JPH10100139A - 切断機械内で同時に切断するために切断支え上に並べて配置された複数個の単結晶を配向する方法とこの方法を実施するための装置 - Google Patents
切断機械内で同時に切断するために切断支え上に並べて配置された複数個の単結晶を配向する方法とこの方法を実施するための装置Info
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- JPH10100139A JPH10100139A JP9113586A JP11358697A JPH10100139A JP H10100139 A JPH10100139 A JP H10100139A JP 9113586 A JP9113586 A JP 9113586A JP 11358697 A JP11358697 A JP 11358697A JP H10100139 A JPH10100139 A JP H10100139A
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- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
- B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
- B28D5/0082—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work
- B28D5/0088—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work the supporting or holding device being angularly adjustable
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単結晶の正確な位置決めと、切断支え上の複
数個の単結晶の密な、至適取り付けと、最大生産性での
正確な切断を得る手段を提供する。 【解決手段】 それぞれの単結晶の結晶構造に対して明
確に定義された方向に沿って同時に切断するために切断
支え（３）上に複数個の単結晶（２）を取り付けること
を可能にする位置決め方法と装置（１）；測定データお
よび／または課されたデータから数学的に得られ、それ
ぞれの単結晶（２）の切断面を機械の切断方向に平行に
しながらそれぞれの幾何的単結晶を切断方向
（ｚ’’’）に垂直な面内に位置づける回転角度（ｄ、
ｇ）に沿って機械の外で位置づける。方法を実施する装
置は枠（５）と、枠の上に回転自在に取り付けられ、そ
れぞれが単結晶（２）を支える把持装置（８）と、位置
決め装置（１）と切断機械に同時に属する切断支え
（３）を維持するための回転プレート（１１）とから成
る。引き上げ機構（９）によって支え（３）とそれぞれ
の単結晶（２）はｘおよびｚ’’’軸を中心に回転して
所定の相対的配向を得た後当接され、一体にされる。
数個の単結晶の密な、至適取り付けと、最大生産性での
正確な切断を得る手段を提供する。 【解決手段】 それぞれの単結晶の結晶構造に対して明
確に定義された方向に沿って同時に切断するために切断
支え（３）上に複数個の単結晶（２）を取り付けること
を可能にする位置決め方法と装置（１）；測定データお
よび／または課されたデータから数学的に得られ、それ
ぞれの単結晶（２）の切断面を機械の切断方向に平行に
しながらそれぞれの幾何的単結晶を切断方向
（ｚ’’’）に垂直な面内に位置づける回転角度（ｄ、
ｇ）に沿って機械の外で位置づける。方法を実施する装
置は枠（５）と、枠の上に回転自在に取り付けられ、そ
れぞれが単結晶（２）を支える把持装置（８）と、位置
決め装置（１）と切断機械に同時に属する切断支え
（３）を維持するための回転プレート（１１）とから成
る。引き上げ機構（９）によって支え（３）とそれぞれ
の単結晶（２）はｘおよびｚ’’’軸を中心に回転して
所定の相対的配向を得た後当接され、一体にされる。
Description
【０００１】
【０００２】本発明は所定の切断面に沿って切断機械内
で切断するために単結晶を配向するための方法に関する
ものである。
で切断するために単結晶を配向するための方法に関する
ものである。
【０００３】
【０００４】光学または半導体に一般的に使用される単
結晶は結晶網の軸に対して極めて正確な方向に沿って切
断される必要がある。さらに、その製造は幾何的軸に対
して結晶網の軸の方向を完全に制御することはできな
い。従って、切断を正確にするためには製造誤差を補正
し、切断面と使用または後工程によって選択されるか課
された結晶面の間に形成される角度を計算に入れなけれ
ばならない。切断は幾何的単結晶から行われるので、切
断システムの移動が単結晶のそれぞれの所望の切断面に
平行になるように空間内にそれらを位置づけ、維持しな
ければならない。可能な位置は無限にあるが、さらにそ
れを機械の切断面に垂直な面内に置くのは単結晶当たり
４つしかない。これら４つの位置の１つに沿って単結晶
のそれぞれを位置づけることによって所望の方向での切
断が可能になるだけでなく、切断時間を最短にし、切断
機械に至適負荷をかけ、従って、切断装置の生産性を向
上させることができる。
結晶は結晶網の軸に対して極めて正確な方向に沿って切
断される必要がある。さらに、その製造は幾何的軸に対
して結晶網の軸の方向を完全に制御することはできな
い。従って、切断を正確にするためには製造誤差を補正
し、切断面と使用または後工程によって選択されるか課
された結晶面の間に形成される角度を計算に入れなけれ
ばならない。切断は幾何的単結晶から行われるので、切
断システムの移動が単結晶のそれぞれの所望の切断面に
平行になるように空間内にそれらを位置づけ、維持しな
ければならない。可能な位置は無限にあるが、さらにそ
れを機械の切断面に垂直な面内に置くのは単結晶当たり
４つしかない。これら４つの位置の１つに沿って単結晶
のそれぞれを位置づけることによって所望の方向での切
断が可能になるだけでなく、切断時間を最短にし、切断
機械に至適負荷をかけ、従って、切断装置の生産性を向
上させることができる。
【０００５】単結晶配向付け装置は既知であり、半導体
業界で内径丸鋸または糸鋸に使用されている。位置決め
は機械の上に直接取り付けられたｙ'''、ｚ'''方向のテ
ーブルによって行われる。調節は光学測定の後にまたは
Ｘ線によって行われる。次にｙ'''、ｚ'''に沿って補正
が導入される。この実施法には、一方では、単結晶の位
置が切断要素の前進に対して傾き、糸の層が幾何的単結
晶に対して平行でなければならない糸鋸の場合特に不利
になり、他方では、切断長さを最短にすることができ
ず、この場合は内径鋸に不利になり、生産性が低下する
という欠点がある。加えて、この実施法では、極めて正
確に、また汚れていることが多く、この種の作業に適し
ていない工業環境の中で毎回の切断の前に機械のテーブ
ルを調節しなければならない。機械の調節時間によって
生産性はさらに低下する。またこの実施法では互いに異
なる配向を有する複数個の単結晶を同時に切断すること
もできない。
業界で内径丸鋸または糸鋸に使用されている。位置決め
は機械の上に直接取り付けられたｙ'''、ｚ'''方向のテ
ーブルによって行われる。調節は光学測定の後にまたは
Ｘ線によって行われる。次にｙ'''、ｚ'''に沿って補正
が導入される。この実施法には、一方では、単結晶の位
置が切断要素の前進に対して傾き、糸の層が幾何的単結
晶に対して平行でなければならない糸鋸の場合特に不利
になり、他方では、切断長さを最短にすることができ
ず、この場合は内径鋸に不利になり、生産性が低下する
という欠点がある。加えて、この実施法では、極めて正
確に、また汚れていることが多く、この種の作業に適し
ていない工業環境の中で毎回の切断の前に機械のテーブ
ルを調節しなければならない。機械の調節時間によって
生産性はさらに低下する。またこの実施法では互いに異
なる配向を有する複数個の単結晶を同時に切断すること
もできない。
【０００６】切断機械のテーブル長さは固定している
が、単結晶自体は製造上の制約または品質上異なる長さ
を有することがある。糸鋸の場合の切断時間は切断長さ
に依存しない、従って、最大生産性を得ようとすれば最
大充填を図る必要がある。この最大充填はそれぞれの単
結晶について切断面に対して垂直な面を定義し、また幾
何的単結晶を定義する軸を用いる技術によって配向され
た複数個の単結晶を組み合わせることによってしか達成
できない。
が、単結晶自体は製造上の制約または品質上異なる長さ
を有することがある。糸鋸の場合の切断時間は切断長さ
に依存しない、従って、最大生産性を得ようとすれば最
大充填を図る必要がある。この最大充填はそれぞれの単
結晶について切断面に対して垂直な面を定義し、また幾
何的単結晶を定義する軸を用いる技術によって配向され
た複数個の単結晶を組み合わせることによってしか達成
できない。
【０００７】本発明は上記の不便を解消し、清潔な環境
内で共通切断支え上に取り付けられたそれぞれの単結晶
の位置決めを正確に調節すること可能にし、切断生産性
を向上させることを目的とする。
内で共通切断支え上に取り付けられたそれぞれの単結晶
の位置決めを正確に調節すること可能にし、切断生産性
を向上させることを目的とする。
【０００８】
【０００９】本発明は、請求項に記載の特性によって特
徴づけられる、すなわち同時切断のために複数個の単結
晶が調製され、切断支えに対してあらかじめ定められた
方向に沿って切断機械の外で位置決め装置によってそれ
ぞれの単結晶を順次配向付け、切断機械内の配置が機械
の切断面に対して幾何的に定義された切断支え上に前記
所定の方向に合致してそれぞれの単結晶が順次固定さ
れ、切断機械内でそれぞれの単結晶の前記所定の方向を
得るためにこれらの単結晶の固定された切断支えを前記
幾何的に定義された配置に沿って切断機械内に配置し、
切断支え上に取り付けられたすべての単結晶を同時に切
断することを特徴とする。
徴づけられる、すなわち同時切断のために複数個の単結
晶が調製され、切断支えに対してあらかじめ定められた
方向に沿って切断機械の外で位置決め装置によってそれ
ぞれの単結晶を順次配向付け、切断機械内の配置が機械
の切断面に対して幾何的に定義された切断支え上に前記
所定の方向に合致してそれぞれの単結晶が順次固定さ
れ、切断機械内でそれぞれの単結晶の前記所定の方向を
得るためにこれらの単結晶の固定された切断支えを前記
幾何的に定義された配置に沿って切断機械内に配置し、
切断支え上に取り付けられたすべての単結晶を同時に切
断することを特徴とする。
【００１０】これらの特徴によって、適切な測定環境内
で切断負荷を構成するそれぞれの単結晶の正確な位置決
めと配向付けを、切断機械上で位置決めを調節する必要
なしに、得ることができる。従って、切断機械の停止時
間は大幅に短縮され、切断負荷によって生産された薄片
の量は最大になるので、それだけ切断機械の生産性が向
上する。
で切断負荷を構成するそれぞれの単結晶の正確な位置決
めと配向付けを、切断機械上で位置決めを調節する必要
なしに、得ることができる。従って、切断機械の停止時
間は大幅に短縮され、切断負荷によって生産された薄片
の量は最大になるので、それだけ切断機械の生産性が向
上する。
【００１１】
【００１２】推奨実施態様において、本発明は前記所定
の配向付けが、それぞれの単結晶の幾何的形状のその幾
何軸の１つが切断面に垂直な切断機械の作業面に対応す
る基準面内に含まれるようにそれぞれの単結晶を位置決
め装置上の上に配置し、単結晶の切断面の法線が前記基
準面に来るように前記幾何軸を中心にそれぞれの単結晶
に固有の所定の第１の角度でそれぞれの単結晶を回転さ
せ、それぞれの単結晶の前記幾何軸と切断面の法線が前
記基準面に含まれているときに、切断面に対する法線が
機械の切断面に対する法線に対応する基準方向に沿って
配向されるように前記基準面に対する垂直軸を中心にそ
れぞれの単結晶に固有の第２の所定の角度で切断支えと
それぞれの単結晶の相対的回転を実施することを特徴と
する。
の配向付けが、それぞれの単結晶の幾何的形状のその幾
何軸の１つが切断面に垂直な切断機械の作業面に対応す
る基準面内に含まれるようにそれぞれの単結晶を位置決
め装置上の上に配置し、単結晶の切断面の法線が前記基
準面に来るように前記幾何軸を中心にそれぞれの単結晶
に固有の所定の第１の角度でそれぞれの単結晶を回転さ
せ、それぞれの単結晶の前記幾何軸と切断面の法線が前
記基準面に含まれているときに、切断面に対する法線が
機械の切断面に対する法線に対応する基準方向に沿って
配向されるように前記基準面に対する垂直軸を中心にそ
れぞれの単結晶に固有の第２の所定の角度で切断支えと
それぞれの単結晶の相対的回転を実施することを特徴と
する。
【００１３】このようにして、糸鋸の場合特に不利な、
機械の切断要素の前進方向に対して単結晶の位置が傾く
という欠点を正確かつ容易に解消できる。それぞれの単
結晶の幾何的主軸はこのように作業面と糸の層に対して
完全に平行に配向されるので、切断長さを最短にし、切
断負荷を最大にしながら至適切断を得ることができる。
機械の切断要素の前進方向に対して単結晶の位置が傾く
という欠点を正確かつ容易に解消できる。それぞれの単
結晶の幾何的主軸はこのように作業面と糸の層に対して
完全に平行に配向されるので、切断長さを最短にし、切
断負荷を最大にしながら至適切断を得ることができる。
【００１４】有利には、本発明に使用される方法は、結
晶網に対してそれぞれの単結晶の切断面の方向を定義
し、それぞれの単結晶の幾何的形状に対して結晶網の配
向を測定し、結晶網とそれぞれの単結晶の幾何的形状に
対する切断面の方向を考慮して第１と第２の回転角度を
計算することを特徴とする。
晶網に対してそれぞれの単結晶の切断面の方向を定義
し、それぞれの単結晶の幾何的形状に対して結晶網の配
向を測定し、結晶網とそれぞれの単結晶の幾何的形状に
対する切断面の方向を考慮して第１と第２の回転角度を
計算することを特徴とする。
【００１５】これらの特徴によって、高い位置決め精度
と、かなりの取り付けの迅速性が得られる。
と、かなりの取り付けの迅速性が得られる。
【００１６】本発明による方法は幾何的形状がほぼ円筒
形で、前記幾何的軸が単結晶の主軸に対応する単結晶の
使用に特に適している。
形で、前記幾何的軸が単結晶の主軸に対応する単結晶の
使用に特に適している。
【００１７】本発明はその上に単結晶が固定され、切断
機械内への設置が幾何的に定義され、主軸が切断機械の
軸に平行な切断支えに対してそれぞれの単結晶の所定の
方向に合致して切断機械の外で切断負荷に対応する単結
晶を配向するための位置決め装置を含むことを特徴とす
る方法を実施する装置にも適用される。
機械内への設置が幾何的に定義され、主軸が切断機械の
軸に平行な切断支えに対してそれぞれの単結晶の所定の
方向に合致して切断機械の外で切断負荷に対応する単結
晶を配向するための位置決め装置を含むことを特徴とす
る方法を実施する装置にも適用される。
【００１８】方法を実施するためのこの装置は取付中の
それぞれの単結晶の幾何的形状の幾何軸の１つが切断機
械の作業面に対応する基準面内に含まれるような方向内
に単結晶を支え、取付中の単結晶の切断面の法線が前記
基準面に来るように前記幾何軸を中心に所定の第１の角
度だけ前記単結晶を回転させるための第１の手段と、切
断面に対する法線が機械の切断面に対する法線に対応す
る基準方向に沿って配向されるように前記基準面に対す
る垂直軸を中心に第２の所定の角度で切断支えと取り付
けられるそれぞれの単結晶の相対的回転を実施するため
の第２の手段を備え、取り付けられる単結晶と切断支え
にすでに取り付けられた単結晶の間に最も密な位置決め
をするために単結晶と切断支えの相対的並進運動を実施
するための第３の手段と、前記所定の方向に切断支えの
上に単結晶を固定するために切断支えと単結晶の間に垂
直接近相対的並進運動を実施するための第４の手段を備
え、切断負荷を構成する単結晶を切断支え上に密に集合
させることによって作業を数回反復することができるこ
とによって有利に特徴づけられる。
それぞれの単結晶の幾何的形状の幾何軸の１つが切断機
械の作業面に対応する基準面内に含まれるような方向内
に単結晶を支え、取付中の単結晶の切断面の法線が前記
基準面に来るように前記幾何軸を中心に所定の第１の角
度だけ前記単結晶を回転させるための第１の手段と、切
断面に対する法線が機械の切断面に対する法線に対応す
る基準方向に沿って配向されるように前記基準面に対す
る垂直軸を中心に第２の所定の角度で切断支えと取り付
けられるそれぞれの単結晶の相対的回転を実施するため
の第２の手段を備え、取り付けられる単結晶と切断支え
にすでに取り付けられた単結晶の間に最も密な位置決め
をするために単結晶と切断支えの相対的並進運動を実施
するための第３の手段と、前記所定の方向に切断支えの
上に単結晶を固定するために切断支えと単結晶の間に垂
直接近相対的並進運動を実施するための第４の手段を備
え、切断負荷を構成する単結晶を切断支え上に密に集合
させることによって作業を数回反復することができるこ
とによって有利に特徴づけられる。
【００１９】これらの特徴によって、切断負荷を構成す
る単結晶の数に係わらず、最小時間でそれぞれの単結晶
の正確な切断を可能にする、迅速、正確、かつ切断機械
に適合した位置決めが得られる。さらに、切断精度は使
用される切断機械や生産ラインの場合の作業員に左右さ
れない。
る単結晶の数に係わらず、最小時間でそれぞれの単結晶
の正確な切断を可能にする、迅速、正確、かつ切断機械
に適合した位置決めが得られる。さらに、切断精度は使
用される切断機械や生産ラインの場合の作業員に左右さ
れない。
【００２０】好適実施態様は第１の手段が位置決め装置
の枠の上部の上に回転軸に沿って回転するように取り付
けられ、単結晶を支えるように配置された把持システム
と所定の第１の回転角度を決定することができる第１の
角度測定手段とから成り、第２の手段が前記枠に対して
回転自在に取り付けられ、その主面が前記基準面と把持
システムの回転軸に対して平行であり、幾何的に定義さ
れた位置に切断支えを維持するように配置された回転プ
レートから成り、前記第２の所定の回転角度を決定する
ために第２の角度測定手段が備えられ、第３の手段が切
断支え上にその前後に取り付けられた他の単結晶ととも
に最も密な形で単結晶を位置づけることを可能にする前
記回転軸に平行な並進機構から成り、第４の手段が切断
支えと単結晶の接近を可能にする前記基準面に対して垂
直方向の並進機構から成り、切断支えが基準面と基準方
向が機械の作業面と切断面の法線に対応するように切断
機械内への位置づけが前記回転プレート上に定義された
幾何的位置に対応して幾何的位置に沿って実施されるの
に適合していることを特徴とする。
の枠の上部の上に回転軸に沿って回転するように取り付
けられ、単結晶を支えるように配置された把持システム
と所定の第１の回転角度を決定することができる第１の
角度測定手段とから成り、第２の手段が前記枠に対して
回転自在に取り付けられ、その主面が前記基準面と把持
システムの回転軸に対して平行であり、幾何的に定義さ
れた位置に切断支えを維持するように配置された回転プ
レートから成り、前記第２の所定の回転角度を決定する
ために第２の角度測定手段が備えられ、第３の手段が切
断支え上にその前後に取り付けられた他の単結晶ととも
に最も密な形で単結晶を位置づけることを可能にする前
記回転軸に平行な並進機構から成り、第４の手段が切断
支えと単結晶の接近を可能にする前記基準面に対して垂
直方向の並進機構から成り、切断支えが基準面と基準方
向が機械の作業面と切断面の法線に対応するように切断
機械内への位置づけが前記回転プレート上に定義された
幾何的位置に対応して幾何的位置に沿って実施されるの
に適合していることを特徴とする。
【００２１】これらの特徴によって、単結晶全体の極め
て正確な切断を確保しながら、特に簡便、迅速かつ安価
に、同一の切断支え上に複数個の単結晶を位置づけるこ
とができる。
て正確な切断を確保しながら、特に簡便、迅速かつ安価
に、同一の切断支え上に複数個の単結晶を位置づけるこ
とができる。
【００２２】その他の利点は請求の範囲に記載の特徴と
実施態様を模式的に例として示す図面を参照して以下の
本発明の詳細な説明を読むことによって明らかになるだ
ろう。
実施態様を模式的に例として示す図面を参照して以下の
本発明の詳細な説明を読むことによって明らかになるだ
ろう。
【００２３】
【００２４】図１は単結晶の一例とその幾何的および結
晶学的軸と選択された切断面を示す透視図である。図２
中のＡとＢは複数個の単結晶の同時切断ができない既知
の広く用いられている方法によって得られた単結晶の位
置を直交する２つの面で示している。図３中のＡとＢは
本発明によって得られた２つの単結晶の位置を直交する
２つの面で示している。図４は使用したさまざまな基準
座標のベクトル図である。図５中のＡ、Ｂ、Ｃは本発明
によって使用される配向法に従ってそれぞれの単結晶が
占める位置を示している。図６は方法を実施するための
装置の実施態様の透視図である。図７中のＡとＢは切断
支え上に配向された３つの単結晶の位置決めを２つの面
で示している。
晶学的軸と選択された切断面を示す透視図である。図２
中のＡとＢは複数個の単結晶の同時切断ができない既知
の広く用いられている方法によって得られた単結晶の位
置を直交する２つの面で示している。図３中のＡとＢは
本発明によって得られた２つの単結晶の位置を直交する
２つの面で示している。図４は使用したさまざまな基準
座標のベクトル図である。図５中のＡ、Ｂ、Ｃは本発明
によって使用される配向法に従ってそれぞれの単結晶が
占める位置を示している。図６は方法を実施するための
装置の実施態様の透視図である。図７中のＡとＢは切断
支え上に配向された３つの単結晶の位置決めを２つの面
で示している。
【００２５】一般的に本発明は切断時間を最短にし、同
時に切断支えの充填を最大にするように、切断機械の上
に、同じ切断支えの上に取り付けられ、切断面が機械の
切断面に平行に向けられたあらかじめ配向された単結晶
を設置する可能性を与える。この方向決定は結晶軸との
関連において後工程の要求事項を含めて結晶網に対する
それぞれの幾何的単結晶の誤差を決定するために実施さ
れた測定からそれぞれの単結晶について数学的に実施さ
れる。切断支え上の単結晶の取り付けは、次いで、幾何
的単結晶の回転角度の正確な測定と、それらをそのまま
切断機械に属する割り出しを備えた部品である共通の切
断支えに取り付けることを可能にする位置決め装置によ
って実施できる。単結晶は切断支えにフランジで留めら
れ、あるいは好適には接着され、支えは一旦切断機械上
に移されると、その後の調節なしに鋸引できる完全にあ
らかじめ配向された単結晶を提供する。加えて、切断精
度は使用される機械や、生産ラインの場合の作業員に左
右されない。
時に切断支えの充填を最大にするように、切断機械の上
に、同じ切断支えの上に取り付けられ、切断面が機械の
切断面に平行に向けられたあらかじめ配向された単結晶
を設置する可能性を与える。この方向決定は結晶軸との
関連において後工程の要求事項を含めて結晶網に対する
それぞれの幾何的単結晶の誤差を決定するために実施さ
れた測定からそれぞれの単結晶について数学的に実施さ
れる。切断支え上の単結晶の取り付けは、次いで、幾何
的単結晶の回転角度の正確な測定と、それらをそのまま
切断機械に属する割り出しを備えた部品である共通の切
断支えに取り付けることを可能にする位置決め装置によ
って実施できる。単結晶は切断支えにフランジで留めら
れ、あるいは好適には接着され、支えは一旦切断機械上
に移されると、その後の調節なしに鋸引できる完全にあ
らかじめ配向された単結晶を提供する。加えて、切断精
度は使用される機械や、生産ラインの場合の作業員に左
右されない。
【００２６】位置決め装置は、その上に単結晶が後から
固定される切断支えがその上に置かれる垂直ｚ'''回転
軸を有する回転プレートを備えたテーブルまたは枠の形
を取る。この支えは切断機械のものと同一の割り出しシ
ステムを有する。単結晶支えは位置決め装置と切断機械
の間のインターフェイス部品である。従って位置決め装
置上と切断機械上で同じ位置を有する。回転するがテー
ブルに対して固定された回転プレートの上に単結晶を保
持し、そのｘ水平軸に沿って回転させ、さらにこの同じ
ｘ軸に沿って移動を可能にする機構がある。このシステ
ムは円筒状の単結晶の場合、単結晶をその端でつかむこ
とのできる把持システムから成る。このとき単結晶はそ
の延長に平行なそのｘ軸に沿って回転することができ
る。プレートの運動と単結晶の回転がそれを任意の方向
に位置づけることを可能にする。２つの回転角度の値は
最終製品の要求事項によって決定され、数学的に計算さ
れる。ｘに沿った移動機構は最大充填を確保するために
切断支えの任意の位置に単結晶を位置づけることを可能
にする。２つの回転とｘに沿った並進が実施されると、
ある機構が単結晶自体を備えた支えをそれらの相対的位
置を保存しながら提示する。これは回転プレートの上昇
または単結晶の下降によって実現できる。一旦接触する
と、単結晶はその位置にフランジで留められるか接着さ
れる。切断支えが完全に充填されるまで作業は他の単結
晶で反復される。次に切断支えは切断機械に移すことが
できる。このとき単結晶は配向され、同時に切断される
準備が完了する。ｘとｚ'''に沿った回転角度が例え
ば、符号化器などの組込電子装置または副尺などの機械
式装置によって測定される。
固定される切断支えがその上に置かれる垂直ｚ'''回転
軸を有する回転プレートを備えたテーブルまたは枠の形
を取る。この支えは切断機械のものと同一の割り出しシ
ステムを有する。単結晶支えは位置決め装置と切断機械
の間のインターフェイス部品である。従って位置決め装
置上と切断機械上で同じ位置を有する。回転するがテー
ブルに対して固定された回転プレートの上に単結晶を保
持し、そのｘ水平軸に沿って回転させ、さらにこの同じ
ｘ軸に沿って移動を可能にする機構がある。このシステ
ムは円筒状の単結晶の場合、単結晶をその端でつかむこ
とのできる把持システムから成る。このとき単結晶はそ
の延長に平行なそのｘ軸に沿って回転することができ
る。プレートの運動と単結晶の回転がそれを任意の方向
に位置づけることを可能にする。２つの回転角度の値は
最終製品の要求事項によって決定され、数学的に計算さ
れる。ｘに沿った移動機構は最大充填を確保するために
切断支えの任意の位置に単結晶を位置づけることを可能
にする。２つの回転とｘに沿った並進が実施されると、
ある機構が単結晶自体を備えた支えをそれらの相対的位
置を保存しながら提示する。これは回転プレートの上昇
または単結晶の下降によって実現できる。一旦接触する
と、単結晶はその位置にフランジで留められるか接着さ
れる。切断支えが完全に充填されるまで作業は他の単結
晶で反復される。次に切断支えは切断機械に移すことが
できる。このとき単結晶は配向され、同時に切断される
準備が完了する。ｘとｚ'''に沿った回転角度が例え
ば、符号化器などの組込電子装置または副尺などの機械
式装置によって測定される。
【００２７】図１はｘ、ｙ、ｚの幾何軸を備えた円筒形
の幾何学形状を有する切断される単結晶２の例を示し、
ｘは主軸である。この単結晶の結晶網の軸ｘ’、ｙ’、
ｚ’は幾何軸に平行ではない。軸ｙ’、ｙとｚ’、ｚの
間の角度ａとｆは光学測定またはＸ線によって決定さ
れ、一般的に単結晶の製造誤差を表す。図１はさらに単
結晶の選択された、あるいは課された切断面１２と、結
晶網の軸ｙ’、ｚ’に対して角度値ｐとｔだけ傾いたそ
の軸ｙ”とｚ”および切断面に対する法線ｘ”も示して
いる。角度値ｐとｔは一般的に切断された単結晶のその
後の使用の必要性に応じて定義される。もちろんこれら
の角度ｐとｔは面（１００）に平行に切断されたシリコ
ン板を得たいときは例えば、ゼロにすることができる。
の幾何学形状を有する切断される単結晶２の例を示し、
ｘは主軸である。この単結晶の結晶網の軸ｘ’、ｙ’、
ｚ’は幾何軸に平行ではない。軸ｙ’、ｙとｚ’、ｚの
間の角度ａとｆは光学測定またはＸ線によって決定さ
れ、一般的に単結晶の製造誤差を表す。図１はさらに単
結晶の選択された、あるいは課された切断面１２と、結
晶網の軸ｙ’、ｚ’に対して角度値ｐとｔだけ傾いたそ
の軸ｙ”とｚ”および切断面に対する法線ｘ”も示して
いる。角度値ｐとｔは一般的に切断された単結晶のその
後の使用の必要性に応じて定義される。もちろんこれら
の角度ｐとｔは面（１００）に平行に切断されたシリコ
ン板を得たいときは例えば、ゼロにすることができる。
【００２８】図２中のＡとＢは、幾何軸ｙとｚを中心に
回転して単結晶を配向して本発明までに既知であり広く
使用されていた方法によって得られた単結晶２の位置
を、側面と平面で示している。このとき単結晶２は切断
手段に糸鋸を使用した場合糸の層４の面に平行ではな
い。切断機械の機械面ｘ'''、ｙ'''は単結晶１の幾何軸
ｘに平行ではない。糸の層４のｚ'''に沿った送り方向
は単結晶に垂直ではなく、切断品質に悪影響があり、さ
らに異なる配向を有する複数個の単結晶の取り付けは不
可能である。
回転して単結晶を配向して本発明までに既知であり広く
使用されていた方法によって得られた単結晶２の位置
を、側面と平面で示している。このとき単結晶２は切断
手段に糸鋸を使用した場合糸の層４の面に平行ではな
い。切断機械の機械面ｘ'''、ｙ'''は単結晶１の幾何軸
ｘに平行ではない。糸の層４のｚ'''に沿った送り方向
は単結晶に垂直ではなく、切断品質に悪影響があり、さ
らに異なる配向を有する複数個の単結晶の取り付けは不
可能である。
【００２９】図３中のＡとＢはｘ1、ｘ2およびｚ'''軸
を中心に回転して単結晶の配向を実施する本発明による
方法によって得られた単結晶の配向を示している。切断
機械に使用された糸鋸の糸の層４はｘ'''ｙ'''面内に位
置し、単結晶の幾何軸ｘ1、ｘ2はこのｘ'''、ｙ'''面に
平行である。従って、それぞれの単結晶は、極めて正確
な切断が得られるように、切断手段に対して至適位置に
ある。
を中心に回転して単結晶の配向を実施する本発明による
方法によって得られた単結晶の配向を示している。切断
機械に使用された糸鋸の糸の層４はｘ'''ｙ'''面内に位
置し、単結晶の幾何軸ｘ1、ｘ2はこのｘ'''、ｙ'''面に
平行である。従って、それぞれの単結晶は、極めて正確
な切断が得られるように、切断手段に対して至適位置に
ある。
【００３０】位置決めのために使用された各種の基準座
標のベクトル図は図４に示され、単結晶の幾何的形状に
結びつけられた基準座標ｘ、ｙ、ｚと、単結晶の結晶網
に結びつけられた基準座標ｘ’、ｙ’、ｚ’と、単結晶
切断面に対応する基準座標ｘ”、ｙ”、ｚ”と位置決め
装置と切断機械に使用された基準座標ｘ'''、ｙ'''、
ｚ'''が示されている。
標のベクトル図は図４に示され、単結晶の幾何的形状に
結びつけられた基準座標ｘ、ｙ、ｚと、単結晶の結晶網
に結びつけられた基準座標ｘ’、ｙ’、ｚ’と、単結晶
切断面に対応する基準座標ｘ”、ｙ”、ｚ”と位置決め
装置と切断機械に使用された基準座標ｘ'''、ｙ'''、
ｚ'''が示されている。
【００３１】切断面はｙ”、ｚ”面に対応し、その法線
はｘ”方向に対応している。結晶網に対する単結晶２の
幾何形状の心外れは角度ｙ’ｙとｚ’ｚに対応する角度
ａとｆによって決定される。角度ｙ”ｙ’とｚ”ｚ’に
対応する角度ｐとｔは結晶網の基準座標に対して選択さ
れた切断面の配向を決定する。ｙ”ｚ”切断面に対する
法線ｘ”は幾何軸ｘと角度ｇをつくるベクトルＸ”
（ｘ、ｙ、ｚ）を定義し、ｙ、ｚ面へのベクトルＸ”
（ｘ、ｙ、ｚ）の投影はｙと角度ｄを作る。
はｘ”方向に対応している。結晶網に対する単結晶２の
幾何形状の心外れは角度ｙ’ｙとｚ’ｚに対応する角度
ａとｆによって決定される。角度ｙ”ｙ’とｚ”ｚ’に
対応する角度ｐとｔは結晶網の基準座標に対して選択さ
れた切断面の配向を決定する。ｙ”ｚ”切断面に対する
法線ｘ”は幾何軸ｘと角度ｇをつくるベクトルＸ”
（ｘ、ｙ、ｚ）を定義し、ｙ、ｚ面へのベクトルＸ”
（ｘ、ｙ、ｚ）の投影はｙと角度ｄを作る。
【００３２】従って、角度ｄは幾何軸ｘの周囲の回転角
に対応して、ｙ”、ｚ”切断面に対する法線ｘ”は機械
のｘ'''、ｙ'''作業面に対応する基準座標の面内に来
る。
に対応して、ｙ”、ｚ”切断面に対する法線ｘ”は機械
のｘ'''、ｙ'''作業面に対応する基準座標の面内に来
る。
【００３３】所望の切断面を切断機械の切断面に一致さ
せるために、切断面に対する法線ｘ”が機械のｙ'''
ｚ'''切断面に対する法線ｘ'''に対応する基準方向に沿
って配向されるように角度ｇはｚ'''垂直軸の周囲の回
転角に対応する。
せるために、切断面に対する法線ｘ”が機械のｙ'''
ｚ'''切断面に対する法線ｘ'''に対応する基準方向に沿
って配向されるように角度ｇはｚ'''垂直軸の周囲の回
転角に対応する。
【００３４】角度ｄとｇはそれぞれの単結晶について計
算され、数学的解は次の形を取る：
算され、数学的解は次の形を取る：
【００３５】Ｘ’＝Ｍ（ａ、ｆ）Ｘ
【００３６】ここで、Ｍ（ａ、ｆ）は、角度ａ、ｆの回
転マトリックス、および Ｘ”＝Ｍ（ｔ、ｐ）Ｘ’
転マトリックス、および Ｘ”＝Ｍ（ｔ、ｐ）Ｘ’
【００３７】ここで、Ｍ（ｔ、ｐ）は、角度ｐ、ｔの回
転マトリックスである。
転マトリックスである。
【００３８】これから演繹して、ｘとｚ'''に沿って幾
何的単結晶のそれぞれについてなされる２つの角度ｄと
ｇは、Ｘ”が機械基準座標内のｙ”、ｚ”面に対して垂
直なベクトルである基準ｘ'''、ｙ'''、ｚ'''内のＸ”
（ｘ、ｙ、ｚ）のＸ”ｘ、Ｘ”ｙ、Ｘ”ｚ成分によって
得られるだろう。 ｄ＝ａｒｃｔａｎｇ（Ｘ”ｚ／Ｘ”ｙ） ｇ＝ａｒｃｔａｎｇ（（ｓｑｒｔ（Ｘ”ｙ**２＋Ｘ”ｚ
**２））／Ｘ”ｘ）
何的単結晶のそれぞれについてなされる２つの角度ｄと
ｇは、Ｘ”が機械基準座標内のｙ”、ｚ”面に対して垂
直なベクトルである基準ｘ'''、ｙ'''、ｚ'''内のＸ”
（ｘ、ｙ、ｚ）のＸ”ｘ、Ｘ”ｙ、Ｘ”ｚ成分によって
得られるだろう。 ｄ＝ａｒｃｔａｎｇ（Ｘ”ｚ／Ｘ”ｙ） ｇ＝ａｒｃｔａｎｇ（（ｓｑｒｔ（Ｘ”ｙ**２＋Ｘ”ｚ
**２））／Ｘ”ｘ）
【００３９】図３中のＡとＢに示した至適配向を得るた
めの位置決め法は連続する３つの位置を示す図５中の
Ａ、ＢとＣを参照してもっと正確に説明される。図５中
のＡにおいて、単結晶は位置決め装置の上に置かれ、そ
の幾何軸ｘ、ｙ、ｚは心出し装置と切断機械のｘ'''、
ｙ'''、ｚ'''軸と心出しされる。
めの位置決め法は連続する３つの位置を示す図５中の
Ａ、ＢとＣを参照してもっと正確に説明される。図５中
のＡにおいて、単結晶は位置決め装置の上に置かれ、そ
の幾何軸ｘ、ｙ、ｚは心出し装置と切断機械のｘ'''、
ｙ'''、ｚ'''軸と心出しされる。
【００４０】次にベクトルＸ”をｘ'''、ｙ'''平面内に
置くために幾何軸ｘ'''またはｘを中心に角度値ｄだけ
回転させる（図５中のＢ）。ｚ'''軸に沿って幾何的単
結晶を角度ｇだけ回転させるとベクトルＸ”がｘ'''軸
と共線位置に置かれる（図５中のＣ）。この２つの回転
の後、ｘ、ｙ、ｚ幾何的単結晶はｘ'''、ｙ'''面に平行
に配向され、切断面の法線Ｘ'''に対する角度ｇは後使
用工程の要求事項を満たす。その結果の鋸引きで、ｙ’
とｚ’結晶学的軸に対して角度ｔとｐが得られる。もち
ろん、第２の回転は切断支えを角度−ｇだけ回転して実
施することも可能で、このとき不動のままの単結晶は図
６に示した実施態様で実現される。
置くために幾何軸ｘ'''またはｘを中心に角度値ｄだけ
回転させる（図５中のＢ）。ｚ'''軸に沿って幾何的単
結晶を角度ｇだけ回転させるとベクトルＸ”がｘ'''軸
と共線位置に置かれる（図５中のＣ）。この２つの回転
の後、ｘ、ｙ、ｚ幾何的単結晶はｘ'''、ｙ'''面に平行
に配向され、切断面の法線Ｘ'''に対する角度ｇは後使
用工程の要求事項を満たす。その結果の鋸引きで、ｙ’
とｚ’結晶学的軸に対して角度ｔとｐが得られる。もち
ろん、第２の回転は切断支えを角度−ｇだけ回転して実
施することも可能で、このとき不動のままの単結晶は図
６に示した実施態様で実現される。
【００４１】後者は、適切な配向の後にその上に単結晶
が固定される支え３の形を有する切断支えに対してあら
かじめ決定された配向に合致して切断機械の外でそれぞ
れの単結晶２を配向することを可能にする位置決め装置
１によって構成される。このため位置決め装置１は上部
６と下部７を備えたテーブルまたは枠５を備えている。
が固定される支え３の形を有する切断支えに対してあら
かじめ決定された配向に合致して切断機械の外でそれぞ
れの単結晶２を配向することを可能にする位置決め装置
１によって構成される。このため位置決め装置１は上部
６と下部７を備えたテーブルまたは枠５を備えている。
【００４２】配向される単結晶２は主軸をｘ軸に平行に
向けて回転する把持装置８によって担持される。符号化
器１０の形の角度測定手段はｘ軸を中心とする単結晶の
回転角ｄの測定を可能にする。把持装置８は並進機構１
３によってｘに沿って線形に移動することができる。
向けて回転する把持装置８によって担持される。符号化
器１０の形の角度測定手段はｘ軸を中心とする単結晶の
回転角ｄの測定を可能にする。把持装置８は並進機構１
３によってｘに沿って線形に移動することができる。
【００４３】枠１の下部７の上にｚ'''軸に沿って回転
プレート１１が回転自在に取り付けられている。回転プ
レート１１に組み込まれた角度測定システムはｚ'''軸
の周囲の回転角ｇの測定を可能にする。支え３は回転プ
レート１１上の正確な所定の方向に維持される。
プレート１１が回転自在に取り付けられている。回転プ
レート１１に組み込まれた角度測定システムはｚ'''軸
の周囲の回転角ｇの測定を可能にする。支え３は回転プ
レート１１上の正確な所定の方向に維持される。
【００４４】回転プレート１１はさらに、単結晶２を支
え３上に固定するために引き上げ機構９によって単結晶
２に支え３を接近させることができるように枠の下部７
にｚ'''方向に沿って摺動自在に取り付けられている。
複数個の単結晶を連続して固定した後、支え３と単結晶
２は支え３のｘ'''s、ｙ'''s基準面が切断機械の
ｘ'''、ｙ'''作業面に対応するように、また機械の切断
面の垂直線ｘ'''が支えのｘ'''s基準方向に平行になる
ように所定の幾何的位置に沿って切断機械の中に配置で
きる。
え３上に固定するために引き上げ機構９によって単結晶
２に支え３を接近させることができるように枠の下部７
にｚ'''方向に沿って摺動自在に取り付けられている。
複数個の単結晶を連続して固定した後、支え３と単結晶
２は支え３のｘ'''s、ｙ'''s基準面が切断機械の
ｘ'''、ｙ'''作業面に対応するように、また機械の切断
面の垂直線ｘ'''が支えのｘ'''s基準方向に平行になる
ように所定の幾何的位置に沿って切断機械の中に配置で
きる。
【００４５】このように詳細に説明された方法を使用す
る上述の装置は本発明の実現を可能にする、すなわち支
えの上に取り付けられ、切断機械に導入された単結晶が
鋸引き面に対して結晶軸の所与の配向で同時に切断され
るように切断機械の外で切断支えの上に複数個の単結晶
を位置づけることが可能になる。さらに円筒状単結晶の
位置はその母線が糸鋸の場合は糸の層４に平行に、刃に
よる切断の場合は薄片の厚みによって決まる移動方向に
平行になるような位置である。このために光学的に、ま
たはＸ線によって単結晶の幾何的形状に対する結晶網の
配向を測定する。このため有利には位置決め装置１また
は切断支え３は、単結晶位置決めが実施されると同時に
制御されるようにＸ線発生器上に取り付けられるように
配置できる。ｘ’、ｙ’、ｚ’結晶網に対するｙ”、
ｚ”切断面の配向はその後の用途によって強制されるの
で、位置決め装置のｘ軸によるｄとｚ'''軸によるｇの
単結晶の２つの回転角度の値は数学的に決定される。そ
れぞれの単結晶について計算された値に従って２つの回
転が実現されると、単結晶は切断機械内の所望の位置に
来る、すなわち切断機械と支え３のｘ'''ｙ'''面に平行
な結晶学軸ｘ１、ｘ２、ｘ３を有する３つの単結晶Ｚに
ついて図７中のＡとＢに示されたように、機械のそれ
（ｙ'''ｚ'''）に平行な切断面（ｙ1”ｚ1”、ｙ2”
ｚ2”、ｙ3”ｚ3”）をさらに有する切断の送り
（ｚ'''）に垂直になる。位置決め装置により、単結晶
をフランジ留めあるいは接着によって、切断機械に対し
てあらかじめ指示された支え３の上に固定することが可
能になる。さらに、方法によって与えられた配向は、円
筒状単結晶の場合、鋸引きの長さを短くする。従って、
切断機械は単結晶の切断支えへの、または切断支えの切
断機械内への移転後に要求される角度指定に従った切断
を保証するために一切の調節装置を必要としない。糸鋸
の糸の層はこのようにして生産される薄片の適切な配向
を確実にしながら切断の間幾何的単結晶に平行なままで
ある。同様に、刃式の機械の鋸引き刃は単結晶に対して
垂直なままである。
る上述の装置は本発明の実現を可能にする、すなわち支
えの上に取り付けられ、切断機械に導入された単結晶が
鋸引き面に対して結晶軸の所与の配向で同時に切断され
るように切断機械の外で切断支えの上に複数個の単結晶
を位置づけることが可能になる。さらに円筒状単結晶の
位置はその母線が糸鋸の場合は糸の層４に平行に、刃に
よる切断の場合は薄片の厚みによって決まる移動方向に
平行になるような位置である。このために光学的に、ま
たはＸ線によって単結晶の幾何的形状に対する結晶網の
配向を測定する。このため有利には位置決め装置１また
は切断支え３は、単結晶位置決めが実施されると同時に
制御されるようにＸ線発生器上に取り付けられるように
配置できる。ｘ’、ｙ’、ｚ’結晶網に対するｙ”、
ｚ”切断面の配向はその後の用途によって強制されるの
で、位置決め装置のｘ軸によるｄとｚ'''軸によるｇの
単結晶の２つの回転角度の値は数学的に決定される。そ
れぞれの単結晶について計算された値に従って２つの回
転が実現されると、単結晶は切断機械内の所望の位置に
来る、すなわち切断機械と支え３のｘ'''ｙ'''面に平行
な結晶学軸ｘ１、ｘ２、ｘ３を有する３つの単結晶Ｚに
ついて図７中のＡとＢに示されたように、機械のそれ
（ｙ'''ｚ'''）に平行な切断面（ｙ1”ｚ1”、ｙ2”
ｚ2”、ｙ3”ｚ3”）をさらに有する切断の送り
（ｚ'''）に垂直になる。位置決め装置により、単結晶
をフランジ留めあるいは接着によって、切断機械に対し
てあらかじめ指示された支え３の上に固定することが可
能になる。さらに、方法によって与えられた配向は、円
筒状単結晶の場合、鋸引きの長さを短くする。従って、
切断機械は単結晶の切断支えへの、または切断支えの切
断機械内への移転後に要求される角度指定に従った切断
を保証するために一切の調節装置を必要としない。糸鋸
の糸の層はこのようにして生産される薄片の適切な配向
を確実にしながら切断の間幾何的単結晶に平行なままで
ある。同様に、刃式の機械の鋸引き刃は単結晶に対して
垂直なままである。
【００４６】もちろん上述の実施態様は一切制限するも
のではなく、請求項１に限定された範囲内で所望の一切
の変更を加えることができる。特に、ｘおよびｚ'''軸
を中心とする２つの回転角度は他の幾何的および結晶学
的基準座標に対して取られ、計算されたが、それぞれの
単結晶の切断面に対する法線が機械の切断面の法線に対
応する基準方向に向けられ、それぞれの単結晶の所定の
幾何軸と切断面に対する法線が機械の作業面に対応する
基準面内に含まれるという同じ結果に到達する角度に代
えることができる。同様に、切断面は結晶網に対してｐ
とｔ以外の角度で決定することも可能であり、それぞれ
の単結晶の幾何的形状に対する結晶網のずれはａとｆ以
外の測定角度で示すことができる。
のではなく、請求項１に限定された範囲内で所望の一切
の変更を加えることができる。特に、ｘおよびｚ'''軸
を中心とする２つの回転角度は他の幾何的および結晶学
的基準座標に対して取られ、計算されたが、それぞれの
単結晶の切断面に対する法線が機械の切断面の法線に対
応する基準方向に向けられ、それぞれの単結晶の所定の
幾何軸と切断面に対する法線が機械の作業面に対応する
基準面内に含まれるという同じ結果に到達する角度に代
えることができる。同様に、切断面は結晶網に対してｐ
とｔ以外の角度で決定することも可能であり、それぞれ
の単結晶の幾何的形状に対する結晶網のずれはａとｆ以
外の測定角度で示すことができる。
【００４７】把持装置は配向付けの間単結晶を支え、前
記単結晶の回転を実施するために、その上に前記単結晶
が一時的に置かれ、テーブルまたは枠の上に回転自在に
取り付けられる例えば、円筒などの別の方法に代えるこ
とができる。回転支えは単結晶の相対する両端に配置す
ることができる。前記単結晶と、ｚ'''軸を中心とする
切断支えの間の相対的回転も、位置決め装置のテーブル
または枠の上で不動のままの切断支えに対して前記単結
晶を回転させることによっても得られる。このとき回転
テーブルはｚ'''に沿って回転し、単結晶の一時的支え
を担持する装置に代えられる。
記単結晶の回転を実施するために、その上に前記単結晶
が一時的に置かれ、テーブルまたは枠の上に回転自在に
取り付けられる例えば、円筒などの別の方法に代えるこ
とができる。回転支えは単結晶の相対する両端に配置す
ることができる。前記単結晶と、ｚ'''軸を中心とする
切断支えの間の相対的回転も、位置決め装置のテーブル
または枠の上で不動のままの切断支えに対して前記単結
晶を回転させることによっても得られる。このとき回転
テーブルはｚ'''に沿って回転し、単結晶の一時的支え
を担持する装置に代えられる。
【００４８】角度測定装置は、電子式、光学式または機
械式とすることができる。
械式とすることができる。
【００４９】単結晶と切断支えの接近または接触は下ま
たは上で、切断支えまたは前記単結晶を移動して実施す
ることができる。
たは上で、切断支えまたは前記単結晶を移動して実施す
ることができる。
【００５０】２つの水平および垂直軸ｘ、ｚ'''を中心
とする回転は、最初にｚ'''軸を中心とする回転を実施
し、次に水平軸ｘを中心とする回転を実施して時間を逆
にすることもできる。
とする回転は、最初にｚ'''軸を中心とする回転を実施
し、次に水平軸ｘを中心とする回転を実施して時間を逆
にすることもできる。
【００５１】ｘに平行な並進は単結晶ではなく切断支え
を移動して実現することができる。
を移動して実現することができる。
【００５２】方法と装置は、他の一切の幾何的形状の単
結晶または所定の結晶配向の他結晶集合体、単純または
多重合成双晶の結晶、配向性結晶集合体、合金、分極材
料などの非晶性物質内に含まれる配向性結晶物質などの
単結晶以外の一切の他の材料の配向性切断にも、または
単純に得られた薄片に特定の形状を与えるためにも使用
できる。
結晶または所定の結晶配向の他結晶集合体、単純または
多重合成双晶の結晶、配向性結晶集合体、合金、分極材
料などの非晶性物質内に含まれる配向性結晶物質などの
単結晶以外の一切の他の材料の配向性切断にも、または
単純に得られた薄片に特定の形状を与えるためにも使用
できる。
【００５３】
【００５４】本発明によると、清潔な環境内で共通切断
支え上に取り付けられたそれぞれの単結晶の位置決めを
正確に調節すること可能にし、切断生産性を向上させる
ことができる。
支え上に取り付けられたそれぞれの単結晶の位置決めを
正確に調節すること可能にし、切断生産性を向上させる
ことができる。
【図１】単結晶の一例とその幾何的および結晶学的軸と
選択された切断面を示す透視図である。
選択された切断面を示す透視図である。
【図２】ＡとＢは複数個の単結晶の同時切断ができない
既知の広く用いられている方法によって得られた単結晶
の位置を直交する２つの面で示している。
既知の広く用いられている方法によって得られた単結晶
の位置を直交する２つの面で示している。
【図３】ＡとＢは本発明によって得られた２つの単結晶
の位置を直交する２つの面で示している。
の位置を直交する２つの面で示している。
【図４】使用したさまざまな基準座標のベクトル図であ
る。
る。
【図５】Ａ、Ｂ、Ｃは本発明によって使用される配向法
に従ってそれぞれの単結晶が占める位置を示している。
に従ってそれぞれの単結晶が占める位置を示している。
【図６】方法を実施するための装置の実施態様の透視図
である。
である。
【図７】ＡとＢは切断支え上に配向された３つの単結晶
の位置決めを２つの面で示している。
の位置決めを２つの面で示している。
１ 位置決め装置 ２ 単結晶 ３ 切断支え ５ 枠 ８ 把持システム ９ 並進機構 １０ 第１の角度測定手段 １１ 回転プレート
Claims (11)
- 【請求項１】 所定の切断面（ｙ”、ｚ”）に沿って切
断機械内で切断するために単結晶（２）を配向するため
の方法において、 同時切断のために複数個の単結晶が調製され、切断支え
（３）に対してあらかじめ定められた方向に沿って切断
機械の外で位置決め装置（１）によってそれぞれの単結
晶（２）を順次配向し、切断機械内の配置が機械の切断
面（ｙ'''、ｚ'''）に対して幾何的に定義された切断支
え（３）上に前記所定の方向に合致してそれぞれの単結
晶（２）が順次固定され、切断機械内でそれぞれの単結
晶（２）の前記所定の方向を得るためにこれらの単結晶
（２）の固定の後に切断支え（３）を前記幾何的に定義
された配置に沿って切断機械内に配置し、切断支え
（３）上に取り付けられたすべての単結晶（２）を同時
に切断することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、 前記所定の配向付けが、それぞれの単結晶（２）の幾何
的形状（ｘ、ｙ、ｚ）のその幾何軸の１つ（ｘ）が切断
面（ｙ'''、ｚ'''）に垂直な切断機械の作業面
（ｘ'''、ｙ'''）に対応する基準面（ｘ'''ｓ、ｙ'''
ｓ）内に含まれるようにそれぞれの単結晶（２）を位置
決め装置（１）上の上に配置し、単結晶の切断面
（ｙ”、ｚ”）の法線（ｘ”）が前記基準面に来るよう
に前記幾何軸（ｘ）を中心にそれぞれの単結晶に固有の
所定の第１の角度（ｄ）でそれぞれの単結晶を回転さ
せ、それぞれの単結晶（２）の前記幾何軸（ｘ）と切断
面の法線（ｘ”）が前記基準面に含まれているときに、
切断面（ｙ”、ｚ”）に対する法線（ｘ”）が機械の切
断面（ｙ'''、ｚ'''）に対する法線に対応する基準方向
に沿って配向されるように前記基準面に対する垂直軸
（ｚ'''）を中心にそれぞれの単結晶に固有の第２の所
定の角度（ｇ）で切断支え（３）とそれぞれの単結晶の
相対的回転を実施することによって得られることをを特
徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、 第１と第２の回転角度（ｄ、ｇ）が数学的に決定される
ことを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、 結晶網（ｘ’、ｙ’、ｚ’）に対してそれぞれの単結晶
の切断面（ｙ”、ｚ”）の方向を定義し、それぞれの単
結晶の幾何的形状（ｘ、ｙ、ｚ）に対して結晶網
（ｘ’、ｙ’、ｚ’）の配向を測定し、結晶網（ｘ’、
ｙ’、ｚ’）とそれぞれの単結晶の幾何的形状（ｘ、
ｙ、ｚ）に対する切断面（ｙ”、ｚ”）の方向を考慮し
て第１と第２の回転角度（ｄ、ｇ）を計算し、それがそ
れぞれの単結晶に対して個別に行われることを特徴とす
る方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の方法において、 幾何的形状（ｘ、ｙ、ｚ）に対する結晶網（ｘ’、
ｙ’、ｚ’）の配向が光学的に、またはＸ線で決定され
ることを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項２〜５のいずれか一つに記載の方
法において、 幾何的形状がほぼ円筒形で、それぞれの単結晶（２）の
前記幾何的軸（ｘ）が結晶の主軸に対応する単結晶
（２）が使用され、単結晶（２）が位置決め装置（１）
の把持システム（８）によって固定と配向のために互い
に前後に維持され、把持システム（８）の回転軸が前記
基準面（ｘs'''、ｙs'''）に対して平行であることを特
徴とする方法。 - 【請求項７】 前記請求項１〜６のいずれか一つに記載
の方法を実施するための装置において、 その上にそれぞれの単結晶（２）が一緒に互いに密に固
定される切断支え（３）に対して所定の方向に合致して
切断機械の外で単結晶（２）を配向するための位置決め
装置（１）であって、切断機械内への設置が幾何学的に
決められ、その主軸（ｘ'''s、ｙ'''s）が切断機械の軸
（ｘ'''、ｙ'''）に平行な位置決め装置（１）から成る
ことを特徴とする装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の装置において、 それぞれの単結晶の幾何的形状（ｘ、ｙ、ｚ）の幾何軸
の１つ（ｘ）が切断機械の作業面（ｘ'''、ｙ'''）に対
応する基準面内に含まれるような方向内に単結晶（２）
を支え、単結晶の切断面（ｙ”、ｚ”）の法線（ｘ”）
が前記基準面に来るように前記幾何軸（ｘ）を中心に所
定の第１の角度（ｄ）だけ前記単結晶（２）を回転させ
るための第１の手段（８）と、切断面（ｙ”、ｚ”）に
対する法線（ｘ”）が機械の切断面（ｙ'''、ｚ'''）に
対する法線に対応する基準方向に沿って配向されるよう
に前記基準面に対する垂直軸（ｚ'''）を中心に第２の
所定の角度（ｇ）で切断支え（３）とそれぞれの単結晶
（２）の相対的回転を実施するための第２の手段（１
１）を備えていることを特徴とする装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の装置において、 切断支え上の各種の単結晶（２）の最も密な集合を可能
にするために単結晶（２）の幾何軸（ｘ）に沿った相対
的並進運動を実施するための第３の手段（１３）と、前
記所定の方向に切断支えの上に単結晶（２）を固定する
ために切断支え（３）と単結晶（２）を接近させるため
のそれぞれの単結晶（２）と切断支え（３）の間に相対
的並進運動を実施するための第４の手段（９）を備えて
いることを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の装置において、 第１の手段が位置決め装置（１）の枠（５）の上部
（６）の上に回転軸に沿って回転するように取り付けら
れ、単結晶（２）を支えるように配置された把持システ
ム（８）と所定の第１の回転角度（ｄ）を決定すること
ができる第１の角度測定手段（１０）とから成り、第２
の手段が前記枠（５）に対して回転自在に取り付けら
れ、その主面が前記基準面と把持システム（８）の回転
軸に対して平行であり、幾何的に定義された位置に切断
支え（３）を維持するように配置された回転プレート
（１１）から成り、前記第２の所定の回転角度（ｇ）を
決定するために第２の角度測定手段が備えられ、第３の
手段が切断支え（３）上にその前後に取り付けられた他
の単結晶とともに最も密な形で単結晶（２）を位置づけ
ることを可能にする前記回転軸（ｘ）に平行な並進機構
（１３）から成り、第４の手段が切断支え（３）と単結
晶（２）の接近を可能にする前記基準面に対して垂直方
向（ｚ'''）の並進機構（９）から成り、切断支え
（３）が基準面と基準方向が機械の作業面（ｘ'''、
ｙ'''）と切断面の法線（ｘ'''）に対応するようにその
切断機械内への位置づけが前記回転プレート上に定義さ
れた幾何的位置に対応して幾何的位置に沿って実施され
るのに適合していることを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 請求項７〜１０のいずれか一つに記載
の装置において、 切断支え（３）および／または位置決め装置（１）がＸ
線発生装置の上に取り付けられるように構成されている
ことを特徴とする装置。
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