JPH1067595A - 単結晶を引上げる装置 - Google Patents

単結晶を引上げる装置

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JPH1067595A
JPH1067595A JP9084755A JP8475597A JPH1067595A JP H1067595 A JPH1067595 A JP H1067595A JP 9084755 A JP9084755 A JP 9084755A JP 8475597 A JP8475597 A JP 8475597A JP H1067595 A JPH1067595 A JP H1067595A
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platform
supported
legs
pulling
crucible
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JP9084755A
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Winfried Schulmann
シュルマン ヴィンフリート
Helmut Dr Kaiser
カイザー ヘルムート
Franz Thimm
ティム フランツ
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Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
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Leybold AG
Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い剛度を有し、安価に製造でき、すべての
ユニットに楽に接近可能で、完成結晶を問題なしに引上
げ可能な装置を提供する。 【解決手段】 下部支持架構３２が、支柱３７、３
７′、３７″、３７″′に支えられたプラットフォーム
３８より形成され、真空室３３を保持するほぼ方形のプ
ラットフォーム３８が、４つのかどのうちの３つのかど
で、別の脚３９、３９′、３９″に支えられ、これら３
本の鉛直に延びる等長の脚が、共に、フレーム４０によ
り保持され、直角３角形のこのフレームが水平方向に延
び、フレーム４０からプラットフォーム３８上へ投影さ
れる面が、プラットフォーム面積のほぼ半分を占め、脚
３９、３９′、３９″の少なくとも１個に横腕４１が支
承され、この横腕にロックチャンバ３６が取付けられ、
このロックチャンバが、脚３９、３９′、３９″と平行
に真空室３３のほぼ蓋４２のところまで延びるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、るつぼ内の溶融物
から、真空下で、又は保護ガス下で減圧して単結晶を引
上げる装置であって、支持架構に支えられた真空室内の
るつぼが、るつぼ支持ボルト上に配置され、加熱素子の
熱放射によって加熱可能であり、また、引上げ部材が溶
融物の上方に備えられ、この引上げ部材を用いて、結晶
が溶融物表面から、支持架構に対し側方へ旋回可能な上
方のロックチャンバ内へ引上げ可能であり、更に、分離
装置が備えられ、この分離装置が、結晶と引上げ部材と
の間に配置され、引上げ部材から結晶を分離できる形式
のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶を引上げる装置は、通常、金属管又
は金属成形材から成る架台又は支持構造物を有してお
り、この架台又は支持構造物に、引上げ工程に必要なユ
ニット、例えば真空室、ロックゲート、ロックチャン
バ、引上げ部材等が取付けられている。
【０００３】例えば、るつぼを使用しない帯域溶融用の
一装置（ドイツ連邦共和国特許第１２９０１１７号明細
書）が、公知である。この装置は、２つの垂直の案内支
柱から成り、これらの案内支柱が台座上に固定され、案
内支柱の上方は横控えによって互いに連結され、この横
控えが、ロッド保持具を有する２個の腕によって支持さ
れ、これらの腕が、相互に、かつまた定置加熱装置に対
して移動可能であり、しかも、これらの腕が差動歯車装
置と接続されており、更にまた、前記２つの案内支柱に
は、２つの支持部材が備えられ、これらの支持部材が、
ねじ山を介して、上部では横控えに、下部では台座に固
定され、案内支柱に対して、かつまた互いに対して斜め
に延びており、更に、案内支柱が、支持部材に向かって
開放するスリットの形状の各１つの、高さの等しいフレ
クタ（Biegegelenk)を介して、台座と結合されている。
【０００４】この公知の装置は、きわめて大きな結晶を
引上げる装置には適していない。なぜなら、その種の大
型装置の個別のユニットは、かさ高すぎ、かつ重すぎ
て、操作員が、公知の支持構造物内へ組付けることは、
ほとんど不可能だからである。
【０００５】また、２つの操作プラットフォームを有す
る立体支持構造物も公知である（ドイツ連邦共和国実用
新案第９２１５７８０．７号明細書“ＧＭ９２１５７８
０．７”）。この立体支持構造物は、特に、材料の溶
融、鋳造、微粒化のいずれか又はすべてを行うためのも
ので、少なくとも１つの排気可能又はプロセスガス充填
可能な処理チャンバを有している。また、２つの操作プ
ラットフォームの底面が、それぞれ等しい大きさの直角
３角形の面を形成し、これらの３角形の面が、２つの水
平の、互いに平行な平面内に設けられている。
【０００６】また、鉛直に配置され、据付け面上に支持
された支柱又は取付け台によって、互いに間隔をおい
て、前記２つの操作プラットフォームが保持されてお
り、これらの支柱又は取付け台が、それぞれ、支持体に
固定され、これらの支持体が、操作プラットフォームを
仕切り、かつ枠付けし、水平方向に延びている。
【０００７】また、取付け台のうちの２つが、それぞ
れ、支持体の外端部に固定され、これら支持体外端部
が、直角２等辺３角形として構成された２つの操作プラ
ットフォームの底辺（Grundseiten）を形成している。
【０００８】また、更に１対の隣接する取付け台が、前
記２つの支持体のそれぞれ中央部分に備えられ、かつ支
持体に固定配置されている。
【０００９】また、第３の対の取付け台が、双方の支持
体対の連結箇所の区域に備えられ、これら支持体対が、
平らな３角形面として構成された操作プラットフォーム
の脚（直角を挟む辺）を形成している。
【００１０】また、支持構造物の双方の操作プラットフ
ォームには、格子状に控えが差し渡され、これら控え
が、それぞれ、脚を形成する支持体対と平行に延びてい
る。
【００１１】更に、それぞれ隣接する控え及び又は隣接
する支持体によって形成される枠組みの開口部が、床
板、グリッド、格子のいずれかによって覆われ、これら
と取外し可能に結合されている。
【００１２】更に、据え付け面上に支えられるか、控え
により保持されるかした溶融装置、鋳造装置、微粒化装
置のいずれかの処理チャンバ及び又は部材が、１つ以上
の枠組み開口部を貫通し突出している。
【００１３】この公知の立体支持構造物は、特に細長
く、しかも極端に丈の高い装置、例えば結晶を引上げる
装置には、適していない。なぜなら、一つには、この立
体支持構造物が必要とする底面積が、過度に大きく、二
つには、重量のある装置部分を水平移動させるための旋
回腕を支承することは不可能だからである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、冒頭に述べた形式の装置を次のように構成するこ
とにある。すなわち、公知装置の欠点が除去され、かつ
また高い剛度を有し、しかも安価に製造でき、すべての
ユニットに楽に接近可能であり、そして特に、完成結晶
を問題なしに取出し得るようにするのである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明によれは、下部支持架構が、支柱に支持されたプラッ
トフォームより形成され、しかも、真空室を保持するほ
ぼ方形のプラットフォーム上には、その４つのかどのう
ちの３つのかどのところで、別の脚が支えられ、これら
３本の鉛直方向に延びる、長さの等しい脚が、その上端
で、水平方向へ延びる直角３角形状のフレームによって
一緒に保持されており、このフレームからプラットフォ
ーム上へ投影される面が、プラットフォームの面積のほ
ぼ半分を占めており、脚の少なくとも１つに横腕又は旋
回腕が支承されており、この横腕又は旋回腕にロックチ
ャンバが取付けられ、このロックチャンバが、脚と平行
に真空室のほぼ蓋のところまで延びている。
【００１６】このほかの詳細及び特徴は、請求項２以下
の各項に記載され特徴付けされている通りである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明には、きわめて種々の実施
例が可能である。以下では、そのうちの２例を添付図面
につき説明する。
【００１８】図１に示した装置は、主として、ほぼ方形
のプラットフォーム３８のかどに配置された合計４個の
支柱３７を有する下部支持架構３２と、プラットフォー
ム３８上に保持された、蓋４２付きの真空室３３と、有
利には延長された支柱３７′、３７″、３７′″として
構成され、直角３角形状のフレーム４０により連結保持
された合計３個の脚３９、３９′、３９″から成る上部
支持架構４３と、フレーム４０上に支えられた引上げ部
材３５と、旋回腕４１によって保持されたロックチャン
バ３６とから成っている。この場合、旋回腕４１は、脚
３９上に支承されている旋回支承部４４に固定されてい
る。真空室３３内には、溶融物を有するるつぼが配置さ
れ、この溶融物からは、結晶が、ロックゲートを経てロ
ックチャンバ３６内へ、それも引上げ部材３５によって
引上げられる。引上げ工程が完了すると、引上げ部材３
５は、ロックチャンバ内に浮遊する結晶から分離され、
ロックゲート４５が閉じられる。ロックゲートの閉鎖
後、ロックチャンバ３６は、矢印方向Ａへ旋回する。そ
れも、結晶がロックチャンバから取出されて、下方へ、
真空室の横を通過して搬出され得るところまで、旋回す
る。
【００１９】図２の実施例の場合は、格子状の管フレー
ムとして構成された４脚の下部支持架構１上へ、３角形
の頂部フレーム３がねじ固定されている。下部支持架構
１からは、３個の支柱が、ロックゲート２を経て更に上
方へ延びている。頂部フレーム３上へは、引上げ送り４
（ロッド送り又はロープ送り）が載置されている。るつ
ぼ部材５並びにゲート弁６及びロックゲート２は、支柱
７を介して、下部支持架構１の横連結部材８上に支承さ
れている。横連結部材８上には、同じように、環状磁石
１０又はその昇降装置９が支承されている。横連結部材
８は、環状磁石１０を装置の保守又は清掃の目的で降下
させ得るように構成され、配置されている。るつぼの送
り１１は、下部支持架構１の下方の横連結部材１２に支
えられている。るつぼ部材５、ゲート弁６、ロックゲー
ト２は、ベローズ１３を介して、振動技術的にも位置的
にも、送り４、１１との接続を断たれている。この結
果、るつぼ部材５、６、２に発生する振動及び位置変化
よる、引上げ工程への有害な影響は生じない。
【００２０】下部支持架構１の、上方へ延長されている
支柱３９、３９′、３９″へは、異なる機能部材を組付
けることができる。例えば、ロックゲート２及びゲート
弁６、るつぼ部材５、結晶頸部（Kristallhals）の分離
機構、結晶の受容装置等のための特殊な構成の操作装置
１４や、るつぼ部材５及び又はるつぼ５内部の加熱帯域
部材１６のための操作装置１５である。同じく、装入装
置やドーピング装置等の付加装置も組付け可能である。
【００２１】下部支持架構は、清掃・保守目的の中間足
場の組付けにも適している。
【００２２】図３の実施例の場合、下部支持架構１の右
後方の支柱に操作装置が組付けられている。この装置
は、旋回支承部１７、線形案内１８、昇降ユニット１
９、旋回ユニット２０、横腕２１から成っている。横腕
２１は、清掃・保守目的及び又はロックゲート２２から
の結晶取出し部２４に好都合な位置へ、ロックゲート２
２及び又はゲート弁２３を上昇及び又は旋回させるのに
役立つ。
【００２３】リフトユニット１９の操作によって、ロッ
クゲート２２及び又はゲート弁２３が持上げられる。旋
回ユニット２０の操作によって、ロックゲート２２又は
ゲート弁２３を、るつぼ部材から離れる方向へ旋回さ
せ、接近可能な位置へ移動させることができる操作装置
は、旋回支承部２８と横腕２９とから成っている。操作
装置は、また加熱帯域部材、るつぼ部材、磁石、結晶取
出し部のいずれか又はすべてのための操作モジュール３
０を受容するのに役立っている。
【００２４】横腕１３には、相応の操作モジュール３０
（例えば加熱帯域部材）が懸架されている。横腕１３
は、リフトユニット２７と旋回ユニット２８とによっ
て、所定取出し位置へ移動せしめられる。操作モジュー
ル３０は、所定構成部品３１を有している。その場合、
構成部品３１を、符号２７、２８の部材を介して、るつ
ぼから取出し、接近しやすい好都合な位置へ旋回させ、
取降ろすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】４脚の下部支持架構と３脚の上部支持架構とを
有する本発明の装置の斜視図である。
【図２】支持架構が別のユニット及び操作装置を有す
る、図１と類似の装置の斜視図である。
【図３】図２と類似の装置の２つの側面図で、互いに１
３５°だけ旋回させて示した図である。
【符号の説明】
１ 下部支持架構 ２、４５ ロックゲート ３ 頂部フレーム ４ 引上げ送り ５、３３ 真空室 ６、２３ ゲート弁 ７ 支柱 ８、１２ 横連結部材 ９ 昇降装置 １０ 環状磁石 １１ るつぼの送り １３ ベローズ １４、１５ 操作装置 １６ 加熱帯域部材 １７、２５、４４ 旋回支承部 １８、２５ 線形案内 １９、２７ リフトユニット ２０、２８ 旋回ユニット ２１、２９、４１ 横腕 ２２、３６ ロックチャンバ ２４ 結晶取出し部 ３０ 操作モジュール ３１ 構成部品 ３２ 下部支持架構 ３４ るつぼ支持ボルト ３７ 支柱 ４０ 頂部フレーム ４２ 蓋 ４３ 上部支持架構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィンフリート シュルマン ドイツ連邦共和国 クラインオストハイム ハイデルベルガー シュトラーセ ３ (72)発明者 ヘルムート カイザー ドイツ連邦共和国 ブルーフケーベル イ ンネラー リング １ツェー (72)発明者 フランツ ティム ドイツ連邦共和国 アルツェナウ アム バッハグラーベン ７

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 るつぼ内の溶融物から、真空下で、又は
    保護ガス下で減圧して単結晶を引上げる装置であって、
    支持架構（１、３２）に支持された真空室（５、３３）
    内のるつぼが、るつぼ支持ボルト（１１、３４）上に配
    置され、加熱素子の熱放射によって加熱可能であり、ま
    た、引上げ部材（４、３５）が溶融物の上方に備えら
    れ、この引上げ部材（４、３５）を用いて、結晶が溶融
    物表面から、支持架構（１、３２）に対し側方へ旋回可
    能な上方のロックチャンバ（２２、３６）内へ引上げ可
    能であり、更に、分離装置が備えられ、この分離装置
    が、結晶と引上げ部材（４、３５）との間に配置され、
    引上げ部材（４、３５）から結晶を分離し得る形式のも
    のにおいて、 下部支持架構（１、３２）が、支柱（３７、３７′、３
    ７″、３７″′）に支持されたプラットフォーム（８、
    ３８）より形成され、しかも、真空室（５、３３）を保
    持するほぼ方形のプラットフォーム（８、３８）上に
    は、その４つのかどのうちの３つのかどのところで、別
    の脚（３９、３９′、３９″）が支えられ、これら３本
    の鉛直方向に延びる、長さの等しい脚（３９、３９′、
    ３９″）が、その上端で、水平方向へ延びる直角３角形
    状のフレーム（３、４０）によって一緒に保持されてお
    り、このフレーム（３、４０）からプラットフォーム
    （８、３８）上へ投影される面が、プラットフォームの
    面積のほぼ半分を占めており、脚（３９、３９′、３
    ９″）の少なくとも１つに横腕又は旋回腕（２１、２
    ９、４１）が支承されており、この横腕又は旋回腕にロ
    ックチャンバ（２２、３６）が取付けられ、このロック
    チャンバが、脚（３９、３９′、３９″）と平行に真空
    室（５、３３）のほぼ蓋（４２）のところまで延びてい
    ることを特徴とする、単結晶を引上げる装置。
  2. 【請求項２】 下部支持架構（３２）の３つの支柱（３
    ７′、３７″、３７″′）が、プラットフォーム（３
    ８）を越えて延長され、上部支持架構（４３）の３つの
    脚（３９、３９′、３９″）を形成している、請求項１
    記載の装置。
  3. 【請求項３】 脚（３９）のうち少なくとも１つが、垂
    直の旋回支承部（４４）の軸を形成し、この旋回支承部
    には、水平方向に延びる旋回腕（４１）が取り付けら
    れ、この旋回腕（４１）が、ロックチャンバ（３６）を
    保持している、請求項１又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】 プラットフォーム（３８）又は横連結部
    材（８）に、昇降装置（９）が支持されており、この昇
    降装置（９）を介して、真空室を包囲している環状磁石
    （１０）が垂直方向に移動可能である、請求項１から３
    までのいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】 るつぼ又は真空室（５、３３）がプラッ
    トフォーム（３８）又は横連結部材（８）上に支えられ
    ている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装
    置。
JP9084755A 1996-04-03 1997-04-03 単結晶を引上げる装置 Pending JPH1067595A (ja)

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DE19613282.7 1996-04-03
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JPH1067595A true JPH1067595A (ja) 1998-03-10

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JP9084755A Pending JPH1067595A (ja) 1996-04-03 1997-04-03 単結晶を引上げる装置

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US (1) US5846322A (ja)
EP (1) EP0799913B1 (ja)
JP (1) JPH1067595A (ja)
KR (1) KR100229342B1 (ja)
DE (2) DE19613282A1 (ja)
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