JPH02164790A - Diameter control device of single crystal - Google Patents

Diameter control device of single crystal

Info

Publication number
JPH02164790A
JPH02164790A JP31622388A JP31622388A JPH02164790A JP H02164790 A JPH02164790 A JP H02164790A JP 31622388 A JP31622388 A JP 31622388A JP 31622388 A JP31622388 A JP 31622388A JP H02164790 A JPH02164790 A JP H02164790A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
force bar
single crystal
guide shaft
crystal
load cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP31622388A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0649632B2 (en
Inventor
Yoshinobu Hiraishi
平石 吉信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumco Techxiv Corp
Original Assignee
Komatsu Electronic Metals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Electronic Metals Co Ltd filed Critical Komatsu Electronic Metals Co Ltd
Priority to JP63316223A priority Critical patent/JPH0649632B2/en
Publication of JPH02164790A publication Critical patent/JPH02164790A/en
Publication of JPH0649632B2 publication Critical patent/JPH0649632B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)

Abstract

PURPOSE:To forcedly restrain the width of the swing of a force bar and to improve the diameter control of single crystal by providing rolling bodies rollable in the axial direction of the force bar at least at three positions around the force bar between the force bar and a guide shaft. CONSTITUTION:A load cell 4 is set on the the carriage 7 through which the pulling-up of growing single crystal 6 is carried out, and the force bar 1 and the guide shaft 5 are stretched through the carriage into a crystal growing furnace 8. A seed chuck 2 is fixed to the top end of the force bar 1 to hold a seed 9 and to pull the crystal up. A bearing 10 is provided between the guide shaft 6 and the carriage 7. All this device including the load cell 4 is in the crystal growing furnace. By using this device, when the pulling-up is carried out with, for instance, about 850mm the length of pulling-up single crystal, about 130mm diameter and about 25 r.p.m., the precession due to revolution and the noise due to the output of load cell are not generated. Thus, a single crystal is easily produced without foreign matter mixed in the molten body, as collers, etc., are not used.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、チョクラルスキー法(以下CZ法という)に
おける成長単結晶の重量式直径制御装置の改良に関り、
特に、単結晶を吊り下げ引張力を測定するロードセルへ
の伝達部、いわゆるフォースバーの支持装置に関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement of a gravimetric diameter control device for growing single crystals in the Czochralski method (hereinafter referred to as CZ method).
In particular, it relates to a support device for a so-called force bar, which is a transmission section to a load cell that suspends a single crystal and measures the tensile force.

[従来の技術] 02m単結晶の直径制御方式のひとつとして重量大制御
がある。
[Prior Art] One of the diameter control methods for 02m single crystal is weight control.

これは、成長中の結晶重量を測定してモデル結晶重量と
比較し、その偏差の大きさにより結晶成長炉内の温度及
び結晶引上げ速度を変化させて、結晶直径をモデル結晶
の直径に近似させるように制御するものである。
This measures the weight of the growing crystal and compares it with the model crystal weight, and changes the temperature in the crystal growth furnace and crystal pulling speed depending on the size of the deviation, and approximates the crystal diameter to the diameter of the model crystal. It is controlled as follows.

この方式において成長中の結晶重量を測定するために、
成長単結晶を引上げるキャリッジに固定されたロードセ
ルを使用するが、このロードセルの検出端と、種結晶を
保持するシードチャック間に設けられて、結晶重量によ
る引張力をロードセルに伝達する棒状の剛体を一般にフ
ォースバーと称する。
In order to measure the weight of the growing crystal in this method,
A load cell fixed to the carriage that pulls the growing single crystal is used, and a rod-shaped rigid body is installed between the detection end of the load cell and the seed chuck that holds the seed crystal, and transmits the tensile force due to the weight of the crystal to the load cell. is generally called a force bar.

通常、結晶は回転しながら成長するが、この回転運動を
付与するためロードセル、シードチャック及びフォース
バーは共に同一の回転軸上で回転させる必要がある。
Usually, crystals grow while rotating, and in order to provide this rotational motion, the load cell, seed chuck, and force bar must all be rotated on the same rotation axis.

また、フ・オースパーが成長結晶重量を正確にロードセ
ルに伝達するためには、ロードセル検出端から吊り下げ
られた状態で他の固定部分に接触して摩擦を生じてはな
らない。
In addition, in order for the focuser to accurately transmit the weight of the grown crystal to the load cell, it must not come into contact with other fixed parts and cause friction while suspended from the load cell detection end.

この様な機構において単結晶引上げに当り、結晶を回転
させた場合、ロードセル検出端を支点として、そこから
フォースバー、シードチャック及び・成長中の結晶の重
量で決まる重心位置までの長さを振り子長さとする単振
動の固有振動数が結晶回転数に近づき、共振現象を起こ
し、成長中の結晶がその回転に同期して、振幅の大きい
歳差運動を始める。その結果、有害な転位が発生したり
、成長時の結晶の曲がりが起きたりする。
When pulling a single crystal using such a mechanism, when the crystal is rotated, the load cell detection end is used as a fulcrum, and the pendulum swings the length from there to the center of gravity determined by the weight of the force bar, seed chuck, and growing crystal. The natural frequency of the simple harmonic motion, which is the length, approaches the crystal rotation frequency, causing a resonance phenomenon, and the growing crystal synchronizes with the rotation and begins to precess with a large amplitude. As a result, harmful dislocations occur and the crystal bends during growth.

この固有振動数は、概略値として で与えられるが、通常のCZ法単結晶成長炉では、I2
=2(m)であるから、 f=21.1 (IIIin
−’ )となり、結晶回転教範11Jli 15〜30
 rpmに入る。
This natural frequency is given as an approximate value, but in a normal CZ method single crystal growth furnace, I2
= 2(m), so f=21.1 (IIIin
-'), Crystal Rotation Manual 11Jli 15-30
Go into rpm.

従来このような共振による歳差運動を防ぐため、第5図
に示すように、フォースバー1とシードチャック2の結
合部近くに、カラー3と称されるフォースバー直径より
わずかに大きな内径のリング状の部品を、フォースバー
1、ロードセル4と同一軸上で回転するガイドシャフト
5に取付けて、フォースバーの振幅を機械的に規制して
いた。
Conventionally, in order to prevent such precession due to resonance, a ring with an inner diameter slightly larger than the diameter of the force bar, called a collar 3, is installed near the joint between the force bar 1 and the seed chuck 2, as shown in Fig. 5. A shaped part was attached to a guide shaft 5 rotating on the same axis as the force bar 1 and the load cell 4, and the amplitude of the force bar was mechanically regulated.

しかし、このような方法であるとカラーとフォースバー
が共振時に接触するため、前述の理由で摩擦による重量
測定の不安定を生じてロードセル出力にノイズとして現
れ、直径制御が却っ゛C不正確になるおそれがある。
However, with this method, the collar and force bar come into contact during resonance, which causes instability in weight measurement due to friction, which appears as noise in the load cell output, resulting in inaccurate diameter control. There is a risk of it becoming.

また、カラーとガイドシャフトの結合部は比較的高温に
曝されやすいため、カラーの材質を通常黒鉛にしなけれ
ばならないが、フォースバーとカラーが接触すると、カ
ラーの一部が破壊されて原料融液中に落下して成長中の
結晶成長界面に付着して単結晶化を妨げることも起こる
In addition, since the joint between the collar and the guide shaft is easily exposed to relatively high temperatures, the material of the collar must normally be graphite, but when the force bar and the collar come into contact, part of the collar is destroyed and the raw material melt It also happens that they fall into the crystal and adhere to the growing crystal growth interface, interfering with single crystallization.

フォースバーもまた高温下での長期間の使用により変形
することがある。この場合には、初期調整時には、わず
かにクリアランスを保ってカラーと接触しないように維
持されていたとしても、やがて共振時以外でも、常に接
触を起こしてしまうことになる。その結果はまた前記し
たのと同様である。
Force bars may also become deformed due to long-term use at high temperatures. In this case, even if a slight clearance is maintained so as not to contact the collar at the time of initial adjustment, contact will eventually occur all the time even at times other than resonance. The results are also similar to those described above.

また、別の解決方法として、本出願人の昭和61年1月
22日出願による特開昭62−171987号に開示さ
れた、フォースバーとガイドシャフトを弾性体で連絡す
るものがあるが、使用雰囲気が高温下であるため、弾性
体のヤング率が微妙に変化し制御が今少し複雑になって
いた。
In addition, as another solution, there is a method in which the force bar and the guide shaft are connected by an elastic body, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 171987/1987 filed by the present applicant on January 22, 1988. Because the atmosphere was at a high temperature, the Young's modulus of the elastic body changed slightly, making control a little more complicated.

[発明が解決しようとする課題] このように、前者の単結晶の振れ防止のために設けたカ
ラーは、フォースバーとの接触というあらたな問題のた
めに、却って重量制御に不安定さをもたらす。さらに、
接触が起きてカラーが破損すれば、この時落下した破損
物は結晶成長界面に付着して単結晶化を阻害してしまう
。当然のことながら、これによる収率の低下、製造効率
の低下は避けられない。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the former collar provided to prevent swinging of the single crystal actually causes instability in weight control due to the new problem of contact with the force bar. . moreover,
If contact occurs and the collar is damaged, the broken material that falls at this time will adhere to the crystal growth interface and inhibit single crystallization. Naturally, this inevitably leads to a decrease in yield and production efficiency.

また、従来からある引上げ時の成長単結晶の歳差運動に
よる結晶向がりや転位の発生という現象も収率低下や製
造効率の悪化につながる。
Furthermore, the conventional phenomenon of crystal orientation and generation of dislocations due to the precession of the growing single crystal during pulling also leads to lower yields and production efficiency.

後者の弾性体によるフォースバーとガイドシャフトの連
結も前述のような課題をまだ残していた。
The connection between the force bar and the guide shaft using the latter elastic body still had the same problems as mentioned above.

[課題点を解決するための手段] 本発明は1以上のような問題点を解決するためになされ
たもので、フォースバーの揺れの幅を強制的に規制する
方法に関するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve one or more problems, and relates to a method for forcibly regulating the width of swing of a force bar.

すなわち、チョクラルスキー法による単結晶製造装置の
重量式単結晶直径制御装置において、フォースバーの軸
方向に転動可能な球体あるいは、棒状体等の転動体をフ
ォースバー周囲3箇所以上に配置したもので、引上げ中
の結晶の揺れで、フォースバーと転動体、ガイドシャフ
トが相互に接触しても、ロードセル検出端の変位を前記
転動体の転動により吸収し、摩擦がほとんど無い状態で
フォースバーをガイドシャフト中心軸と同心的に保持す
ることができる。
That is, in a gravimetric single crystal diameter control device for a single crystal manufacturing device using the Czochralski method, rolling elements such as spheres or rod-shaped bodies that can roll in the axial direction of the force bar are arranged at three or more locations around the force bar. Even if the force bar, rolling elements, and guide shaft come into contact with each other due to the shaking of the crystal during pulling, the displacement of the load cell detection end is absorbed by the rolling of the rolling elements, and the force is released with almost no friction. The bar can be held concentrically with the central axis of the guide shaft.

したがってたとえば、ガイドシャフトまたはフォースバ
ーに固定され、フォースバーまたはガイドシャフト側に
対向する面が開放した固定器内に、転動体を転動体保持
器により支承保持し、さらにこの転動体保持器を弾性体
により固定器に連結して、転動体が、フォースバーまた
はガイドシャフトに対して、静止状態で0.05M以下
のクリアランスを保つようにする。
Therefore, for example, a rolling element is supported and held by a rolling element retainer in a fixture that is fixed to a guide shaft or a force bar and has an open surface facing the force bar or guide shaft, and the rolling element retainer is elastically supported. The rolling element is connected to the fixture by the body so that the rolling element maintains a clearance of 0.05M or less with respect to the force bar or guide shaft in a stationary state.

また、この弾性体は、前記転動体および転動体保持器の
重量をその弾性限度内で保持すればよいため、ロードセ
ル検出端の剛性に対して無視できるほど小さい剛性のも
のを使用することができる。
Furthermore, since the elastic body only needs to maintain the weight of the rolling element and the rolling element retainer within its elastic limit, it is possible to use an elastic body whose rigidity is negligible compared to the rigidity of the load cell detection end. .

なお、ここで固定器をフォースバーまたはガイドシャフ
トに対し着脱自在にすれば、既存の従来装置への適用が
自由に行なえる。また、原理的には、この弾性体は、1
個でも良いが、装置製作上この弾性体を2個使用して転
動体保持器を上下からはさみ込む形式とすることが望ま
しい。
Note that if the fixing device is made detachable from the force bar or guide shaft, it can be freely applied to existing conventional devices. Also, in principle, this elastic body has 1
Although it is possible to use two elastic bodies, it is preferable to use two elastic bodies to sandwich the rolling element retainer from above and below in order to manufacture the device.

[作用] 本発明による装置は、フォースバーとガイドシャフト間
の転動体の連結形態、さらには、転動体の保持方法の作
用により、フォースバーの軸方向への移動に対して摩擦
力を生じることなく、その直角方向へは、大きな剛性を
持つ様に、フォースバーをガイドシャフトの中心に保持
することが可能となる。
[Function] The device according to the present invention generates a frictional force against the movement of the force bar in the axial direction due to the connection form of the rolling elements between the force bar and the guide shaft and the holding method of the rolling elements. The force bar can be held at the center of the guide shaft with great rigidity in the perpendicular direction.

すなわち転動体が、フォースバーの振幅を規制すること
により、ロードセル検出端から成長結晶重心までを振り
子長さとする振動を防止する。したがって、成長中の単
結晶の重心位置までの長さを振子長さにして、ロードセ
ル検出端が支点となった単振動を生じることがなく、ま
た、ロードセルによる結晶重量測定精度に影響を与えな
いで結晶の引上げを行うことができる。
In other words, the rolling elements regulate the amplitude of the force bar, thereby preventing vibrations having a pendulum length from the detection end of the load cell to the center of gravity of the growing crystal. Therefore, the pendulum length is the length to the center of gravity of the growing single crystal, and there is no simple harmonic motion with the load cell detection end serving as the fulcrum, and it does not affect the accuracy of crystal weight measurement by the load cell. The crystal can be pulled using the following method.

さらに、フォースバーを、転動体によりクリアランスを
待たせずに保持すると、フォースバー回転中心を正確に
ガイドシャフト回転中心と一致させることができる。そ
のためなお−層、シード回転精度を高く保つことができ
る。
Furthermore, if the force bar is held by the rolling elements without waiting for clearance, the rotation center of the force bar can be accurately aligned with the rotation center of the guide shaft. Therefore, it is possible to maintain high layer and seed rotation accuracy.

重量側定精度については、ロードセルのフルスパン30
−での変位量を20μlと考えればバネ定数は、 1.
5XIO’kg/I11である。これに対して、保持器
を支える弾性体のバネ定数は、 15kg/+++程度
で十分なため、前者と後者のバネ定数の比率は10’ 
+ 1になり、実用的な範囲では直径制御精度には影響
を与えない。
For weight side fixed accuracy, load cell full span 30
If we consider the displacement at - to be 20 μl, the spring constant is: 1.
5XIO'kg/I11. On the other hand, the spring constant of the elastic body supporting the retainer is approximately 15 kg/+++, so the ratio of the spring constants of the former and latter is 10'
+1, and does not affect diameter control accuracy within a practical range.

[実施例コ 第1図は、本発明の一実施例の要部の拡大縦断面を、第
2図は、本発明の一実施例の要部縦断面を、第3図は、
本発明の一実施例を示したフォースバー保持器部分の横
断面を、第4図は、一般のCZ法単結晶製造装置の縦断
面を、第5図は、従来のCZ法ラフオースパー支持装置
縦断面を示している。
[Embodiment] Fig. 1 shows an enlarged vertical section of the main part of an embodiment of the present invention, Fig. 2 shows a longitudinal cross-section of the main part of an embodiment of the invention, and Fig. 3 shows a longitudinal section of the main part of an embodiment of the invention.
FIG. 4 shows a cross section of a force bar retainer portion showing an embodiment of the present invention, FIG. 4 shows a vertical cross section of a general CZ method single crystal production apparatus, and FIG. It shows the face.

第2図に示した本発明装置の一実施例において、成長単
結晶6(第4図参照)の引上を行なうキャリッジ7上に
ロードセル4は据えられており、このキャリッジを貫通
して、フォースバー1とガイドシャフト5が、結晶成長
炉内8(第4図参照)中に伸びている。フォースバー1
の先端には、シードチャック2が取り付けれれており、
シード9をつかみ結晶を引き上げる。ガイドシャフト5
とキャリッジ7間には、軸受lOが設けられている。
In one embodiment of the apparatus of the present invention shown in FIG. 2, a load cell 4 is placed on a carriage 7 that pulls up a grown single crystal 6 (see FIG. A bar 1 and a guide shaft 5 extend into a crystal growth furnace 8 (see FIG. 4). force bar 1
A seed chuck 2 is attached to the tip of the
Grab Seed 9 and pull up the crystal. Guide shaft 5
A bearing lO is provided between the carriage 7 and the carriage 7.

ロードセル4を含めて本装置全体は結晶成長炉内にある
The entire apparatus including the load cell 4 is located in a crystal growth furnace.

ガイドシャフト5の上端は、ロードセル下面に固定され
、下端はフォースバー長さの途中まで達している。フォ
ースバー1のガイドシャフト下端付近の位置にはフォー
スバーに固定器22が取り付けられ、この固定器22と
ガイドシャフト5の間には、3個の転動体17すなわち
、本実施例においてはセラミックス製のボールが挿入さ
れている。3個のボールは、転動体保持器11により径
方向に120°間隔に配置されている。
The upper end of the guide shaft 5 is fixed to the lower surface of the load cell, and the lower end reaches halfway along the length of the force bar. A fixing device 22 is attached to the force bar 1 near the lower end of the guide shaft, and between this fixing device 22 and the guide shaft 5 are three rolling elements 17, that is, ceramic rollers in this embodiment. ball is inserted. The three balls are arranged at intervals of 120° in the radial direction by the rolling element retainer 11.

転動体保持器11は、ボールの転動を妨げないよう弾性
体13すなわち、本実施例ではスプリングにより、固定
器22から浮かせである。これらは、600℃程度の高
温にさらされるため、転動体保持器11については高純
度グラファイトで、また弾性体13はインコネルで製作
した。
The rolling element retainer 11 is suspended from the fixture 22 by an elastic body 13, that is, a spring in this embodiment, so as not to hinder the rolling of the balls. Since these are exposed to high temperatures of about 600° C., the rolling element cage 11 was made of high-purity graphite, and the elastic body 13 was made of Inconel.

ロードセル4は、回転伝達用歯車14に軸設されていて
、成長単結晶6(第4図参照)の回転を行なう。ガイド
シャフト5、フォースバー1もしたがって、同様に回転
する。回転数は、15〜30rpmである。
The load cell 4 is attached to the rotation transmission gear 14 and rotates the grown single crystal 6 (see FIG. 4). The guide shaft 5 and force bar 1 also rotate accordingly. The rotation speed is 15 to 30 rpm.

本実施例では、3個の転動体17に直径7.94+nm
のアルミナ製ボールを用い1弾性体13にバネ定数50
kgf/mのインコネルスプリングを使用し、フォース
バーに取付けた固定器22とガイドシャフト5の転動体
17を介したクリアランスは、0.02mm以下となる
様に設計した。
In this embodiment, the three rolling elements 17 have a diameter of 7.94+nm.
Using an alumina ball of 1 elastic body 13 with a spring constant of 50
An Inconel spring of kgf/m was used, and the clearance between the fixture 22 attached to the force bar and the rolling element 17 of the guide shaft 5 was designed to be 0.02 mm or less.

こうして、引上単結晶長さ850mm、直径130M、
結晶回転数25RPMで引上を行ったところ、回転に伴
う歳差運動およびロードセル出力のノイズは、生じなか
った。また、カラー等を使用していないので、融体中へ
の異物の混入もなく容易に単結晶化した。
In this way, the pulled single crystal length was 850mm, diameter was 130M,
When the crystal was pulled at a rotational speed of 25 RPM, no precession caused by rotation and no noise in the load cell output occurred. Furthermore, since no collar or the like was used, single crystallization was easily achieved without contamination of the melt with foreign matter.

[発明の効果] 本発明の装置に用いられる転動体は、それを保持する転
動体保持器により支承されているが、この転動体保持器
を弾性体で保持することにより、転動に伴う転動体保持
器のフォースバー軸方向の移動を摩擦が皆無の状態で、
弾性体のわずかな反発力のみに抑えて、フォースバーと
ガイドシャフトを同心上に保持することができる。
[Effects of the Invention] The rolling elements used in the device of the present invention are supported by a rolling element retainer that holds them. By holding this rolling element retainer with an elastic body, the rolling elements caused by rolling can be prevented. The force bar of the movable cage can be moved in the axial direction with no friction.
The force bar and guide shaft can be held concentrically by suppressing only a slight repulsive force from the elastic body.

そのため、実用的な範囲内で、ロードセルの重量測定精
度に影響を与えず、したがって、直径制御精度を劣化さ
せることなく、フォースバーをガイドシャフト中心軸上
に精度よく保持することができる。
Therefore, within a practical range, the force bar can be accurately held on the central axis of the guide shaft without affecting the weight measurement accuracy of the load cell and therefore without deteriorating the diameter control accuracy.

また、ガイドシャフトとフォースバー間にカラーが無い
ので、フォースバーの振動接触により、カラー破損物が
単結晶成長界面に付着する問題が生じなくなる。
Furthermore, since there is no collar between the guide shaft and the force bar, there is no problem of collar damage adhering to the single crystal growth interface due to vibrational contact of the force bar.

さらに、カラーとの接触により摩擦でロードセル検出精
度を劣化させたり、ノイズを発生させりこともない。そ
のため重量式直径制御が正確に行われる。
Furthermore, contact with the collar will not degrade load cell detection accuracy due to friction, nor will noise be generated. Therefore, gravimetric diameter control is carried out accurately.

従来法によるものであれば、カラーとフォースバーとの
クリアランスを1両者の接触を防ぐために大きく取る必
要があった。このため、単結晶の回転中心を精度良く保
持することができず、結晶が曲がって成長したり、転位
が発生したりするが、実施例からもわかる様に、本発明
によれば前記のように、直径制御精度に悪影響を与えず
に、単結晶の回転中心を精度良く維持することができる
In the conventional method, it was necessary to provide a large clearance between the collar and the force bar to prevent contact between the two. For this reason, the center of rotation of the single crystal cannot be held with high precision, causing the crystal to grow bent or dislocations to occur. However, as can be seen from the examples, according to the present invention, the above-mentioned In addition, the center of rotation of the single crystal can be maintained with high accuracy without adversely affecting diameter control accuracy.

また、本出願人の昭和61年1月22日出願による特開
昭62−171987号に開示された、フォースバーと
ガイドシャフトを弾性体で連絡するものがあるが、これ
によっても、単結晶の回転中心を精度良く保持すること
はできる。しかし1回転中心精度が直接弾性体として使
用したスプリングの精度に左右されるため、高温でのス
プリングの不安定性により、長期間の使用においては精
度が落ち、再調整が必要になる。本発明では、弾性体の
精度は回転中心精度に影響を与えないため、精度維持が
容易である。また、弾性体に比較してフォースバーの径
方向変位に対する剛性が著しく大きくなるため、外部振
動によって、結晶が共振現象を起こす可能性も小さくな
る。
In addition, there is a device in which the force bar and the guide shaft are connected by an elastic body, which is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 171987/1987 filed on January 22, 1986 by the present applicant. The center of rotation can be held accurately. However, since the accuracy of the center of one rotation is directly affected by the accuracy of the spring used as the elastic body, the instability of the spring at high temperatures causes the accuracy to deteriorate over long periods of use, necessitating readjustment. In the present invention, since the accuracy of the elastic body does not affect the rotation center accuracy, accuracy can be easily maintained. Furthermore, since the force bar has significantly greater rigidity against radial displacement than an elastic body, the possibility that the crystal will resonate due to external vibrations is also reduced.

本発明の装置に用いる転動体は、セラミックス製のボー
ルを、また転動体保持器には、カーボンを、使用するこ
とができる。弾性体は、耐熱性の高い金属材料を使用す
ることが望ましい。
The rolling elements used in the device of the present invention can be ceramic balls, and the rolling element retainer can be made of carbon. As for the elastic body, it is desirable to use a metal material with high heat resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例の要部の拡大半載断面図。 第2図は、本発明の一実施例の要部縦断面図。 第3図は、本発明の一実施例のフォースバー保持器部分
の横断面図。 第4図は、一般のCZ法単結晶製造装置の縦断面図。 第5図は、従来のCZ法ラフオースバー支持装置縦断面
図。 ■・・・フォースパー    6・・・成長単結晶2・
・・シードチャック   7・・・キャリッジ3・・・
カラー       8・・結晶成長炉内4・・・ロー
ドセル     9・・シード5・・ガイドシャフト 
  10・・・軸受第1図 転動体保持器 弾性体 ・回転伝達用歯車 ロードセル検出端 17・・・転動体 18・・石英ルツボ 19・・・黒鉛ヒーター 20・・・黒鉛熱遮蔽部材 22・・・固定器
FIG. 1 is an enlarged, half-mounted sectional view of essential parts of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a vertical sectional view of a main part of an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a force bar retainer portion according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of a general CZ method single crystal manufacturing apparatus. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a conventional CZ method rough force bar support device. ■...Forspur 6...Growing single crystal 2.
...Seed chuck 7...Carriage 3...
Collar 8... Inside the crystal growth furnace 4... Load cell 9... Seed 5... Guide shaft
10... Bearing Figure 1 Rolling element holder Elastic body/Rotation transmission gear Load cell detection end 17... Rolling element 18... Quartz crucible 19... Graphite heater 20... Graphite heat shielding member 22...・Fixer

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1チョクラルスキー法による単結晶製造装置のガイドシ
ャフトを具えた重量式単結晶直径制御装置において、フ
ォースバーの軸方向に転動可能な転動体を、フォースバ
ーとガイドシャフト間のフォースバー周囲の少なくとも
3箇所に配置したことを特徴とする単結晶直径制御装置
。 2ガイドシャフトまたはフォースバーに固定され、ガイ
ドシャフトまたはフォースバー側に対向する面が開放し
た固定器内に、転動体を転動体保持器により上下方向よ
り支承保持し、さらにこの転動体保持器を弾性体により
固定器に連結して、転動体が、フォースバーまたはガイ
ドシャフトに対して微少な間隙を有するように配置した
ことを特徴とする請求項1記載の単結晶直径制御装置。 3弾性体が、スプリングであることを特徴とする請求項
1または2記載の単結晶直径制御装置。 4弾性体は、ロードセル検出端の軸方向変位に対する剛
性の少なくとも、1/100以下の、軸方向変位に対す
る剛性を有することを特徴とする請求項1乃至3のいず
れか一項に記載の単結晶直径制御装置。
[Claims] 1. In a gravimetric single crystal diameter control device equipped with a guide shaft for a single crystal manufacturing apparatus using the Czochralski method, a rolling element that can roll in the axial direction of a force bar is connected to the force bar and the guide shaft. A single crystal diameter control device, characterized in that the device is arranged at at least three locations around a force bar between the two. 2. A rolling element is supported and held from above and below by a rolling element retainer in a fixture that is fixed to a guide shaft or force bar and has an open surface facing the guide shaft or force bar side, and further this rolling element retainer is 2. The single crystal diameter control device according to claim 1, wherein the rolling elements are connected to the fixing device by an elastic body and arranged so as to have a minute gap with respect to the force bar or the guide shaft. 3. The single crystal diameter control device according to claim 1, wherein the elastic body is a spring. 4. The single crystal according to claim 1, wherein the elastic body has a rigidity against axial displacement that is at least 1/100 of the rigidity against axial displacement of the load cell detection end. Diameter control device.
JP63316223A 1988-12-16 1988-12-16 Single crystal diameter control device Expired - Lifetime JPH0649632B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63316223A JPH0649632B2 (en) 1988-12-16 1988-12-16 Single crystal diameter control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63316223A JPH0649632B2 (en) 1988-12-16 1988-12-16 Single crystal diameter control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02164790A true JPH02164790A (en) 1990-06-25
JPH0649632B2 JPH0649632B2 (en) 1994-06-29

Family

ID=18074675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63316223A Expired - Lifetime JPH0649632B2 (en) 1988-12-16 1988-12-16 Single crystal diameter control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0649632B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59121187A (en) * 1982-12-28 1984-07-13 Gakei Denki Seisakusho:Kk Apparatus for pulling single crystal of compound semiconductor
JPS62171987A (en) * 1986-01-22 1987-07-28 Komatsu Denshi Kinzoku Kk Cz single crystal production apparatus and production method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59121187A (en) * 1982-12-28 1984-07-13 Gakei Denki Seisakusho:Kk Apparatus for pulling single crystal of compound semiconductor
JPS62171987A (en) * 1986-01-22 1987-07-28 Komatsu Denshi Kinzoku Kk Cz single crystal production apparatus and production method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0649632B2 (en) 1994-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2716023B2 (en) Silicon single crystal growing equipment
JPH02164790A (en) Diameter control device of single crystal
JPS62171987A (en) Cz single crystal production apparatus and production method
US6068699A (en) Apparatus for fabricating semiconductor single crystal
JPH01100086A (en) Single crystal pulling-up apparatus
JP2939919B2 (en) Semiconductor single crystal pulling equipment
KR20100056640A (en) Single crystal growth apparatus
TW515855B (en) Single crystal pull-up apparatus and single crystal pull-up method
JPH0388794A (en) Method and device for pulling up silicon single crystal
JP3964002B2 (en) Single crystal holding apparatus and single crystal holding method
JP2019167254A (en) Polycrystal raw material holding tool of fz furnace
JP3521070B2 (en) Fibrous crystal production equipment
JP2939920B2 (en) Semiconductor single crystal manufacturing equipment
JPH0310598B2 (en)
JPH09286693A (en) Apparatus producing semiconductor single crystal
JPH05208893A (en) Single crystal pulling apparatus and controlling method therefor
JPS6126596A (en) Method and deivce for pulling up crystal
JPH07172980A (en) Apparatus for producing semiconductor single crystal
JP2855498B2 (en) Semiconductor single crystal pulling equipment
JP2766897B2 (en) Single crystal growth equipment
JPH0733583A (en) Apparatus for growing semiconductor single crystal
JP4862863B2 (en) Method for controlling drive unit of single crystal manufacturing apparatus and single crystal manufacturing apparatus
JPS60195084A (en) Apparatus for pulling semiconductor single crystal
JPH021118B2 (en)
JPH05885A (en) Single crystal pulling up device