WO2018142541A1 - 単結晶引上装置のクリーニング装置 - Google Patents

単結晶引上装置のクリーニング装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018142541A1
WO2018142541A1 PCT/JP2017/003797 JP2017003797W WO2018142541A1 WO 2018142541 A1 WO2018142541 A1 WO 2018142541A1 JP 2017003797 W JP2017003797 W JP 2017003797W WO 2018142541 A1 WO2018142541 A1 WO 2018142541A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cleaning
single crystal
pull chamber
main cylinder
crystal pulling
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/003797
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
憲治 沖田
Original Assignee
株式会社Sumco
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Sumco filed Critical 株式会社Sumco
Priority to US16/480,426 priority Critical patent/US11198161B2/en
Priority to JP2018565167A priority patent/JP6747526B2/ja
Priority to CN201780085144.3A priority patent/CN110382749B/zh
Priority to PCT/JP2017/003797 priority patent/WO2018142541A1/ja
Priority to DE112017006983.1T priority patent/DE112017006983T5/de
Priority to KR1020197021831A priority patent/KR102253593B1/ko
Priority to TW107103679A priority patent/TWI645081B/zh
Publication of WO2018142541A1 publication Critical patent/WO2018142541A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • B08B5/023—Cleaning travelling work
    • 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
    • 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
    • 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
    • B08B1/20—Cleaning of moving articles, e.g. of moving webs or of objects on a conveyor
    • 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
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • 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
    • B08B5/04—Cleaning by suction, with or without auxiliary action
    • 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
    • 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
    • C30B15/32—Seed holders, e.g. chucks
    • 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
    • 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 for a single crystal pulling apparatus, and in particular, single crystal pulling for pulling a semiconductor single crystal such as a silicon single crystal from a semiconductor melt in a crucible by a wire using a CZ method (Czochralski method).
  • the present invention relates to a technique suitable for use in cleaning the inside of an 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 has a problem that the inside of the chamber is recontaminated by dust generated during wire cleaning, which may cause dislocation. Furthermore, since there is a wire cleaning device in the chamber that performs the pulling up, silicon vapor or the like adheres to the wire cleaning device itself in a process where the amount of silicon evaporation is large, and this wire cleaning device itself causes dislocation. There was a possibility. In particular, since the diameter of the quartz crucible has been increasing in recent years, the amount of deposits such as Si vapor has increased.
  • dust may be generated during the filling of the silicon raw material into the quartz crucible, which may adhere to the inside of the wire or the pull chamber and cause dislocation. There was a request to perform wire cleaning during filling.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and in order to remove dust in the single crystal pulling apparatus, cleaning of the inner surface of the pull chamber or cleaning of the wire suspended in the pull chamber is easily performed.
  • An object of the present invention is to provide a cleaning device for a single crystal pulling apparatus that can reduce the occurrence of dislocation.
  • the cleaning device for a single crystal pulling apparatus includes a single crystal pulling apparatus for pulling 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.
  • the said subject cylinder solved the said subject by providing the continuous extending
  • the wire cleaning mechanism of the present invention can include an inner air blowing mechanism capable of blowing air inward in the radial direction from an inner outlet provided inside the main cylinder portion.
  • the inner air blowing mechanism of the present invention may be provided so as to be flush with the inner surface of the main tube portion.
  • the main tube portion of the present invention may have an external communication intake portion that communicates from the outside of the main tube portion above the inner air blowing mechanism.
  • a gas suction pipe for sucking and discharging the inside of the main cylinder part may be provided at the lower end position of the main cylinder part of the present invention.
  • the outer peripheral surface of the upper end position of the main cylinder part of the present invention is sealed so that the main cylinder part is in contact with the inner surface of the pull chamber while the main cylinder part is inserted into the pull chamber when air is blown out from the inner outlet.
  • a member can be provided.
  • the sealing member of the present invention may include a variable diameter mechanism that reduces the diameter when the main cylinder portion moves in the axial direction and expands the diameter when sealed.
  • the diameter dimension varying mechanism of the present invention includes a flexible bag provided between the sealing member and the 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. The sealing member of the present invention can be cleaned by sliding the inner surface of the pull chamber at the outer peripheral position thereof.
  • the continuous extension mechanism of the present invention is a cylindrical support portion protruding in a radial direction at the lower end position of each joint portion in the main cylindrical portion, A support base for supporting the tube support portion when adding the tube portion; Can be provided.
  • 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, In the pull chamber, the main tube portion is inserted in the axial direction of a plurality of tube portions of the cleaning device so as to be hermetically connected, and the wire is inserted into the upper portion of the main tube portion.
  • the continuous stretching mechanism includes a tube support portion protruding in a radial direction at a lower end position of each joint portion in the main tube portion, and when the joint portion is added.
  • a support base for supporting the tube support portion The tube support portion can be supported by the support base, and the main tube portion can be added to the pull chamber and disassembled.
  • the main cylinder portion is inserted into the pull chamber, and a sealing member provided on the outer peripheral surface of the upper end position of the main cylinder portion is in contact with the inner surface of the pull chamber for sealing. In this state, air can be blown out from the inner outlet.
  • an external communication intake that sucks the inside of the main cylinder from the lower end of the main cylinder and communicates from the outside of the main cylinder above the inner air outlet. Air can be blown out from the section.
  • the outer peripheral position of the sealing member slides to clean the inner surface of the pull chamber in a state where the sealing member is in contact with the inner surface of the pull chamber and is sealed. it can.
  • the cleaning device for a single crystal pulling apparatus includes a single crystal pulling apparatus for pulling 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 device for cleaning A main cylinder part that can be inserted into the pull chamber, and a wire cleaning mechanism for cleaning the wire inserted into the main cylinder part at the upper part of the main cylinder part,
  • a wire cleaning mechanism is provided up to the vicinity of the top of the pull chamber when performing wire cleaning at a position inside the pull chamber.
  • the upper part of the main cylinder part to which is arranged can reach and the lower end of the sealed main cylinder part can be positioned outside the pull chamber.
  • the dust generated by the cleaning is sucked inside the sealed main cylinder part, and the dust is prevented from coming out between the main cylinder part and the pull chamber and removed so as not to adhere to the inner surface of the pull chamber. Is possible.
  • the wire cleaning mechanism of the present invention includes an inner air blowing mechanism capable of blowing air inward in the radial direction from an inner blow-out port provided inside the main tube portion, thereby pulling the main tube portion into a pull chamber. Wire cleaning that blows and removes dust from the wire surface by allowing the wire to hang inside the main tube and blowing air from the inner air outlet to the radially inner wire through the inner air outlet mechanism. The dust blown off can be prevented from reattaching to the inner surface of the pull chamber located outside the main cylinder portion.
  • the inner air blowing mechanism includes a plurality of the inner blowing ports. That is, in this cleaning device, for example, air is blown toward the wire from a plurality of inner air outlets provided in the circumferential direction and the axial direction, so that the wire surface can be cleaned in a wide range in the circumferential direction and the axial direction. become.
  • the wire or the wire tip is provided when the wire is advanced or retracted inside the main tube portion. It is possible to prevent the seed chuck or the like from coming into contact with the inner side of the main cylindrical portion and to prevent the contamination that has an influence on the dislocation from occurring, and to perform the cleaning efficiently.
  • the main cylinder part of the present invention has an external communication intake part that communicates from the outside of the main cylinder part above the inner air blowing mechanism, so that the external communication intake part faces the inside of the main cylinder part.
  • the air can be blown out.
  • the air jetted from the external communication intake part toward the inside of the main cylinder part becomes a so-called air curtain, and the dust generated by cleaning near the inner air blowing mechanism is prevented from moving to a position above this.
  • dust can be prevented from reattaching to the pull chamber.
  • a gas suction pipe that sucks and discharges the inside of the main cylinder part is provided, so that the main cylinder sealed with dust generated by cleaning near the inner air blowing mechanism To the outside of the main cylinder part and to prevent dust from coming out between the main cylinder part and between the main cylinder part and the pull chamber, so that it does not adhere to the inner surface of the pull chamber. It becomes possible.
  • the outer peripheral surface of the upper end position of the main cylinder part of the present invention is sealed so that the main cylinder part is in contact with the inner surface of the pull chamber while the main cylinder part is inserted into the pull chamber when air is blown out from the inner outlet.
  • cleaning can be performed so that the generated dust does not enter between the pull chamber below the position where the sealing member abuts and the main tube portion. Thereby, it can prevent dust from entering the outer peripheral position of the main cylinder part.
  • the sealing member is provided in an annular shape along the inner peripheral surface of the pull chamber. That is, in this cleaning device, since the sealing member is provided in an annular shape along the inner peripheral surface of the pull chamber, the sealing member abuts on the entire peripheral direction of the inner surface of the pull chamber, and the entire inner peripheral surface of the pull chamber is easily sealed. It becomes possible to do.
  • the sealing member of the present invention is provided with a variable diameter mechanism that reduces the diameter when the main cylinder portion moves in the axial direction and expands the diameter when the main cylinder portion is sealed, so that the sealing member is deformed in the radial direction of the main cylinder portion.
  • the sealing member can be freely brought into contact with or separated from the inner peripheral surface of the pull chamber.
  • the sealing member can be brought into contact with the inner surface of the pull chamber, the upper end side of the pull chamber can be sealed, and cleaning can be performed so that dust does not diffuse.
  • the sealing member does not get in the way and the operation can be performed smoothly.
  • the diameter dimension varying mechanism of the present invention includes a flexible bag provided between the sealing member and the outer peripheral surface of the main cylinder portion, and the flexible bag is inflated by injecting air. It is possible to easily deform the sealing member only by simple means of inflating the flexible bag body, such as when the main cylinder part is inserted into the pull chamber and the upper end of the main cylinder part is raised and lowered. Alternatively, the sealing member can be moved and the sealing member can be prevented from contacting the pull chamber except when the sealing member is brought into contact with the inner surface of the pull chamber. In a state where the main tube portion is inserted into the pull chamber, the sealing member disposed outside the flexible bag body is moved or deformed radially outward by inflating the flexible bag body by injecting air. Thus, the sealing member can be brought into contact with the inner peripheral surface of the pull chamber. Accordingly, the sealing member can be easily deformed or moved only by simple means of inflating the flexible bag.
  • 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 cylinder, so that the flexible bag can be easily inflated over the entire outer periphery of the main cylinder.
  • the sealing member can be deformed or moved over the entire outer periphery of the main tube portion.
  • the sealing member of the present invention can be cleaned by sliding the inner surface of the pull chamber at its outer peripheral position, the upper end side of the pull chamber is sealed by the sealing member before wire cleaning, and the sealing member is pulled after the wire cleaning.
  • the pull chamber By lowering the upper end of the main cylinder part while being in contact with the inner surface of the pull chamber, the pull chamber can be moved while wiping the inner surface.
  • the sealing member can slide on the inner surface of the pull chamber to scrape off the deposits. Thereby, the inner surface of the pull chamber can be cleaned together after the wire cleaning.
  • the continuous extension mechanism of the present invention is a cylindrical support portion protruding in a radial direction at the lower end position of each joint portion in the main cylindrical portion, A support base for supporting the tube support portion when adding the tube portion;
  • the wire cleaning mechanism includes a vibrating member on the inner surface of the main cylinder portion that contacts and vibrates the wire arranged in the main cylinder portion. It is preferable. In other words, in this cleaning device, by making the vibrating member come into contact with the wire arranged in the main cylinder portion, it is possible to further easily remove dust adhered by vibrating the wire.
  • 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, In the pull chamber, the main tube portion is inserted in the axial direction of a plurality of tube portions of the cleaning device so as to be hermetically connected, and the wire is inserted into the upper portion of the main tube portion.
  • the air is blown radially inward from the inner blowing port to perform cleaning to the vicinity of the top portion of the pull chamber of the main cylinder portion where the inner air blowing mechanism is arranged.
  • the lower end of the sealed main cylinder part is positioned outside the pull chamber, and the dust generated by the cleaning is sucked into the sealed main cylinder part, and dust is generated between the main cylinder part and the pull chamber. It is possible to remove the liquid so as not to adhere to the inner surface of the pull chamber. As a result, it is possible to perform cleaning capable of being pulled up while preventing dislocation due to the reattached dust.
  • the continuous stretching mechanism includes a tube support portion protruding in a radial direction at a lower end position of each joint portion in the main tube portion, and when the joint portion is added.
  • a support base for supporting the tube support portion By attaching and disassembling the main tube portion to the pull chamber by supporting the tube support portion with the support base, the tube portion can be efficiently attached and detached at the time of insertion / extraction of the main tube portion to the pull chamber.
  • the working time can be shortened and the occurrence of contact of the main cylinder portion with the inner surface of the pull chamber can be easily prevented.
  • the main cylinder portion is inserted into the pull chamber, and a sealing member provided on the outer peripheral surface of the upper end position of the main cylinder portion is in contact with the inner surface of the pull chamber for sealing.
  • the air is blown out from the inner air outlet, so that cleaning is performed so that the generated dust does not enter between the pull chamber and the main cylinder portion below the position where the sealing member abuts. be able to. Thereby, it can prevent dust from entering the outer peripheral position of the main cylinder part.
  • an external communication intake that sucks the inside of the main cylinder from the lower end of the main cylinder and communicates from the outside of the main cylinder above the inner air outlet.
  • the air blown out from the external communication intake part to the inside of the main cylinder part becomes an air curtain, and the dust generated by the cleaning near the inner air blowing mechanism is positioned above this.
  • the dust generated by cleaning near the inner air blowing mechanism is sucked inside the sealed main cylinder part and collected from the lower end to the outside. It is possible to prevent dust from being generated between the pull chambers and to remove the dust from adhering to the inner surface of the pull chamber.
  • the outer peripheral position of the sealing member slides to clean the inner surface of the pull chamber while the sealing member is in contact with the inner surface of the pull chamber and is sealed.
  • the upper end side of the pull chamber is sealed with a sealing member before the wire cleaning, and after the wire cleaning, the upper end of the main cylinder portion is lowered while the sealing member is in contact with the inner surface of the pull chamber, so that the inner surface of the pull chamber is moved while being wiped. Can do.
  • the sealing member can slide on the inner surface of the pull chamber to scrape off the deposits. Thereby, the inner surface of the pull chamber can be cleaned together after the wire cleaning.
  • the wire that generates dust is cleaned by the wire cleaning mechanism.
  • the pull chamber inner surface exposed to the silicon melt side when pulled up can be isolated from the dust generation source for cleaning. Therefore, it is possible to perform the cleaning of the wire by preventing the reattachment of the dust, and the effect that the influence on the pulling growth by the dust (such as the dislocation of crystals) can be extremely suppressed. Become. Furthermore, the inner surface of the pull chamber can be cleaned by the inner surface cleaning mechanism. Therefore, it is possible to easily clean the inner surface of the pull chamber without manual operation while preventing the reattachment of dust, and to suppress the influence on the pull-up growth (such as crystal dislocation) due to dust. It becomes possible to play.
  • 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 first embodiment of the cleaning device of the single crystal pulling apparatus according to the present invention it is a front cross-sectional view showing a state where the main tube portion is joined.
  • FIG. 3 is an exploded front sectional view showing the upper side of the main cylinder portion in the first embodiment of the cleaning apparatus for the single crystal pulling apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV showing the joint section in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the arrow VV showing the joint section in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI showing the joint section in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along arrow VII-VII showing a joint portion in FIG. 3.
  • FIG. It is a top view which shows the state which accommodated the main cylinder part in 1st Embodiment of the cleaning apparatus of the single crystal pulling apparatus which concerns on this invention. It is a front view showing the state where the main cylinder part was stored in the 1st embodiment of the cleaning device of the single crystal pulling device concerning the present invention.
  • Rubber tube (flexible bag) 25 Pressurized piping D ... Dolly (support) D0 ... Bottom plate D2 ; Position regulating plate D21 ... Notch D3 ; Position setting part D4 ... Wheel D10 ... Support part D11 ... Plate body D12 ... Arm part D13 ... Groove D11A ... Support lifting part D11B ... Guide
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a single crystal pulling apparatus that performs cleaning with a cleaning apparatus according to this 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 according to the present embodiment is inserted into the pull chamber
  • FIG. 3 shows an upper side of the main cylinder portion of the cleaning device according to the present embodiment
  • FIG. 4 to FIG. 7 are cross-sectional views showing the main tube portion in FIG. 3
  • FIG. 8 is an exploded front view showing the lower side of the main tube portion of the cleaning device in this embodiment.
  • symbol 10 is a cleaning apparatus in the figure.
  • the cleaning device 10 in the present embodiment is provided inside the main cylinder portion 11, and a main cylinder portion 11 that can be inserted into the pull chamber 1 a and through which the wire W can be inserted.
  • An inner air blowing mechanism (wire cleaning mechanism) 13 capable of blowing air radially inward from the plurality of inner nozzles (inner outlets) 13a and 13b is provided.
  • the main cylinder portion 11 is made of a lightweight resin or the like, for example, made of vinyl chloride, and can be transferred / removed in the axial direction. As shown in FIGS. It has a four-divided structure including a second joint portion 11B, a third joint portion 11C, and a fourth joint portion 11D.
  • the number of divisions of the main cylindrical portion 11 includes the diameter and length of the semiconductor single crystal C pulled up by the single crystal pulling apparatus 1, the length of the pull chamber 1a, and the connecting cylindrical portions 11A to 11A that are easy to handle. It can be set according to the length dimension of 11D.
  • each of the joint portions 11A to 11D is formed into a cylindrical shape having the same diameter, and can be added in a state where the respective end portions are brought into contact with each other and the inner sealed state is maintained. Yes.
  • Each of the connecting tube portions 11A to 11D has a cylindrical shape with a substantially the same diameter in the entire axial direction.
  • a ring-shaped sealing portion 11b that extends downward in the axial direction and has an enlarged diameter is provided around the lower end 11Ab of the first joint portion 11A.
  • the lower end 11Bb of the second joint part 11B and the lower end 11Cb of the third joint part 11C are also provided with a ring-shaped sealing part 11b that extends downward in the axial direction and is expanded in diameter. ing.
  • the sealing portion 11b constitutes a continuous stretching mechanism, and as shown in FIGS. 2 to 8, when the joint portion 11B is continued to the joint portion 11A, the lower end 11Ab of the joint portion 11A.
  • the inside of the joint part 11A and the joint part 11B can be sealed so as to cover the periphery of the upper end 11Ba of the joint part 11B to be abutted.
  • the sealing portion 11b covers the periphery of the upper end 11Ca of the joint portion 11C that is abutted against the lower end 11Bb of the joint portion 11B when the joint portion 11C is continued to the joint portion 11B.
  • the inner side of the joint part 11B and the joint part 11C can be sealed.
  • the sealing portion 11b covers the periphery of the upper end 11Da of the joint portion 11D that is abutted against the lower end 11Cb of the joint portion 11C when the joint portion 11D is continued to the joint portion 11C.
  • the inner side of the joint portion 11C and the joint portion 11D can be sealed.
  • the locking part 12 constituting the continuous extending mechanism is at a position corresponding to when the joint part 11B is added to the joint part 11A. Is provided.
  • FIG. 9 is a front sectional view showing an unlocking state of the locking portion of the cleaning device in the present embodiment
  • FIG. 10 is a front sectional view showing a locking state of the locking portion of the cleaning device in the present embodiment. It is.
  • the locking portion 12 is capable of locking and releasing the joint portion 11A and the joint portion 11B across the sealing portion 11b, and is a so-called draw latch. Has been.
  • the locking portions 12 are arranged at two positions in the radial direction both ends of the joint tube portion 11A and the joint tube portion 11B, that is, opposite positions on the diameter in plan view. ing.
  • the draw latch (locking portion) 12 includes a hook 12a provided on the joint portion 11A side, a base 12b, a lever 12c, and a catch 12d provided on the joint portion 11B side. Have.
  • the hook 12a is provided at a position above the sealing portion 11b at the lower end 11Ab of the joint portion 11A.
  • the base 12b is provided at a lower position that does not hinder the sealing by the sealing portion 11b when the main cylinder portion 11 is added at the position of the upper end 11Ba of the connecting portion 11B.
  • the base 12b and the lever 12c are connected to each other so as to be rotatable about the shaft, and the catch 12d and the lever 12c are connected to be able to turn on the shaft.
  • the catch 12d can be elastically deformed necessary for locking.
  • the locking portion 12 has a joint portion 11C added to the joint portion 11B at the upper end 11Ca of the joint portion 11C and the lower end 11Bb of the joint portion 11B. It is provided at the position corresponding to the case.
  • the locking portion 12 has a joint portion 11DC added to the joint portion 11C at the upper end 11Da of the joint portion 11D and the lower end 11Cb of the joint portion 11C. It is provided at the position corresponding to the case.
  • a handle (cylinder support portion) 14 that protrudes in the radial direction is provided on the lower end 11Ab of the first joint portion 11A at a position above the sealing portion 11b.
  • the handle (cylinder support portion) 14 is positioned so as to be at both ends in the radial direction of the joint tube portion 11A and the joint tube portion 11B, that is, at a position opposite in diameter in plan view. Placed in place. Further, the handle (cylinder support part) 14 is arranged so as to be shifted with respect to the locking part 12 in the circumferential direction of the joint pipe part 11A. In the present embodiment, the angle formed between the handle (tube support portion) 14 and the locking portion 12 from the axial center of the joint tube portion 11A is set to be about 45 °.
  • the dimension in which the handle 14 projects in the radial direction from the outer periphery of the first joint portion 11A is set such that the interval between the tips of the handles 14 facing each other along the diameter is smaller than the inner diameter of the pull chamber 1a.
  • the tip of the handle 14 is set so as not to contact the inner surface of the pull chamber 1a.
  • the handle (cylinder support part) 14 is provided with an inclined surface 14a at the tip of the handle 14 from the upper side to the lower side so as to be separated from the axial center of the joint part 11A. Because of the inclined surface 14a, the distance between the tips of the opposite ends of the handle 14 along the diameter is smaller on the upper side. Therefore, when the first joint portion 11A is inserted into the pull chamber 1a, the tip of the handle 14 contacts the inner surface of the pull chamber 1a. It is possible to easily prevent contact.
  • the handle (cylinder support part) 14 is provided at the lower end 11Bb of the joint part 11B so as to protrude in the radial direction above the sealing part 11b.
  • the handle (cylinder support portion) 14 is provided at the lower end 11Cb of the joint tube portion 11C so as to protrude in the radial direction at a position above the sealing portion 11b.
  • the connecting tube portion 11B and the connecting tube portion 11C at the intermediate positions have substantially the same shape.
  • a wire cleaning mechanism 13 is provided in the first joint portion 11 ⁇ / b> A that is the upper position of the main tube portion 11.
  • the wire cleaning mechanism (inner air blowing mechanism) 13 is arranged at equal intervals in the circumferential direction at the same height on the upper inner peripheral surface of the first joint portion 11A.
  • Two inner nozzles 13a and four inner nozzles 13b arranged at equal intervals in the circumferential direction, similarly shifted by a quarter of a circle below the inner nozzles 13a, and having two inner nozzles in the axial direction 13a and 13b are provided.
  • the inner air blowing mechanism 13 includes a blowing air supply pipe 13c whose tip is connected to each inner nozzle 13a.
  • the blowing air supply pipe 13c has a particle filter 13e and mist oil at a middle portion via a valve 13d.
  • a filter 13f is interposed, and a coupler 13g connected to a cleaning air supply source (not shown) is provided at the base end.
  • the inner nozzles 13a and 13b are all provided so as to be flush with the inner surface of the first joint portion 11A. Thereby, since there is no part which protrudes inside the 1st joint part 11A, when raising the main cylinder part 11 or raising or lowering the wire W, the seed chuck SC or the like contacts the inner surface of the main cylinder part 11. Can be prevented.
  • the inner nozzles 13a and 13b and the blowing air supply pipe 13c are formed so as to be smaller than the radial dimension of the flange portion 11Aa or the sealing member 18, so that they contact the inner surface of the pull chamber 1a. It is prevented.
  • the first joint portion 11A has a sealing member disposed on the outer peripheral surface of the upper end and capable of contacting the inner surface of the pull chamber 1a with the main tube portion 11 being inserted into the pull chamber 1a. 18 is provided.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view (a) showing the reduced diameter state of the sealing member of the cleaning device in the present embodiment, and a cross-sectional view (b) showing the expanded diameter state.
  • the sealing member 18 is formed of polyester or the like, and is provided in a state of being folded back so as to be annular along the inner peripheral surface of the pull chamber 1a.
  • the sealing member 18 is formed 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 sealing member 18 can respond to the pull chambers 1a having different diameters. For example, when the sealing member 18 is applied to the pull chamber 1a cleaning with a small diameter as in the case of 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 sealing member 18 is shown in FIG.
  • 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.
  • the entire width of the sealing member 18 can be used as a single layer.
  • the sealing member 18 is a wiper member that can remove dust and the like attached by sliding on the inner surface of the pull chamber 1a. For this reason, the sealing member 18 can act as a sealing means in the wire cleaning mechanism and also as an inner surface cleaning mechanism.
  • the first joint portion 11A includes a diameter dimension variable mechanism 23 that deforms or moves the sealing member 18 in the radial direction of the main tube portion 11.
  • the diameter dimension variable mechanism 23 is provided between the sealing member 18 and the outer peripheral surface of the upper end of the first joint portion 11A, and is provided with a rubber tube (possible in an annular shape along the outer peripheral surface of the upper end portion of the first joint portion 11A.
  • Flexible bag 24.
  • the rubber tube 24 is fitted between the two flange portions 11Aa at the upper end of the first joint portion 11A, and the sealing member 18 is attached to the two flange portions 11Aa so as to be loosened up and down. In addition, you may provide the sealing member 18 in the outer peripheral surface of the rubber tube 24 directly.
  • the rubber tube 24 is connected to a pressure pipe 25, and the pressure pipe 25 is connected to a pressurized air supply source (not shown). That is, the rubber tube 24 can be arbitrarily inflated by injecting air from the pressurized air supply source through the pressurized pipe 25.
  • the first connecting portion 11A is provided with an external communication intake portion 21.
  • the external communication intake portion 21 includes a through hole 21a provided in the lower flange portion 11Aa and a through hole 21b provided in the inner surface of the first joint portion 11A between the two flange portions 11Aa. Yes.
  • the through hole 21a is disposed on the lower flange portion 11Aa on the central axis side of the first joint portion 11A than the rubber tube 24, and the space between the two flange portions 11Aa and the outside of the first joint portion 11A. Is communicated.
  • a plurality of through-holes 21a can be arranged at the same height in the circumferential direction of the first joint portion 11A.
  • the through hole 21b is provided on the inner surface of the first joint portion 11A at a height position between the two flange portions 11Aa and closer to the lower flange portion 11Aa than the rubber tube 24.
  • the inside of the cylinder portion 11A communicates with the space between the two flange portions 11Aa. Further, the height of the through hole 21b is set so as to be on the upper side of the inner nozzle 13a.
  • the air that flows in from the outer side in the circumferential direction of the main cylinder part 11 is configured to be ejected from the through hole 21b toward the center of the first joint part 11A. . Thereby, it becomes possible to block the inflow of air from the position below the through hole 21b upward from the through hole 21b by the air ejected from the through hole 21b, like an air curtain.
  • the fourth joint portion 11 ⁇ / b> D which is the lower position of the main tube portion 11 is closed at the bottom portion 11 ⁇ / b> Db.
  • the fourth joint portion 11D is provided with a suction hole 11Dc for connecting a gas suction pipe 15 for sucking the air inside the main cylinder portion 11 to the outside at a side position on the lower end side.
  • a window portion 11Dd through which the inside of the main cylinder portion 11 can be observed by a transparent member on the side surface is provided at an upper position of 11Dc.
  • the gas suction pipe 15 is connected to an exhaust unit (not shown) and can exhaust the inside of the main cylinder portion 11.
  • FIG. 12 is a top view showing a state in which the main cylinder portion of the cleaning device in this embodiment is housed
  • FIG. 13 is a front view showing a state in which the main tube portion of the cleaning device in this embodiment is housed.
  • the joint portions 11A to 11D are placed on the carriage D in an upright state and can be stored as separated states.
  • the carriage (support base) D includes a support portion D10 that constitutes a continuous stretching mechanism.
  • the support portion D10 can support the handle 14 provided in the vicinity of the lower ends 11Ab to 11Cb of the joint portions 11A to 11C.
  • the carriage D has arm portions D12, D12 projecting in the horizontal direction on each of two plates D11, D11 which are erected and spaced apart in parallel to the bottom plate D0, and the distal ends of the arm portions D12, D12. Grooves D13 and D13 are formed.
  • the distance between the two plates D11 and D11 is set to be larger than the outer diameter of the joint portions 11A to 11C and smaller than the distance between the tips of the handles 14 facing each other along the diameter.
  • the height of the groove D13 is such that the joint cylinder portions 11B to 11D that are added from below are brought into contact with each other with the handle 14 placed in the groove D13, and can be locked to each other by the locking portion 12. Is set to For this reason, it is preferable that the arm part D12 protrudes outside the outline of the bottom plate D0 of the carriage D in plan view.
  • the support portion D10 mounts the handles 14 and 14 protruding outward in the radial direction in the grooves D13 and D13 in a state where the lower end 11Ab of the joint tube portion 11A is positioned between the plates D11 and D11.
  • the flange portion 11A can be supported with the flange portion 11Aa side at the upper end of the joint portion 11A inserted into the pull chamber 1a from below.
  • the upper end 11Ba of the joint tube portion 11B is inserted into the sealing portion 11b of the joint tube portion 11A, abuts against the lower end 11Ab of the joint tube portion 11A, and can be connected by the locking portion 12.
  • the carriage D includes a position setting portion D3 provided as a convex portion or a concave portion on the bottom plate D0, and a bottom plate D0 at a position where the height position from the floor plate D0 is about half or higher than the height of the joint portions 11A to 11D.
  • the joint portions 11A to 11D can be accommodated in a state in which the position is regulated as a standing state by the notch D21 provided in the parallel position regulating plate D2. Further, below the carriage D, wheels D4 as moving means are provided below the carriage D.
  • the main body portion and the upper portion of the chamber 2 are separated, and the support portion D10 of the carriage D is disposed below the pull chamber 1a.
  • the main cylinder portion 11 of the cleaning device 10 is placed on the carriage D in a divided state as shown in FIGS.
  • the first tube portion 11A of the cleaning device 10 is inserted into the pull chamber 1a, and the first tube portion 11A is raised while being inserted, so that the handle (tube support portion) of the first tube portion 11A is raised. 14 is placed on the groove D13.
  • the second joint portion 11B is disposed below the first joint portion 11A, and in this state, the sealed portion 11b of the joint portion 11A
  • the upper end 11Ba of the joint portion 11B is inserted, brought into contact with the lower end 11Ab of the joint portion 11A, and connected by the locking portion 12.
  • the first joint portion 11A and the second joint portion 11B, which are integrated, are raised while being inserted, and the handle (tube support portion) 14 of the second joint portion 11B is grooved D13. Placed on.
  • the third joint portion 11C is disposed below the second joint portion 11B, and in this state, the sealed portion 11b of the joint portion 11B
  • the upper end 11Ca of the joint part 11C is inserted, brought into contact with the lower end 11Bb of the joint part 11B, and connected by the locking part 12.
  • the first joint portion 11A, the second joint portion 11B, and the third joint portion 11C that are integrated are raised while being inserted, and the handle (cylinder support portion) of the third joint portion 11C is raised. 14 is placed in the groove D13.
  • the fourth joint portion 11D is disposed below the third joint portion 11C, and in this state, the sealed portion 11b of the joint portion 11C
  • the upper end 11Da of the joint portion 11D is inserted, brought into contact with the lower end 11Cb of the joint portion 11C, and connected by the locking portion 12.
  • the main cylinder part 11 will be in the state continued to axial length maximum.
  • the gas suction pipe 15 is connected to the suction hole 11Dc, the inside of the main cylinder part 11 is sucked by the exhaust unit, and the inside of the pull head 1b is sucked by the pull head suction part 1g,
  • the space and the internal space of the pull head 1b are set to a negative pressure almost in the same manner. As a result, the air does not flow into the pull chamber 1a from the center piece portion 1d.
  • an air curtain is formed at the height of the through-hole 21b by the air ejected from the through-hole 21b, and air is prevented from flowing in from the lower position to the upper side than the through-hole 21b.
  • the air ejected from the through hole 21b is the air having the cleanliness outside the single crystal pulling apparatus 1, that is, in the clean room.
  • a downward laminar flow is formed inside the main cylinder portion 11, and the air inside the main cylinder portion 11 is efficiently discharged.
  • the winding device 1c is driven and the wire W is inserted into the main tube portion 11. Further, after the coupler 13g and the cleaning air supply source are connected, compressed air is supplied from the air supply source to the blowing air supply pipe 13c, and the compressed air is passed through the particle filter 13e and the mist oil filter 13f. It sprays toward the wire W from each inner side nozzle 13a, 13b.
  • the generated dust is caused by the laminar flow formed downward in the axial direction inside the main cylinder portion 11 maintained in an airtight state from the ejection hole 21b to the suction hole 11Dc by the exhaust unit connected to the gas suction pipe 15. It is discharged from the inside of the main cylinder part 11 without contacting the inner surface of the pull chamber 1a. Thereby, the dust generated by the cleaning does not reattach to the inner surface of the pull chamber 1a.
  • the sealing member (wiper member) 18 is moved to the pull chamber 1a.
  • the deposits can be scraped off.
  • the sealing member (wiper member) 18 can be slid to scrape off the deposits.
  • the locking of the locking portion 12 is released / relocked, the fourth joint portion 11D is separated from the second joint portion 11B, and the second joint portion 11B is separated from the first joint portion 11A.
  • the fourth joint portion 11D is reconnected to the first joint portion 11A, and the sealing member (wiper member) 18 is slid on the inner peripheral surface of the pull chamber 1a at a lower position, so that the deposit Can also be scraped off.
  • the sealing member (wiper member) 18 can be kept away from the inner peripheral surface of the pull chamber 1a by wiping the rubber tube 24, and the main cylinder part.
  • the sealing member (wiper member) 18 does not get in the way when the 11 is inserted into the pull chamber 1a and set, or is pulled out from the pull chamber 1a, and the work can be performed smoothly.
  • the cleaning device 10 of the present embodiment even when the pull chamber 1a is at a high place, the main cylinder portion 11 is inserted into the pull chamber 1a, and the air is blown into the inner nozzles 13a and 13b by the inner air blowing mechanism 13.
  • the dust can be blown off from the surface of the wire W to be removed by spraying on the wire W in the main cylinder portion 11.
  • the sealing member (wiper member) 18 can rub off the inner peripheral surface of the pull chamber 1a to scrape off the 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 part 11 can be continued in the axial direction in a sealed state, the axial length of the main cylinder part 11 is extended, and the inner air blowing mechanism 13 is made to reach the upper part of the pull chamber 1a, so that the wire The cleaning of W can be performed at the upper end position of the pull chamber 1a, and when not in use, the main cylindrical portion 11 is separated and contracted to improve handling properties such as transportation and storage.
  • quartz crucible 3 can be filled with the silicon raw material during the wire cleaning in the present embodiment, and the pull chamber 1a and the chamber 2 can be assembled after the cleaning.
  • FIG. 14 is a top view showing a state in which the main cylinder portion of the cleaning device in the present embodiment is housed
  • FIG. 15 is a front view showing a state in which the main tube portion of the cleaning device in the present embodiment is housed.
  • Reference sign D11A is a support lifting unit.
  • the support elevating part D11A is driven in the vertical direction by a driving means (not shown) in a state where the movement position is regulated in the vertical direction by the guide D11B standing on the bottom plate D0 of the carriage D. Can be done.
  • the arms D12 and D12 are attached to the support elevating part D11A so that the arms D12 and D12 extend outward in the horizontal direction, and the arms D12 and D12 can be moved up and down integrally by the movement of the support elevating part D11A. .
  • the arms D12 and D12 are moved up and down to arbitrary positions by moving the support elevating part D11A up and down while the handles 14 and 14 are placed in the grooves D13 and D13, respectively.
  • the connecting tube portions 11A to 11C can be automatically raised and lowered. For example, it is possible to place the handle 14 in the groove D13 and raise the support lifting part D11A at the lowest position of the movable range in the support lifting part D11A during the transfer operation.
  • the rubber tube 24 When connecting the connecting tube portions 11B to 11D from the lower side, the rubber tube 24 is inflated during the connection work, and the sealing member (wiper member) 18 is pressed against the inner peripheral surface of the pull chamber 1a.
  • the main cylinder part 11 can also be held at a predetermined height. Furthermore, it is also possible to provide the support part raising / lowering mechanism of this embodiment and the support part D10 side by side.
  • FIG. 16 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 and second embodiments described above in that it relates to the outer nozzle (outer outlet) 33 and the vibration member 34, and other corresponding components are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
  • the inner nozzles 13a and 13b for blowing air to the wire W are provided.
  • An outer air blowing mechanism having a plurality of outer nozzles (outer outlets) 33 provided on the upper portion of 11A and capable of blowing air outward in the radial direction is provided.
  • the vibration member 34 which contacts the wire W distribute
  • each outer nozzle 33 is connected to the blowing air supply pipe 13c similarly to the inner nozzles 13a and 13b.
  • 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.
  • a downward laminar flow is formed over the entire length of the main cylinder portion 11 by the air ejected from each outer nozzle 33, and the air inside the main cylinder portion 11 is efficiently discharged.
  • the air supplied from the blowing air supply pipe 13c is air having a degree of cleanness equivalent to or higher than that of the single crystal pulling apparatus 1, that is, in the clean room.
  • the outer nozzle 33 can be used as a substitute for the external communication intake portion 21, the through holes 21a and 21b can be omitted.
  • the cleaning device 10 of the present embodiment does not cause dust generated by cleaning to re-adhere to the inner surface of the pull chamber 1a, and can further reduce deposits on the inner surface of the pull chamber 1a.
  • the vibration member 34 is a rod-like member connected to a vibration source such as a motor (not shown), and is provided so that the tip side can move in the main cylinder portion 11 so as to be able to contact and separate from the wire W. It has been. Thereby, by bringing the vibrating member 34 into contact with the wire W, it is possible to further easily remove dust adhered to the wire W by vibrating.
  • the external communication intake portion 21 has the through holes 21a and 21b. However, in the axial direction of the joint portion 11A, it penetrates at a position closer to the inner nozzle 13a than the lower flange portion 11Aa. Only the hole 21b can be formed. Also in this configuration, it becomes easy to introduce external clean air into the main cylinder portion 11.
  • the inner air blowing mechanism 13 is provided with the two inner nozzles 13a and 13b in the axial direction in two stages and in the circumferential direction.
  • the number can also be set arbitrarily from the cleaning effect.

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、主筒部内に挿通される引き上げ用のワイヤーＷをクリーニングするワイヤークリーニング機構１３を備え、主筒部が、複数の継筒部１１Ａ～１１Ｄを軸方向に継ぎ足して密閉接続を可能とする継続延伸機構を備えることで、粉塵の再付着を防止して効率よくワイヤークリーニングをおこなう。

Description

単結晶引上装置のクリーニング装置
　本発明は、単結晶引上装置のクリーニング装置に関し、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。
特開２０１１－３２１４２号公報
　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に生じ、この付着物が粉塵として落下するおそれがある。また、ワイヤーが巻き上げ装置によって巻き上げられる際に、ワイヤーから粉塵が発生する場合がある。これらの粉塵は、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。しかしながら、プルチャンバやワイヤーは、引上成長装置の上部にあって高所であるため、手作業等ではプルチャンバやワイヤー表面の粉塵を除去する掃除が困難であった。
　特許文献１で開示されている技術では、ワイヤークリーニングの際に発生した粉塵によりチャンバ内が再汚染されてしまい、有転位化の原因となる可能性があるという問題があった。さらに、引き上げをおこなうチャンバ内にワイヤークリーニング装置が存在するため、シリコンの蒸発量が多い工程で、ワイヤークリーニング装置自体にＳｉのベイパーなどが付着し、このワイヤークリーニング装置そのものが有転位化の原因となる可能性があった。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。
　また、石英ルツボへのシリコン原料の充填中に粉塵が発生する場合があり、これがワイヤーあるいはプルチャンバ内側に付着して、有転位化の原因となる可能性があるため、石英ルツボへのシリコン原料の充填中にワイヤークリーニングをおこない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、単結晶引上装置内の粉塵を除去するために、プルチャンバ内面のクリーニングまたはプルチャンバ内に垂下されたワイヤーのクリーニングを容易におこなって、有転位化の発生を低減可能な単結晶引上装置のクリーニング装置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、主筒部内に挿通される前記ワイヤーをクリーニングするワイヤークリーニング機構を備え、
　前記主筒部が、複数の継筒部を軸方向に継ぎ足して密閉接続を可能とする継続延伸機構を備えることにより上記課題を解決した。
　本発明の前記ワイヤークリーニング機構は、前記主筒部の内側に設けられた内側吹出口から半径方向内方に向けて空気を吹出可能な内方エア吹出機構を備えることができる。
　本発明の前記内方エア吹出機構が、前記主筒部の内面と面一となるように設けられることができる。
　本発明の前記主筒部には、前記内方エア吹出機構よりも上側に、前記主筒部の外側から連通する外部連通吸気部を有することができる。
　本発明の前記主筒部の下端位置には、前記主筒部内側を吸引して排出するガス吸引管が設けられることができる。
　本発明の前記主筒部の上端位置外周面には、前記内側吹出口からの空気吹出時に、前記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して密閉可能な密閉部材を備えていることができる。
　本発明の前記密閉部材は、前記主筒部の軸方向移動時に縮径し、密閉時に拡径する径寸法可変機構を備えていることができる。
　本発明の前記径寸法可変機構は、前記密閉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。
　本発明の前記密閉部材が、その外周位置で前記プルチャンバの内面を摺動してクリーニング可能であることができる。
　本発明の前記継続延伸機構が、前記主筒部における各継筒部の下端位置の径方向に突出する筒支持部と、
　前記継筒部の継ぎ足し時に前記筒支持部を支持する支持台と、
を備えることができる。
　本発明における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複数の継筒部を軸方向に継ぎ足して密閉接続を可能とする主筒部を挿入し、前記主筒部の上部に前記ワイヤーを挿通した状態で、前記主筒部の内側に設けられた内方エア吹出機構の内側吹出口から半径方向内方に向けて空気を吹出してクリーニングすることにより上記課題を解決した。
　本発明における単結晶引上装置のクリーニング方法は、前記継続延伸機構が、前記主筒部における各継筒部の下端位置の径方向に突出する筒支持部と、前記継筒部の継ぎ足し時に前記筒支持部を支持する支持台と、を備え、
　前記筒支持部を前記支持台で支持して前記主筒部のプルチャンバへの継ぎ足し・分解をおこなうことができる。
　本発明における単結晶引上装置のクリーニング方法は、前記主筒部を前記プルチャンバ内に挿入し、前記主筒部の上端位置外周面に設けられた密閉部材が前記プルチャンバの内面に当接して密閉した状態で、前記内側吹出口から空気を吹出することができる。
　本発明における単結晶引上装置のクリーニング方法は、前記主筒部の下端から前記主筒部内側を吸引して、前記内側吹出口よりも上側で前記主筒部の外側から連通する外部連通吸気部から空気を吹出することができる。
　本発明における単結晶引上装置のクリーニング方法は、前記密閉部材が前記プルチャンバの内面に当接して密閉した状態で、前記密閉部材の外周位置が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、主筒部内に挿通される前記ワイヤーをクリーニングするワイヤークリーニング機構を備え、
　前記主筒部が、複数の継筒部を軸方向に継ぎ足して密閉接続を可能とする継続延伸機構を備えることにより、プルチャンバ内部位置においてワイヤークリーニングをおこなう際に、プルチャンバの頂部付近までワイヤー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、密閉した主筒部の下端をプルチャンバの外部に位置させることが可能となる。これにより、クリーニングで発生した粉塵を密閉した主筒部の内側に吸引して、主筒部とプルチャンバの間に粉塵が出てしまうことを防止して、プルチャンバ内面に付着しないように除去することが可能となる。これにより、再付着した粉塵に起因する有転位化を防止して引き上げ可能なクリーニングをおこなうことが可能となる。
　本発明の前記ワイヤークリーニング機構は、前記主筒部の内側に設けられた内側吹出口から半径方向内方に向けて空気を吹出可能な内方エア吹出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させるとともにワイヤーを主筒部内に垂下させ、さらに内方エア吹出機構により空気を内側吹出口から半径方向内方にあるワイヤーに吹き付けることにより、ワイヤー表面から粉塵を吹き飛ばして除去するワイヤークリーニングをおこなって、吹き飛ばした粉塵が主筒部の外側に位置するプルチャンバ内面に再付着することを防止できる。
　なお、前記内方エア吹出機構が、複数の前記内側吹出口を備えていることが好ましい。すなわち、このクリーニング装置では、例えば、周方向や軸方向に複数設けられた内側吹出口からワイヤーに向けて空気が吹き付けられるので、ワイヤー表面を周方向や軸方向の広い範囲で掃除することが可能になる。
　本発明の前記内方エア吹出機構が、前記主筒部の内面と面一となるように設けられることにより、主筒部内側にワイヤーを進退させる際に、ワイヤーあるいは、ワイヤー先端に設けられたシードチャックなどが主筒部内側に当接して、これらに有転位化に影響のある汚染が発生することを防止して、効率的にクリーニングをおこなうことができる。
　本発明の前記主筒部には、前記内方エア吹出機構よりも上側に、前記主筒部の外側から連通する外部連通吸気部を有することにより、外部連通吸気部から主筒部内側に向けて空気を吹出可能とすることができる。これにより、外部連通吸気部から主筒部内側に向けて噴出された空気が、いわばエアカーテンとなり、内方エア吹出機構付近で発生したクリーニングによる粉塵がこれより上方位置に移動することを遮断して、粉塵がプルチャンバに再付着してしまうことを防止できる。
　本発明の前記主筒部の下端位置には、前記主筒部内側を吸引して排出するガス吸引管が設けられることにより、内方エア吹出機構付近で発生したクリーニングによる粉塵を密閉した主筒部の内側に吸引して下端から外部に集塵し、主筒部上側や主筒部とプルチャンバの間に粉塵が出てしまうことを防止して、プルチャンバ内面に付着しないように除去することが可能となる。
　本発明の前記主筒部の上端位置外周面には、前記内側吹出口からの空気吹出時に、前記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して密閉可能な密閉部材を備えていることにより、密閉部材の当接した位置より下側のプルチャンバと主筒部との間には、発生した粉塵が入り込まないようにしてクリーニングをおこなうことができる。これにより、主筒部の外周位置には粉塵が確実に入り込まないようにすることができる。
　さらに、前記密閉部材が、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好ましい。すなわち、このクリーニング装置では、密閉部材が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密閉部材が当接してプルチャンバの内周面全体を容易に密閉することが可能になる。
　本発明の前記密閉部材は、前記主筒部の軸方向移動時に縮径し、密閉時に拡径する径寸法可変機構を備えていることにより、密閉部材を前記主筒部の半径方向に変形または移動させて、密閉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。これにより、密閉部材が縮径した状態で、プルチャンバに主筒部を接触させずに、主筒部をプルチャンバに挿入して主筒部上端を上昇および下降させるとともに、密閉部材が拡径した状態で、密閉部材をプルチャンバ内面に当接させて、プルチャンバ上端側を密閉し、粉塵が拡散しないようにクリーニングをおこなうことが可能となる。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密閉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。
　本発明の前記径寸法可変機構は、前記密閉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、主筒部をプルチャンバに挿入して主筒部上端を上昇および下降させる際など、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密閉部材の変形または移動をおこなうことができ、プルチャンバ内面に密閉部材を当接させるとき以外には、この密閉部材をプルチャンバに接触させないことができる。主筒部をプルチャンバ内に挿入した状態において、可撓性袋体に空気を注入して膨らませることにより、可撓性袋体の外側に配された密閉部材が半径方向外方に移動または変形して、密閉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密閉部材の変形または移動をおこなうことができる。
　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により、主筒部外周全体にわたって可撓性袋体を容易に膨らませることができ、密閉部材を主筒部外周全体で変形または移動させることができる。
　本発明の前記密閉部材が、その外周位置で前記プルチャンバの内面を摺動してクリーニング可能であることにより、ワイヤークリーニング前に密閉部材によってプルチャンバ上端側を密閉し、ワイヤークリーニング後に、密閉部材をプルチャンバの内面に当接させたまま主筒部上端を下降させることで、プルチャンバの内面を拭きながら移動することができる。これにより、密閉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。これにより、ワイヤークリーニング後にまとめてプルチャンバ内面をクリーニングすることができる。
　本発明の前記継続延伸機構が、前記主筒部における各継筒部の下端位置の径方向に突出する筒支持部と、
　前記継筒部の継ぎ足し時に前記筒支持部を支持する支持台と、
を備えることにより、主筒部のプルチャンバへの挿入・抜管時に、効率的に継筒部を着脱して、作業時間を短縮するとともに、主筒部のプルチャンバ内面への接触発生を容易に防止することができる。
　また、本発明の単結晶引上装置のクリーニング装置は、前記ワイヤークリーニング機構が、前記主筒部の内面に、主筒部内に配されるワイヤーに接触して振動を与える振動部材を備えていることが好ましい。すなわち、このクリーニング装置では、主筒部内に配されるワイヤーに振動部材を接触させることにより、ワイヤーが振動して付着している粉塵をさらに落ち易くすることができる。
　本発明における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複数の継筒部を軸方向に継ぎ足して密閉接続を可能とする主筒部を挿入し、前記主筒部の上部に前記ワイヤーを挿通した状態で、前記主筒部の内側に設けられた内方エア吹出機構の内側吹出口から半径方向内方に向けて空気を吹出してクリーニングすることにより、プルチャンバの頂部付近まで内方エア吹出機構の配された主筒部の上部が達するとともに、密閉した主筒部の下端をプルチャンバの外部に位置させて、クリーニングで発生した粉塵を密閉した主筒部の内側に吸引して、主筒部とプルチャンバの間に粉塵が出てしまうことを防止して、プルチャンバ内面に付着しないように除去することが可能となる。これにより、再付着した粉塵に起因する有転位化を防止して引き上げ可能なクリーニングをおこなうことが可能となる。
　本発明における単結晶引上装置のクリーニング方法は、前記継続延伸機構が、前記主筒部における各継筒部の下端位置の径方向に突出する筒支持部と、前記継筒部の継ぎ足し時に前記筒支持部を支持する支持台と、を備え、
　前記筒支持部を前記支持台で支持して前記主筒部のプルチャンバへの継ぎ足し・分解をおこなうことにより、主筒部のプルチャンバへの挿入・抜管時に、効率的に継筒部を着脱して、作業時間を短縮するとともに、主筒部のプルチャンバ内面への接触発生を容易に防止することができる。
　本発明における単結晶引上装置のクリーニング方法は、前記主筒部を前記プルチャンバ内に挿入し、前記主筒部の上端位置外周面に設けられた密閉部材が前記プルチャンバの内面に当接して密閉した状態で、前記内側吹出口から空気を吹出することにより、密閉部材の当接した位置より下側のプルチャンバと主筒部との間には、発生した粉塵が入り込まないようにしてクリーニングをおこなうことができる。これにより、主筒部の外周位置には粉塵が確実に入り込まないようにすることができる。
　本発明における単結晶引上装置のクリーニング方法は、前記主筒部の下端から前記主筒部内側を吸引して、前記内側吹出口よりも上側で前記主筒部の外側から連通する外部連通吸気部から空気を吹出することにより、外部連通吸気部から主筒部内側に向けて噴出された空気がいわばエアカーテンとなって、内方エア吹出機構付近で発生したクリーニングによる粉塵がこれより上方位置に移動することを遮断するとともに、内方エア吹出機構付近で発生したクリーニングによる粉塵を密閉した主筒部の内側に吸引して下端から外部に集塵し、主筒部上側や主筒部とプルチャンバの間に粉塵が出てしまうことを防止して、プルチャンバ内面に付着しないように除去することが可能となる。
　本発明における単結晶引上装置のクリーニング方法は、前記密閉部材が前記プルチャンバの内面に当接して密閉した状態で、前記密閉部材の外周位置が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、ワイヤークリーニング前に密閉部材によってプルチャンバ上端側を密閉し、ワイヤークリーニング後に、密閉部材をプルチャンバの内面に当接させたまま主筒部上端を下降させることで、プルチャンバの内面を拭きながら移動することができる。これにより、密閉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。これにより、ワイヤークリーニング後にまとめてプルチャンバ内面をクリーニングすることができる。
　本発明によれば、プルチャンバが高所にあっても、密閉状態で継続延伸可能な主筒部をプルチャンバ内に挿入することにより、ワイヤークリーニング機構で発塵のもとになるワイヤーをクリーニングするとともに、引き上げ時にシリコン融液側に露出するプルチャンバ内面をクリーニングの発塵源から隔離した状態でおこなうことができる。したがって、粉塵の再付着を防止してワイヤーのクリーニングをおこなうことができ、粉塵による引上成長への影響（結晶の有転位化等）を極めて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。さらにまた、内面クリーニング機構によりプルチャンバの内面をクリーニングすることができる。したがって、粉塵の再付着を防止しつつ手作業によらずに容易にプルチャンバの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。
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実施形態において、クリーニングする単結晶引上装置を示す正断面図である。 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実施形態において、主筒部を継いだ状態を示す正断面図である。 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実施形態において、主筒部の上部側を示す分解正断面図である。 図３における継筒部を示すＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。 図３における継筒部を示すＶ－Ｖ矢視断面図である。 図３における継筒部を示すＶＩ－ＶＩ矢視断面図である。 図３における継筒部を示すＶＩＩ－ＶＩＩ矢視断面図である。 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実施形態において、主筒部の下部側を示す分解正断面図である。 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実施形態において、主筒部を収納した状態を示す上面図である。 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実施形態において、主筒部を収納した状態を示す正面図である。 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実施形態において、密閉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。 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実施形態において、継続延伸機構の分離状態を示す拡大断面図である。 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実施形態において、継続延伸機構の接続状態を示す拡大断面図である。 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実施形態において、主筒部を収納した状態を示す上面図である。 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実施形態において、主筒部を収納した状態を示す正面図である。 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実施形態において、主筒部を継いだ状態を示す正断面図である。
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…第１継筒部（継筒部）
１１Ｂ…第２継筒部（継筒部）
１１Ｃ…第３継筒部（継筒部）
１１Ｄ…第４継筒部（継筒部）
１１Ｂａ～１１Ｄａ…上端
１１Ａｂ～１１Ｃｂ…下端
１１Ａａ…フランジ部
１１Ｄｂ…底部
１１Ｄｃ…吸引孔
１１Ｄｄ…窓部
１１ｂ…密閉部
１２…係止部
１２ａ…フック
１２ｂ…ベース
１２ｃ…レバー
１２ｄ…キャッチ
１４…ハンドル（筒支持部）
１４ａ…傾斜面
１３…内方エア吹出機構（ワイヤークリーニング機構）
１３ａ，１３ｂ…内側ノズル（内側吹出口）
１３ｃ…吹付けエア供給管
１３ｄ…バルブ
１３ｅ…パーティクルフィルタ
１３ｆ…ミストオイルフィルタ
１３ｇ…カップラー
１５…ガス吸引管
１８…密閉部材
１８ａ，１８ｂ…端部
１８ｃ…内側接合部
１８ｄ，１８ｅ…両折り部
２１…外部連通吸気部
２１ａ，２１ｂ…貫通孔
２３…径寸法可変機構
２４…ゴムチューブ（可撓性袋体）
２５…加圧配管
Ｄ…台車（支持台）
Ｄ０…底板
Ｄ２…位置規制板
Ｄ２１…切欠
Ｄ３…位置設定部
Ｄ４…車輪
Ｄ１０…支持部
Ｄ１１…板体
Ｄ１２…腕部
Ｄ１３…溝
Ｄ１１Ａ…支持昇降部
Ｄ１１Ｂ…ガイド
　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の上部側を示す分解正断面図であり、図４～図７は、図３における主筒部を示す矢視断面図であり、図８は、本実施形態におけるクリーニング装置の主筒部の下部側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８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を内部に挿通可能な主筒部１１と、該主筒部１１の内側に設けられた複数の内側ノズル（内側吹出口）１３ａ，１３ｂから半径方向内方に向けて空気を吹出可能な内方エア吹出機構（ワイヤークリーニング機構）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、軸方向に繰り継ぎ・取り外し可能とされ、図２～図８に示すように、上から第１継筒部１１Ａと、第２継筒部１１Ｂと、第３継筒部１１Ｃと、第４継筒部１１Ｄとからなる４分割構造を有している。なお、主筒部１１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、取り回しが容易な継筒部１１Ａ～１１Ｄの長さ寸法に応じて設定することができる。
　継筒部１１Ａ～１１Ｄは、図２～図８に示すように、それぞれが同径の円筒状とされて、それぞれの端部を突き合わせて内側の密閉状態を維持した状態で継ぎ足し可能とされている。それぞれの継筒部１１Ａ～１１Ｄは、軸方向の全長で略同径の円筒状とされている。
　第１継筒部１１Ａの下端１１Ａｂには、図２～図８に示すように、軸方向下側に延長されるとともに拡径されたリング状の密閉部１１ｂが周設されている。同様に、第２継筒部１１Ｂの下端１１Ｂｂ、および、第３継筒部１１Ｃの下端１１Ｃｂにも、軸方向下側に延長されるとともに拡径されたリング状の密閉部１１ｂが周設されている。
　密閉部１１ｂは、継続延伸機構を構成しており、図２～図８に示すように、継筒部１１Ａに継筒部１１Ｂが継続された際に、継筒部１１Ａの下端１１Ａｂに対して、突き合わされる継筒部１１Ｂの上端１１Ｂａの周囲を覆って、継筒部１１Ａと継筒部１１Ｂとの内側を密閉可能な形状とされている。
　同様に、密閉部１１ｂは、継筒部１１Ｂに継筒部１１Ｃが継続された際に、継筒部１１Ｂの下端１１Ｂｂに対して、突き合わされる継筒部１１Ｃの上端１１Ｃａの周囲を覆って、継筒部１１Ｂと継筒部１１Ｃとの内側を密閉可能な形状とされている。同様に、密閉部１１ｂは、継筒部１１Ｃに継筒部１１Ｄが継続された際に、継筒部１１Ｃの下端１１Ｃｂに対して、突き合わされる継筒部１１Ｄの上端１１Ｄａの周囲を覆って、継筒部１１Ｃと継筒部１１Ｄとの内側を密閉可能な形状とされている。
　継筒部１１Ｂの上端１１Ｂａと、継筒部１１Ａの下端１１Ａｂとには、継続延伸機構を構成する係止部１２が、継筒部１１Ａに継筒部１１Ｂを継ぎ足した際に対応する位置に設けられている。
　図９は、本実施形態におけるクリーニング装置の係止部の係止解除状態を示す正断面図であり、図１０は、本実施形態におけるクリーニング装置の係止部の係止状態を示す正断面図である。
　係止部１２は、図３～図１０に示すように、密閉部１１ｂを跨いで継筒部１１Ａと継筒部１１Ｂと互いに係止・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１２は、図３～図８に示すように、継筒部１１Ａおよび継筒部１１Ｂの径方向両端位置、つまり、平面視して直径上の反対位置となるように２箇所配置されている。
　ドローラッチ（係止部）１２は、図９～図１０に示すように、継筒部１１Ａ側に設けられるフック１２ａと、継筒部１１Ｂ側に設けられたベース１２ｂ、レバー１２ｃ、キャッチ１２ｄとを有する。
　フック１２ａは、継筒部１１Ａの下端１１Ａｂ位置に密閉部１１ｂよりも上側位置に設けられる。ベース１２ｂは、継筒部１１Ｂの上端１１Ｂａ位置で、主筒部１１を継ぎ足した際に密閉部１１ｂによる密閉を阻害しない下側位置に設けられる。
　ベース１２ｂとレバー１２ｃとは相互に軸回転可能に連結され、かつキャッチ１２ｄとレバー１２ｃとは相互に軸回転可能に連結される。キャッチ１２ｄ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）１２では、図９～図１０に示すように、キャッチ１２ｄがフック１２ａと係合する場合、レバー１２ｃへ上から力を加えてベース１２ｂに対して回動させ、キャッチ１２ｄにより継筒部１１Ａと継筒部１１Ｂ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１２ｃを回転させてキャッチ１２ｄとレバー１２ｃとの枢軸連結部を、フック１２ａとレバー１２ｃおよびベース１２ｂの枢軸連結部との間の線に対してシフトさせる。
　同様に、係止部１２は、図３～図８に示すように、継筒部１１Ｃの上端１１Ｃａと、継筒部１１Ｂの下端１１Ｂｂとには、継筒部１１Ｂに継筒部１１Ｃを継ぎ足した際に対応する位置に設けられている。
　同様に、係止部１２は、図３～図８に示すように、継筒部１１Ｄの上端１１Ｄａと、継筒部１１Ｃの下端１１Ｃｂとには、継筒部１１Ｃに継筒部１１ＤＣを継ぎ足した際に対応する位置に設けられている。
　第１継筒部１１Ａの下端１１Ａｂには、図２～図８に示すように、密閉部１１ｂよりも上側位置に、径方向に突出するハンドル（筒支持部）１４が設けられている。
　ハンドル（筒支持部）１４は、図２～図８に示すように、継筒部１１Ａおよび継筒部１１Ｂの径方向両端位置、つまり、平面視して直径上の反対位置となるように２箇所配置されている。また、ハンドル（筒支持部）１４は、係止部１２に対して、継筒部１１Ａの周方向にずれた位置となるように配置されている。本実施形態では、継筒部１１Ａの軸中心からハンドル（筒支持部）１４と係止部１２とのなす角度が、４５°程度になるように設定されている。
　ハンドル１４が第１継筒部１１Ａ外周から径方向に突出する寸法は、図２に示すように、直径に沿って対向するハンドル１４先端どうしの間隔がプルチャンバ１ａの内径よりも小さく設定されて、ハンドル１４先端がプルチャンバ１ａ内面に当接しないように設定される。
　ハンドル（筒支持部）１４は、その先端に、上側から下側に向けて、継筒部１１Ａの軸中心から離間するように傾斜面１４ａが設けられている。この傾斜面１４ａにより、直径に沿って対向するハンドル１４先端どうしの間隔が上側のほうが小さくなるため、第１継筒部１１Ａをプルチャンバ１ａに挿入する際に、ハンドル１４先端がプルチャンバ１ａ内面に当接することを容易に防止可能となる。
　同様に、ハンドル（筒支持部）１４は、図２～図８に示すように、継筒部１１Ｂの下端１１Ｂｂに、密閉部１１ｂよりも上側位置に、径方向に突出して設けられている。同様に、ハンドル（筒支持部）１４は、継筒部１１Ｃの下端１１Ｃｂに、密閉部１１ｂよりも上側位置に、径方向に突出して設けられている。
　継筒部１１Ａ～１１Ｄにおいては、図２～図８に示すように、中間位置の継筒部１１Ｂと継筒部１１Ｃとが、略同一の形状とされる。
　主筒部１１の上側位置となる第１継筒部１１Ａには、図２～図３に示すように、ワイヤークリーニング機構１３が設けられる。
　ワイヤークリーニング機構（内方エア吹出機構）１３は、図２～図３に示すように、第１継筒部１１Ａの上部内周面に互いに同じ高さで周方向に等間隔に配置された４つの内側ノズル１３ａと、内側ノズル１３ａよりも下側で同様に四分の一周ずれて周方向に等間隔に配置された４つの内側ノズル１３ｂと、を有し、軸方向に２段の内側ノズル１３ａ，１３ｂとして設けられている。
　内方エア吹出機構１３は、各内側ノズル１３ａに先端が接続された吹付けエア供給管１３ｃを備え、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。
　内方エア吹出機構１３において、内側ノズル１３ａ，１３ｂが、すべて第１継筒部１１Ａの内面と面一となるように設けられている。これにより、第１継筒部１１Ａ内側に突出する部分がないため、主筒部１１を上昇させる際、あるいは、ワイヤーＷを昇降させる際に、シードチャックＳＣなどが主筒部１１内面に接触してしまうことを防止できる。
　なお、内側ノズル１３ａ，１３ｂおよび吹付けエア供給管１３ｃは、フランジ部１１Ａａ、あるいは、密閉部材１８の径方向寸法より小さくなるように形成されることで、これらがプルチャンバ１ａ内面に接触することは防止されている。
　第１継筒部１１Ａ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密閉部材１８が設けられている。
　図１１は、本実施形態におけるクリーニング装置の密閉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、密閉部材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、密閉部材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１１（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、密閉部材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、密閉部材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１１（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、この密閉部材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１１（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、密閉部材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、密閉部材１８は、ワイパー部材として、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。このため、密閉部材１８は、ワイヤークリーニング機構における密閉手段として作用するとともに、内面クリーニング機構としても作用することができる。
　第１継筒部１１Ａは、密閉部材１８を主筒部１１の半径方向に変形または移動させる径寸法可変機構２３を備えている。
　径寸法可変機構２３は、密閉部材１８と第１継筒部１１Ａ上端の外周面との間に設けられ第１継筒部１１Ａ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、第１継筒部１１Ａ上端の２つのフランジ部１１Ａａの間にはめ込まれ、密閉部材１８は、２つのフランジ部１１Ａａに上下に弛ませた状態で取り付けられている。なお、密閉部材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（図示略）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。
　第１継筒部１１Ａには、図２～図３に示すように、外部連通吸気部２１が設けられる。
　外部連通吸気部２１としては、下側のフランジ部１１Ａａに設けられた貫通孔２１ａと、２つのフランジ部１１Ａａの間となる第１継筒部１１Ａ内面に設けられた貫通孔２１ｂとを備えている。
　貫通孔２１ａは、下側のフランジ部１１Ａａにおいて、ゴムチューブ２４よりも第１継筒部１１Ａ中心軸側に配置され、２つのフランジ部１１Ａａの間の空間と第１継筒部１１Ａの外側とを連通している。
　貫通孔２１ａは、第１継筒部１１Ａの周方向に複数同じ高さで配置されることができる。
　貫通孔２１ｂは、２つのフランジ部１１Ａａの間となる高さ位置で、かつ、ゴムチューブ２４よりも下側のフランジ部１１Ａａ寄りでとなる第１継筒部１１Ａ内面に設けられ、第１継筒部１１Ａの内側と２つのフランジ部１１Ａａの間の空間とを連通している。
　また、貫通孔２１ｂは、内側ノズル１３ａよりも上側となるようにその高さ位置が設定される。
　貫通孔２１ａと貫通孔２１ｂとを介することによって、第１継筒部１１Ａの内側空間と、２つのフランジ部１１Ａａの間の空間と、主筒部１１の周方向外側と、を連通して、主筒部１１内側が負圧になった際に、主筒部１１の周方向外側から流入したエアが、貫通孔２１ｂから第１継筒部１１Ａ中心に向けて噴出するように構成されている。これにより、貫通孔２１ｂから噴出した空気によってエアカーテンのように貫通孔２１ｂよりも下側位置から上方に向かって、空気が流入することを遮断することが可能となる。
　主筒部１１の下側位置となる第４継筒部１１Ｄは、図２，図８に示すように、底部１１Ｄｂが閉塞されている。また、第４継筒部１１Ｄには、主筒部１１の内側のエアを外部に吸引するためのガス吸引管１５を接続する吸引孔１１Ｄｃが下端側の側部位置に設けられるとともに、吸引孔１１Ｄｃの上部位置には、側面の透明部材によって主筒部１１内部を観察可能な窓部１１Ｄｄが設けられている。
　ガス吸引管１５は、図示しない排気ユニットに接続され、主筒部１１内部を排気することができる。
　図１２は、本実施形態におけるクリーニング装置の主筒部を収納した状態を示す上面図であり、図１３は、本実施形態におけるクリーニング装置の主筒部を収納した状態を示す正面図である。
　継筒部１１Ａ～１１Ｄは、図１２～図１３に示すように、それぞれ分離された状態として、台車Ｄに立状態で載置されて収納可能となっている。
　台車（支持台）Ｄは、図１２～図１３に示すように、継続延伸機構を構成する支持部Ｄ１０を備えている。
　支持部Ｄ１０は、各継筒部１１Ａ～１１Ｃの下端１１Ａｂ～１１Ｃｂ付近に設けられたハンドル１４を支持可能とされている。
　台車Ｄは、底板Ｄ０に並行に離間して立設された２枚の板体Ｄ１１，Ｄ１１のそれぞれに水平方向に突出した腕部Ｄ１２，Ｄ１２を有し、この腕部Ｄ１２，Ｄ１２の先端側に溝Ｄ１３，Ｄ１３が形成されている。
　２枚の板体Ｄ１１，Ｄ１１の間隔は、継筒部１１Ａ～１１Ｃの外径よりも大きく、かつ、直径に沿って対向するハンドル１４先端どうしの間隔より小さく設定される。
　また、溝Ｄ１３の高さは、ハンドル１４を溝Ｄ１３に載置した状態で、下側から継ぎ足す継筒部１１Ｂ～１１Ｄを突き合わせるとともに係止部１２によって互いに係止することが可能な寸法に設定されている。このため、腕部Ｄ１２は、平面視して台車Ｄの底板Ｄ０の輪郭線よりも外側に突出していることが好ましい。
　支持部Ｄ１０は、例えば、継筒部１１Ａの下端１１Ａｂが板体Ｄ１１，Ｄ１１の間に位置した状態で、径方向両外側に突出したハンドル１４，１４を溝Ｄ１３と溝Ｄ１３とにそれぞれ載置することで、継筒部１１Ａの上端にあるフランジ部１１Ａａ側がプルチャンバ１ａに下側から挿入された状態で、継筒部１１Ａを支持可能とされている。
　この状態で、継筒部１１Ａの密閉部１１ｂに、継筒部１１Ｂの上端１１Ｂａを挿入して、継筒部１１Ａの下端１１Ａｂに当接し、係止部１２により接続することが可能となる。
　台車Ｄには、底板Ｄ０上に凸部または凹部として設けられた位置設定部Ｄ３と、床板Ｄ０からの高さ位置が継筒部１１Ａ～１１Ｄの高さ寸法半分程度か高い位置で底板Ｄ０と並行な位置規制板Ｄ２に設けられた切欠Ｄ２１とにより、立状態として位置規制した状態で継筒部１１Ａ～１１Ｄを収納できる。また、台車Ｄ下側には、移動手段としての車輪Ｄ４が設けられている。
　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のワイヤーＷおよびプルチャンバ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下方に台車Ｄの支持部Ｄ１０を配置する。このとき、クリーニング装置１０の主筒部１１は、図１２～図１３に示すように、それぞれ分割された状態で台車Ｄ上に載置しておく。
　次に、クリーニング装置１０の第１継筒部１１Ａをプルチャンバ１ａ内に挿入し、第１継筒部１１Ａを挿入状態にしたまま上昇させて、第１継筒部１１Ａのハンドル（筒支持部）１４を溝Ｄ１３上に載置する。
　次に、第１継筒部１１Ａを上記挿入状態にしたまま、第２継筒部１１Ｂを第１継筒部１１Ａの下側に配置し、この状態で、継筒部１１Ａの密閉部１１ｂに、継筒部１１Ｂの上端１１Ｂａを挿入して、継筒部１１Ａの下端１１Ａｂに当接させ、係止部１２により接続する。
　さらに、同様にして、一体とされた第１継筒部１１Ａおよび第２継筒部１１Ｂを挿入状態にしたまま上昇させて、第２継筒部１１Ｂのハンドル（筒支持部）１４を溝Ｄ１３に載置する。
　次に、第１継筒部１１Ａを上記挿入状態にしたまま、第３継筒部１１Ｃを第２継筒部１１Ｂの下側に配置し、この状態で、継筒部１１Ｂの密閉部１１ｂに、継筒部１１Ｃの上端１１Ｃａを挿入して、継筒部１１Ｂの下端１１Ｂｂに当接させ、係止部１２により接続する。
　同様に、一体とされた第１継筒部１１Ａ、第２継筒部１１Ｂおよび第３継筒部１１Ｃを挿入状態にしたまま上昇させて、第３継筒部１１Ｃのハンドル（筒支持部）１４を溝Ｄ１３に載置する。
　次に、第１継筒部１１Ａを上記挿入状態にしたまま、第４継筒部１１Ｄを第３継筒部１１Ｃの下側に配置し、この状態で、継筒部１１Ｃの密閉部１１ｂに、継筒部１１Ｄの上端１１Ｄａを挿入して、継筒部１１Ｃの下端１１Ｃｂに当接させ、係止部１２により接続する。
　これにより、主筒部１１が軸方向最大長まで継続された状態となる。
　この状態で、加圧エア供給源から加圧配管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によって密閉部材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。これにより、図２に示すように、主筒部１１の内側と、プルチャンバ１ａ内で主筒部１１の外側空間およびプルチャンバ１ａの外側空間とが分離された状態となる。したがって、密閉部材１８が円周状に当接した部分より下側のプルチャンバ１ａ内面は、主筒部１１の内側空間に対して隔離された状態となる。
　この状態で、ガス吸引管１５を吸引孔１１Ｄｃに接続し、排気ユニットによって主筒部１１の内側を吸気するとともに、プルヘッド吸引部１ｇによってプルヘッド１ｂの内側を吸気して、主筒部１１の内部空間とプルヘッド１ｂの内部空間をほぼ同じように負圧とする。これにより、センターピース部１ｄからはプルチャンバ１ａに空気が流入することがない状態となる。
　この状態で、外部連通吸気部２１が設けられていることにより、図２に示すように、外部空間から流入した清浄な空気が、プルチャンバ１ａの下端開口を通り、主筒部１１の周方向外側空間、貫通孔２１ａ、２つのフランジ部１１Ａａの間の空間、貫通孔２１ｂを介して、この貫通孔２１ｂから第１継筒部１１Ａ中心に向けて噴出する。
　これにより、貫通孔２１ｂから噴出した空気によって、貫通孔２１ｂの高さにエアカーテンが形成されたようになり、貫通孔２１ｂよりも下側位置から上方に向かって、空気が流入することを遮断する。貫通孔２１ｂから噴出される空気は、単結晶引上装置１の外側、つまり、クリーンルーム内の清浄度を有するエアである。また、主筒部１１内側においては下向きの層流が形成されて、主筒部１１内側の空気が効率よく排出される。
　この状態で、巻き上げ装置１ｃを駆動して主筒部１１内にワイヤーＷを挿通させる。さらに、カップラー１３ｇと清掃用のエア供給源とを接続した後、該エア供給源から吹付けエア供給管１３ｃに圧縮空気を供給し、該圧縮空気を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を介して各内側ノズル１３ａ，１３ｂからワイヤーＷに向けて吹き付ける。
　このとき、各内側ノズル１３ａ，１３ｂから軸方向に対して広い範囲でワイヤーＷの全周にわたって空気が吹き付けられ、ワイヤーＷ表面の粉塵を吹き飛ばすことができる。特に、ワイヤーＷ下端のチャックＳＣが重りとなり、ワイヤーＷに吹き付ける空気によってワイヤーＷに振動が発生して、より粉塵が落ちやすくなる。なお、この際、巻き上げ装置１ｃによってワイヤーＷを何度か上下させることにより、ワイヤーＷ全体をクリーニングすることができる。
　発生した粉塵は、ガス吸引管１５に接続された排気ユニットによって、噴出孔２１ｂから吸引孔１１Ｄｃまで、気密状態の維持された主筒部１１の内部で軸方向下向きに形成された層流により、プルチャンバ１ａの内面に接することなく主筒部１１の内側から排出される。これにより、クリーニングで発生した粉塵が、プルチャンバ１ａの内面に再付着することがない。
　さらに、密閉部材（ワイパー部材）１８がプルチャンバ１ａ内周面に押し付けられた状態で、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、密閉部材（ワイパー部材）１８がプルチャンバ１ａの内周面を摺動して、付着物を擦り落とすことができる。
　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１２の係止を解除・再係止して、第４継筒部１１Ｄを第３継筒部１１Ｃから分離し、第３継筒部１１Ｃを第２継筒部１１Ｂから分離した後、第４継筒部１１Ｄを第２継筒部１１Ｂに再接続して、低い位置のプルチャンバ１ａの内周面において、密閉部材（ワイパー部材）１８を摺動させて、付着物を擦り落とすことができる。
　同様に、係止部１２の係止を解除・再係止して、第４継筒部１１Ｄを第２継筒部１１Ｂから分離し、第２継筒部１１Ｂを第１継筒部１１Ａから分離した後、第４継筒部１１Ｄを第１継筒部１１Ａに再接続して、より低い位置のプルチャンバ１ａの内周面において、密閉部材（ワイパー部材）１８を摺動させて、付着物を擦り落とすこともできる。
　これら第４継筒部１１Ｄの分離・再接続に際しては、貫通孔２１ｂからのエア噴出を維持することもできる。
　また、これら第４継筒部１１Ｄの分離・再接続に際しては、いずれも、ハンドル（筒支持部）１４を溝Ｄ１３に載置しておこなう。
　なお、主筒部１１の内側を密閉する場合以外は、ゴムチューブ２４を萎ませておくことにより、密閉部材（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密閉部材（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。
　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、主筒部１１をプルチャンバ１ａ内に挿入して、内方エア吹出機構１３により空気を内側ノズル１３ａ，１３ｂから主筒部１１内のワイヤーＷに吹き付けることにより、ワイヤーＷ表面から粉塵を吹き飛ばして除去することができる。これとともに、外部連通吸気部２１、密閉部材１８、および、気密状態の主筒部１１で、粉塵を含んだ空気からプルチャンバ１ａの内周面を分離しているので、クリーニングで発生した粉塵が、プルチャンバ１ａの内面に再付着することを防止できる。さらに、密閉部材（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落とすことができる。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。
　また、主筒部１１が密閉状態で軸方向に継続可能であるため、主筒部１１の軸方向長さを伸長して、プルチャンバ１ａの上部まで内方エア吹出機構１３を到達させて、ワイヤーＷの掃除をプルチャンバ１ａ上端位置でおこなうことができ、使用時以外では、主筒部１１を分離して縮長することにより運搬や収納等の取扱い性が向上する。
　なお、本実施形態におけるワイヤー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。
　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支持部昇降機構に関する点であり、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。
　図１４は、本実施形態におけるクリーニング装置の主筒部を収納した状態を示す上面図であり、図１５は、本実施形態におけるクリーニング装置の主筒部を収納した状態を示す正面図であり、符号Ｄ１１Ａは、支持昇降部である。
　支持昇降部Ｄ１１Ａは、図１４，図１５に示すように、台車Ｄの底板Ｄ０に立設されたガイドＤ１１Ｂによって上下方向に移動位置が規制された状態で、図示しない駆動手段により上下方向に駆動されることができる。支持昇降部Ｄ１１Ａには、腕部Ｄ１２，Ｄ１２が水平方向外側に向けて延在するように取り付けられ、支持昇降部Ｄ１１Ａの動きにより、腕部Ｄ１２，Ｄ１２が一体として上下動可能とされている。
　本実施形態においては、ハンドル１４，１４を溝Ｄ１３と溝Ｄ１３とにそれぞれ載置した状態で、支持昇降部Ｄ１１Ａを昇降動作させることにより、腕部Ｄ１２，Ｄ１２を任意の位置に上下動させる。これにより、継筒部１１Ａ～１１Ｃの上昇・下降を自動的におこなうことができる。例えば、繰り継ぎ作業中に、支持昇降部Ｄ１１Ａにおける可動域の最下側位置において、ハンドル１４を溝Ｄ１３に載せ、支持昇降部Ｄ１１Ａを上昇させることが可能である。
　なお、継筒部１１Ｂ～１１Ｄを下側から接続する際には、この接続作業中、ゴムチューブ２４を膨らませて、密閉部材（ワイパー部材）１８をプルチャンバ１ａ内周面に押し付けておくことで、主筒部１１を所定高さに保持することもできる。
　さらに、本実施形態の支持部昇降機構と、支持部Ｄ１０とを併設することも可能である。
　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１６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および第２実施形態と異なるのは外側ノズル（外側吹出口）３３、振動部材３４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。
　第１，２実施形態では、ワイヤーＷに空気を吹き付ける内側ノズル１３ａ，１３ｂだけが設けられているのに対し、本実施形態のクリーニング装置１０は、図１６に示すように、第１継筒部１１Ａ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。さらに、本実施形態では、主筒部１１の内面に、主筒部１１内に配されるワイヤーＷに接触して振動を与える振動部材３４が設けられている。
　本実施形態においては、各外側ノズル３３は、内側ノズル１３ａ，１３ｂと同様に吹付けエア供給管１３ｃに接続されている。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。
　また、各外側ノズル３３から噴出した空気によって、主筒部１１の全長にわたって下向きの層流が形成されて、主筒部１１内側の空気が効率よく排出される。吹付けエア供給管１３ｃから供給される空気は、単結晶引上装置１の外側、つまり、クリーンルーム内と同程度かそれ以上の清浄度を有するエアである。
　この場合、外側ノズル３３を外部連通吸気部２１の替わりとすることができるので、貫通孔２１ａ，２１ｂを設けないこともできる。
　本実施形態のクリーニング装置１０は、クリーニングで発生した粉塵が、プルチャンバ１ａの内面に再付着することがなく、さらに、プルチャンバ１ａ内面の付着物を低減することが可能となる。
　また、本実施形態においては、振動部材３４は、図示しないモータ等の振動源に接続された棒状部材であり、先端側がワイヤーＷに接触・離間可能に主筒部１１内を移動できるように設けられている。これにより、ワイヤーＷに振動部材３４を接触させることにより、ワイヤーＷがより振動して付着している粉塵をさらに落ち易くすることができる。
　上記の実施形態では、外部連通吸気部２１として貫通孔２１ａ，２１ｂを有する構成としたが、継筒部１１Ａの軸方向において、下側のフランジ部１１Ａａよりも内側ノズル１３ａ寄りの位置に、貫通孔２１ｂのみを形成することもできる。この構成においても、外部の清浄な空気を主筒部１１内に導入することが容易となる。
　また、上記の実施形態では、内方エア吹出機構１３として軸方向に２段で周方向に４箇所の内側ノズル１３ａ，１３ｂを設ける構成としたが、この内側ノズルの軸方向段数および周方向箇所数も、クリーニング効果などから任意に設定することができる。

Claims (16)

  1. 　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、主筒部内に挿通される前記ワイヤーをクリーニングするワイヤークリーニング機構を備え、
    　前記主筒部が、複数の継筒部を軸方向に継ぎ足して密閉接続を可能とする継続延伸機構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。
  2. 　前記ワイヤークリーニング機構は、前記主筒部の内側に設けられた内側吹出口から半径方向内方に向けて空気を吹出可能な内方エア吹出機構を備える
    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。
  3. 　前記内方エア吹出機構が、前記主筒部の内面と面一となるように設けられ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。
  4. 　前記主筒部には、前記内方エア吹出機構よりも上側に、前記主筒部の外側から連通する外部連通吸気部を有す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。
  5. 　前記主筒部の下端位置には、前記主筒部内側を吸引して排出するガス吸引管が設けられ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。
  6. 　前記主筒部の上端位置外周面には、前記内側吹出口からの空気吹出時に、前記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内面に当接して密閉可能な密閉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。
  7. 　前記密閉部材は、前記主筒部の軸方向移動時に縮径し、密閉時に拡径する径寸法可変機構を備えていることを特徴とする請求項６記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
  8. 　前記径寸法可変機構は、前記密閉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７記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
  9. 　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８記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
  10. 　前記密閉部材が、その外周位置で前記プルチャンバの内面を摺動してクリーニングする内面クリーニング機構を備えることを特徴とする請求項６記載の単結晶引上装置のクリーニング装置。
  11. 　前記継続延伸機構が、前記主筒部における各継筒部の下端位置の径方向に突出する筒支持部と、
    　前記継筒部の継ぎ足し時に前記筒支持部を支持する支持台と、
    を備え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。
  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複数の継筒部を軸方向に継ぎ足して密閉接続を可能とする継続延伸機構を備えた主筒部を挿入し、前記主筒部の上部に前記ワイヤーを挿通した状態で、前記主筒部の内側に設けられた内方エア吹出機構の内側吹出口から半径方向内方に向けて空気を吹出して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。
  13. 　前記継続延伸機構が、前記主筒部における各継筒部の下端位置の径方向に突出する筒支持部と、前記継筒部の継ぎ足し時に前記筒支持部を支持する支持台と、
    を備え、
    　前記筒支持部を前記支持台で支持して前記主筒部のプルチャンバへの継ぎ足し・分解をおこなうことを特徴とする請求項１２記載の単結晶引上装置のクリーニング方法。
  14. 　前記主筒部を前記プルチャンバ内に挿入し、前記主筒部の上端位置外周面に設けられた密閉部材が前記プルチャンバの内面に当接して密閉した状態で、前記内側吹出口から空気を吹出することを特徴とする請求項１２または１３記載の単結晶引上装置のクリーニング方法。
  15. 　前記主筒部の下端から前記主筒部内側を吸引して、前記内側吹出口よりも上側で前記主筒部の外側から連通する外部連通吸気部から空気を吹出することを特徴とする請求項１４記載の単結晶引上装置のクリーニング方法。
  16. 　前記密閉部材が前記プルチャンバの内面に当接して密閉した状態で、前記密閉部材の外周位置が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請求項１４記載の単結晶引上装置のクリーニング方法。
PCT/JP2017/003797 2017-02-02 2017-02-02 単結晶引上装置のクリーニング装置 WO2018142541A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/480,426 US11198161B2 (en) 2017-02-02 2017-02-02 Cleaning device for monocrystal pulling apparatus
JP2018565167A JP6747526B2 (ja) 2017-02-02 2017-02-02 単結晶引上装置のクリーニング装置
CN201780085144.3A CN110382749B (zh) 2017-02-02 2017-02-02 单晶提拉装置的清洁装置
PCT/JP2017/003797 WO2018142541A1 (ja) 2017-02-02 2017-02-02 単結晶引上装置のクリーニング装置
DE112017006983.1T DE112017006983T5 (de) 2017-02-02 2017-02-02 Reinigungsvorrichtung für eine Einkristall-Ziehvorrichtung
KR1020197021831A KR102253593B1 (ko) 2017-02-02 2017-02-02 단결정 인상 장치의 클리닝 장치
TW107103679A TWI645081B (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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/003797 WO2018142541A1 (ja) 2017-02-02 2017-02-02 単結晶引上装置のクリーニング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018142541A1 true WO2018142541A1 (ja) 2018-08-09

Family

ID=63039462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/003797 WO2018142541A1 (ja) 2017-02-02 2017-02-02 単結晶引上装置のクリーニング装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11198161B2 (ja)
JP (1) JP6747526B2 (ja)
KR (1) KR102253593B1 (ja)
CN (1) CN110382749B (ja)
DE (1) DE112017006983T5 (ja)
TW (1) TWI645081B (ja)
WO (1) WO2018142541A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4130348A1 (en) 2021-08-02 2023-02-08 Siltronic AG Device and method for producing a monocrystalline silicon rod

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7468339B2 (ja) * 2020-12-24 2024-04-16 株式会社Sumco 単結晶引上げ装置の部品の清掃時に用いる集塵装置及び単結晶引上げ装置の部品の清掃方法
US20230347388A1 (en) * 2022-04-27 2023-11-02 Globalwafers Co., Ltd. Cleaning tools and methods for cleaning the pull cable of an ingot puller apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090222A (en) * 1998-11-16 2000-07-18 Seh-America, Inc. High pressure gas cleaning purge of a dry process vacuum pump
JP3367910B2 (ja) 1999-01-28 2003-01-20 三菱住友シリコン株式会社 単結晶引上げ機の不活性ガス排気系のクリーニング装置及びそのクリーニング方法
JP3975649B2 (ja) 2000-06-06 2007-09-12 株式会社Ｓｕｍｃｏ 単結晶引上装置
JP3855650B2 (ja) * 2000-11-22 2006-12-13 株式会社Ｓｕｍｃｏ 単結晶引上装置のクリーニング装置
JP5067403B2 (ja) 2009-08-05 2012-11-07 信越半導体株式会社 単結晶引き上げ装置
KR20110109435A (ko) * 2010-03-31 2011-10-06 주식회사 엘지실트론 단결정 성장장치 챔버의 크리닝 시스템
KR101401310B1 (ko) * 2011-03-29 2014-05-29 가부시키가이샤 사무코 반도체 결정 제조 장치용 배기 통로의 클리닝 장치 및 그 클리닝 방법
US8757669B2 (en) * 2012-03-23 2014-06-24 Wu-Chiao Chou Retractable pipe assembly of air blow gun
US8739362B1 (en) * 2012-05-21 2014-06-03 Richard V. Conder Gutter cleaning attachment for a leaf blower
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
DE112016000581B4 (de) * 2015-02-03 2020-10-22 Sumco Corporation Verfahren zum Reinigen einer Einkristallziehvorrichtung, Reinigungswerkzeug zur Verwendung darin und Verfahren zur Herstellung eines Einkristalls

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4130348A1 (en) 2021-08-02 2023-02-08 Siltronic AG Device and method for producing a monocrystalline silicon rod
WO2023011939A1 (en) 2021-08-02 2023-02-09 Siltronic Ag Device and method for producing a monocrystalline silicon rod

Also Published As

Publication number Publication date
JP6747526B2 (ja) 2020-08-26
JPWO2018142541A1 (ja) 2019-11-21
US20190388943A1 (en) 2019-12-26
KR102253593B1 (ko) 2021-05-18
TWI645081B (zh) 2018-12-21
DE112017006983T5 (de) 2019-10-10
CN110382749A (zh) 2019-10-25
US11198161B2 (en) 2021-12-14
TW201829858A (zh) 2018-08-16
CN110382749B (zh) 2021-10-01
KR20190100322A (ko) 2019-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018142541A1 (ja) 単結晶引上装置のクリーニング装置
TWI685384B (zh) 單結晶拉升裝置的清潔裝置及其清潔方法
JP2021027355A (ja) カセット蓋開口デバイス
JP2002542931A (ja) コーティングブース特に粉体コーティングブースの内部スペースの清掃方法並びにコーティングブース特に清掃装置を備えた粉体コーティングブース
JP6045840B2 (ja) 基板処理装置
JP4092859B2 (ja) 単結晶引上装置のクリーニング装置
JP5493863B2 (ja) エピタキシャルウェーハの製造方法
JP5067403B2 (ja) 単結晶引き上げ装置
CN208527613U (zh) 一种吹瓶机瓶胚除尘系统
JP2016164995A (ja) 液処理装置および洗浄方法
JPH10106999A (ja) ウェーハ洗浄装置
CN115116905A (zh) 一种单片式晶圆清洗机
JP2015006642A (ja) 清掃装置
JP3975650B2 (ja) 単結晶引上装置のクリーニング装置及びクリーニング方法
JP5035144B2 (ja) 単結晶引き上げ用ワイヤの洗浄装置およびその洗浄方法
JP3818052B2 (ja) 単結晶引上装置用円筒状部材のクリーニング装置
CN216297379U (zh) 除尘装置以及激光清洗装置
JP2001348295A (ja) 単結晶引上装置
JPH0584158A (ja) 壁面又は窓ガラスの清掃装置
CN104561929A (zh) 一种mocvd反应系统
KR100851881B1 (ko) 실내의 먼지 제거장치
JP2524697Y2 (ja) 回転式基板処理装置の排気連通装置
KR100234614B1 (ko) 청소방법 및 이를 사용한 컨테이너의 자동청소장치
JP2002249394A (ja) 単結晶引上装置用円筒状部材のクリーニング装置
JPH03202187A (ja) アンケーサのエア噴射ノズル付容器把持装置

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: 17894721

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197021831

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018565167

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17894721

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1