(57)【要約】【課題】石英ガラスルツボの製造装置において、不純物汚染がなく、吸引効果に優れたモールドを提供する。【解決手段】モールド内表面に減圧吸引用のスリットが複数本設けられたモールドを有することを特徴とする石英ガラスルツボの製造装置であり、このスリットは、好ましくは複数の黒鉛製リング状部材をモールドの内側に筒状に積み重ね、リング状部材相互の隙間によって形成したリング状のスリットであるので、吸引効果に優れ、さらにスリットにスペーサを介在させる場合、その装着および取り外しが容易であり、またスペーサを石英ガラス繊維材料や炭素繊維材料によって形成することができるので、石英ガラスルツボを汚染しない。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転モールド法による石英ガラスルツボの製造装置において、モールドの内表面に減圧吸引用のスリットが複数本設けられており、これらのスリットは間隔を設けてモールド内表面に沿って帯状に設けられていることを特徴とする石英ガラスルツボの製造装置。
【請求項２】
上記スリットがモールドの側壁部内表面を巡るリング状のスリットである請求項１に記載する石英ガラスルツボの製造装置。
【請求項３】
複数の黒鉛製リング状部材をモールドの内側に筒状に積み重ねて内側壁部を形成し、このリング状部材相互の隙間によって減圧吸引用のスリットが形成されている請求項１または２に記載する石英ガラスルツボの製造装置。
【請求項４】
複数の黒鉛製リング状部材をモールドの内側に筒状に積み重ねて内側壁部を形成し、このリング状部材相互の隙間によって減圧吸引用のスリットが形成されており、さらにリング状部材を上下に通じる貫通孔によって上記スリットから減圧ヘッダに通じる通気路が形成されている請求項１〜３の何れかに記載する石英ガラスルツボの製造装置。
【請求項５】
通気性を有する耐熱スペーサがスリットに介在されている請求項１〜４の何れかに記載する石英ガラスルツボの製造装置。
【請求項６】
石英ガラス繊維または炭素繊維によって形成したスペーサを用いる請求項１〜５の何れかに記載する石英ガラスルツボの製造装置。
【請求項７】
モールド側壁部内表面のスリット幅が０．５〜３ｍｍであり、スリット相互の間隔が４〜２０ｃｍである請求項１〜６の何れかに記載する石英ガラスルツボの製造装置。
【請求項８】
モールドの側壁部内表面に帯状のスリットが複数本設けられており、底部内表面には多数の小孔または複数のスリットが設けられており、これらのスリットおよび小孔がモールド下部の減圧ヘッダーに連通した吸引系を形成している請求項１〜７の何れかに記載する石英ガラスルツボの製造装置。
【請求項９】
請求項１〜８の製造装置によって製造された側壁部の内部気泡含有率が底部の内部気泡含有率の２倍以下である石英ガラスルツボ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコン単結晶引上げ用の石英ルツボにおいて、ルツボ内表面の吸引孔をスリット状に形成することによって吸引効果を高めると共にスペーサの交換を容易にし、かつ石英ガラス繊維ないし炭素繊維のスペーサを用いることができるようにして不純物汚染を防止した石英ルツボの製造装置とこの装置によって製造した石英ガラスルツボに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコン単結晶引上げ用の石英ルツボを製造する方法として回転モールド法が知られている。この方法は、回転するモールドの内表面に沿って堆積した石英粉を加熱溶融してガラス化し、ルツボの形状に成形する方法であり、加熱溶融時に気泡が残留しないようにするために、モールドの内表面に多数の吸引孔を設け、モールド下部の減圧ヘッダーを介して石英堆積層を吸引減圧することが行われている。
【０００３】
このようなモールド吸引系の例として、モールド内表面に減圧ヘッダーに通じる多数の小孔を設け、さらに石英粉がこの小孔に吸い込まれて吸引系を閉塞させることがないように、小孔の開口部分にスペーサにとしてアルミナ多孔体を充填した構造が知られている（特開２０００−７２４５８）。しかし、モールド内表面は石英粉に直接に接触する部分であり、アルミナによって石英ルツボが汚染される問題がある。また、多数の小孔にアルミナ多孔体を１個づつ埋め込む必要があり、コスト高である。
【０００４】
この他に、モールド内表面全体を通気性のあるカーボン材料によって形成することも知られているが（特許第２５７７５８７号）、モールドは石英粉の融点以上の高温に曝されるためにモールド内表面の酸化による劣化が激しく、耐久性が乏しいと云う問題がある。
【０００５】
【発明の解決課題】
本発明は、このような従来のモールドにみられた問題を解決したものであり、ルツボ内表面の吸引孔をスリット状に形成することによって吸引効果を高めると共にスペーサの交換を容易にし、かつ石英ガラス繊維ないし炭素繊維のスペーサを用いることができるようにして不純物汚染を防止した石英ルツボの製造装置とこの装置によって製造した石英ガラスルツボを提供する。
【０００６】
【課題を解決する手段】
本発明は、（１）回転モールド法による石英ガラスルツボの製造装置において、モールドの内表面に減圧吸引用のスリットが複数本設けられており、これらのスリットは間隔を設けてモールド内表面に沿って帯状に設けられていることを特徴とする石英ガラスルツボの製造装置に関する。
【０００７】
本発明に係る上記石英ガラスルツボの製造装置は、（２）上記スリットがモールドの側壁部内表面を巡るリング状のスリットである石英ガラスルツボの製造装置、（３）複数の黒鉛製リング状部材をモールドの内側に筒状に積み重ねて内側壁部を形成し、このリング状部材相互の隙間によって減圧吸引用のスリットが形成されている石英ガラスルツボの製造装置、（４）複数の黒鉛製リング状部材をモールドの内側に筒状に積み重ねて内側壁部を形成し、このリング状部材相互の隙間によって減圧吸引用のスリットが形成されており、さらにリング状部材を上下に通じる貫通孔によって上記スリットから減圧ヘッダに通じる通気路が形成されている石英ガラスルツボの製造装置、（５）通気性を有する耐熱スペーサがスリットに介在されている石英ガラスルツボの製造装置、（６）石英ガラス繊維または炭素繊維によって形成したスペーサを用いる石英ガラスルツボの製造装置、（７）モールド側壁部内表面のスリット幅が０．５〜３ｍｍであり、スリット相互の間隔が４〜２０ｃｍである石英ガラスルツボの製造装置、（８）モールドの側壁部内表面に帯状のスリットが複数本設けられており、底部内表面には多数の小孔または複数のスリットが設けられており、これらのスリットおよび小孔がモールド下部の減圧ヘッダーに連通した吸引系を形成している石英ガラスルツボの製造装置を含む。
【０００８】
さらに本発明は、（９）上記（１）〜（８）の製造装置によって製造された側壁部の内部気泡含有率が底部の内部気泡含有率の２倍以下である石英ガラスルツボに関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係るモールドの概略外観図、図２は該モールドの部分断面図、図３は該モールドの断面組立説明図である。
【００１０】
本発明に係る石英ガラスルツボ製造装置は、例えば図１〜図３に示す構造のモールドを有している。図示するモールド１０は、カーボン製の筒状本体外周部２０と、その内側に嵌着した複数のカーボン製リング状部材３０によって形成されており、カーボン製のモールドホルダー４０に嵌合して支えらている。このモールドホルダー４０とモールド１０との間には減圧ヘッダー（減圧室）５０が形成されている。
【００１１】
上記本体外周部２０の内周面にはリング状部材３０が筒状に積み重ねられており、この筒状に積み重ねたリング状部材３０によってモールド１０の内側壁部１１が形成されている。なお、最上段のリング状部材３０は押さえ部材を兼用しており、下段のリング状部材よりも大きく、本体外周部２０の上端に係合するように形成されている。これらのリング状部材３０は本体外周部２０の内周面に密着して設けられる一方、上下のリング状部材３０の間には僅かな隙間が設けられており、この隙間によってモールド側壁部の内表面を一巡するリング状の減圧吸引用スリット３２が形成されている。
【００１２】
リング状部材相互の隙間によって形成されるスリット３２の最適な溝幅やスリット相互の間隙はモールドの大きさや使用環境によって異なるが、概ねスリット幅は０．５〜３ｍｍが適当であり、スリット相互の間隙、すなわちリング状部材の個々の高さは４〜２０ｃｍが適当である。スリットの溝幅が０．５ｍｍより小さいと減圧不足になり、また３ｍｍより大きいと減圧効果が過剰になる場合があり、またスリット間隔が４ｃｍより小さいと減圧効果が過剰になり、２０ｃｍより小さいと減圧不足になる場合がある。
【００１３】
また、最上段のリング状部材を除いて、各リング状部材３０には上下に貫通する小孔（貫通孔）３３が各々設けられており、さらにモールド底部２１の上記貫通孔３３に対応する位置に通気孔３４が設けられている。これによりスリット３２から貫通孔３３および通気孔３４を経て減圧ヘッダ５０に通じる吸引系（吸引用通気路）が形成されている。
【００１４】
上記スリットには、石英粉の詰まりを防ぐために、通気性を有する耐熱スペーサ３５を介在させると良い。このスペーサ３５はリング状部材３０と同径のリング状に形成し、リング状部材３０を上下に積み重ねる際に、その間に挟み込ませれば良い。このスペーサの材質は通気性および耐熱性を有する材料として石英ガラス繊維または炭素繊維が好ましい。
【００１５】
さらに上記本体外周部２０は底部２１を有しており、この底部２１には多数の小孔２２が底面全体に均一に分散して設けられている。これらの小孔２２は底部２１を貫通して下側の減圧ヘッダー５０に連通している。なお、図示するような底部２１の小孔２２に代えて、モールド側壁部のようにリング状部材を組み合わせることによってリング状のスリットを底部に形成しても良い。
【００１６】
上記底部２１の下面には上記小孔２２またはスリットに連通する通気孔を有する押さえ部材２３を設け、この押さえ部材２３と底部下面との間に石英ガラス繊維または炭素繊維によって形成したスペーサ２４を介在させると良い。なお、押さえ部材２３はリング状のネジ部材２５によって底部下面にネジ止めして固定すれば良い。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の上記モールドは、従来の吸引用小孔に代えて、モールド内表面に所定間隔ごとにスリットを設けており、好ましくは、モールドの側壁部内表面を巡るリング状のスリットを設けているので、吸引効果が優れる。従って、本モールドを用いれば、側壁部の内部気泡含有率が底部の内部気泡含有率の２倍以下である石英ガラスルツボを容易に得ることができる。
【００１８】
また、本発明のモールドは、リング状部材を積み重ねてモールド内側壁部を形成し、このリング状部材相互の隙間によってスリットを形成すれば、スリットの形成が容易であり、さらにスリットの溝にスペーサを介在させる場合、その装着および取り外しが容易である。従って、劣化ないし破損したスペーサを容易に交換することができる。
【００１９】
しかも、このスペーサは従来のような小孔に詰め込むものではなく、モールド内側壁部を形成するリング状部材と同径のリング状に形成した平面状ものを用いることができるので、石英ガラス繊維材料や炭素繊維材料によって形成することができ、しかもこれらの材料はルツボやモールドと同種の材料であるので、本モールドを用いて製造した石英ガラスルツボを汚染しない。この他に本モールドは回転モールド法において通常のモールドと同様に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモールドの概略外観図
【図２】上記モールドの部分断面図
【図３】上記モールドの断面組立説明図
【符号の説明】
１０−モールド、１１−内側壁部、２０−本体外周部、２１−底部、２２−小孔、２３−押さえ部材、２４−スペーサ、２５−ネジ部材、３０−リング状部材、３２−スリット、３３−貫通孔、３４−通気孔、３５−スペーサ、４０−モールドホルダー、５０−減圧ヘッダー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004026609.tif 000005