JP2007073635A - Equipment and method for manufacturing deposited plate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide deposited plate manufacturing equipment and deposited plate manufacturing method which prevents a bad influence on the production of a deposited plate, by appropriately treating the fragments of the deposited plate due to self-destruction of the deposited plate coagulated and deposited on the surface of a cooled material. <P>SOLUTION: Silicon is heated by a melting furnace 24 into a melt 23. Then, the cooled material 25 which is an original plate for manufacturing the deposited plate is dipped into the melt by means of a dipping means 27, and then is pulled out of the melt to make the silicon coagulate and deposit on the surface of the cooled body, thus fabricating a sheet-like silicon 48. In fabricating the sheet-like silicon, a bucket 27 is arranged in the middle of a transfer path wherein the cooled material 25 is transferred in a direction of going away from the position above the melt. The bucket 27 receives the sheet-like silicon when it separates and falls away from the cooled material. The falling object received by the bucket is moved to the side having a larger storage capacity within the bucket by means of a falling object moving means 28, and then is put into the melting furnace by a falling object rethrowing means 29 if necessary. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、析出板製造装置および析出板製造方法に関する。   The present invention relates to a precipitation plate manufacturing apparatus and a precipitation plate manufacturing method.

近年、地球環境に対する負荷を軽減するべく、化石燃料を用いる火力発電以外の、風力発電、波力発電などの発電方法が種々試みられている。なかでも最も注目され、実用化の先端に位置付けられているのが太陽電池による発電であり、この太陽電池には、その素材として多結晶シリコンが用いられている。   In recent years, various power generation methods such as wind power generation and wave power generation other than thermal power generation using fossil fuels have been attempted in order to reduce the burden on the global environment. Among them, the most noticed and positioned at the forefront of practical use is power generation by solar cells, and polycrystalline silicon is used as a material for the solar cells.

太陽電池に用いられる多結晶シリコンを製造する従来の代表的な技術として、不活性ガス雰囲気中でリン(P)またはボロン(B)等のドーパントを添加した高純度シリコンを坩堝中で加熱溶融させ、この融液を鋳型に流し込んで冷却し、多結晶インゴットを得る鋳造方法がある(特許文献1参照)。   As a conventional representative technique for producing polycrystalline silicon used in solar cells, high-purity silicon to which a dopant such as phosphorus (P) or boron (B) is added is heated and melted in a crucible in an inert gas atmosphere. There is a casting method in which this melt is poured into a mold and cooled to obtain a polycrystalline ingot (see Patent Document 1).

太陽電池に使用されるシート状のシリコンは、上記のようにして得られる多結晶インゴットを、バンドソー等で小さなブロックに切断し、さらにワイヤソーまたは内周刃法などでスライスすることによって製造される。   The sheet-like silicon used for the solar cell is manufactured by cutting the polycrystalline ingot obtained as described above into small blocks with a band saw or the like, and further slicing with a wire saw or an inner peripheral blade method.

このような製造方法は、多結晶シリコンインゴットを得るための鋳造工程に加え、シート状シリコンの外形ブロックサイズに切断する工程と、高いコストを要するシート厚さにスライスするスライシング工程が必要なこと、またこのスライシング工程でワイヤまたは内周刃の厚み分以上の材料ロスを生じること等、太陽電池の製造コスト低減を図るうえで大きな障害になっている。   In addition to the casting process for obtaining a polycrystalline silicon ingot, such a manufacturing method requires a process of cutting into an outer block size of sheet-like silicon and a slicing process of slicing to a sheet thickness requiring high cost, In addition, this slicing step is a major obstacle to reducing the manufacturing cost of solar cells, such as causing material loss that is greater than the thickness of the wire or inner peripheral blade.

このような問題を解決する従来技術に、スライシング工程を省略し、溶融シリコンに冷却体を浸漬させ、冷却体のシート生成面にシリコンを付着、凝固析出させるシート状のシリコンを製造する方法が提案されている(たとえば、特許文献2〜4参照)。   The conventional technology that solves these problems proposes a method for manufacturing sheet-like silicon that eliminates the slicing step, immerses the cooling body in molten silicon, and adheres and solidifies and deposits silicon on the sheet generation surface of the cooling body. (For example, see Patent Documents 2 to 4).

図9は従来のシート状シリコン製造に用いられる析出板製造装置1の構成を簡略化して示す図であり、図10は析出板製造装置1におけるシート状シリコン製造の概要を説明する図である。以下図9および図10を参照し、溶融シリコンに冷却体を浸漬させ、冷却体のシート生成面にシリコンを付着、凝固析出させるシート状のシリコン製造方法を説明する。   FIG. 9 is a diagram showing a simplified configuration of a deposition plate manufacturing apparatus 1 used for manufacturing conventional sheet-shaped silicon, and FIG. 10 is a diagram for explaining an outline of sheet-shaped silicon manufacturing in the deposition plate manufacturing apparatus 1. Hereinafter, a sheet-like silicon manufacturing method in which a cooling body is immersed in molten silicon and silicon is attached to a sheet generation surface of the cooling body and solidified and precipitated will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

本背景技術では、析出板製造装置を用い、特にシート状シリコンを製造する例について説明を行うけれども、本発明の背景技術がシート状シリコンの製造のみに限定されるものではなく、たとえば、シリコン以外のシート状半導体または金属板の製造においても利用可能である。   In this background art, an example of producing a sheet-shaped silicon using a deposition plate manufacturing apparatus will be described. However, the background art of the present invention is not limited to the production of a sheet-shaped silicon. It can also be used in the production of sheet-like semiconductors or metal plates.

析出板製造装置1は、チャンバ2によって形成される処理空間3内に溶解炉4が配置される。溶解炉4には坩堝5が備えられ、坩堝5内にはシリコンを加熱溶解した溶湯6が収容される。また、処理空間3内には、冷却体7を溶湯6に浸漬させる浸漬手段8が設けられる。   In the deposition plate manufacturing apparatus 1, a melting furnace 4 is disposed in a processing space 3 formed by a chamber 2. The melting furnace 4 is provided with a crucible 5, and a molten metal 6 obtained by heating and melting silicon is accommodated in the crucible 5. In the processing space 3, immersion means 8 for immersing the cooling body 7 in the molten metal 6 is provided.

浸漬手段8は、不図示の搬送装置によって、チャンバ2の1側壁に形成される冷却体搬入口9を通して処理空間3内に搬入された冷却体7を保持することができる。浸漬手段8は、保持する冷却体7を、矢符15で示される方向、すなわち冷却体搬入口9付近から坩堝5に収容される溶湯6の上方位置まで搬送し、溶湯6に浸漬させ、冷却体7の表面にシリコンを凝固析出させる。その後、浸漬手段8は、冷却体7と冷却体7の表面に生成されたシート状シリコン11を、溶湯6から引上げ、さらに溶湯6の上方位置から離反させる矢符16で示す方向、すなわち冷却体搬入口9が形成される1側壁に対向する側壁に形成される冷却体搬出口10へ向けて搬送し、冷却体搬出口10を通して不図示の搬送装置へ受渡す。制御装置14は、析出板製造装置1の各部の動作を制御する。   The dipping means 8 can hold the cooling body 7 carried into the processing space 3 through a cooling body carry-in port 9 formed on one side wall of the chamber 2 by a transfer device (not shown). The dipping means 8 conveys the cooling body 7 to be held in the direction indicated by the arrow 15, that is, from the vicinity of the cooling body carry-in port 9 to a position above the molten metal 6 accommodated in the crucible 5, soaked in the molten metal 6, and cooled Silicon is solidified and deposited on the surface of the body 7. Thereafter, the dipping means 8 pulls the cooling body 7 and the sheet-like silicon 11 generated on the surface of the cooling body 7 from the molten metal 6 and further moves away from the position above the molten metal 6, that is, the cooling body 8. It conveys toward the cooling body carry-out port 10 formed in the side wall opposite to the one side wall where the carry-in port 9 is formed, and passes through the cooling body carry-out port 10 to a conveyance device (not shown). The control device 14 controls the operation of each part of the deposition plate manufacturing apparatus 1.

以上の一連のシート状シリコン製造の動作を複数回繰返すと、溶解炉4に備わる坩堝5に収容される溶湯6が減少し、シート状シリコン11の製造に支障が出る。その場合、一旦シート状シリコン11の製造を停止し、図示しないシリコンの溶解材料追加装置によって、析出板製造装置1の外部から追加のシリコンを、坩堝5内へ導入して溶解し、減少分の溶湯を補充する。   When the above series of operations for manufacturing the sheet-like silicon is repeated a plurality of times, the molten metal 6 accommodated in the crucible 5 provided in the melting furnace 4 is reduced, and the manufacture of the sheet-like silicon 11 is hindered. In that case, the production of the sheet-like silicon 11 is temporarily stopped, and additional silicon is introduced into the crucible 5 from the outside of the precipitation plate manufacturing apparatus 1 by a silicon melting material adding apparatus (not shown) and melted. Top up with molten metal.

このような従来技術で用いられる方法では、冷却体7が、溶解したシリコンの溶湯6内に浸漬され、その後溶湯6外に引上げられるので、冷却体7の表面に析出したシート状シリコン11は、析出およびその後の冷却過程における急激な温度変化により大きな内部応力を内包することが避けられない。   In such a method used in the prior art, the cooling body 7 is immersed in the molten silicon melt 6 and then pulled out of the molten metal 6, so that the sheet-like silicon 11 deposited on the surface of the cooling body 7 is It is inevitable that large internal stress is included due to a rapid temperature change during the precipitation and the subsequent cooling process.

シート状シリコンのサイズがある値以上の場合、冷却体表面に析出したシート状シリコン内部に発生した大きな応力は、シート状シリコンを破壊してしまう場合がある。一方、シート状シリコンのサイズが比較的小さい場合、内部応力の発生は大きな問題とはならない。一般的には、シート状シリコンのサイズが、一辺100mm以下の矩形であれば、内部応力による破壊はほとんど発生しない。   When the size of the sheet-like silicon is a certain value or more, a large stress generated inside the sheet-like silicon deposited on the surface of the cooling body may destroy the sheet-like silicon. On the other hand, when the size of the sheet-like silicon is relatively small, the generation of internal stress is not a big problem. In general, when the size of the sheet-like silicon is a rectangle having a side of 100 mm or less, almost no damage due to internal stress occurs.

しかしながら、近年、太陽電池用シート状シリコンのサイズは大きくなる傾向にあり、たとえば、現在生産されている多結晶太陽電池に使用されるシート状シリコンは、大きなものでは、一辺が150mm程度の矩形である。このような大きいサイズのシート状シリコンを、前述のように冷却体をシリコン溶湯に浸漬して製造する場合、内部応力によるシート状シリコンの破壊が比較的高い確率で発生する。   However, in recent years, the size of sheet-like silicon for solar cells tends to increase. For example, the sheet-like silicon used in currently produced polycrystalline solar cells has a rectangular shape with a side of about 150 mm. is there. When such a large-sized sheet-like silicon is produced by immersing the cooling body in a molten silicon as described above, the destruction of the sheet-like silicon due to internal stress occurs with a relatively high probability.

図11および図12は、シート状シリコンが内部応力によって破壊した状態を示す図である。内部応力によって破壊したシート状シリコン11の破片11aは、冷却体7から離脱して落下し、シリコンを溶解する溶解炉4の周辺に堆積する。破壊し堆積したシート状シリコン11の破片11aが多くなると、冷却体7または凝固析出によって冷却体7表面に生成されたシート状シリコン11に接触し、シート状シリコン製造を阻害する要因となる。   11 and 12 are views showing a state in which the sheet-like silicon is destroyed by internal stress. The pieces 11a of the sheet-like silicon 11 destroyed by the internal stress are detached from the cooling body 7 and dropped, and are deposited around the melting furnace 4 for melting silicon. When the pieces 11a of the sheet-like silicon 11 that are broken and accumulated increase, the sheet-like silicon 11 generated on the surface of the cooling body 7 due to the cooling body 7 or solidification precipitation comes into contact with the sheet-like silicon 11 and becomes a factor that inhibits the production of the sheet-like silicon.

このような問題を解決する方法として、破壊して堆積したシート状シリコンの破片11aが、シート状シリコン製造を阻害する要因となる前に、堆積したシート状シリコンの破片11aを、析出板製造装置1の外部に排出してしまうことが考えられる。しかしながら、シート状シリコンの製造において、チャンバ2内部の処理空間3は、通常密閉された不活性ガス雰囲気に保たれているので、処理空間3内の不活性ガス雰囲気の環境を維持しつつ、堆積したシート状シリコンの破片11aを析出板製造装置1の外部に排出するためには、専用のロードロック室とゲートバルブとを設けることが必要である。この、専用のロードロック室は、一種の真空チャンバであり、これを付設することによる装置価格の大幅な上昇と、装置設置面積の増加という問題を招来する。   As a method of solving such a problem, the sheet-like silicon fragments 11a deposited by destruction before the sheet-like silicon fragments 11a are obstructing the production of the sheet-like silicon. 1 may be discharged to the outside. However, in the manufacture of sheet-like silicon, the processing space 3 inside the chamber 2 is normally kept in a sealed inert gas atmosphere, so that deposition is performed while maintaining the environment of the inert gas atmosphere in the processing space 3. In order to discharge the sheet-like silicon fragments 11a to the outside of the deposition plate manufacturing apparatus 1, it is necessary to provide a dedicated load lock chamber and a gate valve. This dedicated load lock chamber is a kind of vacuum chamber, which causes a problem of a significant increase in apparatus cost and an increase in apparatus installation area.

また、このような凝固析出したシート状シリコンの自壊を防ぐことを目的として、冷却体をシート状シリコンに発生する内部応力が分散するような形状にしたり、仮にシート状シリコンが自壊しても目的とする製品が得られるように、製品寸法よりも外側部分にあらかじめ壊れやすい部分を設けておくなどの方法が考えられているけれども、完全に自壊を防ぐことは困難であり、やはり発生するシート状シリコンの破片の適正な処理が、重要な解決課題である。   Also, for the purpose of preventing the self-destruction of such solidified and deposited sheet-like silicon, the cooling body is shaped so that the internal stress generated in the sheet-like silicon is dispersed, or even if the sheet-like silicon is self-destructed Although a method such as providing a fragile part on the outside of the product dimension in advance is considered so that the product can be obtained, it is difficult to prevent self-destruction completely, and a sheet-like shape that still occurs Proper treatment of silicon debris is an important solution.

特開平6−64913号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-64913 特開平10−29895号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-29895 特開2002−175996号公報JP 2002-175996 A 特開2003−59849号公報JP 2003-59849 A

本発明の目的は、冷却体表面に凝固析出して生成される析出板の自壊による破片を適正処理し、析出板の生産に対して悪影響を及ぼすことを防止できる析出板製造装置および析出板製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to appropriately treat fragments caused by self-destruction of a precipitation plate produced by solidification and precipitation on the surface of a cooling body, and to prevent a negative effect on the production of the precipitation plate and the production of the precipitation plate Is to provide a method.

本発明は、溶解対象物を加熱して溶湯にし、該溶湯を収容する溶解炉と、析出板生成の原板である冷却体を、溶湯の上方位置へ搬送し、溶湯中へ浸漬し、溶湯中から引上げて溶湯の上方位置から離反する方向へ搬送する浸漬手段とを備え、溶解対象物を冷却体の表面に凝固析出させて析出板を製造する析出板製造装置であって、
冷却体が溶湯上方位置から離反する方向へ搬送される搬送経路途中に設けられ、冷却体から離脱して落下する落下物を受容する落下物受容手段と、
落下物受容手段によって受容された落下物を落下物受容手段中で溶解炉から遠ざかる方向へ移動させる落下物移動手段と、
落下物受容手段によって受容される落下物を溶解炉内へ移動させる落下物再投入手段とを含むことを特徴とする析出板製造装置である。
The present invention heats the object to be melted to form a molten metal, a melting furnace for housing the molten metal, and a cooling body that is a master plate for producing a precipitation plate is transported to an upper position of the molten metal, immersed in the molten metal, And a dipping means for producing a precipitation plate by solidifying and precipitating the object to be melted on the surface of the cooling body.
Falling object receiving means that is provided in the middle of the transport path in which the cooling body is transported in a direction away from the molten metal upper position, and receives falling objects that fall off the cooling body;
A falling object moving means for moving the falling object received by the falling object receiving means in a direction away from the melting furnace in the falling object receiving means;
A depositing plate manufacturing apparatus including falling object re-introducing means for moving falling objects received by the falling object receiving means into the melting furnace.

また本発明は、落下物受容手段は、
落下物を受容する受容面が、溶解炉に収容される溶湯の液面よりも高い位置になるように、かつ冷却体が溶湯上方位置から離反する方向へ搬送される搬送経路の終端部付近まで延び搬送経路の下方に位置して設けられることを特徴とする。
In the present invention, the fallen object receiving means is
To the vicinity of the end of the transfer path where the receiving surface for receiving the fallen object is higher than the level of the molten metal contained in the melting furnace and the cooling body is transferred away from the upper position of the molten metal It is characterized by being provided below the extended conveyance path.

また本発明は、落下物受容手段は、
落下物を受容する受容面が、溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜し、かつ受容面を含んでなる受容部が、溶解炉から遠くなるほど落下物を収容する容積が大きくなるように形成されることを特徴とする。
In the present invention, the fallen object receiving means is
The receiving surface that receives the fallen object is inclined so that the position in the vertical direction becomes lower as it is farther from the melting furnace, and the capacity of the receiving part that includes the receiving surface becomes larger as it is farther from the melting furnace. It is formed so that it may become.

また本発明は、落下物受容手段は、落下物を受容する受容面の少なくとも一部が、カーボンまたは石英から成ることを特徴とする。   In the present invention, the falling object receiving means is characterized in that at least a part of the receiving surface for receiving the falling object is made of carbon or quartz.

また本発明は、落下物移動手段は、落下物を受容する受容面が溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように、落下物受容手段を傾動させる傾動手段を含むことを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the falling object moving means includes a tilting means for tilting the falling object receiving means so that the position in the vertical direction becomes lower as the receiving surface for receiving the falling object becomes farther from the melting furnace. .

また本発明は、落下物受容手段は、落下物を受容する受容面が、溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜し、
落下物移動手段は、少なくとも落下物を受容する受容面を振動させる振動フィーダーを含むことを特徴とする。
In the present invention, the falling object receiving means is inclined so that the receiving surface for receiving the falling object becomes farther from the melting furnace so that the position in the vertical direction becomes lower,
The falling object moving means includes a vibration feeder that vibrates at least a receiving surface that receives the falling object.

また本発明は、落下物再投入手段は、落下物受容手段の落下物受容面が溶解炉へ近くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように、落下物受容手段を傾動させる傾動手段を含むことを特徴とする。   According to the present invention, the fallen object re-introducing means includes tilting means for tilting the fallen object receiving means so that the position in the vertical direction becomes lower as the fallen object receiving surface of the fallen object receiving means approaches the melting furnace. Features.

本発明は、溶解対象物を溶解炉で加熱して溶湯にし、析出板生成の原板である冷却体を、溶解炉に収容される溶湯の上方位置へ搬送し、溶湯中へ浸漬し、溶湯中から引上げて溶湯の上方位置から離反する方向へ搬送することによって、溶解対象物を冷却体の表面に凝固析出させて析出板を製造する析出板製造方法であって、
冷却体が溶湯上方位置から離反する方向へ搬送される途中で冷却体から離脱して落下する落下物を受容する工程と、
受容された落下物を、溶解炉から遠ざかる方向へ移動させる工程と、
受容された落下物を溶解炉内へ移動させる工程とを含むことを特徴とする析出板製造方法である。
In the present invention, the object to be melted is heated in a melting furnace to form a molten metal, and a cooling body, which is an original sheet for producing a precipitation plate, is conveyed to an upper position of the molten metal housed in the melting furnace, immersed in the molten metal, It is a precipitation plate manufacturing method for manufacturing a precipitation plate by solidifying and precipitating the object to be melted on the surface of the cooling body by transporting in a direction away from the upper position of the melt by pulling up from
Receiving the fallen object falling off the cooling body while being transported in the direction in which the cooling body is separated from the upper position of the molten metal;
Moving the received fallen object away from the melting furnace;
And a step of moving the received fallen object into the melting furnace.

本発明によれば、析出板製造装置は、冷却体から落下する落下物を受容する落下物受容手段と、落下物受容手段によって受容された落下物を落下物受容手段中で溶解炉から遠ざかる方向へ移動させる落下物移動手段と、落下物受容手段によって受容される落下物を溶解炉内へ移動させる落下物再投入手段とを含んで構成される。このことによって、冷却体の表面に凝固析出して生成された析出板が自壊して冷却体から離脱落下した場合、該落下物を受止めて、一旦落下物を落下物受容手段中で溶解炉から遠ざかる方向へ移動させた後、溶湯の材料充填を行う際に溶解炉内に移動させることが可能となり、また析出板の破片が溶解炉周辺に堆積することを防止して、破片の堆積が析出板の生産に対して悪影響を及ぼすことを最小限にとどめることができる。   According to the present invention, the precipitation plate manufacturing apparatus includes a falling object receiving means for receiving a falling object falling from the cooling body, and a direction in which the falling object received by the falling object receiving means is moved away from the melting furnace in the falling object receiving means. Falling object moving means for moving the falling object and falling object re-introducing means for moving the falling object received by the falling object receiving means into the melting furnace. By this, when the precipitation plate generated by solidification and precipitation on the surface of the cooling body is self-destructed and falls off the cooling body, the falling object is received, and the falling object is temporarily melted in the falling object receiving means. After moving in a direction away from the melting furnace, it is possible to move the molten metal into the melting furnace when filling the material, and it is possible to prevent the deposition of fragments of the precipitation plate around the melting furnace. The adverse effect on the production of the precipitation plate can be minimized.

また本発明によれば、落下物受容手段は、落下物を受容する受容面が、溶解炉に収容される溶湯の液面よりも高い位置になるように、かつ冷却体が溶湯上方位置から離反する方向へ搬送される搬送経路の終端部付近まで延び搬送経路の下方に位置して設けられる。このことによって、溶解炉周辺に落下する落下物を確実に漏らすことなく受容することができるとともに、受容した落下物を溶解炉へ再投入する際には重力の作用を利用して容易に投入することができる。   Further, according to the present invention, the falling object receiving means is configured such that the receiving surface that receives the falling object is positioned higher than the liquid level of the molten metal accommodated in the melting furnace, and the cooling body is separated from the upper position of the molten metal. It extends to the vicinity of the end of the transport path that is transported in the direction in which it travels, and is provided below the transport path. As a result, falling objects falling around the melting furnace can be reliably received without leaking, and when the received falling objects are re-entered into the melting furnace, they are easily charged using the action of gravity. be able to.

また本発明によれば、落下物受容手段は、落下物を受容する受容面が、溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜し、かつ受容面を含んでなる受容部が、溶解炉から遠くなるほど落下物を収容する容積が大きくなるように形成される。このことによって、受容した落下物を、溶解炉側へ落すことなく確実に落下物受容手段に収容することができる。   Further, according to the present invention, the falling object receiving means is such that the receiving surface for receiving the falling object is inclined such that the position in the vertical direction becomes lower as the distance from the melting furnace decreases, and the receiving part including the receiving surface includes: The farther away from the melting furnace, the larger the volume for accommodating fallen objects. Thus, the received fallen object can be reliably accommodated in the fallen object receiving means without dropping to the melting furnace side.

また本発明によれば、落下物受容手段は、落下物を受容する受容面の少なくとも一部が、カーボンまたは石英から成るので、受容した落下物に対する重金属等の不純物混入を避けることができ、製造される析出板の品質を高品位に保つことができる。   Further, according to the present invention, the falling object receiving means can avoid contamination of impurities such as heavy metals in the received falling object because at least a part of the receiving surface for receiving the falling object is made of carbon or quartz. The quality of the deposited plate can be kept high.

また本発明によれば、落下物移動手段は、落下物を受容する受容面が溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように、落下物受容手段を傾動させる傾動手段を含んで構成される。このことによって、落下物を受容する落下物受容手段の受容面を、溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜させるという簡単な動作で、溶解炉から遠ざかる方向へ落下物を移動させることができる。   According to the invention, the falling object moving means includes tilting means for tilting the falling object receiving means so that the position in the vertical direction becomes lower as the receiving surface for receiving the falling object is farther from the melting furnace. The This makes it easy to move the fallen object away from the melting furnace with the simple action of tilting the receiving surface of the fallen object receiving means that receives the fallen object so that the position in the vertical direction decreases as the distance from the melting furnace increases. Can be made.

また本発明によれば、落下物受容手段は、落下物を受容する受容面が、溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜し、落下物移動手段は、少なくとも落下物を受容する受容面を振動させる振動フィーダーを含むので、振動フィーダーで受容面を振動させるという簡単な動作で、溶解炉から遠ざかる方向へ落下物を移動させることができる。   Further, according to the present invention, the falling object receiving means is inclined so that the receiving surface for receiving the falling object becomes lower in the vertical direction as the distance from the melting furnace is increased, and the falling object moving means receives at least the falling object. Since the vibration feeder that vibrates the receiving surface is included, the falling object can be moved in a direction away from the melting furnace by a simple operation of vibrating the receiving surface with the vibration feeder.

また本発明によれば、落下物再投入手段は、落下物受容手段の落下物受容面が溶解炉へ近くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように、落下物受容手段を傾動させる傾動手段を含んで構成されるので、傾動手段を駆動させるという簡単な動作で落下物を溶解炉内に移動させることができる。   According to the invention, the fallen object re-introducing means includes tilting means for tilting the fallen object receiving means so that the position in the vertical direction becomes lower as the fallen object receiving surface of the fallen object receiving means is closer to the melting furnace. Therefore, the fallen object can be moved into the melting furnace by a simple operation of driving the tilting means.

また本発明によれば、冷却体の表面に凝固析出して生成された析出板が自壊して冷却体から離脱落下した場合、該落下物を受止め、受止めた落下物を溶解炉から遠ざかる方向へ移動させ、受容された落下物を溶解炉内へ移動させることで、析出板の破片が溶解炉周辺に堆積することを防止し、破片の堆積が析出板の生産に対して悪影響を及ぼすことを最小限にとどめることができる析出板製造方法が提供される。   Further, according to the present invention, when the precipitation plate formed by solidification and precipitation on the surface of the cooling body self-destructs and falls off the cooling body, the falling object is received and the received falling object is moved away from the melting furnace. By moving in the direction and moving the fallen material received into the melting furnace, the fragments of the precipitation plate are prevented from accumulating around the melting furnace, and the deposition of the fragments has an adverse effect on the production of the precipitation plate. There is provided a method for producing a precipitation plate capable of minimizing this.

図1は本発明の実施の一形態である析出板製造装置20の構成を簡略化して示す上面図であり、図2は図1に示す析出板製造装置20による析出板製造の概要を示す側面方向から見た断面図である。   FIG. 1 is a top view schematically showing a configuration of a precipitation plate manufacturing apparatus 20 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view showing an outline of precipitation plate manufacturing by the precipitation plate manufacturing apparatus 20 shown in FIG. It is sectional drawing seen from the direction.

析出板製造装置20は、溶解対象物を溶解炉24で加熱して溶湯23にし、析出板生成の原板である冷却体25を、溶湯23中へ浸漬し、溶湯23中から引上げて、溶解対象物を冷却体25の表面に凝固析出させて析出板を製造することに用いられる。本実施の形態では、溶解対象物としてシリコンを用い、冷却体25の表面上にシリコンを凝固析出させて析出板であるシート状シリコンを製造する場合について例示する。   The precipitation plate manufacturing apparatus 20 heats the object to be melted in the melting furnace 24 to make the molten metal 23, soaks the cooling body 25, which is the original plate for producing the precipitation plate, into the molten metal 23, and pulls it up from the molten metal 23. This is used for producing a precipitation plate by solidifying and precipitating an object on the surface of the cooling body 25. In the present embodiment, a case where silicon is used as the object to be dissolved and silicon is solidified and deposited on the surface of the cooling body 25 to produce sheet-like silicon that is a precipitation plate will be exemplified.

析出板製造装置20は、大略、チャンバ21と、チャンバ21が形成する内部空間である処理空間22内に設けられ、溶解対象物であるシリコンを加熱して溶湯23にし、該溶湯23を収容する溶解炉24と、シート状シリコン生成の原板である冷却体25を、溶湯23の上方位置へ搬送し、溶湯23中へ浸漬し、溶湯23中から引上げて溶湯23の上方位置から離反する方向へ搬送する浸漬手段26と、冷却体25が溶湯上方位置から離反する方向へ搬送される搬送経路途中に設けられ、冷却体25から離脱して落下する落下物であるシート状シリコン48の破片を受容する落下物受容手段27と、落下物受容手段27によって受容された落下物を落下物受容手段27中で溶解炉24から遠ざかる方向へ移動させる落下物移動手段28と、落下物受容手段27によって受容される落下物を溶解炉24内へ移動させる落下物再投入手段29とを含む構成である。   The deposition plate manufacturing apparatus 20 is generally provided in a chamber 21 and a processing space 22 that is an internal space formed by the chamber 21. The deposition plate manufacturing apparatus 20 heats silicon that is an object to be melted into a molten metal 23 and accommodates the molten metal 23. In a direction in which the melting furnace 24 and the cooling body 25 that is a sheet-form silicon generating original plate are transported to the upper position of the molten metal 23, immersed in the molten metal 23, pulled up from the molten metal 23, and separated from the upper position of the molten metal 23. The immersing means 26 to be conveyed and the cooling body 25 are provided in the middle of the conveying path where the cooling body 25 is moved away from the upper position of the molten metal, and accepts fragments of the sheet-like silicon 48 that are fallen objects that fall off the cooling body 25 and fall. Falling object receiving means 27, falling object moving means 28 for moving the falling object received by the falling object receiving means 27 in a direction away from the melting furnace 24 in the falling object receiving means 27, A configuration including a falling object cycled means 29 for moving the falling object to be received by the lower product receiving means 27 to the melting furnace 24.

チャンバ21は、外観が大略直方体形状を有し、内部が中空の構造体である。チャンバ21は、たとえば鋼製の躯体に図示を省くけれどもアルミナ(Al)などの断熱材が内張りされて、断熱かつ耐火構造を備える。このチャンバ21には、不図示の真空排気手段と不活性ガス供給手段とが付設され、これらによって、チャンバ21の処理空間22を真空雰囲気または不活性ガス雰囲気に保つことができる。 The chamber 21 has a substantially rectangular parallelepiped appearance and is a hollow structure. The chamber 21 is provided with a heat insulating and fireproof structure, although a heat insulating material such as alumina (Al 2 O 3 ) is lined, although not shown in a steel casing. The chamber 21 is provided with an unillustrated evacuation unit and an inert gas supply unit, so that the processing space 22 of the chamber 21 can be maintained in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere.

またチャンバ21の一方の側壁21aには、チャンバ21の外部にある不図示の搬送装置と、処理空間22内にある浸漬手段26との間で、冷却体25を受渡しするための冷却体搬入口31が形成される。この冷却体搬入口31には、不図示の開閉自在の扉が設けられ、扉の外方にはさらに副室チャンバが設けられる。この副室チャンバは、チャンバ21と同様に雰囲気調整が可能に構成され、冷却体搬入口31と反対側には開閉自在の扉が設けられる。したがって、搬送装置でチャンバ21まで搬送された冷却体25は、まず大気開放された副室チャンバ内へ搬入され、副室チャンバ内を雰囲気調整した後、さらに副室チャンバ内に備わる搬送手段によって冷却体搬入口31を通して浸漬手段26へ渡される。   Also, on one side wall 21 a of the chamber 21, a cooling body carry-in port for delivering the cooling body 25 between a transfer device (not shown) outside the chamber 21 and an immersion means 26 in the processing space 22. 31 is formed. The cooling body carry-in port 31 is provided with an openable / closable door (not shown), and further provided with a sub chamber chamber outside the door. The sub chamber is configured so that the atmosphere can be adjusted in the same manner as the chamber 21, and a door that can be opened and closed is provided on the side opposite to the cooling body carry-in port 31. Therefore, the cooling body 25 transported to the chamber 21 by the transport device is first carried into the sub chamber chamber opened to the atmosphere, and after the atmosphere inside the sub chamber chamber is adjusted, it is further cooled by the transport means provided in the sub chamber chamber. It passes to the immersion means 26 through the body inlet 31.

チャンバ21の前記一方の側壁21aに対向する他方の側壁21bには、冷却体搬入口31と対向する位置に冷却体25をチャンバ21の外部へ搬出するための冷却体搬出口32が形成される。   On the other side wall 21 b facing the one side wall 21 a of the chamber 21, a cooling body outlet 32 for carrying the cooling body 25 out of the chamber 21 is formed at a position facing the cooling body inlet 31. .

冷却体25の搬送経路の下方かつ冷却体搬出口32の下端部付近であって処理空間22内に、処理空間22内で搬送される冷却体25を、冷却体搬出口32から搬出するために、浸漬手段26から受取り、チャンバ21外のもう一つの搬送手段に受渡す受渡部33が設けられる。この冷却体搬出口32にも、開閉自在の扉とその外方に副室チャンバが設けられる。浸漬手段26から受渡部33に一旦載置されたシート状シリコン48を有する冷却体25が、副室チャンバを介してもう一つの搬送手段に受渡しされる。   In order to carry the cooling body 25 transported in the processing space 22 below the transport path of the cooling body 25 and in the vicinity of the lower end portion of the cooling body transporting port 32 into the processing space 22 from the cooling body transporting port 32. A delivery unit 33 is provided for receiving from the dipping means 26 and delivering it to another conveying means outside the chamber 21. The cooling body outlet 32 is also provided with an openable / closable door and a sub chamber chamber outside thereof. The cooling body 25 having the sheet-like silicon 48 once placed on the delivery section 33 from the dipping means 26 is delivered to another transport means through the sub chamber chamber.

本実施の形態では、溶解炉24は、高周波誘導溶解炉であり、溶解対象物であるシリコンが投入され溶解されてその溶湯23が収容される坩堝34と、坩堝34のまわりに巻きまわされる高周波誘導コイル35と、坩堝34と高周波誘導コイル35とを収容する炉体容器36と、不図示の高周波電源とを含む。   In the present embodiment, the melting furnace 24 is a high-frequency induction melting furnace, in which silicon as a melting object is charged and melted, and a crucible 34 in which the molten metal 23 is accommodated, and a high-frequency wound around the crucible 34. It includes an induction coil 35, a crucible 34 and a furnace container 36 that accommodates the high-frequency induction coil 35, and a high-frequency power source (not shown).

坩堝34は、たとえばグラファイト製の有底直方体形状容器である。炉体容器36は、たとえば耐火煉瓦から成り、坩堝34とほぼ相似形の有底直方体形状容器である。炉体容器36と坩堝34および高周波誘導コイル35との間は、図では空隙であるけれども、実際にはここに断熱性および絶縁性の耐火物などが充填される。溶解炉24は、処理空間22内であって、チャンバ21の底板21c上に設置される。溶解炉24は、高周波電源から高周波誘導コイル35に高周波電流を流すことによって、グラファイト製の坩堝34および坩堝34内のシリコンに誘導電流が発生し、自ら発熱することを利用する装置である。   The crucible 34 is a bottomed rectangular parallelepiped container made of, for example, graphite. The furnace body container 36 is a bottomed rectangular parallelepiped container which is made of, for example, refractory bricks and is substantially similar to the crucible 34. The space between the furnace vessel 36 and the crucible 34 and the high-frequency induction coil 35 is a gap in the figure, but is actually filled with a heat-insulating and insulating refractory. The melting furnace 24 is installed on the bottom plate 21 c of the chamber 21 in the processing space 22. The melting furnace 24 is a device that utilizes the fact that an induction current is generated in a graphite crucible 34 and silicon in the crucible 34 by flowing a high-frequency current from a high-frequency power source to a high-frequency induction coil 35 and generates heat by itself.

浸漬手段26は、冷却体25を保持する保持ヘッド41と、保持ヘッド41が装着されて鉛直方向に延びて設けられる垂直アーム42と、垂直アーム42を鉛直方向に移動させる鉛直駆動部43と、垂直アーム42および保持ヘッド41を水平方向に移動させる水平駆動部44と、水平駆動部44が水平方向に走行する軌道部材45とを含む。   The dipping means 26 includes a holding head 41 that holds the cooling body 25, a vertical arm 42 that is provided with the holding head 41 and extends in the vertical direction, a vertical drive unit 43 that moves the vertical arm 42 in the vertical direction, A horizontal drive unit 44 that moves the vertical arm 42 and the holding head 41 in the horizontal direction and a track member 45 that the horizontal drive unit 44 travels in the horizontal direction are included.

軌道部材45は、たとえば金属製の細長い部材であり、処理空間22内において前記一方の側壁21aと他方の側壁21bとの両者に隣接する側壁もしくはチャンバ21の天板に装着され、坩堝34の上方空間を、冷却体搬入口31から冷却体搬出口32に向って延びるように設けられる。水平駆動部44は、軌道部材45に形成されるたとえば溝状の軌道に案内されて、垂直アーム42および保持ヘッド41を水平方向へ進退自在に移動させる。   The track member 45 is an elongated member made of, for example, metal, and is mounted on the side wall adjacent to both the one side wall 21a and the other side wall 21b in the processing space 22 or the top plate of the chamber 21, and above the crucible 34. The space is provided so as to extend from the cooling body carry-in port 31 toward the cooling body carry-out port 32. The horizontal drive unit 44 is guided by, for example, a groove-shaped track formed in the track member 45, and moves the vertical arm 42 and the holding head 41 so as to be able to advance and retract in the horizontal direction.

鉛直駆動部43は、垂直アーム42と垂直アーム42に装着される保持ヘッド41とを鉛直方向、すなわち坩堝34の上方に位置するときには、坩堝34に収容される溶湯23に近接離反するように移動させることができる。   The vertical drive unit 43 moves so as to approach and separate from the molten metal 23 accommodated in the crucible 34 when the vertical arm 42 and the holding head 41 attached to the vertical arm 42 are positioned in the vertical direction, that is, above the crucible 34. Can be made.

垂直アーム42に装着される保持ヘッド41は、ハンドリング機構を有し、ハンドリング機構の動作により冷却体25を把持し、また解放することができる。   The holding head 41 attached to the vertical arm 42 has a handling mechanism, and can hold and release the cooling body 25 by the operation of the handling mechanism.

したがって、浸漬手段26は、以下の動作をすることができる。浸漬手段26は、水平駆動部44の動作によって、垂直アーム42と保持ヘッド41とが、冷却体搬入口31近傍まで移動し、冷却体搬入口31を通して冷却体25を受取って保持ヘッド41で保持し、再び水平駆動部44の動作によって、図2中矢符46で示す方向である冷却体搬入口31から坩堝34上方位置へ向って移動する。さらに浸漬手段26は、鉛直駆動部43の動作によって、垂直アーム42を下降させて保持ヘッド41に保持される冷却体25を坩堝34に収容される溶湯23中へ浸漬し、シリコンを冷却体25の表面に凝固析出させる。   Therefore, the immersion means 26 can perform the following operations. In the dipping means 26, the vertical arm 42 and the holding head 41 are moved to the vicinity of the cooling body inlet 31 by the operation of the horizontal driving unit 44, receive the cooling body 25 through the cooling body inlet 31, and hold it by the holding head 41. Then, by the operation of the horizontal driving unit 44 again, the horizontal drive unit 44 moves from the cooling body carry-in port 31 which is the direction indicated by the arrow 46 in FIG. Further, the dipping means 26 lowers the vertical arm 42 by the operation of the vertical drive unit 43 to immerse the cooling body 25 held by the holding head 41 into the molten metal 23 accommodated in the crucible 34, so that silicon is cooled by the cooling body 25. Solidify and precipitate on the surface of

シリコンを冷却体25の表面に凝固析出させた後、冷却体25を図2中矢符47で示す方向へ搬送する。すなわち、再度鉛直駆動部43の動作によって垂直アーム42を上昇させて冷却体25を溶湯23から引上げ、坩堝34上方位置から冷却体搬出口32へ向って移動し、受渡部33上に凝固析出させたシート状シリコン48を有する冷却体25を一旦載置し、冷却体搬出口32を通して冷却体25を引渡す。   After the silicon is solidified and deposited on the surface of the cooling body 25, the cooling body 25 is conveyed in the direction indicated by the arrow 47 in FIG. That is, the vertical arm 42 is raised again by the operation of the vertical drive unit 43 to pull up the cooling body 25 from the molten metal 23, move from the upper position of the crucible 34 toward the cooling body outlet 32, and solidify and precipitate on the delivery unit 33. The cooling body 25 having the sheet-like silicon 48 is temporarily placed, and the cooling body 25 is delivered through the cooling body outlet 32.

本実施形態の落下物受容手段27は、バケット状に形成される部材である。したがって、ここでは落下物受容手段27をバケット27と呼ぶことがある。バケット27は、上面から見た形状が矩形を有し、側面から見た形状が三角形と長方形とを結合させた形状を有する。バケット27は、底板27aと、奥板27bと、底板27aおよび奥板27bに連接して側壁を構成する2枚の第1および第2側板27c1,27c2とを含んで構成される。また底板27aは、側面から見た形状が長方形部分の底を構成する水平底板27a1と、側面から見た形状が三角形部分の底を構成する傾斜底板27a2とを含む。   The fallen object receiving means 27 of the present embodiment is a member formed in a bucket shape. Therefore, the falling object receiving means 27 is sometimes referred to as a bucket 27 here. The bucket 27 has a rectangular shape when viewed from the top surface, and a shape when viewed from the side surface is a combination of a triangle and a rectangle. The bucket 27 includes a bottom plate 27a, a back plate 27b, and two first and second side plates 27c1 and 27c2 that are connected to the bottom plate 27a and the back plate 27b to form side walls. The bottom plate 27a includes a horizontal bottom plate 27a1 whose shape viewed from the side forms the bottom of the rectangular portion, and an inclined bottom plate 27a2 whose shape viewed from the side configures the bottom of the triangular portion.

バケット27の底板27aが、冷却体25から離脱して落下する落下物の受容面を構成する。ここで、落下物とは、冷却体25から離脱したシート状シリコン48の破片のことである。バケット27は、受容面である底板27aが、カーボンまたは石英によって形成される。なお、バケット27の奥板27b、第1および第2側板27c1,27c2も、カーボンまたは石英によって形成されることが好ましい。カーボンまたは石英で形成されることによって、落下したシート状シリコン48の破片に対する重金属等の不純物混入を避けることができるので、製造される析出板の品質を高品位に保つことができる。   The bottom plate 27a of the bucket 27 constitutes a receiving surface for falling objects that fall off the cooling body 25. Here, the fallen object is a piece of the sheet-like silicon 48 that has detached from the cooling body 25. In the bucket 27, a bottom plate 27a as a receiving surface is formed of carbon or quartz. The back plate 27b of the bucket 27 and the first and second side plates 27c1 and 27c2 are also preferably formed of carbon or quartz. By being formed of carbon or quartz, impurities such as heavy metals can be avoided from falling pieces of the sheet-like silicon 48, so that the quality of the produced precipitation plate can be kept high.

落下物受容手段であるバケット27は、冷却体25が搬送される方向の寸法が、坩堝34の周縁部に覆い被さる位置から搬送経路の終端部である受渡部33が設けられる付近まで延びる長さに形成され、また冷却体25が搬送される方向に垂直な方向の寸法(幅寸法)が、坩堝34の短辺側寸法とほぼ同じ長さになるように形成される。   The bucket 27 serving as the fallen object receiving means has a length in a direction in which the cooling body 25 is transported so as to extend from a position covering the periphery of the crucible 34 to the vicinity where the delivery portion 33 serving as a terminal portion of the transport path is provided. In addition, the dimension (width dimension) in the direction perpendicular to the direction in which the cooling body 25 is conveyed is formed to be approximately the same as the dimension on the short side of the crucible 34.

バケット27は、定常状態においては、落下物を受容する受容面である底板27aの少なくとも水平底板27a1が、溶解炉34に収容される溶湯23の液面よりも高い位置になるように、底板27aの傾斜底板27a2が、溶解炉34から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜して設けられる。このバケット27が落下したシート状シリコン48の破片を受容して収容することのできる容積は、溶解炉34から遠くなるほど大きくなるように、すなわち溶解炉34に近い側面形状が長方形の部分よりも、溶解炉34から遠い側面形状が三角形部分の方が大きくなるように形成される。   In the steady state, the bucket 27 has a bottom plate 27a so that at least the horizontal bottom plate 27a1 of the bottom plate 27a, which is a receiving surface for receiving fallen objects, is positioned higher than the liquid level of the molten metal 23 accommodated in the melting furnace 34. The inclined bottom plate 27a2 is provided so as to be inclined so that the position in the vertical direction becomes lower as the distance from the melting furnace 34 increases. The volume in which the bucket 27 can receive and accommodate the pieces of the sheet-like silicon 48 that has dropped is larger as it is farther from the melting furnace 34, that is, the side shape closer to the melting furnace 34 is more than the rectangular part. The side shape far from the melting furnace 34 is formed so that the triangular portion is larger.

バケット27には、バケット27に受容された破片をバケット27中で溶解炉34から遠ざかる方向へ移動させる落下物移動手段28が設けられる。本実施形態の落下物移動手段28は、バケット27を傾動させる第1傾動手段28である。   The bucket 27 is provided with fallen object moving means 28 for moving debris received in the bucket 27 in a direction away from the melting furnace 34 in the bucket 27. The fallen object moving means 28 of the present embodiment is a first tilting means 28 that tilts the bucket 27.

バケット27は、傾斜底板27a2と奥板27bとが連接する連接部において、詳細を後述する落下物再投入手段29の回転フレーム部材65に角変位自在に支持され、ヒンジ構造51を成す。このヒンジ構造51部分は、バケット27が傾動する際の支点となるので、便宜上支点ヒンジ部51と呼ぶ。またバケット27には、バケット27の奥板27bの外方に臨む端部において、ヒンジ構造52を有するようにして第1傾動手段28が装着される。第1傾動手段28としては、たとえば空圧や油圧式のシリンダとピストンとを含んでなるユニットが好適に用いられる。このヒンジ構造52部分を、便宜上傾動ヒンジ部52と呼ぶ。   The bucket 27 is supported at a connecting portion where the inclined bottom plate 27a2 and the back plate 27b are connected to each other so as to be angularly displaceable by a rotating frame member 65 of the fallen object re-introducing means 29, which will be described in detail later, and forms a hinge structure 51. Since this hinge structure 51 part becomes a fulcrum when the bucket 27 tilts, it is called a fulcrum hinge part 51 for convenience. The bucket 27 is fitted with the first tilting means 28 so as to have a hinge structure 52 at the end of the bucket 27 facing the outside of the back plate 27b. As the first tilting means 28, for example, a unit including a pneumatic or hydraulic cylinder and piston is preferably used. This hinge structure 52 portion is referred to as a tilt hinge portion 52 for convenience.

第1傾動手段28の傾動ヒンジ部52と反対側は、上記回転フレーム部材65から水平方向にチャンバ21の側壁21bに向って延びるように形成される支持板53の遊端部53aにヒンジ構造を有するようにして装着される。   On the opposite side of the tilting hinge portion 52 of the first tilting means 28, a hinge structure is formed on the free end portion 53a of the support plate 53 formed so as to extend from the rotary frame member 65 in the horizontal direction toward the side wall 21b of the chamber 21. It is mounted as if it has.

第1傾動手段28は、前記バケット27が定常状態、すなわち底板27aの水平底板27a1が水平面と平行になり、底板27aの傾斜底板27a2が、溶解炉24から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜する状態にあるとき、シリンダ28aからピストンロッド28bを伸長させてある。したがって、第1傾動手段28のピストンロッド28bを、シリンダ28a内に退縮させるように駆動、すなわち図2中の矢符54方向に移動させるとき、バケット27は、支点ヒンジ部51を支点として、バケット27の水平底板27a1が坩堝34から離反する方向(図2の紙面に向って時計回り)に角変位移動する。   The first tilting means 28 is such that the position of the bucket 27 in the vertical direction becomes lower as the bucket 27 is in a steady state, that is, the horizontal bottom plate 27a1 of the bottom plate 27a is parallel to the horizontal plane, and the inclined bottom plate 27a2 of the bottom plate 27a is farther from the melting furnace 24. The piston rod 28b is extended from the cylinder 28a. Therefore, when the piston rod 28b of the first tilting means 28 is driven to retract into the cylinder 28a, that is, when moved in the direction of the arrow 54 in FIG. 2, the bucket 27 uses the fulcrum hinge 51 as a fulcrum. The 27 horizontal bottom plates 27a1 are angularly displaced in a direction away from the crucible 34 (clockwise toward the plane of FIG. 2).

バケット27が時計回りに角変位移動することによって、水平底板27a1は溶解炉24から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜し、傾斜底板27a2は溶解炉24から遠くなるほど鉛直方向の位置が一層低くなるように深く傾斜する。このことによって、バケット27で受容される落下物を、バケット27内で溶解炉24から遠ざかる方向へ移動、すなわち側部断面の形状が略三角形を有する収容容積の大きい側へ移動させることができる。したがって、バケット27で受容した落下物を、溶解炉24側へ落すことなく確実に収容し、かつバケット27の容積の大きい部分に相当量を収容することが可能になる。   As the bucket 27 moves angularly in the clockwise direction, the horizontal bottom plate 27a1 is inclined so that the position in the vertical direction becomes lower as the distance from the melting furnace 24 becomes lower, and the position in the vertical direction becomes smaller as the inclined bottom plate 27a2 becomes farther from the melting furnace 24. Slope deeply to be even lower. As a result, the fallen object received by the bucket 27 can be moved away from the melting furnace 24 in the bucket 27, that is, can be moved to the side having a large accommodation volume having a substantially triangular cross section. Therefore, it is possible to reliably store the fallen material received by the bucket 27 without dropping it toward the melting furnace 24 and to store a considerable amount in a portion where the volume of the bucket 27 is large.

本実施形態では、落下物再投入手段29は、バケット27の落下物受容面である底板27aが溶解炉24へ近くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように、バケット27を傾動させる第2傾動手段61とその駆動源62とを含んで構成される。   In the present embodiment, the fallen object re-introducing means 29 is a second tilting means for tilting the bucket 27 so that the position in the vertical direction becomes lower as the bottom plate 27a which is the fallen object receiving surface of the bucket 27 is closer to the melting furnace 24. 61 and its drive source 62 are comprised.

第2傾動手段61は、ベース板63と、ベース板63の上に設けられる回転支持部64と、回転支持部64に回転自在に支持される前記回転フレーム部材65と、ベース板63上で回転支持部64に対向する位置に形成される支持突起部66と、バランサ67とを含む。第2傾動手段61は、バケット27の幅方向両側に一対が設けられるけれども、互いにバケット27に関して対称であること以外は同一に構成されるので、一方のみで代表して構成を説明する。   The second tilting means 61 rotates on the base plate 63, the rotation support portion 64 provided on the base plate 63, the rotating frame member 65 rotatably supported by the rotation support portion 64, and the base plate 63. A support protrusion 66 formed at a position facing the support portion 64 and a balancer 67 are included. A pair of second tilting means 61 are provided on both sides of the bucket 27 in the width direction, but are configured identically except that they are symmetrical with respect to the bucket 27. Therefore, only one of the second tilting means 61 will be described as a representative.

ベース板63は、略直方体形状の金属製の板部材であり、チャンバ21の底板21c上に、冷却体25の搬送方向に延びて設置される。ベース板63上に設けられる回転支持部64には、軸受部によって回転フレーム部材65が、角変位自在に支持される。   The base plate 63 is a substantially rectangular parallelepiped metal plate member, and is installed on the bottom plate 21 c of the chamber 21 so as to extend in the conveying direction of the cooling body 25. The rotation support member 64 provided on the base plate 63 supports the rotation frame member 65 by a bearing portion so as to be angularly displaceable.

回転フレーム部材65は、上面から見た形状も側面から見た形状もL字状の棒部材である。すなわち、回転フレーム部材65は、定常状態で、水平方向に延びる水平棒部65aと、水平棒部65aに連なり水平棒部65aに対して垂直に立上がって延びる垂直棒部65bと、垂直棒部65bに連なり垂直棒部65bから水平方向であってバケット27に向って延びる支持棒部65cとから成る。回転フレーム部材65の水平棒部65aには、水平棒部65aに対して直交する方向に軸線を有するようにして回転軸部材68が固着され、厳密には回転軸部材68が回転支持部64の軸受部に回転自在に支持される。   The rotating frame member 65 is an L-shaped bar member as viewed from the top and from the side. That is, the rotating frame member 65 includes, in a steady state, a horizontal bar portion 65a that extends in the horizontal direction, a vertical bar portion 65b that extends from the horizontal bar portion 65a and rises perpendicularly to the horizontal bar portion 65a, and a vertical bar portion. The support rod portion 65c extends in the horizontal direction from the vertical rod portion 65b toward the bucket 27. A rotating shaft member 68 is fixed to the horizontal bar portion 65a of the rotating frame member 65 so as to have an axis in a direction orthogonal to the horizontal bar portion 65a. Strictly speaking, the rotating shaft member 68 is attached to the rotation support portion 64. The bearing part is rotatably supported.

回転フレーム部材65の支持棒部65cの先端部においてバケット27が角変位自在に支持され、上記の支点ヒンジ部51が構成される。回転フレーム部材65の水平棒部65aの一端部には、駆動源62の負荷トルクを軽減させるためのバランサ67が装着される。回転フレーム部材65の水平棒部65aのバランサ67が装着される一端部と反対側の他端部は、定常状態においては、ベース板63に回転支持部64に対向する位置にベース板63から突出するように形成される支持突起部66に当接して支持される。なお、回転フレーム部材65の水平棒部65aは、支持突起部66に単に当接して支持されるに過ぎないものであり、回転フレーム部材65が角変位移動するとき、随意に当接状態から離脱することができる。   The bucket 27 is supported at the tip end portion of the support rod portion 65c of the rotating frame member 65 so as to be angularly displaceable, and the fulcrum hinge portion 51 is configured. A balancer 67 for reducing the load torque of the drive source 62 is attached to one end of the horizontal bar portion 65a of the rotating frame member 65. In the steady state, the other end portion of the horizontal bar portion 65a of the rotating frame member 65 opposite to the one end portion on which the balancer 67 is mounted projects from the base plate 63 at a position facing the base plate 63 and the rotation support portion 64. The support protrusion 66 formed in such a manner is supported in contact with the support protrusion 66. The horizontal bar portion 65a of the rotating frame member 65 is merely supported by being in contact with the support protrusion 66, and when the rotating frame member 65 is angularly displaced, the horizontal frame portion 65a is arbitrarily released from the contact state. can do.

駆動源62は、電動機71と、電動機71を設置する電動機設置台72と、磁気シールユニット73と、伝達軸部材74と、2つの第1および第2カップリング75,76とを含んで構成される。電動機71は、チャンバ21の側壁に装着される電動機設置台72上に固定される。電動機71の回転駆動力は、その出力軸と、磁気シールユニット73の軸とを接続する第1カップリング75を介して伝達される。磁気シールユニット73は、電動機71の回転駆動力をチャンバ21内の第2傾動手段61に伝えるためにチャンバ21の側壁に形成される貫通孔77を封止するようにして装着される。   The drive source 62 includes an electric motor 71, an electric motor installation base 72 on which the electric motor 71 is installed, a magnetic seal unit 73, a transmission shaft member 74, and two first and second couplings 75 and 76. The The electric motor 71 is fixed on an electric motor installation base 72 mounted on the side wall of the chamber 21. The rotational driving force of the electric motor 71 is transmitted through a first coupling 75 that connects the output shaft and the shaft of the magnetic seal unit 73. The magnetic seal unit 73 is mounted so as to seal the through hole 77 formed in the side wall of the chamber 21 in order to transmit the rotational driving force of the electric motor 71 to the second tilting means 61 in the chamber 21.

磁気シールユニット73に伝達された回転駆動力は、さらに第2カップリング76で接続される伝達軸部材74に伝達され、伝達軸部材74は回転フレーム部材65の回転軸部材68に接続される。このことによって、電動機71の回転駆動力が回転フレーム部材65に伝達され、回転フレーム部材65が回転支持部64に支持される回転軸部材68の軸線まわりに、図2の紙面に向って反時計回りに角変位することができる。   The rotational driving force transmitted to the magnetic seal unit 73 is further transmitted to the transmission shaft member 74 connected by the second coupling 76, and the transmission shaft member 74 is connected to the rotation shaft member 68 of the rotating frame member 65. As a result, the rotational driving force of the electric motor 71 is transmitted to the rotating frame member 65, and the rotating frame member 65 is counterclockwise around the axis of the rotating shaft member 68 supported by the rotation support portion 64 toward the paper surface of FIG. It can be angularly displaced around.

回転フレーム部材65の支持棒部65cの先端部にはバケット27が支持され、また支持棒部65cから水平に突出して形成される支持板53には落下物移動手段である第1傾動手段28が装着されているので、駆動源62を回転駆動させて回転フレーム部材65を図2の紙面に向って反時計周りに角変位移動させるとき、第1傾動手段28もろ共バケット27を、バケット27の落下物受容面である底板27aが溶解炉24へ近くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように、傾動させることができる。   The bucket 27 is supported at the tip of the support rod portion 65c of the rotating frame member 65, and the first tilting means 28, which is a falling object moving means, is provided on the support plate 53 that protrudes horizontally from the support rod portion 65c. Since it is mounted, when the drive source 62 is driven to rotate and the rotary frame member 65 is angularly displaced counterclockwise toward the plane of FIG. 2, the first tilting means 28 and the bucket 27 are It can be tilted so that the position in the vertical direction becomes lower as the bottom plate 27a, which is a falling object receiving surface, is closer to the melting furnace 24.

このことによって、バケット27で受容し、バケット27内に収容するシート状シリコン48の破片である落下物を、溶湯として再利用するために溶解炉24の坩堝34中へ再投入することが可能になる。   As a result, the fallen object, which is a piece of the sheet-like silicon 48 received in the bucket 27 and accommodated in the bucket 27, can be re-introduced into the crucible 34 of the melting furnace 24 for reuse as molten metal. Become.

なお、回転フレーム部材65を傾動させる角度は、バケット27の底板27a、特に傾斜底部27a2の傾斜角度によって適当な値が定まるので、一概に定めることはできないけれども、初期の水平状態から概ね角度30度程度まで傾斜されるようにすることが好ましい。   Note that the angle at which the rotary frame member 65 is tilted is determined appropriately depending on the tilt angle of the bottom plate 27a of the bucket 27, particularly the tilted bottom portion 27a2, and therefore cannot be determined unconditionally, but it is approximately 30 degrees from the initial horizontal state. It is preferable to be inclined to the extent.

析出板製造装置20には、さらに制御装置30が備えられる。制御装置30は、たとえば中央処理装置(CPU)を備える処理回路であり、溶解炉24の電源、浸漬手段26の各駆動部、落下物移動手段28、落下物再投入手段29などに電気的に接続され、制御装置30のメモリ部に予めストアされる装置全体の動作制御プログラムに従って、析出板製造に係る装置の全体動作を制御する。   The deposition plate manufacturing apparatus 20 is further provided with a control device 30. The control device 30 is a processing circuit including, for example, a central processing unit (CPU), and is electrically connected to the power source of the melting furnace 24, each drive unit of the dipping means 26, the falling object moving means 28, the falling object recharging means 29, and the like. The entire operation of the apparatus relating to the deposition plate manufacturing is controlled according to the operation control program for the entire apparatus that is connected and stored in advance in the memory unit of the control device 30.

図3は析出板製造装置20に備わる落下物受容手段27の落下物受容の状態を示す図であり、図4は析出板製造装置20に備わる落下物移動手段28によって落下物を落下物受容手段27の中で移動させる状態を示す図であり、図5は析出板製造装置20に備わる落下物再投入手段29による落下物再投入の状態を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a state of falling object reception of the falling object receiving means 27 provided in the precipitation plate manufacturing apparatus 20, and FIG. 4 is a diagram showing how falling objects are received by the falling object moving means 28 provided in the precipitation plate manufacturing apparatus 20. FIG. 5 is a diagram showing a state in which the fallen object is re-introduced by the fallen object re-introduction means 29 provided in the precipitation plate manufacturing apparatus 20.

以下図3、図4および図5を参照し、冷却体25の表面で凝固析出後、熱履歴によって発生する内部応力によって自壊したシート状シリコン48から成る落下物48a(シート状シリコンの破片)の受容と再投入について説明する。   3, 4, and 5, the fallen object 48 a (sheet-like silicon debris) composed of the sheet-like silicon 48 that is self-destructed by the internal stress generated by the thermal history after solidification and precipitation on the surface of the cooling body 25. Explain acceptance and re-input.

溶湯23中へ浸漬された冷却体25を、シリコンの凝固析出によってシート状シリコン48が生成された後に溶湯23中から引上げ、図3中矢符47で示す溶湯23の上方位置から離反する方向へ搬送する途上において、シート状シリコン48に生じる内部応力によって、シート状シリコン48が自壊することがある。シート状シリコン48が自壊すると、シート状シリコン48の冷却体25に対する付着力が低下し、シート状シリコン48が破片48aとなり、冷却体25から離脱して落下する。析出板製造装置20では、図3中矢符47で示す搬送経路の下方に落下物受容手段であるバケット27が設けられるので、落下するシート状シリコン48の破片48aが、バケット27で受容され、その受容面すなわち底面27a上に堆積する。   The cooling body 25 immersed in the molten metal 23 is pulled up from the molten metal 23 after the sheet-like silicon 48 is generated by silicon solidification and is transported in a direction away from the upper position of the molten metal 23 indicated by an arrow 47 in FIG. In the process of doing so, the sheet-like silicon 48 may self-destruct due to internal stress generated in the sheet-like silicon 48. When the sheet-like silicon 48 is self-destructed, the adhesive force of the sheet-like silicon 48 to the cooling body 25 is reduced, and the sheet-like silicon 48 becomes a broken piece 48a and is detached from the cooling body 25 and falls. In the deposition plate manufacturing apparatus 20, the bucket 27, which is a fallen material receiving means, is provided below the conveyance path indicated by the arrow 47 in FIG. 3, so that the pieces 48a of the falling sheet-like silicon 48 are received by the bucket 27, Deposits on the receiving surface or bottom surface 27a.

冷却体25をチャンバ21内に搬入し、冷却体25の表面でシート状シリコン48を生成して搬出する動作を継続すると、シート状シリコン48の自壊による破片48aの量が増大し、受容した破片48aがバケット27の底部27aに堆積されて山積みとなる。このような状態になると、冷却体25の表面上に生成されたシート状シリコン48を搬送する際、シート状シリコン48が山積み状態の破片48aに接触し、接触した衝撃で健全であるにも関らずシート状シリコン48自体が冷却体25から外れて落下する問題が生じる。   When the cooling body 25 is carried into the chamber 21 and the operation of generating and carrying out the sheet-like silicon 48 on the surface of the cooling body 25 is continued, the amount of pieces 48a due to the self-destruction of the sheet-like silicon 48 increases, and the received pieces. 48 a is deposited on the bottom 27 a of the bucket 27 and piles up. In such a state, when the sheet-like silicon 48 generated on the surface of the cooling body 25 is transported, the sheet-like silicon 48 comes into contact with the piled pieces 48a and is healthy due to the contact shock. In other words, there arises a problem that the sheet-like silicon 48 itself is detached from the cooling body 25 and dropped.

しかしながら、本発明の析出板製造装置20では、落下物移動手段である第1傾動手段28を動作させて、バケット27を傾動させることによって、受容した破片48aを、バケット27の中で、溶解炉24から遠ざかる方向へ移動、すなわち収容容積の大きい方へ移動させることができる。バケット27の収容容積の大きい部分では、底板27aの傾斜底板27a2が鉛直方向下方に向って傾斜して形成されるので、相当量の破片48aを収容したとしても、冷却体25の表面上で形成されて搬送途中のシート状シリコン48に当るというトラブルを発生することがない。またバケット27を傾動させることによって、受容した破片48aをバケット27から坩堝34中へ落す、いわゆるこぼすことが防止される。   However, in the precipitation plate manufacturing apparatus 20 of the present invention, the first tilting means 28 that is the falling object moving means is operated to tilt the bucket 27, whereby the received debris 48a is melted in the bucket 27 in the melting furnace. It is possible to move in a direction away from 24, that is, to move toward a larger accommodation volume. Since the inclined bottom plate 27a2 of the bottom plate 27a is formed so as to be inclined downward in the vertical direction at a portion where the storage capacity of the bucket 27 is large, even if a considerable amount of fragments 48a are stored, it is formed on the surface of the cooling body 25. Thus, the trouble of hitting the sheet-like silicon 48 being conveyed does not occur. Further, by tilting the bucket 27, it is possible to prevent so-called spilling of the received debris 48 a from the bucket 27 into the crucible 34.

バケット27に堆積した破片48aは、坩堝34内の溶湯23の量が減少して補充の必要が生じたとき、または堆積量が一定量に達したとき、シート状シリコン48の製造を一旦停止し、落下物再投入手段29を動作させて、バケット27を図5中矢符78で示す方向、すなわち紙面に向って反時計回り方向に角変位させて傾斜させることによって、破片48aに重力が作用し、図5中矢符79で示す鉛直方向に落下して坩堝34中に投入されて再度溶解される。   When the amount of the molten metal 23 in the crucible 34 is reduced and replenishment is required, or when the amount of deposition reaches a certain amount, the fragments 48a accumulated in the bucket 27 temporarily stop the production of the sheet-like silicon 48. Then, the falling object re-introducing means 29 is operated, and the bucket 27 is inclined by being angularly displaced counterclockwise in the direction indicated by the arrow 78 in FIG. 5 falls in the vertical direction indicated by an arrow 79 in FIG. 5 and is thrown into the crucible 34 to be melted again.

坩堝34内への溶湯23の補充と落下物であるシート状シリコン48の破片48aの再投入は、たとえば次のようにして実行することができる。溶湯23の液面高さ検出器を設け、液面高さ検出器による検出値を、シリコンを補充しなければならない液面高さの限界値として予め定めてメモリにストアしてある値と制御装置30が比較し、検出値が該限界値以下になったとき、制御装置30がシート状シリコンの製造動作を停止し、落下物再投入手段29を動作させるとともに、不図示のシリコン補充装置を動作させる制御指令を出力することによって可能である。   The replenishment of the molten metal 23 into the crucible 34 and the re-introduction of the pieces 48a of the sheet-like silicon 48 that are falling can be performed, for example, as follows. A liquid level detector for the molten metal 23 is provided, and the value detected by the liquid level detector is controlled as a limit value of the liquid level that must be replenished with silicon and stored in the memory. When the device 30 compares and the detected value is less than or equal to the limit value, the control device 30 stops the manufacturing operation of the sheet-like silicon, operates the fallen object re-introducing means 29, and operates a silicon replenishing device (not shown). This is possible by outputting a control command to be operated.

また堆積量が一定量に達した場合の坩堝34内へのシート状シリコン48の破片48aの再投入は、たとえば次のようにして実行することができる。バケット27に重量検出器を設け、重量検出器による検出値を、再投入動作をしなければならない臨界値として予め定めてメモリにストアしてある値と制御装置が比較し、検出値が該臨界値以上になったとき、制御装置30がシート状シリコンの製造動作を停止し、落下物再投入手段29を動作させる制御指令を出力することによって可能である。   Further, when the deposition amount reaches a certain amount, the re-injection of the pieces 48a of the sheet-like silicon 48 into the crucible 34 can be performed, for example, as follows. The bucket 27 is provided with a weight detector, and the control device compares the value detected by the weight detector with a value that is predetermined as a critical value that must be re-introduced and stored in the memory. When the value exceeds the value, the control device 30 stops the sheet-like silicon manufacturing operation and outputs a control command for operating the fallen object re-introducing means 29.

このように、析出板製造装置20では、シート状シリコン48の自壊した破片48aが処理されるので、シート状シリコン48の自壊した破片48aの過剰な堆積により浸漬手段26および冷却体25の動作に支障をきたさないようにすることができる。   In this way, in the deposition plate manufacturing apparatus 20, the self-destructed debris 48 a of the sheet-like silicon 48 is processed, so that the immersion means 26 and the cooling body 25 are operated due to excessive deposition of the self-destructed debris 48 a of the sheet-like silicon 48. It is possible not to cause any trouble.

図6は本発明の実施の第2形態である析出板製造装置80の構成を簡略化して示す側面方向から見た断面図であり、図7は析出板製造装置80に備わる落下物移動手段81によって落下物を落下物受容手段27の中で移動させる状態を示す図であり、図8は析出板製造装置80に備わる落下物再投入手段29による落下物再投入の状態を示す図である。本実施の形態の析出板製造装置80は、実施の第1形態の析出板製造装置20に類似し、対応する部分については、同一の参照符号を付して説明を省略する。   FIG. 6 is a cross-sectional view seen from the side direction, showing a simplified configuration of the precipitation plate manufacturing apparatus 80 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a falling object moving means 81 provided in the precipitation plate manufacturing apparatus 80. FIG. 8 is a diagram showing a state where the fallen object is moved in the fallen object receiving means 27, and FIG. The deposition plate manufacturing apparatus 80 of the present embodiment is similar to the deposition plate manufacturing apparatus 20 of the first embodiment, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

析出板製造装置80において注目すべきは、落下物受容手段であるバケット27によって受容された落下物であるシート状シリコン48の破片48aを、バケット27中で溶解炉24から遠ざかる方向へ移動させる落下物移動手段81が振動フィーダーによって構成されることである。ここで、振動フィーダーとは、水平または傾斜した「樋状の構造物」に、機械的に上下運動の加わった振動を与え、搬送物を斜め前方に投出すようにして搬送物を移動する装置のことである。   It should be noted in the precipitation plate manufacturing apparatus 80 that the fall 48a of the sheet-like silicon 48 that is the fallen material received by the bucket 27 that is the fallen matter receiving means is moved in a direction away from the melting furnace 24 in the bucket 27. The object moving means 81 is constituted by a vibration feeder. Here, the vibration feeder is a device that moves a transported object so as to mechanically apply a vertical motion to a horizontal or inclined “saddle-shaped structure” and throw the transported object diagonally forward. That is.

第1形態と同じ落下物受容手段であるバケット27が樋状構造物に相当する。バケット27は、受容面である底部27aのうち水平底部27a1が、溶解炉34から遠ざかるのに伴って鉛直方向の位置が低くなるように僅かに傾斜されて振動フィーダー81上に固定される。さらに振動フィーダー81は、回転フレーム部材65の支持棒部65cの上面に固定される。   The bucket 27 which is the same fallen material receiving means as the first embodiment corresponds to a bowl-shaped structure. The bucket 27 is fixed on the vibration feeder 81 by being slightly inclined so that the position in the vertical direction becomes lower as the horizontal bottom 27a1 of the bottom 27a serving as the receiving surface moves away from the melting furnace 34. Further, the vibration feeder 81 is fixed to the upper surface of the support bar portion 65 c of the rotating frame member 65.

析出板製造装置80では、冷却体25から離脱したシート状シリコン48の破片48aをバケット27で受容し、その受容面である底部27a上に堆積する。シート状シリコン48の破片48aを受容するバケット27に対して、落下物移動手段である振動フィーダー81を作動させることによって、受容面である底部27a上の破片48aに振動を与え、バケット27の底部27aが傾斜して設けられていることと相俟って、振動を駆動力として破片48aをバケット27の中で溶解炉24から遠ざかる方向へ移動、すなわち収容容積が大きい方へ移動させることができる。すなわち実施の第1形態の析出板製造装置20における第1傾動手段28と同様の効果を奏することができる。   In the precipitation plate manufacturing apparatus 80, the pieces 48a of the sheet-like silicon 48 detached from the cooling body 25 are received by the bucket 27 and deposited on the bottom 27a which is the receiving surface. By actuating the vibration feeder 81 that is a falling object moving means for the bucket 27 that receives the fragments 48a of the sheet-like silicon 48, vibration is applied to the fragments 48a on the bottom 27a that is the receiving surface, and the bottom of the bucket 27 In combination with the fact that 27a is inclined, it is possible to move the debris 48a away from the melting furnace 24 in the bucket 27 by using vibration as a driving force, that is, to move toward a larger accommodation volume. . That is, the same effect as the first tilting means 28 in the precipitation plate manufacturing apparatus 20 of the first embodiment can be obtained.

また、坩堝34内の溶湯23の量が減少して補充の必要が生じたとき、またはバケット27における破片48aの堆積量が一定量に達したとき、シート状シリコン48の製造を一旦停止し、バケット27に堆積した落下物であるシート状シリコン48の破片48aを、落下物再投入手段29によってバケット27を振動フィーダー81もろ共傾動させて坩堝34内へ再投入することができる。   Further, when the amount of the molten metal 23 in the crucible 34 is reduced and replenishment is required, or when the amount of debris 48a in the bucket 27 reaches a certain amount, the production of the sheet-like silicon 48 is temporarily stopped, The pieces 48a of the sheet-like silicon 48, which are the fallen objects accumulated in the bucket 27, can be re-introduced into the crucible 34 by the fallen object re-injecting means 29 by tilting the bucket 27 together with the vibration feeder 81.

以上に述べたように、本実施の形態では、析出板製造装置は、シート状シリコンの製造に用いられるけれども、これに限定されることなく、シート状の他の半導体、たとえばシート状ガリウム−ヒ素などの製造、またシート状金属の製造に用いられても良い。   As described above, in the present embodiment, the deposition plate manufacturing apparatus is used for manufacturing a sheet-like silicon. However, the present invention is not limited to this, and other sheet-like semiconductors, for example, a sheet-like gallium arsenide, are used. Etc., and may be used for the production of sheet metal.

本発明の実施の一形態である析出板製造装置20の構成を簡略化して示す上面図である。It is a top view which simplifies and shows the structure of the precipitation plate manufacturing apparatus 20 which is one Embodiment of this invention. 図1に示す析出板製造装置20による析出板製造の概要を示す側面方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the side surface which shows the outline | summary of the precipitation plate manufacture by the precipitation plate manufacturing apparatus 20 shown in FIG. 析出板製造装置20に備わる落下物受容手段27の落下物受容の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the fallen object reception of the fallen object reception means 27 with which the deposition plate manufacturing apparatus 20 is equipped. 析出板製造装置20に備わる落下物移動手段28によって落下物を落下物受容手段27の中で移動させる状態を示す図である。It is a figure which shows the state which moves a fall thing in the fall thing acceptance means 27 by the fall thing movement means 28 with which the deposit plate manufacturing apparatus 20 is equipped. 析出板製造装置20に備わる落下物再投入手段29による落下物再投入の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the fallen object re-injection by the fallen object re-injection means 29 with which the deposition plate manufacturing apparatus 20 is equipped. 本発明の実施の第2形態である析出板製造装置80の構成を簡略化して示す側面方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the side surface which simplifies and shows the structure of the precipitation plate manufacturing apparatus 80 which is 2nd Embodiment of this invention. 析出板製造装置80に備わる落下物移動手段81によって落下物を落下物受容手段27の中で移動させる状態を示す図である。It is a figure which shows the state which moves a fall thing in the fall thing acceptance means 27 by the fall thing movement means 81 with which the deposit plate manufacturing apparatus 80 is equipped. 析出板製造装置80に備わる落下物再投入手段29による落下物再投入の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the fallen object re-injection by the fallen object re-injection means 29 with which the deposition plate manufacturing apparatus 80 is equipped. 従来のシート状シリコン製造に用いられる析出板製造装置1の構成を簡略化して示す図である。It is a figure which simplifies and shows the structure of the precipitation plate manufacturing apparatus 1 used for the conventional sheet-like silicon manufacture. 析出板製造装置1におけるシート状シリコン製造の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of sheet-like silicon manufacture in the precipitation plate manufacturing apparatus. シート状シリコンが内部応力によって破壊した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the sheet-like silicon destroyed by internal stress. シート状シリコンが内部応力によって破壊した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the sheet-like silicon destroyed by internal stress.

符号の説明Explanation of symbols

20 析出板製造装置
21 チャンバ
23 溶湯
24 溶解炉
25 冷却体
26 浸漬手段
27 落下物受容手段
28 落下物移動手段
29 落下物再投入手段
30 制御装置
34 坩堝
35 高周波誘導コイル
81 振動フィーダー
20 Precipitation plate manufacturing equipment
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Chamber 23 Molten metal 24 Melting furnace 25 Cooling body 26 Immersion means 27 Falling object acceptance means 28 Falling object movement means 29 Falling object re-introduction means 30 Controller 34 Crucible 35 High frequency induction coil 81 Vibration feeder

Claims (8)

溶解対象物を加熱して溶湯にし、該溶湯を収容する溶解炉と、析出板生成の原板である冷却体を、溶湯の上方位置へ搬送し、溶湯中へ浸漬し、溶湯中から引上げて溶湯の上方位置から離反する方向へ搬送する浸漬手段とを備え、溶解対象物を冷却体の表面に凝固析出させて析出板を製造する析出板製造装置であって、
冷却体が溶湯上方位置から離反する方向へ搬送される搬送経路途中に設けられ、冷却体から離脱して落下する落下物を受容する落下物受容手段と、
落下物受容手段によって受容された落下物を落下物受容手段中で溶解炉から遠ざかる方向へ移動させる落下物移動手段と、
落下物受容手段によって受容される落下物を溶解炉内へ移動させる落下物再投入手段とを含むことを特徴とする析出板製造装置。
The object to be melted is heated to form a molten metal, and a melting furnace for storing the molten metal and a cooling body, which is an original plate for producing a precipitation plate, are transported to a position above the molten metal, immersed in the molten metal, pulled up from the molten metal, and melted. Dipping means for conveying in a direction away from the upper position of, and a precipitation plate production apparatus for producing a precipitation plate by solidifying and depositing the object to be melted on the surface of the cooling body,
Falling object receiving means that is provided in the middle of the transport path in which the cooling body is transported in a direction away from the molten metal upper position, and receives falling objects that fall off the cooling body;
A falling object moving means for moving the falling object received by the falling object receiving means in a direction away from the melting furnace in the falling object receiving means;
A deposition plate manufacturing apparatus comprising: fallen object re-introducing means for moving fallen objects received by the fallen substance receiving means into the melting furnace.
落下物受容手段は、
落下物を受容する受容面が、溶解炉に収容される溶湯の液面よりも高い位置になるように、かつ冷却体が溶湯上方位置から離反する方向へ搬送される搬送経路の終端部付近まで延び搬送経路の下方に位置して設けられることを特徴とする請求項1記載の析出板製造装置。
Falling object acceptance means
To the vicinity of the end of the transfer path where the receiving surface for receiving the fallen object is higher than the level of the molten metal contained in the melting furnace and the cooling body is transferred away from the upper position of the molten metal The deposition plate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the deposition plate manufacturing apparatus is provided below the extended conveyance path.
落下物受容手段は、
落下物を受容する受容面が、溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜し、かつ受容面を含んでなる受容部が、溶解炉から遠くなるほど落下物を収容する容積が大きくなるように形成されることを特徴とする請求項1または2記載の析出板製造装置。
Falling object acceptance means
The receiving surface that receives the fallen object is inclined so that the position in the vertical direction becomes lower as it is farther from the melting furnace, and the capacity of the receiving part that includes the receiving surface becomes larger as it is farther from the melting furnace. It forms so that it may become. The precipitation plate manufacturing apparatus of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
落下物受容手段は、
落下物を受容する受容面の少なくとも一部が、カーボンまたは石英から成ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の析出板製造装置。
Falling object acceptance means
The precipitation plate manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the receiving surface for receiving the fallen object is made of carbon or quartz.
落下物移動手段は、
落下物を受容する受容面が溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように、落下物受容手段を傾動させる傾動手段を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の析出板製造装置。
Falling object moving means
The tilting means for tilting the fallen object receiving means is included so that the position in the vertical direction becomes lower as the receiving surface for receiving the fallen object is farther from the melting furnace. The deposition plate manufacturing apparatus of description.
落下物受容手段は、落下物を受容する受容面が、溶解炉から遠くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように傾斜し、
落下物移動手段は、少なくとも落下物を受容する受容面を振動させる振動フィーダーを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の析出板製造装置。
The falling object receiving means is inclined so that the receiving surface for receiving the falling object becomes lower in the vertical position as the distance from the melting furnace increases.
5. The deposition plate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the falling object moving means includes a vibration feeder that vibrates at least a receiving surface that receives the falling object.
落下物再投入手段は、
落下物受容手段の落下物受容面が溶解炉へ近くなるほど鉛直方向の位置が低くなるように、落下物受容手段を傾動させる傾動手段を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の析出板製造装置。
Falling object re-injection means
The tilting means for tilting the falling object receiving means is included so that the position in the vertical direction becomes lower as the falling object receiving surface of the falling object receiving means is closer to the melting furnace. The deposition plate manufacturing apparatus described in 1.
溶解対象物を溶解炉で加熱して溶湯にし、析出板生成の原板である冷却体を、溶解炉に収容される溶湯の上方位置へ搬送し、溶湯中へ浸漬し、溶湯中から引上げて溶湯の上方位置から離反する方向へ搬送することによって、溶解対象物を冷却体の表面に凝固析出させて析出板を製造する析出板製造方法であって、
冷却体が溶湯上方位置から離反する方向へ搬送される途中で冷却体から離脱して落下する落下物を受容する工程と、
受容された落下物を、溶解炉から遠ざかる方向へ移動させる工程と、
受容された落下物を溶解炉内へ移動させる工程とを含むことを特徴とする析出板製造方法。
The object to be melted is heated in a melting furnace to form a molten metal, and the cooling body, which is the original plate for producing the precipitation plate, is transported to a position above the molten metal accommodated in the melting furnace, immersed in the molten metal, pulled up from the molten metal, and melted. A precipitation plate manufacturing method for manufacturing a precipitation plate by solidifying and precipitating the object to be melted on the surface of the cooling body by conveying in a direction away from the upper position of
Receiving the fallen object falling off the cooling body while being transported in the direction in which the cooling body is separated from the upper position of the molten metal;
Moving the received fallen object away from the melting furnace;
And a step of moving the received fallen object into the melting furnace.
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