(57)【要約】【課題】大口径単結晶の引上げに対応する大型の巻き取りドラムを備えつつも、従来の引上げ装置のプルヘッドのハウジングと同等の容積を有し、しかも従来の引上げ装置と同等の引上げ安定性を維持することができる単結晶引上げ装置を提供する。【解決手段】半導体原料融液から半導体単結晶を引上げるワイヤ１５を巻き取る巻取りドラム１７と、ワイヤ１５の引上げ経路を調整するシーブ１６とを備え、シーブ１６は、シーブ回転軸芯が巻取りドラム１７の巻取り軸芯より下方に位置するように、かつ上方から透視してシーブ回転軸芯が開口部１３を挟んで巻取り軸芯に相対向するように位置変更可能に設けられ、巻取りドラム１７は、ドラム周縁がワイヤ１５の引上げ中心線から所定の距離だけシーブ１６側に位置するように設けられ、シーブ１６がワイヤ１５を巻取りドラム１７側に横押しすることによりワイヤ１５の引上げ経路を調整するように構成されたことを特徴とする。【選択図】図１
2012218984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体原料融液を貯留するルツボを内部に有する密閉可能なメインチャンバと、前記メインチャンバの上部に設けられ引上げられた半導体単結晶を収容するプルチャンバと、前記プルチャンバに連通する開口部を有する密閉可能なプルヘッドと、前記プルヘッド内に設けられ前記開口部を通過して前記半導体原料融液から半導体単結晶を引上げるワイヤを巻き取る巻取りドラムと、前記プルヘッド内に設けられ前記巻取りドラムに巻き取られるワイヤの引上げ経路を調整するシーブとを備えた単結晶引上げ装置において、
前記シーブは、シーブ回転軸芯が前記巻取りドラムの巻取り軸芯より下方に位置するように、かつ上方から透視して前記シーブ回転軸芯が前記開口部を挟んで前記巻取り軸芯に相対向するように位置変更可能に設けられ、
前記巻取りドラムは、ドラム周縁がワイヤの引上げ中心線から所定の距離だけ前記シーブ側に位置するように設けられ、
前記シーブが前記開口部と前記ドラムとの間の前記ワイヤを前記巻取りドラム側に横押しすることにより、前記開口部を通過して前記巻取りドラムに巻取られるワイヤの引上げ経路を調整するように構成された
ことを特徴とする単結晶引上げ装置。
【請求項２】
前記巻取りドラムの半径をＲ、前記シーブの半径をｒ、前記ワイヤの直径をＳ、前記巻取りドラムの巻取り軸芯から前記シーブ回転軸芯までの距離をＬとするとき、
前記Ｌが下記の式（１）を満たし、かつ前記巻取りドラムの中心を通る水平線(ｍ)に対する前記巻取りドラムの巻取り軸芯と前記シーブ回転軸芯とを結ぶ直線(ｎ)のなす角度(θ)が０より大きく９０度より小さい角度になるように、前記巻取りドラムと前記シーブが配置された請求項１記載の単結晶引上げ装置。
Ｒ＋ｒ＋Ｓ／２≦Ｌ≦Ｒ＋ｒ＋４Ｓ        （１）
【請求項３】
前記シーブの位置変更が前記プルヘッドの底部に備える摺動可能な位置変更装置により行われる請求項１又は２記載の単結晶引上げ装置。
【請求項４】
前記ワイヤの直径が４〜６ｍｍである請求項１ないし３いずれか１項に記載の単結晶引上げ装置。
【請求項５】
前記角度(θ)が２０〜４０度である請求項２ないし４いずれか１項に記載の単結晶引上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チョクラルスキー法（以下、ＣＺ法という。）による半導体単結晶の育成に用いられる単結晶引上げ装置に関する。更に詳しくは、装置の大幅な改良を行うことなく、大口径単結晶の安定した引上げに対応させた引上げ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体単結晶の育成には、従来からＣＺ法と呼ばれる単結晶引上げ方法が広く工業的に利用されている。ＣＺ法は、ルツボ内に充填した半導体原料をヒータで加熱融解した後、このルツボ内に貯留された半導体原料融液の表面に、ワイヤ下端に吊下げられた種結晶を浸し、融液に浸した種結晶とルツボをそれぞれ反対回りに回転させながら、種結晶を上方に引上げることにより、種結晶と同一の結晶方位をもつ単結晶を育成する方法である。
【０００３】
上記ＣＺ法による単結晶の引上げに用いられる引上げ装置の一例として、例えば、図４に示す単結晶引上げ装置３０が挙げられる。この単結晶引上げ装置３０は、半導体原料融液を貯留するルツボを内部に有する密閉可能なメインチャンバ３１と、その上部に設けられ引上げられた単結晶を収納するプルチャンバ３２と、このプルチャンバ３２の上部に設けられプルチャンバ３２に連通する開口部３３を有する密閉可能なプルヘッド３４を備える。開口部３３には、ワイヤ３５のプルチャンバ３２に対する吊り下げ位置を規定する位置規制孔Ｃ１を有するセンターピースＣが嵌合される。そして、プルヘッド３４内には、上記開口部３３を通過して半導体原料融液から半導体単結晶を引上げるワイヤ３５を巻き取る巻取りドラム３６と、巻取りドラム３６の斜め上方に設けられたシーブ３７を備える。シーブ３７は、シーブ回転軸が巻取りドラムの巻取り軸３６ａと平行になるように設けられ、シーブ回転軸芯が巻取りドラムの巻取り軸芯より上方に位置するように配置される。また、上方から透視したときの開口部３３に対する位置関係は、巻取りドラムの巻取り軸芯と同じ側にシーブ回転軸芯が位置するよう配置される。センターピースＣを通過した後のワイヤ３５の経路は、巻取りドラム３６とシーブ３７の間を通過するのではなく、シーブの外周上方を通過するように構成されている。巻取りドラム３６によって巻き取られるワイヤ３５は、シーブ３７を経由することで、ワイヤ３５の引上げ経路が常に一定の位置になるよう調整される。このようなワイヤ巻取り機構により、引上げ中にワイヤ３５下端に吊り下がっている単結晶の振れを防止し、ワイヤ３５の位置ズレを防止することにより引上げ安定性が保たれている。また、単結晶の引上げ中、プルヘッド３４を回転させるため、プルヘッド３４の下部には、従動プーリ３８、駆動ベルト３９、図示しない駆動モータ等の回転手段や、プルヘッド真空シール材４０等が設けられている。
【０００４】
このような構造を有する単結晶引上げ装置としては、例えば、特許文献１等に具体的に開示されている。この引上げ装置では、更に、ワイヤの吊り下げ状態を監視する監視手段を設けることによって、ワイヤの吊り下げ位置調整における作業効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２４９５号（段落［０００８］、段落［００１５］〜段落［００１９］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、生産性の改善等の理由から、半導体ウェーハの大口径化が益々進んでいるが、直径４５０ｍｍ以上の大口径ウェーハにもなると、育成する単結晶の径とともに、その重量も大幅に大きくなる。そのため、大口径単結晶の引上げに対応させるためには、単結晶の重さによるワイヤの破断等を防止すべく、ワイヤの径を太くしたり、或いは強度の高い材質のものに変更する等の何らかの対策を要する。ワイヤの径を太くする場合、ワイヤの径を太くする前と比べて巻取りドラムによって巻き取られるワイヤの曲率が大きくなるため、曲げが原因でワイヤの破断等が起こりやすくなる。そのため、ワイヤの径を太くする場合は、巻き付けられるワイヤの曲率を下げるために、巻取りドラムの径を大きくせざるを得ない。
【０００７】
しかしながら、図４に示す従来の引上げ装置３０において、大口径単結晶の引上げに対応させるため、単純に巻取りドラム３６の径を大きくすると、プルヘッド３４のハウジングの容積が従来の２倍以上にもなってしまう。プルヘッド３４は、単結晶引上げ中に回転するため、ハウジングの容積及び重量が大きくなると、回転精度が落ちたり、引上げ中の回転バランスが崩れてプルヘッド３４の水平度が損なわれ、単結晶の品質にが低下するという問題が生じる。また、引上げ装置３０の大幅な仕様変更が必要となるため、コストが非常に高くなるという問題もあった。更に、図４に示す従来の引上げ装置３０において、ワイヤ３５の直径を大きくすると、引上げ中のワイヤ３５の鉛直方向に対する振れ幅が大きくなり、引上げ安定性が低下するという問題がある。即ち、ワイヤ３５は、通常、６〜８本程度のストランドと呼ばれる撚り線を更に撚りあわせることにより構成されており、ワイヤ３５の径が大きくなると、この撚りが戻る方向にワイヤ３５自身が回転する力が強く働く。このようなワイヤ３５の自転性が、外乱因子となってワイヤ３５の鉛直方向に対する振れ幅が大きくなると考えられる。
【０００８】
また、プルヘッド３４のハウジングの容積を抑えるために、シーブ３７自体を取り除くことも考えられるが、装置芯調整作業を簡単にするという理由から採用することは困難である。
【０００９】
そこで、巻取りドラム３６の径を大きくしてもプルヘッド３４の容積を大きくすることなく、しかも引上げ安定性に優れた装置の改良が求められていた。
【００１０】
本発明の目的は、大幅な装置の改良を要することなく、大口径単結晶の安定した引上げに対応させた単結晶引上げ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点は、半導体原料融液を貯留するルツボを内部に有する密閉可能なメインチャンバと、メインチャンバの上部に設けられ引上げられた単結晶を収容するプルチャンバと、プルチャンバに連通する開口部を有する密閉可能なプルヘッドと、プルヘッド内に設けられ開口部を通過して半導体原料融液から半導体単結晶を引上げるワイヤを巻き取る巻取りドラムと、プルヘッド内に設けられ巻取りドラムに巻き取られるワイヤの引上げ経路を調整するシーブとを備えた単結晶引上げ装置において、シーブは、シーブ回転軸芯が巻取りドラムの巻取り軸芯より下方に位置するように、かつ上方から透視してシーブ回転軸芯が開口部を挟んで巻取り軸芯に相対向するように位置変更可能に設けられ、巻取りドラムは、ドラム周縁がワイヤの引上げ中心線から所定の距離だけシーブ側に位置するように設けられ、シーブが開口部と巻取りドラムとの間のワイヤを巻取りドラム側に横押しすることにより、開口部を通過して巻取りドラムに巻取られるワイヤの引上げ経路を調整するように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に巻取りドラムの半径をＲ、シーブの半径をｒ、ワイヤの直径をＳ、巻取りドラムの巻取り軸芯からシーブ回転軸芯までの距離をＬとするとき、Ｌが下記の式（１）を満たし、かつ巻取り軸芯を通る水平線ｍに対する巻取り軸芯と回転軸芯とを結ぶ直線ｎのなす角度θが０より大きく９０度より小さい角度になるように、巻取りドラムとシーブが配置されたことを特徴とする。
【００１３】
Ｒ＋ｒ＋Ｓ／２≦Ｌ≦Ｒ＋ｒ＋４Ｓ             （１）
本発明の第３の観点は、第１又は第２の観点に基づく発明であって、更にシーブの位置変更がプルヘッドの底部に備える摺動可能な位置変更装置により行われることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第４の観点は、第１ないし第３の観点に基づく発明であって、更にワイヤの直径が４．０〜６．０ｍｍであることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第５の観点は、第２ないし第４の観点に基づく発明であって、更に上記角度θが２０〜４０度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の観点の単結晶引上げ装置では、シーブは、シーブ回転軸芯が巻取りドラムの巻取り軸芯より下方に位置するように、かつ上方から透視してシーブ回転軸芯が開口部を挟んで巻取り軸芯に相対向するように位置変更可能に設けられ、巻取りドラムは、ドラム周縁がワイヤの引上げ中心線から所定の距離だけシーブ側に位置するように設けられる。そして、シーブが開口部とドラムとの間のワイヤを巻取りドラム側に横押しすることにより、開口部を通過して巻取りドラムに巻取られるワイヤの引上げ経路を調整するように構成される。このように、本発明の単結晶引上げ装置では、従来の引上げ装置における巻取りドラムやシーブの配置といった巻取り機構を見直し、上記構成からなる新規な巻き取り機構を備えた装置である。これにより、大口径単結晶の引上げに対応する大型の巻き取りドラムを備えても、従来の引上げ装置が備えるプルヘッドのハウジングの容積を大きくすることなく、しかも優れた引上げ安定性を維持することができる。
【００１７】
本発明の第３の観点の単結晶引上げ装置では、更にプルヘッドの底部に、摺動可能な位置変更装置を備える。これにより、ワイヤ１５を押付ける力の調整や、ワイヤの引上げ中心線の位置の微調整、ワイヤ１５交換又は確認等を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明実施形態の引上げ装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１の引上げ装置における要部拡大図である。
【図３】引上げ装置が備えるシーブの一例を示す斜視図である。
【図４】従来の引上げ装置の上部構造を示す概略断面図である。
【図５】実施例及び比較例の評価方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
本発明の単結晶引上げ装置は、ＣＺ法による大口径単結晶の安定した引上げに対応すべく、例えば、図４に示すような従来の引上げ装置に改良を加えたものである。本発明の引上げ装置は、従来の引上げ装置と同様、図１に示すように、図示しない半導体原料融液が貯留されたルツボを内部に有する密閉可能なメインチャンバ１１を有する。メインチャンバ１１の上部には、引上げられた単結晶を収納するプルチャンバ１２が設けられる。プルチャンバ１２には、図示しない不活性ガス供給手段が設けられ、また、メイン真空ポンプ等がチャンバ外に設けられる。また、プルチャンバ１２の上部には、プルチャンバ１２に連通する開口部１３を有する密閉可能なプルヘッド１４が設けられる。開口部１３には、ワイヤ１５のプルチャンバ１２に対する吊り下げ位置を規定する位置規制孔Ｃ１を有するセンターピースＣが嵌合される。そして、プルヘッド１４内には、開口部１３を通過して半導体原料融液から半導体単結晶を引上げるワイヤ１５を巻き取る巻取りドラム１６と、巻取りドラム１６に巻き取られるワイヤ１５の引上げ経路を調整するシーブ１７とを備える。シーブ１７は、シーブ回転軸が巻取りドラムの巻取り軸１６ａと平行になるように設けられる。また、単結晶の引上げ中、プルヘッド１４を回転させるため、プルヘッド１４の下部には、従動プーリ１８、駆動ベルト１９、図示しない駆動モータ等の回転手段や、プルヘッド真空シール材２０等が設けられている。また、巻取りドラム１６の巻き取り軸１６ａは、いわゆるボールスプライン構造になっており、巻取りドラム１６はワイヤの巻き取り中、図１において矢印の方向へ回転するとともに、図面に対して垂直方向に水平移動できる構造になっている。
【００２１】
本発明の引上げ装置の特徴ある構成は、図１に示すように、巻取りドラム１６とシーブ１７の配置、及び開口部１３通過後のワイヤ１５経路に変更を加えたところにある。これにより、大口径の巻取りドラム１６を備えても、ハウジングの容積を大きくする必要がなく、しかも十分な引上げ安定性を維持できる。
【００２２】
本発明の引上げ装置１０において、シーブ１７は、シーブ回転軸芯が巻取りドラム１６の巻取り軸芯より下方に位置するように、かつ上方から透視してシーブ回転軸芯が開口部１３を挟んで巻取り軸芯に相対向するように位置変更可能に設けられる。また、巻取りドラム１６は、ドラム周縁がワイヤの引上げ中心線から所定の距離だけシーブ１７側に位置するように設けられる。そして、シーブ１７が開口部１３と巻取りドラム１６との間のワイヤ１５を巻取りドラム１６側に横押しすることにより、開口部１３を通過して巻取りドラム１６に巻取られるワイヤ１５の引上げ経路を調整するように構成される。
【００２３】
具体的な巻取りドラム１６とシーブ１７の配置、及び開口部１３通過後のワイヤ１５経路について、図２を用いて詳細に説明する。なお、図２において図１と同一の符号は同一部品を示す。図２に示す横断面において、巻取りドラム１６は、開口部１３を通過するときのワイヤの引上げ中心線ｐが接線になるように配置したとき、この巻取り軸芯Ａ’をＡの位置までシーブ１７側に水平移動させた位置に固定される。即ち、巻取りドラム１６は、ドラム周縁がワイヤの引上げ中心線ｐから所定の距離（ＡからＡ’の長さに等しい距離）だけシーブ１７側に位置するように固定されている。ワイヤの引上げ中心線ｐは、通常、プルヘッド１４及びプルチャンバ１２のセンター芯の位置、即ち開口部１３の中心を正位置として設定される。上記ワイヤの引上げ中心線ｐからドラム周縁までの所定の距離は、このときのＡ’からＡまでの巻取り軸芯の移動距離に等しい。このように巻取りドラム１６を配置すると、シーブ１７が無いものと仮定した場合、ワイヤの引上げ中心線ｐがＡ’からＡの距離だけシーブ１７側へ平行移動することになるが、シーブ１７の横押しによって正位置に戻される。巻取りドラム１６を、ドラム周縁がワイヤの引上げ中心線ｐから所定の距離だけシーブ１７側に位置するように設けるのは、引上げ中のワイヤ１５にシーブ１７からの押付け力を常に発生させるためである。巻取りドラム１６は、この距離が２〜５ｍｍだけシーブ１７側に位置するように配置するのが好ましい。下限値未満では、シーブ１７によるワイヤ１５の押付け力が弱くなり、ワイヤ１５の自転性等の外乱要因によって生じるワイヤ１５の振れを抑制する効果が十分に得られなくなるため好ましくない。一方、上限値を越えると、シーブ１７との位置関係からワイヤ１５の曲がり量や曲率が大きくなり、ワイヤ１５が折れ曲がる不具合が生じたり、また、シーブ１７からの強い押付け力により、却ってワイヤ１５の自転性が強く現れ、ワイヤ１５の振れ幅が増大する場合があるため好ましくない。
【００２４】
また、シーブ１７は、具体的には図２に示すように、巻取りドラム１６の半径をＲ、シーブ１７の半径をｒ、ワイヤ１５の直径をＳ、巻取りドラム１６の巻取り軸芯Ａからシーブ回転軸芯ａまでの距離をＬとするとき、Ｌが下記の式（１）を満たし、かつ巻取り軸芯Ａを通る水平線ｍに対する巻取り軸芯Ａと回転軸芯ａとを結ぶ直線ｎのなす角度θが０より大きく９０度より小さい角度になるように配置されるのが好ましい。なお、シーブ１７は、ワイヤ１５を正確に位置調整するため、図３に示すように溝１７ａが設けられることから、式（１）中、シーブ１７の半径ｒは、実際にワイヤがシーブ１５に巻き取られた状態における、シーブ回転軸芯ａからワイヤの中心（Ｓ／２）までの距離と定義する。
【００２５】
Ｒ＋ｒ＋Ｓ／２≦Ｌ≦Ｒ＋ｒ＋４Ｓ             （１）
シーブ１７をこのように配置する理由は、Ｌが下限値未満では、開口部１３通過後のワイヤ１５を巻取りドラム１６とシーブ１７の間を通過させることができない、また、ワイヤ１５の曲がり量が大きくなってワイヤ１５が折れ曲がる不具合が生じる場合があるため好ましくない。一方、上限値を越えると、ワイヤ１５に適度な押付け力を付与できない場合があり、またハウジングの容積が大きくなるため好ましくない。また、θが０以下になると、シーブ回転軸芯ａと巻取り軸芯Ａとが同じ水平線上に並ぶ位置又はシーブ回転軸芯ａが巻取り軸芯Ａよりも上方になる位置にシーブ１７が配置されることになる。この場合、巻取りドラム１６とシーブ１７の間を通過するようにワイヤ１５の通過経路を設定すると、上述した巻取りドラム１６の配置によってシーブ１７側へ平行移動したワイヤの引上げ中心線ｐを、シーブ１７の横押しにより正位置に戻すという機構を採用できないため好ましくない。また、θが９０度になると、巻取りドラム１６とシーブ１７が垂線上に並ぶ配置となり、シーブ１７が、上方から透視してシーブ回転軸芯ａが開口部１３を挟んで巻取り軸芯Ａに相対向する配置とはならない。また、巻取りドラム１６とシーブ１７が垂線上に並ぶ配置にすると、ハウジングの高さが高くなるため、装置のコストアップになることから好ましくない。また、９０度を越えると、巻取りドラム１６とシーブ１７の間を通過させる機構を採用する場合、ワイヤ１５の曲がり量が多くなってワイヤ１５が折れ曲がる不具合が生じやすいことから好ましくない。
【００２６】
そして、開口部１３を通過したワイヤ１５は、上述のように配置された巻取りドラム１６及びシーブ１７の間を通過して巻取りドラム１６に巻き取られる。その際、シーブ１７が開口部１３と巻取りドラム１６との間のワイヤ１５を巻取りドラム１６側に横押しすることにより、ワイヤ１５の引上げ経路が調整され、開口部１３を通過するワイヤの引上げ中心線ｐが正位置に保たれる。このように、本発明の引上げ装置１０では、上述した巻取りドラム１６の配置によりシーブ１７側へ移動したワイヤの引上げ中心線ｐの位置を、シーブ１７の横押しによって正位置に戻すという機構を備える。これにより、開口部１３を通過し、巻取りドラム１６に巻き取られるワイヤ１５は、巻取りドラム１６とシーブ１７によって押さえ付けられて、なだらかなＳ字曲線を描く。これにより、シーブ１７との接点より下方のワイヤの引上げ中心線ｐの位置が正位置に、かつ鉛直に保たれ、引上げ安定性が確保される。このような巻き取り機構を備えることにより、例えばシーブが無く、巻取りドラムのみで引上げを行う装置に比べて引上げ安定性が向上する。それは、芯出し作業が容易になり、作業の安定性が得られるからである。また、シーブと巻取りドラムの双方を備え、図４に示す機構を備える従来の装置においてワイヤの直径を大きくした場合と比べても、引上げ安定性をより向上させることができる。また、本発明の引上げ装置１０が採用する巻き取り機構では、巻取りドラム１６に巻き取られるまでのワイヤ１５は、図１に示すように、巻取りドラム１６とシーブ１７の押さえ付けによって、なだらかなＳ字曲線を描く程度である。即ち、図４に示す引上げ装置３０が採用する巻き取り機構を採用するよりも、巻取りドラム１６に巻き取られるまでのワイヤ１５の曲がり量が大幅に低減される。これにより、ワイヤが曲がった際にワイヤ外側のストランドに与えられる損傷が大幅に低減され、ワイヤの破断を抑制できる。更に、シーブとの接触面積も小さくなるため、ワイヤ１５の寿命を大幅に伸ばすことができる。
【００２７】
シーブ１７は、プルヘッド１４の底部に備える摺動可能な位置変更装置２１によって、例えば水平方向への位置変更を容易に行うことができるように設置されるのが好ましい。このように、位置変更が容易に行えるように設置することによって、ワイヤ１５を押し付ける力の調整や、ワイヤの引上げ中心線ｐの微調整を容易に行うことができる。位置調整装置２１は、この例に限定されないが、図１に示す引上げ装置が備える位置変更装置２１では、プルヘッド１４の底部に固定されたベースプレート２１ａと、このベースプレート２１ａ上にスライド可能に取り付けられた可動プレート２１ｂを備える。可動プレート２１ｂは、可動プレート２１ｂに設けられたネジ孔を貫通するボルト２２によって、鉛直方向への移動ができないようにベースプレート２１ａに固定される。一方、可動プレート２１ｂに設けられた上記ネジ孔は、ボルトの径よりも幅が広い長孔になっており、ボルト２２を弛めた状態で可動プレート２１ｂを水平方向へずらすことができるようになっている。シーブ１７は、この可動プレート２１ｂの上部に取り付けられる。そして、ベースプレート２１ａの両側側壁に取り付けられた２つの調整ネジ２１ｃを調節し、可動プレート２１ｂを水平方向にスライドさせることで、シーブ１７の位置変更を容易に行うことができる。シーブ１７の位置を変更した後、ボルト２２を締め付けることにより、可動プレート２１ｂは所定の位置で固定される。
【００２８】
このように構成される本発明の引上げ装置は、大口径の巻取りドラムを備えても、プルヘッドのハウジングの容積を大きくする必要がなく、装置の大幅な改造をせずに、大口径単結晶の安定した引上げに対応させたものである。従来の装置が備える巻取りドラムの直径は、実際には１５０〜２５０ｍｍ程度、ワイヤの直径は２．５〜４．５ｍｍ程度であり、プルヘッドのハウジングの容積は２５０００〜４００００ｃｍ3程度である。一方、本発明の引上げ装置１０が備える巻取りドラムの直径は２００〜２５０ｍｍ程度、ワイヤの直径は４〜６ｍｍ程度であるが、プルヘッドのハウジングの容積は１．５〜１．６倍程度までに抑えられる。
【実施例】
【００２９】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
【００３０】
＜実施例１＞
図１及び表１に示す引上げ装置１０を用いて、直径４５０ｍｍのシリコン単結晶を引上げた。そして、引上げの際に、設定したワイヤ１５の回転速度に対するワイヤ１５先端の振れ幅を測定した。具体的には、ワイヤの回転速度をそれぞれ２ｒｐｍ、４ｒｐｍ、６ｒｐｍ、８ｐｒｍに設定して引上げたときの、図５に示すｔ（ｍｍ）幅をそれぞれ測定した。その結果を、以下の表２に示す。なお、表１中、シーブ１７の半径ｒは、実際にワイヤが巻き取られた状態における、シーブの中心ａからワイヤの中心（Ｓ／２）までの距離を示す。
【００３１】
＜比較例１＞
図４及び表１に示す引上げ装置３０を用いて、直径３００ｍｍのシリコン単結晶を引上げた。そして、実施例１と同様、引上げの際に、設定したワイヤ３５の回転速度に対するワイヤ３５先端の振れ幅を測定した。具体的には、実施例１と同様、ワイヤの回転速度を２ｒｐｍ、４ｒｐｍ、６ｒｐｍ、８ｐｒｍにそれぞれ設定して引上げたときの、図５に示すｔ（ｍｍ）幅を測定した。その結果を、以下の表２に示す。
【００３２】
＜比較例２＞
図４に示す装置と同じ巻き取り機構を有し、大口径の巻取りドラム３７及びワイヤ３５を備えた引上げ装置３０を用いて、直径４５０ｍｍのシリコン単結晶を引上げた。そして、実施例１と同様、引上げの際に、設定したワイヤ３５の回転速度に対するワイヤ３５先端の振れ幅を測定した。具体的には、実施例１と同様、ワイヤの回転速度を２ｒｐｍ、４ｒｐｍ、６ｒｐｍ、８ｐｒｍにそれぞれ設定して引上げたときの、図５に示すｔ（ｍｍ）幅を測定した。その結果を、以下の表２に示す。
【００３３】
【表１】
2012218984.tif 000003
【００３４】
【表２】
2012218984.tif 000004
表１及び表２から明らかなように、実施例１で用いた装置は、大口径の巻取りドラム等を備えつつも、ハウジングの容積は、比較例１で用いた従来の装置の１．５倍程度に抑えられている。そして、実施例１では、ワイヤの回転速度を２ｒｐｍ、４ｒｐｍ、６ｒｐｍ、８ｐｒｍにそれぞれ設定して引上げたときのワイヤの振り幅が、いずれも比較例１と同程度に抑えられていることが判る。特に、シリコン単結晶の引上げの際に通常設定される１０ｒｐｍ程度の回転速度に設定した場合において、振り幅が一般的な合格水準である２．０ｍｍ以下に抑えられていることから、引上げ安定性にも優れていることが確認された。一方、従来の巻き取り機構を備え、かつ大口径の巻取りドラム及びワイヤを備えた装置を用いた比較例２では、ハウジングの容積が実施例１で用いた装置の２．５倍程度にもなり、また、いずれの回転速度に設定した場合でも、振り幅が２．０ｍｍ以上となり、良好な引上げ安定性が得られなかった。
【符号の説明】
【００３５】
１０   引上げ装置
１１   メインチャンバ
１２   プルチャンバ
１３   開口部
１４   プルヘッド
１５   ワイヤ
１６   巻取りドラム
１７   シーブ
【図１】
2012218984.tif 000005
【図２】
2012218984.tif 000006
【図３】
2012218984.tif 000007
【図４】
2012218984.tif 000008
【図５】
2012218984.tif 000009