JPS63307189A - 単結晶引上装置 - Google Patents
単結晶引上装置Info
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- JPS63307189A JPS63307189A JP14245787A JP14245787A JPS63307189A JP S63307189 A JPS63307189 A JP S63307189A JP 14245787 A JP14245787 A JP 14245787A JP 14245787 A JP14245787 A JP 14245787A JP S63307189 A JPS63307189 A JP S63307189A
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- Pending
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- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 8
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、チョクラルスキー法によって単結晶を引上げ
成長させる単結晶引上装置に係り、特に、単結晶の直径
を制ａするセンサが設けられた構成の単結晶引上装置に
関する。
成長させる単結晶引上装置に係り、特に、単結晶の直径
を制ａするセンサが設けられた構成の単結晶引上装置に
関する。
従来、この種の単結晶引上装置としては、第３図に示す
ようなものが知られている。この図において、１は炉本
体であり、この炉本体１内のほぼ中央部に石英ルツボ２
が設けられている。ぞして、石英ルツボ２は黒鉛サセプ
タ３によって保持されており、この黒鉛サセプタ３の下
端部は下軸４の上端に所定の接合部材によって取付けら
れている。
ようなものが知られている。この図において、１は炉本
体であり、この炉本体１内のほぼ中央部に石英ルツボ２
が設けられている。ぞして、石英ルツボ２は黒鉛サセプ
タ３によって保持されており、この黒鉛サセプタ３の下
端部は下軸４の上端に所定の接合部材によって取付けら
れている。
また、上記下軸４の下端部には結合機構５を介してルツ
ボ回転モータ６及びルツボ昇降モータ７が連結されてお
り、これらのモータ６．７により、石英ルツボ２は所定
方向に回転すると共に、上下方向に移動するようになっ
ている。そして、上記黒鉛サセプタ３の周囲には、上記
石英ルツボ２内のシリコン融液８の温度を制御するヒー
タ９が設置されると共に、このヒータ９と炉本体１との
間には、保温材１０が配置されている。さらに上記炉本
体１の上端には、ゲート弁（図示せず）を介して円筒状
の上部チャンバー１１が着脱自在、に連結されており、
この上部チャンバ−１１の上端には引上ヘッド１２が水
平旋回自在に設けられている。そして、上記引上ヘッド
１２内には、ワイヤ引上機構１３が設けられており、ワ
イヤ引上機構１３からはワイヤケーブル（上軸）１４が
吊り下げられている。このワイ）７引上機構１３には引
上モータ１５が連結されると共に、上記引上ヘッド１２
にはヘッド回転モータ１６が連結されている。
ボ回転モータ６及びルツボ昇降モータ７が連結されてお
り、これらのモータ６．７により、石英ルツボ２は所定
方向に回転すると共に、上下方向に移動するようになっ
ている。そして、上記黒鉛サセプタ３の周囲には、上記
石英ルツボ２内のシリコン融液８の温度を制御するヒー
タ９が設置されると共に、このヒータ９と炉本体１との
間には、保温材１０が配置されている。さらに上記炉本
体１の上端には、ゲート弁（図示せず）を介して円筒状
の上部チャンバー１１が着脱自在、に連結されており、
この上部チャンバ−１１の上端には引上ヘッド１２が水
平旋回自在に設けられている。そして、上記引上ヘッド
１２内には、ワイヤ引上機構１３が設けられており、ワ
イヤ引上機構１３からはワイヤケーブル（上軸）１４が
吊り下げられている。このワイ）７引上機構１３には引
上モータ１５が連結されると共に、上記引上ヘッド１２
にはヘッド回転モータ１６が連結されている。
また、上記ワイヤケーブル１４の下端には種結晶１７を
保持するためのシードホルダ１８が取付けられている。
保持するためのシードホルダ１８が取付けられている。
上記のように構成された単結晶引上装置にあっては、上
記種結晶１７をシリコン融液８に浸漬させた後に、ヘッ
ド回転モータ１６及び引上モータ１５を駆動すると、ワ
イヤケーブル１４が回転しながら引上げられていき、こ
の種結晶１７の上昇に伴ってシリコン単結晶１９が成長
していく。この場合、下軸４はルツボ回転モータ６によ
り上記ワイヤケーブル１４と逆方向に回転させられ、ま
たシリコン単結晶１９の成長に伴い、石英ルツボ２内の
シリコン融液８の液面が低下するため、下軸４はルツボ
昇降モータ７の駆動により適宜上昇せしめられ、上記液
面レベルを一定に保つように操作されている。
記種結晶１７をシリコン融液８に浸漬させた後に、ヘッ
ド回転モータ１６及び引上モータ１５を駆動すると、ワ
イヤケーブル１４が回転しながら引上げられていき、こ
の種結晶１７の上昇に伴ってシリコン単結晶１９が成長
していく。この場合、下軸４はルツボ回転モータ６によ
り上記ワイヤケーブル１４と逆方向に回転させられ、ま
たシリコン単結晶１９の成長に伴い、石英ルツボ２内の
シリコン融液８の液面が低下するため、下軸４はルツボ
昇降モータ７の駆動により適宜上昇せしめられ、上記液
面レベルを一定に保つように操作されている。
ところで、引き上げられていくシリコン単結晶１９の成
長形状は、上端部（トップ）及び下端部（ボトム）にお
いて各々目的とする所要の形状に一致させるのが望まし
く、また、直ｗＡ部においては均一直径とするのが望ま
しい。そして、成長形状を決定するのは、引上速度、融
液温度、シリコン単結晶１９の相対的回転速度、及び融
液液面レベルなどであるから、これらのパラメータを調
整しながらシリコン単結晶１９の形状が所望形状となる
ように制御を行なう必要がある。
長形状は、上端部（トップ）及び下端部（ボトム）にお
いて各々目的とする所要の形状に一致させるのが望まし
く、また、直ｗＡ部においては均一直径とするのが望ま
しい。そして、成長形状を決定するのは、引上速度、融
液温度、シリコン単結晶１９の相対的回転速度、及び融
液液面レベルなどであるから、これらのパラメータを調
整しながらシリコン単結晶１９の形状が所望形状となる
ように制御を行なう必要がある。
そこで、上記従来の単結晶引上装置にあっては、第３図
に示すように、炉本体１の上端部に設けた覗窓１ａから
放射温度計等のセンサ２０を用いてシリコン融液８の液
面のシリコン単結晶１９の下端に接する部分を監視し、
この監視データに基づいてシリコン単結晶１９の直径を
所定の値に制御している。
に示すように、炉本体１の上端部に設けた覗窓１ａから
放射温度計等のセンサ２０を用いてシリコン融液８の液
面のシリコン単結晶１９の下端に接する部分を監視し、
この監視データに基づいてシリコン単結晶１９の直径を
所定の値に制御している。
一方、石英ルツボ２内のシリコン融液８の液面の設定位
置を変えると、ヒータ９等との相対位置関係が変化する
ことにより、引上げられたシリコン単結晶の諸性質（例
えば酸素濃度）が変わることが判明したために、必要と
される単結晶の使用に応じてシリコン融液８の液面の設
定位置を昇降させることが行なわれるようになった。そ
して、この場合、液面の設定位置に応じてセンサ２０の
取付角度を変更する必要がある。例えば、第２図に示す
ように、センサ２０の取付角度がθ１の時から液面位置
がχだけ上昇した場合には、取付角度θ２は、 θ１−勧−１ （Ｊ−χ）／（ｙ−ｄ／２）で求められ
る。ここで、Ｊはセンサ２０と最初の液面位置との距離
、ｙはセンサ２０とシリコン単結晶１９の中心軸との距
離、ｄはシリコン単結晶１９の直径とする。
置を変えると、ヒータ９等との相対位置関係が変化する
ことにより、引上げられたシリコン単結晶の諸性質（例
えば酸素濃度）が変わることが判明したために、必要と
される単結晶の使用に応じてシリコン融液８の液面の設
定位置を昇降させることが行なわれるようになった。そ
して、この場合、液面の設定位置に応じてセンサ２０の
取付角度を変更する必要がある。例えば、第２図に示す
ように、センサ２０の取付角度がθ１の時から液面位置
がχだけ上昇した場合には、取付角度θ２は、 θ１−勧−１ （Ｊ−χ）／（ｙ−ｄ／２）で求められ
る。ここで、Ｊはセンサ２０と最初の液面位置との距離
、ｙはセンサ２０とシリコン単結晶１９の中心軸との距
離、ｄはシリコン単結晶１９の直径とする。
このように、液面位置を上下させると、センサ２０の取
付角度を変更するために上式による演算を行なう必要が
ある。また、一般にセンサ２０は水平方向に移動自在に
設けられているが（特公昭４８−１４８７３号公報参照
）、液面位置の変更に応じてセンサ２０を水平方向に移
動させる場合であっても、演算式を用いて移動量を算出
しなければならない。
付角度を変更するために上式による演算を行なう必要が
ある。また、一般にセンサ２０は水平方向に移動自在に
設けられているが（特公昭４８−１４８７３号公報参照
）、液面位置の変更に応じてセンサ２０を水平方向に移
動させる場合であっても、演算式を用いて移動量を算出
しなければならない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、液面の位置設定を変更する場合に、セ
ンサの移動量が容易に判明し、センサの移動を迅速にか
つ円滑に行なうことができる単結晶引上装置を提供する
ことにある。
とするところは、液面の位置設定を変更する場合に、セ
ンサの移動量が容易に判明し、センサの移動を迅速にか
つ円滑に行なうことができる単結晶引上装置を提供する
ことにある。
上記目的を達成するために、本発明は、単結晶の直径を
制御するためのセンサに、このセンサを上下方向に移動
させる昇降機構を設けたものである。
制御するためのセンサに、このセンサを上下方向に移動
させる昇降機構を設けたものである。
本発明の単結晶引上装置にあっては、液面の位置設定を
変更する際に、その移動量（昇降量）だけ昇降機構によ
ってセンサを上下に移動させる。
変更する際に、その移動量（昇降量）だけ昇降機構によ
ってセンサを上下に移動させる。
以下、第１図に基いて本発明の一実施例を説明する。な
お、本実施例において、第３図に示す従来例と同様の構
成の部分については同符号を付けて説明を省略する。
お、本実施例において、第３図に示す従来例と同様の構
成の部分については同符号を付けて説明を省略する。
図中符号３０は、センサ（放射温度計）２０を支持する
台座であり、この台座３０には、水平方向に、複数のガ
イド棒３１が嵌合されＣいると共に、送りねじ軸３２が
螺合されている。そして、これらのガイド棒３１の両端
にはそれぞれ取付台３３が取付（プられていると共に、
上記送りねじ軸３２が両取付台３３に回転自在に支持さ
れている。
台座であり、この台座３０には、水平方向に、複数のガ
イド棒３１が嵌合されＣいると共に、送りねじ軸３２が
螺合されている。そして、これらのガイド棒３１の両端
にはそれぞれ取付台３３が取付（プられていると共に、
上記送りねじ軸３２が両取付台３３に回転自在に支持さ
れている。
また、一方の取付台３３から突出した送りねじ軸３２の
先端にはモーター３４が連結されており、このモーター
３４により、上記台座３０に支持されたセンサ２０が水
平方向に移動するようになっている。
先端にはモーター３４が連結されており、このモーター
３４により、上記台座３０に支持されたセンサ２０が水
平方向に移動するようになっている。
さらに、」−記名取付台３３は、ガイド軸３５によって
上下（鉛直）方向に移動自在に支持されていると共に、
一方の取付台３３には、ラック３６が取付けられており
、このラック３６に噛合されているピニオン３７により
取付台３３が昇降するようになっている。
上下（鉛直）方向に移動自在に支持されていると共に、
一方の取付台３３には、ラック３６が取付けられており
、このラック３６に噛合されているピニオン３７により
取付台３３が昇降するようになっている。
上記のように構成された単結晶引上装置において、石英
ルツボ内のシリコン融液の設置位置を昇降させた場合に
は、その昇降量に応じてピニオン３７を操作し、ラック
３６を介して取付台３３をガイド軸３５に沿って昇降さ
せる。これにより、取付台３３にガイド棒３１．送りね
じ軸３２２台座３０を介して支持されたセンサ２０は、
上記シリコン融液液面の昇降量に対応して昇降するから
、センサ２０によって、シリコン融液の液面の、シリコ
ン単結晶の下端に接する部分を円滑に監視できる。
ルツボ内のシリコン融液の設置位置を昇降させた場合に
は、その昇降量に応じてピニオン３７を操作し、ラック
３６を介して取付台３３をガイド軸３５に沿って昇降さ
せる。これにより、取付台３３にガイド棒３１．送りね
じ軸３２２台座３０を介して支持されたセンサ２０は、
上記シリコン融液液面の昇降量に対応して昇降するから
、センサ２０によって、シリコン融液の液面の、シリコ
ン単結晶の下端に接する部分を円滑に監視できる。
なお、上記実施例においては、センサ２０を鉛直方向に
移動させる機構としてラック、ピニオンを用いて説明し
たが、これに限らず、例えば、第１図に示ずセンサ２０
の水平方向の移動機構であるモーター３４．送りねじ軸
３２等と同様の機構を用いてもよい。
移動させる機構としてラック、ピニオンを用いて説明し
たが、これに限らず、例えば、第１図に示ずセンサ２０
の水平方向の移動機構であるモーター３４．送りねじ軸
３２等と同様の機構を用いてもよい。
以上説明したように、本発明は、単結晶の直径を制御す
るためのセンサに、このセンサを上下方向に移動させる
昇降ＩＩ栴を設けたものであるから、液面の位置設定を
変更する際に、その移動量（昇降量）だけ昇降機構によ
ってセンサを上下に移動させることにより、センサの移
動を迅速にかつ円滑に行なうことができ、移動量の算出
に特別の演算を行なう必要がないという優れた効果を有
する。
るためのセンサに、このセンサを上下方向に移動させる
昇降ＩＩ栴を設けたものであるから、液面の位置設定を
変更する際に、その移動量（昇降量）だけ昇降機構によ
ってセンサを上下に移動させることにより、センサの移
動を迅速にかつ円滑に行なうことができ、移動量の算出
に特別の演算を行なう必要がないという優れた効果を有
する。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は従来
のセンサの取付角度調整を示す説明図、第３図は単結晶
引上装置の一例を示す概略構成図である。 １・・・炉本体、１９・・・シリコン単結晶、２０・・
・センサ、３６・・・ラック（昇降機構）、３７・・・
ピニオン（昇降機構）。
のセンサの取付角度調整を示す説明図、第３図は単結晶
引上装置の一例を示す概略構成図である。 １・・・炉本体、１９・・・シリコン単結晶、２０・・
・センサ、３６・・・ラック（昇降機構）、３７・・・
ピニオン（昇降機構）。
Claims (1)
- チョクラルスキー法によつて単結晶を引上げ成長させる
際に、炉本体から所定距離離間して単結晶の直径を制御
するためのセンサが設けられてなる単結晶引上装置にお
いて、上記センサに、このセンサを上下方向に移動させ
る昇降機構が設けられたことを特徴とする単結晶引上装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14245787A JPS63307189A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 単結晶引上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14245787A JPS63307189A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 単結晶引上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307189A true JPS63307189A (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=15315760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14245787A Pending JPS63307189A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 単結晶引上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63307189A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5177681A (en) * | 1990-04-27 | 1993-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Roll control system in vehicle admissive of counter steering |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63112493A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-17 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 結晶径測定装置 |
| JPS63239181A (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-05 | Kyushu Denshi Kinzoku Kk | Ｃｚ炉内の結晶直径測定方法 |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP14245787A patent/JPS63307189A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63112493A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-17 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 結晶径測定装置 |
| JPS63239181A (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-05 | Kyushu Denshi Kinzoku Kk | Ｃｚ炉内の結晶直径測定方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5177681A (en) * | 1990-04-27 | 1993-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Roll control system in vehicle admissive of counter steering |
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