JPH01153590A - 真空窯内で単結晶を引き上げる際に溶融るつぼに溶融材料を連続的に供給するための装置 - Google Patents

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、密閉可能な容器、振動装置および溶融るつぼ
中に開口し、容器と接続された流出管を有する、真空窯
中で単結晶を引上げ成長させる場合に溶融るつぼに溶融
物を連続的に供給する装置に関する。

〔従来の技術・〕 普通、公知の単結晶の引上げ成長装置の場合、溶融るつ
ぼは、この溶融るつぼを取り囲むるつぼ窯を排気する前
に、必要量の溶融物、たとえばシリコン顆粒で充填され
る。また、ロンド引上げの間、外方から排気鐘壁および
装置の外側部分を通ってシリコン溶融液中に浸漬する加
熱された石英ガラス管によって、シリコン顆粒を補給す
ることも、既に提案されている（西ドイツ国特許出願公
開第２８２１４８１号明細曹）。

最後に、窯の外部にシリコン顆粒用の供給装置を配置す
ることは公知であり（欧州特許第０１７０８５６号明細
書）、この装置の流出管は、部分的に顆粒が充填された
円筒状容器と接続しており、この容器中では凹みを有す
るモーター駆動の配量円板が回転し、かつこの凹みは、
円板が容器の片側に堆積された顆粒層を通過する場合に
顆粒で満たされる。この場合に円板は、収容された顆粒
層を、流出管の端部の前方に運搬するので、この顆粒は
次いで流出管を経て溶融るつぼ中にまで滑り落ちること
ができる。また、この円筒状容器は、絶縁弁が接続され
ている接続管を介して、顆粒が貯蔵されている第２容器
と接続されており、その際、手によって移動可能なピス
トンは、この顆粒を弁が開いた際に接続管中、ひいては
配量円板を有する容器中に運搬する。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の根底をなす課題は、特に確実かつ均一に作業し
、その機能を十分に監視することができ、連続的かつ非
回分式に作業し、かつ実際に中断されない運転を可能に
するような、前記種類の装置を提供することである。

〔課組を解決するための手段〕

前記事項は、本発明によれば第１容器が、容空窯の壁を
貫通する流出管を介して、溶融るつぼの上方範曲内に開
口することにより達成される。

されている。

な のなＺライニング７＃ｆＰｊｔが可能となるので、溶融
液中への金属摩耗片の混入が排除される。

ロックゲート弁の閉鎖によるライニングの破壊を回避す
るために、上方容器は保持アームを介して、２つの容器
間の距離を変えることのできる調整装置の調整部材と連
結されてしる。

ライニングを備えており、このライニングの下端は第２
容器中にまで延長されており、かつホッパ状部分として
構成されている。

顆粒の均一な運動を保証するために、第２容器中には振
動装置と、この振動装置によって動かされる皿状容器と
が存在し、この皿状容器中際この皿状容器は出口部、ま
たは流出管に適合する口部を有する。

有利には、流出管は保護管により少なくとも部分的に取
り囲まれており、この保護管の一端部は第２容器と強固
に結合されており、他端部は接続ベローズのフランジと
強固に結合されて込る。

第２容器から流出管中への顆粒の運搬を視覚により監視
することもできるようにするために、保護管は開口また
は切欠部を備えており、また流出管は半透明材料、たと
えば石英から形成されている。

有利には、接続ベローズは流出管の自由端部を取り囲み
、その際、接続ベローズのるつぼ側端部はフランジを有
し、このフランジは、溶融るつぼの範囲内にまで延びる
曲り管の一端と接続可能である。

こうして、装置を真空窯のすぐ近くに配置することが可
能となる。それというのも、振動袋るからである。

真空室を形成する窯の蓋の開放を可能にするために、流
出管と曲り管との間に可動部材が配置されており、この
ために接続ベローズの双方り、その際、流出管のるつぼ
側端部は、るつぼ側のフランジにより圧力密に取り囲ま
れている。

さらに、るつぼ側のフランジは２部分から構成されてお
り、その際第２部分は曲り管に強固に接続されているの
で、この個所で流出管は曲り管と分離することができる
。

孔を有し、その際これらの孔の同列線内にばら流出を可
能にするために、ライニングのホッパ状部分を密閉する
ための栓が、第１容器中に移動可能に配置されており、
この栓の蓋側端部は、容器壁の上部内に回転可能に支承
されたスぎンドルと共働する引張ワイヤロープと結合さ
れており、その際、スビン−ルの回転により、引張ワイ
ヤロープの自由部分長が短縮し、栓が持上り、ひいては
ばら材料が流出する。

有利には、振動装置はその上方端面に配置された皿状容
器により、下方へ取りはずし可能な蓋の内面に固定され
ており、その際この蓋は、アームを介して、調整装置の
垂直方向に移動可能な錠止ロッドと作用結合している。

こうして、装置全体を解体するかまたは移動させる必要
なしに、下方容器を開放することもできることが保証さ
れている。

本発明は多種多様の実施例を許容するものであり：それ
らの１つを添付図面につき詳説する：〔実施例〕 れた接続ベローズ５、ハンＰル８を有する閉鎖装置７に
よって操作することのできる、容器３を密閉する蓋３、
操作装置９によって開放され配置されかつ蓋１４に固定
された振動装置１５、止ロンド４６とから形成された蓋
１４の開閉装江 置、および接続管゛１１に設けられた流出ホッパ１６を
有し、この流出ホッパは石英ガラスからなる皿状容器１
７中に開口し、この皿状容器はさらに口部１９を介して
流出管１８と接続され２２と、接続ベローズ２５と、曲
り管２６とを有するばねユニット２０を有する。

この装入装置の機能経過は、次のとおりである。上方の
蓋６は閉じられ、上方容器３は排気される。上方容器お
よび下方容器１２に均圧が与えられていると、ロックゲ
ート弁１０は開く。

ロックゲート弁１０は、開放位置で上方容器３の降下運
動を自由にする。上方容器３は、油圧により接続ベロー
ズ５を介して下方に移動し、中に入る。ロックテート弁
１０中には、ライニング４の円筒形部分４″′を密閉す
るリップパツキンが設けられている。これにより、ダス
トはロックゲート１０に侵入することができない。

上方容器３の下方位置で、磁石３８によってロックされ
て込るハンドル３７（第２図）は解除流出 され１ホツパ状〆ぼ部分４“中の栓２７は、・・ンＶル
３７を回転させることにより、スピンドル３９、ワイヤ
ロープ４０およびロッド４１を介して上方へ移動させる
ことができる。ばら材料底４２上に落下する。ばら材料
は、振動器上の容器１７中に堆積する。振動器１５を種
々に運動させることにより、ばら材料は流出溝または口
部１９を経て流出管に運ばれ、かつここから曲り管２６
を経て溶融るつぼ中に運び込まれる。

４′の下端部と皿状容器１７の底４２との間の距離は調
節可能であり、かつ円すい構造に応じて特定の大きさに
調和させることができる。

光バリヤ１３は、上方容器３の充填面表示装置として使
用される。上方容器３の充填物が光バリヤ１３の平面に
まで沈下すると、上方容器３は油圧により装置２８〜３
６によって上方に案内される。ロックゲートの通路は自
由となり、かつロックゲート弁１０は自動的に閉じる。

上に入って閉じる。その後に、新しいばら材料を上方容
器３中に入れることができる。装入過程は、上述したよ
うに繰り返される。上方容器３器１７中には、溶融るつ
ぼの連続的な後充填が中断されないような量のばら材料
が存在する。

５５′の密封リップにより取り囲まれているので、これ
らのリップパツキンはロックゲート弁１０がライニング
１６中を上昇するダストにより汚染されるのを防ぐ。こ
のためにパツキン５５゜５５′は、パツキン５５′が弁
スライダーの上方に、モラ一方のパツキン５５が弁スラ
イダーの下方にそれぞれ存在するように配置されている
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１図は後充
填可能な連続式装入装置の部分的略示縦断面図であり、
第２図は下方容器を部分的断面図でかつその接続ベロー
ズを含む流出管部分を斜視図で示す、第１図による装置
の部分的略示平面図であり、第６図は第１図による装置
・・・接続ベローズ、６・・・蓋、７・・・閉鎖装置、
８・・・流出　　　　　　　　　　理 ・・・ロックゲート弁の〆四側部分、１１・・・接続管
、１２・・・下方容器、１３・・・光バリヤ、１４・・
・蓋、１５・・・振動装置、１６・・・管状ライニング
、１６′・・・ホッパー状部分、１γ・・・皿状容器、
１８・・・流出管、１９・・・口部、２０・・・ばねユ
ニツｌ−１２１゜２２・・・コイルはね、２３，２４・
・・フランジ、ム、３４・・・ボルト、３５，３６・・
・保持アーム、３７・・・ハンドル、３８・・・磁石、
３９・・・スピンドル、４０・・・ワイヤロープ、４１
・・・ロツ￥、４２・・・容器底、４３・・・覗き窓、
４４・・・スぎンドル、５０・・・切欠部、５１．５２
・・・ボルト、５３．５４・・・孔、５５．　５５’・
・・リップパツキン、Ａ・・・Ｉｆｆｉｌｌ２１．２２
・・コイルばね ２３，２４・・フランジ ２５・・・接続ベローズ ５１．５２・・・ボルト ＦＩＧ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉可能な容器（３、１２）、分離−またはロック
   ゲート弁（１０）および溶融るつぼ中に開口し、一方の
   容器（３）と接続された流出管（１８）を有する、真空
   窯中で単結晶を引上げ成長させる場合に溶融るつぼに溶
   融物を連続的に供給する装置において、第１容器（３）
   が、容器形状に一致する内在するライニング（４）、ホ
   ッパ状区分（４′）および該ホッパ状区分に続く円筒形
   区分（４″′）を備えており、その際、円筒形部分（４
   ″′）は、ロックゲート弁（１０）を経て第２容器 （１２）の接続管片（１１）中にまで移動可能であり、
   第２容器それ自体は、真空窯の壁を貫通する流出管（１
   ８ないしは曲り管２６）を介して、溶融るつぼの上方範
   囲内に開口していることを特徴とする、真空窯中で単結
   晶を引上げ成長させる場合に溶融るつぼに溶融物を連続
   的に供給する装置。 ２、ライニング（４）のホッパ状部分（４′）を取り囲
   む第１容器（３）の区分（３′）が、接続ベローズ（５
   ）を介してロックゲート弁 （１０）の流入側部分（１０′）と圧力密に接続されて
   おり、その際、ロックゲート弁 （１０）の流出側部分（１０″′）は、接続管片（１１
   ）を介して第２容器（１２）の上部と耐圧接続されてい
   る、請求項１記載の装置。 ３、上方容器（３）が、保持アーム（３５）を介して調
   整装置（２８〜３６）の調整部材と連結されており、こ
   の調整部材により２つの容器（３および１２）の間の距
   離（Ａ）を変えることができる、請求項１または２記載
   の装置。 ４、ロックゲート弁（１０）と下方の第２容器（１２）
   とを結合する接続管片（１１）は、内在する管状ライニ
   ング（１６）を備えており、該ライニングの下端部は第
   ２容器（１２）中にまで延長されており、かつホッパ状
   部分 （１６′）として構成されている、請求項１から３まで
   のいずれか１項記載の装置。 ５、第２容器（１２）中に振動装置（１５）と、該振動
   装置によつて動かされる皿状容器 （１７）とが、配置されており、該容器中には管状ライ
   ニングのホッパ状部分（１６′）またはこのホッパ状部
   分を取り囲む接続管片 （１１）が上方から開口しており、その際、皿状容器（
   １７）は出口部、または流出管 （１８）と一致する口部（１９）を有する、請求項１か
   ら４までのいずれか１項記載の装置。 ６、流出管（１８）が少なくとも部分的に保護管（４９
   ）により取り囲まれており、該保護管の一端部は第２容
   器（１２）と強固に結合されており、他端部は接続ベロ
   ーズ（２５）のフランジ（２３）と強固に結合されてい
   る、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。 ７、保護管（４９）は開口または切欠部（５０）を備え
   ており、流出管（１８）は石英のような半透明材料から
   形成されている、請求項６記載の装置。 ８、接続ベローズ（２５）が流出管（１８）の自由端部
   を取り囲み、その際接続ベローズ （２５）のるつぼ側端部は、溶融るつぼの範囲内にまで
   延びる口部（１９）の一端と接続可能なフランジ（２４
   ）を有する、請求項６または７記載の装置。 ９、接続ベローズ（２５）の２つのフランジ（２３、２
   ４）が、引張りばね（２１、２２）を介して互いに結合
   されており、かつボルト（５１、５２）に沿つて互いに
   向き合うように案内されており、その際流出管（１８）
   のるつぼ側端部は、るつぼ側のフランジ（２４）により
   圧力密に取り囲まれている、請求項６から８までのいず
   れか１項記載の装置。 １０、ロックゲート弁（１０）と第２容器（１２）との
   間の接続管片が、互いに直径方向に向かい合う、孔（５
   ３、５４）を有し、その際これらの孔 （５３、５４）の同列線内に光バリヤ（１３）のセンサ
   が配置されている、請求項１から９までのいずれか１項
   記載の装置。 １１、ライニング（４）のホッパー状部分（４″）を密
   閉するための栓（２７）が、第１容器 （３）中に移動可能に配置されており、該栓の蓋側端部
   は、容器壁の上部に回転可能に支承されたスピンドル（
   ３９）と共働する引張ワイヤロープ（４０）と接続され
   ており、その際スピンドルの回転によりワイヤロープ （４０）の自由部分が短縮し、ひいては栓 （２７）が持上げられる、請求項１から１０までのいず
   れか１項記載の装置。 １２、振動装置（１５）はその上方端面に配置された皿
   状容器（１７）により、下方へ取りはずすことのできる
   蓋（１４）の内面に固定されており、その際蓋（１４）
   はアーム（４７）を介して、調整装置（４４〜４８）の
   垂直方向に移動可能な錠止ロッド（４６）と作用結合し
   ている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装
   置。 １３、ロックゲート弁（１０）が、円筒状流出部分（４
   ″′）と共働するリップパッキン（５５、５５′）を有
   し、該リップパッキンは、出口部（４″、２７）が開い
   た場合にロックゲート弁（１０）がライニング（１６）
   中を上昇するダストにより汚染されるのを防ぐ、請求項
   １から１２までのいずれか１項記載の装置。