JPH10120486A - Large-bore crucible turnover apparatus - Google Patents

Large-bore crucible turnover apparatus

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Publication number
JPH10120486A
JPH10120486A JP28905396A JP28905396A JPH10120486A JP H10120486 A JPH10120486 A JP H10120486A JP 28905396 A JP28905396 A JP 28905396A JP 28905396 A JP28905396 A JP 28905396A JP H10120486 A JPH10120486 A JP H10120486A
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JP
Japan
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crucible
holding member
mounting table
holding
fixing means
Prior art date
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Pending
Application number
JP28905396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Matsubara
順一 松原
Nobumitsu Takase
伸光 高瀬
Hirotoshi Yamagishi
浩利 山岸
Makoto Kuramoto
誠 蔵本
Tsunehisa Machida
倫久 町田
Yutaka Shiraishi
裕 白石
Kiyotaka Takano
清隆 高野
Akihiro Iida
哲広 飯田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Super Silicon Crystal Research Institute Corp
Original Assignee
Super Silicon Crystal Research Institute Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Super Silicon Crystal Research Institute Corp filed Critical Super Silicon Crystal Research Institute Corp
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Publication of JPH10120486A publication Critical patent/JPH10120486A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a large-bore crucible turnover apparatus that can turn over relatively simply even a larger crucible than conventional ones without fear of contamination of the contents. SOLUTION: This large-bore crucible turnover apparatus comprises a mount base 1 on which a crucible is placed with its opening down, a crucible fixing means that fixes the crucible in contact with the outside surface of the crucible except the middle part of the crucible, a mount base turning means 9 which turns the mount base 1 together with the crucible fixing means, and a mount base lifting means 10 which lifts or lowers the mount base 9 together with the crucible fixing means, the crucible fixing means being further provide with a crucible retaining means that holds the crucible in forced contact with the outside surface of the crucible except the middle part of the outside bottom surface and a lifting means that relatively moves this crucible retaining means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体単結晶製造
に用いられるルツボを反転させるための反転装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reversing device for reversing a crucible used for manufacturing a semiconductor single crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、シリコン単結晶を成長させる
方法として、浮融帯域融解法(FZ法)と、チョクラル
スキー法(CZ法)とが行われている。FZ法は、多結
晶シリコン棒の下端をヒータで加熱して融解し、種結晶
を用いてシリコン単結晶を成長させる方法であり、CZ
法は多結晶シリコン塊又は粒状多結晶シリコンを人手に
より炉内のルツボに装填した後、ルツボ内で融解させ、
種結晶を用いてシリコン単結晶を成長させながら引き上
げる方法である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of growing a silicon single crystal, a floating zone melting method (FZ method) and a Czochralski method (CZ method) have been used. The FZ method is a method in which the lower end of a polycrystalline silicon rod is heated and melted by a heater, and a silicon single crystal is grown using a seed crystal.
The method is to manually load a polycrystalline silicon lump or granular polycrystalline silicon into a crucible in a furnace, then melt in the crucible,
This is a method of pulling up a silicon single crystal while growing it using a seed crystal.

【0003】一般に、半導体デバイスに用いるシリコン
単結晶としては、不純物酸素による機械的強度および熱
処理誘起欠陥における優位性という点からCZ法による
シリコン単結晶(以後、CZシリコンと記す。)が主流
をなしている。
In general, silicon single crystals (hereinafter, referred to as CZ silicon) formed by the CZ method are mainly used as silicon single crystals used for semiconductor devices in terms of mechanical strength due to impurity oxygen and superiority in heat-induced defects. ing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デバイ
スチップはバッチプロセスで製造されるため、製造歩留
等の観点からシリコンウェハの大口径化が常に求められ
ている。そのため、12インチ(約30cm)よりも大
きい16インチ(約40cm)のいわゆる大口径CZシ
リコンの実現の可能性が模索されている。
However, since device chips are manufactured by a batch process, silicon wafers are always required to have a large diameter from the viewpoint of manufacturing yield and the like. Therefore, the possibility of realizing a so-called large-diameter CZ silicon of 16 inches (about 40 cm) larger than 12 inches (about 30 cm) is being explored.

【0005】例えば、16インチ(約40cm)の大口
径CZシリコンを製造する場合、従来の最大口径と言わ
れる12インチ(約30cm)のCZシリコンを製造す
る時と比べて原料の重量が倍以上にもなるため、従来の
石英ルツボでは容積が小さ過ぎ、不適当である。そのた
め、16インチ結晶用の大型の石英ルツボおよび引上炉
を新たに設計・製造して、CZ法により半導体単結晶を
成長させることが検討されている。
For example, when manufacturing a large-diameter CZ silicon of 16 inches (about 40 cm), the weight of the raw material is more than double as compared with the conventional manufacturing of a 12-inch (about 30 cm) CZ silicon which is said to be the maximum diameter. Therefore, the volume of the conventional quartz crucible is too small and is unsuitable. Therefore, it has been studied to newly design and manufacture a large quartz crucible and a pulling furnace for a 16-inch crystal and grow a semiconductor single crystal by the CZ method.

【0006】しかしながら、16インチ結晶用の大型の
石英ルツボおよび引上炉などの従来よりも大型なルツボ
および引上炉を用いる場合、様々な難点が生じる。その
中の1つとして、以下のような難点が挙げられる。
However, when a larger crucible and a pulling furnace such as a large quartz crucible and a pulling furnace for a 16-inch crystal are used, various problems occur. One of them is the following difficulty.

【0007】半導体単結晶の製造に際しては、使用する
石英ルツボの特に内面を十分に洗浄して乾燥させるが、
乾燥工程を終了した時の石英ルツボは内面を下方に伏せ
た状態となっているのが普通である。従って、これを半
導体単結晶製造工程に用いる時には石英ルツボを反転さ
せて開口部を上にした後、黒鉛ルツボに嵌め込む必要が
あるが、16インチ結晶用等の従来よりも大型な石英ル
ツボは極めて重いため、従来のように手作業で反転させ
るのは非常に難しい。また、その様な大型の石英ルツボ
を反転後に石英ルツボを汚さずに黒鉛ルツボに嵌め込む
のは非常に困難である。
In manufacturing a semiconductor single crystal, the inner surface of a quartz crucible to be used, particularly, is sufficiently washed and dried.
When the drying step is completed, the quartz crucible is usually in a state in which the inner surface is turned down. Therefore, when this is used in a semiconductor single crystal manufacturing process, it is necessary to turn the quartz crucible upside down and make the opening upward, and then fit the graphite crucible into the graphite crucible. Due to the extremely heavy weight, it is very difficult to turn over manually as in the past. Also, it is very difficult to fit such a large quartz crucible into a graphite crucible after the reversal without inverting the quartz crucible.

【0008】即ち、従来のCZ法による半導体結晶製造
に用いられている石英ルツボは、手持ちハンドリング可
能な程度の重量であるため、汚染防止様の清浄手袋等を
用いて手作業で反転させることができるが、16インチ
結晶用等の従来よりも大型な石英ルツボはその様な従来
の石英ルツボよりも重いため、手作業で反転させるのは
非常に難しい。仮に反転できたとしても、その後黒鉛ル
ツボに嵌め込む際には石英ルツボの上部分を手で持って
嵌め込むこととなるため、塵や埃が付着して汚染されて
しまう恐れがある。さらに、石英ルツボは脆弱なため、
最悪の場合、石英ルツボ反転のためのハンドリング操作
の時に衝撃がかかり割れてしまうことも考えられる。
That is, since the quartz crucible used for the production of semiconductor crystals by the conventional CZ method has such a weight that it can be handled by hand, it can be turned over manually using clean gloves or the like for preventing contamination. Although it is possible, quartz crucibles larger than conventional crucibles, such as those for 16-inch crystals, are heavier than such conventional quartz crucibles, and it is very difficult to invert them manually. Even if the quartz crucible can be turned over, the upper part of the quartz crucible must be held by hand when it is subsequently fitted into the graphite crucible. In addition, quartz crucibles are fragile,
In the worst case, it is conceivable that an impact may occur during handling operation for inverting the quartz crucible and the quartz crucible may be broken.

【0009】以上のことから本発明では、いわゆる16
インチ結晶用等の従来よりも大型なルツボであっても汚
染の恐れなく、比較的簡単に反転できるルツボの反転装
置を提供することを目的としている。また、本発明は、
例えば、石英ルツボと黒鉛ルツボのような、第1のルツ
ボと、その外側を覆う第2のルツボとの重ね合わせも良
好なルツボの反転装置を提供することを別の目的として
いる。
From the above, in the present invention, the so-called 16
It is an object of the present invention to provide a crucible reversing device that can relatively easily reverse a crucible larger than a conventional crucible for an inch crystal without fear of contamination. Also, the present invention
For example, another object is to provide a crucible reversing device in which a first crucible, such as a quartz crucible and a graphite crucible, and a second crucible that covers the outside of the first crucible can be superposed well.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決すべく請
求項1にかかる発明では、内面を下方に伏せた状態で配
された第1のルツボの上に第2のルツボを内面を下方に
伏せた状態で重ねて載置するための載置台と、該載置台
上の第2のルツボの外底面の中央部を除く部分と接して
第1のルツボと第2のルツボとを載置台に固定する固定
手段と、前記固定手段により前記載置台上に固定される
前記第1と第2のルツボを前記載置台ごと転回させる転
回手段と、該転回手段ごと前記載置台を昇降させる載置
台昇降手段とを備え、前記固定手段は、第2のルツボの
外底面の中央部を除く部分に接して前記載置台との間で
第1のルツボと第2のルツボとを挟持する保持部材と、
該保持部材を載置台に載置される第2のルツボの外面に
対して相対移動させる保持機構とを有していることを特
徴とするものとしている。
In order to solve the above-mentioned problem, according to the first aspect of the present invention, a second crucible is placed on a first crucible arranged in a state where the inner surface is laid down, and a second crucible is placed on the inner surface. A mounting table for stacking and mounting the first crucible and the second crucible on the mounting table in contact with a portion of the second crucible on the mounting table except for a central portion of an outer bottom surface of the mounting table; Fixing means for fixing, turning means for turning the first and second crucibles fixed on the mounting table by the fixing means for each mounting table, and mounting table elevating for raising and lowering the mounting table for each turning means Holding means for holding the first crucible and the second crucible with the mounting table in contact with a portion other than the center of the outer bottom surface of the second crucible,
A holding mechanism for moving the holding member relative to the outer surface of the second crucible mounted on the mounting table.

【0011】即ち、請求項1の発明の大口径ルツボ反転
装置は、第1のルツボを載置するための載置台を備えて
おり、この載置台は、内面を下方に伏せた状態の第1の
ルツボを載置するのに適した大きさとなっている。尚、
本発明において第1のルツボとは、例えば、石英のよう
な多結晶半導体原料を溶融するために適した材質で製造
されたルツボであり、第2のルツボは、例えば、黒鉛の
ような第1のルツボを保護するのに適した材質で製造さ
れたルツボである。勿論、本発明の第1のルツボおよび
第2のルツボの材質はこれらに限定されるものではな
い。
That is, the large-diameter crucible reversing device according to the first aspect of the present invention includes a mounting table on which the first crucible is mounted, and the mounting table has a first surface with its inner surface turned down. The size is suitable for placing a crucible. still,
In the present invention, the first crucible is, for example, a crucible made of a material suitable for melting a polycrystalline semiconductor material such as quartz, and the second crucible is a first crucible such as graphite. This is a crucible made of a material suitable for protecting the crucible. Of course, the materials of the first crucible and the second crucible of the present invention are not limited to these.

【0012】また、この載置台の第1のルツボを載置す
る箇所に、図2に示したような第1のルツボの開口端と
同じサイズの溝1aを形成させると、第1のルツボがず
れないので好ましい。この場合、断面が凹型のガイドリ
ングを取り外し可能に設ける構成とすれば、このガイド
リングを取り外して洗浄できるので、例えば、洗浄後の
第1のルツボを載置した場合に溝に溜った汚れにより第
1のルツボが汚染される恐れがない。この様なガイドリ
ングは、例えば、テフロン等洗浄後の第1のルツボを汚
染しない材質より形成すると良い。勿論、このガイドリ
ングの大きさを変えれば、第1のルツボの大きさに応じ
て載置台を取り替える等の面倒がなく好ましい。
Further, when a groove 1a having the same size as the opening end of the first crucible as shown in FIG. 2 is formed at the place where the first crucible is mounted on the mounting table, the first crucible is formed. It is preferable because it does not shift. In this case, if a guide ring having a concave cross section is provided so as to be detachable, the guide ring can be removed and washed. For example, when the first crucible after washing is placed on the crucible, dirt accumulated in the groove may occur. There is no risk of the first crucible being contaminated. Such a guide ring may be formed of, for example, a material that does not contaminate the first crucible after cleaning, such as Teflon. Of course, if the size of the guide ring is changed, it is preferable because there is no trouble such as replacing the mounting table according to the size of the first crucible.

【0013】さらに、請求項1の発明の大口径ルツボ反
転装置は、載置台との間で第1のルツボを第2のルツボ
に嵌め込んだもの(これを単にルツボと記す。以後、明
細書中の単に「ルツボ」と記したものは第1のルツボを
第2のルツボに嵌め込んだものを示している。)を強固
に固定する固定手段を備えている。
Further, the large-diameter crucible reversing device according to the first aspect of the present invention is a device in which a first crucible is fitted into a second crucible between a mounting table and the second crucible (hereinafter simply referred to as a crucible. A simple crucible in the figure indicates a first crucible fitted into a second crucible.) The fixing device has a fixing means for firmly fixing the first crucible.

【0014】この固定手段は、第2のルツボの外底面の
中央部を除く部分に接して前記載置台との間で第1のル
ツボと第2のルツボとを挟持する保持部材と、該保持部
材を載置台に載置される第2のルツボの外面に対して相
対移動させる保持機構とを有している。尚、保持部材と
第2のルツボとの間にゴムシートや軟質プラスチツクシ
ート等の衝撃吸収材を配置すれば、ルツボが保持部材と
載置台との間でずれたり、保持部材がルツボを載置台に
押え付けた時に余分にかかる力によりルツボが割れたり
するのを防止できるので好ましい。
The fixing means includes a holding member for holding the first crucible and the second crucible between the mounting table and the second crucible in contact with a portion other than the center of the outer bottom surface of the second crucible; A holding mechanism for moving the member relative to the outer surface of the second crucible mounted on the mounting table. If a shock absorbing material such as a rubber sheet or a soft plastic sheet is disposed between the holding member and the second crucible, the crucible may be displaced between the holding member and the mounting table, or the holding member may move the crucible to the mounting table. This is preferable because it is possible to prevent the crucible from being cracked by an extra force applied when pressed against the crucible.

【0015】保持部材は、第2のルツボの外底面の中央
を除いた外面に接する位置に配された時に、第2のルツ
ボの外面と整合する形状を持つものである。即ち、本発
明の装置がルツボの開口を上にした後、台車等のような
ルツボを搬送する搬送装置の保持部分が第2のルツボの
外底面の中央に係合するため、本発明の保持部材はその
際の係合を阻止しないように搬送装置の保持部分が第2
のルツボと係合する領域以外に接してルツボを載置台と
の間に固定するものとしている。
The holding member has a shape that matches the outer surface of the second crucible when the holding member is disposed at a position in contact with the outer surface except for the center of the outer bottom surface of the second crucible. That is, after the apparatus of the present invention raises the opening of the crucible, the holding portion of the transfer device for transferring the crucible such as a trolley engages with the center of the outer bottom surface of the second crucible. The member is provided with a second holding portion of the transfer device so as not to prevent the engagement at that time.
The crucible is fixed to the mounting table in contact with a region other than the region where the crucible is engaged.

【0016】好ましくは、第2のルツボの外面領域のう
ち、台車等の搬送装置の保持部分と第2のルツボとが係
合する部分と、搬送装置が第2のルツボと係合した状態
で移動した時に搬送装置の保持部分が通る部分とを除い
た第2のルツボの外面領域に整合する形状とすると良
い。
Preferably, of the outer surface area of the second crucible, a portion where the holding portion of the transfer device such as a trolley and the second crucible are engaged, and a state where the transfer device is engaged with the second crucible. It is preferable that the shape be adjusted to the outer surface area of the second crucible excluding the portion through which the holding portion of the transfer device passes when moved.

【0017】この様な保持部材としては、第2のルツボ
の外面と部分的に整合する対称的な二つの曲面部材を対
向配置し、これらの二つの曲面部材が第2のルツボの外
面を押えてルツボを載置台との間で固定する構成のもの
が挙げられる。
As such a holding member, two symmetrical curved surface members which partially match the outer surface of the second crucible are arranged to face each other, and these two curved surface members hold down the outer surface of the second crucible. One in which the crucible is fixed to a mounting table is exemplified.

【0018】例えば、図3で示したように、二つの曲面
部材がルツボが固定した時に、ルツボと接面する部分
が、台車等の保持部分が第2のルツボと係合する領域及
びこの保持部分を通すための領域以外となるような、部
分的に第2のルツボの外面を覆う構成としたものが挙げ
られる。
For example, as shown in FIG. 3, when the two curved surface members are fixed to the crucible, a portion that comes into contact with the crucible is a region where a holding portion such as a bogie is engaged with the second crucible and the holding portion. There is a configuration in which the outer surface of the second crucible is partially covered so as to be outside the region for passing the portion.

【0019】また、別の構成として、二つの曲面部材が
ルツボが固定した時に、台車等の保持部分が第2のルツ
ボと係合する領域以外の全側面領域を覆う構成としたも
の等が挙げられる。この場合、転回されてその開口が上
となったルツボに台車等の保持部分が係合すると、昇降
機構が二つの曲面部材を降下させてルツボに対する押さ
え付けを解除すると共に、二つの曲面部材がそれぞれ回
動して左右に分かれ、ルツボとの接触を解除する構成と
すると、台車等の保持部分が二つの曲面部材に邪魔され
ずにルツボを保持したまま移動できるので好ましい。勿
論、前者の構成の曲面部材も同様に、二つの曲面部材が
それぞれ左右に分かれる構成としても良く、本発明はこ
れらの構成に限られるものではない。
Further, as another configuration, when the two curved surface members are fixed to the crucible, the holding portion of the bogie or the like covers the entire side surface region other than the region engaged with the second crucible. Can be In this case, when the holding portion of the bogie or the like is engaged with the crucible whose opening is turned upside down, the lifting mechanism lowers the two curved members to release the pressing on the crucible, and the two curved members are It is preferable to rotate and divide each side and release the contact with the crucible, because the holding portion such as the carriage can move while holding the crucible without being hindered by the two curved surface members. Of course, similarly, the curved surface member having the former configuration may have a configuration in which the two curved surface members are divided into right and left, respectively, and the present invention is not limited to these configurations.

【0020】また、保持機構は、その様な保持部材を載
置台上の第2のルツボの外面に対して相対移動させるこ
とにより、保持部材を固定状態と解放状態とにするもの
である。即ち、保持機構が載置台上の第2のルツボの外
面に対して離れるように保持部材を移動させる場合は、
ルツボに対する固定が解かれるため保持部材は解放状態
となり、逆に、載置台上の第2のルツボの外面に対して
接するように保持部材を移動させる場合は、ルツボを載
置台上に固定するため固定状態となる。
The holding mechanism moves the holding member relative to the outer surface of the second crucible on the mounting table, thereby setting the holding member between a fixed state and a released state. That is, when the holding mechanism moves the holding member so as to move away from the outer surface of the second crucible on the mounting table,
Since the fixing to the crucible is released, the holding member is released, and conversely, when the holding member is moved so as to be in contact with the outer surface of the second crucible on the mounting table, the crucible is fixed on the mounting table. It becomes a fixed state.

【0021】この様な保持機構としては、保持部材を載
置台に対して昇降移動させる昇降機構が挙げられる。こ
の昇降機構は、保持部材を昇降させて保持部材を第2の
ルツボの外面に接した高さ位置に固定する。即ち、ルツ
ボに対する押え付け力は、昇降機構により決定される保
持部材の位置により調整することができる。
An example of such a holding mechanism is an elevating mechanism that moves the holding member up and down with respect to the mounting table. This elevating mechanism raises and lowers the holding member and fixes the holding member at a height position in contact with the outer surface of the second crucible. That is, the pressing force against the crucible can be adjusted by the position of the holding member determined by the elevating mechanism.

【0022】また、別の構成のものとしては、保持部材
をルツボに対して離れるように転回させる転回機構や、
保持部材をルツボに対して揺動させる揺動機構等が挙げ
られる。勿論、本発明はその様なものに限定されるもの
ではない。
Further, as another structure, a turning mechanism for turning the holding member away from the crucible,
A rocking mechanism for rocking the holding member with respect to the crucible may be used. Of course, the present invention is not limited to such.

【0023】更に、保持機構は、載置台が転回されてル
ツボの開口部が上となり、ルツボを受け取る装置の保持
部分にルツボが保持されると、保持部材を第2のルツボ
から離反させてその後の受け渡し等の作業に邪魔になら
ない配置としている。
Further, when the mounting table is turned upside down and the opening of the crucible is turned upward and the crucible is held by the holding portion of the device for receiving the crucible, the holding mechanism separates the holding member from the second crucible. It is arranged so as not to obstruct the work such as handing over.

【0024】本発明の大口径ルツボ反転装置は、この様
な保持部材により載置台との間でルツボを挟持している
ため、ルツボが載置台上でずれにくく、載置台がどのよ
うな角度になっても第1のルツボと第2のルツボとを重
ねた状態でしっかりと載置台に固定できる。そのため、
第1のルツボが第2のルツボに対して斜めになるなどの
不都合が生じず常に良好な配置関係とすることができ
る。
In the large-diameter crucible reversing device of the present invention, since the crucible is held between the mounting table and the holding table by such a holding member, the crucible is hardly displaced on the mounting table, and Even after that, the first crucible and the second crucible can be firmly fixed to the mounting table in a state of being overlapped. for that reason,
A favorable arrangement relationship can always be achieved without inconvenience such as the first crucible being inclined with respect to the second crucible.

【0025】また、保持部材は、転回されてその開口が
上となったルツボを受け取って搬送する台車等に対して
邪魔にならないように構成されているため、本発明の装
置からルツボを搬送する台車等の装置へのルツボの受け
渡しが容易であるという利点もある。
Further, since the holding member is configured so as not to interfere with the cart or the like that receives and transports the crucible whose opening is turned upside down, the crucible is transported from the apparatus of the present invention. There is also an advantage that the crucible can be easily transferred to a device such as a bogie.

【0026】また、保持部材をルツボに対して相対移動
させる保持機構は、電動モータ等の簡単な駆動装置で構
成されており、その作動により保持部材の位置を決定し
ている。
The holding mechanism for moving the holding member relative to the crucible is composed of a simple drive device such as an electric motor, and the operation determines the position of the holding member.

【0027】例えば、昇降状態を制御するためのボタン
やレバー等を設け、保持部材の位置とルツボ外面との間
の距離を目測により図ると同時にボタンやレバー等を制
御して保持部材の位置を決定する構成としても良いし、
距離センサ等を保持部材に取り付けて第2のルツボの外
底面までの距離を距離センサを用いて計測し、得られた
計測値に基づいて保持機構が保持部材を昇降させるよう
な構成としても良い。
For example, a button or a lever for controlling the elevating state is provided, and the distance between the position of the holding member and the outer surface of the crucible is measured by eye, and at the same time, the position of the holding member is controlled by controlling the button or the lever. It may be a configuration that determines
A configuration may be adopted in which a distance sensor or the like is attached to the holding member, the distance to the outer bottom surface of the second crucible is measured using the distance sensor, and the holding mechanism moves the holding member up and down based on the obtained measurement value. .

【0028】更に、この大口径ルツボ反転装置は、載置
台を転回させる転回手段を備えている。この転回手段
は、手動により転回可能に構成してもよいし、モータ等
の駆動機構により転回する構成としても良い。また、こ
の転回手段は、載置台を360度に亙って転回させるよ
うにしてもよいが、180度までしか転回できないよう
な載置台とすれば、台車等のルツボを受け取る装置にル
ツボを受け渡す時にルツボが斜めになりにくくなるので
好ましい。
Further, the large diameter crucible reversing device is provided with a turning means for turning the mounting table. The turning means may be configured to be able to be turned manually, or may be configured to be turned by a driving mechanism such as a motor. The turning means may turn the mounting table over 360 degrees. However, if the mounting table can be turned only up to 180 degrees, the crucible is received by a device such as a truck that receives the crucible. This is preferable because the crucible is less likely to be inclined when handing.

【0029】また、この大口径ルツボ反転装置は、ルツ
ボを保持した固定手段と載置台を転回手段ごと昇降させ
る昇降手段とを備えており、この昇降手段は、油圧や空
気圧等を利用したシリンダ装置や、リンク装置や、モー
タ等を利用した歯車装置等により構成されている。
The large-diameter crucible reversing device includes fixing means for holding the crucible and elevating means for elevating and lowering the mounting table together with the turning means, and the elevating means comprises a cylinder device utilizing hydraulic pressure, air pressure or the like. , A link device, a gear device using a motor, or the like.

【0030】昇降手段は、例えば、第1のルツボと第2
のルツボを載置台上に載置する際には、一番低い位置に
載置台を下降させて載置しやすくしたり、転回手段が載
置台を180度転回させルツボの開口部を上にした際に
は、ルツボが所定の位置に配置されるようにその高さ位
置を調節している。この昇降手段の昇降速度の制御は、
作業者がボタンやレバー等により制御する構成としても
良いし、コンピュータ等を用いて自動制御する構成とし
ても良い。
The elevating means includes, for example, a first crucible and a second crucible.
When mounting the crucible on the mounting table, the mounting table was lowered to the lowest position to facilitate mounting, or the turning means turned the mounting table 180 degrees and the opening of the crucible was turned upward. At that time, the height position is adjusted so that the crucible is arranged at a predetermined position. Control of the lifting speed of this lifting means
The configuration may be such that the operator can control with a button or a lever or the like, or may be configured to perform automatic control using a computer or the like.

【0031】また、本発明の大口径ルツボ反転装置にお
いて、載置台の転回と高さ位置の調節はそれぞれ転回手
段と昇降手段により可能とされているが、これらをの作
動を制御する制御手段を設けても良い。
In the large-diameter crucible reversing device according to the present invention, the turning of the mounting table and the adjustment of the height position are enabled by the turning means and the elevating means, respectively. May be provided.

【0032】即ち、ルツボの受け渡しは台車等のような
ルツボを受け取る装置により行うが、受け取る装置の保
持部分がとどく高さ位置を予めこの制御手段に設定して
おき、載置台が転回されると設定された高さ位置となる
ように自動的に制御する構成とれば、載置台が転回され
た時に載置台の位置が低すぎたために他の装置や人に衝
突する等の事故を防ぐことができるので、安全性の高い
ものとすることができる。
That is, the crucible is delivered by a crucible receiving device such as a trolley or the like, and the height of the holding portion of the receiving device is set in this control means in advance, and when the mounting table is turned, If the configuration is such that the control is automatically performed to the set height position, it is possible to prevent accidents such as collision with other devices or people due to the position of the mounting table being too low when the mounting table is turned. As a result, it is possible to achieve a high security.

【0033】勿論、転回されたルツボの高さ位置をルツ
ボを受け取る装置の保持部材にとって常に適切な位置に
制御することができるので、ルツボの高さ位置を作業者
が目測で制御する場合よりも正確に調整できるため、迅
速なルツボの受け渡しが可能である。
Of course, the height position of the crucible that has been turned can always be controlled to an appropriate position for the holding member of the device for receiving the crucible, so that the height position of the crucible is controlled by the operator by eye. Accurate adjustment enables quick crucible delivery.

【0034】また、請求項2にかかる発明では、請求項
1に記載の大口径ルツボ反転装置において、前記固定手
段は、第2のルツボの外面から離反させる方向に前記保
持部材を転回させる転回機構を有することを特徴とする
ものとしている。
According to a second aspect of the present invention, in the large diameter crucible reversing device according to the first aspect, the fixing means rotates the holding member in a direction in which the holding member is separated from an outer surface of the second crucible. It is characterized by having.

【0035】即ち、大口径ルツボ反転装置がルツボを受
け取る装置にルツボを渡す際に、第2のルツボの外面と
接してルツボを保持する保持部材が、ルツボの受け渡し
に邪魔となる恐れがあるため、本発明のルツボ反転装置
には、保持部材を転回させる転回機構を固定手段に設け
ている。この転回機構により保持部材が第2のルツボの
外面から離れる方向に転回されて、ルツボの受け渡しに
邪魔とならない位置に配置されるので常に良好なルツボ
の受け渡し作業を行うことができる。
That is, when the large-diameter crucible reversing device passes the crucible to the device that receives the crucible, the holding member that contacts the outer surface of the second crucible and holds the crucible may hinder the delivery of the crucible. In the crucible reversing device of the present invention, a turning mechanism for turning the holding member is provided in the fixing means. With this turning mechanism, the holding member is turned in a direction away from the outer surface of the second crucible, and is disposed at a position that does not hinder the delivery of the crucible, so that a good crucible delivery operation can always be performed.

【0036】尚、このような転回手段の構成として、例
えば、中央部に開口を有し保持部材のシャフトを通り抜
けさせるための切込みを有する一枚の板状の保持部材を
第2のルツボの外面から離れる方向に転回するものや、
第2のルツボの外面と整合する対称的な二つの曲面部材
を互いのルツボから離れる方向にそれぞれ回動させるも
の等が挙げられる。
As a structure of such a turning means, for example, a single plate-shaped holding member having an opening at the center and having a cutout for passing through the shaft of the holding member is provided on the outer surface of the second crucible. Things that turn away from you,
An example is one in which two symmetric curved surface members that are aligned with the outer surface of the second crucible are respectively rotated in directions away from each other.

【0037】さらに、請求項3にかかる発明では、請求
項1に記載の大口径ルツボ反転装置において、前記固定
手段は、第2のルツボの外面から離反させる方向に前記
保持部材を平行移動させる平行移動機構を有することを
特徴とするものとしている。
Further, in the invention according to claim 3, in the large-diameter crucible reversing device according to claim 1, the fixing means moves the holding member in parallel in a direction in which the holding member moves away from the outer surface of the second crucible. It has a moving mechanism.

【0038】この場合、平行移動機構が、中央部に開口
を有し保持部材のシャフトを通り抜けさせるための切込
みを有する一枚の板状の保持部材を第2のルツボの外面
から離れる方向に平行移動させる構成とすることが挙げ
られる。
In this case, the parallel moving mechanism moves a single plate-like holding member having an opening at the center portion and having a cut for passing through the shaft of the holding member in a direction away from the outer surface of the second crucible. There is a configuration in which it is moved.

【0039】即ち、載置台が転回されてルツボの開口部
が上となり、ルツボを受け取る装置の保持部分にルツボ
が保持されると、固定手段に設けられた昇降機構により
保持部材が第2のルツボから離される。その後、この平
行移動機構により第2のルツボの外面から離れる方向に
保持部材を移動させてルツボを受け取る装置のシャフト
部分が上述の切込みを通るようにれすば、保持部材がル
ツボの受け渡しに邪魔とならないので常に良好なルツボ
の受け渡し作業を行うことができる。
That is, when the mounting table is turned and the opening of the crucible is turned upward, and the crucible is held in the holding portion of the device for receiving the crucible, the holding member is moved to the second crucible by the elevating mechanism provided in the fixing means. Separated from Thereafter, the holding member is moved by the parallel moving mechanism in a direction away from the outer surface of the second crucible so that the shaft portion of the device for receiving the crucible passes through the above-mentioned cut, so that the holding member hinders the delivery of the crucible. Therefore, good crucible delivery work can always be performed.

【0040】また、請求項4にかかる発明では、請求項
1〜3のいずれかに記載の大口径ルツボ反転装置におい
て、前記保持部材の相対移動時に第2のルツボ外面に設
けられる取り外し可能な目印部材と、該目印部材を検知
してその位置情報を出力する検知手段と、前記検知手段
からの出力に基づいて前記固定手段を制御し、前記保持
部材を第2のルツボの外面の予め定めた位置に定位させ
る制御手段と、を更に備えていることを特徴とするもの
としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the large diameter crucible reversing device according to any one of the first to third aspects, a removable mark provided on an outer surface of the second crucible when the holding member is relatively moved. A member, detecting means for detecting the mark member and outputting the position information thereof, and controlling the fixing means based on an output from the detecting means, wherein the holding member is a predetermined member on the outer surface of the second crucible. And control means for localizing the position.

【0041】即ち、保持部材の相対移動時に目印部材を
第2のルツボの外面に設け、この目印部材の位置を検知
手段により検知する構成とすれば、より正確にルツボと
保持部材との位置関係を検出することができる。この目
印部材は、取り外し可能に構成されているため、その後
の原料の溶融及びバルク引上工程に移る前に取り外すと
よい。
That is, when the mark member is provided on the outer surface of the second crucible when the holding member is relatively moved and the position of the mark member is detected by the detecting means, the positional relationship between the crucible and the holding member can be more accurately determined. Can be detected. Since this mark member is configured to be removable, it is preferable to remove the mark member before moving to the subsequent raw material melting and bulk lifting processes.

【0042】その様な目印部材の構成としては、ねじ込
み式のものや第2のルツボの特定部分と係合するもの等
が挙げられる。前者の場合は、第2のルツボに螺合する
こととなり、後者の場合は、第2のルツボの特定部分を
加工することとなるが、第2のルツボに対するその様な
加工は、その後の原料の溶融及びバルク引上工程におい
て支障とならない程度であれば構わない。勿論、本発明
の目印部材は第2のルツボの側面から取り外し可能に構
成されているものであればこれらに限定されない。
The structure of such a mark member includes a screw-in type and a member that engages with a specific portion of the second crucible. In the former case, the second crucible will be screwed. In the latter case, a specific portion of the second crucible will be processed. It does not matter as long as it does not hinder the melting and bulk pulling processes. Of course, the mark member of the present invention is not limited to these as long as it is configured to be removable from the side surface of the second crucible.

【0043】また、検知手段により得られた検出値は制
御手段に出力され、この制御手段が入力された検出に基
づいて前記固定手段の保持機構と転回機構(又は保持機
構と平行移動機構)とを制御し、保持部材を予め定めた
第2のルツボの外面位置に正確に配置させている。
The detection value obtained by the detection means is output to the control means. Based on the detection input by the control means, the holding mechanism and the turning mechanism (or the holding mechanism and the parallel moving mechanism) of the fixing means are used. , And the holding member is accurately arranged at a predetermined outer surface position of the second crucible.

【0044】これにより、ルツボが保持手段により載置
台との間で保持された際に、保持力が弱すぎてルツボの
位置がずれてしまったり、逆に強すぎて応力がかかりル
ツボが割れてしまったり等の問題の発生を防ぐことがで
きる。この構成は、特に、第2のルツボの外面と整合す
る対称的な二つの曲面部材により底面部中央部分を除く
外面を覆う場合に、常に保持部材を第2のルツボの外面
との整合位置に配置できるので有効である。
Accordingly, when the crucible is held between the mounting table and the mounting table by the holding means, the holding force is too weak and the position of the crucible is shifted, or conversely, the crucible is too strong and stress is applied to break the crucible. It is possible to prevent the occurrence of a problem, such as being lost. In particular, when the outer surface except for the central portion of the bottom portion is covered by two symmetric curved members which are aligned with the outer surface of the second crucible, the holding member is always located at the alignment position with the outer surface of the second crucible. It is effective because it can be placed.

【0045】この様な目印部材および検知手段の組み合
わせとしては、鏡等の反射板と、この反射板に光を照射
して反射板により反射された光を測定する光センサや、
金属板とこの金属板を検知する金属探知センサ等が挙げ
られる。
As a combination of such a mark member and detecting means, a reflector such as a mirror, an optical sensor for irradiating the reflector with light and measuring the light reflected by the reflector,
Examples include a metal plate and a metal detection sensor for detecting the metal plate.

【0046】具体的な一構成例としては、反射鏡をルツ
ボの外底部中央に取り付け、光センサを保持部材の間の
対応する位置に配置する構成が考えられる。この場合、
光センサを移動可能に構成することでルツボの受け渡し
の際にも光センサが邪魔にならずに済むので好ましい。
尚、言うまでもないが、本発明ではこの構成に限定され
るものではない。
As a specific configuration example, a configuration in which a reflecting mirror is attached to the center of the outer bottom of the crucible and the optical sensor is disposed at a corresponding position between the holding members can be considered. in this case,
It is preferable that the optical sensor is movable so that the optical sensor does not become an obstacle even when the crucible is transferred.
Needless to say, the present invention is not limited to this configuration.

【0047】また、請求項5の発明は、請求項1〜3の
いずれかに記載の大口径ルツボ反転装置において、前記
固定手段は、前記保持部材と保持機構との間に設けら
れ、前記保持部材が第2のルツボと接した時に、前記保
持部材が第1のルツボと第2のルツボとに掛ける荷重を
検知する荷重センサと、該荷重センサからの出力に基づ
いて、前記保持部材が予め定めた押え付け力で第2のル
ツボと接するように前記保持部材の高さ位置を制御する
制御手段とを更に備えているものとしている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the large diameter crucible reversing device according to any one of the first to third aspects, the fixing means is provided between the holding member and a holding mechanism, and When the member comes into contact with the second crucible, a load sensor that detects a load applied to the first crucible and the second crucible by the holding member, and based on an output from the load sensor, the holding member And a control means for controlling a height position of the holding member so as to come into contact with the second crucible with a predetermined pressing force.

【0048】即ち、本発明では、保持部材が第1のルツ
ボと第2のルツボとに掛ける荷重を荷重センサにより検
知し、得られた結果に基づいて保持機構による保持部材
の高さ位置を制御するものとしている。
That is, in the present invention, the load applied to the first crucible and the second crucible by the holding member is detected by the load sensor, and the height position of the holding member by the holding mechanism is controlled based on the obtained result. Shall do.

【0049】これにより、ルツボが保持手段により載置
台との間で保持された際に、保持力が弱すぎてルツボの
位置がずれてしまったり、逆に強すぎて応力がかかりル
ツボが割れてしまう等の問題の発生を防ぐことができ
る。
Thus, when the crucible is held by the holding means between the crucible and the mounting table, the holding force is too weak to shift the position of the crucible. It is possible to prevent the occurrence of a problem such as an error.

【0050】また、請求項6の発明は、請求項1〜5の
いずれかに記載の大口径ルツボ反転装置において、前記
第1のルツボは石英ルツボであり、前記第2のルツボは
黒鉛ルツボであるものとしている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the large diameter crucible reversing device according to any one of the first to fifth aspects, the first crucible is a quartz crucible, and the second crucible is a graphite crucible. It is assumed that there is.

【0051】即ち、本発明では、第1のルツボを多結晶
半導体原料を溶融するために適した材質である石英ルツ
ボとしている。また、第2のルツボを石英ルツボの保護
およびヒーティングに適した材質である黒鉛ルツボとし
ている。これにより、従来使われている材質をそのまま
利用できるという利点を有している。
That is, in the present invention, the first crucible is a quartz crucible which is a material suitable for melting the polycrystalline semiconductor raw material. Further, the second crucible is a graphite crucible which is a material suitable for protection and heating of the quartz crucible. This has the advantage that the conventionally used material can be used as it is.

【0052】尚、以上述べた本発明の大口径ルツボ反転
装置に、すべての手段の作動を制御する制御手段を設
け、固定手段の昇降状態や、受け取る装置の保持部分の
とどく高さ位置等の必要な情報を予めこの制御手段に設
定しておけば、転回されたルツボの高さ位置をルツボを
受け取る装置の保持部材にとって常に適切な位置に制御
することができる。そのため、ルツボの高さ位置を作業
者が目測で制御する場合よりも正確に調整できる。従っ
て、迅速なルツボの受け渡しが可能であり、また装置を
安全性の高いものとすることも可能である。
The large-diameter crucible reversing device according to the present invention described above is provided with control means for controlling the operation of all means, such as the elevating state of the fixing means and the height position of the holding portion of the receiving device. If necessary information is set in advance in this control means, the height position of the crucible that has been turned can always be controlled to an appropriate position for the holding member of the device that receives the crucible. Therefore, the height position of the crucible can be adjusted more accurately than when the operator controls the height position by eye measurement. Therefore, the crucible can be quickly delivered and the device can be made highly secure.

【0053】また、以上説明したすべての発明は、特に
手作業で反転させるのは非常に難しい大きなサイズのル
ツボ、具体的には、直径約1〜1.2m、高さ0.6〜
0.8m以上の大きさを有するルツボを反転させるのに
最も適している。
In addition, all the inventions described above are particularly large crucibles which are very difficult to be turned over by hand, specifically, a diameter of about 1 to 1.2 m and a height of 0.6 to 0.6 m.
It is most suitable for inverting a crucible having a size of 0.8 m or more.

【0054】更に、本発明を洗浄後のルツボの反転のた
めに用いれば、洗浄後に行われる原料装填工程やバルク
引上工程等の最も塵や埃に気を使う工程の前にルツボが
汚染されることが防げるので好ましい。
Further, if the present invention is used for reversing a crucible after cleaning, the crucible may be contaminated before a step of paying the most attention to dust such as a raw material loading step and a bulk pulling step performed after cleaning. This is preferable because it can prevent the

【0055】[0055]

【実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1、図2
及び図3に示して詳細に説明するが、勿論、本発明はこ
の実施形態のみに限定されるものではない。
1 and 2 show an embodiment of the present invention.
And it demonstrates in detail with reference to FIG. 3, However, Of course, this invention is not limited only to this embodiment.

【0056】図1は、本発明の大口径ルツボ反転装置を
簡単に示した概略説明図である。この図では、ルツボを
載置する載置台1上に第1のルツボである石英ルツボ1
4を内面を下方に伏せた状態にして配置した後、第2の
ルツボであるカーボンルツボ15を石英ルツボ14に被
せて配置している。そして、カーボンルツボ15の外底
面の中央部には、目印部材として反射鏡2が設けられて
いる。
FIG. 1 is a schematic explanatory view simply showing a large-diameter crucible reversing device according to the present invention. In this figure, a quartz crucible 1 serving as a first crucible is placed on a mounting table 1 on which a crucible is placed.
After arranging 4 with its inner surface face down, carbon crucible 15 as a second crucible is placed over quartz crucible 14. In the center of the outer bottom surface of the carbon crucible 15, a reflecting mirror 2 is provided as a mark member.

【0057】この載置台1には、図2に示したような溝
1aが設けられている。この溝1aはテフロンリング1
b、1cにより形成され、ルツボの開口端と同じサイズ
となっている。載置台1上の石英ルツボ14はこの溝1
aに嵌められるため、この溝1aがストッパーの役割を
果たし、転回中にルツボが載置台1からずれるのを防止
している。また、石英ルツボ14とカーボンルツボ15
とがずれるのも防止している。
The mounting table 1 is provided with a groove 1a as shown in FIG. This groove 1a is a Teflon ring 1
b, 1c, and has the same size as the open end of the crucible. The quartz crucible 14 on the mounting table 1
The groove 1a plays a role of a stopper because it is fitted to the a, and prevents the crucible from being displaced from the mounting table 1 during turning. Also, a quartz crucible 14 and a carbon crucible 15
It also prevents deviation.

【0058】また、この載置台1には、図1に示したよ
うな垂直なポール3が立てられており、このポール3に
はルツボ固定手段が設けられている。ここで、図3にこ
の実施形態のルツボの固定手段の上面図を示して簡単に
説明する。
Further, a vertical pole 3 as shown in FIG. 1 is erected on the mounting table 1, and the pole 3 is provided with a crucible fixing means. Here, FIG. 3 shows a top view of the crucible fixing means of this embodiment, and will be briefly described.

【0059】図3に示したように、この実施形態でのル
ツボの固定手段は、ポール3に設けられたウォーム(図
示せず)と噛合して昇降可能に構成された歯車装置4
(保持機構)と、歯車装置4にバー5を介して連結され
た保持部材である一対の曲面部材6a、6bとにより構
成されている。
As shown in FIG. 3, the crucible fixing means in this embodiment is a gear device 4 which is configured to mesh with a worm (not shown) provided on the pole 3 so as to be able to move up and down.
(Holding mechanism) and a pair of curved surface members 6a and 6b, which are holding members connected to the gear device 4 via the bar 5.

【0060】更に、バー5には、バー5に対して回動可
能に連結されたL字形バー7aと、このL字形バー7a
により保持され、カーボンルツボ15に設けられた反射
鏡2に光を照射して、反射された光によりカーボンルツ
ボ15と曲面部材6a、6bとの相対位置を検知する距
離センサ7とが設けられている。尚、図示はしていない
が曲面部材6a、6bとカーボンルツボ15との間に
は、衝撃吸収材である軟質プラスチツクシートが配置さ
れている。
The bar 5 further includes an L-shaped bar 7a rotatably connected to the bar 5, and an L-shaped bar 7a.
And a distance sensor 7 for irradiating the reflecting mirror 2 provided on the carbon crucible 15 with light and detecting the relative position between the carbon crucible 15 and the curved surface members 6a and 6b based on the reflected light. I have. Although not shown, a soft plastic sheet as a shock absorbing material is arranged between the curved members 6a and 6b and the carbon crucible 15.

【0061】歯車装置4は、水平方向(矢印A)に回動
可能に構成されると共に、垂直方向(図1の矢印B)に
移動可能に構成され、その作動状態は後述する制御装置
8により制御されている。
The gear unit 4 is configured to be rotatable in the horizontal direction (arrow A) and to be movable in the vertical direction (arrow B in FIG. 1). Is controlled.

【0062】また、図1にも示したように、バー5は、
歯車装置4と一体に設けられたモータ(図示せず)によ
り矢印D方向に伸縮可能に構成され、その作動状態は後
述する制御装置8により制御されている。
As shown in FIG. 1, the bar 5
A motor (not shown) provided integrally with the gear device 4 is configured to be able to expand and contract in the direction of arrow D, and its operation state is controlled by a control device 8 described later.

【0063】更に、L字形バー7aは、矢印E方向に倒
立可能に構成されており、L字形バー7aが倒された時
にL字形バー7aの一端部に取り付けられた距離センサ
7がカーボンルツボ15の中心に配置される構成となっ
ている。そして、この距離センサ7の作動状態は後述す
る制御装置8により制御されている。
Further, the L-shaped bar 7a is configured to be able to be inverted in the direction of arrow E, and when the L-shaped bar 7a is tilted, the distance sensor 7 attached to one end of the L-shaped bar 7a is connected to the carbon crucible 15. Is arranged at the center of the. The operating state of the distance sensor 7 is controlled by a control device 8 described later.

【0064】制御装置8は、ルツボ(石英ルツボ14と
カーボンルツボ15)が載置台1に載置されると、L字
形バー7aを倒してセンサ7をカーボンルツボ15の外
底面と対面させる。センサ7は、カーボンルツボ15の
外底面に対して光を照射し、カーボンルツボ15の外底
面の中央に設けられた反射鏡2からの反射光を検知して
位置情報として制御装置8に出力する。
When the crucibles (the quartz crucible 14 and the carbon crucible 15) are placed on the mounting table 1, the control device 8 lowers the L-shaped bar 7a so that the sensor 7 faces the outer bottom surface of the carbon crucible 15. The sensor 7 irradiates the outer bottom surface of the carbon crucible 15 with light, detects reflected light from the reflecting mirror 2 provided at the center of the outer bottom surface of the carbon crucible 15, and outputs the detected light to the control device 8 as position information. .

【0065】制御装置8は、センサ7からの位置情報に
より曲面部材6a、6bとルツボとの配置関係を検出し
て歯車装置4の昇降状態や回動状態、バー5の伸縮状態
を制御して曲面部材6a、6bを図1の破線で示した位
置に移動させ、ルツボを載置台に対して最適な押え付け
力で固定している。尚、図1では説明のため、曲面部材
6a、6bとカーボンルツボ15との間に隙間があるよ
うに図示しているが、実際には、曲面部材6a、6bは
カーボンルツボ15に接して配置されている。
The control device 8 detects the positional relationship between the curved surface members 6a and 6b and the crucible based on the position information from the sensor 7, and controls the ascending and descending state and the rotating state of the gear device 4 and the expanding and contracting state of the bar 5. The curved members 6a and 6b are moved to the positions indicated by the broken lines in FIG. 1, and the crucible is fixed to the mounting table with an optimal pressing force. In FIG. 1, for the sake of explanation, a gap is shown between the curved members 6a and 6b and the carbon crucible 15, but actually, the curved members 6a and 6b are arranged in contact with the carbon crucible 15. Have been.

【0066】また、載置台1は、転回手段を構成する回
転軸9aに連結されており、この回転軸9aは同じく転
回手段を構成する転回モータ9により矢印C方向に転回
可能に構成されている。更に、この転回モータ9は載置
台昇降手段を構成する載置昇降装置10と一体に構成さ
れ、転回モータ9の回転速度および載置昇降装置10の
位置は後述する制御装置11により制御されている。
The mounting table 1 is connected to a rotating shaft 9a constituting a turning means, and this rotating shaft 9a is configured to be able to be turned in the direction of arrow C by a turning motor 9 also constituting the turning means. . Further, the rotating motor 9 is integrally formed with a mounting and lifting device 10 constituting a mounting table elevating means, and the rotation speed of the rotating motor 9 and the position of the mounting and lifting device 10 are controlled by a control device 11 described later. .

【0067】さらに、基台12に対して垂直に立てられ
たポール13にはウォーム(図示せず)が形成されてお
り、このウォームに前述の載置昇降装置10の歯車が噛
合して上下方向に昇降可能な構成となっている。載置昇
降装置10の歯車は図示しないモータによりその回動速
度が決定されているが、このモータは制御装置11によ
りその回転速度が制御され、急激な加速による衝撃がル
ツボに作用しないように起動時及び停止時には徐々に回
転速度が変化するようになっている。
Further, a worm (not shown) is formed on the pole 13 erected vertically with respect to the base 12, and the gear of the above-described loading / lowering device 10 meshes with the worm, and the worm is vertically moved. It can be moved up and down. The rotation speed of the gear of the loading / lowering device 10 is determined by a motor (not shown). The rotation speed of the motor is controlled by the control device 11, and the motor is started so that the impact due to rapid acceleration does not act on the crucible. At the time of stop and stop, the rotation speed is gradually changed.

【0068】制御装置11は、CPUとメモリとにより
構成されている。制御装置11のメモリ内には高さ情報
が記憶されており、制御装置11は載置台1をメモリ内
に記憶された高さ位置にすると、転回モータ9に始動信
号を送って載置台1を矢印C方向に転回させる。勿論、
この制御装置11は、転回モータ9により載置台1の転
回が終了するとメモリ内に記憶された高さ位置に載置台
1を昇降させるような制御を行うものとしてもよい。
The control device 11 comprises a CPU and a memory. Height information is stored in the memory of the control device 11, and when the mounting table 1 is set at the height position stored in the memory, the control device 11 sends a start signal to the rotation motor 9 to move the mounting table 1 to the position. Turn in the direction of arrow C. Of course,
The control device 11 may perform control such that when the rotation of the mounting table 1 is completed by the rotation motor 9, the mounting table 1 is moved up and down to the height position stored in the memory.

【0069】ルツボが反転されると、制御装置8がセン
サ7を起こしてルツボの受け渡しの邪魔にならない位置
に配置すると共に、制御手段8が歯車装置4を始動させ
て二つの曲面部材6a、6bを降下させ、ルツボと載置
台1とを離反させる。
When the crucible is inverted, the control device 8 raises the sensor 7 and arranges the sensor 7 at a position where it does not hinder the delivery of the crucible, and the control means 8 starts the gear device 4 to cause the two curved surface members 6a, 6b. Is lowered, and the crucible and the mounting table 1 are separated from each other.

【0070】ルツボの下方には、二つの曲面部材6a、
6bの間を通ってルツボの外底部に係合する係合部を備
えた台車(図示せず)が配されている。L字形バー7a
が起こされて反射鏡2が外されると、台車がルツボの真
下に入り込み、その係合部をルツボの外底面中央部と係
合させて、石英ルツボ14とカーボンルツボ15の両方
を保持する。
Below the crucible, two curved members 6a,
A bogie (not shown) provided with an engaging portion that engages with the outer bottom portion of the crucible passing between the portions 6b. L-shaped bar 7a
Is raised and the reflecting mirror 2 is removed, the bogie enters directly below the crucible, and the engaging portion engages with the center of the outer bottom surface of the crucible to hold both the quartz crucible 14 and the carbon crucible 15. .

【0071】ルツボが台車に保持されると、自動的に又
は手動により制御手段8が作動し、この制御手段8が歯
車装置4を始動させて二つの曲面部材6a、6bをルツ
ボの搬送に邪魔にならない位置まで降下させる。曲面部
材6a、6bの降下が完了したら、図示しない台車はル
ツボを係合した状態のまま、その係合部を曲面部材6a
と曲面部材6bとの間に沿ってルツボ反転装置から離れ
るように移動する。これにより、ルツボの受け渡し作業
が完了する。
When the crucible is held on the trolley, the control means 8 is operated automatically or manually, and the control means 8 starts the gear device 4 so that the two curved surface members 6a and 6b hinder the conveyance of the crucible. Lower to a position where it does not become When the curved members 6a and 6b have been lowered, the bogie (not shown) is engaged with the crucible and the engaging portion is moved to the curved member 6a.
Is moved away from the crucible reversing device along the space between the and the curved surface member 6b. Thereby, the delivery operation of the crucible is completed.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上のように、本発明の大口径ルツボ反
転装置によれば、例えば、石英ルツボと黒鉛ルツボのよ
うに組み合わせて用いる二つのルツボを組み合わせたま
まで反転させることができる。加えて、反転後の二つの
ルツボの組み合わせ状態も常に良好とすることが可能で
ある。
As described above, according to the large-diameter crucible reversing device of the present invention, it is possible to reverse two crucibles used in combination like a quartz crucible and a graphite crucible in a combined state. In addition, the combination state of the two crucibles after the reversal can be always good.

【0073】更に、本発明の大口径ルツボ反転装置を用
いれば、例えば、16インチ結晶用の石英ルツボのよう
な、従来のルツボよりも大型で重いルツボを汚染の恐れ
なく簡単に反転させることが可能である。勿論、ルツボ
の反転のためのハンドリング操作の時にルツボに衝撃が
かかる恐れがなく、安全に反転させることができる。
Further, by using the large diameter crucible reversing device of the present invention, a crucible larger and heavier than a conventional crucible, such as a quartz crucible for a 16-inch crystal, can be easily reversed without fear of contamination. It is possible. Of course, there is no possibility that the crucible will be impacted during the handling operation for reversing the crucible, and the crucible can be safely reversed.

【0074】また、本発明の大口径ルツボ反転装置を用
いれば、石英ルツボ(第1のルツボ)の洗浄後に、石英
ルツボの開口部を上にして黒鉛ルツボ(第2のルツボ)
に嵌め込む作業が不要となるので、石英ルツボ(第1の
ルツボ)を黒鉛ルツボ(第2のルツボ)に嵌め込む際に
石英ルツボ(第1のルツボ)の開口部近辺を保持するこ
ともなくなり、石英ルツボ(第1のルツボ)がハンドリ
ング操作時に汚染される恐れがなく、石英ルツボ(第1
のルツボ)のコンディションを常に良好に保つことがで
きる。
When the large-diameter crucible reversing device of the present invention is used, the graphite crucible (second crucible) with the opening of the quartz crucible facing upward after cleaning the quartz crucible (first crucible).
Since the work of fitting the quartz crucible (first crucible) into the graphite crucible (second crucible) is not required, the vicinity of the opening of the quartz crucible (first crucible) is not held. There is no possibility that the quartz crucible (first crucible) will be contaminated during the handling operation.
Crucible) can always be kept in good condition.

【0075】さらに、大口径ルツボ反転装置の作動状態
を自動で行うことによって、作業効率および安全性も向
上するという好ましい効果も達成する。
Further, by automatically operating the large-diameter crucible reversing device, a favorable effect of improving work efficiency and safety is also achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の一例に係る大口径ルツボ
反転装置を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a large-diameter crucible reversing device according to an example of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の一例に係る載置台の上面
図である。
FIG. 2 is a top view of a mounting table according to an example of an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態の一例に係る保持部材の上
面図である。
FIG. 3 is a top view of a holding member according to an example of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 :載置台 1a :溝 1b、1c:テフロンリング 2 :反射鏡 3、13 :ポール 4 :歯車装置 5 :バー 6a、6b:曲面部材 7 :センサ 7a :L字形バー 8、11 :制御装置 9 :転回モータ 9a :回転軸 10 :載置昇降装置 12 :基台 14 :石英ルツボ 15 :カーボンルツボ 1: mounting table 1a: groove 1b, 1c: Teflon ring 2: reflection mirror 3, 13: pole 4: gear device 5: bar 6a, 6b: curved surface member 7: sensor 7a: L-shaped bar 8, 11: control device 9 : Rotating motor 9a: Rotating shaft 10: Mounting / elevating device 12: Base 14: Quartz crucible 15: Carbon crucible

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // H01L 21/208 H01L 21/208 P (72)発明者 蔵本 誠 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 町田 倫久 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 白石 裕 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 高野 清隆 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 飯田 哲広 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式会 社スーパーシリコン研究所内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // H01L 21/208 H01L 21/208 P (72) Inventor Makoto Kuramoto 555 Nakanoya, Annaka-shi, Gunma Pref. Inside the Super Silicon Laboratories (72) Inventor Norihisa Machida 555-1 Nakanoya, Annaka-shi, Gunma Co., Ltd. Inside the Super Silicon Laboratories (72) Inventor Hiroshi Shiraishi 555-1, Nakanoya, Annaka-shi, Gunma Co., Ltd. Inside the Super Silicon Research Laboratory (72) Inventor Kiyotaka Takano 555-1, Nakanoya, Annaka-shi, Gunma Co., Ltd. Inside the Super Silicon Research Laboratory (72) Inventor Tetsuhiro Iida 555, Nakanoya, Annaka-shi, Gunma Co., Ltd. Super Silicon Research Laboratory

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内面を下方に伏せた状態で配された第1
のルツボの上に第2のルツボを内面を下方に伏せた状態
で重ねて載置するための載置台と、 該載置台上の第2のルツボの外底面の中央部を除く部分
と接して第1のルツボと第2のルツボとを載置台に固定
する固定手段と、 前記固定手段により前記載置台上に固定される前記第1
と第2のルツボを前記載置台ごと転回させる転回手段
と、 該転回手段ごと前記載置台を昇降させる載置台昇降手段
とを備え、 前記固定手段は、第2のルツボの外底面の中央部を除く
部分に接して前記載置台との間で第1のルツボと第2の
ルツボとを挟持する保持部材と、該保持部材を載置台に
載置される第2のルツボの外面に対して相対移動させる
保持機構とを有していることを特徴とする半導体単結晶
製造に用いる大口径ルツボ反転装置。
1. A first device arranged with its inner surface face down.
A mounting table for mounting the second crucible on the crucible in a state where the inner surface of the second crucible is faced down; and a portion of the second crucible on the mounting table except for a central portion of an outer bottom surface of the second crucible. Fixing means for fixing the first crucible and the second crucible to the mounting table; and the first crucible fixed on the mounting table by the fixing means.
And a turning means for turning the second crucible together with the mounting table; and a mounting table elevating means for raising and lowering the mounting table together with the turning means, wherein the fixing means fixes a central portion of an outer bottom surface of the second crucible. A holding member for holding the first crucible and the second crucible in contact with the portion to be removed and between the mounting table and the mounting table, and holding the holding member relative to an outer surface of the second crucible mounted on the mounting table; A large-diameter crucible reversing device for use in manufacturing a semiconductor single crystal, comprising a holding mechanism for moving.
【請求項2】 前記固定手段は、第2のルツボの外面か
ら離反させる方向に前記保持部材を転回させる転回機構
を有していることを特徴とする請求項1に記載の大口径
ルツボ反転装置。
2. The large-diameter crucible reversing device according to claim 1, wherein the fixing means has a turning mechanism for turning the holding member in a direction of separating the holding member from an outer surface of the second crucible. .
【請求項3】 前記固定手段は、第2のルツボの外面か
ら離反させる方向に前記保持部材を平行移動させる平行
移動機構を有していることを特徴とする請求項1に記載
の大口径ルツボ反転装置。
3. The large-diameter crucible according to claim 1, wherein said fixing means has a translation mechanism for translating the holding member in a direction away from an outer surface of the second crucible. Reversing device.
【請求項4】 前記保持部材の相対移動時に第2のルツ
ボ外面に設けられる取り外し可能な目印部材と、 該目印部材を検知してその位置情報を出力する検知手段
と、 前記検知手段からの出力に基づいて前記固定手段を制御
し、前記保持部材を第2のルツボの外面の予め定めた位
置に定位させる制御手段と、を更に備えていることを特
徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の大口径ルツボ
反転装置。
4. A removable mark member provided on an outer surface of the second crucible when the holding member moves relative to each other, a detecting means for detecting the mark member and outputting its position information, and an output from the detecting means Control means for controlling the fixing means on the basis of the above, and for positioning the holding member at a predetermined position on the outer surface of the second crucible, further comprising: The large diameter crucible reversing device according to 1.
【請求項5】 前記固定手段は、 前記保持部材と保持機構との間に設けられ、前記保持部
材が第2のルツボと接した時に、前記保持部材が第1の
ルツボと第2のルツボとに掛ける荷重を検知する荷重セ
ンサと、 該荷重センサからの出力に基づいて、前記保持部材が予
め定めた押え付け力で第2のルツボと接するように前記
保持部材の高さ位置を制御する制御手段とを更に備えて
いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
大口径ルツボ反転装置。
5. The fixing means is provided between the holding member and a holding mechanism, and when the holding member comes into contact with a second crucible, the holding member is connected to the first crucible and the second crucible. And a control for controlling a height position of the holding member based on an output from the load sensor such that the holding member comes into contact with the second crucible with a predetermined pressing force. The large-diameter crucible reversing device according to any one of claims 1 to 3, further comprising means.
【請求項6】前記第1のルツボは石英ルツボであり、前
記第2のルツボは黒鉛ルツボであることを特徴とする請
求項1〜5のいずれかに記載の大口径ルツボ反転装置。
6. The large diameter crucible reversing device according to claim 1, wherein said first crucible is a quartz crucible, and said second crucible is a graphite crucible.
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