JPS582197B2 - ハンドウタイタンケツシヨウヒキアゲソウチニオケル ゲ−トバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はるつぼ内で加熱された溶融物質から支持具に固
定された種結晶について成長する結晶体、特にはゲルマ
ニウム、シリコン等の半導体単結晶を引上げる装置にお
けるゲートバルブの構造に関するものである。

従来、半導体単結晶のマルチ・プーリングを行なうに当
り、結晶棒の取出しおよびるつぼ内への原料の再充填を
行う上にゲートバルブが必要であることが知られており
、このゲートバルブは通常るつぼを取囲んで設けた、例
えばつり鐘形のステンレスチャンバーの上方開口部の上
部に配置されている。

しかしながら、この種従来のゲートバルブは上記チャン
バーの開口部を閉鎖するために、単に板状シャッターが
移動するだけの簡単な溝造であるので、このシャッター
の裏面やバルブの内部に溶融物質の蒸気、例えばＳｉＯ
２が付着しやすく、この付着物質がバルブの開閉操作時
に機械的振動に伴なって剥落したり、あるいは摺動面に
おいて削り取られ、るつぼ内の溶融物質中に飛込んで単
結晶の成長を著しく妨げるという不利があった。

本発明は上記従来装置における不利を解決すべく提案さ
れた新規かつ改良された構造のゲートバルブに関するも
のであって、これは平行に配置した上下フランジの周囲
を側壁で取囲んでなる箱体の該上下フランジのそれぞれ
に引上単結晶棒等を通過させるだめの開口部を設けると
共に、該箱体内に該下フランジ内面を摺動して該開口部
を閉鎖する板状シャッターを備えてなる溶融体るつぼを
収容した筒形チャンバー上部の開口部上方に設置される
半導体単結晶引上装置のゲートバルブにおいて、該上フ
ランジの開口部内周に不活性ガスを下方に向って円筒状
に噴出する環状スリットを設けると共に、該下フランジ
の開口部内周に不活性ガスを開口部中心に向って水平に
噴出する小孔を等間隔をおいて多数個設けて成ることを
特徴とするものである。

つぎに、上記本発明の装置を例示する図面に基づいて詳
細に説明する。

図面は本発明装置の一実施態様を示すものであって、第
１図は本発明のゲートバルブを組込んだ半導体単結晶引
上装置の概略構成を示し、第２図はゲートバルブの詳細
を示す断面図である。

第１図から明らかなように、本発明になるゲートバルプ
１は、例えばステンレス製円筒からなるチャンバー２の
上方開口部３の上方に設置される。

第２図に示すように、本発明のゲートバルブ１は上記チ
ャンバーの上方開口部３に固定される下フランジ４と単
結晶棒を引上げるための小径筒状体を固定する上フラン
ジ５とを平行に配置し、これら両フランジの周囲を側壁
６で取囲んでなる箱体から構成される。

上記箱体の上下両フランジ４、５には引上単結晶棒を通
過させるための開口部７、８がそれぞれ形成され、また
上記箱体内部には、下フランジ４の内面上を移行して上
記開口部７を閉鎖するための板状シャッター９が内蔵さ
れる。

そしてシャッター９は、そのほぼ中央に枢着したアーム
１０，１０′を介して、ハンドル１１を回転することに
より開閉動作が行なわれる。

本発明のゲートバルブにおいて最も重要な部分は、上記
上下７ランジに設けた開口部内周の構造にあって、上記
上フランジ５の開口部内周には段部１２を形成すると共
に、この段部１２に逆Ｌ字形断面を有するリング１３を
嵌着することによって、上記段部１２の下端とリング１
３の下端との間に環状スリット１４を形成し、この環状
スリツト６から、通路１５を経て環状空間１６に送り込
まれた不活性ガスを下方に向って円筒状に噴出するよう
にされている。

一方、下フランジ４の開口部内周には、やはり段部１７
を形成すると共に、この段部１７にＬ字形断面を有する
リング１８を嵌着することによって、段部１７とリング
１８との間に環状空間１９を形成し、上記リング１８の
周面に等間隔をおいて設けた多数の小孔２０から、通路
２１を経て環状空間１９に送り込まれた不活性ガスを開
口部７の中心に向って水平に噴出するようにされている
。

上記した上フランジ開口部内周の環状スリット１４およ
び下フランジ開口部内周の多数の小孔２０は、それぞれ
不活性ガスカーテンを作るためのものであって、このガ
スカーテンはゲートバルブの下方に位置するチャンバー
内において、るつぼ内の溶融体から生じる蒸気から、ゲ
ートバルブを効果的に保護することができる。

すなわち、いま一回の半導体単結晶棒の引上げ操作を完
了し、ハンドル１１を回動してシャッター９を第２図実
線位置に移行させて開口部７を閉鎖したときは、チャン
バー内部から上昇してくる例えばＳｉＯ２が上記下フラ
ンジ開口部内周の小孔２０から噴出する例えばアルゴン
ガスによって形成されたガスカーテンの存在により効果
的にさえぎられ、シャッター９の裏面に対するＳｉＯ２
の付着が防止され、また、シャッター９が開いたときは
、上記フランジ開口部のガスカーテンおよび上フランジ
開口部内周に設けた環状スリット１４から噴出するガス
により下方に向って形成される円筒状ガスカーテンによ
って、上昇してくるＳｉＯ２のゲートバルブ内部への侵
入は効果的に防止されるのである、。

以上説明した通り、本発明になるゲートバルプにおいて
は、従来この種ゲートバルブにおいて欠点とされていた
シャッター裏面およびゲートバルブ内部に対するＳｉＯ
２等の付着を完全に防止することができ、これによって
引上単結晶棒の品質向上およびその生産性の向上をはか
ることができるというすぐれた作用効果が与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のゲートバルブの配置を説明するだめの
半導体単結晶引上装置の概略構成を示す線図、第２図は
本発明のゲートバルブの一実施態様を示す概略断面図で
ある。 １・・・ゲートバルブ、２・・・チャンバー、３・・・
開口部、４・・・下フランジ、５・・・上フランジ、６
・・・側壁、７，８・・・開口部、９・・・シャッター
、１０・・・アーム、１１・・・ハンドル、１２・・・
段部、１３・・・リング、１４・・・環状スリット、１
５・・・通路、１６・・・環状空間、１７・・・段部、
１８・・・リング、１９・・・環状空間、２０・・・小
孔、２１・・・通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平行に配置した上下フランジの周囲を側壁で取囲ん
   でなる箱体の該上下フランジのそれぞれに、引上単結晶
   棒等を通過させるだめの開口部を設けると共に、該箱体
   内に該下フランジ内面を摺動して該開口部を閉鎖する板
   状シャッターを備えてなる、溶融体るつぼを収容した筒
   形チャンバー上部の開口部上方に設置される半導体単結
   晶引上装置のゲートバルブにおいて、該上フランジの開
   口部内周に不活性ガスを下方に向って円筒状に噴出する
   環状スリットを設けると共に、該下フランジの開口部内
   周に不活性ガスを開口部中心に向って水平に噴出する小
   孔を等間隔をおいて多数個設けて成ることを特徴とする
   半導体単結晶引上装置におけるゲートバルブ。