴット１２を成
長させ、ドラムとケーブル２４との間の静摩擦係数が０．３０の場合、ケーブル
のスリップを防止するための最小全チャック質量は、２３ｋｇである。
ンゴット質量の増加率（ｄＭ／ｄＬ）は、約０．８８ｋｇ／ｃｍである。半径７
．６２ｃｍを有するドラム２８を備えた引き上げ装置１０でインゴット１２を成
長させ、ドラムとケーブル２４との間の静摩擦係数が０．３０の場合、ケーブル
のスリップを防止するための最小全チャック質量は、２３ｋｇである。
【００１３】 上述の式は、ケーブル２４の径よりも少し大きな半径を有するドラム溝４４に
ついて用いられる。溝４４の形は、ケーブル２４と溝との間に形成される摩擦力
を増加するように修正できる。図４に示すように、溝は、ほぼＶ形状溝を形成す
る、広がっていく側壁４６を有する。角度を開けた側壁４６を有する溝４４を備
えたドラム２８に対し、チャック３２の質量は少なくとも以下の式で与えられる
値に少なくとも等しくすべきである。 Ｒ＊（ｄＭ／ｄＬ）＊（ｓｉｎ（α／２））／μ Ｒ：ドラムの半径 ｄＭ／ｄＬ：ケーブルの長さの変化に対する、インゴットの質量の増加率。ケー
ブルの長さは、チャックの上端部からケーブルとドラムとの接点までの垂直距離
Ｄとして与えられる。 α：溝の側壁の間の角度 μ：ケーブルとドラムとの間の静摩擦係数
ついて用いられる。溝４４の形は、ケーブル２４と溝との間に形成される摩擦力
を増加するように修正できる。図４に示すように、溝は、ほぼＶ形状溝を形成す
る、広がっていく側壁４６を有する。角度を開けた側壁４６を有する溝４４を備
えたドラム２８に対し、チャック３２の質量は少なくとも以下の式で与えられる
値に少なくとも等しくすべきである。 Ｒ＊（ｄＭ／ｄＬ）＊（ｓｉｎ（α／２））／μ Ｒ：ドラムの半径 ｄＭ／ｄＬ：ケーブルの長さの変化に対する、インゴットの質量の増加率。ケー
ブルの長さは、チャックの上端部からケーブルとドラムとの接点までの垂直距離
Ｄとして与えられる。 α：溝の側壁の間の角度 μ：ケーブルとドラムとの間の静摩擦係数
【００１４】 側壁４６の間の角度αが鋭くなって小さな値に近づくと、チャック３２の最小
重量が減少する。上述の式で指摘されているように、側壁４６の間の角度αが１
８０度に近づくと、サイン（正弦）項が１に近づき、上述の式は、ほぼ平行な側
壁４７（図４Ａ参照）を有する丸溝に必要とされる最小チャック重量を計算する
ために利用する上述の式に近づく。
重量が減少する。上述の式で指摘されているように、側壁４６の間の角度αが１
８０度に近づくと、サイン（正弦）項が１に近づき、上述の式は、ほぼ平行な側
壁４７（図４Ａ参照）を有する丸溝に必要とされる最小チャック重量を計算する
ために利用する上述の式に近づく。
【００１５】 チャック３２は、このチャックの全体質量が上述の式によって予め求められた
値まで増加するするように、更なる重量を受けるように構成されている。チャッ
ク３２は、種結晶１８の一部を収容するシード開口部５４を有する下部５０と、
ケーブル２４を収容する開口部５８を有する上部５６と、更なる重量を受けるた
めの中央部６０とを有する（図５及び図６参照）。チャック３２の下部は、円錐
台状の底部を有するほぼ円錐形状をしており、種結晶１８を所定の場所に固定（
ロック）するためのピン６４を収容するシード開口部５４にほぼ垂直に伸びる孔
６２を有する（図５参照）。種結晶１８は、この種結晶をチャック３２内に保持
するために、ピン６４に係合するノッチ６６が形成されている。ピン６４により
、インゴット１２の成長後、種結晶１８の除去及び交換が容易に行なえる。種結
晶１８は、本発明の範囲から逸脱することなく、別の手段によってチャック３２
に保持してもよい。
値まで増加するするように、更なる重量を受けるように構成されている。チャッ
ク３２は、種結晶１８の一部を収容するシード開口部５４を有する下部５０と、
ケーブル２４を収容する開口部５８を有する上部５６と、更なる重量を受けるた
めの中央部６０とを有する（図５及び図６参照）。チャック３２の下部は、円錐
台状の底部を有するほぼ円錐形状をしており、種結晶１８を所定の場所に固定（
ロック）するためのピン６４を収容するシード開口部５４にほぼ垂直に伸びる孔
６２を有する（図５参照）。種結晶１８は、この種結晶をチャック３２内に保持
するために、ピン６４に係合するノッチ６６が形成されている。ピン６４により
、インゴット１２の成長後、種結晶１８の除去及び交換が容易に行なえる。種結
晶１８は、本発明の範囲から逸脱することなく、別の手段によってチャック３２
に保持してもよい。
【００１６】 ステム６８は、全体として、下部５０から、中央部６０を通り、チャック３２
の上部５６へと上方に伸びている。ステム６８は、チャック３２の全体質量を増
加するために、ウエイトを収容する複数のリング７０の形に形成されている。孔
７２は、チャック３２の下部５０と上部５６を連結するためにピン７４を収容す
るステム６８を介してほぼ横方向に伸びている。チャック３２の上部５６は、ス
テム６８を収容するためのキャビティ７６と、キャビティを横方向に伸び且つピ
ン７４を収容するためにステム６８内の孔７２に整列する開口部７８を有する。
ボール８０は、チャック３２にケーブル２４を保持するために、チャック３２の
上部５６に設けた開口部５８にケーブル２４を挿入した後、このケーブル２４の
端部に取り付けられる（図６参照）。加熱された源溶融物１４に晒されるチャッ
クの下部の露出部からステムを介して伝達される熱からケーブルを熱的に保護す
るため、ケーブル２４とステム６８との間で、チャック３２の上部に絶縁体８２
が配置されている。チャック３２の下部５０は、グラファイトで形成するのが好
ましい。チャック３２の上部５６は、水晶で形成するのが好ましい。しかし、こ
れら下部と上部は共に、本発明の範囲から逸脱することなく、モリブデン、タン
グステン、又はタンタル等の他の適当な材料で形成してもよい。
の上部５６へと上方に伸びている。ステム６８は、チャック３２の全体質量を増
加するために、ウエイトを収容する複数のリング７０の形に形成されている。孔
７２は、チャック３２の下部５０と上部５６を連結するためにピン７４を収容す
るステム６８を介してほぼ横方向に伸びている。チャック３２の上部５６は、ス
テム６８を収容するためのキャビティ７６と、キャビティを横方向に伸び且つピ
ン７４を収容するためにステム６８内の孔７２に整列する開口部７８を有する。
ボール８０は、チャック３２にケーブル２４を保持するために、チャック３２の
上部５６に設けた開口部５８にケーブル２４を挿入した後、このケーブル２４の
端部に取り付けられる（図６参照）。加熱された源溶融物１４に晒されるチャッ
クの下部の露出部からステムを介して伝達される熱からケーブルを熱的に保護す
るため、ケーブル２４とステム６８との間で、チャック３２の上部に絶縁体８２
が配置されている。チャック３２の下部５０は、グラファイトで形成するのが好
ましい。チャック３２の上部５６は、水晶で形成するのが好ましい。しかし、こ
れら下部と上部は共に、本発明の範囲から逸脱することなく、モリブデン、タン
グステン、又はタンタル等の他の適当な材料で形成してもよい。
【００１７】 リング７０は、結晶成長室１６の環境内で好適に使用できるモリブデン、タン
タル、又はタングステン等の耐熱金属で形成するのが好ましい。リング７０の数
と大きさ、およびリングの材料は、本発明の範囲から逸脱することなく、上述し
たものと異なるものであってもよい。例えば、一つの大きなリング（図示せず）
を使用してもよい。
タル、又はタングステン等の耐熱金属で形成するのが好ましい。リング７０の数
と大きさ、およびリングの材料は、本発明の範囲から逸脱することなく、上述し
たものと異なるものであってもよい。例えば、一つの大きなリング（図示せず）
を使用してもよい。
【００１８】 管状のシールド８４が、リング７０を包囲するために、チャック３２の下部５
０と上部５６の間に配置されている（図６と図７）。シールド８４は、耐熱金属
リング７０を囲む酸素と反応して一酸化炭素又は二酸化炭素の保護層を形成する
グラファイト又はその他の適当な材料で形成するのが好ましい。この保護層は、
成長室１６が開放され且つリングが依然としてモリブデンと酸素との間に反応を
生じるために十分な温度であるとき、酸素とモリブデンリング７０とが反応する
のを防止する。シールド８４は、リングが温度とガスの反応条件に晒されないよ
うに、結晶成長法が改良されて制御される場合、取り除くことができる。
０と上部５６の間に配置されている（図６と図７）。シールド８４は、耐熱金属
リング７０を囲む酸素と反応して一酸化炭素又は二酸化炭素の保護層を形成する
グラファイト又はその他の適当な材料で形成するのが好ましい。この保護層は、
成長室１６が開放され且つリングが依然としてモリブデンと酸素との間に反応を
生じるために十分な温度であるとき、酸素とモリブデンリング７０とが反応する
のを防止する。シールド８４は、リングが温度とガスの反応条件に晒されないよ
うに、結晶成長法が改良されて制御される場合、取り除くことができる。
【００１９】 上述のように、ケーブル２４とドラム２８との間の静摩擦係数を増加すること
により、摩擦力が増加する（図１参照）。静摩擦係数は、源材料１４からインゴ
ット１２を引き上げるためにケーブル２４が巻かれるとき、ケーブルとドラムと
の間の摩擦力が増加が溶融した源材料からの種結晶１８上で成長するインゴット
の重量増加に等しくなるように、増加される。摩擦力は、ケーブル２４に接触す
るドラム２８の溝４４の表面に摩擦増加コーティング８６を設けて高い静摩擦係
数を有する表面仕上げを形成することにより、増加することができる（図１と図
４参照）。ケーブル２４とドラム２８との間の静摩擦係数を大きくするために、
タングステンカーバイド又はクロムカーバイド等のプラズマスプレーコーティン
グ８６をドラム溝４４に堆積してもよい。この場合、チャック３２に必要な最小
全重量を軽減できる。コーティング８６を用いると、溝表面の耐久性と耐磨耗性
も改善される。ケーブル２４とドラム２８との間の静摩擦係数を大きくするため
に、他の摩擦増加コーティングを塗布してもよいし、溝表面を粗い表面仕上げに
加工してもよい。
により、摩擦力が増加する（図１参照）。静摩擦係数は、源材料１４からインゴ
ット１２を引き上げるためにケーブル２４が巻かれるとき、ケーブルとドラムと
の間の摩擦力が増加が溶融した源材料からの種結晶１８上で成長するインゴット
の重量増加に等しくなるように、増加される。摩擦力は、ケーブル２４に接触す
るドラム２８の溝４４の表面に摩擦増加コーティング８６を設けて高い静摩擦係
数を有する表面仕上げを形成することにより、増加することができる（図１と図
４参照）。ケーブル２４とドラム２８との間の静摩擦係数を大きくするために、
タングステンカーバイド又はクロムカーバイド等のプラズマスプレーコーティン
グ８６をドラム溝４４に堆積してもよい。この場合、チャック３２に必要な最小
全重量を軽減できる。コーティング８６を用いると、溝表面の耐久性と耐磨耗性
も改善される。ケーブル２４とドラム２８との間の静摩擦係数を大きくするため
に、他の摩擦増加コーティングを塗布してもよいし、溝表面を粗い表面仕上げに
加工してもよい。
【００２０】 上述のように、チャック３２の質量を増加することにより、又はドラムに摩擦
増加コーティング８６を塗布することによってケーブルとドラムとの間の静摩擦
係数を上昇することにより、ケーブル２４とドラム２８との間の摩擦力を高める
ことができる。このような引き上げ装置に対する変更は、単独で又は組み合わせ
て用いることができ、これにより、インゴット１２が種結晶１８上で成長するに
したがってインゴット重量が大きくなることに起因するドラム２８におけるケー
ブル２４のスリップを防止するために十分な摩擦力を得ることができる。
増加コーティング８６を塗布することによってケーブルとドラムとの間の静摩擦
係数を上昇することにより、ケーブル２４とドラム２８との間の摩擦力を高める
ことができる。このような引き上げ装置に対する変更は、単独で又は組み合わせ
て用いることができ、これにより、インゴット１２が種結晶１８上で成長するに
したがってインゴット重量が大きくなることに起因するドラム２８におけるケー
ブル２４のスリップを防止するために十分な摩擦力を得ることができる。
【００２１】 結晶成長プロセスの開始時、坩堝２２内の半導体源材料１４の溶融物は、石英
坩堝に多結晶シリコンを固まり等の固形半導体源材料を仕込むことで形成される
（図１参照）。加熱要素（図示せず）が起動すると、固形源材料が溶解する。ド
ラム２８は時計周り方向に回転する（図１参照）。これによりケーブル２４が繰
り出され、チャック３２を下降し、種結晶１８が溶融し始めるまで溶融源材料中
に浸けられる。ドラム２８は反時計回り方向に回転し、ケーブル２４を巻取り、
溶融物１４から種結晶１８を引き上げる。インゴット１２の径は、引き上げ速度
・溶融温度・又はそれらの両方を遅くすることにより、次第に大きくなる。イン
ゴット１２の円筒部分は、引き上げ速度又は溶融温度若しくはそれらの両方を制
御することにより一定の径をもって成長される。その間、溶融した源材料のレベ
ルの減少が補正される。溶融温度は、インゴット１２の成長の終わりまで制御さ
れ、坩堝２２から源材料１４が完全に無くなる前にインゴットの終端部に端部円
錐部が形成される。ケーブル２４とドラム２８との間の摩擦力は、ケーブルのス
リップを防止する。これにより、成長プロセスの間、溶融物からの結晶の引き上
げがスムーズに且つ連続的に行なわれる。
坩堝に多結晶シリコンを固まり等の固形半導体源材料を仕込むことで形成される
（図１参照）。加熱要素（図示せず）が起動すると、固形源材料が溶解する。ド
ラム２８は時計周り方向に回転する（図１参照）。これによりケーブル２４が繰
り出され、チャック３２を下降し、種結晶１８が溶融し始めるまで溶融源材料中
に浸けられる。ドラム２８は反時計回り方向に回転し、ケーブル２４を巻取り、
溶融物１４から種結晶１８を引き上げる。インゴット１２の径は、引き上げ速度
・溶融温度・又はそれらの両方を遅くすることにより、次第に大きくなる。イン
ゴット１２の円筒部分は、引き上げ速度又は溶融温度若しくはそれらの両方を制
御することにより一定の径をもって成長される。その間、溶融した源材料のレベ
ルの減少が補正される。溶融温度は、インゴット１２の成長の終わりまで制御さ
れ、坩堝２２から源材料１４が完全に無くなる前にインゴットの終端部に端部円
錐部が形成される。ケーブル２４とドラム２８との間の摩擦力は、ケーブルのス
リップを防止する。これにより、成長プロセスの間、溶融物からの結晶の引き上
げがスムーズに且つ連続的に行なわれる。
【００２２】 以上の説明から明らかなように、本発明の引き上げ装置１０は数々の利点を有
する。重要なことは、引き上げ装置が、源材料１４からインゴットを引き上げる
際に、ケーブル２４とインゴット１２のスリップを防止し、これにより、結晶の
品質や製造を低下させるゼロ転位構造を生じる得る、源材料の溶融面での跳ね返
り波を防止する。
する。重要なことは、引き上げ装置が、源材料１４からインゴットを引き上げる
際に、ケーブル２４とインゴット１２のスリップを防止し、これにより、結晶の
品質や製造を低下させるゼロ転位構造を生じる得る、源材料の溶融面での跳ね返
り波を防止する。
【００２３】 このように、本発明の目的が達成され、その他の利点が得られることが理解で
きる。
きる。
【００２４】 本発明の範囲から逸脱することなく上述した構成は種々の変更できる。上述し
た説明に含まれ又は添付図面に示された全ての事項は、説明のためのものであっ
て、限定的な意味に解釈されるべきでない。
た説明に含まれ又は添付図面に示された全ての事項は、説明のためのものであっ
て、限定的な意味に解釈されるべきでない。
【図１】 本発明に係る引き上げ装置の概略断面図。
【図２】 図１の装置のケーブルドラムの側面図。
【図３】 図２の３−３線を通る断面図。
【図４】 ドラムの溝に収容されたケーブルを示す、図３のケーブルドラム
の拡大断片図。
の拡大断片図。
【図４Ａ】 ほぼ平行な側壁を有する溝に収容されたケーブルを示す、ケー
ブルドラムの拡大断片図。
ブルドラムの拡大断片図。
【図５】 種結晶を保持するとともにケーブルに接続された、図１の引き上
げ装置のシードチャックの側面図。
げ装置のシードチャックの側面図。
【図６】 図５のシードチャックの断面図。
【図７】 図５のシードチャックの展開図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハロルド・コーブ アメリカ合衆国63017ミズーリ州タウン・ アンド・カントリー、ベンワース・コート 13717番 (72)発明者 リチャード・ジー・シュレンカー アメリカ合衆国63017ミズーリ州チェスタ ーフィールド、ローズ・ゲート・レイン 15566番 (72)発明者 ディック・エス・ウィリアムズ アメリカ合衆国77059テキサス州ヒュース トン、プリンス・パイン・トレイル4514番
Claims (19)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法にしたがって種結晶上にインゴットを成
長させながら、成長室内に配置された半導体源材料から単結晶インゴットを引き
上げる装置において、この装置は、 所定の軸の周りを回転するように設けたドラムと、 種結晶と該種結晶上に源材料から成長されたインゴットとを保持するように構
成されたチャックと、 ドラムに接続された第１の端部と、チャックに接続された第２の端部と、ドラ
ムに巻かれた部分とを有するケーブルとを有し、 上記ドラムに巻かれたケーブルの部分は、ケーブルの張力に応じて、ドラムの
外周面に垂直力を作用し、 ドラムとケーブルは、ケーブルの長手方向に、ドラムに対するケーブルのスリ
ップ移動に抵抗する摩擦力を生じるように相互に作用し、 ドラムは、第１の方向に回転すると、該ドラムからケーブルを繰り出し、これ
によりケーブルを送り出してチャックを下降させ、第１の方向と反対の第２の方
向に回転すると、該ドラムの周りにケーブルを巻取り、これによりケーブルを巻
きとってチャックを上方に引き上げ、 チャックは、インゴットの成長前にケーブルにプリテンションを作用するよう
に選択された質量を有し、これにより、ケーブルを巻きとって源材料からインゴ
ットを引き上げる際に、ドラムに巻かれるケーブルの部分に作用する摩擦力の増
加が、溶融源材料から種結晶上にインゴットが成長する際の該インゴットの重量
増加に少なくとも等しくなり、その結果、ケーブルはインゴットが成長する間は
ドラム上でスリップすることがないようにしてある装置。 - 【請求項２】 チャックの質量は、少なくとも以下の式で与えられる値に等
しい請求項１に記載の装置。 Ｒ＊（ｄＭ／ｄＬ）／μ Ｒ：ドラムの半径。 ｄＭ／ｄＬ：ケーブルの長さの変化に対する、インゴットの質量の増加率（ケー
ブルの長さは、チャックの上端部からケーブルとドラムとの接点までの垂直距離
Ｄとして与えられる。）。 μ：ケーブルとドラムとの間の静摩擦係数。 - 【請求項３】 チャックは、種結晶の一部を受けるための開口部を有する下
部と、ケーブルを受けるための開口部を有する上部と、中央部とを有し、上記装
置はまた、チャックの質量を増加するために、中央部に収容可能なウエイトを有
する請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 チャックはまた、該チャックの中央部を貫通するステムを有
し、ウエイトはステム上に配置される大きさと形のリングを有する請求項３に記
載の装置。 - 【請求項５】 ウエイトは複数のリングを有する請求項４に記載の装置。
- 【請求項６】 リングは耐熱金属で形成されている請求項４に記載の装置。
- 【請求項７】 リングを覆うシールドを有する請求項４に記載の装置。
- 【請求項８】 シールドはグラファイトから形成されている請求項７に記載
の装置。 - 【請求項９】 ドラムは該ドラムの外周に形成された溝を有し、ドラムに巻
かれるケーブルの部分はその溝に配置される請求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】 溝の表面は、ケーブルとドラムとの間の静摩擦係数を増加
するために、摩擦力増加コーティングを有する請求項９に記載の装置。 - 【請求項１１】 摩擦力増加コーティングは、プラズマスプレータングステ
ンカーバイド及びプラズマスプレークロムコーティングの群から選択されている
請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 溝は外側に広がる側壁によって形成され、Ｖ形状の溝に形
成されている請求項９に記載の装置。 - 【請求項１３】 チャックの質量は、少なくとも以下の式で与えられる値に
等しい請求項１２に記載の装置。 Ｒ＊（ｄＭ／ｄＬ）＊（ｓｉｎ（α／２））／μ Ｒ：ドラムの半径。 ｄＭ／ｄＬ：ケーブルの長さの変化に対する、インゴットの質量の増加率（ケー
ブルの長さは、チャックの上端部からケーブルとドラムとの接点までの垂直距離
Ｄとして与えられる。）。 α：溝の側壁の間の角度。 μ：ケーブルとドラムとの間の静摩擦係数。 - 【請求項１４】 チョクラルスキー法にしたがって種結晶上にインゴットを
成長させながら、成長室内に配置された半導体源材料から単結晶インゴットを引
き上げる装置において、この装置は、 所定の軸の周りを回転するように設けたドラムと、 種結晶と該種結晶上に源材料から成長されたインゴットとを保持するように構
成されたチャックと、 ドラムに接続された第１の端部と、チャックに接続された第２の端部と、ドラ
ムに巻かれた部分とを有するケーブルとを有し、 上記ドラムに巻かれたケーブルの部分は、ケーブルの張力に応じて、ドラムの
外周面に垂直力を作用し、 ドラムとケーブルは、ケーブルの長手方向に、ドラムに対するケーブルのスリ
ップ移動に抵抗する摩擦力を生じるように相互に作用し、 ドラムは、第１の方向に回転すると、該ドラムからケーブルを繰り出し、これ
によりケーブルを送り出してチャックを下降させ、第１の方向と反対の第２の方
向に回転すると、該ドラムの周りにケーブルを巻取り、これによりケーブルを巻
きとってチャックを上方に引き上げ、 少なくともケーブルに接触するドラムの表面部分は、ケーブルを巻きとって源
材料からインゴットを引き上げる際に、ケーブルとドラムとの間に生じる摩擦を
増加させる表面仕上げを有し、 上記摩擦の増加は、溶融した源材料から種結晶上にインゴットが成長される際
に該インゴットの重量の増加に少なくとも等しく、これにより、インゴットが成
長する間、ケーブルがドラム上でスリップしないようにしてある装置。 - 【請求項１５】 ドラムは該ドラムの外周に形成された溝を有し、ドラムに
巻かれるケーブル部分がその溝に配置される請求項１４に記載の装置。 - 【請求項１６】 溝は外側に広がる側壁によって形成され、Ｖ形状の溝に形
成されている請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１７】 溝の表面は、ケーブルとドラムとの間の静摩擦係数を高め
るために、摩擦力増加コーティングを有する請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１８】 摩擦力増加コーティングは、プラズマスプレータングステ
ンカーバイド及びプラズマスプレークロムコーティングの群から選択されている
請求項１７に記載の装置。 - 【請求項１９】 チャックの質量は、少なくとも以下の式で与えられる値に
等しい請求項１に記載の装置。 Ｒ＊（ｄＭ／ｄＬ）／μ Ｒ：ドラムの半径。 ｄＭ／ｄＬ：ケーブルの長さの変化に対する、インゴットの質量の増加率（ケー
ブルの長さは、チャックの上端部からケーブルとドラムとの接点までの垂直距離
Ｄとして与えられる。）。 μ：ケーブルとドラムとの間の静摩擦係数。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/978,334 | 1997-11-25 | ||
| US08/978,334 US5935328A (en) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Apparatus for use in crystal pulling |
| PCT/US1998/023805 WO1999027165A1 (en) | 1997-11-25 | 1998-11-10 | Apparatus for use in crystal pulling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001524446A true JP2001524446A (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=25525988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000522301A Withdrawn JP2001524446A (ja) | 1997-11-25 | 1998-11-10 | インゴット引き上げ装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5935328A (ja) |
| EP (1) | EP1034323B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001524446A (ja) |
| KR (1) | KR20010032413A (ja) |
| CN (1) | CN1280634A (ja) |
| DE (1) | DE69802008T2 (ja) |
| MY (1) | MY133072A (ja) |
| TW (1) | TW428054B (ja) |
| WO (1) | WO1999027165A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
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|---|---|---|---|---|
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| US6238483B1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-05-29 | Memc Electronic Materials, Inc. | Apparatus for supporting a semiconductor ingot during growth |
| CN1396965A (zh) | 2000-02-01 | 2003-02-12 | Memc电子材料有限公司 | 用于控制硅晶体生长使生长速率和直径的偏差减至最小的方法 |
| US6835247B2 (en) * | 2000-10-31 | 2004-12-28 | Advanced Silicon Materials Llc | Rod replenishment system for use in single crystal silicon production |
| CN1329558C (zh) * | 2004-08-13 | 2007-08-01 | 山东大学 | 具有阻尼的晶体旋转提拉装置 |
| US7465288B2 (en) * | 2005-06-28 | 2008-12-16 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Actuation handle for a catheter |
| TWI382107B (zh) * | 2008-05-16 | 2013-01-11 | Sino American Silicon Prod Inc | Long crystal furnace pull crystal rod |
| EP2356268B1 (en) * | 2008-11-05 | 2013-07-31 | MEMC Singapore Pte. Ltd. | Methods for preparing a melt of silicon powder for silicon crystal growth |
| CN101713097B (zh) * | 2009-12-18 | 2011-10-05 | 江苏华盛天龙光电设备股份有限公司 | 一种自动平衡补偿式硅单晶生长用提升装置 |
| US9634098B2 (en) | 2013-06-11 | 2017-04-25 | SunEdison Semiconductor Ltd. (UEN201334164H) | Oxygen precipitation in heavily doped silicon wafers sliced from ingots grown by the Czochralski method |
| KR101623641B1 (ko) * | 2014-08-04 | 2016-05-23 | 주식회사 엘지실트론 | 잉곳성장장치 |
| US11255024B2 (en) | 2019-06-18 | 2022-02-22 | Linton Crystal Technologies Corp. | Seed lifting and rotating system for use in crystal growth |
| US11891721B2 (en) | 2020-12-09 | 2024-02-06 | Linton Kayex Technology Co., Ltd | Spool-balanced seed lift |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL128651C (ja) * | 1966-01-26 | |||
| US4002523A (en) * | 1973-09-12 | 1977-01-11 | Texas Instruments Incorporated | Dislocation-free growth of silicon semiconductor crystals with <110> orientation |
| US4235848A (en) * | 1978-06-15 | 1980-11-25 | Apilat Vitaly Y | Apparatus for pulling single crystal from melt on a seed |
| US4371502A (en) * | 1980-02-08 | 1983-02-01 | Ferrofluidics Corporation | Crystal growing furnace pulling head |
| NL8102566A (nl) * | 1980-06-14 | 1982-01-04 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Inrichting voor het door middel van een opwikkelbaar trekorgaan uit een kroes trekken van een enkel kristal. |
| US4301120A (en) * | 1980-09-02 | 1981-11-17 | Ferrofluidics Corporation | Chain introduction means for a crystal growth pulling head |
| US4352785A (en) * | 1982-01-04 | 1982-10-05 | Western Electric Co., Inc. | Crystal grower with torque supportive collapsible pulling mechanism |
| DE3333960A1 (de) * | 1983-09-20 | 1985-04-04 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Verfahren zur herstellung von versetzungsfreien einkristallstaeben aus silicium |
| DE3414290A1 (de) * | 1984-04-14 | 1985-10-24 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Kristallhalter |
| JPS6447914A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Shinetsu Handotai Kk | Apparatus for measuring crystal-rod lifting load |
| DE3733562A1 (de) * | 1987-10-03 | 1989-04-20 | Leybold Ag | Vorrichtung zum ziehen eines einkristalls aus einem tiegel mittels eines aufwickelbaren ziehorgans |
| JP2714986B2 (ja) * | 1989-06-27 | 1998-02-16 | 東芝セラミックス株式会社 | ワイヤ固定装置 |
| DE69017642T2 (de) * | 1989-12-22 | 1995-07-06 | Shinetsu Handotai Kk | Vorrichtung zur Herstellung von Einkristallen nach dem Czochralski-Verfahren. |
| DE4329283C2 (de) * | 1993-08-31 | 1997-02-13 | Leybold Ag | Drehkopf für Kristallziehanlagen für die Durchführung des Czochralski-Prozesses |
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