CS239691B1

CS239691B1 - ingot for high frequency band melting

Info

Publication number: CS239691B1
Application number: CS839683A
Authority: CS
Inventors: Jan Petrzela; Dusan Mrazek; Milan Bahnik
Original assignee: Jan Petrzela; Dusan Mrazek; Milan Bahnik
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS968383A1

Abstract

Účelem vynálezu je urychlené zahřátí konce ingotu určeného ke stavení se zárodkem a zmenšení spotřeby materiálu při mechanická tipravš konce ingotu. Uvedeného účelu se dosáhne úpravou konce ingotu, kde v blízkosti místa zahájení tavby je ingot opatřen nejméně jedním příčným zářezem. Hloubka zářezu je minimálně 0,25 a maximálně 0,5 průměru ingotu. Ohřívaná spodní část ingotu oddělená příčným zářezem má tlouštku minimálně 0,1 a maximálně rovnou průměru ingotu.The purpose of the invention is to accelerate the heating of the end of the ingot intended for construction with the seed and to reduce the consumption of material during mechanical cutting of the end of the ingot. The stated purpose is achieved by modifying the end of the ingot, where near the place of the start of melting the ingot is provided with at least one transverse notch. The depth of the notch is at least 0.25 and at most 0.5 of the diameter of the ingot. The heated lower part of the ingot separated by the transverse notch has a thickness of at least 0.1 and at most equal to the diameter of the ingot.

Description

Vynález se týká Ingotu pro vysokofrekvenční pásmovou tavbu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency band-melting Ingot.

Při dosavadním způsobu zahájení vysokofrekvenční pásmové tavby je nutno konec ingotu určený ke stavení se zárodkem mechanicky opracovat do tvaru komolého jehlanu nebo kužele. Menší základna jehlanu nebo kužele má potom průřez přibližně stejný jako průřez zárodku.In the prior art method of initiating high-frequency band melting, the end of the ingot to be embedded with the embryo must be machined to a truncated pyramid or cone shape. The smaller pyramid or cone base then has a cross section approximately the same as that of the embryo.

Zpracovávaný ingot vysoce čistého materiálu například křemíku, má při nízké teplotě velký měrný odpor a při optimální frekvenci vysokofrekvenčního zdroje vhodné pro vlastní tavbu se proto špatně ohřívá.The processed ingot of a highly pure material, for example silicon, has a high resistivity at low temperature and is therefore poorly heated at the optimum frequency of the RF source suitable for self-melting.

V počáteční fázi tavby se proto používají různé nahřívače, například vložená destička materiálu s nižším měrným odporem, drátová nahřívače z molybdenu nebo pomocný ohřívací zdroj s infračerveným zářičem. Ohříváním ingotu některým z těchto způsobů klesá měrný odpor ingotu až o několik řádů, což příznivě ovlivní při dané frekvenci vysokofrekvenčního zdroje průnik vysokofrekvenčního proudu do ingotu, který se začne ohřívat přímo vlivem indukovaných proudů.Therefore, various heaters are used in the initial melting stage, for example, an intermediate plate of lower resistivity material, molybdenum wire heaters or an auxiliary heater with an infrared radiator. By heating the ingot by any of these methods, the ingot resistance decreases by several orders of magnitude, which favorably affects the penetration of the high-frequency current into the ingot at a given frequency of the high-frequency source, which begins to heat directly due to induced currents.

Od tohoto okamžiku není přídavných ohřívačů k následující tavbě třeba. Přenos tepla z ohřívače do ingotu je vlivem nedokonalého styku ohřívače s igotem pomalý a přivedené teplo je odváděno rozšiřujícím se kuželem dále do ingotu, kde je jeho velkým povrchem vysáláno do okolí. Další nevýhodou je časová náročnost zahájení tavby a spotřeba materiálu při mechanické úpravě ingotu.From this point on, no additional heaters are required for the next melt. The heat transfer from the heater to the ingot is slow due to the imperfect contact of the heater with the igot, and the supplied heat is dissipated by the expanding cone further into the ingot, where it is emitted by its large surface into the surroundings. Another disadvantage is the time consuming start of melting and material consumption during the mechanical treatment of the ingot.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje ingot pro vysokofrekvenční pásmovou tavbu podle vynálezu, kde ingot je opatřen v blízkosti místa zahájení tavby nejméně jedí ím příčným zářezem do hloubky 0,25 až 0,5 průměru ingotu. Ohřívaná spodní část ingotu oddělená příčným zářezem má tloušťku 0,1 až rovnou průměru Ingotu.The above drawbacks are overcome by the high-frequency band melting ingot according to the invention, wherein the ingot is provided near the starting point of the melting with at least one transverse notch to a depth of 0.25 to 0.5 ingot diameter. The heated lower part of the ingot separated by a transverse notch has a thickness of 0.1 to equal to the diameter of the ingot.

Výhodou ingotu pro vysokofrekvenční pásmovou tavbu podle vynálezu je urychlené zahřátí oddělené spodní čésti ingotu, což umožňuje dřívější zavedení přímého vysokofrekvenčního ohře vu.The advantage of the high-frequency band melting ingot according to the invention is the accelerated heating of the separate lower part of the ingot, which allows for the early introduction of direct high-frequency heating.

Další výhodou je úspora materiálu a času, potřebného pro úpravu konce ingotu do kuželovitého tvaru.Another advantage is the saving of material and time required to adjust the end of the ingot into a conical shape.

Na připojeném výkresu je na obr. 1 znázorněna úprava konce ingotu příčným zářezem, na obr. 2 příčným zářezem a kuželem podle vynálezů.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows the cross-section of the ingot end, FIG. 2 shows the cross-section and the cone according to the invention.

Praktické provedení.Practical design.

Ingot X o průměru větším než 15 mm je opatřen v blízkosti místa zahájení tavby příčným zářezem 2.· Hloubka příčného zářezu 2 je minimálně 0,25 průměru ingotu χ. Při větším průměru ingotu X je hloubka příčného zářezu 2 maximálně 0,5 průměru ingotu χ.An ingot X with a diameter of more than 15 mm is provided with a transverse notch 2 near the starting point of melting. · The depth of the transverse notch 2 is at least 0.25 ingot diameter χ. With a larger ingot diameter X, the depth of transverse notch 2 is a maximum of 0.5 ingot diameter χ.

Příčný zářez 2 odděluje od ingotu χ spodní část J. Tloušťka spodní části J je minimálně 0,1 a maximálně rovna průměru ingotu χ. Objem spodní části J je shodný s objemem kuželovité kapky vzniklé po roztavení spodní části J. Příčný zářez 2 omezuje přestup tepla ze spodní části J do ingotu χ. To umožní rychlé ohřátí spodní části J ohřívačem, řádově se zmenší její měrný odpor a je možno zavést přímý ohřev idukovaným vysokofrekvenčním proudem. Spodní část X vytvoří po roztavení kuželovitou kapku 2» která umožňje spojení se zárodkem 6 a následnou pásmovou tavbu. U větších průměrů ingotu χ může být příčný zářez 2 vytvořen v konci ingotu χ, upraveném do tvaru kužele £ o velkém průměru základny.The transverse notch 2 separates the lower portion J from the ingot χ. The thickness of the lower portion J is at least 0.1 and at most equal to the ingot diameter χ. The volume of the lower part J is equal to the volume of the conical drop formed after melting of the lower part J. The transverse notch 2 limits the heat transfer from the lower part J to the ingot χ. This allows rapid heating of the lower part by the heater, the order of magnitude of its resistivity is reduced, and direct heating by induced high-frequency current can be introduced. The lower part X forms, after melting, a conical drop 2 which allows connection with the embryo 6 and subsequent band melting. For larger ingot diameters χ, the transverse notch 2 may be formed at the end of the ingot χ, adapted to the shape of a cone o with a large base diameter.

Claims

An ingot for high-frequency band melting, characterized in that it has at least one transverse notch (2) to a depth of at least 0.25 and at most 0.5 ingot diameter (1) near the starting point of the melting, the bottom (3) of the ingot (1) (separated by a transverse notch / 2) has a thickness of at least 0.1 ingot diameter (1) and a maximum equal ingot diameter