JPH11263695A - 石英ルツボ収納装置及び石英ルツボ収納方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大重量かつ大径の石英ルツボを、人力を用い
ずに、かつ汚染の影響を受けることなくサセプタ内に収
納することができる石英ルツボ収納装置及び石英ルツボ
収納方法を提供する。 【解決手段】 石英ルツボ５０を載置する手段４０と、
石英ルツボを載置する手段を昇降させる手段３１、３
３、３６Ａ、３６Ｂと、石英ルツボを、その開口部近傍
で外方から挟み込んで保持することが可能なハンド装置
３２とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶棒を成長さ
せつつ引き上げる単結晶成長装置に用いられる石英ルツ
ボを、使用前に洗浄したり、所定のサセプタに収納する
ためのハンドリング装置に用いられる石英ルツボ収納装
置及び石英ルツボ収納方法に関し、特に引上げＣＺ（Cz
ochralski）法により大径のＳｉ（シリコン）の単結晶
を製造するための単結晶成長装置に用いる石英ルツボの
洗浄・収納の際に適した石英ルツボ収納装置及び石英ル
ツボ収納方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、引上げＣＺ法による単結晶製造
装置では、高耐圧気密チャンバ内を１０torr程度に減圧
して新鮮なＡｒ（アルゴン）ガスを流すとともに、チャ
ンバ内の下方に設けられた石英ルツボ内の多結晶を加熱
して溶融し、この融液の表面に種結晶を上から浸漬し、
種結晶と石英ルツボを回転、上下移動させながら種結晶
を引き上げることにより、種結晶の下に上端が突出した
円錐形の上部コーン部と、円筒形のボディー部と下端が
突出した円錐形の下部コーン部より成る単結晶（いわゆ
るインゴット）を成長させるように構成されている。

【０００３】従来の１０数インチ程度の径の単結晶棒を
成長させるためには、口径が２４インチ程度の石英ルツ
ボが使用されている。かかる石英ルツボを結晶成長炉に
装填する前に、洗浄する必要があり、またその後、乾燥
させ、所定のカーボンルツボサセプタに収納する必要が
ある。従来のかかる石英ルツボの重量が約２０ｋｇ程度
であり、石英ルツボを洗浄し、乾燥し、その後天地を反
転して所定のカーボンルツボサセプタに収納するといっ
た、一連の動作を人間の手作業で行っていた。また、こ
れらの作業は、各々独立した工程として行う方式が採ら
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、単結晶
引上げ方法により製造される単結晶の直径を増加させ
た、いわゆる大径の単結晶インゴットが製造されようと
種々試みられている。かかる大径の単結晶棒を成長させ
る単結晶引上げ装置では、石英ルツボを大型化せざるを
得ず、例えば口径３６インチの石英ルツボの重量は約７
０ｋｇにもなる。このような大重量の石英ルツボを洗浄
後に人間の手により持ち上げたり、サセプタに収納した
りすることは到底不可能であった。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑み、大重量
かつ大径の石英ルツボを洗浄後に、人力を用いずに、か
つ汚染の影響を受けることなくサセプタに収納すること
のできる石英ルツボ収納装置及び石英ルツボ収納方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、石英ルツボを外方から保持するハンド装置
を用い、石英ルツボを載置する手段を昇降させる手段と
の有機的結合により、石英ルツボをサセプタに収納する
ようにしている。

【０００７】すなわち本発明によれば、石英ルツボをサ
セプタに収納する石英ルツボ収納装置であって、前記石
英ルツボを載置する手段と、前記石英ルツボを載置する
手段を昇降させる手段と、前記石英ルツボを、その開口
部近傍で外方から挟み込んで保持することが可能なハン
ド装置とを、有する石英ルツボ収納装置が提供される。

【０００８】また本発明によれば、石英ルツボをサセプ
タに収納する石英ルツボ収納装置であって、前記石英ル
ツボを載置するパレットと、前記パレットを昇降させる
手段と、前記石英ルツボを、その開口部近傍で外方から
挟み込んで保持することが可能なハンド装置とを、有す
る石英ルツボ収納装置により、石英ルツボをサセプタに
収納する石英ルツボ収納方法であって、前記パレット上
に開口部が上方の状態で載置されている前記石英ルツボ
を、その開口部近傍で外方から保持するステップと、前
記石英ルツボを前記パレットから相対的に離間させるス
テップと、前記パレットを前記石英ルツボの下方部から
除去するステップと、前記ハンド装置を下降させ前記石
英ルツボをサセプタ内に収納するステップとを、有する
石英ルツボ収納方法が提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明に係る石英ルツボ収
納装置を含む石英ルツボ洗浄・収納用ハンドリング装置
の側面図である。図２は、図１中の線Ａ−Ａ’で切断し
た断面図である。図３は、石英ルツボを載置するパレッ
トの平面図、図４は図３中の線Ｂ−Ｂ’で切断した断面
図である。図５はパレットに石英ルツボが、その開口部
が下方の状態で載置された状態を示す側面図であり、図
６はパレットに石英ルツボが開口部が上方の状態で載置
された状態を示す側面図である。

【００１０】図１において、洗浄装置１０、反転装置２
０、収納装置３０が順次隣接して、直列に配列されてい
る。これらの各装置１０、２０、３０は堅牢な金属製フ
レームにより、その外形が構成されている。洗浄装置１
０には、水と空気を吹き出すノズル１４が、その開口部
を上方に向けて、中央部に配置されている。また、水と
空気を吹き出すもう１つのノズル１３が、その開口部を
下方に向けて、中央部に配置されている。ノズル１３、
１４には圧縮ポンプ１２から水と空気が供給される。な
お、圧縮ポンプ１２は洗浄装置１０の外部に配置しても
よい。

【００１１】反転装置２０にはハンド装置２２が設けら
れている。ハンド装置２２は、駆動装置２９から伸長す
るアーム２４に回動可能に取り付けられ、後述する図１
０に示すように、石英ルツボ５０を外方から１８０度で
対向して挟み込むような２つの部材を有している。すな
わち、ハンド装置２２は、石英ルツボ５０に対して半径
方向に移動可能であり、かつ上下方向に昇降可能であ
る。さらに、ハンド装置２２はアーム２４に対して図１
中、矢印Ｒで示されるように、１８０度回転可能であ
る。すなわち、駆動装置２９は、ハンド装置２２がこれ
らの動きをするための駆動力源があり、石英ルツボ５０
を確実に保持するために、ハンド装置２２内のエアシリ
ンダに圧縮空気を送る機構を有している。なお、ハンド
装置２２を回転させるための駆動モータをエアシリンダ
と同軸に配置することは好ましい態様である。

【００１２】図２４は、駆動装置２９とアーム２４の一
部として用いることができる４軸昇降機構の例を示す斜
視図である。駆動力源としてモータ８１が用いられ、モ
ータ８１の回転軸８２は第１のギヤボックス８３に連結
されている。ギヤボックス８３は、回転軸８２の回転を
同一回転比（ギヤ比）の２つの回転軸８４Ａ、８４Ｂに
伝達する。これらの回転軸８４Ａ、８４Ｂは、それぞれ
ギヤボックス８５Ａ、８５Ｂに連結されている。ギヤボ
ックス８５Ａ、８５Ｂは、回転軸８４Ａ、８４Ｂの回転
をそれぞれ同一回転比の２つの回転軸８６Ａ、８６Ｂと
８６Ｃ、８６Ｄとに伝達する。これら４本の回転軸８６
Ａ、８６Ｂ、８６Ｃ、８６Ｄの回転は、それぞれギヤボ
ックス８７Ａ、８７Ｂ、８７Ｃ、８７Ｄにより、垂直方
向に伸長する回転軸８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄに
伝達される。したがって、ハンド装置２２に連結される
２本のアーム２４の一方が回転軸８８Ａ、８８Ｂと、こ
れらに連結される部材により構成され、他方が回転軸８
８Ｃ、８８Ｄと、これらに連結される部材により構成さ
れる。

【００１３】収納装置３０にもハンド装置３２が設けら
れている。こちらのハンド装置３２は石英ルツボ５０の
開口部近傍、例えば開口部の淵から３ｃｍ程度以内の部
分を外方から確実に把持する複数の把持部を有してい
る。なお、図１中に、石英ルツボ５０はパレット４０に
載置された状態で点線で示されている。ハンド装置３２
は、駆動装置３９から伸長するアーム３４に取り付けら
れ、後述する図１４〜１８に示すように、石英ルツボ５
０を外方から放射方向、半径内方向に挟み込むような複
数（本実施の形態では６つが示されているが８つ程度と
することが好ましい）の部材を有している。ハンド装置
３２は、石英ルツボ５０に対して半径方向に移動可能で
あり、かつ上下方向に昇降可能である。駆動装置３９
は、ハンド装置３２がこれらの動きをするための駆動力
源があり、石英ルツボ５０を確実に保持するために、ハ
ンド装置３２内のエアシリンダに圧縮空気を送る機構を
有している。

【００１４】図２に示されているように、上記各装置１
０、２０、３０には、平行な２本のレール１６Ａ、１６
Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂがそれぞれ設けら
れている。これらのレールはレール手段を構成するが、
各装置１０、２０、３０毎に分離して設けられている。
洗浄装置１０内の２本のレール１６Ａ、１６Ｂは洗浄装
置１０のフレームに固定されている。一方、反転装置２
０内のレール２６Ａ、２６Ｂは上下に昇降可能であり、
また、収納装置３０内のレール３６Ａ、３６Ｂも上下に
昇降可能である。すなわち、レール２６Ａ、２６Ｂは駆
動装置２１にリンク２３を介して接続され、図示省略の
垂直ガイドに沿って移動可能である。また、レール３６
Ａ、３６Ｂも駆動装置３１にリンク３３を介して接続さ
れ、図示省略の垂直ガイドに沿って移動可能である。な
お、駆動装置２１とリンク２３の一部として、前述の図
２４に示した４軸昇降機構を用いることができる。

【００１５】上記レール２６Ａ、２６Ｂ、３６Ａ、３６
Ｂ又は石英ルツボ５０の高さ位置を検出する位置センサ
２８、３８が、それぞれ反転装置２０と収納装置３０に
設けられている。位置センサ２８、３８としては、光学
式エンコーダを用いることが好ましい。単一のフォトセ
ンサを位置センサとして用いた場合、レール２６Ａ、２
６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂの上昇時と下降時、すなわち正動
時と逆動時とではセンサの検知エリアに相当する距離の
誤差を生じ、その結果停止位置に誤差を生じるが、可動
部と静止部の間に光学式エンコーダを設け、その出力信
号パルスによりサーボモータを制御することにより、停
止位置の精度を高めることができる。すなわち、光学式
エンコーダでは、基準点からの距離を数値化してフィー
ドバック制御を行うことができ、よって、再現性が高
く、簡単に数値を変更することもできる。したがって、
キャリブレーション作業を行うことにより、石英ルツボ
の製品誤差にも対応することが可能となる。

【００１６】これらの位置センサ２８、３８の出力信号
は、それぞれ制御装置２７、３７に接続され、その出力
信号が駆動装置２１、３１にそれぞれ供給され、よって
レール２６Ａ、２６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂの高さ位置情報
がフィードバックされて高さ制御が行われる。なお、リ
ンク２３、３３は、１つずつ示されているが、前述の図
１５に示した４軸昇降機構を用いて反転装置２０内の１
本のレールについて、その両端近傍の２ヵ所に、また同
様に収納装置３０内の１本のレールについて、その両端
近傍の２ヵ所に設け、反転装置２０内の４つのリンクが
同一の駆動源により駆動されてレール２６Ａ、２６Ｂを
完全に水平な状態で昇降させ、同様に収納装置３０内の
４つのリンクが同一の駆動源により駆動されてレール３
６Ａ、３６Ｂを完全に水平な状態で昇降させるよう構成
することが好ましい。

【００１７】収納装置３０内のレール３６Ａ、３６Ｂ
は、エアシリンダ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１
２Ｄのピストン７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄに取り
付けられ、ピストン７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄの
往復運動に従って、レール３６Ａ、３６Ｂ相互間の距離
が変化するように構成されている。なお、各エアシリン
ダ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄは同期運転
されるよう、図示省略の制御装置により空気圧が制御さ
れる。なお、エアシリンダ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２
Ｃ、１１２Ｄに代えて回転ネジシャフトとボールネジを
組み合わせた構成を用いることもできる。

【００１８】後述するように石英ルツボ５０は図５、図
６に示されるようにパレット４０に載置されて石英ルツ
ボ洗浄・収納用ハンドリング装置のレール手段上を移動
する。このパレット４０の構造について図３、図４に沿
って説明する。パレット４０はフレーム４２と、このフ
レーム４２から内部に伸長する４本の外側ビーム４３
Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄと、外側ビーム４３Ａ、４
３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄに囲まれた四角形の内部に井げた
状に組み合わされているＸ方向とＹ方向のそれぞれ２本
のビーム４４Ａ、４４Ｂ、４６Ａ、４６Ｂを有してい
る。４本の外側ビーム４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ
には、石英ルツボ５０を載置する際の当接部となる当接
部材４７が合計で８個設けられている。

【００１９】また、ビーム４４Ａ、４４Ｂ、４６Ａ、４
６Ｂにはそれぞれ、石英ルツボ５０を載置する際の当接
部となる当接部材４８Ａ、４８Ｂ、４９Ａ、４９Ｂが４
個設けられている。当接部材４７は、図５に示すように
石英ルツボ５０の開口部が下方の状態で、載置する際に
用いられ、一方当接部材４８Ａ、４８Ｂ、４９Ａ、４９
Ｂは、図６に示すように石英ルツボ５０の開口部が上方
の状態で載置する際に用いられる。なお、これらの当接
部材４７、４８Ａ、４８Ｂ、４９Ａ、４９Ｂは他の図で
は省略され、石英ルツボ５０がパレット４０上に直接載
置されているように示されている。パレット４０のフレ
ーム４２は、レール１６Ａ、１６Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、
３６Ａ、３６Ｂ上に回転可能に取り付けられた車輪の上
を滑走するよう構成されている。なお、レール１６Ａ、
１６Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂに車輪を設け
る代りに、パレット４０のフレーム４２の底面に車輪を
設けてもよい。なお、このパレット４０は主要部がフレ
ーム４２と棒状のビームにより構成されているので、洗
浄装置１０での洗浄時やその後の乾燥工程で、水分が容
易に落下でき、水はけがよい。また、中央部には、パレ
ット４０が洗浄装置１０内にあるとき、ノズル１４を挿
入するための中央開口部７０が設けられている。

【００２０】次に本実施の形態の石英ルツボ収納装置を
含む石英ルツボ洗浄・収納用ハンドリング装置の全体の
動作について図７〜図２３に従って説明する。まず、図
７に示すように収納装置３０のレール３６Ａ、３６Ｂを
最下位置に移動させ、石英ルツボ５０を開口部が下にな
る状態で、レール３６Ａ、３６Ｂ上に移動可能に載置さ
れたパレット４０上に載置する。このとき、図５に示す
ように８個の当接部材４７により石英ルツボ５０の開口
部の周辺が支持される。次に、図７中の矢印Ｍ１で示す
ように、レール３６Ａ、３６Ｂを上昇させ、図８に示す
基準位置とする。ここで基準位置とは、洗浄装置１０内
のレール１６Ａ、１６Ｂの高さ位置と同一高さをいうも
のとする。なお、このとき、反転装置２０内のレール２
６Ａ、２６Ｂは基準位置にあるものとする。次に、図８
の矢印Ｍ２で示すようににパレット４０を収納装置３０
から反転装置２０内へ、さらに図９の矢印Ｍ３で示すよ
うに洗浄装置１０内へと手動で移動させる。手動に代え
て駆動モータなどを用いることもできる。

【００２１】図９の状態で、ノズル１３、１４から噴出
する水と空気により、石英ルツボ５０の内外を洗浄し、
その後、図示省略の熱風供給装置により、熱風を石英ル
ツボ５０に与えて乾燥を行う。乾燥工程が完了すると、
図１０の矢印Ｍ４で示すようにパレット４０が洗浄装置
１０から反転装置２０内へと引き出される。パレット４
０が反転装置２０内のＸ方向上の所定位置にて停止する
よう、図示省略のストッパが設けられている。なお、ス
トッパに代えて位置決めセンサを用いるようにしてもよ
い。

【００２２】パレット４０のＸ方向上の位置が決まる
と、ハンド装置２２により石英ルツボ５０の外周部を１
８０度で対向する両側から挟み込むように保持する。こ
のとき、できるだけ石英ルツボ５０の高さ方向の重心位
置で挟み込むために、石英ルツボ５０の高さ情報から重
心高さをあらかじめ演算して、自動的にその位置にハン
ド装置２２の中心がくるように必要な情報を駆動装置２
９の制御装置内のメモリに与えておく。ハンド装置２２
が確実に石英ルツボ５０を保持した後、レール２６Ａ、
２６Ｂを図１１の矢印Ｍ５で示すように、所定距離だけ
下降させる。したがって、パレット４０はレール２６
Ａ、２６Ｂと共に下降し、石英ルツボ５０から離間する
こととなる。

【００２３】またハンド装置２２を図１１の矢印Ｍ６で
示すように、所定距離だけ上昇させる。矢印Ｍ５、Ｍ６
で示すこの下降と上昇動作は、石英ルツボ５０を図１１
に示す矢印Ｒで示すように回転させる際、パレット４０
が邪魔にならないようにするためであり、よってこの２
つの動作を双方とも行うかあるいは、いずれか一方だけ
でもよい。ただし、パレット４０を下降させることによ
り石英ルツボ５０の回転のための空間を提供すること
は、反転装置２０の全高を大きくせずにこの空間を得る
ことができるという利点がある。

【００２４】石英ルツボ５０が図１１の矢印Ｒで示すよ
うに回転できる空間ができた後、ハンド装置２２により
矢印Ｒ方向に１８０度回転させて図１２の状態とする。
次に図１２の矢印Ｍ７で示すように、反転装置２０内の
レール２６Ａ、２６Ｂを上昇させ、図１３に示すように
パレット４０上に石英ルツボ５０が載置されるところま
で上昇させる。ここでハンド装置２２を石英ルツボ５０
から離して、石英ルツボ５０をパレット４０上に載せ
る。その後、反転装置２０のレール２６Ａ、２６Ｂの高
さ位置を収納装置３０のレール３６Ａ、３６Ｂの高さ位
置に合わせるべく図１３の矢印Ｍ８で示すように、上昇
又は下降させる。高さ位置が一致したら、図１４の矢印
Ｍ９で示すようにパレット４０を反転装置２０から収納
装置３０内へ移動させる。この移動も先程のように手動
で行うか、あるいはモータなどを用いて自動的に行うこ
とができる。パレット４０が収納装置３０内のＸ方向上
の所定位置にて停止するよう、図示省略のストッパが設
けられている。なお、ストッパに代えて位置決めセンサ
を用いるようにしてもよい。

【００２５】石英ルツボ５０の位置決めが完了すると、
図１４及び図２２のａに示すようにハンド装置３２によ
り石英ルツボ５０の開口部近傍を外周から把持する。す
なわち、サセプタ６０に収納したときに露出する部分、
例えば開口端から３ｃｍ程度の領域をエアシリンダのピ
ストン１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄの先端の把持部１
０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ｄで外方から押圧して把持す
る（図２２、図２３では３つのエアシリンダのピストン
１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄのみが示されているが、
合計４個のエアシリンダを設けたり、あるいは図１４〜
図２１に示すように６個あるいは、それ以上のエアシリ
ンダを設けることができる）。すなわち、ピストン１０
２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄは矢印Ｍ１５で示すように石
英ルツボの半径内方向に移動して外周から挟み込む。こ
の状態で図１５及び図２２のｂの矢印Ｍ１０で示すよう
にハンド装置３２を上昇させる。次いで、パレット４０
を図１５の右側から図２２のｂの矢印Ｍ１６で示すよう
に取り去るか、あるいは反転装置２０内に移動させるこ
とにより、収納装置３０から除去する。次いで図１６の
断面図に示すように、収納装置３０内のレール３６Ａ、
３６Ｂを図１６中のＹ方向、又はその逆方向に矢印Ｍ１
１で示すようにそれぞれ移動させ、両者の間隔を広げ
る。この状態で、図示省略のフォークリフトを用いて図
１７に示すようにサセプタとしての黒鉛ルツボ６０を、
その架台６２と共に収納装置３０の下方の台座７８上に
載置する。

【００２６】台座７８にはボールベアリング７６が回転
可能に取り付けられていて、黒鉛ルツボ６０の架台６２
は、ボールベアリング７６上でＸ、Ｙ方向に移動可能で
あり、黒鉛ルツボ６０を上方の石英ルツボ５０と同軸と
するための位置決めを行うことができる。位置決めが完
了すると、図１８及び図２２のｃの矢印Ｍ１２で示すよ
うにハンド装置３２を下降させ、石英ルツボ５０を黒鉛
ルツボ６０内に収納する。図１９及び図２３のａは石英
ルツボ５０が黒鉛ルツボ６０内に収納された状態を示し
ている。石英ルツボ５０の黒鉛ルツボ６０内への受入れ
の完了はハンド装置３２又は黒鉛ルツボ６０への荷重の
変化を検知するか、あるいは目視にて確認する。その
後、ハンド装置３２のエアシリンダの空気圧を低減し
て、そのピストン１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０
２Ｄを図２３のｂに矢印Ｍ１７で示すように把持状態を
開放すべく半径外方向に移動させる。次いで図２０の矢
印Ｍ１３で示すようにハンド装置３２を上昇させる。そ
の後、フォークリフトにより図２１の矢印Ｍ１４で示す
ように架台６２と、その上の黒鉛ルツボ６０及びその内
部の石英ルツボ５０を外部へ取り出す。黒鉛ルツボ６０
への荷重の変化を検知する手段としては、黒鉛ルツボ６
０の下部にロードセンサを付けておく方法と、黒鉛ルツ
ボ６０の底部にエアーマットを敷いておき、荷重の増大
をエアーマットの沈み度合いで検知する方法などがあ
る。

【００２７】なお、本発明の石英ルツボ収納装置を含む
上記石英ルツボ洗浄・収納用ハンドリング装置は、全体
がクラス１０００以下のクリーンルームに設置される
か、あるいは、少なくとも石英ルツボ５０の通る部分が
クラス１０００以下のクリーンルームに設置される。上
記実施の形態では、洗浄装置１０に隣接して反転装置２
０が配置され、反転装置に隣接して収納装置３０が配置
されているが、本発明はこの配置態様に限定されるもの
ではない。すなわち、洗浄装置を反転装置と収納装置の
間に配置することもできる。また、さらに反転装置と収
納装置のレールの上昇・下降の駆動装置やハンド装置の
駆動装置を共用する構成とすることもできる。さらに、
反転装置と収納装置をそれぞれ別個に設けるのではな
く、単一の装置に反転装置と収納装置の機能を持たせる
よう構成してもよい。このように構成すれば、上記実施
の形態より、Ｘ方向の寸法を短く設計することが可能で
ある。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、大
重量かつ大径の石英ルツボを洗浄後に、人力を用いず
に、かつ汚染の影響を受けることなくサセプタに収納す
ることができる。また、石英ルツボを外方から把持する
ハンド装置の昇降装置や、石英ルツボを載置する手段の
昇降装置を、１つの駆動力源の回転力を同一ギア比にて
複数の回転軸に分配する手段を用いて構成することによ
り、石英ルツボを傾けることなく、常時水平な状態で安
定して昇降させることが可能である。また、可動部と静
止部の間に光学式エンコーダを設け、その出力信号パル
スによりサーボモータを制御することにより、停止位置
の精度を高めることができ、再現性が高く、キャリブレ
ーション作業を行うことにより、石英ルツボの製品誤差
にも対応することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る石英ルツボ収納装置を含む石英ル
ツボ洗浄・収納用ハンドリング装置の側面図である。

【図２】図１中の線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。

【図３】石英ルツボを載置するパレットの平面図であ
る。

【図４】図３中の線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図である。

【図５】パレットに石英ルツボが開口部を下にして載置
された状態を示す側面図である。

【図６】パレットに石英ルツボが開口部を上にして載置
された状態を示す側面図である。

【図７】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図９】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図１０】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図１１】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図１２】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図１３】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図１４】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図１５】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図１６】本発明の実施の形態の動作を示す断面図であ
る。

【図１７】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図１８】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図１９】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図２０】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図２１】本発明の実施の形態の動作を示す側面図であ
る。

【図２２】本発明の実施の形態におけるハンド装置によ
り石英ルツボを保持してサセプタに収納する過程の前半
を示す側面図である。

【図２３】本発明の実施の形態におけるハンド装置によ
り石英ルツボを保持してサセプタに収納する過程の後半
を示す側面図である。

【図２４】本発明の実施の形態に用いることができる４
軸昇降機構の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 洗浄装置 １２ 圧縮ポンプ １３、１４ ノズル １６Ａ、１６Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂ レ
ール ２０ 反転装置 ２１、３１、２９、３９ 駆動装置 ２２、３２ ハンド装置 ２７、３７ 制御装置 ２８、３８ 高さ位置センサ ３０ 収納装置 ３３ リンク ４０ パレット（石英ルツボを載置する手段） ５０ 石英ルツボ ６０ 黒鉛ルツボ（サセプタ） ６２ 架台 ７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ ピストン ７８ 台座 ８１ モータ ８２ モータの回転軸 ８３、８５Ａ、８５Ｂ、８７Ａ、８７Ｂ、８７Ｃ、８７
Ｄ ギヤボックス ８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃ、８６Ｄ、８８Ａ、８８Ｂ、８
８Ｃ、８８Ｄ 回転軸 １０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ エアシリンダのピスト
ン １０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ｄ 把持部 １１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄ エアシリン
ダ

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石英ルツボをサセプタに収納する石英ル
   ツボ収納装置であって、 前記石英ルツボを載置する手段と、 前記石英ルツボを載置する手段を昇降させる手段と、 前記石英ルツボを、その開口部近傍で外方から挟み込ん
   で保持することが可能なハンド装置とを、 有する石英ルツボ収納装置。
2. 【請求項２】 前記石英ルツボを載置する手段が、レー
   ル手段の上で移動可能なパレットであることを特徴とす
   る請求項１記載の石英ルツボ収納装置。
3. 【請求項３】 前記レール手段が前記収納装置内に配さ
   れた２本の平行なレールを有し、前記２本のレールは所
   定の高さの位置から上方へ移動可能であることを特徴と
   する請求項２記載の石英ルツボ収納装置。
4. 【請求項４】 前記収納装置内に配された２本の平行な
   レールは、その間隔が広がるよう、少なくとも１本が外
   方へ移動可能であることを特徴とする請求項３記載の石
   英ルツボ収納装置。
5. 【請求項５】 前記パレットが前記石英ルツボが非反転
   状態と反転状態のいずれの状態においても、前記石英ル
   ツボを安定して載置可能なよう、径の異なる２つの同心
   円上に沿って配された接触部材を有することを特徴とす
   る請求項２記載の石英ルツボ収納装置。
6. 【請求項６】 前記石英ルツボを載置する手段を昇降さ
   せる手段が、駆動力源と、前記駆動力源の駆動力を前記
   ２本のレールの各端部近傍に同時に伝達する手段とを有
   することを特徴とする請求項３記載の石英ルツボ収納装
   置。
7. 【請求項７】 前記同時に伝達する手段が、前記駆動力
   源の回転軸に連結され、同一ギヤ比にて回転力を複数の
   回転軸に分配する手段を有することを特徴とする請求項
   ６記載の石英ルツボ収納装置。
8. 【請求項８】 前記ハンド装置が前記石英ルツボを外方
   から押圧して挟み込む少なくとも４つのエアシリンダを
   有することを特徴とする請求項１記載の石英ルツボ収納
   装置。
9. 【請求項９】 前記ハンド装置を昇降させる手段をさら
   に有することを特徴とする請求項１記載の石英ルツボ収
   納装置。
10. 【請求項１０】 前記ハンド装置を昇降させる手段が、
    駆動力源と、前記駆動力源の駆動力を前記ハンド装置の
    対向する各把持部に同時に伝達する手段とを有すること
    を特徴とする請求項９記載の石英ルツボ収納装置。
11. 【請求項１１】 前記同時に伝達する手段が、前記駆動
    力源の回転軸に連結され、同一ギヤ比にて回転力を複数
    の回転軸に分配する手段を有することを特徴とする請求
    項１０記載の石英ルツボ収納装置。
12. 【請求項１２】 前記レール手段又は石英ルツボの高さ
    位置を検出する手段と、前記高さ位置を検出する手段の
    出力信号に応じて前記レール手段の高さ位置を制御する
    手段をさらに有することを特徴とする請求項２記載の石
    英ルツボ収納装置。
13. 【請求項１３】 前記レール手段又は石英ルツボの高さ
    位置を検出する手段が、可動部と静止部の間に設けられ
    た光学式エンコーダであることを特徴とする請求項１２
    記載の石英ルツボ収納装置。
14. 【請求項１４】 前記石英ルツボの底部の外面が前記サ
    セプタの底部の内面に接触したことを検出する接触検出
    手段と、前記接触検出手段の出力信号に応じて前記ハン
    ド装置の下降動作を終了するよう前記ハンド装置の駆動
    装置を制御する手段をさらに有することを特徴とする請
    求項１記載の石英ルツボ収納装置。
15. 【請求項１５】 前記接触検出手段が、前記サセプタに
    加わる荷重の変化を検出する手段であることを特徴とす
    る請求項１４記載の石英ルツボ収納装置。
16. 【請求項１６】 石英ルツボをサセプタに収納する石英
    ルツボ収納装置であって、 前記石英ルツボを載置するパレットと、 前記パレットを昇降させる手段と、 前記石英ルツボを、その開口部近傍で外方から挟み込ん
    で保持することが可能なハンド装置とを、 有する石英ルツボ収納装置により、石英ルツボをサセプ
    タに収納する石英ルツボ収納方法であって、 前記パレット上に開口部が上方の状態で載置されている
    前記石英ルツボを、その開口部近傍で外方から保持する
    ステップと、 前記石英ルツボを前記パレットから相対的に離間させる
    ステップと、 前記パレットを前記石英ルツボの下方部から除去するス
    テップと、 前記ハンド装置を下降させ前記石英ルツボをサセプタ内
    に収納するステップとを、 有する石英ルツボ収納方法。
17. 【請求項１７】 前記石英ルツボを前記パレットから相
    対的に離間させるステップが、 前記石英ルツボを上昇させるステップと、 前記パレットを昇降させる手段を下降させるステップと
    の双方又は一方を有する請求項１６記載の石英ルツボ収
    納方法。
18. 【請求項１８】 前記石英ルツボの底部の外面が前記サ
    セプタの底部の内面に接触したことを検出する接触検出
    ステップと、前記接触検出ステップの検出結果に応じて
    前記ハンド装置の下降動作を終了するよう前記ハンド装
    置の駆動装置を制御するステップとをさらに有すること
    を特徴とする請求項１６記載の石英ルツボ収納方法。
19. 【請求項１９】 前記パレットを昇降させる手段の高さ
    位置を制御して、隣接する装置の所定位置に位置合わせ
    を行うステップを更に有することを特徴とする請求項１
    ６記載の石英ルツボ収納方法。