JPH09235183A - 単結晶支持装置 - Google Patents
単結晶支持装置Info
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- JPH09235183A JPH09235183A JP4376296A JP4376296A JPH09235183A JP H09235183 A JPH09235183 A JP H09235183A JP 4376296 A JP4376296 A JP 4376296A JP 4376296 A JP4376296 A JP 4376296A JP H09235183 A JPH09235183 A JP H09235183A
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- wire
- support
- support plate
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が複雑であると共に、単結晶の段部、ク
ビレ部の形成が面倒であり、コストが高く付く。また別
の従来例では単結晶はロックピンにより単に支持されて
いるだけであり、地震等により横揺れが発生すると、単
結晶が水平方向に移動してプルチャンバ15側壁に衝突
し易く、プルチャンバ15等が破損するおそれがあっ
た。 【解決手段】 引き上げた単結晶26を収容するプルチ
ャンバ15の内側に支持板22を回動可能に枢支し、該
支持板22を冷却中の単結晶の下方に配置する。
ビレ部の形成が面倒であり、コストが高く付く。また別
の従来例では単結晶はロックピンにより単に支持されて
いるだけであり、地震等により横揺れが発生すると、単
結晶が水平方向に移動してプルチャンバ15側壁に衝突
し易く、プルチャンバ15等が破損するおそれがあっ
た。 【解決手段】 引き上げた単結晶26を収容するプルチ
ャンバ15の内側に支持板22を回動可能に枢支し、該
支持板22を冷却中の単結晶の下方に配置する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は単結晶支持装置に関
し、より詳細には単結晶成長装置に装備され、該単結晶
成長装置を使用して成長させた単結晶を冷却する際に用
いられる単結晶支持装置に関する。
し、より詳細には単結晶成長装置に装備され、該単結晶
成長装置を使用して成長させた単結晶を冷却する際に用
いられる単結晶支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、単結晶を成長させる場合、坩堝内
に充填された単結晶原料の溶融液に種結晶を接触させて
引き上げ、所定長さの単結晶を成長させ、次に所定時間
冷却した後、前記単結晶を前記単結晶成長装置から取り
出している。しかしながら近年、引き上げる単結晶の大
形化が図られ、この重量が次第に重くなってきており、
冷却中に地震等の振動が加わると、ネック部で単結晶が
折れて落下し易い。単結晶が落下すると該単結晶自体は
もちろん、坩堝や前記単結晶成長装置、及びその付属機
器が破壊されたり、あるいは前記溶融液が漏れて冷却水
と反応すると水蒸気爆発が発生するおそれがあるという
問題があった。この問題に対処するため、単結晶支持装
置が組み込まれた単結晶成長装置が開発されている。
に充填された単結晶原料の溶融液に種結晶を接触させて
引き上げ、所定長さの単結晶を成長させ、次に所定時間
冷却した後、前記単結晶を前記単結晶成長装置から取り
出している。しかしながら近年、引き上げる単結晶の大
形化が図られ、この重量が次第に重くなってきており、
冷却中に地震等の振動が加わると、ネック部で単結晶が
折れて落下し易い。単結晶が落下すると該単結晶自体は
もちろん、坩堝や前記単結晶成長装置、及びその付属機
器が破壊されたり、あるいは前記溶融液が漏れて冷却水
と反応すると水蒸気爆発が発生するおそれがあるという
問題があった。この問題に対処するため、単結晶支持装
置が組み込まれた単結晶成長装置が開発されている。
【0003】図3は従来のこの種単結晶支持装置が組み
込まれた単結晶成長装置を模式的に示した断面図であり
(特公平7−515号公報)、図中11は坩堝を示して
いる。略有底円筒形状の坩堝11内には単結晶原料を溶
融させた溶融液17aが充填されるようになっている。
坩堝11の上方にはワイヤ駆動部16aが配設され、ワ
イヤ駆動部16aにはワイヤ16bが吊設されており、
このワイヤ16bはワイヤ駆動部16aにより上下方向
に移動させられると共に、矢印A方向に回転させられる
ようになっている。ワイヤ16b下端部には略丸棒形状
の引き上げ軸31が接続され、引き上げ軸31の外方に
は略パイプ形状のロータ32がベアリング32aを介し
て回動可能に配設されている。また引き上げ軸31上部
にはモータ33が取り付けられ、モータ33はロータ3
2上部に連結される一方、受信部33aと電気的に接続
されている。そして送信手段(図示せず)を用いて単結
晶成長装置30の外方から送信された信号を受信部33
aにおいて受信すると、モータ33が駆動してロータ3
2が矢印BまたはC方向に回動するようになっている。
またロータ32の外周には雄ねじ部32bが形成され、
雄ねじ部32bには略円板形状の支持部34aが螺合さ
れ、支持部34a下部からは略円筒形状の把持ホルダ3
4bが延設され、把持ホルダ34bの内面には上下方向
のガイド溝34cが対向して形成されている。また把持
ホルダ34b下部には複数個の切り欠き部34dが形成
され、切り欠き部34d内には爪部34eが回動可能に
枢支され、把持ホルダ34b下端部にはストッパ部34
fが形成されており、爪部34eは上方への回転が可能
である一方、下方への回転がストッパ部34fにより規
制されるようになっている。これら支持部34a、把持
ホルダ34b、爪部34e、ストッパ部34f等を含ん
で把持手段34が構成されている。他方、引き上げ軸3
1下端部には種ホルダ16cが連結され、種ホルダ16
cの外周にはフランジ35が固定され、このフランジ3
5先端部はガイド溝34c内に上下方向摺動可能に係合
しており、ロータ32が回転すると、把持手段34の回
転が規制されつつ、把持手段34が上下方向に移動する
ようになっている。これら引き上げ軸31、ロータ3
2、モータ33、把持手段34、フランジ35等を含ん
で単結晶支持装置30aが構成されている。また種ホル
ダ16c下端部には種結晶16dが取り付けられてお
り、これら坩堝11、ワイヤ駆動部16a、ワイヤ16
b、種ホルダ16c、単結晶支持装置30a等を含んで
単結晶成長装置30が構成されている。
込まれた単結晶成長装置を模式的に示した断面図であり
(特公平7−515号公報)、図中11は坩堝を示して
いる。略有底円筒形状の坩堝11内には単結晶原料を溶
融させた溶融液17aが充填されるようになっている。
坩堝11の上方にはワイヤ駆動部16aが配設され、ワ
イヤ駆動部16aにはワイヤ16bが吊設されており、
このワイヤ16bはワイヤ駆動部16aにより上下方向
に移動させられると共に、矢印A方向に回転させられる
ようになっている。ワイヤ16b下端部には略丸棒形状
の引き上げ軸31が接続され、引き上げ軸31の外方に
は略パイプ形状のロータ32がベアリング32aを介し
て回動可能に配設されている。また引き上げ軸31上部
にはモータ33が取り付けられ、モータ33はロータ3
2上部に連結される一方、受信部33aと電気的に接続
されている。そして送信手段(図示せず)を用いて単結
晶成長装置30の外方から送信された信号を受信部33
aにおいて受信すると、モータ33が駆動してロータ3
2が矢印BまたはC方向に回動するようになっている。
またロータ32の外周には雄ねじ部32bが形成され、
雄ねじ部32bには略円板形状の支持部34aが螺合さ
れ、支持部34a下部からは略円筒形状の把持ホルダ3
4bが延設され、把持ホルダ34bの内面には上下方向
のガイド溝34cが対向して形成されている。また把持
ホルダ34b下部には複数個の切り欠き部34dが形成
され、切り欠き部34d内には爪部34eが回動可能に
枢支され、把持ホルダ34b下端部にはストッパ部34
fが形成されており、爪部34eは上方への回転が可能
である一方、下方への回転がストッパ部34fにより規
制されるようになっている。これら支持部34a、把持
ホルダ34b、爪部34e、ストッパ部34f等を含ん
で把持手段34が構成されている。他方、引き上げ軸3
1下端部には種ホルダ16cが連結され、種ホルダ16
cの外周にはフランジ35が固定され、このフランジ3
5先端部はガイド溝34c内に上下方向摺動可能に係合
しており、ロータ32が回転すると、把持手段34の回
転が規制されつつ、把持手段34が上下方向に移動する
ようになっている。これら引き上げ軸31、ロータ3
2、モータ33、把持手段34、フランジ35等を含ん
で単結晶支持装置30aが構成されている。また種ホル
ダ16c下端部には種結晶16dが取り付けられてお
り、これら坩堝11、ワイヤ駆動部16a、ワイヤ16
b、種ホルダ16c、単結晶支持装置30a等を含んで
単結晶成長装置30が構成されている。
【0004】このように構成された単結晶成長装置30
を用いて単結晶36を引き上げる場合、モータ33を正
転駆動させてロータ32を例えば矢印B方向に回転さ
せ、これに螺合された把持手段34を上方に移動させて
おく。次にワイヤ駆動部16aを駆動させ、ワイヤ16
b、引き上げ軸31を介して種ホルダ16cを下方に移
動させ、種結晶16dを溶融液17aに浸漬する。次に
ワイヤ駆動部16aを駆動させ、ワイヤ16bを回転さ
せつつ比較的速い速度で引き上げてゆくと、種結晶16
d下端部から溶融液17aが凝固・成長してネック部3
6aが形成される。次に速度を次第に遅くしながらワイ
ヤ16bを引き上げてゆくと、次第に大きい直径を有す
る段部36bがネック部36aの下方に形成される。こ
の後再び比較的速い速度でワイヤ16bを引き上げる
と、段部36bよりも小さい直径のクビレ部36cがこ
の下方に形成され、次に速度を次第に遅くしながら引き
上げてゆくと、次第に大きい直径を有するショルダ部3
6dがクビレ部36cの下方に形成される。このとき前
記送信手段を用いて受信部33aに信号を送信すると、
モータ33が逆転駆動してロータ32が矢印C方向に回
転し、把持手段34が下方に移動させられ、爪部34e
が段部36b先端に当接して相対的に上方へ回転させら
れた後、クビレ部36cに係合する。次にモータ33を
停止させた後、所定速度でワイヤ16bを引き上げてゆ
くと、単結晶支持装置30aにより把持された状態で、
所定直径の単結晶本体36eがショルダ部36dの下方
に形成されてゆく。次に坩堝11内の溶融液17aが所
定量以下になったところで、比較的速い速度でワイヤ1
6bを引き上げると、テール部(図示せず)が形成され
て溶融液17aから切り離され、単結晶36の引き上げ
が終了する。この後、単結晶支持装置30aにより把持
した状態で、プルチャンバ(図示せず)内において単結
晶36を所定時間冷却すると、単結晶36が前記プルチ
ャンバから取り出し可能となる。
を用いて単結晶36を引き上げる場合、モータ33を正
転駆動させてロータ32を例えば矢印B方向に回転さ
せ、これに螺合された把持手段34を上方に移動させて
おく。次にワイヤ駆動部16aを駆動させ、ワイヤ16
b、引き上げ軸31を介して種ホルダ16cを下方に移
動させ、種結晶16dを溶融液17aに浸漬する。次に
ワイヤ駆動部16aを駆動させ、ワイヤ16bを回転さ
せつつ比較的速い速度で引き上げてゆくと、種結晶16
d下端部から溶融液17aが凝固・成長してネック部3
6aが形成される。次に速度を次第に遅くしながらワイ
ヤ16bを引き上げてゆくと、次第に大きい直径を有す
る段部36bがネック部36aの下方に形成される。こ
の後再び比較的速い速度でワイヤ16bを引き上げる
と、段部36bよりも小さい直径のクビレ部36cがこ
の下方に形成され、次に速度を次第に遅くしながら引き
上げてゆくと、次第に大きい直径を有するショルダ部3
6dがクビレ部36cの下方に形成される。このとき前
記送信手段を用いて受信部33aに信号を送信すると、
モータ33が逆転駆動してロータ32が矢印C方向に回
転し、把持手段34が下方に移動させられ、爪部34e
が段部36b先端に当接して相対的に上方へ回転させら
れた後、クビレ部36cに係合する。次にモータ33を
停止させた後、所定速度でワイヤ16bを引き上げてゆ
くと、単結晶支持装置30aにより把持された状態で、
所定直径の単結晶本体36eがショルダ部36dの下方
に形成されてゆく。次に坩堝11内の溶融液17aが所
定量以下になったところで、比較的速い速度でワイヤ1
6bを引き上げると、テール部(図示せず)が形成され
て溶融液17aから切り離され、単結晶36の引き上げ
が終了する。この後、単結晶支持装置30aにより把持
した状態で、プルチャンバ(図示せず)内において単結
晶36を所定時間冷却すると、単結晶36が前記プルチ
ャンバから取り出し可能となる。
【0005】図4は従来の別の単結晶支持装置が組み込
まれた単結晶成長装置を模式的に示した断面図であり
(特公昭60−41038号公報)、図中11は坩堝を
示している。略有底円筒形状の坩堝11内には単結晶原
料をヒータ(図示せず)により溶融させた溶融液17a
が充填されるようになっており、坩堝11は支持台12
aを介して支持軸12bに支持され、支持軸12bは駆
動部12cにより上下方向に移動させられると共に矢印
D方向に回転させられるようになっている。これら支持
台12a、支持軸12b、駆動部12cを含んで支持手
段12が構成されており、支持手段12、坩堝11等は
メインチャンバ14内に配設されている。メインチャン
バ14上部にはバルブ14aが接続され、バルブ14a
上には一点鎖線で示したプルチャンバ15が着脱可能に
取り付けられており、バルブ14aを閉じておくと、プ
ルチャンバ15を取り外す際、メインチャンバ14内へ
の大気の流入が防止されるようになっている。またプル
チャンバ15上部にはワイヤ駆動部16aが配設され、
ワイヤ駆動部16aにはチェン48bが吊設されてお
り、このチェン48bはワイヤ駆動部16aにより上下
方向に移動させられると共に、矢印A方向に回転させら
れるようになっている。またチェン48b下端部には種
ホルダ16cが接続され、種ホルダ16cには種結晶1
6dが取り付けられるようになっており、これらワイヤ
駆動部16a、種ホルダ16c、チェン48bを含んで
引き上げ手段48が構成されている。またプルチャンバ
15にはアーム部49aの一端部が取り付けられ、アー
ム部49aの他端部は回転軸49bの上端部に固定さ
れ、回転軸49bの下端部は駆動部(図示せず)に接続
されている。これらアーム部49a、回転軸49b、前
記駆動部等を含んで旋回手段49が構成され、旋回手段
49はメインチャンバ14上に設置されており、前記駆
動部を駆動させると、回転軸49b、アーム部49aを
介してプルチャンバ15が持ち上げられると共に、矢印
EまたはF方向に回転させられるようになっている。ま
たプルチャンバ15側壁の開放端15a近傍には孔部4
1が形成され、孔部41内にはロックピン42が挿脱可
能に配設されており、これら孔部41、ロックピン42
を含んで単結晶支持装置40aが構成されている。これ
ら坩堝11、支持手段12、メインチャンバ14、プル
チャンバ15、単結晶支持装置40a、引き上げ手段4
8、旋回手段49等を含んで単結晶成長装置40が構成
されている。
まれた単結晶成長装置を模式的に示した断面図であり
(特公昭60−41038号公報)、図中11は坩堝を
示している。略有底円筒形状の坩堝11内には単結晶原
料をヒータ(図示せず)により溶融させた溶融液17a
が充填されるようになっており、坩堝11は支持台12
aを介して支持軸12bに支持され、支持軸12bは駆
動部12cにより上下方向に移動させられると共に矢印
D方向に回転させられるようになっている。これら支持
台12a、支持軸12b、駆動部12cを含んで支持手
段12が構成されており、支持手段12、坩堝11等は
メインチャンバ14内に配設されている。メインチャン
バ14上部にはバルブ14aが接続され、バルブ14a
上には一点鎖線で示したプルチャンバ15が着脱可能に
取り付けられており、バルブ14aを閉じておくと、プ
ルチャンバ15を取り外す際、メインチャンバ14内へ
の大気の流入が防止されるようになっている。またプル
チャンバ15上部にはワイヤ駆動部16aが配設され、
ワイヤ駆動部16aにはチェン48bが吊設されてお
り、このチェン48bはワイヤ駆動部16aにより上下
方向に移動させられると共に、矢印A方向に回転させら
れるようになっている。またチェン48b下端部には種
ホルダ16cが接続され、種ホルダ16cには種結晶1
6dが取り付けられるようになっており、これらワイヤ
駆動部16a、種ホルダ16c、チェン48bを含んで
引き上げ手段48が構成されている。またプルチャンバ
15にはアーム部49aの一端部が取り付けられ、アー
ム部49aの他端部は回転軸49bの上端部に固定さ
れ、回転軸49bの下端部は駆動部(図示せず)に接続
されている。これらアーム部49a、回転軸49b、前
記駆動部等を含んで旋回手段49が構成され、旋回手段
49はメインチャンバ14上に設置されており、前記駆
動部を駆動させると、回転軸49b、アーム部49aを
介してプルチャンバ15が持ち上げられると共に、矢印
EまたはF方向に回転させられるようになっている。ま
たプルチャンバ15側壁の開放端15a近傍には孔部4
1が形成され、孔部41内にはロックピン42が挿脱可
能に配設されており、これら孔部41、ロックピン42
を含んで単結晶支持装置40aが構成されている。これ
ら坩堝11、支持手段12、メインチャンバ14、プル
チャンバ15、単結晶支持装置40a、引き上げ手段4
8、旋回手段49等を含んで単結晶成長装置40が構成
されている。
【0006】このように構成された単結晶成長装置40
を用いて単結晶を引き上げる場合、坩堝11内に単結晶
原料を充填した後、一点鎖線で示したようにバルブ14
a上にプルチャンバ15をセットする。次にバルブ14
aを開き、排気手段(図示せず)を用いてプルチャンバ
15及びメインチャンバ14内を所定の真空度に設定し
た後、支持手段12を回転させつつ、前記ヒータにより
前記単結晶原料を加熱・溶融させ、坩堝11内に溶融液
17aを形成する。次にこの溶融液17aに種結晶16
dを接触させ、引き上げ手段48を用いてそれぞれの工
程ごとに所定速度で引き上げると、ネック部46a、シ
ョルダ部46b、単結晶本体46c、テール部46dを
含んで構成された単結晶46が形成される。次にバルブ
14aを閉じ、孔部41を介してプルチャンバ15内に
ロックピン42を挿入した後、ワイヤ駆動部16aを駆
動させて単結晶46を下方に移動させると、ロックピン
42上に単結晶46が支持される。次に旋回手段49を
矢印E方向に旋回させ、プルチャンバ15を実線で示し
た位置に移動させた後、ロックピン42を抜き取り、ワ
イヤ駆動部16aを駆動させて単結晶46を下方に移動
させ、プルチャンバ15の下方に配置した運搬手段50
の受容器51内に単結晶46を移して冷却する。
を用いて単結晶を引き上げる場合、坩堝11内に単結晶
原料を充填した後、一点鎖線で示したようにバルブ14
a上にプルチャンバ15をセットする。次にバルブ14
aを開き、排気手段(図示せず)を用いてプルチャンバ
15及びメインチャンバ14内を所定の真空度に設定し
た後、支持手段12を回転させつつ、前記ヒータにより
前記単結晶原料を加熱・溶融させ、坩堝11内に溶融液
17aを形成する。次にこの溶融液17aに種結晶16
dを接触させ、引き上げ手段48を用いてそれぞれの工
程ごとに所定速度で引き上げると、ネック部46a、シ
ョルダ部46b、単結晶本体46c、テール部46dを
含んで構成された単結晶46が形成される。次にバルブ
14aを閉じ、孔部41を介してプルチャンバ15内に
ロックピン42を挿入した後、ワイヤ駆動部16aを駆
動させて単結晶46を下方に移動させると、ロックピン
42上に単結晶46が支持される。次に旋回手段49を
矢印E方向に旋回させ、プルチャンバ15を実線で示し
た位置に移動させた後、ロックピン42を抜き取り、ワ
イヤ駆動部16aを駆動させて単結晶46を下方に移動
させ、プルチャンバ15の下方に配置した運搬手段50
の受容器51内に単結晶46を移して冷却する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記した単結晶支持装
置30aにおいては、構造が複雑であると共に、単結晶
36を引き上げる際、段部36b、クビレ部36cを形
成しなければならず、これら各部の形成が面倒であり、
コストが高く付くという課題があった。
置30aにおいては、構造が複雑であると共に、単結晶
36を引き上げる際、段部36b、クビレ部36cを形
成しなければならず、これら各部の形成が面倒であり、
コストが高く付くという課題があった。
【0008】また上記した単結晶支持装置40aは、プ
ルチャンバ15を旋回手段49により旋回移動させる際
に用いられる装置であって、単結晶46はロックピン4
2により単に支持されているだけであり、地震等により
横揺れが発生すると、単結晶46が水平方向に移動して
プルチャンバ15側壁部に容易に衝突し、プルチャンバ
15等が破損するおそれがあるという課題があった。
ルチャンバ15を旋回手段49により旋回移動させる際
に用いられる装置であって、単結晶46はロックピン4
2により単に支持されているだけであり、地震等により
横揺れが発生すると、単結晶46が水平方向に移動して
プルチャンバ15側壁部に容易に衝突し、プルチャンバ
15等が破損するおそれがあるという課題があった。
【0009】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、プルチャンバ内で単結晶を冷却する間、単結晶の水
平方向の移動を規制しつつ、通常の成長方法により形成
した単結晶を確実に支持することができ、しかも構造が
簡単でコストを削減することができる単結晶支持装置を
提供することを目的としている。
り、プルチャンバ内で単結晶を冷却する間、単結晶の水
平方向の移動を規制しつつ、通常の成長方法により形成
した単結晶を確実に支持することができ、しかも構造が
簡単でコストを削減することができる単結晶支持装置を
提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係る単結晶支持装置は、引き上
げた単結晶を収容するプルチャンバの内側に支持板が回
動可能に枢支され、該支持板が冷却中の単結晶の下方に
配置されることを特徴としている。
達成するために本発明に係る単結晶支持装置は、引き上
げた単結晶を収容するプルチャンバの内側に支持板が回
動可能に枢支され、該支持板が冷却中の単結晶の下方に
配置されることを特徴としている。
【0011】上記単結晶支持装置によれば、前記支持板
が前記プルチャンバの内周面に接近して収容され、前記
支持板に接触させることなく前記単結晶を前記プルチャ
ンバ内の上方に容易に引き上げることができる。一方、
例えばワイヤ巻き取り手段等を用いて前記ワイヤを所定
長さほど繰り出すと、該ワイヤの一端部と前記枢支部と
により前記支持板が略水平に維持され、該支持板により
前記単結晶の下端部を支持することができる。また、前
記ワイヤ巻き取り手段以外には、前記支持板にギアを具
備させ、該ギアとウォームギアとにより該支持板が略水
平に維持されるようにし、該支持板により前記単結晶の
下端部を支持してもよい。また前記支持板に前記単結晶
の外径よりも小さい形状の孔部を形成しておき、この孔
部に前記単結晶のテール部を挿入すると、該単結晶の水
平方向の移動を前記孔部により規制することができる。
この結果、通常の成長方法により形成した単結晶を前記
プルチャンバ内で確実に支持しつつ冷却することがで
き、しかも構造が簡単であるため、コストを削減するこ
とができる。
が前記プルチャンバの内周面に接近して収容され、前記
支持板に接触させることなく前記単結晶を前記プルチャ
ンバ内の上方に容易に引き上げることができる。一方、
例えばワイヤ巻き取り手段等を用いて前記ワイヤを所定
長さほど繰り出すと、該ワイヤの一端部と前記枢支部と
により前記支持板が略水平に維持され、該支持板により
前記単結晶の下端部を支持することができる。また、前
記ワイヤ巻き取り手段以外には、前記支持板にギアを具
備させ、該ギアとウォームギアとにより該支持板が略水
平に維持されるようにし、該支持板により前記単結晶の
下端部を支持してもよい。また前記支持板に前記単結晶
の外径よりも小さい形状の孔部を形成しておき、この孔
部に前記単結晶のテール部を挿入すると、該単結晶の水
平方向の移動を前記孔部により規制することができる。
この結果、通常の成長方法により形成した単結晶を前記
プルチャンバ内で確実に支持しつつ冷却することがで
き、しかも構造が簡単であるため、コストを削減するこ
とができる。
【0012】また本発明に係る単結晶支持装置は、単結
晶支持装置(1)において、支持板の枢支部と対向する
プルチャンバの内側に、前記支持板の支持手段を配置し
てもよい。
晶支持装置(1)において、支持板の枢支部と対向する
プルチャンバの内側に、前記支持板の支持手段を配置し
てもよい。
【0013】上記単結晶支持装置によれば、前記支持手
段が前記プルチャンバの内周面近傍に配設されている
と、前記支持手段に接触させることなく単結晶を前記プ
ルチャンバ内の上方に容易に引き上げることができる。
一方、ワイヤ巻き取り手段やウォームギア手段を用いた
場合であっても前記支持板が略水平に維持され、ワイヤ
の切断やウォームギアの故障等の事故が発生した場合に
おいても前記単結晶を確実に支持することができる。
段が前記プルチャンバの内周面近傍に配設されている
と、前記支持手段に接触させることなく単結晶を前記プ
ルチャンバ内の上方に容易に引き上げることができる。
一方、ワイヤ巻き取り手段やウォームギア手段を用いた
場合であっても前記支持板が略水平に維持され、ワイヤ
の切断やウォームギアの故障等の事故が発生した場合に
おいても前記単結晶を確実に支持することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る単結晶支持装
置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、従来
例と同一機能を有する構成部品には同一の符号を付すこ
ととする。図1は実施の形態に係る単結晶支持装置が組
み込まれた単結晶成長装置を概略的に示した断面図であ
り、また図2は図1におけるG−G線断面図である。メ
インチャンバ14は略中空円柱形状に形成され、メイン
チャンバ14内の略中央部には略有底円筒形状をした石
英坩堝11aが配設され、石英坩堝11aの外周には略
有底円筒形状の黒鉛坩堝11bが配設されている。これ
ら石英坩堝11a、黒鉛坩堝11bを含んで坩堝11が
構成されており、坩堝11内には単結晶原料を溶融させ
た溶融液17aが充填されるようになっている。また坩
堝11の下方には支持台12aが配設され、支持台12
aの凹部には黒鉛坩堝11bの凸部が嵌合されている。
支持台12a下部は支持軸12bの上端部に固定され、
支持軸12bの下端部は駆動部(図示せず)に接続され
ており、この駆動部を駆動すると支持軸12b、支持台
12aを介して坩堝11が上下方向に移動させられると
共に、矢印D方向に回転させられるようになっている。
これら支持台12a、支持軸12b等を含んで支持手段
12が構成されている。坩堝11の外方にはこれと同心
上に略円筒形状のヒータ13が配設され、またメインチ
ャンバ14側壁には断熱部材13aが配設されており、
この断熱部材13aによりヒータ13の熱の外方への放
散が防止されるようになっている。一方、メインチャン
バ14上部にはバルブ14aが接続され、バルブ14a
上には略円筒形状のプルチャンバ15が取り付けられて
いる。プルチャンバ15の上方にはワイヤ駆動部16a
が配設され、ワイヤ駆動部16aにはワイヤ16bが吊
設されており、このワイヤ16bはワイヤ駆動部16a
により上下方向に移動させられると共に、矢印A方向に
回転させられるようになっている。またワイヤ16b下
端部には種ホルダ16cが接続され、種ホルダ16cに
は種結晶16dが取り付けられるようになっており、こ
れらワイヤ駆動部16a、ワイヤ16b、種ホルダ16
cを含んで引き上げ手段16が構成されている。
置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、従来
例と同一機能を有する構成部品には同一の符号を付すこ
ととする。図1は実施の形態に係る単結晶支持装置が組
み込まれた単結晶成長装置を概略的に示した断面図であ
り、また図2は図1におけるG−G線断面図である。メ
インチャンバ14は略中空円柱形状に形成され、メイン
チャンバ14内の略中央部には略有底円筒形状をした石
英坩堝11aが配設され、石英坩堝11aの外周には略
有底円筒形状の黒鉛坩堝11bが配設されている。これ
ら石英坩堝11a、黒鉛坩堝11bを含んで坩堝11が
構成されており、坩堝11内には単結晶原料を溶融させ
た溶融液17aが充填されるようになっている。また坩
堝11の下方には支持台12aが配設され、支持台12
aの凹部には黒鉛坩堝11bの凸部が嵌合されている。
支持台12a下部は支持軸12bの上端部に固定され、
支持軸12bの下端部は駆動部(図示せず)に接続され
ており、この駆動部を駆動すると支持軸12b、支持台
12aを介して坩堝11が上下方向に移動させられると
共に、矢印D方向に回転させられるようになっている。
これら支持台12a、支持軸12b等を含んで支持手段
12が構成されている。坩堝11の外方にはこれと同心
上に略円筒形状のヒータ13が配設され、またメインチ
ャンバ14側壁には断熱部材13aが配設されており、
この断熱部材13aによりヒータ13の熱の外方への放
散が防止されるようになっている。一方、メインチャン
バ14上部にはバルブ14aが接続され、バルブ14a
上には略円筒形状のプルチャンバ15が取り付けられて
いる。プルチャンバ15の上方にはワイヤ駆動部16a
が配設され、ワイヤ駆動部16aにはワイヤ16bが吊
設されており、このワイヤ16bはワイヤ駆動部16a
により上下方向に移動させられると共に、矢印A方向に
回転させられるようになっている。またワイヤ16b下
端部には種ホルダ16cが接続され、種ホルダ16cに
は種結晶16dが取り付けられるようになっており、こ
れらワイヤ駆動部16a、ワイヤ16b、種ホルダ16
cを含んで引き上げ手段16が構成されている。
【0015】プルチャンバ15外壁部には2個の軸受部
21aが接近して水平に取り付けられ、軸受部21aに
はこれらを通る1個の軸21bが回動可能に配設されて
おり、これら軸受部21a、軸21bを含んで枢支部2
1が構成されている。また軸21bには平面視略太鼓形
状をした支持板22の一端部が固定され、この支持板2
2の略中央部には単結晶本体26cの外径よりも小さい
径の孔部22aが形成され、支持板22両側端部の下面
には2個のバランスウエイト22bが取り付けられてい
る。一方、支持板22の他端部側のプルチャンバ15内
壁部には円板の一部を切り取った形状の支持手段23が
取り付けられており、支持手段23の上面に支持板22
の下面が当接した状態で、支持板22が略水平になるよ
うに支持手段23の位置が設定されている。他方、軸受
部21a上方のプルチャンバ15外壁部の所定箇所には
ブラケット24aが取り付けられ、ブラケット24aに
はウインチ24b、モータ24cが取り付けられてお
り、ウインチ24bはモータ24cにより駆動されるよ
うになっている。このウインチ24bにはワイヤ24d
の一端部が巻き取られ、ワイヤ24dの他端部はプルチ
ャンバ15に形成されたワイヤ挿通孔24eを通り、支
持板22両側端部に取り付けられている。またプルチャ
ンバ15内壁の所定箇所にはストッパ部24fが形成さ
れており、ストッパ部24fにより支持板22が過剰に
回転するのが防止されるようになっている。これらウイ
ンチ24b、モータ24c等を含んでワイヤ巻き取り手
段24が構成され、これら軸21、支持板22、支持手
段23、ワイヤ巻き取り手段24、ワイヤ24d等を含
んで単結晶支持装置20aが構成されている。
21aが接近して水平に取り付けられ、軸受部21aに
はこれらを通る1個の軸21bが回動可能に配設されて
おり、これら軸受部21a、軸21bを含んで枢支部2
1が構成されている。また軸21bには平面視略太鼓形
状をした支持板22の一端部が固定され、この支持板2
2の略中央部には単結晶本体26cの外径よりも小さい
径の孔部22aが形成され、支持板22両側端部の下面
には2個のバランスウエイト22bが取り付けられてい
る。一方、支持板22の他端部側のプルチャンバ15内
壁部には円板の一部を切り取った形状の支持手段23が
取り付けられており、支持手段23の上面に支持板22
の下面が当接した状態で、支持板22が略水平になるよ
うに支持手段23の位置が設定されている。他方、軸受
部21a上方のプルチャンバ15外壁部の所定箇所には
ブラケット24aが取り付けられ、ブラケット24aに
はウインチ24b、モータ24cが取り付けられてお
り、ウインチ24bはモータ24cにより駆動されるよ
うになっている。このウインチ24bにはワイヤ24d
の一端部が巻き取られ、ワイヤ24dの他端部はプルチ
ャンバ15に形成されたワイヤ挿通孔24eを通り、支
持板22両側端部に取り付けられている。またプルチャ
ンバ15内壁の所定箇所にはストッパ部24fが形成さ
れており、ストッパ部24fにより支持板22が過剰に
回転するのが防止されるようになっている。これらウイ
ンチ24b、モータ24c等を含んでワイヤ巻き取り手
段24が構成され、これら軸21、支持板22、支持手
段23、ワイヤ巻き取り手段24、ワイヤ24d等を含
んで単結晶支持装置20aが構成されている。
【0016】このように構成された単結晶支持装置20
aが組み込まれた単結晶成長装置を用いて単結晶26を
引き上げる場合、ワイヤ巻き取り手段24を駆動させて
ワイヤ24dを巻き取り、一点鎖線で示したように支持
板22を立てておく。次に坩堝11内に単結晶原料を充
填し、メインチャンバ14にプルチャンバ15を取り付
けてバルブ14aを開いた後、排気手段(図示せず)を
用いてプルチャンバ15及びメインチャンバ14内を所
定の真空度に設定する。次に支持手段12を回転させつ
つ、ヒータ13により前記単結晶原料を加熱・溶融さ
せ、坩堝11内に一点鎖線で示した溶融液17aを形成
する。次にこの溶融液17aに種結晶16dを接触さ
せ、引き上げ手段16を用いてそれぞれの工程ごとに所
定速度で引き上げ、ネック部26a、ショルダ部26
b、単結晶本体26c、テール部26dを含んで構成さ
れた単結晶26を引き上げる。次にバルブ14aを閉じ
た後、ワイヤ巻き取り手段24を駆動させてワイヤ24
dを繰り出すと、バランスウエイト22bの作用により
支持板22が反時計方向に回転する。次に支持板22が
支持手段23に当接したとき、ワイヤ巻き取り手段24
の駆動を停止させ、支持板22を支持手段23と枢支部
21とにより水平に維持させる。次にワイヤ駆動部16
aを駆動させて単結晶26を下方に移動させると、テー
ル部26dが孔部22aに嵌合し、単結晶26が支持板
22上に支持される。この後プルチャンバ15下部に設
けられたドア(図示せず)を開放し、単結晶26を冷却
する。
aが組み込まれた単結晶成長装置を用いて単結晶26を
引き上げる場合、ワイヤ巻き取り手段24を駆動させて
ワイヤ24dを巻き取り、一点鎖線で示したように支持
板22を立てておく。次に坩堝11内に単結晶原料を充
填し、メインチャンバ14にプルチャンバ15を取り付
けてバルブ14aを開いた後、排気手段(図示せず)を
用いてプルチャンバ15及びメインチャンバ14内を所
定の真空度に設定する。次に支持手段12を回転させつ
つ、ヒータ13により前記単結晶原料を加熱・溶融さ
せ、坩堝11内に一点鎖線で示した溶融液17aを形成
する。次にこの溶融液17aに種結晶16dを接触さ
せ、引き上げ手段16を用いてそれぞれの工程ごとに所
定速度で引き上げ、ネック部26a、ショルダ部26
b、単結晶本体26c、テール部26dを含んで構成さ
れた単結晶26を引き上げる。次にバルブ14aを閉じ
た後、ワイヤ巻き取り手段24を駆動させてワイヤ24
dを繰り出すと、バランスウエイト22bの作用により
支持板22が反時計方向に回転する。次に支持板22が
支持手段23に当接したとき、ワイヤ巻き取り手段24
の駆動を停止させ、支持板22を支持手段23と枢支部
21とにより水平に維持させる。次にワイヤ駆動部16
aを駆動させて単結晶26を下方に移動させると、テー
ル部26dが孔部22aに嵌合し、単結晶26が支持板
22上に支持される。この後プルチャンバ15下部に設
けられたドア(図示せず)を開放し、単結晶26を冷却
する。
【0017】上記説明から明らかなように、実施の形態
に係る単結晶支持装置20aでは、支持手段23がプル
チャンバ15の内周壁面近傍に配設されており、またワ
イヤ巻き取り手段24を用いてワイヤ24dを巻き取る
と、支持板22がプルチャンバ15の内周壁面に接近し
て収容される。このため支持手段23や支持板22に接
触させることなく単結晶26をプルチャンバ15に容易
に引き上げることができる。
に係る単結晶支持装置20aでは、支持手段23がプル
チャンバ15の内周壁面近傍に配設されており、またワ
イヤ巻き取り手段24を用いてワイヤ24dを巻き取る
と、支持板22がプルチャンバ15の内周壁面に接近し
て収容される。このため支持手段23や支持板22に接
触させることなく単結晶26をプルチャンバ15に容易
に引き上げることができる。
【0018】また支持手段23が所定高さに設定されて
おり、ワイヤ巻き取り手段24を用いてワイヤ24dを
繰り出すと、支持手段23と枢支部21とにより支持板
22が略水平に維持される。また支持板22に単結晶本
体26cの外径よりも小さい径の孔部22aが形成され
ており、孔部22aに単結晶26のテール部26dを挿
入すると、水平方向の移動が孔部22aにより規制され
つつ、単結晶26が支持板22により支持される。この
結果、通常の成長方法により引き上げた単結晶26をプ
ルチャンバ15内で確実に支持しながら冷却することが
でき、ワイヤ24dに切断等の事故が発生した場合にお
いても単結晶26を確実に支持することができ、また構
造が簡単であるため、コストを削減することができる。
おり、ワイヤ巻き取り手段24を用いてワイヤ24dを
繰り出すと、支持手段23と枢支部21とにより支持板
22が略水平に維持される。また支持板22に単結晶本
体26cの外径よりも小さい径の孔部22aが形成され
ており、孔部22aに単結晶26のテール部26dを挿
入すると、水平方向の移動が孔部22aにより規制され
つつ、単結晶26が支持板22により支持される。この
結果、通常の成長方法により引き上げた単結晶26をプ
ルチャンバ15内で確実に支持しながら冷却することが
でき、ワイヤ24dに切断等の事故が発生した場合にお
いても単結晶26を確実に支持することができ、また構
造が簡単であるため、コストを削減することができる。
【0019】なお、実施の形態に係る単結晶支持装置で
はワイヤ巻き取り手段24による支持板22の回動につ
いて説明したが、図3に示すように、ギア29とウォー
ムギア28とによる支持板22の回動も可能である。
はワイヤ巻き取り手段24による支持板22の回動につ
いて説明したが、図3に示すように、ギア29とウォー
ムギア28とによる支持板22の回動も可能である。
【0020】なお、実施の形態に係る単結晶支持装置2
0aでは、支持板22に孔部22aが形成されている場
合について説明したが、孔部22aが形成されてない支
持板上に単結晶26が載置されてもよい。
0aでは、支持板22に孔部22aが形成されている場
合について説明したが、孔部22aが形成されてない支
持板上に単結晶26が載置されてもよい。
【0021】また、実施の形態に係る単結晶支持装置2
0aでは、支持手段23が形成されている場合について
説明したが、支持手段23は形成されていなくともよ
く、この場合、ワイヤ巻き取り手段24を用いてワイヤ
24dを所定長さほど繰り出すと、ワイヤ24dの一端
部と枢支部21とにより支持板22が略水平に維持さ
れ、支持板22により単結晶26のテール部26dを支
持することができる。
0aでは、支持手段23が形成されている場合について
説明したが、支持手段23は形成されていなくともよ
く、この場合、ワイヤ巻き取り手段24を用いてワイヤ
24dを所定長さほど繰り出すと、ワイヤ24dの一端
部と枢支部21とにより支持板22が略水平に維持さ
れ、支持板22により単結晶26のテール部26dを支
持することができる。
【0022】また、実施の形態に係る単結晶支持装置2
0aでは、テール部26dを有する単結晶26を支持す
る場合について説明したが、球面形状の下端部を有する
単結晶を支持することも可能である。
0aでは、テール部26dを有する単結晶26を支持す
る場合について説明したが、球面形状の下端部を有する
単結晶を支持することも可能である。
【0023】また、実施の形態に係る単結晶支持装置2
0aでは、固定されたプルチャンバ15の場合について
説明したが、図4に示したように旋回手段49に取り付
けられたプルチャンバ15であってもよい。
0aでは、固定されたプルチャンバ15の場合について
説明したが、図4に示したように旋回手段49に取り付
けられたプルチャンバ15であってもよい。
【0024】
【実施例】以下、実施例に係る単結晶支持装置を用いた
結果について説明する。図1、図2及び図3に示した単
結晶支持装置20aを用い、重量が約300kgの単結
晶26を支持させつつ冷却を行なった。このとき単結晶
26に意図的に横揺れを与えたが、単結晶26の落下事
故は発生しなかった。
結果について説明する。図1、図2及び図3に示した単
結晶支持装置20aを用い、重量が約300kgの単結
晶26を支持させつつ冷却を行なった。このとき単結晶
26に意図的に横揺れを与えたが、単結晶26の落下事
故は発生しなかった。
【図1】本発明に係る単結晶支持装置が組み込まれた単
結晶成長装置の実施の形態を概略的に示した縦断面図で
ある。
結晶成長装置の実施の形態を概略的に示した縦断面図で
ある。
【図2】実施例の形態に係る単結晶支持装置を概略的に
示した水平断面図である。
示した水平断面図である。
【図3】本発明に係る単結晶支持装置が組み込まれた単
結晶成長装置の別の実施の形態を概略的に示した縦断面
図である。
結晶成長装置の別の実施の形態を概略的に示した縦断面
図である。
【図4】従来の単結晶支持装置が組み込まれた単結晶成
長装置を模式的に示した断面図である。
長装置を模式的に示した断面図である。
【図5】従来の別の単結晶支持装置が組み込まれた単結
晶成長装置を模式的に示した断面図である。
晶成長装置を模式的に示した断面図である。
15 プルチャンバ 20a 単結晶支持装置 22 支持板 23 支持手段 24 ワイヤ巻き取り手段 24d ワイヤ 26 単結晶
Claims (1)
- 【請求項1】 引き上げた単結晶を収容するプルチャン
バの内側に支持板が回動可能に枢支され、該支持板が冷
却中の単結晶の下方に配置されることを特徴とする単結
晶支持装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4376296A JP2937110B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 単結晶支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4376296A JP2937110B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 単結晶支持装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09235183A true JPH09235183A (ja) | 1997-09-09 |
JP2937110B2 JP2937110B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=12672780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4376296A Expired - Fee Related JP2937110B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 単結晶支持装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2937110B2 (ja) |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP4376296A patent/JP2937110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2937110B2 (ja) | 1999-08-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |