JPS5895548A - リチヤ−ジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体結晶引上機のルッが内等へランプ状の
半導体原料などを供給するためのりチャージ装置に関す
る・ 半導体結晶をＣＺ　（ａｈｏ＊ｈｒａｌｓｋｌ　）法に
ょシ成長させる場合、１回の結晶成長が終結したとき、
常に所定量の融液がルッ？内に残留する・この融液が残
留している状態でルッＩを冷却すると、残留融液が凝固
する際の熱膨張とルッＩの熱膨張との差によシルクＩが
破損して再使用不可能となシ、また冷却するための時間
や再加熱するための時間が掛って運転効率を著しく低下
させる。このため、１回の結晶成長が終結したとき、ル
ツがを冷却せずに次回の結晶成長のための原料をルツー
内へ供給することが好ましい。しかしながら、前記ルツ
Ｉは、常圧または減圧の不活性ガス雰囲気中で結晶成長
を行なう必要性からチャンバ（覆体）内に納められ、ま
た原料供給時にもルツＩ内の残留融液が酸化しないよう
に常圧または減圧の不活性ガス雰囲気中に置く必要があ
）、さらに、前記のように加熱状態に置かれているルツ
が内へ原料を供給することは容易に行ない得るものでは
なかった。

しかして、先に本願発明者らは、筒体の下端に開閉する
底板を設け、この中にランデ状原料を入れ、前記底板に
開閉兼支持用のワイヤ等を連結してその上端を引上ワイ
、ヤまたは引上軸に連結し、これらの引上ワイヤまたは
引上軸の昇降動作のみにて筒体内のラング状原料をルツ
ゲ内へ比較的静かに投入し得るようにしたりチャージ装
置を提案した（特願昭５５−１７１６２６号および特願
昭５５−１７１６２７号）。これらの装置は、原料供給
操作が単なる引上ワイヤまたは引上軸の昇降のみでよい
ため操作が簡単でＩｈＩ）、高温でかつ真空または不活
性ガス雰囲気内等の人手が届きにくいところでの使用に
適している利点を有するが、筒体の内面の材質やラング
状原料の種類によってはブリ、ノを起こして落下不良を
生ずる欠点があった。

本発明は、前述したようなりチャージ装置の欠点を解決
し、確実にランプ状の半導体原料等を筒体内から排出し
得るようにしたりチャージ装置を提供するにある。

以下本発明の一実施例を示す第１図ないし第２図につい
て説明する。１は支持部材で、筒部１ａとその上端に形
成されたつば部１ｂとからなシ、その上部にブラケット
２を介して２つの回転自在なプーリ３が対称的に取付け
られている。支持部材１の筒部１ａには、２つに縦割シ
になされた筒片４　ａ　＃　４　ｂがそれぞれヒンジ５
を介して揺動可能に取付けられ、下端側を仮想線で示す
ように開き得ると共に実線で示すように閉じたとき、支
持部材１と共に１つの筒体Ｔを形成するように構成され
ている。それぞれの筒片４　ａ　ｅ　４　ｂの下端は、
縦割シの分割面が下に向って凸の山形の稜線となるよう
にそれぞれ斜めに力、トされ、それぞれの筒片４ｍ＋４
ｂの下端には該山形の下端を開放可能に閉塞する底板６
ｍ、６ｂがヒンジ１にて揺動可能に取付けられている。

前記筒片４　ａ　ｅ　４　ｂおよび底板ｇａ　、６ｂの
内面または全体は、Ｓｉ　、Ｓ　１０２−Ｍ。

等の耐熱材または５ｉＣ−８１，Ｎ４等の耐熱セラミ。

クス材で形成され、これら自身を高温から保護すると共
に、高温下にお−いてこれらとこれらの中に入れられた
ランデ状原料とが融着することのないようになっている
。

前記底板６ｍ　、６ｂの先端両側には、それぞれ分岐点
Ａ、Ｂから第２図に示すように分岐されたワイヤ８ｍ＋
８ｂが連結されている。それぞれの底板６ｍ　、６ｂに
連結されている前記ワイヤｇ　＆　ｅ　８　ｂの前記分
岐点Ａ、Ｂは、互いに反対側の筒片４ｂ＊４ｍの外周の
ほぼ中央に位置し、これらの分岐点Ａ、Ｈに連結された
ワイヤ９＆ａ９ｂは筒片４ｂ、４ｍに沿って上方に伸び
、支持部材１のつば部１ｂに設けられた孔１０を通って
前記プーリ３に掛けられ、それらの上端は吊具１１に連
結され、との吊具１１を介して引上軸または引上ワイヤ
１２に着脱可能に連結されるようになっている。

前記支持部材１のつば部１ｂには、前記筒片４ｍ、４ｂ
の開閉を阻害しないようにスタンド１３が取付けられて
いる。このスタンド１３の下端は、本装置を第１図に仮
想線で示す引上チャンバ１４内に入れて下降させたとき
、引上チャンバ１４の下部に設けたスト、パ１５に当接
して筒体Ｔの下降限位置を規制するためのストッＡ？当
接部となっている。なお、第１図に仮想線で示す１６は
加熱チャンバ、１１はルツが、１８は残留融液である。

次いで本装置の作用について説明する。まず、吊具１１
を引上軸または引上ワイヤ１２に連結する前に、本装置
を適宜な台などの上に横たえて筒片４ｈ、４ｂの上端側
開口また拡底板１１゜６ｂを開いて下端側開口から該筒
片４ｍ、４ｂの中に所定量のランプ状原料（図示せず）
を入れる◎ランデ状原料を入れ終ったならば、底板６亀
、６ｂを閉じ、これらの底板６亀、６ｂおよび筒片４ｍ
、４ｂが開かないように押えつつ筒体Ｔを立て、吊具１
１を引上軸または引上ワイヤ１２に連結して吊上げる。

この吊上げによシ吊具１１．から下方に伸びるワイヤ９
ｍ、９ｂおよびこれらから分岐したワイヤｇａ、８ｂが
緊張してそれらの下端に連結されている底板６ｍ、６ｂ
を閉じる方向へ引張）、底板６　ａ　＃　８１）を閉じ
ると共に、それぞれのワイヤ＆ａｓ９ａとｓｂ　、ｓｂ
が互いに逆側の筒片４ｂ、４ａ側に交叉しているため、
筒片４ｍ、４ｂを閉じる方向へ押圧し、筒片４ｍ。

４ｂをも閉じる□そこで、筒片４　ａ　ａ　４　ｂおよ
び底板６ｍ　＃　６ｂは、内部にランプ状原料を収納し
た状態で完全に閉じられ、吊具１１の移動に伴って空中
を適宜に移動可能となる。

しかして、本装置を第１図に示す位置よｐ高いところか
ら引上チャンバ１４内に入れ、引上軸または引上ワイヤ
１２を下降させて、本装置を第１図に示すように引上チ
ャンバ１４内から加熱チャンバ１６内のルッ−Ｎ１７に
向けて下降させる。こうして、筒体テの下端がルッ＆Ｊ
Ｆ内の残留融液１８の上面に所定距離だけ近付くと、第
１図に示すように、スタンド１３の下端がストヅノや１
５に当接する。

なお、このときルッが１１内の残留融液１８は、図示し
ないヒータの温度コントロールによってその表面のみが
固化した状態におかれ、加熱チャンバ１６内は不活性ガ
スで満たされるか、または引上チャンバ１４内も含めて
真榊状態におかれる。

前記のようにスタンド１３の下端がスト、ノ譬１５に当
接した後、さらに引上軸または引上ワイヤ１２を下降さ
せると、筒体Ｔはスト、・母１５によって下降を阻止さ
れ、吊具Ｊ１のみが下降するため、ワイヤｌａ＊ｌｂｍ
９ａａ９ｂがゆるみ、筒体Ｔ内に収納されているランプ
状原料の重量によシ底板６ｍ、６ｂが開かれる〇このラ
ンプ状原料の重量は筒片４ｍ、４ｂを押開く方向にも作
用し、吊具１１の下降に伴って筒片４ｍ、４ｂおよび底
板６ｍ＊６ｂを第１図に仮想線で示すように開く。そこ
で、内部のランプ状原料は、ブリ、−）を起こすことな
く、底板６ｍ　、６ｂの開きに応じてルツが１７内へ順
次落下し、よシ確実に排出される。

なお、このルツボ１７内へのランプ状原料の投入をでき
るだけ静かに行なうため、前記底板６ｍ、６ｂの開放開
始位置をできるだけ残留融液１８の表面に近付けておき
、先に落下したランプ状原料がルツボ１７内に積上げら
れて後続のランプ状原料の排出を阻止するようになった
ところで、ルツ＆１１を次第に下降させるようにすると
よい。

こうして、筒体Ｔ内のすべてのランデ状原料を排出し終
ったならば、引上軸および引上ワイヤ１２を上昇させれ
ば、ワイヤ９ｍ、９ｂ。

７１ａｍ＃ｂが再び第１図に実線で示すように張られ、
底板６ｈａ６ｂおよび筒片４ｍ、４ｂを閉じる。このと
き、筒片４ａｓ４ｂのヒンジ５を該筒片４ｍ、４ｂの重
心位置よシ分割面側へ位置させておけば、筒片４ｍ、４
ｂはワイヤｇ＆ｍ８ｂ＊９＆Ｉ９ｂの力を借りずに自重
で閉じ、第１図に実線で示す初期状態により確実に復帰
させることができる。筒片４ｍ　、４ｂおよび底板６ｍ
、６ｂが完全に閉じた後、引上軸または引上ワイヤ１２
をさらに上昇させれば、ワイヤ８＊、８ｂ＊９ｍａ９ｂ
によって本装置は再び持上げられ、ストヅ／４１５から
離れて加熱チャンノ青１６内から引上チャンバ１４内へ
至る。次いで、加熱チャンバ１６と引上チャンバ１４と
を図示しないダートパルプにて分離することによシ、加
熱チャンバ３１内の酸化防止状態を保ち、さらには減圧
状態を保ち、引上チャンバ１４内から本装置を取出して
リチャージを完了する。

第３図は、本発明の他の実施例を示すもので、吊具１１
から重錘２０を落下させると共に、支持部材１に重錘２
０を通過させる穴２１を設け、同図に示すように、スタ
ンド１３がスト、パ１５に当接した後にさらに吊具１１
を下降させたとき、重錘２０が穴２１内を下降するよう
Ｋなっている。この重錘２０には、ピン２２によシ爪２
３が揺動可能に取付けられている。この爪２３は図示の
状態から上方へのみ揺動するようになされ、前記型ｔｉ
ａｘｏの穴２１に対する下降は自由にするも、爪２３が
穴２１の下へ移動した後、再び重量２０を上昇させた場
合は爪２３によシ支持部材１を持上げ得るようになって
いる。

この装置によれば、筒体丁を下降′させて筒片４ｍ、４
ｂおよび底板６　ａ　Ｉ　６　ｂを開いてランプ状原料
をルツが１１内に投入するまでの動作は前述した実施例
と同じであるが、投入開始後、ランプ状原料がルツが１
７内に積上がシ、後続のラング、状原料が落下しなくな
ったとき、吊具１１を上昇させれば、ワイヤ９　ａ　ｓ
　９　ｂが底板６ｈ、６ｂおよび筒片４ｍ、４ｂを閉じ
始める前に爪２３が支持部材１に係合して筒体Ｔを上昇
させるため、ルツが１１を下降−させることなく、筒体
Ｔを単に上昇させるのみで、よシ多量のランプ状原料を
ルツー１１内に投入することが可能となる。

この装置において、同第３図に示すように、ワイヤ９ｍ
、９ｂの途中にガイド２５、摺動駒２６、バネ２７など
からなる伸縮手段２４を設け、筒体Ｔ内にランプ状原料
があってその重量が底板６ｍ、６ｂや筒片４ｍ、４ｂを
開く方向の力として作用しているときには、核力により
てバネ２１を圧縮して図示の伸長状態におき、核力がな
くなって底板６　ａ　＋　６　ｂおよび筒片４　ａ　ｅ
’　４　ｂの自重のみとなったときに・１ネ２１によシ
摺動駒２６を上昇させて収縮させるようにすれば、ラン
プ状原料をすべて排出したところで底板６ｇｍ６ｂおよ
び筒片４ｍ＊４ｂを自動的に閉じることができる。

前述した実施例は、２つに縦割シにした筒片４ｍ、４ｂ
をともにヒンジ５にて揺動可能に取付けた例を示したが
、いずれか一方の筒片４ａまたは４ｂは固定としてもよ
く、さらに筒片は円筒を２分割したものに限らず、筒状
体を縦に数分割したものであればよく、少なくとも複数
の筒片によって形成される筒状体のほぼ半分を揺動可能
に取付ければよい０また、筒片と底板　　。

を開閉させると共に本装置を支持する部材としてワイヤ
８ａｅ８ｂｍ９ｍｍ９ｂを用いた例を示したが、口、ド
とワイヤの組合せ、またはリンクなど種々の方式を採用
し得ることは言うまでもなく、さらにまた筒片の開閉と
支持および底板の開閉と支持を別々の部材で行なわせる
ようにしてもよく、さらにまた底板も２つ割シに限らず
、１枚１．＋は３枚以上にしてもよい等、種々変更し得
ることは言うまでもない。

以上述べたように本発明によれば、本装置を吊具によっ
て上下に移動させるのみで、底板はもちろん筒体をも開
閉することができ、予じめ収納しておいたランプ状の半
導体原料等を確実に落下させることができる。このため
、従来困難とされていた半導体結晶引上機のルツゲ内な
どのように人が近付きにくく、十分な作業空間を有しな
い箇所へのりチャージが遠隔操作により適確にでき、該
遠隔操作も極めて簡単であるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるリチャージ装置の一実施例を示す
縦断面図、第２図は第１図の右側面図、ｗＩ、３図は本
発明の他の実施例を示す縦断面図である。 Ｔ−・・筒体、１・・・支持部材、４　ａ　＋　４　ｂ
　・・・筒片、ｓ　、　ｙ−・・ヒンジ、６・−底板、
８ｍｍ８ｂ、９＊＊９ｂ・・・ワイヤ、１１・・・吊具
、１２−・引上軸または引上ワイヤ、１３・・・スタン
ド、１４−・・引上チャンバ、１５・・・スト、Δ、１
６−・・加熱チャンバ、１７・・・ルツが、Ｊ　Ｊ−・
・残留融液、２０・・・重錘、２３・・・爪、２４・・
・伸縮手段、２５・・・ガイド、２６・・・摺動駒、２
１・・・バネ。 第１頁の続き ０発　明　者　杉山久嵩 沼津市犬岡２０６８の３東芝機械株 式会社沼津事業所内 ０発　明　者　多田嘉明 ＠発明　者　大石俊夫 沼津市大岡２０６８の３東芝機械株 式会社沼津事業所内 号 ３０３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、昇降可能な吊具に支持される筒体内に原料を収゛納
   し、咳筒体の下端に設けた底板を筒体の昇降に伴って開
   放することによシ原料を落下させて供給するようにした
   りチャージ装置に訃いて、前記筒体を複数個の縦割の筒
   片にて形成すると共に該筒片の１ないしすべてを上端寄
   シに設けたヒンジによシ揺動可能に設け、咳筒片のｌな
   いしすべての下端にヒンジを介して底板を播動可能に取
   付けたことを特徴とするりチャージ装置。 ２、筒体の少なくとも内面が耐熱セラミックス材で形成
   されている特許請求の範囲第１項記載のりチャージ装置
   。 ３、底板の少なくとも内面が耐熱セラミ、クス材で形成
   されている特許請求の範囲第１’ｔたけ２項記載のりチ
   ャージ装置。 ４、筒体が２つ割シの筒片からな夛、それぞれの筒片の
   下端に底板が２つ割シの観音開きとなるように設けられ
   、それぞれの底板の先端両側を互いに反対側の筒片に沿
   って伸び下方で２本に分岐した可曲性の筒片および底板
   開閉兼筒体支持用部材を介して吊具に連結してなる特許
   請求の範囲第１，２または３項記載のりチャージ装置。