WO2018142540A1 - 単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 - Google Patents
単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018142540A1 WO2018142540A1 PCT/JP2017/003796 JP2017003796W WO2018142540A1 WO 2018142540 A1 WO2018142540 A1 WO 2018142540A1 JP 2017003796 W JP2017003796 W JP 2017003796W WO 2018142540 A1 WO2018142540 A1 WO 2018142540A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pull chamber
- cleaning
- main cylinder
- single crystal
- crystal pulling
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 128
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 81
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 80
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 63
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 31
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 13
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
- B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
- B08B9/043—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
- B08B9/0436—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes provided with mechanical cleaning tools, e.g. scrapers, with or without additional fluid jets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
- B08B1/10—Cleaning by methods involving the use of tools characterised by the type of cleaning tool
- B08B1/14—Wipes; Absorbent members, e.g. swabs or sponges
- B08B1/143—Wipes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
- B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
- B08B9/087—Cleaning containers, e.g. tanks by methods involving the use of tools, e.g. brushes, scrapers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
- B08B9/032—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing
- B08B9/0321—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing using pressurised, pulsating or purging fluid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure
Definitions
- the present invention relates to a cleaning apparatus and a cleaning method for a single crystal pulling apparatus, and more particularly, a single crystal pulling a semiconductor single crystal such as a silicon single crystal from a semiconductor melt in a crucible using a wire by using a CZ method (Czochralski method).
- the present invention relates to a technique suitable for use in cleaning a crystal pulling apparatus.
- a single crystal pulling apparatus using a CZ method is known as one of means for growing a semiconductor single crystal such as silicon (Si) or gallium arsenide (GaAs).
- a semiconductor melt is stored in a quartz crucible disposed in a chamber that is a sealed container, and the semiconductor melt is disposed around the quartz crucible. To control the heating to a predetermined temperature.
- the semiconductor single crystal is pulled up from the semiconductor melt in the quartz crucible disposed below the pull chamber with a wire such as (tungsten) suspended in the pull chamber at the top of the chamber.
- a wire such as (tungsten) suspended in the pull chamber at the top of the chamber.
- a wire winding device (not shown) for pulling up the semiconductor single crystal is provided in a pull head provided rotatably on the pull chamber. That is, the wire is suspended from the pull head into the pull chamber via a center piece portion that is a hole communicating with the pull head and the pull chamber.
- Patent Document 1 Since the pull chamber and the wire are located above the single crystal pulling device and are high, the technique disclosed in Patent Document 1 uses a pedestal lifting means, a pedestal, a rotating table, and a nozzle to perform these cleanings. Wire cleaning is performed simultaneously with the cleaning of the inner surface of the pull chamber by a large-scale device for mounting and sealing the chamber shell, such as an elevating means and an air jet nozzle.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and a single crystal pulling apparatus capable of easily and efficiently performing cleaning of the inner surface of a pull chamber, which is necessary more frequently than wire cleaning, in a short time.
- An object of the present invention is to provide a cleaning device and a cleaning method.
- the cleaning device for the single crystal pulling apparatus of the present invention comprises: A device for cleaning the inside of a single crystal pulling apparatus that pulls up a semiconductor single crystal from a semiconductor melt in a crucible installed under the pull chamber by a wire suspended in the pull chamber of the sealed container, A main cylinder part that can be inserted into the pull chamber, and an inner surface cleaning mechanism for cleaning the inner surface of the pull chamber at the upper part of the main cylinder part,
- the main cylinder part includes a retracting / accommodating part for retracting / accommodating a seed chuck under the wire therein, and a continuous extending mechanism for allowing a plurality of extending rods to be axially added to the lower part of the main cylinder part.
- the inner surface cleaning mechanism of the present invention can include a wiper member that can contact the inner surface of the pull chamber in a state where the main tube portion is inserted into the pull chamber on the outer peripheral surface of the main tube portion.
- the wiper member of the present invention may be provided in an annular shape along the inner peripheral surface of the pull chamber.
- the inner surface cleaning mechanism of the present invention can include a wiper variable mechanism that deforms or moves the wiper member in the radial direction of the main tube portion.
- the wiper variable mechanism according to the present invention includes a flexible bag provided between the wiper member and an outer peripheral surface of the main cylinder portion, and the flexible bag is inflated by injecting air. Can be possible.
- the flexible bag according to the present invention may be a rubber tube provided in an annular shape along the outer peripheral surface of the main cylinder portion.
- a mechanism can be provided.
- the axial position restricting mechanism of the present invention can include a guide member that can contact the inner surface of the pull chamber in a state where the main tube portion is inserted into the pull chamber on the outer peripheral surface of the main tube portion. .
- the guide member of the present invention may be provided in a substantially annular shape along the inner peripheral surface of the pull chamber, with a diameter dimension substantially the same as or smaller than the diameter dimension of the wiper member.
- the inner surface cleaning mechanism of the present invention includes a second wiper member on the outer peripheral surface of the lower portion of the main tube portion that can contact the inner surface of the pull chamber in a state where the main tube portion is inserted into the pull chamber. it can.
- the method for cleaning a single crystal pulling apparatus according to the present invention includes a wire for a single crystal pulling apparatus that pulls a semiconductor single crystal from a semiconductor melt in a crucible installed below the pull chamber by a wire suspended in the pull chamber of the sealed container.
- a cleaning method for a single crystal pulling apparatus that performs cleaning, Inserting the main cylinder part of the cleaning device into the pull chamber, and adding a plurality of extension rods as continuous extension mechanisms to the lower part of the main cylinder part in the axial direction,
- the wiper member of the inner surface cleaning mechanism provided on the outer peripheral surface of the upper portion of the main tube portion contacts the inner surface of the pull chamber in a state where the seed chuck is retracted and stored in the retracting storage portion below the wire inside the main tube portion.
- the main cylinder part When the main cylinder part is inserted into the pull chamber by the guide member of the axial position restriction mechanism provided at the lower part of the main cylinder part of the present invention, the main cylinder part with respect to the central axis direction of the pull chamber The position in the axial direction can be restricted.
- the cleaning device for the single crystal pulling apparatus of the present invention comprises: A device for cleaning the inside of a single crystal pulling apparatus that pulls up a semiconductor single crystal from a semiconductor melt in a crucible installed under the pull chamber by a wire suspended in the pull chamber of the sealed container, A main cylinder part that can be inserted into the pull chamber, and an inner surface cleaning mechanism for cleaning the inner surface of the pull chamber at the upper part of the main cylinder part,
- the main cylinder part includes a retracting / accommodating part for retracting / accommodating a seed chuck under the wire therein, and a continuous extending mechanism for allowing a plurality of extending rods to be axially added to the lower part of the main cylinder part.
- the upper part of the main cylinder part where the inner surface cleaning mechanism is arranged reaches the vicinity of the top part of the pull chamber by the continuous stretching mechanism, and the seed chuck is stored in the retracting storage part in the main cylinder part.
- the inner surface of the pull chamber can be cleaned at the position inside the pull chamber. This makes it possible to quickly and easily clean the inner surface of the pull chamber after the completion of lifting without using a large apparatus such as a carriage.
- the inner surface cleaning mechanism of the present invention includes a wiper member on the outer peripheral surface of the main tube portion, the wiper member being capable of contacting the inner surface of the pull chamber in a state where the main tube portion is inserted into the pull chamber. Since it contacts the inner surface of the pull chamber, the wiper member can slide on the inner surface of the pull chamber and scrape off the adhering matter by moving the main tube portion up and down in the inserted state.
- the wiper member of the present invention is provided in an annular shape along the inner peripheral surface of the pull chamber, so that the wiper member abuts in the entire peripheral direction of the inner surface of the pull chamber and easily cleans the entire inner peripheral surface of the pull chamber. It becomes possible.
- the inner surface cleaning mechanism of the present invention includes a wiper variable mechanism that deforms or moves the wiper member in the radial direction of the main cylinder portion, thereby bringing the wiper member into contact with or separating from the inner peripheral surface of the pull chamber. Can be freely done. Accordingly, the wiper member can be kept away from the inner peripheral surface of the pull chamber except when the cleaning is actually performed. The work can be done smoothly. Further, it is possible to prevent the inner surface of the pull chamber from being damaged by the main cylinder portion.
- the wiper variable mechanism includes a flexible bag provided between the wiper member and an outer peripheral surface of the main cylinder portion, and the flexible bag is inflated by injecting air.
- the wiper member disposed on the outer side of the flexible bag body is moved or deformed radially outward, and the wiper member can be brought into contact with the inner peripheral surface of the pull chamber. Accordingly, the wiper member can be easily deformed or moved only by simple means of inflating the flexible bag. Can do.
- the flexible bag according to the present invention is a rubber tube provided in an annular shape along the outer peripheral surface of the main tube portion, so that the rubber tube is easily and quickly inflated over the entire outer periphery of the main tube portion.
- the wiper member can be deformed or moved along the entire outer periphery of the main tube portion, and the entire outer periphery of the main tube portion can be quickly slid simultaneously with the wiper member for cleaning.
- An axial position restriction for restricting an axial position of the main cylinder portion with respect to a central axis direction of the pull chamber in a state where the main cylinder portion is inserted into the pull chamber at a lower portion of the main cylinder portion of the present invention.
- the axial direction of the main cylinder part is inclined and the inner surface of the retracting / accommodating part comes into contact with the seed chuck, and the seed chuck is caused by the main cylinder part. Can be prevented, and dust generation due to this contact can be prevented.
- the axial position restriction mechanism of the present invention comprises a guide member that can contact the inner surface of the pull chamber on the outer peripheral surface of the main tube portion while the main tube portion is inserted into the pull chamber.
- the main cylinder part other than the wiper member and the guide member comes into contact with the inner surface of the pull chamber, the inner surface of the pull chamber is damaged by the main cylinder part, and dust generation due to this contact can be prevented.
- the guide member of the present invention is provided in a substantially annular shape along the inner peripheral surface of the pull chamber so that the diameter of the guide member is substantially the same as or smaller than the diameter of the wiper member. It is possible to raise the main cylinder part while maintaining a state that substantially matches the axial direction of the pull chamber.
- the inner surface cleaning mechanism of the present invention includes a second wiper member that can contact the inner surface of the pull chamber in a state where the main tube portion is inserted into the pull chamber on the outer peripheral surface of the lower portion of the main tube portion.
- the main cylinder part can be raised while maintaining the state in which the axial direction of the main cylinder part substantially coincides with the axial direction of the pull chamber, and the wiper member and the second wiper member These two locations (two circumferential positions) can slide the entire outer periphery of the main cylinder portion at the same time, and the removal of deposits and the like on the inner surface of the pull chamber can be further reduced.
- the method for cleaning a single crystal pulling apparatus includes a wire for a single crystal pulling apparatus that pulls a semiconductor single crystal from a semiconductor melt in a crucible installed below the pull chamber by a wire suspended in the pull chamber of the sealed container.
- a cleaning method for a single crystal pulling apparatus that performs cleaning, Inserting the main cylinder part of the cleaning device into the pull chamber, and adding a plurality of extension rods as continuous extension mechanisms to the lower part of the main cylinder part in the axial direction,
- the wiper member of the inner surface cleaning mechanism provided on the outer peripheral surface of the upper portion of the main tube portion contacts the inner surface of the pull chamber in a state where the seed chuck is retracted and stored in the retracting storage portion below the wire inside the main tube portion.
- the main cylinder part is inserted into the pull chamber by sliding in this state and cleaning the inner surface of the pull chamber, and the upper part of the main cylinder part where the inner surface cleaning mechanism is arranged reaches the vicinity of the top of the pull chamber by the continuous stretching mechanism.
- the inner surface of the pull chamber can be cleaned by the inner surface cleaning mechanism. This makes it possible to quickly and easily clean the inner surface of the pull chamber after the completion of lifting without using a large apparatus such as a carriage.
- the main cylinder part When the main cylinder part is inserted into the pull chamber by the guide member of the axial position restriction mechanism provided at the lower part of the main cylinder part of the present invention, the main cylinder part with respect to the central axis direction of the pull chamber
- the main cylinder By restricting the axial position of the main cylinder, the main cylinder is inserted into the pull chamber, and when the main cylinder is raised by the continuous stretching mechanism until the inner surface cleaning mechanism reaches the vicinity of the top of the pull chamber, the axial direction of the main cylinder Can be prevented, and the lower part thereof contacts the inner surface of the pull chamber, and the inner surface of the pull chamber is damaged by the main tube portion, and dust generation due to this contact can be prevented.
- the axial direction of the main cylinder part is inclined and the inner surface of the retracting / accommodating part comes into contact with the seed chuck, and the seed chuck is caused by the main cylinder part. Can be prevented, and dust generation due to this contact can be prevented.
- the main cylinder portion is inserted into the pull chamber and the extension rod of the continuous extension mechanism is added in a plurality of axial directions so that the retraction storage portion in the main cylinder portion is seeded.
- the inner surface of the pull chamber can be cleaned from the uppermost part to the lowermost part of the pull chamber by the inner surface cleaning mechanism. Therefore, without using a large-scale device such as a carriage, the pull chamber inner surface after the completion of the pulling can be quickly and easily cleaned from the lower side, and the influence on the pulling growth due to dust (such as crystal dislocation) The effect that it can be suppressed can be produced.
- FIG. 1 is a front sectional view showing a single crystal pulling apparatus to be cleaned in a first embodiment of a cleaning apparatus for a single crystal pulling apparatus according to the present invention.
- the cleaning device of the single crystal pulling apparatus according to the present invention it is a front sectional view showing a state in which the main tube portion is inserted into the pull chamber.
- FIG. 1st Embodiment of the cleaning apparatus of the single crystal pulling apparatus which concerns on this invention, it is an expanded sectional view which shows the isolation
- 1st Embodiment of the cleaning apparatus of the single crystal pulling apparatus which concerns on this invention it is an expanded sectional view which shows the connection state in the other example of a continuous extending
- 1st Embodiment of the cleaning apparatus of the single crystal pulling apparatus which concerns on this invention it is sectional drawing (a) which shows the diameter reduction state of a wiper member, and sectional drawing (b) which shows a diameter expansion state.
- 2nd Embodiment of the cleaning apparatus of the single crystal pulling apparatus which concerns on this invention it is a front sectional view which shows the state which inserted the main cylinder part in the pull chamber.
- 3rd Embodiment of the cleaning apparatus of the single crystal pulling apparatus which concerns on this invention it is a decomposition
- SYMBOLS 1 Single crystal pulling apparatus 1a ... Pull chamber 1b ... Pull head 1c ... Winding device 1d ... Centerpiece part 1f ... Pull head suction pipe 1g ... Pull head suction part 2 ... Chamber W ... Wire SH ... Seed holder SC ... Seed chuck 10 ... Cleaning device DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Main cylinder part 11a, 11b, 11c, 11d ... Flange part 12 ... Retraction storage part 12a ... Bottom part 13 ... Continuous extension mechanism 13A-13D ... Extension rod 13Ba, 13Ca, 13Da ... Connection recessed part 13Ab, 13Bb, 13Cb, 13Db ... Connection convex part 13a ...
- FIG. 1 is a front sectional view showing a single crystal pulling apparatus that performs cleaning with the cleaning apparatus of the present embodiment.
- reference numeral 1 denotes a single crystal pulling apparatus.
- a single crystal pulling apparatus 1 performs pulling growth by the Czochralski (CZ) method.
- a chamber 2 that is a sealed container and a pull chamber above the chamber 2 1a, a carbon susceptor 3s provided inside the chamber 2, a quartz crucible 3 disposed on the susceptor 3s, a cylindrical carbon heater 4 disposed around the quartz crucible 3, and a carbon heater 4
- a cylindrical heat insulating cylinder 5 disposed around, a carbon plate 6 provided as a support plate on the inner surface of the heat insulating cylinder 5, a flow pipe 7 disposed above the quartz crucible 3, and a flow pipe 7 are supported. It has an annular upper ring 8 and a shaft 9 that supports the susceptor 3s and can move up and down.
- the single crystal pulling device 1 also has a wire W such as W (tungsten) suspended in the pull chamber 1a, and a wire W winding device 1c is provided in a pull head 1b rotatably provided on the pull chamber 1a. Is provided.
- the wire W is suspended from the pull head 1b into the pull chamber 1a via a center piece portion 1d which is a hole communicating the pull head 1b and the pull chamber 1a.
- a carbon seed holder SH for holding a seed crystal and a molybdenum seed chuck SC are attached. Further, a pull head suction part 1g is connected to the pull head 1b via a pull head suction pipe 1f, and the inside of the pull head 1b can be decompressed.
- the chamber 2 is opened, and a semiconductor material such as silicon that becomes the semiconductor melt L is filled in the quartz crucible 3. Thereafter, the chamber 2 is sealed, and the inside of the chamber 2 is set to a predetermined gas atmosphere, and then heated to a predetermined temperature by the heater 4 to melt the semiconductor material, and this semiconductor melt L is stored in the quartz crucible 3, The semiconductor melt L is controlled to be heated to a predetermined temperature by the heater 4. In this state, the semiconductor single crystal C is pulled up from the semiconductor melt L in the crucible 3 disposed below the pull chamber 1a by the wire W suspended in the pull chamber 1a above the chamber 2. The pulled semiconductor single crystal C is taken out and sent to a wafer manufacturing process or the like. After the pulling up, the pull chamber 1a is removed from the chamber 2 and cleaned by the cleaning device in this embodiment.
- a semiconductor material such as silicon that becomes the semiconductor melt L is filled in the quartz crucible 3.
- FIG. 2 is a front sectional view showing a state in which the main cylinder portion of the cleaning device in the present embodiment is inserted into the pull chamber
- FIG. 3 shows the main cylinder portion and the continuous extending mechanism of the cleaning device in the present embodiment.
- 1 is an exploded front sectional view, and in the figure, reference numeral 10 denotes a cleaning device.
- the cleaning device 10 in the present embodiment is provided on the upper side of the main cylinder portion 11 that can be inserted into the pull chamber 1 a and can store the wire W therein. And an inner surface cleaning mechanism 17 for cleaning the inner surface of the pull chamber 1a, and a continuous stretching mechanism 13 provided on the lower side of the main cylinder portion 11 and made up of a plurality of stretching rods 13A to 13D.
- the main cylinder portion 11 is made of a lightweight resin, such as vinyl chloride, and has a cylindrical shape with an upper end opened as shown in FIGS. 2 to 3, and has a wire W, a seed holder SH, and a seed inside thereof.
- a retraction storage unit 12 for storing the chuck SC is provided.
- the axial length of the retractable storage portion 12 may be equal to or longer than the length at which the seed holder SH, which is the lowermost end of the wire W, does not contact the bottom of the retractable storage portion 12 when the wire W is wound up during cleaning.
- a bottom portion 12a is provided at a position slightly below the middle in the axial direction of the main cylinder portion 11, but the upper end of the pull chamber 1a and the seed holder SH
- the bottom portion 12a can be set to the lowermost position of the main cylinder portion 11 or can be set to another axial position corresponding to the height positional relationship.
- the bottom side of the main cylinder part 11 is closed by the bottom part 12a of the retracting storage part 12, and the extension rod 13A of the continuous extension mechanism 13 is provided on the lower surface of the bottom part 12a in a coaxial state and extending downward.
- the extending rod 13A is connected to the bottom 12a in a direction that is perpendicular to the center 12 of the main cylinder 11 and is connected to the bottom 12a by a connecting portion 13a provided at the center of the bottom 12a.
- the connecting portion 13a can connect the bottom portion 12a and the extending rod 13A.
- the connecting portion 13a is screwed by a male screw portion provided on the bottom portion 12a and a female screw portion provided on the upper end of the extending rod 13A. I can do it.
- the connection part 13a will not be restricted to this structure if it is the structure which can connect these.
- the continuous stretching mechanism 13 is composed of stretching rods 13A to 13D and is connected to each other in the axial direction so that the reaching height position of the main cylinder portion 11 can be adjusted.
- the stretching rods 13A to 13D are made of a lightweight resin or the like, for example, made of vinyl chloride, and can be transferred and removed from each other in the axial direction.
- the first stretching rod 13A and It has a four-divided structure composed of the second stretching rod 13B, the third stretching rod 13C, and the fourth stretching rod 13D.
- the stretching rods 13B to 13D have substantially the same shape. Note that the number of divisions of these stretching rods is such that the diameter and length of the semiconductor single crystal C pulled by the single crystal pulling apparatus 1, the length of the pull chamber 1a, and the stretching rods 13A to 13D that are easy to handle. It can be set according to the length dimension.
- a connecting projection 13Ab is provided at the lower end of the stretching rod 13A
- a connecting recess 13Ba is provided at the upper end of the stretching rod 13B.
- the lower end of the stretching rod 13A and the upper end of the stretching rod 13B Each is provided with a connecting portion 14.
- the connecting portion 14 can connect the lower end of the extending rod 13A and the upper end of the extending rod 13B.
- FIG. 4 is a front sectional view showing an unlocked state in an example of the locking portion of the cleaning device in the present embodiment
- FIG. 5 shows a locked state in the example of the locking portion of the cleaning device in the present embodiment.
- the locking portion 14 can lock and release the lower end of the extending rod 13A and the upper end of the extending rod 13B, and is a so-called draw latch.
- the locking portions 14 are arranged at the same positions in the circumferential direction of the extending rod 13A and the extending rod 13B.
- the draw latch (locking portion) 14 includes a hook 14a provided on the extending rod 13A side, a base 14b provided on the extending rod 13B side, a lever 14c, and a catch 14d.
- the hook 14a is provided at the lower end position of the stretching rod 13A.
- the base 14b is provided at the upper end position of the stretching rod 13B.
- the base 14b and the lever 14c are connected to each other so as to be rotatable about the shaft, and the catch 14d and the lever 14c are connected to be able to turn on the shaft.
- the catch 14d can be elastically deformed required for locking.
- the connecting portion 14 is locked not only at one location in the circumferential direction of the stretching rod 13A and the stretching rod 13B but also at two locations (both sides) or more so as to increase stability. It is good also as a structure.
- the connecting portion 14 is not limited to this configuration as long as the extending rod 13A and the extending rod 13B can be separated and connected to each other.
- it can be screwed by a male screw portion provided at the lower end of the extending rod 13A and a female screw portion provided at the upper end of the extending rod 13B.
- a connecting projection 13Bb is provided at the lower end of the extending rod 13B
- a connecting recess 13Ca is provided at the upper end of the extending rod 13C
- a connecting portion 14 is provided at each of the lower end of the extending rod 13B and the upper end of the extending rod 13C. It is done.
- the connection convex portion 13Bb, the connection concave portion 13Ca, and the connection portion 14 can also connect the lower end of the extending rod 13B and the upper end of the extending rod 13C, respectively.
- a connecting projection 13Cb is provided at the lower end of the extending rod 13C
- a connecting recess 13Da is provided at the upper end of the extending rod 13D
- a connecting portion 14 is provided at each of the lower end of the extending rod 13C and the upper end of the extending rod 13D. It is done.
- the connection convex portion 13Cb, the connection concave portion 13Da, and the connection portion 14 can also connect the lower end of the extending rod 13C and the upper end of the extending rod 13D, respectively. These constitute the continuous stretching mechanism 13.
- a wiper member that is arranged on the outer peripheral surface of the upper end and can contact the inner surface of the pull chamber 1 a with the main cylinder portion 11 inserted into the pull chamber 1 a. 18 is provided.
- FIG. 6 is a cross-sectional view (a) showing the reduced diameter state of the wiper member of the cleaning device in this embodiment, and a cross-sectional view (b) showing the expanded diameter state.
- the wiper member 18 is formed of polyester or the like, and is provided in a state of being double-folded so as to be annular along the inner peripheral surface of the pull chamber 1a.
- the wiper member 18 is made of a cloth body that is knitted into a cylindrical shape by, for example, a circular knitting machine and has elasticity, and in this cloth body, as shown in FIG. , 18b are folded inward so as to face each other, and are formed into a torus shape (annular ring) by an inner joint portion 18c joined together with elasticity.
- the wiper member 18 can accommodate pull chambers 1a having different diameters. For example, when the wiper member 18 is applied to cleaning a pull chamber 1a having a small diameter, such as the single crystal pulling apparatus 1 that pulls up the semiconductor single crystal C having a diameter of 200 mm, as shown in FIG.
- the joint 18c is used in a reduced diameter state in which both end portions 18a and 18b are connected.
- this wiper member 18 when this wiper member 18 is applied to cleaning a pull chamber 1a having a large diameter, such as a single crystal pulling apparatus 1 for pulling up a semiconductor single crystal C having a diameter of 300 mm, it is shown in FIG. As described above, the joining of the both end portions 18a and 18b by the inner joint portion 18c is released to increase the expansion / contraction ratio, and it is used in an expanded state in which the width dimension is enlarged. In this case, the entire width of the wiper member 18 can be used as a single layer.
- the wiper member 18 can remove dust and the like attached by sliding the inner surface of the pull chamber 1a as the inner surface cleaning mechanism 17.
- the main cylinder part 11 includes a wiper variable mechanism 23 that deforms or moves the wiper member 18 in the radial direction of the main cylinder part 11.
- the wiper variable mechanism 23 is a rubber tube (flexible bag) provided between the wiper member 18 and the outer peripheral surface of the upper end of the main cylinder portion 11 and provided in an annular shape along the outer peripheral surface of the upper end portion of the main cylinder portion 11. 24.
- the rubber tube 24 is fitted between the two flange portions 11a and 11b at the upper end of the main cylinder portion 11, and the wiper member 18 is vertically moved to the two flange portions 11a and 11b. It is attached in a relaxed state.
- the wiper member 18 may be provided directly on the outer peripheral surface of the rubber tube 24.
- a pressure pipe 25 is connected to the rubber tube 24, and the pressure pipe 25 is connected to a pressurized air supply source 26. That is, the rubber tube 24 can be arbitrarily inflated by injecting air from the pressurized air supply source 26 through the pressurized pipe 25.
- an axial position restriction mechanism 15 is provided at the lower portion of the main cylinder portion 11.
- the axial position restricting mechanism 15 includes a guide member 16 that is provided around the outer peripheral surface of the lower end of the main cylinder portion 11, and a wiper member 18 ⁇ / b> A that covers the outer peripheral surface of the guide member 16.
- the guide member 16 is provided at the outer peripheral end portion of the flange portion 11c provided around the lower end of the main cylinder portion 11A, and when the main cylinder portion 11 is inserted into the pull chamber 1a and when it moves up and down in the pull chamber 1a. Only the wiper member 18 can be brought into contact with the inner surface of the pull chamber 1a. For this reason, the diameter dimension at the outermost peripheral position of the guide member 16 is set to be substantially the same as or smaller than the diameter dimension of the wiper member 18.
- the outer peripheral shape of the guide member 16 is formed so as to increase in diameter from the extending rod 13B side (lower side) toward the wiper member 18 side (upper side). Furthermore, the upper and lower ends of the outer periphery of the guide member 16 are curved in the direction of the central axis of the main cylinder portion 11, and the overall shape is like a torus-like outer peripheral surface on the lower side.
- the guide member 16 is provided in the substantially annular shape smaller than this along the internal peripheral surface of the pull chamber 1a, it does not need to be provided in the full length of the circumferential direction, and can be intermittently provided. . In particular, by making the guide member 16 not continuous in the full flow, it is possible to reduce the weight in this portion and to reduce the weight.
- the posture of the main cylinder portion 11 with respect to the pull chamber 1a that is, each of the axis line of the main cylinder portion 11 and the axis line of the pull chamber 1a is predetermined. It is possible to keep within the range. Thereby, the main cylinder part 11 does not incline more than necessary with respect to the central axis of the pull chamber 1a, and the axial position of the main cylinder part 11 from the time of insertion to the time of the main cylinder part 11 at the time of removal and the time of extraction ( (Posture) can be maintained.
- the guide member 16 restricts the axial position of the main cylinder portion 11 with respect to the central axis direction of the pull chamber 1a in a state where the main cylinder portion 11 is inserted into the pull chamber 1a, and the entire circumferential direction. With this, it is possible to perform uniform cleaning.
- the entire outer peripheral side of the guide member 16 is covered with a wiper member 18A.
- the wiper member 18 ⁇ / b> A is substantially the same as the wiper member 18 attached to the flange portions 11 a and 11 b located on the upper side of the main cylinder portion 11.
- the main body portion and the upper portion of the chamber 2 are separated, and the main cylinder portion 11 is prepared below the pull chamber 1a.
- the rubber tube 24 is not supplied with air from the pressurized air supply source 26 via the pressurized pipe 25 and is not inflated.
- the main cylinder portion 11 of the cleaning device 10 is inserted into the pull chamber 1a.
- the stretching rod 13B is disposed below the lower end of the stretching rod 13A, and in this state, the upper end of the stretching rod 13B is brought into contact with the lower end of the stretching rod 13A, The portion 13Ab is inserted into the connection recess 13Ba and connected by the locking portion 14. Further, similarly, the main joint cylinder portion 11 is raised together with the extending rods 13A and 13B which are integrated while being inserted into the pull chamber 1a.
- the stretching rod 13C is disposed below the lower end of the stretching rod 13B, and in this state, the upper end of the stretching rod 13C is brought into contact with the lower end of the stretching rod 13B, The portion 13Bb is inserted into the connection recess 13Ca and connected by the locking portion 14. Further, in the same manner, the main connecting cylinder portion 11 is raised together with the extending rods 13A to 13C integrated while being inserted into the pull chamber 1a.
- the stretching rod 13D is disposed below the lower end of the stretching rod 13C, and in this state, the upper end of the stretching rod 13D is brought into contact with the lower end of the stretching rod 13C, The portion 13Cb is inserted into the connection recess 13Da and connected by the locking portion 14. Further, in the same manner, the main connecting cylinder portion 11 is raised together with the extending rods 13A to 13D integrated while being inserted into the pull chamber 1a.
- the main cylindrical portion 11 is extended to the maximum length in the height direction by the stretching rods 13A to 13D as the continuous stretching mechanism 13.
- the seed chuck SC and the seed holder SH are attached to the lower end of the wire W suspended from the top portion. It will be in the retreated state. For this reason, even when the main tube portion 11 reaches the top of the pull chamber 1a, the wire W, the seed chuck SC, and the seed holder SH do not come into contact with the main tube portion 11, and dust is prevented from being generated from the wire W or the like. it can.
- the locking portion 14 is unlocked, the stretching rod 13D is separated from the stretching rod 13C, and the vicinity of the lower end of the stretching rod 13C.
- the operator who grips the main cylinder portion 11 and the pull chamber 1a move up and down relatively, and the wiper member 18 slides on the inner peripheral surface of the pull chamber 1a on the inner peripheral surface of the pull chamber 1a at a low position. Can be wiped off.
- the operator who unlocks the locking portion 14 separates the stretching rod 13 ⁇ / b> C from the stretching rod 13 ⁇ / b> B, and grips the vicinity of the lower end of the stretching rod 13 ⁇ / b> B is connected to the main cylinder portion 11 and the pull chamber 1 a.
- the wiper member 18 slides on the inner peripheral surface of the pull chamber 1a on the inner peripheral surface of the pull chamber 1a at a low position by relatively moving up and down.
- the operator who unlocks the locking portion 14 separates the stretching rod 13B from the stretching rod 13A, and grips the vicinity of the lower end of the stretching rod 13A is connected to the main cylinder portion 11 and the pull chamber 1a.
- the wiper member 18 slides on the inner peripheral surface of the pull chamber 1a on the inner peripheral surface of the pull chamber 1a at a low position by relatively moving up and down.
- the wiper member 18 can be kept away from the inner peripheral surface of the pull chamber 1a by wiping the rubber tube 24.
- the wiper member 18 does not get in the way when inserted into the pull chamber 1a and set or pulled out from the pull chamber 1a, so that the work can be performed smoothly.
- the axial position of the main cylinder portion 11 is restricted by the guide member 16 of the axial position restriction mechanism 15 with respect to the central axis direction of the pull chamber 1a in a state where the main cylinder portion 11 is inserted into the pull chamber 1a. Only the wiper member 18 can be brought into contact with the inner surface of the pull chamber 1a, and the wiper member 18 is uniformly cleaned in the entire circumferential direction.
- the main cylindrical portion 11 is prevented from being inclined more than necessary with respect to the central axis of the pull chamber 1a by the guide member 16, and the main cylindrical portion 11 from the insertion to the cleaning at the main cylindrical portion 11 and the extraction is removed. 11 position (posture) in the axial direction can be maintained. Further, when connecting and separating the stretching rods 13B to 13D or when the stretching rods 13B to 13D are lightened and easily deformed elastically, the posture of the main cylinder portion 11 is maintained and the wiper member 18 and the wiper member are maintained. It can prevent that parts other than 18A contact the inner surface of the pull chamber 1a.
- the wiper member 18 is made slidable over the entire length of the pull chamber 1a, so that the wiper member 18 can rub the inner peripheral surface of the pull chamber 1a to scrape off deposits. Thereby, it is possible to effectively suppress the influence of the dust on the pulling-up growth (such as dislocation of crystals).
- the main cylinder portion 11 and the extension rod 13B are inserted into the pull chamber 1a, and the extension rods 13B to 13D that set the height of the main cylinder portion 11 can be separated and joined.
- cleaning and handling such as transportation and storage are improved.
- the pull chamber 1a inner surface is cleaned every time the pulling is completed, and it is possible to achieve an effect that the influence on the pulling growth due to dust (such as crystal dislocation) can be suppressed.
- the silicon raw material is filled into the quartz crucible 3 during the inner surface cleaning in the present embodiment, and the pull chamber 1a and the chamber 2 can be assembled after the cleaning.
- FIG. 7 is a front sectional view showing a state in which the main cylinder portion in the present embodiment is inserted into the pull chamber 1a.
- This embodiment is different from the first embodiment described above in that it relates to the outer nozzle (outer outlet) 33, and the other corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the cleaning device 10 includes a plurality of outer nozzles (outer outlets) 33 that are provided on the upper portion of the main joint cylinder portion 11 and that can blow air outward in the radial direction.
- An outside air blowing mechanism is provided.
- each outer nozzle 33 is connected to a blowing air supply pipe 33c, and a particle filter 13e and a mist oil filter 13f are interposed in the blowing air supply pipe 13c through a valve 13d at an intermediate portion.
- a coupler 13g connected to a cleaning air supply source (not shown) is provided at the base end. The outer nozzle 33 can blow off the deposits on the inner surface of the pull chamber 1a by blowing the ejected air onto the inner peripheral surface of the pull chamber 1a.
- FIG. 8 is an exploded front sectional view showing the main cylinder portion and the continuous stretching mechanism of the cleaning device in the present embodiment.
- This embodiment is different from the first and second embodiments described above in that it relates to the second wiper member 18B of the inner surface cleaning mechanism 17, the wiper variable mechanism 23B, and the rubber tube (flexible bag) 24B. Corresponding components other than those are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- a wiper disposed on the outer peripheral surface of the lower end and capable of contacting the inner surface of the pull chamber 1a in a state where the main tube portion 11 is inserted into the pull chamber 1a as shown in FIG. A member 18B is provided. That is, the main cylinder portion 11 includes a wiper member 18B on the outer peripheral surface of the lower end in addition to the wiper member 18 on the outer peripheral surface of the upper end, and performs cleaning at two circumferential positions.
- the wiper member 18B is the same as the wiper member 18, and the inner surface cleaning mechanism 17 can remove dust and the like attached by sliding on the inner surface of the pull chamber 1a.
- the main cylinder portion 11 includes a wiper variable mechanism 23 ⁇ / b> B that deforms or moves the wiper member 18 in the radial direction of the main cylinder portion 11.
- the wiper variable mechanism 23B is a rubber tube (flexible bag) provided between the wiper member 18B and the outer peripheral surface of the lower end of the main cylinder portion 11 and annularly provided along the outer peripheral surface of the lower end portion of the main cylinder portion 11. 24B is provided.
- the rubber tube 24B is fitted between the two flange portions 11c and 11d at the lower end of the main cylinder portion 11, and the wiper member 18B is attached to the two flange portions 11c and 11d in a state of being loosened up and down.
- the wiper member 18B may be provided directly on the outer peripheral surface of the rubber tube 24B.
- the rubber tube 24 ⁇ / b> B is connected to the pressurizing pipe 25 similarly to the rubber tube 24. That is, like the rubber tube 24, the rubber tube 24B can be arbitrarily inflated by injecting air from the pressurized air supply source 26 through the pressurized pipe 25.
- the wiper member 18B allows only the wiper member 18 and the wiper member 18B to contact the inner surface of the pull chamber 1a when the main cylinder portion 11 is inserted into the pull chamber 1a and when it moves up and down in the pull chamber 1a. For this reason, the diameter of the wiper member 18B at the outermost peripheral position is set to be substantially the same as the diameter of the wiper member 18.
- the wiper member 18B can keep the posture of the main cylinder portion 11 with respect to the pull chamber 1a, that is, each of the axis of the main cylinder portion 11 and the axis of the pull chamber 1a within a predetermined range. Specifically, since the main cylinder portion 11 is in contact with the pull chamber 1a at the entire circumference of the upper and lower ends, the main cylinder portion 11 is hardly inclined with respect to the central axis of the pull chamber 1a. It is possible to maintain the axial position (posture) of the main cylinder part 11 from the time until the main cylinder part 11 at the time of cleaning and the time of removal.
- the wiper member 18B also functions as the axial position restricting mechanism 15 and restricts the axial position of the main cylindrical portion 11 with respect to the central axial direction of the pull chamber 1a in a state where the main cylindrical portion 11 is inserted into the pull chamber 1a.
- the inner surface cleaning mechanism 17 can wipe the deposits by sliding the inner peripheral surface of the pull chamber 1a at two annular positions on the upper and lower sides.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
単結晶引上装置1内をクリーニングするクリーニング装置10であって、プルチャンバ1a内に挿入可能な主筒部11と、主筒部の上部に、プルチャンバの内面をクリーニングする内面クリーニング機構17を備え、主筒部が、その内部にワイヤー下部のシードチャックを退避収納する退避収納部12と、主筒部の下部に複数の延伸ロッド13A~13Dを軸方向に継ぎ足し可能とする継続延伸機構13と、を備えることで、効率よくプルチャンバ内面クリーニングをおこなう。
Description
本発明は、単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法に関し、特に、ワイヤーによりルツボ内の半導体融液からCZ法(チョクラルスキー法)を用いてシリコン単結晶等の半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置内の掃除に用いて好適な技術に関する。
一般に、シリコン(Si)やガリウムヒ素(GaAs)等の半導体単結晶を成長する手段の一つとして、CZ法を用いた単結晶引上装置が知られている。この単結晶引上装置において引上成長を行うには、まず密閉容器であるチャンバ内部に配設した石英ルツボ内に半導体融液を貯留し、該半導体融液を石英ルツボの周囲に配置したヒータで所定温度に加熱制御する。
次に、チャンバ上部のプルチャンバ内に垂下された(タングステン)等のワイヤーにより、プルチャンバ下方に配置された石英ルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる。
このような単結晶引上装置は、半導体単結晶を引き上げるワイヤーの巻き上げ装置(図示略)を、プルチャンバ上に回転可能に設けられたプルヘッド内に設けている。すなわち、ワイヤーはプルヘッドとプルチャンバとを連通する孔であるセンターピース部を介してプルヘッドからプルチャンバ内へと垂下される。
上記単結晶引上装置において、引上成長中にSiのベイパー等の付着物がプルチャンバの内面などに生じ、この付着物が粉塵として落下するおそれがある。この粉塵は、引上成長に影響して単結晶の有転位化を起こし、結晶引き上げ特性を悪化させるおそれがある。このため、プルチャンバやワイヤーのクリーニングをおこなっている(特許文献1)。
プルチャンバやワイヤーは単結晶引上装置の上部にあって高所であるため、特許文献1で開示されている技術では、これらのクリーニングをおこなうために、台座昇降手段、台座、回動テーブル、ノズル昇降手段、エアー噴出ノズルなど、チャンバ殻体を載置して密閉する大がかりな装置によって、プルチャンバ内面のクリーニングと同時にワイヤークリーニングをおこなっている。
特に、近年、石英ルツボ口径が大きくなっているので、Siベイパー等の付着物発生量も多くなっているため、有転位化を防止するために、クリーニングの必要頻度がより一層高まっている。
しかし、特許文献1のように、ワイヤーとプルチャンバ内面のクリーニングとを同時におこなうと、ワイヤー、シードチャック等、次回の引き上げに対して調整の必要となる要因が多いため、クリーニングに必要な作業が多くなり、作業効率が悪くなるという問題があった。また、特許文献1の技術では、大がかりな装置を移動させる必要があるため、作業時間がかかってしまうという問題があった。このため、付着物発生量の多いプルチャンバ内面のみのクリーニングを、より簡便に、かつ、効率的に、短時間で実施したいという要求があった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ワイヤークリーニングに比べて、必要頻度の高いプルチャンバ内面のクリーニングを容易に短時間で効率的に実施可能とすることができる単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法を提供するという目的を達成しようとするものである。
本発明者らが鋭意研究をおこなったところ、有転位化を防止・低減するためには、プルチャンバ内面のクリーニングを、単結晶の引上げ成長を終了する度に毎回おこなうことが好ましいということが判明した。特に、ワイヤークリーニングよりも、プルチャンバクリーニングの頻度を高くすることにより、有転位化の防止・低減に効果的であることが判明した。
本発明の単結晶引上装置のクリーニング装置は、
密閉容器のプルチャンバ内に垂下されたワイヤーにより、プルチャンバ下方に設置されたルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置内をクリーニングする装置であって、
前記プルチャンバ内に挿入可能な主筒部と、該主筒部の上部に、前記プルチャンバの内面をクリーニングする内面クリーニング機構を備え、
前記主筒部が、その内部にワイヤー下部のシードチャックを退避収納する退避収納部と、前記主筒部の下部に複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足し可能とする継続延伸機構と、を備えることにより上記課題を解決した。
本発明の前記内面クリーニング機構は、前記主筒部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能なワイパー部材を備えていることができる。
本発明の前記ワイパー部材は、前記プルチャンバの内周面に沿って環状に設けられていることができる。
本発明の前記内面クリーニング機構は、前記ワイパー部材を前記主筒部の半径方向に変形又は移動させるワイパー可変機構を備えていることができる。
本発明の前記ワイパー可変機構は、前記ワイパー部材と前記主筒部の外周面との間に設けられた可撓性袋体を備え、該可撓性袋体は、空気を注入して膨らませることが可能であることができる。
本発明の前記可撓性袋体は、前記主筒部の外周面に沿って環状に設けられたゴムチューブであることができる。
本発明の前記主筒部の下部に、該主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態で、前記プルチャンバの中心軸方向に対して前記主筒部の軸方向位置を規制する軸方向位置規制機構を備えることができる。
本発明の前記軸方向位置規制機構は、前記主筒部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能なガイド部材を備えていることができる。
本発明の前記ガイド部材は、前記ワイパー部材の径寸法と略同一かこれより小さい径寸法として、前記プルチャンバの内周面に沿って略環状に設けられていることができる。
本発明の前記内面クリーニング機構は、前記主筒部下部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能な第2ワイパー部材を備えていることができる。
本発明の単結晶引上装置のクリーニング方法は、密閉容器のプルチャンバ内に垂下されたワイヤーにより、プルチャンバ下方に設置されたルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置のワイヤークリーニングをおこなう単結晶引上装置のクリーニング方法であって、
前記プルチャンバ内にクリーニング装置の主筒部を挿入し、前記主筒部の下部に継続延伸機構である複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足して、
前記主筒部の内部にワイヤー下部の退避収納部にシードチャックを退避収納した状態で、前記主筒部の上部外周面に設けられた内面クリーニング機構のワイパー部材が、前記プルチャンバの内面に当接した状態で摺動して前記プルチャンバの内面をクリーニングすることにより上記課題を解決した。
本発明の前記主筒部の下部に設けられた軸方向位置規制機構のガイド部材により、前記主筒部を前記プルチャンバ内に挿入する際に、前記プルチャンバの中心軸方向に対して前記主筒部の軸方向位置を規制することができる。
密閉容器のプルチャンバ内に垂下されたワイヤーにより、プルチャンバ下方に設置されたルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置内をクリーニングする装置であって、
前記プルチャンバ内に挿入可能な主筒部と、該主筒部の上部に、前記プルチャンバの内面をクリーニングする内面クリーニング機構を備え、
前記主筒部が、その内部にワイヤー下部のシードチャックを退避収納する退避収納部と、前記主筒部の下部に複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足し可能とする継続延伸機構と、を備えることにより上記課題を解決した。
本発明の前記内面クリーニング機構は、前記主筒部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能なワイパー部材を備えていることができる。
本発明の前記ワイパー部材は、前記プルチャンバの内周面に沿って環状に設けられていることができる。
本発明の前記内面クリーニング機構は、前記ワイパー部材を前記主筒部の半径方向に変形又は移動させるワイパー可変機構を備えていることができる。
本発明の前記ワイパー可変機構は、前記ワイパー部材と前記主筒部の外周面との間に設けられた可撓性袋体を備え、該可撓性袋体は、空気を注入して膨らませることが可能であることができる。
本発明の前記可撓性袋体は、前記主筒部の外周面に沿って環状に設けられたゴムチューブであることができる。
本発明の前記主筒部の下部に、該主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態で、前記プルチャンバの中心軸方向に対して前記主筒部の軸方向位置を規制する軸方向位置規制機構を備えることができる。
本発明の前記軸方向位置規制機構は、前記主筒部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能なガイド部材を備えていることができる。
本発明の前記ガイド部材は、前記ワイパー部材の径寸法と略同一かこれより小さい径寸法として、前記プルチャンバの内周面に沿って略環状に設けられていることができる。
本発明の前記内面クリーニング機構は、前記主筒部下部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能な第2ワイパー部材を備えていることができる。
本発明の単結晶引上装置のクリーニング方法は、密閉容器のプルチャンバ内に垂下されたワイヤーにより、プルチャンバ下方に設置されたルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置のワイヤークリーニングをおこなう単結晶引上装置のクリーニング方法であって、
前記プルチャンバ内にクリーニング装置の主筒部を挿入し、前記主筒部の下部に継続延伸機構である複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足して、
前記主筒部の内部にワイヤー下部の退避収納部にシードチャックを退避収納した状態で、前記主筒部の上部外周面に設けられた内面クリーニング機構のワイパー部材が、前記プルチャンバの内面に当接した状態で摺動して前記プルチャンバの内面をクリーニングすることにより上記課題を解決した。
本発明の前記主筒部の下部に設けられた軸方向位置規制機構のガイド部材により、前記主筒部を前記プルチャンバ内に挿入する際に、前記プルチャンバの中心軸方向に対して前記主筒部の軸方向位置を規制することができる。
本発明の単結晶引上装置のクリーニング装置は、
密閉容器のプルチャンバ内に垂下されたワイヤーにより、プルチャンバ下方に設置されたルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置内をクリーニングする装置であって、
前記プルチャンバ内に挿入可能な主筒部と、該主筒部の上部に、前記プルチャンバの内面をクリーニングする内面クリーニング機構を備え、
前記主筒部が、その内部にワイヤー下部のシードチャックを退避収納する退避収納部と、前記主筒部の下部に複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足し可能とする継続延伸機構と、を備えることにより、主筒部をプルチャンバ内に挿入し、継続延伸機構によってプルチャンバの頂部付近まで内面クリーニング機構の配された主筒部の上部が達するとともに、主筒部内の退避収納部にシードチャックを収納して退避させる状態として、プルチャンバ内部位置においてプルチャンバの内面クリーニングをおこなうことが可能となる。これにより、台車などの大がかりな装置を用いることなく、引き上げ終了後のプルチャンバ内面をその下側から迅速にかつ容易にクリーニングすることができる。
密閉容器のプルチャンバ内に垂下されたワイヤーにより、プルチャンバ下方に設置されたルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置内をクリーニングする装置であって、
前記プルチャンバ内に挿入可能な主筒部と、該主筒部の上部に、前記プルチャンバの内面をクリーニングする内面クリーニング機構を備え、
前記主筒部が、その内部にワイヤー下部のシードチャックを退避収納する退避収納部と、前記主筒部の下部に複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足し可能とする継続延伸機構と、を備えることにより、主筒部をプルチャンバ内に挿入し、継続延伸機構によってプルチャンバの頂部付近まで内面クリーニング機構の配された主筒部の上部が達するとともに、主筒部内の退避収納部にシードチャックを収納して退避させる状態として、プルチャンバ内部位置においてプルチャンバの内面クリーニングをおこなうことが可能となる。これにより、台車などの大がかりな装置を用いることなく、引き上げ終了後のプルチャンバ内面をその下側から迅速にかつ容易にクリーニングすることができる。
本発明の前記内面クリーニング機構は、前記主筒部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能なワイパー部材を備えていることにより、ワイパー部材がプルチャンバ内面に当接するので、主筒部を挿入状態で上下させることにより、ワイパー部材がプルチャンバ内面上を摺動して付着物を擦り落とすことができる。
本発明の前記ワイパー部材は、前記プルチャンバの内周面に沿って環状に設けられていることにより、プルチャンバ内面の全周方向にワイパー部材が当接してプルチャンバの内周面全体を容易に掃除することが可能になる。
本発明の前記内面クリーニング機構は、前記ワイパー部材を前記主筒部の半径方向に変形又は移動させるワイパー可変機構を備えていることにより、ワイパー部材をプルチャンバ内周面に当接させたり、離間させたりすることが自在にできるようになる。したがって、実際に掃除を行う場合以外は、ワイパー部材をプルチャンバ内周面から離しておくことができ、主筒部をプルチャンバ内に挿入してセットするときやプルチャンバ内から抜き出すときにワイパー部材が邪魔にならず、スムーズに作業を行うことができる。また、主筒部によってプルチャンバ内面を傷つけてしまうことを防止できる。
本発明の前記ワイパー可変機構は、前記ワイパー部材と前記主筒部の外周面との間に設けられた可撓性袋体を備え、該可撓性袋体は、空気を注入して膨らませることが可能であることにより、可撓性袋体の外側に配されたワイパー部材が半径方向外方に移動または変形して、ワイパー部材をプルチャンバ内周面に当接させることができる。したがって、可撓性袋体を膨らませるという簡便な手段だけで容易にワイパー部材の変形または移動を行うことができる。ができる。
本発明の前記可撓性袋体は、前記主筒部の外周面に沿って環状に設けられたゴムチューブであることにより、ゴムチューブを、主筒部外周全体にわたって容易にかつ迅速に膨らませることができ、ワイパー部材を主筒部外周全体で変形または移動させて、迅速にワイパー部材により主筒部外周全体を同時に摺動してクリーニングすることができる。
本発明の前記主筒部の下部に、該主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態で、前記プルチャンバの中心軸方向に対して前記主筒部の軸方向位置を規制する軸方向位置規制機構を備えることにより、主筒部をプルチャンバ内に挿入し、継続延伸機構によってプルチャンバの頂部付近まで内面クリーニング機構が達するまで主筒部を上昇させる際に、主筒部の軸方向が傾いて、その下部がプルチャンバ内面に接触してしまい、主筒部によってプルチャンバ内面を傷つけてしまうことや、この接触による発塵を防止できる。同時に、主筒部内の退避収納部にシードチャックを収納して退避させる際に、主筒部の軸方向が傾いて、退避収納部内面がシードチャックに接触してしまい、主筒部によってシードチャックを傷つけてしまうことや、この接触による発塵を防止できる。
本発明の前記軸方向位置規制機構は、前記主筒部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能なガイド部材を備えていることにより、ワイパー部材とガイド部材以外の主筒部がプルチャンバ内面に接触してしまい、主筒部によってプルチャンバ内面を傷つけてしまうことや、この接触による発塵を防止できる。
本発明の前記ガイド部材は、前記ワイパー部材の径寸法と略同一かこれより小さい径寸法として、前記プルチャンバの内周面に沿って略環状に設けられていることにより、主筒部の軸方向をプルチャンバの軸方向とほぼ一致させた状態を維持しつつ、主筒部を上昇させることが可能となる。
本発明の前記内面クリーニング機構は、前記主筒部下部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能な第2ワイパー部材を備えていることにより、ガイド部材と同様に、主筒部の軸方向をプルチャンバの軸方向とほぼ一致させた状態を維持しつつ、主筒部を上昇させることが可能となるとともに、ワイパー部材と第2ワイパー部材との2箇所(2本の円周位置)により主筒部外周全体を同時に摺動して、プルチャンバ内面における付着物等の除去を、より一層低減することが可能となる。
本発明の単結晶引上装置のクリーニング方法は、密閉容器のプルチャンバ内に垂下されたワイヤーにより、プルチャンバ下方に設置されたルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置のワイヤークリーニングをおこなう単結晶引上装置のクリーニング方法であって、
前記プルチャンバ内にクリーニング装置の主筒部を挿入し、前記主筒部の下部に継続延伸機構である複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足して、
前記主筒部の内部にワイヤー下部の退避収納部にシードチャックを退避収納した状態で、前記主筒部の上部外周面に設けられた内面クリーニング機構のワイパー部材が、前記プルチャンバの内面に当接した状態で摺動して前記プルチャンバの内面をクリーニングすることにより、主筒部をプルチャンバ内に挿入し、継続延伸機構によってプルチャンバの頂部付近まで内面クリーニング機構の配された主筒部の上部が達するとともに、主筒部内の退避収納部にシードチャックを収納して退避させる状態とした後、内面クリーニング機構によってプルチャンバの内面クリーニングをおこなうことが可能となる。これにより、台車などの大がかりな装置を用いることなく、引き上げ終了後のプルチャンバ内面をその下側から迅速にかつ容易にクリーニングすることができる。
前記プルチャンバ内にクリーニング装置の主筒部を挿入し、前記主筒部の下部に継続延伸機構である複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足して、
前記主筒部の内部にワイヤー下部の退避収納部にシードチャックを退避収納した状態で、前記主筒部の上部外周面に設けられた内面クリーニング機構のワイパー部材が、前記プルチャンバの内面に当接した状態で摺動して前記プルチャンバの内面をクリーニングすることにより、主筒部をプルチャンバ内に挿入し、継続延伸機構によってプルチャンバの頂部付近まで内面クリーニング機構の配された主筒部の上部が達するとともに、主筒部内の退避収納部にシードチャックを収納して退避させる状態とした後、内面クリーニング機構によってプルチャンバの内面クリーニングをおこなうことが可能となる。これにより、台車などの大がかりな装置を用いることなく、引き上げ終了後のプルチャンバ内面をその下側から迅速にかつ容易にクリーニングすることができる。
本発明の前記主筒部の下部に設けられた軸方向位置規制機構のガイド部材により、前記主筒部を前記プルチャンバ内に挿入する際に、前記プルチャンバの中心軸方向に対して前記主筒部の軸方向位置を規制することにより、主筒部をプルチャンバ内に挿入し、継続延伸機構によってプルチャンバの頂部付近まで内面クリーニング機構が達するまで主筒部を上昇させる際に、主筒部の軸方向が傾いて、その下部がプルチャンバ内面に接触してしまい、主筒部によってプルチャンバ内面を傷つけてしまうことや、この接触による発塵を防止できる。同時に、主筒部内の退避収納部にシードチャックを収納して退避させる際に、主筒部の軸方向が傾いて、退避収納部内面がシードチャックに接触してしまい、主筒部によってシードチャックを傷つけてしまうことや、この接触による発塵を防止できる。
本発明によれば、プルチャンバが高所にあっても、主筒部をプルチャンバ内に挿入して継続延伸機構の延伸ロッドを複数軸方向に継ぎ足すことにより、主筒部内の退避収納部にシードチャックを収納して退避させた状態で、内面クリーニング機構によりプルチャンバの内面をプルチャンバ最上部から最下端までクリーニングすることができる。したがって、台車などの大がかりな装置を用いることなく、引き上げ終了後のプルチャンバ内面をその下側から迅速にかつ容易にクリーニングして、粉塵による引上成長への影響(結晶の有転位化等)を抑制することができるという効果を奏することが可能となる。
1…単結晶引上装置
1a…プルチャンバ
1b…プルヘッド
1c…巻き上げ装置
1d…センターピース部
1f…プルヘッド吸引管
1g…プルヘッド吸引部
2…チャンバ
W…ワイヤー
SH…シードホルダ
SC…シードチャック
10…クリーニング装置
11…主筒部
11a,11b,11c,11d…フランジ部
12…退避収納部
12a…底部
13…継続延伸機構
13A~13D…延伸ロッド
13Ba,13Ca,13Da…接続凹部
13Ab,13Bb,13Cb,13Db…接続凸部
13a…係止部
14…係止部
14a…フック
14b…ベース
14c…レバー
14d…キャッチ16
15…軸方向位置規制機構
16…ガイド部材
17…内面クリーニング機構
18,18A…ワイパー部材
18B…第2ワイパー部材
18a,18b…端部
18c…内側接合部
18d,18e…両折り部
23…ワイパー可変機構
23B…ワイパー可変機構
24…ゴムチューブ(可撓性袋体)
24B…ゴムチューブ(可撓性袋体)
25…加圧配管
26…加圧エア供給源
33…外側ノズル(外側吹出口)
33c…吹付けエア供給管
33d…バルブ
33e…パーティクルフィルタ
33f…ミストオイルフィルタ
33g…カップラー
1a…プルチャンバ
1b…プルヘッド
1c…巻き上げ装置
1d…センターピース部
1f…プルヘッド吸引管
1g…プルヘッド吸引部
2…チャンバ
W…ワイヤー
SH…シードホルダ
SC…シードチャック
10…クリーニング装置
11…主筒部
11a,11b,11c,11d…フランジ部
12…退避収納部
12a…底部
13…継続延伸機構
13A~13D…延伸ロッド
13Ba,13Ca,13Da…接続凹部
13Ab,13Bb,13Cb,13Db…接続凸部
13a…係止部
14…係止部
14a…フック
14b…ベース
14c…レバー
14d…キャッチ16
15…軸方向位置規制機構
16…ガイド部材
17…内面クリーニング機構
18,18A…ワイパー部材
18B…第2ワイパー部材
18a,18b…端部
18c…内側接合部
18d,18e…両折り部
23…ワイパー可変機構
23B…ワイパー可変機構
24…ゴムチューブ(可撓性袋体)
24B…ゴムチューブ(可撓性袋体)
25…加圧配管
26…加圧エア供給源
33…外側ノズル(外側吹出口)
33c…吹付けエア供給管
33d…バルブ
33e…パーティクルフィルタ
33f…ミストオイルフィルタ
33g…カップラー
以下、本発明に係る単結晶引上装置のクリーニング装置の第1実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態におけるクリーニング装置でクリーニングをおこなう単結晶引上装置を示す正断面図であり、図において、符号1は、単結晶引上装置である。
図1は、本実施形態におけるクリーニング装置でクリーニングをおこなう単結晶引上装置を示す正断面図であり、図において、符号1は、単結晶引上装置である。
本実施形態に係る単結晶引上装置1は、チョクラルスキー(CZ)法による引上成長をおこなうものであり、図1に示すように、密閉容器であるチャンバ2と、チャンバ2上部のプルチャンバ1aと、チャンバ2内部に設けられたカーボン製サセプタ3sと、サセプタ3s上に配設した石英ルツボ3と、石英ルツボ3の周囲に配置した円筒状のカーボン製ヒータ4と、カーボン製ヒータ4の周囲に配置した円筒状の保温筒5と、保温筒5の内側面に支持板として設けられたカーボン板6と、石英ルツボ3の上側に配置されたフロー管7と、フロー管7を支持する円環状のアッパーリング8と、サセプタ3sを支持し上下動可能なシャフト9と、を有する。
単結晶引上装置1は、また、プルチャンバ1a内に垂下されたW(タングステン)等のワイヤーWを有し、ワイヤーWの巻き上げ装置1cが、プルチャンバ1a上に回転可能に設けられたプルヘッド1b内に設けられている。ワイヤーWはプルヘッド1bとプルチャンバ1aとを連通する孔であるセンターピース部1dを介してプルヘッド1bからプルチャンバ1a内へと垂下される。
ワイヤーWの下端には、図2に示すように、種結晶を保持するカーボン製のシードホルダSHおよびモリブデン製のシードチャックSCが取り付けられている。また、プルヘッド1bには、プルヘッド吸引管1fを介してプルヘッド吸引部1gが接続されており、プルヘッド1b内部を減圧することができる。
この単結晶引上装置1で引上成長をおこなうには、まず、チャンバ2を開放して、半導体融液Lとなるシリコン等の半導体材料を石英ルツボ3内に充填する。その後、チャンバ2を密閉して、チャンバ2内を所定のガス雰囲気とした後、ヒータ4で所定温度まで加熱して半導体材料を融解し、この半導体融液Lを石英ルツボ3内に貯留し、半導体融液Lをヒータ4で所定温度に加熱制御する。この状態で、チャンバ2上側のプルチャンバ1a内に垂下されたワイヤーWにより、プルチャンバ1a下方に配置されたルツボ3内の半導体融液Lから半導体単結晶Cを引き上げる。引き上げられた半導体単結晶Cは、取り出されてウェーハの製造工程等へと送られる。引き上げ終了後に、プルチャンバ1aは、チャンバ2から取り外されて、本実施形態におけるクリーニング装置によりクリーニングをおこなう。
図2は、本実施形態におけるクリーニング装置の主筒部を継いでプルチャンバ内に挿入した状態を示す正断面図であり、図3は、本実施形態におけるクリーニング装置の主筒部および継続延伸機構を示す分解正断面図であり、図において、符号10は、クリーニング装置である。
本実施形態におけるクリーニング装置10は、図2~図3に示すように、プルチャンバ1a内に挿入可能で、ワイヤーWを内部に収納可能な主筒部11と、主筒部11の上側に設けられてプルチャンバ1aの内面をクリーニングする内面クリーニング機構17と、主筒部11の下側に設けられて継ぎ足し可能な複数の延伸ロッド13A~13Dからなる継続延伸機構13と、を備えている。
主筒部11は、軽量の樹脂等、例えば塩化ビニル製であり、図2~図3に示すように、上端が開口された円筒状とされて、その内部にワイヤーW、シードホルダSHおよびシードチャックSCを収納する退避収納部12が設けられている。この退避収納部12の軸方向長さは、クリーニング時にワイヤーWを巻き上げた状態で、ワイヤーW最下端となるシードホルダSHが退避収納部12底部12aに接触しない長さ以上であればよい。
なお、退避収納部12においては、図2~図3に示すように、主筒部11の軸方向において中程よりやや下側位置として底部12aを設けているが、プルチャンバ1a上端とシードホルダSHとの高さ位置関係などに対応して、底部12aを主筒部11の最下端位置とすることや、他の軸方向位置とすることも可能である。
退避収納部12の底部12aにより主筒部11の下側は閉塞されており、底部12aの下面には、継続延伸機構13の延伸ロッド13Aが同軸状態かつ下方に延長した状態で設けられている。
延伸ロッド13Aは、底部12aの中央位置に設けられた接続部13aによって底部12aに対して鉛直かつ主筒部11の中心軸方向と一致する方向に接続される。
接続部13aは、底部12aと延伸ロッド13Aとを接続可能なものとされ、例えば、底部12aに設けられた雄ネジ部と、延伸ロッド13Aの上端に設けられた雌ネジ部とにより螺合するものとできる。なお、接続部13aは、これらを接続可能な構成であれば、この構成に限られるものではない。
延伸ロッド13Aは、底部12aの中央位置に設けられた接続部13aによって底部12aに対して鉛直かつ主筒部11の中心軸方向と一致する方向に接続される。
接続部13aは、底部12aと延伸ロッド13Aとを接続可能なものとされ、例えば、底部12aに設けられた雄ネジ部と、延伸ロッド13Aの上端に設けられた雌ネジ部とにより螺合するものとできる。なお、接続部13aは、これらを接続可能な構成であれば、この構成に限られるものではない。
継続延伸機構13は、延伸ロッド13A~13Dからなり、互いに軸方向に接続して、主筒部11の到達高さ位置を調節可能なものとされている。
延伸ロッド13A~13Dは、軽量の樹脂等、例えば塩化ビニル製であり、互いに軸方向に繰り継ぎ・取り外し可能とされ、図2~図3に示すように、上から第1延伸ロッド13Aと、第2延伸ロッド13Bと、第3延伸ロッド13Cと、第4延伸ロッド13Dとからなる4分割構造を有している。
延伸ロッド13A~13Dは、軽量の樹脂等、例えば塩化ビニル製であり、互いに軸方向に繰り継ぎ・取り外し可能とされ、図2~図3に示すように、上から第1延伸ロッド13Aと、第2延伸ロッド13Bと、第3延伸ロッド13Cと、第4延伸ロッド13Dとからなる4分割構造を有している。
延伸ロッド13B~13Dは、略同一の形状とされている。
なお、これら延伸ロッドの分割数は、単結晶引上装置1で引き上げられる半導体単結晶Cの径寸法・長さ寸法およびプルチャンバ1aの長さ寸法、さらに、取り回しが容易な延伸ロッド13A~13Dの長さ寸法に応じて設定することができる。
なお、これら延伸ロッドの分割数は、単結晶引上装置1で引き上げられる半導体単結晶Cの径寸法・長さ寸法およびプルチャンバ1aの長さ寸法、さらに、取り回しが容易な延伸ロッド13A~13Dの長さ寸法に応じて設定することができる。
図2~図3に示すように、延伸ロッド13Aの下端には接続凸部13Abが設けられ、延伸ロッド13Bの上端には接続凹部13Baが設けられ、延伸ロッド13Aの下端および延伸ロッド13Bの上端にそれぞれ接続部14が設けられる。
接続部14は、延伸ロッド13A下端と延伸ロッド13B上端とをそれぞれ接続可能なものとされる。
接続部14は、延伸ロッド13A下端と延伸ロッド13B上端とをそれぞれ接続可能なものとされる。
図4は、本実施形態におけるクリーニング装置の係止部の一例における係止解除状態を示す正断面図であり、図5は、本実施形態におけるクリーニング装置の係止部の一例における係止状態を示す正断面図である。
係止部14は、図4~図5に示すように、延伸ロッド13A下端と延伸ロッド13B上端とを互いに係止・解除可能なもので、いわゆる、ドローラッチ(draw latch )とされている。
係止部14は、図4~図5に示すように、延伸ロッド13A下端と延伸ロッド13B上端とを互いに係止・解除可能なもので、いわゆる、ドローラッチ(draw latch )とされている。
係止部14は、図2~図5に示すように、延伸ロッド13Aおよび延伸ロッド13Bの周方向で同じ位置にそれぞれ配置されている。
ドローラッチ(係止部)14は、図4~図5に示すように、延伸ロッド13A側に設けられるフック14aと、延伸ロッド13B側に設けられたベース14b、レバー14c、キャッチ14dとを有する。
フック14aは、延伸ロッド13Aの下端位置に設けられる。ベース14bは、延伸ロッド13Bの上端位置に設けられる。
ベース14bとレバー14cとは相互に軸回転可能に連結され、かつキャッチ14dとレバー14cとは相互に軸回転可能に連結される。キャッチ14dは、係止に必要な弾性変形可能とされている。
ベース14bとレバー14cとは相互に軸回転可能に連結され、かつキャッチ14dとレバー14cとは相互に軸回転可能に連結される。キャッチ14dは、係止に必要な弾性変形可能とされている。
ドローラッチ(係止部)14では、図4~図5に示すように、キャッチ14dがフック14aと係合する場合、レバー14cへ上から力を加えてベース14bに対して回動させ、キャッチ14dにより延伸ロッド13Aと延伸ロッド13Bとを係止位置に一緒に引寄せる。基本的に、ラッチ作動はレバー14cを回転させてキャッチ14dとレバー14cとの枢軸連結部を、フック14aとレバー14cおよびベース14bの枢軸連結部との間の線に対してシフトさせる。
なお、接続部14は、図4~図5に示すように、延伸ロッド13Aおよび延伸ロッド13Bの周方向1箇所だけでなく、より安定性が増すよう、2箇所(両側)以上で係止する構造としてもよい。
さらに、接続部14は、延伸ロッド13Aと延伸ロッド13Bとを互いに分離・接続可能な構成であれば、この構成に限られるものではない。例えば、延伸ロッド13A下端に設けられた雄ネジ部と、延伸ロッド13Bの上端に設けられた雌ネジ部とにより螺合するものとすることもできる。
同様に、延伸ロッド13Bの下端には接続凸部13Bbが設けられ、延伸ロッド13Cの上端には接続凹部13Caが設けられ、延伸ロッド13Bの下端および延伸ロッド13Cの上端にそれぞれ接続部14が設けられる。
同様に、接続凸部13Bb、接続凹部13Caおよび接続部14はまた、延伸ロッド13B下端と延伸ロッド13C上端とをそれぞれ接続可能なものとされる。
同様に、接続凸部13Bb、接続凹部13Caおよび接続部14はまた、延伸ロッド13B下端と延伸ロッド13C上端とをそれぞれ接続可能なものとされる。
同様に、延伸ロッド13Cの下端には接続凸部13Cbが設けられ、延伸ロッド13Dの上端には接続凹部13Daが設けられ、延伸ロッド13Cの下端および延伸ロッド13Dの上端にそれぞれ接続部14が設けられる。
同様に、接続凸部13Cb、接続凹部13Daおよび接続部14はまた、延伸ロッド13C下端と延伸ロッド13D上端とをそれぞれ接続可能なものとされる。
これらは、継続延伸機構13を構成している。
同様に、接続凸部13Cb、接続凹部13Daおよび接続部14はまた、延伸ロッド13C下端と延伸ロッド13D上端とをそれぞれ接続可能なものとされる。
これらは、継続延伸機構13を構成している。
主筒部11の上側には、図2~図3に示すように、上端外周面に配され主筒部11がプルチャンバ1a内に挿入された状態でプルチャンバ1aの内面に当接可能なワイパー部材18が設けられている。
図6は、本実施形態におけるクリーニング装置のワイパー部材の縮径状態を示す断面図(a)、拡径状態を示す断面図(b)である。
また、ワイパー部材18は、ポリエステル等で形成され、プルチャンバ1aの内周面に沿った環状となるように二重に折り返した状態で設けられている。具体的には、ワイパー部材18は、例えば丸編み機等で筒状に編成され伸縮性を有する布体からなり、この布体において、図6(a)に示すように、筒状の両端部18a,18bが対向するように内側に折り返されて、これらを互いに伸縮性を持って繋げ合わせた内側接合部18cによってトーラス状(輪環状)としたものである。
また、ワイパー部材18は、ポリエステル等で形成され、プルチャンバ1aの内周面に沿った環状となるように二重に折り返した状態で設けられている。具体的には、ワイパー部材18は、例えば丸編み機等で筒状に編成され伸縮性を有する布体からなり、この布体において、図6(a)に示すように、筒状の両端部18a,18bが対向するように内側に折り返されて、これらを互いに伸縮性を持って繋げ合わせた内側接合部18cによってトーラス状(輪環状)としたものである。
このとき、内側接合部18cをプルチャンバ1a内面に接触しないトーラスの内側に向けた状態で、筒状の両折り部18d,18e付近が上下のフランジ部11Aa外側周端部に取り付けられている。
なお、ワイパー部材18は、異なる径寸法のプルチャンバ1aに対応可能となっている。
例えば、ワイパー部材18を、φ200mmの半導体単結晶Cを引き上げる単結晶引上装置1のように、細い径寸法のプルチャンバ1aクリーニングに適用する場合には、図6(a)に示すように、内側接合部18cによって、両端部18a,18bを繋げ合わせた縮径状態で使用する。
例えば、ワイパー部材18を、φ200mmの半導体単結晶Cを引き上げる単結晶引上装置1のように、細い径寸法のプルチャンバ1aクリーニングに適用する場合には、図6(a)に示すように、内側接合部18cによって、両端部18a,18bを繋げ合わせた縮径状態で使用する。
さらに、このワイパー部材18を、例えば、φ300mmの半導体単結晶Cを引き上げる単結晶引上装置1のように、太い径寸法のプルチャンバ1aのクリーニングに適用する場合には、図6(b)に示すように、内側接合部18cによる両端部18a,18bの接合を解除して伸縮率を上げるとともに、幅寸法を拡大した拡径状態で使用する。この場合、ワイパー部材18の全幅において、一重として使用することもできる。
なお、ワイパー部材18は、内面クリーニング機構17として、プルチャンバ1a内面を摺動することで付着した粉塵等を除去可能なものとされる。
主筒部11は、ワイパー部材18を主筒部11の半径方向に変形または移動させるワイパー可変機構23を備えている。
ワイパー可変機構23は、ワイパー部材18と主筒部11上端の外周面との間に設けられ主筒部11上端部の外周面に沿って環状に設けられたゴムチューブ(可撓性袋体)24を備えている。
ワイパー可変機構23は、ワイパー部材18と主筒部11上端の外周面との間に設けられ主筒部11上端部の外周面に沿って環状に設けられたゴムチューブ(可撓性袋体)24を備えている。
ゴムチューブ24は、図2,図3に示すように、主筒部11上端の2つのフランジ部11a,11bの間にはめ込まれ、ワイパー部材18は、これら2つのフランジ部11a,11bに上下に弛ませた状態で取り付けられている。なお、ワイパー部材18を直接ゴムチューブ24の外周面に設けても構わない。また、ゴムチューブ24には、加圧配管25が接続され、該加圧配管25は、加圧エア供給源26に接続される。すなわち、ゴムチューブ24は、加圧エア供給源26から加圧配管25を介して空気を注入することにより、任意に膨らませることが可能となっている。
主筒部11の下部には、図2,図3に示すように、軸方向位置規制機構15が設けられる。
軸方向位置規制機構15は、前記主筒部11下端の外周面に周設されたガイド部材16と、このガイド部材16の外周面を覆うワイパー部材18Aとを有する。
軸方向位置規制機構15は、前記主筒部11下端の外周面に周設されたガイド部材16と、このガイド部材16の外周面を覆うワイパー部材18Aとを有する。
ガイド部材16は、主筒部11A下端に周設されたフランジ部11cの外周端部に設けられ、主筒部11をプルチャンバ1a内に挿入する際、および、プルチャンバ1a内で上下動する際に、ワイパー部材18のみをプルチャンバ1aの内面に当接可能とする。このため、ガイド部材16の最外周位置における径寸法は、ワイパー部材18の径寸法と略同一かこれより小さい径寸法として設定されている。
また、ガイド部材16の外周形状は、延伸ロッド13B側(下側)からワイパー部材18側(上側)に向かって拡径するように形成されている。さらに、ガイド部材16の外周は、その上下端が主筒部11の中心軸方向へ湾曲されており、全体としてトーラス状の下側寄り外周面のような形状となる。
またガイド部材16は、プルチャンバ1aの内周面に沿ってこれよりも小さな略環状に設けられているが、周方向の全長に設けられる必要はなく、断続的に、周設されることができる。特に、ガイド部材16を全流で連続しない構成とすることで、この部分における重量を低減して軽量化を図ることが可能となる。
ガイド部材16が、ワイパー部材18よりもやや小さな径寸法とされることで、主筒部11のプルチャンバ1aに対する姿勢、つまり、主筒部11の軸線とプルチャンバ1aの軸線とのなす各を所定の範囲内におさめることが可能となる。これにより、主筒部11がプルチャンバ1aの中心軸線に対して必要以上に傾斜することがなく、挿入時からクリーニング時に主筒部11、そして抜出時まで、主筒部11の軸方向位置(姿勢)を維持することが可能となる。
もし主筒部11が傾くと、クリーニング時にワイパー部材18がその全周でプルチャンバ1a内面に当接する際、その円周方向位置において当接する強さに差が生じる可能性があり、その結果、円周方向位置においてクリーニング作用に差が生じる可能性がある。本実施形態では、ガイド部材16により、主筒部11がプルチャンバ1a内に挿入された状態で、プルチャンバ1aの中心軸方向に対して主筒部11の軸方向位置を規制して、全周方向で均等なクリーニングをおこなうことができるという作用・効果を奏する。
ガイド部材16の外周側全面は、ワイパー部材18Aによって覆われている。ワイパー部材18Aは、主筒部11の上側に位置するフランジ部11a,11bに取り付けられたワイパー部材18と略同一なものとされる。
次に、本実施形態のクリーニング装置10による単結晶引上装置1のプルチャンバ1a内面の掃除方法について説明する。
まず、チャンバ2の本体部分と上部とを切り離し、このプルチャンバ1a下方に主筒部11を準備する。このとき、ゴムチューブ24は、加圧エア供給源26から加圧配管25を介して空気を供給されておらず、膨らんでいない。
次に、クリーニング装置10の主筒部11をプルチャンバ1a内に挿入る。
次に、クリーニング装置10の主筒部11をプルチャンバ1a内に挿入る。
次に、主筒部11を上記挿入状態にしたまま、延伸ロッド13Bを延伸ロッド13A下端の下側に配置し、この状態で、延伸ロッド13B上端を延伸ロッド13A下端に当接させ、接続凸部13Abを接続凹部13Baに挿入して係止部14により接続する。
さらに、同様にして、主継筒部11をプルチャンバ1a内に挿入状態にしたまま一体とされた延伸ロッド13A,13Bとともに上昇させる。
さらに、同様にして、主継筒部11をプルチャンバ1a内に挿入状態にしたまま一体とされた延伸ロッド13A,13Bとともに上昇させる。
次に、主筒部11を上記挿入状態にしたまま、延伸ロッド13Cを延伸ロッド13B下端の下側に配置し、この状態で、延伸ロッド13C上端を延伸ロッド13B下端に当接させ、接続凸部13Bbを接続凹部13Caに挿入して係止部14により接続する。
さらに、同様にして、主継筒部11をプルチャンバ1a内に挿入状態にしたまま一体とされた延伸ロッド13A~13Cとともに上昇させる。
さらに、同様にして、主継筒部11をプルチャンバ1a内に挿入状態にしたまま一体とされた延伸ロッド13A~13Cとともに上昇させる。
次に、主筒部11を上記挿入状態にしたまま、延伸ロッド13Dを延伸ロッド13C下端の下側に配置し、この状態で、延伸ロッド13D上端を延伸ロッド13C下端に当接させ、接続凸部13Cbを接続凹部13Daに挿入して係止部14により接続する。
さらに、同様にして、主継筒部11をプルチャンバ1a内に挿入状態にしたまま一体とされた延伸ロッド13A~13Dとともに上昇させる。
さらに、同様にして、主継筒部11をプルチャンバ1a内に挿入状態にしたまま一体とされた延伸ロッド13A~13Dとともに上昇させる。
これにより、継続延伸機構13である延伸ロッド13A~13Dによって、図2に示すように、主筒部11が高さ方向最大長まで延長された状態となる。
このとき、プルチャンバ1a内には、図2に示すように、頂部から垂下したワイヤーWの下端にシードチャックSCおよびシードホルダSHが取り付けられているが、これらは、退避収納部12内部に収納された退避した状態となる。このため、主筒部11をプルチャンバ1a頂部まで到達させた場合でも、主筒部11にワイヤーW、シードチャックSCおよびシードホルダSHが接触することがなく、ワイヤーW等から発塵することを防止できる。
この状態で、加圧エア供給源26から加圧配管25を介してゴムチューブ24に空気を送り込み、ゴムチューブ24を膨らませる。このとき、膨らんだゴムチューブ24によってワイパー部材18が半径方向外方に押し出されるように変形し、プルチャンバ1a内周面に押し付けられる。その状態で、延伸ロッド13D下端付近を把持した作業者が主筒部11とプルチャンバ1aとを相対的に上下動させると、ワイパー部材18がプルチャンバ1aの内周面を摺動して、付着物を拭き取ることができる。
さらに、プルチャンバ1aの内周面への付着物が多い場合など、必要であれば、係止部14の係止を解除して、延伸ロッド13Dを延伸ロッド13Cから分離し、延伸ロッド13C下端付近を把持した作業者が主筒部11とプルチャンバ1aとを相対的に上下動させ低い位置のプルチャンバ1aの内周面において、ワイパー部材18がプルチャンバ1aの内周面を摺動して、付着物を拭き取ることができる。
同様に、必要であれば、係止部14の係止を解除して、延伸ロッド13Cを延伸ロッド13Bから分離し、延伸ロッド13B下端付近を把持した作業者が主筒部11とプルチャンバ1aとを相対的に上下動させ低い位置のプルチャンバ1aの内周面において、ワイパー部材18がプルチャンバ1aの内周面を摺動して、付着物を拭き取ることができる。
同様に、必要であれば、係止部14の係止を解除して、延伸ロッド13Bを延伸ロッド13Aから分離し、延伸ロッド13A下端付近を把持した作業者が主筒部11とプルチャンバ1aとを相対的に上下動させ低い位置のプルチャンバ1aの内周面において、ワイパー部材18がプルチャンバ1aの内周面を摺動して、付着物を拭き取ることができる。
なお、主筒部11の内側を拭ってクリーニングをおこなう場合以外は、ゴムチューブ24を萎ませておくことにより、ワイパー部材18をプルチャンバ1a内周面から離しておくことができ、主筒部11をプルチャンバ1a内に挿入してセットするときやプルチャンバ1a内から抜き出すときにワイパー部材18が邪魔にならず、スムーズに作業をおこなうことができる。
また、軸方向位置規制機構15のガイド部材16により、主筒部11がプルチャンバ1a内に挿入された状態で、プルチャンバ1aの中心軸方向に対して主筒部11の軸方向位置を規制して、ワイパー部材18のみをプルチャンバ1aの内面に当接可能とするとともに、ワイパー部材18の全周方向で均等なクリーニングをおこなう。
さらに、ガイド部材16により、主筒部11がプルチャンバ1aの中心軸線に対して必要以上に傾斜することを防止して、挿入時からクリーニング時に主筒部11、そして抜出時まで、主筒部11の軸方向位置(姿勢)を維持することが可能となる。
また、延伸ロッド13B~13Dの接続および分離をおこなう際や、延伸ロッド13B~13Dを軽量化して弾性変形しやすい場合にも、主筒部11の姿勢を維持して、ワイパー部材18およびワイパー部材18A以外の部分がプルチャンバ1aの内面に接触してしまうことを防止できる。
また、延伸ロッド13B~13Dの接続および分離をおこなう際や、延伸ロッド13B~13Dを軽量化して弾性変形しやすい場合にも、主筒部11の姿勢を維持して、ワイパー部材18およびワイパー部材18A以外の部分がプルチャンバ1aの内面に接触してしまうことを防止できる。
このように、本実施形態のクリーニング装置10では、プルチャンバ1aが高所であっても、軸方向位置規制機構15によって主筒部11の姿勢を維持した状態で、継続延伸機構13により主筒部11を高所まで到達させ、プルチャンバ1a全長にわたってワイパー部材18を摺動可能にすることにより、ワイパー部材18でプルチャンバ1aの内周面を擦って付着物を擦り取ることができる。これにより、粉塵による引上成長への影響(結晶の有転位化等)を効果的に抑制することができる。
本実施形態のクリーニング装置10では、プルチャンバ1aに挿入するのが主筒部11と延伸ロッド13Bであり、この主筒部11高さを設定する延伸ロッド13B~13Dが分離継ぎだし可能であることにより、クリーニング、および、運搬や収納等の取扱い性が向上する。この構成により、台車などの大がかりな装置を用いることなく、引き上げ終了後のプルチャンバ1a内面をその下側から迅速にかつ容易にクリーニングすることができる。したがって、引き上げ終了ごとにプルチャンバ1a内面をクリーニングして、粉塵による引上成長への影響(結晶の有転位化等)を抑制することができるという効果を奏することが可能となる。
なお、本実施形態における内面クリーニング実施中に石英ルツボ3へのシリコン原料の充填をおこない、クリーニング後に、プルチャンバ1aとチャンバ2とを組み付けることもできる。
次に、本発明に係る単結晶引上装置のクリーニング装置の第2実施形態を、図面に基づいて説明する。
図7は、本実施形態における主筒部がプルチャンバ1a内に挿入された状態を示す正断面図である。
本実施形態において上述した第1実施形態と異なるのは外側ノズル(外側吹出口)33に関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施形態において上述した第1実施形態と異なるのは外側ノズル(外側吹出口)33に関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施形態のクリーニング装置10は、図7に示すように、主継筒部11の上部に設けられ半径方向外方に向けて空気を吹出可能な複数の外側ノズル(外側吹出口)33を有する外方エア吹出機構を備えている。
本実施形態においては、各外側ノズル33は、吹付けエア供給管33cに接続され、吹付けエア供給管13cには、バルブ13dを介して中間部分にパーティクルフィルタ13eおよびミストオイルフィルタ13fが介在され、基端に清掃用のエア供給源(図示略)に接続するカップラー13gが設けられている。
外側ノズル33は、噴出した空気をプルチャンバ1aの内周面に吹き付けることにより、プルチャンバ1a内面の付着物を吹き飛ばすことができる。
外側ノズル33は、噴出した空気をプルチャンバ1aの内周面に吹き付けることにより、プルチャンバ1a内面の付着物を吹き飛ばすことができる。
以下、本発明に係る単結晶引上装置のクリーニング装置の第3実施形態を、図面に基づいて説明する。
図8は、本実施形態におけるクリーニング装置の主筒部および継続延伸機構を示す分解正断面図である。
本実施形態において上述した第1および第2実施形態と異なるのは、内面クリーニング機構17の第2ワイパー部材18B、ワイパー可変機構23B、ゴムチューブ(可撓性袋体)24Bに関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の主筒部11の下部には、図8に示すように、下端外周面に配され主筒部11がプルチャンバ1a内に挿入された状態でプルチャンバ1aの内面に当接可能なワイパー部材18Bが設けられている。つまり、主筒部11には、上端外周面のワイパー部材18に加え、下端外周面のワイパー部材18Bを備え、2本の円周位置でクリーニングをおこなう。
ワイパー部材18Bは、ワイパー部材18と同等のものとされて、内面クリーニング機構17として、プルチャンバ1a内面を摺動することで付着した粉塵等を除去可能なものとされる。
主筒部11は、ワイパー部材18を主筒部11の半径方向に変形または移動させるワイパー可変機構23Bを備えている。
ワイパー可変機構23Bは、ワイパー部材18Bと主筒部11下端の外周面との間に設けられ主筒部11下端部の外周面に沿って環状に設けられたゴムチューブ(可撓性袋体)24Bを備えている。
ワイパー可変機構23Bは、ワイパー部材18Bと主筒部11下端の外周面との間に設けられ主筒部11下端部の外周面に沿って環状に設けられたゴムチューブ(可撓性袋体)24Bを備えている。
ゴムチューブ24Bは、主筒部11下端の2つのフランジ部11c,11dの間にはめ込まれ、ワイパー部材18Bは、これら2つのフランジ部11c,11dに上下に弛ませた状態で取り付けられている。なお、ワイパー部材18Bを直接ゴムチューブ24Bの外周面に設けても構わない。また、ゴムチューブ24Bは、ゴムチューブ24と同様に、加圧配管25に接続されている。すなわち、ゴムチューブ24Bは、ゴムチューブ24と同様に、加圧エア供給源26から加圧配管25を介して空気を注入することにより、任意に膨らませることが可能となっている。
ワイパー部材18Bは、主筒部11をプルチャンバ1a内に挿入する際、および、プルチャンバ1a内で上下動する際に、ワイパー部材18およびワイパー部材18Bのみをプルチャンバ1aの内面に当接可能とする。このため、ワイパー部材18Bの最外周位置における径寸法は、ワイパー部材18の径寸法と略同一として設定されている。
ワイパー部材18Bは、ガイド部材16と同様に、主筒部11のプルチャンバ1aに対する姿勢、つまり、主筒部11の軸線とプルチャンバ1aの軸線とのなす各を所定の範囲内におさめることができる。具体的には、主筒部11が、上下端の二箇所全周でプルチャンバ1aに対して接しているため、主筒部11はプルチャンバ1aの中心軸線に対してほとんど傾斜することがなく、挿入時からクリーニング時に主筒部11、そして抜出時まで、主筒部11の軸方向位置(姿勢)を維持することが可能となる。
ワイパー部材18Bが、軸方向位置規制機構15としても作用し、主筒部11がプルチャンバ1a内に挿入された状態で、プルチャンバ1aの中心軸方向に対して主筒部11の軸方向位置を規制して、全周方向で均等なクリーニングをおこなうことができるという作用・効果を奏する。
同時に、内面クリーニング機構17として上下二箇所の環状位置でプルチャンバ1aの内周面を摺動して、付着物を拭き取ることができる。
同時に、内面クリーニング機構17として上下二箇所の環状位置でプルチャンバ1aの内周面を摺動して、付着物を拭き取ることができる。
本発明においては、上記の各実施形態における構成を適宜組み合わせて、クリーニングの効率を向上させることもできる。
Claims (12)
- 密閉容器のプルチャンバ内に垂下されたワイヤーにより、プルチャンバ下方に設置されたルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置内をクリーニングする装置であって、
前記プルチャンバ内に挿入可能な主筒部と、該主筒部の上部に、前記プルチャンバの内面をクリーニングする内面クリーニング機構を備え、
前記主筒部が、その内部にワイヤー下部のシードチャックを退避収納する退避収納部と、前記主筒部の下部に複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足し可能とする継続延伸機構と、を備えることを特徴とする単結晶引上装置のクリーニング装置。 - 前記内面クリーニング機構は、前記主筒部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能なワイパー部材を備えていることを特徴とする請求項1記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
- 前記ワイパー部材は、前記プルチャンバの内周面に沿って環状に設けられていることを特徴とする請求項2記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
- 前記内面クリーニング機構は、前記ワイパー部材を前記主筒部の半径方向に変形又は移動させるワイパー可変機構を備えていることを特徴とする請求項3記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
- 前記ワイパー可変機構は、前記ワイパー部材と前記主筒部の外周面との間に設けられた可撓性袋体を備え、該可撓性袋体は、空気を注入して膨らませることが可能であることを特徴とする請求項4記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
- 前記可撓性袋体は、前記主筒部の外周面に沿って環状に設けられたゴムチューブであることを特徴とする請求項5記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
- 前記主筒部の下部に、該主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態で、前記プルチャンバの中心軸方向に対して前記主筒部の軸方向位置を規制する軸方向位置規制機構を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
- 前記軸方向位置規制機構は、前記主筒部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能なガイド部材を備えていることを特徴とする請求項7記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
- 前記ガイド部材は、前記ワイパー部材の径寸法と略同一かこれより小さい径寸法として、前記プルチャンバの内周面に沿って略環状に設けられていることを特徴とする請求項8記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
- 前記内面クリーニング機構は、前記主筒部下部の外周面に、主筒部が前記プルチャンバ内に挿入された状態でプルチャンバの内面に当接可能な第2ワイパー部材を備えていることを特徴とする請求項1から6のいずれか記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
- 密閉容器のプルチャンバ内に垂下されたワイヤーにより、プルチャンバ下方に設置されたルツボ内の半導体融液から半導体単結晶を引き上げる単結晶引上装置のワイヤークリーニングをおこなう単結晶引上装置のクリーニング方法であって、
前記プルチャンバ内にクリーニング装置の主筒部を挿入し、前記主筒部の下部に継続延伸機構である複数の延伸ロッドを軸方向に継ぎ足して、
前記主筒部の内部にワイヤー下部の退避収納部にシードチャックを退避収納した状態で、前記主筒部の上部外周面に設けられた内面クリーニング機構のワイパー部材が、前記プルチャンバの内面に当接した状態で摺動して前記プルチャンバの内面をクリーニングすることを特徴とする単結晶引上装置のクリーニング方法。 - 前記主筒部の下部に設けられた軸方向位置規制機構のガイド部材により、前記主筒部を前記プルチャンバ内に挿入する際に、前記プルチャンバの中心軸方向に対して前記主筒部の軸方向位置を規制することを特徴とする請求項11記載の単結晶引上装置のクリーニング方法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/003796 WO2018142540A1 (ja) | 2017-02-02 | 2017-02-02 | 単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 |
TW107103658A TWI685384B (zh) | 2017-02-02 | 2018-02-01 | 單結晶拉升裝置的清潔裝置及其清潔方法 |
CN201880009567.1A CN110249081B (zh) | 2017-02-02 | 2018-02-02 | 单晶提拉装置的清洁装置及清洁方法 |
PCT/JP2018/003666 WO2018143434A1 (ja) | 2017-02-02 | 2018-02-02 | 単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 |
DE112018000650.6T DE112018000650B4 (de) | 2017-02-02 | 2018-02-02 | Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen einer Einkristall-Ziehanlage |
US16/482,016 US11305319B2 (en) | 2017-02-02 | 2018-02-02 | Device and method for cleaning monocrystalline pulling apparatus |
KR1020197022919A KR102330870B1 (ko) | 2017-02-02 | 2018-02-02 | 단결정 인상 장치의 클리닝 장치, 클리닝 방법 |
JP2018566141A JP7031611B2 (ja) | 2017-02-02 | 2018-02-02 | 単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/003796 WO2018142540A1 (ja) | 2017-02-02 | 2017-02-02 | 単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2018142540A1 true WO2018142540A1 (ja) | 2018-08-09 |
Family
ID=63040383
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/003796 WO2018142540A1 (ja) | 2017-02-02 | 2017-02-02 | 単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 |
PCT/JP2018/003666 WO2018143434A1 (ja) | 2017-02-02 | 2018-02-02 | 単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2018/003666 WO2018143434A1 (ja) | 2017-02-02 | 2018-02-02 | 単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11305319B2 (ja) |
JP (1) | JP7031611B2 (ja) |
KR (1) | KR102330870B1 (ja) |
CN (1) | CN110249081B (ja) |
DE (1) | DE112018000650B4 (ja) |
TW (1) | TWI685384B (ja) |
WO (2) | WO2018142540A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110404841A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-05 | 东华大学 | 一种用于圆筒状汽车脚垫清洗装置的洗刷机构 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113624018B (zh) * | 2021-08-10 | 2023-06-06 | 浙江嵘润机械有限公司 | 一种电石出炉用散热装置 |
CN114289169B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-03-10 | 宜春万申制药机械有限公司 | 一种可防粘壁的自清理式药物制备研磨装置 |
CN114951166B (zh) * | 2022-07-01 | 2023-12-19 | 渤海造船厂集团有限公司 | 一种不锈钢管道拉洗装置及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001348293A (ja) * | 2000-06-06 | 2001-12-18 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | 単結晶引上装置のクリーニング装置 |
JP2015006642A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 三菱マテリアルテクノ株式会社 | 清掃装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1045488A (ja) | 1996-07-30 | 1998-02-17 | Super Silicon Kenkyusho:Kk | 引上げチャンバ内壁用洗浄装置 |
US7121336B2 (en) * | 2002-11-11 | 2006-10-17 | Mcginnis Chemical, Inc | Well scrubber |
ATE486918T1 (de) | 2006-12-20 | 2010-11-15 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium und flüssigkristallanzeige |
CN201530876U (zh) * | 2009-11-10 | 2010-07-21 | 高佳太阳能股份有限公司 | 单晶炉副室清洁杆 |
JP5942931B2 (ja) * | 2013-06-27 | 2016-06-29 | 信越半導体株式会社 | 単結晶製造装置及び単結晶製造方法 |
CN107208306B (zh) | 2015-02-03 | 2020-07-14 | 胜高股份有限公司 | 单晶提拉装置的清洗方法及其清洗用具和单晶的制造方法 |
-
2017
- 2017-02-02 WO PCT/JP2017/003796 patent/WO2018142540A1/ja active Application Filing
-
2018
- 2018-02-01 TW TW107103658A patent/TWI685384B/zh active
- 2018-02-02 WO PCT/JP2018/003666 patent/WO2018143434A1/ja active Application Filing
- 2018-02-02 DE DE112018000650.6T patent/DE112018000650B4/de active Active
- 2018-02-02 JP JP2018566141A patent/JP7031611B2/ja active Active
- 2018-02-02 US US16/482,016 patent/US11305319B2/en active Active
- 2018-02-02 KR KR1020197022919A patent/KR102330870B1/ko active IP Right Grant
- 2018-02-02 CN CN201880009567.1A patent/CN110249081B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001348293A (ja) * | 2000-06-06 | 2001-12-18 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | 単結晶引上装置のクリーニング装置 |
JP2015006642A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 三菱マテリアルテクノ株式会社 | 清掃装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110404841A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-05 | 东华大学 | 一种用于圆筒状汽车脚垫清洗装置的洗刷机构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7031611B2 (ja) | 2022-03-08 |
CN110249081A (zh) | 2019-09-17 |
TWI685384B (zh) | 2020-02-21 |
DE112018000650B4 (de) | 2024-05-23 |
TW201831238A (zh) | 2018-09-01 |
JPWO2018143434A1 (ja) | 2019-11-07 |
US20200001335A1 (en) | 2020-01-02 |
KR20190103309A (ko) | 2019-09-04 |
US11305319B2 (en) | 2022-04-19 |
WO2018143434A1 (ja) | 2018-08-09 |
DE112018000650T5 (de) | 2019-10-24 |
CN110249081B (zh) | 2021-07-27 |
KR102330870B1 (ko) | 2021-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2018143434A1 (ja) | 単結晶引上装置のクリーニング装置、クリーニング方法 | |
US11198161B2 (en) | Cleaning device for monocrystal pulling apparatus | |
JP3527450B2 (ja) | 処理装置 | |
US20080274036A1 (en) | Microstructured catalysts and methods of use for producing carbon nanotubes | |
KR20140034159A (ko) | 탄소 나노튜브 제조 프로세스 및 그 프로세스를 구현하는 장치 | |
KR20200121829A (ko) | 제어 가능한 빔 크기를 갖는 처리 스프레이를 가지는 마이크로전자 처리 시스템 | |
JP4092859B2 (ja) | 単結晶引上装置のクリーニング装置 | |
KR20190043454A (ko) | 상승관 청소 장치 | |
US2899215A (en) | ardito | |
TWI521592B (zh) | A method for cleaning the growth chamber of a Group III element and a Group V element compound film | |
US4275493A (en) | Method for making a fabric reactor tube | |
CN115116905A (zh) | 一种单片式晶圆清洗机 | |
Whitaker et al. | Atomic force microscopy studies of substrate cleaning using tris (dimethylamino) arsenic and tris (dimethylamino) antimony and investigations of surface decomposition mechanisms | |
US20160115622A1 (en) | Vapor phase growth apparatus and vapor phase growth method | |
CN113529171B (zh) | 一种表面清洁度高的籽晶及其清洁方法 | |
WO2014054222A1 (ja) | 半導体エピタキシャル製造装置のウェーハサポート、その製造方法、半導体エピタキシャル製造装置、及びその製造方法 | |
WO2020213236A1 (ja) | 気相成長方法及び気相成長装置 | |
CN113492139A (zh) | 一种提高籽晶清洁度的处理方法及装置 | |
JP2016111101A (ja) | 気相成長方法および気相成長装置 | |
JP2017024299A (ja) | 空気ばね用ダイヤフラムの製造装置、及びその製造におけるビードリングの冷却方法 | |
JP2010248038A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17895392 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17895392 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |