TWI426163B - Single crystal pulling device and crucible support device - Google Patents

Description

單結晶拉引裝置及坩堝支撐裝置

本發明係有關於一種藉恰克拉魯斯奇法製造例如矽或藍寶石等單結晶時使用之單結晶拉引裝置及坩堝支撐裝置。

先前，自施加在拉引軸上之重量隨時算出單結晶的直徑，依據該算出結果，調整單結晶之直徑到期望數值之方法係眾所周知(例如參照日本特開2010-120789號公報及日本特開2005-231958號公報)。在執行這些方法時，需要一邊持續測量重量一邊能拉引單結晶之單結晶拉引裝置。在第5圖中，表示這種單結晶拉引裝置之一例。

第5圖所示單結晶拉引裝置X1係用於自設於氣密容器92內之坩堝92a拉引單結晶91者，包括拉引軸93、支撐拉引軸93之軸支撐部94、支撐軸支撐部94之支撐部95及移動支撐部95之驅動機構96。在支撐部95設有隨時量測施加在軸支撐部94上之重量之秤重傳感器95a。如此一來，當設置秤重傳感器95a在氣密容器92外側時，能很容易簡化氣密容器92之構造，包括能減少成本之優點。

為了保持氣密容器92內之氣壓，在與氣密容器92拉引軸93之接觸部分，設有例如密封環92b。藉密封環92b與拉引軸93間之摩擦，以秤重傳感器95a檢出之重量有時會不正確。

因此，例如有使用如第6圖所示之單結晶拉引裝置X2。單結晶拉引裝置X2係在氣密容器92與軸支撐部94之間，設有風箱等可上下伸縮之筒體97。當使用這種構造時，與單結晶拉引裝置X1不同，能防止軸線方向之摩擦力施加在拉引軸93。

但是，當例如製造藍寶石單結晶時，有時氣密容器92內之氣壓會大幅降低。在這種情形下，於單結晶拉引裝置X1,X2兩者中，對應氣密容器92內與大氣壓之氣壓差，力量會施加在軸支撐部94，以秤重傳感器95a檢出之重量有時會不正確。

又，為了例如確認在坩堝92a內殘留多少單結晶91原料，有時坩堝92a被測量重量之坩堝支撐裝置支撐。即使在這種情形下，當氣密容器92內與大氣壓之氣壓差很大時，有時會產生與上述問題相同之問題。

而且，當在軸線方向上拉引較長的單結晶時，在單結晶拉引裝置X2中，筒體97會被拉引伸張。此時，有時筒體97拉伸軸支撐部94之力量會大到無法忽視之程度。在這種情形下，會產生以秤重傳感器95a檢出之重量不正確之問題。

本發明係依據上述情事所研發出者，其課題在於提供一種可較正確測量重量之單結晶拉引裝置及坩堝支撐裝置。

依本發明第1側面提供之單結晶拉引裝置，其包括：氣密容器；拉引軸，拉引在前述氣密容器內成長之單結晶；軸支撐部，支撐前述拉引軸；以及支撐體，具備檢出施加在前述軸支撐部上之重量之重量檢出機構，支撐前述軸支撐部；藉沿著前述拉引軸軸線方向移動前述支撐體，拉引前述單結晶，其特徵在於：前述軸支撐部具備支撐前述拉引軸之本體部、及連結在前述本體部之被支撐部，前述支撐體包括支撐前述被支撐部之支撐部、及配置於在前述軸線方向上，比前述被支撐部還要上方之延長部，其包括：第1筒體，設於前述延長部與前述被支撐部之間，可在前述軸線方向伸縮，同時內部空間被氣密；第2筒體，構成係包圍前述拉引軸，可在前述軸線方向伸縮，前述軸線方向中之上端被固定於前述本體部，同時內部空間被氣密，而且，與前述氣密空間之內部空間相通；以及配管，連結前述第1筒體與前述第2筒體。

在本發明之最佳實施形態中，前述第1筒體包括固定在前述被支撐部之第1固定環，前述第2筒體包括固定於前述本體部之第2固定環，前述第1筒體與前述第2筒體之內徑相同。

在本發明之最佳實施形態中，前述支撐體具備包括插入前述拉引軸之開口之座部，前述第2筒體前述軸線方向中之下端固定於前述座部，包括設於前述座部與前述氣密容器間，而且，包圍前述拉引軸，與前述氣密容器內部空間相通之第3筒體。

在本發明之最佳實施形態中，前述配管設為連接前述延長部與前述第2固定環。

在本發明之最佳實施形態中，前述第3筒體包括固定在前述座部之第3固定環，前述配管設為連接前述延長部與前述第3固定環。

在本發明之最佳實施形態中，前述第1筒體被配置成在前述軸線方向視之時，與前述拉引軸重疊。

依本發明第2側面提供之單結晶拉引裝置，其包括：氣密容器；坩堝，被收容於前述氣密容器內；支撐軸，支撐前述坩堝；軸支撐部，支撐前述支撐軸；以及支撐體，具備檢出施加在前述軸支撐部上之重量之重量檢出機構，支撐前述軸支撐部，其特徵在於：前述軸支撐部具備支撐前述拉引軸之本體部、及連結在前述本體部之被支撐部，前述支撐體包括支撐前述被支撐部之支撐部、及配置於在前述軸線方向上，比前述被支撐部還要下方之延長部，其包括：第1筒體，設於前述延長部與前述被支撐部之間，可在前述軸線方向伸縮，同時內部空間被氣密；第2筒體，構成係包圍前述拉引軸，可在前述軸線方向伸縮，前述軸線方向中之下端被固定於前述本體部，同時內部空間被氣密，而且，與前述氣密空間之內部空間相通；以及配管，連結前述第1筒體與前述第2筒體。

在本發明之最佳實施形態中，前述第1筒體包括固定在前述被支撐部之第1固定環，前述第2筒體包括固定於前述本體部之第2固定環，前述第1筒體與前述第2筒體之內徑相同。

在本發明之最佳實施形態中，前述支撐體具備包括插入前述拉引軸之開口之座部，前述第2筒體前述軸線方向中之上端固定於前述座部，包括設於前述座部與前述氣密容器間，而且，包圍前述拉引軸，與前述氣密容器內部空間相通之第3筒體。

在本發明之最佳實施形態中，前述配管設為連接前述延長部與前述第2固定環。

在本發明之最佳實施形態中，前述第3筒體包括固定在前述座部之第3固定環，前述配管設為連接前述延長部與前述第3固定環。

在本發明之最佳實施形態中，前述第1筒體被配置成在前述軸線方向視之時，與前述支撐軸重疊。

本發明其他特徵及優點，由以下發明實施形態之說明，可以更加明瞭。

第1圖係表示依據本發明第1實施形態之單結晶拉引裝置構造圖。第1圖所示單結晶拉引裝置A1包括氣密容器2、拉引軸3、軸支撐部4、支撐體5、驅動機構6、第1筒體71、第2筒體72、第3筒體73及配管74。第1圖中之z方向係拉引軸3之軸線方向，單結晶拉引裝置A1係沿著作為鉛直方向之z方向，透過拉引軸3拉引單結晶1者。x方向係與z方向直交之方向，在第1圖中之x方向右側端包括保持單結晶拉引裝置A1之基柱8。基柱8固定在大型機械材料上，前述大型機械材料例如可使單結晶拉引裝置A1繞z軸線方向旋轉，或者，水平移動。在本實施形態中，說明單結晶1為藍寶石單結晶之情形。

單結晶1係藉成長安裝於拉引軸3尖端之種結晶而形成者，包括隨著遠離拉引軸3而直徑慢慢變大之肩部11、及直徑概略一定之直胴部12。

氣密容器2包括用於插入拉引軸3之開口部21，收容坩堝22。坩堝22係例如銥製，填充有作為藍寶石原料之氧化鋁。坩堝22藉例如設於氣密容器2內之電阻加熱裝置25加熱，成為超過氧化鋁熔點之2000～2200℃。電阻加熱裝置25例如連接在未圖示之演算裝置上，接受對應單結晶1重量之控制。前述演算裝置調整坩堝22內氧化鋁熔液23之溫度，使得單結晶1肩部11及直胴部12之直徑成為期望值。氣密容器2內側之壓力成為例如0.1kPa～3 kPa。

拉引軸3係用於一邊旋轉單結晶1一邊拉引者，在z方向中之上端部，設有比下方部分要粗之粗徑部31。粗徑部31透過皮帶312連結在旋轉馬達311。而且，粗徑部31被軸支撐部4支撐。旋轉馬達311也係藉前述演算機構控制者。

軸支撐部4包括：本體部41，沿著直交z方向之平面成板狀形成；連結部42，自本體部41往z方向立起；以及被支撐部43，自連結部42之z方向上端往x方向突出。本體部41包括插入拉引軸3較細部分之穿孔411。穿孔411內徑比拉引軸3粗徑部31之外徑還要小，本體部41係可旋轉地支撐拉引軸3。連結部42係連結本體部41之x方向中之第1圖中左端與被支撐部43之第1圖中左端，呈板狀或棒狀之構件。被支撐部43形成平行本體部41之板狀。

支撐體5包括：座部51，連結在驅動機構6；支柱52，自座部51往z方向立起；延長部53，自支柱52第1圖中上端延伸；以及支撐部54，支撐軸支撐部4。在座部51形成有用於插入拉引軸3之開口511。座部51隨著驅動機構6之動作，於z方向上下。支柱52之z方向中之下端固定在座部51，支柱52與座部51成一體地上下移動。延長部53在z方向中，形成與被支撐部43相向之板狀。延長部53形成有貫穿z方向之第1細孔531。支撐部54形成在下方與本體部41相向，在上方與被支撐部43相向之板狀，如第1圖所示，其係自z方向下側支撐被支撐部43之部分。在支撐部54上表面搭載有秤重傳感器541。秤重傳感器541係本發明中之重量檢出機構，隨時量測施加在構成軸支撐部4之本體部41上之重量。上述演算裝置使用以秤重傳感器541測量之重量，控制電阻加熱裝置25等。

驅動機構6係包括例如藉伺服馬達旋轉之螺桿者，包括隨著螺桿之旋轉而在z方向上下之可動部61。可動部61連結在支撐體5。在這種驅動機構6中，藉控制伺服馬達之動作，支撐體5之上升速度可自由調整。前述演算裝置也調整驅動機構6之動作，使得直胴部12的直徑成為期望值。

第1筒體71係例如風箱，設於延長部53與被支撐部43之間。在第1筒體71之z方向上端設有固定環711，保持氣密地固定在延長部53下表面。在第1筒體71之z方向下端設有固定環712，保持氣密地固定在被支撐部43上表面。第1筒體71之構成係固定環711,712間之部分可上下伸縮。而且，第1筒體71只要可如秤重傳感器541在z方向變形之長度伸縮即可，具體說來，其伸縮幅度係1～2mm左右。

第2筒體72係例如風箱，設於本體部41與座部51之間，使得包圍拉引軸3。在第2筒體72之z方向上端設有固定環721，保持氣密地固定在本體部41下表面。在第2筒體72之z方向下端設有固定環722，包圍座部51開口且保持氣密地固定在座部51。第2筒體72之構成係固定環721,722間之部分可上下伸縮。而且，第2筒體72只要可如秤重傳感器541在z方向變形之長度伸縮即可，具體說來，其伸縮幅度係0.1mm左右。

前述4個固定環711,712,721,722皆係自z方向視之成圓環狀，最好其內徑相同。

第3筒體73係例如風箱，設於氣密容器2與座部51之間，使得包圍拉引軸3。在第3筒體73於z方向上下包括固定環731,732，固定環731,732間之部分可上下伸縮。第3筒體73僅能伸縮如自坩堝22拉引單結晶1之長度，具體說來，其伸縮幅度係300mm左右。

固定在第3筒體73上部之固定環731，保持氣密地固定在座部51下表面，固定在第3筒體73下部之固定環732，保持氣密地固定在氣密容器2開口部21。在固定於第3筒體73上部之固定環731，設有貫穿徑向且連接內部之第2細孔733。第2細孔733連接在配管74。

第2筒體72及第3筒體73之內側空間係與外部氣體斷絕，與氣密容器2之內部空間相同氣壓。

配管74被設成連接第2細孔733與第1細孔531。筒體71內側之氣壓藉配管74，與筒體72及筒體73之內側空間相同，亦即，與氣密容器2內之氣壓相同。

接著，說明本實施形態單結晶拉引裝置A1之作用。

在這種單結晶拉引裝置A1中，於軸支撐部4下端安裝有第2筒體72及第3筒體73，在軸支撐部4上端安裝有第1筒體71，第1筒體71、第2筒體72及第3筒體73藉配管74而內壓相同。在本實施形態中，第1筒體71、第2筒體72及第3筒體73之內壓係與氣密容器2內之氣壓同為0.1kPa～3 kPa，比大氣壓還要小。因此，於本體部41處，在與第2筒體72內側空間之接觸面積上，乘上大氣壓與氣密容器2內氣壓之壓差所得之力量，變成朝向z方向下方施加。反之，於被支撐部43處，在與筒體71內側空間之接觸面積上，乘上大氣壓與氣密容器2內氣壓之壓差所得之力量，變成朝向z方向上方施加。

在本實施形態中，設於第1筒體71下部之固定環712，與設於第2筒體72上部之固定環721包括相同內徑，所以，施加在其上下之力量相等。因此，當使用本發明時，大氣壓與氣密容器2內之氣壓之差值，能與施加在軸支撐部4之z方向力量抵銷。藉此，能防止不預期之力量施加在秤重傳感器541上，能更正確量測單結晶1之重量。本發明在氣密容器2內之氣壓變動時，尤其有用。

當使用本實施形態時，第1筒體71及第2筒體72係僅伸縮秤重傳感器541藉被支撐體43施加之重量，而z方向縮入變形之長度。此變形量很微小，第1筒體71及第2筒體72施加在軸支撐部4之力量很小，不會妨礙測量單結晶1之重量。第3筒體73不固定在軸支撐部4而固定在座部51，所以，軸支撐部4藉其變形不會承受力量。

藉本發明提供之單結晶拉引裝置A1，不被氣密容器2內之氣壓影響，也不被第3筒體73伸縮影響地，能正確量測單結晶1之重量，所以，能正確算出單結晶1肩部11及直胴部12之直徑。因此，能適當調整影響單結晶1形狀之坩堝22溫度、由驅動機構6所做之拉引速度及拉引軸3旋轉速度，能更確實拉引單結晶1成期望形狀。

第2圖～第4圖係表示本發明另一實施形態。而且，在這些圖面中，在與上述實施形態相同或類似之元件，係賦予與上述實施形態相同之編號。

第2圖係表示依據本發明第2實施形態之單結晶拉引裝置構造圖。在第2圖所示單結晶拉引裝置A2，設有取代上述第1圖單結晶拉引裝置A1中之第2筒體72及第3筒體73之新的第2筒體75，其他主要構成係與單結晶拉引裝置A1相同。以下，說明單結晶拉引裝置A2之與單結晶拉引裝置A1不同的部分。

本實施形態中之第2筒體75係例如風箱，設於本體部41與氣密容器2之間，使得包圍拉引軸3。在第2筒體75之構成係在z方向上下包括固定環751,752，固定環751,752間之部分可上下伸縮。第2筒體75可伸縮自坩堝22拉引出之單結晶1長度，具體說來，其伸縮幅度係1～2mm左右。

固定在第2筒體75上部之固定環751，保持氣密地固定在本體部41下表面，固定在第2筒體75下部之固定環752，保持氣密地固定在氣密容器2開口部21。在固定於第2筒體75上部之固定環751，設有貫穿徑向且連接內部之第3細孔753。第3細孔753連接在配管74。固定環751係自z方向視之成圓環狀，最好其內徑與固定在第1筒體71上部之固定環711內徑相同。

配管74被設成連接第3細孔753與第1細孔531。第1筒體71內側之氣壓藉配管74，與第2筒體75之內側空間相同，亦即，與氣密容器2內之氣壓相同。

在本實施形態中，於座部51設有不僅插入拉引軸3也插入筒體75之開口512。

在這種構成中，第1筒體71及第2筒體75之內壓係與氣密容器2內壓相等。因此，大氣壓與氣密容器2內之氣壓差值，能與施加在軸支撐部4之力量抵銷，能防止不預期之力量施加在秤重傳感器541上，能更正確量測單結晶1之重量。

這種單結晶拉引裝置A2在例如拉引較短的單結晶1時，尤其有用。

第3圖係表示依據本發明第3實施形態之坩堝支撐裝置構造圖。第3圖所示坩堝支撐裝置A3也可以係例如與單結晶拉引裝置A1,A2併用者。第3圖所示坩堝支撐裝置A3係用於一邊量測設於氣密容器2內之坩堝22重量一邊支撐者。坩堝支撐裝置A3包括支撐軸3’、軸支撐部4’、支撐體5’、驅動機構6’、第1筒體76、第2筒體77及配管74’。坩堝支撐裝置A3例如固定於基柱8。

本實施形態中之氣密容器2除了單結晶拉引裝置A1中之氣密容器2，還包括用於插入支撐坩堝22之支撐軸3’之開口部24。而且，在第3圖係表示浸入被拉引軸3支撐之種結晶13到坩堝22前之狀態。種結晶13係例如藍寶石單結晶。

支撐軸3’係用於支撐坩堝22者，在z方向中之下端部設有法蘭32。法蘭32例如藉螺絲固定在軸支撐部4’。

軸支撐部4’包括：本體部44，沿著直交z方向之平面成板狀形成；連結部45，自本體部44往z方向突出；以及被支撐部46，自連結部45下端往x方向突出。本體部44包括插入支撐軸3’之穿孔441，z方向下表面抵接在法蘭32之z方向上表面。連結部45係連結本體部44之x方向中之第3圖中左端與被支撐部46之第3圖中左端，呈板狀或棒狀之構件。被支撐部46形成平行本體部44之板狀。

支撐體5’包括：座部55，連結在驅動機構6’；支柱56，自座部55往z方向突出；延長部57，自支柱56第3圖中下端延伸；以及支撐部58，支撐軸支撐部4’。在座部55形成有用於插入支撐軸3’之開口551。座部55隨著驅動機構6’之動作，於z方向上下。支柱56之z方向中之上端固定在座部55，支柱56與座部55成一體地上下移動。延長部57在上方形成與被支撐部46相向之板狀。延長部57形成有貫穿z方向之第1細孔571。支撐部58在下方形成與被支撐部46相向之板狀，在其下表面設有秤重傳感器581。秤重傳感器581係本發明中之重量檢出機構，隨時量測施加在懸吊中之本體部44上之重量。未圖示之演算機構自秤重傳感器581量測之重量，算出坩堝22之重量，而且，可算出殘留在坩堝22內之氧化鋁的量。

驅動機構6’係包括例如藉伺服馬達旋轉之螺桿者，包括隨著螺桿之旋轉而在z方向上下之可動部62。可動部62連結在支撐體5’。而且，當無須上下移動坩堝22時，也可以不使用驅動機構6’，而直接固定支撐體5’在基柱。

第1筒體76係例如風箱，設於延長部57與被支撐部46之間。在第1筒體76之z方向上端設有固定環761，保持氣密地固定在被支撐部46下表面。在第1筒體76之z方向下端設有固定環762，保持氣密地固定在延長部57上表面。第1筒體76之構成係固定環761,762間之部分可上下伸縮。而且，第1筒體76只要可如秤重傳感器581在z方向變形之長度伸縮即可，具體說來，其伸縮幅度係1～2mm左右。

第2筒體77係例如風箱，設於氣密容器2與本體部44之間，使得包圍支撐軸3’。在第2筒體77之z方向上端設有固定環771，下端設有固定環772。固定環771保持氣密容器2內部氣密地固定在開口部24外側。固定環772包圍本體部44穿孔且保持氣密地固定在本體部44。第2筒體77之構成係固定環771,772間之部分可上下伸縮。而且，第2筒體77之伸縮幅度係對應驅動機構6’上下移動之長度以決定。當不使用驅動機構6’而直接固定支撐體5’在基柱8時，只要可如秤重傳感器581在z方向變形之長度伸縮即可。

4個固定環761,762,771,772皆係自z方向視之成圓環狀，最好其內徑相同。

固定在第2筒體77下部之固定環772設有貫穿徑向且連接內部之第2細孔773。第2細孔773連接在配管74’。

配管74’被設成連接第2細孔773與第1細孔571。第1筒體76內側之氣壓藉配管74’，與第2筒體77之內側空間相同，亦即，與氣密容器2內之氣壓相同。

接著，說明本實施形態坩堝支撐裝置A3之作用。

在這種坩堝支撐裝置A3中，於軸支撐部4’上端安裝有第2筒體77，在軸支撐部4’下端安裝有第1筒體76，第1筒體76與第2筒體77之內壓相同。在本實施形態中，第1筒體76與第2筒體77之內壓係與氣密容器2內之氣壓同為0.1kPa～3 kPa，比大氣壓還要小。因此，於被支撐體46處，在與第1筒體76內側空間之接觸面積上，乘上大氣壓與氣密容器2內氣壓之壓差所得之力量，變成朝向z方向上方施加。反之，於本體部44處，在與第2筒體77內側空間之接觸面積上，乘上大氣壓與氣密容器2內氣壓之壓差所得之力量，變成朝向z方向下方施加。在本實施形態中，分別設於第1筒體76上下之固定環761,762，與分別設於第2筒體77上下之固定環771,772包括相同內徑，所以，施加在其上下之力量大小相等。因此，當使用本發明時，大氣壓與氣密容器2內之氣壓差值，能與施加在軸支撐部4’之z方向力量抵銷，能防止不預期之力量施加在秤重傳感器581上，能更正確量測坩堝22之重量。本發明在氣密容器2內之氣壓變動時，尤其有用。

當使用這種坩堝支撐裝置A3時，能正確測量坩堝之重量，所以，能正確算出殘留在坩堝22內之材料量。因此，坩堝22內之材料量不會在設想外之時間點不足，能順暢促進單結晶之成長。

第4圖係表示依據本發明第4實施形態之坩堝支撐裝置構造圖。第4圖所示坩堝支撐裝置A4係取代第2筒體77而設有新的第2筒體78及第3筒體79，其他主要構成與坩堝支撐裝置A3相同。以下，說明坩堝支撐裝置A4之與坩堝支撐裝置A3不同的部分。

在本實施形態中，例示在氣密容器2內成長矽單結晶之情形。坩堝22係例如石英製，填充有矽原料熔液。安裝在拉引軸3上之種結晶13係矽。而且，用於拉引拉引軸3之裝置，也可以使用單結晶拉引裝置A1,A2。

新的第2筒體78係例如風箱，設於本體部44與座部55之間，使得包圍支撐軸3’。在第2筒體78之z方向上端設有固定環781，包圍座部55開口551且保持氣密地固定。在第2筒體78之z方向下端設有固定環782，保持氣密地固定在本體部44上表面。第2筒體78之構成係固定環781,782間之部分可上下伸縮。而且，第2筒體78只要可如秤重傳感器581在z方向變形之長度伸縮即可，具體說來，其伸縮幅度係0.1mm左右。

第3筒體79係例如風箱，設於氣密容器2與座部55之間，使得包圍支撐軸3’。在第3筒體79之z方向上下設有固定環791,792，固定環791,792間之部分可上下伸縮。而且，第3筒體79之伸縮幅度係對應驅動機構6’上下移動之長度以決定。

固定在第3筒體79上端部之固定環791，保持氣密地固定在氣密容器2開口部24，固定在第3筒體79下端部之固定環792，保持氣密地固定在座部55上表面。在設於第3筒體79下端部之固定環792，設有貫穿徑向且連接內部之第2細孔793。第2細孔793連接在配管74’。

在本實施形態中，4個固定環761,762,781,782皆係自z方向視之成圓環狀，最好其內徑相同。

第2筒體78及第3筒體79之內側空間係與外部氣體斷絕，與氣密容器2之內部空間相同氣壓。而且，這些空間與筒體76內側透過配管74’連接，所以，第1筒體76內部空間也與氣密容器2內部為相同氣壓。

這種構成之坩堝支撐裝置A4係與坩堝支撐裝置A3同樣地，能與施加在軸支撐部4’上之外部氣體而來壓力相抵銷，能防止不預期之力量施加在秤重傳感器581上，能更正確量測坩堝22之重量。

當使用本實施形態之構成時，於驅動機構6’在z方向移動時，第3筒體79會變形。由第3筒體79變形所做之力量施加在座部55，而不會施加在軸支撐部4’。因此，秤重傳感器581即使在上下驅動機構6’時，也能正確測量坩堝22之重量。

本發明之範圍並不侷限於上述實施形態。本發明單結晶拉引裝置及坩堝支撐裝置各部之具體構成，可自由作種種設計變更。例如在上述單結晶拉引裝置A1,A2及坩堝支撐裝置A3中，雖然表示成長藍寶石單結晶之情形，但是，成長矽等單結晶之裝置也可以利用本發明。又，在坩堝支撐裝置A4中，雖然表示成長矽單結晶之情形，但是，成長藍寶石等其他單結晶時也可以利用本發明。

又，在第1圖及第2圖中，為簡化而使秤重傳感器541僅表示一個，但是，在支撐體54上配置幾個秤重傳感器都可以。而且，關於第3圖及第4圖中之秤重傳感器581也相同。

而且，在上述實施形態中，連結部42形成為自本體部41立起，但是，連結部42也可以自本體部41水平延伸。在此情形下，被支撐部43也可能與本體部41位於等高位置。此時，延長部53及支撐部54在z方向視之時，其不與本體部41重疊，藉此，被支撐部43可藉支撐部54支撐。這種構成在例如欲縮短支撐體54之z方向長度等之時很有效。

而且，在坩堝支撐裝置A3,A4中，雖然表示藉浸入種結晶13到坩堝22，以成長單結晶之情形，但是，本發明之坩堝支撐裝置並不侷限於此情形，只要係使坩堝使用於氣密容器內之構造，就可以利用。

1‧‧‧單結晶

2．．．氣密容器

3．．．拉引軸

4．．．軸支撐部

5．．．支撐體

6．．．驅動機構

8．．．基柱

11．．．肩部

12．．．直胴部

13．．．種結晶

21．．．開口部

22．．．坩堝

23．．．氧化鋁熔液

25．．．電阻加熱裝置

31．．．粗徑部

32．．．法蘭

41．．．本體部

42．．．連結部

43．．．被支撐部

44．．．本體部

45．．．連結部

46．．．被支撐部

51．．．座部

52．．．支柱

53．．．延長部

54．．．支撐部

55．．．座部

56．．．支柱

57．．．延長部

58．．．支撐部

61．．．可動部

62．．．可動部

71．．．第1筒體

72．．．第2筒體

73．．．第3筒體

74．．．配管

75．．．第2筒體

76．．．第1筒體

77．．．第2筒體

78．．．第2筒體

79．．．第3筒體

91．．．單結晶

92．．．氣密容器

93．．．拉引軸

94．．．軸支撐部

95．．．支撐部

96．．．驅動機構

97．．．筒體

311．．．旋轉馬達

312．．．皮帶

411．．．穿孔

441．．．穿孔

512．．．開口

531．．．第1細孔

541．．．秤重傳感器

551．．．開口

571．．．第1細孔

581．．．秤重傳感器

711．．．固定環

712．．．固定環

721．．．固定環

722．．．固定環

733．．．第2細孔

753．．．第3細孔

773．．．第2細孔

793．．．第2細孔

731,732．．．固定環

751,752．．．固定環

761,762．．．固定環

771,772．．．固定環

781,782．．．固定環

791,792．．．固定環

3’．．．支撐軸

4’．．．軸支撐部

5’．．．支撐體

6’．．．驅動機構

74’．．．配管

92a．．．坩堝

92b．．．密封環

95a．．．秤重傳感器

A1．．．單結晶拉引裝置

A2．．．單結晶拉引裝置

A3．．．坩堝支撐裝置

A4．．．坩堝支撐裝置

X1．．．單結晶拉引裝置

X2．．．單結晶拉引裝置

第1圖係表示依據本發明第1實施形態之單結晶拉引裝置構造圖。

第2圖係表示依據本發明第2實施形態之單結晶拉引裝置構造圖。

第3圖係表示依據本發明第3實施形態之坩堝支撐裝置構造圖。

第4圖係表示依據本發明第4實施形態之坩堝支撐裝置構造圖。

第5圖係表示習知單結晶拉引裝置一例之構造圖。

第6圖係表示習知單結晶拉引裝置另一例之構造圖。

1．．．單結晶

2．．．氣密容器

3．．．拉引軸

4．．．軸支撐部

5．．．支撐體

6．．．驅動機構

8．．．基柱

11．．．肩部

12．．．直胴部

21．．．開口部

22．．．坩堝

23．．．氧化鋁熔液

25．．．電阻加熱裝置

31．．．粗徑部

41．．．本體部

42．．．連結部

43．．．被支撐部

51．．．座部

52．．．支柱

53．．．延長部

54．．．支撐部

61．．．可動部

71．．．第1筒體

72．．．第2筒體

73．．．第3筒體

74．．．配管

311．．．旋轉馬達

312．．．皮帶

411．．．穿孔

511．．．開口

531．．．第1細孔

541．．．秤重傳感器

711．．．固定環

712．．．固定環

721．．．固定環

722．．．固定環

731．．．固定環

732．．．固定環

733．．．第2細孔

A1．．．單結晶拉引裝置

Claims (12)

1. 一種單結晶拉引裝置，包括：氣密容器；拉引軸，拉引在前述氣密容器內成長之單結晶；軸支撐部，支撐前述拉引軸；以及支撐體，具備檢出施加在前述軸支撐部上之重量之重量檢出機構，支撐前述軸支撐部；藉沿著前述拉引軸軸線方向移動前述支撐體，拉引前述單結晶，其特徵在於：前述軸支撐部具備支撐前述拉引軸之本體部、及連結在前述本體部之被支撐部，前述支撐體包括支撐前述被支撐部之支撐部、及配置於在前述軸線方向上，比前述被支撐部還要上方之延長部，其包括：第1筒體，設於前述延長部與前述被支撐部之間，可在前述軸線方向伸縮，同時內部空間被氣密；第2筒體，構成係包圍前述拉引軸，可在前述軸線方向伸縮，前述軸線方向中之上端被固定於前述本體部，同時內部空間被氣密，而且，與前述氣密空間之內部空間相通；以及配管，連結前述第1筒體與前述第2筒體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之單結晶拉引裝置，其中，前述第1筒體包括固定在前述被支撐部之第1固定環， 前述第2筒體包括固定於前述本體部之第2固定環，前述第1筒體與前述第2筒體之內徑相同。
3. 如申請專利範圍第1項所述之單結晶拉引裝置，其中，前述支撐體具備包括插入前述拉引軸之開口之座部，前述第2筒體前述軸線方向中之下端固定於前述座部，包括設於前述座部與前述氣密容器間，而且，包圍前述拉引軸，與前述氣密容器內部空間相通之第3筒體。
4. 如申請專利範圍第2項所述之單結晶拉引裝置，其中，前述配管設為連接前述延長部與前述第2固定環。
5. 如申請專利範圍第3項所述之單結晶拉引裝置，其中，前述第3筒體包括固定在前述座部之第3固定環，前述配管設為連接前述延長部與前述第3固定環。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之單結晶拉引裝置，其中，前述第1筒體被配置成在前述軸線方向視之時，與前述拉引軸重疊。
7. 一種坩堝支撐裝置，包括：氣密容器；坩堝，被收容於前述氣密容器內；支撐軸，支撐前述坩堝；軸支撐部，支撐前述支撐軸；以及支撐體，具備檢出施加在前述軸支撐部上之重量之重量檢出機構，支撐前述軸支撐部，其特徵在於： 前述軸支撐部具備支撐前述拉引軸之本體部、及連結在前述本體部之被支撐部，前述支撐體包括支撐前述被支撐部之支撐部、及配置於在前述軸線方向上，比前述被支撐部還要下方之延長部，其包括：第1筒體，設於前述延長部與前述被支撐部之間，可在前述軸線方向伸縮，同時內部空間被氣密；第2筒體，構成係包圍前述拉引軸，可在前述軸線方向伸縮，前述軸線方向中之下端被固定於前述本體部，同時內部空間被氣密，而且，與前述氣密空間之內部空間相通；以及配管，連結前述第1筒體與前述第2筒體。
8. 如申請專利範圍第7項所述之坩堝支撐裝置，其中，前述第1筒體包括固定在前述被支撐部之第1固定環，前述第2筒體包括固定於前述本體部之第2固定環，前述第1筒體與前述第2筒體之內徑相同。
9. 如申請專利範圍第7項所述之坩堝支撐裝置，其中，前述支撐體具備包括插入前述拉引軸之開口之座部，前述第2筒體前述軸線方向中之上端固定於前述座部，包括設於前述座部與前述氣密容器間，而且，包圍前述拉引軸，與前述氣密容器內部空間相通之第3筒體。
10. 如申請專利範圍第8項所述之坩堝支撐裝置，其中，前述配管設為連接前述延長部與前述第2固定環。
11. 如申請專利範圍第9項所述之坩堝支撐裝置，其中，前述第3筒體包括固定在前述座部之第3固定環，前述配管設為連接前述延長部與前述第3固定環。
12. 如申請專利範圍第7至11項中任一項所述之坩堝支撐裝置，其中，前述第1筒體被配置成在前述軸線方向視之時，與前述支撐軸重疊。