JPH0519336Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、チヨクラルスキー法によつて単結晶
を引上げ成長させる単結晶引上装置に係り、特に
下部チヤンバーに弁機構を介して上部チヤンバー
が着脱自在に連結された構成の単結晶引上装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の単結晶引上装置としては、第３
図に示すようなものが知られている。この図にお
いて、１は下部チヤンバーであり、この下部チヤ
ンバー１内のほぼ中央部に石英ルツボ２が設けら
れている。そして、石英ルツボ２は黒鉛サセプタ
３によつて保持されており、この黒鉛サセプタ３
の下端部は下軸４の上端に所定の接合部材によつ
て取付けられている。また、上記下軸４の下端部
には結合機構５を介してルツボ回転モータ６及び
ルツボ昇降モータ７が連結されており、これらの
モータ６，７により、石英ルツボ２は所定方向に
回転すると共に上下方向に移動するようになつて
いる。そして、上記黒鉛サセプタ３の周囲には、
上記石英ルツボ２内のシリコン融液８の温度を制
御するヒータ９が設置されると共に、このヒータ
９と下部チヤンバー１との間には、保温材１０が
配置されている。さらに、上記下部チヤンバー１
の上端には、弁機構１１を介して円筒状の上部チ
ヤンバー１２が着脱自在に連結されており、この
上部チヤンバー１２の上端には引上ヘツド１３が
水平旋回自在に設けられている。そして、上記引
上ヘツド１３内にはワイヤ引上機構１４が設けら
れており、ワイヤ引上機構１４からはワイヤケー
ブル（上軸）１５が吊り下げられている。このワ
イヤ引上機構１４には引上モータ１６が連結され
ると共に、上記引上ヘツド１３にはヘツド回転モ
ータ１７が連結されている。また、上記ワイヤケ
ーブル１５の下端には種結晶１８を保持するため
のシードホルダ１９が取付けられている。

上記のように構成された単結晶引上装置にあつ
ては、上記種結晶１８をシリコン融液８に浸漬さ
せた後に、ヘツド回転モータ１７及び引上モータ
１６を駆動すると、ワイヤケーブル１５が回転し
ながら引上げられていき、この種結晶１８の上昇
に伴つてシリコン単結晶２０が成長していく。こ
の場合、下軸４はルツボ回転モータ６により上記
ワイヤケーブル１５と逆方向に回転させられ、ま
たシリコン単結晶２０の成長に伴い、石英ルツボ
２内のシリコン融液８の液面が低下するため、下
軸４はルツボ昇降モータ７の駆動により適宜上昇
せしめられ、上記液面レベルを一定に保つように
操作されていると共に、炉内が真空吸引され、か
つ所定量のアルゴンガスが供給されて、アルゴン
ガス雰囲気下で減圧状態に保持されている。そし
て、上記シリコン単結晶２０が所定長引上げ育成
されると、このシリコン単結晶２０を上部チヤン
バー１２内に収納した後、弁機構１１を閉じて、
上下部チヤンバー１２，１間を遮断する。次い
で、上部チヤンバー１２内にアルゴンガスを注入
して、該上部チヤンバー１２内を大気圧に戻した
後に、上部チヤンバー１２を下部チヤンバー１か
ら切り離して移動し、内部のシリコン単結晶２０
を取り出す。さらに、再び上部チヤンバー１２内
のシードホルダ１９に種結晶１８をセツトした後
に、上部チヤンバー１２を下部チヤンバー１に連
結し、上部チヤンバー１２内を真空吸引して所定
量のアルゴンガスを供給することにより、下部チ
ヤンバー１内の状態と同等の状態にする。続い
て、弁機構１１を開いて上下部チヤンバー１２，
１間を連通した後、上部チヤンバー１２内の種結
晶１８を下部チヤンバー１の石英ルツボ２内のシ
リコン融液８に浸漬して再度単結晶の引上げを開
始する。

このように、上下部チヤンバー１２，１間を切
り離す際に、下部チヤンバー１内の温度及び雰囲
気を一定に保持しておくために、弁機構１１が設
けられていると共に、上部チヤンバー１２には、
下部チヤンバー１内を真空吸引する真空吸引装置
とは別個の真空吸引装置が連結されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、従来は、上記上部チヤンバー１２と
真空吸引装置との間を連結する真空配管として、
ゴムホース２１を用いていたが、上部チヤンバー
１２の下部チヤンバー１からの切離し時に、その
自由度が妨げられ、かつ真空配管の設置に制限を
うけるという問題があつた。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、上部チヤンバーと真空
吸引装置との間を連結する真空配管の設置が行な
い易く、かつ上部チヤンバーの昇降及び旋回等の
動きの制約がなく、その自由度の向上を図ること
ができる単結晶引上装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は、弁機構
を介して上部チヤンバーに着脱自在に連結された
上部チヤンバーと真空吸引装置との間に、該上部
チヤンバーと真空吸引装置とを着脱するベローズ
ジヨイントを介設したものである。

〔作用〕

本考案の単結晶引上装置にあつては、上部チヤ
ンバーを下部チヤンバーから切り離す際に、ベロ
ーズジヨイントによつて、上部チヤンバーと真空
吸引装置との間を引き離して、上部チヤンバーの
移動の自由度の向上を図ると共に、上部チヤンバ
ーを下部チヤンバーに連結する際に、ベローズジ
ヨイントによつて接続部の位置のずれ及び傾きを
吸収することにより、上部チヤンバーと真空吸引
装置との間を円滑に連結する。

〔実施例〕

以下、第１図と第２図に基づいて本考案の一実
施例を説明する。なお、本実施例においては、上
部チヤンバー部以外の部分の構成は、第３図に示
す上記従来例と同様なので説明を省略する。

第１図中符号３０は上部チヤンバーであり、こ
の上部チヤンバー３０は、従来同様、下部チヤン
バー１に弁機構１１を介して連結されている。ま
た、上部チヤンバー３０には、バルブ３１を有す
る真空パイプ３２が取付けられ、この真空パイプ
３２と、上部チヤンバー３０用の真空吸引装置
（図示せず）に連絡する固定パイプ３３との間に
は、ベローズジヨイント３４が介設されている。
このベローズジヨイント３４は第２図に示すよう
に固定パイプ３３に取付けられ、ベローズ３４ｃ
の付勢力によつて、先端フランジ３４ａをガイド
軸３４ｂに沿つて上方に付勢し、上記真空パイプ
３２の先端フランジ３２ａに押圧するようになつ
ている。そして、これらの先端フランジ３２ａ，
３４ａ間にはＯリング３４ｄが介装されて、気密
状態が保持されるようになつている。さらに、上
部チヤンバー３０は、支持部材３５に取付けられ
ており、この支持部材３５は昇降自在にかつ水平
回転自在に設置されている。

上記のように構成された単結晶引上装置にあつ
ては、従来同様、上下部チヤンバー３０，１内を
アルゴンガス雰囲気下の減圧状態に保持して、単
結晶を引上げ成長する。そして、単結晶の引上げ
育成が完了すると、該単結晶を上部チヤンバー３
０内に収容して、弁機構１１を遮断した後、上部
チヤンバー３０内にアルゴンガスを供給して大気
圧に戻す。この時、下部チヤンバー１内は弁機構
１１によつて所定の減圧状態に保持されている。
次いで、上部チヤンバー３０を弁機構１１から切
り離し、上昇させる。この場合、上部チヤンバー
３０に取付けられた真空パイプ３２も上昇し、真
空パイプ３２の先端フランジ３２ａは、ベローズ
ジヨイント３４のガイド軸３４ｂに沿つて上昇
し、ベローズジヨイント３４の先端フランジ３４
ａとの密着状態が解除されて、真空パイプ３２は
ベローズジヨイント３４から切り離される。

さらに、支持部材３５を中心にして上部チヤン
バー３０を水平方向に旋回させた後に、上部チヤ
ンバー３０内から単結晶を取り出す。次いで、再
度、上部チヤンバー３０内のシードホルダに種結
晶をセツトした後、上部チヤンバー３０を下部チ
ヤンバー１の弁機構１１に連結する。この際、上
部チヤンバー３０の真空パイプ３２を固定パイプ
３３のベローズジヨイント３４の上方から下降さ
せ、真空パイプ３２の先端フランジ３２ａをベロ
ーズジヨイント３４のガイド軸３４ｂに嵌合し
て、ガイド軸３４ｂに沿つて降下させる。これに
より、真空パイプ３２の先端フランジ３２ａは、
ベローズジヨイント３４の先端フランジ３４ａを
ベローズ３４ｃの上方への付勢力に抗して下方に
押圧するから、両先端フランジ３２ａ，３４ａ間
は密着して連結される。続いて、上記固定パイプ
３３に連結された真空吸引装置によつて、上部チ
ヤンバー３０内を真空吸引して、上部チヤンバー
３０内の雰囲気を上記下部チヤンバー１内と同じ
状態にした後、弁機構１１を開いて、上下部チヤ
ンバー３０，１間を連通し、下部チヤンバー１内
の石英ルツボのシリコン融液に種結晶を浸漬して
単結晶の引上げを開始する。

このように、上部チヤンバー３０の下部チヤン
バー１に対する脱着操作時において、上部チヤン
バー３０と真空吸引装置との間にベローズジヨイ
ント３４を介設することによつて、上部チヤンバ
ー３０と真空吸引装置との間の脱着操作が容易に
行なえ、上部チヤンバー３０の昇降、旋回時の自
由度が大幅に向上すると共に、上部チヤンバー３
０と真空吸引装置との間を連結する配管の設置も
制約をうけることなく円滑に行なうことができ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案は、弁機構を介し
て下部チヤンバーに着脱自在に連結された上部チ
ヤンバーと真空吸引装置との間に、該上部チヤン
バーと真空吸引装置とを着脱するベローズジヨイ
ントを介設したものであるから、上部チヤンバー
を下部チヤンバーに対して着脱する際に、ベロー
ズジヨイントによつて上部チヤンバーと真空吸引
装置との間を円滑に着脱することにより、上部チ
ヤンバーの昇降及び旋回等の動きに制約がなく、
その自由度の向上を図ることができる上に、上部
チヤンバーと真空吸引装置とを連結する配管の設
置が行ない易いという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略構成図、
第２図は本考案の一実施例を示すベローズジヨイ
ント部の説明図、第３図は従来の単結晶引上装置
の概略構成図である。 １……下部チヤンバー、１１……弁機構（ゲー
ト弁）、３０……上部チヤンバー、３２……真空
パイプ、３３……固定パイプ、３４……ベローズ
ジヨイント。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下部チヤンバーに弁機構を介して上部チヤンバ
   ーが着脱自在に連結されてなり、チヨクラルスキ
   ー法によつて単結晶を引上げる単結晶引上装置に
   おいて、前記上部チヤンバーに真空吸引装置がベ
   ローズジヨイントを介して着脱自在に連結された
   ことを特徴とする単結晶引上装置。