JP4189990B2 - Ingot removal jig - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単結晶引上装置で用いられるインゴット取出治具に関し、より詳細には、プルチャンバを有するチョクラルスキー法(CZ法)単結晶引上装置のプルチャンバから、単結晶インゴットを滑落等の危険がなく、安全に取り出すことのできるインゴット取出治具に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体素子の基板には、主として高純度の単結晶ウエハ、例えばシリコン単結晶ウエハ等が使用されている。これらのウエハ、例えば前記したシリコン単結晶ウエハは、そのほとんどが単結晶引上げ装置を用いた所謂チョクラルスキー法による単結晶インゴットから作製されている。
ところで、前記した単結晶引上げ装置は、一般的に、シリコン融液を貯留する石英坩堝と、それを支持するカーボン製受器と、前記カーボン製受器及び加熱用発熱体等を内部に収容した主チャンバと、前記主チャンバの上部に設けられ、引上げられた単結晶インゴットを収容するプルチャンバとから構成されている。
【0003】
前記プルチャンバ10は、図6に示すように、一般的にその前面が開閉自在なドア10bになっており、引上げた単結晶インゴットAは、このドアの開口部10aから、インゴット取出治具を用いて、取り出すように構成されている。なお、図6の符号11は、前記カーボン製受器及び加熱用発熱体等を内部に収容した主チャンバである。
【0004】
次に、図7に基づいて、従来のインゴット取出治具について説明する。なお、図7は、インゴット取出治具がプルチャンバ内に挿入された状態を示した横断面図である。
このインゴット取出治具20は、一対の爪部21a,21bを備えている。この一対の爪部21a,21bの基部は、右ネジ22aと左ネジ22bになっているネジ軸22と螺合している。また、前記一対の爪部21a,21bの端部には貫通穴が形成され、ガイド棒23が貫通している。
その結果、ハンドル24を回転させるとネジ軸22が回転し、一対の爪部21a,21bは閉じる方向に移動し、単結晶インゴットAを左右方向から挟持する。なお、前記ハンドル24を逆回転させることにより、一対の爪部21a,21bは開く方向に移動し、単結晶インゴットAの挟持状態を解除するように構成されている。
【0005】
このように構成されたインゴット取出治具20を、開口部10aからプルチャンバ10内に挿入し、爪部21a,21bを閉じて、インゴットAの直胴部周側面A1を掴む。
この状態でインゴットAを吊り下げているシード部(図示せず)を折り、治具20を移動させることによって、インゴットAを取り出す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、インゴット取出治具においては、単結晶インゴットは爪部との摩擦のみで把持されている。
しかしながら、単結晶インゴットの直胴部の周面(側面)には凹凸が存在し、この凹凸によって、単結晶インゴットを確実に把持できないという問題があった。かかる問題を解決するために、爪部のインゴットと接触する部分に、押圧により接触面積が大きくなる柔軟性のある物質、例えばフッ素系ゴムを設け、保持を確実にしている。
【0007】
しかし、使用されるゴムの耐熱温度が低いため(例えば、フッ素系ゴムの場合耐用温度は300℃以下)、単結晶インゴットがその耐熱温度以下に冷却されるのを待ってから取り出す必要があった。
また、ゴムの劣化や摩耗などによりその把持力が衰えてくることに加え、最悪の場合、単結晶インゴットの滑落事故などを引き起こし、多大な損害を被る虞があった。
【0008】
更に、爪部の内幅が単結晶インゴットの直胴部径よりも大きく開き、かつ、爪部の外幅がドア開口部よりも狭くないと、インゴット取出治具をプルチャンバ内に挿入し、単結晶インゴットを把持できない。
即ち、プルチャンバの開口幅と爪部の幅から引上げ可能な単結晶インゴットの径が決定される。
従って、爪部の厚さが薄いほど取り扱える単結晶インゴット径を大きくできるため好ましいが、爪部は単結晶インゴットを挟持するのに必要な強度に設計しなければならないため、爪部の厚さを所定厚さ以下にすることはできないという課題があった。
【0009】
近年、半導体素子のコストを低減するため、単結晶インゴットの大型化要求が強くなり、インゴットは大口径化すると共に長尺化し、インゴット重量は著しく重くなっている。
このため、従来から大口径で高重量の単結晶インゴットを安全、確実にプルチャンバ内から取り出せる、インゴット取出治具の出現が強く要望されていた。
【0010】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、たとえプルチャンバの開口部の大きさが同一の場合であっても、より大口径で高重量の単結晶インゴットを、滑落や転倒等の不都合を引き起こすことなく、安全、確実に、しかも容易に取り出すことのできるインゴット取出治具を提供することを目的とする。
また、本発明は、高温でも単結晶インゴットをプルチャンバから取り出すことのできるインゴット取出治具を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかるインゴット取出治具は、プルチャンバを有する単結晶引上装置で引上げられた単結晶インゴットを、前記プルチャンバ内から取り出すインゴット取出治具において、前記治具本体に、単結晶インゴットのコーンテール部を支持する受けユニットと、前記単結晶インゴットの直胴部側面を支持する支持ユニットとが設けられ、前記受けユニットが、単結晶インゴットのコーンテール部先端を挿通し、前記単結晶インゴットのコーンテール部周面を支持するリング状部材と、前記リング状部材の外周部を着脱自在に保持する座部材とからなることを特徴とする。
【0012】
このように、受けユニットで単結晶インゴットのコーンテール部を支持し、支持ユニットで前記単結晶インゴットの直胴部側面を支持しているため、大口径で高重量の単結晶インゴットを、滑落や転倒等の不都合を引き起こすことなく、安全、確実に、しかも容易に取り出すことができる。
【0013】
ここで、前記受けユニットが、単結晶インゴットのコーンテール部先端を挿通し、前記単結晶インゴットのコーンテール部周面を支持するリング状部材と、前記リング状部材の外周部を着脱自在に保持する座部材とからなることが望ましい。
このように、単結晶インゴットのコーンテール部先端を挿通させて前記単結晶インゴットのテール部周面を支持しているため、インゴットを確実に支持できる。また、リング状部材が座部材に対して着脱自在に保持されているため、単結晶インゴットの径に応じてリング状部材を適宜交換することができる。
【0014】
また、前記支持ユニットが、帯状支持部とブロック支持部とからなり、前記帯状支持部は、閉環帯状に形成されると共に、閉環帯の内側面の一部において前記単結晶インゴットの直胴部側面に当接し、前記ブロック支持部は、前記帯状支持部の閉環帯内を移動可能に形成されると共に、前記帯状支持部の当接面と対向する側面を押圧し、前記単結晶インゴットの直胴部を帯状支持部とブロック支持部とで挟み、支持することが望ましい。
このように構成されているため、従来の治具の爪部に比べて厚さを薄することができ、把持のために爪部を広げる必要がないため、より大口径のインゴットを容易に取り扱うことができる。
【0015】
また、支持ユニットは、治具本体に上下動可能に取り付けられた基台と、前記基台上に設けられた回転可能なハンドルと、前記ハンドルの回転によって回転する右螺子部と左螺子部とを有する螺子部と、前記左右螺子部のいずれか螺子部と螺合するブロック支持部基台と、他の螺子部と螺合する帯状支持部基台と、前記ブロック支持部基台の先端部に設けられたブロック支持部と、帯状支持部基台の両端に端部が取り付けられた閉環した帯状支持部とを備え、前記ブロック支持部基台の両端は、前記帯状支持部の内壁に設けられたガイド部上を摺動するように構成され、前記帯状支持部基台は基台に設けられたガイド部によって案内され、移動するように構成されていることが望ましい。
このように構成されているため、ハンドル操作で容易に単結晶インゴットを挟持ことができる。
【0016】
また、前記左螺子部と前記右螺子部の螺子ピッチが同一に形成され、ブロック支持部の移動量と帯状支持部の移動量を同一にし、挟持されるインゴットの横断面中心が、受けユニットのリング部材の中心と略同一垂直線上なすことが望ましい。
このように構成されているため、インゴットをほぼ垂直状態にして保持でき、安定した取出操作を行うことができる。
【0017】
また、前記リング状部材の少なくとも前記単結晶インゴットと接触する部分及び前記支持ユニットの前記単結晶インゴットの直胴部側面と当接する部分に設けられたパッドが、黒鉛、炭素繊維強化複合材から選ばれた一種からなることが望ましい。
このように、少なくとも単結晶インゴットと接触する部分が、黒鉛、炭素繊維強化複合材から選ばれた一種からなるため、耐熱性に優れ、高温状態でも取り出すことができる。
【0018】
また、前記支持ユニットが治具本体の高さ方向に複数配備されていることがインゴットの保持安定性の観点からより望ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるインゴット取出治具の一実施形態を図1乃至図5に基づいて、詳細に説明する。
なお、図1は本発明にかかる一実施形態を示す斜視図であり、図2は、図1に示した支持ユニットの構造を説明するための平面図、図3乃至図5は本発明にかかる治具を用いたインゴット取出方法を説明するための概略図である。
【0020】
図1に示すように、本発明にかかるインゴット取出治具1は、その本体の下端部に単結晶インゴットAを支持するための受けユニット2が配設されている。
前記受けユニット2は、リング状部材2aとその外周縁を保持する座部材2bとから構成されている。前記座部材2bの一端部は本体のフレーム1aに固定されると共に、その先端部において前記リング状部材2aの周縁部を保持している。
そして、単結晶インゴット(図示せず)のコーンテール部先端を、前記座部材2b内に配置されたリング状部材2aの環状穴2a1内に挿入、挿通させて、該コーンテール部の底周面を環状穴周縁部2a2に当接させ、単結晶インゴットAを支持するように構成されている。
【0021】
このリング状部材2aの少なくとも単結晶インゴットと接触する部分は、耐熱性に優れ、かつ、適度な硬度を有する材質、例えば黒鉛や炭素繊維強化複合材等によって形成されている。なお、リング状部材2a全体を耐熱性に優れ、かつ、適度な硬度を有する材質、例えば黒鉛や炭素繊維強化複合材等によって形成しても良い。
【0022】
また、リング状部材2aは、座部材2bに対して脱着自在に構成されている。具体的には、座部材2bに形成された貫通穴の側壁にリング状部材2aの周縁部が係止されている。
このように、座部材2bにリング状部材2aが脱着自在に取り付けられるため、単結晶インゴットの径やコーンテール部の形状に合わせて、リング状部材2aを適宜交換することができる。
【0023】
上記したように受けユニット2は、インゴットの下端部のコーンテール部を支持する。そのため、これにより生じる不安定性を回避するために、治具本体には、単結晶インゴットの直胴部A1を係止する支持ユニット3を備えている。図1には、受けユニット2の上方に、前記支持ユニット3が2個設けられた場合が示されている。
【0024】
この支持ユニット3は、一端部が本体1に上下動可能に取り付けられる基台3aと、前記基台3a上に設けられた回転可能なハンドル3bと、前記ハンドル3bの回転によって、回転する右螺子部3C2と左螺子部3C1とを有する螺子部3cと、前記右螺子部3C2と螺合するブロック支持部基台3dと、左螺子部3C1と螺合する帯状支持部基台3eと、前記支持部基台3dの先端面に設けられたブロック支持部3fと、支持部基台3eの両端に端部が取り付けられた閉環した帯状支持部3gとを備えている。
【0025】
また、ブロック支持部基台3dの両端は、前記帯状支持部3gの内壁に設けられたガイド部3h上を摺動するように構成され、また帯状支持部基台3eは基台3aに設けられたガイド部3iに沿って、移動するように構成されている。
【0026】
このように構成されているため、ハンドル3bを回転させると、ブロック支持部3fは、帯状支持部3g内側をガイド部3hに案内されながら、前方に移動する。一方、前記ハンドル3bの回転によって、帯状支持部基台3eは基台3aに設けられたガイド部3iによって案内されながら、後退する。その結果、図2の仮想線で示すように、ブロック支持部3fと帯状支持部3gと間隔は狭まり、単結晶インゴットAを挟持する。
また、前記ハンドル3bを逆回転させることによって、図2の実線で示すように、ブロック支持部3bと帯状支持部3gと間隔は拡がり、単結晶インゴット挟持状態を解除する。
【0027】
なお、前記右螺子部3C2と左螺子部3C1との螺子ピッチを同一にすることにより、ブロック支持部3fの移動量と、帯状支持部3gの移動量を同一にし、挟持されたインゴットAの横断面中心を、受けユニット2のリング部材2aの中心と同一垂直線上にすることができる。これによって、インゴットAをほぼ垂直な状態に保持することができる。
また、支持ユニット3を昇降させる手段は、特に限定されるものではないが、一例を挙げれば、本体1に螺子軸を立設し、該螺子軸と螺合する螺子を支持ユニット3に設け、該螺子軸を回転させることにより、支持ユニット3を上下動させる手段を用いることができる。
【0028】
また、前記帯状支持部3gの内側面には、単結晶インゴットの直胴部側面に当接するパッド3jが複数設けられている。このパッド3jは、耐熱性に優れ、かつ、適度な硬度を有する材質、例えば黒鉛や炭素繊維強化複合材等によって形成されるのが好ましい。
また、前記したブロック支持部3fも単結晶インゴットの直胴部側面に当接するため、耐熱性に優れ、かつ、適度な硬度を有する材質、例えば黒鉛や炭素繊維強化複合材等によって形成されるのが好ましい。なお、単結晶インゴットの直胴部側面に当接する部分のみならず、ブロック支持部3f全体を耐熱性に優れ、かつ、適度な硬度を有する材質、例えば黒鉛や炭素繊維強化複合材等によって形成しても良い。
【0029】
また、本体1の帯状支持部3g形成面側には、ストッパガイド4が設けられている。このストッパガイド4は、特に摺動性のある素材、例えばテフロン(登録商標)樹脂で構成することが好ましい。このストッパガイド4は開口部内面を摺動するガイド部4aと、開口部前面の壁面に当接するストッパ部4bとを有している。
これにより、本体1の帯状支持部3gを開口部10aに挿入する際のガイド及びストッパ機能を有効に奏させ、受けユニット2および支持ユニット3を適正な位置に移動させることができる。
【0030】
上記したように、本発明にかかるインゴット取出治具は、帯状支持部3gを用いているため、従来の爪部を有する治具に比べて横幅を小さくすることができ、同一幅のプルチャンバの開口部から取り出せる単結晶インゴットの径を大きくすることができる。
また、単結晶インゴットの直胴部側面に当接する部分を、耐熱性に優れ、かつ、適度な硬度を有する材質、例えば黒鉛や炭素繊維強化複合材等によって形成されているため、単結晶インゴットの温度が300℃以上でも取り出すことができる。
【0031】
次に、本発明にかかるインゴット取出治具を用いてプルチャンバから単結晶インゴットを取り出す方法について、図3乃至図5に基づいて説明する。
図3に示すように、先ず、引上げた単結晶インゴットAをプルチャンバ10内の上限位置まで上昇させる。
一方、インゴット取出治具1の支持ユニット3を、その下限位置に位置させ、また帯状支持部3gとブロック支持部3fとの間が、最大限若しくは少なくとも単結晶インゴットAの径よりも大きくなるように、帯状支持部3gとブロック支持部3fを位置させる。
【0032】
次いで、図4に示すように、プルチャンバ10のドアを開放し、開口部10aの下部であって、インゴットAの下端と開口10a底部との間から、受けユニット2及び支持ユニット3を入れ、ストッパガイド4が当たる位置まで挿入する。
その後、単結晶インゴットAを、前記上限位置から単結晶引上装置に設けられているロードセル5が0kgになる位置まで降下させる(図4、図5参照)。
即ち、単結晶インゴットAのコーンテール部A2先端が、前記座部材2b内に配置されたリング状部材2aの環状穴2a1内を挿通し、該コーンテール部A2の底周面が環状穴周縁部2a2に当接し、リング状部材2aがインゴットAを支持する位置まで降下させる。
【0033】
その後、支持ユニット3を単結晶インゴットAの搭載状態が最も安定すると考えられる位置まで上昇させる。
そして、ハンドル3bを回転させると、ブロック支持部3bは、帯状支持部3g内側をガイド部3hに案内されながら、前方に移動する。一方、前記ハンドル3bの回転によって、支持部基台3eは基台3aに設けられたガイド部3iによって案内されながら、後退する。その結果、ブロック支持部3bと帯状支持部3gと間隔は狭まり、単結晶インゴットの直胴部を挟み込み、インゴットAが係止され倒れるのを防止する(図5参照)。
【0034】
この状態でインゴットAを吊り下げているシード部A3を折り(図5参照)、インゴット取出治具を後方に引き出すことで単結晶インゴットAを取り出す。
なお、前記ハンドル3bを逆回転させることによって、ブロック支持部3bと帯状支持部3gと間隔は拡がり、単結晶インゴット挟持状態を解除することができる。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、引き上げた単結晶インゴットをプルチャンバ内から取り出す際に、インゴットの落下事故等を防止でき、またそれに伴う単結晶引上装置の破損、落下事故により起こり得る災害、操業ロス等を未然に防止することができる。
また、従来の治具が爪部でインゴットの直胴部を挟持するのに対して、本発明によれば、インゴットが倒れないように支持するため、インゴット直胴部を支持する支持部の強度、剛性を低くすることができる。その結果、支持部の横幅を小さくすることができ、取り出し可能な単結晶インゴットの径を大きくすることができる。
【0036】
更に、本発明によれば、インゴットと接触する部分に耐熱性の良好な材料を使用しているため、操業時のプルチャンバ内におけるインゴットの冷却時間を短縮することができ、操業時のサイクルタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明にかかるインゴット取出治具の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】図2は、図1に示されたインゴット取出治具のインゴット支持ユニットの平面図である。
【図3】図3は、本発明にかかるインゴット取出治具を用いたインゴット取出方法を説明するための概略図である。
【図4】図4は、本発明にかかるインゴット取出治具を用いたインゴット取出方法を説明するための概略図であって、図3に続く工程を示す概略図である。
【図5】図5は、本発明にかかるインゴット取出治具を用いたインゴット取出方法を説明するための概略図であって、図4に続く工程を示す概略図である。
【図6】図6は、プルチャンバを示す斜視図である。
【図7】図7は、従来のインゴット取出治具をプルチャンバ内に挿入した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 インゴット取出治具
2 受けユニット
2a リング状部材
2b 座部材
3 支持ユニット
3a 基台
3b ハンドル
3c 螺子部
3d ブロック支持部基台
3e 帯状支持部基台
3f ブロック支持部
3g 帯状支持部
3h ガイド部
3i ガイド部
3j パッド
4 ストッパガイド
5 ロードセル
10 プルチャンバ
10a 開口部
A 単結晶インゴット
A1 単結晶インゴット直胴部
A2 コーンテール部
A3 シード部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ingot take-out jig used in a single crystal pulling apparatus, and more specifically, a single crystal ingot is slipped from a pull chamber of a Czochralski method (CZ method) single crystal pulling apparatus having a pull chamber. The present invention relates to an ingot removing jig that can be safely removed without danger.
[0002]
[Prior art]
High purity single crystal wafers such as silicon single crystal wafers are mainly used for semiconductor element substrates. Most of these wafers, for example, the silicon single crystal wafers described above, are manufactured from a single crystal ingot by a so-called Czochralski method using a single crystal pulling apparatus.
By the way, the above-described single crystal pulling apparatus generally contains therein a quartz crucible for storing a silicon melt, a carbon receiver for supporting the quartz crucible, the carbon receiver, a heating heating element, and the like. The main chamber includes an upper portion of the main chamber and a pull chamber that accommodates the pulled single crystal ingot.
[0003]
As shown in FIG. 6, the
[0004]
Next, a conventional ingot removing jig will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where the ingot removing jig is inserted into the pull chamber.
The ingot take-
As a result, when the
[0005]
The ingot take-
In this state, the seed part (not shown) that suspends the ingot A is folded, and the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the ingot removing jig, the single crystal ingot is gripped only by friction with the claw portion.
However, there are irregularities on the peripheral surface (side surface) of the straight body portion of the single crystal ingot, and there is a problem that the single crystal ingot cannot be securely held by the irregularities. In order to solve such a problem, a flexible material that increases the contact area by pressing, for example, fluorine-based rubber, is provided on the portion of the claw portion that contacts the ingot to ensure the holding.
[0007]
However, since the heat resistance temperature of the rubber used is low (for example, in the case of fluorine rubber, the service temperature is 300 ° C. or less), it was necessary to wait for the single crystal ingot to cool to the heat resistance temperature or less before taking it out. .
In addition to the fact that the gripping force is weakened due to deterioration or wear of rubber, in the worst case, the single crystal ingot may fall off, and there is a risk of significant damage.
[0008]
Furthermore, if the inner width of the claw portion opens larger than the diameter of the straight body of the single crystal ingot and the outer width of the claw portion is not narrower than the door opening, an ingot take-out jig is inserted into the pull chamber, The crystal ingot cannot be gripped.
That is, the diameter of the single crystal ingot that can be pulled up is determined from the opening width of the pull chamber and the width of the claw portion.
Therefore, the thinner the nail portion, the larger the diameter of the single crystal ingot that can be handled, which is preferable.However, the nail portion must be designed to have the strength necessary to hold the single crystal ingot. There was a problem that the thickness could not be less than the predetermined thickness.
[0009]
In recent years, in order to reduce the cost of semiconductor elements, the demand for larger single crystal ingots has increased, the ingots have become larger and longer, and the weight of the ingots has become significantly heavier.
For this reason, there has been a strong demand for an ingot removing jig that can safely and reliably take out a large-diameter, high-weight single crystal ingot from the pull chamber.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when the opening size of the pull chamber is the same, a single crystal ingot having a larger diameter and a higher weight can be slid, fallen, etc. It is an object of the present invention to provide an ingot taking-out jig that can be taken out safely, surely, and easily without causing the above disadvantages.
Another object of the present invention is to provide an ingot removing jig capable of taking out a single crystal ingot from a pull chamber even at a high temperature.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object, and an ingot take-out jig according to the present invention takes out a single crystal ingot pulled up by a single crystal pulling apparatus having a pull chamber from the inside of the pull chamber. in the jig, the jig main body, a receiving unit for supporting the cone tail portion of the single crystal ingot, and the support unit is provided for supporting the cylindrical body portion side surface of the single crystal ingot, wherein the receiving unit is a single crystal It comprises a ring-shaped member that inserts the tip of the cone tail portion of the ingot and supports the circumferential surface of the cone tail portion of the single crystal ingot, and a seat member that detachably holds the outer peripheral portion of the ring-shaped member. To do.
[0012]
In this way, the cone unit of the single crystal ingot is supported by the receiving unit, and the straight body side of the single crystal ingot is supported by the support unit. It can be taken out safely, reliably and easily without causing inconvenience such as a fall.
[0013]
Here, the receiving unit inserts the tip of the cone tail portion of the single crystal ingot and holds the ring-shaped member that supports the peripheral surface of the cone tail portion of the single crystal ingot, and the outer peripheral portion of the ring-shaped member is detachably held. It is desirable to consist of a seat member.
Thus, since the tip of the cone tail portion of the single crystal ingot is inserted to support the tail surface of the single crystal ingot, the ingot can be reliably supported. Moreover, since the ring-shaped member is detachably held with respect to the seat member, the ring-shaped member can be appropriately replaced according to the diameter of the single crystal ingot.
[0014]
In addition, the support unit includes a belt-like support portion and a block support portion, and the belt-like support portion is formed in a closed ring shape, and a part of the inner side surface of the ring-closed band is a side surface of the straight body portion of the single crystal ingot The block support portion is formed to be movable in a closed band of the belt-like support portion, and presses a side surface facing the contact surface of the belt-like support portion, so that the straight body of the single crystal ingot It is desirable to sandwich and support the part between the belt-like support part and the block support part.
Since it is configured in this way, the thickness can be reduced compared to the conventional claw part of a jig, and it is not necessary to widen the claw part for gripping. be able to.
[0015]
The support unit includes a base attached to the jig main body so as to be movable up and down, a rotatable handle provided on the base, a right screw portion and a left screw portion that are rotated by the rotation of the handle. A block support portion base that is screwed to any one of the left and right screw portions, a belt-like support portion base that is screwed to another screw portion, and a tip portion of the block support portion base And a ring-shaped belt-like support portion having ends attached to both ends of the belt-like support portion base, and both ends of the block support portion base are provided on the inner wall of the belt-like support portion. It is desirable that the belt-shaped support base is configured to slide on a guide portion provided, and to be guided and moved by a guide portion provided on the base.
Since it is configured in this way, the single crystal ingot can be easily held by a handle operation.
[0016]
Further, the screw pitch of the left screw portion and the right screw portion is formed to be the same, the movement amount of the block support portion and the movement amount of the belt-like support portion are made the same, and the transverse cross-sectional center of the ingot being sandwiched is It is desirable to make the vertical line substantially the same as the center of the ring member.
Since it is comprised in this way, an ingot can be hold | maintained in a substantially vertical state, and stable extraction operation can be performed.
[0017]
The pad provided on at least a portion of the ring-shaped member that contacts the single crystal ingot and a portion of the support unit that contacts the side surface of the straight body portion of the single crystal ingot is selected from graphite and a carbon fiber reinforced composite material. It is desirable to consist of
As described above, at least the portion in contact with the single crystal ingot is made of one kind selected from graphite and carbon fiber reinforced composite material, and thus has excellent heat resistance and can be taken out even at high temperatures.
[0018]
Moreover, it is more desirable from the viewpoint of holding stability of the ingot that a plurality of the support units are arranged in the height direction of the jig body.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of an ingot taking-out jig according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
1 is a perspective view showing an embodiment according to the present invention, FIG. 2 is a plan view for explaining the structure of the support unit shown in FIG. 1, and FIGS. 3 to 5 are according to the present invention. It is the schematic for demonstrating the ingot taking-out method using a jig | tool.
[0020]
As shown in FIG. 1, the ingot take-out jig 1 according to the present invention is provided with a receiving
The receiving
Then, the tip of the cone tail portion of a single crystal ingot (not shown) is inserted and inserted into the annular hole 2a1 of the ring-shaped member 2a disposed in the
[0021]
At least a portion of the ring-shaped member 2a that is in contact with the single crystal ingot is formed of a material having excellent heat resistance and appropriate hardness, such as graphite or a carbon fiber reinforced composite material. The entire ring-shaped member 2a may be formed of a material having excellent heat resistance and appropriate hardness, such as graphite or a carbon fiber reinforced composite material.
[0022]
The ring-shaped member 2a is configured to be detachable from the
Thus, since the ring-shaped member 2a is detachably attached to the
[0023]
As described above, the receiving
[0024]
The
[0025]
Further, both ends of the block
[0026]
Since it is configured in this way, when the
Further, by rotating the
[0027]
In addition, by making the screw pitch of the right screw portion 3C2 and the left screw portion 3C1 the same, the movement amount of the
The means for raising and lowering the
[0028]
In addition, a plurality of
Further, since the
[0029]
A stopper guide 4 is provided on the side of the main body 1 where the band-
Thereby, the guide and stopper function when inserting the belt-
[0030]
As described above, since the ingot taking out jig according to the present invention uses the belt-
In addition, the portion of the single crystal ingot that comes into contact with the side surface of the straight body is formed of a material having excellent heat resistance and appropriate hardness, such as graphite or carbon fiber reinforced composite material. It can be taken out even at a temperature of 300 ° C. or higher.
[0031]
Next, a method for taking out a single crystal ingot from the pull chamber using the ingot taking out jig according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 3, first, the pulled single crystal ingot A is raised to the upper limit position in the
On the other hand, the
[0032]
Next, as shown in FIG. 4, the door of the
Thereafter, the single crystal ingot A is lowered from the upper limit position to a position where the load cell 5 provided in the single crystal pulling apparatus becomes 0 kg (see FIGS. 4 and 5).
That is, the tip of the cone tail portion A2 of the single crystal ingot A is inserted through the annular hole 2a1 of the ring-shaped member 2a disposed in the
[0033]
Thereafter, the
When the
[0034]
In this state, the seed part A3 suspending the ingot A is folded (see FIG. 5), and the single crystal ingot A is taken out by pulling out the ingot taking-out jig backward.
By rotating the
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the pulled single crystal ingot is taken out from the pull chamber, the ingot can be prevented from being accidentally dropped, and the accompanying damage to the single crystal pulling device, possible accidents caused by the accident, operational loss, etc. It can be prevented in advance.
Further, in contrast to the conventional jig holding the straight body portion of the ingot at the claw portion, according to the present invention, since the ingot is supported so as not to fall down, the strength of the support portion that supports the ingot straight body portion. , Rigidity can be lowered. As a result, the lateral width of the support portion can be reduced, and the diameter of the single crystal ingot that can be taken out can be increased.
[0036]
Furthermore, according to the present invention, since a material having good heat resistance is used for the portion in contact with the ingot, the cooling time of the ingot in the pull chamber during operation can be shortened, and the cycle time during operation can be reduced. It can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an ingot removing jig according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the ingot support unit of the ingot take-out jig shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic view for explaining an ingot removing method using the ingot removing jig according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view for explaining an ingot removing method using the ingot taking-out jig according to the present invention, and is a schematic view showing steps subsequent to FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an ingot extracting method using the ingot extracting jig according to the present invention, and is a schematic diagram showing steps subsequent to FIG. 4;
FIG. 6 is a perspective view showing a pull chamber.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where a conventional ingot removing jig is inserted into a pull chamber.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ingot taking-out
Claims (6)
前記治具本体に、単結晶インゴットのコーンテール部を支持する受けユニットと、前記単結晶インゴットの直胴部側面を支持する支持ユニットとが設けられ、
前記受けユニットが、
単結晶インゴットのコーンテール部先端を挿通し、前記単結晶インゴットのコーンテール部周面を支持するリング状部材と、前記リング状部材の外周部を着脱自在に保持する座部材とからなることを特徴とするインゴット取出治具。 In an ingot takeout jig for taking out a single crystal ingot pulled up by a single crystal pulling apparatus having a pull chamber from the inside of the pull chamber,
The jig body is provided with a receiving unit that supports the cone tail portion of the single crystal ingot, and a support unit that supports the side surface of the straight body portion of the single crystal ingot .
The receiving unit is
A ring-shaped member that inserts the tip of the cone tail of the single crystal ingot and supports the peripheral surface of the cone tail of the single crystal ingot; and a seat member that detachably holds the outer periphery of the ring-shaped member. Characteristic ingot removal jig.
前記帯状支持部は、閉環帯状に形成されると共に、閉環帯の内側面の一部において前記単結晶インゴットの直胴部側面に当接し、
前記ブロック支持部は、前記帯状支持部の閉環帯内を移動可能に形成されると共に、前記帯状支持部の当接面と対向する側面を押圧し、
前記単結晶インゴットの直胴部を帯状支持部とブロック支持部とで挟み、支持することを特徴とする請求項1に記載されたインゴット取出治具。The support unit is composed of a belt-like support part and a block support part,
The band-shaped support portion is formed in a closed band shape, and abuts on the side surface of the straight body portion of the single crystal ingot in a part of the inner side surface of the ring band,
The block support portion is formed so as to be movable in a closed band of the belt-like support portion, and presses a side surface facing the contact surface of the belt-like support portion,
The ingot take-out jig according to claim 1, wherein the straight body part of the single crystal ingot is sandwiched and supported by a belt-like support part and a block support part.
前記治具本体に、単結晶インゴットのコーンテール部を支持する受けユニットと、前記単結晶インゴットの直胴部側面を支持する支持ユニットとが設けられ、
前記支持ユニットが、帯状支持部とブロック支持部とからなり、
前記帯状支持部は、閉環帯状に形成されると共に、閉環帯の内側面の一部において前記単結晶インゴットの直胴部側面に当接し、
前記ブロック支持部は、前記帯状支持部の閉環帯内を移動可能に形成されると共に、前記帯状支持部の当接面と対向する側面を押圧し、
前記単結晶インゴットの直胴部を帯状支持部とブロック支持部とで挟み、支持することを特徴とするインゴット取出治具。 In an ingot takeout jig for taking out a single crystal ingot pulled up by a single crystal pulling apparatus having a pull chamber from the inside of the pull chamber,
The jig body is provided with a receiving unit that supports the cone tail portion of the single crystal ingot, and a support unit that supports the side surface of the straight body portion of the single crystal ingot.
The support unit is composed of a belt-like support part and a block support part,
The band-shaped support portion is formed in a closed band shape, and abuts on the side surface of the straight body portion of the single crystal ingot in a part of the inner side surface of the ring band,
The block support portion is formed so as to be movable in a closed band of the belt-like support portion, and presses a side surface facing the contact surface of the belt-like support portion,
Said straight body portion of the single crystal ingot sandwiched between planar support portion and the block supporting portion, wherein the to Louis ingots extraction jig to be supported.
前記ブロック支持部基台の両端は、前記帯状支持部の内壁に設けられたガイド部上を摺動するように構成され、
前記帯状支持部基台は基台に設けられたガイド部によって案内され、移動するように構成されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載されたインゴット取出治具。The support unit includes a base attached to the jig main body so as to be movable up and down, a rotatable handle provided on the base, and a right screw portion and a left screw portion that are rotated by the rotation of the handle. Provided at a screw portion, a block support base that is screwed with any one of the left and right screw portions, a belt-like support base that is screwed with another screw portion, and a tip of the block support base A block support portion, and a belt-like support portion having a ring shape with ends attached to both ends of the belt-like support portion base,
Both ends of the block support portion base are configured to slide on guide portions provided on the inner wall of the belt-like support portion,
The ingot take-out jig according to claim 2 or 3, wherein the belt-like support portion base is configured to be guided and moved by a guide portion provided on the base.
ブロック支持部の移動量と帯状支持部の移動量を同一にし、挟持されるインゴットの横断面中心が、受けユニットのリング部材の中心と略同一垂直線上なすことを特徴とする請求項4に記載されたインゴット取出治具。The left screw portion and the right screw portion are formed to have the same screw pitch,
5. The movement amount of the block support portion and the movement amount of the belt-like support portion are the same, and the center of the cross section of the ingot to be sandwiched is substantially on the same vertical line as the center of the ring member of the receiving unit. Ingot take-out jig.
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