JPH05194082A - Method for production single crystal and apparatus therefor - Google Patents

Method for production single crystal and apparatus therefor

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JPH05194082A
JPH05194082A JP4026014A JP2601492A JPH05194082A JP H05194082 A JPH05194082 A JP H05194082A JP 4026014 A JP4026014 A JP 4026014A JP 2601492 A JP2601492 A JP 2601492A JP H05194082 A JPH05194082 A JP H05194082A
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seed
single crystal
shaft
housing
seed housing
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Kazuo Ota
一男 大田
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    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/20Controlling or regulating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
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  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a single crystal production apparatus enabling the rotation of a seed shaft at a high speed and the accurate detection of the weight with a load cell while keeping the total height comparable to that of the apparatus of a wire-winding method. CONSTITUTION:A freely rotatable seed housing 3 is placed above a chamber 1 interposing a bearing 2 and a seed guide part 11 vertically movable along a guide bar 9 is placed in the seed housing 3. A wire cable 19 for pulling up the seed guide part 11 is turned downward along the outer wall of the seed housing 3 with pulleys 13, 14. The seed shaft 10 fixed to the seed guide part 11 is rotated together with the seed housing 3. When a screw shaft 15 is rotated with a motor 17 to lower a load cell 20 with a seed-lift part 18, the wire cable 19 pulls up the seed shaft 10 and the grown single crystal 28 through the seed guide part 11. The weight of the single crystal is detected by the load cell 20 and fed back to a controller.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法に
よる単結晶製造方法およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a single crystal by the Czochralski method and an apparatus therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】チョクラルスキー法による単結晶製造装
置において、単結晶をシード軸によって引き上げる場
合、図3に示すように単結晶28の成長に伴ってワイヤ
ケーブルを回転させながらワイヤケーブル101を巻き
上げるワイヤ巻き上げ方式、または、図4に示すように
引き上げシャフトの上昇によってシャフト102を回転
させながら成長単結晶を引き上げるシャフト引き上げ方
式が用いられている。
2. Description of the Related Art In a Czochralski method single crystal manufacturing apparatus, when a single crystal is pulled by a seed axis, the wire cable 101 is wound while the wire cable is rotated as the single crystal 28 grows, as shown in FIG. A wire winding method or a shaft pulling method of pulling a grown single crystal while rotating the shaft 102 by raising the pulling shaft as shown in FIG. 4 is used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ワイヤ巻き上げ方式
は、引き上げ結晶の長さが長くなっても装置全高が変わ
らないという長所がある。しかしその反面、引き上げワ
イヤのねじり剛性が低いため、シード軸を高速で回転さ
せることができず、従って引き上げ結晶を高速回転させ
ることは不可能である。また、結晶生成中の結晶直径を
制御するためにカメラを用いて結晶の直径を直接計測し
ているが、この方法では計測誤差が出やすく、結晶直径
の正確な制御ができない。一方、シャフト引き上げ方式
は、引き上げシャフトが剛体であるため高速回転が可能
であり、結晶直径を制御するために用いられている結晶
重量センシング方式は、結晶の成長度を精度よく検出す
ることができるので、結晶直径の制御性がよい。しか
し、結晶引き上げに従って引き上げシャフトが上昇する
ため、単結晶製造装置の全高をあらかじめ十分に高く設
定しておかなければならず、その高さはワイヤ巻き上げ
方式の約2倍に達する。
The wire winding method has an advantage that the total height of the apparatus does not change even if the length of the pulled crystal is long. However, on the other hand, since the pulling wire has a low torsional rigidity, the seed shaft cannot be rotated at a high speed, and therefore the pulling crystal cannot be rotated at a high speed. Further, the diameter of the crystal is directly measured by using a camera in order to control the diameter of the crystal during the crystal formation, but this method tends to cause a measurement error and the crystal diameter cannot be accurately controlled. On the other hand, the shaft pulling method enables high-speed rotation because the pulling shaft is a rigid body, and the crystal weight sensing method used to control the crystal diameter can accurately detect the degree of crystal growth. Therefore, the controllability of the crystal diameter is good. However, since the pulling shaft rises as the crystal is pulled, the total height of the single crystal manufacturing apparatus must be set sufficiently high in advance, and the height reaches about twice that of the wire winding method.

【0004】本発明は上記従来の問題点に着目し、チョ
クラルスキー法による単結晶製造方法およびその装置に
関し、特に、詳しくは単結晶製造装置における単結晶引
き上げ方法およびその装置を提供することを目的とす
る。
The present invention focuses on the above-mentioned conventional problems, and relates to a method for producing a single crystal by the Czochralski method and an apparatus therefor, and more specifically, to provide a method for pulling a single crystal in an apparatus for producing a single crystal and an apparatus therefor. To aim.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る単結晶の製造方法およびその製造装置の
第1の発明では、単結晶の成長を回転しながら引き上げ
るチョクラルスキー法による単結晶製造装置において、
単結晶を巻上げ装置により引上げるときにワイヤ自体を
非回転にし単結晶の成長に合わせてワイヤを引き上げる
ととともに、巻上げ装置を装着するシードハウジング部
を回転し、単結晶を回転させながら成長させる。また、
第2の発明では、るつぼおよびヒータを収納するチャン
バの上端に、ベアリングを介して回転自在に装着したシ
ードハウジング部と、前記シードハウジング部の外周に
装着したシードハウジング部を回転する回転装置部と、
前記シードハウジング内に垂直に設けたガイドバーに沿
って上下動するシードガイド部と、ガイドバーに沿って
単結晶の成長に合わせてシードガイド部を巻き上げる巻
き上げ装置部と、からなる。さらに第2発明を主体とす
る第3の発明ではシードハウジング駆動モータがシード
ハウジングを回転させることにより、チャンバに対して
シード軸を回転させるとともに、シードリフトモータに
よって駆動されるスクリューシャフトの回転によりシー
ドリフト部を下降させ、前記ワイヤケーブルの他端に連
結したロードセルを押し下げることにより、下面にシー
ド軸を固着したシードガイド部をワイヤケーブルとプー
リとを介して上昇させ、前記ロードセルによって単結晶
重量を計測する。
In order to achieve the above object, the first invention of the method for producing a single crystal and the apparatus for producing the same according to the present invention is based on the Czochralski method in which the growth of the single crystal is pulled while rotating. In the single crystal manufacturing equipment,
When the single crystal is pulled up by the winding device, the wire itself is not rotated and the wire is pulled up in accordance with the growth of the single crystal, and at the same time, the seed housing part on which the winding device is mounted is rotated and the single crystal is grown while being rotated. Also,
In the second invention, a seed housing portion rotatably mounted via a bearing on an upper end of a chamber accommodating the crucible and the heater, and a rotating device portion for rotating the seed housing portion mounted on the outer periphery of the seed housing portion. ,
The seed housing includes a seed guide unit vertically moving along a guide bar vertically provided in the seed housing, and a winding device unit that winds the seed guide unit along with the growth of the single crystal along the guide bar. Further, in the third invention mainly based on the second invention, the seed housing drive motor rotates the seed housing to rotate the seed shaft with respect to the chamber, and the seed shaft is rotated by the rotation of the screw shaft driven by the sea drift motor. By lowering the drift portion and pushing down the load cell connected to the other end of the wire cable, the seed guide portion having the seed shaft fixed to the lower surface is raised through the wire cable and the pulley, and the load cell reduces the weight of the single crystal. measure.

【0006】[0006]

【作用】上記構成によれば、チャンバ上端にシードハウ
ジング駆動モータとタイミングベルトとによって回転す
るシードハウジングを設けたので、シードハウジング内
を上下動するシード軸はチャンバに対して回転し、成長
する単結晶に回転運動を与えることができる。このと
き、シード軸を引き上げるワイヤケーブルには前記回転
によるねじりが加えられないので、従来から問題となっ
ていたワイヤケーブルのねじり剛性の低さを考慮する必
要はない。また、シード軸にシードガイド部を介して連
結したワイヤケーブルの他端を、プーリを介してロード
セルに連結し、モータ駆動のスクリューシャフトによっ
て上下動するシードリフト部が前記ロードセルを押し下
げることによって、シード軸を引き上げることにしたの
で、単結晶製造装置の全高をワイヤ巻き上げ方式並みに
低く抑えることができる。更に、単結晶重量の計測は前
記ロードセルによって行うので、単結晶の直径を高精度
で制御することができる。
According to the above construction, since the seed housing which is rotated by the seed housing drive motor and the timing belt is provided at the upper end of the chamber, the seed shaft which moves up and down in the seed housing rotates with respect to the chamber and grows. The crystal can be given a rotational movement. At this time, since the twist due to the rotation is not applied to the wire cable for pulling up the seed shaft, it is not necessary to consider the low torsional rigidity of the wire cable, which has been a problem in the past. Further, the other end of the wire cable connected to the seed shaft via the seed guide part is connected to the load cell via a pulley, and the sea drift part that moves up and down by a screw shaft driven by a motor pushes down the load cell, Since the shaft is pulled up, the overall height of the single crystal manufacturing apparatus can be kept as low as the wire winding method. Further, since the weight of the single crystal is measured by the load cell, the diameter of the single crystal can be controlled with high accuracy.

【0007】[0007]

【実施例】以下に本発明に係る単結晶製造装置の実施例
について、図面を参照して説明する。図1において、る
つぼおよびヒータを収納するチャンバの上端に、ベアリ
ングを介して回転自在に装着したシードハウジング部5
0と、前記シードハウジング部50の外周に装着したシ
ードハウジング部50を回転する回転装置部60と、前
記シードハウジング3内に垂直に設けたガイドバー9に
沿って上下動するシードガイド部70と、ガイドバー9
に沿って単結晶の成長に合わせてシードガイド部70を
巻き上げる巻上げ装置部80と、からなる。
EXAMPLES Examples of a single crystal production apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a seed housing portion 5 is rotatably mounted via a bearing on the upper end of a chamber that houses a crucible and a heater.
0, a rotating device unit 60 that rotates the seed housing unit 50 mounted on the outer periphery of the seed housing unit 50, and a seed guide unit 70 that moves up and down along a guide bar 9 vertically provided in the seed housing 3. , Guide bar 9
And a winding device unit 80 for winding the seed guide unit 70 along with the growth of the single crystal.

【0008】チャンバ1上部にはベアリング2を介して
シードハウジング部50が設けられている。シードハウ
ジング部50は、シードハウジング3と、その上面板3
aと、上面板3aの張り出し部分3bと、シードハウジ
ング3の下端付近から突出する板3cと、プーリカバー
3dとからなる。
A seed housing portion 50 is provided above the chamber 1 via a bearing 2. The seed housing part 50 includes the seed housing 3 and the top plate 3 thereof.
a, a protruding portion 3b of the upper surface plate 3a, a plate 3c protruding from near the lower end of the seed housing 3, and a pulley cover 3d.

【0009】回転装置部60は、シードハウジング3の
下端外周に嵌着された大プーリ4と、前記チャンバ1に
固着された台5上に設けられた絶対固定側のシードハウ
ジング3を駆動する駆動モータ6と、駆動モータ6の出
力軸に嵌着された小プーリ7と、タイミングベルト8
と、からなる。大プーリ4と小プーリ7との間にはタイ
ミングベルト8が巻着されており、駆動モータ6の回転
によりチャンバ1内のるつぼ24に対して相対的にシー
ドハウジング部50と巻上げ装置部80とシードガイド
部70とを共に回転させ、これにより単結晶28を回転
させている。
The rotating device section 60 drives the large pulley 4 fitted on the outer periphery of the lower end of the seed housing 3 and the absolute fixed side seed housing 3 provided on the base 5 fixed to the chamber 1. The motor 6, the small pulley 7 fitted on the output shaft of the drive motor 6, and the timing belt 8
And consists of. A timing belt 8 is wound between the large pulley 4 and the small pulley 7, and the seed housing portion 50 and the hoisting device portion 80 are relative to the crucible 24 in the chamber 1 by the rotation of the drive motor 6. The single crystal 28 is rotated by rotating the seed guide 70 together.

【0010】シードガイド部70は、前記シードハウジ
ング3内に垂直に設けられたガイドバー9と、前記ガイ
ドバー9に挿通され下面にシード軸10を固着したシー
ドガイド部材11とからなる。従って前記シードガイド
部材11は、ガイドバー9によって横方向の揺れが防止
されるとともに、ガイドバー9に沿って上下に滑動する
ことができる。
The seed guide portion 70 comprises a guide bar 9 vertically provided in the seed housing 3 and a seed guide member 11 which is inserted through the guide bar 9 and has a seed shaft 10 fixed to the lower surface thereof. Therefore, the seed guide member 11 can be prevented from swinging in the lateral direction by the guide bar 9 and can slide up and down along the guide bar 9.

【0011】巻上げ装置部80は、ガイドバー9の上方
でカバー12上に設けられたプーリ13と、このプーリ
13の横方向で、プーリ13とほぼ同じ高さのプーリ1
4と、シードハウジング3の下端付近から突出する板3
cと前記張り出し部分3bとの間に設けられたスクリュ
ーシャフト15及びリフトガイドバー16と、板3cの
下面に取着されたシードリフトモータ17と、スクリュ
ーシャフト15とのはめあい部にボールねじを内蔵する
シードリフト部18と、シードガイド部材11の上面に
一端を連結されたワイヤケーブル19とからなる。前記
スクリューシャフト15はシードリフトモータ17によ
って駆動され、スクリューシャフト15の回転により前
記リフトガイドバー16に沿って、スクリューシャフト
15とのはめあい部にボールねじを内蔵するシードリフ
ト部18は上下動する。
The hoisting device 80 comprises a pulley 13 provided on the cover 12 above the guide bar 9 and a pulley 1 having a height substantially equal to that of the pulley 13 in the lateral direction of the pulley 13.
4 and the plate 3 protruding from the vicinity of the lower end of the seed housing 3
c and the projecting portion 3b, a screw shaft 15 and a lift guide bar 16, a sea drift motor 17 attached to the lower surface of the plate 3c, and a ball screw built into the fitting portion of the screw shaft 15. And a wire cable 19 having one end connected to the upper surface of the seed guide member 11. The screw shaft 15 is driven by a sea drift motor 17, and as the screw shaft 15 rotates, a sea drift part 18 having a ball screw in a fitting portion with the screw shaft 15 moves up and down along the lift guide bar 16.

【0012】シードリフト部18の上下動は、シードリ
フト部18の穴と張り出し部分3bの穴とを通り、プー
リ13およびプーリ14を経て、カバー12の穴を通
り、前記シードガイド部材11の上面に一端を連結され
たワイヤケーブル19により、シードリフト部18を上
下動する。
The vertical movement of the sea-drift portion 18 passes through the hole of the sea-drift portion 18 and the hole of the projecting portion 3b, the pulley 13 and the pulley 14, and then the hole of the cover 12, and the upper surface of the seed guide member 11. The sea drift portion 18 is moved up and down by a wire cable 19 whose one end is connected to.

【0013】前記シードガイド部材11の上面に一端を
連結されたワイヤケーブル19は、カバー12の穴を通
り、プーリ13およびプーリ14を経て、張り出し部分
3bの穴とシードリフト部18の穴とを通り、ロードセ
ル20に他端を連結されている。なお、前記チャンバ1
とシードハウジング3との接続部およびシードハウジン
グ3の上面板3aとプーリカバー3dとの接合部は、い
ずれもシール、パッキン等を用いて封止され、張り出し
部分3bの下面とシードリフト部18の上面との間に
は、ワイヤケーブル19を被包して封止するベローズ2
1が取着されている。
The wire cable 19 having one end connected to the upper surface of the seed guide member 11 passes through the hole of the cover 12, the pulley 13 and the pulley 14, and then the hole of the protruding portion 3b and the hole of the sea drift portion 18. The other end is connected to the load cell 20. In addition, the chamber 1
The joint between the seed housing 3 and the seed housing 3 and the joint between the upper surface plate 3a of the seed housing 3 and the pulley cover 3d are all sealed with a seal, packing or the like, and the lower surface of the protruding portion 3b and the sea drift portion 18 are sealed. Bellows 2 for enclosing and sealing the wire cable 19 between the upper surface and the upper surface
1 is attached.

【0014】なお、上記実施例では、回転装置にベルト
を用いたが、チェーン、歯車、あるいはモータにより直
接駆動しても良い。また、シードハウジング部は一体の
円筒型でも、多角型でも良い。さらに、巻上げ装置は複
数のプーリを介したが、一個のプーリにより変換しシー
ドハウジング上で巻き上げても良い。
In the above embodiment, the belt is used as the rotating device, but it may be directly driven by a chain, a gear or a motor. Further, the seed housing part may be an integral cylindrical type or a polygonal type. Further, although the winding device has a plurality of pulleys, it may be converted by one pulley and wound on the seed housing.

【0015】上記実施例において、つぎに作動について
説明する。単結晶の成長を回転しながら引き上げるチョ
クラルスキー法による単結晶製造装置において、単結晶
28を巻上げ装置部80のシードリフトモータ17の回
転により、スクリューガイド17、シードリフト部1
8、ワイヤケーブル19を介してガイドバー9に沿って
シードガイド部材11を引上げる。このときにワイヤケ
ーブル自体19は非回転にし単結晶の成長に合わせてワ
イヤを引き上げている。さらに、巻上げ装置部80を装
着するシードハウジング部50は、チャンバ1に固着さ
れた台5上のシードハウジング3を回転する駆動モータ
6、小プーリ7、タイミングベルト8、大プーリ4を介
して回転され、シードハウジング部50の回転により単
結晶が回転させられながら成長する。
The operation of the above embodiment will be described below. In a single crystal manufacturing apparatus by the Czochralski method for pulling a single crystal growth while rotating, the screw guide 17 and the sea drift portion 1 are rotated by rotating the sea drift motor 17 of the winding device section 80.
8. The seed guide member 11 is pulled up along the guide bar 9 via the wire cable 19. At this time, the wire cable 19 is not rotated and the wire is pulled up in accordance with the growth of the single crystal. Further, the seed housing part 50 on which the hoisting device part 80 is mounted is rotated via the drive motor 6, the small pulley 7, the timing belt 8 and the large pulley 4 which rotate the seed housing 3 on the base 5 fixed to the chamber 1. Then, the single crystal grows while being rotated by the rotation of the seed housing part 50.

【0016】上記の単結晶製造装置を用いるシリコン単
結晶成長のプロセスについて、さらに詳しくシステムブ
ロック図および図1を参照して説明する。 (1)CZコントローラ30からシード回転指令信号V
SR、るつぼ回転指令信号VCRが、I/Oインタフェース
31、パワーアンプ41、44を介してシードハウジン
グ駆動モータ6およびるつぼ回転モータ22に伝達さ
れ、それぞれ減速機構R1 、R4 たとえば大小プーリに
よる減速を経てシードハウジング3およびるつぼ回転軸
23が回転する。シードハウジング3が回転することに
より、るつぼ24に対してシード軸10が回転すること
になる。また、CZコントローラ30からI/Oインタ
フェース31、パワーアンプ45を経て出力されるヒー
タコントロール指令信号VH によって、ヒータ25が作
動し、シリコン単結晶の原料が融解されて、シード軸1
0先端からシリコン単結晶の成長が開始される。 (2)単結晶の成長に伴って、CZコントローラ30か
らシードリフト指令信号VSLがI/Oインタフェース3
1、パワーアンプ42を介してシードリフトモータ17
に伝達され、減速機構R2 を介してスクリューシャフト
15が回転し、シードリフト部18が下降する。これに
伴ってシードガイド部材11はワイヤケーブル19を介
して上方に引き上げられる。同時に、CZコントローラ
30からるつぼリフト指令信号VCLがI/Oインタフェ
ース31、パワーアンプ43を介してるつぼリフトモー
タ26に伝達され、減速機構R3 を介してスクリューシ
ャフト27が回転する。るつぼ24は融液面が所定の高
さを維持するように上昇する。(3)成長に伴って引き
上げられるシリコン単結晶28の重量は、ワイヤケーブ
ル19の端末に連結されたロードセル20によって計測
され、ロードセル20が出力する信号はI/Oインター
フェース31を介してロードセルフィードバック信号V
F としてCZコントローラ30に入力される。CZコン
トローラ30は前記フィードバック信号VF に基づい
て、各指令信号を制御する。
The process of growing a silicon single crystal using the above single crystal manufacturing apparatus will be described in more detail with reference to a system block diagram and FIG. (1) Seed rotation command signal V from the CZ controller 30
The SR and crucible rotation command signal VCR are transmitted to the seed housing drive motor 6 and the crucible rotation motor 22 via the I / O interface 31, power amplifiers 41 and 44, and are decelerated by deceleration mechanisms R1 and R4, for example, large and small pulleys. The seed housing 3 and the crucible rotation shaft 23 rotate. The rotation of the seed housing 3 causes the seed shaft 10 to rotate with respect to the crucible 24. In addition, the heater 25 is operated by the heater control command signal VH output from the CZ controller 30 via the I / O interface 31 and the power amplifier 45, the raw material of the silicon single crystal is melted, and the seed shaft 1
The growth of the silicon single crystal starts from the zero tip. (2) With the growth of the single crystal, the sea drift command signal VSL is sent from the CZ controller 30 to the I / O interface 3
1. The sea drift motor 17 via the power amplifier 42
Is transmitted to the screw shaft 15 via the speed reduction mechanism R2, and the sea drift portion 18 descends. Along with this, the seed guide member 11 is pulled upward through the wire cable 19. At the same time, the crucible lift command signal VCL is transmitted from the CZ controller 30 to the crucible lift motor 26 via the I / O interface 31 and the power amplifier 43, and the screw shaft 27 rotates via the reduction mechanism R3. The crucible 24 rises so that the melt surface maintains a predetermined height. (3) The weight of the silicon single crystal 28 pulled up along with the growth is measured by the load cell 20 connected to the end of the wire cable 19, and the signal output from the load cell 20 is a load cell feedback signal via the I / O interface 31. V
It is input to the CZ controller 30 as F. The CZ controller 30 controls each command signal based on the feedback signal VF.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、単
結晶の成長に伴ってシード軸を引き上げるワイヤケーブ
ルの端末を複数個のプーリを介して下向きに方向転換
し、このワイヤケーブルの端末にロードセルを連結し、
スクリューシャフトの回転によって下降するシードリフ
ト部が前記ロードセルを押し下げることによって、成長
する単結晶を引き上げることにしたので、単結晶製造装
置の全高を従来のワイヤ巻き上げ方式並みに低く抑える
ことができるとともに、単結晶重量を高精度で検出して
単結晶の直径制御を正確に行うことができる。また、単
結晶引き上げ装置をシードハウジングに収納し、このシ
ードハウジングをタイミングベルトによって回転させる
ことにしたので、引き上げワイヤのねじり剛性の問題を
解決することができるとともに、シード軸はガイドバー
に沿って垂直に上昇するので、ワイヤケーブルによるシ
ード軸の揺れも容易に防止可能となる。従って、ワイヤ
巻き上げ方式並みの設置スペースで、シャフト引き上げ
方式と同等の高速回転ならびに結晶直径制御が可能な単
結晶製造装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, the end of the wire cable for pulling up the seed axis as the single crystal grows is turned downward through a plurality of pulleys, and the end of this wire cable is changed. Connect the load cell to
Since the sea drift section that descends due to the rotation of the screw shaft pushes down the load cell to pull up the growing single crystal, the total height of the single crystal manufacturing apparatus can be kept as low as the conventional wire winding method, The diameter of the single crystal can be accurately controlled by detecting the weight of the single crystal with high accuracy. Further, since the single crystal pulling apparatus is housed in the seed housing and the seed housing is rotated by the timing belt, the problem of the torsional rigidity of the pulling wire can be solved, and the seed shaft is arranged along the guide bar. Since it rises vertically, it is possible to easily prevent the seed shaft from swinging due to the wire cable. Therefore, it is possible to realize a single crystal manufacturing apparatus capable of performing high-speed rotation and crystal diameter control equivalent to the shaft pulling-up method in an installation space similar to that of the wire winding-up method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】単結晶製造装置の概略構造を示す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic structure of a single crystal manufacturing apparatus.

【図2】単結晶製造を制御するシステムブロック図であ
る。
FIG. 2 is a system block diagram for controlling single crystal production.

【図3】単結晶製造装置の従来のワイヤ巻き上げ方式の
概略構造を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a schematic structure of a conventional wire winding method of a single crystal manufacturing apparatus.

【図4】単結晶製造装置の従来のシャフト引き上げ方式
の概略構造を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a schematic structure of a conventional shaft pulling method of a single crystal manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバ 2 ベアリング 3 シードハウジング 4 大プーリ 6 シードハウジング駆動モータ 7 小プーリ 8 タイミングベルト 9 ガイドバー 10 シード軸 11 シードガイド部材 13,14 プーリ 15,27 スクリューシャフト 16 リフトガイドバー 17 シードリフトモータ 18 シードリフト部 19 ワイヤケーブル 20 ロードセル 24 るつぼ 25 ヒータ 28 シリコン単結晶 50 シードハウジング部 60 回転装置部 70 シードガイド部 80 巻上げ装置部 1 Chamber 2 Bearing 3 Seed Housing 4 Large Pulley 6 Seed Housing Drive Motor 7 Small Pulley 8 Timing Belt 9 Guide Bar 10 Seed Shaft 11 Seed Guide Member 13, 14 Pulley 15, 27 Screw Shaft 16 Lift Guide Bar 17 Sea Drift Motor 18 See Drift part 19 Wire cable 20 Load cell 24 Crucible 25 Heater 28 Silicon single crystal 50 Seed housing part 60 Rotating device part 70 Seed guide part 80 Hoisting device part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単結晶の成長を回転しながら引き上げる
チョクラルスキー法による単結晶製造装置において、単
結晶を巻上げ装置により引上げるときにワイヤ自体を非
回転にし単結晶の成長に合わせてワイヤを引き上げると
とともに、巻上げ装置を装着するシードハウジング部を
回転し、単結晶を回転させながら成長させることを特徴
とする単結晶の製造方法。
1. A single crystal manufacturing apparatus using the Czochralski method for pulling a single crystal growth while rotating, and when the single crystal is pulled by a winding device, the wire itself is not rotated and the wire is pulled in accordance with the growth of the single crystal. A method for producing a single crystal, which comprises rotating a seed housing part on which a winding device is mounted and growing the single crystal while rotating the single crystal.
【請求項2】 チョクラルスキー法による単結晶製造装
置において、るつぼおよびヒータを収納するチャンバの
上端に、ベアリングを介して回転自在に装着したシード
ハウジング部と、前記シードハウジング部の外周に装着
したシードハウジング部を回転する回転装置部と、前記
シードハウジング内に垂直に設けたガイドバーに沿って
上下動するシードガイド部と、ガイドバーに沿って単結
晶の成長に合わせてシードガイド部を巻き上げる巻き上
げ装置部と、からなることを特徴とする単結晶製造装
置。
2. A single crystal manufacturing apparatus using the Czochralski method, wherein a seed housing part is rotatably mounted via a bearing on the upper end of a chamber that houses a crucible and a heater, and is mounted on the outer periphery of the seed housing part. A rotating device part that rotates the seed housing part, a seed guide part that vertically moves along a guide bar vertically provided in the seed housing, and a seed guide part that winds up along the guide bar in accordance with the growth of a single crystal. An apparatus for producing a single crystal, comprising: a winding device section.
【請求項3】 シードハウジング駆動モータがシードハ
ウジングを回転させることにより、チャンバに対してシ
ード軸を回転させるとともに、シードリフトモータによ
って駆動されるスクリューシャフトの回転によりシード
リフト部を下降させ、前記ワイヤケーブルの他端に連結
したロードセルを押し下げることにより、下面にシード
軸を固着したシードガイド部をワイヤケーブルとプーリ
とを介して上昇させ、前記ロードセルによって単結晶重
量を計測することを特徴とする請求項1記載の単結晶製
造装置。
3. The seed housing drive motor rotates the seed housing to rotate the seed shaft with respect to the chamber, and the screw shaft driven by the seadrift motor rotates to lower the seadrift portion. By pushing down a load cell connected to the other end of the cable, a seed guide portion having a seed shaft fixed to the lower surface is raised via a wire cable and a pulley, and the weight of the single crystal is measured by the load cell. Item 1. The single crystal manufacturing apparatus according to Item 1.
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