JP4994527B2 - 坩堝ハンドリング装置および坩堝ハンドリングキット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＺ法（チョクラルスキー法）による単結晶シリコンインゴット引き上げ装置において、単結晶の引き上げが終了した後の黒鉛ルツボを、その中に残ったもの（原料シリコンの一部や、石英坩堝）と一括して取り出すことができる装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、シリコンウエハのローコスト化等のために、大型のシリコン単結晶を引き上げることが要求されるようになってきている。これに伴い、一回の引き上げの際に装填するシリコン原料の量が増大し、これを収納する石英坩堝や黒鉛坩堝も大型化してきている。
【０００３】
ところで、従来の単結晶の製造工程においては、単結晶の引き上げ終了後の黒鉛坩堝の撤去を人手で行っていた。この場合、黒鉛坩堝の中には４０ｋｇを超えるようなものまでが出現するようになってきており、一人でこれを取り出すというのは困難となっている。
【０００４】
また、単結晶の引き上げ終了後の黒鉛坩堝というのは、その内側に石英坩堝や残留シリコンが残されたままの状態であり、黒鉛坩堝をチャンバから取り出す際の前段階の作業として、先ずは残留シリコンと石英ガラス坩堝を破砕して取り出すという作業を行う必要がある。
【０００５】
このように、黒鉛坩堝の取り出しを人手で行うことは作業が煩わしく、また、引上げ装置周辺に破砕粉が飛び散ったり、作業者が破砕時の破片に触れる可能性も生じ得る。当然のことながら、重量物の取り扱いによる作業者への負担は大きい。
【０００６】
かかる問題点を解決するための一つの方法として、アームの先端に坩堝ホルダー部材を設けた坩堝把持装置が提案されており（特開平１１−３２２４９３号公報）、かかる技術によれば、重い坩堝の運搬作業について自動化をすることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの坩堝把持装置は、多結晶素材を装填している黒鉛坩堝のハンドリング用のものであって、２００ｋｇ程度の重量にも対応できるような仕様となっている。そして、このような大重量のものを扱う装置は、装置自体の大きさが大きく、既存の工場にそのまま導入するのは困難である。
【０００８】
またこの坩堝把持装置は、自立した上下動機構と、そこに取り付けられた水平多関節型のアームと、を備えており、複雑で高価な物であり、しかも坩堝の把持部の近辺に多数の高精度軸受けが取り付けられるものであるので、黒鉛坩堝からの輻射熱による温度上昇に耐えることができない。
【０００９】
ここで、機械装置によって作業を行う利点としては、人間が行えない過酷な状況下でも作業を行わせることができるということが挙げられるが、人間が耐熱手袋を使用して作業が行える程度まで温度が下がらねば作業ができないというのでは、自動化する意義も半減してしまうこととなる。
【００１０】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多数の単結晶引上げ装置を導入している既存の工場でそのまま使用することができる簡易かつ安価で取り扱いが容易な坩堝ハンドリング装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る坩堝ハンドリング装置は、複数本のアームによって黒鉛坩堝を把持する坩堝ハンドリング装置であって、既存の吊り下げ機で吊り下げることができ、黒鉛坩堝を把持したときには当該坩堝の自重によって更に把持力が強まる一方で、把持された坩堝をしかるべき場所に置いたときにはその把持力が開放されるような機構を備えた坩堝ハンドリング装置であることを特徴とする。
【００１２】
より具体的には、本発明においては以下のような坩堝ハンドリング装置及び坩堝ハンドリング方法を提供する。
【００１３】
（１） ＣＺ法単結晶引上げ装置の開放されたチャンバ内から坩堝を持ち上げるための坩堝ハンドリング装置であって、この坩堝ハンドリング装置を吊り上げるための吊り上げ部材が取り付けられる吊芯体部材と、この吊芯体部材を中心にして開閉することが自在な複数本のアームであって、前記坩堝の外表面に接触する接触端部をそれぞれ備える複数本のアームと、を備え、前記アームの接触端部を坩堝の外表面に接触させた状態において、当該坩堝の自重によって前記複数本のアームが同時に閉じる力を発生させる機構を備えることを特徴とする坩堝ハンドリング装置。
【００１４】
なお、アームが同時に閉じる力を発生させる機構は、種々のリンク構造が考えられ、例えば、アームをてこリンクとして用いたり、またはスライダクランク構造とするなど、あらゆる構成のものが含まれる。
【００１５】
（２） ＣＺ法単結晶引上げ装置の開放されたチャンバ内から坩堝を持ち上げるための坩堝ハンドリング装置であって、この坩堝ハンドリング装置を吊り上げるための吊り上げ部材が取り付けられる吊芯体部材であって、坩堝ハンドリング装置が吊り下げられた状態で鉛直になる所定長さの棒状部材である吊芯体部材と、この吊芯体部材上をその長さ方向に自在に摺動する摺動部材と、前記坩堝の外表面に接触する接触端部をそれぞれ備え、当該接触端部以外の部分において回転可能な状態で前記吊芯体部材にそれぞれ取り付けられた複数本のアームと、前記複数本のアームと前記摺動部材とをそれぞれ連結するリンク部材であって、前記摺動部材に回転可能な状態で取り付けられていると共に前記アームにも回転可能な状態で取り付けられているリンク部材と、を備え、坩堝ハンドリング装置が吊り下げられた状態で前記アームの接触端部を坩堝の外表面に接触させると、当該坩堝の自重によって前記摺動部材が下方に摺動すると共に前記複数本のアームが同時に閉じる力を生ずることを特徴とする坩堝ハンドリング装置。
【００１６】
（３） ＣＺ法単結晶引上げ装置の開放されたチャンバ内から坩堝を持ち上げるための坩堝ハンドリング装置であって、坩堝ハンドリング装置が吊り下げられた状態で鉛直になる所定長さの棒状部材である吊芯体部材と、この吊芯体部材を中心にして開閉する複数本のアームであって、前記坩堝の外表面に接触する接触端部を有する複数本のアームと、前記吊芯体部材上をその長さ方向に自在に摺動する摺動部材と、前記複数本のアームと前記摺動部材とをそれぞれ連結する第１のリンク部材と、前記複数本のアームと前記吊芯体部材とをそれぞれ連結する第２のリンク部材と、を備え、前記第１のリンク部材は、前記摺動部材には固着されていると共に前記各アームには回転可能な状態で取り付けられており、前記第２のリンク部材は、前記吊芯体部材には固着されていると共に前記各アームには回転可能な状態で取り付けられており、前記各アームには長穴部が設けられていると共に、前記第２のリンク部材はこの長穴部の内側をその長さ方向に摺動するピン体を備え、かつ、前記長穴部は、坩堝ハンドリング装置が吊り下げられた状態でその上側が当該坩堝ハンドリング装置の内側に向かう斜めの向きで形成されていることを特徴とする坩堝ハンドリング装置。
【００１７】
（４） 前記複数本のアームが開いた状態で、前記アームベース部材と前記スライド部材との相対的位置関係を固定して前記アームが開いた状態を保持させる固定手段を備えることを特徴とする（３）記載の坩堝ハンドリング装置。
【００１８】
「固定手段」とは、例えばアームベース部材とスライド部材とに同様の穴部を形成しておき、これらの穴部を一致させた状態で当該穴部にピンを挿入することでアームベース部材とスライド部材との相対位置関係を固定する構成など、種々の構成を適用することができる。
【００１９】
（５） 前記各アームの接触端部部分には、カーボン−カーボン繊維複合材料、グラファイト、セラミックスまたはフッ素系ポリイミド系の高耐熱樹脂でなる接触部材が設けられていることを特徴とする請求項１から３いずれか記載の坩堝ハンドリング装置。
【００２０】
（６） 前記結晶成長終了後、黒鉛坩堝及び当該黒鉛坩堝内に残った石英坩堝及び残留単結晶原料について、これらが人手で取り扱える温度にまで降温する前に、これらを機械的な把持手段で一括して取り出すことによって単結晶引き上げサイクルを短縮する方法。
【００２１】
（７） （１）から（５）いずれか記載の坩堝ハンドリング装置と、前記結晶成長終了後、前記黒鉛坩堝をチャンバから取り出す際に、前記黒鉛坩堝の分割部の上端から挿入され、当該前記黒鉛坩堝の上部を強制的に開かせる楔状部材と、からなり、前記楔状部材が挿入されることによって上部が開いて、その下方に行くほど縮径したテーパー状の外形となった前記黒鉛坩堝の外面を下方から前記坩堝ハンドリングのアームで把持させるようにすることによって、前記アームが閉じた状態で把持しにくい前記黒鉛坩堝を持ち上げることを特徴とする坩堝ハンドリングキット。
【００２２】
なお、上記の楔状部材は、カーボン−カーボン繊維複合材料、グラファイト、セラミックス、または高耐熱樹脂などの耐熱性部材で構成するのが好ましい。
【００２３】
また、上記のキットを使用するにあたって、黒鉛坩堝は、予め分割されているものが組み合わされたものである必要がある。
【００２４】
以上のような本発明に係る坩堝ハンドリング装置によれば、それ自体に動力を使用することなく、確実に黒鉛坩堝を把持することができる。また、機構的に単純に構成されているために軽量であり、この坩堝ハンドリング装置を既存の吊り下げ機（例えば、単結晶引上げ装置の種結晶昇降軸に設けられた種結晶保持機）で吊り下げたときに、当該既存の吊り下げ機に負担をかけない。また、引き上げ終了後の高温の黒鉛坩堝による輻射熱にも、耐えることができる。
【００２５】
本発明に係る坩堝ハンドリング装置を使用することにより、引き上げ終了後の黒鉛坩堝、石英坩堝及び残留シリコンを、高温のまま、一括して取り出すことができる。そして、これをチャンバから取り出した後、他の場所で常温付近にまで冷却させることができるので、黒鉛坩堝が十分に冷却されるまでチャンバ内に存置され、その分だけ単結晶インゴット製造プロセスの時間が延長されてしまうという事態を回避することができる。
【００２６】
また、単結晶インゴット製造プロセスの時間を短縮するために、黒鉛坩堝が十分に冷却されない状態でチャンバ内の黒鉛坩堝から耐熱手袋を使用して石英坩堝や原料の破砕・取出し等を行う場合と比較すると、本発明に係る坩堝ハンドリング装置を使用して黒鉛坩堝を他の場所に移して十分に冷却させてから破砕・取出し作業を行うほうが、常温で作業を行える分だけ、作業効率がよい。
【００２７】
更に、本発明に係る坩堝ハンドリング装置を使用して黒鉛坩堝を他の場所に移してから石英坩堝や原料の破砕・取出し等の作業を行うようにすることによって、単結晶引き上げ装置付近でこれらの破片や塵埃が飛散することがなくなり、清掃の手間が省けると共に、これらの破片や塵埃による単結晶引上げへの悪影響が防止されることにもなる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る坩堝ハンドリング装置及びハンドリング方法について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
［装置の構成］
図１は、本発明に係る坩堝ハンドリング装置５０の全体構成を示す斜視図である。この図１に示されるように、坩堝ハンドリング装置５０は、黒鉛坩堝６の外周面をパッド１１ａ及び１１ｂにより把持するための４本のアーム１を有する把持部５０ｂと、揺動中心１４によりアーム１を揺動させることによってアーム１の先端を開閉させるとともに黒鉛坩堝６を把持したアーム１に対して黒鉛坩堝６を落下させないだけの十分な把持力を与えるアーム開閉機構部５０ａと、から構成されている。
【００３０】
坩堝ハンドリング装置５０は、その上端部にケーブル８のケーブル端末２２を固定するようになされており、ケーブル８の他端側のケーブル端末９を、例えば単結晶引上げ装置の種結晶昇降軸に設けられた種結晶保持機１０に固定することによって、種結晶保持機１０によって坩堝ハンドリング装置５０が釣支されることとなる。これにより、種結晶保持機１０の上下動に伴って坩堝ハンドリング装置５０を上下動させることができる。
【００３１】
ここで、坩堝ハンドリング装置５０の詳細構成について説明する。図１との対応部分に同一符号を付して示す図２及び図３は坩堝ハンドリング装置５０の側面図であり、図２はアーム１を開いた状態を示し、図３はアーム１を閉じた状態を示すものである。なお、本実施形態においては、分割線１２により２分割された黒鉛坩堝６に応じて４本のアーム１が用いられるが、図２及び図３においては、４本のアーム１のうち互いに対向する２本のアーム１のみを示している。
【００３２】
ステンレス製のアーム１を例えばピンでなる揺動中心部１４により揺動自在に枢支するアームベース４には、開口を上方に向けた円筒形状のガイドベース１９が植立形成されており、当該ガイドベース１９の開口にスライドベース２に形成された円柱形状のスライド軸２３が上下動自在に挿入されている。
【００３３】
スライドベース２に固定されたスライドアーム２１の先端部にはピン３（またはローラー）が設けられており、このピン３は、アーム１に形成された長穴１ａに係合されている。長穴１aは、スライドベース２のアームベース４に対して接近または離れる相対的な動作方向（上下方向）に対して、所定角度を以って形成されている。
【００３４】
従って、スライドベース２とアームベース４とが互いに接近する方向に動くと、図２に示すようにアーム１は開いた状態となり、また、スライドベース２とアームベース４とが互いに離れる方向に動くと、図３に示すようにアーム１は閉じた状態となる。
【００３５】
ここで、スライドベース２のスライド軸２３には、ピン穴２０b（図１）が形成されているとともに、アームベース４のガイドベース１９にピン穴２０aが形成されている。これらのピン穴２０a及び２０bは、図２に示すようにスライドベース２及びアームベース４を接近させた状態で一致するように設定がなされている。
【００３６】
従って、ピン穴２０a及び２０bを一致させた状態、すなわちスライドベース２及びアームベース４が接近した状態で一致したピン穴２０a及び２０bにピン１３を挿入することにより、アーム１が開いた状態で固定される（図２）。この状態で、種結晶保持機１０を上下動させることにより、坩堝ハンドリング装置５０は、４本のアーム１を開いたまま上下動することとなる。
【００３７】
この状態において、アーム１に設けられているパッド１１ａが黒鉛坩堝６の下方向に縮径するテーパー部６aに対面する高さとなるように、坩堝ハンドリング装置５０の高さを種結晶保持機１０により調整する。このように調整された状態において、パッド１１bは、黒鉛坩堝６の上部周側面６bに対面するような位置に設けられている。
【００３８】
坩堝ハンドリング装置５０の高さが調整された状態において、スライドベース２及びアームベース４を固定しているピン１３を引き抜くと、図３に示すように、アームベース４及びアーム１の自重によりアームベース４及びアーム１はスライドベース２から離れる下方に下がり、これに応じて、アーム１が閉じる。
【００３９】
このようにアーム１が閉じた状態から、種結晶保持機１０により、スライドベース２を上方に引き上げると、このとき既にスライドベース２とアームベース４を固定するピン１３が取り外されていることにより、上方への引上げ力はスライドアーム先端のピン３と、アーム１の上端部１ｂと、揺動中心部１４とを介してアームベース４に伝わることになる。
【００４０】
このとき、アーム１の揺動中心部１４よりも上部において、鉛直方向に対して上方に行くほど黒鉛坩堝６の中心軸に近づくように斜めに形成された長穴１aに係合されているピン３は、長穴１ａに対して鉛直方向上方に力を加え、この結果、アーム１には揺動中心１４よりも下部が閉じる方向、すなわちパッド１１ａ及び１１ｂが黒鉛坩堝６を把持する方向に力が加わる。すなわち、スライドベース２を引上げる力は、アーム開閉機構部５０ａにおいて、アーム１を閉じる力（黒鉛坩堝６を把持する力）に変換される。
【００４１】
この把持力は、スライドベース２を引上げる力が大きくなる程、大きくなる。従って、アーム１が黒鉛坩堝６を把持した後、さらにスライドベース２を引き上げようとすると、スライドベース２を引き上げる力は、それまでの坩堝ハンドリング装置５０の重量に黒鉛坩堝６の重量を加えた重量を引き上げるだけの力に増加されることにより、この分、アーム１による黒鉛坩堝６の把持力も大きくなる。この結果、アーム１は黒鉛坩堝６を十分な把持力で把持することとなり、黒鉛坩堝６の落下を回避することができる。
【００４２】
因みに、パッド１１ａ及び１１ｂは、ＣＣＭ（カーボン−カーボン繊維複合材料）製の板材を加工したものでボルトによりアームに固定した。ＣＣＭを用いることは耐熱性だけでなく、シリコン単結晶の重金属による汚染を防ぐのにも効果的である。また、グラファイトに比べて遥かに機械的強度が高いため、破損することが少なく、長期間使用することができる。
【００４３】
図４は、坩堝ハンドリング装置５０を使用して黒鉛坩堝６を搬送する手段である。黒鉛坩堝、ヒーター等を収納して減圧のアルゴンガス雰囲気を維持するためのメインチャンバ１７及びトップチャンバ１８を開放した状態を示す。メインチャンバをまたぐ台車１６上にペディスタル２９の一部を固定することにより、黒鉛坩堝６をこの上に乗せ移動することが出来る。また坩堝ハンドリング装置５０もこの上に乗せることで、種結晶昇降軸直下に運び容易に種結晶保持機１０に連結することが出来る。
【００４４】
なお、坩堝ハンドリング装置５０は、ケーブル８による引上げ力をアーム１による黒鉛坩堝６の把持力に変換する構成としたことにより、把持力を発生させる動力源を別途設ける必要がなく、この分、坩堝ハンドリング装置５０自身の重量が軽量化されている。この結果、黒鉛坩堝６を引き上げるにつき、既存の吊り下げ機、例えば種結晶保持機１０に坩堝ハンドリング装置５０を吊り下げて使用しても、種結晶保持機１０にかかる負荷は、黒鉛坩堝６の重量に僅かな坩堝ハンドリング装置５０の重量を加えた重量にとどまり、単結晶引上げ装置に元々備えられている種結晶保持機１０を黒鉛坩堝６の取り扱い用として使用できることになる。
【００４５】
［動作］
上述のような機能、構成を有する本発明に係る坩堝ハンドリング装置５０においては、単結晶引上げ後の人手による黒鉛坩堝の取り扱いに代えて坩堝ハンドリング装置５０を使用することによって、単結晶引上げ後、人手による取り扱い可能な上限温度である１００℃程度まで黒鉛坩堝６の温度が下がるまで待つ必要がなく、３００℃程度まで下がった時点で、黒鉛坩堝６をその内部の石英坩堝及び残留シリコンとともに一括してメインチャンバ１７から取り出し、これらを他の場所まで搬送するようにすることができる。
【００４６】
黒鉛坩堝６が取り出されたメインチャンバ１７には、新たな石英坩堝５と原料をセットした黒鉛坩堝を坩堝ハンドリング装置５０でセットすることにより、次の単結晶引上げプロセスを直ちに開始する。
【００４７】
黒鉛坩堝６は、メインチャンバ１７内において黒鉛製のペディスタル７上に載置されているが、メインチャンバ１７から坩堝ハンドリング装置５０によって取り出され、他の場所に搬送された黒鉛坩堝６は、そこで常温まで冷却された後、内部の石英坩堝５や残留物が破砕取り出され、清掃が行われる。このように、メインチャンバ１７での石英坩堝や残留物の破砕取り出しが行われないことにより、メインチャンバ１７では新たな石英坩堝と原料とをセットした黒鉛坩堝のセットを直ちに開始することができるようになる。
【００４８】
［他の実施形態］
なお、上述の実施形態においては、黒鉛坩堝６のテーパー部６ａの深さが十分に深い場合について述べたが、本発明はこれに限られず、例えば図５に示すように、デーパー部６ａが浅い場合であっても対応することができる。この場合、図５（Ａ）に示す単結晶引上げ終了後の状態において、黒鉛坩堝６の分割線１２に楔状部材１６を挿入することで黒鉛坩堝６を開き擬似的にテーパー状にすることができる。これにより図５（Ｂ）に示すように同じ坩堝ハンドリング装置を使用することが可能になる。楔状部材の材質としてはグラファイトが適当であるが、ＣＣＭ、フッ素樹脂等も使用温度やコストによって選択可能である。
【００４９】
また、上述の実施形態においては、アーム１の長穴１ａにピン３を係合させ、ピン３の上下動によりアーム１を揺動させることにより、黒鉛坩堝６を把持する坩堝ハンドリング装置５０を用いる場合について述べたが、坩堝ハンドリング装置の構成はこれに限らず、例えば図６及び図７に示すような坩堝ハンドリング装置１００を用いるようにしても良い。
【００５０】
この坩堝ハンドリング装置１００は、支持部材１０２の先端部分に設けられた揺動中心部１０３を中心に揺動することにより開閉するアーム１０１を有している。支持部材１０２の中心部に設けられた筒状のガイド部材（摺動部材）１３０に挿入されガイド部材１３０に対して上下動自在の柱形状の吊芯体部材１１５の下端部分と、アーム１０１の上記揺動中心部１０３よりも下方部分との間は、リンク部材１１０によって連接されている。
【００５１】
リンク部材１１０は、吊芯体部材１１５の下端部分及びアーム１０１に対してそれぞれ揺動自在となっており、図６に示すように、吊芯体部材１１５がガイド部材１３０に対して下がった状態においてアーム１０１が開いた状態となり、これに対して図７に示すように、吊芯体部材１１５がガイド部材１３０に対して上がった状態においてアーム１０１が閉じて黒鉛坩堝６を把持した状態となる。
【００５２】
アーム１０１が黒鉛坩堝６を把持した状態において、吊芯体部材１１５を引き上げることにより当該引上げ力がアーム１０１による黒鉛坩堝の把持力に変換され、黒鉛坩堝６の重量分だけ更に把持力が大きくなって黒鉛坩堝６を確実に運び上げることができる。
【００５３】
因みにアーム１０１が開いた状態を保持させるためには、吊芯体部材１１５に設けられたピン孔１２０ｂとガイド部材１３０に設けられたピン孔１２０ａとを位置合わせした状態で、固定ピン１２５を挿入して、吊芯体部材１１５がガイド部材１３０に対して下がった状態で固定されるようにすれば良い。
【００５４】
また図８及び図９は、坩堝ハンドリング装置のさらに他の実施形態を示す図であり、この坩堝ハンドリング装置２００は支持部材２１０の先端部分の揺動中心部２１１を揺動中心としてアーム２０１が揺動自在に支持されている。支持部材２１０の中心部分には柱部材（摺動部材）２１５が植立固定されており、当該柱部材２１５には筒状の吊芯体部材２３０が挿入され柱部材２１５に対して上下動し得るようになされている。
【００５５】
吊芯体部材２３０の下端部分にはリンク部材２０２が揺動自在に支持されており、当該リンク部材２０２の他端側はアーム２０１の上端部部に揺動自在に支持されている。
【００５６】
これにより、図８に示すように柱部材２１５に対して吊芯体部材２３０が下がった状態において、アーム２０１は開いた状態となり、これに対して図９に示すように、柱部材２１５に対して吊芯体部材２３０が上がった状態において、アーム２０１は閉じて黒鉛坩堝６を把持した状態となる。
【００５７】
アーム２０１が黒鉛坩堝６を把持した状態において、吊芯体部材２３０を引き上げることにより、当該引上げ力がアーム２０１による黒鉛坩堝の把持力に変換され、黒鉛坩堝６の重量分だけ更に把持力が大きくなって黒鉛坩堝６を確実に運び上げることができる。但し、この場合リンク部材２０２は水平状態で把持力が「０」になり、さらに吊芯体部材２３０が引き上げられるとアーム２０１は再び開放してしまう。そのため吊芯体部材２３０が支持部材２１０に対して必要以上に上昇しないようにストッパーが必要であり、吊芯体部材２３０には長穴２３１が設けられ、また柱部材２１５には長穴２３１によって動きが規制されるストッパーピン２３２が設けられ、これにより吊芯体部材２３０の柱部材２１５に対するストロークを制限している。
【００５８】
因みにアーム２０１が開いた状態を保持させるためには、吊芯体部材２３０に設けられたピン孔２２０ａと柱部材２１５に設けられたピン孔２２０ｂとを位置合わせした状態で、固定ピン２２５を挿入して、吊芯体部材２３０が柱部材２１５に対して下がった状態で固定されるようにすれば良い。
【００５９】
また、上述の実施形態においては、黒鉛坩堝６を取り扱う場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の坩堝を取り扱うことができる。
【００６０】
また、上述の実施形態においては、分割線１２によって２分割された黒鉛坩堝６の分割数に応じて４本のアーム１で黒鉛坩堝６を把持する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、坩堝の分割数に応じて種々の数のアームを設けることができる。
【００６１】
また、上述の実施形態では、アーム１をステンレスで製作したが、コストの制約がなければＣＣＭで製作するとハンドリング装置の軽量化に一段と有利である。
【００６２】
また、上述の実施形態においては、アーム１の黒鉛坩堝６を把持する部分に、カーボン−カーボン繊維複合材料を用いる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、グラファイト、セラミックスまたはフッ素系ポリイミド系の高耐熱樹脂を用いるようにしても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る坩堝ハンドリング装置は、作業者の安全性と生産性の向上をもたらすことが可能となる。
【００６４】
また、本発明に係る坩堝ハンドリング装置においては、単結晶の大径化に伴って大型化する坩堝の取り扱いを一段と容易にすることが可能となる。
【００６５】
また本発明にかかる坩堝ハンドリング装置は、高温度に耐えることにより、坩堝の冷却時間を短縮して生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る坩堝ハンドリング装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】 本発明に係る坩堝ハンドリング装置の動作を説明するための図である。
【図３】 本発明に係る坩堝ハンドリング装置の動作を説明するための図である。
【図４】 本発明に係る坩堝ハンドリング装置の動作を説明するための図である。
【図５】 本発明に係る坩堝ハンドリング装置の他の実施形態を示す図である。
【図６】 本発明に係る坩堝ハンドリング装置の他の実施形態を示す図である。
【図７】 本発明に係る坩堝ハンドリング装置の他の実施形態を示す図である。
【図８】 本発明に係る坩堝ハンドリング装置の他の実施形態を示す図である。
【図９】 本発明に係る坩堝ハンドリング装置の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１、１０１、２０１ アーム
１ａ 長穴
２ スライドベース
４ アームベース
５ 石英坩堝
６ 黒鉛坩堝
７ ペディスタル
８ ケーブル
１０ 種結晶保持機
１１ａ、１１ｂ パッド
１２ 分割線
１４ 揺動中心部
１７ メインチャンバ
５０、１００、２００ 坩堝ハンドリング装置
１０２、２１０ 支持部材
１１５、２３０ 吊芯体部材
１１０、２０２ リンク部材

Claims (4)

1. ＣＺ法単結晶引上げ装置の開放されたチャンバ内から坩堝を持ち上げるための坩堝ハンドリング装置であって、
   前記坩堝の外表面は、下部テーパー部及び上部周側面を有し、
   坩堝ハンドリング装置は、
   坩堝ハンドリング装置が吊り下げられた状態で鉛直になる所定長さの棒状部材である吊芯体部材と、
   この吊芯体部材を中心にして開閉する複数本のアームであって、前記坩堝の前記下部テーパー部に接触する第１の接触端部及び前記坩堝の前記上部周側面に接触する第２の接触端部を有する複数本のアームと、
   前記吊芯体部材に対してその長さ方向に自在に摺動する摺動部材と、
   前記複数本のアームと前記摺動部材とをそれぞれ連結する第１のリンク部材と、
   前記複数本のアームと前記吊芯体部材とをそれぞれ連結する第２のリンク部材と、を備え、
   前記第１のリンク部材は、前記摺動部材には固着されていると共に前記各アームには回転可能な状態で取り付けられており、
   前記第２のリンク部材は、前記吊芯体部材には固着されていると共に前記各アームには回転可能な状態で取り付けられており、
   前記各アームには長穴部が設けられていると共に、
   前記第２のリンク部材は、この長穴部の内側をその長さ方向に摺動するピン体を備え、かつ、
   前記長穴部は、坩堝ハンドリング装置が吊り下げられた状態で前記長穴部の上側が当該坩堝ハンドリング装置の内側に向かう斜めの向きに延びるように、形成されていることを特徴とする坩堝ハンドリング装置。
2. 前記複数本のアームが開いた状態で、前記吊芯体部材と前記摺動部材との相対的位置関係を固定して前記アームが開いた状態を保持させる固定手段を備えることを特徴とする請求項１記載の坩堝ハンドリング装置。
3. 前記各アームの接触端部には、カーボン−カーボン繊維複合材料、グラファイト、セラミックスまたはフッ素系ポリイミド系の高耐熱樹脂からなる接触部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の坩堝ハンドリング装置。
4. 請求項１から３いずれか記載の坩堝ハンドリング装置と、結晶成長の終了後、前記坩堝をチャンバから取り出す際に、前記坩堝の分割部の上端から挿入され、当該坩堝の上部を強制的に開かせる楔状部材と、からなり、
   前記楔状部材が挿入されることによって上部が開いて、その下方に行くほど縮径したテーパー状の外形となった前記坩堝の外面を下方から前記坩堝ハンドリング装置の前記アームで把持させるようにすることによって、前記アームが閉じた状態で把持しにくい前記坩堝を持ち上げることを特徴とする坩堝ハンドリングキット。

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