DE1719511B2

DE1719511B2 - Vorrichtung zum tiegelfreien Zonenschmelzen eines kristallinen Stabes, insbesondere Halbleiterstabes

Info

Publication number: DE1719511B2
Application number: DE19681719511
Authority: DE
Inventors: Reimer Dr. Emeis; Joachim Haus; Wolfgang Dr. 8551 Pretzfeld Keller; Hans 8031 Groebenzell Stut
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-01-10
Filing date: 1968-01-10
Publication date: 1974-08-15
Also published as: DE1719511C3; DE1719511A1

Description

gebracht, durch den eine Halterung 4 einer Heizein-

40 richtung 5 hindurchgeführt ist. Die Heizeinrichtung 5 kann eine induktive Heizspule sein. Die Halterang 4

Das Hauptpatent betrifft eine Vorrichtung zum der Heizeinrichtung 5 dient gleichzeitig zur Zufühtiegelfreien Zonenschmelzen mit einer Vakuumkam- rang des Stromes und des Kühlmediums. Der mer, mit Halterangen, in denen das zu behandelnde Schute 3 in der vertikalen Zonenschmelzkammeritabförmige Material lotrecht gehaltert ist und mit 45 wand 2 wird von einem Schütten 6 abgedeckt, der einer in der Vakuumkammer in lotrechter Richtung mittels eines Antriebs in Pfeilrichtung auf- und abbeverschiebbar angebrachten und von außen bewegba- wegbar ist. Dichtungselemente7, z.B. Simmerringe, ten Heizeinrichtung, wobei in einer Seitenwand der ermöglichen eine gasdichte Durchführung der Halte-Vakuumkammer ein lotrecht verlaufender Schute an- rang 4 durch den Schlitten 6. Als Abdichtung zwigebracht ist, der durch eine in lotrechter Richtung 50 sehen dem Schütten 6 und der Seitenwand 2 der Zo- ^! verschiebbare Platte bedeckt ist, an der eine durch nenschmelzkammer 1 ist ein elastischer Dichtungsden Schute geführte Halterung der Heizeinrichtung ring 8 vorgesehen. Wie bereits erwähnt, kann die Abbefestigt ist. dichtung aber auch mittels eines Ölfilms hergestellt Die Abdichtung zwischen der mit einem Schütz sein. An der Innenseite der vertikalen Zonenversehenen Seitenwand und der Platte kann durch 55 schmelzkammerwand 2 ist eine Abdeckeinrichtung 9 einen Ölfilm, vorzugsweise mittels einer mit öl ge- vorgesehen, die den Schlitz 3 in der Seitenwand 2 der füllten Rinne, die den Schute umschließt und von der Zonenschmelzkammer 1 bei beüebiger Stellung des Platte ganz überdeckt ist, bewirkt sein. Nach einem Schüttens 6 abdeckt. Teile 10 und 11 der Abdeckeinälteren Vorschlag kann aber auch zur Abdichtung richtung 9 sind mit dem Schlitten 6 verschiebbar. Die zwischen der Platte und der Seitenwand der Zonen- 60 verschiebbaren Teile 10 und 11 der Abdeckeinrichschmelzkammer eine den Schute umschüeßende ela- rung 9 bestehen aus federndem Material, beispielsstisch verformbare Dichtungsleiste angebracht und weise aus 0,1 bis 0,2 mm dickem Blech aus einer gegen Verschieben gesichert sein. Kupfer-Beryllium-Legierang. An der Seitenwand 2 Da bei den neueren Zonenschmelzanlagen der der Zonenschmelzkammer 1 sind zwei Rollen 12 und Verschipbeweg der Heizeinrichtung sehr groß 65 13 angebracht, auf die die Blechteile 10 und 11 beim ist, beispielsweise 1 m und mehr, muß auch Verschieben der Heizeinrichtung 5 auf- oder abgeder Schute in der seitlichen Zonenschmelz- spult werden. Die Blechteile 10 und 11 sind etwas kammerwand eine entsprechende Länge haben. Da breiter als der Schlitz 3, so daß dieser völlig abge-

deckt ist. Die Blechteile 10 und 11 sind an der Halieiung4 der Heizeinrichtung 5 in einem Ring 14 befestigt, beispielsweise angeschraubt Di^ Rollen 12, 13 können als Federgehäuse ausgebildet sein, so daß die Blechteile 10, 11 in jeder Stellung des Schlittens gespannt sind.

Li den F i g. 2 und 3 ist als Abdeckemrichtung für den Schlitz 3 eine Jalousie 15 vorgesehen. Die über der Heizeinrichtung 5 angeordneten Lamellen sind

mit 16, die darunter liegenden sind mit 17 bezeichnet Die Lamellen 16,17 sind in Nuten 18 in den Lamellenführungen 19, 20 geführt Die Lamellen 16,17 können aus einem Material bestehen, auf dem HaIbleitermaterial gut haftet Für Silicium im Aluini besonders geeignet Damit ist der Vorteil verbunden, daß kein Halbleitermaterialfilter von der Abdeckeinrichtung 9 abspringt und die am Boden der Schmelzkammerwand befindliche Wellendichtung gefährdet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

femer die Halterung der Heizeinrichtung vielfach als Patentansprüche: koaxiale Zuführung für Energie und Kühlmedium ausgebildet ist, bedingt dies auch eine bestimmte

1. Vorrichtung zum tiegelfreien Zonenschmel- Breite des Schützes, biespielsweise von 2^5 bis 5 cm. zen mit einer Vakuumkanimer, mit Halterungen, 5 Bei derartigen Anlagen zum tiegelfreien Zonenin denen das zu behandelnde stabförmige Mate- schmelzen kommt es häufig vor, daß sich ^erdamprial lotrecht gehaltert ist, und mit einer in der Va- fendes oder aus der Schmelzzone abspritzendes kuumkammer in lotrechter Richtung verschieb- Halbleitermaterial, beispielsweise Silicium, im Bebar angebrachten und von außen bewegten elek- reich des Schützes am Schütten ablagert und beim frischen Heizeinrichtung, wobei in einer Seiten- io Verschieben des Schüttens zu den Dichtungsstellen wand der Vakuumkammer ein lotrecht verlaufen- gelangt Bei öldichtungen kann es vorkommen, daß der Schütz angebracht ist,* der durch eine in lot- der im allgemeinen nur 2 bis 10 μ starke Ölfilm zwirechter Richtung verschiebbare Platte bedeckt ist, sehen Schütten und Schmelzkammerwand aufgerisan der eine durch den Schütz geführte Halterung sen wird und sich der Schütten festfrißt Auch elastider Heizeinrichtung befestigt ist, nach Patent 15 sehe Gummidichtungen können durch Halbleitenna-1262226, dadurch gekennzeichnet, ierial, das sich in spitzen KristaUen oder Sputtern abda£ der Schütz (3) an der Innenseite der lagert, beschädigt und damit unbrauchbar werden.
Wand (2) mit einer bei beüebiger Stellung der Aufgabe der vorüegenden Erfindung ist es, diese Platte (6) wirksamen Abdeckung (10, 15) verse- Gefahr zu beseitigen und insbesondere auch bei den hen ist 20 beschriebenen Großanlagen zum tiegelfreien Zonen-

2. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch ge- schmelzen einen störungsfreien Betrieb sicherzuste!- kennzeichnet, daß Teile (10, U) der Abdeckein- len.

richtung (9) mit der Platte (6) verschiebbar sind. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer

3. Vorrichtung nach Ansprach 2, dadurch ge- Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbaren Teile (10, »5 löst, daß der Schute an der Innenseite der Wand mit 11) der Abdeckeinrichtung (9) aus federndem einer be¹, beüebiger Stellung der Platte wirksamen Material bestehen. Abdeckung versehen ist.

4. Vorrichtung nach Ansprach 1 und 2, da- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung durch gekennzeichnet, daß an der Seitenwand (2) werden an Ausführungsbeispielen aa Hand der der Zonenschmelzkammerwand (1) Rollen (12, 30 Zeichnung näher erläutert.

13) zum Auf- und/oder Abspulen der verschieb- F i g. 1 zeigt im Schnitt eine Abdeckeinrichtung

baren Teile (10, 11) der Abdeckeinrichtung (9) gemäß der Erfindung, die

angebracht sind. F i g. 2 und 3 zeigen im Schnitt eine weitere Ab-

5. Vorrichtung nach Ansprach 1 und 2, da- deckeinrichtung gemäß der Erfindung.

durch gekennzeichnet, daß als verschiebbares 35 In F i g. 1 ist eine Zonenschmelzkammer, die eine Teil der Abdeckeinrichtung (9) eine Jalousie (15) Vakuum-, Schutegas- oder Überdruckkammer darvorgesehen ist. stellen kann, mit 1 bezeichnet In der einen vertikalen Zonenschmelzkammerwand 2 ist ein Schute 3 an-