JP4984175B2 - 単結晶棒育成設備 - Google Patents
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単結晶棒育成設備において、従来では、育成装置の近くまで搬送した坩堝を育成装置に取り付ける坩堝取付装置が設けられており、作業者が坩堝取付装置を操作して育成装置に坩堝を取り付けていた(例えば、特許文献1参照。)。
そして、従来では、坩堝を坩堝搬送用の台車に載置させ、その台車を作業者が押引操作して育成装置の近くまで坩堝を搬送していた。また、育成された単結晶棒についても、育成装置から取り出した単結晶棒を単結晶棒搬送用の台車に載置させ、その台車を作業者が押引操作して単結晶棒を搬送していた。
また、作業者の負担を軽減する単結晶棒育成設備を提供する場合に、その単結晶棒育成設備は設置に有利な小型であることが望ましい。
前記育成装置が、直線状に複数並べて設けられ、前記複数の育成装置に沿う直線状の坩堝搬送用移動経路に沿って移動自在な坩堝搬送手段が、前記単結晶棒の原料を収納した坩堝を受け取る坩堝受取位置と前記育成装置に対して前記坩堝を供給する複数の坩堝供給位置とに移動自在に構成され、前記複数の育成装置に沿う直線状の単結晶棒搬送用移動経路に沿って移動自在な単結晶棒搬送手段が、前記育成装置にて育成された前記単結晶棒を受け取る単結晶棒受取位置と当該単結晶棒を供給する単結晶棒供給位置とに移動自在に構成され、前記坩堝搬送手段及び前記単結晶棒搬送手段の移動を制御する制御手段が、前記坩堝搬送手段を前記坩堝搬送用移動経路に沿って前記坩堝受取位置と前記坩堝供給位置とに移動させ、かつ、前記単結晶棒搬送手段を前記単結晶棒搬送用移動経路に沿って前記単結晶棒受取位置と前記単結晶棒供給位置とに移動させるべく、前記坩堝搬送手段及び前記単結晶棒搬送手段の移動を制御するように構成され、前記坩堝搬送手段及び前記単結晶棒搬送手段が、前記複数の育成装置の並び方向に沿って移動自在で且つ坩堝支持用の坩堝支持部と単結晶棒支持用の単結晶棒支持部とを備えた単一の移動体にて構成され、前記制御手段が、前記単一の移動体の作動を制御するように構成され、前記移動体が、前記坩堝搬送用移動経路及び前記単結晶棒搬送用移動経路に相当する走行経路に沿って走行する走行台車とその走行台車に立設された支柱に沿って昇降自在な単一の昇降台とを備えたスタッカークレーンにて構成され、前記坩堝支持部と前記単結晶棒支持部とが、前記スタッカークレーンにおける前記単一の昇降台に支持されている点にある。
また、複数の育成装置に沿う直線状の単結晶棒搬送用移動経路に沿って移動自在な単結晶棒搬送装置が、育成装置にて育成された単結晶棒を受け取る単結晶棒受取位置と当該単結晶棒を供給する単結晶棒供給位置とに移動自在に構成されているため、単結晶棒搬送装置を単結晶棒受取位置に移動させて育成装置から単結晶棒を受け取った後、単結晶棒搬送装置を単結晶棒供給位置に移動させて外部に単結晶棒を搬送する搬出装置等に単結晶棒を供給するようにして、単結晶棒搬送手段にて単結晶棒を搬送することができる。
また、育成装置を直線状に複数並べて設けることで複数の育成装置を集約させて省スペースに配設することができ、また、坩堝搬送手段の坩堝搬送用移動経路や単結晶棒搬送手段の単結晶棒搬送用移動経路を複数の育成装置に沿う直線状とすることにより、移動経路が無駄に迂回することなく移動経路の長さを短くすることができるため、これら複数の育成装置を省スペースに配設することができることや移動経路を短くすることができることにより、単結晶棒搬送装置の小型化を図ることができる。
従って、作業者の負担を軽減させ且つ設備の小型化を図ることができる単結晶棒製造設備を提供することができるに至った。
従って、構成の簡素化を図ることができる単結晶棒育成設備を提供することができるに至った。
図1に示すように、単結晶棒育成設備には、単結晶棒4を育成する育成装置としての引上げ装置1と、単結晶棒4の原料を収納した坩堝3を外部から搬入する搬入装置5と、単結晶棒4を外部に搬出する搬出装置6と、搬入装置5から受け取った坩堝3を引き上げ装置1に対して供給し且つ引上げ装置1から受け取った単結晶棒4を搬出装置6に対して供給するスタッカークレーン2とが設けられている。
ちなみに、坩堝3は、石英製の坩堝で多結晶シリコンを原料として収容しており、単結晶棒4は、シリコン単結晶棒である。また、搬入装置5にて搬入される坩堝3は、図4及び図5に示すように、水平方向に位置決めされた状態で坩堝用パレット7上に載置支持され且つ上部の開口を蓋部材8にて塞いだ状態(以下、搬入用状態と称する)で搬入される。
ちなみに、図3に示すように、搬出装置6にて搬出される単結晶棒4は単結晶棒用パレット20に載置支持された状態で外部に搬出される。
また、引上げ装置1には、単結晶棒4をスタッカークレーン2に受け渡す単結晶棒用箇所17が設けられており、この単結晶棒用箇所17は、複数の引上げ装置1の夫々各別に設けられている。そして、単結晶棒用箇所17の夫々には、その箇所に位置する単結晶棒4に接続されているワイヤーケーブル11を切断するための切断装置15が設けられている。
また、引上げ装置1にて育成された単結晶棒4は、上チャンバ10内に収容されており、上チャンバ10を退避位置に移動させた後に単結晶棒4を吊り下げているワイヤーロープ11を巻取り装置12にて繰出すことにより単結晶棒用箇所17に単結晶棒4が降ろされ、切断装置15にてワイヤーケーブル11が切断されてスタッカークレーン2に受け渡される。
図4に示すように、スタッカークレーン2は、複数の引上げ装置1の並び方向に沿って走行自在な走行台車21と、その走行台車21に立設された支柱22に沿って昇降自在な昇降台23と、坩堝3を搬入装置5又は引上げ装置1と自己との間で坩堝3を移載する坩堝移載装置24と、引上げ装置1又は搬出装置6と自己との間で単結晶棒4を移載する単結晶棒移載装置25と、スタッカークレーン2の作動を制御する制御手段h(図8参照)とを備えて構成されている。坩堝移載装置24は、フォーク装置26にて構成されており、フォーク装置26に坩堝支持部26aが備えられている。また、単結晶棒移載装置25は、載置支持用フォーク装置27と転倒規制用フォーク装置28とで構成されており、載置支持用フォーク装置27に単結晶棒支持部27aが備えられている。
つまり、スタッカークレーン2が、坩堝支持部26aと単結晶棒支持部27aとを備えた移動体に相当し、本実施形態では坩堝搬送手段18及び単結晶棒搬送手段19がスタッカークレーン2(移動体)に相当する。また、スタッカークレーン2の走行経路Lが、坩堝搬送用移動経路L1及び単結晶棒搬送用移動経路L2に相当する。尚、走行経路Lを形成する移動用通路は、直線状に2列に並べて設けられた引上げ装置1の間に形成されている。
図2及び図3に示すように、坩堝移載装置24と単結晶棒移載装置25とは、搬入装置5が位置する走行方向の一方側に坩堝移載装置24が位置し、搬出装置6が位置する走行方向の他方側に単結晶移載装置25が位置するように、スタッカークレーン2の走行方向に並べた状態で昇降台23に支持されている。
また、図7に示すように、単結晶棒移載装置25は、単結晶棒4を起立姿勢で支持する単結晶棒支持用の単結晶棒支持部27aを走行経路Lの横幅方向の両側に出退自在な載置支持用フォーク装置27と、この載置支持用フォーク装置27にて載置支持された単結晶棒4の転倒を規制する転倒規制用フォーク装置28とで構成されており、起立姿勢の単結晶棒4を引上げ装置1から自己に移載可能であり、且つ、搬出装置6における姿勢変更機構6aに受け渡すように起立姿勢の単結晶棒4を自己から搬出装置6に移載可能に構成されている。
そして、単結晶棒移載装置25は、載置支持用フォーク装置27と転倒規制用フォーク装置28とを互いに走行方向に遠近移動自在に構成されており、載置支持用フォーク装置27と転倒規制用フォーク装置28とを互いを離間させた状態で突出させた後に互いに近接させて単結晶棒4を受け取り、この互いに近接させた状態で単結晶棒4を支持するように構成されている。
図8に示すように、制御手段hは、上位のコントローラHからの指令に基づいて、スタッカークレーン2の作動を制御するように構成されており、スタッカークレーン2を走行経路Lに沿って坩堝受取位置及び坩堝供給位置に走行させて搬入装置5から受け取った坩堝3を引上げ装置1に供給する坩堝搬送制御を実行し、かつ、スタッカークレーン2を走行経路Lに沿って単結晶棒受取位置と単結晶棒供給位置とに走行させて引上げ装置1から受け取った単結晶棒4を搬出装置6に供給する単結晶棒搬送制御を実行するべく、スタッカークレーン2の作動を制御するように構成されている。
ちなみに、単結晶棒搬送制御では、単結晶棒4を引上げ装置1から受け取る途中(具体的には、スタッカークレーン2を単結晶棒供給位置に停止させた状態において、載置支持用フォーク装置27と転倒規制用フォーク装置28とを互いに離間させた状態で突出させた後に互いに近接させ、昇降台23を上昇させて単結晶棒支持部27aにて単結晶棒4を下方から受け止め支持し且つ規制部材27b,28aにて単結晶棒4の転倒を規制した状態)でスタッカークレーン2の作動を一端停止させる。停止後は、切断完了スイッチが操作されるまで停止状体が維持される。作業者が切断装置15を用いてワイヤーケーブル11を切断した後に切断完了スイッチが操作されるとスタッカークレーン2の作動が再開される。
(1) 上記実施の形態では、走行経路L(坩堝搬送用移動経路L1及び単結晶棒搬送用移動経路L2)に対して、育成装置1を直線状に2列に並べて設けたが、走行経路L(坩堝搬送用移動経路L1及び単結晶棒搬送用移動経路L2)に対して、育成装置1を直線状に一列に並べて設けてもよい。
2 移動体
3 坩堝
4 単結晶棒
18 坩堝搬送手段
19 単結晶棒搬送手段
26a 坩堝支持部
27a 単結晶棒支持部
h 制御手段
L1 坩堝搬送用移動経路
L2 単結晶棒搬送用移動経路
Claims (2)
- 単結晶棒を育成する育成装置が設けられている単結晶棒育成設備であって、
前記育成装置が、直線状に複数並べて設けられ、
前記複数の育成装置に沿う直線状の坩堝搬送用移動経路に沿って移動自在な坩堝搬送手段が、前記単結晶棒の原料を収納した坩堝を受け取る坩堝受取位置と前記育成装置に対して前記坩堝を供給する複数の坩堝供給位置とに移動自在に構成され、
前記複数の育成装置に沿う直線状の単結晶棒搬送用移動経路に沿って移動自在な単結晶棒搬送手段が、前記育成装置にて育成された前記単結晶棒を受け取る単結晶棒受取位置と当該単結晶棒を供給する単結晶棒供給位置とに移動自在に構成され、
前記坩堝搬送手段及び前記単結晶棒搬送手段の移動を制御する制御手段が、前記坩堝搬送手段を前記坩堝搬送用移動経路に沿って前記坩堝受取位置と前記坩堝供給位置とに移動させ、かつ、前記単結晶棒搬送手段を前記単結晶棒搬送用移動経路に沿って前記単結晶棒受取位置と前記単結晶棒供給位置とに移動させるべく、前記坩堝搬送手段及び前記単結晶棒搬送手段の移動を制御するように構成され、
前記坩堝搬送手段及び前記単結晶棒搬送手段が、前記複数の育成装置の並び方向に沿って移動自在で且つ坩堝支持用の坩堝支持部と単結晶棒支持用の単結晶棒支持部とを備えた単一の移動体にて構成され、
前記制御手段が、前記単一の移動体の作動を制御するように構成され、
前記移動体が、前記坩堝搬送用移動経路及び前記単結晶棒搬送用移動経路に相当する走行経路に沿って走行する走行台車とその走行台車に立設された支柱に沿って昇降自在な単一の昇降台とを備えたスタッカークレーンにて構成され、
前記坩堝支持部と前記単結晶棒支持部とが、前記スタッカークレーンにおける前記単一の昇降台に支持されている単結晶棒育成設備。 - 前記坩堝搬送手段及び前記単結晶棒搬送手段が、直線状に2列に並べて設けられた前記育成装置の間を移動するように設けられている請求項1記載の単結晶棒育成設備。
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