CS229879B1 - Způsob uzavření křemíkové trubice zatavením - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je zjednodušeni uzavření křemíkové trubice, použití shodného materiálu, jeko je materiál trubice, e dosažení těsnosti systému uzévěr-trubiee. Tohoto účelu se dosáhne podle vynálezu tím, že po smočení konce křemíková trubice v tevenině křemíku teto řízeně zatuhévá působením rotace křemíkové trubice a tave- niny, rychlosti posuvu křemíkové trubice kolmo k tevenině směrem vzhůru e teploty taveniny. Vynálezu lze využít při příprevě křemíkových trubic používaných jeko difúzních reaktorů při výrobě polovodičových prvků.

Description

Vynález se týká způsobu uzavření křemíková trubice zatavením.

Dosud je tento problém řešen uzavíráním pomocí křemenného nebo křemíkového nástavce, opatřeného kuželovým zébrusem tek, že ne trubici je vnější záhrus. Zhotovení křemíkového nástavce ve tvaru hrníčku je technologicky velmi náročné; uzávěr z křemenného skla ne vždy vyhovuje z důvodů rozdílných koeficientů tepelné roztažnostl křemíku e křemenného skle. Rovněž výroba kuželových zábruaů na trubici 1 uzávěru je velmi náročné ne přesnost a pracnost výroby.

Vý&e uvedená nedostatky odstraňuje způsob uzavření křemíkové trubice zatavením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se křemíková trubice smočí v tavenině křemíku a tuhnutí taveniny křemíku ve tveru uzávěru se řídí změnami rychlosti rotace křemíková trubice v rozsahu od 10“’ s1 do 1 s’, rychlosti rotace taveniny křemíku v rozsahu od 5 . 10“’ s”’ proti směru otáčení křemíkové trubice do 9 . 10’ s”’ ve směru otáčení křemíkové trubice, rychlosti posuvu křemíkové trubice kolmo k tavenině křemíku směrem vzhůru v rozsahu od 1,5 . 10^ mm . s’ do 10’ mm . s’ a teploty taveniny křemíku v místě rozhra ní tevenina křemíková trubice v rozsahu 1 685 i 5 K.

Vynález zjednodušuje uzavření křemíkové trubice pomocí neoddělitelného uzávěru, který je zhotoven z téhož materiálu, jako je křemíková trubice, postupným zatuháváním taveniny křemíku ve tvaru uzávěru. Předností tohoto způsobu je nižěí pracnost a zaručené těsnost systému trubice-uzévěr.

Předmět vynálezu je popsán pomocí přiloženého výkresu, kde je schematicky znázorněn způsob uzavření křemíkové trubice zatavením. Na horním hřídeli X, které může vykonávat pohyb rotační a posuvný nahoru i dolů, je umístěn držák 2 s křemíkovou trubicí JJ, na kterou postupně zatuhévé tavenine 2 křemíku od nátevu £ ve tveru uzávěru £. Tevenina 1 křemíku je umístěna v kelímku 6, který je uložen ne dolní hřídeli 8, které přenáší na kelímek 6 rotační pohyb. Křemíková trubice J je v místě nátevu X spojene s uzávěrem R.

Vynálezu lze využít pro přípravu křemíkových trubic vnějěího průměru 100 mm a vnitřního průměru 85 mm s uzávěrem určených pro difúzní operace při výrobě polovodičových prvků.

K tomuto účelu je použito evakuované komory nebo komory obsahující inertní plyn, do které zasahují dva souosé hřídele v dolní a horní části komory. Na horní hřídeli X je umístěn držák £ a křemíkové trubice J. Ne dolní hřídeli 8 je'umístěn kelímek obsahující taveninu 1 křemíku. Kelímek 6 je vyhříván topným tšlesem umístěným po jeho obvodu. Po smočení křemíkové trubice J rotující rychlosti 0,25 s’ v místě nátevu X v tavenině 2 křemíku rotující rychlostí 10”’ s’ souhlasně s rotaci křemíkové trubice £ se na základě vizuálního pozorování nastaví příkon topného tělesa a tím i teplota taveniny 2 křemíku tak, aby vzniklé rozhraní tevenina 2 křemíku - křemíkové trubice £ bylo stabilní. To znamená, že v případě vysoké teploty teveniny 2 křemíku dojde k odtaveni křemíkové trubice £, v případě nízké teploty taveniny 2 křemíku dojde k zatuhnutí teveniny v okolí křemíkové trubice 2.

Po takto vytvořeném stabilním rozhraní je křemíková trubice £ uvedena do pohybu směrem vzhůru kolmo k tavenině 2 křemíku. Rychlost pohybu se mění v rozsahu od 1,5 . 10^ mm . s’ do 10’ mm . s’ na základě vizuálného pozorování vnějšího průměru vznikajícího uzávěru χ tak, aby byl zachován konstantní a roven vnějšímu průměru křemíková trubice £. Postupným snižováním rychlosti rotace taveniny 2 křemíku rychlostí 2 . 10^ s”^ dojde ke zmenšováni vnitřního průměru křemíkové trubice J až k jejímu úplnému uzavření. Dálka uzávěru je 100 až 130 mm.

Claims (1)

1. Způsob uzavřeni křemíkové trubice zatavením, vyznačený tím, že se křemíkové trubice srno čí v tavenině křemíku a tuhnutí taveniny křemíku ve tvaru uzávěru se řídí změnami rychlosti rotace křemíkové trubice v rozsahu od 10 ' s ' do 1 s rychlosti rotace taveniny křemíku v rozsahu od 5 · 10”' s”' proti směru otáčení křemíkové trubice do 5 . 10”^ s”' ve směru otáčení křemíkové trubice, rychlosti posuvu křemíkové trubice kolmo k tavenině křemíku směrem vzhůru v rozsahu od 1,5. 10^mm.s'do1o' mm . s ' a teploty teveniny křemíku v místě rozhraní tavenine-křemíkové trubice v rozsahu t 685 ± 5 K.