JPH03285889A - 結晶引上げ装置 - Google Patents
結晶引上げ装置Info
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- JPH03285889A JPH03285889A JP8687790A JP8687790A JPH03285889A JP H03285889 A JPH03285889 A JP H03285889A JP 8687790 A JP8687790 A JP 8687790A JP 8687790 A JP8687790 A JP 8687790A JP H03285889 A JPH03285889 A JP H03285889A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
この発明は、結晶引上げ装置に関し、特に、炉内で溶融
した液に種結晶を浸し回転しながらゆっくりと引上げて
結晶を成長させる方法に用いる結晶引上げ装置に関する
。
した液に種結晶を浸し回転しながらゆっくりと引上げて
結晶を成長させる方法に用いる結晶引上げ装置に関する
。
[従来の技術]
従来、光学素子や通常の半導体素子用のシリコン単結晶
を製造する方法としてCZ法が知られている。このCZ
法は、るつぼ内で溶融した液に種結晶を浸し、回転しな
がらゆっくりと引き上げて結晶を成長させる方法で、結
晶直径は引上げる速度と加熱温度とによって調節する。
を製造する方法としてCZ法が知られている。このCZ
法は、るつぼ内で溶融した液に種結晶を浸し、回転しな
がらゆっくりと引き上げて結晶を成長させる方法で、結
晶直径は引上げる速度と加熱温度とによって調節する。
ここで、通常の半導体素子用の単結晶は、構造が比較的
単純なため、それ程引上げ条件を厳しく要求されないが
、光学素子に用いる単結晶の場合は、結晶構造が複雑な
ため、かなり厳しい引上げ条件が要求される。
単純なため、それ程引上げ条件を厳しく要求されないが
、光学素子に用いる単結晶の場合は、結晶構造が複雑な
ため、かなり厳しい引上げ条件が要求される。
このようなCZ法に用いる単結晶引上げ装置として、従
来、先端に回転する軸を備えた接触型スピンドルを上下
に移動するテーブルに取付けたものが知られている。こ
のテーブルは、通常の接触型のスライドにより上下に移
動するものであった。
来、先端に回転する軸を備えた接触型スピンドルを上下
に移動するテーブルに取付けたものが知られている。こ
のテーブルは、通常の接触型のスライドにより上下に移
動するものであった。
[発明が解決しようとする課題]
前述のように、従来のCZ法に用いられる単結晶引上げ
装置は、先端に回転する軸を備えた接触型のスピンドル
を上下に移動するテーブルに取付けた構成となっており
、そのテーブルは通常の接触型のスライドにより上下に
移動するものであった。
装置は、先端に回転する軸を備えた接触型のスピンドル
を上下に移動するテーブルに取付けた構成となっており
、そのテーブルは通常の接触型のスライドにより上下に
移動するものであった。
ここで、CZ法は、るつぼを使用するため、るつぼ内の
液に対流が生じるという不都合がある。
液に対流が生じるという不都合がある。
対流が生じると、不純物がその対流によって結晶に混入
するという問題点が生じるとともに結晶欠陥が発生する
という問題点があった。このため、単結晶の引上げ時に
は、低速でかつ移動速度のむらなく引き上げることが要
求される。すなわち、引上げ時の振動を極力防止して対
流の発生を抑制する必要がある。
するという問題点が生じるとともに結晶欠陥が発生する
という問題点があった。このため、単結晶の引上げ時に
は、低速でかつ移動速度のむらなく引き上げることが要
求される。すなわち、引上げ時の振動を極力防止して対
流の発生を抑制する必要がある。
しかし、従来の単結晶引上げ装置では、上記のように結
晶の引上げを行なうために上下に移動するテーブルは、
通常の接触型のスライドにより構成されているため、移
動速度にむらがあり、引上げ時の振動を有効に防止する
ことは困難であった。
晶の引上げを行なうために上下に移動するテーブルは、
通常の接触型のスライドにより構成されているため、移
動速度にむらがあり、引上げ時の振動を有効に防止する
ことは困難であった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、引上げ時の速度むらを極力防止することが可
能な結晶引上げ装置を提供することを目的とする。
たもので、引上げ時の速度むらを極力防止することが可
能な結晶引上げ装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
この発明における結晶引上げ装置は、転り案内されて粗
に上下に移動する粗動テーブルと、粗動テーブルに取付
けられ、静圧案内されて上下に移動する微動テーブルと
、微動テーブルに取付けられ、その先端に種の結晶が付
けられ炉内の溶融している原料にその種を付け上方に移
動することによって結晶を成長させる引上げ部材とを含
む。
に上下に移動する粗動テーブルと、粗動テーブルに取付
けられ、静圧案内されて上下に移動する微動テーブルと
、微動テーブルに取付けられ、その先端に種の結晶が付
けられ炉内の溶融している原料にその種を付け上方に移
動することによって結晶を成長させる引上げ部材とを含
む。
[作用]
この発明にかかる結晶引上げ装置では、粗動テーブルが
転り案内されて上下に移動され、その粗動テーブルに取
付けられた微動テーブルが静圧案内されて上下に移動さ
れ、その微動テーブルに取付けられた引上げ部材の先端
に種の結晶が付けられ、その種が炉内の溶融している原
料に付けられて上方に移動されることによって結晶が成
長されるので、結晶の引上げ動作は静圧支持された状態
で行なわれる。
転り案内されて上下に移動され、その粗動テーブルに取
付けられた微動テーブルが静圧案内されて上下に移動さ
れ、その微動テーブルに取付けられた引上げ部材の先端
に種の結晶が付けられ、その種が炉内の溶融している原
料に付けられて上方に移動されることによって結晶が成
長されるので、結晶の引上げ動作は静圧支持された状態
で行なわれる。
[発明の実施例コ
第1A図ないし第1C図は、本発明の一実施例を示した
単結晶引上げ装置の構造図である。第1A図ないし第1
C図を参照して、単結晶引上げ装置の構成について説明
する。まず、単結晶引上げ装置は、定盤1と、定盤1上
に取り付けられた支柱2と、支柱2に上下に移動可能に
取付けられた粗動テーブル4と、粗動テーブル4に上下
に移動可能に取付けられた微動テーブル10と、微動テ
ーブル10に一体的に取付けられたエアスピンドル6と
を含む。
単結晶引上げ装置の構造図である。第1A図ないし第1
C図を参照して、単結晶引上げ装置の構成について説明
する。まず、単結晶引上げ装置は、定盤1と、定盤1上
に取り付けられた支柱2と、支柱2に上下に移動可能に
取付けられた粗動テーブル4と、粗動テーブル4に上下
に移動可能に取付けられた微動テーブル10と、微動テ
ーブル10に一体的に取付けられたエアスピンドル6と
を含む。
粗動テーブル4は、粗動テーブル4を上下に移動するた
めに取付けられ、支柱2側に取付けられたスライドレー
ル3aとともにLMガイド3を構成するスライド本体3
bと、微動テーブル10の上下の移動のガイドとなるガ
イド部5aとを含む。
めに取付けられ、支柱2側に取付けられたスライドレー
ル3aとともにLMガイド3を構成するスライド本体3
bと、微動テーブル10の上下の移動のガイドとなるガ
イド部5aとを含む。
微動テーブル10は、上記ガイド部5aとともに微動テ
ーブル用の静圧エアスライド5を構成する可動テーブル
部5bと、微動テーブル10の移動位置を検出するため
のリニアスケール11とを含む。
ーブル用の静圧エアスライド5を構成する可動テーブル
部5bと、微動テーブル10の移動位置を検出するため
のリニアスケール11とを含む。
エアスピンドル6は、単結晶の引上げ時に回転を行なう
ための回転軸6aと、エアスピンドル6の下方向にかか
る力を軽減するためにのバランスウェイト17にその一
端が取付けられたワイヤ15の他端を取付けるためのフ
ック61とを含む。
ための回転軸6aと、エアスピンドル6の下方向にかか
る力を軽減するためにのバランスウェイト17にその一
端が取付けられたワイヤ15の他端を取付けるためのフ
ック61とを含む。
また、支柱2には、粗動テーブル4を回転によって上下
に移動させるボールネジ8が連結されたACサーボモー
タ9が取付けられており、また粗動テーブル4およびエ
アスピンドル6にかかる下方向の力を軽減するためのバ
ランスウェイト16゜17に連結されたワイヤ15のガ
イドとなるプーリ軸受部13a、13b、13c、14
a、14b、14cが取付けられている。さらに、支柱
2には、粗動テーブル4の上下の位置確認を行なうため
のリニアスケール12が取付けられている。
に移動させるボールネジ8が連結されたACサーボモー
タ9が取付けられており、また粗動テーブル4およびエ
アスピンドル6にかかる下方向の力を軽減するためのバ
ランスウェイト16゜17に連結されたワイヤ15のガ
イドとなるプーリ軸受部13a、13b、13c、14
a、14b、14cが取付けられている。さらに、支柱
2には、粗動テーブル4の上下の位置確認を行なうため
のリニアスケール12が取付けられている。
エアスピンドル6の回転軸6aの先端は、軸受端より約
400mm突出しており、この突出した回転軸6aの先
端には白金棒7が取付けられている。白金棒7の下方に
は炉30が設置されている。
400mm突出しており、この突出した回転軸6aの先
端には白金棒7が取付けられている。白金棒7の下方に
は炉30が設置されている。
また、微動テーブル10には、微動テーブル10と粗動
テーブル4との位置ずれを防止するためのストッパ機構
が設けられている。すなわち、このストッパ機構は、微
動テーブル10に取付けられた支持部材31と支持部材
31に取付けられたシリンダ32と、後述するシリンダ
32のピストン軸に取付けられたストッパ部とから構成
されている。
テーブル4との位置ずれを防止するためのストッパ機構
が設けられている。すなわち、このストッパ機構は、微
動テーブル10に取付けられた支持部材31と支持部材
31に取付けられたシリンダ32と、後述するシリンダ
32のピストン軸に取付けられたストッパ部とから構成
されている。
次に第1八図ないし第1C図を参照して、単結晶引上げ
装置の動作について説明する。まず、粗動テーブル4は
ストロークの上限位置にあり、微動テーブル10はスト
ロークの下限位置にある。
装置の動作について説明する。まず、粗動テーブル4は
ストロークの上限位置にあり、微動テーブル10はスト
ロークの下限位置にある。
制御装置(図示せず)からの指令によりACサーボモー
タ9が駆動される。これにより粗動テーブル4は作業位
置まで下降する。この状態では、エアスピンドル6の回
転軸6aの先端に取付けられた白金棒7の先端は類30
中に浸された状態になっている。この状態で、エアスピ
ンドル6を回転数設定範囲2〜300rpmの中から設
定された回転数で正転または逆転させる。この回転と同
時に、微動テーブル10を上昇させる。所定の時間この
運転を行ない単結晶の引上げ作業が終了した後、エアス
ピンドル6を停止する。その後粗動テーブルを上昇させ
る。ここで、粗動テーブル4の送り速度は最大でたとえ
ば150mm/m i nであり、エアスピンドル6の
先端に取付けられた白金棒7を炉30に接近または後退
させる際にこの送り速度を使用する。粗動テーブル4の
駆動はボールネジ8とACサーボモータ9とを用いてセ
ミクローズトループで制御する、すなわち、粗動テーブ
ル4の移動距離に相当する指令値(パルス数)とACサ
ーボモータに取付けたエンコーダの回転角を比較しその
差をフィードバック制御することにより粗動テーブル4
の移動距離を制御する。なお、粗動テーブル4の移動距
離の確認は、リニアスケール12によって行なう。
タ9が駆動される。これにより粗動テーブル4は作業位
置まで下降する。この状態では、エアスピンドル6の回
転軸6aの先端に取付けられた白金棒7の先端は類30
中に浸された状態になっている。この状態で、エアスピ
ンドル6を回転数設定範囲2〜300rpmの中から設
定された回転数で正転または逆転させる。この回転と同
時に、微動テーブル10を上昇させる。所定の時間この
運転を行ない単結晶の引上げ作業が終了した後、エアス
ピンドル6を停止する。その後粗動テーブルを上昇させ
る。ここで、粗動テーブル4の送り速度は最大でたとえ
ば150mm/m i nであり、エアスピンドル6の
先端に取付けられた白金棒7を炉30に接近または後退
させる際にこの送り速度を使用する。粗動テーブル4の
駆動はボールネジ8とACサーボモータ9とを用いてセ
ミクローズトループで制御する、すなわち、粗動テーブ
ル4の移動距離に相当する指令値(パルス数)とACサ
ーボモータに取付けたエンコーダの回転角を比較しその
差をフィードバック制御することにより粗動テーブル4
の移動距離を制御する。なお、粗動テーブル4の移動距
離の確認は、リニアスケール12によって行なう。
微動テーブル10の送り速度は、最大でたとえば3.3
3mm/minである。微動テーブル10は、エアスピ
ンドル6の先端に取付けられた白金棒7によって単結晶
が成長される際の引上げ動作を行うものであり、不純物
の混入や結晶欠陥の原因となる対流の発生を抑制するた
め引上げ時の振動を極力防止する必要がある。本実施例
では、これに対応して、静圧エアスライドを使用すると
ともに、その駆動を後述するボイスコイル型のりニアモ
ータを用いて行ない、さらに1/100μmのリニアス
ケール11を用いることによりクローズトループ制御を
行なっている。すなわち、微動テーブル10の移動量を
リニアスケール11により計測し、その計測結果と移動
させようとする値(指令値)との差を取り、その差が零
となるように駆動系に駆動指示を与えることにより微動
テーブル10の駆動を制御している。本実施例ではこの
ように制御することにより、単結晶の引上げ時の速度む
らを低減することができ、この結果、対流の原因となる
振動をも極力防止することができる。
3mm/minである。微動テーブル10は、エアスピ
ンドル6の先端に取付けられた白金棒7によって単結晶
が成長される際の引上げ動作を行うものであり、不純物
の混入や結晶欠陥の原因となる対流の発生を抑制するた
め引上げ時の振動を極力防止する必要がある。本実施例
では、これに対応して、静圧エアスライドを使用すると
ともに、その駆動を後述するボイスコイル型のりニアモ
ータを用いて行ない、さらに1/100μmのリニアス
ケール11を用いることによりクローズトループ制御を
行なっている。すなわち、微動テーブル10の移動量を
リニアスケール11により計測し、その計測結果と移動
させようとする値(指令値)との差を取り、その差が零
となるように駆動系に駆動指示を与えることにより微動
テーブル10の駆動を制御している。本実施例ではこの
ように制御することにより、単結晶の引上げ時の速度む
らを低減することができ、この結果、対流の原因となる
振動をも極力防止することができる。
微動テーブル10に取付けられているエアスピンドル6
は、単結晶を引上げる際に回転数設定範囲2〜300r
pmの中で設定された回転数で正転または逆転を一定サ
イクルで繰返しながら回転される。ここで、白金棒7に
単結晶を良好な状態で成長させるためには、回転による
振動を極力防止する必要がある。本実施例ではこれに対
応して、回転性能のよい静圧エアスピンドルを採用して
いるため、回転による振動を有効に防止することができ
良好な状態で単結晶を成長させることができる。
は、単結晶を引上げる際に回転数設定範囲2〜300r
pmの中で設定された回転数で正転または逆転を一定サ
イクルで繰返しながら回転される。ここで、白金棒7に
単結晶を良好な状態で成長させるためには、回転による
振動を極力防止する必要がある。本実施例ではこれに対
応して、回転性能のよい静圧エアスピンドルを採用して
いるため、回転による振動を有効に防止することができ
良好な状態で単結晶を成長させることができる。
第2図は、第1A図に示した単結晶引上げ装置の粗動テ
ーブルの構成を説明するための側面図である。前述のよ
うに粗動テーブル4には、支柱2側に取付けられたスラ
イドレール3aとともにLMガイド3を構成するスライ
ド本体3bと、微動テーブル10(第1A図参照)の静
圧エアスライドのガイドとなるガイド部5aとが取付け
られている。そして、粗動テーブル4の下方に加わる力
を軽減するために、バランスウェイト16が設けられて
おり、バランスウェイト16と粗動テーブル4とはプー
リ軸受部13a、13b、14a。
ーブルの構成を説明するための側面図である。前述のよ
うに粗動テーブル4には、支柱2側に取付けられたスラ
イドレール3aとともにLMガイド3を構成するスライ
ド本体3bと、微動テーブル10(第1A図参照)の静
圧エアスライドのガイドとなるガイド部5aとが取付け
られている。そして、粗動テーブル4の下方に加わる力
を軽減するために、バランスウェイト16が設けられて
おり、バランスウェイト16と粗動テーブル4とはプー
リ軸受部13a、13b、14a。
14bを介してワイヤ15によって連結されている。粗
動テーブル4の上下の移動は、ACサーボモータ9を駆
動することによって行なわれる。
動テーブル4の上下の移動は、ACサーボモータ9を駆
動することによって行なわれる。
第3A図および第3B図は、第2図に示した粗動テーブ
ルの上下の移動に使用するLMガイドの詳細を示した構
造図である。第3AIIおよび第3B図を参照して、前
述したように、L、Mガイド3は、固定的に設置され、
移動の際のガイドとなるスライドレール3aと、実際に
上下に移動するスライド本体3bとを含む。スライドレ
ール3aとスライド本体3bとの間にはボール3cが介
在されており、スライド本体3bのスライド動作に伴っ
てボール3cが回転する。
ルの上下の移動に使用するLMガイドの詳細を示した構
造図である。第3AIIおよび第3B図を参照して、前
述したように、L、Mガイド3は、固定的に設置され、
移動の際のガイドとなるスライドレール3aと、実際に
上下に移動するスライド本体3bとを含む。スライドレ
ール3aとスライド本体3bとの間にはボール3cが介
在されており、スライド本体3bのスライド動作に伴っ
てボール3cが回転する。
第4図は第1A図に示した単結晶引上げ装置の微動テー
ブルに使用する静圧エアスライドの詳細を示した構造図
である。第4図を参照して、静圧エアスライドは、粗動
テーブル4に取付けられ、スライド時のガイドとなるガ
イド部5aと、微動テーブル10側に取付けられた上下
に移動する可動テーブル部5bとからなり、可動テーブ
ル部5bには、さらに、軸受給気孔5Cが設けられてい
る。この軸受給気孔5cに空気を供給することにより、
非接触状態で、移動が可能となり速度むらを極力防止す
ることができる。
ブルに使用する静圧エアスライドの詳細を示した構造図
である。第4図を参照して、静圧エアスライドは、粗動
テーブル4に取付けられ、スライド時のガイドとなるガ
イド部5aと、微動テーブル10側に取付けられた上下
に移動する可動テーブル部5bとからなり、可動テーブ
ル部5bには、さらに、軸受給気孔5Cが設けられてい
る。この軸受給気孔5cに空気を供給することにより、
非接触状態で、移動が可能となり速度むらを極力防止す
ることができる。
第5A図および第5B図は、第1A図に示した単結晶引
上げ装置の微動テーブルを上下に移動させるためのボイ
スコイル型のりニアモータの詳細を示した構造図である
。第5A図および第5B図を参照して、ボイスコイル型
のりニアモータ20は、コイル部21と、ボビン22と
、センターヨーク23と、外側ヨーク24とから構成さ
れている。リニアモータ20の駆動は、コイル部21に
通電することにより、上下方向の移動が可能となる。こ
のリニアモータ20の外側ヨーク24は、粗動テーブル
4に取付けられ(第1B図参照)、リニアモータ20の
可動部は、微動テーブル10に取付けられている。なお
、リニアモータ20は推力が小さいものを使用している
が、微動テーブルは垂直に取付けられているので、下方
向にかかる力を軽減する必要がある。本実施例では、こ
の対策としてバランスウェイト17(第1C図参照)を
設けている。このバランスウェイト17は、微動テーブ
ル10の重量に相当するものを吊下げ、そのバランスの
微調整はバランスウェイト17側にウェイトを追加する
ことにより行なう。
上げ装置の微動テーブルを上下に移動させるためのボイ
スコイル型のりニアモータの詳細を示した構造図である
。第5A図および第5B図を参照して、ボイスコイル型
のりニアモータ20は、コイル部21と、ボビン22と
、センターヨーク23と、外側ヨーク24とから構成さ
れている。リニアモータ20の駆動は、コイル部21に
通電することにより、上下方向の移動が可能となる。こ
のリニアモータ20の外側ヨーク24は、粗動テーブル
4に取付けられ(第1B図参照)、リニアモータ20の
可動部は、微動テーブル10に取付けられている。なお
、リニアモータ20は推力が小さいものを使用している
が、微動テーブルは垂直に取付けられているので、下方
向にかかる力を軽減する必要がある。本実施例では、こ
の対策としてバランスウェイト17(第1C図参照)を
設けている。このバランスウェイト17は、微動テーブ
ル10の重量に相当するものを吊下げ、そのバランスの
微調整はバランスウェイト17側にウェイトを追加する
ことにより行なう。
第6図は、第1図に示したエアスピンドルの詳細を示し
た断面構造図である。第6図を参照して、エアスピンド
ル6は、回転軸6aとステータ6bとからなる。ステー
タ6bは、バランスウェイト17(第1C図参照)をワ
イヤ15を介して連結するためのフック61と、回転軸
6aを回転させるためのモータ62と、外部から空気を
供給するための給気孔63.64.65と、スラスト軸
受を構成するスラスト軸受給気孔66.67と、ラジア
ル軸受給気孔68,69,70.71とを含む。このよ
うな構成によるエアスピンドルでは、回転軸6aは非接
触状態で回転されることとなり回転による振動が極力防
止される。この結果、単結晶の引上げ時に発生する対流
を低減することができ品質特性の優れた単結晶を成長さ
せることができる。
た断面構造図である。第6図を参照して、エアスピンド
ル6は、回転軸6aとステータ6bとからなる。ステー
タ6bは、バランスウェイト17(第1C図参照)をワ
イヤ15を介して連結するためのフック61と、回転軸
6aを回転させるためのモータ62と、外部から空気を
供給するための給気孔63.64.65と、スラスト軸
受を構成するスラスト軸受給気孔66.67と、ラジア
ル軸受給気孔68,69,70.71とを含む。このよ
うな構成によるエアスピンドルでは、回転軸6aは非接
触状態で回転されることとなり回転による振動が極力防
止される。この結果、単結晶の引上げ時に発生する対流
を低減することができ品質特性の優れた単結晶を成長さ
せることができる。
第7図は第1C図に示したストッパ機構の詳細を示した
構造図である。第7図を参照して、ストッパ機構は、微
動テーブル10上に取付けられた支持部材31と、支持
部材31に取付けられたシリンダ32と、シリンダ32
のピストン軸32aの先端に取付けられた樹脂からなる
ストッパ部33とを含む。シリンダ32は、ソレノイド
バルブ(図示せず)によって駆動され、その動作の条件
としては、あらかじめ制御系にソレノイドバルブの動作
条件を設定しておく。ストッパ機構の働く条件としては
、たとえば、粗動テーブル4が上下に移動している場合
や制御系から異常信号が発生した場合、非常停止ボタン
が押された場合などが考えられる。このストッパ機構を
設けることにより、粗動テーブル4が早い速度で移動し
た場合に、リニアモータ20(第5A図および第5B図
参照)の推力が粗動テーブル4の移動によって生じるカ
に負けて粗動テーブル4と微動テーブル1oとの間で位
置ずれが起こる不都合を防止することができる。また、
運転中に異常が発生し、制御系がら異常信号が出て微動
テーブル1oおよび粗動テーブル4の制御をOFFさせ
る場合でも、移動にょる慢性力て粗動テーブル4と微動
テーブル10との間に位置ずれが起こることを防止する
ことができる。さらに、オペレータが非常停止ボタンを
押した場合にも上記と同様の効果が得られる。
構造図である。第7図を参照して、ストッパ機構は、微
動テーブル10上に取付けられた支持部材31と、支持
部材31に取付けられたシリンダ32と、シリンダ32
のピストン軸32aの先端に取付けられた樹脂からなる
ストッパ部33とを含む。シリンダ32は、ソレノイド
バルブ(図示せず)によって駆動され、その動作の条件
としては、あらかじめ制御系にソレノイドバルブの動作
条件を設定しておく。ストッパ機構の働く条件としては
、たとえば、粗動テーブル4が上下に移動している場合
や制御系から異常信号が発生した場合、非常停止ボタン
が押された場合などが考えられる。このストッパ機構を
設けることにより、粗動テーブル4が早い速度で移動し
た場合に、リニアモータ20(第5A図および第5B図
参照)の推力が粗動テーブル4の移動によって生じるカ
に負けて粗動テーブル4と微動テーブル1oとの間で位
置ずれが起こる不都合を防止することができる。また、
運転中に異常が発生し、制御系がら異常信号が出て微動
テーブル1oおよび粗動テーブル4の制御をOFFさせ
る場合でも、移動にょる慢性力て粗動テーブル4と微動
テーブル10との間に位置ずれが起こることを防止する
ことができる。さらに、オペレータが非常停止ボタンを
押した場合にも上記と同様の効果が得られる。
このように、微動テーブル10にエアシリンダ32によ
るストッパ機構を設けたことにより、粗動テーブル4と
微動テーブル10との位置ずれを有効に防止することが
でき、微動テーブル10に関していえば、微動テーブル
10の駆動用のりニアモータ20に異常な力が加わるこ
とも防止することができる。
るストッパ機構を設けたことにより、粗動テーブル4と
微動テーブル10との位置ずれを有効に防止することが
でき、微動テーブル10に関していえば、微動テーブル
10の駆動用のりニアモータ20に異常な力が加わるこ
とも防止することができる。
以上説明したように、本実施例における単結晶引上げ装
置は、上下に移動する動作部を粗動テーブル4と微動テ
ーブル10とに分けて構成し、微動テーブル10には、
非接触で高分解能のリニアスケール11およびリニアモ
ータ20ならびに静圧エアスライド5a、5bを使用す
ることにより、微動テーブル10の移動は、非接触に保
たれる。
置は、上下に移動する動作部を粗動テーブル4と微動テ
ーブル10とに分けて構成し、微動テーブル10には、
非接触で高分解能のリニアスケール11およびリニアモ
ータ20ならびに静圧エアスライド5a、5bを使用す
ることにより、微動テーブル10の移動は、非接触に保
たれる。
また、クローズトループ制御により微動テーブル10の
駆動を制御することにより超低速でかつ速度むらのない
単結晶の引上げを実現することができる。
駆動を制御することにより超低速でかつ速度むらのない
単結晶の引上げを実現することができる。
また、粗動テーブル4と微動テーブル10のそれぞれに
対してバランスウェイト16.17を採用することによ
り、単結晶の引上げ時にリニアモータに対し下方に過大
な力が加わることがなくモータの発熱量も少なくなる。
対してバランスウェイト16.17を採用することによ
り、単結晶の引上げ時にリニアモータに対し下方に過大
な力が加わることがなくモータの発熱量も少なくなる。
この結果、消費電力の削減を図ることができる。
さらに、微動テーブル10にはエアスピンドル6を取付
けて回転軸6aに連結した単結晶引上げげ用の白金棒7
を回転させる構造としたため、回転軸6aの回転は非接
触で行なわれて振動が低減されるので、結晶引上げ中に
起こる対流を極力防止することができ、品質特性の優れ
た単結晶を成長させることができる。また、引上げ速度
はりニアモータ20により、引上げ時の回転数はエアス
ピンドル6により容易に制御できるので、種々の引上げ
条件の制御が容易に行なえる。
けて回転軸6aに連結した単結晶引上げげ用の白金棒7
を回転させる構造としたため、回転軸6aの回転は非接
触で行なわれて振動が低減されるので、結晶引上げ中に
起こる対流を極力防止することができ、品質特性の優れ
た単結晶を成長させることができる。また、引上げ速度
はりニアモータ20により、引上げ時の回転数はエアス
ピンドル6により容易に制御できるので、種々の引上げ
条件の制御が容易に行なえる。
[発明の効果コ
以上のように、この発明によれば、粗動テーブルを転り
案内により上限に移動し、粗動テーブルに取付けた微動
テーブルを静圧案内により上下に移動し、その微動テー
ブルに取付けた引上げ部材の先端に種の結晶を付けて炉
内の用意している原料にその種を付け上方に移動するこ
とによって結晶を成長させることにより、結晶の引上げ
動作は静圧支持された状態で行なわれるので、引上げ時
の速度むらを極力防止することができる。この結果、結
晶の品質特性の向上を図ることが可能である。
案内により上限に移動し、粗動テーブルに取付けた微動
テーブルを静圧案内により上下に移動し、その微動テー
ブルに取付けた引上げ部材の先端に種の結晶を付けて炉
内の用意している原料にその種を付け上方に移動するこ
とによって結晶を成長させることにより、結晶の引上げ
動作は静圧支持された状態で行なわれるので、引上げ時
の速度むらを極力防止することができる。この結果、結
晶の品質特性の向上を図ることが可能である。
第1A図ないし第1C図は本発明の一実施例を示した単
結晶引上げ装置の構造図、第2図は第1A図に示した単
結晶引上げ装置の粗動テーブルの構成を説明するための
側面図、第3A図および第3B図は第2図に示した粗動
テーブルの上下の移動に使用するLMガイドの詳細を示
した構造図、第4図は第1A図に示した単結晶引上げ装
置の微動テーブルに使用する静圧エアスライドの詳細を
示した構造図、第5A図および第5B図は第1A図に示
した単結晶引上げ装置の微動テーブルを上下に移動させ
るためのりニアモータの詳細を示した構造図、第6図は
第1A図に示したエアスピンドルの詳細を示した断面構
造図、第7図は第1C図に示したストッパ機構の詳細を
示した構造図である。 図において、3aはスライドレール、3bはスライド本
体、4は粗動テーブル、5aはガイド部、5bは可動テ
ーブル部、6はエアスピンドル、6aは回転軸、7は白
金棒、8はボールネジ、9はACサーボモータ、10は
微動テーブル、11はリニアスケール、15はワイヤ、
16はバランスウェイト、17はバランスウェイト、2
0はリニアモータ、30は炉、32はシリンダ、32a
はピストン軸、33はストッパ部である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第1八図 第牛図 派 派 第6図 第7図
結晶引上げ装置の構造図、第2図は第1A図に示した単
結晶引上げ装置の粗動テーブルの構成を説明するための
側面図、第3A図および第3B図は第2図に示した粗動
テーブルの上下の移動に使用するLMガイドの詳細を示
した構造図、第4図は第1A図に示した単結晶引上げ装
置の微動テーブルに使用する静圧エアスライドの詳細を
示した構造図、第5A図および第5B図は第1A図に示
した単結晶引上げ装置の微動テーブルを上下に移動させ
るためのりニアモータの詳細を示した構造図、第6図は
第1A図に示したエアスピンドルの詳細を示した断面構
造図、第7図は第1C図に示したストッパ機構の詳細を
示した構造図である。 図において、3aはスライドレール、3bはスライド本
体、4は粗動テーブル、5aはガイド部、5bは可動テ
ーブル部、6はエアスピンドル、6aは回転軸、7は白
金棒、8はボールネジ、9はACサーボモータ、10は
微動テーブル、11はリニアスケール、15はワイヤ、
16はバランスウェイト、17はバランスウェイト、2
0はリニアモータ、30は炉、32はシリンダ、32a
はピストン軸、33はストッパ部である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第1八図 第牛図 派 派 第6図 第7図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 転り案内されて粗に上下に移動する粗動テーブルと、 前記粗動テーブルに取付けられ、静圧案内されて上下に
移動する微動テーブルと、 前記微動テーブルに取付けられ、その先端に種の結晶が
付けられ炉内の溶融している原料に前記種を付け上方に
移動することによって結晶を成長させる引上げ部材とを
含む、結晶引上げ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8687790A JP2819338B2 (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | 結晶引上げ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8687790A JP2819338B2 (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | 結晶引上げ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03285889A true JPH03285889A (ja) | 1991-12-17 |
JP2819338B2 JP2819338B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=13899065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8687790A Expired - Fee Related JP2819338B2 (ja) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | 結晶引上げ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2819338B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-31 JP JP8687790A patent/JP2819338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2819338B2 (ja) | 1998-10-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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