JPH01148780A - 粉粒体供給装置 - Google Patents

粉粒体供給装置

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JPH01148780A
JPH01148780A JP30616787A JP30616787A JPH01148780A JP H01148780 A JPH01148780 A JP H01148780A JP 30616787 A JP30616787 A JP 30616787A JP 30616787 A JP30616787 A JP 30616787A JP H01148780 A JPH01148780 A JP H01148780A
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vacuum
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Nobuyuki Sato
信幸 佐藤
Masato Matsuda
正人 松田
Osamu Suzuki
修 鈴木
Yasuo Wakasa
若狭 康夫
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/003Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、単結晶引上げ装置用の粉粒体供給装置、特に
単結晶引上げ装置用のるつぼ内にシリコン多結晶を連続
的に供給し得る供給装置に関する。
し従来の技術] 単結晶の引上げ装置の真空溶融炉内にるつぼが設けられ
ており、このるつぼ内でシリコン多結晶が加熱され、シ
リコン溶融液となる。単結晶の引上げに伴ってシリコン
溶融液の液面が下がらないように、シリコン多結晶がる
つぼ内に補給される。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、溶融炉は中が真空に維持されているので、大気
圧下の溶融炉の外部からシリコン多結晶を溶融炉の中に
収容されたるつぼ内に供給するのは困難である。
本発明の目的は、中が真空に保たれた溶融炉内のるつぼ
に連続的にシリコン多結晶を供給し得る単結晶の引上げ
装置用の粉粒体供給装置を提供することにある。
E問題点を解決するための手段] 本発明によれば、前記目的は、中が真空に保たれた炉壁
内に収容されると共に結晶成分溶融液を収容するるつぼ
にシリコン多結晶の粉粒体を供給する供給手段と、前記
供給手段を中に収容し、中と外部とを気密的に遮蔽する
′a蔽手段と、前記遮蔽手段の内外を連通りべく前記遮
蔽手段に設【プられた第1の間口部と、前記炉壁の内外
を連通すべく前記炉壁に設けられた第2の開口部と前記
第1の間口部とを気密的に接続する接続手段と、前記第
1の開口部を開閉すべく前記遮蔽手段に設けられた開閉
手段と、前記遮蔽手段の中の圧力を前記炉壁内の圧力以
Fに低下させるべく前記遮蔽手段に接続された圧力低下
手段とからなる単結晶の引上げ装置用の粉粒体供給装置
によって達成される。
[作用] 本発明によれば、中が真空に保たれた炉壁内に外気及び
不純物を侵入させることなく炉壁内のるつぼにシリコン
多結晶を供給しIHる。
本発明による開閉手段はゲート弁であってもよい。
[具体例1 以下、本発明を図面に示す好ましい具体例を用いて詳細
に説明する。
円筒状のチャンバ側壁1が床2の上に固定されている。
側壁1の上端には、チャンバ筒3がボルト締めされてお
り、さらに筒3の上端には、チャンバ蓋4がボルト締め
されている。ここに、側壁1、床2、筒3及び蓋4は真
空溶融炉用の炉壁5を構成している。炉壁5の中は、炉
壁5に接続された適宜な真空ポンプ17により真空20
トールに保たれている。炉W5の中には円筒状石英製る
つぼ6が配冒されており、るつば6は支持台7の上に支
持されている。支持台Tは、さらに、るつぼ6を矢印P
の方向に回転させる回転手段8の上に載せられている。
るつは6のまわりには、るつぼ6を包囲する環状のヒー
タ 9が設けられており、ヒータ 9が発生する熱によ
ってるつぼ6内に収容されたシリコン多結晶が溶解され
、結晶成分溶融液としてのシリコン溶融液10となる。
シリコン単結晶11はワイヤ12を介して単結晶引上げ
手段13によって吊下げられている。引上げ手段13は
、単結晶11を単結晶11の下端が溶融液10の液面に
接して固液界面を形成しつつ溶融液10の固化に応じて
単結晶11を矢印Qの方向に回転させ且つ引上げる。
筒3には、るつぼ6の上方の位置において、炉壁5の内
外を連通ずるための開口部14が設けられており、間口
部14には、間口部74を開閉するためのゲート弁15
が設けられている。また、ゲート弁15に隣接して後述
する接続手段16が開口部14に設けられている。
次に、シリコン多結晶の粉粒体の連続供給装置19につ
いて説明する。
ホッパ20の中には100ミクロンから3ミリメートル
の範囲の粒度分布を有するシリコン多結晶の粉粒体21
が収容されている。ホッパ20の出口部22は管23に
よって延長されており、管23は、はぼ水平に配設され
た口径30ミリメートルの管24の一端に遊びを持って
挿入されている。管24の他端は縦方向に配設された管
25の一端の中に遊びを持って挿入されている。管25
の他端はるつぼ6の上方に位置する。管24は、ぞの−
喘より他端が下になるように適宜に傾斜してもよい。ま
た、管24に代えて樋を用いてもよい。ホッパ20、管
23.24は本発明の装置による供給手段を構成する。
ホッパ20、管23、管24及び管25は、中と外部と
を気密的に遮蔽する覆い26.27.28の中に収容さ
れている。覆い27と覆い28とは接続手段44によっ
て気密的に接続されている。覆い26.27は本発明の
装置による′a蔽平手段構成する。ホッパ20の中に粉
粒体21を補給するのを容易とするために、ホッパ20
の上端間口部に面する位置において覆い26に取りはず
し自在の気密蓋46が設けられている。
覆い28.27.28は、適宜な支持部材を介して夫々
ホッパ20、管24、管25を支持している。覆い26
は、後述する振動付与手段29を介して支持ユニット3
0の上に支持されており、ユニット30には、ユニット
30が床2の上を容易に移動し得るように適宜な数のロ
ーラ18が設けられている。
振動付与手段29は、電磁的に振動を発生する手段であ
り、ホッパ20から管24の一端に落下した粉粒体21
が管24の他端に搬送されるように覆い27及び管24
を揺り動かす。手段29による管24の振動は、水平方
向に沿った振幅がO〜1.5ミリメートルの範囲で、垂
直方向に沿った振幅がO〜0.5−ミリメートルの範囲
で、周期は共に5Qllzである。
管24の振幅をこのように変化させることによって、管
24の粉粒体21の搬送用を0〜20000m37分の
範囲で調整する。管24の途中に粉粒体21の搬送用を
積算的に計測する手段が設けられてもよい。
覆い27の撮動を許容するために、覆い27は、−端が
ステンレス製ベロー31を介して覆い26に気密的に連
結されており、他端にステンレス製べ[1−32が設け
られている。また、前)本の通り、管24は一端が管2
3を遊びを持って収容し、他端が管25に遊びを持って
挿入されているので、管24の振動は許容される。
覆い28は、ステンレス製ベロー33を介して接続手段
16に気密的に連結されている。一方、覆い28は、管
25を、融液10の液面の高さに応じて通常±30ミリ
メートル、最大±100ミリメートルの範囲で上下方向
Rに移動自在であると同時に、融液10の液面への粉粒
体21の落下位置を変更し得るように、点Tを中心とし
て、図示の方向S及び方向Sに垂直な方向に旋回自在に
支持しており、棒34を介して管25に連結された取っ
手35によって、管25の他端を炉壁5の中に入れ■−
1つ炉壁5の中から出し得、かつ管25の他端を点Tを
中心として旋回させ1r4る。覆い28の棒34が貫通
する部分には、棒34を遊びを持って貫通させ、かつ取
っ手35を摺動自在に支持する蓋36が没(プられてお
り、覆い28の気密性を保持するために、棒34を収容
し且つ一端が取っ手35に他端が蓋36に気密的に接続
されたステンレス製のべ0−37が設けられている。
覆い27の管24の他端に面する位置に設けられた開口
部には、覆い26.27の内外を連通し且つ閉鎖するの
を選択的に行なう開閉手段としてのゲート弁40が設け
られている。ゲート弁40は覆い27の開口部に設けら
れた接続手段44によって覆い28に接続される。
ユニット30には、適宜な配管を介して覆い26゜27
の所定部位に接続さ2れ1ζ真空圧20トール以下の真
空ポンプ45が設けられている。
管24に面する位置において、覆い27には熱を容易に
通過させ得る石英製の板41が気密的に設けられており
、板41の上には、管24内を搬送される粉粒体21を
加熱するヒータ42が設けられている。
以1;、本発明の装置の1具体例の作動について説明す
る。
弁15が閉鎖された状態で、炉壁5内で単結晶11の引
上げが行なわれる。一方、供給装置19は、弁40が閉
鎖された状態でポンプ45の作動によって覆い26.2
7内は真空圧20トール以下に保持されている。ユニッ
ト30を床2の適宜な位置に設けられたストッパ43に
当接するまで炉壁5に接近させ、覆い26.27が接続
手段44によって覆い28にに接続される。ここに、覆
い28及び管25等は通常炉壁5に接続されたままであ
る。その後、弁15及び弁40が開放され、ポンプ45
は停止する。炉壁5内及び覆い2J 27.28内はポ
ンプ17によって20トールに保持される。
取っ手35の操作によって、管25の他端が炉壁5内に
挿入され、L[つ所望の位置に移動される。手段29に
よって管25に所望量の撮動が加えられ、ホッパ20か
らの粉粒体21が管24内を所望量搬送される。このよ
うにるつぼ6内に粉粒体21が連続的に供給されながら
単結晶11が引上げられる。
単結晶11の引上げ完了後、ユニット30を管24の他
端が弁40を越えるまで後退さulかつ取っ手35の操
作によって管24の他端を弁15の上まで引上げ状態で
弁15及び弁40を閉鎖させる。次に、接続手段44を
解除し、覆い27を覆い28からはずl、、ユニット3
0をさらに後退さける。この後、覆い26,27、ホッ
パ20、管24、手段29等を載せたユニット30は、
他の真空溶融炉に粉粒体21を供給すべく接近してもよ
い。これにより、1台の供給装置1って複数台の真空溶
融炉に交互に粉粒体21を供給し得る。
[本発明の効果] 本発明によれば、中が真空に保たれた炉壁内に外気及び
不純物を侵入させることなく炉壁内のるつぼにシリコン
多結晶を供給し得る。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明の装置の1具体例の概略縦断面図である。 5・・・・・・炉壁、6・・・・・・るつぼ、10・・
・・・・シリコン溶融液、11・・・・・・シリコン単
結晶、20・・・・・・ホッパ、21・・・・・・シリ
コン多結晶の粉粒体、23,24.25・・・・・・管
、45・・・・・・真空ポンプ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)中が真空に保たれた炉壁内に収容されると共に結
    晶成分溶融液を収容するるつぼにシリコン多結晶の粉粒
    体を供給する供給手段と、前記供給手段を中に収容し、
    中と外部とを気密的に遮蔽する遮蔽手段と、前記遮蔽手
    段の内外を連通すベく前記遮蔽手段に設けられた第1の
    間口部と、前記炉壁の内外を連通すベく前記炉壁に設け
    られた第2の開口部と前記第1の開口部とを気密的に接
    続する接続手段と、前記第1の開口部を開閉すべく前記
    遮蔽手段に設けられた開閉手段と、前記遮蔽手段の中の
    圧力を前記炉壁内の圧力以下に低下させるべく前記遮蔽
    手段に接続された圧力低下手段とからなる単結晶の引上
    げ装置用の粉粒体供給装置。
  2. (2)前記開閉手段がゲート弁からなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の装置。
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