JPS59121188A - 半導体結晶引上機の引上装置 - Google Patents
半導体結晶引上機の引上装置Info
- Publication number
- JPS59121188A JPS59121188A JP22987582A JP22987582A JPS59121188A JP S59121188 A JPS59121188 A JP S59121188A JP 22987582 A JP22987582 A JP 22987582A JP 22987582 A JP22987582 A JP 22987582A JP S59121188 A JPS59121188 A JP S59121188A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulling
- shaft
- rotary shaft
- guide
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、チョクラルスキー法（ＣＺ法）による半導体
単結晶引上機の引上装置に関するものである。
単結晶引上機の引上装置に関するものである。
従来のこの種の引上装置は大別１〜て、（１）先端にシ
ードを取付けたワイヤまたはビードチェーン等（以下ワ
イヤとして説明する）を巻上装置によシ巻上げつつ該巻
上装置をワイヤの垂下部を中心に回転させることにより
該ワ・ｒヤを回転させて引上けるワイヤ方式、（２）先
端にシードを取付けた軸を回転させつつ上昇させて引上
げる軸方式とがある。
ードを取付けたワイヤまたはビードチェーン等（以下ワ
イヤとして説明する）を巻上装置によシ巻上げつつ該巻
上装置をワイヤの垂下部を中心に回転させることにより
該ワ・ｒヤを回転させて引上けるワイヤ方式、（２）先
端にシードを取付けた軸を回転させつつ上昇させて引上
げる軸方式とがある。
前記（１）のワイヤ方式は、回転が不安定であると共に
、ワイヤの回転数と長さの関係から固有振動数の影響を
受け、引上げ途中で共振を起こし、引上けが不可能にな
る場合がある。１だ前記（２１の軸方式は、安定した回
転が得られるが、熱による軸の曲りや同軸の交換が困難
であると共に、引上は長さが長くなるとそれに応じて軸
が長くなシ、引上げ時に該軸が」三方へ突出するため装
置の高さが非常に高くなる欠点があり、さらに、引上チ
ャンづと軸とのシールが昇降と回転の２方向であるため
リークを生じ易く、捷たこのリークを避けるため軸の昇
降回転駆動部の全体を引上チャンバ内に納めると同引上
チ↑ンバは真空になされるだめネジ軸などの駆動部の潤
滑および保守の面で不利になる欠点があった。
、ワイヤの回転数と長さの関係から固有振動数の影響を
受け、引上げ途中で共振を起こし、引上けが不可能にな
る場合がある。１だ前記（２１の軸方式は、安定した回
転が得られるが、熱による軸の曲りや同軸の交換が困難
であると共に、引上は長さが長くなるとそれに応じて軸
が長くなシ、引上げ時に該軸が」三方へ突出するため装
置の高さが非常に高くなる欠点があり、さらに、引上チ
ャンづと軸とのシールが昇降と回転の２方向であるため
リークを生じ易く、捷たこのリークを避けるため軸の昇
降回転駆動部の全体を引上チャンバ内に納めると同引上
チ↑ンバは真空になされるだめネジ軸などの駆動部の潤
滑および保守の面で不利になる欠点があった。
本発明は、前記（１） 、 （２）の両方式の欠点を除
失し、装置の高さをより低くできると共に、簡゛凛な駆
動系の組合せによって回転と引上げができ、駆動源を引
上チャンバ外に出してもリークをより確実に防止し得る
と共に、安定した回転と引上げができ固有振動数にも影
響されない引上装置を提供するにある。
失し、装置の高さをより低くできると共に、簡゛凛な駆
動系の組合せによって回転と引上げができ、駆動源を引
上チャンバ外に出してもリークをより確実に防止し得る
と共に、安定した回転と引上げができ固有振動数にも影
響されない引上装置を提供するにある。
以下本発明の一実施例を示す第１図ないし第３図につい
て説明する。引上機本体１は密閉構造になされ、下部は
ルツボ２および図示しない加熱装置などを内蔵した加熱
チャンバ１ａを形成し、上部はルツボ２から単結晶イン
ゴット３を引上げるだめの引上チャンバ１ｂを形成して
いる。
て説明する。引上機本体１は密閉構造になされ、下部は
ルツボ２および図示しない加熱装置などを内蔵した加熱
チャンバ１ａを形成し、上部はルツボ２から単結晶イン
ゴット３を引上げるだめの引上チャンバ１ｂを形成して
いる。
引上チずシバ１ｂ内には、上下に伸びるガイド４゜４が
設けられ、これらのガイド４．４にガイドローラ６を介
して移動台５が昇降自在に係合されている。移動台５に
は、引上ヂャンバｉｂ内の上部に設けたプーリ９に途中
を巻掛けて支持されたワイヤ７を介してバランスウェイ
ト８が連結され、ガイドローラ６および後述するように
移動台５に取付けられているベアリング１１の移動台側
部品を含む移動台５０重量をほぼ零にするようになって
いる。
設けられ、これらのガイド４．４にガイドローラ６を介
して移動台５が昇降自在に係合されている。移動台５に
は、引上ヂャンバｉｂ内の上部に設けたプーリ９に途中
を巻掛けて支持されたワイヤ７を介してバランスウェイ
ト８が連結され、ガイドローラ６および後述するように
移動台５に取付けられているベアリング１１の移動台側
部品を含む移動台５０重量をほぼ零にするようになって
いる。
移動台５には、ベアリング１１ヲ介して回転軸１゜が取
付けられている。この回転軸１０は、前記ガイド４，４
と平行になされ、その軸心がルツボ２のほぼ中心に位置
するように配置されている。回転軸１０の上端にはフレ
キシブルシャフト１２ａが連結されている。このフレキ
シフ゛ルシ丁フト１２ａは前記プーリ９と同軸上に設け
たガイドプーリ１３ヲ介して、第２図に示すように、バ
ランスウェイト８に回転自在に取付けられた軸１４の上
端に連結されている。軸Ｉ４の下端には別のフレキシブ
ルシャフト１２ｂが連結され、同フレギシブルシ丁フト
１２ｂ（は引上チャンバ１ｂの壁に回転自在に取付けた
回転駆動軸Ｉ５に連結され、カップリング１６を介して
引上チャン７＜’ｌｌ）外（て設けた回転駆動源１７に
接続されている。
付けられている。この回転軸１０は、前記ガイド４，４
と平行になされ、その軸心がルツボ２のほぼ中心に位置
するように配置されている。回転軸１０の上端にはフレ
キシブルシャフト１２ａが連結されている。このフレキ
シフ゛ルシ丁フト１２ａは前記プーリ９と同軸上に設け
たガイドプーリ１３ヲ介して、第２図に示すように、バ
ランスウェイト８に回転自在に取付けられた軸１４の上
端に連結されている。軸Ｉ４の下端には別のフレキシブ
ルシャフト１２ｂが連結され、同フレギシブルシ丁フト
１２ｂ（は引上チャンバ１ｂの壁に回転自在に取付けた
回転駆動軸Ｉ５に連結され、カップリング１６を介して
引上チャン７＜’ｌｌ）外（て設けた回転駆動源１７に
接続されている。
寸だ、前記バランスウェイト８の下部には、第３図に示
すように、ワイヤ１８が接続され、このワイヤ１８をバ
ランスウェイトどの下方に設けた巻上ドラムｌ’？に巻
取るようになっている。巻上ドラム１９は巻上駆動軸２
０を介して引上チャンバ１ｂ外に設けた巻上駆動源２１
により正・逆回転を与えられるようになっている。
すように、ワイヤ１８が接続され、このワイヤ１８をバ
ランスウェイトどの下方に設けた巻上ドラムｌ’？に巻
取るようになっている。巻上ドラム１９は巻上駆動軸２
０を介して引上チャンバ１ｂ外に設けた巻上駆動源２１
により正・逆回転を与えられるようになっている。
前記回転軸１０の下端には軸２２が着脱可能に連結され
、該軸２２の下端にシー１２３が取付けられている。
、該軸２２の下端にシー１２３が取付けられている。
次いで本装置の作用について説明する。ます、下端にシ
ード２３を取付けた軸２２を回転軸１０の下端に連結し
た後、巻上駆動源２１を作動させて巻上ドラム１９を逆
転させ、ワイヤ１８、バランスウェイト６、およびワイ
ヤ７を介して移動台５を下降させ、シート２３をルツボ
２内の融液２４中に接触させる。
ード２３を取付けた軸２２を回転軸１０の下端に連結し
た後、巻上駆動源２１を作動させて巻上ドラム１９を逆
転させ、ワイヤ１８、バランスウェイト６、およびワイ
ヤ７を介して移動台５を下降させ、シート２３をルツボ
２内の融液２４中に接触させる。
このとき、回転軸１０の上端に連結されているフレキシ
ブルシャフト１２ａは、その他端がバランスウェイトと
に回転自在に取付けられている軸１４に連結されている
ため、ガイドプーリ１３を介してワイヤ７と同様に移動
し、回転軸１０が移動台５と一体的に下降することを許
す。他方の７レキシプルシ丁フト１２ｂは、たわむこと
によってその上端がバランスウェイト８と共に上昇する
ことを許す。
ブルシャフト１２ａは、その他端がバランスウェイトと
に回転自在に取付けられている軸１４に連結されている
ため、ガイドプーリ１３を介してワイヤ７と同様に移動
し、回転軸１０が移動台５と一体的に下降することを許
す。他方の７レキシプルシ丁フト１２ｂは、たわむこと
によってその上端がバランスウェイト８と共に上昇する
ことを許す。
シード２３が融液２４に接触する前または若干後に回転
駆動源１７ヲ作動させ、カップリング１６、回転駆動軸
１５を介してフレキシブルシ↑フ）１２ｂ＆回転させる
。フレキシブルシャフト１２ｂの回転は、軸１４、フレ
キシブルシャフト１２．ｌｉ介して回転軸１０へ伝達さ
れ、軸２２ヲ介してシード２３を所定の速度で回転させ
る。
駆動源１７ヲ作動させ、カップリング１６、回転駆動軸
１５を介してフレキシブルシ↑フ）１２ｂ＆回転させる
。フレキシブルシャフト１２ｂの回転は、軸１４、フレ
キシブルシャフト１２．ｌｉ介して回転軸１０へ伝達さ
れ、軸２２ヲ介してシード２３を所定の速度で回転させ
る。
前記シード２３には融液２４が単結晶となって付着し、
次第に成長していく。この単結晶の成長に伴って巻上駆
動源２Ｉの速度を制御しつつ巻上ドラムＩ９を回転させ
てワイヤ１とを巻上ければ、この・ツイヤ１８の巻上け
に伴ってバランスウェイト８が下降し、ワイヤ７を介し
て移動台５、回転軸１０および軸２２を介してシード２
３が徐々に上昇し、その下方に単結晶インゴット３が生
成される。
次第に成長していく。この単結晶の成長に伴って巻上駆
動源２Ｉの速度を制御しつつ巻上ドラムＩ９を回転させ
てワイヤ１とを巻上ければ、この・ツイヤ１８の巻上け
に伴ってバランスウェイト８が下降し、ワイヤ７を介し
て移動台５、回転軸１０および軸２２を介してシード２
３が徐々に上昇し、その下方に単結晶インゴット３が生
成される。
この単結晶インゴット３の引上けは、それを支持してい
るシード２３が軸２２を介して回転＠１０に取付けられ
、該回転軸１０はガイドレール４にガイドローラ６を介
して案内されている移動台５に支持されているため、振
れを生ずることなく、゛回転数と引上げ高さの関係から
生ずる固有振動の影響もなく、極めて安定した状態で行
なわれる。
るシード２３が軸２２を介して回転＠１０に取付けられ
、該回転軸１０はガイドレール４にガイドローラ６を介
して案内されている移動台５に支持されているため、振
れを生ずることなく、゛回転数と引上げ高さの関係から
生ずる固有振動の影響もなく、極めて安定した状態で行
なわれる。
また、回転および巻上駆動源Ｉ７，２１を引上チ↑ンバ
１ｂ外に設けても、回転軸１０の回転と引上げのだめの
動力を伝達する回転駆動軸Ｉ５および巻上駆動軸２０は
単に回転するのみであるだめ、確実なシールが可能であ
る。
１ｂ外に設けても、回転軸１０の回転と引上げのだめの
動力を伝達する回転駆動軸Ｉ５および巻上駆動軸２０は
単に回転するのみであるだめ、確実なシールが可能であ
る。
前述した実施例は、軸２２を介してシード２４を回転軸
１０に取付けるようにした例を示したが、回転軸１０を
下方へ延長させてその下端へ直接取付けてもよく、さら
にシード２３から回転軸１０までの距離が短かいため軸
２２の代りにワイヤなどを用いてもよい。また、巻上げ
用のワイヤ１８はバランスウェイト８を介さずに移動台
５に連結してもよく、さらに捷だ該ワイヤ１８は回転軸
１０の上端に回転自在に取付けた図示しない継手に連結
してもよい等、種々変更可能である。
１０に取付けるようにした例を示したが、回転軸１０を
下方へ延長させてその下端へ直接取付けてもよく、さら
にシード２３から回転軸１０までの距離が短かいため軸
２２の代りにワイヤなどを用いてもよい。また、巻上げ
用のワイヤ１８はバランスウェイト８を介さずに移動台
５に連結してもよく、さらに捷だ該ワイヤ１８は回転軸
１０の上端に回転自在に取付けた図示しない継手に連結
してもよい等、種々変更可能である。
以上述べたように本発明によれば、単結晶インゴットの
引上げにワイヤを採用しているため装置の高さを低く押
さえることができ、しかもシードおよび単結晶インゴッ
トはガイドにて案内されている＃動台に係合して振れを
防］にされた回転軸により比較的短かい距離を置いて支
持されるため極めて安定した支持ができ、回転数を高め
ても固有振動の影響を受けることはない。また、回転お
よび巻」二駆動系は共に回転のみを行なう回転および巻
上駆動軸にて動力伝達が行なわれるため、シールや潤滑
がより簡単で確実にできる等の効果７５玉得られる。
引上げにワイヤを採用しているため装置の高さを低く押
さえることができ、しかもシードおよび単結晶インゴッ
トはガイドにて案内されている＃動台に係合して振れを
防］にされた回転軸により比較的短かい距離を置いて支
持されるため極めて安定した支持ができ、回転数を高め
ても固有振動の影響を受けることはない。また、回転お
よび巻」二駆動系は共に回転のみを行なう回転および巻
上駆動軸にて動力伝達が行なわれるため、シールや潤滑
がより簡単で確実にできる等の効果７５玉得られる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図の１１− ｍ線による断面図１、第３図は第１図のｍ
−ｍ線による断面図である。 １ 引上機本体、１ａ・−加熱チ丁ンノ（，１ｂ
引上 チ 丁 ン ）く 、 ２
・ ル ン ボ 、３−・単結晶インコ°
ノド、 ４・・ −力゛イド、５−・移動台、 ６
ガイドローラ、７、 ＋ｇ・・−・・ワイヤ、 ８
・・・ノくランスウェイト、９− ・プーリ、 １０
・−・回転軸、 １１・・−・ベア１）ング １２ａ
、 １２ｂ・・・−７レキシブルシ丁フト、１３・
−・−・ガイドプーリ、１４・・・・・軸、Ｉ５・−・
回転駆動軸、 １７・・・・・・回転駆動源、 Ｉ９・
・・−・・巻上ドラム、２０・・・・・巻上駆動軸、２
１・・−・巻上駆動源、２２・・・−・軸、２３・−・
・シード、２４・・・・・融液。 出願人 東芝機械株式会社 才１区 才２図
図の１１− ｍ線による断面図１、第３図は第１図のｍ
−ｍ線による断面図である。 １ 引上機本体、１ａ・−加熱チ丁ンノ（，１ｂ
引上 チ 丁 ン ）く 、 ２
・ ル ン ボ 、３−・単結晶インコ°
ノド、 ４・・ −力゛イド、５−・移動台、 ６
ガイドローラ、７、 ＋ｇ・・−・・ワイヤ、 ８
・・・ノくランスウェイト、９− ・プーリ、 １０
・−・回転軸、 １１・・−・ベア１）ング １２ａ
、 １２ｂ・・・−７レキシブルシ丁フト、１３・
−・−・ガイドプーリ、１４・・・・・軸、Ｉ５・−・
回転駆動軸、 １７・・・・・・回転駆動源、 Ｉ９・
・・−・・巻上ドラム、２０・・・・・巻上駆動軸、２
１・・−・巻上駆動源、２２・・・−・軸、２３・−・
・シード、２４・・・・・融液。 出願人 東芝機械株式会社 才１区 才２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ］ 半導体結晶引上機において、引」二方向に対して平
行に設けられたガイドと、同ガイドに移動可能（（係合
された移動台と、同移動台の重量を排除するために上方
に設けられたプーリに巻掛けられたローブ等を介して移
動台に連結されたバランスウェイトと、引上方向に対し
平行に配置して前記移動台に回転自在に取付けられた回
転軸と、同回転軸の上端にフレキシブルシ丁フトを介し
て接続された回転駆動手段と、ローブ等を介して前記回
転軸に回転Φ→可能 、 ゛、：音呼に連結さ
れた巻上ドラムとからなシ、前記回転軸の下端に 令す十４シードを取付けるようにした半導体結晶引上機
の引上装置。 ２ 回転駆動手段および巻上ドラムの駆゛動源が、引上
機のチャンバ外に設けられ、フレキシブルシ丁フトと巻
上ドラムに回転のみ可能な駆動軸を介して連結されてい
る特許請求の範囲第１項記載の引上装置。 ３ 巻上ドラムがバランスウェイトを介して移動台に連
結されている特許請求の範囲第１または２項記載の引上
装置。 ４ フレキシブルシャフトが、速中まで移動台とバラン
スウェイトを連結するローブと平行に設けられ、バラン
スウェイトに回転自在に取付けられた軸を介して回転駆
動源に連結されている特許請求の範囲第１．２４たけ３
項記載の引」二装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22987582A JPS59121188A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 半導体結晶引上機の引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22987582A JPS59121188A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 半導体結晶引上機の引上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121188A true JPS59121188A (ja) | 1984-07-13 |
Family
ID=16899068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22987582A Pending JPS59121188A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 半導体結晶引上機の引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121188A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113684531A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-23 | 连城凯克斯科技有限公司 | 一种籽晶提升自平衡升装置 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22987582A patent/JPS59121188A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113684531A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-23 | 连城凯克斯科技有限公司 | 一种籽晶提升自平衡升装置 |
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