JP3402040B2 - 単結晶保持装置 - Google Patents
単結晶保持装置Info
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- JP3402040B2 JP3402040B2 JP35127595A JP35127595A JP3402040B2 JP 3402040 B2 JP3402040 B2 JP 3402040B2 JP 35127595 A JP35127595 A JP 35127595A JP 35127595 A JP35127595 A JP 35127595A JP 3402040 B2 JP3402040 B2 JP 3402040B2
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- jig
- holding
- holding device
- hanging
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/30—Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
- Y10T117/1072—Seed pulling including details of means providing product movement [e.g., shaft guides, servo means]
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チョクラルスキー
法（ＣＺ法）の単結晶引上げ装置において単結晶の一部
に存在する係合段部を保持して引上げるような装置の改
良に関する。
法（ＣＺ法）の単結晶引上げ装置において単結晶の一部
に存在する係合段部を保持して引上げるような装置の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコン等の半導体材料を製造す
る方法として、例えば図６（Ａ）に示すように、シード
チャック５１が保持する種結晶５２をルツボ５３内の原
料融液５４の表面に接触させ、種結晶５２を回転させつ
つ引上げるとともに引上速度を調整して種結晶５２の下
方にネック部５５を形成し、引続いて径の大きい単結晶
の直胴部５６を形成するような方法が知られている。こ
の場合、ネック部５５を形成することで、その下方の単
結晶の直胴部５６が無転位化され品質向上を図ることが
出来るが、近年では単結晶の大径化又は生産効率向上等
のため、結晶重量が高重量化し、ネック部５５の強度が
不足しがちとなってきた。そこで最近、例えば図６
（Ｂ）に示すような方法及び装置が採用されるようにな
っている。
る方法として、例えば図６（Ａ）に示すように、シード
チャック５１が保持する種結晶５２をルツボ５３内の原
料融液５４の表面に接触させ、種結晶５２を回転させつ
つ引上げるとともに引上速度を調整して種結晶５２の下
方にネック部５５を形成し、引続いて径の大きい単結晶
の直胴部５６を形成するような方法が知られている。こ
の場合、ネック部５５を形成することで、その下方の単
結晶の直胴部５６が無転位化され品質向上を図ることが
出来るが、近年では単結晶の大径化又は生産効率向上等
のため、結晶重量が高重量化し、ネック部５５の強度が
不足しがちとなってきた。そこで最近、例えば図６
（Ｂ）に示すような方法及び装置が採用されるようにな
っている。
【０００３】この装置では、ネック部５５と直胴部５６
との間に、拡径部と縮径部からなる係合段部５７を形成
し、この係合段部５７を吊り治具５８、５８で挟持して
引上げるようにしている。そしてこのような技術とし
て、例えば特開昭６２−２８８１９１号とか、特開昭６
３−２５２９９１号とか、特開平３−２８５８９３号と
か、特開平３−２９５８９３号等の技術が知られている
が、例えば特開平３−２８５８９３号の場合は、係合段
部を成形しながら種結晶を引上げる際、係合段部が所定
位置に配置される把持レバーの位置まで来ると、把持レ
バーが係合段部を把持して引上げるようにしている。
との間に、拡径部と縮径部からなる係合段部５７を形成
し、この係合段部５７を吊り治具５８、５８で挟持して
引上げるようにしている。そしてこのような技術とし
て、例えば特開昭６２−２８８１９１号とか、特開昭６
３−２５２９９１号とか、特開平３−２８５８９３号と
か、特開平３−２９５８９３号等の技術が知られている
が、例えば特開平３−２８５８９３号の場合は、係合段
部を成形しながら種結晶を引上げる際、係合段部が所定
位置に配置される把持レバーの位置まで来ると、把持レ
バーが係合段部を把持して引上げるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の保持装置には次に示すような各種問題があった。
すなわち、その第１は、例えば図７に示すように、結晶
重量Ｗが重くなるに連れて吊り治具を開かせるような力
Ｐが大きく作用し（Ｐ＝Ｗ・sin θ・cos θ）、しか
も、この吊り治具には融液表面から発せられる高温の輻
射熱が作用しているため強度的に不利になっている。こ
れに対して吊り治具を確実に閉じさせておけるような堅
牢な吊り治具を設計しようとすると、吊り治具自体が高
重量化し、引上機構の大型化、上昇速度の制御誤差の増
大といった事態が容易に推測される。
従来の保持装置には次に示すような各種問題があった。
すなわち、その第１は、例えば図７に示すように、結晶
重量Ｗが重くなるに連れて吊り治具を開かせるような力
Ｐが大きく作用し（Ｐ＝Ｗ・sin θ・cos θ）、しか
も、この吊り治具には融液表面から発せられる高温の輻
射熱が作用しているため強度的に不利になっている。こ
れに対して吊り治具を確実に閉じさせておけるような堅
牢な吊り治具を設計しようとすると、吊り治具自体が高
重量化し、引上機構の大型化、上昇速度の制御誤差の増
大といった事態が容易に推測される。
【０００５】また第２として、吊り治具の挟持部が掛止
する係合段部の表面は、通常上下方向に湾曲面となって
いるため、接触部は上下方向に対して１点接触となり、
引上げ中この接触部に応力が集中する。この結果、高温
状態にある結晶には容易に転位が発生し、これが引き金
となって接触保持部分が破断して落下する事態も考えら
れる。これに対して挟持部の接触部の面形状を上下方向
に湾曲する曲面にしても、実際の係合段部に形成される
湾曲面を挟持部の面形状通りに成形させることは出来
ず、接触部の形状の細工だけでは解決出来ない。
する係合段部の表面は、通常上下方向に湾曲面となって
いるため、接触部は上下方向に対して１点接触となり、
引上げ中この接触部に応力が集中する。この結果、高温
状態にある結晶には容易に転位が発生し、これが引き金
となって接触保持部分が破断して落下する事態も考えら
れる。これに対して挟持部の接触部の面形状を上下方向
に湾曲する曲面にしても、実際の係合段部に形成される
湾曲面を挟持部の面形状通りに成形させることは出来
ず、接触部の形状の細工だけでは解決出来ない。
【０００６】また第３として、吊り治具の挟持部を開閉
させるため、吊り治具を駆動部で駆動して摺動させたり
揺動させたりする必要があり、これら駆動部及び摺動部
又は揺動部は、通常吊り治具の上方に設けられるのが一
般であるが、このような駆動部及び摺動部又は揺動部か
らは面接触によって金属粉等が発塵する可能性が高い。
そしてこのような金属粉が落下して原料融液中に混入す
ると、結晶欠陥の発生原因となり、最終的に製造された
デバイスの信頼性を損なうことになる。
させるため、吊り治具を駆動部で駆動して摺動させたり
揺動させたりする必要があり、これら駆動部及び摺動部
又は揺動部は、通常吊り治具の上方に設けられるのが一
般であるが、このような駆動部及び摺動部又は揺動部か
らは面接触によって金属粉等が発塵する可能性が高い。
そしてこのような金属粉が落下して原料融液中に混入す
ると、結晶欠陥の発生原因となり、最終的に製造された
デバイスの信頼性を損なうことになる。
【０００７】以上のようなことから、係合段部を挟持す
る吊り治具に高荷重が加わっても吊り治具が容易に開か
ず、しかも係合段部に接触する保持部に加わる応力を分
散させ、更に吊り治具の摺動部等から発生する発塵によ
って原料融液が汚染されないような方策が望まれてい
た。
る吊り治具に高荷重が加わっても吊り治具が容易に開か
ず、しかも係合段部に接触する保持部に加わる応力を分
散させ、更に吊り治具の摺動部等から発生する発塵によ
って原料融液が汚染されないような方策が望まれてい
た。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、原料融液に接触せしめた種結晶を回転させつ
つ引上げて単結晶を成長させる過程において、種結晶と
単結晶の直胴部との間に存在する係合段部を一対の吊り
治具の挟持部で掛止するようにした単結晶保持装置にお
いて、吊り治具に、挟持部の開放を防止するロック機構
を設けた。そして、このロック機構を任意の時期に解除
出来るようにした。
本発明は、原料融液に接触せしめた種結晶を回転させつ
つ引上げて単結晶を成長させる過程において、種結晶と
単結晶の直胴部との間に存在する係合段部を一対の吊り
治具の挟持部で掛止するようにした単結晶保持装置にお
いて、吊り治具に、挟持部の開放を防止するロック機構
を設けた。そして、このロック機構を任意の時期に解除
出来るようにした。
【０００９】ここでロック機構とは、例えば一方側の吊
り治具に設けたフック部材を、他方側の吊り治具に設け
た係止ピンに引掛けるような機械的ロック方式を採用す
ることが出来、吊り治具が開くのを確実に防止出来るよ
うにする。また、引上げ中に結晶が有転位化したような
場合で再溶融する必要が生じたような場合には、直ちに
対応するためロック機構をいつでも解除出来るようにし
ておく。このような解除機構は、例えばフック部材をワ
イヤで操作する等の手段が採用出来る。
り治具に設けたフック部材を、他方側の吊り治具に設け
た係止ピンに引掛けるような機械的ロック方式を採用す
ることが出来、吊り治具が開くのを確実に防止出来るよ
うにする。また、引上げ中に結晶が有転位化したような
場合で再溶融する必要が生じたような場合には、直ちに
対応するためロック機構をいつでも解除出来るようにし
ておく。このような解除機構は、例えばフック部材をワ
イヤで操作する等の手段が採用出来る。
【００１０】また、種結晶と単結晶の直胴部との間に存
在する係合段部を一対の吊り治具の挟持部で掛止するよ
うにした単結晶保持装置において、吊り治具をスライド
面に沿って左右にスライドさせて開閉するようにし、且
つ一方側のスライド面に段差部を設けて一方側の吊り治
具が段差部をスライドする際、その挟持部が他方側の吊
り治具の挟持部に対して上下方向に相対移動しながら開
閉するようにするとともに、いずれか一方側の挟持部に
は上方又は下方に突出するピンを設け、他方側の挟持部
には前記ピンに上下方向から嵌合し合うピン孔を設け
た。
在する係合段部を一対の吊り治具の挟持部で掛止するよ
うにした単結晶保持装置において、吊り治具をスライド
面に沿って左右にスライドさせて開閉するようにし、且
つ一方側のスライド面に段差部を設けて一方側の吊り治
具が段差部をスライドする際、その挟持部が他方側の吊
り治具の挟持部に対して上下方向に相対移動しながら開
閉するようにするとともに、いずれか一方側の挟持部に
は上方又は下方に突出するピンを設け、他方側の挟持部
には前記ピンに上下方向から嵌合し合うピン孔を設け
た。
【００１１】そして、左右の吊り治具がそれぞれ内側挟
持方向にスライドすると、一方側の挟持部と他方側の挟
持部の一部同士が重なり合うようにし、この重なり合う
時に挟持部のピンとピン孔が嵌まり込むようにする。そ
してこのピンとピン孔の嵌合で挟持部が開放されるのを
防止する。また、左右の吊り治具がそれぞれ外側開放方
向にスライドすると、ピンとピン孔が外れるようにす
る。
持方向にスライドすると、一方側の挟持部と他方側の挟
持部の一部同士が重なり合うようにし、この重なり合う
時に挟持部のピンとピン孔が嵌まり込むようにする。そ
してこのピンとピン孔の嵌合で挟持部が開放されるのを
防止する。また、左右の吊り治具がそれぞれ外側開放方
向にスライドすると、ピンとピン孔が外れるようにす
る。
【００１２】また、前記に記載の単結晶保持装置におい
て、挟持部のうち結晶の係合段部に接触する部分に、水
平軸まわりに揺動自在な揺動爪を設けた。
て、挟持部のうち結晶の係合段部に接触する部分に、水
平軸まわりに揺動自在な揺動爪を設けた。
【００１３】そしてこの揺動爪で係合段部を挟持する
と、揺動爪は係合段部の湾曲曲面に倣うように水平軸ま
わりに揺動し、少なくとも上下方向の２点を接触させて
保持することが出来る。このため応力が分散され、転位
の発生、保持部の結晶の破断等の危険性を無くすことが
出来る。また、上下方向に２点以上とすれば、結晶の振
動等に対する抑制効果もある。
と、揺動爪は係合段部の湾曲曲面に倣うように水平軸ま
わりに揺動し、少なくとも上下方向の２点を接触させて
保持することが出来る。このため応力が分散され、転位
の発生、保持部の結晶の破断等の危険性を無くすことが
出来る。また、上下方向に２点以上とすれば、結晶の振
動等に対する抑制効果もある。
【００１４】また、前記に記載の単結晶保持装置におい
て、吊り治具の挟持部を吊り治具の下部に設ける一方、
吊り治具の上部には、吊り治具の駆動部及び摺動部等を
設け、これら駆動部及び摺動部等と前記挟持部との間に
両者を分離する遮蔽部材を設け、また、遮蔽部材より上
方の空間部を下方の空間部より減圧するようにした。ま
た、ベローズチャンバーの内側に上下に伸縮自在な遮熱
筒を配設した。
て、吊り治具の挟持部を吊り治具の下部に設ける一方、
吊り治具の上部には、吊り治具の駆動部及び摺動部等を
設け、これら駆動部及び摺動部等と前記挟持部との間に
両者を分離する遮蔽部材を設け、また、遮蔽部材より上
方の空間部を下方の空間部より減圧するようにした。ま
た、ベローズチャンバーの内側に上下に伸縮自在な遮熱
筒を配設した。
【００１５】ここで、吊り治具の摺動部等とは、摺動
面、回転面、揺動面等の面接触によって金属粉等が発生
しやすい箇所であり、また、駆動部では、例えばシリン
ダロッドと吊り治具の連結部等で発塵の可能性が大きい
ため、これらを原料融液から遠い上部に離して配置し、
しかも、遮蔽部材によって分離し発生した金属粉が遮蔽
部材によって遮断され原料融液の中に落ち込まないよう
にする。そして、この発塵の可能性が高い遮蔽部材より
上方の空間部を減圧すれば、下方の空間部に落ち込む可
能性を一層減らすことが出来る。尚、この遮蔽部材を遮
熱部材として、下方の輻射熱が上方の駆動部及び摺動部
等に伝達されるのを遮断すれば、これら各箇所の耐久性
の向上を図ることが出来、同部からの発塵を抑制するに
も有効であるが、同時にベローズチャンバーの内側に遮
熱筒を設けてベローズチャンバーを輻射熱から保護し耐
久性の向上を図る。
面、回転面、揺動面等の面接触によって金属粉等が発生
しやすい箇所であり、また、駆動部では、例えばシリン
ダロッドと吊り治具の連結部等で発塵の可能性が大きい
ため、これらを原料融液から遠い上部に離して配置し、
しかも、遮蔽部材によって分離し発生した金属粉が遮蔽
部材によって遮断され原料融液の中に落ち込まないよう
にする。そして、この発塵の可能性が高い遮蔽部材より
上方の空間部を減圧すれば、下方の空間部に落ち込む可
能性を一層減らすことが出来る。尚、この遮蔽部材を遮
熱部材として、下方の輻射熱が上方の駆動部及び摺動部
等に伝達されるのを遮断すれば、これら各箇所の耐久性
の向上を図ることが出来、同部からの発塵を抑制するに
も有効であるが、同時にベローズチャンバーの内側に遮
熱筒を設けてベローズチャンバーを輻射熱から保護し耐
久性の向上を図る。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで、図１は単結晶引上
装置の構成例の全体図、図２はロック機構の構成例図、
図３は吊り治具の開閉機構を異なるタイプとしたロック
機構の構成例図、図４は揺動爪の構成例図、図５は遮蔽
部材の配設例図である。
した図面に基づき説明する。ここで、図１は単結晶引上
装置の構成例の全体図、図２はロック機構の構成例図、
図３は吊り治具の開閉機構を異なるタイプとしたロック
機構の構成例図、図４は揺動爪の構成例図、図５は遮蔽
部材の配設例図である。
【００１７】本発明の単結晶保持装置は、例えば半導体
材料であるシリコン結晶を成形するいわゆるチョクラル
スキー法（ＣＺ法）のような単結晶引上装置において、
特に重量の重い単結晶を安全に且つ有転位化することな
く製造するのに好適な装置であり、まず図１に基づいて
単結晶引上装置の基本構成の概要について説明する。
材料であるシリコン結晶を成形するいわゆるチョクラル
スキー法（ＣＺ法）のような単結晶引上装置において、
特に重量の重い単結晶を安全に且つ有転位化することな
く製造するのに好適な装置であり、まず図１に基づいて
単結晶引上装置の基本構成の概要について説明する。
【００１８】単結晶引上装置は、不図示のルツボを収容
する不図示の下部チャンバーと、この下部チャンバーの
上部に所定クリアランスをとって配設される昇降板１
と、この昇降板１と前記下部チャンバーの間に配設され
るベローズチャンバー２を備え、前記昇降板１の上部に
は、筒状の回転保持具３が固着されるとともに、この回
転保持具３の内周部には、軸受４を介して収容ケース５
が垂直軸まわりに回転可能に設けられている。
する不図示の下部チャンバーと、この下部チャンバーの
上部に所定クリアランスをとって配設される昇降板１
と、この昇降板１と前記下部チャンバーの間に配設され
るベローズチャンバー２を備え、前記昇降板１の上部に
は、筒状の回転保持具３が固着されるとともに、この回
転保持具３の内周部には、軸受４を介して収容ケース５
が垂直軸まわりに回転可能に設けられている。
【００１９】そして、この収容ケース５は、下方の下部
収容ケース５ａと、上方の上部収容ケース５ｂの一体結
合からなり、下方の下部収容ケース５ａには、回転機構
６と、単結晶保持装置７の一部としての吊り治具駆動機
構９が設けられるとともに、上方の上部収容ケース５ｂ
には、ワイヤ引上機構８と荷重測定機構１０が設けられ
ている。
収容ケース５ａと、上方の上部収容ケース５ｂの一体結
合からなり、下方の下部収容ケース５ａには、回転機構
６と、単結晶保持装置７の一部としての吊り治具駆動機
構９が設けられるとともに、上方の上部収容ケース５ｂ
には、ワイヤ引上機構８と荷重測定機構１０が設けられ
ている。
【００２０】そして、ワイヤ１１の下端には種結晶１３
を保持するシードチャック１２が取付けられ、この種結
晶１３の下端部をルツボ内の原料融液に接触させて単結
晶を成長させる際、結晶を無転位化せしめるためのネッ
ク部１４を形成し直胴部１６を形成するようにしてい
る。そして、この際、ネック部１４と直胴部１６の間に
存在する係合段部１５を単結晶保持装置７の一部である
吊り治具１７、１７で保持し結晶を引上げることが出来
るようにされている。
を保持するシードチャック１２が取付けられ、この種結
晶１３の下端部をルツボ内の原料融液に接触させて単結
晶を成長させる際、結晶を無転位化せしめるためのネッ
ク部１４を形成し直胴部１６を形成するようにしてい
る。そして、この際、ネック部１４と直胴部１６の間に
存在する係合段部１５を単結晶保持装置７の一部である
吊り治具１７、１７で保持し結晶を引上げることが出来
るようにされている。
【００２１】前記昇降板１には、昇降駆動モータ１８に
よって回転自在なボールネジ２０が螺合し、また、ガイ
ド軸２１を摺動自在に挿通せしめている。そしてボール
ネジ２０の回転によって水平姿勢を保ったまま昇降出来
るようにされている。それでは各構成の細部について逐
次説明する。
よって回転自在なボールネジ２０が螺合し、また、ガイ
ド軸２１を摺動自在に挿通せしめている。そしてボール
ネジ２０の回転によって水平姿勢を保ったまま昇降出来
るようにされている。それでは各構成の細部について逐
次説明する。
【００２２】前記ベローズチャンバー２は、例えばステ
ンレス、チタン等の金属製板材を蛇腹状に折畳んで上下
に伸縮出来るようにされており、不図示の下部チャンバ
ーに連通している。そして、内部を外気と遮断してい
る。因みに、このベローズチャンバー２は、結晶を引上
げる際に同時に伸ばされるが、最終的に製造した単結晶
を取り出す際にも伸縮特性が利用される。また前記回転
機構６は、収容ケース５を垂直軸まわりに回転させるた
めのものであり、下部収容ケース５ａの中間部外周に一
体的に設けられた大径のプーリ２２と、前記昇降板１の
一端側上部に固着されたモータ２３と、このモータ２３
の出力軸に取付けられた小径のプーリ２４と、前記大径
のプーリ２２と小径のプーリ２４間に配設された無端状
のベルト２５からなり、モータ２３の駆動によって収容
ケース５が回転するようにしている。
ンレス、チタン等の金属製板材を蛇腹状に折畳んで上下
に伸縮出来るようにされており、不図示の下部チャンバ
ーに連通している。そして、内部を外気と遮断してい
る。因みに、このベローズチャンバー２は、結晶を引上
げる際に同時に伸ばされるが、最終的に製造した単結晶
を取り出す際にも伸縮特性が利用される。また前記回転
機構６は、収容ケース５を垂直軸まわりに回転させるた
めのものであり、下部収容ケース５ａの中間部外周に一
体的に設けられた大径のプーリ２２と、前記昇降板１の
一端側上部に固着されたモータ２３と、このモータ２３
の出力軸に取付けられた小径のプーリ２４と、前記大径
のプーリ２２と小径のプーリ２４間に配設された無端状
のベルト２５からなり、モータ２３の駆動によって収容
ケース５が回転するようにしている。
【００２３】前記単結晶保持装置７は、吊り治具駆動機
構９と左右一対の吊り治具１７、１７からなり、吊り治
具駆動機構９は、下部収容ケース５ａの左右一対の中空
ボス部２６に固定される一対の油圧シリンダユニット２
７を備えている。そして、この油圧シリンダユニット２
７のロッド２７ａ先端には左右一対の吊り治具１７、１
７の上端部が枢着されており、これら吊り治具１７、１
７のアーム部１７ａ、１７ａは下方に延出するととも
に、このアーム部１７ａ、１７ａの中間部が揺動支点２
８で交差し、油圧シリンダユニット２７、２７の進退動
によって、下端の挟持部１７ｂ、１７ｂが揺動支点２８
を中心として円弧状に開閉するようにしている。因み
に、下部収容ケース５ａ内の中央には、ワイヤ１１を挿
通せしめたガイドチューブ３０を上下方向に配設してい
る。
構９と左右一対の吊り治具１７、１７からなり、吊り治
具駆動機構９は、下部収容ケース５ａの左右一対の中空
ボス部２６に固定される一対の油圧シリンダユニット２
７を備えている。そして、この油圧シリンダユニット２
７のロッド２７ａ先端には左右一対の吊り治具１７、１
７の上端部が枢着されており、これら吊り治具１７、１
７のアーム部１７ａ、１７ａは下方に延出するととも
に、このアーム部１７ａ、１７ａの中間部が揺動支点２
８で交差し、油圧シリンダユニット２７、２７の進退動
によって、下端の挟持部１７ｂ、１７ｂが揺動支点２８
を中心として円弧状に開閉するようにしている。因み
に、下部収容ケース５ａ内の中央には、ワイヤ１１を挿
通せしめたガイドチューブ３０を上下方向に配設してい
る。
【００２４】前記ワイヤ引上機構８は、上部収容ケース
５ｂ内の底板に取付けられたワイヤ巻上げプーリ３１
と、底板に立設された支柱３２に片持ち式に枢着される
レバー３３と、このレバー３３の中間部に枢支されるガ
イドプーリ３４を備え、前記ワイヤ１１はガイドプーリ
３４を介してワイヤ巻上げプーリ３１に巻回されてい
る。そして、ワイヤ巻上げプーリ３１の巻取り回転によ
ってワイヤ１１を巻上げることが出来るようにしてい
る。
５ｂ内の底板に取付けられたワイヤ巻上げプーリ３１
と、底板に立設された支柱３２に片持ち式に枢着される
レバー３３と、このレバー３３の中間部に枢支されるガ
イドプーリ３４を備え、前記ワイヤ１１はガイドプーリ
３４を介してワイヤ巻上げプーリ３１に巻回されてい
る。そして、ワイヤ巻上げプーリ３１の巻取り回転によ
ってワイヤ１１を巻上げることが出来るようにしてい
る。
【００２５】前記荷重測定機構１０は、前記レバー３３
の先端のピボット３５と、このピボット３５を支持する
ロードセル３６を備え、前記ガイドプーリ３４に加わる
結晶重量に対する所定比率の荷重を測定出来るようにし
ている。
の先端のピボット３５と、このピボット３５を支持する
ロードセル３６を備え、前記ガイドプーリ３４に加わる
結晶重量に対する所定比率の荷重を測定出来るようにし
ている。
【００２６】以上のような基本構成に係る単結晶引上装
置において、ワイヤ１１先端の種結晶１３を不図示のル
ツボの原料融液の表面に接触させ、回転機構６のモータ
２３を作動させて収容ケース５をしずかに回転させつつ
ワイヤ引上機構８によってワイヤ１１を所定速度で引上
げると、種結晶１３の下方に単結晶が成長するが、この
際ネック部１４を成形した後、直胴部１６を成形する。
この際、左右の吊り治具１７、１７の挟持部１７ｂ、１
７ｂは開いており、結晶がワイヤ１１によって引上げら
れる途中で、ネック部１４と直胴部１６の間に存在する
係合段部１５が挟持部１７ｂ、１７ｂの前方附近に達す
ると不図示のセンサで検知し、吊り治具駆動機構９の左
右の油圧シリンダユニット２７が作動し、係合段部１５
を吊り治具１７、１７の挟持部１７ｂ、１７ｂで挟み込
む。
置において、ワイヤ１１先端の種結晶１３を不図示のル
ツボの原料融液の表面に接触させ、回転機構６のモータ
２３を作動させて収容ケース５をしずかに回転させつつ
ワイヤ引上機構８によってワイヤ１１を所定速度で引上
げると、種結晶１３の下方に単結晶が成長するが、この
際ネック部１４を成形した後、直胴部１６を成形する。
この際、左右の吊り治具１７、１７の挟持部１７ｂ、１
７ｂは開いており、結晶がワイヤ１１によって引上げら
れる途中で、ネック部１４と直胴部１６の間に存在する
係合段部１５が挟持部１７ｂ、１７ｂの前方附近に達す
ると不図示のセンサで検知し、吊り治具駆動機構９の左
右の油圧シリンダユニット２７が作動し、係合段部１５
を吊り治具１７、１７の挟持部１７ｂ、１７ｂで挟み込
む。
【００２７】係合段部１５が挟持部１７ｂ、１７ｂで挟
み込まれると、ワイヤ引上機構８によるワイヤ１１の引
上げは停止し、今度は昇降駆動モータ１８によって昇降
板１が上昇を始め、結晶の引上げは吊り治具１７、１７
によって行われる。この際、周囲のベローズチャンバー
２は昇降板１の上昇に連れて伸ばされる。
み込まれると、ワイヤ引上機構８によるワイヤ１１の引
上げは停止し、今度は昇降駆動モータ１８によって昇降
板１が上昇を始め、結晶の引上げは吊り治具１７、１７
によって行われる。この際、周囲のベローズチャンバー
２は昇降板１の上昇に連れて伸ばされる。
【００２８】以上のような単結晶引上装置において、単
結晶保持装置７の吊り治具１７、１７は下方の原料融液
からの輻射熱に晒されており、強度的に不利な条件下で
運用され、しかも特に結晶重量が高重量化したような場
合に挟持部１７ｂ、１７ｂには開かせるような力が大き
く作用するため、確実に保持しておくための方策が必要
とされる。
結晶保持装置７の吊り治具１７、１７は下方の原料融液
からの輻射熱に晒されており、強度的に不利な条件下で
運用され、しかも特に結晶重量が高重量化したような場
合に挟持部１７ｂ、１７ｂには開かせるような力が大き
く作用するため、確実に保持しておくための方策が必要
とされる。
【００２９】そこで、図２は吊り治具１７、１７の挟持
部１７ｂ、１７ｂの開放を防止するためのロック機構３
７を設けた構成例図である。このロック機構３７は、一
方側の吊り治具１７のアーム部１７ａの外周にピン３８
で枢着され、上下方向に揺動可能なフックレバー４０
と、他方側の吊り治具１７のアーム部１７ａの外周に取
付けられた係止ピン４１からなり、フックレバー４０の
先端を係止ピン４１に上から引掛けることが出来るよう
にされている。
部１７ｂ、１７ｂの開放を防止するためのロック機構３
７を設けた構成例図である。このロック機構３７は、一
方側の吊り治具１７のアーム部１７ａの外周にピン３８
で枢着され、上下方向に揺動可能なフックレバー４０
と、他方側の吊り治具１７のアーム部１７ａの外周に取
付けられた係止ピン４１からなり、フックレバー４０の
先端を係止ピン４１に上から引掛けることが出来るよう
にされている。
【００３０】また、フックレバー４０にはピン３８を挟
んで上方に一対のワイヤ４２ａ、４２ｂを連結してお
り、一方側のワイヤ４２ａを引張り上げるとフックレバ
ー４０が係止ピン４１に係合するよう揺動し、他方側の
ワイヤ４２ｂを引張り上げるとフックレバー４０が係止
ピン４１から外れるようにしている。そして、これらワ
イヤ４２ａ、４２ｂは、一方側のアーム部１７ａに外周
面に設けたガイドパイプ１７ｃ内をくぐらせて発塵の影
響を抑制し、図１に示す前記油圧シリンダユニット２７
のロッド２７ａの枢着点附近から取り出すようにしてお
り、また、２本のワイヤ４２ａ、４２ｂは不図示のクラ
ンク機構により一方側を引張れば他方側が弛むようにし
ている。
んで上方に一対のワイヤ４２ａ、４２ｂを連結してお
り、一方側のワイヤ４２ａを引張り上げるとフックレバ
ー４０が係止ピン４１に係合するよう揺動し、他方側の
ワイヤ４２ｂを引張り上げるとフックレバー４０が係止
ピン４１から外れるようにしている。そして、これらワ
イヤ４２ａ、４２ｂは、一方側のアーム部１７ａに外周
面に設けたガイドパイプ１７ｃ内をくぐらせて発塵の影
響を抑制し、図１に示す前記油圧シリンダユニット２７
のロッド２７ａの枢着点附近から取り出すようにしてお
り、また、２本のワイヤ４２ａ、４２ｂは不図示のクラ
ンク機構により一方側を引張れば他方側が弛むようにし
ている。
【００３１】そして、吊り治具１７、１７の挟持部１７
ｂ、１７ｂが閉じた際、フックレバー４０の先端を係止
ピン４１に引掛けて開放を阻止し、また引上げ中、例え
ば結晶が有転位化した場合には再溶融するためフックレ
バー４０を外してアーム部１７ａ、１７ａを開くことが
出来るようにしている。因みに、アーム部１７ａ、１７
ａを開かせようとする力は、フックレバー４０に引張り
力を与えるが、一般に金属はたとえ高温でも１トンを越
える充分な引張り強度を有するため、アーム部１７ａ、
１７ａが開く虞れはない。
ｂ、１７ｂが閉じた際、フックレバー４０の先端を係止
ピン４１に引掛けて開放を阻止し、また引上げ中、例え
ば結晶が有転位化した場合には再溶融するためフックレ
バー４０を外してアーム部１７ａ、１７ａを開くことが
出来るようにしている。因みに、アーム部１７ａ、１７
ａを開かせようとする力は、フックレバー４０に引張り
力を与えるが、一般に金属はたとえ高温でも１トンを越
える充分な引張り強度を有するため、アーム部１７ａ、
１７ａが開く虞れはない。
【００３２】次に、アーム部１７ａ、１７ａの開放を防
止するロック機構の他の構成例について図３に基づき説
明する。この構成例では単結晶保持装置７自体の構成を
変え、吊り治具１７ｍ、１７ｎを横にスライドさせて開
閉するようにしたものである。すなわち、各油圧シリン
ダユニット２７、２７のロッド２７ａ、２７ａを連結板
４６ｍ、４６ｎを介して吊り治具１７ｍ、１７ｎの上端
に連結し、この連結板４６ｍ、４６ｎを介して各吊り治
具１７ｍ、１７ｎが各スライド面４７ｍ、４７ｎに沿っ
て左右に摺動するようにするとともに、一方側のスライ
ド面４７ｎに段差部ｄを設けている。
止するロック機構の他の構成例について図３に基づき説
明する。この構成例では単結晶保持装置７自体の構成を
変え、吊り治具１７ｍ、１７ｎを横にスライドさせて開
閉するようにしたものである。すなわち、各油圧シリン
ダユニット２７、２７のロッド２７ａ、２７ａを連結板
４６ｍ、４６ｎを介して吊り治具１７ｍ、１７ｎの上端
に連結し、この連結板４６ｍ、４６ｎを介して各吊り治
具１７ｍ、１７ｎが各スライド面４７ｍ、４７ｎに沿っ
て左右に摺動するようにするとともに、一方側のスライ
ド面４７ｎに段差部ｄを設けている。
【００３３】そして、この段差部ｄを設けた側の連結板
４６ｎには縦長の長穴ｅ、ｅを形成し、吊り治具１７ｎ
が段差部ｄを通過する際、上下動しながらスライドする
ようにしている。また、他方側のスライド面４７ｍは平
滑であり、同部側では吊り治具１７ｍが水平にスライド
するようにしている。
４６ｎには縦長の長穴ｅ、ｅを形成し、吊り治具１７ｎ
が段差部ｄを通過する際、上下動しながらスライドする
ようにしている。また、他方側のスライド面４７ｍは平
滑であり、同部側では吊り治具１７ｍが水平にスライド
するようにしている。
【００３４】また、一方側の吊り治具１７ｍの挟持部先
端には、例えば図３（Ｃ）に示すように、上方に突出す
るピン４９ｍを設けるとともに、他方側の吊り治具１７
ｎの挟持部先端には、ピン孔４９ｎを設けている。そし
て、左右の油圧シリンダユニット２７、２７が作動し、
吊り治具１７ｍ、１７ｎが挟持方向に移動すると、一方
側の挟持部先端のピン４９ｍに向かって他方側のピン孔
４９ｎが降下し、図３の（Ｂ）に示すように、自動的に
はまり込んで開放をロックするようにしている。また、
開放作動の時はピン４９ｍとピン孔ｎが自動的に外れる
ようにしている。
端には、例えば図３（Ｃ）に示すように、上方に突出す
るピン４９ｍを設けるとともに、他方側の吊り治具１７
ｎの挟持部先端には、ピン孔４９ｎを設けている。そし
て、左右の油圧シリンダユニット２７、２７が作動し、
吊り治具１７ｍ、１７ｎが挟持方向に移動すると、一方
側の挟持部先端のピン４９ｍに向かって他方側のピン孔
４９ｎが降下し、図３の（Ｂ）に示すように、自動的に
はまり込んで開放をロックするようにしている。また、
開放作動の時はピン４９ｍとピン孔ｎが自動的に外れる
ようにしている。
【００３５】そしてこの場合も吊り治具１７ｍ、１７ｎ
が開くことはなく、確実に保持される。勿論、ピン４９
ｍの突出方向を逆向きにしてピン４９ｍとピン孔４９ｎ
を逆に取付けても良く、また、段差部ｄを凹部としても
良い。
が開くことはなく、確実に保持される。勿論、ピン４９
ｍの突出方向を逆向きにしてピン４９ｍとピン孔４９ｎ
を逆に取付けても良く、また、段差部ｄを凹部としても
良い。
【００３６】次に、挟持部１７ｂ、１７ｂ（図３の吊り
治具１７ｍ、１７ｎの挟持部の場合も同様、以下、挟持
部１７ｂで代表させる）で係合段部１５を挟持する際、
図７に示すように、上下方向に対して１点支持となると
応力集中による有転位化、破断等の危険がある。そこ
で、本案では、図４（Ａ）に示すように、挟持部１７
ｂ、１７ｂのうち結晶の係合段部１５に接触する部分
に、水平ピン４３まわりに揺動自在な揺動爪４４を設
け、係合段部１５の形状に倣うように揺動爪４４が垂直
面方向に揺動し、上下方向に２点以上で支持出来るよう
にしている。因みに、この揺動爪４４の接触面を図４
（Ｂ）に示すように凹部形状とすれば、確実に２点以上
で支持することが出来る。
治具１７ｍ、１７ｎの挟持部の場合も同様、以下、挟持
部１７ｂで代表させる）で係合段部１５を挟持する際、
図７に示すように、上下方向に対して１点支持となると
応力集中による有転位化、破断等の危険がある。そこ
で、本案では、図４（Ａ）に示すように、挟持部１７
ｂ、１７ｂのうち結晶の係合段部１５に接触する部分
に、水平ピン４３まわりに揺動自在な揺動爪４４を設
け、係合段部１５の形状に倣うように揺動爪４４が垂直
面方向に揺動し、上下方向に２点以上で支持出来るよう
にしている。因みに、この揺動爪４４の接触面を図４
（Ｂ）に示すように凹部形状とすれば、確実に２点以上
で支持することが出来る。
【００３７】そしてこのように揺動爪４４を垂直面方向
に揺動させることで上下方向に少なくとも２点以上で支
持することが出来、応力分散が図られ、しかも安定した
状態で保持出来る。また、結晶の振動等に対しても抑制
効果がある。
に揺動させることで上下方向に少なくとも２点以上で支
持することが出来、応力分散が図られ、しかも安定した
状態で保持出来る。また、結晶の振動等に対しても抑制
効果がある。
【００３８】次に、単結晶保持装置７のうち、特に油圧
シリンダユニット２７、及びロッド２７ａと吊り治具１
７の枢着点、及びアーム部の揺動支点２８等において
は、回転部、摺動部で金属粉等の発塵の可能性があり、
この金属粉等が原料融液中に入り込むと結晶欠陥の原因
となる。また、上記のような回転部、摺動部に高熱の影
響を与えると、耐久性が低下して金属粉等の発生頻度も
高まる。
シリンダユニット２７、及びロッド２７ａと吊り治具１
７の枢着点、及びアーム部の揺動支点２８等において
は、回転部、摺動部で金属粉等の発塵の可能性があり、
この金属粉等が原料融液中に入り込むと結晶欠陥の原因
となる。また、上記のような回転部、摺動部に高熱の影
響を与えると、耐久性が低下して金属粉等の発生頻度も
高まる。
【００３９】そこで、図５に示すように、吊り治具１７
の揺動支点２８の下方に遮熱性のある遮蔽板４５を配設
し、上部で発生した金属粉等が下方に落下するのを防止
するようにしている。このため、熱的影響を抑制するこ
とで発塵の可能性を減らすとともに、たとえ上部で発塵
しても、金属粉等が原料融液中に混入する虞れはなくな
り、結晶品質の低下が防止される。また、このような遮
蔽板４５を図３に示すような開閉機構に適用する際は、
特に油圧シリンダーユニット２７、及びスライド面４７
ｍ、４７ｎ等から生じる金属粉等を下方に落下させない
よう留意する。また、本実施形態では、この遮蔽板４５
の上方の空間部の圧力を、遮蔽板４５より下方の空間部
の圧力より低くなるよう減圧している。このため、上方
で発生した金属粉等が下方の空間部に入り込む可能性を
一層抑制することが出来る。
の揺動支点２８の下方に遮熱性のある遮蔽板４５を配設
し、上部で発生した金属粉等が下方に落下するのを防止
するようにしている。このため、熱的影響を抑制するこ
とで発塵の可能性を減らすとともに、たとえ上部で発塵
しても、金属粉等が原料融液中に混入する虞れはなくな
り、結晶品質の低下が防止される。また、このような遮
蔽板４５を図３に示すような開閉機構に適用する際は、
特に油圧シリンダーユニット２７、及びスライド面４７
ｍ、４７ｎ等から生じる金属粉等を下方に落下させない
よう留意する。また、本実施形態では、この遮蔽板４５
の上方の空間部の圧力を、遮蔽板４５より下方の空間部
の圧力より低くなるよう減圧している。このため、上方
で発生した金属粉等が下方の空間部に入り込む可能性を
一層抑制することが出来る。
【００４０】尚、本実施形態では遮蔽板４５によって上
方への熱的伝達を遮断するとともに、ベローズチャンバ
ー２の内側にも上下に伸縮自在な遮熱筒４６を配設して
おり、ベローズチャンバー２の熱的保護を図っている。
方への熱的伝達を遮断するとともに、ベローズチャンバ
ー２の内側にも上下に伸縮自在な遮熱筒４６を配設して
おり、ベローズチャンバー２の熱的保護を図っている。
【００４１】以上のような構成によって本発明の単結晶
保持装置７は、結晶が高重量化しても確実に保持するこ
とが出来、しかも開き防止機構を簡素に構成出来る。ま
た、結晶を保持する際の安定性を向上させることが出
来、保持部分の結晶が破断して落下するような不具合を
防止出来る。更に、吊り治具の開閉駆動の際生じる金属
粉等が原料融液に混入する事態を避けることが出来る。
保持装置７は、結晶が高重量化しても確実に保持するこ
とが出来、しかも開き防止機構を簡素に構成出来る。ま
た、結晶を保持する際の安定性を向上させることが出
来、保持部分の結晶が破断して落下するような不具合を
防止出来る。更に、吊り治具の開閉駆動の際生じる金属
粉等が原料融液に混入する事態を避けることが出来る。
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明の単結晶保持装置
は、係合段部を挟持して引上げる一対の吊り治具にロッ
ク機構を設け、このロック機構によって挟持部の開放を
防止するようにしたため結晶重量が高重量化しても確実
に保持することが出来、誤って落下させるような不具合
を防止出来る。また、このロック機構を任意の時期に解
除出来るようにしたため、しかも例えば引上げ中に結晶
が有転位化したような場合で再溶融する必要が生じたよ
うな場合には、直ちに解除して対応することが出来る。
は、係合段部を挟持して引上げる一対の吊り治具にロッ
ク機構を設け、このロック機構によって挟持部の開放を
防止するようにしたため結晶重量が高重量化しても確実
に保持することが出来、誤って落下させるような不具合
を防止出来る。また、このロック機構を任意の時期に解
除出来るようにしたため、しかも例えば引上げ中に結晶
が有転位化したような場合で再溶融する必要が生じたよ
うな場合には、直ちに解除して対応することが出来る。
【００４３】また、吊り治具をスライド面に沿って左右
にスライドさせて開閉するようにし、吊り治具がスライ
ドする際、自動的にピンとピン孔がはまり込むようにす
れば、別途ロック機構を設けなくても開放をロックする
ことが出来、ロック操作も不要なため便利である。
にスライドさせて開閉するようにし、吊り治具がスライ
ドする際、自動的にピンとピン孔がはまり込むようにす
れば、別途ロック機構を設けなくても開放をロックする
ことが出来、ロック操作も不要なため便利である。
【００４４】また、挟持部のうち結晶の係合段部に接触
する部分に、水平軸まわりに揺動自在な揺動爪を設けた
ため、この揺動爪は係合段部の湾曲曲面に倣うように揺
動し、少なくとも上下方向の２点を接触させて保持する
ことが出来る。このため応力が分散され、転位の発生、
保持部の結晶の破断等の危険性を無くすことが出来る。
しかも結晶の振動等に対して抑制効果もある。
する部分に、水平軸まわりに揺動自在な揺動爪を設けた
ため、この揺動爪は係合段部の湾曲曲面に倣うように揺
動し、少なくとも上下方向の２点を接触させて保持する
ことが出来る。このため応力が分散され、転位の発生、
保持部の結晶の破断等の危険性を無くすことが出来る。
しかも結晶の振動等に対して抑制効果もある。
【００４５】また、吊り治具の上部に設けられた吊り治
具の駆動部及び摺動部等と、吊り治具の下部に設けられ
た挟持部との間に両者を分離する遮蔽部材を設けため、
摺動部等で発生する金属粉等が原料融液の中に落下する
のを防止出来、しかも遮蔽部材より上方の空間部を下方
の空間部より減圧すれば、金属粉等の落下を一層抑制す
ることが出来る。また、ベローズチャンバーの内側に上
下に伸縮自在な遮熱筒を配設すれば、ベローズチャンバ
ーが輻射熱から保護され、耐久性の向上が図られる。
具の駆動部及び摺動部等と、吊り治具の下部に設けられ
た挟持部との間に両者を分離する遮蔽部材を設けため、
摺動部等で発生する金属粉等が原料融液の中に落下する
のを防止出来、しかも遮蔽部材より上方の空間部を下方
の空間部より減圧すれば、金属粉等の落下を一層抑制す
ることが出来る。また、ベローズチャンバーの内側に上
下に伸縮自在な遮熱筒を配設すれば、ベローズチャンバ
ーが輻射熱から保護され、耐久性の向上が図られる。
【図１】単結晶引上装置の構成例の全体図である。
【図２】本発明に係る、ロック機構の構成例図である。
【図３】本発明に係る、吊り治具の開閉機構を異なるタ
イプとしたロック機構の構成例図で、（Ａ）は縦断面
図、（Ｂ）は（Ａ）の挟持部の拡大図、（Ｃ）はピンと
ピン孔の係合を説明する説明図である。
イプとしたロック機構の構成例図で、（Ａ）は縦断面
図、（Ｂ）は（Ａ）の挟持部の拡大図、（Ｃ）はピンと
ピン孔の係合を説明する説明図である。
【図４】本発明に係る、揺動爪の構成例図で（Ａ）は斜
視図、（Ｂ）は保持状態の説明図である。
視図、（Ｂ）は保持状態の説明図である。
【図５】本発明に係る、遮蔽部材の配設例図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は従来例を示した図である。
【図７】結晶重量と吊り治具にかかる開き方向の力の関
係を示す説明図である。
係を示す説明図である。
１ 昇降板 ２ ベローズチャン
バー ３ 回転保持具 ４ 軸受 ５ 収容ケース ５ａ 下部収容ケー
ス ５ｂ 上部収容ケース ６ 回転機構 ７ 単結晶保持装置 ８ ワイヤ引上機構 ９ 吊り治具駆動機構 １０ 荷重測定機構 １１ ワイヤ １２ シードチャッ
ク １３ 種結晶 １４ ネック部 １５ 係合段部 １６ 直胴部 １７ 吊り治具 １７ａ アーム部 １７ｂ 挟持部 １７ｃガイドパイプ １７ｍ，１７ｎ 吊り治具 １８ 昇降駆動モー
タ ２０ ボールネジ ２１ ガイド軸 ２２ 、２４ プーリ ２３ モータ ２５ ベルト ２６ 中空ボス部 ２７ 油圧シリンダユニット ２７ａ ロッド ２８ 揺動支点 ３０ ガイドチュー
ブ ３１ ワイヤ巻上げプーリ ３２ 支柱 ３３ レバー ３４ ガイドプーリ ３５ ピボット ３６ ロードセル ３７ ロック機構 ３８ ピン ４０ フックレバー ４１ 係止ピン ４２ａ、４２ｂ ワイヤ ４３ 水平ピン ４４ 揺動爪 ４５ 遮蔽板 ４６ 遮熱筒 ４６ｍ、４６ｎ 連
結板 ４７ｍ、４７ｎ スライド面 ４９ｍ ピン ４９ｎ ピン孔 ５１ シードチャッ
ク ５２ 種結晶 ５３ ルツボ ５４ 原料融液 ５５ ネック部 ５６ 直胴部 ５７ 係合段部 ５８ 吊り治具 ｄ 段差部 ｅ 長穴 Ｐ 吊り治具を開かせようとする力
バー ３ 回転保持具 ４ 軸受 ５ 収容ケース ５ａ 下部収容ケー
ス ５ｂ 上部収容ケース ６ 回転機構 ７ 単結晶保持装置 ８ ワイヤ引上機構 ９ 吊り治具駆動機構 １０ 荷重測定機構 １１ ワイヤ １２ シードチャッ
ク １３ 種結晶 １４ ネック部 １５ 係合段部 １６ 直胴部 １７ 吊り治具 １７ａ アーム部 １７ｂ 挟持部 １７ｃガイドパイプ １７ｍ，１７ｎ 吊り治具 １８ 昇降駆動モー
タ ２０ ボールネジ ２１ ガイド軸 ２２ 、２４ プーリ ２３ モータ ２５ ベルト ２６ 中空ボス部 ２７ 油圧シリンダユニット ２７ａ ロッド ２８ 揺動支点 ３０ ガイドチュー
ブ ３１ ワイヤ巻上げプーリ ３２ 支柱 ３３ レバー ３４ ガイドプーリ ３５ ピボット ３６ ロードセル ３７ ロック機構 ３８ ピン ４０ フックレバー ４１ 係止ピン ４２ａ、４２ｂ ワイヤ ４３ 水平ピン ４４ 揺動爪 ４５ 遮蔽板 ４６ 遮熱筒 ４６ｍ、４６ｎ 連
結板 ４７ｍ、４７ｎ スライド面 ４９ｍ ピン ４９ｎ ピン孔 ５１ シードチャッ
ク ５２ 種結晶 ５３ ルツボ ５４ 原料融液 ５５ ネック部 ５６ 直胴部 ５７ 係合段部 ５８ 吊り治具 ｄ 段差部 ｅ 長穴 Ｐ 吊り治具を開かせようとする力
フロントページの続き
(72)発明者 高野 清隆
群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越
半導体株式会社 半導体磯部研究所内
(56)参考文献 特開 平３−285893（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−252991（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−295893（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−208893（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−196398（ＪＰ，Ａ)
欧州特許出願公開369626（ＥＰ，Ａ
１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C30B 1/00 - 35/00
ＥＵＲＯＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (6)
- 【請求項１】 原料融液に接触せしめた種結晶を回転さ
せつつ引上げて単結晶を成長させる過程において、前記
種結晶と単結晶の直胴部との間に存在する係合段部を一
対の吊り治具の挟持部で掛止するようにした単結晶保持
装置において、前記吊り治具に、挟持部の開放を防止す
るロック機構を設け、該ロック機構は任意の時期に解除
可能としたものであることを特徴とする単結晶保持装
置。 - 【請求項２】 原料融液に接触せしめた種結晶を回転さ
せつつ引上げて単結晶を成長させる過程において、前記
種結晶と単結晶の直胴部との間に存在する係合段部を一
対の吊り治具の挟持部で掛止するようにした単結晶保持
装置において、前記吊り治具をスライド面に沿って左右
にスライドさせて開閉するようにし、且つ一方側のスラ
イド面に段差部を設けて一方側の吊り治具が段差部をス
ライドする際、その挟持部が他方側の吊り治具の挟持部
に対して上下方向に相対移動しながら開閉するようにす
るとともに、いずれか一方側の挟持部には上方又は下方
に突出するピンを設け、他方側の挟持部には前記ピンに
上下方向から嵌合し合うピン孔を設けたことを特徴とす
る単結晶保持装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の単結晶
保持装置において、前記挟持部のうち結晶の係合段部に
接触する部分に、水平軸まわりに揺動自在な揺動爪を設
けたことを特徴とする単結晶保持装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
記載の単結晶保持装置において、前記吊り治具の挟持部
を吊り治具の下部に設ける一方、吊り治具の上部には、
吊り治具の駆動部及び吊り治具の摺動部等を設け、これ
ら駆動部及び摺動部等と前記挟持部との間に両者を分離
する遮蔽部材を設けたことを特徴とする単結晶保持装
置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の単結晶保持装置におい
て、前記遮蔽部材より上方の空間部を下方の空間部より
減圧することを特徴とする単結晶保持装置。 - 【請求項６】 請求項４又は請求項５に記載の単結晶保
持装置において、前記吊り治具は、昇降駆動源によって
上下動可能にされるとともに、その周囲は吊り治具の昇
降動に伴って上下に伸縮するベローズチャンバーで囲わ
れており、このベローズチャンバーの内側には上下に伸
縮自在な遮熱筒を配設したことを特徴とする単結晶保持
装置。
Priority Applications (4)
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