JPH0710687A - 半導体単結晶引き上げ装置のシードチャック - Google Patents
半導体単結晶引き上げ装置のシードチャックInfo
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- JPH0710687A JPH0710687A JP17231193A JP17231193A JPH0710687A JP H0710687 A JPH0710687 A JP H0710687A JP 17231193 A JP17231193 A JP 17231193A JP 17231193 A JP17231193 A JP 17231193A JP H0710687 A JPH0710687 A JP H0710687A
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 CZ法による半導体単結晶の引き上げにおい
て、耐熱性、耐熱衝撃性に優れ、単結晶に対する重金属
汚染等の発生を防止することができるような、単結晶引
き上げ装置のシードチャックを提供する。 【構成】 シードチャックを炭素材からなるスピンドル
チャック1と、炭素繊維複合材からなるシードチャック
スピンドル2、スピンドルピン3、シードピン4とによ
って構成する。シャフト方式の単結晶引き上げ装置の場
合、引き上げシャフト5の下端にスピンドルチャック1
を螺着し、スピンドルチャック1の下部に設けられた孔
にシードチャックスピンドル2を挿嵌し、スピンドルピ
ン3で固定する。種子結晶6はシードチャックスピンド
ル2の下部に設けた孔2aに挿嵌し、シードピン4で固
定する。スピンドルチャック1とシードチャックスピン
ドル2とを、炭素材または炭素繊維複合材からなる一体
成形品としてもよい。
て、耐熱性、耐熱衝撃性に優れ、単結晶に対する重金属
汚染等の発生を防止することができるような、単結晶引
き上げ装置のシードチャックを提供する。 【構成】 シードチャックを炭素材からなるスピンドル
チャック1と、炭素繊維複合材からなるシードチャック
スピンドル2、スピンドルピン3、シードピン4とによ
って構成する。シャフト方式の単結晶引き上げ装置の場
合、引き上げシャフト5の下端にスピンドルチャック1
を螺着し、スピンドルチャック1の下部に設けられた孔
にシードチャックスピンドル2を挿嵌し、スピンドルピ
ン3で固定する。種子結晶6はシードチャックスピンド
ル2の下部に設けた孔2aに挿嵌し、シードピン4で固
定する。スピンドルチャック1とシードチャックスピン
ドル2とを、炭素材または炭素繊維複合材からなる一体
成形品としてもよい。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体単結晶引き上げ
装置のシードチャックに関する。
装置のシードチャックに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路の基本材料であるシリコ
ン単結晶の製造方法の一つとして、るつぼ内の原料融液
から円柱状の単結晶を引き上げるチョクラルスキー法
(以下CZ法という)が用いられている。CZ法による
単結晶引き上げ装置にはシャフト方式とワイヤ方式とが
あるが、図3はシャフト方式の単結晶引き上げ装置の模
式図で、チャンバ10内に設置したるつぼ11に高純度
の多結晶シリコンを充填し、この多結晶シリコンを前記
るつぼ11の外周を取り巻くように設けたヒータ12に
よって加熱溶解する。そして、引き上げシャフト5に螺
着されたシードチャック13に取り付けた種子結晶6を
融液14に浸漬し、前記引き上げシャフト5とるつぼ1
1とを同方向または逆方向に回転しつつ引き上げシャフ
ト5を引き上げてシリコン単結晶を成長させる。なお、
15は前記ヒータ12の周囲に設けられた円筒状の断熱
材である。
ン単結晶の製造方法の一つとして、るつぼ内の原料融液
から円柱状の単結晶を引き上げるチョクラルスキー法
(以下CZ法という)が用いられている。CZ法による
単結晶引き上げ装置にはシャフト方式とワイヤ方式とが
あるが、図3はシャフト方式の単結晶引き上げ装置の模
式図で、チャンバ10内に設置したるつぼ11に高純度
の多結晶シリコンを充填し、この多結晶シリコンを前記
るつぼ11の外周を取り巻くように設けたヒータ12に
よって加熱溶解する。そして、引き上げシャフト5に螺
着されたシードチャック13に取り付けた種子結晶6を
融液14に浸漬し、前記引き上げシャフト5とるつぼ1
1とを同方向または逆方向に回転しつつ引き上げシャフ
ト5を引き上げてシリコン単結晶を成長させる。なお、
15は前記ヒータ12の周囲に設けられた円筒状の断熱
材である。
【0003】図4はワイヤ方式の単結晶引き上げ装置に
用いられるシードチャックの一例を示す断面図で、シー
ドチャック16は引き上げワイヤ8の下端に連結ピン9
を用いて釣支され、種子結晶6はシードチャック16に
設けた孔に挿入した上、シードピン4によって係止され
る。シャフト方式、ワイヤ方式のいずれの場合も前記シ
ードチャックは熱衝撃に強いことが要求されるため、一
般にモリブデン鋼製のものが使用されている。
用いられるシードチャックの一例を示す断面図で、シー
ドチャック16は引き上げワイヤ8の下端に連結ピン9
を用いて釣支され、種子結晶6はシードチャック16に
設けた孔に挿入した上、シードピン4によって係止され
る。シャフト方式、ワイヤ方式のいずれの場合も前記シ
ードチャックは熱衝撃に強いことが要求されるため、一
般にモリブデン鋼製のものが使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体単結晶の
大径化に伴い、シードチャックに加えられる熱衝撃が大
きくなっている。このためモリブデン鋼製のシードチャ
ックでは、シードチャックと種子結晶との嵌合部あるい
はシードチャックと引き上げ軸または引き上げワイヤと
の結合部に噛み込みを起こして脱着不能となったり、高
温における機械的精度の悪化、脱ガスによる不純物の生
成とこれに伴う単結晶の重金属による汚染等の問題が発
生している。本発明は上記従来の問題点に着目してなさ
れたもので、耐熱性、耐熱衝撃性に優れ、単結晶に対す
る重金属汚染等を発生させない半導体単結晶引き上げ装
置のシードチャックを提供することを目的としている。
大径化に伴い、シードチャックに加えられる熱衝撃が大
きくなっている。このためモリブデン鋼製のシードチャ
ックでは、シードチャックと種子結晶との嵌合部あるい
はシードチャックと引き上げ軸または引き上げワイヤと
の結合部に噛み込みを起こして脱着不能となったり、高
温における機械的精度の悪化、脱ガスによる不純物の生
成とこれに伴う単結晶の重金属による汚染等の問題が発
生している。本発明は上記従来の問題点に着目してなさ
れたもので、耐熱性、耐熱衝撃性に優れ、単結晶に対す
る重金属汚染等を発生させない半導体単結晶引き上げ装
置のシードチャックを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体単結晶引き上げ装置のシードチ
ャックは、少なくとも種子結晶取り付け部を炭素材で構
成するものとし、または、シードチャックの種子結晶取
り付け部に炭素繊維複合材を用い、引き上げシャフトま
たは引き上げワイヤとの連結部を炭素材で構成してもよ
く、あるいは、シードチャックを、一体成形の炭素材ま
たは炭素繊維複合材で構成してもよい。
め、本発明に係る半導体単結晶引き上げ装置のシードチ
ャックは、少なくとも種子結晶取り付け部を炭素材で構
成するものとし、または、シードチャックの種子結晶取
り付け部に炭素繊維複合材を用い、引き上げシャフトま
たは引き上げワイヤとの連結部を炭素材で構成してもよ
く、あるいは、シードチャックを、一体成形の炭素材ま
たは炭素繊維複合材で構成してもよい。
【0006】
【作用】上記構成によれば、シャフト方式、ワイヤ方式
を問わず、半導体単結晶引き上げ装置のシードチャック
において、少なくとも種子結晶取り付け部を炭素材で構
成し、もしくは種子結晶取り付け部に炭素繊維複合材を
用い、引き上げシャフトまたは引き上げワイヤとの連結
部を炭素材で構成するか、またはシードチャックを一体
成形の炭素材または炭素繊維複合材で構成したので、こ
れらのシードチャックは従来から使用されているモリブ
デン鋼製のシードチャックに比べて耐熱性、耐熱衝撃性
に優れたものとなる。。また、単結晶に対する重金属汚
染等の問題発生を防止することができる。
を問わず、半導体単結晶引き上げ装置のシードチャック
において、少なくとも種子結晶取り付け部を炭素材で構
成し、もしくは種子結晶取り付け部に炭素繊維複合材を
用い、引き上げシャフトまたは引き上げワイヤとの連結
部を炭素材で構成するか、またはシードチャックを一体
成形の炭素材または炭素繊維複合材で構成したので、こ
れらのシードチャックは従来から使用されているモリブ
デン鋼製のシードチャックに比べて耐熱性、耐熱衝撃性
に優れたものとなる。。また、単結晶に対する重金属汚
染等の問題発生を防止することができる。
【0007】
【実施例】以下に、本発明に係る半導体単結晶引き上げ
装置のシードチャックの実施例について、図面を参照し
て説明する。図1はシャフト方式の単結晶引き上げ装置
に用いられるシードチャックの一実施態様を示す断面図
で、このシードチャックはスピンドルチャック1、シー
ドチャックスピンドル2、スピンドルピン3、シードピ
ン4の4個の部品で構成されている。スピンドルチャッ
ク1は円筒状の炭素材からなり、上部には引き上げシャ
フト5に連結するための孔1aとめねじ1bとが設けら
れ、外周にはスピンドルチャック1を引き上げシャフト
5の下端に螺着する際のスパナ掛け用切り欠き1cが設
けられている。スピンドルチャック1の下部に設けられ
た孔には炭素繊維複合材からなるシードチャックスピン
ドル2が挿嵌され、前記スピンドルチャック1とシード
チャックスピンドル2とを貫通するスピンドルピン3に
よって、スピンドルチャック1からシードチャックスピ
ンドル2が脱落することを防止している。また、シード
チャックスピンドル2の下部には、種子結晶6を挿嵌す
る孔2aと種子結晶6の脱落を防止するピン孔とが設け
られ、このピン孔にシードピン4が挿嵌されている。前
記スピンドルピン3およびシードピン4の材質はいずれ
も炭素繊維複合材である。
装置のシードチャックの実施例について、図面を参照し
て説明する。図1はシャフト方式の単結晶引き上げ装置
に用いられるシードチャックの一実施態様を示す断面図
で、このシードチャックはスピンドルチャック1、シー
ドチャックスピンドル2、スピンドルピン3、シードピ
ン4の4個の部品で構成されている。スピンドルチャッ
ク1は円筒状の炭素材からなり、上部には引き上げシャ
フト5に連結するための孔1aとめねじ1bとが設けら
れ、外周にはスピンドルチャック1を引き上げシャフト
5の下端に螺着する際のスパナ掛け用切り欠き1cが設
けられている。スピンドルチャック1の下部に設けられ
た孔には炭素繊維複合材からなるシードチャックスピン
ドル2が挿嵌され、前記スピンドルチャック1とシード
チャックスピンドル2とを貫通するスピンドルピン3に
よって、スピンドルチャック1からシードチャックスピ
ンドル2が脱落することを防止している。また、シード
チャックスピンドル2の下部には、種子結晶6を挿嵌す
る孔2aと種子結晶6の脱落を防止するピン孔とが設け
られ、このピン孔にシードピン4が挿嵌されている。前
記スピンドルピン3およびシードピン4の材質はいずれ
も炭素繊維複合材である。
【0008】本実施例においてシードチャックスピンド
ル2、スピンドルピン3、シードピン4に炭素繊維複合
材を用い、スピンドルチャック1のみを炭素材としたの
は、炭素繊維複合材が高価なためその使用を制限したこ
とによる。スピンドルチャック1とシードチャックスピ
ンドル2とに炭素材を用い、スピンドルピン3、シード
ピン4に炭素繊維複合材を用いてもよい。また、スピン
ドルチャック1とシードチャックスピンドル2とを一体
成形の炭素材または炭素繊維複合材で構成し、シードピ
ン4に炭素繊維複合材を用いてもよい。シードチャック
を、モリブデン鋼から炭素材または炭素繊維複合材に代
えることにより、従来の問題点はすべて解決することが
できる。ただし、炭素材または炭素繊維複合材はモリブ
デン鋼に比べて強度が低く、製造ロット間の強度のばら
つきも大きいので、シードチャックの設計に当たって十
分な安全率を考慮する必要がある。
ル2、スピンドルピン3、シードピン4に炭素繊維複合
材を用い、スピンドルチャック1のみを炭素材としたの
は、炭素繊維複合材が高価なためその使用を制限したこ
とによる。スピンドルチャック1とシードチャックスピ
ンドル2とに炭素材を用い、スピンドルピン3、シード
ピン4に炭素繊維複合材を用いてもよい。また、スピン
ドルチャック1とシードチャックスピンドル2とを一体
成形の炭素材または炭素繊維複合材で構成し、シードピ
ン4に炭素繊維複合材を用いてもよい。シードチャック
を、モリブデン鋼から炭素材または炭素繊維複合材に代
えることにより、従来の問題点はすべて解決することが
できる。ただし、炭素材または炭素繊維複合材はモリブ
デン鋼に比べて強度が低く、製造ロット間の強度のばら
つきも大きいので、シードチャックの設計に当たって十
分な安全率を考慮する必要がある。
【0009】図2はワイヤ方式の単結晶引き上げ装置に
用いられるシードチャックの一実施態様を示す断面図
で、このシードチャックは炭素材からなるスピンドルチ
ャック7と、炭素繊維複合材からなるシードチャックス
ピンドル2、スピンドルピン3、シードピン4とによっ
て構成されている。前記スピンドルチャック7の上部に
は、引き上げワイヤ8の下端に枢支される凹部とピン孔
とが設けられ、このピン孔と引き上げワイヤ8の下端に
設けたピン孔とに連結ピン9を挿通して引き上げワイヤ
8とスピンドルチャック7とを連結する。シードチャッ
クスピンドル2、スピンドルピン3、シードピン4の構
造はシャフト方式の場合と同一である。
用いられるシードチャックの一実施態様を示す断面図
で、このシードチャックは炭素材からなるスピンドルチ
ャック7と、炭素繊維複合材からなるシードチャックス
ピンドル2、スピンドルピン3、シードピン4とによっ
て構成されている。前記スピンドルチャック7の上部に
は、引き上げワイヤ8の下端に枢支される凹部とピン孔
とが設けられ、このピン孔と引き上げワイヤ8の下端に
設けたピン孔とに連結ピン9を挿通して引き上げワイヤ
8とスピンドルチャック7とを連結する。シードチャッ
クスピンドル2、スピンドルピン3、シードピン4の構
造はシャフト方式の場合と同一である。
【0010】ワイヤ方式の単結晶引き上げ装置におい
て、シードチャックをモリブデン鋼製のものから図2に
示した炭素材と炭素繊維複合材との組み合わせ品に代え
た場合、シードチャックの自重が小さいため、単結晶引
き上げの初期段階では引き上げワイヤを十分に引っ張る
ことができない。引き上げワイヤが曲がったままになっ
ていると種子結晶が垂直に保持されず、結晶品質に悪影
響を与える。このような不具合を防止するため、ワイヤ
方式の場合は引き上げワイヤにダミー荷重を掛ける構造
とすることが望ましい。
て、シードチャックをモリブデン鋼製のものから図2に
示した炭素材と炭素繊維複合材との組み合わせ品に代え
た場合、シードチャックの自重が小さいため、単結晶引
き上げの初期段階では引き上げワイヤを十分に引っ張る
ことができない。引き上げワイヤが曲がったままになっ
ていると種子結晶が垂直に保持されず、結晶品質に悪影
響を与える。このような不具合を防止するため、ワイヤ
方式の場合は引き上げワイヤにダミー荷重を掛ける構造
とすることが望ましい。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ードチャックの少なくとも種子結晶取り付け部を炭素材
で構成し、あるいは種子結晶取り付け部に炭素繊維複合
材を用い、引き上げシャフトまたは引き上げワイヤとの
連結部を炭素材で構成するか、またはシードチャックを
一体成形の炭素材または炭素繊維複合材で構成したの
で、従来から使用されているモリブデン鋼製のシードチ
ャックに比べて耐熱性、耐熱衝撃性が向上する。これに
より、モリブデン鋼製のシードチャックに発生していた
シードチャックと種子結晶との結合部あるいはシードチ
ャックと引き上げ軸または引き上げワイヤとの結合部の
噛み込み現象や、高温における機械的精度の悪化の問題
が解決される。また、モリブデン鋼の脱ガスによって発
生する単結晶の重金属汚染等の問題も同時に解決するこ
とができ、半導体単結晶の品質維持が可能となる。
ードチャックの少なくとも種子結晶取り付け部を炭素材
で構成し、あるいは種子結晶取り付け部に炭素繊維複合
材を用い、引き上げシャフトまたは引き上げワイヤとの
連結部を炭素材で構成するか、またはシードチャックを
一体成形の炭素材または炭素繊維複合材で構成したの
で、従来から使用されているモリブデン鋼製のシードチ
ャックに比べて耐熱性、耐熱衝撃性が向上する。これに
より、モリブデン鋼製のシードチャックに発生していた
シードチャックと種子結晶との結合部あるいはシードチ
ャックと引き上げ軸または引き上げワイヤとの結合部の
噛み込み現象や、高温における機械的精度の悪化の問題
が解決される。また、モリブデン鋼の脱ガスによって発
生する単結晶の重金属汚染等の問題も同時に解決するこ
とができ、半導体単結晶の品質維持が可能となる。
【図1】シャフト方式におけるシードチャックの一実施
態様を示す断面図である。
態様を示す断面図である。
【図2】ワイヤ方式におけるシードチャックの一実施態
様を示す断面図である。
様を示す断面図である。
【図3】シャフト方式の単結晶引き上げ装置の概略構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図4】ワイヤ方式における従来のシードチャックの一
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
1,7 スピンドルチャック 2 シードチャックスピンドル 3 スピンドルピン 4 シードピン 5 引き上げシャフト 6 種子結晶 8 引き上げワイヤ
Claims (3)
- 【請求項1】 シードチャックの少なくとも種子結晶取
り付け部を炭素材で構成したことを特徴とする半導体単
結晶引き上げ装置のシードチャック。 - 【請求項2】 シードチャックの種子結晶取り付け部に
炭素繊維複合材を用い、引き上げシャフトまたは引き上
げワイヤとの連結部を炭素材で構成したことを特徴とす
る半導体単結晶引き上げ装置のシードチャック。 - 【請求項3】 シードチャックを、一体成形の炭素材ま
たは炭素繊維複合材で構成したことを特徴とする半導体
単結晶引き上げ装置のシードチャック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17231193A JPH0710687A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 半導体単結晶引き上げ装置のシードチャック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17231193A JPH0710687A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 半導体単結晶引き上げ装置のシードチャック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0710687A true JPH0710687A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15939569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17231193A Pending JPH0710687A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 半導体単結晶引き上げ装置のシードチャック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710687A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6203614B1 (en) | 1999-05-28 | 2001-03-20 | Memc Electronic Materials, Inc. | Cable assembly for crystal puller |
| CN104264230A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-07 | 深圳市盛世智能装备有限公司 | 晶体生长高温炉用冷却拉杆及其制造方法 |
| CN114737252A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-07-12 | 江苏鑫华半导体科技股份有限公司 | 籽晶夹头、硅芯及其制备方法 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP17231193A patent/JPH0710687A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6203614B1 (en) | 1999-05-28 | 2001-03-20 | Memc Electronic Materials, Inc. | Cable assembly for crystal puller |
| CN104264230A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-07 | 深圳市盛世智能装备有限公司 | 晶体生长高温炉用冷却拉杆及其制造方法 |
| CN114737252A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-07-12 | 江苏鑫华半导体科技股份有限公司 | 籽晶夹头、硅芯及其制备方法 |
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