JP6500787B2 - リチャージ管ストッカー - Google Patents

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Description

本発明は、シリコン等の単結晶引上装置で用いられるリチャージ管を保管及び管理する為のリチャージ管ストッカーに関する。
例えば、チョクラルスキー法でシリコン等の単結晶を連続して引き上げるためには、るつぼ内の原料融液が所定量以下になる度に原料となるシリコン多結晶の塊を逐次るつぼ内へ充填することが必要となる。
このルツボ内へ原料を充填するため、従来、リチャージ管が用いられている。このリチャージ管はシリンダ状となっており、この中に原料（例えば、シリコン多結晶）が充填可能となっている。
リチャージ管内に多結晶原料を充填する際には、リチャージ管を１本ずつ専用の台車（例えば、特許文献１参照）に搭載し、その台車上で多結晶原料を計量しながら所定の量を充填していた（例えば、特許文献２参照）。
そして、原料の充填が終わったリチャージ管は、台車に搭載したままの状態で保管及び管理していた。また、使用原料の種類や、充填量等の情報管理は人手で実施していた。
特開平５−２７８６１７号公報 特開平９−２２７２７１号公報
そのため、リチャージ管の保管及び管理のためには、リチャージ管の本数分の台車が必要であり、かつ台車を駐めるスペースが必要であった。また、必要とするリチャージ管の払い出しに当該品を捜索する時間を要し、取り違いが発生する可能性もあった。
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたものであって、リチャージ管を省スペースで保管及び管理することができ、必要とするリチャージ管の捜索に時間を要したり、リチャージ管の取り違いが発生することを防止することができるリチャージ管ストッカーを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、単結晶引上装置で用いられるリチャージ管の保管及び管理するためのリチャージ管ストッカーであって、
リチャージ管ストッカー内へのリチャージ管の入庫及び前記リチャージ管ストッカー内からの前記リチャージ管の出庫を行う入出庫部と、前記リチャージ管を保管する保管手段と、前記リチャージ管内に原料を充填する原料充填手段と、前記リチャージ管内に充填した前記原料の重量を秤量する秤量手段と、前記入出庫部から入庫した前記リチャージ管を前記入出庫部、前記原料充填手段及び前記保管手段の間で搬送可能とする搬送手段と、前記保管手段で保管する前記リチャージ管の保管情報を一括して管理する管理手段とを有するものであることを特徴とするリチャージ管ストッカーを提供する。
このようなものであれば、リチャージ管を省スペースで保管及び管理することができる。また、リチャージ管の保管情報を一括して管理するので、必要とするリチャージ管の捜索に時間を要したり、リチャージ管の取り違いが発生することを防止することができる。
このとき、前記入出庫部は、空の前記リチャージ管を吊り下げた状態で前記リチャージ管の運搬用の台車から前記搬送手段に受け渡し可能で、また、前記原料を充填した前記リチャージ管を吊り下げた状態で前記搬送手段から前記台車に受け渡し可能なものであることが好ましい。
このようなものであれば、搬送手段と台車との間におけるリチャージ管の受け渡しをスムーズに行うことができる。
またこのとき、前記搬送手段は、前記リチャージ管を吊り下げた状態で、前記入出庫部、前記原料充填手段及び前記保管手段の間で搬送可能とする搬送機を有するものであることが好ましい。
このようなものであれば、入出庫部、原料充填手段及び保管手段の間におけるリチャージ管の搬送をより省スペースで行うことができる。
またこのとき、前記原料充填手段は、前記リチャージ管内に前記原料を充填する際に、前記原料の充填がし易いように前記リチャージ管を所定の角度に傾斜可能な傾斜手段を有するものであることが好ましい。
このようなものであれば、リチャージ管内への原料の充填をより効率的に行うことができる。
またこのとき、前記原料充填手段は、前記リチャージ管内に前記原料を充填する際に、前記リチャージ管内に前記原料が均一に充填されるように前記リチャージ管を回転及び／又は揺動する機能を有するものであることが好ましい。
このようなものであれば、リチャージ管内に原料を均一に充填することがより確実にできる。
またこのとき、前記秤量手段は、前記リチャージ管内に充填した前記原料の重量を秤量するためのロードセルを有するものであることが好ましい。
このようにロードセルによって、リチャージ管内に充填した原料の重量を秤量することができる。
またこのとき、前記保管手段は、空の前記リチャージ管、又は前記原料が充填された前記リチャージ管を吊り下げた状態で収納可能な保管棚と、該保管棚内における雰囲気のクリーン度をクラス１００以下に維持可能なクリーンユニットとを有し、
前記クリーンユニットは、エアフィルター及び／又はケミカルフィルターを有するものであることが好ましい。
このようなものであれば、リチャージ管をより省スペースで保管することができる。また、クリーン度の高い雰囲気の中でリチャージ管を保管することができるため、リチャージ管内に充填した原料が雰囲気によって汚染されることをより確実に防止することができる。さらに、ケミカルフィルターを設けることにより、リチャージ管内に充填した原料が、雰囲気中の化学物質によって汚染されることをより確実に防止することができる。
またこのとき、前記管理手段で一括して管理する前記保管情報は、少なくとも、前記保管手段によって保管する前記リチャージ管の位置と、前記リチャージ管内に充填した前記原料の重量を有するものであることが好ましい。
このようなものであれば、必要とするリチャージ管の払い出しに当該品を捜索する時間を要したり、取り違いが発生することをより確実に防止することができる。
本発明のリチャージ管ストッカーであれば、リチャージ管を省スペースで保管及び管理することができる。また、リチャージ管の保管情報を一括して管理するので、必要とするリチャージ管の捜索に時間を要したり、リチャージ管の取り違いが発生することを防止することができる。また、リチャージ管をリチャージ管ストッカー内に保管できる為、保有する台車数を必要最低限にすることができる。
本発明のリチャージ管ストッカーの一例を示した概略図である。 本発明のリチャージ管ストッカーにおいて、入出庫部におけるリチャージ管の入庫動作を示した説明図である。 本発明のリチャージ管ストッカーにおいて、原料充填手段によるリチャージ管への原料の充填動作を示した説明図である。 リチャージ管内に原料を充填する際に、リチャージ管を回転及び／又は揺動可能な揺動手段を示した概略図である。
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記したように、原料の充填が終わったリチャージ管を、台車に搭載したままの状態で保管及び管理する場合、リチャージ管の本数分の台車が必要であり、かつ台車を駐めるスペースが必要であった。また、必要とするリチャージ管の払い出しに当該品を捜索する時間を要し、取り違いが発生する可能性もあった。
そこで、本発明者はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、リチャージ管ストッカー内の保管手段によってリチャージ管の保管を行い、管理手段によって保管するリチャージ管の保管情報を一括して管理するものであれば、リチャージ管を省スペースで保管及び管理することができ、必要とするリチャージ管の捜索に時間を要したり、リチャージ管の取り違いが発生することを防止することができることに想到した。そして、これらを実施するための最良の形態について精査し、本発明を完成させた。
図１に示すように、本発明のリチャージ管ストッカー１は、リチャージ管ストッカー１内へのリチャージ管２の入庫及びリチャージ管ストッカー１内からのリチャージ管２の出庫を行う入出庫部３と、リチャージ管２を保管する保管手段４と、リチャージ管２内に原料５を充填する原料充填手段６と、リチャージ管２内に充填した原料５の重量を秤量する秤量手段７と、入出庫部３から入庫したリチャージ管２を入出庫部３、原料充填手段６及び保管手段４の間で搬送可能とする搬送手段８と、保管手段４で保管するリチャージ管２の保管情報を一括して管理する管理手段９とを有するものである。
管理手段９としては、例えば、パーソナルコンピューター等による、在庫管理システムを用いることができる。このようなものであれば、リチャージ管２内の充填物の情報等を一括管理するのに好適である。
管理手段９で一括して管理する保管情報は、少なくとも、保管手段４によって保管するリチャージ管２の位置と、リチャージ管２内に充填した原料５の重量を有するものであることが好ましい。また、更に具体的には、原料５の品種、製造ロットナンバー、リチャージ管２のサイズ等の保管情報を管理手段９で一括して管理することができる。
このようなものであれば、必要とするリチャージ管２の払い出しに当該品を捜索する時間を要したり、取り違いが発生することをより確実に防止することができる。
図２に示すように、入出庫部３は、空のリチャージ管２を吊り下げた状態でリチャージ管２の運搬用の台車１０から搬送手段８に受け渡し可能で、また、原料５を充填したリチャージ管２を吊り下げた状態で搬送手段８から台車１０に受け渡し可能なものであることが好ましい。
このようなものであれば、搬送手段８と台車１０との間におけるリチャージ管２の受け渡しをスムーズに行うことができる。
搬送手段８は、リチャージ管２を吊り下げた状態で、入出庫部３、原料充填手段６（図３参照）及び保管手段４の間で搬送可能とする搬送機１１を有するものであることが好ましい。例えば、図１に示すように、搬送機１１がリチャージ管ストッカー１内の搬送路２２上を走行可能なものとすることができる。また、図２に示すように、搬送機１１がリチャージ管２を吊り下げた状態で、旋回可能なものとすることができる。
このようなものであれば、入出庫部３、原料充填手段６及び保管手段４の間でのリチャージ管２の搬送を省スペースで行うことができる。また、原料充填作業後のリチャージ管２を搬送機１１で保管手段４へと搬送できるので、従来における台車で保管場所まで移動させる場合よりも時間を短縮することができる。
図３に示すように、原料充填手段６は、リチャージ管２内に原料を充填する際に、原料の充填がし易いようにリチャージ管２を所定の角度に傾斜可能な傾斜手段１２を有するものであることが好ましい。
このようなものであれば、リチャージ管２内への原料の充填をより効率的に行うことができる。リチャージ管２内への原料の充填は、例えば、人手によって行うことができる。もしくは、充填装置等を用いて自動で行ってもよく、特に限定されない。
原料充填手段６は、リチャージ管２内に原料５を充填する際に、リチャージ管２内に原料５が均一に充填されるようにリチャージ管２を回転及び／又は揺動する機能を有するものであることが好ましい。
このようなものであれば、リチャージ管２内に原料５を均一に充填することがより確実にできる。例えば、図４に示すようなローラ１９と、該ローラー１９を回転させるモーター２０とを有する揺動手段２１によって、リチャージ管２を回転及び／又は揺動させることができる。
図３に示すように、秤量手段７は、リチャージ管２内に充填した原料５の重量を秤量するためのロードセル１３を有するものであることが好ましい。ロードセル１３は、測定した重量を表示する機能を有するものとすることができる。このようにロードセル１３によって、リチャージ管２内に充填した原料５の重量を秤量することができる。
保管手段４は、空のリチャージ管２、又は原料５が充填されたリチャージ管２を吊り下げた状態で収納可能な保管棚１４と、保管棚１４内における雰囲気のクリーン度をクラス１００以下に維持可能なクリーンユニット１５とを有し、クリーンユニット１５は、エアフィルター１６及び／又はケミカルフィルター１７を有するものであることが好ましい。ケミカルフィルター１７は、雰囲気中の化学物質を除去可能なものであることが好ましい。
このようなものであれば、リチャージ管２をより省スペースで保管することができる。また、室内環境に左右されずに、クリーン度の高い雰囲気の中でリチャージ管２を保管することができる。そのため、リチャージ管２内に充填した原料５が雰囲気によって汚染されることをより確実に防止することができる。さらに、ケミカルフィルター１７を設けることにより、リチャージ管２内に充填した原料５が、雰囲気中の化学物質によって汚染されることをより確実に防止することができる。
クリーンユニット１５は、例えば、循環ファン１８によって保管棚１４内の雰囲気を吸引して、エアフィルター１６及び／又はケミカルフィルター１７を通過させた後、再び保管棚１４内へと供給するものとすることができる。
このような本発明のリチャージ管ストッカーであれば、リチャージ管を省スペースで保管及び管理することができる。また、リチャージ管の保管情報を一括して管理するので、必要とするリチャージ管の捜索に時間を要したり、リチャージ管の取り違いが発生することを防止することができる。また、リチャージ管をリチャージ管ストッカー内に保管できる為、保有する台車数を必要最低限にすることができる。
上記のような、本発明のリチャージ管ストッカーを用いた、リチャージ管の保管及び管理方法の一例を以下に簡単に説明するが、本発明はこれに限定されない。
最初に、図２を参照して入出庫部３におけるリチャージ管２の入庫動作を説明する。まず、入出庫部３に空のリチャージ管２を搭載した台車１０をセットする（工程１）。リチャージ管２を吊り下げた状態で搬送機１１へ受け渡す（工程２、３）。リチャージ管２は吊り下げられた状態で搬送機１１により任意の保管棚１４に移載され（工程４）、吊り下げられた状態で保管される（工程５）。
次に、図３を参照して、原料充填手段６におけるリチャージ管２への原料５の充填動作を説明する。まず、保管棚１４で吊り下げられた状態で保管されている空のリチャージ管２を、搬送機１１により原料充填手段６へ搬送する（工程６〜８）。
原料充填手段６にリチャージ管２が受け取られた後、リチャージ管２への原料の充填がし易いように、傾斜手段１２によりリチャージ管２を所定の角度に傾斜させる（工程９）。そして、リチャージ管２を回転及び／又は揺動させてリチャージ管２内に原料５が均一になるように充填する（工程１０）。このとき、リチャージ管２内に充填した原料５の重量はロードセル１３により秤量される。
そして、図３における原料の充填動作の工程と逆のフローにて、原料５を充填した後のリチャージ管２は保管棚１４に収納され、保管される。このときの保管するリチャージ管２の位置は、リチャージ管２内に充填した原料５の重量の情報と共に、管理手段によって一括して管理される。
そして、図２における入庫動作の工程と反対のフローにて、原料５が充填され、保管棚１４で保管されたリチャージ管２が出庫される。このとき、管理手段で一括して管理されるリチャージ管の保管情報を用いて正確に出庫するリチャージ管２が特定される。
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例）
図１に示すような本発明のリチャージ管ストッカーを用いて１００本のリチャージ管の保管及び管理を行った。
リチャージ管の保管には保管棚を用い、リチャージ管を吊り下げた状態で保管した。また、保管棚内における雰囲気のクリーン度は、クリーンユニットによりクラス１００以下に維持した。そして、保管するリチャージ管の位置及びリチャージ管内に充填した原料の重量の保管情報を管理手段によって一括して管理した。
このとき、保管及び管理するリチャージ管の一本当たりに必要なスペース及び、リチャージ管ストッカーの全体の面積を測定した。
その結果、保管及び管理するリチャージ管の一本当たりに必要なスペースは、０．４ｍ×０．５ｍ＝０．２ｍ２／本であった。また、リチャージ管ストッカー全体の面積は、５０ｍ２であった。
（比較例）
１００本のリチャージ管をそれぞれ台車に乗せた状態で保管及び管理した。このとき、保管及び管理するリチャージ管の一本当たりに必要なスペースを測定した。
その結果、保管及び管理するリチャージ管の一本当たりに必要なスペースは、１．５ｍ×０．６ｍ＝０．９ｍ２／本であった。また、１００本のリチャージ管の全体の面積は、９０ｍ２のスペースが必要であった。
このように、実施例では比較例に比べて、リチャージ管を省スペースで保管及び管理することができた。また、比較例では、保管及び管理するリチャージ管に対してそれぞれ台車が必要であるのに対し、実施例では、リチャージ管をリチャージ管ストッカー内に保管できる為、保有する台車数を２０〜３０台とすることができ、必要最低限にすることができた。
また、実施例では、リチャージ管の保管情報を一括して管理することにより、必要とするリチャージ管の捜索に時間を要したり、リチャージ管の取り違いが発生することを防止することができた。
比較例において、リチャージ管を保管する室内のクリーン度は、クラス１０００〜１００００であった。これに対して実施例では、クリーンユニットを設置することによりクラス１００以下に維持してリチャージ管の保管をすることができた。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
１…リチャージ管ストッカー、 ２…リチャージ管、 ３…入出庫部、
４…保管手段、 ５…原料、 ６…原料充填手段、 ７…秤量手段、 ８…搬送手段、
９…管理手段、 １０…台車、 １１…搬送機、 １２…傾斜手段、
１３…ロードセル、 １４…保管棚、 １５…クリーンユニット、
１６…エアフィルター、 １７…ケミカルフィルター、 １８…循環ファン、
１９…ローラー、 ２０…モーター、 ２１…揺動手段、 ２２…搬送路。

Claims (8)

  1. 単結晶引上装置で用いられるリチャージ管の保管及び管理するためのリチャージ管ストッカーであって、
    リチャージ管ストッカー内へのリチャージ管の入庫及び前記リチャージ管ストッカー内からの前記リチャージ管の出庫を行う入出庫部と、前記リチャージ管を保管する保管手段と、前記リチャージ管内に原料を充填する原料充填手段と、前記リチャージ管内に充填した前記原料の重量を秤量する秤量手段と、前記入出庫部から入庫した前記リチャージ管を前記入出庫部、前記原料充填手段及び前記保管手段の間で搬送可能とする搬送手段と、前記保管手段で保管する前記リチャージ管の保管情報を一括して管理する管理手段とを有するものであることを特徴とするリチャージ管ストッカー。
  2. 前記入出庫部は、空の前記リチャージ管を吊り下げた状態で前記リチャージ管の運搬用の台車から前記搬送手段に受け渡し可能で、また、前記原料を充填した前記リチャージ管を吊り下げた状態で前記搬送手段から前記台車に受け渡し可能なものであることを特徴とする請求項１に記載のリチャージ管ストッカー。
  3. 前記搬送手段は、前記リチャージ管を吊り下げた状態で、前記入出庫部、前記原料充填手段及び前記保管手段の間で搬送可能とする搬送機を有するものであることを特徴とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリチャージ管ストッカー。
  4. 前記原料充填手段は、前記リチャージ管内に前記原料を充填する際に、前記原料の充填がし易いように前記リチャージ管を所定の角度に傾斜可能な傾斜手段を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のリチャージ管ストッカー。
  5. 前記原料充填手段は、前記リチャージ管内に前記原料を充填する際に、前記リチャージ管内に前記原料が均一に充填されるように前記リチャージ管を回転及び／又は揺動する機能を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のリチャージ管ストッカー。
  6. 前記秤量手段は、前記リチャージ管内に充填した前記原料の重量を秤量するためのロードセルを有するものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のリチャージ管ストッカー。
  7. 前記保管手段は、空の前記リチャージ管、又は前記原料が充填された前記リチャージ管を吊り下げた状態で収納可能な保管棚と、該保管棚内における雰囲気のクリーン度をクラス１００以下に維持可能なクリーンユニットとを有し、
    前記クリーンユニットは、エアフィルター及び／又はケミカルフィルターを有するものであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のリチャージ管ストッカー。
  8. 前記管理手段で一括して管理する前記保管情報は、少なくとも、前記保管手段によって保管する前記リチャージ管の位置と、前記リチャージ管内に充填した前記原料の重量を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のリチャージ管ストッカー。
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