JP2003342015A - Apparatus for producing deposition plate - Google Patents

Apparatus for producing deposition plate

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JP2003342015A
JP2003342015A JP2002151705A JP2002151705A JP2003342015A JP 2003342015 A JP2003342015 A JP 2003342015A JP 2002151705 A JP2002151705 A JP 2002151705A JP 2002151705 A JP2002151705 A JP 2002151705A JP 2003342015 A JP2003342015 A JP 2003342015A
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Japan
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substrate
deposition
polishing
molten metal
substrate surface
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Application number
JP2002151705A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Nakai
泰弘 中井
Masahiro Tadokoro
昌宏 田所
Atsushi Okuno
敦 奥野
Masanori Tsuda
正徳 津田
Yoshito Nakajima
賢人 中嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for producing a deposition plate with high productivity by enabling a deposition substrate surface to be always kept clean without taking a substrate out of the apparatus. <P>SOLUTION: The apparatus produces a deposition plate by melting a melting object in a sealed treating chamber, solidifying and growing the melting object on the substrate surface 14a of the substrate 14, and peeling the resultant deposition plate from the substrate surface 14a. A polishing machine main body 90 to polish the substrate surface 14a of the deposition substrate 14 is placed in the treating chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、外部環境とは異な
る処理環境下で溶解対象物を溶湯とし、該溶解対象物を
析出用基板の基板面に凝固成長させることによって、シ
ート状の析出板を製造する析出板製造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet-shaped precipitation plate by using a melted object as a melt in a processing environment different from the external environment and solidifying and growing the melted object on the substrate surface of a precipitation substrate. The present invention relates to a deposition plate manufacturing apparatus for manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】融液状の材料を結晶析出させてシート状
の析出板を製造する装置として、半導体材料をカーボン
基板の基板面に結晶析出させる半導体基板製造装置があ
る。例えば特開平6−191820号公報には、処理室
を形成する真空タンクと、半導体材料を収容しながら加
熱して溶湯とする溶解炉装置と、溶湯に対してカーボン
基板の基板面を浸漬可能に昇降させる析出機構とを備え
た半導体基板製造装置が開示されている。
2. Description of the Related Art As a device for producing a sheet-like deposition plate by crystallizing a molten material, there is a semiconductor substrate manufacturing device for crystallizing a semiconductor material on a substrate surface of a carbon substrate. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-191820 discloses a vacuum tank that forms a processing chamber, a melting furnace device that heats a semiconductor material while heating it into a molten metal, and a substrate surface of a carbon substrate can be immersed in the molten metal. A semiconductor substrate manufacturing apparatus including a deposition mechanism for moving up and down is disclosed.

【0003】上記の装置を用いて半導体基板を製造する
場合には、真空タンク内を減圧して不活性ガス雰囲気と
した後、半導体材料を加熱して溶解させる。そして、半
導体材料の全体が融液状態の溶湯となったときに、析出
機構によりカーボン基板を下降させて溶湯に浸漬し、基
板面に半導体材料からなるシート状の析出板を析出させ
る。この後、カーボン基板を上昇させて溶湯から引き上
げ、所定の高さ位置に到達したときに、カーボン基板か
ら析出板を取り外した後、真空タンクの外部に搬出する
という一連の析出処理を行う。そして、このようなカー
ボン基板による析出処理を繰り返すことによって、一つ
のカーボン基板で析出板を枚葉単位で大量に製造するこ
とが可能になっている。
When a semiconductor substrate is manufactured using the above apparatus, the inside of the vacuum tank is depressurized to an inert gas atmosphere, and then the semiconductor material is heated and melted. Then, when the entire semiconductor material becomes a molten melt, the carbon substrate is lowered by the deposition mechanism and immersed in the molten metal to deposit a sheet-shaped deposition plate made of the semiconductor material on the substrate surface. After that, the carbon substrate is lifted and pulled out of the molten metal, and when a predetermined height position is reached, the deposition plate is removed from the carbon substrate and then carried out to the outside of the vacuum tank to perform a series of deposition processes. Then, by repeating such a deposition process using a carbon substrate, it is possible to manufacture a large number of deposition plates on a single carbon substrate in single-wafer units.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、同じ析出用基板に対して析出処理を繰り返
すと、基板面の侵食や凝固物の付着等により、初期の形
状(おおむね平滑板)からずれることがある。そして、
このずれが析出処理の繰返しにより大きくなると、析出
用基板の基板面に析出板の一部が付着物として残存する
ことがある。そして、この付着物が析出処理の繰返しに
より成長すると、析出板の厚み分布の均一性が無視でき
ない程度にまで悪化することになる。この結果、従来に
おいては、例えば所定の枚数を製造したときに、真空タ
ンク内の処理室を不活性ガス雰囲気から外部環境の雰囲
気に戻し、析出用基板を装置外に取り出して基板面を清
掃したり、新たな析出用基板に交換するという作業を行
うことが必要になる結果、これらの清掃や交換、雰囲気
の変更等に要する時間ロスにより生産性が低下している
という問題がある。
However, when the deposition process is repeated on the same substrate for deposition as in the conventional case, the initial shape (generally a smooth plate) is generated due to the erosion of the substrate surface and the adhesion of the solidified matter. It may deviate. And
When this deviation becomes large due to the repetition of the deposition treatment, a part of the deposition plate may remain as an adhered substance on the substrate surface of the deposition substrate. Then, when the deposit grows by repeating the precipitation treatment, the uniformity of the thickness distribution of the deposit plate deteriorates to a degree that cannot be ignored. As a result, conventionally, for example, when a predetermined number of wafers are manufactured, the processing chamber in the vacuum tank is returned from the inert gas atmosphere to the atmosphere of the external environment, the deposition substrate is taken out of the apparatus, and the substrate surface is cleaned. As a result, it is necessary to perform the work of exchanging with a new substrate for deposition, and as a result, there is a problem that productivity is lowered due to time loss required for cleaning, exchange, change of atmosphere and the like.

【0005】従って、本発明は上記課題に鑑みなされた
ものであり、析出用基板を装置外に取り出さなくても析
出用基板の基板面を常に清浄な状態に維持することを可
能にして高い生産性を得ることができる析出板製造装置
を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to always maintain the substrate surface of the deposition substrate in a clean state without taking out the deposition substrate from the outside of the apparatus and to achieve high production. It is an object of the present invention to provide a deposition plate manufacturing apparatus capable of obtaining good properties.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の請求項1に記載の析出板製造装置は、密閉状
態にされた処理室で溶解対象物を溶湯とし、該溶解対象
物を析出用基板の基板面に凝固成長させた後、該基板面
から引き剥がしてシート状の析出板を製造する析出板製
造装置であって、前記析出用基板の基板面を研磨する研
磨装置を処理室に備えていることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a deposition plate manufacturing apparatus, wherein a melted object is a melted object in a closed processing chamber, and the melted object is a melted object. Is a deposition plate manufacturing apparatus for producing a sheet-shaped deposition plate by solidifying and growing on the substrate surface of the deposition substrate, and a polishing device for polishing the substrate surface of the deposition substrate. It is characterized by being equipped in the processing chamber.

【0007】上記の構成によれば、処理室に備えられた
研磨装置で析出用基板の基板面を研磨することができる
ため、析出用基板を処理室の外部に取り出さなくても析
出用基板を再使用することができる。この結果、処理室
を常に一定の雰囲気に維持することができるため、長期
間に亘って連続的に析出板製造装置を運転することが可
能になることから、極めて高い生産性を得ることができ
る。
According to the above structure, since the substrate surface of the deposition substrate can be polished by the polishing device provided in the processing chamber, the deposition substrate can be removed without taking it out of the processing chamber. Can be reused. As a result, since the processing chamber can be always maintained in a constant atmosphere, it becomes possible to continuously operate the deposition plate manufacturing apparatus for a long period of time, so that extremely high productivity can be obtained. .

【0008】請求項2に記載の析出板製造装置は、請求
項1において、前記研磨装置は、前記析出用基板の基板
面が面状に当接される研磨ベルトと、該研磨ベルトを張
設した駆動ローラーおよび従動ローラーと、駆動ローラ
ーの一端部に接続され、前記研磨ベルトを回転駆動させ
るローラー駆動モータとを備えていることを特徴として
いる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the deposition plate manufacturing apparatus according to the first aspect, wherein the polishing apparatus stretches the polishing belt with which the substrate surface of the deposition substrate is in planar contact. The driving roller and the driven roller, and a roller driving motor that is connected to one end of the driving roller and drives the polishing belt to rotate.

【0009】上記の構成によれば、簡単かつ少ない部品
点数で研磨装置を構成することができる。
According to the above construction, the polishing apparatus can be constructed easily and with a small number of parts.

【0010】請求項3に記載の析出板製造装置は、請求
項1において、前記研磨装置は、前記析出用基板の基板
面が面状に当接される研磨ディスクを備えた研磨機本体
と、該研磨機本体を前記析出用基板の基板面に対して昇
降させる研磨機本体昇降機と、該研磨機本体昇降機を支
持する設置台とを備えていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for producing a deposition plate according to the first aspect, the polishing apparatus includes a polishing machine main body having a polishing disk with which the substrate surface of the deposition substrate is in planar contact. It is characterized by comprising a polisher main body elevator for raising and lowering the polisher main body with respect to the substrate surface of the deposition substrate, and an installation stand for supporting the polisher main body elevator.

【0011】上記の構成によれば、析出用基板を所定に
高さ位置で保持しておけば、この高さ位置まで研磨ディ
スクを上昇させて研磨を行うことができるため、析出用
基板を移動させる機構の複雑化を防止することができ
る。
According to the above structure, if the deposition substrate is held at a predetermined height position, the polishing disk can be raised to this height position for polishing, so that the deposition substrate is moved. It is possible to prevent the mechanism for making it complicated.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1ないし
図11に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る
半導体基板製造装置1は、図2に示すように、Siを主
成分とするシート状の半導体基板2を製造する。尚、半
導体基板製造装置1は、析出板製造装置の一種であり、
析出板製造装置は、密閉状態にされた処理室で半導体材
料や金属材料等の溶解対象物を加熱溶融して溶湯とし、
この溶解対象物をシート状の析出板となるように製造す
る装置を意味する。また、溶解対象物としては、Si等
の半導体材料の他、鉄やチタン等の金属材料を挙げるこ
とができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, manufactures a sheet-shaped semiconductor substrate 2 containing Si as a main component. The semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 is a kind of deposition plate manufacturing apparatus,
The deposition plate manufacturing apparatus heats and melts an object to be melted, such as a semiconductor material or a metal material, into a molten metal in a closed processing chamber,
This means an apparatus for producing the object to be melted into a sheet-shaped deposition plate. Examples of the object to be melted include semiconductor materials such as Si and metal materials such as iron and titanium.

【0013】上記の半導体基板製造装置1は、外部環境
から内部を密閉状態に隔離可能な二重壁構造の真空容器
3を備えている。真空容器3は、上側収容室6を形成す
る円筒形状の上側タンク部4と、上側タンク部4の下部
に設けられ、上側収容室6に連通した下側収容室7を形
成する下側タンク部5とを有している。上側タンク部4
の上面中央部には、第1〜第4覗き窓部8a〜8dが幅
方向に形成されており、これらの覗き窓部8a〜8d
は、上側収容室6および下側収容室7を上側タンク部4
の幅方向全体に渡って目視可能にしている。また、図3
に示すように、上側タンク部4の一端部には、第5覗き
窓部8eが形成されている。第5覗き窓部8eは、上側
収容室6および下側収容室7を上側タンク部4の長手方
向全体に渡って目視可能にしている。
The above-mentioned semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 is equipped with a double-walled vacuum container 3 capable of isolating the inside from the outside environment in a hermetically sealed state. The vacuum container 3 is provided with a cylindrical upper tank part 4 that forms an upper storage chamber 6, and a lower tank part that is provided below the upper tank part 4 and that forms a lower storage chamber 7 that communicates with the upper storage chamber 6. 5 and 5. Upper tank part 4
First to fourth peep window portions 8a to 8d are formed in the width direction in the central portion of the upper surface of the peep window portions 8a to 8d.
The upper storage chamber 6 and the lower storage chamber 7 to the upper tank portion 4
It is visible over the entire width direction. Also, FIG.
As shown in FIG. 5, a fifth viewing window 8e is formed at one end of the upper tank portion 4. The fifth peep window portion 8e allows the upper accommodation chamber 6 and the lower accommodation chamber 7 to be visible over the entire longitudinal direction of the upper tank portion 4.

【0014】また、下側タンク部5の一方の側面壁に
は、図2に示すように、搬入出部5aが開口されてい
る。搬入出部5aは、上側タンク部4の長手方向(紙面
に対して垂直方向)に進退移動する開閉扉9により開閉
可能にされている。そして、このように構成された真空
容器3には、Arガス等の不活性ガスを供給する図示し
ないガス供給装置および両収容室6・7の空気を排気す
る図示しない真空排気装置が接続されている。これらの
装置は、真空容器3の両収容室6・7を所定の圧力に減
圧しながら不活性ガスを供給することによって、外部環
境とは異なる処理環境を両収容室6・7に出現させるよ
うになっている。
As shown in FIG. 2, a carrying-in / carrying-out section 5a is opened in one side wall of the lower tank section 5. The loading / unloading part 5a can be opened / closed by an opening / closing door 9 which moves back and forth in the longitudinal direction of the upper tank part 4 (direction perpendicular to the paper surface). A gas supply device (not shown) that supplies an inert gas such as Ar gas and a vacuum exhaust device (not shown) that exhausts the air in both storage chambers 6 and 7 are connected to the vacuum container 3 configured as described above. There is. These devices supply an inert gas while depressurizing both storage chambers 6 and 7 of the vacuum container 3 to a predetermined pressure so that a processing environment different from the external environment appears in both storage chambers 6 and 7. It has become.

【0015】上記の両収容室6・7の略中央部には、析
出用基板14を溶湯15に浸漬させて引き上げる析出機
構10が設けられている。析出機構10は、水平移動機
構13と、水平移動機構13により水平移動可能にされ
た垂直移動機構11と、垂直移動機構11により昇降可
能にされた旋回機構12とを有している。水平移動機構
13は、水平方向に配置され、上側収容室6の両端部に
かけて可動範囲が設定された水平搬送部16と、水平搬
送部16の一端部に設けられた水平駆動部17とを有し
ている。
A deposition mechanism 10 for immersing the deposition substrate 14 in the molten metal 15 and pulling it up is provided at approximately the center of both the storage chambers 6 and 7. The deposition mechanism 10 includes a horizontal movement mechanism 13, a vertical movement mechanism 11 horizontally movable by the horizontal movement mechanism 13, and a swivel mechanism 12 vertically movable by the vertical movement mechanism 11. The horizontal movement mechanism 13 has a horizontal transport unit 16 that is arranged in the horizontal direction and has a movable range set to both ends of the upper storage chamber 6, and a horizontal drive unit 17 provided at one end of the horizontal transport unit 16. is doing.

【0016】水平搬送部16は、図3に示すように、周
面全体にネジ溝が形成されたネジ軸部材18と、ネジ軸
部材18に螺合されたブロック部材19と、ブロック部
材19の下面を進退移動自在に支持するレール部材20
と、ブロック部材19の上面に設けられ、垂直移動機構
11に連結された連結部材21とを有している。また、
水平搬送部16は、これらの部材18〜19の上面を覆
い隠すように設けられたカバー部材22を備えている。
カバー部材22は、溶湯15等から飛散して浮遊する塵
埃が各部材18〜19に積層することを防止している。
As shown in FIG. 3, the horizontal transfer section 16 includes a screw shaft member 18 having a thread groove formed on the entire peripheral surface thereof, a block member 19 screwed into the screw shaft member 18, and a block member 19. Rail member 20 that supports the lower surface to move back and forth
And a connecting member 21 provided on the upper surface of the block member 19 and connected to the vertical movement mechanism 11. Also,
The horizontal transport unit 16 includes a cover member 22 provided so as to cover the upper surfaces of these members 18 to 19.
The cover member 22 prevents dust that is scattered from the molten metal 15 or the like and floats from being stacked on the members 18 to 19.

【0017】上記の水平搬送部16の一端部には、図2
に示すように、水平駆動部17が連結されている。水平
駆動部17は、任意の回転速度で正逆回転可能であると
共に所定の保持力で停止可能なサーボモータ等の水平駆
動装置23と、水平駆動装置23を冷却する第1冷却装
置24とを有している。水平駆動装置23は、ネジ軸部
材18の一端部に連結されており、ネジ軸部材18を正
逆回転させることによって、ブロック部材19等を介し
て垂直移動機構11を水平方向の任意の位置に移動可能
にしている。
At one end of the horizontal transfer section 16 is shown in FIG.
As shown in, the horizontal drive unit 17 is connected. The horizontal drive unit 17 includes a horizontal drive device 23 such as a servo motor capable of rotating in the normal and reverse directions at an arbitrary rotational speed and capable of stopping with a predetermined holding force, and a first cooling device 24 for cooling the horizontal drive device 23. Have The horizontal drive device 23 is connected to one end of the screw shaft member 18, and by rotating the screw shaft member 18 in the forward and reverse directions, the vertical movement mechanism 11 is moved to an arbitrary position in the horizontal direction via the block member 19 and the like. It is movable.

【0018】一方、垂直移動機構11は、垂直方向に配
置された垂直搬送部30と、垂直搬送部30の上端部に
設けられた垂直駆動部31とを有している。垂直搬送部
30は、図3に示すように、上述の水平移動機構13と
ほぼ同一の構成部材からなっており、周面全体にネジ溝
が形成されたネジ軸部材32と、ネジ軸部材32に螺合
され、上面(図中右面)に旋回機構12が連結されたブ
ロック部材33と、ブロック部材33の下面(図中右
面)を昇降自在に支持するレール部材34とを有してい
る。
On the other hand, the vertical moving mechanism 11 has a vertical transport unit 30 arranged in the vertical direction, and a vertical drive unit 31 provided at the upper end of the vertical transport unit 30. As shown in FIG. 3, the vertical transport unit 30 is composed of substantially the same structural members as the horizontal movement mechanism 13 described above, and has a screw shaft member 32 having a thread groove formed on the entire peripheral surface, and a screw shaft member 32. It has a block member 33 which is screwed to the upper surface (right surface in the drawing) and the turning mechanism 12 is connected to the block member 33, and a rail member 34 which supports the lower surface (right surface in the drawing) of the block member 33 so as to be able to move up and down.

【0019】上記の垂直搬送部30の上端部には、垂直
駆動部31が連結されている。垂直駆動部31は、任意
の回転速度で正逆回転可能であると共に所定の保持力で
停止可能なサーボモータ等の垂直駆動装置35と、垂直
駆動装置35を冷却する第2冷却装置36とを有してい
る。垂直駆動装置35は、ネジ軸部材32の上端部に連
結されており、ネジ軸部材32を正逆回転させることに
よって、ブロック部材33等を介して旋回機構12を垂
直方向の任意の高さ位置に移動可能にしている。
A vertical drive unit 31 is connected to the upper end of the vertical transport unit 30. The vertical drive unit 31 includes a vertical drive device 35, such as a servo motor, which can rotate forward and backward at an arbitrary rotation speed and can be stopped by a predetermined holding force, and a second cooling device 36 which cools the vertical drive device 35. Have The vertical drive device 35 is connected to the upper end portion of the screw shaft member 32, and by rotating the screw shaft member 32 in the forward and reverse directions, the swivel mechanism 12 is vertically moved to an arbitrary height position via the block member 33 and the like. You can move to.

【0020】上記の垂直移動機構11で昇降される旋回
機構12は、ブロック部材33に一端面を連結された連
結支持体38と、連結支持体38の他端面に連結された
回動駆動部39とを有している。回動駆動部39は、任
意の回転速度で正逆回転可能であると共に所定の保持力
で停止可能なサーボモータ等の回動駆動装置40と、回
動駆動装置40を冷却する第3冷却装置41とを有して
いる。
The swivel mechanism 12 which is moved up and down by the vertical movement mechanism 11 has a connecting support 38 whose one end face is connected to the block member 33, and a rotary drive unit 39 which is connected to the other end face of the connecting support 38. And have. The rotation drive unit 39 is capable of rotating in the normal and reverse directions at an arbitrary rotation speed and can be stopped by a predetermined holding force, such as a rotation drive device 40 such as a servo motor, and a third cooling device for cooling the rotation drive device 40. 41 and 41.

【0021】第3冷却装置41内の回動駆動装置40
は、回動軸40aの先端部が連結支持体38内に配置さ
れている。回動軸40aの先端部には、上下方向に配置
された第1縦設部材42aの上端部が固設されている。
第1縦設部材42aは、横設部材42bを介して第2縦
設部材42cの上端部に連結されている。また、第1お
よび第2縦設部材42a・42bの下端部は、析出用基
板14における旋回方向の両端部に連結されている。そ
して、第1および第2縦設部材42a・42cと横設部
材42bとは、旋回支持機構42を構成しており、旋回
支持機構42は、回動軸40aを中心として析出用基板
14を旋回させるようになっている。
Rotational drive device 40 in the third cooling device 41
Has a tip end portion of the rotating shaft 40a arranged in the connection support body 38. An upper end portion of a first vertical member 42a vertically arranged is fixed to a tip end portion of the rotating shaft 40a.
The first vertical member 42a is connected to the upper end of the second vertical member 42c via the horizontal member 42b. Further, the lower ends of the first and second vertical members 42a and 42b are connected to both ends of the deposition substrate 14 in the turning direction. The first and second vertical members 42a and 42c and the horizontal member 42b constitute a swivel support mechanism 42, and the swivel support mechanism 42 swivels the deposition substrate 14 around the rotary shaft 40a. It is designed to let you.

【0022】上記の第1および第2縦設部材42a・4
2cは、回動軸40a側から中部までの範囲が機械的強
度に優れたステンレス鋼等の金属材料で形成されている
一方、中部から析出用基板14に連結された下端部まで
の範囲が耐熱性に優れたカーボンにより形成されてい
る。これにより、旋回支持機構42は、析出用基板14
を旋回させて高温の溶湯15に浸漬させる際に、溶湯1
5から大量の輻射熱を下側部分に受けることになって
も、長期間に亘って初期の機械的強度を維持することが
可能になっている。
The above-mentioned first and second vertical members 42a.4.
2c is formed of a metal material such as stainless steel having excellent mechanical strength in the range from the rotating shaft 40a side to the middle part, while the range from the middle part to the lower end connected to the deposition substrate 14 is heat resistant. It is made of carbon with excellent properties. As a result, the swivel support mechanism 42 causes the deposition substrate 14 to
When swirling and immersing in molten metal 15 at high temperature,
Even if the lower part receives a large amount of radiant heat from No. 5, it is possible to maintain the initial mechanical strength for a long period of time.

【0023】上記のように各機構11〜13で構成され
た析出機構10は、水平移動機構13により垂直移動機
構11および旋回機構12を水平方向に進退移動させる
ことによって、これら機構11・12と共に析出用基板
14を予熱位置Aと析出位置Bと引き剥がし位置Cと研
磨位置Dとに位置決め可能にしている。析出位置Bにお
いては、各機構11〜13を連動させながら作動させる
ことによって、回動軸40aよりも溶湯15側に近い旋
回中心Oを半径とした析出軌跡で析出用基板14を進行
させるようになっている。尚、析出軌跡は、析出用基板
14を旋回方向(進行方向)の上流側から斜め方向に下
降させて溶湯15に浸漬させた後、進行方向の下流側に
斜め方向に上昇させて溶湯15から引き上げることによ
って、浸漬された部分に溶湯15の凝固成長した析出物
である半導体基板2を生成させるように設定されてい
る。
The depositing mechanism 10 composed of the respective mechanisms 11 to 13 as described above moves the vertical moving mechanism 11 and the swiveling mechanism 12 forward and backward by the horizontal moving mechanism 13 so as to move together with these mechanisms 11 and 12. The deposition substrate 14 can be positioned at a preheating position A, a deposition position B, a peeling position C and a polishing position D. At the deposition position B, the mechanisms 11 to 13 are operated while interlocking with each other, so that the deposition substrate 14 advances along a deposition locus having a radius of the swirl center O closer to the molten metal 15 side than the rotating shaft 40a. Has become. The precipitation locus is obtained by descending the deposition substrate 14 obliquely from the upstream side in the swirling direction (advancing direction) and immersing it in the molten metal 15, and then raising it obliquely to the downstream side in the advancing direction from the molten metal 15. It is set so that the semiconductor substrate 2, which is a precipitate obtained by solidification growth of the molten metal 15, is generated in the immersed portion by pulling up.

【0024】研磨機構86は、上述した研磨位置Dの斜
め下方向に配置されている。研磨機構86は、析出用基
板14を進入させるように上縁部の一部が開口された収
納ボックス89と、収納ボックス89内に設けられた研
磨機本体90とを備えている。研磨機本体90は、図1
に示すように、析出用基板14の基板面14aが面状に
当接される研磨ベルト91と、研磨ベルト91を張設し
た駆動ローラー92および従動ローラー93と、駆動ロ
ーラー92の一端部に接続され、研磨ベルト91を回転
駆動させるローラー駆動モータ94と、ローラー駆動モ
ータ94を冷却する第4冷却装置95と、これら部材を
支持する研磨支持台96とを備えている。そして、この
ように構成された研磨機本体90は、析出用基板14の
基板面14aに研磨ベルト91を面状に当接させながら
回転させることによって、基板面14aに付着した付着
物を除去するようになっている。
The polishing mechanism 86 is arranged diagonally below the polishing position D described above. The polishing mechanism 86 includes a storage box 89 whose upper edge portion is partially opened to allow the deposition substrate 14 to enter, and a polishing machine main body 90 provided in the storage box 89. The polishing machine body 90 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the polishing belt 91 with which the substrate surface 14 a of the deposition substrate 14 is in planar contact, the driving roller 92 and the driven roller 93 on which the polishing belt 91 is stretched, and one end of the driving roller 92 are connected. The roller drive motor 94 that rotationally drives the polishing belt 91, the fourth cooling device 95 that cools the roller drive motor 94, and the polishing support base 96 that supports these members are provided. Then, the polishing machine main body 90 configured in this manner removes the adhered substances adhering to the substrate surface 14a by rotating the polishing belt 91 while planarly contacting the substrate surface 14a of the deposition substrate 14. It is like this.

【0025】また、上記の析出用基板14は、図4およ
び図5に示すように、カーボンにより形成されている。
析出用基板14は、半導体基板2が析出される下面から
なる基板面14aと、進行方向の上流側および下流側の
各側面に形成された傾斜部14bと、析出用基板14の
上面(反析出面)に形成された把持部14cとを有して
いる。傾斜部14bは、基板面14aの両端部が上面の
両端部の内側に位置するように基板面14aから上面側
にかけて傾斜されている。具体的には、図7において、
傾斜部14bは、溶湯15に対する浸漬角度θ1よりも
基板面14aに対する傾斜角度θ2が大きな角度となる
ように設定されており、半導体基板2の端部を上面の両
端部よりも進行方向の内側に位置させるようになってい
る。
The deposition substrate 14 is made of carbon as shown in FIGS. 4 and 5.
The deposition substrate 14 has a substrate surface 14a composed of a lower surface on which the semiconductor substrate 2 is deposited, inclined portions 14b formed on each of the upstream and downstream side surfaces in the traveling direction, and the upper surface (anti-deposition) of the deposition substrate 14. And a grip portion 14c formed on the surface). The inclined portion 14b is inclined from the substrate surface 14a to the upper surface side such that both end portions of the substrate surface 14a are located inside both end portions of the upper surface. Specifically, in FIG.
The inclined portion 14b is set so that the inclination angle θ 2 with respect to the substrate surface 14a is larger than the dipping angle θ 1 with respect to the molten metal 15, and the end portion of the semiconductor substrate 2 is arranged in the traveling direction more than the both end portions of the upper surface. It is designed to be located inside.

【0026】また、析出用基板14の上面に形成された
把持部14cは、断面が逆台形形状に形成されており、
カーボン基板把持装置43の一部を構成している。カー
ボン基板把持装置43は、把持部14cを着脱自在に保
持するチャック機構44を備えている。チャック機構4
4は、チャック部材45・45を左右対称に備えてい
る。各チャック部材45・45は、把持部14cに係合
するように下面に形成された係合部45aと、ゴミ等の
落下物を受け止めるように上面の四辺に沿って形成され
た環状溝部45bと、環状溝部45bに周囲を囲まれた
懸吊部45cとを有している。
The gripping portion 14c formed on the upper surface of the deposition substrate 14 has an inverted trapezoidal cross section,
It constitutes a part of the carbon substrate gripping device 43. The carbon substrate gripping device 43 includes a chuck mechanism 44 that detachably holds the gripping portion 14c. Chuck mechanism 4
4 includes chuck members 45, 45 symmetrically. Each of the chuck members 45, 45 has an engaging portion 45a formed on the lower surface so as to engage with the grip portion 14c, and an annular groove portion 45b formed along the four sides of the upper surface so as to receive a fallen object such as dust. , A suspension portion 45c surrounded by the annular groove portion 45b.

【0027】上記の懸吊部45cの上面には、2つの突
設部45d・45dが対向配置されている。両突設部4
5d・45dの中央部には、ピン挿通穴45e・45e
が形成されている。これらの突設部45d・45d間に
は、図5に示すように、上述の旋回支持機構42の各縦
設部材42a・42bが嵌合されるようになっている。
そして、ピン挿通穴45e・45eには、カーボン製の
ピン部材46が抜脱可能に挿通されるようになってお
り、ピン部材46は、各縦設部材42a・42bをチャ
ック機構44に対して連結させるようになっている。
Two projecting portions 45d, 45d are arranged opposite to each other on the upper surface of the suspension portion 45c. Both protruding parts 4
Pin insertion holes 45e and 45e are provided in the central portions of 5d and 45d.
Are formed. As shown in FIG. 5, the vertical members 42a and 42b of the swivel support mechanism 42 are fitted between the protruding portions 45d and 45d.
A carbon pin member 46 is detachably inserted into the pin insertion holes 45e and 45e, and the pin member 46 attaches the vertical members 42a and 42b to the chuck mechanism 44. It is designed to be connected.

【0028】上記のピン部材46は、溶湯15からの輻
射熱の直射を回避するように、チャック部材45の析出
側の投影面積よりも短くなるように形成されている。ま
た、ピン部材46の表面には、図s6に示すように、硬
化層100が形成されており、ピン部材46は、硬化層
100により表面の機械的強度が高められることによっ
て、チャック部材45のピン挿通穴45eに対して着脱
する際の磨耗が低減されている。一方、チャック部材4
5においては、ピン部材46に接触するピン挿通穴45
eと、析出用基板14に接触する係合部45aおよび下
面とに硬化層100が形成されている。そして、チャッ
ク部材45は、硬化層100で接触面の機械的強度が高
められることによって、ピン部材46の着脱時および析
出用基板14の把持時における磨耗が低減されている。
The pin member 46 is formed to be shorter than the projected area of the chuck member 45 on the deposition side so as to avoid direct radiation of radiant heat from the molten metal 15. Further, as shown in FIG. S6, the hardened layer 100 is formed on the surface of the pin member 46, and the hardened layer 100 increases the mechanical strength of the surface of the pin member 46, so that the chuck member 45 has Wear at the time of attaching / detaching to / from the pin insertion hole 45e is reduced. On the other hand, the chuck member 4
5, the pin insertion hole 45 that contacts the pin member 46
The hardened layer 100 is formed on e, the engaging portion 45a that contacts the deposition substrate 14, and the lower surface. The chuck member 45 has a hardened layer 100 having an increased mechanical strength on the contact surface, so that abrasion when the pin member 46 is attached and detached and the deposition substrate 14 is gripped is reduced.

【0029】尚、硬化層100の形成方法としては、プ
ラズマCVDやイオンプレーティング等の表面処理方法
でSiC膜をコーティングする硬化処理を挙げることが
できる。また、硬化層100は、チャック部材45の全
表面に形成されていても良く、この場合には、チャック
部材45の全体の機械的強度を高めることができるた
め、チャック部材45をオペレーターが運搬する際に衝
撃を与えても破損し難いものとすることができる。
As a method of forming the hardened layer 100, a hardening treatment of coating the SiC film by a surface treatment method such as plasma CVD or ion plating can be mentioned. The hardened layer 100 may be formed on the entire surface of the chuck member 45. In this case, since the mechanical strength of the entire chuck member 45 can be increased, the operator carries the chuck member 45. It is possible to make it hard to be damaged even if a shock is given.

【0030】一方、上記の第1冷却装置24は、図8に
示すように、水平駆動装置23を下側収容室7の処理環
境から隔離するように収納した収納容器25と、真空容
器3の外部から収納容器25内の一端側に冷却ガスを供
給するガス供給配管26と、収納容器25内の他端側か
ら真空容器3の外部に冷却ガスを排出するガス排出配管
27とを有している。ガス供給配管26には、ガス供給
機28が接続されており、ガス供給機28は、冷却ガス
を強制的に収納容器25内に送給することにより水平駆
動装置23の周囲温度を所定温度以下に維持している。
尚、冷却ガスは、Arガスや窒素ガス等の不活性ガスで
あっても良いし、空気であっても良い。また、ガス供給
機28の代わりに、高圧の冷却ガスを収容したガスボン
ベを使用しても良い。また、上述した第2冷却装置3
6、第3冷却装置41及び第4冷却装置95は、図8の
収納容器25等を有した上述の第1冷却装置24と同一
の部材により同一の冷却機能を発揮するように構成され
ている。
On the other hand, in the first cooling device 24, as shown in FIG. 8, the horizontal drive device 23 is housed so as to be isolated from the processing environment of the lower housing chamber 7, and the vacuum container 3 is housed. A gas supply pipe 26 for supplying a cooling gas from the outside to one end side of the storage container 25 and a gas discharge pipe 27 for discharging the cooling gas from the other end side of the storage container 25 to the outside of the vacuum container 3 are provided. There is. A gas supplier 28 is connected to the gas supply pipe 26, and the gas supplier 28 forcibly supplies the cooling gas into the storage container 25 so that the ambient temperature of the horizontal drive device 23 is equal to or lower than a predetermined temperature. To maintain.
The cooling gas may be an inert gas such as Ar gas or nitrogen gas, or may be air. Further, instead of the gas supplier 28, a gas cylinder containing a high-pressure cooling gas may be used. In addition, the second cooling device 3 described above
6, the third cooling device 41 and the fourth cooling device 95 are configured to exhibit the same cooling function by the same members as the above-described first cooling device 24 having the storage container 25 and the like in FIG. .

【0031】上記のカーボン基板把持装置43で保持さ
れる析出用基板14が浸漬される溶湯15は、図9に示
すように、ルツボ装置51に収容されている。ルツボ装
置51は、溶湯15を収容する収容部52aを備えたル
ツボ52と、ルツボ52の側面壁52bの周囲に配置さ
れた誘導加熱コイル53と、これらのルツボ52および
誘導加熱コイル53を支持するルツボ支持台54とを有
している。誘導加熱コイル53には、図2の耐熱構造の
電力ケーブル55が着脱可能に接続されており、図示し
ない高周波電源から高周波数の交流電力が供給されるよ
うになっている。これにより、誘導加熱コイル53は、
ルツボ52の周囲に交番磁場を生成させ、ルツボ52の
主に表面側を誘導加熱することが可能になっている。
The molten metal 15 into which the deposition substrate 14 held by the carbon substrate gripping device 43 is dipped is contained in a crucible device 51 as shown in FIG. The crucible device 51 supports a crucible 52 having a storage portion 52 a for storing the molten metal 15, an induction heating coil 53 arranged around a side wall 52 b of the crucible 52, and the crucible 52 and the induction heating coil 53. It has a crucible support 54. A power cable 55 having a heat-resistant structure shown in FIG. 2 is detachably connected to the induction heating coil 53, and high-frequency AC power is supplied from a high-frequency power source (not shown). As a result, the induction heating coil 53 is
It is possible to generate an alternating magnetic field around the crucible 52 and mainly inductively heat the surface side of the crucible 52.

【0032】一方、ルツボ52は、析出用基板14の進
行方向が長尺となるように平面視長方形状に形成されて
おり、溶湯15の収容量を最小限に抑制しながら、側面
壁52bが析出用基板14の旋回の障害にならないよう
にしている。尚、ルツボ52は、析出用基板14の進行
方向が長尺になる形状であれば良く、例えば平面視楕円
形状であっても良い。また、ルツボ52は、図10に示
すように、収容部52aの側面側と底面側との2方向か
ら大きな熱量が伝達されるように、底面壁52cの厚み
が平均ルツボ半径と略同等であり且つ側面壁52bの厚
みと同等以上に設定されている。
On the other hand, the crucible 52 is formed in a rectangular shape in plan view so that the advancing direction of the deposition substrate 14 becomes long, and the side wall 52b is formed while suppressing the contained amount of the molten metal 15 to the minimum. It is arranged so as not to obstruct the turning of the deposition substrate 14. The crucible 52 may have any shape as long as the advancing direction of the deposition substrate 14 is elongated, and may be, for example, an elliptical shape in plan view. Further, in the crucible 52, as shown in FIG. 10, the thickness of the bottom wall 52c is substantially equal to the average crucible radius so that a large amount of heat is transferred from the side surface side and the bottom surface side of the housing portion 52a. Moreover, it is set to be equal to or more than the thickness of the side wall 52b.

【0033】ここで、平均ルツボ半径とは、ルツボ52
の全方向の半径を平均化したものである。また、ルツボ
52の側面壁52bは、電磁誘導の浸透深さ未満の厚み
に設定されていることが望ましく、この場合には、溶湯
15を対流させることができるため、ゴミ等の落下物が
核となって溶湯15の表面中央が凝固する現象を防止す
ることが可能になる。
Here, the average crucible radius is the crucible 52.
Is the average of the radii in all directions. Further, it is desirable that the side wall 52b of the crucible 52 be set to a thickness less than the penetration depth of electromagnetic induction. In this case, since the molten metal 15 can be convected, falling objects such as dust are cores. Therefore, it becomes possible to prevent the phenomenon that the center of the surface of the molten metal 15 is solidified.

【0034】また、ルツボ52の収容部52a内には、
図9にも示すように、溶湯15の湯面高さの監視に使用
されるカーボン製の湯面高さ検出部61が形成されてい
る。湯面高さ検出部61は、収容部52aの底面から上
面にかけて複数の段部61aを階段状に有している。湯
面高さ検出部61は、析出用基板14の障害物とならな
いように、収容部52aのコーナー部に配置されてい
る。尚、湯面高さ検出部61は、ルツボ52と一体的に
形成されていても良いし、ルツボ52とは別に形成され
ていても良い。
In the accommodating portion 52a of the crucible 52,
As shown in FIG. 9, a carbon melt level detector 61 used for monitoring the melt level of the melt 15 is formed. The molten metal height detection unit 61 has a plurality of stepped portions 61a in a stepwise manner from the bottom surface to the upper surface of the storage portion 52a. The molten metal height detection unit 61 is arranged at the corner of the storage unit 52a so as not to become an obstacle to the deposition substrate 14. The molten metal height detection unit 61 may be formed integrally with the crucible 52, or may be formed separately from the crucible 52.

【0035】さらに、ルツボ52の収容部52a内に
は、ルツボ52の長手方向(半導体基板2の進行方向)
に沿って仕切り壁62が設けられている。仕切り壁62
は、析出用基板14の障害物とならないように配置され
ている。また、仕切り壁62は、上端部がルツボ52の
上面に位置し、下端部が収容部52aの底面上方に位置
するように形成されている。これにより、仕切り壁62
は、析出用基板14が浸漬する第1溶解槽63と、第1
溶解槽63に連通する第2溶解槽64とに収容部52a
を区分しており、第2溶解槽64と第1溶解槽63との
間における湯面の乱れの伝播を防止している。
Further, in the accommodating portion 52a of the crucible 52, the longitudinal direction of the crucible 52 (the traveling direction of the semiconductor substrate 2).
A partition wall 62 is provided along the partition wall. Partition wall 62
Are arranged so as not to obstruct the deposition substrate 14. Further, the partition wall 62 is formed so that the upper end portion is located on the upper surface of the crucible 52 and the lower end portion is located above the bottom surface of the accommodating portion 52a. As a result, the partition wall 62
Is a first melting tank 63 in which the deposition substrate 14 is immersed,
The second melting tank 64 communicating with the melting tank 63 and the housing portion 52a.
Are divided, and the propagation of disorder of the molten metal surface between the second melting tank 64 and the first melting tank 63 is prevented.

【0036】上記のように構成されたルツボ52は、ル
ツボ支持台54により支持されている。ルツボ支持台5
4は、図2に示すように、ルツボ52および誘導加熱コ
イル53をそれぞれ独立して支持する断熱支持体54a
と、断熱支持体54aの下面に接合され、冷却配管を埋
設された冷却盤54bと、冷却盤54bを支持する搬送
台54cとを有している。ルツボ支持台54は、ルツボ
搬入出機構57に載置されている。ルツボ搬入出機構5
7は、真空容器3の搬入出部5aを挟んで真空容器3の
内外に敷設されており、複数の搬送ローラー56を回転
可能に備えている。そして、ルツボ搬入出機構57は、
搬送ローラー56を正逆回転させることによって、ルツ
ボ支持台54やルツボ52等からなるルツボ装置51の
真空容器3に対する搬入出を可能にしている。
The crucible 52 configured as described above is supported by the crucible support base 54. Crucible support 5
As shown in FIG. 2, reference numeral 4 denotes an adiabatic support 54a that independently supports the crucible 52 and the induction heating coil 53.
And a cooling board 54b joined to the lower surface of the heat insulating support 54a and having a cooling pipe embedded therein, and a carrier table 54c for supporting the cooling board 54b. The crucible support base 54 is mounted on the crucible loading / unloading mechanism 57. Crucible loading / unloading mechanism 5
7 is laid inside and outside the vacuum container 3 with the loading / unloading part 5a of the vacuum container 3 interposed therebetween, and is provided with a plurality of transport rollers 56 rotatably. The crucible loading / unloading mechanism 57
By rotating the transport roller 56 in the forward and reverse directions, the crucible device 51 including the crucible support 54 and the crucible 52 can be carried in and out of the vacuum container 3.

【0037】上記のルツボ装置51の上方には、図3に
示すように、溶解対象物101を第2溶解槽64に供給
する供給機構71が設けられている。供給機構71は、
先端部に投入部が形成され、粉状や塊状の溶解対象物1
01を収容した収容箱72と、収容箱72を水平方向に
進退移動させる収容箱移動機構73と、収容箱72内の
溶解対象物101を先端部から押し出す押出機構74と
を備えている。
Above the crucible device 51, as shown in FIG. 3, there is provided a supply mechanism 71 for supplying the dissolution object 101 to the second dissolution tank 64. The supply mechanism 71 is
Injecting part is formed at the tip, and powdery or lumpy melt target 1
The storage box 72 stores 01, a storage box moving mechanism 73 that moves the storage box 72 forward and backward in the horizontal direction, and an extrusion mechanism 74 that pushes out the melting target object 101 in the storage box 72 from the tip.

【0038】また、ルツボ装置51の上方における真空
容器3の第1覗き窓部8aには、図2に示すように、湯
面高さ検出部61を溶湯15と共に撮像して撮像信号を
出力する撮像装置75が設けられている。撮像装置75
は、CCDカメラ等のカメラ本体76と、カメラ本体7
6の前方に配置されたスリット板77とを有している。
スリット板77には、カメラ本体76の撮像領域を湯面
高さ検出部61の周辺に制限するスリットが形成されて
いる。
Further, as shown in FIG. 2, the molten metal height detecting unit 61 and the molten metal 15 are imaged on the first observation window 8a of the vacuum container 3 above the crucible device 51, and an image pickup signal is output. An image pickup device 75 is provided. Imaging device 75
Is a camera body 76 such as a CCD camera, and a camera body 7.
6 and a slit plate 77 arranged in front of the slit 6.
The slit plate 77 is formed with a slit that limits the imaging area of the camera body 76 to the periphery of the molten metal height detection unit 61.

【0039】上記の撮像装置75および供給機構71
は、図示しない制御装置に接続されている。制御装置
は、演算部や記憶部、入出力部等を備えており、半導体
基板製造装置1の各機構を個別および連動させながら制
御する各種の機能を備えている。具体的には、湯面高さ
検出部61の各段部61aにおける撮像信号の明暗に基
づいて溶湯15の湯面高さを検出する機能や、検出され
た湯面高さが所定の基準高さとなるように、供給機構7
1における溶解対象物101の供給タイミングおよび/
または供給量を制御する機能等を有している。
The image pickup device 75 and the supply mechanism 71 described above.
Is connected to a control device (not shown). The control device includes an arithmetic unit, a storage unit, an input / output unit, and the like, and has various functions for controlling each mechanism of the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 individually and in conjunction with each other. Specifically, the function of detecting the molten metal level of the molten metal 15 based on the brightness of the imaging signal in each step 61a of the molten metal level detection unit 61, and the detected molten metal height is a predetermined reference height. Supply mechanism 7
1 supply timing of the dissolution object 101 and /
Alternatively, it has a function of controlling the supply amount.

【0040】また、ルツボ装置51と析出機構10との
間には、溶湯15から析出機構10に向かう輻射熱を遮
る第1熱遮蔽体78が設けられている。第1熱遮蔽体7
8は、銅製の熱遮蔽板78aと、熱遮蔽板78aの上面
に接合され、熱遮蔽板78aを冷却する冷却配管78b
とを備えている。熱遮蔽板78aには、旋回支持機構4
2を挿通させる開口部と、撮像装置75による湯面高さ
検出部61の撮像を可能にする窓部とが形成されてい
る。これにより、第1熱遮蔽体78は、析出機構10に
対する輻射熱の直射を極力低減することによって、析出
機構10の過熱を防止するようになっている。さらに、
ルツボ装置51と第1熱遮蔽体78との間には、旋回支
持機構42への輻射熱の直射を防止するように、第2熱
遮蔽体79が設けられている。
A first heat shield 78 is provided between the crucible device 51 and the deposition mechanism 10 to block radiant heat from the molten metal 15 toward the deposition mechanism 10. First heat shield 7
Reference numeral 8 denotes a heat shield plate 78a made of copper, and a cooling pipe 78b joined to the upper surface of the heat shield plate 78a for cooling the heat shield plate 78a.
It has and. The heat shield plate 78a includes a swing support mechanism 4
An opening portion through which 2 is inserted and a window portion that enables the imaging device 75 to capture an image of the molten metal surface height detection unit 61 are formed. As a result, the first heat shield 78 reduces direct radiation of radiant heat to the deposition mechanism 10 as much as possible, thereby preventing overheating of the deposition mechanism 10. further,
A second heat shield 79 is provided between the crucible device 51 and the first heat shield 78 so as to prevent direct radiation of radiant heat to the swivel support mechanism 42.

【0041】また、ルツボ装置51から見て析出用基板
14の進行方向の上流側には、予熱機構81が設けられ
ている。予熱機構81は、予熱位置Aの下方に配置され
た予熱ヒーター82と、予熱ヒーター82に着脱可能に
接続された電力ケーブル83と、真空容器3の外部に配
置され、電力ケーブル83を介して予熱用電力を供給す
る図示しない予熱電源装置とを有している。そして、予
熱機構81は、予熱ヒーター82に対して析出用基板1
4が対向されたときに、この析出用基板14を所定温度
に昇温させることによって、溶湯15と析出用基板14
との温度差を一定にするようになっている。
A preheating mechanism 81 is provided on the upstream side in the traveling direction of the deposition substrate 14 when viewed from the crucible device 51. The preheating mechanism 81 is arranged below the preheating position A, a power cable 83 that is detachably connected to the preheating heater 82, and is disposed outside the vacuum container 3, and preheats via the power cable 83. And a preheating power supply device (not shown) for supplying electric power for use. Then, the preheating mechanism 81 causes the preheating heater 82 to dispose of the deposition substrate 1.
4 are opposed to each other, the deposition substrate 14 is heated to a predetermined temperature, so that the molten metal 15 and the deposition substrate 14 are heated.
The temperature difference between and is constant.

【0042】一方、ルツボ装置51から見て析出用基板
14の進行方向の下流側には、引き剥がし機構85と、
上述した研磨機構86とがこの順に配置されている。引
き剥がし機構85は、引き剥がし位置Cの下方に配置さ
れており、析出用基板14と半導体基板2との間に進入
する剥離部材87と、剥離部材87により引き剥がされ
て落下した半導体基板2を受け止める基板載置台88と
を備えている。
On the other hand, as seen from the crucible device 51, a peeling mechanism 85 is provided on the downstream side in the traveling direction of the deposition substrate 14.
The polishing mechanism 86 described above is arranged in this order. The peeling mechanism 85 is disposed below the peeling position C, and has a peeling member 87 that enters between the deposition substrate 14 and the semiconductor substrate 2, and the semiconductor substrate 2 that has been peeled off by the peeling member 87 and dropped. And a substrate mounting table 88 for receiving the substrate.

【0043】上記の構成において、半導体基板製造装置
1の動作を説明する。
The operation of the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 having the above structure will be described.

【0044】(準備・保全工程)準備・保全工程は、半
導体基板2の生産開始前および生産開始後において、半
導体基板製造装置1を生産に適した状態にする場合に実
施される。即ち、図2に示すように、ルツボ装置51の
検査やルツボ52の交換、真空容器3内の各機構の検査
等を行う場合には、先ず、開閉扉9が移動されて真空容
器3の搬入出部5aが開口される。そして、電力ケーブ
ル55がルツボ装置51から切り離された後、ルツボ搬
入出機構57の各搬送ローラー56が回転されることに
よって、ルツボ装置51が搬入出部5aを介して機外に
搬出される。この後、図示しない検査作業場において、
ルツボ装置51の検査等が実施され、不具合があれば、
該当箇所の修理や交換が行われる。
(Preparation / Maintenance Step) The preparation / maintenance step is performed when the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 is brought into a state suitable for production before and after the production of the semiconductor substrate 2 is started. That is, as shown in FIG. 2, when the crucible device 51 is inspected, the crucible 52 is replaced, and each mechanism in the vacuum container 3 is inspected, first, the opening / closing door 9 is moved to carry in the vacuum container 3. The projecting portion 5a is opened. Then, after the power cable 55 is separated from the crucible device 51, the transport rollers 56 of the crucible loading / unloading mechanism 57 are rotated, so that the crucible device 51 is unloaded through the loading / unloading part 5a. After this, at an inspection workshop (not shown),
If the crucible device 51 is inspected and there is a problem,
The relevant part is repaired or replaced.

【0045】また、ルツボ装置51の検査中に、図3に
示すように、供給機構71の収容箱72に収容された溶
解対象物101の残存量が確認され、適正な量となるよ
うに補充される。さらに、オペレーターが真空容器3内
の状態を目視等により検査し、必要に応じて部品の修理
および交換が行われる。
Further, during the inspection of the crucible device 51, as shown in FIG. 3, the remaining amount of the melting object 101 accommodated in the accommodation box 72 of the supply mechanism 71 is confirmed and replenished so as to be an appropriate amount. To be done. Further, the operator visually inspects the inside of the vacuum container 3 and repairs or replaces parts as necessary.

【0046】例えばカーボン基板把持装置43に取付け
られた析出用基板14に不具合がある場合には、図5お
よび図6に示すように、ピン部材46がピン挿通穴45
eから抜脱されることによって、旋回支持機構42の第
1および第2縦設部材42a・42cが突設部45d・
45dから切り離される。これにより、縦設部材42a
・42cにより析出用基板14の上面に左右方向に固定
されていたチャック部材45・45が自由な状態とな
る。そして、チャック部材45・45が左右方向に引き
離すように移動されることによって、析出用基板14が
カーボン基板把持装置43から取外される。
For example, when the deposition substrate 14 attached to the carbon substrate gripping device 43 has a problem, the pin member 46 has a pin insertion hole 45 as shown in FIGS. 5 and 6.
By being removed from e, the first and second vertical members 42a and 42c of the swivel support mechanism 42 are protruded from the protruding portions 45d and 45d.
It is separated from 45d. Thereby, the vertical member 42a
By 42c, the chuck members 45, 45 fixed to the upper surface of the deposition substrate 14 in the left-right direction become free. Then, the chucking members 45 are moved so as to be separated in the left-right direction, so that the deposition substrate 14 is removed from the carbon substrate gripping device 43.

【0047】次に、新たな析出用基板14が準備され、
この析出用基板14の把持部14cを挟み込むようにチ
ャック部材45・45がセットされる。この後、旋回支
持機構42の第1および第2縦設部材42a・42cが
突設部45d・45d間に挿入され、ピン部材46がピ
ン挿通穴45eに挿通される。これにより、チャック部
材45・45が左右方向に固定され、係合部45a・4
5aが把持部14cを把持することによって、析出用基
板14がカーボン基板把持装置43に取付けられる。
Next, a new deposition substrate 14 is prepared,
The chuck members 45, 45 are set so as to sandwich the gripping portion 14c of the deposition substrate 14. Thereafter, the first and second vertical members 42a and 42c of the swivel support mechanism 42 are inserted between the protruding portions 45d and 45d, and the pin member 46 is inserted into the pin insertion hole 45e. As a result, the chuck members 45, 45 are fixed in the left-right direction, and the engaging portions 45a, 4
The deposition substrate 14 is attached to the carbon substrate gripping device 43 by gripping the gripping portion 14c by 5a.

【0048】ここで、カーボン基板把持装置43に対し
て析出用基板14が着脱される場合には、チャック部材
45のピン挿通穴45eとピン部材46との擦れ合い
や、チャック部材45の係合部45aと析出用基板14
との擦れ合いが生じるため、磨耗し易い状態となる。と
ころが、ピン部材46やカーボン基板把持装置43の擦
れ合う部分は、硬化層100により機械的強度が高めら
れている。従って、析出用基板14の着脱が繰り返して
行われた場合でも、ピン部材46およびカーボン基板把
持装置43が初期の形状を維持するため、ピン部材46
およびカーボン基板把持装置43を長期間に亘って使用
することができる。また、析出用基板14の着脱時にお
いて、ピン部材46等の一部が破損して欠落することに
なった場合でも、この落下物が環状溝部45bで受け止
められるため、図2の溶湯15にゴミとして落下するこ
とはない。
Here, when the deposition substrate 14 is attached to or detached from the carbon substrate gripping device 43, the pin insertion holes 45e of the chuck member 45 and the pin member 46 are rubbed with each other or the chuck member 45 is engaged. Part 45a and deposition substrate 14
As a result of rubbing against each other, it becomes easy to wear. However, the hardened layer 100 enhances the mechanical strength of the rubbing portions of the pin member 46 and the carbon substrate gripping device 43. Therefore, even when the deposition substrate 14 is repeatedly attached and detached, the pin member 46 and the carbon substrate gripping device 43 maintain the initial shape, so that the pin member 46 is maintained.
Also, the carbon substrate gripping device 43 can be used for a long period of time. Further, even when a part of the pin member 46 or the like is damaged and missing when the deposition substrate 14 is attached or detached, since the fallen object is received by the annular groove 45b, the molten metal 15 in FIG. As never fall.

【0049】次に、上記のようにして各機器の検査およ
び交換等が完了すると、図2に示すように、開閉扉9に
より搬入出部5aが閉鎖され、真空容器3内の上側収容
室6および下側収容室7が内部から密閉される。そし
て、図示しない真空排気装置が作動されて空気が排気さ
れた後、Arガス等の不活性ガスが供給されることによ
って、外部環境とは異なる処理環境が収容室6・7に形
成される。
Next, when the inspection and replacement of each device are completed as described above, as shown in FIG. 2, the loading / unloading part 5a is closed by the opening / closing door 9, and the upper storage chamber 6 in the vacuum container 3 is closed. And the lower accommodation chamber 7 is sealed from the inside. Then, a vacuum exhaust device (not shown) is operated to exhaust air, and then an inert gas such as Ar gas is supplied, so that a processing environment different from the external environment is formed in the accommodation chambers 6 and 7.

【0050】この後、誘導加熱コイル53に高周波数の
交流電力が供給され、高周波磁界がルツボ52の周囲に
生成される。この結果、図10に示すように、ルツボ5
2の側面壁の表面側に強度の磁界が印加されることによ
って、側面壁の主に表面側が誘導加熱により加熱され、
この表面側の熱量が内側方向に向かって伝導していくこ
とになる。この際、ルツボ52は、底面壁52cの厚み
が平均ルツボ半径と略同等であり且つ側面壁52bの厚
みと同等以上に設定されている。これにより、収容部5
2aの側面側と底面側との2方向から大きな熱量が伝達
され、この熱量で溶解対象物101が均等に加熱される
結果、早期に全体が溶解して溶湯15となる。また、溶
湯15になった後は、この溶湯15の側面および下面が
大きな熱量で加熱され続けられるため、溶湯15全体が
均一な温度に維持される。
Thereafter, the induction heating coil 53 is supplied with high-frequency AC power, and a high-frequency magnetic field is generated around the crucible 52. As a result, as shown in FIG.
By applying a strong magnetic field to the surface side of the side wall of No. 2, mainly the surface side of the side wall is heated by induction heating,
This amount of heat on the surface side is conducted inward. At this time, in the crucible 52, the thickness of the bottom wall 52c is set to be substantially equal to the average crucible radius and equal to or more than the thickness of the side wall 52b. As a result, the housing portion 5
A large amount of heat is transferred from the two sides of the side surface and the bottom surface of 2a, and the melting object 101 is uniformly heated by this amount of heat, and as a result, the whole melts into the molten metal 15 at an early stage. Further, after the molten metal 15 is formed, the side surface and the lower surface of the molten metal 15 are continuously heated with a large amount of heat, so that the entire molten metal 15 is maintained at a uniform temperature.

【0051】また、溶湯15が形成されると、真空容器
3内の収容室6・7が高温になると共に、溶湯15から
高温の輻射熱が放出される。そして、輻射熱の一部は、
析出機構10方向に進行することになるが、析出機構1
0の手前に配設された第1熱遮蔽体78および第2熱遮
蔽体79により進行が遮られるため、析出機構10に殆
んど到達することがない。これにより、析出機構10
は、輻射熱が直射されることによる熱劣化が防止されて
いる。
When the molten metal 15 is formed, the temperature of the storage chambers 6 and 7 in the vacuum container 3 becomes high and the molten metal 15 emits high-temperature radiant heat. And part of the radiant heat is
Deposition mechanism 1 will proceed in the direction of deposition mechanism 10.
Since the progress is blocked by the first heat shield 78 and the second heat shield 79 arranged before 0, the deposition mechanism 10 is hardly reached. Thereby, the deposition mechanism 10
Is prevented from thermal deterioration due to direct radiation of radiant heat.

【0052】また、高温化した真空容器3内の収容室6
・7には、析出機構10の駆動装置23・35・40お
よび研磨機構86のローラー駆動モータ94が冷却装置
24・36・41・95にそれぞれ収容されることによ
り冷却されている。この際、図8に示すように、冷却装
置24・36・41・95に使用される冷却媒体には、
冷却ガスが使用されている。従って、ガス供給配管26
やガス排出配管27、収納容器25等が破損することに
よって、冷却ガスが収容室6・7に漏洩した場合でも、
冷却水が溶湯15に接触して重大な故障を引き起こすよ
うな事態を生じることがない。
Further, the accommodating chamber 6 in the vacuum container 3 which has been heated to a high temperature.
In FIG. 7, the drive devices 23, 35, 40 of the deposition mechanism 10 and the roller drive motors 94 of the polishing mechanism 86 are respectively accommodated in the cooling devices 24, 36, 41, 95 to be cooled. At this time, as shown in FIG. 8, the cooling medium used in the cooling devices 24, 36, 41, and 95 includes:
Cooling gas is used. Therefore, the gas supply pipe 26
Even when the cooling gas leaks to the storage chambers 6 and 7 due to damage to the gas discharge pipe 27, the storage container 25, or the like,
There is no possibility that the cooling water comes into contact with the molten metal 15 and causes a serious failure.

【0053】(予熱工程)上記のようにして所望の処理
環境下で溶湯15が形成されることによって、生産の準
備が完了すると、図2に示すように、析出機構10の垂
直移動機構11が水平移動機構13により予熱位置Aに
水平移動される。そして、旋回機構12が析出用基板1
4を垂下させた姿勢を維持しながら垂直移動機構11に
より下降されることによって、析出用基板14が予熱ヒ
ーター82に対向される。この後、予熱ヒーター82に
予熱用電力が供給され、予熱ヒーター82より析出用基
板14が所定の予熱温度となるように加熱される。
(Preheating Step) When the molten metal 15 is formed in the desired processing environment as described above and the preparation for production is completed, as shown in FIG. It is horizontally moved to the preheating position A by the horizontal movement mechanism 13. Then, the turning mechanism 12 is used for the deposition substrate 1
The deposition substrate 14 is opposed to the preheating heater 82 by being lowered by the vertical movement mechanism 11 while maintaining the posture in which 4 is suspended. After that, preheating power is supplied to the preheating heater 82, and the deposition substrate 14 is heated by the preheating heater 82 to a predetermined preheating temperature.

【0054】(析出工程)析出用基板14が所定の予熱
温度になると、垂直移動機構11が析出位置Bに移動さ
れる。そして、垂直移動機構11と旋回機構12と水平
移動機構13とが連動して作動されることによって、回
動軸40aよりも溶湯15側に近い旋回中心Oを半径と
した析出軌跡で析出用基板14が旋回される。この結
果、図7に示すように、析出用基板14が溶湯15に浸
漬され、析出用基板14の基板面14aに溶湯15が析
出して半導体基板2となり、一定時間の経過後に、半導
体基板2が溶湯15から引き上げられることによって、
所定厚みの半導体基板2が形成される。
(Deposition Step) When the deposition substrate 14 reaches a predetermined preheating temperature, the vertical moving mechanism 11 is moved to the deposition position B. Then, the vertical moving mechanism 11, the turning mechanism 12, and the horizontal moving mechanism 13 are operated in association with each other, so that the precipitation substrate has a precipitation locus whose radius is the turning center O closer to the molten metal 15 side than the turning shaft 40a. 14 is turned. As a result, as shown in FIG. 7, the deposition substrate 14 is immersed in the molten metal 15, the molten metal 15 is deposited on the substrate surface 14a of the deposition substrate 14 to become the semiconductor substrate 2, and after a certain time has elapsed, the semiconductor substrate 2 Is pulled up from the molten metal 15,
The semiconductor substrate 2 having a predetermined thickness is formed.

【0055】(引き剥がし工程)所定厚みの半導体基板
2が析出用基板14の基板面14aに形成されると、垂
直移動機構11が引き剥がし位置Cに移動される。そし
て、旋回機構12が析出用基板14を垂下させた姿勢か
ら剥離部材87方向に旋回させることによって、析出用
基板14と半導体基板2との間に剥離部材87を進入さ
せる。これにより、半導体基板2が剥離部材87により
強制的に析出用基板14から引き剥がされて基板載置台
88に載置され、所定枚数の半導体基板2が得られた
後、図示しない排出口から一括して機外に搬出される。
(Peeling Step) When the semiconductor substrate 2 having a predetermined thickness is formed on the substrate surface 14a of the deposition substrate 14, the vertical moving mechanism 11 is moved to the peeling position C. Then, the swirling mechanism 12 swivels the deposition substrate 14 in the hanging member direction toward the peeling member 87, so that the peeling member 87 enters between the deposition substrate 14 and the semiconductor substrate 2. As a result, the semiconductor substrate 2 is forcibly peeled off from the deposition substrate 14 by the peeling member 87 and placed on the substrate platform 88, and after a predetermined number of semiconductor substrates 2 are obtained, they are collectively ejected from an outlet (not shown). Then, it is carried out of the machine.

【0056】(湯面制御工程)上述の析出工程が繰り返
されることによって、多数の半導体基板2が生産される
と、半導体基板2の生産数に応じた消費量で溶湯15が
減少する。そして、溶湯15の減少を放置すると、湯面
高さが低下する結果、析出用基板14の浸漬深さが浅く
なり、最終的には、析出用基板14を溶湯15に浸漬さ
せることができなくなる。そこで、半導体基板2の生産
中においては、撮像装置75によりルツボ52内の湯面
高さ検出部61が撮像され、撮像信号に基づいて湯面が
一定となるように溶解対象物101が供給される。
(Mold Level Control Step) When a large number of semiconductor substrates 2 are produced by repeating the above-described deposition step, the molten metal 15 is reduced by the consumption amount according to the number of semiconductor substrates 2 produced. If the amount of the molten metal 15 is left as it is, the height of the molten metal is lowered, and as a result, the immersion depth of the deposition substrate 14 becomes shallow, and finally the deposition substrate 14 cannot be immersed in the molten metal 15. . Therefore, during the production of the semiconductor substrate 2, the image pickup device 75 takes an image of the molten metal height detection unit 61 in the crucible 52, and the melting target object 101 is supplied so that the molten metal surface becomes constant based on the image pickup signal. It

【0057】即ち、湯面高さ検出部61を撮像して得た
各段部61aの撮像信号が図示しない制御装置に取込ま
れ、この制御装置において、撮像信号中の輝度信号成分
が抽出される。そして、溶湯15と湯面高さ検出部61
の各段部61aとを判別するように、輝度信号成分が所
定の閾値で2値化される。この後、2値化データに基づ
いて溶湯15から露出した段部61aが求められ、所定
の段部61aが露出したときに、溶湯15の湯面高さが
許容範囲以下にまで低下したと判定される。そして、こ
の場合には、図3に示すように、供給機構71から所定
量の溶解対象物101が押し出されてルツボ52に投入
され、所定の湯面高さに復帰される。
That is, the image pickup signal of each step 61a obtained by picking up the image of the molten metal surface level detector 61 is taken in by a control device (not shown), and the luminance signal component in the image pickup signal is extracted by this control device. It Then, the molten metal 15 and the molten metal surface height detection unit 61
The luminance signal component is binarized with a predetermined threshold value so as to be discriminated from each step portion 61a. Thereafter, the step 61a exposed from the molten metal 15 is obtained based on the binarized data, and when the predetermined step 61a is exposed, it is determined that the level of the molten metal 15 has fallen below the allowable range. To be done. Then, in this case, as shown in FIG. 3, a predetermined amount of the object 101 to be melted is extruded from the supply mechanism 71 and put into the crucible 52, and the melt level is restored to a predetermined level.

【0058】尚、上記のようにしてルツボ52に溶解対
象物101が投入されると、湯面が揺動することになる
が、仕切り壁62で上面が区分された第2溶解槽64に
対して溶解対象物101が投下されるため、析出用基板
14が浸漬される第1溶解槽63に対して揺動が伝播す
ることはない。これにより、溶解対象物101の投入中
においても、半導体基板2の生産を継続することができ
る。
When the object 101 to be melted is put into the crucible 52 as described above, the molten metal surface oscillates, but with respect to the second melting tank 64 whose upper surface is divided by the partition wall 62. Since the object 101 to be dissolved is dropped, the swing does not propagate to the first dissolution tank 63 in which the deposition substrate 14 is immersed. Thereby, the production of the semiconductor substrate 2 can be continued even while the melted object 101 is being charged.

【0059】(研磨工程)半導体基板2の生産が繰り返
されると、析出用基板14の基板面14aに付着物が残
留する場合がある。従って、この場合には、垂直移動機
構11が研磨位置Dに移動され、析出用基板14が研磨
機構86の上方に位置される。そして、析出用基板14
が下降され、析出用基板14の基板面14aが研磨ベル
ト91に当接されることによって、研磨ベルト91が回
転される。この結果、基板面14aの付着物が強制的に
擦り落とされ、基板面14aが生産当初の状態に回復さ
れることになる。
(Polishing Step) When the production of the semiconductor substrate 2 is repeated, deposits may remain on the substrate surface 14a of the deposition substrate 14. Therefore, in this case, the vertical moving mechanism 11 is moved to the polishing position D, and the deposition substrate 14 is positioned above the polishing mechanism 86. Then, the deposition substrate 14
Is lowered and the substrate surface 14a of the deposition substrate 14 is brought into contact with the polishing belt 91, whereby the polishing belt 91 is rotated. As a result, the deposits on the substrate surface 14a are forcibly scraped off, and the substrate surface 14a is restored to the initial state of production.

【0060】以上のように、本実施形態の半導体基板製
造装置(析出板製造装置)1は、密閉状態にされた処理
室6.7で溶解対象物101を溶湯15とし、該溶解対
象物101を析出用基板14の基板面14aに凝固成長
させた後、該基板面14aから引き剥がしてシート状の
半導体基板(析出板)2を製造する半導体基板製造装置
1であって、析出用基板14の基板面14aを研磨する
研磨機構(研磨装置)86を処理室6・7に備えてい
る。これにより、処理室6・7に備えられた研磨機構8
6で析出用基板14の基板面14aを研磨することがで
きるため、析出用基板14を処理室6・7の外部に取り
出さなくても析出用基板14を再使用することができ
る。この結果、処理室6・7を常に一定の雰囲気に維持
することができるため、長期間に亘って連続的に半導体
基板製造装置1を運転することが可能になることから、
極めて高い生産性を得ることができる。
As described above, in the semiconductor substrate manufacturing apparatus (deposition plate manufacturing apparatus) 1 of this embodiment, the melting target object 101 is the molten metal 15 in the closed processing chamber 6.7, and the melting target object 101 is melted. Is a semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 for manufacturing a sheet-shaped semiconductor substrate (deposition plate) 2 by solidifying and growing the substrate surface 14a of the deposition substrate 14 and then peeling it off from the substrate surface 14a. The processing chambers 6 and 7 are equipped with a polishing mechanism (polishing device) 86 for polishing the substrate surface 14a. As a result, the polishing mechanism 8 provided in the processing chambers 6 and 7
Since the substrate surface 14a of the deposition substrate 14 can be polished by 6, the deposition substrate 14 can be reused without taking the deposition substrate 14 out of the processing chambers 6 and 7. As a result, the processing chambers 6 and 7 can always be maintained in a constant atmosphere, so that the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 can be continuously operated for a long period of time.
It is possible to obtain extremely high productivity.

【0061】尚、本実施形態においては、研磨機構の基
板面14aを研磨する研磨面が固定され、この研磨面に
向かって析出用基板14が昇降・旋回移動される場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではない。即
ち、研磨装置は、研磨面が昇降可能にされていてもよ
い。
In this embodiment, the case where the polishing surface for polishing the substrate surface 14a of the polishing mechanism is fixed and the deposition substrate 14 is moved up and down and swung toward this polishing surface has been described. It is not limited to. That is, in the polishing apparatus, the polishing surface may be movable up and down.

【0062】具体的には、図11に示すように、析出用
基板14の基板面14aが面状に当接される研磨ディス
ク191を備えた研磨機本体198と、該研磨機本体1
98を析出用基板14の基板面14aに対して昇降させ
る研磨機本体昇降機199と、該研磨機本体昇降機19
9を支持する設置台196とを備えるものであってもよ
い。設置台196は、研磨機本体198を昇降可能に支
持する支持台部196aと、支持台部196aの下端部
から前側に突設された土台部196bとを有している。
Specifically, as shown in FIG. 11, a polishing machine main body 198 provided with a polishing disk 191 with which the substrate surface 14a of the deposition substrate 14 is in planar contact, and the polishing machine main body 1
Polishing machine main body elevator 199 that elevates and lowers 98 with respect to the substrate surface 14a of the deposition substrate 14, and the polishing machine main body elevator 19
The installation table 196 supporting 9 may be provided. The installation base 196 has a support base 196a that supports the polishing machine main body 198 so that it can be moved up and down, and a base 196b that projects from the lower end of the support base 196a to the front side.

【0063】一方、研磨機本体198は、図示しない電
源装置に接続されたモータ192を備えている。モータ
192は、回転軸192aの軸芯が鉛直方向となるよう
に設定されており、この回転軸192aの先端部は、研
磨ディスク191の中心部に連結されている。研磨ディ
スク191は、円盤形状に形成されていると共に、析出
用基板14に当接する研磨面(上面)が少なくとも研磨
加工可能な材質で形成されている。
On the other hand, the polishing machine main body 198 is equipped with a motor 192 connected to a power supply device (not shown). The motor 192 is set such that the axis of the rotary shaft 192a is in the vertical direction, and the tip of the rotary shaft 192a is connected to the center of the polishing disk 191. The polishing disk 191 is formed in a disk shape, and the polishing surface (upper surface) that contacts the deposition substrate 14 is formed of at least a material that can be polished.

【0064】また、研磨機本体198を昇降させる研磨
機本体昇降機199は、アーム193aを有する昇降台
193と、外側面にネジ山を有する昇降軸194と、棒
状のガイド195と、上述の設置台196の支持台部1
96aに固設された軸受け部材197a・197bとを
有している。アーム193aの先端部には、研磨機本体
198を支持するように、上述のモータ192が固定さ
れている。一方、アーム193aの基部に位置する昇降
台193には、昇降軸194が貫通および螺合されたネ
ジ溝を有するネジ穴と、ガイド195が摺動自在に貫通
された貫通穴とが形成されている。
Further, the polishing machine main body elevator 199 for raising and lowering the polishing machine main body 198 includes an elevator base 193 having an arm 193a, an elevator shaft 194 having a screw thread on the outer surface, a rod-shaped guide 195, and the above-mentioned installation base. 196 support base 1
It has bearing members 197a and 197b fixed to 96a. The above-mentioned motor 192 is fixed to the tip of the arm 193a so as to support the polishing machine body 198. On the other hand, the lifting table 193 located at the base of the arm 193a is formed with a screw hole having a thread groove through which the lifting shaft 194 penetrates and is screwed, and a through hole through which the guide 195 slidably penetrates. There is.

【0065】上記の昇降軸194およびガイド195
は、軸芯が鉛直方向となるように並列配置されている。
昇降軸194の上端部および下端部は、軸受け部材19
7a・197bにより回転自在に軸支されている。一
方、ガイド195の上端部および下端部は、軸受け部材
197a・197bにより固定されている。また、昇降
軸194の下端には、図示しない回転駆動装置が連結さ
れている。この回転駆動装置は、ステッピングモータ等
の任意の回転角度で正方向および逆方向に回転可能なモ
ータを備えており、昇降軸194を所定角度回転させる
ことによって、昇降台193を介して研磨機本体198
を所定の高さ位置に位置決め可能になっている。尚、駆
動装置は、回転角度で研磨機本体198の高さ位置を位
置決めする代わりに、リミットセンサで高さ位置を検出
するようになっていても良い。この場合には、一般的な
安価なモータを使用することができる。
The lifting shaft 194 and the guide 195 described above.
Are arranged in parallel so that their axes are in the vertical direction.
The upper and lower ends of the elevating shaft 194 have bearing members 19
It is rotatably supported by 7a and 197b. On the other hand, the upper and lower ends of the guide 195 are fixed by bearing members 197a and 197b. Further, a rotation driving device (not shown) is connected to the lower end of the elevating shaft 194. This rotation driving device is provided with a motor such as a stepping motor capable of rotating in a normal direction and a reverse direction at an arbitrary rotation angle, and by rotating the elevating shaft 194 by a predetermined angle, the polishing machine main body via the elevating table 193. 198
Can be positioned at a predetermined height position. The driving device may detect the height position by a limit sensor instead of positioning the height position of the polishing machine main body 198 by the rotation angle. In this case, a general inexpensive motor can be used.

【0066】上記のように構成された研磨機構190
は、設置台196が下側タンク5の壁面に接合される等
して取り付けられる。その時、研磨機構190とルツボ
装置51との間には、溶湯15から析出研磨機構190
に向かう輻射熱を遮る熱遮蔽体が配設されていることが
好ましい。熱遮蔽体は、研磨機構190に対する輻射熱
の直射を極力低減することによって、研磨機構190の
過熱を防止することができる。
Polishing mechanism 190 configured as described above
Is attached such that the installation table 196 is joined to the wall surface of the lower tank 5. At that time, between the polishing mechanism 190 and the crucible apparatus 51, the molten metal 15 is separated from the deposition polishing mechanism 190.
It is preferable to provide a heat shield that shields the radiant heat directed toward. The heat shield can prevent the polishing mechanism 190 from overheating by reducing direct radiation of radiant heat to the polishing mechanism 190 as much as possible.

【0067】上記の構成によれば、析出用基板14が研
磨位置Dに到達した時に一旦停止させ、昇降軸194を
所定角度回転させることにより昇降台193と共に研磨
ディスク191を上昇させ、研磨ディスク191の上面
(研磨面)を基板面14aに当接させることができる。
そして、モータ192に電力を供給して、研磨ディスク
191を回転させ、基板面14aを研磨することができ
る。この結果、基板面14aの付着物が強制的に擦り落
とされ、基板面14aが生産当初の状態に回復されるこ
とになる。これにより、析出用基板14を所定の高さ位
置で保持しておけば、この高さ位置まで研磨ディスク1
91を上昇させて研磨を行うことができるため、析出用
基板14を移動させる機構の複雑化を防止することがで
きる。
According to the above structure, when the deposition substrate 14 reaches the polishing position D, it is temporarily stopped, and the lifting shaft 194 is rotated by a predetermined angle to raise the polishing disk 191 together with the lifting platform 193, and the polishing disk 191. The upper surface (polishing surface) of can be brought into contact with the substrate surface 14a.
Then, electric power can be supplied to the motor 192 to rotate the polishing disk 191 to polish the substrate surface 14a. As a result, the deposits on the substrate surface 14a are forcibly scraped off, and the substrate surface 14a is restored to the initial state of production. Thus, if the deposition substrate 14 is held at a predetermined height position, the polishing disk 1 will reach this height position.
Since 91 can be raised to perform polishing, it is possible to prevent the mechanism for moving the deposition substrate 14 from becoming complicated.

【0068】また、本実施形態においては、研磨装置9
0は、析出用基板14の基板面14aが面状に当接され
る研磨ベルト91と、該研磨ベルト91を張設した駆動
ローラー92および従動ローラー93と、駆動ローラー
92の一端部に接続され、研磨ベルト91を回転駆動さ
せるローラー駆動モータ94とを備えている。これによ
り、簡単かつ少ない部品点数で研磨装置を構成すること
ができる。
Further, in this embodiment, the polishing device 9
0 is connected to the polishing belt 91 with which the substrate surface 14a of the deposition substrate 14 is in planar contact, the driving roller 92 and the driven roller 93 on which the polishing belt 91 is stretched, and one end of the driving roller 92. And a roller drive motor 94 for rotating the polishing belt 91. As a result, the polishing apparatus can be configured easily and with a small number of parts.

【0069】尚、本実施形態においては、析出用基板1
4の基板面14aが、回転する研磨ベルト91に面状に
当接されることにより研磨される場合について説明した
が、これに限定されるものではない。即ち、析出板14
の基板面14aから付着物を除去することができるもの
であればよく、析出板14の基板面14aに液体や気体
を噴射することにより付着物を除去するものであっても
よい。これにより、析出用基板14は、摩耗等により変
形することがなく、繰返し使用されても元の形状を維持
することができる。
In this embodiment, the deposition substrate 1 is used.
The case where the substrate surface 14a of No. 4 is abraded by being brought into planar contact with the rotating polishing belt 91 has been described, but the present invention is not limited to this. That is, the deposition plate 14
Any material capable of removing the deposits from the substrate surface 14a may be used, and the deposits may be removed by injecting a liquid or gas onto the substrate surface 14a of the deposition plate 14. As a result, the deposition substrate 14 does not deform due to wear or the like, and can maintain the original shape even when it is repeatedly used.

【0070】[0070]

【発明の効果】請求項1の発明によると、処理室に備え
られた研磨装置で析出用基板の基板面を研磨することが
できるため、析出用基板を処理室の外部に取出さなくて
も析出用基板を再使用することができる。この結果、処
理室を常に一定の雰囲気に維持することができるため、
長期間に亘って連続的に析出板製造装置を運転すること
が可能になることから、極めて高い生産性を得ることが
できる。
According to the first aspect of the invention, since the substrate surface of the deposition substrate can be polished by the polishing apparatus provided in the processing chamber, the deposition substrate does not have to be taken out of the processing chamber. The deposition substrate can be reused. As a result, the processing chamber can always be maintained in a constant atmosphere,
Since it becomes possible to continuously operate the deposition plate manufacturing apparatus for a long period of time, extremely high productivity can be obtained.

【0071】請求項2の発明によると、簡単かつ少ない
部品点数で研磨装置を構成することができる。
According to the second aspect of the invention, the polishing apparatus can be constructed easily and with a small number of parts.

【0072】請求項3の発明によると、析出用基板を所
定に高さ位置で保持しておけば、この高さ位置まで研磨
ディスクを上昇させて研磨を行うことができるため、析
出用基板を移動させる機構の複雑化を防止することがで
きる。
According to the third aspect of the present invention, if the deposition substrate is held at a predetermined height position, the polishing disk can be raised to this height position for polishing. It is possible to prevent the moving mechanism from becoming complicated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】研磨機本体の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a polishing machine body.

【図2】半導体基板製造装置を正面視した場合における
概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram when the semiconductor substrate manufacturing apparatus is viewed from the front.

【図3】半導体基板製造装置を側面視した場合における
概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram when a semiconductor substrate manufacturing apparatus is viewed from the side.

【図4】カーボン基板把持装置の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a carbon substrate gripping device.

【図5】カーボン基板把持装置の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a carbon substrate gripping device.

【図6】カーボン基板把持装置の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a carbon substrate gripping device.

【図7】析出用基板が溶湯に浸漬する状態を示す説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which the deposition substrate is immersed in the molten metal.

【図8】第1冷却装置の概略構成を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a first cooling device.

【図9】溶湯の収容状態を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a stored state of molten metal.

【図10】ルツボの熱伝導の状態を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state of heat conduction of the crucible.

【図11】他の研磨機本体の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of another polishing machine main body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 析出用基板 14a 基板面 90 研磨機本体 91 研磨ベルト 92 駆動ローラー 93 従動ローラー 94 ローラー駆動モータ 95 第1冷却装置 96 研磨支持台 14 Deposition substrate 14a substrate surface 90 Polishing machine body 91 polishing belt 92 Drive roller 93 Driven roller 94 roller drive motor 95 First cooling device 96 polishing support

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥野 敦 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢事業所内 (72)発明者 津田 正徳 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢事業所内 (72)発明者 中嶋 賢人 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢事業所内 Fターム(参考) 4G072 AA01 BB02 BB12 GG04 HH01 NN01 NN05 UU01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Atsushi Okuno             100, Takegahana Town, Ise City, Mie Prefecture             In Ise office (72) Inventor Masanori Tsuda             100, Takegahana Town, Ise City, Mie Prefecture             In Ise office (72) Inventor Kento Nakajima             100, Takegahana Town, Ise City, Mie Prefecture             In Ise office F-term (reference) 4G072 AA01 BB02 BB12 GG04 HH01                       NN01 NN05 UU01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 密閉状態にされた処理室で溶解対象物を
溶湯とし、該溶解対象物を析出用基板の基板面に凝固成
長させた後、該基板面から引き剥がしてシート状の析出
板を製造する析出板製造装置であって、 前記析出用基板の基板面を研磨する研磨装置を処理室に
備えていることを特徴とする析出板製造装置。
1. A sheet-shaped deposition plate in which a melted object is melted in a hermetically sealed processing chamber, the melted object is solidified and grown on the substrate surface of a deposition substrate, and then peeled off from the substrate surface. A deposition plate manufacturing apparatus for manufacturing a deposition plate manufacturing apparatus, comprising a polishing apparatus for polishing a substrate surface of the deposition substrate in a processing chamber.
【請求項2】 前記研磨装置は、前記析出用基板の基板
面が面状に当接される研磨ベルトと、該研磨ベルトを張
設した駆動ローラーおよび従動ローラーと、駆動ローラ
ーの一端部に接続され、前記研磨ベルトを回転駆動させ
るローラー駆動モータとを備えていることを特徴とする
請求項1に記載の析出板製造装置。
2. The polishing apparatus is connected to a polishing belt on which the substrate surface of the deposition substrate is in planar contact, a driving roller and a driven roller on which the polishing belt is stretched, and one end of the driving roller. And a roller drive motor that rotationally drives the polishing belt, the deposition plate manufacturing apparatus according to claim 1.
【請求項3】 前記研磨装置は、前記析出用基板の基板
面が面状に当接される研磨ディスクを備えた研磨機本体
と、該研磨機本体を前記析出用基板の基板面に対して昇
降させる研磨機本体昇降機と、該研磨機本体昇降機を支
持する設置台とを備えていることを特徴とする請求項1
に記載の析出板製造装置。
3. The polishing apparatus includes a polishing machine main body having a polishing disk with which the substrate surface of the deposition substrate is in planar contact, and the polishing machine main body with respect to the substrate surface of the deposition substrate. The polishing machine main body lift for raising and lowering, and the installation stand which supports this polishing machine main body lift are provided.
The deposition plate manufacturing apparatus described in 1.
JP2002151705A 2002-05-27 2002-05-27 Apparatus for producing deposition plate Pending JP2003342015A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005234051A (en) * 2004-02-17 2005-09-02 Sigma Koki Kk Optical unit and optical device using the same
CN106002556A (en) * 2016-07-05 2016-10-12 宿州市明兴金属制造有限公司 Automatic grinder device for intake cylinder cover

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