DE102008060520A1

DE102008060520A1 - Ein Tiegel zur Prozessierung hochschmelzender Materialien

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Publication number: DE102008060520A1
Application number: DE102008060520A
Authority: DE
Inventors: Tilo Dr. Aichele; Christoph Dr. Gross; Lutz Dr. Parthier
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2010-06-10
Also published as: JP2010132544A; US20100139550A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tiegel und ein Verfahren zur Prozessierung eines hochschmelzenden Materials in diesem Tiegel, wobei der Teil der Oberfläche des Tiegels, der mit der Schmelze des hochschmelzenden Materials in Kontakt kommt, mit einer Folie bedeckt ist, welche aus einem Metall besteht, wobei das Metall einen Schmelzpunkt von mindestens 1800°C hat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tiegel und ein Verfahren zur Prozessierung eines hochschmelzenden Materials in diesem Tiegel sowie dessen Verwendung.
Die Prozessierung hochschmelzender Materialien, insbesondere die Reinigung hochschmelzender Materialien oder die Herstellung von Einkristallen hochschmelzender Materialien, ist von Bedeutung in der Halbleitertechnologie und bei der Herstellung von optischen Elementen für die Mirkolithographie.
EP-A 1 701 179 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von optischen Elementen für die Mikrolithographie, damit erhältliche Linsensysteme und deren Verwendung.
Die Prozessierung hochschmelzender Materialien kann in Tiegeln oder tiegelfrei erfolgen.
Das tiegelfreie Zonenreinigen ist eine an sich bekannte Vorgehensweise in der Halbleitertechnologie. Vor der Züchtung von Halbleiterkristallen für die Waferfertigung steht in der Regel das Aufreinigen der Rohstoffe. Hierbei wird ein vertikal stehender Stab des Ausgangsstoffes lokal aufgeschmolzen und die Schmelzzone wird wiederholt durch den Stab geführt, wobei es zur Anreicherung von Verunreinigungen je nach der Art der Verunreinigungen am Anfang oder am Ende des Stabes kommt. Die Schmelzzone wird dabei in der Regel induktiv erzeugt. Auf Grund der relativ hohen Viskosität der Halbleiterschmelzen erlaubt es eine geeignete Wahl der Induktorgeo metrie, die Schmelzzone auch in Stäben mit großem Durchmesser ohne Tiegelkontakt zwischen den festen Stabteilen zu halten.
Das Tiegelfreie Zonenschmelzen wird auch zum Aufreinigen hochschmelzender oxidischer Materialien, wie z. B. Saphir verwendet. Die Schmelzzone wird dabei vorwiegend durch Spiegelheizer, also sehr intensives und fokussiertes Licht erzeugt. Darüber hinaus ist es auch bekannt, die Schmelzzone durch Laserlicht zu erzeugen, oder durch Elektronenbeschuss, oder durch resistive Beheizung, oder durch eine Kombination aus resistiver und induktiver Beheizung. Allen Technologien ist gemein, dass auf Grund der sehr niedrigen Viskosität der Schmelzen hochschmelzender Oxide nur sehr kleine Schmelzzonen tiegelfrei gehalten werden können. Bei der Einkristallzüchtung hochschmelzender Oxide wird bevorzugt das Czochralski-Verfahren aus Metalltiegeln, aber auch die Verneuil-Züchtung, das skull-melting-Verfahren und die Züchtung im Tiegel, wie das VGF-Verfahren (Vertical Gradient Freeze Verfahren) oder das HEM-Verfahren (ein modifiziertes VGF-Verfahren) eingesetzt.
Beim tiegelfreien Zonenreinigen von Halbleiterstäben mit großem Durchmesser wird die Schmelzzone induktiv erzeugt und die hohe Viskosität der Schmelze erlaubt eine vertikale Führung der Schmelzzone ohne Tiegelkontakt. Hochschmelzende oxidische Materialien können auf Grund ihrer extrem geringen Leitfähigkeit nicht allein induktiv aufgeschmolzen werden. Andere Techniken außer der resistiven Beheizung zur Erzeugung der Schmelzzone, wie Spiegelheizer, Laser oder Elektronenstrahl eignen sich nicht zur Erzeugung der Schmelzzone, da der Energieeintrag zu gering ist. Darüber hinaus kann in Stäben hochschmelzender oxidischer Materialien mit großem Durchmesser auf Grund der geringen Viskosität die Schmelzzone nicht zwischen den Stäben gehalten werden. Die Züchtung von Einkristallen oder von Polykristallen hochschmelzender oxidischer Materialien erfolgt zum Beispiel nach dem VGF- oder dem HEM-Verfahren im Metalltiegel, bzw. nach dem Czochralski-Verfahren aus einem Metalltiegel. Den Verfahren ist gemein, dass Schmelze, bzw. Schmelze und Kristall in Kontakt mit dem Tiegel stehen und deshalb Verunreinigungen aus dem Tiegel in den Kristall eingebaut werden.
Bei den tiegelfreien Verfahren wie dem Verneuil-Verfahren und dem skull-melting-Verfahren erfahren die wachsenden Kristalle enorme Temperaturgradienten und daraus resultieren hohe innere Spannungen.
Die Aufreinigung bzw. Züchtung von Einkristallen großer Mengen hochschmelzender oxidischer Materialien mit Lithographiequalität erfordert ein Verfahren für Stäbe mit großem Durchmesser und höchster Reinheit. Die Einkristalle sollten insbesondere möglichst spannungsfrei sein. Tiegelfreie Verfahren kommen daher nicht in Frage. Um bei der Aufreinigung der Materialien eine weitere Kontamination von außen zu vermeiden, kommt auch ein Kontakt mit Tiegel, Heizer oder anderen Anlageteilen eigentlich nicht in Frage. Die Aufreinigung muss aber auf Grund der spezifischen Eigenschaften der Schmelzzone in Verbindung mit der notwendigen Größe von Stab und Schmelzzone in einem so genannten Boot erfolgen. Unter einem Boot versteht man eine spezielle Ausführungsform eines Tiegels. Die Erzeugung der Schmelzzone erfolgt üblicherweise dabei durch einen Widerstandsheizer.
Auch bei der Züchtung hochreiner, spannungsfreier Einkristalle lässt sich der Kontakt mit dem Tiegel nicht vermei den. Um die Kontamination des Stabes bzw. des Kristalls durch den Tiegel zu minimieren bzw. zu vermeiden, muss ein Tiegel aus hochreinem Material verwendet werden. Zur Herstellung der Tiegel kann daher kein Kaltformgebungsverfahren verwendet werden. Da der Stab bzw. bei den Zuchtverfahren im Tiegel auch der Kristall am Tiegel haften, müssen der Stab bzw. der Kristall mechanisch vom Boot bzw. vom Tiegel getrennt werden. In jedem Fall muss das Boot bzw. der Tiegel mechanisch von Stabresten bzw. von Kristallresten bzw. von Schmelzeresten gereinigt werden. Durch die dabei eingesetzten Werkzeuge werden wiederum Verunreinigungen in den hochreinen Tiegel bzw. in den Stab bzw. in den Kristall eingetragen.
Die Herstellung entsprechend großer, hochreiner Refraktärmetalltiegel ist aufwendig, entsprechend langwierig und teuer. Die Tiegel sind dabei in der Regel mechanisch weniger stabil, so dass sie den mechanischen Belastungen aus dem Gewicht des Schmelzgutes sowie aus dem Reinigungsprozess weniger gut gewachsen sind, als durch Kaltformgebung hergestellte Tiegel. Sie unterliegen einem wesentlich höheren Verschleiß. Die Aufreinigung hochschmelzender Oxide bzw. deren Einkristallzüchtung in großen Dimensionen mit hoher Reinheit, z. B. für lithographische Anwendungen erfordert also ein Verfahren in einem hochreinen Tiegel mit ausreichender mechanischer Stabilität, wobei sich Stab bzw. Kristall bzw. Schmelzreste leicht und ohne die bisher auftretenden Nachteile durch die mechanische Bearbeitung vom Tiegel trennen lassen.
Die bekannten Tiegel werden aufwendig hergestellt, z. B. durch Schweißverfahren oder durch Abscheidungsverfahren, insbesondere durch elektrolytische Abscheidung auf eine Ne gativform. Derartig hergestellte Tiegel, insbesondere solche, die durch Abscheidungsverfahren hergestellt wurden, sind nicht immer dicht und zeigen bei mehrmaliger Verwendung häufig eine Leckage.
Insbesondere besteht bei den bekannten Verfahren zur Einkristallzüchtung hochschmelzender Materialien also häufig das Problem, dass ein ggf. verwendeter Tiegel mit dem gezüchteten Kristall verklebt und dass das Tiegelmaterial mit der Schmelze des hochschmelzenden Materials reagiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zu Grunde, einen Tiegel bereit zu stellen, der zur Prozessierung eines hochschmelzenden Materials geeignet ist, und der die Nachteile der aus dem Stand der Technik für diesen Zweck bekannten Tiegel zumindest zum Teil überwindet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Tiegel zur Aufnahme einer Schmelze eines hochschmelzenden Materials, wobei der Teil der Oberfläche des Tiegels, der mit der Schmelze in Kontakt kommt, mit einer Schicht bedeckt ist, welche aus einem Metall besteht, wobei das Metall einen Schmelzpunkt von mindestens 1800°C hat. Dieser Tiegel ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Vorzugsweise ist die Schicht eine Folie oder eine mit dem Tiegelmaterial fest verbundene Schicht.
Bevorzugt ist der innere Teil des Tiegels komplett mit der Folie bedeckt.
Bevorzugt ist die Folie mit dem übrigen Tiegel lösbar verbunden. Lösbar bedeutet dabei, dass nach Aufschmelzen und Erstarren eines hochschmelzenden Materials in dem Tiegel, wobei sich das hochschmelzende Material beim Erstarren mit der Folie verbindet, dieses feste, hochschmelzende Material aus dem Tiegel entfernt werden kann, wobei die Folie an dem hochschmelzenden Material haften bleibt und sich vom übrigen Tiegel löst.
Bevorzugt ist das Metall ein Refraktärmetall. Ein Refraktärmetall ist insbesondere ein Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hafnium, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram, Ruthenium, Rhenium, Osmium, Iridium und einer Legierung aus den genannten Metallen.
Bevorzugt hat die Folie des erfindungsgemäßen Tiegels eine Dicke von weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 0,1 mm und vorzugsweise weniger als 0,05 mm.
Die Mindestdicke der Folie beträgt vorzugsweise mindestens 0,001 mm.
Der erfindungsgemäße Tiegel umfasst die Folie und den übrigen Tiegel, der als Stütze für die Folie dient. Der Tiegel besteht vorzugsweise aus einem Refraktärmetall. Er kann durch Kaltformgebung (Drehen, Tiefziehen etc.) hergestellt werden. Dieser Tiegel bzw. Stütztiegel besteht vorzugsweise aus einem weniger reinen Material als die Folie. Der erfindungsgemäße Tiegel hat also den Vorteil, dass das hochschmelzende Material nicht direkt mit dem übrigen Tiegel in Kontakt kommt und nicht durch diesen verunreinigt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schicht eine mit dem Tiegelmaterial fest verbundene Schicht.
Eine solche Schicht ist beispielsweise mittels Aufdampfen oder vorzugsweise durch eine elektrochemische Abscheidung erhältlich. Typische chemische Abscheidungen werden mittels Galvanisieren erhalten.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Tiegels umfassend das Auskleiden oder Auslegen des Stütz- oder Basistiegels mit der Folie bzw. der Schicht.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Tiegels zur Prozessierung eines hochschmelzenden Materials.
Prozessierung eines hochschmelzenden Materials bedeutet insbesondere die Herstellung eines Einkristalls aus dem hochschmelzenden Material. Es kann auch die Reinigung eines Einkristalls aus dem hochschmelzenden Material bedeuten, wobei das hochschmelzende Material dabei auch in Form eines Polykristalls erhalten werden kann. In jedem Fall verläuft die Prozessierung des hochschmelzenden Materials derart, dass zumindest ein Teil davon aufgeschmolzen wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Prozessierung eines hochschmelzenden Materials umfassend des Einbringen des hochschmelzenden Materials in den erfindungsgemäßen Tiegel, das zumindest anteilige Aufschmelzen des hochschmelzenden Materials, das Erstarren des aufgeschmolzenen hochschmelzenden Materials, das Entfernen des hochschmelzenden Materials zusammen mit der Folie aus dem Tiegel und das Entfernen der Folie von dem hochschmelzenden Material.
Das Entfernen des hochschmelzenden Materials zusammen mit der Folie aus dem Tiegel kann z. B. durch Stürzen des Tiegels erfolgen, so dass beides zusammen aus dem Tiegel fällt.
Dabei ist es bevorzugt, für das Verfahren einen Tiegel auszuwählen, bei dem die Folie einen Schmelzpunkt aufweist, der mindestens das 1-, 3- bzw. 4-fache, insbesondere mindestens das 1,5-fache des Schmelzpunktes des hochschmelzenden Materials in Grad Celsius beträgt.
Weiterhin ist es bevorzugt, für das Verfahren einen Tiegel auszuwählen, bei dem der übrige Tiegel, d. h. der Stütz- oder Basistiegel, einen Schmelzpunkt aufweist, der mindestens das 1-, 1,5- bzw. 3-fache, insbesondere mindestens das 4-fache des Schmelzpunktes des hochschmelzenden Materials in Grad Celsius beträgt.
Das Entfernen der Folie von dem hochschmelzenden Material (z. B. von einem aus dem hochschmelzenden Material hergestellten Einkristall) kann in der Regel ohne hohen mechanischen Aufwand, z. B. durch Abschälen oder Abziehen erfolgen. Wenn die Folie aus einem durch Erhitzen in einer Sauerstoffatmosphäre brennbaren Material besteht, dann ist es auch möglich, sie durch Abbrennen zu entfernen. Ein derartiges Material ist beispielsweise Wolfram, Tantal, Niob. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Folie aus einem in Säure oder Lauge lösbaren Material gebildet. In diesem Fall ist es auch möglich, sie abzuätzen. So läßt sich beispielsweise eine Wolframfolie in Chromsäure lösen.
Dies ist eine besonders einfach zu handhabende Verfahrensvariante.
Die Herstellung der Folie kann z. B. durch Abscheidung an einer Negativform erfolgen. Sie kann auch durch Verschweißen hergestellt werden.
Auf Grund der geringen Dicke der Folie kann sie schneller, mit geringerem Materialaufwand und damit preiswerter hergestellt werden, als ein kompletter Tiegel aus hochreinem Material. Damit kann die Folie auch nur zur einmaligen Verwendung vorgesehen sein. Damit kann z. B. beim Czochralski-Verfahren, aber auch bei den anderen in Frage kommenden Verfahren, eine gleich bleibende Reinheit der Folie, die ja mit dem hochschmelzenden Material in Kontakt kommt, gewährleistet werden.
Erfindungsgemäß werden bevorzugt solche Folienmaterialien ausgewählt, bei denen keine oder nur eine sehr geringe Diffusion von Folienmaterial in die Schmelze des hochschmelzenden Materials erfolgt. Bevorzugt ist es, das Folienmaterial so zu wählen, dass nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das hochschmelzende Material weniger als 100 ppm, insbesondere weniger als 10 ppm, insbesondere weniger als 1 ppm Folienmaterial enthält.
Bei der Wahl des Materials für den übrigen Tiegel muss nicht auf das gleiche Material zurückgegriffen werden, das für die Folie verwendet wird. Z. B. kann für den übrigen Tiegel auch Keramikmaterial verwendet werden.
Für die Folie kann auch ein relativ weiches Material verwendet werden, weil der übrige Tiegel als mechanische Stütze wirkt.
Es ist vorteilhaft, das Material für Folie und für übrigen Tiegel so auszuwählen, dass es bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zu einer Reaktion kommt (z. B. zu einer eutektischen Reaktion oder zu einer peritektischen Reaktion oder zu einer Legierungsbildung).
Der erfindungsgemäße Tiegel hat auch den Vorteil, dass der Kontakt zwischen übrigem Tiegel und hochschmelzendem Material vermieden wird, so dass z. B. unerwünschte Reaktionen zwischen dem Material des übrigen Tiegels und des hochschmelzenden Materials vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann z. B. zur Züchtung von Saphir (z. B. nach dem so genannten float-zone-Verfahren) oder von oxidischen Granaten oder zu deren Reinigung verwendet werden. Es können Einkristalle oder Polykristalle gezüchtet werden. Das Verfahren kann gemäß der VGF-Züchtung, der VB-Züchtung, der HB-Züchtung, der HEM-Züchtung oder anderer Verfahren angewendet werden.
Erfindungsgemäß kann der übrige Tiegel z. B. auch aus dicht gesintertem Material gedreht oder aus gewalzten Blechen oder Platten geschweißt werden.
Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann der übrige Tiegel, der ja nur noch als mechanischer Stütztiegel dient, mehrfach verwendet werden. Er kann aus billigerem, weniger reinem Material bestehen. Es ist also nicht wie bei den bisher aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren notwendig, dass der gesamte Tiegel aus teurem, hochreinem Material hergestellt wird. Erfindungsgemäß können auch einfache geschmiedete Tiegel, z. B. aus Molybdän verwendet werden.
Typische Tiegelmaterialien sind die gleichen, die auch als Folie bzw. für die Auskleidung verwendet werden. Jedoch finden auch andere bei den Arbeitstemperaturen stabile Materialien, wie z. B. keramische Materialien Al₂O₃, ZrO₂, Y₂O₃, MgO Anwendung.
Die Folie kann durch ein Abscheideverfahren hergestellt werden. Sie kann hochrein und dicht hergestellt werden.
Die Temperatur der Schmelze des hochschmelzenden Materials bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt in der Regel nicht mehr als 2100°C. Bis zu dieser Temperatur kommt es zu keinem Verschweißen des übrigen Tiegels mit der Folie, insbesondere dann, wenn beide aus Wolfram oder Molybdän bestehen. Generell wird bei der Materialauswahl für Folie und übrigen Tiegel darauf geachtet, dass beide bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglichst nicht verschweißen.
Die Folie kann auch aus einem Metall bestehen, das bei den zum Einsatz kommenden Temperaturen keine sehr hohe mechanische Stabilität hat. Z. B. kann sie aus Iridium bestehen. Die Folie kann z. B. durch einen übrigen Tiegel aus keramischem Material wie z. B. Yttriumoxid hinreichend mechanisch gestützt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zur Czochralski-Züchtung von Saphir oder von oxidischen Granaten genutzt werden. Dabei wird beispielsweise eine resistive Beheizung verwendet. Als Folie wird z. B. eine hochreine Iridiumfolie und Stütztiegel aus einem keramischen Material verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere zur Züchtung von Einkristallen verwendet werden. Außerdem kann es zur Herstellung von Polykristallen verwendet werden.
Hochschmelzende Materialien sind vorzugsweise solche mit einem Schmelzpunkt von über 1800°C.
In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die hochschmelzenden Materialien oxidische Materialien, wie z. B. Saphire.
Das hochschmelzende Material kann jedoch auch ein Metall sein, welches die zuvor genannten Eigenschaften aufweist.
Bevorzugt wird das Folienmaterial bei gegebenem hochschmelzendem Material so ausgewählt, dass beide bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht reagieren und auch keine Legierung bilden.
Typische hochschmelzende Materialien sind beispielsweise in der EP-A 1 701 179 beschrieben und können also insbesondere kubische Granate, kubische Spinelle, kubische Perovskite und/oder kubische II/IV-Oxide sein.
Bevorzugte kubische Granaten sind insbesondere Yttrium-Aluminium-Granat Y₃Al₅O₁₂, Lutetium-Aluminium-Granat (LuAG) Lu₃Al₅O₁₂, Grossular Ca₃Al₂Si₃O₁₂, Elpasolith K₂NaAlF₆, K₂NaScF₆, K₂LiAlF₆ und/oder Kryolithionit Na₃Al₂Li₃F₁₂ besonders geeignet. Weitere geeignete Granate sind Tm₃Al₅O₁₂, Sc₃Al₅O₁₂, Dy₃Al₅O₁₂, sowie YbAl₅O₁₂.
Weitere geeignete hochschmelzende Materialien umfassen insbesondere auch kubische Granate, wie der zuvor erwähnte Y₃Al₅O₁₂ (YAG) bzw. Lu₃Al₅O₁₂ (LuAG), in denen das Yttrium bzw. Lutetium ganz oder teilweise durch Ionen der gleichen Valenz und mit vergleichbaren Ionenradien ersetzt sind.
Desweiteren können hochschmelzende Materialien kubische Granate der allgemeinen Formel (A_1-xD_x)₃Al₅O₁₂ sein, wobei D ein mit A³⁺ bezüglich Valenz und Ionenradius ähnliches Element ist, um die Gitterverzerrungen so gering wie möglich zu erhalten. Erfindungsgemäß bevorzugte Elemente A sind insbesondere Yttrium, seltene Erden bzw. Lanthanide, d. h. Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, und/oder Lu, sowie Scandium, wobei die Elemente Y, Lu, Yb, Tm, und Dy sowie Sc besonders bevorzugt sind. Geeignete Vertreter des Dotierungsmittels D sind ebenfalls ausgewählt aus der Gruppe umfassend Yttrium, seltene Erden, sowie Scandium. Als besonders zweckmäßig haben sich mit anderen seltenen Erden und/oder Sc dotierte Granate vom Typ Y₃Al₅O₁₂, Lu₃Al₅O₁₂, Dy₃Al₅O₁₂, Tm₃Al₅O₁₂, Yb₃Al₅O₁₂, erwiesen und speziell ein Mischkristall aus (Y_1-xLu_x)₃Al₅O₁₂.
x bedeutet den Molenbruch mit 0 ≤ x ≤ 1. Vorzugsweise sind A und D verschieden. Für den Fall, dass A und D gleich sind ist x = 0. Erfindungsgemäß werden vorzugsweise solche Molenbrüche verwendet, welche für Schmelze und Kristall gleich sind, das heißt, solche Molenbrüche bei denen sich die prozentuale Zusammensetzung beim Auskristallisieren nicht ändert.
Von den kubischen Spinellen haben sich insbesondere Spinell MgAl₂O₄, Ghanospinell (Mg, Zn)Al₂O₄, CaAl₂O₄, CaB₂O₄ und/oder Lithiumspinell LiAl₅O₈ als besonders geeignet erwiesen.
Von den kubischen Perovskiten sind BaZrO₃ und/oder CaCeO₃ besonders bevorzugt und von den kubischen II/VI-Oxiden sind insbesondere (Mg, Zn)O geeignet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können großvolumige Einkristalle hergestellt werden, die einen Durchmesser von größer 150 mm, insbesondere größer 200 mm, insbesondere größer 250 mm und insbesondere größer 300 mm haben.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Einkristalle für optische Elemente sowie für optische Abbildungssysteme hergestellt werden, die wiederum zur Herstellung von Steppern, Lasern, insbesondere von Excimer-Lasern, Computerchips, sowie integrierten Schaltungen und elektronischen Geräten, die solche Schaltungen und Chips enthalten, geeignet sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1701179 A [0003, 0054]

Claims

Ein Tiegel zur Aufnahme einer Schmelze eines hochschmelzenden Materials umfassend einen Stütztiegel und eine Schicht aus einem mit der Schmelze nicht reagierenden Material, wobei mindestens der Teil der Oberfläche des Tiegels, der mit der Schmelze in Kontakt kommt, mit der Schicht bedeckt ist, und diese aus einem Metall besteht, das einen Schmelzpunkt von mindestens 1800°C aufweist.
Tiegel nach Anspruch 1, wobei das Metall ein Refraktärmetall ist.
Tiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Schicht eine Folie ist, die eine Dicke von weniger als 1 mm aufweist.
Tiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Folie mit dem übrigen Tiegel lösbar verbunden ist.
Tiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der übrige Tiegel aus einem Metall besteht, wobei das Metall einen Schmelzpunkt von mindestens 1800°C aufweist.
Tiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Metall, aus dem der übrige Tiegel besteht, ein Refraktärmetall ist.
Verfahren zur Herstellung des Tiegels nach einem der Ansprüche 3 bis 6 umfassend das Auskleiden oder Auslegen des Stütztiegels mit der Folie.
Verwendung des Tiegels nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Prozessierung eines hochschmelzenden Materials, insbesondere zur Herstellung von optischen Materialien.
Verfahren zur Prozessierung eines hochschmelzenden Materials umfassend des Einbringen des hochschmelzenden Materials in den Tiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das zumindest anteilige Aufschmelzen des hochschmelzenden Materials, das Erstarren des aufgeschmolzenen hochschmelzenden Materials, das Entfernen des hochschmelzenden Materials zusammen mit der Folie aus dem Tiegel und das Entfernen der Folie von dem hochschmelzenden Material.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Prozessierung die Züchtung eines Einkristalls bedeutet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, wobei das Verfahren ein Czochralski-Verfahren oder ein VGF-Verfahren oder ein HEM-Verfahren ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Folie einen Schmelzpunkt hat, der mindestens 1,4 mal so hoch ist wie der Schmelzpunkt des hochschmelzenden Materials in Grad Celsius.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das hochschmelzende Material ein Saphir ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das hochschmelzende Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem kubischen Granat, einem kubischen Spinell, einem kubischen Perovskit und einem kubischen II/IV-Oxid.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das hochschmelzende Material ein kubischer Granat der allgemeinen Formel (A_1-xD_x)₃Al₅O₁₂ ist, wobei A ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Yttrium, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu und Scandium, und wobei D ebenfalls ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Yttrium, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu und Scandium, und wobei A und D verschieden sind, und wobei 0 ≤ x ≤ 1.