JP4893441B2

JP4893441B2 - Single crystal take-out device

Info

Publication number: JP4893441B2
Application number: JP2007107715A
Authority: JP
Inventors: 隆森
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2027-04-17
Also published as: JP2008266044A

Description

本発明は、結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置により製造された単結晶インゴットを単結晶引上げ装置から取出すための単結晶取出し装置に関するものである。 The present invention relates to a single crystal take-out apparatus for taking out a single crystal ingot produced by a single crystal pulling apparatus having a crystal overturn prevention bar from the single crystal pulling apparatus.

半導体素子の製造に用いられるシリコン単結晶の製造方法として、石英ルツボ内の原料融液からシリコン単結晶を成長させつつ引上げるチョクラルスキー法（ＣＺ法）が広く実施されている。 As a method for producing a silicon single crystal used for producing a semiconductor element, the Czochralski method (CZ method) in which a silicon single crystal is grown while growing from a raw material melt in a quartz crucible is widely practiced.

図４は、ＣＺ法で使用されている一般的な単結晶引上げ装置を示す概略図である。
この一般的な単結晶引上げ装置４１は、ＣＺ法によって原料融液４２から単結晶インゴット４３を成長させるものであって、メインチャンバー４４内に、多結晶原料を収容するルツボ４５と、該ルツボ４５の周囲にヒータ４６と、該ヒータ４６の周囲に断熱材４７とを収納して構成されている。メインチャンバー４４の上端には引上げられた単結晶インゴット４３を収容するためのプルチャンバー５０が接続されている。そして、メインチャンバー４４の上端部とプルチャンバー５０との間には、メインチャンバー４４の上端の開口部を開閉するアイソレーションバルブ５１が設けられている。プルチャンバー５０上方には、先端に種保持具５２が取りつけられたワイヤ５３を巻き上げるための巻き上げ手段５４が設けられている。 FIG. 4 is a schematic view showing a general single crystal pulling apparatus used in the CZ method.
This general single crystal pulling apparatus 41 is for growing a single crystal ingot 43 from a raw material melt 42 by a CZ method. A crucible 45 containing a polycrystalline raw material in a main chamber 44, and the crucible 45 A heater 46 and a heat insulating material 47 are accommodated around the heater 46. A pull chamber 50 for accommodating the pulled up single crystal ingot 43 is connected to the upper end of the main chamber 44. An isolation valve 51 that opens and closes an opening at the upper end of the main chamber 44 is provided between the upper end of the main chamber 44 and the pull chamber 50. Above the pull chamber 50, a winding means 54 for winding a wire 53 having a seed holder 52 attached to the tip is provided.

このような単結晶引上げ装置４１で引上げられた単結晶インゴット４３は、プルチャンバー５０内に収まることになるが、このプルチャンバー５０内にある単結晶インゴット４３を取出すには、プルチャンバー５０の側壁に設けられたドア５５を開き、インゴット取出し口５６から取出すことができる。 The single crystal ingot 43 pulled up by such a single crystal pulling apparatus 41 is accommodated in the pull chamber 50. To take out the single crystal ingot 43 in the pull chamber 50, the side wall of the pull chamber 50 is removed. It is possible to open the door 55 provided on the ingot and take out from the ingot outlet 56.

この単結晶インゴットの取出し作業は、その効率化、安全化を図るために特許文献１や特許文献２のような単結晶取出し装置を使用して自動化されてきた。
図５に従来の単結晶取出し装置の概略図を示す。
特許文献１の単結晶取出し装置６０は、単結晶引上げ装置６１に対して上下動するベース機構６２と、単結晶インゴット６３をチャックするための複数のチャック機構６４ａ、６４ｂ、６４ｃとを具備し、ベース機構６２に複数のチャック機構６４ａ、６４ｂ、６４ｃが取付けられ、ベース機構６２が移動することによりチャック機構にチャックされた単結晶インゴット６３を単結晶引上装置６１から取出し、インゴット搬送用の台車（不図示）に載置できる構成となっている。 This single crystal ingot take-out operation has been automated using a single crystal take-out apparatus such as Patent Document 1 or Patent Document 2 in order to improve efficiency and safety.
FIG. 5 shows a schematic diagram of a conventional single crystal take-out apparatus.
The single crystal take-out device 60 of Patent Document 1 includes a base mechanism 62 that moves up and down with respect to the single crystal pulling device 61, and a plurality of chuck mechanisms 64a, 64b, and 64c for chucking the single crystal ingot 63. A plurality of chuck mechanisms 64 a, 64 b, 64 c are attached to the base mechanism 62, and the single crystal ingot 63 chucked by the chuck mechanism is taken out from the single crystal pulling device 61 by moving the base mechanism 62, and a carriage for ingot conveyance It can be placed on (not shown).

しかし、プルチャンバーのドアを開いたときに、無欠陥結晶を製造するために形成した細い絞り部が破断したり、またはワイヤが破断していた場合、製造したての高温で高重量の単結晶インゴットが単結晶引上げ装置の外部の作業エリアに倒れてしまい、単結晶インゴットが破損したり、単結晶引上げ装置が変形したりといった問題があった。 However, when the pull chamber door is opened, if the narrow drawn part formed to produce defect-free crystals breaks, or if the wire breaks, the newly manufactured high temperature and heavy single crystal There is a problem that the ingot falls to a work area outside the single crystal pulling apparatus, the single crystal ingot is damaged, or the single crystal pulling apparatus is deformed.

このような問題を解決すべく特許文献３には、単結晶引上げ装置に結晶転倒防止バーを設けることが記載されている。
図３に、結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置の概略図を示す。
この装置は、プルチャンバー３０の内部に、少なくとも１つ以上の結晶転倒防止バー３４をインゴット取出し口３２と単結晶インゴット３３との間に設置し、インゴット取出し口から外部に倒れようとする単結晶インゴット３３を支持することができる単結晶引上げ装置３１である。 In order to solve such problems, Patent Document 3 describes that a single crystal pulling apparatus is provided with a crystal overturn prevention bar.
FIG. 3 is a schematic view of a single crystal pulling apparatus having a crystal overturn prevention bar.
In this apparatus, at least one or more crystal overturn prevention bars 34 are installed between an ingot takeout port 32 and a single crystal ingot 33 inside a pull chamber 30, and a single crystal that tries to fall outside from the ingot takeout port. A single crystal pulling device 31 that can support an ingot 33.

しかし、このような結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置では、単結晶取出し装置を単結晶インゴットが引上げ装置から倒れこまないように近くまで移動させておいてから、手作業で結晶転倒防止バーを外していた。そのため、単結晶取出し装置のチャック機構と結晶転倒防止バーが非常に接近しており、さらに高所での取外し作業となるため、結晶転倒防止バーが取りづらい上に、結晶転倒防止バーと単結晶インゴットも非常に接近しているため、製造したての熱いインゴットに手が触れて火傷する恐れもあり、安全上改善策が必要であった。 However, in a single crystal pulling device equipped with such a crystal overturn prevention bar, the single crystal take-out device is moved close to the single crystal ingot so that it does not fall from the pulling device, and then the crystal overturn prevention is performed manually. The bar was removed. For this reason, the chuck mechanism of the single crystal take-out device and the crystal overturn prevention bar are very close together, and it is difficult to remove the crystal overturn prevention bar. Since the ingots were very close, there was a risk of hand touching a freshly manufactured ingot, which could cause burns.

また、特許文献３には、結晶転倒防止バーの出し入れをエアー駆動にするといった単結晶引上げ装置も開示されているが、結晶転倒防止バーの取り外しを作業員が忘れたまま単結晶取出し装置を作動させてしまうと、単結晶インゴットと結晶転倒防止バーが衝突してしまい、単結晶インゴットに傷を負わせてしまったり、引上げ装置を変形させてしまったりといった恐れがあった。 Further, Patent Document 3 discloses a single crystal pulling device in which the crystal overturn prevention bar is driven by air, but the single crystal takeout device is operated while the operator forgets to remove the crystal overturn prevention bar. If this occurs, the single crystal ingot and the crystal overturn prevention bar collide, and there is a risk that the single crystal ingot may be damaged or the pulling device may be deformed.

特開平２−２４３５８６号公報JP-A-2-243586 特開平４−３１４００号公報JP-A-4-31400 特開２００７−１５８９９号公報JP 2007-15899 A

そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、高所での結晶転倒防止バーの取外し作業や、製造したての熱いインゴットに手が触れて火傷する恐れもなく、また、結晶転倒防止バーの取り外しを忘れて単結晶インゴットと結晶転倒防止バーが衝突する恐れもない、安全且つ簡単な単結晶取出し作業ができる単結晶取出し装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to touch a crystal inversion prevention bar removal work at a high place or a hot ingot that has just been manufactured. To provide a single crystal take-out apparatus that can perform a safe and simple single crystal take-out operation without fear of burns, or forgetting to remove the crystal fall-prevention bar and causing no collision between the single crystal ingot and the crystal fall-prevention bar. With the goal.

上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも、結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置により製造された単結晶インゴットをチャックするためのチャック機構と、該チャック機構が取付けられたベース機構とを具備し、該ベース機構の移動より前記単結晶インゴットを前記単結晶引上げ装置から取出すことができる単結晶取出し装置であって、少なくとも、前記単結晶引上げ装置から前記結晶転倒防止バーを取外すためのバー取外し機構を具備するものであることを特徴とする単結晶取出し装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides at least a chuck mechanism for chucking a single crystal ingot manufactured by a single crystal pulling apparatus having a crystal overturn prevention bar, and a base mechanism to which the chuck mechanism is attached. And a single crystal take-out device capable of taking out the single crystal ingot from the single crystal pulling device by movement of the base mechanism, at least for removing the crystal overturn prevention bar from the single crystal pulling device. Provided is a single crystal take-out apparatus characterized by comprising a bar removing mechanism .

このように、結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置により製造された単結晶インゴットを取出す単結晶取出し装置は、少なくとも、単結晶引上げ装置から結晶転倒防止バーを取外すためのバー取外し機構を具備するものであることにより、高所でのマニュアルでの結晶転倒防止バーの取外し作業を必要とせず、製造したての熱いインゴットに手が触れて火傷する恐れもない。また、結晶転倒防止バーの取り外しを忘れて単結晶インゴットと結晶転倒防止バーが衝突する恐れもない。従って、安全且つ簡単に単結晶取出し作業ができる。 As described above, the single crystal take-out device for taking out the single crystal ingot manufactured by the single crystal pulling device having the crystal overturn prevention bar has at least a bar removing mechanism for removing the crystal overturn prevention bar from the single crystal pulling device. As a result, it is not necessary to manually remove the crystal toppling prevention bar at a high place, and there is no risk of burns due to the hand touching a freshly manufactured hot ingot. In addition, there is no possibility that the single crystal ingot and the crystal fall prevention bar collide due to forgetting to remove the crystal fall prevention bar. Therefore, the single crystal can be taken out safely and easily.

また、前記バー取外し機構は、前記チャック機構に取付けられたものであり、前記チャック機構が上昇することにより前記結晶転倒防止バーを前記単結晶引上げ装置から取外すことができるものであることが好ましい。
このように、バー取外し機構はチャック機構に取付けられたものであり、チャック機構が上昇することにより結晶転倒防止バーを単結晶引上げ装置から取外すことができるものであることにより、単結晶インゴットの長さに合わせてチャック機構を上昇させる際に、ついでに単結晶引上げ装置の結晶転倒防止バーを取外すことができるため、作業効率がよく、また、バー取外し機構の位置決めも簡単なものとなる。 Also, the bar removal mechanism, which has attached to the chuck mechanism, said chuck mechanism is capable of removing the crystal overturning prevention bar from the single crystal pulling apparatus by increase better good Yes.
As described above, the bar removing mechanism is attached to the chuck mechanism, and the crystal overturning prevention bar can be removed from the single crystal pulling device by raising the chuck mechanism, so that the length of the single crystal ingot is increased. When the chuck mechanism is raised accordingly, the crystal overturn prevention bar of the single crystal pulling apparatus can be subsequently removed, so that the work efficiency is high and the positioning of the bar removal mechanism becomes simple.

この場合、前記バー取外し機構は、開口部が上に向いたフック形状であることが好ましい。
このように、バー取外し機構は、開口部が上に向いたフック形状であることにより、簡単に結晶転倒防止バーを取外すことができるし、結晶転倒防止バーを単結晶引上げ装置内に落とす恐れもなく、また、ベース機構を垂直状態から前に倒すように傾けても、結晶転倒防止バーをしっかりと収容することができる。 In this case, the bar removal mechanism, it is favorable preferable opening is hook-shaped facing upward.
In this way, the bar removal mechanism has a hook shape with the opening facing upward, so that the crystal fall prevention bar can be easily removed, and the crystal fall prevention bar may be dropped into the single crystal pulling apparatus. In addition, even if the base mechanism is tilted so as to be tilted forward from the vertical state, the crystal overturn prevention bar can be firmly accommodated.

また、前記バー取外し機構は、前記結晶転倒防止バーが前記単結晶引上げ装置から取外されたことを検知する検知手段が取付けられたものとすることができる。
このように、バー取外し機構は、結晶転倒防止バーが単結晶引上げ装置から取外されたことを検知する検知手段が取付けられたものであれば、結晶転倒防止バーの取り外し操作が確実に行われたか確認できる。 Further, the bar removing mechanism may be provided with a detecting means for detecting that the crystal falling prevention bar has been removed from the single crystal pulling apparatus .
In this way, if the bar removing mechanism is provided with detection means for detecting that the crystal overturn prevention bar has been removed from the single crystal pulling device, the operation of removing the crystal overturn prevention bar is reliably performed. Can be confirmed.

そして、前記検知手段は、前記結晶転倒防止バーの取外しを検知しない限り前記単結晶インゴットの取出しができないようにロックをかけるインターロック機構と接続されたものであることが好ましい。
このように、検知手段が、結晶転倒防止バーの取外しを検知しない限り単結晶インゴットの取出しができないようにロックをかけるインターロック機構と接続されたものであることにより、作業員が結晶転倒防止バーの取り外しを忘れたまま、又は、単結晶取出し装置による結晶転倒防止バーの取外しがうまくいかなかった時に、単結晶取出し装置のベース機構を後退させようとしても、単結晶取出し装置自体にロックがかかるので、単結晶インゴットと結晶転倒防止バーが衝突することを確実に防止することができる。 Then, the detection means is good preferable are those wherein is unless detect the removal of crystalline anti-tip bar connected to the interlock mechanism locks so as not to take out the single crystal ingot.
Thus, the detection means is connected to the interlock mechanism that locks the single crystal ingot so that it cannot be taken out unless the removal of the crystal fall prevention bar is detected, so that the worker can prevent the crystal fall prevention bar. If you forgot to remove the crystal or if the single crystal take-out device has failed to remove the crystal overturn prevention bar, the single crystal take-out device itself will be locked even if you try to retract the base mechanism of the single crystal take-out device. Therefore, it is possible to reliably prevent the single crystal ingot and the crystal overturn prevention bar from colliding with each other.

本発明に従う単結晶取出し装置であれば、結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置により製造された単結晶インゴットを取出す際、作業員が高所で結晶転倒防止バーの取外し作業をする必要がないため、製造したての熱いインゴットに手が触れて火傷する恐れがなく安全であり、また、結晶転倒防止バーの取り外しを忘れて単結晶インゴットと結晶転倒防止バーが衝突する恐れもなく、安全且つ簡単に単結晶取出し作業ができる単結晶取出し装置となる。 With the single crystal take-out apparatus according to the present invention, when taking out a single crystal ingot produced by a single crystal pulling apparatus having a crystal overturn prevention bar, it is necessary for an operator to remove the crystal overturn prevention bar at a high place. Because there is no risk of burns when touching a freshly manufactured hot ingot, it is safe without forgetting to remove the crystal fall prevention bar and there is no risk of collision between the single crystal ingot and the crystal fall prevention bar In addition, the single crystal take-out apparatus can easily take out the single crystal.

前述したように、近年では、単結晶インゴットが単結晶引上げ装置の外部の作業エリアに倒れることを防止するため、図３に示すような、プルチャンバー３０のインゴット取出し口３２と単結晶インゴット３３との間に結晶転倒防止バー３４を設置した単結晶引上げ装置３１が使用されつつある。 As described above, in recent years, in order to prevent the single crystal ingot from falling to the work area outside the single crystal pulling apparatus, the ingot outlet 32 and the single crystal ingot 33 of the pull chamber 30 as shown in FIG. A single crystal pulling apparatus 31 having a crystal overturn prevention bar 34 installed therebetween is being used.

しかし、このような結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置において、手作業で結晶転倒防止バーを取外すには、単結晶取出し装置と結晶転倒防止バーが非常に接近しており、さらに高所での取外し作業となるため、結晶転倒防止バーが取りづらい上に、製造したての熱いインゴットに手が触れて火傷する恐れがあり、安全上一層の改善策が必要であった。 However, in a single crystal pulling apparatus equipped with such a crystal overturn prevention bar, the single crystal take-out apparatus and the crystal overturn prevention bar are very close together to remove the crystal overturn prevention bar manually, and the Therefore, it is difficult to remove the crystal toppling prevention bar, and there is a risk of hand touching a hot ingot that has been manufactured, which may cause burns.

このような問題を解決すべく、本発明者等は鋭意研究を重ねた。高所での結晶転倒防止バーの取外し作業や、製造したての熱いインゴットに手が触れて火傷する等の手作業での結晶転倒防止バーの取外しを機械的に自動化し、より安全で簡単、効率的に結晶転倒防止バーを単結晶引上げ装置から取外すには、単結晶取出し装置に結晶転倒防止バーを取外すためのバー取外し機構を具備させれば良いことに想到し、本発明を完成させた。
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 In order to solve such problems, the present inventors have conducted extensive research. It is safer and simpler to mechanically automate the removal of the crystal overturn prevention bar at a high place and the manual removal of the crystal overturn prevention bar such as a hand touching a burned hot ingot. In order to efficiently remove the crystal overturn prevention bar from the single crystal pulling apparatus, it was thought that the single crystal take-out apparatus should be equipped with a bar removal mechanism for removing the crystal overturn prevention bar, and the present invention was completed. .
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

図１は、本発明に係る単結晶取出し装置の一実施形態を示す概略図である。
図２は、図１の単結晶取出し装置を正面から見た概略図である。
本発明の単結晶取出し装置１０は、結晶転倒防止バー１４を具備する単結晶引上げ装置１１により製造された単結晶インゴット１３をチャックするための３つのチャック機構４ａ、４ｂ、４ｃと、該チャック機構４ａ、４ｂ、４ｃが取付けられたベース機構２とを具備し、該ベース機構２の前後移動より単結晶インゴット１３を単結晶引上げ装置１１から取出すことができるものであって、単結晶引上げ装置１１から結晶転倒防止バー１４を取外すためのバー取外し機構１を２個具備するものである。 FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a single crystal take-out apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of the single crystal take-out apparatus of FIG. 1 as viewed from the front.
The single crystal take-out device 10 of the present invention includes three chuck mechanisms 4a, 4b, 4c for chucking a single crystal ingot 13 manufactured by a single crystal pulling device 11 having a crystal overturn prevention bar 14, and the chuck mechanism. 4a, 4b, and 4c to which the single crystal ingot 13 can be taken out from the single crystal pulling device 11 by moving the base mechanism 2 back and forth. Are provided with two bar removal mechanisms 1 for removing the crystal overturning prevention bar 14.

このように、単結晶引上げ装置１１に設置してある結晶転倒防止バー１４を取外すためのバー取外し機構１を単結晶取出し装置１０が具備することにより、作業員が高所で結晶転倒防止バー取外し作業をする必要がなく、安全である。特に、インゴット取出し作業の際は、結晶転倒防止バー１４、チャック機構４ａ、及び製造された単結晶インゴット１３が、非常に接近した状態となっており、高所で手を伸ばすと誤って熱い単結晶インゴットに手が触れてしまい火傷する恐れがあったが、単結晶取出し装置に単結晶引上げ装置の結晶転倒防止バーを取外すためのバー取外し機構が具備されていれば、手作業で結晶転倒防止バーを外すことはないので、火傷する恐れも無くなる。 As described above, the single crystal take-out device 10 includes the bar removal mechanism 1 for removing the crystal fall prevention bar 14 installed in the single crystal pulling device 11, so that the worker can remove the crystal fall prevention bar at a high place. There is no need to work and it is safe. In particular, when the ingot is taken out, the crystal overturn prevention bar 14, the chuck mechanism 4a, and the manufactured single crystal ingot 13 are very close to each other. There was a risk of burns due to the hand touching the crystal ingot, but if the single crystal take-out device is equipped with a bar removal mechanism for removing the crystal fall prevention bar of the single crystal pulling device, it will prevent the crystal from falling over manually. Since the bar is not removed, there is no risk of burns.

さらに、単結晶取出し装置がバー取外し機構を具備することにより、単結晶取出し作業のフローの中で簡単且つ効率的に結晶転倒防止バーを取外すことができ、結晶転倒防止バーの取り外しを忘れて単結晶インゴットと結晶転倒防止バーが衝突する恐れもない。従って、本発明の単結晶取出し装置であれば、安全且つ簡単に単結晶インゴットの取出し作業ができる。 Furthermore, since the single crystal take-out device is equipped with a bar removal mechanism, the crystal overturn prevention bar can be easily and efficiently removed in the flow of the single crystal take-out operation, and the single crystal overturn prevention bar is forgotten to be removed. There is no risk of collision between the crystal ingot and the crystal overturn prevention bar. Therefore, with the single crystal take-out device of the present invention, the single crystal ingot can be taken out safely and easily.

バー取外し機構１は、単結晶取出し装置１０のどの部分に何個取り付けられていてもよい。例えば、ベース機構２の上部に２個取付けられている場合は、ベース機構２をインゴット取出し口１６にいれて、ベース機構２自体を上昇させて結晶転倒防止バー１４を取外してもよい。 Any number of the bar removing mechanisms 1 may be attached to any part of the single crystal removing device 10. For example, when two pieces are attached to the upper part of the base mechanism 2, the base mechanism 2 may be put into the ingot outlet 16, and the base mechanism 2 itself may be raised to remove the crystal overturn prevention bar 14.

特に、図１及び図２のようにバー取外し機構１が、単結晶インゴット１３の一番上をチャックする第１チャック機構４ａの上部に２個取付けられたものであり、第１チャック機構４ａが上昇することにより結晶転倒防止バー１４を単結晶引上げ装置１１から取外すことができるものであることが好ましい。
このように単結晶インゴット１３の一番上をチャックする第１チャック機構４ａにバー取外し機構１が取付けられていれば、単結晶インゴット１３をチャックする際、単結晶インゴット１３の長さに合わせて第１チャック機構４ａを上昇させると同時に結晶転倒防止バー１４を取外すことができるため、位置決めや作業効率がよいものとなる。 In particular, as shown in FIGS. 1 and 2, two bar removal mechanisms 1 are attached to the upper part of the first chuck mechanism 4a for chucking the top of the single crystal ingot 13, and the first chuck mechanism 4a is It is preferable that the crystal fall prevention bar 14 can be removed from the single crystal pulling apparatus 11 by rising.
If the bar removing mechanism 1 is attached to the first chuck mechanism 4 a that chucks the top of the single crystal ingot 13 as described above, when the single crystal ingot 13 is chucked, it is matched with the length of the single crystal ingot 13. Since the first overturning prevention bar 14 can be removed at the same time as raising the first chuck mechanism 4a, positioning and work efficiency are improved.

さらに、バー取外し機構１は、図１のように、開口部が上に向いたフック形状であることが好ましい。
バー取外し機構がこのようなフック形状であることにより、簡単に結晶転倒防止バー１４を取外すことができるし、結晶転倒防止バー１４を単結晶引上げ装置１１内に落とすことはない。また、単結晶取出し装置１０により単結晶引上げ装置１１から取出された単結晶インゴット１３を搬送用の台車（不図示）に載置する際に、ベース機構２を旋回させ垂直状態から例えば前に９０度倒すように傾けても、結晶転倒防止バー１４をしっかりと収容したままの状態を維持することができる。 Furthermore, it is preferable that the bar removing mechanism 1 has a hook shape with the opening facing upward as shown in FIG.
Since the bar removing mechanism has such a hook shape, the crystal fall prevention bar 14 can be easily removed, and the crystal fall prevention bar 14 is not dropped into the single crystal pulling apparatus 11. Further, when the single crystal ingot 13 taken out from the single crystal pulling device 11 by the single crystal take-out device 10 is placed on a transporting carriage (not shown), the base mechanism 2 is swung to move, for example, 90 ° forward from the vertical state. Even if it is tilted so as to be tilted, the state where the crystal overturn prevention bar 14 is firmly accommodated can be maintained.

特に、バー取外し機構の底部が図１のように単結晶インゴット側に傾斜していれば、バー取外し機構１で結晶転倒防止バー１４を取外した後に、第１チャック機構４ａを降下させても、再び単結晶引上げ装置１１に結晶転倒防止バー１４が設置されることはない。 In particular, if the bottom of the bar removing mechanism is inclined toward the single crystal ingot as shown in FIG. 1, the first chuck mechanism 4a is lowered after the crystal overturning prevention bar 14 is removed by the bar removing mechanism 1. Again, the crystal overturning prevention bar 14 is not installed in the single crystal pulling apparatus 11 again.

また、バー取外し機構１は、結晶転倒防止バー１４が単結晶引上げ装置から取外されたことを検知する検知手段３が取付けられたものとすることができる。
このように結晶転倒防止バーが単結晶引上げ装置から取外されたことを検知する検知手段３をバー取外し機構が具備することにより、バー取外し機構が確実に取外されたことを確認することができ、作業員が結晶転倒防止バーの取り外しを忘れることを防止できる。 Further, the bar removing mechanism 1 may be provided with a detecting means 3 for detecting that the crystal falling prevention bar 14 has been removed from the single crystal pulling apparatus.
Thus, it is possible to confirm that the bar removing mechanism has been reliably removed by providing the bar removing mechanism with the detecting means 3 for detecting that the crystal overturn prevention bar has been removed from the single crystal pulling apparatus. It is possible to prevent the worker from forgetting to remove the crystal fall prevention bar.

そして、この検知手段３は、結晶転倒防止バーの取外しを検知しない限り単結晶インゴットの取出しができないようにロックをかけるインターロック機構５と接続されたものであることが好ましい。
このように、検知手段３が、結晶転倒防止バーの取外しを検知しない限り単結晶インゴットの取出しができないようにロックをかけるインターロック機構５と接続されたものであれば、作業員が結晶転倒防止バーの取り外しを忘れたまま単結晶取出し装置を作動させようとしても、単結晶取出し装置１０自体にロックがかかるので、単結晶インゴットと結晶転倒防止バーが衝突することを確実に防止することができる。 The detecting means 3 is preferably connected to an interlock mechanism 5 for locking so that the single crystal ingot cannot be taken out unless the removal of the crystal overturn prevention bar is detected.
Thus, if the detection means 3 is connected to the interlock mechanism 5 that locks the single crystal ingot so that it cannot be taken out unless it detects the removal of the crystal fall prevention bar, the worker can prevent the crystal fall. Even if the single crystal take-out device is operated without forgetting to remove the bar, the single crystal take-out device 10 itself is locked, so that the single crystal ingot and the crystal overturn prevention bar can be reliably prevented from colliding with each other. .

図６、７、８を参照し、上記本発明の単結晶取出し装置１０を使用し、結晶転倒防止バー１４を具備する単結晶引上げ装置１１から単結晶インゴット１３を取出す方法、フローについて図５に示すような従来の単結晶取出し装置６０と比較しながら以下説明する。
図６は、図５に示す従来の単結晶取出し装置で単結晶インゴットを取出す際のフロー図である。
図７は、図１に示す本発明の単結晶取出し装置で単結晶インゴットを取出す際のフロー図である。
また、図８は、本発明の単結晶取出し装置が単結晶引上げ装置から結晶転倒防止バーを取外す様子を説明する図である。 6, 7, and 8, the method and flow of taking out the single crystal ingot 13 from the single crystal pulling apparatus 11 having the crystal overturn prevention bar 14 using the single crystal takeout apparatus 10 of the present invention described above is shown in FIG. 5. This will be described below in comparison with a conventional single crystal take-out device 60 as shown.
FIG. 6 is a flow chart when a single crystal ingot is taken out by the conventional single crystal take-out apparatus shown in FIG.
FIG. 7 is a flowchart when the single crystal ingot is taken out by the single crystal take-out apparatus of the present invention shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining how the single crystal take-out apparatus of the present invention removes the crystal toppling prevention bar from the single crystal pulling apparatus.

図５に示す従来の単結晶取出し装置６０で、結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置から単結晶インゴットを取出すには、まず、アーム６６が旋回することによってベース機構６２がインゴット取出し口の前に移動し、次にベース機構６２が単結晶インゴットの直前まで前進する。そして、作業員の手作業によって、単結晶引上げ装置に設置されている結晶転倒防止バーが取外されたら、単結晶取出し装置６０の一番上に取付けられている第１チャック機構６４ａが単結晶インゴット６３の長さに合わせて上昇し、停止する。次に、一番下に取付けられている第３チャック機構６４ｃのチャックがしまったら、ベース機構６２が少し上昇し、第１チャック機構６４ａと第１、第３の中間に取付けられている第２チャック機構６４ｂのチャックが閉まる。続いて、単結晶インゴット６３の絞り部が切断され、ベース機構６２が後退することにより、単結晶インゴットが単結晶引上げ装置から取出される。 In order to take out the single crystal ingot from the single crystal pulling apparatus having the crystal overturn prevention bar with the conventional single crystal take-out apparatus 60 shown in FIG. 5, first, the base mechanism 62 is rotated by the arm 66 by turning the arm 66. It moves forward and then the base mechanism 62 advances to just before the single crystal ingot. Then, when the crystal overturn prevention bar installed in the single crystal pulling apparatus is removed by an operator's manual operation, the first chuck mechanism 64a attached to the top of the single crystal take-out apparatus 60 has a single crystal. It rises according to the length of the ingot 63 and stops. Next, when the chuck of the third chuck mechanism 64c attached at the bottom is closed, the base mechanism 62 is slightly raised, and the second chuck attached between the first chuck mechanism 64a and the first and third intermediate portions. The chuck of the chuck mechanism 64b is closed. Subsequently, the throttle portion of the single crystal ingot 63 is cut, and the base mechanism 62 is retracted, whereby the single crystal ingot is taken out from the single crystal pulling apparatus.

これに対し、図１に示す本発明の単結晶取出し装置１０で、結晶転倒防止バー１４を具備する単結晶引上げ装置１１から単結晶インゴット１３を取出すには、まず、アーム６が旋回することによってベース機構２がインゴット取出し口１６の前に移動する。次に、ベース機構２の一番上に取付けられてる第１チャック機構４ａが、バー取外し機構１によって結晶転倒防止バー１４が取外せる位置まで降下する。続いて、単結晶インゴット１３の直前までベース機構２が前進し、第１チャック機構４ａが上昇する。このとき、単結晶インゴット１３の長さに合わせて上昇するとともに、第１チャック機構４ａの上端部に取付けられているバー取外し機構１により、単結晶引上げ装置１１に設置してある結晶転倒防止バー１４も同時に取外される（図８参照）。 On the other hand, in order to take out the single crystal ingot 13 from the single crystal pulling device 11 having the crystal overturn prevention bar 14 by the single crystal take-out device 10 of the present invention shown in FIG. The base mechanism 2 moves in front of the ingot outlet 16. Next, the first chuck mechanism 4a attached to the top of the base mechanism 2 descends to a position where the crystal fall prevention bar 14 can be removed by the bar removing mechanism 1. Subsequently, the base mechanism 2 moves forward until just before the single crystal ingot 13, and the first chuck mechanism 4a is raised. At this time, the crystal overturn prevention bar installed in the single crystal pulling apparatus 11 is raised by the bar removing mechanism 1 attached to the upper end of the first chuck mechanism 4a while being raised in accordance with the length of the single crystal ingot 13. 14 is also removed simultaneously (see FIG. 8).

このとき、単結晶インゴットが第１チャック機構４ａの停止した位置より短い場合は、第１チャック機構４ａを下降させればよい。
その際、バー取外し機構１の開口部が上を向いたフック形状の底部が単結晶インゴット１３側に傾斜している形状となっているので、結晶転倒防止バーがバー取外し機構に受け止められると、そのまま傾斜の低い部分に転がり収まるので、第１チャック機構４ａを下降させても、再び単結晶引上げ装置に結晶転倒防止バーが設置されることはない。 At this time, if the single crystal ingot is shorter than the position where the first chuck mechanism 4a is stopped, the first chuck mechanism 4a may be lowered.
At that time, since the hook-shaped bottom with the opening of the bar removing mechanism 1 facing upward is inclined to the single crystal ingot 13 side, the crystal overturn prevention bar is received by the bar removing mechanism. Since it rolls into the low-inclined portion as it is, even if the first chuck mechanism 4a is lowered, the crystal overturn prevention bar is not installed again in the single crystal pulling apparatus.

そして、バー取外し機構１により、結晶転倒防止バー１４が取外されると、バー取外し機構１に取付けられている検知手段３により、結晶転倒防止バー１４が取外されたことが検知される。このとき、検知手段３は結晶転倒防止バー１４の取外しを検知しない限り単結晶インゴット１３の取出しができない、つまり、ベース機構２が後退できないように設定されたインターロック機構５と接続されているため、もし、バー取外し機構１により、結晶転倒防止バー１４の取外しに失敗した場合には、ベース機構２が後退しない。従って、単結晶インゴットと結晶転倒防止バーとの衝突は確実に防止される。 When the crystal overturning prevention bar 14 is removed by the bar removal mechanism 1, it is detected by the detecting means 3 attached to the bar removal mechanism 1 that the crystal overturning prevention bar 14 has been removed. At this time, the detection means 3 is connected to the interlock mechanism 5 set so that the single crystal ingot 13 cannot be removed unless the removal of the crystal overturn prevention bar 14 is detected, that is, the base mechanism 2 cannot be retracted. If the removal of the crystal overturn prevention bar 14 fails by the bar removal mechanism 1, the base mechanism 2 does not move backward. Therefore, the collision between the single crystal ingot and the crystal overturn prevention bar is reliably prevented.

尚、結晶転倒防止バー１４が単結晶引上げ装置１１から取外されたことを検知する検知手段３としては、例えば光電スイッチ等をバー取外し機構１のバーが収まる部分に取り付けることにより検知手段を構成することができる。 As the detection means 3 for detecting that the crystal overturn prevention bar 14 has been removed from the single crystal pulling device 11, for example, a photoelectric switch or the like is attached to a portion where the bar of the mechanism 1 is accommodated to constitute the detection means. can do.

次に、一番下に取付けられている第３チャック機構４ｃのチャックがしまったら、ベース機構２が少し上昇し、第１チャック機構４ａと第１、第３の中間に取付けられている第２チャック機構４ｂのチャックが閉まる。続いて、単結晶インゴット１３の絞り部１７が切断され、ベース機構２が後退することにより、単結晶インゴット１３を単結晶引上げ装置１１から取出すことができる。 Next, when the chuck of the third chuck mechanism 4c attached at the bottom is closed, the base mechanism 2 is slightly raised, and the second chuck attached between the first chuck mechanism 4a and the first and third intermediate portions. The chuck of the chuck mechanism 4b is closed. Subsequently, the narrowed portion 17 of the single crystal ingot 13 is cut and the base mechanism 2 is retracted, whereby the single crystal ingot 13 can be taken out from the single crystal pulling apparatus 11.

従って、本発明の単結晶取出し装置であれば、結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置により製造された単結晶インゴットを取出す際、作業員が高所で結晶転倒防止バーの取外し作業をする必要がないため、製造したての熱いインゴットに手が触れて火傷する恐れがなく安全であり、また、結晶転倒防止バーの取り外しを忘れて単結晶インゴットと結晶転倒防止バーが衝突する恐れもなく、安全且つ簡単に単結晶取出し作業ができる単結晶取出し装置となる。
さらに、インターロック機構と検知手段を具備することにより、結晶転倒防止バーの取り外しを忘れることによる単結晶インゴットと結晶転倒防止バーの衝突を確実に防止することができる。 Therefore, in the single crystal take-out apparatus of the present invention, when taking out the single crystal ingot manufactured by the single crystal pulling apparatus having the crystal overturn prevention bar, an operator performs the work of removing the crystal overturn prevention bar at a high place. Because it is not necessary, it is safe without touching a freshly manufactured hot ingot and there is no risk of burns, and there is no risk of collision between the single crystal ingot and the crystal fall prevention bar due to forgetting to remove the crystal fall prevention bar Thus, the single crystal take-out apparatus can perform the single crystal take-out operation safely and easily.
Furthermore, by providing the interlock mechanism and the detecting means, it is possible to reliably prevent the collision between the single crystal ingot and the crystal overturn prevention bar due to forgetting to remove the crystal overturn prevention bar.

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is merely an example, and the present invention has the same configuration as that of the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

本発明に係る単結晶取出し装置の一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of the single crystal extraction apparatus which concerns on this invention. 図１の単結晶取出し装置を正面から見た概略図である。It is the schematic which looked at the single crystal taking-out apparatus of FIG. 1 from the front. 結晶転倒防止バーを具備する単結晶引上げ装置の概略図を示す。1 shows a schematic diagram of a single crystal pulling apparatus equipped with a crystal overturn prevention bar. FIG. ＣＺ法で使用されている一般的な単結晶引上げ装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the general single crystal pulling apparatus currently used by CZ method. 従来の単結晶取出し装置の概略図を示す。The schematic of the conventional single crystal taking-out apparatus is shown. 図５に示す従来の単結晶取出し装置で単結晶インゴットを取出す際のフロー図である。It is a flowchart at the time of taking out a single crystal ingot with the conventional single crystal taking-out apparatus shown in FIG. 図１に示す本発明の単結晶取出し装置で単結晶インゴットを取出す際のフロー図である。It is a flowchart at the time of taking out a single crystal ingot with the single crystal taking-out apparatus of this invention shown in FIG. 本発明の単結晶取出し装置が単結晶引上げ装置から結晶転倒防止バーを取外す様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that the single-crystal taking-out apparatus of this invention removes a crystal fall prevention bar from a single-crystal pulling-up apparatus.

Explanation of symbols

１…バー取外し機構、２、６２…ベース機構、３…検知手段、
４ａ、４ｂ、４ｃ、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ…チャック機構、
５…インターロック機構、６、６６…アーム、１０、６０…単結晶取出し装置、
１１、３１、４１、６１…単結晶引上げ装置、
１３、３３、４３、６３…単結晶インゴット、
１４、３４…結晶転倒防止バー、１６、３２、５６…インゴット取出し口、
１７…絞り部、３０、５０…プルチャンバー、４２…原料融液、
４４…メインチャンバー、４５…ルツボ、４６…ヒーター、４７…断熱材、
５１…アイソレーションバルブ、５２…種保持具、５３…ワイヤ、
５４…巻き上げ手段、５５…ドア。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bar removal mechanism, 2, 62 ... Base mechanism, 3 ... Detection means,
4a, 4b, 4c, 64a, 64b, 64c ... chuck mechanism,
5 ... Interlock mechanism, 6, 66 ... Arm, 10, 60 ... Single crystal take-out device,
11, 31, 41, 61 ... single crystal pulling device,
13, 33, 43, 63 ... single crystal ingot,
14, 34 ... Crystal overturn prevention bar, 16, 32, 56 ... Ingot outlet,
17 ... Throttle part, 30, 50 ... Pull chamber, 42 ... Raw material melt,
44 ... Main chamber, 45 ... Crucible, 46 ... Heater, 47 ... Heat insulation,
51 ... Isolation valve, 52 ... Seed holder, 53 ... Wire,
54 ... Winding means, 55 ... Door.

Claims

A chuck mechanism for chucking at least a single crystal ingot manufactured by a single crystal pulling apparatus having a crystal overturn prevention bar; and a base mechanism to which the chuck mechanism is attached. A single crystal take-out apparatus capable of taking out a single crystal ingot from the single crystal pulling apparatus, comprising at least
A bar removing mechanism for removing the crystal overturn prevention bar from the single crystal pulling device , the bar removing mechanism being attached to the chuck mechanism, and the crystal overturning by raising the chuck mechanism; A single crystal take-out apparatus , wherein a prevention bar can be removed from the single crystal pulling apparatus.

2. The single crystal take-out apparatus according to claim 1, wherein the bar removing mechanism has a hook shape with an opening facing upward.

The bar removal mechanism of claim 1 or claim 2, wherein the crystalline anti-tip bar is what is detecting means for detecting that it has been removed from the single crystal pulling apparatus is attached Single crystal take-out device.

The detection means according to claim 3, characterized in that said is unless detect the removal of crystalline anti-tip bar connected to the interlock mechanism locks so as not to take out the single crystal ingot Single crystal take-out device.