CS239071B1 - Zonální aparatura pro zpracování vysoce čistého materiálu, zejména křemíku - Google Patents

Abstract

Účelem je sníženi rozměrnosti a hmotnosti dosud používaných zonálních aparatur. Tohoto účelu je dosaženo zonální aparaturou, sestávající z pracovní komory, přilehlých manipulačních komor s proměnnou pracovní délkou dvou pohyblivých suportů s mechanismem rotace, držáků ingotu a nosné aparatury, kde pracovní komora, horní i spodní suport manipulačních měchových komor jsou posuvně uloženy na společném vedení, přičemž dráhy posuvu pracovní komory a suportů se vzájemně překrývají. Souběžně s vedením suportu a pracovní komory je umístěn posuvový šroub společný pro pracovní komory i suporty, na kterém jsou uloženy matice poháněné motory, které jsou v suportech a pracovní komoře otočně a axiálně bez vůle uloženy. Mechanické vedení suportů je duté a múze být propojeno se suporty na koncíchjnšchových komor tak, avy tvořilo alespoň část cirkulačního okruhu použité inertní atmosféry.

Description

Vynález se týká zonální aparatury pro zpracováni vysoce čistého materiálu, zejména křemíku» která sestává z pracovní ko· mory, dvou přilehlých manipulačních komor s proměnnou pracovní délkou,pohyblivých suportů a mechanismů rotace*

Dosud známé zonální aparatury pro zpracování vysoce čistého materiálu, zvláětě křemíku ve tvaru ingotů, vysokofrekvenční pásmovou tavbou se s ohledem na náročnost tohoto procesu vyz· načují značnou stavební výškou a hmotností· Příčinou těchto negativních vlastností je skutečnost, že celá tato aparatura musí být bu2 vakuována, nebo musí obsahovat definovanou inertní atmosféru , přičemž její délka je několikanásobkem délky výsled* ného tavbou připraveného monokrystalu· Značná výška a hmotnost těchto aparatur nutných ku příkladu pro zpracování ingotů dlouhých 1500 mm dosahuje hodnot osmi až deseti metrů a hmotnost několika tun· Takového aparatury vyžadují stavební úpravy provozních prostor se všemi negativními ekonomickými dopady·

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny řešení podle vynále_ zu, který řeší zonální aparaturu sestávající z pracovní komory, přilehlých manipulačních komor s proměnnou pracovní délkou dvou pohyblivých suportů s emchani^mem rotace, držáků ingotu a nosné aparatury, kde pracovní komora , horní i spodní suport manipu* lační ch měchových komor jsou posuvné uloženy na společném vedení,

239 071 přičemž dráhy posuvu pracovní komory a suportů ee vzájemně překrývají· Souběžně s vedením suportů a pracovní komory je umístěn posuvový ěroub společný pro pracovní komory 1 suporty, na kterém jsou uloženy matice poháněné motory* které jsou v euporteeh a pracovní komoře otočně a axiálně bez vůle uloženy· Mechanické vedení suportů je duté a může být propojeno se suporty na koncích měchových komor* tak aby tvořilo alespoň část cirkulačního okruhu použité Inertní atmosféry·

Vytvořením zonální aparatury podle vynálezu se dosáhne enormního zkrácení stavební výšky této aparatury tím* že dráhy posuvu pracovní komory a suportů se překrývají * takže pro zpracování ingotu o délce 1500 mm je zapotřebí stavehní výšky aparatury pouze cea 2500 mm· V důsledku jednoduché lehké konstrukce * která v tomto případě zaručuje věechny potřebné parametry* se pro tento případ sníží hmotnost celého zařízení na oca 150 kg· Z uvedeného je zřejmé, že touto konstrukcí dojde ke snížení nákladů nejen na vlastní zonální aparaturu* ale i k podstatnému snížení nákladů potřehných na stavební úpravy provozu·

Ha přiložených výkresech jsou znázorněny dva příklady zonálních aparatur podle vynálezu, a to na obr· 1 zonální aparatura s pevnou pracovní komorou a na obr* 2 zonální aparatura , kde pracovní komora se pohybuje stejně jako suporty manipulačních komor·

Ha obr· 1 je znázorněna zonální aparatura * kde pracovní komora i je opatřena na protilehlých etěnáoh měchovými komorami χ sestavenými případně z jednotlivých sekcí* které jsou svými protilehlými konci upevněny na suporteoh £, £ pohybujících ee na společném mechanickém vedení · Rovnoběžně s tímto vedením 10 je umístěn posuvový ěroub 11 _r po kterém se pohybují otočné matice χχ · X& suportů £ » 5 poháněné pohybovými motory 3,6 * 17· Uvnitř manipulačních komor χ a 2 jsou na suporteoh 1*1 uloženy držáky ingotu (i , % včetně mechanismu rotaoe jg * 9.

HjaObr· 2 je znázorněna zonální aparatura* kde pracovní komora nepohyblivě uložena na společném mechanickém vedení 10 * přičemž matice 12 poháněná pohybovým motorem 15 zajišťuje její axiální pohyb podél posuvového šroubu 11.

239 071

Příklad konkrétního provedení zonální aparatury podle vynálezu j_{e z}řejmý z obr* 1 , kde pevná pracovní komora během procesu je pevně uložena , přičemž zpracovávaný ingot prochází z horní manipulační komory 2 induktorem umístěným v pracovní komoře 1 do spodní manipulační komory 2 prostřednictvím posuvu horního a spodního suportu 2 a 2 · Při této operaci se horní manipulační komora 2 tvořená elastickým měchem zkracuje a analogická manipulační komora 2 ^se prodlužuje. Potřebné zkracování a zvětšení průměru takto zpravávaného ingotu,- se děje pomocí změny rychlosti nebo směru posuvu jednoho ae obou suportů 2 ^a 2·

Dalším příkladem provedení podle vynálezu je provedení znázorněné na obr. 2 , kde aparatura pracuje tak, že v průběhu procesu je hlavním pohybem posuv pracovní komory* Suporty £ , 2 manipulačních komor 2 a J se uvádějí do axiálního pohybu pouze v případě potřeby změny délky a průměru zpracovávaného ingotu. Chlazení celého systému je přímé, to znamená radiací poměrně velikých ploch manipulačních komor, přičemž je možno využit konstrukční provedení zonální aparatury podle vynálezu k cirkulaci vnitřní inertní atraosfe'ry dutým společným vedením 10 , pracovní komorou 1 , manipulačními komorami a 2» přičemž je možno do tohoto okruhu ještě zařadit tepelný výměník, případně čistící zařízení spojené s možností doplnění,resp.změny této inertní atmosféry.

Zonální aparatury pro zpracování vysoce čistého materiálu, zejména křemíku, lze použít všude tam, kde provozní prostory nedovolují umístění rozměrově a hmotnostně náročných běžně vyráběných zonálních aparatur.

Claims (4)

1. Zonální aparatura pro zpracování vysoce čistého materiálu, zejména křemíku, sestávající z pracovní komory, přilehlých manipulačních komor s proměnnou pracovní délkou, dvou pohyblivých suportů s mechanismem rotace držáků ingotu a nosné aparatury^ vyznačená tím , že pracovní komora /1/ a horní i spodní suport /4 a 5/ manipulačních měchových komor /2 a 3/ jsou posuvně uloženy na společném vedení /10/, přičemž dráhy posuvu pracovní komory /l/'a suportů /4 a 5/ se překrývají.

2« Zonální aparatura podle bodu lj vyznačené tím , že souběžně s vedením /10/ je umístěn pevný posuvový ěroub /11/ společný pro posuv pracovní komory /1/ i suportů /4 a 5/ prostřednictvím pohanových motorů /16 a 17/ a točných matic /13 a 14/> uložených v suportech /4 a 5/·

3. Zonální aparatura podle bodu 1, vyznačená tím , že společné vedení /10/ je opatřeno posuvovým šroubem společným pro posuv pracovní komory /1/ i suportů /4 a 5/·

4. Zonální aparatura podle bodu 1 až 3, vyznačená tím , že duté společné vedení /10/, manipulační komory /2 , 3/ a pracovní komora /1/ tvoří alespoň část cirkulačního okruhu inertní atmosféry.