JP4488654B2

JP4488654B2 - 半導体単結晶引上装置のゲートバルブ

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Publication number: JP4488654B2
Application number: JP2001182991A
Authority: JP
Inventors: 良山岸
Original assignee: Komatsu Machinery Corp
Current assignee: Komatsu Machinery Corp
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2021-06-18
Also published as: JP2003002788A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体シリコン単結晶引上げ装置のゲートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばチョクラルスキー法によるシリコン単結晶引上装置により製造される半導体単結晶は、生産効率の向上のため大型化（大径化、長尺化、高重量化）が求められて来ている。これに伴ない、シリコン単結晶引上装置の真空室上部（所謂トップチャンバ）と結晶引上げ室（所謂ファーネスチャンバ）との間を開閉自在に仕切るゲートバルブとして、ゲートバルブ通過後のファーネスチャンバの小型化及びコンパクト化を図るために、構造が複雑化し、かつ上下方向スペースを余計に必要とする立てスイング式よりも、構造が簡単で、かつ上下方向長さを短くできる横スライド式ゲートバルブを採用したものが多くなっている。
【０００３】
例えば特開平２−２５２６８７号公報には図７に示すような単結晶引上装置の横スライド式ゲートバルブ（同公報のアイソレーションバルブに相当）が記載されており、以下同公報により第１の従来技術を説明する。図７において、トップチャンバ４ｂの上端部フランジ面には中空の弁箱２１が搭載されており、該弁箱２１内には弁体７３が設けられ、弁体７３は連結部材２３を介して旋回軸２４に取付けている。旋回軸２４は弁箱２１に回動自在に、かつ上下移動自在に支持されており、その上端部に取着されたエアシリンダ７１により上下動され、また上端部に取着されたレバー７２により手動で回動されてトップチャンバ４ｂ上方の閉位置とその側方の開位置との間を回動するようになっている。また、トップチャンバ４ｂの上端部フランジ面には上方に突出した環状段部７４が形成されており、この環状段部７４の外周面に環状に形成された溝内にＯリング７５が嵌め込まれている。一方、弁体７３の下面外周部には下方に突出した環状の鍔部７３ａが形成されている。
【０００４】
上記構成によると、トップチャンバ４ｂ上方の閉位置にてエアシリンダ７１により弁体７３を下降させると、弁体７３の鍔部７３ａの内周面が段部７４の外周面のＯリング７５を押しつぶし、これにより上記ゲートバルブのシール機能を確保している。
【０００５】
また特開平６−１１７５５８号公報には、図８に示す単結晶引上装置の横スライド式ゲートバルブ（同公報のアイソレーションバルブに相当）が記載されており、以下同公報により第２の従来技術を説明する。図８において、メインチャンバ４ａの上端に付設されているフランジの開口部４ｃに、ゲートバルブ８０が取り付けられている。ゲートバルブ８０の弁箱２１内には、開口部４ｃを開閉する弁体７３を旋回自在に設けている。弁体７３は、弁箱２１に回動自在に支持された旋回軸２４に取付けられたベース板８１と、該ベース板８１の上方に対向して設けられた天板８２との間がステンレス製のベローズ８３により連結されており、上下方向に膨縮可能となっている。このベローズ８３は、そのベローズのバネ性を利用して、常に縮退状態となっている。ベローズ８３によって弁体７３内に形成される内部空間７３ａは、ベース板８１内に設けたガス流路８４及びそれに連結されるパイプ８５を通じてガス供給装置（図示せず）に接続されており、外部から所定圧のガスを供給することにより弁体７３を膨張させるようになっている。また、旋回軸２４には旋回用アーム８６が取り付けてあり、この旋回用アーム８６は図示しないエアシリンダにより駆動されるようになっている。
【０００６】
弁体７３の天板８２及びベース板８１にそれぞれ対向する弁箱２１の上下の内面には、座８７，８８が設けられ、この座８７，８８には弁体７３が膨張したときにその天板８２及びベース板８１が密着可能となっている。そして、座８８と対向するベース板８１の下面にはシールリング８９が設けてあり、これにより座８８とベース板８１との気密性を高めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の単結晶引上装置の横スライド式ゲートバルブにおいては、以下のような課題を有している。
（１）特開平２−２５２６８７号公報に記載の第１の従来技術においては、弁体７３の下降のときに、弁体７３の鍔部７３ａの内周面が段部７４外周部のＯリング７５を押しつぶしながら下降する際、鍔部７３ａの内周面とＯリング７５の外周との同心度がずれた状態が発生し、Ｏリング７５の押圧力が全周均一とならず、このＯリング７５が下降方向に回転しようとする。このため、該Ｏリング７５がねじれを生じ、真空室内の真空維持が困難である。その上、Ｏリング７５の摺動による摩耗が激しく、その寿命が短く、シール不良が多発する。また、本ゲートバルブ下方の真空室（メインチャンバとトップチャンバ４ｂとを有する）内は運転時高温状態となっており、この高温状態で弁体７３を閉じた場合には、下方のトップチャンバ４ｂ等からの輻射熱により弁体７３の前記Ｏリング７５との接触部が高温になり、このためＯリング７５を焼損させたり、密閉性を劣化させる可能性がある。さらに、旋回軸２４は弁箱２１に回動自在に、かつ上下移動自在に支持されているが、この旋回軸２４の外周部の真空維持手段は弁箱２１の上下に設けたシールリング７６，７６によるものであり、このシールリング７６，７６は旋回軸２４が上下移動する際にねじれを生じ易く、従って前記Ｏリング７５の場合と同様に真空室内の真空維持は困難と予想される。
【０００８】
（２）特開平６−１１７５５８号公報に記載の第２の従来技術においては、シールリング８９がベース板８１の平面的に形成された下面に設けてあるため、本ゲートバルブ８０下方の真空室（メインチャンバ４ａを有する）からの輻射熱及びその反射熱を直接的に受け易く、これによりシールリング８９が焼損したり、変形したりして、真空室との密閉性が低下する畏れがある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に着目してなされ、上下移動及び旋回による真空室の密閉性の低下が非常に少なく、かつ密閉部を真空室からの輻射熱の影響を受け難い構成とした半導体単結晶引上装置のゲートバルブを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、半導体単結晶を成長させる真空室と、真空室の上方に載置され、かつ成長して引上げられた単結晶を収納するファーネスチャンバとの間に取付けた弁箱内に、略水平方向に回動自在な旋回軸に装着された連結部材を介して旋回自在に、かつ上下移動自在に略円盤状の弁体を設け、該弁体の外周下面部位に環状のシール座面を有し、真空室の前記弁体のシール座面に対向する上端面の部位に環状のシール座面を有し、前記弁体のシール座面又は前記真空室の上端面のシール座面にシールリングを装着し、弁体により真空室の上端開口部を開閉自在とした半導体単結晶引上装置のゲートバルブにおいて、前記弁体の略中央部上面を、揺動自在に押圧可能な揺動保持部を介して前記連結部材の先端部に取付けた構成としている。
【００１１】
第１発明によると、弁体でシールするときには、弁体を下降させて弁体の外周部下面の環状シール座面と真空室の上端面の環状シール座面とを当接させるので、両シール座面のいずれか一方に装着したシールリングを押圧するだけでシールすることになるから、該シールリングの捩じれが無く、真空室内の真空度を確実に維持できる。そして、弁体を真空室の上端面の環状シール座面に当接させるときに、該環状シール座面の傾斜や弁体の傾斜等に倣って両シール座面が平行になるように弁体が傾斜するので、弁体のシール性が非常に良く真空維持が容易にできる。
【００１２】
第２発明は、第１発明において、前記弁箱を貫通する旋回軸の外周面を覆い、真空室内の真空圧を維持する蛇腹状の上下伸縮自在なシールを設けた構成としている。
【００１３】
第２発明によると、旋回軸の上下移動に伴って上下伸縮する蛇腹状のシールにより旋回軸の外周面をシールするので、上下移動によるシールのねじれが無く、第１発明の効果に加えて、より確実に真空維持できる。
【００１４】
第３発明は、第１発明において、前記真空室の上端面のシール座面よりも内側に、上方に突出した環状突起部を形成した構成としている。
【００１５】
第３発明によると、シール座面の内側の環状突起部により下方の真空室からの輻射熱を遮断して輻射熱が直接シール座面及びそのシールリングに当るのを防止できる。従って、シールリングの焼損や劣化が無くなるので、弁体による高いシール性を長期間維持できる。
【００１６】
第４発明は、第１発明において、前記弁体内に、弁体の下面部及び／又はシール座面近傍部位を冷却する冷却液を通す冷却路を設けた構成としている。
【００１７】
第４発明によると、弁体内に冷却路を設け、該冷却路に通す冷却液で弁体の下面部及び／又はシール座面近傍部位を冷却するので、下方の真空室からの輻射熱で弁体、シール座面及びシールリングが高温になるのを防止できる。これにより、輻射熱による弁体の歪み、シールリングの焼損や劣化をなくすことができるので、真空室内の真空度を確実に維持できる。
【００１８】
第５発明は、第４発明において、前記旋回軸内に、前記弁体の冷却路に冷却液を給排する為の管路を設けた構成としている。
【００１９】
第５発明によると、旋回軸内に設けた管路内に冷却液を通すから、旋回軸自体も冷却されるので、その外周面をシールするシールリングや蛇腹状のベローズ等のシール部材の焼損及び劣化を防止でき、確実に長期間真空室の真空維持ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２１】
まず、図１により本発明を適用する単結晶引上装置の概要構成を説明する。図１は、本発明に係る単結晶引上装置１の側面図である。尚、以下での説明において、左右とは装置前方を向いた状態での左右を表すものとする。
床面ＦＬよりも低い位置に設置されたベース２上に設けた架台３の上面には、上方に開口したメインチャンバ４ａが載置されており、メインチャンバ４ａ上にはトップチャンバ４ｂが分離自在に密閉して載置されている。これらのメインチャンバ４ａ及びトップチャンバ４ｂにより真空室４が形成されている。メインチャンバ４ａの内部には、シリコンなどの溶融液を溜める坩堝（図示せず）が昇降自在に設けられており、また坩堝内の溶融液を加熱するヒータ（図示せず）が設けられている。
【００２２】
トップチャンバ４ｂの上端部には、ファーネスチャンバ５を切り離す時に真空室４内の真空度を維持するためのゲートバルブ２０が取付けられており、ゲートバルブ２０の上部には筒状のファーネスチャンバ５の下端部が分離自在に接続されている。ファーネスチャンバ５は略上下方向に設けられており、支持部材５ｂを介して旋回手段６の旋回軸６ａに水平旋回自在に支持されている。
【００２３】
旋回手段６の旋回軸６ａは、下部が架台３の側面部に固着され、かつ略上下方向に立設されたコラム１ａの上部に設けた上下１対のブラケット１ｂ，１ｂの間に取り付けられている。また、旋回軸６ａには旋回筒６ｂが旋回自在及び昇降自在に支承されており、この旋回筒６ｂに前記支持部材５ｂを介して前記ファーネスチャンバ５が取付けられている。
【００２４】
支持部材５ｂには旋回手段６の図示しない旋回モータが取り付けられており、この旋回モータの出力軸は図示しないベルトを介して中間軸７ａの上端部に接続され、該中間軸７ａの下端部に取着されたギアは旋回軸６ａに上下摺動自在に挿入されたギア６ｃに噛合っている。そして、ギア６ｃは旋回軸６ａに上下摺動自在に挿入された昇降手段８の昇降部材８ａの上面に固着されており、このギア６ｃの上端面に旋回筒６ｂの下端面が上方より当接している。前記旋回モータにより、ファーネスチャンバ５は旋回筒６ｂを介して旋回軸６ａの回りに結晶引上げ位置と結晶取出し位置との間を旋回するようになっている。尚、旋回モータの代わりに油圧シリンダにより旋回させても構わない。また前記昇降手段８は、油圧シリンダ等の直動型アクチュエータ８ｂを備えている。
【００２５】
次に図２及び図３により、ゲートバルブの概要構成を説明する。図２はゲートバルブの平面図で、図３は図２のＺ矢視図（概略図）である。
トップチャンバ４ｂの開口部４ｃの上端には、弁体２２を内蔵する弁箱２１が取付けられており、該弁箱２１の上部にはファーネスチャンバ５が分離自在に載置されている。弁体２２は連結部材２３を介して旋回軸２４に連結されており、旋回軸２４は前記トップチャンバ４ｂの開口部４ｃよりも外側の弁箱２１の部位に回動自在に、かつ上下移動自在に支承されている。旋回軸２４の上部に取付けられた旋回レバー２５の先端部には、弁箱２１に設けたブラケット２６に取付けられた旋回シリンダ２７のロッドがリンク２８を介して連結されている。この旋回シリンダ２７の伸縮によって旋回軸２４が回動し、弁体２２がトップチャンバ４ｂの上方の閉位置Ａと、その側方の開位置Ｂとの間を旋回するようになっている。
【００２６】
また、弁箱２１の上面に下端部が取付けられたブラケット３１の上部は旋回軸２４を挟んで２叉状に分岐しており、該２叉状の先端部には上下動レバー３２の同じく２叉状の先端部が回動自在にピン連結されている。上下動レバー３２の２叉部は対向する２本のピン３２ａ，３２ａにより旋回軸２４の外周部に該ピン３２ａの回りに回動自在に連結されており、さらに該上下動レバー３２の基端部は、上下方向に伸縮自在な上下動シリンダ（詳細は図４にて後述する）のロッドにリンク３４を介してピン連結されている。この上下動シリンダの伸縮によって、上下動レバー３２を介して旋回軸２４が上下移動し、弁体２２が上下移動するようになっている。
【００２７】
ゲートバルブの詳細説明を図４〜図６により行なう。図４はゲートバルブの側面一部断面図であり、図５はその平面詳細図であり、図６は旋回軸内の供給管路及び排出管路と給液管及び排液管との接続説明図である。
図４，図５において、略円盤状を成す弁体２２はその内部に冷却路４８を形成する空間を有しており、該空間は複数の仕切板４７ａ〜４７ｄによって複数の空間に仕切られていて、隣接する空間は仕切板４７ａ〜４７ｃに形成された開口部４８ａ〜４８ｃにより連通して一つの冷却路４８を形成している。弁体２２の上面には給液口４５ａと排液口４６ａとが設けてあり、それぞれの給液口４５ａと排液口４６ａに外部から給液管４５と排液管４６の一端側が接続されている。そして、旋回軸２４の内部には軸方向の供給管路４３及び排出管路４４が形成されており、この供給管路４３及び排出管路４４の下端側が図６に示すように前記連結部材２３と旋回軸２４との結合部近傍から旋回軸２４の外に導出されて前記給液管４５と排液管４６の他端側に接続されている。供給管路４３及び排出管路４４の上端側は旋回軸２４の上端面に導出され、それぞれ上端面に接続された供給口部材４９ａ及び排出口部材４９ｂを経由して給液及び排液されるようになっている。
【００２８】
弁体２２の外周部には下方に突出した当接部２２ａが形成されており、この当接部２２ａの内部にも前記冷却路４８が設けてある。一方、この当接部２２ａに対向するトップチャンバ４ｂの上端面５５には略水平面内の溝が形成され、該溝内にシールリング５６が挿入されている。また、このシールリング５６よりも内側には上方に突出した環状突起部４ｄが形成されている。
【００２９】
弁体２２の略中央部上面には取付部材５１が設けられており、取付部材５１はその上下からゴム等の弾性部材５３，５３により挟まれ、この状態で上方から押圧部材５２が載置されてボルトにより弁体２２の上面に締着されている。そして、この取付部材５１を介して前記連結部材２３の先端部に取り付けられており、これらの取付部材５１、押圧部材５２及び弾性部材５３によって弁体２２の保持部を構成している。連結部材２３を下降したときに、上記弾性部材５３の弾性力により弁体２２が前後左右に揺動してトップチャンバ４ｂの上端面５５に平行に当接し、所定圧力で押し付けられるようになっている。
【００３０】
旋回軸２４は、弁箱２１に上下移動自在に、かつ回動自在に支承されており、旋回軸２４の上側外周面に形成された環状溝３７には周方向に摺動自在に嵌挿された環状の支持部材３８が取付けられている。この支持部材３８の下部は、旋回軸２４に回動自在に、かつ上下移動自在に嵌挿された胴体３９の上面に取付けられている。そして、該胴体３９の下部は、上下伸縮自在な蛇腹状で筒状のベローズ４１により旋回軸２４の外周面を覆うように弁箱２１の上面に接続されている。尚、胴体３９の内周面には、旋回軸２４の回動に対して高いシール性を有する回動専用のシールリング６６が装着されている。また、旋回軸２４の下端部は弁箱２１の下面部から下方に突出しており、該旋回軸２４の下端部と弁箱２１の下面部との間には旋回軸２４の外周面を覆うように上下伸縮自在な蛇腹状で筒状のベローズ４２が取り付けられている。
【００３１】
また、上記支持部材３８は、前記上下動レバー３２の前記２叉部内側に互いに対向する２本のピン３２ａ，３２ａにより該ピン回りに回動自在に連結されている。上下動レバー３２の一端部は弁箱２１に取付けられている前記ブラケット３１にピン３３により回動自在に連結されており、他端部は弁箱２１にその基端部が取付けられている上下動シリンダ３５のロッドにリンク３４を介して連結されている。また、弁箱２１に取付けたブラケット６５には例えば近接スイッチからなる上下位置検出センサ６３が取り付けてあり、該上下位置検出センサ６３と前記胴体３９の外周端部に取付けた検出鉄片６４との接離により旋回軸２４の上下位置、即ち弁体２２の上下位置を検出するようにしている。
【００３２】
また、旋回軸２４の上部には旋回レバー２５が取付けられており、旋回レバー２５の先端部はリンク２８を介して旋回シリンダ２７に連結されている。前記ブラケット３１の上部には、旋回位置を検出する旋回位置検出センサ６１，６２が取り付けられている。本実施形態では旋回位置検出センサ６１，６２はリミットスイッチからなる例で示しており、旋回レバー２５の基端部の外周部に所定角度だけ離間して設けた検出用ドッグ６１ａ，６２ａにより作動して旋回軸２４の旋回位置、即ち弁体２２の閉位置Ａ及び開位置Ｂをそれぞれ検出可能となっている。
【００３３】
次に、上記の構成による、引上げた単結晶をファーネスチャンバ５内から取出す際の手順を説明する。
（１）減圧状態で引上げを完了した単結晶１０は、図１に示すように、引上げ手段により、メインチャンバ４ａ内から上方のファーネスチャンバ５内へ上昇させる。
（２）単結晶１０を取出す際に、チャンバ内が高温状態のため、ゲートバルブ２０により真空室４とファーネスチャンバ５との間を遮断する必要があるので、旋回軸２４を旋回シリンダ２７で回動して，開位置Ｂに待機している弁体２２を真空室４の中心位置、即ち閉位置Ａに旋回させる。
【００３４】
（３）この状態から、上下動シリンダ３５により旋回軸２４を介して弁体２２を下降させ、弁体２２の当接部２２ａの下面（シール面）をトップチャンバ４ｂの上端面５５のシールリング５６に上方から押圧して密着させる。この状態で、メインチャンバ４ａからの高温の輻射熱は環状突起部４ｄで遮断される。
（４）次に、弁体２２上方のファーネスチャンバ５側を大気圧に戻す。このとき、弁体２２の上方が大気圧であり、下方が減圧状態であるため、弁体２２にはシールリング５６の径に応じた面積に相当する大気圧が作用し、これにより真空維持状態となる。また、弁体２２の保持部には弾性部材５３による揺動機能、即ち取付部材５１に対して弁体２２が傾斜自在となる機能を有しているので、弁体２２の当接部２２ａの下面（シール面）とトップチャンバ４ｂの上端面５５（シール面）との平行度があまり良くない場合でも、或いは大気圧により弁体２２が変形しても、該弁体２２をトップチャンバ４ｂのシール面に密着させることができる。
【００３５】
（５）大気に戻ったファーネスチャンバ５内から、引き上げた単結晶１０を取り出す。
（６）引き上げた単結晶１０を取り出した後、弁体２２の上方のファーネスチャンバ５内を再度減圧状態にし、弁体２２の上方と下方とが同圧になった状態で弁体２２を上下動シリンダ３５により上昇させ、次に旋回シリンダ２７により弁体２２を開位置Ｂに旋回させてトップチャンバ４ｂの開口部４ｃを開状態とする。これにより、次の作業に備える。
【００３６】
本実施形態によると、次のような作用、効果が得られる。
（１）弁体２２の上方と下方との仕切るシールリング５６はトップチャンバ４ｂの上端面５５に形成した略水平面内の溝に挿入されており、その上方から弁体２２の当接部２２ａが当接して押圧するようにしている。このため、弁体２２の上下移動の際にシールリング５６にはねじれが発生しないので、シール性を向上でき、確実に真空維持ができる。
（２）弁体２２の下降の際に、弁体２２の保持部の揺動機能により、弁体２２の当接部２２ａが、対向するトップチャンバ４ｂの上端面５５の傾斜に倣って平行に密着する。従って、シール性をより高めて真空維持が確実にできる。
（３）また、シールリング５６よりも内側に、該シール面よりも上方に突出した環状突起部４ｄを設けているため、下方の真空室からの輻射熱の反射を環状突起部４ｄにより遮蔽してシール面及びシールリング５６に直接当らないようにできるので、シールリング５６の焼損及び劣化をさらに確実に防止できる。
【００３７】
（４）弁体２２の内部に冷却水等の冷却液を循環させる冷却路４８を設け、冷却液を循環させるので、弁体２２が常時冷却され、下方の真空室４（メインチャンバ４ａやトップチャンバ４ｂ）からの輻射熱による弁体２２の温度上昇を抑制できる。これにより、輻射熱による弁体２２の変形、シールリング５６の焼損や劣化を防止できる。特に弁体２２のシール面近傍の当接部２２ａにも冷却路４８を設け、シールリング５６との当接面を局所的に冷却するので、シールリング５６の寿命を格段に長期化できる。
（５）旋回軸２４の内部に冷却液の供給管路４３及び排出管路４４を形成し、これらの管路を経由して上記弁体２２の冷却路４８に冷却液を給排することにより、真空室４からの輻射熱による旋回軸２４の温度上昇を抑制でき、旋回軸外周面のシール部材（シールリング６６やベローズ４１，４２等）の劣化を防止して、高いシール性を確保できると共に、これらのシール部材を長寿命化できる。また、弁箱２１の外部から内部の旋回自在な弁体２２内に冷却液を給排するための複雑な配管が不要で、簡単な構造で給排でき、構造をコンパクトにできる。
（６）旋回軸２４の上端面に、上記供給管路４３及び排出管路４４に冷却液を給排する供給口部材４９ａ及び排出口部材４９ｂを接続するようにしたため、旋回軸２４の管路加工が容易である。
【００３８】
（７）旋回軸２４の外周面のシールには、回動専用のシールリング６６と、上下移動に対して捩じれることのない上下伸縮自在なベローズ４１，４２とを併用しているので、旋回軸２４の上下移動によるシール性の低下を防止でき、確実に真空維持ができる。
【００３９】
以上説明したように、本発明により以下のような効果を奏する。
（１）上下移動自在で、かつ旋回自在に設けた弁体のシール面と、これに対向する真空室の上端のシール面とを略水平に設け、該シール面に装着したシールリングを上方から押圧してシールするので、弁体の上下移動時にシールリングのねじれが生じることなく、弁体による確実なシール性を確保できる。また、弁体が前後方向及び左右方向に揺動自在に取付けられているから、弁体のシール面と真空室のシール面との平行度が若干悪くても、あるいは弁体が輻射熱等で変形していても、真空室のシール面に倣って平行に弁体を当接させることができるので、弁体の密着性を高め、確実なシール性を確保できる。これらにより、真空室の真空度を確実に維持できる。
（２）旋回軸の上下移動に対しては上下伸縮自在なベローズによりシール性を確保し、旋回軸の回動に対しては回動専用のシールリングによりシール性を確保するようにしたため、旋回軸の上下移動によるシールリングのねじれがなくなり、高いシール性が得られる。
（３）また、真空室上端のシール面の内側に設けた、上方に突出した環状突起部によって、シール面下方の真空室からの輻射熱を遮断するようにしたため、輻射熱によるシール面の加熱及びシールリングの焼損や劣化を防止でき、よってシール性を向上できると共に、シールリングの耐久性を向上できる。
【００４０】
（４）また弁体内に冷却路を設け、冷却液を通じて弁体を冷却するから、弁体、シール面及びシールリング等の温度上昇を抑えて、真空室からの輻射熱による弁体の変形やシールリングの焼損及び劣化を防止するので、弁体により真空室の真空維持が確実にできると共に、シールリングの寿命を長期化できる。
（５）さらに、旋回軸内にも冷却液の管路を設けたため、旋回軸外周面のシール部材の劣化を防止し、長期間確実に真空室の真空度を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る単結晶引上装置の側面図である。
【図２】本発明に係るゲートバルブの平面図である。
【図３】図２のＺ矢視図である。
【図４】ゲートバルブの側面一部断面図である。
【図５】ゲートバルブの平面詳細図である。
【図６】旋回軸内の供給管路及び排出管路と給液管及び排液管との接続説明図である。
【図７】第１の従来技術の横スライド式ゲートバルブの一部断面側面図である。
【図８】第２の従来技術の横スライド式ゲートバルブの概略断面側面図である。
【符号の説明】
１…単結晶引上装置、１ａ…コラム、２…ベース、３…架台、４…真空室、４ａ…メインチャンバ、４ｂ…トップチャンバ、４ｃ…開口部、４ｄ…環状突起部、５…ファーネスチャンバ、６…旋回手段、８…昇降手段、１０…単結晶、２０…ゲートバルブ、２１…弁箱、２２…弁体、２２ａ…当接部、２３…連結部材、２４…旋回軸、２５…旋回レバー、２７…旋回シリンダ、２８…リンク、３１…ブラケット、３２…上下動レバー、３２ａ…ピン、３３…ピン、３４…リンク、３５…上下動シリンダ、３７…溝、３８…支持部材、３９…胴体、４１…ベローズ、４２…ベローズ、４３…供給管路、４４…排出管路、４５…給液管、４５ａ…給液口、４６…排液管、４６ａ…排液口、４７ａ〜４７ｄ…仕切板、４８…冷却路、４８ａ〜４８ｃ…開口部、５０…揺動保持部、５１…取付部材、５２…押圧部材、５３…弾性部材、５５…上端面、５６…シールリング、６１，６２…旋回位置検出センサ、６３…上下位置検出センサ、Ａ…閉位置、Ｂ…開位置。

Claims

半導体単結晶を成長させる真空室(4)と、真空室(4)の上方に載置され、かつ成長して引上げられた単結晶を収納するファーネスチャンバ(5)との間に取付けた弁箱(21)内に、略水平方向に回動自在な旋回軸(24)に装着された連結部材(23)を介して旋回自在に、かつ上下移動自在に略円盤状の弁体(22)を設け、該弁体(22)の外周下面部位に環状のシール座面を有し、真空室(4)の前記弁体(22)のシール座面に対向する上端面(55)の部位に環状のシール座面を有し、前記弁体(22)のシール座面又は前記真空室(4)の上端面(55)のシール座面にシールリング(56)を装着し、弁体(22)により真空室(4)の上端開口部(4c)を開閉自在とした半導体単結晶引上装置のゲートバルブにおいて、
前記弁体(22)の略中央部上面を、揺動自在に押圧可能な揺動保持部(50)を介して前記連結部材(23)の先端部に取付けた
ことを特徴とする半導体単結晶引上装置のゲートバルブ。
請求項１記載の半導体単結晶引上装置のゲートバルブにおいて、
前記弁箱(21)を貫通する旋回軸(24)の外周面を覆い、真空室(4)内の真空圧を維持する蛇腹状の上下伸縮自在なシール(41,42)を設けた
ことを特徴とする半導体単結晶引上装置のゲートバルブ。
請求項１記載の半導体単結晶引上装置のゲートバルブにおいて、
前記真空室(4)の上端面(55)のシール座面よりも内側に、上方に突出した環状突起部(4d)を形成した
ことを特徴とする半導体単結晶引上装置のゲートバルブ。
請求項１記載の半導体単結晶引上装置のゲートバルブにおいて、
前記弁体(22)内に、弁体(22)の下面部及び／又はシール座面近傍部位を冷却する冷却液を通す冷却路(48)を設けた
ことを特徴とする半導体単結晶引上装置のゲートバルブ。
請求項４記載の半導体単結晶引上装置のゲートバルブにおいて、
前記旋回軸(24)内に、前記弁体(22)の冷却路(48)に冷却液を給排する為の管路(43,44)を設けた
ことを特徴とする半導体単結晶引上装置のゲートバルブ。