多結晶シリコン洗浄装置
【課題】不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得るとともに、作業性を向上させることのできる多結晶シリコンの洗浄装置を提供する。
【解決手段】洗浄槽２の洗浄室２１〜２５内に、異なる勾配の載置面６１を有する支持台６が複数配設され、バスケット３は、その両側部に、吊り上げ機４２により係止される突出部３５がバスケット３の幅方向外方に突出し、かつ、長さ方向に間隔をあけて相互に平行に一対ずつ設けられてなり、支持台６は、その両側部に、載置面６１にバスケット３を載置する際に、一対の突出部３５の間に配置され、支持台６の載置面６１よりも上方に突出する一対のガイドフレーム７が上下方向に沿って立設されている。
【解決手段】洗浄槽２の洗浄室２１〜２５内に、異なる勾配の載置面６１を有する支持台６が複数配設され、バスケット３は、その両側部に、吊り上げ機４２により係止される突出部３５がバスケット３の幅方向外方に突出し、かつ、長さ方向に間隔をあけて相互に平行に一対ずつ設けられてなり、支持台６は、その両側部に、載置面６１にバスケット３を載置する際に、一対の突出部３５の間に配置され、支持台６の載置面６１よりも上方に突出する一対のガイドフレーム７が上下方向に沿って立設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体用単結晶シリコン及び太陽電池用シリコンの原料となる多結晶シリコンの洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体用単結晶シリコン及び太陽電池用シリコンの原料となる多結晶シリコンは、シーメンス法等によりロッド状に製作した後、薬液で洗浄して、表面に付着した不純物を除去することが行われている。
【０００３】
多結晶シリコンの洗浄装置として、例えば、特許文献１には、多結晶シリコンの切断ロッドを収納したバスケットをフッ酸と硝酸との混合液を入れた洗浄槽に浸漬して、多結晶シリコン表面を溶解（エッチング）することによって不純物を除去する装置が提案されている。この装置においては、洗浄槽の内底部にバスケットを載置する支持台が、その上面を洗浄槽ごとに交互に逆向きに傾斜した状態に設けられている。これにより、多結晶シリコンのロッドを収納したバスケットが各洗浄槽に移し換えられる際に、洗浄槽内で交互に傾斜させられることによってロッドが揺動し、洗浄効果を高めることができる。
【０００４】
また、この装置は、バスケットの吊り上げ機に回転自在なフックを軸支しており、このフックとバスケットの係合部とを係合させて、バスケットを上下動させる構成としている。そのため、洗浄槽内にバスケットを浸漬して支持台に載置する際、バスケット内のシリコンロッドが、支持台の傾斜によりバスケット内で転がることによりバスケットの揺動が生じ、載置位置がずれると、バスケットを再度引き上げる際にバスケットとフックとの係合部がずれる等して、作業性が悪かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２８５９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、多結晶シリコンロッドの表面の不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得るとともに、作業性を向上させることのできる多結晶シリコンの洗浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の多結晶シリコン洗浄装置は、バスケットに複数の多結晶シリコンのロッドを収納し、前記バスケットを吊り上げ機により洗浄槽に浸漬して洗浄する多結晶シリコンの洗浄装置であって、前記洗浄槽の内底部に前記バスケットを支持する載置面を有する支持台が複数設けられ、前記載置面は水平方向と平行な水平面、水平方向に対して左勾配とされた左勾配面又は水平方向に対して右勾配とされた右勾配面のいずれかに形成されるとともに、前記複数の支持台のうち、少なくとも一つは他の支持台とは異なる勾配の前記載置面を有しており、前記バスケットは、その両側部に、前記吊り上げ機により下方から支持される突出部が前記バスケットの幅方向外方に突出し、かつ、長さ方向に間隔をあけて相互に平行に一対ずつ設けられてなり、前記支持台は、その両側部に、前記載置面に前記バスケットを載置する際に、一対の前記突出部の間に配置され、前記支持台の載置面よりも上方に突出する一対のガイドフレームが上下方向に沿って立設されていることを特徴とする。
【０００８】
従来のバスケットでは、バスケットを傾斜面に載置する際、あるいは載置面から引き上げる際に、バスケット内の多結晶シリコンのロッドが転がることにより、ロッド同士が接触もしくは衝突してロッドに欠けや割れが生じており、形状不良が多かった。
この多結晶シリコン洗浄装置においては、多結晶シリコンのロッドを収納したバスケットを吊り上げ機により複数の支持台に載置する際に、バスケットの両側面及び突出部がガイドフレームに沿って上下方向に案内されるので、傾斜した載置面であっても、その上にバスケットを案内して確実に載置させることができる。
また、吊り上げ機によりバスケットを吊り下げた状態として、傾斜した載置面の上下寸法よりも大きくバスケットを上下動させることにより、洗浄槽内において自動的にバスケットを傾けて揺動させ、バスケット内のロッドを転動させながらロッド表面を均一に洗浄することができ、ロッド表面の不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得ることができる。この場合、バスケットはガイドフレームによって側方への移動が所定範囲内で規制された状態であるので、常に所定位置に配置される。
さらに、ガイドフレームによってバスケットが常に所定位置に配置されることから、バスケットを再度引き上げる際にも、確実にバスケットの突出部を支持して搬出することができる。このように、バスケットの搬入、上下動、搬出の三段階の作業をガイドフレームに沿って確実に行えるようにしたので、作業性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の多結晶シリコン洗浄装置において、前記バスケット内に、前記ロッドの間に配置されて前記ロッド相互の衝突を防止する樹脂製の緩衝棒が設けられており、前記緩衝棒に、大径部が長さ方向に間隔をおいて複数設けられているとよい。
複数の大径部を有する緩衝棒が、バスケットの揺動に伴ってロッドと共にバスケット内を回転して移動し、ロッド相互の接触や衝突を防止してロッドの割れや欠け等を防止することができる。
緩衝棒の大径部を設けることで、大径部を設けない場合と比べて、緩衝棒とロッドとの接触が少なくなり、大径部のみとの接触となることより、全体としてロッドと接触する部分の面積が小さくなる。また、大径部を設けることにより、緩衝棒がバスケット底面より浮いた形となるので、バスケット内の洗浄液の流れが緩衝棒によって遮られることが防止され、バスケット内での洗浄液の濃度差が生じ難くなる。これにより、均一な濃度の洗浄液がロッド表面に一様に行き渡るようになり、洗浄液との接触が妨げられにくくなるため、ロッド表面のエッチングのばらつきが抑制され、均一な洗浄を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の多結晶シリコン洗浄装置において、前記バスケットの幅方向中央部に、その内部空間を長さ方向に沿って拡げた延長部が設けられ、前記延長部の底部を貫通する開口部が設けられているとよい。
棒状のロッドをバスケットの中に入れる場合、長さの長いロッドでは、長さの短いロッドに比べて、バスケット内の洗浄液の液循環が悪かった。
本発明の多結晶シリコン洗浄装置においては、バスケットの幅方向中央部を長さ方向に拡げて延長部および開口部が形成されているので、バスケットの上下動時に開口部から内部空間に洗浄液を流通させることができ、バスケット内の液循環を促進させることができる。
【００１１】
さらに、本発明の多結晶シリコン洗浄装置において、前記バスケットの内面には、凸条が前記バスケットの長さ方向に間隔をおいて複数設けられているとよい。
バスケットの内面とロッドとが接触していると、その接触部分が洗浄（エッチング）不足となり、ロッド表面に付着している不純物が十分に除去できないために、エッチング斑が生じて、エッチングのばらつきが生じ易かった。また、ロッドがバスケット内で転がることにより、バスケットの内面に衝突し、ロッドの割れや欠けが生じ易かった。さらに、ロッドの切断面のエッジ部によってバスケットの内面が削られるために、バスケットの交換頻度が多くなるだけでなく、その削られた破片がロッドに付着して品質に悪影響を及ぼしていた。
本発明の多結晶シリコン洗浄装置においては、バスケットの内面に複数の凸条が設けられているので、バスケットの内面とロッドとの接触面積を小さくすることができ、ロッド表面のエッチングのばらつきを低減することができる。
また、凸条により搬送時の揺れ等による衝撃を吸収して、ロッドの割れや欠けを防止することができるとともに、バスケット内でロッドが転がった際に、ロッドの切断面のエッジ部でバスケット内面が削られるのを低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、多結晶シリコンのロッドを収納したバスケットを、載置面の勾配を異ならせた複数の支持台に順次載置することにより、自動的にバスケットを傾けて揺動させることができるので、バスケットに収納したロッドを転動させながらロッド表面を均一に洗浄することができ、ロッド表面の不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得ることができる。この場合、ガイドフレームによって洗浄槽内におけるバスケットの側方への移動を所定範囲内に規制しているので、バスケットの搬入、上下動、搬出の三段階の作業をガイドフレームに沿って確実に行え、作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の多結晶シリコン洗浄装置の一実施形態の洗浄槽を断面にした概略正面図である。
【図２】図１の洗浄装置の吊り上げ機及び支持台を説明する側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図１に示すバスケットを説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は下側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図５】図４に示すバスケットの要部拡大図である。
【図６】バスケット内の液循環を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の多結晶シリコン洗浄装置の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
この実施形態の多結晶シリコン洗浄装置１００は、適当な長さに切断して得られる多結晶シリコンのロッドＲをバスケット３に収納した状態で洗浄する装置である。
多結晶シリコン洗浄装置は複数の洗浄室からなる洗浄槽により構成されるが、本実施形態の多結晶シリコン洗浄装置１００においては、図１に示すように、洗浄液である酸液を満たした三つの洗浄室２１〜２３と、純水を満たした二つの洗浄室２４，２５とが一直線上に並べられて洗浄槽２が構成される。各洗浄室２１〜２５は、その配列方向に沿う寸法より、これと直交する方向の寸法が、長く形成されている。酸液には、例えば、フッ酸と硝酸との混合液が用いられ、各洗浄室２１〜２３ごとにフッ酸と硝酸との混合比率が異なる混合液が用いられる。
【００１５】
多結晶シリコン洗浄装置１００の上方には、ロッドＲを収納したバスケット３を各洗浄室２１〜２５に順次搬送するための搬送手段４が設けられている。
搬送手段４には、例えば、各洗浄室２１〜２５の上方に設けられたレール４１に沿って移送可能に支持される吊り上げ機４２が備えられる。この吊り上げ機４２によって、ロッドＲを収納したバスケット３が上下動可能に吊り下げられる構成とされており、バスケット３を支持して、各洗浄室２１〜２５の上方から昇降移動し、また洗浄室２１〜２５の間を移動して各洗浄室２１〜２５にバスケット３を出し入れすることにより、所定時間、洗浄室２１〜２５内の洗浄液に浸漬させるようになっている。
【００１６】
バスケット３の上下動時には、洗浄室内の酸液または純水に波が発生し、これらの液が隣接する洗浄室に入ることがある。その場合、各洗浄室内の液組成に変動が生じて、エッチングのバラツキを引き起こすことがあるため、各洗浄室２１〜２５の間に配置される各仕切板２６の上方には、隣接する洗浄室に酸液または純水が混入するのを防止するために波返し板２７が設けられている。波返し板２７は、図１に示すように、その下端部が各仕切板２６の上方に取り付けられ、上端部が洗浄室内方に突出して設けられている。
【００１７】
酸液の洗浄室２１，２２には、洗浄液中の微粒子や不純物を除去した後に、再び洗浄室２１，２２に戻す循環路（不図示）が設けられている。また、純水の洗浄室２４，２５は、洗浄室内下部に純水を供給して上部からオーバーフローさせることにより、液中に浮遊するシリコンの微粉末や不純物等を純水とともに排出させている。
【００１８】
洗浄室２１〜２５の列の一端の搬入側には、バスケット３の搬入装置１１が設置される。また、他端の搬出側には、搬出装置１２が設置される。これら搬入装置１１および搬出装置１２は、例えばベルトコンベアを用いることができる。
【００１９】
各洗浄室２１〜２５の内底部には、バスケット３を載せる載置面６１が形成された支持台６が備えられている。
支持台６は、４枚の垂直な平板を井桁状に組み合わせてなるフレーム６２の中央部を、その４つの交差部を結ぶ角筒より大きく所定深さまで切欠することにより、バスケット３を載置可能に、上方を開放した形状に載置面６１が形成される。
バスケット３を載置する載置面６１は、図１に示すように、水平方向と平行な水平面、水平方向に対して左勾配とされた左勾配面又は水平方向に対して右勾配とされた右勾配面のいずれかに形成されている。また、各洗浄室２１〜２５内の支持台６は、異なる勾配の載置面６１を有する支持台６が隣接するように配設されており、図１に示す例では、搬入側から、左勾配面、右勾配面、水平面、右勾配面、左勾配面の載置面６１を有する支持台６が順に並べられている。
【００２０】
各支持台６の両側部には、バスケット３の側方への移動を所定の範囲内で規制する一対のガイドフレーム７が上下方向に沿って支持台６の載置面６１よりも上方に突出して立設されている。このガイドフレーム７は、洗浄室２１〜２５の列と直交する方向に沿う平板状に形成され、支持台６を介して対向するように配設されており、互いの対向面７１でバスケット３のレール４１に沿う方向（バスケット３の幅方向）の移動を規制するとともに、後述するバスケット３の突出部３５の間に配置されることで、レール４１に直交する方向（バスケット３の長さ方向）の移動を規制する。
【００２１】
バスケット３は、図４に示すように、例えば、三本のロッドＲを、間隔をあけて並べて収納し得る大きさの上方を開放状態とした箱状に形成されている。そして、バスケット３の幅方向中央部には、内部空間を長さ方向に沿って拡げたコの字型の延長部３２が形成されている。バスケット３の底板３ａ及び側板３ｂには、延長部３２を構成するコの字型部分の側板３ｃを除いて、複数の丸孔状の貫通孔３３が設けられている。また、延長部３２の底部には、上下方向に貫通する開口部３４が形成されている。
【００２２】
バスケット３の幅方向両側部の上端部には、幅方向外方に突出する突出部３５が設けられている。突出部３５は、バスケット３の長さ方向に間隔をあけて一対ずつ設けられ、バスケット３が支持台６に載置されたときには、一対の突出部３５の間にガイドフレーム７が配置された状態となる。これにより、バスケット３は、図２及び図３に示すように、ガイドフレーム７の対向面７１間で側方（バスケット３の幅方向）の移動を所定の範囲内で規制されるとともに、バスケット３の突出部３５がガイドフレーム７の両端により前後方向（バスケット３の長さ方向）の移動を規制された状態となる。これにより、吊り上げ機４２のアーム４３によって突出部３５を支持して上下動すると、バスケット３はガイドフレーム７に沿って案内される。
そして、バスケット３の内部空間を構成する内面（底板３ａおよび側板３ｂ）には、ロッドＲが直接バスケット３に接触しないように、バスケット３の長さ方向に間隔をおいて複数の凸条３６が設けられており、凸条３６同士の間隔は洗浄するロッドＲの長さ以下に設定されている。本実施形態では、凸条３６は、図４及び図５に示すように、バスケット３の側板３ｂから底板３ａにかけて樹脂製の棒部材を取り付けて構成している。この場合、棒部材はバスケット３の底板３ａ及び側板３ｂを貫通しながら、これら底板３ａ及び側板３ｂの両端間にその内面に沿って架け渡されるように設けられており、バスケット３の内面（底板３ａおよび側板３ｂ）と棒部材との間には、若干の隙間Ｇが設けられ、棒部材はバスケット３の内面から浮いて配置されている。隙間Ｇを設けて凸条３６を形成することにより、この隙間Ｇに洗浄液を循環させて、不純物がバスケット３内に留まることを防止することができる。
なお、バスケット３の材質は、水切れのよい樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）やポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）などが好ましい。
【００２３】
また、バスケット３には、その内部空間を構成する長辺とほぼ同じ長さの樹脂製の緩衝棒５が二本備えられている。緩衝棒５には、その長さ方向に間隔をおいて複数の大径部５１が設けられており、この大径部５１は、ロッドＲの間に配置された状態で、両ロッドＲに接触することによりロッドＲの相互の接触および衝突を防止する大きさに形成される。
例えば、ロットＲの直径１１０ｍｍ〜１６０ｍｍに対して、大径部５１の直径は２０ｍｍ〜４５ｍｍ程度が望ましい。大径部５１の直径が大きすぎると、揺動時にバスケット３内のロッドＲが回転する際に、回転による移動距離が少なくなり、エッチングが進み難くなるため、不純物が除去し難くなる。また、大径部５１が小さすぎると、揺動時にロッドＲ同士が接触または衝突することにより、欠けや割れが発生する原因となる。
【００２４】
吊り上げ機４２は、各洗浄室２１〜２５と同じ所定間隔を保って複数個配設される。図１に示す洗浄装置１００においては、５個の洗浄室２１〜２５に対して、６個の吊り上げ機４２が設けられており、これらの吊り上げ機４２は、レール４１に沿って同時に往復移動する。
また、吊り上げ機４２は、シリンダー等からなる昇降機構４４を備えており、図２及び図３に示すように、この昇降機構４４により上下動されるハンガー４５に、バスケット３を支持する一対のアーム４３の上端部が回動可能に支持されている。このアーム４３の下端部分は、フック状に形成されたフック部４３ａとなっている。
【００２５】
吊り上げ機４２によってバスケット３を上下動させるには、昇降機構４４によりハンガー４５を吊り降ろし、図２の一点鎖線で示すように、所定の位置でアーム４３を回転させて、突出部３５の下方にフック部４３ａを配置する。この状態で、昇降機構４４を作動させて、突出部３５をフック部４３ａに引っ掛けて下方から支持することで、バスケット３を上方に引き上げることができる。
【００２６】
次に、このように構成した多結晶シリコン洗浄装置１００によって多結晶シリコンのロッドＲを洗浄する方法について説明する。
ロッドＲを収納したバスケット３は、搬入装置１１によって１番目の洗浄室２１の近傍まで移送される。最も搬入側に位置する吊り上げ機４２のハンガー４５を、搬入装置１１のバスケット３の上方から下降させ、アーム４３によりバスケット３の突出部３５を下方から持ち上げるように支持して、バスケット３を搬入装置１１の上方に吊り上げる。そして、レール４１に沿って吊り上げ機４２を洗浄室２１の上方に移動させ、バスケット３を洗浄室２１の内部に吊り降ろし、ロッドＲを洗浄液に浸漬させる。
【００２７】
搬送手段４は、バスケット３をガイドフレーム７に沿って洗浄室２１内に浸漬した後、バスケット３を複数回上下動する操作と、洗浄室２１内の支持台６に載置して、洗浄室２１内に浸漬状態で静置する操作とを交互に行いながら、順次、次の洗浄室２２〜２５にバスケット３を搬送する。
【００２８】
この場合、バスケット３を吊り上げ機４２により支持台６に載置する際に、バスケット３の両側面及び突出部３５がガイドフレーム７に沿って上下方向に案内されるので、傾斜した載置面６１であっても、その上にバスケット３を案内して確実に載置させることができる。
図３に示すように、バスケット３は、ガイドフレーム７によって側方への移動が規制されているので、吊り上げ機４２を上下動させる際にも、所定位置に保持することができる。また、吊り上げ機４２の上下動寸法Ｍを、傾斜した載置面６１の高さ寸法Ｈよりも大きく設定することで、バスケット３を上下動することにより、自動的に載置面６１に沿って傾斜を繰り返して揺動する。これにより、バスケット３内のロッドＲと緩衝棒５とを転動させて、ロッドＲとバスケット３の内面（具体的には凸条３６の上面）との接触部分の位置をずらして、ロッドＲの表面を均一に洗浄させることができ、ロッド表面の不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得ることができる。
【００２９】
また、緩衝棒５は、バスケット３の揺動に伴ってロッドＲと共に回転し、ロッドＲの相互の接触や衝突を防止して、ロッドＲの割れや欠け等を防止することができる。この緩衝棒５は、大径部５１を設けることで、大径部５１を設けない場合と比べて、緩衝棒５とロッドＲとの接触が少なくなり、大径部５１のみとの接触となることより、全体としてロッドＲと接触する部分の面積が小さくなる。また、大径部５１を設けることにより、緩衝棒５がバスケット３の底面より浮いた形となるので、バスケット３内の洗浄液の流れが緩衝棒によって遮られることが防止され、バスケット３内での洗浄液の濃度差が生じ難くなる。これにより、均一な濃度の洗浄液がロッドＲの表面に一様に行き渡るようになり、洗浄液との接触が妨げられにくくなるため、ロッドＲの表面のエッチングのばらつきが抑制され、均一な洗浄を行うことができる。
さらに、バスケット３の内面には、ロッドＲが直接、接触しないように複数の凸条３６が設けられているので、搬送時の揺れ等による衝撃を凸条３６で吸収して、ロッドＲの割れや欠けの発生を防止することができるとともに、ロッドＲの切断面のエッジ部でバスケット３の内面が削られるのを低減することができる。また、凸条３６により、ロッドＲとバスケット３の内面との接触面積を小さくすることができ、ロッドＲの表面のエッチングばらつきを低減することができる。
【００３０】
また、図６に示すように、洗浄液はバスケット３に複数設けられた貫通孔３３によって液循環させられる。貫通孔３３は、図４に示すように、ロッドＲが収納される位置に対応してバスケット３の底板３ａ及び側板３ｂに設けられているので、バスケット３が洗浄室２１〜２５内に挿入された際に、図６に矢印で示したように、ロッドＲの下部や側面に効率的に洗浄液を循環させることができる。
さらに、バスケット３の延長部３２には、底部に開口部３４が設けられており、バスケット３の上下動時に、その開口部３４から内部空間に洗浄液が流通し、バスケット３内の液循環を促進させることができる。
このようにして、バスケット３の上下動により、新鮮な洗浄液がバスケット３内に送り込まれ、エッチングが促されるとともに、バスケット３内でロッドＲの位置関係を変更することができ、バスケット３の底板３ａや側板３ｂとの接触部分のエッチングがされにくい箇所のエッチング反応を促進することができる。
【００３１】
バスケット３の揺動後、吊り上げ機４２のアーム４３がバスケット３の突出部３５から外され、洗浄室２１の上方に引き上げられる。吊り上げ機４２は再び搬入側に移動され、搬入装置１１の上方に復帰する。同時に、隣接する吊り上げ機４２は、洗浄室２２から洗浄室２１の上方に移動され、バスケット３を引き上げる。
バスケット３を引き上げる際、バスケット３はガイドフレーム７によって規制され、所定位置に配置されていることから、確実にバスケット３の突出部３５を支持して搬出することができる。
そして、このような一連の動作と同時に隣接する吊り上げ機４２が作動して、それぞれ搬入装置１１上または洗浄室２１〜２５上のバスケット３を吊り上げる。
続いて、各吊り上げ機４２を一体に搬出側に移動し、前述の一連の動作を繰り返すことによって、バスケット３は順次隣接する各洗浄室２１〜２５に移される。これにより、多結晶シリコンのロッドＲを酸液の洗浄室２１〜２３で徐々にエッチングしながら表面の不純物を除去し、その後の純水の洗浄槽２４，２５で不純物や酸液等を純水洗浄することにより、ロッドＲを洗浄することができる。
【００３２】
以上説明したように、多結晶シリコン洗浄装置１００においては、各洗浄室２１〜２５の所定範囲内でバスケット３をガイドフレーム７に沿って搬入、上下動、搬出させて、一連の洗浄処理を行えるようにしたので、連続的な操業を可能とし、効率的にロッドＲを洗浄することができる。
【００３３】
また、各洗浄室２１〜２５の隣接する支持台６の載置面６１は、順次異なる勾配に設けられているので、バスケット３を順次異なる向きに揺動でき、バスケット３の内面に接触していた部分のロッド表面の位置をずらして、ロッド表面を均一に洗浄することができる。これにより、不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得ることができる。
さらに、バスケット３の延長部３２の底部に開口部３４が設けられ、延長部３２を囲う部分の側板３ｃを避けて貫通孔３３が設けられているので、バスケット３が上下動する際に、バスケット３内の洗浄液を循環させて、洗浄効果を高めることができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、洗浄室の数、使用する酸液の種類等は一例であり、使用状況に応じて変更可能である。また、上述実施形態では、各洗浄室に一つずつ支持台を設けたが、複数個ずつ設けてもよい。
また、上述実施形態において、バスケット３は、丸孔状の貫通孔３３を設けた構造としたが、これに限らず、スリット状の貫通孔を設ける構造としてもよい。そして、緩衝棒５の大径部５１の先端は、図４においては平坦な形状で示したが、先端部分を円弧状として、さらにロットＲとの接触面積を減少させる構成としてもよい。
また、バスケットの多結晶シリコン洗浄装置への搬入、搬出が、ベルトコンベヤー以外にも、ローラーコンベヤー等のような装置を使用してもよい。
さらに、凸条の上面は、表面が平坦なワイヤー状や、表面が鋸刃状のような山部、他谷部があるような樹脂製の表面の形状のようなものとしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１００ 多結晶シリコン洗浄装置
１１ 搬入装置
１２ 搬出装置
２ 洗浄槽
３ バスケット
３ａ 底板
３ｂ，３ｃ 側板
４ 搬送手段
５ 緩衝棒
６ 支持台
７ ガイドフレーム
２１〜２５ 洗浄室
２６ 仕切板
２７ 波返し板
３２ 延長部
３３ 貫通孔
３４ 開口部
３５ 突出部
３６ 凸条
４１ レール
４２ 吊り上げ機
４３ アーム
４３ａ フック部
５１ 大径部
６１ 載置面
７１ 対向面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体用単結晶シリコン及び太陽電池用シリコンの原料となる多結晶シリコンの洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体用単結晶シリコン及び太陽電池用シリコンの原料となる多結晶シリコンは、シーメンス法等によりロッド状に製作した後、薬液で洗浄して、表面に付着した不純物を除去することが行われている。
【０００３】
多結晶シリコンの洗浄装置として、例えば、特許文献１には、多結晶シリコンの切断ロッドを収納したバスケットをフッ酸と硝酸との混合液を入れた洗浄槽に浸漬して、多結晶シリコン表面を溶解（エッチング）することによって不純物を除去する装置が提案されている。この装置においては、洗浄槽の内底部にバスケットを載置する支持台が、その上面を洗浄槽ごとに交互に逆向きに傾斜した状態に設けられている。これにより、多結晶シリコンのロッドを収納したバスケットが各洗浄槽に移し換えられる際に、洗浄槽内で交互に傾斜させられることによってロッドが揺動し、洗浄効果を高めることができる。
【０００４】
また、この装置は、バスケットの吊り上げ機に回転自在なフックを軸支しており、このフックとバスケットの係合部とを係合させて、バスケットを上下動させる構成としている。そのため、洗浄槽内にバスケットを浸漬して支持台に載置する際、バスケット内のシリコンロッドが、支持台の傾斜によりバスケット内で転がることによりバスケットの揺動が生じ、載置位置がずれると、バスケットを再度引き上げる際にバスケットとフックとの係合部がずれる等して、作業性が悪かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２８５９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、多結晶シリコンロッドの表面の不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得るとともに、作業性を向上させることのできる多結晶シリコンの洗浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の多結晶シリコン洗浄装置は、バスケットに複数の多結晶シリコンのロッドを収納し、前記バスケットを吊り上げ機により洗浄槽に浸漬して洗浄する多結晶シリコンの洗浄装置であって、前記洗浄槽の内底部に前記バスケットを支持する載置面を有する支持台が複数設けられ、前記載置面は水平方向と平行な水平面、水平方向に対して左勾配とされた左勾配面又は水平方向に対して右勾配とされた右勾配面のいずれかに形成されるとともに、前記複数の支持台のうち、少なくとも一つは他の支持台とは異なる勾配の前記載置面を有しており、前記バスケットは、その両側部に、前記吊り上げ機により下方から支持される突出部が前記バスケットの幅方向外方に突出し、かつ、長さ方向に間隔をあけて相互に平行に一対ずつ設けられてなり、前記支持台は、その両側部に、前記載置面に前記バスケットを載置する際に、一対の前記突出部の間に配置され、前記支持台の載置面よりも上方に突出する一対のガイドフレームが上下方向に沿って立設されていることを特徴とする。
【０００８】
従来のバスケットでは、バスケットを傾斜面に載置する際、あるいは載置面から引き上げる際に、バスケット内の多結晶シリコンのロッドが転がることにより、ロッド同士が接触もしくは衝突してロッドに欠けや割れが生じており、形状不良が多かった。
この多結晶シリコン洗浄装置においては、多結晶シリコンのロッドを収納したバスケットを吊り上げ機により複数の支持台に載置する際に、バスケットの両側面及び突出部がガイドフレームに沿って上下方向に案内されるので、傾斜した載置面であっても、その上にバスケットを案内して確実に載置させることができる。
また、吊り上げ機によりバスケットを吊り下げた状態として、傾斜した載置面の上下寸法よりも大きくバスケットを上下動させることにより、洗浄槽内において自動的にバスケットを傾けて揺動させ、バスケット内のロッドを転動させながらロッド表面を均一に洗浄することができ、ロッド表面の不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得ることができる。この場合、バスケットはガイドフレームによって側方への移動が所定範囲内で規制された状態であるので、常に所定位置に配置される。
さらに、ガイドフレームによってバスケットが常に所定位置に配置されることから、バスケットを再度引き上げる際にも、確実にバスケットの突出部を支持して搬出することができる。このように、バスケットの搬入、上下動、搬出の三段階の作業をガイドフレームに沿って確実に行えるようにしたので、作業性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の多結晶シリコン洗浄装置において、前記バスケット内に、前記ロッドの間に配置されて前記ロッド相互の衝突を防止する樹脂製の緩衝棒が設けられており、前記緩衝棒に、大径部が長さ方向に間隔をおいて複数設けられているとよい。
複数の大径部を有する緩衝棒が、バスケットの揺動に伴ってロッドと共にバスケット内を回転して移動し、ロッド相互の接触や衝突を防止してロッドの割れや欠け等を防止することができる。
緩衝棒の大径部を設けることで、大径部を設けない場合と比べて、緩衝棒とロッドとの接触が少なくなり、大径部のみとの接触となることより、全体としてロッドと接触する部分の面積が小さくなる。また、大径部を設けることにより、緩衝棒がバスケット底面より浮いた形となるので、バスケット内の洗浄液の流れが緩衝棒によって遮られることが防止され、バスケット内での洗浄液の濃度差が生じ難くなる。これにより、均一な濃度の洗浄液がロッド表面に一様に行き渡るようになり、洗浄液との接触が妨げられにくくなるため、ロッド表面のエッチングのばらつきが抑制され、均一な洗浄を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の多結晶シリコン洗浄装置において、前記バスケットの幅方向中央部に、その内部空間を長さ方向に沿って拡げた延長部が設けられ、前記延長部の底部を貫通する開口部が設けられているとよい。
棒状のロッドをバスケットの中に入れる場合、長さの長いロッドでは、長さの短いロッドに比べて、バスケット内の洗浄液の液循環が悪かった。
本発明の多結晶シリコン洗浄装置においては、バスケットの幅方向中央部を長さ方向に拡げて延長部および開口部が形成されているので、バスケットの上下動時に開口部から内部空間に洗浄液を流通させることができ、バスケット内の液循環を促進させることができる。
【００１１】
さらに、本発明の多結晶シリコン洗浄装置において、前記バスケットの内面には、凸条が前記バスケットの長さ方向に間隔をおいて複数設けられているとよい。
バスケットの内面とロッドとが接触していると、その接触部分が洗浄（エッチング）不足となり、ロッド表面に付着している不純物が十分に除去できないために、エッチング斑が生じて、エッチングのばらつきが生じ易かった。また、ロッドがバスケット内で転がることにより、バスケットの内面に衝突し、ロッドの割れや欠けが生じ易かった。さらに、ロッドの切断面のエッジ部によってバスケットの内面が削られるために、バスケットの交換頻度が多くなるだけでなく、その削られた破片がロッドに付着して品質に悪影響を及ぼしていた。
本発明の多結晶シリコン洗浄装置においては、バスケットの内面に複数の凸条が設けられているので、バスケットの内面とロッドとの接触面積を小さくすることができ、ロッド表面のエッチングのばらつきを低減することができる。
また、凸条により搬送時の揺れ等による衝撃を吸収して、ロッドの割れや欠けを防止することができるとともに、バスケット内でロッドが転がった際に、ロッドの切断面のエッジ部でバスケット内面が削られるのを低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、多結晶シリコンのロッドを収納したバスケットを、載置面の勾配を異ならせた複数の支持台に順次載置することにより、自動的にバスケットを傾けて揺動させることができるので、バスケットに収納したロッドを転動させながらロッド表面を均一に洗浄することができ、ロッド表面の不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得ることができる。この場合、ガイドフレームによって洗浄槽内におけるバスケットの側方への移動を所定範囲内に規制しているので、バスケットの搬入、上下動、搬出の三段階の作業をガイドフレームに沿って確実に行え、作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の多結晶シリコン洗浄装置の一実施形態の洗浄槽を断面にした概略正面図である。
【図２】図１の洗浄装置の吊り上げ機及び支持台を説明する側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図１に示すバスケットを説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は下側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図５】図４に示すバスケットの要部拡大図である。
【図６】バスケット内の液循環を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の多結晶シリコン洗浄装置の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
この実施形態の多結晶シリコン洗浄装置１００は、適当な長さに切断して得られる多結晶シリコンのロッドＲをバスケット３に収納した状態で洗浄する装置である。
多結晶シリコン洗浄装置は複数の洗浄室からなる洗浄槽により構成されるが、本実施形態の多結晶シリコン洗浄装置１００においては、図１に示すように、洗浄液である酸液を満たした三つの洗浄室２１〜２３と、純水を満たした二つの洗浄室２４，２５とが一直線上に並べられて洗浄槽２が構成される。各洗浄室２１〜２５は、その配列方向に沿う寸法より、これと直交する方向の寸法が、長く形成されている。酸液には、例えば、フッ酸と硝酸との混合液が用いられ、各洗浄室２１〜２３ごとにフッ酸と硝酸との混合比率が異なる混合液が用いられる。
【００１５】
多結晶シリコン洗浄装置１００の上方には、ロッドＲを収納したバスケット３を各洗浄室２１〜２５に順次搬送するための搬送手段４が設けられている。
搬送手段４には、例えば、各洗浄室２１〜２５の上方に設けられたレール４１に沿って移送可能に支持される吊り上げ機４２が備えられる。この吊り上げ機４２によって、ロッドＲを収納したバスケット３が上下動可能に吊り下げられる構成とされており、バスケット３を支持して、各洗浄室２１〜２５の上方から昇降移動し、また洗浄室２１〜２５の間を移動して各洗浄室２１〜２５にバスケット３を出し入れすることにより、所定時間、洗浄室２１〜２５内の洗浄液に浸漬させるようになっている。
【００１６】
バスケット３の上下動時には、洗浄室内の酸液または純水に波が発生し、これらの液が隣接する洗浄室に入ることがある。その場合、各洗浄室内の液組成に変動が生じて、エッチングのバラツキを引き起こすことがあるため、各洗浄室２１〜２５の間に配置される各仕切板２６の上方には、隣接する洗浄室に酸液または純水が混入するのを防止するために波返し板２７が設けられている。波返し板２７は、図１に示すように、その下端部が各仕切板２６の上方に取り付けられ、上端部が洗浄室内方に突出して設けられている。
【００１７】
酸液の洗浄室２１，２２には、洗浄液中の微粒子や不純物を除去した後に、再び洗浄室２１，２２に戻す循環路（不図示）が設けられている。また、純水の洗浄室２４，２５は、洗浄室内下部に純水を供給して上部からオーバーフローさせることにより、液中に浮遊するシリコンの微粉末や不純物等を純水とともに排出させている。
【００１８】
洗浄室２１〜２５の列の一端の搬入側には、バスケット３の搬入装置１１が設置される。また、他端の搬出側には、搬出装置１２が設置される。これら搬入装置１１および搬出装置１２は、例えばベルトコンベアを用いることができる。
【００１９】
各洗浄室２１〜２５の内底部には、バスケット３を載せる載置面６１が形成された支持台６が備えられている。
支持台６は、４枚の垂直な平板を井桁状に組み合わせてなるフレーム６２の中央部を、その４つの交差部を結ぶ角筒より大きく所定深さまで切欠することにより、バスケット３を載置可能に、上方を開放した形状に載置面６１が形成される。
バスケット３を載置する載置面６１は、図１に示すように、水平方向と平行な水平面、水平方向に対して左勾配とされた左勾配面又は水平方向に対して右勾配とされた右勾配面のいずれかに形成されている。また、各洗浄室２１〜２５内の支持台６は、異なる勾配の載置面６１を有する支持台６が隣接するように配設されており、図１に示す例では、搬入側から、左勾配面、右勾配面、水平面、右勾配面、左勾配面の載置面６１を有する支持台６が順に並べられている。
【００２０】
各支持台６の両側部には、バスケット３の側方への移動を所定の範囲内で規制する一対のガイドフレーム７が上下方向に沿って支持台６の載置面６１よりも上方に突出して立設されている。このガイドフレーム７は、洗浄室２１〜２５の列と直交する方向に沿う平板状に形成され、支持台６を介して対向するように配設されており、互いの対向面７１でバスケット３のレール４１に沿う方向（バスケット３の幅方向）の移動を規制するとともに、後述するバスケット３の突出部３５の間に配置されることで、レール４１に直交する方向（バスケット３の長さ方向）の移動を規制する。
【００２１】
バスケット３は、図４に示すように、例えば、三本のロッドＲを、間隔をあけて並べて収納し得る大きさの上方を開放状態とした箱状に形成されている。そして、バスケット３の幅方向中央部には、内部空間を長さ方向に沿って拡げたコの字型の延長部３２が形成されている。バスケット３の底板３ａ及び側板３ｂには、延長部３２を構成するコの字型部分の側板３ｃを除いて、複数の丸孔状の貫通孔３３が設けられている。また、延長部３２の底部には、上下方向に貫通する開口部３４が形成されている。
【００２２】
バスケット３の幅方向両側部の上端部には、幅方向外方に突出する突出部３５が設けられている。突出部３５は、バスケット３の長さ方向に間隔をあけて一対ずつ設けられ、バスケット３が支持台６に載置されたときには、一対の突出部３５の間にガイドフレーム７が配置された状態となる。これにより、バスケット３は、図２及び図３に示すように、ガイドフレーム７の対向面７１間で側方（バスケット３の幅方向）の移動を所定の範囲内で規制されるとともに、バスケット３の突出部３５がガイドフレーム７の両端により前後方向（バスケット３の長さ方向）の移動を規制された状態となる。これにより、吊り上げ機４２のアーム４３によって突出部３５を支持して上下動すると、バスケット３はガイドフレーム７に沿って案内される。
そして、バスケット３の内部空間を構成する内面（底板３ａおよび側板３ｂ）には、ロッドＲが直接バスケット３に接触しないように、バスケット３の長さ方向に間隔をおいて複数の凸条３６が設けられており、凸条３６同士の間隔は洗浄するロッドＲの長さ以下に設定されている。本実施形態では、凸条３６は、図４及び図５に示すように、バスケット３の側板３ｂから底板３ａにかけて樹脂製の棒部材を取り付けて構成している。この場合、棒部材はバスケット３の底板３ａ及び側板３ｂを貫通しながら、これら底板３ａ及び側板３ｂの両端間にその内面に沿って架け渡されるように設けられており、バスケット３の内面（底板３ａおよび側板３ｂ）と棒部材との間には、若干の隙間Ｇが設けられ、棒部材はバスケット３の内面から浮いて配置されている。隙間Ｇを設けて凸条３６を形成することにより、この隙間Ｇに洗浄液を循環させて、不純物がバスケット３内に留まることを防止することができる。
なお、バスケット３の材質は、水切れのよい樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）やポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）などが好ましい。
【００２３】
また、バスケット３には、その内部空間を構成する長辺とほぼ同じ長さの樹脂製の緩衝棒５が二本備えられている。緩衝棒５には、その長さ方向に間隔をおいて複数の大径部５１が設けられており、この大径部５１は、ロッドＲの間に配置された状態で、両ロッドＲに接触することによりロッドＲの相互の接触および衝突を防止する大きさに形成される。
例えば、ロットＲの直径１１０ｍｍ〜１６０ｍｍに対して、大径部５１の直径は２０ｍｍ〜４５ｍｍ程度が望ましい。大径部５１の直径が大きすぎると、揺動時にバスケット３内のロッドＲが回転する際に、回転による移動距離が少なくなり、エッチングが進み難くなるため、不純物が除去し難くなる。また、大径部５１が小さすぎると、揺動時にロッドＲ同士が接触または衝突することにより、欠けや割れが発生する原因となる。
【００２４】
吊り上げ機４２は、各洗浄室２１〜２５と同じ所定間隔を保って複数個配設される。図１に示す洗浄装置１００においては、５個の洗浄室２１〜２５に対して、６個の吊り上げ機４２が設けられており、これらの吊り上げ機４２は、レール４１に沿って同時に往復移動する。
また、吊り上げ機４２は、シリンダー等からなる昇降機構４４を備えており、図２及び図３に示すように、この昇降機構４４により上下動されるハンガー４５に、バスケット３を支持する一対のアーム４３の上端部が回動可能に支持されている。このアーム４３の下端部分は、フック状に形成されたフック部４３ａとなっている。
【００２５】
吊り上げ機４２によってバスケット３を上下動させるには、昇降機構４４によりハンガー４５を吊り降ろし、図２の一点鎖線で示すように、所定の位置でアーム４３を回転させて、突出部３５の下方にフック部４３ａを配置する。この状態で、昇降機構４４を作動させて、突出部３５をフック部４３ａに引っ掛けて下方から支持することで、バスケット３を上方に引き上げることができる。
【００２６】
次に、このように構成した多結晶シリコン洗浄装置１００によって多結晶シリコンのロッドＲを洗浄する方法について説明する。
ロッドＲを収納したバスケット３は、搬入装置１１によって１番目の洗浄室２１の近傍まで移送される。最も搬入側に位置する吊り上げ機４２のハンガー４５を、搬入装置１１のバスケット３の上方から下降させ、アーム４３によりバスケット３の突出部３５を下方から持ち上げるように支持して、バスケット３を搬入装置１１の上方に吊り上げる。そして、レール４１に沿って吊り上げ機４２を洗浄室２１の上方に移動させ、バスケット３を洗浄室２１の内部に吊り降ろし、ロッドＲを洗浄液に浸漬させる。
【００２７】
搬送手段４は、バスケット３をガイドフレーム７に沿って洗浄室２１内に浸漬した後、バスケット３を複数回上下動する操作と、洗浄室２１内の支持台６に載置して、洗浄室２１内に浸漬状態で静置する操作とを交互に行いながら、順次、次の洗浄室２２〜２５にバスケット３を搬送する。
【００２８】
この場合、バスケット３を吊り上げ機４２により支持台６に載置する際に、バスケット３の両側面及び突出部３５がガイドフレーム７に沿って上下方向に案内されるので、傾斜した載置面６１であっても、その上にバスケット３を案内して確実に載置させることができる。
図３に示すように、バスケット３は、ガイドフレーム７によって側方への移動が規制されているので、吊り上げ機４２を上下動させる際にも、所定位置に保持することができる。また、吊り上げ機４２の上下動寸法Ｍを、傾斜した載置面６１の高さ寸法Ｈよりも大きく設定することで、バスケット３を上下動することにより、自動的に載置面６１に沿って傾斜を繰り返して揺動する。これにより、バスケット３内のロッドＲと緩衝棒５とを転動させて、ロッドＲとバスケット３の内面（具体的には凸条３６の上面）との接触部分の位置をずらして、ロッドＲの表面を均一に洗浄させることができ、ロッド表面の不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得ることができる。
【００２９】
また、緩衝棒５は、バスケット３の揺動に伴ってロッドＲと共に回転し、ロッドＲの相互の接触や衝突を防止して、ロッドＲの割れや欠け等を防止することができる。この緩衝棒５は、大径部５１を設けることで、大径部５１を設けない場合と比べて、緩衝棒５とロッドＲとの接触が少なくなり、大径部５１のみとの接触となることより、全体としてロッドＲと接触する部分の面積が小さくなる。また、大径部５１を設けることにより、緩衝棒５がバスケット３の底面より浮いた形となるので、バスケット３内の洗浄液の流れが緩衝棒によって遮られることが防止され、バスケット３内での洗浄液の濃度差が生じ難くなる。これにより、均一な濃度の洗浄液がロッドＲの表面に一様に行き渡るようになり、洗浄液との接触が妨げられにくくなるため、ロッドＲの表面のエッチングのばらつきが抑制され、均一な洗浄を行うことができる。
さらに、バスケット３の内面には、ロッドＲが直接、接触しないように複数の凸条３６が設けられているので、搬送時の揺れ等による衝撃を凸条３６で吸収して、ロッドＲの割れや欠けの発生を防止することができるとともに、ロッドＲの切断面のエッジ部でバスケット３の内面が削られるのを低減することができる。また、凸条３６により、ロッドＲとバスケット３の内面との接触面積を小さくすることができ、ロッドＲの表面のエッチングばらつきを低減することができる。
【００３０】
また、図６に示すように、洗浄液はバスケット３に複数設けられた貫通孔３３によって液循環させられる。貫通孔３３は、図４に示すように、ロッドＲが収納される位置に対応してバスケット３の底板３ａ及び側板３ｂに設けられているので、バスケット３が洗浄室２１〜２５内に挿入された際に、図６に矢印で示したように、ロッドＲの下部や側面に効率的に洗浄液を循環させることができる。
さらに、バスケット３の延長部３２には、底部に開口部３４が設けられており、バスケット３の上下動時に、その開口部３４から内部空間に洗浄液が流通し、バスケット３内の液循環を促進させることができる。
このようにして、バスケット３の上下動により、新鮮な洗浄液がバスケット３内に送り込まれ、エッチングが促されるとともに、バスケット３内でロッドＲの位置関係を変更することができ、バスケット３の底板３ａや側板３ｂとの接触部分のエッチングがされにくい箇所のエッチング反応を促進することができる。
【００３１】
バスケット３の揺動後、吊り上げ機４２のアーム４３がバスケット３の突出部３５から外され、洗浄室２１の上方に引き上げられる。吊り上げ機４２は再び搬入側に移動され、搬入装置１１の上方に復帰する。同時に、隣接する吊り上げ機４２は、洗浄室２２から洗浄室２１の上方に移動され、バスケット３を引き上げる。
バスケット３を引き上げる際、バスケット３はガイドフレーム７によって規制され、所定位置に配置されていることから、確実にバスケット３の突出部３５を支持して搬出することができる。
そして、このような一連の動作と同時に隣接する吊り上げ機４２が作動して、それぞれ搬入装置１１上または洗浄室２１〜２５上のバスケット３を吊り上げる。
続いて、各吊り上げ機４２を一体に搬出側に移動し、前述の一連の動作を繰り返すことによって、バスケット３は順次隣接する各洗浄室２１〜２５に移される。これにより、多結晶シリコンのロッドＲを酸液の洗浄室２１〜２３で徐々にエッチングしながら表面の不純物を除去し、その後の純水の洗浄槽２４，２５で不純物や酸液等を純水洗浄することにより、ロッドＲを洗浄することができる。
【００３２】
以上説明したように、多結晶シリコン洗浄装置１００においては、各洗浄室２１〜２５の所定範囲内でバスケット３をガイドフレーム７に沿って搬入、上下動、搬出させて、一連の洗浄処理を行えるようにしたので、連続的な操業を可能とし、効率的にロッドＲを洗浄することができる。
【００３３】
また、各洗浄室２１〜２５の隣接する支持台６の載置面６１は、順次異なる勾配に設けられているので、バスケット３を順次異なる向きに揺動でき、バスケット３の内面に接触していた部分のロッド表面の位置をずらして、ロッド表面を均一に洗浄することができる。これにより、不純物を確実に除去して優れた洗浄効果を得ることができる。
さらに、バスケット３の延長部３２の底部に開口部３４が設けられ、延長部３２を囲う部分の側板３ｃを避けて貫通孔３３が設けられているので、バスケット３が上下動する際に、バスケット３内の洗浄液を循環させて、洗浄効果を高めることができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、洗浄室の数、使用する酸液の種類等は一例であり、使用状況に応じて変更可能である。また、上述実施形態では、各洗浄室に一つずつ支持台を設けたが、複数個ずつ設けてもよい。
また、上述実施形態において、バスケット３は、丸孔状の貫通孔３３を設けた構造としたが、これに限らず、スリット状の貫通孔を設ける構造としてもよい。そして、緩衝棒５の大径部５１の先端は、図４においては平坦な形状で示したが、先端部分を円弧状として、さらにロットＲとの接触面積を減少させる構成としてもよい。
また、バスケットの多結晶シリコン洗浄装置への搬入、搬出が、ベルトコンベヤー以外にも、ローラーコンベヤー等のような装置を使用してもよい。
さらに、凸条の上面は、表面が平坦なワイヤー状や、表面が鋸刃状のような山部、他谷部があるような樹脂製の表面の形状のようなものとしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１００ 多結晶シリコン洗浄装置
１１ 搬入装置
１２ 搬出装置
２ 洗浄槽
３ バスケット
３ａ 底板
３ｂ，３ｃ 側板
４ 搬送手段
５ 緩衝棒
６ 支持台
７ ガイドフレーム
２１〜２５ 洗浄室
２６ 仕切板
２７ 波返し板
３２ 延長部
３３ 貫通孔
３４ 開口部
３５ 突出部
３６ 凸条
４１ レール
４２ 吊り上げ機
４３ アーム
４３ａ フック部
５１ 大径部
６１ 載置面
７１ 対向面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスケットに複数の多結晶シリコンのロッドを収納し、前記バスケットを吊り上げ機により洗浄槽に浸漬して洗浄する多結晶シリコンの洗浄装置であって、前記洗浄槽の内底部に前記バスケットを支持する載置面を有する支持台が複数設けられ、前記載置面は水平方向と平行な水平面、水平方向に対して左勾配とされた左勾配面又は水平方向に対して右勾配とされた右勾配面のいずれかに形成されるとともに、複数の前記支持台のうち少なくとも一つは他の支持台とは異なる勾配の前記載置面を有しており、前記バスケットは、その両側部に、前記吊り上げ機により下方から支持される突出部が前記バスケットの幅方向外方に突出し、かつ、長さ方向に間隔をあけて相互に平行に一対ずつ設けられてなり、前記支持台は、その両側部に、前記載置面に前記バスケットを載置する際に、一対の前記突出部の間に配置され、前記支持台の載置面よりも上方に突出する一対のガイドフレームが上下方向に沿って立設されていることを特徴とする多結晶シリコン洗浄装置。
【請求項２】
前記バスケット内に、前記ロッドの間に配置されて前記ロッド相互の衝突を防止する樹脂製の緩衝棒が設けられており、前記緩衝棒に、大径部が長さ方向に間隔をおいて複数設けられることを特徴とする請求項１記載の多結晶シリコン洗浄装置。
【請求項３】
前記バスケットの幅方向中央部に、その内部空間を長さ方向に沿って拡げた延長部が設けられ、前記延長部の底部を貫通する開口部が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の多結晶シリコン洗浄装置。
【請求項４】
前記バスケットの内面には、凸条が前記バスケットの長さ方向に間隔をおいて複数設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の多結晶シリコン洗浄装置。
【請求項１】
バスケットに複数の多結晶シリコンのロッドを収納し、前記バスケットを吊り上げ機により洗浄槽に浸漬して洗浄する多結晶シリコンの洗浄装置であって、前記洗浄槽の内底部に前記バスケットを支持する載置面を有する支持台が複数設けられ、前記載置面は水平方向と平行な水平面、水平方向に対して左勾配とされた左勾配面又は水平方向に対して右勾配とされた右勾配面のいずれかに形成されるとともに、複数の前記支持台のうち少なくとも一つは他の支持台とは異なる勾配の前記載置面を有しており、前記バスケットは、その両側部に、前記吊り上げ機により下方から支持される突出部が前記バスケットの幅方向外方に突出し、かつ、長さ方向に間隔をあけて相互に平行に一対ずつ設けられてなり、前記支持台は、その両側部に、前記載置面に前記バスケットを載置する際に、一対の前記突出部の間に配置され、前記支持台の載置面よりも上方に突出する一対のガイドフレームが上下方向に沿って立設されていることを特徴とする多結晶シリコン洗浄装置。
【請求項２】
前記バスケット内に、前記ロッドの間に配置されて前記ロッド相互の衝突を防止する樹脂製の緩衝棒が設けられており、前記緩衝棒に、大径部が長さ方向に間隔をおいて複数設けられることを特徴とする請求項１記載の多結晶シリコン洗浄装置。
【請求項３】
前記バスケットの幅方向中央部に、その内部空間を長さ方向に沿って拡げた延長部が設けられ、前記延長部の底部を貫通する開口部が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の多結晶シリコン洗浄装置。
【請求項４】
前記バスケットの内面には、凸条が前記バスケットの長さ方向に間隔をおいて複数設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の多結晶シリコン洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１０６９１４（Ｐ２０１２−１０６９１４Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９０２３（Ｐ２０１１−２２９０２３）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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