JP3402038B2 - 単結晶引上げ装置 - Google Patents

単結晶引上げ装置

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JP3402038B2
JP3402038B2 JP35003895A JP35003895A JP3402038B2 JP 3402038 B2 JP3402038 B2 JP 3402038B2 JP 35003895 A JP35003895 A JP 35003895A JP 35003895 A JP35003895 A JP 35003895A JP 3402038 B2 JP3402038 B2 JP 3402038B2
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seed crystal
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孝司 水石
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
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    • Y10T117/1024Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
    • Y10T117/1032Seed pulling
    • Y10T117/1072Seed pulling including details of means providing product movement [e.g., shaft guides, servo means]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多結晶材料を融解
し種子結晶を多結晶材料の融液から引き上げることによ
り単結晶を得る単結晶引上げ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、シリコン等の半導体の多結晶材料
から単結晶を得る方法として、引上げ法(Czochralski
(チョクラルスキー)法:以下、「CZ法」という。)
と、浮遊帯法(Floating Zone 法)が知られている。C
Z法は、多結晶材料をいったん融解し、種子結晶を原料
融液から引き上げることにより単結晶を得る方法であ
り、種子結晶を引き上げる手段としてシャフトを用いる
方法とケーブルを用いる方法とがある。
【0003】ケーブルを用いた従来の単結晶引上げ装置
の構成の例を図7に示す。図に示すように、この単結晶
引上げ装置100は、チャンバ101と、チャンバ10
1中に設けられたルツボ102と、ルツボ102の周囲
に配置されたヒータ105と、ルツボ102を回転させ
るルツボ保持軸107及び回転機構108と、シリコン
の種子結晶Sを保持するシードチャック22と、シード
チャック22を引き上げるケーブル1と、ケーブル1を
回転又は巻き取る巻取機構109を備えて構成されてい
る。ルツボ102の内側の融液Lを収容する側には石英
部103が設けられ、石英部103の外側には黒鉛部1
04が設けられている。また、ヒータ105の外側周囲
には断熱材106が配置されている。
【0004】次に、上記の単結晶引上げ装置100によ
る単結晶育成方法について説明する。まず、ルツボ10
2内でシリコンの高純度多結晶材料を融点(約1400
°C)以上に加熱して融解する。次に、ケーブル1を巻
き出すことにより融液Lの表面略中心部に種子結晶Sの
先端を接触又は浸漬させる。その後、ルツボ保持軸10
7を適宜の方向に回転させるとともに、ケーブル1を回
転させながら巻き取り種子結晶Sを引き上げることによ
り、単結晶育成が開始される。以後、引上げ速度と温度
を適切に調節することにより略円柱形状の単結晶インゴ
ットCを得ることができる。
【0005】図8は、従来の単結晶引上げ装置100に
おいて、種子結晶Sを保持しケーブル1に吊すために用
いられていたシードチャック22とケーブル1の端部付
近の詳細構成を示した断面図である。図に示すように、
このシードチャック22は、チャック本体23と、シー
ドピン24と、ケーブルピン29と、ナット30を有し
て構成されている。チャック本体23は、炭素材からな
り、ほぼ円柱状に形成されている。また、チャック本体
23の底部には上方に向け盲孔状に形成された凹部23
H1 が設けられており、この凹部23H1 に種子結晶S
を挿入した後、シードピン24を挿入することにより、
種子結晶Sがチャック本体23に係止される。シードピ
ン24は、例えば炭素繊維強化炭素複合材料等により形
成されている。
【0006】ケーブル1の先端には、取付金具26が固
定されており、取付金具26には、ピン孔26Hが設け
られている。また、チャック本体23の上部には下方に
向け盲孔状に形成され取付金具26を収納可能な凹部2
3H2 が設けられている。また、チャック本体23の上
部には、さらに、水平方向に貫通するピン孔23H3が
設けられている。また、ケーブルピン29の先端には雄
ネジが形成されており、ナット30には雌ネジが形成さ
れている。したがって、凹部23H2 に取付金具26を
挿入した後、ケーブルピン29を挿入し、ナット30に
より締め付けることにより、ケーブル1にシードチャッ
ク22を取り付けることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の単結晶引上げ装置では、ケーブルとシードチャ
ックの接続部はケーブル中心線に対して非対称となって
おり、単結晶の引上げ時にケーブルを回転させると偏心
により「振れ」が発生する、という問題があった。ま
た、チャック本体上部の強度等から、ケーブルピンをあ
まり太くすることはできず、融液付近の高温雰囲気中で
長時間使用するとケーブルピンとナットとの間で「焼き
付き」を起こし、ケーブルを交換する場合等においてケ
ーブルをシードチャックから取り外すのに長時間を必要
とする、という問題もあった。
【0008】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、単
結晶引上げ時にケーブルを支障なく回転可能で、かつシ
ードチャックとケーブルとの着脱が容易な単結晶引上げ
装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項1の発明は、加熱融解された結晶材
料の融液上において上下移動可能に構成されたケーブル
と、前記結晶材料からなる種子結晶と、前記種子結晶を
保持するとともに前記ケーブルに取り付けられる種子結
晶保持具を有し、前記ケーブルを引下げ前記種子結晶を
前記融液に接触させた後にケーブルを引上げ前記結晶材
料の単結晶を育成する単結晶引上げ装置において、前記
ケーブルの先端付近には、前記ケーブルの中心線を回転
対称軸とする回転曲面を有する装着具が取り付けられ、
かつ、複数の部材からなり前記種子結晶保持具に着脱自
在に構成され、内部に前記ケーブルと前記装着具とを収
納する収納空間を有するとともに、前記収納空間の肩部
が前記装着具を接触支持するように構成された支持具を
備えたことを特徴とする。
【0010】また、本発明の請求項2の発明は、請求項
1記載の単結晶引上げ装置において、前記装着具は、カ
シメにより前記ケーブルの先端付近に固定されるカシメ
部と、前記カシメ部により前記ケーブルに取り付けられ
る球状部を有し、前記支持具は、2つの部材により構成
され、螺合により前記種子結晶保持具の上部に着脱さ
れ、かつ、前記収納空間の肩部は、円錐台形状の空間で
あることを特徴とする。
【0011】また、本発明の請求項3の発明は、請求項
2記載の単結晶引上げ装置において、前記種子結晶保持
具は、第1の部材と第2の部材を有し、前記第1の部材
は前記種子結晶を保持し、前記第2の部材は螺合により
前記第1の部材の上部に着脱され、前記支持具は螺合に
より前記第2の部材の上部に着脱されることを特徴とす
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発
明に係る単結晶引上げ装置の第1実施形態におけるシー
ドチャック及びケーブル先端付近の断面構成を示したも
のである。また、図2は、ケーブル先端のさらに詳細な
側面構成を示したものであり、図3は、シードチャック
のさらに詳細な構成を斜視図で示したものである。シー
ドチャックとケーブル先端以外の構成は、図7に示した
ものと同様である。
【0013】図に示すように、この第1実施形態の単結
晶引上げ装置は、シードチャック2Aと、ケーブル1の
先端に取り付ける取付金具6Aを備えている。シードチ
ャック2Aは、チャック本体3Aと、シードピン4A
と、カップリング5A1 ,5A2 と、キャップ7Aを有
して構成されている。チャック本体3Aは、炭素材から
なり、ほぼ円柱状に形成されている。また、チャック本
体3Aの底部には上方に向け盲孔状に形成された凹部3
HA1が設けられており、この凹部3HA1に種子結晶Sを
挿入した後、シードピン4Aを挿入することにより、種
子結晶Sがチャック本体3Aに係止される。シードピン
4Aは、例えば炭素繊維強化炭素複合材料等により形成
されている。
【0014】ケーブル1の先端には、取付金具6Aが固
定されるが、取付金具6Aは、金属例えばモリブデン等
からなり、球状部9Aと、球状部9Aの下方に一体形成
された円筒状のカシメ部10Aを有している。球状部9
Aには、上下に貫通する貫通孔9HA が設けられてい
る。また、カシメ部10Aには、球状部9Aの貫通孔9
HA と連通するとともに上下に貫通する貫通孔10HA
が設けられている。したがって、これらの貫通孔9HA
,10HA にケーブル1の先端を通し、カシメ部10
Aを工具等(図示せず)によって押し潰し、ケーブル1
の先端に固着させる(図2参照)。
【0015】カップリング5A1 ,5A2 は、略ボルト
状の部材を2つの等しい部分に分割した形状となってい
る。両者はまったく同一の構成を有しているので、以
下、カップリング5A1 について説明する。カップリン
グ5A1 は、金属例えばモリブデン等からなり、半円柱
状の頭部11A1 と、頭部11A1 よりも小径の半円柱
状に形成された尾部12A1 を有している。尾部12A
1 の半円柱状の側面のうちの曲面側には、雄ネジ12S
A1が形成されている(図3参照)。
【0016】カップリング5A1 の略半円柱状の側面の
うちの平坦な側には、ケーブル孔11HA1と、ケーブル
孔11HA1と連通する円錐孔部11CA1と、円錐孔部1
1CA1と連通する収納孔部12HA1が設けられている。
ケーブル孔11HA1は、断面形状が半円状の溝になって
いる。この半円の中心は、頭部11A1 の半円の中心と
同軸で、半円の径はケーブル1の外径よりもやや大きく
設定されている。円錐孔部11CA1は、ケーブル孔11
HA1から直線状に拡径する溝になっており、円錐台形状
の溝を2等分割した形状となっている。また、収納孔部
12HA1は、断面形状が半円状の溝になっている。この
半円の中心は、尾部12A1 の半円の中心と同軸で、半
円の径は円錐孔部11CA1の底面の径と等しく設定され
ている(図3参照)。
【0017】他方のカップリング5A2 は、上記したカ
ップリング5A1 と全く同一の構成を有している。すな
わち、カップリング5A2 は、半円柱状の頭部11A2
(図示せず)及び尾部12A2 (図示せず)を有し、尾
部12A2 (図示せず)の曲面側面には雄ネジ12SA2
(図示せず)が形成され、カップリング5A2 の平坦側
面にはケーブル孔11HA2(図示せず)と円錐孔部11
CA2(図示せず)と収納孔部12HA2(図示せず)が設
けられている。
【0018】上記において、頭部11A2 (図示せず)
は図3における頭部11A1 に対応し、尾部12A2
(図示せず)は図3における尾部12A1 に対応し、雄
ネジ12SA2は図3における雄ネジ12SA1に対応し、
ケーブル孔11HA2(図示せず)は図3におけるケーブ
ル孔11HA1に対応し、円錐孔部11CA2(図示せず)
は図3における円錐孔部11CA1に対応し、収納孔部1
2HA2(図示せず)は図3における収納孔部12HA1に
対応している。
【0019】また、チャック本体3Aの上部には、下方
に向け皿状又はリング状に形成された凹部3HA2と、こ
の凹部3HA2からさらに下方に向け盲孔状に形成された
凹部3HA3が設けられている。凹部3HA3の内側面に
は、雌ネジ3SA1が形成されている(図1参照)。
【0020】したがって、上記のようにカシメによりケ
ーブル1の先端に取り付けた取付金具6Aの球状部9A
とカシメ部10Aを、カップリング5A1 ,5A2 の円
錐孔部11CA1,11CA2(図示せず)と収納孔部12
HA1,12HA2(図示せず)が形成する略円柱状空間内
に挟み込むようにして収納した後、カップリング5A1
,5A2 を密接させ、雄ネジ12SA1,12SA2(図
示せず)を雌ネジ3SA1に螺合させてねじ込むことによ
り、ケーブル1の先端をチャック本体3Aに取り付ける
ことができる。
【0021】このような構成により、図1に示すよう
に、ケーブル1とシードチャック2Aの接続部は、ケー
ブル1の中心線に対して対称となっており、また、球状
部9Aは円錐孔部11CA1,11CA2(図示せず)の内
面に線で接触し、接触線は円弧状をなす。このため、仮
にケーブル1に「曲がり」があったり、シードチャック
2Aが垂直方向に対し若干傾斜していたとしても、シー
ドチャック2Aを下方に引く垂直方向力が作用すれば、
球状部9Aと円錐孔部11CA1,11CA2(図示せず)
の内面との接触点における力の釣合から、シードチャッ
ク2Aは、つねに垂直方向を向くようにその位置や方向
が修正される。したがって、単結晶の引上げの際のケー
ブル回転時において、「振れ」の発生を防止することが
できる。また、従来のシードチャックに比べ、ケーブル
1からシードチャック2Aを取り外すことがより容易に
なる。さらに、仮に単結晶引上げ時に融液Lが固化して
単結晶インゴットCも固着したような場合であっても、
球状部9Aと円錐孔部11CA1,11CA2(図示せず)
の内面との接触点においては、ケーブル中心線を回転中
心とする回転方向には「滑り」が可能な構成となってい
るため、単結晶引上げ装置の各部に有害な損傷等を与え
ることを防止することができる。
【0022】上記したカップリング5A1 ,5A2 に
は、引き上げられる単結晶の重量により、垂直方向分力
だけでなく、球状部9Aをケーブル孔11HA1,11H
A2(図示せず)内へクサビのように割り込ませカップリ
ング5A1 ,5A2 を水平方向に引き離そうとする水平
方向分力も作用し、破断の可能性もある。このため、図
1に示すように、貫通したケーブル孔7HA1と、皿状又
はリング状の下方を向いた凹部7HA2を有するキャップ
7Aを、カップリング5A1 ,5A2 の上部に嵌めてカ
ップリング5A1 ,5A2 の上部を固定し、上記のクサ
ビ状に作用する水平分力を受けるようにすれば、安全性
がさらに向上する。キャップ7Aを装着する場合には、
まず最初にキャップ7Aのケーブル孔7HA1にケーブル
1の先端の取付金具6Aを通した後に、上記したカップ
リング5A1 ,5A2 による挟み込みを行う必要があ
る。
【0023】次に、上記したカップリング5A1 ,5A
2 の製作方法について説明する。図4は、丸棒状素材M
1 (図4(A))から削り出して略ボルト状の中間体M
2 (図4(B))を製作し、この中間体M2 をカッタ
(図示せず)等を用いて中心から2等分割し、分割され
た部分の各平坦面側にケーブル孔、円錐孔部、収納孔部
を形成する(図4(C))ことにより2つのカップリン
グを製作する方法を示している。
【0024】しかしながら、この方法で製作すると、カ
ッタ(図示せず)の厚みtの部分は切削粉等となって失
われるため、2つのカップリングを密接させた場合に、
切削の影響を受けない部分では直径がDとなるのに対
し、切削により削られた部分では直径が(D−t)とな
り、完全な円にはならない(図4(D))。このよう
に、合体させたカップリングが真円にならないと、カッ
プリングとチャック本体の間でガタつきが生じたり、カ
ップリングの雄ネジ部をチャック本体にねじ込めなくな
るほか、ねじ山やねじ谷の損傷、さらにはシードチャッ
クの脱落等の原因となる。
【0025】上記の問題を解消するため、図5に示す方
法で製作するのが望ましい。すなわち、まず、2つの角
柱状素材M3 ,M4 を用意し、それぞれのうちの1面S
3 とS4 とを鏡面仕上げする(図5(A))。次に、面
S3 とS4 とを密接させ、この状態を保持しつつ一端を
把持するなどして、接触させた面S3 とS4の中心と円
の中心が一致するようにして丸棒状に削り(図5
(B))、次に略ボルト状の中間体を削り出し、密着さ
せていた2つの部分を離し、各平坦面側にケーブル孔、
円錐孔部、収納孔部を形成する(図5(C))。このよ
うな方法で製作すると、2つのカップリングを密接させ
た場合に、いずれの部分においても直径がDとなり、完
全な円形断面とすることができる(図5(D))。
【0026】次に、本発明の第2実施形態について説明
する。図6は、本発明に係る単結晶引上げ装置の第2実
施形態におけるシードチャック及びケーブル先端付近の
断面構成を示したものである。シードチャックとケーブ
ル先端以外の構成は、図7に示したものと同様である。
【0027】図に示すように、この第2実施形態の単結
晶引上げ装置は、シードチャック2Bと、ケーブル1の
先端に取り付ける取付金具6Bを備えている。シードチ
ャック2Bは、チャック本体3Bと、シードピン4B
と、カップリング5B1 ,5B2 と、キャップ7Bを有
して構成されている。
【0028】この第2実施形態が、上記した第1実施形
態と異なる点は、チャック本体3Aのかわりに、炭素材
等からなり略円柱状に形成されたチャック本体3Bと、
モリブデン等の金属からなるホルダ8を備え、両者を螺
合により取り付けるようにした点である。
【0029】このチャック本体3Bとホルダ8以外の構
成要素であるシードピン4B,カップリング5B1 ,5
B2 ,キャップ7B,取付金具6Bは、上記した第1実
施形態におけるシードピン4A,カップリング5A1 ,
5A2 ,キャップ7A,取付金具6Aと同様の構成を有
している。第2実施形態におけるシードピン4B,カッ
プリング5B1 ,5B2 ,キャップ7B,取付金具6B
の各構成要素は、図示していないものもあるが、第1実
施形態におけるシードピン4A,カップリング5A1 ,
5A2 ,キャップ7A,取付金具6Aの各構成要素にお
ける符号又は添字のAをBに変換したものと対応してい
る。
【0030】略円柱状に形成されたチャック本体3Bの
底部には上方に向けて形成された挿入孔3HB1が設けら
れており、この挿入孔3HB1に下方から上向きに種子結
晶Sを挿入した後、シードピン4Bを挿入することによ
り、種子結晶Sがチャック本体3Bに係止されるように
構成されている。また、チャック本体3Bの上部には、
下方に向けて形成された挿入孔3HB2が設けられてい
る。この挿入孔3HB2の内側面には、雌ネジ3SB1が形
成されている。上記の挿入孔3HB1と3HB2は、連通し
ていてもよいし、互いに独立な盲孔であってもよい。
【0031】また、略円柱状に形成されたホルダ8の底
部には、底部の直径よりも小さい直径を有する円柱状に
形成され下方に向けて突出した凸部8Mが設けられてお
り、凸部8Mの外周には雄ネジ8SB2が形成されてい
る。したがって、この凸部8Mの雄ネジ8SB2を、チャ
ック本体3Bの挿入孔3HB2の雌ネジ3SB1に螺合させ
てねじ込むことにより、ホルダ8をチャック本体3Bの
上部に装着することができる。また、ホルダ8の上部に
は、下方に向け皿状又はリング状に形成された凹部8H
B1と、この凹部8HB1からさらに下方に向け盲孔状に形
成された凹部8HB2が設けられている。凹部8HB2の内
側面には、雌ネジ8SB1が形成されている。
【0032】したがって、上記の第1実施形態の場合と
まったく同様にしてカシメによりケーブル1の先端に取
り付けた取付金具6Bの球状部9Bとカシメ部10B
を、カップリング5B1 ,5B2 の円錐孔部11CB と
収納孔部12HB が形成する略円柱状空間内に挟み込む
ようにして収納した後、カップリング5B1 ,5B2 を
密接させ、カップリングの尾部外周の雄ネジ12SB
を、ホルダ8の凹部8HB2の内面の雌ネジ8SB1に螺合
させてねじ込むことにより、ケーブル1の先端をチャッ
ク本体3Bに取り付けることができる。
【0033】また、上記の第1実施形態の場合と同様の
理由から、貫通したケーブル孔7HB1と、皿状又はリン
グ状の下方を向いた凹部7HB2を有するキャップ7B
を、カップリング5B1 ,5B2 の上部に嵌めてカップ
リング5B1 ,5B2 の上部を固定し、カップリング5
B1 ,5B2 に対し球状部9Bからクサビ状に作用する
水平分力を受けるようにすれば、安全性がさらに向上す
る。
【0034】上記した第2実施形態のように構成すれ
ば、上記した第1実施形態と同様の作用・効果を有し、
単結晶引き上げ時における単結晶体の「振れ」の発生を
防止することができる。また、ホルダ8によりシードチ
ャック2Bに重量を加えることができるため、単結晶が
あまり成長していない引上げ初期の段階において、仮に
ケーブル1に「曲がり」等があったとしても、シードチ
ャック2Bを垂直下方へ引くことができ、シードチャッ
ク2Bがつねに垂直方向を向くように維持することがで
きる。また、引上げが完了した単結晶体をケーブル1か
ら外す場合にも、カップリングとの接続部分は外さずに
すむので、取り外し作業は第1実施形態の場合よりもさ
らに容易になる。
【0035】上記各実施形態において、チャック本体3
A、又はチャック本体3Bとホルダ8は、種子結晶を保
持するとともにケーブルに取り付けられる種子結晶保持
具に相当している。また、チャック本体3Bは第1の部
材に相当し、ホルダ8は第2の部材に相当している。ま
た、取付金具6A又は6Bは、装着具に相当している。
また、カップリング5A1 及び5A2 、又は5B1 及び
5B2 は、支持具に相当している。また、カップリング
5A1 ,5A2 の円錐孔部11CA1,11CA2(図示せ
ず)と収納孔部12HA1,12HA2(図示せず)が形成
する略円柱状空間、又はカップリング5B1 ,5B2 の
円錐孔部11CB と収納孔部12HB が形成する略円柱
状空間は、収納空間に相当している。また、カップリン
グ5A1 ,5A2 の円錐孔部11CA1,11CA2(図示
せず)、又はカップリング5B1 ,5B2 の円錐孔部1
1CB は、収納空間の肩部に相当している。
【0036】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0037】例えば、上記実施形態においては、単結晶
を得るための材料としてシリコン等の半導体を例に挙げ
て説明したが、本発明はこれには限定されず、他の結晶
材料であってもよい。
【0038】また、上記実施形態においては、シードチ
ャックのチャック本体が炭素材で形成され、シードピン
が炭素繊維強化炭素複合材料で形成され、カップリング
等がモリブデン等の金属で形成された例について説明し
たが、本発明はこれには限定されず、融液の高温に耐え
ることができ、引き上げる単結晶体の重量等を支持し得
る強度を有し、かつ融液や単結晶体に不純物を与えたり
有害な反応を生じたりしない性質を有するものであれば
他の材料で形成してもよい。例えば、金属材料としては
モリブデン、タングステン等であり、その他としては黒
鉛、炭素繊維強化炭素複合材料等の炭素系材料、窒化物
セラミックス、炭化物セラミックス等のセラミックス材
料などである。
【0039】また、上記実施形態においては、ケーブル
先端に固定される取付金具のカシメ部として、球状部と
一体形成されたものを例に挙げて説明したが、本発明は
これには限定されず、カシメ部は球状部と別体で製作さ
れてもよい。
【0040】また、上記実施形態においては、取付金具
としてカシメ部の上方に球状部が設けられたものを例に
挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、ケー
ブル付近の一部が球面であればよく、例えば上部のみが
球面の半球体であってもよい。あるいは、ケーブル付近
の一部が、ケーブル中心線を回転対称軸とする回転楕円
体や、ケーブル中心線を回転対称軸とする他の凸型回転
曲面体であってもよい。
【0041】また、上記実施形態においては、カシメ部
として、円筒状に形成されたものを例に挙げて説明した
が、本発明はこれには限定されず、カシメ部は三角形,
四角形,又は五角形以上の多角形断面を有する筒状体で
あってもよいし、楕円断面や他の断面形状の筒状体であ
ってもよい。また、筒は底部が開放されていてもよい
し、底面が閉塞されていてもよい。
【0042】さらに、上記実施形態においては、カップ
リングが球状部を支持する部分の形状として、円錐面を
例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、
例えば半球面であってもよいし、ケーブル中心線を回転
対称軸とする回転楕円面や、ケーブル中心線を回転対称
軸とする他の回転曲面であってもよい。
【0043】また、上記実施形態においては、カップリ
ングとして、略ボルト状部材を2等分割したものを例に
挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、分割
の数は3以上であってもよいし、分割は等分割でなくて
もよい。
【0044】さらに、上記実施形態においては、球状部
がカシメ部によりケーブルに取り付けられる例について
説明したが、本発明はこれには限定されず、球状部、又
は球状部を下方で支持する部分が他の方法でケーブルに
取り付けられてもよく、例えばボルト接合や螺合等の他
の機械的接合、溶着等による接合であってもよい。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る単結
晶引上げ装置によれば、引上げ法によりケーブルを用い
て単結晶を引上げる装置のケーブルの先端付近に、ケー
ブルの中心線を回転対称軸とする回転曲面を有する装着
具を設け、複数の部材からなり種子結晶保持具に着脱自
在で、内部にケーブルと装着具とを収納する収納空間を
有し、収納空間の肩部が装着具を接触支持する支持具を
備えたので、ケーブルと種子結晶保持具との接続部は、
ケーブルの中心線に対して対称となり、単結晶の引上げ
の際の振れを防止することができる。また、ケーブルか
ら種子結晶保持具を容易に取り外すことができる、等の
利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る単結晶引上げ装置の第1実施形態
におけるシードチャック及びケーブル先端付近の詳細構
成を示す断面図である。
【図2】図1に示すケーブル先端のさらに詳細な構成を
示す側面図である。
【図3】図1に示すシードチャックのさらに詳細な構成
を示す斜視図である。
【図4】(A)〜(D)は、図1に示すカップリングの
製作方法を説明する図(1)である。
【図5】(A)〜(D)は、図1に示すカップリングの
製作方法を説明する図(2)である。
【図6】本発明に係る単結晶引上げ装置の第2実施形態
におけるシードチャック及びケーブル先端付近の詳細構
成を示す断面図である。
【図7】単結晶引上げ装置の全体構成を示す断面図であ
る。
【図8】従来の単結晶引上げ装置におけるシードチャッ
ク及びケーブル端部付近の詳細構成を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 ケーブル 2A,2B シー
ドチャック 3A,3B チャック本体 3HA1〜3HA3
凹部 3HB1,3HB2 挿入孔 3SA1,3SB1
雌ネジ 4A,4B シードピン 5A1 ,5A2 ,5B1 ,5B2 カップリング 6A,6B 取付金具 7A,7B キャップ 7HA1,7HB1
ケーブル孔 7HA2,7HB2 凹部 8 ホルダ 8HB1,8HB2 凹部 8M 凸部 8SB1 雌ネジ 8SB2 雄ネジ 9A,9B 球状部 9HA 貫通孔 10A,10B カシメ部 10HA 貫通孔 11A1 頭部 11CA1,11C
B 円錐孔部 11HA1 ケーブル孔 12A1 尾部 12HA1,12HB 収納孔部 12SA1,12S
B 雄ネジ 22 シードチャック 23 チャック本
体 23H1 ,23H2 凹部 23H3 ピン孔 24 シードピン 26 取付金具 26H ピン孔 29 ケーブルピ
ン 30 ナット 100 単結晶引上げ装置 101 チャンバ 102 ルツボ 103 石英部 104 黒鉛部 105 ヒータ 106 断熱材 107 ルツボ保
持軸 108 回転機構 109 巻取機構 C 単結晶インゴット L シリコン融液 S 種子結晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−103389(JP,A) 特開 平4−182381(JP,A) 特開 昭63−206382(JP,A) 特開 昭63−64992(JP,A) 実開 平4−89558(JP,U) 実公 昭47−39477(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C30B 1/00 - 35/00 EUROPAT(QUESTEL)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱融解された結晶材料の融液上におい
    て上下移動可能に構成されたケーブルと、前記結晶材料
    からなる種子結晶と、前記種子結晶を保持するとともに
    前記ケーブルに取り付けられる種子結晶保持具を有し、
    前記ケーブルを引下げ前記種子結晶を前記融液に接触さ
    せた後にケーブルを引上げ前記結晶材料の単結晶を育成
    する単結晶引上げ装置において、 前記ケーブルの先端付近には、前記ケーブルの中心線を
    回転対称軸とする回転曲面を有する装着具が取り付けら
    れ、かつ、 複数の部材からなり前記種子結晶保持具に着脱自在に構
    成され、内部に前記ケーブルと前記装着具とを収納する
    収納空間を有するとともに、前記収納空間の肩部が前記
    装着具を接触支持するように構成された支持具を備えた
    ことを特徴とする単結晶引上げ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の単結晶引上げ装置におい
    て、 前記装着具は、カシメにより前記ケーブルの先端付近に
    固定されるカシメ部と、前記カシメ部により前記ケーブ
    ルに取り付けられる球状部を有し、 前記支持具は、2つの部材により構成され、螺合により
    前記種子結晶保持具の上部に着脱され、かつ、 前記収納空間の肩部は、円錐台形状の空間であることを
    特徴とする単結晶引上げ装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の単結晶引上げ装置におい
    て、 前記種子結晶保持具は、第1の部材と第2の部材を有
    し、前記第1の部材は前記種子結晶を保持し、前記第2
    の部材は螺合により前記第1の部材の上部に着脱され、
    前記支持具は螺合により前記第2の部材の上部に着脱さ
    れることを特徴とする単結晶引上げ装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載の単結晶引上げ装置において、 前記支持具は、2分割されたカップリングであることを
    特徴とする単結晶引上げ装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の単結晶引上げ装置にお
    いて、 前記カップリングの上部にキャップを嵌めてカップリン
    グの上部を固定したものであることを特徴とする単結晶
    引上げ装置。
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