Устройство для поддержки монокристалла

 

ОП ИСАИ И

ИЗОБРЕТЕНИ

Соуп Соввтскна

Соцналистичесиик

Республик

K ПАТЕНТУ

{6f ) ДОНОлнительньФЙ к натен Г)

{22) Заявлено 201 L75 {2I) 2191804/22-26 (23) Приоритет {32) 21,11.74

{3) ) Р 2455173.3 { )3} ФРГ

Государственный комитет

СССР оо делам нзобретенна н открьинй

Опубликовано 050479, Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 05 0479 иностранцы

Герхард Баровски, Вольфганг Келлер и Герхард Шреттер (ГДР) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Сименс АГ (ФРГ) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ МОНОКРИСТЛЛЛА

Изобретение относится к процессам выращивания монокристаллов, например, полупроводниковых материалов и может быть использовано для поддержки монокристалла, выращиваемого в процессе бестигельной зонной плавки на затравке с диаметром, B несколько раз меньшим.

Известное устройство для поддержки монокристалла содержит воронкообразную муфту с точечными опорами в верхней части, установленную соосно держателю затравки с возможностью вертикального перемещения и соединенную с гидравлическим приводом (1) .

Конструкция известного устройства не обеспечивает Надежной поддержки монокристаллов диаметром более

70 мм и требует уменьшения длины расплавляемых стержней соответственно высоте муфты или увеличения высоты камеры.

Целью изобретения является повышение надежности подцержки и возможность увеличения высоты камеры.

С этой целью устройство снабжено кольцевой плитой, укрепленной на держателе соосйо ему под муфтой.

Муфта выполнена из набора элементов, установленных в, контакте с кольцевой плитой с возможностью сдвигания и (или раздвигания относительно друг друга. В муфте находится сыпучий материал.

На фиг. 1-4 изображены различные варианты устройства в разрезе (с различным конструктивным выполнением муфты) .

Устройство для поддержки монокристалла (фиг. 1) содержит воронкообразную муфту из одинаковых элементов 1, укрепленных на держателе 2, затравки 3 на горизонтальных осях 4. Нижним краем элементы 1 контактируют с кольцевой плитой 5, расположенной соосно держателю под муфтой. Держатель выполнен с щелевидным отверстием б, в котором расположен горизонтальный штифт 7, соединенный с манипулятором. Плита 5 и штифт

7 установлены с возможностью перемещения по вертикали. В начале процесса элементы 1 развинуты и индуктор, создающий расплавленную зону, расположен внутри муфты, Емкость с сыпучим материалом установлена над муфтой. Расплавленную зону создают на затравке и перемещают вверх, постепенно разращивая затравку до за656476 данного диаметра, в несколько раз большего диаметра затравки, При удалении расплавленной зоны на достаточ. ное расстояние, меньшее критического, для возникновения вибраций штифт

7 при помощи манипулятора перемещают вверх, в результате чего кольцевая плита 5 также смещается вверх, давит на нижние концы элементов 1 и они сдвигаются, образуя воронкообразную муфту.

При помощи манипулятора наклоняют емкость с сыпучим материалом 8, который заполняет муфту, обеспечивая надежную поддержку монокристаллу по всей поверхности его конического участка.

На фиг. 2 изображен вариант уст— ройства с муфтой из телескопических кольцевых . элементов, н ак боль— ший 9 из которых r o диаметру снаб- 70 жен внешним кольцевь|м бортиком 10 и укреплен на вертикальных штоках

11, проходящих через стенку 12 камеры. Элемент 13 с наименьшим диаметром прикреплен к кольцевой плите 5 °

После разращивания монокристалла до заданного диаметра, штокам сообшают движение вверх, в результате чего элементы, раздвигаются и образуют воронкообразную муфту, которую затем наполняют сыпучим материалом аналогично тому, как описано выае.

На фиг. 3 изображен вариант устройства с муфтой из двух элементов

1 и кольцевой плитой 5, выполненными из магнитного материала. 8 кольцевую плиту 5 встроена катушка 14 зозбуждени я, Держатель 2 затравки 3 выполнен с осевым отверстием 15, в котором 40 расположены токоподводы 16 к катушке.

При достаточном удалении зоны от затравки через катушку пропускают электрический ток, и под действием магнитных,.сил элементы 1 сдвигаются, образуя муфту.

На фиг. 4 изображен вариант устройства, в котором элементы 1 выполнены из листового железа и укреплены на кольцевой плите 5 при помощи

50 шарниров. 17. Устройство также содержит катушку возбуждения, пропускание тока через которую приводит к сдвиганию элементов, которые притягиваются к плите 5 под действием магнитных сил. Конечное расположение элементов 1 муфты показано штриховой линией. формула изобретения

1 . Устройство для поддержки монокристалла, выращиваемого в процессе бестигельной зонной плавки на затравке с диаметром В несколько раз меньшим его диаметра, включающее воронкообразную муфту, установленную соосно держателю затравки с возможностью перемещения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью возможности плавки более длинных стержней без увеличения высоты камеры, оно снабжено кольцевой плитой, укрепленной на держателе соосно ему под муфтой, муфта выполнена из набора элементов, установленных в контакте с кольцевой плитой с возможнос-ью сдвиганич и/или раэдвигания относительно друг друга и заполнена сыпучим материалом.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что муфта выполнена из одинаковых элементов, укрепленных симметрично оси держателя на горизонтальных осях, держатель выполнен осевым щелевидным отверстием и снабжен штифтом, расположенным в отверстии горизонтально под плитой, причем плита и штифт установлены с возможностью вертикального перемещения, и штифт соединен с манипулятором.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что муфта выполнена из телескопических кольцевых элементов, наибольший по диаметру из которых снабжен внешним кольцевым бортиком и укреплен на вертикальных штоках, установленных подвижно по вертикали.

4. Устройство по пп. 1-3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что муфта выполнена из титана, а кольцевая плита — из стали.

5, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что муфта и кольцевая плита выполнены из магнитного материала, в плиту встроена катушка возбуждения, и держатель выполнен,с осевым отверстием, в котором расположены токоподводы к катушке.

6 ° Устройство по п.5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что элементы муфты выполнены из листового железа и укреплены на кольцевой плите при помощи шарниров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 2348883, кл. 12, 17/10 11.04.74.

Pu z

Ри.

Фиг 4

Риг 3

Составитель Т.Фирсова

Редактор Л.Курасова Техред С.Мигай Корректор И.Муска

Заказ 1555/51 Тираж 876 Подписное

IIHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4