JPH078495B2 - 単結晶引上装置の単結晶絞り部自動切断装置 - Google Patents

単結晶引上装置の単結晶絞り部自動切断装置

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JPH078495B2
JPH078495B2 JP2325571A JP32557190A JPH078495B2 JP H078495 B2 JPH078495 B2 JP H078495B2 JP 2325571 A JP2325571 A JP 2325571A JP 32557190 A JP32557190 A JP 32557190A JP H078495 B2 JPH078495 B2 JP H078495B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、単結晶引上装置によって引き上げられた単結
晶の絞り部を遠隔操作によって自動的に切断するための
単結晶絞り部自動切断装置に関する。
(従来の技術) シリコン等の単結晶は、単結晶引上装置においてCzochr
alski法(CZ法)によって得られる。単結晶引上装置は
多結晶融液から単結晶インゴットを引き上げるための装
置であって、これはメインチャンバー内に、多結晶の結
晶原料を収容するルツボ、該ルツボの周囲に配されるヒ
ータ、該ヒータの周囲に配される断熱材等を収納して構
成され、メインチャンバーの上部には引き上げられた単
結晶インゴットを受容すべきプルチャンバーが立設され
ている。
ところで、単結晶引上装置においては、ワイヤー等の引
上具の下端に取り付けられた種結晶の下部に単結晶を成
長させるが、種結晶の下部には極めて小径の単結晶絞り
部が形成され、引き上げられた単結晶インゴットを取り
出すには、その絞り部を切断してこれをワイヤー等の引
上具から切り離す必要がある。
(発明が解決しようとする課題) ところが、従来は作業者がニッパー等の工具で単結晶イ
ンゴットの絞り部を切断しており、単結晶のインゴット
は高温であり、その絞り部は高所に位置するために絞り
部の切断作業は作業者には危険を伴うものであった。
又、従来の切断作業は、単結晶引上装置の自動化、つま
り結晶原料の投入から単結晶の引き上げを経て単結晶イ
ンゴットの搬出に至る作業の自動化を阻害する要因とな
る。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、引き上げられた単結晶の絞り部を遠隔で全自
動的に、且つ安全に切断することができるとともに、単
結晶引上装置の自動化の実現に資することができる単結
晶引上装置の単結晶絞り部自動切断装置を提供すること
にある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成すべく本発明は、単結晶引上装置に対し
て上下動し、引き上げられた単結晶の上部を支持するチ
ャック部と、該チャック部に一体的に設けられた絞りク
ランパー、絞り切断機及びモニター装置を含んで単結晶
絞り部自動切断装置を構成したことをその特徴とする。
(作用) 本発明によれば、単結晶引上装置において引上げられた
単結晶の絞り部をテレビカメラ等のモニター装置で監視
しながらチャック部及び絞りクランパー部を位置決めし
て単結晶を支持した後、絞り切断機によって絞り部を遠
隔で自動的に切断することができるため、作業者による
従来の危険な切断作業が不要となるとともに、単結晶引
上装置の自動化を企図することが可能となる。
(実施例) 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
第1図は本発明に係る自動切断装置の側面図、第2図は
第1図のII−II線断面図、第3図は第1図のIII−III線
断面図、第4図は自動切断装置を備える単結晶引上装置
の側面図である。
先ず、第4図に基づいて単結晶引上装置30の概略構成を
説明すると、該単結晶引上装置30はメインチャンバー31
の上部にプルチャンバー32を備えており、メインチャン
バー31内には不図示のルツボ、ヒータ、断熱材等が収納
されている。この単結晶引上装置30はCZ法によって単結
晶インゴットWを引き上げる装置であって、これのメイ
ンチャンバー31内のルツボ内に投入されたシリコン等の
多結晶原料をヒータによって加熱して溶融し、加熱して
得られた多結晶融液に上方から吊下する不図示のワイヤ
ーの下端に取り付けられた種結晶33を浸漬してこれを回
転させながら引き上げることによって所望の単結晶イン
ゴットWが引き上げられ、この引上げれた単結晶インゴ
ットWはプルチャンバー32内に受容される。
ところで、上記単結晶引上装置30の近くに立設された支
柱40には、単結晶搬出装置50が引上装置30とは別体に、
且つ上下動自在に設けられている。
而して、上記単結晶搬出装置50は、前記支柱40に沿って
上下動自在な上下動ベース51を有しており、該上下動ベ
ース51は支柱40の上下方向に固定されたガイドレール5
2,52に沿って摺動する複数のスライダー53…を介して支
柱40に摺動自在に支持されている。そして、この上下動
ベース51は、支柱40,40の上端に水平に架設されたビー
ム41に吊り下げれられた電動チェーンブロック54から延
出するチェーン55によって支持されている。
又、上記上下動ベース51には、横行ベース56が横方向
(上下動ベース51の摺動方向に対して直角方向)に移動
自在に支持されている。そして、この横行ベース56には
第1アーム59がその基部を軸60,60にて枢着されて支持
されており、該第1アーム59は軸60を中心として水平旋
回可能である。尚、この第1アーム59は不図示の電動モ
ータを駆動源とする駆動機構によって角度90°だけ水平
旋回せしめられる。又、横行ベース56は不図示の電動モ
ータにて駆動されるラック・ピニオン機構によって移動
せしめられる。
上記第1アーム59の先部には、第2アーム61がその基部
を枢着されて支持されており、その下部に突設されたブ
ラケット63にはスイングアーム64の下端部が軸65にて枢
着されている。尚、第2アーム61も不図示の電動モータ
を駆動源とする駆動機構によって最大角度180°の範囲
で水平旋回せしめられる。
一方、前記スイングアーム64は軸65を中心に上下方向に
揺動可能であって、これの上端には前記第1アーム59の
上部に支持された電動チェーンブロック66から延出する
チェーン67の端部が連結されている。そして、このスイ
ングアーム64には、第1、第2、第3チャック68,69,70
が取り付けられており、第1、第2チャック68,69は第
4図に示す単結晶インゴットWを把持するためのもので
あり、第3チャック70は単結晶インゴットWの芯出しを
行なうためのものである。尚、これら第1、第2、第3
チャック68,69,70は不図示の電動モータにて駆動される
ネジ機構によってそのハンドが開閉するのものであっ
て、特に第1チャック68は電動モータにて駆動されるネ
ジ機構によってスイングアーム64の長さ方向に移動可能
である。又、第1、第2チャック68、69には、インゴッ
トWの有無を検知するセンサー及びこれらのハンドに過
大な負荷が生ずるのを防いでインゴットWの損傷を回避
するためのトルクリミッターが設けられている。
而して、前記第1チャック68には本発明に係る自動切断
装置1が一体的に取り付けられている。即ち、該自動切
断装置1は、第1図に詳細に示すように、引き上げられ
た単結晶インゴットWの絞り部Waをクランプするための
絞りクランパー2と、該絞りクランパー2の下方に設け
られる監視用のテレビカメラ3と、該テレビカメラ3の
下方に設けられる絞り切断機4を含んで構成される。
上記絞りクランパー2は、第2図に示すように、軸5,5
を中心に略90°の角度範囲で開閉動する左右一対のクラ
ンプフィンガー6,6と、これらクランプフィンガー6,6を
駆動するためのアクチュエータ7を含んで構成され、ア
クチュエータ7は不図示の制御手段によって遠隔操作さ
れる。又、各クランプフィンガー6の先端内側には単結
晶インゴットWの絞り部Waを把持すべき把持部8が設け
られており、把持部8の絞り部Waに当接する面には耐熱
性の高いテフロン板9が被着されている。
更に、前記監視用テレビカメラ3は単結晶インゴットW
の絞り部Waを遠隔で監視するためのものであって、これ
によって受像された絞り部Waの映像は遠隔に設置された
不図示のモニターテレビに表示される。
又、前記絞り切断機4は、第3図に示すように、軸10を
中心に略90°の角度範囲で水平旋回するカッター11と、
該カッター11を旋回駆動するためのアクチュエータ12を
含んで構成され、カッター11の先部には刃部13が形成さ
れている。そして、該絞り切断機4は不図示の制御手段
によって遠隔操作されてアクチュエータ12が駆動、制御
される。
次に、本発明に係る自動切断装置1の作用を説明する。
単結晶引上装置30によって引き上げられた単結晶インゴ
ットWは、第4図に示すように単結晶搬出装置50の第
1、第2、第3チャック68,69,70によって垂直に支持さ
れてプルチャンバー32から取り出されるが、このとき該
単結晶インゴットWは不図示のワイヤーに吊り下げられ
たままであり、その絞り部Waは種結晶33に連なってい
る。
次に、自動切断装置1の監視用テレビカメラ3によって
映し出される不図示のモニターテレビで切断位置と絞り
切断機4の位置とが合致するよう第1チャック68全体を
上下動させる。そして、絞りクランパー2のアクチュエ
ータ7を駆動して第2図に鎖線にて示すように開状態に
あるクランプフィンガー6,6を軸5,5を中心に略90°水平
旋回させてこれを第2図に実線にて示すように閉じる
と、単結晶インゴットWの絞り部Waがクランクフィンガ
ー6,6の把持部8,8によって把持されてクランプされる。
その後、監視用テレビカメラ3によって不図示のモニタ
ーテレビに映し出される単結晶インゴットWの絞り部Wa
を監視しながら、絞り切断機4のアクチュエータ12を駆
動して第3図の実線位置にあるカッター11を軸10を中心
に鎖線位置まで略90°水平旋回させると、単結晶インゴ
ットWの絞り部Waの最小径部(該部分の直径は約3mm)
にはカッター11の刃部13が当接して該部分に衝撃(剪断
力)が加えられ、脆い絞り部Waは容易に切断されて単結
晶インゴットWは絞り部Waで種結晶33やこれを支持する
不図示のワイヤーから切り離される。そして、切り離さ
れた単結晶インゴットWは搬出装置50によって第4図に
鎖線にて示すように水平に旋回せしめられ、その後不図
示の台車等に移載せしめられる。
以上のように、本実施例では、引き上げられた単結晶イ
ンゴットWの絞り部Waが自動切断装置1によって遠隔で
全自動的に切断されるため、作業者による従来の危険な
作業を廃することができる。
又、単結晶インゴットWの絞り部Waの切断作業を自動化
することによって、単結晶引上装置30の自動化、つまり
結晶原料の投入から単結晶の引き上げを経て単結晶イン
ゴットWの搬出に至る作業の自動化を企図することが可
能となる。
(発明の効果) 以上の説明で明らかな如く、本発明によれば、単結晶引
上装置に対して上下動し、引き上げられた単結晶の上部
を支持するチャック部と、該チャック部に一体的に設け
られた絞りクランパー、絞り切断機及びモニター装置を
含んで単結晶絞り部自動切断装置を構成したため、引き
上げられた単結晶の絞り部を遠隔で全自動的に、且つ安
全に切断することができるとともに、単結晶引上装置の
自動化の実現を企図することができるという効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る自動切断装置の側面図、第2図は
第1図のII−II線断面図、第3図は第1図のIII−III線
断面図、第4図は自動切断装置を備える単結晶引上装置
の側面図である。 1……絞り部自動切断装置、2……絞りクランパー、3
……監視用テレビカメラ、4……絞り切断機、6……ク
ランプフィンガー、7,12……アクチュエータ、11……カ
ッター、13……刃部、30……単結晶引上装置、68……第
1チャック(チャック部)、W……単結晶インゴット、
Wa……絞り部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単結晶引上装置に対して上下動し、引き上
    げられた単結晶の上部を支持するチャック部と、該チャ
    ック部に一体的に設けられた絞りクランパー、絞り切断
    機及びモニター装置を含んで構成されることを特徴とす
    る単結晶引上装置の単結晶絞り部自動切断装置。
  2. 【請求項2】前記絞りクランパーは、略90°の角度範囲
    で水平に開閉動する2本のクランプフィンガーと、該ク
    ランプフィンガーを駆動するためのアクチュエータを含
    んで構成され、遠隔操作されることを特徴とする請求項
    1記載の単結晶引上装置の単結晶絞り部自動切断装置。
  3. 【請求項3】前記絞り切断機は、先部に刃部を有し、略
    90°の角度範囲で水平旋回するカッターと、該カッター
    を駆動するためのアクチュエータを含んで構成され、遠
    隔操作されることを特徴とする請求項1記載の単結晶引
    上装置の単結晶絞り部自動切断装置。
  4. 【請求項4】前記モニター装置は、前記チャック部に取
    り付けられた監視用テレビカメラと、該テレビカメラに
    よって受像された単結晶絞り部の映像を遠隔で表示する
    ためのモニターテレビを含んで構成されることを特徴と
    する請求項1記載の単結晶引上装置の単結晶絞り部自動
    切断装置。
JP2325571A 1990-11-29 1990-11-29 単結晶引上装置の単結晶絞り部自動切断装置 Expired - Lifetime JPH078495B2 (ja)

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