CS225452B1 - Induktor pro přípravu polovodičových monokrystalů, zejména křemíku metodou vysokofrekvenční letmé pásmové tavby souose rotujícího ingotu - Google Patents
Induktor pro přípravu polovodičových monokrystalů, zejména křemíku metodou vysokofrekvenční letmé pásmové tavby souose rotujícího ingotu Download PDFInfo
- Publication number
- CS225452B1 CS225452B1 CS270182A CS270182A CS225452B1 CS 225452 B1 CS225452 B1 CS 225452B1 CS 270182 A CS270182 A CS 270182A CS 270182 A CS270182 A CS 270182A CS 225452 B1 CS225452 B1 CS 225452B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- ingot
- melting
- inductor
- heating coil
- preparation
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 3
- 238000004857 zone melting Methods 0.000 title description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 19
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
Vynález se týká induktovu pne přípravu polovodičových monokrystalů. zejména křemíku» metodou vysokofrekvenční letmá pásmová tavby souose rotujícího ingotu·
Při dosavadníok způsobech přípravy polovodičových monokrys* talů metodou vysokofrekvenční letmá pásmová tavby souose rotují* čího ingotu» so pro vytvoření roztaveného pásma indukčním ohřevem používají induktory s jedno nebo víoezávitovou ohřívací cívkou, obepínající roztavená pásmo kolmo k ose ingotu, zhotovená většinou z měděrýoh trubek protékaných chladící vedou·
Nevýhodou těchto víoozávitovýoh induktorů je osová nesymetrio vysokofrekvenčního polo, která způsobuje nehomogenní rozložení příměsí v rostoucím krystalu a sklon k vysokofrekvenčním výbojům vlivem potřeby vyššího napájecího napětí. Proto jsou vícezávltová induktory zcela nevhodná pro tavbu ingotů polovodičů větších průměrů· Nevýhody víoozávitovýoh induktorů částečně odstranilo jodnozávitový induktor, ktorý vyžaduje podstatně nižší napájecí napětí a sajišžuje dostatečně symetrická vysokofrekvenční pole·
I tento jodnozávitový induktor má však některé nevýhody· Nejzávažnější z nich je sklon k tvorbě souvislých prstenců neroztavoná pevná fáze v roztaveném pásmu poblíž horního fázován ho rozhraní, ktorá pásmo deformují a po jejichž přetavení dochází často k náhlému porušení rovnováhy mezi žilovým působením gravi* táce, pevrohováho napití a elektrodynamiekýoh sil vysokofrekvenčního pole s následným «kápnutím taveniny· V případě použití výchozího materiálu ve formě polykrystalická tyče s neopracovaným povrchem, nebo pokud so liší tyč svým tvarem od válcového tvaru /např« ovalita, prohnutí/, ale i bez zjevných mechanických příčin, vlivem vnitřní hrabá polykrystalická struktury výchozího $>
materiálu /zvláště v případě tavby ingotů veXlyeh průměrů/, tvoří ee při hornin fázovém rozhraní výstupky pevné fáze, které při postupu roztaveného pásma propadají na dolní fázové rozhraní, kde jsou příčinou přerušení monokrystaliekého růstu? při kontaktu a ind akt ořem jsou zdrojem vysokofrekvenční ch výbojů, jež mohou způsobit znehodnocení pásmové tavby·
Výše uvedené nedostatky trubkových induktonů pro vysokofrekvenční letmé pásmové tavení odstraňuje induktor podle vynálezu^ jehož podstatou je takové provedení, kdo součástí cívky kruhového tvaru jo natavovaoí smyčka, jejíž činná plocha je menší, než činná plocha ohřívací cívky a svírající s rotační osou Ingotu Úhel 45° až 90° s největší vzdáleností jednotlivých bodů činné plochy od rotační osy ingotu rovnou nějvštšímu poloměru ingotu· Tato natavovaoí smyčka může být též uspořádána do formy bifilárního vedení do tvaru oblouku s konstantní vzdáleností jeho vodičů, ktorá je menší než průměr použitého vodiče a a plynule se zvětšující vzdáleností od rotační osy ingotu a roviny ohřívací eívky· *
Uspořádáním induktoZu podle vynálezu je dosažen® podstatného nebo úplného odstranění vytváření neroztavených výstupků a kroužků, vedoucích k poruchám pásmového tavení, přičemž vliv asymetrického vysokofrekvenčního po-le na teplotní poměry v blízkosti dolního rozhraní fází je zanedbatelný· Vlivem rotace a malé vzdálenosti se dostává opakovaně natavovaná část ingotu výchozího materiálu do oblasti intenzivnějšího působení asymetrického vy® sokefnekveačníh© polo natavovaoí smyčky induktoru·
9e připojených výkresech jsou znázorněny příklady provedení induktoru podle vynálezu, 9a obr, 1 jo znázorněn obecný tvar smyčky a způsob jejího připojení k induktoru v pohledu z boku, na obr« 2 v půdorysu» 9a obr· 3 jo znázorněno provedení natavovaoí smyčky v bifilárním provedení v půdorysu a na obr· 4 jo znázorněno připojení napájecích přívodů k natavovaoí smyčce·
Příklad konkrétního provedení
9a obr· 3 jo znázorněn induktor podle vynálezu s ohřívací cívkou £ kruhového tvaru, jejíž součástí je natavovaoí smyčka £· Smyčka £ jo tvořena bifilárním vedením ve tvaru oblouku, s plynulo se zvětšující vzdáleností od rotační osy ingotu a roviny ohřívací *
cívky i· Natavovací smyčka £ svírá β-.rotační osou ingote úhel oC75° a její délka je rovna polovině obvodu ohřívaoí oívky.
Vzdálenost vodičů natavovací smyčky £ je menší než průměr použitého vodiče a napájecí přívody jt jaou radiálně připojeny na protilehlou stranu ohřívací cívky i· U induktoru na okr. £ jsou napájecí přívody 2 připojeny k natavovací snyčeo £·
Vlastní ohřívací oívka, většinou blízká kruhovému tvaru, předává vysokofrekvenční energii převážně do roztaveného pásma a zajíštuje dostatečně symetrické vysokofrekvenční pole pro dosažení potřebná stability roztaveného pásma. Natavovaoí smyčka, která ja těsně elektricky vázána na tavený ingot nad oblastí roztaveného pásma, zajíštuje přímá tavení rotujícího ingotu vstupního materiálu, přičemž vysokofrekvenční vazba do roztaveného pásma a do blízkosti dolního rozhraní fází jo vlivem většího odstupu a menšího rozptylu natavovací smyčky zanedbatelná.
V místě působení činná plochy natavovací smyčky se vytvoří odtokový kanálek zajištující odvádění taveniny do roztaveného pásma, který se posouvá po netavená části ingotu obvodovou rychlostí odpovídající rychlosti retaos Ingotu, nejlépe v rozmezí 0,5 až 5 min“1·
Claims (3)
- PŘEDMĚT VYSÁL IZ I1· Induktor pro přípravu polovodičových monokrystalů, zejména křemíku, metodou vysokofrekvenční letmé pásmové tavby souose rotujícího ingotu s ohřívací cívkou přibližně kruhového tvaru, vyznačený tím , So součástí ohřívací cívky /1/ je nejméně jedna natavovací smyčka /2/ o činné ploěe menší noř činná plooha ohřívací cívky /1/, kdo natavovací smyčka /2/ svírá s rotační osou ingotu úhel 45° až 90°, přičemž největší vzdálenost jednotlivých bodů činné plochy natavovací smyčky /2/ od rotační osy ingotu jo rovna největší-* mu poloměru ingotu·
- 2· Induktor podle bodu 1·, vyznačený tím , že natavovací smyčka /2/ jo tvořena blfilárním vedením ve tvaru oblouku s plynulo so zvětšující vzdáleností od rotační osy ingotu a roviny ohřívací cívky /1/, přičemž vzdálenost vodiči natavovací smyčky /2/ jo menší než průměr použitého vodiče*
- 3» Induktor podle bodu 2·, vyznačený tím , že přívody vysokofrekvenčního proudu /3/ jsou připojeny k natavovací smyčce /2/·
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS270182A CS225452B1 (cs) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | Induktor pro přípravu polovodičových monokrystalů, zejména křemíku metodou vysokofrekvenční letmé pásmové tavby souose rotujícího ingotu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS270182A CS225452B1 (cs) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | Induktor pro přípravu polovodičových monokrystalů, zejména křemíku metodou vysokofrekvenční letmé pásmové tavby souose rotujícího ingotu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS225452B1 true CS225452B1 (cs) | 1984-02-13 |
Family
ID=5364862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS270182A CS225452B1 (cs) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | Induktor pro přípravu polovodičových monokrystalů, zejména křemíku metodou vysokofrekvenční letmé pásmové tavby souose rotujícího ingotu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS225452B1 (cs) |
-
1982
- 1982-04-15 CS CS270182A patent/CS225452B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0818898B2 (ja) | 単結晶シリコンロッドの製法 | |
| EP0292920B1 (en) | Rf induction heating apparatus | |
| WO2008125104A1 (en) | Method and apparatus for producing a single crystal | |
| US4109128A (en) | Method for the production of semiconductor rods of large diameter and device for making the same | |
| JP2874722B2 (ja) | シリコン単結晶の成長方法及び装置 | |
| US4851628A (en) | Method for the crucible-free floating zone pulling of semiconductor rods and an induction heating coil therefor | |
| JPH06345584A (ja) | 単結晶引上げ方法およびその装置 | |
| JP3127981B2 (ja) | 高周波誘導加熱装置 | |
| US5258092A (en) | Method of growing silicon monocrystalline rod | |
| CS225452B1 (cs) | Induktor pro přípravu polovodičových monokrystalů, zejména křemíku metodou vysokofrekvenční letmé pásmové tavby souose rotujícího ingotu | |
| JP2820027B2 (ja) | 半導体単結晶の成長方法 | |
| JPH05208887A (ja) | Ｆｚ法シリコン単結晶棒の成長方法及び装置 | |
| JP6954083B2 (ja) | Ｆｚ用シリコン原料棒の製造方法およびｆｚシリコン単結晶の製造方法 | |
| JPS63291887A (ja) | 半導体単結晶製造装置 | |
| JP5365617B2 (ja) | 半導体単結晶製造装置及び半導体単結晶の製造方法 | |
| EP1365048B1 (en) | Method for fabricating silicon single crystal | |
| JP2621069B2 (ja) | Ｆｚ法による半導体シリコン単結晶の製造方法 | |
| CS262270B1 (cs) | Třízávitový trubkový induktor pro vysokofrekvenční letmou pásmovou tavbu | |
| CS229264B1 (cs) | Dvouzávitový induktor pro přípravu polovodičových krystalů metodou letmé zonální tavby s indukčním ohřevem | |
| JPH07157388A (ja) | 半導体単結晶成長装置 | |
| US3594132A (en) | Method of crucible-free zone melting a crystalline rod with laterally displaced rod holders | |
| JP6777013B2 (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| WO2016189402A1 (ru) | Способ плавки при зонном выращивании кремния | |
| JPS6362480B2 (cs) | ||
| JPH0543377A (ja) | シリコン単結晶棒の成長方法 |