DE1719511C3

DE1719511C3 - Vorrichtung zum tiegelfreien Zonenschmelzen eines kristallinen Stabes, insbesondere Halbleiterstabes

Info

Publication number: DE1719511C3
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: 1975-06-19
Also published as: DE1719511A1; DE1719511B2

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch!, dadurch ge- schmelzen einen störungsfreien Betrieb sicherzustelkennzeichnet. daß Teile (10, 11) der Abdeckein- [en.

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

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Vorrichtung der eingangs^rwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbaren Teile (10, 25 löst, daß der Schlitz an der Innenseite der Wand mit 11) der Abdeckeinrichtung (9) aus federndem einer bei beliebiger Stellung der Platte wirksamen Material bestehen. Abdeckung versehen ist.

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

13) zum Auf- und-'oder Abspulen der verschieb- Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Abdeckeinrichtung

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

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

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

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

gebracht, durch den eine Halterung 4 einer Heizein-

40 richtung 5 hilldurchgeführt ist. Die Heizeinrichtung 5 kann eine induktive Heizspule sein. Die Halterung 4

Das Hauptpaient betrifft eine Vorrichtung zum der Heizeinrichtung 5 dient gleichzeitig zur Zufühliegelfreien Zonenschmelzen mit einer Vakuumkam- rung des Stromes und des Kühlmediums. Der Hier, mit Halterungen, in denen das zu behandelnde Schlitz 3 in der vertikalen Zonenschmelzkammer- «tabförmige Material lotrecht gehalten ist und mit 45 wand 2 wird von einem Schlitten 6 abgedeckt, der einer in der Vakuumkammer in lotrechter Richtung mittels eines Antriebs in Pfeil richtung auf- und abbe-Verschiebbar angebrachten und von außen bewcgba- wegbar ist. Dichtungselemente7, z.B. Simmerringe, fen Heizeinrichtung, wobei in einer Seitenwand der ermöglichen eine gasdichte Durchführung der Halte-Vakuumkammer ein lotrecht verlaufender Schlitz an- rung 4 durch den Schlitten 6. Als Abdichtung zwigebracht ist, der durch eine in lotrechter Richtung 50 sehen dem Schlitten 6 und der Seitenwand 2 der Zo-Verschiebbare Platte bedeckt ist, an der eine durch ncnschmelzkammer 1 ist ein elastischer Dichtungsden Schlitz 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 Schlitz sein. An der Innenseite der vertikalen Zonen-Versehenen Seitenwand und der Platte kann durch 55 schmelzkammerwand 2 ist eine Abdeckeinrichtung 9 «inen Ölfilm, vorzugsweise mittels einer mit Öl ge- vorgesehen, die den Schulz 3 in der Seitenwand 2 der Mlten Rinne, die den Schlitz umschließt und von der Zonenschmelzkammer 1 bei beliebiger Stellung des blatte ganz überdeckt ist, bewirkt sein. Nach einem Schlittens 6 abdeckt. Teile 10 und 11 der Abdeckeinlltercn Vorschlag kann aber auch zur Abdichtung richtung 9 sind mit dem Schlitten 6 verschiebbar. Die ■wischen der Platte und der Seitenwand der Zonen- 60 verschiebbaren Teile 10 und M der Abdcckeinrich-•chmelzkammer eine den Schlitz umschließende ela- tung9 bestehen aus federndem Material, beispiclsttiseh verformbare Dichtungsleiste angebracht und weise aus 0,1 bis 0,2 mm dickem Blech aus einer gegen Verschieben gesichert sein. Kupfer-Beryllium-Legierung. An der Seitenwand 2 Da bei den neueren Zonenschmelzanlagen der der Zonenschmelzkammer I sind zwei Rollen 12 und Verschiebeweg 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 abge-Jcr Schlitz in der seitlichen Zonenschmelz- spult werden. Die Blechteile 10 und 11 sind etwas tammerwand eine entsprechende Länge haben. Da breiter als der Schlitz 3, so daß dieser völlig abge-

deckt ist. Die Blechteile 10 up:¹ 1Ϊ sind an der Haitetung4 der Heizeinrichtung 5 in einem Ring 14 befestigt, beispielsweise angeschraubt. Die Rollen 12, 13 können als Federgehäuse ausgebildet sein, 50 daß die Blechteile 10, 11 in jeder Stellung des Schlittens ge-•paniu sind.

In den F i g. 2 und 3 ist als Abdeckeinrichtung für den Schlitz3 eine Jalousie 15 vorgesehen. Die über der Heizeinrichtung 5 angeordneten Lamellen sind

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 2 ferner die Halterung der Heizeinrichtung vielfach als Patentansprüche: koaxiale Zuführung für Energie und Kühlmedium ausgebildet ist, bedingt dies auch eiue bestimmte

1. Vorrichtung zum tiegelfreien Zonenschmel- Breite des Schlitzes, biespielsweise von 2,5 bis 5 cm. ten mit einer Vakuumkammer, mit Halterungen, 5 Bei derartigen Anlagen zum tiegelfreien Zonen-IBi denen das zu behandelnde stabförmige Mate- schmelzen kommt es häufig vor, daß sich verdamp-

. rial lotrecht gehaltert ist, und mit einer in der Va- fendes oder aus der Schmelzzone abspritzendes

kuumkammer in lotrechter Richtung verschieb- Halbleitermaterial, beispielsweise Silicium, im Be-

bar angebrachten und von außen bewegten elek- reich des Schlitzes am "Schlitten ablagert und beim

Irischen Heizeinrichtung, wobei in einer Seiten- io Verschieben des Schlittens zu den Dichtungsstellen

wand der Vakuumkammer ein lotrecht verlaufen- gelangt. Bei Öldichtungen kann es vorkommen, daß

der Schlitz angebracht ist. der durch eine in lot- der im allgemeinen nur 2 bis 10 μ starke Ölfilm zvvi-

rechter Richtung verschiebbare Platte bedeckt ist, sehen Schlitten und Schmelzkammerwand aufgeris-

tn der eine durch den Schlitz geführte Halterung sen wird und sich der Schlitten festfrißt. Auch elasti-

der Heizeinrichtung befestigt ist, nach Patent 15 sehe Gummidichtungen können durch Halbleiterma-

1 262 226, dadurch gekennzeichnet. terial, das sich in spitzen Kristallen oder Splittern ab-

daß der Schlitz (3) an der Innenseite der lagert, beschädigt und damit unbrauchbar werden.

Wand (2) mit einer bei beliebiger Stellung der Aufgabe der vorliegenden 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-