JPH04343635A - 単結晶棒クランプ位置決め治具及びこれを用いた単結晶棒クランプ位置決め方法 - Google Patents

単結晶棒クランプ位置決め治具及びこれを用いた単結晶棒クランプ位置決め方法

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JPH04343635A
JPH04343635A JP3031532A JP3153291A JPH04343635A JP H04343635 A JPH04343635 A JP H04343635A JP 3031532 A JP3031532 A JP 3031532A JP 3153291 A JP3153291 A JP 3153291A JP H04343635 A JPH04343635 A JP H04343635A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単結晶棒周面研削装置
のクランプ回転軸に対して単結晶棒を位置決めするため
の治具及びこれを用いた単結晶棒クランプ位置決め方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＺ法又はＦＺ法により育成された単結
晶棒は、次のような工程を経て円柱形にされる。
【０００３】（１）単結晶棒の両端部を軸に垂直な方向
に切断して、単結晶棒を略円柱形にする。
【０００４】（２）図５に示す如く、単結晶棒２０の切
断面２１Ｌ、２１Ｒにクランプ回転軸３１Ｌ、３１Ｒを
押し当てて単結晶棒２０を弱くクランプする。単結晶棒
２０の両端部上方にはゲージ７０、７１が固定配置され
ており、これらの形状検出用可動ピンを単結晶棒２０の
周面に弾接させる。この状態で単結晶棒２０を回転させ
て、ゲージ７０、７１により単結晶棒２０の周面形状を
測定し、切断面２１Ｌとクランプ回転軸３１Ｌとの間及
び切断面２１Ｒとクランプ回転軸３１Ｒとの間の位置ず
れを求める。
【０００５】（３）単結晶棒２０の回転を停止させ、単
結晶棒２０の端部をハンマーで叩いてこの位置ずれを補
正する。
【０００６】（４）位置づれがなくなるまで上記（２）
及び（３）を繰返す。
【０００７】（５）クランプ回転軸３１Ｌ、３１Ｒで単
結晶棒２０を強くクランプし、単結晶棒２０を回転させ
、単結晶棒２０の周面に砥石を押接移動させて単結晶棒
２０を円柱形に研削する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記（１）に
おいて単結晶棒２０をクランプするときには、作業者の
目視により単結晶棒２０を位置決めしていたので、位置
ずれが比較的大きくなり、これを補正するために単結晶
棒２０をハンマーで多数回叩かなければならず、単結晶
棒２０の品質上好ましくなかった。
【０００９】また、正確に位置決めするために上記（２
）の繰返し処理を行う必要があったので、作業が煩雑で
あり、かつ、作業時間が長くなる原因となっていた。
【００１０】本発明の目的は、このような問題点に鑑み
、クランプ回転軸に対する単結晶棒の位置決めを正確か
つ容易にするための単結晶棒クランプ位置決め治具、及
び、これを用いた単結晶棒クランプ位置決め方法を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段及びその作用】この目的を
達成する為に、本発明に係る単結晶棒クランプ位置決め
治具では、弾性物質又は粘弾性物質であり、平坦面で開
口を密閉可能な凹部が形成された負圧吸着カップと、該
負圧吸着カップの背面側に設けられたブロックとが一体
となった雄位置決め具と、該雄位置決め部が収容されか
つ該ブロックが単結晶棒周面研削装置のクランプ回転軸
と同心に嵌め込まれる穴が、該クランプ回転軸の先端部
に設けられた雌位置決め具と、を備えている。
【００１２】上記単結晶棒クランプ位置決め治具は、次
のように使用される。
【００１３】（１）両端が軸方向に垂直な方向に切断さ
れた単結晶棒の両切断面の各々の中央部に、上記雄位置
決め具の負圧吸着カップを押付けて負圧吸着させる。
【００１４】（２）次に、互いに対向配置された２つの
上記クランプ回転軸の各先端部に設けられた上記雌位置
決め具の穴に、該雄位置決め具のブロックを嵌め込んで
、該単結晶棒を該クランプ回転軸でクランプする。
【００１５】この使用方法から明らかなように、本発明
によれば、クランプ回転軸に対する単結晶棒の位置決め
が正確かつ容易になる。
【００１６】上記（１）は、例えば、次のようにして行
う。
【００１７】（１ａ）負圧吸着カップ先端より少し大き
い径の芯出し穴が透明板に形成され、該芯出し穴と同心
で単結晶棒と略同一径の芯出し円が該透明板に描かれた
芯出しプレートを、単結晶棒切断面に当てる。
【００１８】（１ｂ）該芯出しプレートの該芯出し穴と
単結晶棒外周との位置関係から該芯出し穴を位置決めす
る。
【００１９】（１ｃ）該芯出しプレートの該芯出し穴の
中心に負圧吸着カップの中心が一致するようにして、該
負圧吸着カップを、該単結晶棒の切断面に押付けて負圧
吸着させる。
【００２０】この構成の場合、単結晶棒切断面中央部に
雄位置決め部を正確かつ容易に吸着させることができる
。
【００２１】上記雄位置決め具は、例えば、上記負圧吸
着カップと上記ブロックとが別体であり、該負圧吸着カ
ップの軸芯部にねじが貫通され、該ねじの先端部が該ブ
ロックに螺合され該ねじの頭部が該凹部に配置されて該
負圧吸着カップと該ブロックとが一体となり、該ねじの
頭部軸芯部にねじ孔が形成されている。
【００２２】この構成の場合、単結晶周面研削後に該雄
位置決め具が該雌位置決め部から容易に離脱しなかった
ときには、該ねじ孔に、別に用意したねじを螺合させ、
該ねじをその軸方向に引張ることにより、該離脱を無理
なく容易に行わせることができる。
【００２３】上記雄位置決め具のブロックは、例えば、
円錐台状部を有し、上記雌位置決め具に形成された穴は
、該円錐台状部外周面と同一のテーパが付いている。
【００２４】この構成の場合、雌位置決め具と雄位置決
め具との嵌合をより容易に行うことができる。
【００２５】上記雌位置決め具は、例えば、、上記クラ
ンプ回転軸先端部に連結されている。
【００２６】この構成の場合、雌位置決め部が設けられ
ていない既存の単結晶棒周面研削装置に対し、本発明を
容易に適用することができる。
【００２７】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
【００２８】図１に示す如く、雄位置決め具１０Ｌ及び
１０Ｒはそれぞれ、単結晶棒２０の切断面２１Ｌ及び２
１Ｒの中央部に吸着される。この切断面２１Ｌ及び２１
Ｒは、単結晶棒２０の両端部が軸方向に垂直な方向に切
断されて形成されたものである。また、雄位置決め具１
０Ｌ及び１０Ｒは互いに同一構成であり、その構成を図
２及び図３に示す。
【００２９】テーパブロック１０１は略円錐台状であり
、その大径側端面中央部には、ねじ孔１０２が形成され
ている。テーパブロック１０１に固着されるカラー１０
３及び座金１０４の内径は、ねじ孔１０２の内径に略等
しい。また、碗状のカップ１０５の軸芯部には、これら
の穴と同一内径の貫通穴が形成されている。カップ１０
５は、ゴム又は、弾性若しくは粘弾性を有する合成樹脂
で成形されている。これらカップ１０５、座金１０４及
びカラー１０３の貫通穴には、止めねじ１０６が通され
、止めねじ１０６の先端部がテーパブロック１０１のね
じ孔１０２に螺合されて、テーパブロック１０１、カラ
ー１０３、座金１０４及びカップ１０５が互いに一体化
されている。止めねじ１０６の頭部側の軸芯部には、ね
じ孔１０７が形成されている。このねじ孔１０７に螺入
される引抜きねじ１０８が、雄位置決め具１０Ｌの取外
し用として別に用意されている。
【００３０】一方、単結晶棒周面研削装置は、図１に示
す如く、クランプ回転軸３０Ｌと、軸方向に移動可能な
回転クランプ回転軸３０Ｒとが、同心に対向配置されて
いる。クランプ回転軸３０Ｌは回転駆動軸であり、クラ
ンプ回転軸３０Ｒは回転従動軸である。クランプ回転軸
３０Ｌは、軸３１Ｌの先端部に雌位置決め具３２Ｌが連
結され、クランプ回転軸３０Ｒは、軸３１Ｒの先端部に
雌位置決め具３２Ｒが連結されている。これらクランプ
回転軸３０Ｌ及び３０Ｒの先端部は、互いに同一構成と
なっている。
【００３１】図２に示す如く、軸３１Ｌの先端部には、
周面が研削されて形成された円柱状の連結凸部３１１が
設けられている。この連結凸部３１１には、その直径方
向にピン孔３１２が形成されている。一方、雌位置決め
具３２Ｌの短軸３２１には、この連結凸部３１１に対応
して円柱形の連結凹部３２２が形成され、ピン孔３１２
に対応してピン孔３２３が形成されている。連結凸部３
１１が連結凹部３２２に嵌合され、ピン孔３２３及び３
１２に止めピン３２４が嵌入されて、軸３１Ｌと雌位置
決め具３２Ｌとが互いに連結されている。短軸３２１の
軸芯部には、短軸３２１の先端面と連結凹部３２２とを
連通するテーパ孔３２５が形成されている。テーパ孔３
２５は円錐台状で、連結凹部３２２側が小径になってい
る。テーパ孔３２５のテーパは、雄位置決め具１０Ｌの
テーパブロック１０１のテーパに等しくなっている。
【００３２】雄位置決め具１０Ｌを切断面２１Ｌに吸着
させる際には、図４に示すような芯出しプレート４０が
用いられる。芯出しプレート４０は、矩形の透明板４１
、例えばアクリル板の中央部に、芯出し穴４２が形成さ
れている。この芯出し穴４２の内径は、雄位置決め具１
０Ｌのカップ１０５の吸着状態の直径よりも数ｍｍ大き
い。芯出しプレート４０はまた、透明板４１の表面に、
芯出し穴４２と同心の芯出し円４３が描かれている。こ
の芯出し円４３は、例えば、旋盤により正確かつ容易に
けがくことができる。芯出し円４３の直径は、例えば、
単結晶棒２０の周面を研削して単結晶棒２０を円柱形に
するその目標外径に等しく、単結晶棒２０の切断面２１
Ｌ、２１Ｒにおける平均直径よりも数ｍｍ小さい。
【００３３】次に、上記の如く構成された単結晶棒クラ
ンプ位置決め治具の使用方法を説明する。
【００３４】（１）単結晶棒２０の切断面２１Ｌに芯出
しプレート４０を当てる。
【００３５】（２）図４に示す如く、単結晶棒２０の切
断面２１Ｌと芯出し円４３との関係から、芯出し穴４２
を位置決めする。例えば、芯出し円４３と切断面２１Ｌ
の想定内接円とが同心になるように、芯出し穴４２を位
置決めする。
【００３６】（３）この状態で、雄位置決め具１０Ｌの
カップ１０５が芯出し穴４２と同心になるように、カッ
プ１０５を芯出し穴４２内の切断面２１Ｌ上に押し当て
て、雄位置決め具１０Ｌを切断面２１Ｌに吸着させる。
【００３７】（４）上記（１）〜（３）を、単結晶棒２
０の他方の切断面２１Ｒについて行う。
【００３８】（５）次に、図１において、単結晶棒２０
をクランプ回転軸３０Ｌとクランプ回転軸３０Ｒとの間
に配置し、雄位置決め具１０Ｌのテーパブロック１０１
を雌位置決め具３２Ｌのテーパ孔３２５内に嵌合させる
。
【００３９】（６）この状態で、クランプ回転軸３０Ｒ
を単結晶棒２０の切断面２１Ｒ側に高速接近させた後、
低速接近させながら雌位置決め具３２Ｒのテーパ孔３２
５内に雄位置決め具１０Ｒのテーパブロック１０１を嵌
合させて、雌位置決め具３２Ｒの先端面で切断面２１Ｒ
を押圧させると共に、雌位置決め具３２Ｌの先端面で切
断面２１Ｌを押圧させる。
【００４０】このようにして、クランプ回転軸３０Ｌ及
び３０Ｒに対する単結晶棒２０の位置決めを正確かつ容
易に行うことができる。
【００４１】この状態で、クランプ回転軸３０Ｌを回転
駆動して単結晶棒２０を回転させ、単結晶棒２０の周面
に不図示の砥石を押し当てて単結晶棒２０の周面を研削
し、単結晶棒２０を円柱形状にする。
【００４２】この研削後に、クランプ回転軸３０Ｌ、３
０Ｒ間を離間させて、単結晶棒２０を周面研削装置から
取外す。この際、雄位置決め具１０Ｌ、１０Ｒが雌位置
決め具３２Ｌ、３２Ｒから容易に離脱しなかった場合に
は、ねじ孔１０７に、別に用意しておいた引抜きねじ１
０８を螺合させ、引抜きねじ１０８をその軸方向に引張
って雄位置決め具１０Ｌ、１０Ｒを離脱させる。
【００４３】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。例えば、雄位置決め具１０Ｌ及び１０Ｒは合成
樹脂で一体成形したものであってもよい。また、雌位置
決め具３２Ｌ及び３２Ｒは、それぞれクランプ回転軸３
０Ｌ及び３０Ｒと一体成形したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】単結晶棒をクランプ回転軸にクランプさせる動
作を説明するための側面図である。
【図２】単結晶棒クランプ位置決め治具の断面図である
。
【図３】単結晶棒クランプ位置決め治具の雄位置決め具
の斜視図である。
【図４】単結晶棒切断面に対する雄位置決め具の位置決
め説明図である。
【図５】従来法の問題点説明斜視図である。
【符号の説明】
１０Ｌ、１０Ｒ　　雄位置決め具 １０１　　テーパブロック １０２、１０７　　ねじ孔 １０３　　カラー １０４　　座金 １０５　　カップ １０６　　止めねじ １０８　　引抜きねじ ２０　　単結晶棒 ２１Ｌ、２１Ｒ　　切断面 ３０Ｌ、３０Ｒ　　クランプ回転軸 ３１Ｌ、３１Ｒ　　軸 ３１１　　連結凸部 ３２Ｌ、３２Ｒ　　雌位置決め具 ３２１　　短軸 ３２２　　連結凹部 ３２４　　止めピン ３２５　　テーパ孔 ４０　　芯出しプレート ４１　　透明板 ４２　　芯出し穴 ４３　　芯出し円
【外１】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　弾性物質又は粘弾性物質であり、平坦
    面で開口を密閉可能な凹部が形成された負圧吸着カップ
    （１０５）と、該負圧吸着カップの背面側に設けられた
    ブロック（１０１）とが一体となった雄位置決め具（１
    ０Ｌ、１０Ｒ）と、該雄位置決め部が収容されかつ該ブ
    ロックが単結晶棒周面研削装置のクランプ回転軸（３０
    Ｌ、３０Ｒ）と同心に嵌め込まれる穴（３２５）が、該
    クランプ回転軸の先端部に設けられた雌位置決め具（３
    ２Ｌ、３２Ｒ）と、を有することを特徴とする単結晶棒
    クランプ位置決め治具。
  2. 【請求項２】　　前記雄位置決め具（１０Ｌ、１０Ｒ）
    は、前記負圧吸着カップ（１０５）と前記ブロック（１
    ０１）とが別体であり、該負圧吸着カップの軸芯部にね
    じ（１０６）が貫通され、該ねじの先端部が該ブロック
    に螺合され該ねじの頭部が該凹部に配置されて該負圧吸
    着カップと該ブロックとが一体となり、該ねじの頭部軸
    芯部にねじ孔（１０７）が形成されていることを特徴と
    する請求項１記載の治具。
  3. 【請求項３】　　前記雄位置決め具（１０Ｌ、１０Ｒ）
    の前記ブロック（１０１）は、円錐台状部を有し、前記
    雌位置決め具（３２Ｌ、３２Ｒ）に形成された前記穴（
    ３２５）は、該円錐台状部外周面と同一のテーパが付い
    ていることを特徴とする請求項１又は２記載の治具。
  4. 【請求項４】　　前記雌位置決め具（３２Ｌ、３２Ｒ）
    は、前記クランプ回転軸（３０Ｌ、３０Ｒ）の先端部に
    連結されていることを特徴とする請求項１乃至３のいず
    れか１つに記載の治具。
  5. 【請求項５】　　請求項１乃至４のいずれか１つに記載
    の単結晶棒クランプ位置決め治具を用い、両端が軸方向
    に垂直な方向に切断された単結晶棒（２０）の両切断面
    （２１Ｌ、２１Ｒ）の各々の中央部に、前記雄位置決め
    具（１０Ｌ、１０Ｒ）の前記負圧吸着カップ（１０５）
    を押付けて負圧吸着させ、互いに対向配置された２つの
    前記クランプ回転軸（３０Ｌ、３０Ｒ）の各先端部に設
    けられた前記雌位置決め具（３２Ｌ、３２Ｒ）の穴（３
    ２５）に、該雄位置決め具の前記ブロック（１０１）を
    嵌め込んで、該単結晶棒を該クランプ回転軸でクランプ
    することを特徴とする単結晶棒クランプ位置決め方法。
  6. 【請求項６】　　前記負圧吸着カップ（１０５）先端よ
    り少し大きい径の芯出し穴（４２）（３２５）が透明板
    （４１）に形成され、該芯出し穴と同心で単結晶棒（２
    ０）と略同一径の芯出し円（４３）が該透明板に描かれ
    た芯出しプレート（４０）を、単結晶棒切断面（２１Ｌ
    、２１Ｒ）に当て、該芯出しプレートの該芯出し穴と単
    結晶棒外周との位置関係から該芯出し穴を位置決めし、
    該芯出しプレートの該芯出し穴の中心に前記負圧吸着カ
    ップの中心が一致するようにして、該負圧吸着カップを
    、該単結晶棒切断面に押付けて負圧吸着させることを特
    徴とする請求項５記載の方法。
JP3031532A 1991-01-31 1991-01-31 単結晶棒クランプ位置決め治具及びこれを用いた単結晶棒クランプ位置決め方法 Expired - Lifetime JPH0755427B2 (ja)

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DE69205182T DE69205182T2 (de) 1991-01-31 1992-01-30 Schablonen und Verfahren zum Befestigen und Positionieren einer Einkristallstange.

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DE (1) DE69205182T2 (ja)

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