JP2014214052A - 結晶重量測定装置及び結晶引上装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】引上げ動作に与える影響を抑制しつつ、結晶の重量を精度よく測定することが可能な結晶重量測定装置および結晶引上装置を提供すること。【解決手段】下端部31Aに単結晶シリコンが係止されるワイヤ31と、前記ワイヤ31を巻取る巻取ドラム32と、前記巻取ドラム32の駆動源とを有する引上機構を備えた結晶引上装置に用いる結晶重量測定装置4であって、前記ワイヤ31を下端部31A側から前記巻取ドラム32側に転向する測定用ローラ41と、ロードセル42とを備え、 前記ロードセル42は、その測定軸線Lを、前記ワイヤ31の前記下端部31A側の引張力F1及び前記巻取ドラム32側の引張力F2による合成力F12の作用線と一致させて配置されていることを特徴とする。【選択図】図2
Description
この発明は、ワイヤと、巻取ドラムとを有する引上機構を備えた結晶引上装置において結晶の重量を測定する結晶重量測定装置及びこの結晶重量測定装置を備えた結晶引上装置に関する。
従来、結晶シリコン等の結晶を引き上げる結晶引上装置は、ワイヤと、巻取ドラムとを有する引上機構が装置上部に設置され、ワイヤの第1端部側でるつぼ内の融液から結晶を成長させ、成長させた結晶を引き上げる場合に、結晶重量測定装置で結晶の重量を測定することが一般的である。
図6に示すのは、従来の結晶重量測定装置の一般的な例を示す図である。
図6(A)に示す結晶重量測定装置110Aは、測定用ローラ111と、ロードセル112とを備え、結晶シリコン(結晶)を懸架したワイヤ115は、測定用ローラ111の周縁上で接触、転向され、巻取ドラム116が矢印R方向に回転することで巻取ドラム116に巻き取られるようになっている。
図6(A)に示す結晶重量測定装置110Aは、測定用ローラ111と、ロードセル112とを備え、結晶シリコン(結晶)を懸架したワイヤ115は、測定用ローラ111の周縁上で接触、転向され、巻取ドラム116が矢印R方向に回転することで巻取ドラム116に巻き取られるようになっている。
結晶重量測定装置110Aでは、測定用ローラ111の回転軸111Jは、ワイヤ115の軸線がロードセル112の測定軸線Lと一致するようにロードセル112に立設された支持部材117に支承された構成となっている。
結晶重量測定装置110Aにおいては、ワイヤ115にかかる結晶シリコンの重量による荷重P1は、測定用ローラ111及び支持部材117を介してロードセル112に伝達されるので、ワイヤ115に作用する荷重P1は、ロードセル112の測定軸線L上に作用するものの、荷重P1と巻取ドラム116による巻取力P2の合成力P12が、測定軸線Lとずれてしまうので、ロードセル112に曲げ力が生じて、結晶シリコンの重量を正確に測定することは容易ではない。
一方、図6(B)に示す結晶重量測定装置110Bは、測定用ローラ111と、ロードセル113とを備え、結晶シリコンを懸架したワイヤ115が測定用ローラ111の周縁上で接触、転向され、巻取ドラム116が矢印R方向に回転することで巻取ドラム116に巻き取られるようになっている。
結晶重量測定装置110Bでは、測定用ローラ111の回転軸111Jが、ロードセル113の測定軸線Lと一致させてロードセル113から懸架された支持部材118に支承された構成となっている。
結晶重量測定装置110Bにおいては、ワイヤ115にかかる結晶シリコンの荷重P1は、測定用ローラ111及び支持部材118を介してロードセル113に伝達されるので、測定用ローラ111の回転軸111Jが、ロードセル113の測定軸線L上においてロードセル113と連結され、ワイヤ115にかかる荷重P1は測定軸線Lと平行に作用するものの、結晶シリコンの荷重P1と巻取ドラム116の巻取力P3による合成力P13が、ロードセル113の測定軸線Lに交差する向きに作用するので、ロードセル113に曲げ力が生じてしまい、結晶シリコンの重量を正確に測定することは容易ではない。
そこで、上記問題点を解決するために、例えば、支点を中心に上下方向に回動自在な測定用レバーの中間部に回転自在に滑車を設けて、この滑車を介してワイヤ引上機構の巻取りドラムに巻き掛けられたワイヤが吊り下げ、この測定用レバーの先端下部にロードセルを配置し、結晶シリコンの荷重によりロードセルに測定軸線の荷重のみを測定するカンチレバー方式の結晶重量測定装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、ワイヤ引上機構の巻取りドラムに巻き掛けられたワイヤが、滑車を介して吊り下げられ、この滑車にロードセルが設けられた滑車による直接測定方式の結晶重量測定装置が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、特許文献1に記載のカンチレバー方式の結晶重量測定装置は、測定用レバーに設置された滑車およびロードセルと支点との距離の比に応じて、結晶重量を測定可能とするので、ロードセルの容量が実際の結晶重量に比べて小さくてすむ反面、構造が複雑になり、ロードセルにおいて重量を測定する際のノイズが大きくなり、測定精度が悪化するという問題がある。
また、特許文献2に記載の滑車による直接測定方式の結晶重量測定装置は、滑車にかかる力を直接ロードセルによって測定するようにしているので、大容量(結晶重量の2倍)のロードセルが必要となり、測定誤差が大きくなるという問題がある。
また、滑車が振れることによりワイヤが振れ、引上げ動作が不安定になるという問題がある。また、巻取ドラムとワイヤの間隔を適度に確保するためには、滑車の直径を大きくすることが必要となり、結晶引上装置の設計上の自由度を低下させるという問題がある。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、結晶引上装置における引上げ動作に与える影響を抑制しつつ、小さなスペースで結晶の重量を精度よく測定することが可能な結晶重量測定装置および結晶引上装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に記載の発明は、第1端部に結晶が係止されるワイヤと、前記ワイヤを巻取る巻取ドラムと、前記巻取ドラムを回転させる駆動源と、を有する引上機構を備えた結晶引上装置において前記結晶の重量を測定する結晶重量測定装置であって、前記ワイヤを第1端部側から前記巻取ドラム側に転向する測定用ローラと、前記測定用ローラに連結されるロードセルとを備え、前記ロードセルは、その測定軸線を、前記ワイヤの前記第1端部側の引張力及び前記巻取ドラム側の引張力による合成力の作用線と一致させて配置されていることを特徴とする。
請求項1に記載の発明は、第1端部に結晶が係止されるワイヤと、前記ワイヤを巻取る巻取ドラムと、前記巻取ドラムを回転させる駆動源と、を有する引上機構を備えた結晶引上装置において前記結晶の重量を測定する結晶重量測定装置であって、前記ワイヤを第1端部側から前記巻取ドラム側に転向する測定用ローラと、前記測定用ローラに連結されるロードセルとを備え、前記ロードセルは、その測定軸線を、前記ワイヤの前記第1端部側の引張力及び前記巻取ドラム側の引張力による合成力の作用線と一致させて配置されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、結晶引上装置であって、請求項1又は請求項2に記載の結晶重量測定装置を備えることを特徴とする。
この発明に係る結晶重量測定装置及び引上装置によれば、結晶を引き上げるワイヤを第1端部側から巻取ドラム側に転向する測定用ローラと、測定用ローラに連結されるロードセルとを備えていて、測定用ローラが、第1端部に係止された結晶を鉛直に支持するとともにロードセルの測定軸線が、ワイヤの第1端部側の引張力及び巻取ドラム側の引張力による合成力の作用線と一致させて配置されているので、ワイヤの第1端部側の引張力及び巻取ドラム側の引張力による合成力が、ロードセルの測定軸線方向に正確に作用する。その結果、結晶の重量を精度よく測定することができる。
この明細書において、ロードセルの測定軸線とは、ロードセルに荷重が作用した場合に、ロードセルが測定対象荷重による曲げ力等の影響を受けることなく、ロードセルにおいて測定対象荷重の作用点をなす位置における測定対象荷重の付加可能な方向の軸線をいう。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の結晶重量測定装置であって、前記測定用ローラは、前記ワイヤの巻取ドラム側が水平に支持される位置に配置され、前記測定軸線は、前記ワイヤの前記第1端部側の引張力及び前記巻取ドラム側の引張力に対して45°となる向きに配置されていることを特徴とする。
この発明に係る結晶引上装置によれば、測定用ローラが、ワイヤの巻取ドラム側が水平に支持される位置に配置され、ワイヤの前記第1端部側の引張力及び前記巻取ドラム側の引張力に対して45°となる向きに配置されているので、結晶引上げ操作及びメンテナンスを考慮した場合に、結晶引上装置において容易に配置することができる。
この発明に係る結晶重量測定装置および結晶引上装置引上装置によれば、引上げ動作に与える影響を抑制しつつ、小さなスペースで結晶の重量を精度よく測定することができる。
以下、図1、図2を参照し、この発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る結晶シリコン引上装置(結晶引上装置)の概略を示す図であり、符号1は結晶シリコン引上装置を、符号Sは単結晶シリコン(結晶)を示している。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る結晶シリコン引上装置(結晶引上装置)の概略を示す図であり、符号1は結晶シリコン引上装置を、符号Sは単結晶シリコン(結晶)を示している。
結晶シリコン引上装置1は、図1に示すように、炉本体2と、ワイヤ引上機構(引上機構)3と、結晶重量測定装置4とを備えている。
炉本体2は、石英ルツボ21と、黒鉛サセプタ22と、下軸23と、結合機構24と、ルツボ回転モータ25と、ルツボ昇降モータ26と、ヒータ27と、保温材28とを備えている。
炉本体2は、石英ルツボ21と、黒鉛サセプタ22と、下軸23と、結合機構24と、ルツボ回転モータ25と、ルツボ昇降モータ26と、ヒータ27と、保温材28とを備えている。
石英ルツボ21は、例えば、平面視炉本体2の中央部に設けられ、黒鉛サセプタ22によって保持され、黒鉛サセプタ22の下端部は、下軸23の上部に設けられている。
黒鉛サセプタ22は、周囲に石英ルツボ21内のシリコン融液Mの温度を制御するヒータ27が設置され、ヒータ27と炉本体2の内壁部との間には保温材28が配置されている。
黒鉛サセプタ22は、周囲に石英ルツボ21内のシリコン融液Mの温度を制御するヒータ27が設置され、ヒータ27と炉本体2の内壁部との間には保温材28が配置されている。
下軸23は、下端部が結合機構24と連結されるとともに、結合機構24を介してルツボ回転モータ25およびルツボ昇降モータ26に連結されていて、石英ルツボ21は、ルツボ回転モータ25により水平面内で所定方向に回転され、ルツボ昇降モータ26により上下方向に移動するようになっている。
また、炉本体2の上端には、円筒状の上部チャンバー2Aが着脱自在に連結され、上部チャンバー2Aの上端に引上ヘッド29が設けられている。また、引上ヘッド29内にはワイヤ引上機構3が設けられている。
引上ヘッド29は、ヘッド回転モータ29Mを備えていて、ヘッド回転モータ29Mが駆動されることにより、引上ヘッド29はワイヤ引上機構3を水平面内で石英ルツボと反対方向に回転するように構成されている。
ワイヤ引上機構3は、ワイヤ31と、ワイヤ31を巻取る巻取ドラム32と、巻取ドラム32を回転させる巻取モータ(駆動源)33とを備え、ワイヤ31の下端部(第1端部)31Aには種結晶Tを保持するためのホルダ34が取り付けられ、巻取ドラム32が矢印R方向に回転してワイヤ31を巻き取ることで、ホルダ34を介して係止された単結晶シリコンSが引上げ可能とされている。
また、ワイヤ引上機構3は、引上ヘッド29が回転する場合に、ワイヤ31自体もワイヤ31を中心に回転するようになっている。
また、ワイヤ引上機構3は、引上ヘッド29が回転する場合に、ワイヤ31自体もワイヤ31を中心に回転するようになっている。
結晶重量測定装置4は、図2に示すように、下端部31A側に伸びるワイヤ31を巻取ドラム32側に転向する測定用ローラ41と、ロードセル42と、演算部(不図示)とを備え、演算部はロードセル42に付加された荷重を算出するように構成されている。
測定用ローラ41は、周縁部の一部でワイヤ31と接触して、ワイヤ31を、単結晶シリコンSが係止される下端部31A側から巻取ドラム32側に転向するように構成されていて、下端部31側は、測定用ローラ41の周縁部真横から直接下方に伸びている。
また、測定用ローラ41は、回転軸41Jを介してロードセル42と連結されている。ここで、ワイヤ31は、下端部31に向かう側に単結晶シリコンSの重量と対応する荷重と等しい引張力F1が作用し、巻取ドラム32に向かう側に巻取ドラム32の巻取力と等しい引張力F2が作用する。
ロードセル42は、本体部材43と、ひずみゲージ44とを備え、ひずみゲージ44は、本体部材43に設けられ、荷重変換手段として本体部材43に付加された荷重を電気信号に変換して演算部に出力するようになっている。
また、ロードセル42は、図2に示すように、ロードセル42に荷重を付加した場合に、ひずみゲージ44が、付加された荷重による曲げ力等の影響を受けることなく荷重を適切に検出可能な測定軸線Lが少なくとも一つ形成されている。
本体部材43は、例えば、測定軸線Lと直交する方向に伸びる取付部43A、ひずみ発生部43B、測定用ローラ41を支承しワイヤ31に付加される引張力を受ける荷重受部43Cを備え、ひずみ発生部43Bは、測定軸線L方向に伸び取付部43Aと接続される接続部及び荷重受部43Cと接続される接続部とを有している。また、取付部43Aとの接続部と、荷重受部43Cとの接続部とは、測定軸線Lを挟んで互いに反対側に形成され、略己形状に構成されている。
ロードセル42は、測定軸線Lが、ワイヤ31の下端部31A側に向かって作用する引張力F1と巻取ドラム32側に向かって作用する引張力F2により形成される合成力F12が測定軸線Lと一致する方向に作用するように、取付部43Aが引上ヘッド29に取付けられている。
具体的には、測定用ローラ41が、ワイヤ31が回転軸41Jの水平方向真横から回転軸41Jの垂直方向真上の範囲での周縁部が接触するように、測定用ローラ41の回転軸41Jを荷重受部43Cに配置し、ワイヤ31の下端部31A側が鉛直に伸びるとともにワイヤ31の巻取ドラム32側が水平に伸びるように構成されている。
かかる構成により、ワイヤ31の下端部31A側の引張力F1と巻取ドラム32側の引張力F2に対してそれぞれ45°の向きに測定軸線Lが形成されることなり、引張力F1と引張力F2の合成力F12が測定軸線Lと一致して付加されることになる。
ここで、引張力F1=引張力F2=単結晶シリコンSの重量、θ1=θ2=45°であるので、合成力F12=(√2)F1cosθ1=(√2)F2cosθ2となり、演算部は、合成力F12に基づいて単結晶シリコンSの荷重を算出することができる。
次に、結晶シリコン引上装置1の作用を説明する。
(1)石英ルツボ21内のシリコン融液Mを所定温度に制御する。
(2)種結晶Tをシリコン融液Mに浸漬した後に、石英ルツボ21を、ルツボ回転モータ25で回転させる。
(3)、(2)とともにヘッド回転モータ29Mを駆動してワイヤ引上機構3を水平面内でワイヤ31周りに回転させる。この場合、ワイヤ31は、石英ルツボ21と逆回転する。
(4)巻取モータ33を駆動して巻取ドラム32を矢印R方向に回転し、単結晶シリコンSを成長させながらワイヤ31を引き上げる。この場合、単結晶シリコンSの成長にともない、石英ルツボ21内のシリコン融液Mの液面が低下するので、シリコン融液Mの液面低下に対応してルツボ昇降モータ26を駆動して下軸23を上下方向に移動し、シリコン融液Mの液面レベルを一定に保つ。
(5)ワイヤ31には、下端部31A側に向かって、単結晶シリコンSの重量に応じた荷重が引張力F1として付加され、測定用ローラ41で巻取ドラム32側に転向されたワイヤ31には水平方向の引張力F2が付加される。
(6)その結果、結晶重量測定装置4には、回転軸41Jを介してロードセル42に引張力F1と引張力F2の合成力F12が付加されるので、演算部は、合成力F12に基づいて結晶シリコンSの重量を算出する。
(1)石英ルツボ21内のシリコン融液Mを所定温度に制御する。
(2)種結晶Tをシリコン融液Mに浸漬した後に、石英ルツボ21を、ルツボ回転モータ25で回転させる。
(3)、(2)とともにヘッド回転モータ29Mを駆動してワイヤ引上機構3を水平面内でワイヤ31周りに回転させる。この場合、ワイヤ31は、石英ルツボ21と逆回転する。
(4)巻取モータ33を駆動して巻取ドラム32を矢印R方向に回転し、単結晶シリコンSを成長させながらワイヤ31を引き上げる。この場合、単結晶シリコンSの成長にともない、石英ルツボ21内のシリコン融液Mの液面が低下するので、シリコン融液Mの液面低下に対応してルツボ昇降モータ26を駆動して下軸23を上下方向に移動し、シリコン融液Mの液面レベルを一定に保つ。
(5)ワイヤ31には、下端部31A側に向かって、単結晶シリコンSの重量に応じた荷重が引張力F1として付加され、測定用ローラ41で巻取ドラム32側に転向されたワイヤ31には水平方向の引張力F2が付加される。
(6)その結果、結晶重量測定装置4には、回転軸41Jを介してロードセル42に引張力F1と引張力F2の合成力F12が付加されるので、演算部は、合成力F12に基づいて結晶シリコンSの重量を算出する。
結晶シリコン引上装置1及び結晶重量測定装置4によれば、測定用ローラ41により、ワイヤ31の下端部31A側の引張力F1と巻取ドラム32側の引張力F2の合成力F12が、ロードセル42の測定軸線Lと一致するので、単結晶シリコンSの重量正確に測定することができる。その結果、単結晶シリコンSの重量を精度よく測定することができる。
また、結晶シリコン引上装置1によれば、作業効率及び結晶シリコンの品質を向上することができる。
また、結晶シリコン引上装置1によれば、作業効率及び結晶シリコンの品質を向上することができる。
また、測定用ローラ41が、ワイヤ31の巻取ドラム32側が水平に支持される位置に配置されているので、結晶引上げ動作及びメンテナンスを考慮した場合に、結晶シリコン引上装置1における設計自由度を向上することができる。
次に、図3を参照して、この発明の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態に係る結晶シリコン引上装置は、図3に示すように、第1の実施形態に係る結晶シリコン引上装置1のワイヤ引上機構3、結晶重量測定装置4に代えて、ワイヤ引上機構3A、結晶重量測定装置5を備え、結晶重量測定装置5は、中間ローラ51を有している。
第2の実施形態に係る結晶シリコン引上装置は、図3に示すように、第1の実施形態に係る結晶シリコン引上装置1のワイヤ引上機構3、結晶重量測定装置4に代えて、ワイヤ引上機構3A、結晶重量測定装置5を備え、結晶重量測定装置5は、中間ローラ51を有している。
第2の実施形態が第1の実施形態と相違するのは、ワイヤ引上機構3が、ワイヤ31を、測定用ローラ41から、巻取ドラム32に直接巻き取っていたのに対して、ワイヤ引上機構3Aでは、結晶重量測定装置5の測定用ローラ41の周縁部の上部と中間ローラ51の周縁部の上部とを同じ高さにし、ワイヤ31を中間ローラ51を介して巻取ドラム32で巻き取ることで、ワイヤ31の測定用ローラ41の巻取ドラム32側に水平方向の引張力F2が付加される点である。この実施形態では、巻取ドラム32は、中間ローラ51よりも低い位置に配置されている。
また、結晶重量測定装置5において、ロードセル42は、測定軸線Lがワイヤ31の下端部31A側の引張力F1及び巻取ドラム32側の引張力F2の双方に対して45°となる向きに向けて配置されている。その他は、第1の実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
なお、結晶重量測定装置5では、中間ローラ51の周縁部の上側で接触したワイヤ31を巻取ドラム32Aが巻き取る場合について説明したが、測定用ローラ41から水平方向に伸びるワイヤ31が中間ローラ51の周縁部の下側と接触し、巻取ドラムを中間ローラ51よりも高い位置に配置してもよい。
結晶重量測定装置5によれば、ワイヤ31の下端部31A側の引張力F1と巻取ドラム32A側の引張力F2による合成力F12が、ロードセル42の測定軸線L方向に正確に作用するので、結晶シリコンの重量を精度よく測定することができる。
また、 結晶重量測定装置5によれば、結晶引上げ操作及びメンテナンスを考慮した場合に、結晶引上装置における配置を容易に行うことができる。また、巻取ドラム32Aを測定用ローラ41とは異なる高さに設置することができるので、結晶シリコン引上装置の設計上の自由度を向上することができる。
次に、図4を参照して、この発明の第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態に係る結晶シリコン引上装置は、図4に示すように、第1の実施形態に係る結晶シリコン引上装置1の結晶重量測定装置4に代えて、結晶重量測定装置6を備えている。
第3の実施形態に係る結晶シリコン引上装置は、図4に示すように、第1の実施形態に係る結晶シリコン引上装置1の結晶重量測定装置4に代えて、結晶重量測定装置6を備えている。
第3の実施形態が第1の実施形態と相違するのは、第1の実施形態では、測定軸線Lが、ワイヤ31の下端部31A側の引張力F1と巻取ドラム32側の引張力F2の双方に対して45°に配置し、引張力F1及び引張力F2の合成力F12を、引張力として測定するように構成されていたのに対し、結晶重量測定装置6では、ロードセル42Aが、合成力F12を圧縮力として測定するように構成されている点である。その他は、第1の実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
結晶重量測定装置6によれば、結晶シリコンの重量を精度よく測定することができる。
また、測定用ローラ41よりも上方に構造物を設ける必要がないので、結晶重量測定装置6をさらに小型化することができる。
また、測定用ローラ41よりも上方に構造物を設ける必要がないので、結晶重量測定装置6をさらに小型化することができる。
次に、図5を参照して、この発明の第4の実施形態について説明する。
第4の実施形態に係る結晶シリコン引上装置は、図5に示すように、第1の実施形態に係る結晶シリコン引上装置1のワイヤ引上機構3、結晶重量測定装置4に代えて、ワイヤ引上機構3B、結晶重量測定装置7を備えている。
第4の実施形態に係る結晶シリコン引上装置は、図5に示すように、第1の実施形態に係る結晶シリコン引上装置1のワイヤ引上機構3、結晶重量測定装置4に代えて、ワイヤ引上機構3B、結晶重量測定装置7を備えている。
第4の実施形態が第1の実施形態と相違するのは、第1の実施形態では、ロードセル42の測定軸線Lを引張力F1及び引張力F2の双方に対して45°に配置し、引張力F1及び引張力F2の合成力F12を測定軸線Lにさせて引張力として測定していたのに対して、第4の実施形態では、ワイヤ引上機構3Bにおいて、巻取ドラム32Bが、結晶重量測定装置7の測定用ローラ41Aよりも高い位置に配置され、ワイヤ31の巻取ドラム32B側が、測定用ローラ41Aに対して斜め上方に伸びている点である。
また、ロードセル42の測定軸線Lを、下端部31A側に伸びるワイヤ31に対して角度θ3に設定し、巻取ドラム32Bに対して角度θ4となるように設定することで、測定軸線Lを、引張力F1及び引張力F3の合成力F13と一致させ、ロードセル42により合成力F13を引張力として測定するようになっている。
結晶重量測定装置6によれば、ワイヤ31の下端部31A側の引張力F1と巻取ドラム32B側の引張力F3による合成力F13が、ロードセル42の測定軸線L方向と一致するように配置され、合成力F13が測定軸線L方向に作用するので、結晶シリコンの重量を精度よく測定することができる。
また、 結晶重量測定装置6によれば、結晶引上げ操作及びメンテナンスを考慮した場合に、結晶引上装置において容易に配置することができる。また、巻取ドラム32Bを測定用ローラ41とは異なる高さに設置することができるので、結晶シリコン引上装置の設計上の自由度を向上することができる。
なお、結晶重量測定装置6では、測定用ローラ41Aから巻取ドラム32B側に伸びるワイヤ31を、直接巻き取り、ロードセル42が、合成力F13を引張力として測定する場合について説明したが、第2の実施形態と同様に、中間ローラを配置して構成としてもよいし、第3の実施形態と同様に、合成力F12を圧縮力として測定するように、ロードセルを構成してもよい。
なお、上記の実施形態において記載した技術的事項については、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、己形状に形成された本体部材43にひずみゲージ44を配置したロードセル42、42Aを適用する場合について説明したが、例えば、コラム型、ダブルビーム型、シャー型、リンク型、ダイヤフラム型等、周知のロードセルを適用してもよい。
例えば、上記実施の形態においては、己形状に形成された本体部材43にひずみゲージ44を配置したロードセル42、42Aを適用する場合について説明したが、例えば、コラム型、ダブルビーム型、シャー型、リンク型、ダイヤフラム型等、周知のロードセルを適用してもよい。
本発明に係る結晶重量測定装置及び結晶引上装置によれば、引上げ動作に与える影響を抑制しつつ、小さなスペースで、結晶の重量を精度よく測定することができるので、産業上利用可能である。
S 単結晶シリコン(結晶)
L 測定軸線
1 結晶シリコン引上装置(結晶引上装置)
3、3A、3B ワイヤ引上引上機構(引上機構)
4、5、6、7 結晶重量測定装置
31 ワイヤ
31A 下端部(第1端部)
32、32A、32B 巻取ドラム
33 巻取モータ(駆動源)
41、41A 測定用ローラ
41J 回転軸
42、42A ロードセル
F1 引張力(ワイヤの第1端部側)
F2、F3 引張力(巻取ドラム側)
F12、F13 合成力
L 測定軸線
1 結晶シリコン引上装置(結晶引上装置)
3、3A、3B ワイヤ引上引上機構(引上機構)
4、5、6、7 結晶重量測定装置
31 ワイヤ
31A 下端部(第1端部)
32、32A、32B 巻取ドラム
33 巻取モータ(駆動源)
41、41A 測定用ローラ
41J 回転軸
42、42A ロードセル
F1 引張力(ワイヤの第1端部側)
F2、F3 引張力(巻取ドラム側)
F12、F13 合成力
Claims (3)
- 第1端部に結晶が係止されるワイヤと、
前記ワイヤを巻取る巻取ドラムと、
前記巻取ドラムを回転させる駆動源と、を有する引上機構を備えた結晶引上装置において前記結晶の重量を測定する結晶重量測定装置であって、
前記ワイヤを第1端部側から前記巻取ドラム側に転向する測定用ローラと、
前記測定用ローラに連結されるロードセルと、を備え、
前記ロードセルは、その測定軸線を、前記ワイヤの前記第1端部側の引張力及び前記巻取ドラム側の引張力による合成力の作用線と一致させて配置されていることを特徴とする結晶重量測定装置。 - 請求項1に記載の結晶重量測定装置であって、
前記測定用ローラは、前記ワイヤの巻取ドラム側が水平に支持される位置に配置され、
前記測定軸線は、前記ワイヤの前記第1端部側の引張力及び前記巻取ドラム側の引張力に対して45°となる向きに配置されていることを特徴とする結晶引上装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の結晶重量測定装置を備えることを特徴とする結晶引上装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013092511A JP2014214052A (ja) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | 結晶重量測定装置及び結晶引上装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013092511A JP2014214052A (ja) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | 結晶重量測定装置及び結晶引上装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014214052A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111945217A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-17 | 南昌大学 | 一种用于晶体提拉炉的温场及其建造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10338598A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-22 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | 単結晶保持装置及び単結晶保持方法 |
JP2000344597A (ja) * | 1999-06-02 | 2000-12-12 | Mitsubishi Materials Corp | 単結晶引上機における結晶重量測定方法および測定装置 |
-
2013
- 2013-04-25 JP JP2013092511A patent/JP2014214052A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10338598A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-22 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | 単結晶保持装置及び単結晶保持方法 |
JP2000344597A (ja) * | 1999-06-02 | 2000-12-12 | Mitsubishi Materials Corp | 単結晶引上機における結晶重量測定方法および測定装置 |
Cited By (1)
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