JP2008297186A - ルツボハンドリング装置及びルツボ交換方法 - Google Patents
ルツボハンドリング装置及びルツボ交換方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008297186A JP2008297186A JP2007147736A JP2007147736A JP2008297186A JP 2008297186 A JP2008297186 A JP 2008297186A JP 2007147736 A JP2007147736 A JP 2007147736A JP 2007147736 A JP2007147736 A JP 2007147736A JP 2008297186 A JP2008297186 A JP 2008297186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- single crystal
- pulling
- handling device
- silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 15
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
【解決手段】単結晶引上装置の近傍に移動して引上装置に対してルツボ3を装着または撤去するルツボハンドリング装置19であって、引上装置に対し着脱自在な基台21と、基台21に対し回動自在に設けられルツボ3を把持可能に設けられたグリップ部材22とを備え、グリップ部材22におけるルツボ3との接触部には、炭素繊維強化炭素複合材料23が設けられている。
【選択図】図2
Description
具体的には、図7に示すように、炉体50内に鉛直軸回りに回転可能なルツボ51が設けられ、ルツボ51の周囲にはシリコン溶融液Mを加熱するためのヒータ52が設けられる。
このため、従来の小口径引上炉に比べ炉内の保温効果が向上し、ヒータ電源をオフにしてからの自然冷却時間が長くなるため、生産効率が低下するという課題があった。
尚、自然冷却時間とは、ヒータ電源がオフになされた時から、作業者がルツボ等に付着したシリコン酸化物の除去等の作業が可能となるまでの時間であり、従来の作業においては、シリコン残渣表面温度が約100℃以下になるまでに要する時間が目安となされている。
尚、前記基台は、前記引上装置における単結晶引上用ワイヤの先端部に対し着脱自在であることが望ましい。
また、前記炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)は、その曲げ強度が70MPa以上であって、圧縮強度が120MPa以上であることが望ましい。
また、搬出されたルツボが高温の状態であれば清掃作業をすぐに出来ないため、清掃済みであって原料シリコンを充填済みの別のルツボをチャンバ内にセットすることにより、その後の原料シリコン溶融作業にすぐに移行することができる。
これにより、単結晶引上後から次の単結晶引上開始までの時間を短縮することができ、生産効率を向上することができる。
また、ルツボとの接触部に前記炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)を用いるのみで、前記効果を得ることができるため、従来のヘリウムガス等を毎回使用する装置、方法よりもコスト増大を大幅に抑制することができる。
このようなステップを実行することにより、前記した本発明に係るルツボハンドリング装置による効果を得ることができる。
この単結晶引上装置1は、円筒形状のメインチャンバ2aの上に着脱自在なプルチャンバ2bを重ねて形成された炉体2と、炉体2内において支持軸15上に設けられたルツボ3と、ルツボ3に装填された半導体原料Mを溶融するヒータ4とを有している。
また、前記のように、プルチャンバ2bはメインチャンバ2aに対し着脱自在に構成されており、着脱時には、プルチャンバ2bに取り付けられたアーム13を多関節ロボット等(図示せず)により把持し、プルチャンバ2bを旋回及び昇降移動させることで着脱がなされる。
また、炉体2内には、単結晶Cの引上工程中に亘り、上方から下方に向けて常に不活性ガスGが流されるように構成されている。
ルツボハンドリング装置19は、図6に示すように、基台21と、基台21に対し間接部21aを軸に回動自在に設けられ、ルツボ3に対し所定幅の接触部を有する一対のグリップ部材22とを備えている。
間接部21aには、一対のグリップ部材22を、把持対象(ルツボ3)に対し開閉動作させるためのステッピングモータ(図示せず)が設けられ、このステッピングモータは、演算制御装置8bの指令により駆動制御がなされる。
また、基台21の上面中央には、突起部20が設けられ、この突起部20がシードチャック14に着脱自在に保持されることにより、ワイヤ5bによってルツボハンドリング装置19が支持され得るよう構成されている。
まず、単結晶引上工程においては、原料シリコンM1の溶融工程が行なわれる。
炉体2内には、不活性ガスGが供給され、ルツボ3に原料シリコンが装填される。次いで、コンピュータ8の記憶装置8aに記憶されたプログラムに基づき、先ず、演算制御装置8bの指令によりヒータ制御部9を作動させてヒータ4を加熱し、ルツボ3の原料シリコンの溶融作業が開始される。
尚、原料シリコンの溶融時においてはモータ制御部10aによりモータ10の駆動が制御され、ルツボ3は所定の回転速度で回転する。
即ち、演算制御装置8bの指令により、さらに昇降装置制御部11aと、ワイヤリール回転装置制御部12とが作動し、回転するルツボ3の高さ位置が調整されると共に、巻取り機構5aが作動してワイヤ5bが降ろされる。
そして、ワイヤ5bの先端にシードチャック14によって保持された種結晶Pがシリコン融液Mに接触させられ、種結晶Pの先端部を溶解するネッキングが行われてネック部P1が形成される。
先ず、図4(a)に示すように、単結晶Cの引上げ作業が終了すると、ヒータ4の電源がオフ状態となされる(図3のステップST1)。
次いで、図4(c)に示すようにシードチャック14にルツボハンドリング装置19が保持され、このルツボハンドリング装置19により高温のルツボ3が把持される。尚、このとき、ルツボ3の把持作業が容易となるよう、支持軸15は上昇した状態となされている。そして、図4(d)に示すようにルツボ3は支持軸15から外され、図5(a)に示すように、台車30の上方にプルチャンバ2bごと移動される。
そして、図6(b)に示すように、新たなルツボ3が支持軸15上に載置され(図3のステップST5)、ルツボハンドリング装置19がシードチャック14から外されたプルチャンバ2bがメインチャンバ2a上に載置され、チャンバ2が閉じられた状態となされる(図3のステップST6)。これにより、次の単結晶引上げ作業に向けた原料シリコンM1の溶融作業が可能となる。
また、搬出されたルツボ3が高温の状態であれば清掃作業をすぐに出来ないため、清掃済みであって原料シリコンM1を充填済みの別のルツボ3をルツボハンドリング装置19で保持し、チャンバ2内にセットすれば、その後の原料シリコン溶融作業にすぐに移行することができる。
これにより、単結晶引上後から次の単結晶引上開始までの時間を短縮することができ、生産効率を向上することができる。
また、本発明に係るルツボハンドリング装置19は、ルツボ3との接触部にC/Cコンポジット部材23を用いるのみで、前記の効果を得ることができるため、従来のヘリウムガス等を毎回使用する装置、方法よりもコスト増大を大幅に抑制することができる。
炉内(チャンバ内)に流す不活性ガス(Arガス)流量は、80L/minで、炉内圧は90Torr一定とした。
尚、使用したC/Cコンポジット部材は、その曲げ強度が70MPa以上であって、圧縮強度が120MPa以上のものを使用した。
この実験の結果、使用済みのルツボの撤去に0.5時間、原料シリコン充填済ルツボの装着に0.5時間、装着後のルツボの軽い清掃に0.5時間を要し、自然冷却開始から6時間で作業を終了することができた。
炉内(チャンバ内)に流す不活性ガス(Arガス)流量は、80L/minで、炉内圧は90Torr一定とした。
単結晶引上後にヒータ電源をオフとして自然冷却を行い、シードチャック先端に取り付けた熱電対でシリコン残渣表面近傍の温度測定を行なった。
その結果、500℃に達したのが自然冷却開始から4.5時間後、100℃に達したのが11時間後であった。
2 炉体
2a メインチャンバ
2b プルチャンバ
3 ルツボ
4 ヒータ
5 引上げ機構
5b ワイヤ
8 コンピュータ
8a 記憶装置
8b 演算記憶装置
10 モータ
10a モータ制御部
13 アーム
14 シードチャック
15 支持軸
19 ルツボハンドリング装置
21 基台
22 グリップ部材
23 C/Cコンポジット部材(炭素繊維強化炭素複合材料)
C 単結晶
M シリコン融液
P 種結晶
P1 ネック部
S 原料シリコン
Claims (4)
- 単結晶引上装置の近傍に移動して前記引上装置に対してルツボを装着または撤去するルツボハンドリング装置であって、
前記引上装置に対し着脱自在な基台と、前記基台に対し回動自在に設けられ前記ルツボを把持可能に設けられたグリップ部材とを備え、
前記グリップ部材における前記ルツボとの接触部には、炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)が設けられていることを特徴とするルツボハンドリング装置。 - 前記基台は、前記引上装置における単結晶引上用ワイヤの先端部に対し着脱自在であることを特徴とする請求項1に記載されたルツボハンドリング装置。
- 前記炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)は、その曲げ強度が70MPa以上であって、圧縮強度が120MPa以上であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたルツボハンドリング装置。
- 単結晶引上装置の近傍に移動して前記引上装置に対してルツボを交換するルツボ交換方法であって、
前記請求項1または前記請求項2に記載のルツボハンドリング装置を用いて単結晶引上後のルツボを把持し、前記引上装置から撤去するステップと、
原料シリコンが充填された清掃済のルツボを前記ルツボハンドリング装置により把持し、前記引上装置内に装着するステップとを実行することを特徴とするルツボ交換方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007147736A JP4974770B2 (ja) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | ルツボ交換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007147736A JP4974770B2 (ja) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | ルツボ交換方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008297186A true JP2008297186A (ja) | 2008-12-11 |
JP4974770B2 JP4974770B2 (ja) | 2012-07-11 |
Family
ID=40171046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007147736A Active JP4974770B2 (ja) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | ルツボ交換方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4974770B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2277779A3 (en) * | 2009-07-22 | 2012-03-14 | Japan Super Quartz Corporation | Crane device for wrapped quartz glass crucible and method of packing wrapped quartz glass crucible using the device |
KR101227027B1 (ko) | 2009-07-22 | 2013-01-28 | 쟈판 스파 쿼츠 가부시키가이샤 | 석영 유리 도가니의 핸들링 장치 및 핸들링 방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03193694A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 結晶成長装置 |
JP2001503364A (ja) * | 1995-02-27 | 2001-03-13 | ハイトコ カーボン コンポジッツ インコーポレイテッド | 炉部材として有用な高純度複合材 |
JP2002029886A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-29 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | 坩堝ハンドリング装置および坩堝ハンドリング方法 |
-
2007
- 2007-06-04 JP JP2007147736A patent/JP4974770B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03193694A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 結晶成長装置 |
JP2001503364A (ja) * | 1995-02-27 | 2001-03-13 | ハイトコ カーボン コンポジッツ インコーポレイテッド | 炉部材として有用な高純度複合材 |
JP2002029886A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-29 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | 坩堝ハンドリング装置および坩堝ハンドリング方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2277779A3 (en) * | 2009-07-22 | 2012-03-14 | Japan Super Quartz Corporation | Crane device for wrapped quartz glass crucible and method of packing wrapped quartz glass crucible using the device |
KR101227027B1 (ko) | 2009-07-22 | 2013-01-28 | 쟈판 스파 쿼츠 가부시키가이샤 | 석영 유리 도가니의 핸들링 장치 및 핸들링 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4974770B2 (ja) | 2012-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4919343B2 (ja) | 単結晶引上装置 | |
JP4974770B2 (ja) | ルツボ交換方法 | |
JP5318365B2 (ja) | シリコン結晶素材及びこれを用いたfzシリコン単結晶の製造方法 | |
JP2008162809A (ja) | 単結晶引上装置及び単結晶の製造方法 | |
JP4562139B2 (ja) | 単結晶引上装置及び原料シリコン充填方法 | |
JPH07172981A (ja) | 半導体単結晶の製造装置および製造方法 | |
CN107366017A (zh) | 一种单晶硅收尾设备及其使用方法 | |
JP5477229B2 (ja) | 半導体単結晶の製造装置及び製造方法 | |
JP4986452B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法および製造装置 | |
WO2011067894A1 (ja) | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 | |
JP2010173871A (ja) | ルツボハンドリング装置 | |
JP2007254165A (ja) | 単結晶引上装置 | |
JP2008087995A (ja) | 単結晶引上装置 | |
JP2007254200A (ja) | 単結晶の製造方法 | |
JP2010006645A (ja) | 単結晶育成装置用坩堝、単結晶育成方法、および単結晶育成装置 | |
JP2007063046A (ja) | 単結晶引上装置及びその制御方法 | |
JP2007008773A (ja) | 単結晶引上装置及びその制御方法 | |
JP2008143742A (ja) | 単結晶引上装置及び単結晶の製造方法 | |
JP4907568B2 (ja) | 単結晶引上装置及び単結晶の製造方法 | |
JP5790766B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
JP2001226190A (ja) | 石英ルツボ回収方法 | |
TW526299B (en) | Method for producing silicon single crystal | |
JP2002255684A (ja) | シリコン単結晶インゴットの製造方法 | |
JP4662362B2 (ja) | 単結晶引上装置 | |
JP4702266B2 (ja) | 単結晶の引上げ方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100527 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101008 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111111 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120410 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120410 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4974770 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150420 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150420 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |