JPH0769781A - チョクラルスキー法を実施するための結晶引上げ装置用の回転ヘッド - Google Patents
チョクラルスキー法を実施するための結晶引上げ装置用の回転ヘッドInfo
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- JPH0769781A JPH0769781A JP6205092A JP20509294A JPH0769781A JP H0769781 A JPH0769781 A JP H0769781A JP 6205092 A JP6205092 A JP 6205092A JP 20509294 A JP20509294 A JP 20509294A JP H0769781 A JPH0769781 A JP H0769781A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B15/00—Drawing glass upwardly from the melt
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- 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
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- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
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- Y10T117/1072—Seed pulling including details of means providing product movement [e.g., shaft guides, servo means]
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 巻取りドラムの回転運動および軸方向運動が
衝撃なしに行われ、かつ特に貫通開口の上方の領域内で
この貫通開口を通って結晶引上げ装置内へ落下する虞れ
のある摩耗砕片が生成されることがないように結晶引上
げ装置の回転ヘッドを改善する。 【構成】 巻取りドラム１５，３７に直接接線方向に巻
取られる引上げ部材１３の部分が鉛直の回転軸線Ａ−Ａ
内で案内されており、らせん状のガイド部材３０，３９
がガイドみぞとして構成されており、かつガイドナット
３１，４０が環状のボール３２を介してガイドみぞと協
働するようになっている。
衝撃なしに行われ、かつ特に貫通開口の上方の領域内で
この貫通開口を通って結晶引上げ装置内へ落下する虞れ
のある摩耗砕片が生成されることがないように結晶引上
げ装置の回転ヘッドを改善する。 【構成】 巻取りドラム１５，３７に直接接線方向に巻
取られる引上げ部材１３の部分が鉛直の回転軸線Ａ−Ａ
内で案内されており、らせん状のガイド部材３０，３９
がガイドみぞとして構成されており、かつガイドナット
３１，４０が環状のボール３２を介してガイドみぞと協
働するようになっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チョクラルスキー法
（Czochralski-Prozess)を実施するための結晶引上げ装
置用の回転ヘッドであって、鉛直の回転軸線を中心にし
て回転可能な基準プラットフォームが備えられており、
基準プラットフォームが該回転軸線の領域内にこの回転
軸線内で案内された、巻取り可能な引上げ部材のための
鉛直の貫通開口を有しており、かつ基準プラットフォー
ム上に水平の軸の駆動のための駆動ユニットが配置され
ており、該軸に、引上げ部材を受容するためのらせん状
の巻取りみぞを持った巻取りドラムが相対回動不能に、
しかし軸方向移動可能に支承されており、かつ巻取りド
ラムの軸方向移動を行うガイド装置が備えられており、
ガイド装置が、水平の軸と一緒に回転可能な、巻取りみ
ぞと同一のピッチを持つらせん状のガイド部材とガイド
ナットとを備えていて、しかも鉛直の回転軸線から離れ
た箇所に配置された形式のものに関する。
（Czochralski-Prozess)を実施するための結晶引上げ装
置用の回転ヘッドであって、鉛直の回転軸線を中心にし
て回転可能な基準プラットフォームが備えられており、
基準プラットフォームが該回転軸線の領域内にこの回転
軸線内で案内された、巻取り可能な引上げ部材のための
鉛直の貫通開口を有しており、かつ基準プラットフォー
ム上に水平の軸の駆動のための駆動ユニットが配置され
ており、該軸に、引上げ部材を受容するためのらせん状
の巻取りみぞを持った巻取りドラムが相対回動不能に、
しかし軸方向移動可能に支承されており、かつ巻取りド
ラムの軸方向移動を行うガイド装置が備えられており、
ガイド装置が、水平の軸と一緒に回転可能な、巻取りみ
ぞと同一のピッチを持つらせん状のガイド部材とガイド
ナットとを備えていて、しかも鉛直の回転軸線から離れ
た箇所に配置された形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような回転ヘッドは、引上げ部材と
してロープを使用する場合にはロープ回転ヘッドとも呼
ばれ、公知出ある。回転ヘッドは、チョクラルスキー法
によって形成された結晶を溶融るつぼ内に存在する溶融
液から引上げ、引上げられた結晶に同時にその縦軸線を
中心にした回転運動を重ねるために用いられる。ここで
は、結晶の引上げ運動も回転運動もできる限り一様に、
特に完全に衝撃なしに実施されることが必要な前提条件
である。回転ヘッド内は通常結晶引上げ装置内に等しい
圧力が支配しており、しかしできる限り凝縮性の物質が
結晶引上げ装置から回転ヘッド内へ達しないようにしな
くてはならないので、基準プラットフォーム内の貫通開
口は比較的狭く構成されている。引上げ部材はできる限
り同軸的に貫通開口内を案内されなければならない。引
上げ部材はらせん状の軌道で巻取りドラム上に巻取られ
るので、巻取りドラムは縦軸線の方向に、引上げ部材の
軸線が常に貫通開口の軸線と一致するように案内されな
ければならない。引上げ部材は巻取りドラム近傍ではこ
の巻取りドラムの表面に対してほぼ接線方向に延びてい
る。
してロープを使用する場合にはロープ回転ヘッドとも呼
ばれ、公知出ある。回転ヘッドは、チョクラルスキー法
によって形成された結晶を溶融るつぼ内に存在する溶融
液から引上げ、引上げられた結晶に同時にその縦軸線を
中心にした回転運動を重ねるために用いられる。ここで
は、結晶の引上げ運動も回転運動もできる限り一様に、
特に完全に衝撃なしに実施されることが必要な前提条件
である。回転ヘッド内は通常結晶引上げ装置内に等しい
圧力が支配しており、しかしできる限り凝縮性の物質が
結晶引上げ装置から回転ヘッド内へ達しないようにしな
くてはならないので、基準プラットフォーム内の貫通開
口は比較的狭く構成されている。引上げ部材はできる限
り同軸的に貫通開口内を案内されなければならない。引
上げ部材はらせん状の軌道で巻取りドラム上に巻取られ
るので、巻取りドラムは縦軸線の方向に、引上げ部材の
軸線が常に貫通開口の軸線と一致するように案内されな
ければならない。引上げ部材は巻取りドラム近傍ではこ
の巻取りドラムの表面に対してほぼ接線方向に延びてい
る。
【０００３】公知の回転ヘッド（例えばＤＥ−３１１６
９１６Ｃ２による）では、巻取りドラムの軸方向の案内
は、凹面上のガイドローラが引上げ部材に作用して、こ
れを巻取りみぞ内へ押込むか、または凸面状のガイドロ
ーラが引上げ部材の近傍で巻取りみぞ内へ係合する形式
で行われている。しかしこの場合には不所望な摩耗砕片
が生じ、これはいうまでもなく引上げ部材の表面上に
（場合によっては巻取りドラムの表面上にも）形成され
た凝縮物に帰因する。しかし特に公知の構成はきわめて
十分に衝撃のない運転を保証せず、したがって引上げ工
程の故障を観察することができた。上記の摩耗砕片は基
準プラットフォーム内の貫通開口を通ってこの鉛直方向
下方にある溶融液中へ落ち、このことは引上げられる結
晶に対するきわめて高い純度という要求の点で引上げ工
程のもう１つの支障をもたらす。
９１６Ｃ２による）では、巻取りドラムの軸方向の案内
は、凹面上のガイドローラが引上げ部材に作用して、こ
れを巻取りみぞ内へ押込むか、または凸面状のガイドロ
ーラが引上げ部材の近傍で巻取りみぞ内へ係合する形式
で行われている。しかしこの場合には不所望な摩耗砕片
が生じ、これはいうまでもなく引上げ部材の表面上に
（場合によっては巻取りドラムの表面上にも）形成され
た凝縮物に帰因する。しかし特に公知の構成はきわめて
十分に衝撃のない運転を保証せず、したがって引上げ工
程の故障を観察することができた。上記の摩耗砕片は基
準プラットフォーム内の貫通開口を通ってこの鉛直方向
下方にある溶融液中へ落ち、このことは引上げられる結
晶に対するきわめて高い純度という要求の点で引上げ工
程のもう１つの支障をもたらす。
【０００４】ＥＯ４３７７７５Ａ１によって引上げロー
プを備えた冒頭に記載の形式のロープ回転ヘッドが公知
であり、ここでは巻取りドラムはねじ結合によって移動
せしめられ、ねじ結合は巻取りドラムの巻取りみぞのピ
ッチと同一のピッチを持つ。しかし引上げロープは引上
げ工程で、すなわち巻取り時に貫通開口から上方へ不動
に取付けられた、ガイドみぞを設けられたガイドディス
クを介して案内され、かつこれから下方へ巻取りドラム
上へ接線方向に巻付けられる、すなわち間接的に案内さ
れているにすぎない。ガイドディスクは同一箇所で常に
貫通開口からの蒸気の凝縮に曝される。引上げロープは
ガイドピンまたは圧着ローラによってガイドディスクの
ガイドみぞ内へ押込められるので、これによって引上げ
ロープの摩耗砕片もガイドディスクの摩耗砕片も下方の
貫通開口の方向に放される。さらに引上げロープの一様
ではない摩耗によって粗いロープ表面が形成され、この
ロープ表面は一様なロープ引上げを妨げる。巻取りドラ
ムの移動のためのねじ結合はボールガイドを備えてい
ず、通常の半径方向と軸方向の遊びをもって構成されて
おり、これによって巻取りドラムのスムースな運転が損
なわれる。
プを備えた冒頭に記載の形式のロープ回転ヘッドが公知
であり、ここでは巻取りドラムはねじ結合によって移動
せしめられ、ねじ結合は巻取りドラムの巻取りみぞのピ
ッチと同一のピッチを持つ。しかし引上げロープは引上
げ工程で、すなわち巻取り時に貫通開口から上方へ不動
に取付けられた、ガイドみぞを設けられたガイドディス
クを介して案内され、かつこれから下方へ巻取りドラム
上へ接線方向に巻付けられる、すなわち間接的に案内さ
れているにすぎない。ガイドディスクは同一箇所で常に
貫通開口からの蒸気の凝縮に曝される。引上げロープは
ガイドピンまたは圧着ローラによってガイドディスクの
ガイドみぞ内へ押込められるので、これによって引上げ
ロープの摩耗砕片もガイドディスクの摩耗砕片も下方の
貫通開口の方向に放される。さらに引上げロープの一様
ではない摩耗によって粗いロープ表面が形成され、この
ロープ表面は一様なロープ引上げを妨げる。巻取りドラ
ムの移動のためのねじ結合はボールガイドを備えてい
ず、通常の半径方向と軸方向の遊びをもって構成されて
おり、これによって巻取りドラムのスムースな運転が損
なわれる。
【０００５】“基準プラットフォーム”なる表現は必ず
しも回転する円板を規定するものではなく、きわめて一
般的な形状ではその上に回転ヘッドの機械的な部材が配
置された回転する平面を示す。
しも回転する円板を規定するものではなく、きわめて一
般的な形状ではその上に回転ヘッドの機械的な部材が配
置された回転する平面を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、巻取
りドラムの回転運動および軸方向運動が衝撃なしに行わ
れ、かつ特に貫通開口の上方の領域内でこの貫通開口を
通って結晶引上げ装置内へ落下する虞れのある摩耗砕片
が形成されることがないように冒頭に記載の形式の回転
ヘッドを改善することである。
りドラムの回転運動および軸方向運動が衝撃なしに行わ
れ、かつ特に貫通開口の上方の領域内でこの貫通開口を
通って結晶引上げ装置内へ落下する虞れのある摩耗砕片
が形成されることがないように冒頭に記載の形式の回転
ヘッドを改善することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の手段は、巻取りドラムに直接接線方向に巻
取られる引上げ部材の部分が鉛直の回転軸線内で案内さ
れており、らせん状のガイド部材がガイドみぞとして構
成されており、かつガイドナットが環状のボールを介し
てガイドみぞと協働するようになっていることである。
めの本発明の手段は、巻取りドラムに直接接線方向に巻
取られる引上げ部材の部分が鉛直の回転軸線内で案内さ
れており、らせん状のガイド部材がガイドみぞとして構
成されており、かつガイドナットが環状のボールを介し
てガイドみぞと協働するようになっていることである。
【０００８】
【発明の効果】本発明の手段によって、巻取りドラムの
水平方向における衝撃のない、一様な案内が得られ、か
つ特に摩耗砕片の発生は著しく抑えられる；特に本発明
によるガイド装置によって巻取り可能な引上げ部材のた
めの鉛直の貫通開口の領域では摩耗砕片は発生しない。
本発明の対象は大部分が規格品の部材を用いたきわめて
コンパクトな構造形式で実施することができ、真空中に
存在する部品点数は従来技術よりも少ない。組立はより
簡単である、それというのも基準プラットフォーム内の
貫通開口に対する引上げ部材の整列が実際に強制的に得
られ、かつ操作確実性が付加的に高められるからであ
る。
水平方向における衝撃のない、一様な案内が得られ、か
つ特に摩耗砕片の発生は著しく抑えられる；特に本発明
によるガイド装置によって巻取り可能な引上げ部材のた
めの鉛直の貫通開口の領域では摩耗砕片は発生しない。
本発明の対象は大部分が規格品の部材を用いたきわめて
コンパクトな構造形式で実施することができ、真空中に
存在する部品点数は従来技術よりも少ない。組立はより
簡単である、それというのも基準プラットフォーム内の
貫通開口に対する引上げ部材の整列が実際に強制的に得
られ、かつ操作確実性が付加的に高められるからであ
る。
【０００９】らせん状のガイド部材と配設のガイドナッ
トの協働は本発明の他の構成において異なる構成で実施
することができる。
トの協働は本発明の他の構成において異なる構成で実施
することができる。
【００１０】本発明の第１の実施形では、らせん状のガ
イド部材が巻取りドラムの延長部の表面に設けられてお
り、かつガイドナットが基準プラットフォームに対して
相対的に固定されているか、又は基準プラットフォーム
上に配置されたケーシングの一体部分すら形成してお
り、ケーシング内には巻取りドラムおよびその駆動ユニ
ットが配置されている。
イド部材が巻取りドラムの延長部の表面に設けられてお
り、かつガイドナットが基準プラットフォームに対して
相対的に固定されているか、又は基準プラットフォーム
上に配置されたケーシングの一体部分すら形成してお
り、ケーシング内には巻取りドラムおよびその駆動ユニ
ットが配置されている。
【００１１】本発明の第２の実施形では、らせん状のガ
イド部材が水平の軸の表面に設けられており、かつガイ
ドナットが基準プラットフォームに対して相対回動不能
に、しかし巻取りドラムと一緒に軸方向に移動可能に配
置されている。
イド部材が水平の軸の表面に設けられており、かつガイ
ドナットが基準プラットフォームに対して相対回動不能
に、しかし巻取りドラムと一緒に軸方向に移動可能に配
置されている。
【００１２】らせん状のガイド部材がガイドみぞとして
構成されており、かつガイドみぞが環状のボールを介し
てガイドナットと協働することが特に重要である。した
がって全体的な構成は一種の“ボール循環スピンドル”
を形成しており、これは特に摩耗なし、かつ衝撃なしに
作業し、かつ課せられた要求を全面的に満たす。
構成されており、かつガイドみぞが環状のボールを介し
てガイドナットと協働することが特に重要である。した
がって全体的な構成は一種の“ボール循環スピンドル”
を形成しており、これは特に摩耗なし、かつ衝撃なしに
作業し、かつ課せられた要求を全面的に満たす。
【００１３】
【実施例】図１にはチョクラルスキー法を実施するため
の結晶引上げ装置が示されており、気密の室２を備えて
いる。室は図示されていない真空ポンプに接続されてい
る。室２内には溶融るつぼ３が配置されており、溶融る
つぼは誘導コイル４によって包囲されていて、この誘導
コイルによって溶融るつぼ３の内容物が溶融せしめら
れ、かつ引上げ工程に必要な温度に保持される。溶融る
つぼ３は昇降ロッド５を介して図示されていない鉛直方
向駆動装置と接続されており、昇降ロッド５はこの駆動
装置で矢印で示された方向に上下に移動せしめられる。
これによって溶融液８の表面７が一定の高さに保持され
る。室２は支持フレーム９の上に配置されている。
の結晶引上げ装置が示されており、気密の室２を備えて
いる。室は図示されていない真空ポンプに接続されてい
る。室２内には溶融るつぼ３が配置されており、溶融る
つぼは誘導コイル４によって包囲されていて、この誘導
コイルによって溶融るつぼ３の内容物が溶融せしめら
れ、かつ引上げ工程に必要な温度に保持される。溶融る
つぼ３は昇降ロッド５を介して図示されていない鉛直方
向駆動装置と接続されており、昇降ロッド５はこの駆動
装置で矢印で示された方向に上下に移動せしめられる。
これによって溶融液８の表面７が一定の高さに保持され
る。室２は支持フレーム９の上に配置されている。
【００１４】溶融液８から結晶１０が制御された速度で
引上げられるが、この結晶は同時に回転ヘッド１１によ
って回転せしめられる。回転ヘッド１１は図２を基に詳
説される；回転ヘッドは支持フレーム９の支持柱１２の
１つの延長部１２ａ上に取付けられている。回転ヘッド
１１から室２内へ撓み性の引上げ部材１３が案内されて
いる。引上げ部材はこの例では引上げロープとして構成
されている。この引上げ部材１３に上記の結晶１１が種
子結晶ホルダー１４を介して吊るされている。回転ヘッ
ド１１を除けばこのような結晶引上げ装置は従来技術に
含まれるので、これ以上の詳細の記述は不要であろう。
引上げられるが、この結晶は同時に回転ヘッド１１によ
って回転せしめられる。回転ヘッド１１は図２を基に詳
説される；回転ヘッドは支持フレーム９の支持柱１２の
１つの延長部１２ａ上に取付けられている。回転ヘッド
１１から室２内へ撓み性の引上げ部材１３が案内されて
いる。引上げ部材はこの例では引上げロープとして構成
されている。この引上げ部材１３に上記の結晶１１が種
子結晶ホルダー１４を介して吊るされている。回転ヘッ
ド１１を除けばこのような結晶引上げ装置は従来技術に
含まれるので、これ以上の詳細の記述は不要であろう。
【００１５】図２には図１の回転ヘッド１１が部分的
に、鉛直の回転軸線Ａ−Ａおよび引上げ部材１３のため
の巻取りドラム１５の水平の軸線Ｈ−Ｈによって規定さ
れる２つの垂直な平面に沿った断面図で示されている。
回転ヘッド１１は基準プラットフォーム１６を備えてお
り、基準プラットフォームは巻取りドラム１５を間隔を
置いて包囲した、殆ど閉じられたケーシング１７の１部
分である。ケーシング１７はケーシング１７の両端壁２
０，２１内に２つの支承部１８，１９を有している。こ
れらの支承部１８，１９内には水平の軸２２が支承され
ており、軸は一端で電気的な駆動ユニット２３によって
駆動される。駆動ユニットには変速装置が配置されてい
るが、これは図示されていない。
に、鉛直の回転軸線Ａ−Ａおよび引上げ部材１３のため
の巻取りドラム１５の水平の軸線Ｈ−Ｈによって規定さ
れる２つの垂直な平面に沿った断面図で示されている。
回転ヘッド１１は基準プラットフォーム１６を備えてお
り、基準プラットフォームは巻取りドラム１５を間隔を
置いて包囲した、殆ど閉じられたケーシング１７の１部
分である。ケーシング１７はケーシング１７の両端壁２
０，２１内に２つの支承部１８，１９を有している。こ
れらの支承部１８，１９内には水平の軸２２が支承され
ており、軸は一端で電気的な駆動ユニット２３によって
駆動される。駆動ユニットには変速装置が配置されてい
るが、これは図示されていない。
【００１６】基準プラットフォーム１６は鉛直の中空軸
２４を備えており、中空軸は回転軸線Ａ−Ａを規定し、
かつこの軸線に対して同心的な貫通開口２５を備えてお
り、この貫通開口は基準プラットフォーム１６も貫通し
ている。この貫通開口を通って引上げ部材１３が貫通案
内されている。中空軸２４は２つの略示されただけの転
がり軸受によって軸受ケーシング２６に支承されてお
り、軸受ケーシング自体は図１に示された支持柱１２の
ブラケット１２ｂの上に固定されている。軸受ケーシン
グ２６は中空軸２４に対してシールされており、また室
２とも気密に結合されている。さらにケーシング１７も
気密に構成されており、そのために貫通開口２５を介し
てケーシング１７内には室２内と同じ圧力が調整され
る。
２４を備えており、中空軸は回転軸線Ａ−Ａを規定し、
かつこの軸線に対して同心的な貫通開口２５を備えてお
り、この貫通開口は基準プラットフォーム１６も貫通し
ている。この貫通開口を通って引上げ部材１３が貫通案
内されている。中空軸２４は２つの略示されただけの転
がり軸受によって軸受ケーシング２６に支承されてお
り、軸受ケーシング自体は図１に示された支持柱１２の
ブラケット１２ｂの上に固定されている。軸受ケーシン
グ２６は中空軸２４に対してシールされており、また室
２とも気密に結合されている。さらにケーシング１７も
気密に構成されており、そのために貫通開口２５を介し
てケーシング１７内には室２内と同じ圧力が調整され
る。
【００１７】水平の軸２２は周面にキー２２ａを備えて
おり、キーは巻取りドラム１５の相対回動不能な案内に
用いられている。そのためには巻取りドラム１５は挿入
されたボールスリーブ２７によって軸方向に可動に軸２
２上で案内されている。このガイドのこれ以上の詳細は
図４に示されている。ボールスリーブ２７自体はパスキ
ー２８を介して相対回動不能に巻取りドラム１５と結合
されており、巻取りドラムは表面に引上げ部材１３を受
容するためのらせん状の巻取りみぞ２９を備えている。
引上げ部材１３はほぼ接線方向に下から、すなわち直接
巻取りドラム１５上へ乗り上げ、次いで巻取りみぞ２９
内へ収まる。
おり、キーは巻取りドラム１５の相対回動不能な案内に
用いられている。そのためには巻取りドラム１５は挿入
されたボールスリーブ２７によって軸方向に可動に軸２
２上で案内されている。このガイドのこれ以上の詳細は
図４に示されている。ボールスリーブ２７自体はパスキ
ー２８を介して相対回動不能に巻取りドラム１５と結合
されており、巻取りドラムは表面に引上げ部材１３を受
容するためのらせん状の巻取りみぞ２９を備えている。
引上げ部材１３はほぼ接線方向に下から、すなわち直接
巻取りドラム１５上へ乗り上げ、次いで巻取りみぞ２９
内へ収まる。
【００１８】水平の軸２２上には鉛直の回転軸線Ａ−Ａ
から離れた箇所に軸２２と一緒に回転可能ならせん状の
ガイド部材３０が配置されており、ガイド部材は巻取り
みぞ２９と同じピッチを持つ。このガイド部材３０は、
巻取りドラム１５から接線方向に向いた引上げ部材１３
の部分が回転軸線Ａ−Ａ内で案内されるようにガイドナ
ット３１と協働する。
から離れた箇所に軸２２と一緒に回転可能ならせん状の
ガイド部材３０が配置されており、ガイド部材は巻取り
みぞ２９と同じピッチを持つ。このガイド部材３０は、
巻取りドラム１５から接線方向に向いた引上げ部材１３
の部分が回転軸線Ａ−Ａ内で案内されるようにガイドナ
ット３１と協働する。
【００１９】この例ではらせん状のガイド部材３０が巻
取りドラム１５の延長部１５ａの表面に設けられてお
り、かつガイドナット３１は基準プラットフォーム１６
に対して相対的に固定されている、つまりケーシング１
７とねじ結合されている。あるいはケーシング１７およ
びガイドナット３１を一体に構成することも可能であ
る。
取りドラム１５の延長部１５ａの表面に設けられてお
り、かつガイドナット３１は基準プラットフォーム１６
に対して相対的に固定されている、つまりケーシング１
７とねじ結合されている。あるいはケーシング１７およ
びガイドナット３１を一体に構成することも可能であ
る。
【００２０】らせん状のガイド部材３０はガイドみぞと
して構成されており、かつガイドナット３１は環状のボ
ール３２を介してガイドみぞと協働する。
して構成されており、かつガイドナット３１は環状のボ
ール３２を介してガイドみぞと協働する。
【００２１】巻取りみぞ２９とガイド部材３０（ガイド
みぞ）のピッチおよび傾斜方向が同一であるために巻取
りドラム１５は引上げ部材１３の繰出しおよび巻取りに
応じて常に、引上げ部材の軸線が常に軸線Ａ−Ａに対し
てもしくは貫通開口１５に対して同軸的に延びるように
移動せしめられる。
みぞ）のピッチおよび傾斜方向が同一であるために巻取
りドラム１５は引上げ部材１３の繰出しおよび巻取りに
応じて常に、引上げ部材の軸線が常に軸線Ａ−Ａに対し
てもしくは貫通開口１５に対して同軸的に延びるように
移動せしめられる。
【００２２】このシステムの軸線Ａ−Ａを中心にした、
巻取りドラム１５と一緒の基準プラットフォーム１６の
回転運動を導くために、ケーシング１７の上面に中空軸
３４を備えた電気的なギアモータ３３があり、中空軸は
ケーシング１７と結合されている。電気的な装置の制御
と駆動のための電気的な接続導線が中空軸３４を貫通し
て案内されているが、詳しくは図示されていない。外部
の接続部との接続はスリップリングシステム３５を介し
て行われるが、スリップリングシステムも略示されてい
るにすぎない。ギアモータ３３の定置の部材は湾曲部材
３６を介して軸受ケーシング２６と結合されており、軸
受ケーシングは室２およびブラケット１２ｂに対して静
止状態にある。湾曲部材３６は基準プラットフォーム１
６もしくは駆動ユニット２３を備えたケーシング１７の
周りを、自由な運動性が与えられるように案内されてい
る。
巻取りドラム１５と一緒の基準プラットフォーム１６の
回転運動を導くために、ケーシング１７の上面に中空軸
３４を備えた電気的なギアモータ３３があり、中空軸は
ケーシング１７と結合されている。電気的な装置の制御
と駆動のための電気的な接続導線が中空軸３４を貫通し
て案内されているが、詳しくは図示されていない。外部
の接続部との接続はスリップリングシステム３５を介し
て行われるが、スリップリングシステムも略示されてい
るにすぎない。ギアモータ３３の定置の部材は湾曲部材
３６を介して軸受ケーシング２６と結合されており、軸
受ケーシングは室２およびブラケット１２ｂに対して静
止状態にある。湾曲部材３６は基準プラットフォーム１
６もしくは駆動ユニット２３を備えたケーシング１７の
周りを、自由な運動性が与えられるように案内されてい
る。
【００２３】図３による実施例では、図２と同一の部材
には同一の符号が付されており、したがって繰返しは無
用である。この例では巻取りドラム３７は短く構成され
ている、すなわち巻取りドラムは殆ど１つの巻取りみぞ
２９しか有していない。水平の軸３８は段状に構成され
ており、かつ細くされた端部３８ａに同様にらせん状の
ガイド部材３９を有しており、ガイドナット４０はこの
ガイド部材と協働する。このガイドナット４０は（図示
されていない手段によって）基準プラットフォーム１６
に対して相対回動不能に配置されているが、同時に巻取
りドラム３７と一緒に軸方向に移動可能である。この例
ではらせん状のガイド部材３９もガイドみぞとして構成
されており、ここでもガイドナット４０は環状のボール
３２を介してガイドみぞと結合している。らせん状のガ
イド部材３９（ガイドみぞ）はっこの例でも巻取りみぞ
２９に等しいピッチおよび同じ傾斜方向を有し、したが
ってこの実施例でも引上げ部材１３は常に同心的に貫通
開口２５内で案内される。この例で得られるガイドナッ
ト４０の軸方向運動はスラスト軸受４２の介在下に小板
４１によって巻取りドラム３７に伝えられる。巻取りド
ラム３７は図２に示されたのと同様の形式で軸３８に支
承されている。
には同一の符号が付されており、したがって繰返しは無
用である。この例では巻取りドラム３７は短く構成され
ている、すなわち巻取りドラムは殆ど１つの巻取りみぞ
２９しか有していない。水平の軸３８は段状に構成され
ており、かつ細くされた端部３８ａに同様にらせん状の
ガイド部材３９を有しており、ガイドナット４０はこの
ガイド部材と協働する。このガイドナット４０は（図示
されていない手段によって）基準プラットフォーム１６
に対して相対回動不能に配置されているが、同時に巻取
りドラム３７と一緒に軸方向に移動可能である。この例
ではらせん状のガイド部材３９もガイドみぞとして構成
されており、ここでもガイドナット４０は環状のボール
３２を介してガイドみぞと結合している。らせん状のガ
イド部材３９（ガイドみぞ）はっこの例でも巻取りみぞ
２９に等しいピッチおよび同じ傾斜方向を有し、したが
ってこの実施例でも引上げ部材１３は常に同心的に貫通
開口２５内で案内される。この例で得られるガイドナッ
ト４０の軸方向運動はスラスト軸受４２の介在下に小板
４１によって巻取りドラム３７に伝えられる。巻取りド
ラム３７は図２に示されたのと同様の形式で軸３８に支
承されている。
【００２４】図４には図２によるキー２２ａを備えた水
平の軸２２が示されており、この軸２２はボール４３の
介在下に既述のボールスリーブ２７を周方向に連行する
が、しかし軸方向には既述の運動を許す。さらに引上げ
部材１３の端部が直径のより大きなエンドピース４４を
有しており、このエンドピースでもって引上げ部材１３
が巻取りドラム１５ないしは３７のほぼ接線方向の孔４
５内に保持されていることが示されている。基準プラッ
トフォーム１６と結合されたケーシング１７内には閉鎖
可能な開口４６が設けられており、引上げ部材１３のエ
ンドピース４４はこの開口４６と合致する位置へ移動さ
せることができる。ねじ栓４７を取外した後引上げ部材
１３を開口４６から外部へ出し、ここでエンドピース４
４を引上げ部材１３から取外すことができる。このよう
にして引上げ部材１３はこれ以上の分解を行わずに回転
ヘッドから引出すことができる。
平の軸２２が示されており、この軸２２はボール４３の
介在下に既述のボールスリーブ２７を周方向に連行する
が、しかし軸方向には既述の運動を許す。さらに引上げ
部材１３の端部が直径のより大きなエンドピース４４を
有しており、このエンドピースでもって引上げ部材１３
が巻取りドラム１５ないしは３７のほぼ接線方向の孔４
５内に保持されていることが示されている。基準プラッ
トフォーム１６と結合されたケーシング１７内には閉鎖
可能な開口４６が設けられており、引上げ部材１３のエ
ンドピース４４はこの開口４６と合致する位置へ移動さ
せることができる。ねじ栓４７を取外した後引上げ部材
１３を開口４６から外部へ出し、ここでエンドピース４
４を引上げ部材１３から取外すことができる。このよう
にして引上げ部材１３はこれ以上の分解を行わずに回転
ヘッドから引出すことができる。
【００２５】普通撓み性の引上げ部材１３は耐熱性で耐
食性の材料から成る鋼ロープとして実施されている。し
かし引上げ部材として繊細なチェーンまたは比較可能な
手段を使用することが考えられる。
食性の材料から成る鋼ロープとして実施されている。し
かし引上げ部材として繊細なチェーンまたは比較可能な
手段を使用することが考えられる。
【図１】チョクラルスキー法を実施するための結晶引上
げ装置の、回転軸線Ａ−Ａに沿った部分鉛直断面図であ
る。
げ装置の、回転軸線Ａ−Ａに沿った部分鉛直断面図であ
る。
【図２】いわゆる回転ヘッドの第１の実施例の、水平の
軸線に沿った鉛直軸方向断面図である。
軸線に沿った鉛直軸方向断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例の、水平の軸線に沿った
軸方向の部分鉛直断面図である。
軸方向の部分鉛直断面図である。
【図４】撓み性の引上げ部材の端部および固定箇所の領
域内の巻取りドラムの鉛直半径方向断面図である。
域内の巻取りドラムの鉛直半径方向断面図である。
１ 結晶引上げ装置、 ２ 室、 ３ 溶融るつぼ、
４ 誘導コイル、 ５昇降ロッド、 ７ 上面、 ８
溶融液、 ９ 支持フレーム、 １０ 結晶、 １１
回転ヘッド、 １２ 支持柱、 １２ａ 延長部、 １
２ｂ ブラケット、 １３ 引上げ部材 １４ 種子結
晶ホルダー、 １５，３７ 巻取りドラム、 １６ 基
準プラットフォーム、 １７ ケーシング、 １８，１
９ 支承部、 ２０，２１ 端壁、 ２２，３８ 軸、
２３ 駆動ユニット、 ２４，３４ 中空軸、 ２５
貫通開口、 ２６ 軸受ケーシング、 ２７ ボール
スリーブ、 ２８ パスキー、 ２９ 巻取りみぞ、
３０，３９ ガイド部材、 ３１，４０ ガイドナッ
ト、 ３２，４３ ボール、 ３３ ギアモータ、３５
スリップリングシステム、 ３８ａ 端部、 ４１
小板、 ４２ スラスト軸受、 ４４ エンドピース、
４５ 孔、 ４６ 開口、 ４７ ねじ栓
４ 誘導コイル、 ５昇降ロッド、 ７ 上面、 ８
溶融液、 ９ 支持フレーム、 １０ 結晶、 １１
回転ヘッド、 １２ 支持柱、 １２ａ 延長部、 １
２ｂ ブラケット、 １３ 引上げ部材 １４ 種子結
晶ホルダー、 １５，３７ 巻取りドラム、 １６ 基
準プラットフォーム、 １７ ケーシング、 １８，１
９ 支承部、 ２０，２１ 端壁、 ２２，３８ 軸、
２３ 駆動ユニット、 ２４，３４ 中空軸、 ２５
貫通開口、 ２６ 軸受ケーシング、 ２７ ボール
スリーブ、 ２８ パスキー、 ２９ 巻取りみぞ、
３０，３９ ガイド部材、 ３１，４０ ガイドナッ
ト、 ３２，４３ ボール、 ３３ ギアモータ、３５
スリップリングシステム、 ３８ａ 端部、 ４１
小板、 ４２ スラスト軸受、 ４４ エンドピース、
４５ 孔、 ４６ 開口、 ４７ ねじ栓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート カイザー ドイツ連邦共和国 ブルッフケーベル イ ンネラー リンク １ツェー
Claims (4)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法を実施するための結
晶引上げ装置（１）用の回転ヘッド（１１）であって、
鉛直の回転軸線（Ａ−Ａ）を中心にして回転可能な基準
プラットフォーム（１６）が備えられており、基準プラ
ットフォームが該回転軸線の領域内にこの回転軸線（Ａ
−Ａ）内で案内された、巻取り可能な引上げ部材（１
３）のための鉛直の貫通開口（２５）を有しており、か
つ基準プラットフォーム上に水平の軸（２２，３８）の
駆動のための駆動ユニット（２３）が配置されており、
該軸に、引上げ部材を受容するためのらせん状の巻取り
みぞ（２９）を持った巻取りドラム（１５，３７）が相
対回動不能に、しかし軸方向移動可能に支承されてお
り、かつ巻取りドラムの軸方向移動を行うガイド装置が
備えられており、ガイド装置が、水平の軸（２２，３
８）と一緒に回転可能な、巻取りみぞ（２９）と同一の
ピッチを持つらせん状のガイド部材（３０，３９）とガ
イドナット（３１，４０）とを備えていて、しかも鉛直
の回転軸線（Ａ−Ａ）から離れた箇所に配置された形式
のものにおいて、巻取りドラム（１５，３７）に直接接
線方向に巻取られる引上げ部材（１３）の部分が鉛直の
回転軸線（Ａ−Ａ）内で案内されており、らせん状のガ
イド部材（３０，３９）がガイドみぞとして構成されて
おり、かつガイドナット（３１，４０）が環状のボール
（３２）を介してガイドみぞと協働するようになってい
ることを特徴とする、チョクラルスキー法を実施するた
めの結晶引上げ装置用の回転ヘッド。 - 【請求項２】 らせん状のガイド部材（３０）が巻取り
ドラム（１５）の延長部（１５ａ）の表面に設けられて
おり、かつガイドナット（３１）が基準プラットフォー
ム（１６）に対して相対的に固定されている、請求項１
記載の回転ヘッド。 - 【請求項３】 らせん状のガイド部材（３９）が水平の
軸（３８）の表面に設けられており、かつガイドナット
（４０）が基準プラットフォーム（１６）に対して相対
回動不能に、しかし巻取りドラム（３９）と一緒に軸方
向に移動可能に配置されている、請求項１記載の回転ヘ
ッド。 - 【請求項４】 引上げ部材（１３）の端部が直径の大き
いエンドピース（４４）を有しており、引上げ部材（１
３）がこのエンドピースでもって巻取りドラム（１５，
３７）内のほぼ接線方向の孔（４５）内に保持されてお
り、かつ基準プラットフォーム（１６）と結合されたケ
ーシング（１７）内に閉鎖可能な開口（４６）が形成さ
れており、引上げ部材のエンドピース（４４）がこの開
口（４６）と整列する位置へ移動可能である、請求項１
記載の回転ヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4329283.6 | 1993-08-31 | ||
| DE4329283A DE4329283C2 (de) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | Drehkopf für Kristallziehanlagen für die Durchführung des Czochralski-Prozesses |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0769781A true JPH0769781A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=6496436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6205092A Pending JPH0769781A (ja) | 1993-08-31 | 1994-08-30 | チョクラルスキー法を実施するための結晶引上げ装置用の回転ヘッド |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5702523A (ja) |
| JP (1) | JPH0769781A (ja) |
| KR (1) | KR100220117B1 (ja) |
| DE (1) | DE4329283C2 (ja) |
| IT (1) | IT1274749B (ja) |
| TW (1) | TW269758B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010285343A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Siltronic Ag | 融液から単結晶を引き上げるための方法及び装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5766348A (en) * | 1993-08-31 | 1998-06-16 | Leybold Aktiengesellschaft | Rotating head for crystal pulling systems for carrying out the czochralski process |
| DE19613282A1 (de) * | 1996-04-03 | 1997-10-09 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Ziehen von Einkristallen |
| JPH10273390A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-13 | Super Silicon Kenkyusho:Kk | 半導体単結晶製造装置 |
| US5935328A (en) * | 1997-11-25 | 1999-08-10 | Memc Electronic Materials, Inc. | Apparatus for use in crystal pulling |
| DE10007265B4 (de) * | 2000-02-17 | 2009-10-22 | Crystal Growing Systems Gmbh | Kristallziehanlage |
| DE102004011901A1 (de) | 2004-03-11 | 2005-12-01 | Crystal Growing Systems Gmbh | Seildrehkopf für eine Kristallziehanlage |
| US11255024B2 (en) | 2019-06-18 | 2022-02-22 | Linton Crystal Technologies Corp. | Seed lifting and rotating system for use in crystal growth |
| US11891721B2 (en) | 2020-12-09 | 2024-02-06 | Linton Kayex Technology Co., Ltd | Spool-balanced seed lift |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4394352A (en) * | 1980-03-17 | 1983-07-19 | Motorola, Inc. | Melt recharge apparatus |
| NL8102566A (nl) * | 1980-06-14 | 1982-01-04 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Inrichting voor het door middel van een opwikkelbaar trekorgaan uit een kroes trekken van een enkel kristal. |
| DE3116916C2 (de) * | 1980-06-14 | 1984-08-23 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Vorrichtung zum Ziehen eines Einkristalls aus einem Tiegel mittels eines aufwickelbaren Zugorgans |
| US4663128A (en) * | 1985-03-06 | 1987-05-05 | Ferrofluidics Corporation | Pulling head for a crystal growing furnace |
| EP0437775B1 (en) * | 1989-12-22 | 1995-03-08 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Apparatus for producing Czochralski-grown single crystals |
-
1993
- 1993-08-31 DE DE4329283A patent/DE4329283C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-08-30 IT ITMI941793A patent/IT1274749B/it active IP Right Grant
- 1994-08-30 JP JP6205092A patent/JPH0769781A/ja active Pending
- 1994-08-31 KR KR1019940021654A patent/KR100220117B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-08-31 US US08/302,194 patent/US5702523A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-18 TW TW083110740A patent/TW269758B/zh active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010285343A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Siltronic Ag | 融液から単結晶を引き上げるための方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950005760A (ko) | 1995-03-20 |
| ITMI941793A1 (it) | 1996-03-01 |
| DE4329283A1 (de) | 1995-03-02 |
| ITMI941793A0 (it) | 1994-08-30 |
| US5702523A (en) | 1997-12-30 |
| TW269758B (ja) | 1996-02-01 |
| IT1274749B (it) | 1997-07-24 |
| KR100220117B1 (ko) | 1999-09-01 |
| DE4329283C2 (de) | 1997-02-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040610 |