(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＺ法単結晶引上げ装置のチャンバ内においてネック部分がシードチャックに保持されて吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットを、当該チャンバの縦長開口部から取り出すための結晶取出装置であって、
前記チャンバ内に吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットの把持を行うアームであって、当該単結晶インゴットがシードから分離されたときには、前記アームの把持力によって前記単結晶インゴットを支持するアームと、
このアームの動きを制御するアーム制御手段と、を備え、
前記アーム制御手段は、前記単結晶インゴットを傾けるように前記アームを駆動する傾け駆動手段と、前記単結晶インゴットを円運動させるように前記アームを制御する回転制御手段と、を備え、
前記傾け駆動手段は、所定のリンク支持部材に対してそれぞれ回転自在に支持されている互いに長さの異なる第１及び第２のリンク部材と、前記第１及び第２のリンク部材に回転自在に支持されているアーム支持部材と、を備え、前記第１及び第２のリンク部材、前記アーム支持部材並びに前記リンク支持部材によって前記リンク支持部材を固定リンクとした四節回転連鎖を構成し、
前記単結晶インゴットがシードから分離されると、前記アーム支持部材により把持している前記単結晶インゴットがそのテール部分を中心に回転するように、前記四節回転連鎖によって前記アーム支持部材を駆動することにより、当該単結晶インゴットを、そのテール部分を中心にして円運動させることにより鉛直方向に対して所定角度傾けた後、上昇及び水平移動させて前記チャンバの縦長開口部から取り出すことを特徴とする結晶取出装置。
【請求項２】
前記アームは、その端部に掌体を備える一対のものであり、
当該一対のアームの掌体によって前記単結晶インゴットを挟み込むことによって当該単結晶インゴットの把持を行うことを特徴とする請求項１記載の結晶取出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の結晶取出装置における前記傾け駆動手段を制御するプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記単結晶インゴットがシードから分離された後、前記アーム制御手段によって単結晶インゴットのショルダー部分が前記チャンバの縦長開口部から当該チャンバの外部に出されたときに単結晶インゴットを上昇及び水平移動させることを内容とするプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【請求項４】
ＣＺ法単結晶引上げ装置のチャンバ内においてネック部分がシードチャックに保持されて吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットを、当該チャンバの縦長開口部から取り出すための結晶取出装置であって、
前記チャンバ内に吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットの把持を行うアームと、
ネック部分に衝突可能なブレードを有し、前記チャンバ内に吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットが前記アームにより把持され且つ前記アームを上方に移動させた状態で、単結晶インゴットのネック部分に前記ブレードを衝突させることにより、単結晶インゴットをそのネック部分においてクラックを生じさせて割断することによってシードから分離させる結晶割断装置と、
前記アームの動きを制御するアーム制御手段と、を備え、
前記アームは、単結晶インゴットがシードから分離されたときには、前記アームの把持力によって前記単結晶インゴットを支持し、
前記アーム制御手段は、前記単結晶インゴットを傾けるように前記アームを駆動する傾け駆動手段と、前記単結晶インゴットを円運動させるように前記アームを制御する回転制御手段と、を備え、前記単結晶インゴットがシードから分離されると、当該単結晶インゴットを、そのテール部分を中心にして円運動させることにより鉛直方向に対して所定角度傾けた後、前記チャンバの縦長開口部から取り出すことを特徴とする結晶取出装置。
【請求項５】
前記ブレードは、高硬度材料からなることを特徴とする請求項４記載の結晶取出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＺ法（チョクラルスキー法）による単結晶インゴット引上げ装置において、単結晶インゴットの引上げが終了した後、引上げ装置から当該単結晶インゴットを取り出す際に使用される装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単結晶の製造工程においては、引き上げられた単結晶インゴットを引上げ装置から搬出する作業工程がある。かかる搬出作業を行う装置として、アームによって単結晶インゴットを把持して搬出する単結晶把持装置が提案されており（特開平９−１６５２８９号公報）、かかる技術によれば、単結晶インゴットの搬出作業が自動化されることになる。
【０００３】
ここで、引き上げられた単結晶インゴットというのは、その上端部において種結晶から連続して成長した「ネック」と呼ばれる細径部分により吊り下げられた状態であり、引き上げられた単結晶インゴットを引上げ装置から取り出す際の前段階の作業として、先ずは「ネック」と呼ばれる細径部分を装置オペレーターが人手でニッパーまたはペンチ等の工具を用いて切断することにより、単結晶インゴットを種結晶から切り離す作業が必要となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この作業を行うために、装置オペレーターはその都度高所に上がらなければならず、煩わしい作業を繰り返すことになる。また大重量の単結晶インゴットの重さに耐える「ネック」は、直径が大きくなりニッパーやペンチ等で切り離すことが困難であり、作業者への負担は大きい。更に、単結晶インゴットが大重量の場合には、単結晶インゴットの落下の不安も大きく、これに作業者が巻き込まれることを考慮すると、作業者が不安定な足場の基で単結晶インゴットに接近することは避けたい。
【０００５】
また近年は、シリコンウエハのローコスト化等のために、大型のシリコン単結晶を引き上げることが要求されるようになってきており、これに伴い、単結晶インゴットの長尺化が図られるようになってきている。そしてこのために、チャンバ開口部の高さ（チャンバ開口部の長手方向（鉛直方向）の長さ）よりも長い単結晶インゴットが引き上げられることもあるが、前述の特開平９−１６５２８９号公報に係る単結晶把持装置は、鉛直方向に吊り下げられている単結晶インゴットをそのままの姿勢でチャンバ開口部から水平に取り出すという単純なものであるため、引上げ装置から取り出し得る単結晶インゴットの長さは、チャンバ開口部の高さが限度となり、それを越えるような長尺の単結晶インゴットを取り出すことはできなかった。
【０００６】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、単結晶引上げ装置において引き上げられた一段と長尺で大重量の単結晶インゴットを容易に取り出し、後の搬出作業に供することができる結晶取出装置及び方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る結晶取出装置は、引き上げが終了した状態において種結晶から連なるネック部分を介して吊り下げられている単結晶インゴットに対して、その斜め取り出しを行うことができる取り出し装置を提供することにより、引上げ装置のチャンバの縦長開口部よりも長尺に引き上げられた単結晶インゴットでさえも容易に取り出しを行えるようにしたことを特徴とする。そしてその際に、チャンバ内に吊り下げられている単結晶インゴットに対して、人手によらずにそのネック部分を割断することによってシードから容易に分離させるようにしている。
【０００８】
より具体的には、本発明においては以下のような結晶取出装置及び結晶取出方法を提供する。
【０００９】
（１）  ＣＺ法単結晶引上げ装置のチャンバ内においてネック部分がシードチャックに保持されて吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットを前記単結晶引上げ装置から取り出すための結晶取出装置であって、前記単結晶引上げ装置内においてシードチャックで吊り下げられている単結晶インゴットをそのネック部分においてクラックを生じさせて割断することによってシードから分離させる結晶割断装置を備えることを特徴とする結晶取出装置。
【００１０】
なお、「チャンバ内においてネック部分がシードチャックに保持されて吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴット」というのは、原料融液から引き上げられた単結晶インゴットであって、ＣＺ法単結晶引上げ装置から取り出されて次の工程に移送され得る状態となった単結晶インゴットのことを意味する。
【００１１】
（２）  前記結晶割断装置は、高硬度材料からなるブレードをネックの部分に衝突させるものであることを特徴とする（１）記載の結晶取出装置。
【００１２】
なお、ネック部分にブレードを衝突させる機構は、高硬度材料からなるブレードをネックの部分に高速で衝突させるものとして、圧縮空気を利用するものや電磁力を利用するもの等を挙げることができるが、これらに限られることなく、あらゆる構成のものが含まれる。
【００１３】
また上記のブレードは、タングステンカーバイドまたはチタンカーバイトをコバルト合金で焼結した超硬合金等の高硬度材料で構成するのが好ましい。
【００１４】
（３）  ＣＺ法単結晶引上げ装置のチャンバ内においてネック部分がシードチャックに保持されて吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットを当該チャンバの縦長開口部から取り出すための結晶取出装置であって、前記チャンバ内に吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットの把持を行うアームであって、当該単結晶インゴットがシードから分離されたときにはその把持力によって前記単結晶インゴットを支持するアームと、このアームの動きを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記単結晶インゴットを傾けるようにアームを駆動する傾け駆動手段と、前記単結晶インゴットを円運動させるようにアームを制御する回転制御手段と、を備え、前記単結晶インゴットがシードから分離されると、当該単結晶インゴットを、そのテール部分を中心にして単結晶インゴット上端を円運動させて鉛直方向に対して所定角度傾けた後、前記チャンバの縦長開口部から取り出すことを特徴とする結晶取出装置。
【００１５】
なお、前記単結晶インゴットを傾けるようにアームを駆動する傾け駆動手段は、空気圧で駆動されるシリンダー、モータージャッキ等の駆動手段が含まれる。また回転制御手段は、リンク構成のものやガイドに沿ってアームを移動させる構成のもの等、あらゆる構成のものが含まれる。
【００１６】
（４）  前記アームの動きを制御する回転制御手段は、所定の支持部材に対してそれぞれ回転自在に支持されている互いに長さの異なる第１及び第２のリンク部材と、前記第１及び第２のリンク部材に回転自在に支持されているアーム支持部材と、を備え、前記第１及び第２のリンク部材、前記アーム支持部材並びに前記支持部材によって前記支持部材を固定リンクとした四節回転連鎖を構成し、前記アーム支持部材により把持している前記単結晶インゴットがそのテール部分を中心に回転するように、前記四節回転連鎖によって前記アーム支持部材を傾けることを特徴とする（３）記載の結晶取出装置。
【００１７】
（５）  前記駆動手段を制御するプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記単結晶インゴットがシードから分離された後、前記傾け駆動手段と回転制御手段によって単結晶インゴットのショルダー部分が前記チャンバの縦長開口部から当該チャンバの外部に出されたときに単結晶インゴットを、上昇及び水平移動させることを内容とするプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【００１８】
なお、「記憶媒体」には、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤなどのあらゆる形態のものが含まれ、それは外部記憶媒体であってもよく、また、コンピュータに内蔵される内部記憶媒体であってもよい。
【００１９】
そして、このプログラムに従えば、シードから分離された単結晶インゴットは、傾けられたことによってそのショルダー部分がチャンバの縦長開口部から単結晶引上げ装置の外部に出された後、当該単結晶インゴットの直胴部分及びテール部分の順に、前記開縦長口部から取り出されることとなる。
【００２０】
（６）  前記アームはその端部に掌体を備える一対のものであり、当該一対のアームの掌体によって前記単結晶インゴットを挟み込むことによって当該単結晶インゴットの把持を行うことを特徴とする（３）、（４）または（５）記載の結晶取出装置。
【００２１】
（７）  （１）から（６）いずれか記載の結晶取出装置によって前記単結晶引上げ装置から取り出された単結晶インゴット群。
【００２２】
このような単結晶インゴット群は、（1）及び（2）に係るものについては、従来のニッパ等で切断されたものと比較して切断面がある程度きれいに揃っているということが期待でき、（3）〜（6）に係るものについては、従来よりも長尺で大重量のものが連続して生産されたものの集合であるということになる。
【００２３】
なお、本発明に係る方法を一般化して表現すると、以下のようになる。
【００２４】
（８）  ＣＺ法単結晶引上げ装置において引き上げられた単結晶インゴットを前記単結晶引上げ装置から取り出す結晶取出方法であって、前記単結晶インゴットのテール部分のテーパ形状を利用して当該テーパ形状の分だけ前記単結晶インゴットを傾けることによって、前記単結晶引上げ装置から前記単結晶インゴットを取り出すことを容易にする方法。
【００２５】
（９）  ＣＺ法単結晶引上げ装置のチャンバ内においてネック部分がシードチャックに保持されて吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットを当該チャンバの縦長開口部から取り出すための結晶取出装置であって、前記チャンバ内に吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットをそのネック部分においてクラックを生じさせて割断することによってシードから分離させる結晶割断装置と、前記チャンバ内に吊り下げられた状態で格納されている単結晶インゴットの把持を行うアームであって、当該単結晶インゴットがシードから分離されたときにはその把持力によって前記単結晶インゴットを支持するアームと、このアームの駆動手段と動きを制御する制御手段と、を備え、前記駆動手段は、前記単結晶インゴットを傾けるようにアームを駆動する傾け駆動手段と、前記単結晶インゴットが円運動するようにアームの動きを制御する回転制御手段と、を備え、前記単結晶インゴットがシードから分離されると、当該単結晶インゴットを、そのテール部分を中心にして円運動させることにより鉛直方向に対して所定角度傾けて、前記チャンバの縦長開口部から取り出すことを特徴とする結晶取出装置。
【００２６】
以上のような本発明に係る結晶取出装置によれば、単結晶引上げ装置に形成されている単結晶インゴットを取り出すための開口部の形状よりも長尺の単結晶インゴットを単結晶引上げ装置内部から取り出すことができる。
【００２７】
本発明に係る結晶取出装置を使用することにより、既存の単結晶引上げ装置においてその開口部形状よりも長尺の単結晶インゴットを製造することができ、大型の単結晶インゴットの製造要求に対して、既存の単結晶引上げ装置の形状、構造を変更することなく対応することが可能である。
【００２８】
また、所定のシードチャックにネック部分が保持されて吊り下げられた単結晶インゴットを、当該ネック部分にクラックを生じさせることによりシードチャックから分離させることにより、小さな力で破片の飛散なく容易に分離作業を行うことができる。この方法を導入することにより、単結晶インゴットの分離作業を自動化することができ、装置オペレーターの高所作業をなくし、装置オペレーターへの作業負担を軽減することが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る結晶取出装置及び結晶取出方法について図面を参照しながら説明する。
【００３０】
[装置の構成]
図１は、本発明に係る結晶取出装置５０及び当該結晶取出装置５０によって単結晶インゴットを取り出すようになされた単結晶引上げ装置１の全体構成を示す斜視図である。
【００３１】
この図１に示されるように、単結晶引上げ装置１は、結晶原料を溜めるための下チャンバ１１と単結晶インゴット８を引き上げるための上チャンバ２とから構成されており、単結晶インゴット８が引き上げられた状態において、当該単結晶インゴット８は、ケーブル巻上げ機に巻き上げられたケーブル４と、当該ケーブル４の先端に接続された種結晶シードチャック５と、当該種結晶シードチャック５によって保持されている種結晶６と、当該種結晶６から連続して成長した細径のネック部７とによって吊り下げられた状態となっている。
【００３２】
このような状態において、引上げ装置１の上チャンバ２から単結晶インゴット８を取り出す結晶取出装置５０は引上げ装置１の上チャンバ２に形成されている単結晶取り出し用の開口部１３の正面に移動された後、ガイドフレーム５１に沿って上下動する上下動ベース５２の高さを適宜調整する。
【００３３】
これにより支持部材５３を介して上下動ベース５２に支持されている把持機構部６０の把持アーム５４及び５５は、単結晶インゴット８の所定位置を把持する高さに位置決めされる。この状態において、把持アーム５４及び５５は、その開閉機構により単結晶インゴット８を把持する。
【００３４】
因みに、把持アーム５４は一対のアーム部材からなり、これらのアーム部材をエアシリンダによって閉じる方向に駆動することにより単結晶インゴットの直胴部分を把持するようになされている。
【００３５】
また、把持アーム５４の下部に併設された把持アーム５５は一対のアーム部材からなり、これらのアーム部材をエアシリンダによって閉じる方向に駆動することにより、単結晶インゴットの直胴部分において、把持アーム５４で把持する位置から所定間隔を隔てた位置を把持するようになされている。
【００３６】
これにより、把持アーム５４及び５５は掌体を構成し、当該掌体によって把持された単結晶インゴットは、掌体の回転に応じて回転可能となる。
【００３７】
ここで把持機構部６０においては、支持部材５３にリンク６１及び６２を介してアームベース５７が支持されており、このアームベース５７の上端部には、高さ調整用シリンダ５８を介して結晶割断装置７０が設けられている。
【００３８】
この結晶分離装置７０は図２に示すように、高さ調整用シリンダ５８によって高さ調整が可能であるスライダ駆動部７１を有し、その高さは所定の小型テレビカメラによる画像処理によって調整可能となっている。この場合、ブレード７３が衝突するネック部７をレーザポインターの光スポットが当たる位置で確認することができる。
【００４０】
スライダ駆動部７１には、テフロン製のスライダ７２が矢印ａ方向に突出可能にガイド保持されている。スライダ７２の先端部には、タングステンカーバイドまたはチタンカーバイトをコバルト合金で焼結した超硬合金でなる高硬度のブレード７３が固定されており、空気圧回路７５から得られる圧縮空気によって矢印ａ方向に高速で突出し、引上げ装置１の上チャンバ２内に吊り下げられている単結晶インゴット８のネック部７に衝突し、当該ネック部７において単結晶インゴットを種結晶６から割断するようにしている。
【００４１】
因みに、単結晶インゴットを種結晶６から割断する際には、単結晶インゴット８を把持しているアーム５４、５５を上下動ベース５２によって僅かに上方に移動させることにより、単結晶インゴットの重量の過半を支持し、残りの重量によりネック部７に引っ張り応力が残留するようにしておく。これにより、ブレード７３がネック部７に衝突したことによってネック部７にクラックが発生すると、当該クラックが急速に進展してネック部７を容易に割断させることができる。このように、単結晶インゴットの重量の一部をアーム５４、５５で支持してからネック部７を割断させることにより、一度にすべての単結晶インゴットの重量がアーム５４、５５に加わることを回避することができる。
【００４２】
空気圧回路７５においては、圧縮空気源７７に接続された配管に電磁弁Ｖ１が設けられており、当該電磁弁Ｖ１を開くと圧縮空気がスライダ駆動部７１の空気室に流入しスライダ７２を突出させる。スライダ７２はストッパー７４に当たって所定位置で停止するようになされている。
【００４３】
スライダ７２を収納するには、電磁弁Ｖ１を閉じ、電磁弁Ｖ２、Ｖ３を開くことにより、電磁弁Ｖ２からアスピレータ７８に作動空気が流入し減圧状態となり、これにより電磁弁Ｖ３を介してスライダ駆動部７１の空気室の空気が排出されてスライダ７２がスライダ駆動部７１に収納される。
【００４４】
かくして、把持アーム５４、５５（図１）によって把持された単結晶インゴット８は、結晶割断装置７０によってそのネック部７において割断され上チャンバ２の内部から外部に取り出し得る状態となる。
【００４５】
ここで上チャンバ２内でアーム５４、５５によって把持されている単結晶インゴット８は、その長さＬ１が上チャンバ２の開口部１３の長手方向（鉛直方向）の幅Ｌ２よりも長いいわゆる長尺のインゴットであり、当該単結晶インゴット８を鉛直方向に把持したままこれを上チャンバ２から取り出すことは困難である。
【００４６】
そこで結晶取出装置５０の把持機構部６０は、把持した単結晶インゴット８を傾けた後、上方に持ち上げてこれを上チャンバ２から取り出すようにしている。
【００４７】
すなわち図３は、把持機構部６０の詳細構成を示す斜視図であり、支持部材５３に回転自在にリンク６１が枢支されており、このリンク６１の先端部にはさらにアームベース５７が回転自在に枢支されている。
【００４８】
またアームベース５７と支持部材５３との間にはリンク６２がそれぞれに対して回転自在に枢支されており、かくして支持部材５３、リンク６１、アームベース５７及びリンク６２によって、支持部材５３を固定とした四節回転連鎖が構成されている。
【００４９】
そして把持機構部６０の詳細構成を示す図４に示すように、アーム５４、５５が単結晶インゴット８をその長手方向が鉛直方向を向く状態のまま把持した状態において、エアシリンダ６３を動作させて当該エアシリンダ６３の出力軸を収納させると、当該出力軸に係合されているアームベース５７はエアシリンダ６３の動作に応じて回動する。
【００５０】
この場合、リンク６１においてはアームベース５７との間の対偶Ｔ１が支持部材５３との間の対偶Ｔ２を中心にして矢印方向に回動するとともに、リンク６２においてはアームベース５７との間の対偶Ｔ３が支持部材５３との間の対偶Ｔ４を中心にして矢印方向に回動する。ここでアーム５４、５５に対してリンク６１よりも遠方にあるリンク６２の長さは、リンク６１の長さよりも長くなっており、図５に示すように、リンク６１、６２が回転したときのアームベース５７の鉛直方向に対する傾き量は、前記リンク機構を設けずに、アームベース５７を対偶Ｔ１またはＴ２を中心に傾けた場合に比べて小さくなるようになされている。これにより、アーム５４、５５に把持されている単結晶インゴット８はそのテール部分を中心に傾いた状態となる。
【００５１】
この場合、単結晶インゴット８のテール部分はテーパ形状となっていることにより、単結晶インゴット８が傾けられても当該テール部分が引上げ装置の内壁に接触することはない。
【００５２】
このように傾けられた単結晶インゴット８を鉛直方向に平行な投影面に投影した際の投影幅Ｌ３は、単結晶インゴット８の長手方向の長さＬ１（図４）よりも短くなり、この投影幅Ｌ３が上チャンバ２の開口部１３の鉛直方向の幅Ｌ２（図１）よりも短くなるまで単結晶インゴット８を傾ける。このとき単結晶インゴット８のショルダ部分は開口部１３から外部に出た状態となり、この状態で結晶取出装置５０を引上げ装置１から遠ざかる水平方向に移動させることにより、傾けられた単結晶インゴット８は、上チャンバ２から取り出される。
【００５３】
因みに図６は、引上げ装置１から単結晶インゴット８を取り出す一連の工程を示した図であり、種結晶シードチャック５により吊り下げられた単結晶インゴット８（図６（Ａ））は、ネック部７において割断され矢印ｙ（図６（Ｂ））で示す上方に持ち上げられた後、さらに矢印ｘ（図６（Ｃ））で示す水平方向に移動されることにより、上チャンバ２から取り出される。
【００５４】
[動作]
上述のような機能、構成を有する結晶取出装置５０においては、上チャンバ２内の単結晶インゴット８をアーム５４、５５によって把持した状態で割断装置７０により単結晶インゴット８をそのネック部７において種結晶６から分離させることができる。
【００５５】
従って装置オペレーターの手作業でのネック部７の切断作業が不要となり、単結晶インゴット８の搬出作業を自動化することができる。
【００５６】
割断装置７０によるネック部７の割断処理では、ネック部７に単結晶インゴット８の荷重が、その自重により、または単結晶インゴット８を把持しているアーム５４、５５を僅かに上げることにより単結晶インゴット８の自重の一部が解放され一部が残留している状態、すなわちネック部７に引っ張り応力が生じている状態において、そこに高硬度材料でなるブレード７３が高速で衝突する。この結果、ネック部７にクラックが生じ、このときネック部７に生じている引っ張り応力によってクラックが瞬時に進展してネック部７が割断される。
【００５７】
これにより、ニッパーやペンチ等を使用した圧壊によるネック部７の切断方法に比べて、小さな力でしかも破片の飛散なく単結晶インゴット８が種結晶（シード）から分離されることとなる。
【００５８】
種結晶６から分離された単結晶インゴット８は、結晶取出装置５０の把持機構部６０によってそのテール部分を中心にして傾けられる。このようにすることで、図６（Ｂ）に示したように、先ず単結晶インゴット８のショルダ部分だけが上チャンバ２の開口部１３から外部に出された状態となる。
【００５９】
この状態において、単結晶インゴット８を矢印ｙ方向に持ち上げることで、図６（Ｃ）に示したように、単結晶インゴット８の上端部が開口部１３から外に出た状態のまま単結晶インゴット８の下端部を開口部１３から引き出し得る高さまで移動させることができる。そしてこの状態で単結晶インゴット８を矢印ｘで示す水平方向に移動させることにより、単結晶インゴット８を上チャンバ２の外部に引き出すことができる。
【００６０】
かくして開口部１３よりも長尺の単結晶インゴット８は、開口部１３を介して上チャンバ２の外部に取り出されることとなる。
【００６１】
このように、単結晶インゴット８を傾けて取り出すことにより、従来の引上げ装置１を用いてその開口部１３の鉛直方向の幅Ｌ２よりも長尺に引き上げられた単結晶インゴット８を、開口部１３等のチャンバの形状、構造を変更することなく外部に取り出すことができる。
【００６２】
[他の実施形態]
なお上述の実施形態においては、リンク構造の把持機構部６０を用いて単結晶インゴット８を傾ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図７に示すように、引上げ装置１内に吊り下げられている単結晶インゴット８の下端部を曲率中心としたガイドレール１５４に沿って移動可能な台車１５３によってアーム５４、５５を把持することにより、アーム５４、５５に把持された単結晶インゴット８を傾けることができる。
【００６３】
因みに台車１５３は、エアシリンダ１５５によってガイドレール１５４上を移動し、またガイドレール１５４は上下動ベース１５２に支持されており、フレーム１５１に沿って上下動ベース１５２を昇降させることにより、アーム５４、５５を上下動させることができる。
【００６４】
このように、単結晶インゴット８を傾ける構成は、種々の構成を適用することができる。
【００６５】
また上述の実施形態においては、傾けられてショルダ部分が上チャンバ２の開口部１３から外部に出た状態の単結晶インゴット８を水平に移動させることによって当該単結晶インゴット８を引上げ装置１から取り出す場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は単結晶インゴット８をそのショルダ部分から長胴部分及びテール部分の順に開口部１３を介して引上げ装置１から取り出すようにすれば良く、例えば傾けられた単結晶インゴット８を斜め上方に移動させたり、または所定の円弧に沿って移動させることにより、開口部１３の長さよりも長尺の単結晶インゴット８を引上げ装置１から取り出すことができる。
【００６６】
また上述の実施形態においては、２組のアーム対（把持アーム５４、５５）を用いて単結晶インゴット８を把持する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、３組以上のアーム対を用いたり、または把持した単結晶インゴット８を傾け得る程度の幅を持った１組のアーム対を用いるようにしても良い。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る結晶取出装置は、従来の単結晶引上げ装置のチャンバ形状、構造に何ら変更を加えることなく当該引上げ装置内から長尺に引き上げられた単結晶インゴットを取り出すことが可能である。
【００６８】
また本発明に係る結晶取出装置は、単結晶インゴットのネック部を割断装置によって割断することによって人手によらず単結晶インゴットを種結晶から分離させることができ、単結晶インゴットの搬出作業を自動化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による結晶取出装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】  本発明による割断装置の構成を示す図である。
【図３】  本発明による結晶取出装置のアーム機構部の構成を示す斜視図である。
【図４】  本発明による結晶取出装置のアーム機構部の動作の説明に供する図である。
【図５】  本発明による結晶取出装置のアーム機構部の動作の説明に供する図である。
【図６】  本発明による結晶取出装置の取出方法を示す図である。
【図７】  本発明による結晶取出装置の他の実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
１  単結晶引上げ装置
２  上チャンバ
３  巻上げ装置
４  ケーブル
５  種結晶シードチャック
６  種結晶
７  ネック部
８  単結晶インゴット
１１  下チャンバ
１３  開口部
５０、１５０  結晶取出装置
５１  ガイドフレーム
５２  上下動ベース
５３  支持部材
５４、５５  アーム
５７  アーム支持部材
６３、１５５  エアシリンダ
７０  割断装置
７１  スライダ駆動部
７２  スライダ
７３  ブレード
１５３  台車
１５４  ガイドレール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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