Устройство для выращивания кристаллов

Авторы патента:

C30B35 - Выращивание монокристаллов непосредственно из твердого состояния (однонаправленное разделение эвтектик на составные части C30B 3/00; под защитной жидкостью C30B 27/00)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ, включающее камеру роста, установленную на стойках, размещенные внутри нее нагреватель и контейнер для исходного материала, и имеющую снаружи фланцы для крепления механизма перемещения, смотрового окна и соединения камеры с вакуумной системой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения поворота камеры на ЗбО в направлении как продольной, так и поперечной оси, расширения за счет этого функциональных возможностей устройства и упрощения его обслу живания, стойки размещены на станине и имеют пазы, через которые с по§ мощью крепежных элементов на Камере установлены опорные средства, снабженсл ные кронштейнами. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Р1)5 С 30 В 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3625296/23-26 (22) 25.07.83 (46) 23.07.91. Бюл. Ф 27 (71) Институт кристаллографии . им. А.В.1Пубникова и Специальное конструкторское бюро Института кристаллографии им.А.В.Шубникова (72) Э.Я.Станишевский, Б.К.Севастьянов, Ю.А.Старостин, E.Н.Зубова, А.П.Чиркин и И.Н.Циглер (53) 621.315.592 (088.8) (56) Затуловский Л.М. и др. Электротермические установки для выращивания монокристаллов полупроводниковых материалов. N. Энергия, 1973, с.113.

Авторское свидетельство СССР

Р 228007, кл. С 30 В 35/00, 1966.

Изобретение относится к области производства монокристаллов и может быть использовано преимущественно для выращивания кристаллов из расплава как вертикальными, так и горизонтальными методами.

Цель изобретения вЂ” обеспечение поворота камеры на 360 в направле» нии как продольной, так и поперечной оси, расширение за счет этого функциояальных возможностей устройства и упрощение его обслуживания.

На фиг.1 изображено устройство, смонтированное для выращивания кристаллов вертикальными методами, с

Ф горизонтальньм расположением продольной оси 0 вЂ” 0 корпуса камеры, вертикальньм расположением оси 0 - 0 флаи-.

„,SUÄÄ 1172316 А1

2 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

КРИСТАЛЛОВ, включающее камеру роста, установленную на стойках, размещенные внутри нее нагреватель и контейнер для исходного материала, и имеющую снаружи фланцы для крепления механизма перемещения, смотрового окна и соединения камеры с вакуумной системой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения поворота камеры на

360 в направлении как продольной, так и поперечной оси, расширения sa счет этого функциональных возможностей устройства и упрощения его обслу живания, стойки размещены на станине и имеют пазы, через которые с помощью крепежных элементов на камере установлены опорные средства, снабженные кронштейнами.

С: цев и механизмом вытягивания, установ- р м ленным на верхнем фланце. 3

На фиг.2 вЂ” устройство, смонтирован- р ное для выращивания кристаллов верти\ кальньми методами, с горизонтальньм расположением продольной оси 0-0 кор- пуса камеры, вертикальным расположением оси 0 -. 0 фланцев и механизмом вытягивания, установленньм на нижнем фланце (для этого корпус камеры перемещен относительно положения, изображенного на фнг.1 вверх вдоль от 0 -04 на расстояние, достаточное для размещения механизма вытягивавЂ” ния снизу камеры между се корпу- . сом и станиной, и зафиксирован в этом положении с помощью крепежных элементов через пазы в стойках).

1172316 На фиг.3 вЂ” устройство, смонтированное для выращивания кристаллов горизонтальными методами с горизон1 тальным расположением продольной оси

0-0 корпуса камеры, горизонтальным расположением оси 0 -0 фланцев, на одном из которых также горизонтально .устанавливается механизм вытягивания (для этого корпус камеры повернут на 90 вокруг оси 0-0 относительно о своего положения, изображенного на фиг. 1) .

На фиг. 4 вЂ” устройство, смонтированное для выращивания кристаллов вертикальными методами, с вертикальным расположением продольной оси 0-0 корпуса камеры, горизонтальным расположением оси 0 - 0 фланцев, механизмом вытягивания, установленным на 20 фланце одной из крышек и подсоедине1 нием патрубка вакуумно-газовой системы к одному иэ фланцев корпуса камеры (для этого корпус камеры повернут относительно своего положения, изобра-25 женного на фиг.1, на 90 вокруг точки пересечения осей 0-0 и 0 -0 в плос1 кости, определяемой этими осями).

Возможны и другие варианты размещения указанных элементов устройства относительно друг друга.

Устройство содержит станину 1 с двумя боковыми стойками 2 с вертикальными пазами 3, через которые с помощью крепежных элементов 4 крепят. ся опорные средства 5, снабженные кронштейнами 6 и установленные на камере роста 7, имеющей фланцы 8 для закрепления механизмов вытягивания 9, обеспечивающих перемещение и вращение 40 рабочего объекта (не показан) с заданными скоростями вертикально вверх или вниз илн в горизонтальном направлении в зависимости от проводимого способа кристаллизации и расположения 45 камеры. Корпус камеры роста 7 снабжен крышками 10 и 11. Через крышку 11 с помощью токовводов 12 в рабочий объем камеры введен нагреватель 13 (Резистивный HJlH индукционный)» B 5 полости которого размещается контейнер 14. К фланцу 15 крышки 11 подсоединяется патрубок 16 вакуумно-газовой системы (не показана) . К крышке

10 через патрубок 17 крепится смотровое окно 18. Опорные средства 5, выполненные в виде хомутов, охватывающих корпус камеры роста, обеспечивают (в зависимости от выбранного варианта размещения элементов устройства) возможность фиксирования камеры 7 на стоках 2 при ее повороте вокруг продольной оси 0-0 и/или оси

0. -0, проходящей через центры фланцев 8. Стойки 2, установленные на станине 1, соединены между собой также с помощью поперечных связок 19 (см. фиг.3), служащих также для поддержки механизмов вытягивания 9.

В экспериментальном образце предлагаемого устройства камера выполнена с внутренним диаметром 590 и длиной 580 мм, высота боковых стоек станины 1840 мм, длина паза в стойках станины составляет 615 мм. !

Работа устройства для выращивания кристаллов заключается в следующем.

В полости нагревателя 13 устанавливается контейнер 14 с исходньи материалом (не показан), далее с помощью вакуумно-газовой системы рабочий объем вакуумируется или заполняется газовой средой до заданного давления. Затем включается нагрев установки, исходный материал расплавляется и далее в зависимости от применяемого способа выращивания кристаллов осуществляется .либо вертикальное или горизонтальное перемещение контейнера 14 с расплавом в температурном поле нагревате« ля 13 с помощью механизма вытягивания

9 (например, способ Стокбаргера), либо вытягивание затравки с растущим кристаллом из контейнера с расплавом (например, способ Чохральского), После окончания кристаллизации про-. изводится снижение температуры в рабочем объеме до комнатной, напуск воздуха или нейтральной газовой среды в рабочий объем, если рост кристалла осуществляется в вакууме, и затем

4ерез переднюю крышку 10 или один йз фланцев.8 извлекается выращенный кристалл.

1! 723 16

Фиг. Z

1172316

ФигМ

Корректор Л.Патай

Редактор М.Ленина Техред А.Кравчук

Заказ 3127 Тираж 264 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Устройство для очистки расплавов металлов от поверхностных загрязнений // 1142533

Устройство для выращивания кристаллов из расплава в ампуле // 1061533

Изобретение относится к области выращивания монокристаллов из расплава в ампуле и может быть применено для выращивания щелочно-галоидных кристаллов

Устройство для изготовления трубообразных корпусов из полупроводникового материала // 430532

Устройство для получения термоэлектрических материалов // 2107116

Изобретение относится к термоэлектрическому приборостроению и может найти применение в создании высокоэффективных преобразователей на основе полупроводниковых материалов для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, например, в холодильниках, термостатах, агрегатах для кондиционирования воздуха и других устройствах

Циркониевый электрокорунд, способ его получения и кристаллизатор для его получения // 2144502

Изобретение относится к производству абразивных материалов, в частности к производству высокопрочных корундовых материалов, применяемых для изготовления абразивных кругов

Устройство для микроволновой вакуумно-плазменной с электронно-циклотронным резонансом обработки поверхности // 2223570

Способ получения циркониевого электрокорунда и кристаллизатор для его получения // 2271334

Резервуар для приема расплавленного кремния или для плавления кремния и способ его изготовления // 2303663

Изобретение относится к созданию резервуара для хранения расплавленного кремния и способа его изготовления

Роторный осевой насос для использования преимущественно в кристаллизационных установках // 2323280

Изобретение относится к технике, связанной с выращиванием кристаллов из растворов, и может быть использовано при скоростном выращивании профилированных кристаллов (например, КН 2РО4, KD2PO 4, BaNO3 и др.)

Насос для подачи жидких сред в установках выращивания кристаллов // 2402645

Изобретение относится к технике, связанной с выращиванием кристаллов из пересыщенных водных растворов, и может быть использовано при скоростном выращивании профилированных кристаллов (например, типа KH2PO4, KD2PO4 , Ва(NO3)2 и др.)

Подвеска-токоподвод для стержневых подложек // 2409709

Изобретение относится к получению полупроводниковых материалов, преимущественно поликристаллического кремния, путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые подложки и может быть использовано в реакторах с резистивным подогревом стержневых подложек и с верхним токоподводом

Устройство для выращивания кристаллов биологических макромолекул // 2424383

Изобретение относится к кристаллографии, а более конкретно - к устройству для выращивания кристаллов биологических макромолекул, например кристаллов белка

Система охлаждения колпака реактора для выращивания поликристаллического кремния // 2451118

Изобретение относится к устройствам, специально предназначенным для выращивания поликристаллического кремния, а именно к системе охлаждения колпака реактора для выращивания поликристаллического кремния, преимущественно путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые стержневые подложки (основы)