DE19721784A1 - Kristallklammer - Google Patents

Kristallklammer

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DE19721784A1
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crystal
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holding device
gripping
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DE19721784A
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Winfried Schulmann
Helmut Dr Kaiser
Franz Thimm
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Crystal Growing Systems GmbH
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Leybold Systems GmbH
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    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/30Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
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Description

Die Erfindung betrifft eine Kristallhaltevorrich­ tung zur Verwendung während des Züchtungsprozesses nach dem Czochralski-Ziehverfahren.
Vorrichtungen für die Züchtung von Einkristallen mittels des Czochralski-Verfahrens sind bekannt. Bei derartigen Vorrichtungen wird der zu züchtende Kristall ausgehend von einem in einer Schmelze eintauchenden Impfling entweder durch Absenken des Schmelzbades oder durch eine aufwärts gerichtete Verschiebung des Impflings aus der Schmelze ge­ züchtet. Die derartig z. B. aus einer Silizium­ schmelze gezogenen Einkristalle bilden das Aus­ gangsmaterial für die Herstellung von sogenannten Wafern.
Mit den bekannten Vorrichtungen konnten durch ständige Verbesserungen des Züchtungsverfahrens und der hierzu eingesetzten Vorrichtungen die Kri­ stallgewichte in den letzten Jahren bis auf 300 kg Kristallgewicht heraufgesetzt werden. Die Herstel­ lung von Einkristallen nach dem Czochral­ ski-Verfahren mit größeren Durchmessern hat sich als außerordentlich schwierig herausgestellt. Ein wesentlicher Grund hierfür ist, daß bei Abschluß des Ziehprozesses das gesamte Kristallgewicht von dem verfahrensbedingt einen nur 4-5 mm Durchmesser aufweisenden Impfling gehalten wird. Ein Abreißen des Kristalls von dem Impfling und eine dadurch bedingte Zerstörung der Kristallziehvorrichtung ist aber zu vermeiden. Da dieser nur mit einer ma­ ximalen Zugspannung belastet werden kann, sind bei den bekannten Kristallziehvorrichtungen somit nur Kristalle von begrenzten Abmessungen mit einem li­ mitierten Maximalgewicht herstellbar.
Als zusätzliches Problem kommt während des Zieh­ prozesses hinzu, daß durch die Drehung des Kri­ stalls während des Ziehprozesses in dem Impfling eine Kerbspannung aufgebaut wird, die die maximale Gewichtsbelastung durch den Einkristall weiter verringert. Zur Gewährleistung eines sicheren Züchtungsprozesses, bei welchem ein Abreißen des Kristalls vom Impfling vermieden wird, werden die Prozeßparameter während des Ziehprozesses zwangs­ läufig derartig gewählt, daß die an dem Impfling angreifende Zugspannung somit deutlich unterhalb der maximalen zulässigen Zugspannung bleibt.
Die bekannten Kristallzuchtvorrichtungen weisen somit den entscheidenden Nachteil auf, daß nur Kristalle mit einem limitierten Gesamtgewicht und damit begrenztem Kristallvolumen herstellbar sind. Dieser Nachteil schränkt die Wirtschaftlichkeit der Herstellung mit den bekannten Kristallziehvor­ richtungen nachteilig ein.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit wel­ cher Kristalle nach dem Czochralski-Verfahren her­ stellbar sind, welche ein größeres Kristallvolumen bzw. Kristallgewicht als das durch die auf den Impfling ausgeübte Zugspannung maximal zulässige Gewicht aufweisen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kristallkörper nach Erreichen einer be­ stimmten Kristallänge mittels auf dessen Umfangs­ fläche andrückenden Greifvorrichtungen abgestützt wird und die weiter zunehmende Gewichtslast des Kristalls während des Ziehvorgangs vollständig oder zum Teil übernehmen. Hierdurch wird vorteil­ haft gewährleistet, daß die maximal an dem Impfling angreifende Zugspannung auf das zulässige Maß reduziert wird und verhindert wird, daß der weiterwachsende Kristall bei Überschreiten des bei den bekannten Verfahren zulässigen Gesamtgewichtes von dem Impfling abreißt. Vorteilhaft sind durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen Kristalle mit Durchmessern von < 300 mm bzw. 400 mm bei Längen von mehr als 2 m herstellbar bzw. mit Kristallge­ wichten < 300 kg. Durch die Erfindung wird damit die Wirtschaftlichkeit bei der Produktion von Ein­ kristallen deutlich erhöht.
Zum Erfassen des Kristalls während des Ziehprozes­ ses ist eine Haltevorrichtung vorgesehen, die nach Erreichen einer ausreichenden Kristallänge eine auf diesen mit einer ausschließlich radial auf den Kristallkörper gerichteten Andruckkraft einwirkt. Der Kristall wird nach Ausbilden einer an dem Kri­ stallhals angezüchteten Schulter mit im wesentli­ chen konstantem Durchmesser über seine gesamte Länge gezüchtet. Durch die vorzugsweise paarweise und diametral an dem Kristallumfang anliegenden Haltevorrichtungen wird vorteilhaft verhindert, daß eine radial gerichtete Kraftkomponente den Kristall aus seiner axialen Ziehrichtung ver­ schiebt und das Kristallwachstum durch eine Verän­ derung der im Erstarrungsbereich zwischen Schmelze und Kristall herrschenden Prozeßparameter gestört wird. Weiterhin ist vorgesehen, daß die Haltevor­ richtungen sich konzentrisch und gleichgerichtet zur Rotationsbewegung des Einkristalls drehen, wo­ bei die erfindungsgemäßen Haltevorrichtungen und der Einkristall dieselbe Winkelgeschwindigkeit aufweisen. Hierdurch wird vorteilhaft gewährlei­ stet, daß an dem Kristall, während die Haltevor­ richtungen an diesem angelegt werden, keine tan­ gential gerichtete Kraft bzw. ein Drehmoment auf diesen ausgeübt wird, welches die Ortslage des Kristalls in Bezug zum Schmelzbad und damit das einkristalline Wachstum nachteilig beeinflussen könnte.
Weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Merkmale sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu, die im weiteren anhand besonders vorteilhafter und in den Figuren dargestellter Ausführungsbei­ spiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Kristallziehvorrichtung in schema­ tischer Darstellung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Detailschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Linie B-B′,
Fig. 3a eine Kristallziehvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Kristallhaltevorrich­ tung nach einem zweiten Ausführungsbei­ spiel,
Fig. 3b eine Schnittansicht entlang der in Fig. 3a eingezeichneten Schnittlinie A-A′,
Fig. 4 eine Kristallziehvorrichtung mit Kri­ stallhalteeinrichtung nach einem drit­ ten Ausführungsbeispiel mit zwei Kri­ stallziehpositionen,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Kristallhaltevorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel mit zwei eingezeichneten Kristallpositionen,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Kristallhaltevorrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel mit zwei dargestellten Kristallhaltepositionen.
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Kri­ stallziehvorrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 eine Seitenansicht der in Fig. 7 darge­ stellten Kristallziehvorrichtung,
Fig. 9 eine Kristallziehvorrichtung mit Kri­ stallhalter nach einem siebten Ausfüh­ rungsbeispiel,
Fig. 10 eine Kristallziehvorrichtung mit einer Kristallklammer nach einem achten Aus­ führungsbeispiel,
Fig. 11 eine Kristallziehvorrichtung mit einer Kristallklammer in schematischer Dar­ stellung nach einem neunten Ausführungs­ beispiel,
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Kri­ stallziehvorrichtung mit integrierter Kristallklammer nach einem zehnten Aus­ führungsbeispiel und
Fig. 13 eine Kristallziehvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Kristallklammer nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in schematisch dargestellter Seitenansicht.
Bei den in den Fig. 1-6 dargestellten Kri­ stallziehvorrichtungen sind jeweils unterschied­ lich ausgeführte Greifervorrichtungen vorgesehen, mit welchen der Kristall 27, 36, 50 an einer Welle 6, 25, 40, 45, 54 hängend gehaltert ist. Die in der Fig. 1 dargestellte Kristallhaltevorrichtung be­ steht im wesentlichen aus zwei Hubwerken 15 bzw. 16, welche unabhängig voneinander mittels zweier Hubmotoren 3 bzw. 12 betreibbar sind. Der aus ei­ ner in der Fig. 1 nicht dargestellten Schmelze gezogene Kristall wird an dem Kristallimpfling 7 aus der Schmelze unter Drehung der Welle 6 mit dem Drehmotor 2 aufwärts wachsend gezüchtet. Nach Er­ reichen einer definierten Mindestlänge wird der (in Fig. 1 nicht dargestellte) Kristall mittels einer Haltevorrichtung kraftschlüssig gehalten, wobei die Haltevorrichtung über die koaxial zur Ziehwelle 6 angeordnete Welle 10 mittels eines Drehmotores 8 rotiert. Um einen möglichst ruck­ freien Übergang der Kristallast von der Ziehwelle 6 auf die an der Welle 10 angeordnete Haltevor­ richtung zu gewährleisten, sind Mittel vorgesehen, mittels welchen die relative axiale Geschwindig­ keit der beiden Hubwerke 15 und 16 entweder über eine Steuerung oder einen Regelkreis minimal, vor­ zugsweise ohne Relativbewegung, einstellbar ist. Nach Übergang der Kristallast von dem Hubwerk 15 auf das die Haltevorrichtung axial antreibende Hubwerk 16, wird der Kristall ausschließlich über die kraftschlüssig an dem Kristall angreifende Haltevorrichtung gehalten. Die Hubwerke 15 und 16 werden mittels eines Gestells 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f raumfest positioniert.
Bei dem in Fig. 3a dargestellten Ausführungsbei­ spiel wird das erste Hubwerk 19 mittels des Hubmo­ tors 20 angetrieben, mittels welchem die Ziehwelle 33 mit dem anhängenden Kristall 27 in axiale Rich­ tung verschiebbar ist. Die Ziehwelle 33 wird mit­ tels des angekoppelten Drehmotors 28 in Rotation versetzt. Ein weiterer Drehmotor 22 ist vorgese­ hen, um die in dem Ziehraum 21 angeordnete Halte­ vorrichtung mit dem Greifarm 23a, 23b und den Klemmbacken 26a, 26b, 26c in eine zur Drehung der Ziehwelle 33 gleichgerichtete Drehung zu verset­ zen. Das erste Hubwerk ist auf einem Gestell 30a, 30b, 39c als Plattform abgestützt und trägt die Kristallast zu Beginn des Ziehprozesses. Nach Er­ reichen einer Mindestlänge übernimmt die Hubvor­ richtung 34 die Kristallast bis zur vollständigen Ausbildung des Kristalls 27.
In Fig. 4 ist die in einem Ziehraum angeordnete Kristallhaltevorrichtung in Bezug zu einem gezüch­ teten Kristall 36 in zwei Positionen C bzw. D dar­ gestellt. Die Haltevorrichtung besteht im wesentlichen aus konzentrisch und raumfest zur Kristall­ umfangsfläche angeordneten Rampen 37a, 37b, . . . , auf welche jeweils Haltebacken 39a, 39b, . . . gleitend gelagert sind. Die Haltebacken 39a, 39b, . . . werden jeweils mittels eines durch die Aufwärtsbewegung des an der Ziehwelle angeordneten Mitneh­ mers 47a, 47b angetriebenen Federstabs 35a, 35b, . . . gegen die Rampenflächen der Rampen 37a, 37b, . . . einer­ seits und den in der Position C dargestellten Kri­ stall 36 andererseits gedrückt. Durch die kraft­ schlüssige Klemmung der Haltebacken 39a, 39b, 39c, . . . wird der Kristall 36 in Bezug zur Haltevorrichtung fest gehaltert, wobei die axial aufwärts bewegte Haltevorrichtung die Funktion der Ziehwelle, nämlich eine gleichförmige Aufwärtsbe­ wegung des Kristalls 36 zu garantieren, übernimmt.
Die in Fig. 5 wiedergegebene Kristallhaltevor­ richtung wird in zwei Relativpositionen zum teil­ weise dargestellten Kristall 36 gezeigt. In der Po­ sition D befindet sich der Kristall 36 in einer anfänglichen Ziehposition und hängt an dem Impf­ kristall 41, welcher sich, angeordnet an der Zieh­ welle 45, mit dieser gleichförmig dreht. Nach Er­ reichen einer minimalen Kristallänge (siehe Posi­ tion C) wird der Kristall 36 mittels mehrerer, in Umfangrichtung zum Kristallumfang angeordneter Haltebacken 42a, 42b, 42c, . . . seitlich ergriffen. Die Haltebacken 42a, 42vb, 42c, . . . weisen einen kon­ stanten, mit konstantem Radius versehenen Kurven­ verlauf bzw. einen kontinuierlich zu- bzw. abneh­ menden Kurvenverlauf mit ab- bzw. zunehmendem Krümmungsradius auf. Die derartig gekrümmten Hal­ teflächen der Haltebacken 42a, 42b, 42c, . . . sind drehbar an Bügeln 43a, 43b, welche an mit einer Welle 46 verbundenen Tragarmen 44a, 44b einerseits angehängt und andererseits an beweglichen Feder­ stäben 35a, 35b, welche mit der Welle 46 andernends verbunden sind, gehaltert. Die Feder­ beine 35a, 35b, 35c, . . . werden durch einen mit der Welle 46 fest verbundenen Keil 48a, 48b, welcher bei axialem Auftrieb mit den Federbeinen 35a, 35b, 35c, . . . in Kontakt kommt, in die Haltepo­ sition C gebracht. Hierdurch werden die Haltebac­ ken 42a, 42b, 42c, . . . mit ihren Andruckflächen ge­ gen die Kristallumfangsfläche kraftschlüssig drückt, wodurch das gesamte Kristallgewicht über die Bügel 43a, 43b, 43c, . . . von den Tragarmen 44a, 44b, 44c, . . . gehalten wird.
Die in Fig. 6 dargestellte Kristallhaltevorrich­ tung besteht aus konzentrisch zur Ziehwelle ange­ ordneten Bügelarmen 52a, 52b, an welche durch Drehlager 56a, 56b jeweils ein Scherenarm 55a, 55b verbunden ist. Die Scherenarme 55a, 55b sind end­ seitig über ein Zwischenglied 59a, 59b an einer Aufhängung 58a bzw. 58b gehaltert. Die Aufhängung 58a, 58b wird während der Aufwärtsbewegung des an dem Kristallimpfling 53 hängenden Kristalls 50 von jeweils einem Mitnehmer 57a, 57b parallel zur Zieh­ welle aufwärts verschoben. Hierdurch wird eine Streckbewegung auf das Zwischengliedelement 59a, 59b ausgeübt, wodurch die benachbart zur Kri­ stallumfangsfläche angeordneten, an dem Scherenarm 55a, 55b befestigten Klemmbacken 51a, 51b gegen die Kristallmantelfläche vorzugsweise konzentrisch ge­ drückt werden. Der Kristall 50 wird nach Erreichen einer definierten Verschiebung der Mitnehmer 57a, 57b kraftschlüssig von den Klemmbacken 51a, 51b, . . . gehaltert, wodurch der Kristall­ impfling 53 teilweise oder vollständig von der während des Wachstumsprozesses zunehmenden Kri­ stallast befreit wird.
Bei den in den Fig. 7-13 dargestellten Kri­ stallziehvorrichtungen sind jeweils unterschied­ lich ausgebildete Greifervorrichtungen vorgesehen, mit welchen der Kristall 103, welcher an dem Zieh­ seil 110 über den Kristallimpfling 115 gehängt ist, nach Erreichen einer Mindestkristallänge zu­ verlässig gehalten werden kann. Zur Halterung des Kristalls 103 ist eine je nach Ausführungsbeispiel unterschiedliche Greifervorrichtung vorgesehen. Diese Greifervorrichtung dient als zusätzliche Haltesicherung des Kristalls 103 und hängt bei dem in Fig. 7 bzw. 8 dargestellten Ausführungsbei­ spiel mit einer zweiten Trommel 102b in der Schleuse 118, wobei zwei Windwerke nebeneinander angeordnet sind. Diese sind identisch aufgebaut mit dem Unterschied, daß das erstere zwei Trommeln auf einer Achse aufweist. Je nach Greiferausfüh­ rung wird die Kristallast nach dem Auslösen der Auslösefedern 109a, 109b; 124a, 124b; 132a, 132b; 152a, 152b; 164a, 164b von den Seilen 111a, 111b ge­ tragen. Je nach Aufbau der Steuerung kann die Last auch an (in den Figuren nicht dargestellten) drei Seilen angehängt sein, wobei die Seildehnungen be­ rücksichtigt werden.
Gemäß dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten er­ sten Ausführungsbeispiel fährt der Kristall 103 gegen die Auslösefedern 109a, 109b, welche durch das Eigengewicht des Greifers durchgebogen wird und die aufdrückende Kraft die Stabilisierung des Greifers in seinem leeren Zustand aufgehoben wird. Der Greifer wird über die beiden an den Haltebac­ ken 117a, 117b befestigten Seile 116a, 116b gehal­ ten. Dabei dreht sich das Backenpaar 117, 117b und legt sich am Kristall 103 an. Die Drehung des Kri­ stalls ist damit unterbrochen. Über das Hebelver­ hältnis a/b und den Reibschluß zwischen Kristall 103 und Haltebacken 117a, 117b wird der Kristall 103 gehaltert. Je nach Wahl des Hebelverhältnisses a/b können sehr große Haltekräfte erzeugt werden. Um die Punktlast am Kristall zu minimieren, können am Kristallumfang auch mehrere Backen übereinander angeordnet werden. Da die Hubwerke alle auf einem einzigen Drehteller 114 angeordnet sind und die Hubwerke unabhängig voneinander betätigt werden können, kann ein definiertes Ankoppeln der Greifer mit den Haltebacken 117a, 117b ohne Stoßwechselwir­ kung mit dem Kristall 103 erzielt werden.
Gemäß dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist vorgesehen, die Andruckkraft der Halte­ backen 128a, 128b für das Hebelverhältnis c/d ein­ zustellen. Die Haltebacken 128a, 128b können entwe­ der paarig oder auch mehrpaarig vorhanden sein und erzeugen nach Anliegen an der Kristallmantelfläche eine den Kristall 103 stabilisierende Flächenpres­ sung.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist der Betätigungsmechanismus des Greifers analog dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten ausgebildet. Im Unterschied zu dem sechsten Aus­ führungsbeispiel werden hier jedoch die Backen 136a, 136b über eine schräg zur Kristallmantelflä­ che angeordnete Rampe 134a, 134b an die Kristall­ mantelfläche herangeführt, wodurch ein sanftes An­ legen der Haltebacken 136a, 136b an den Kristall 103 gewährleistet ist.
Bei dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbei­ spiel sind die Greifer 145a, 145b analog dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispielen ausge­ führt. Im Unterschied zu den vorgenannten Kri­ stallhaltevorrichtungen ist hier jedoch der Grei­ fer 145a, 145b an zwei zusätzlichen Bändern (Tragbändern) 144a, 144b befestigt, welche an dem Drehteller 142 anhängen. Dabei ist vorgesehen, die Bänder 144a, 144b entweder fest anzuordnen oder zu­ sätzlich mit einem Hubantrieb zu versehen. Mittels dieser Maßnahme besteht die Option, daß der Grei­ fer unabhängig von der jeweiligen axialen Kri­ stallposition betätigbar ist.
Bei dem in Fig. 12 dargestellten Ausführungsbei­ spiel erfolgt die Auslösung des Greifers über ei­ nen am Seil befestigten Auslöseteller 154 und nicht unmittelbar mit dem Kristall 103. Hierdurch wird eine mechanische Beanspruchung des Kristall­ körpers durch Kontakt mit der Auslösefeder 164a, 164b vermieden.
Das in der Fig. 13 dargestellte Ausführungsbei­ spiel sieht vor, daß der Greifer mit seinem Eigen­ gewicht in einer Drahtbügelfeder 163 einhängt. Nach Kontaktierung der Auslösefedern 164a, 164b mit dem Kristall 103 wird die Drahtbügelfeder 163 her­ aufgezogen, wodurch sich die Seilschlingen 162a, 162b öffnen. Dabei fallen die Drahtschlingen um den Kristall 103 und halten diesen kraftschlüs­ sig fest.
Bezugszeichenliste
1 Kristallziehvorrichtung
2 Drehmotor
3 Hubmotor
4 Kühlmittelzufluß
5a, b, c, d, e, f, g Gestell
7 Impfling
6 Welle
8 Drehmotor
9 Kühlmittelzufluß
10 Welle
11 Schleuse
12 Hubmotor
13 Rohr
14 Stift
15 Hubwerk
16 Hubwerk
19 Hubwerk
20 Hubmotor
21 Ziehraum
22 Drehmotor
23a, b Greifarm
24 Schleuse
24a, b, c Greifvorrichtung
25 Ziehwelle
26a, b, c Klemmbacken
27 Kristall
28 Drehmotor
29 magnetische Dichtung
30a, b, c, d Gestell
31 Versorgungszuleitung
32 Welle
33 Ziehwelle
34 Hubvorrichtung
35, 35a, b, c, Federstab, Federbein
36 Kristall
37a, b Rampe
38 Impfling
39a, b Haltebacken
40 Ziehwelle
41 Impfkristall
42a, b Haltebacken
43a, b Bügel
44a, b Tragarm
45 Ziehwelle
46 Welle
47a, b Mitnehmer
48a, b Keil
50 Kristall
51a, b Klemmbacken
52a, b Bügelarm
53 Impfling
54 Ziehwelle
55a, b Scherenarm
56a, b Drehlager
57a, b Mitnehmer
58a, b Aufhängung
102a, b Trommel
103 Kristall
104a, b Seilumlenkrad
105 Drehlager
106 Drehantrieb
107 Zahnradantrieb
108 Kristallschulter
109a, b Auslösefeder
110 Ziehseil
111a, b Seil
112a, b Hubmotor
113 Kristall
114 Drehplattform
115 Kristallimpfling
116a, b Seil
117a, b Haltebacken
118 Schleuse
122a, b Seil
123 Kristall
124a, b Auslösefeder
125a, b Greiferarm
126 Tragring
128a, b Haltebacken
132a, b Auslösefeder
133 Tragring
134a, b Rampe
135a, b Seil
136a, b Haltebacken
142a, b Drehplattform, Drehteller
143a, b Umlenklager
144a, b Band, Tragband
145a, b Greiferarm
146a, b Haltebacken
152a, b Auslösefeder
153a, b Umlenklager
154 Auslöseteller
155a, b Greiferarm
156a, b Haltebacken
157a, b Seil
161a, b Drehgelenk
162a, b Seilschlinge
163a, b Drahtbügelfeder
164a, b Auslösefeder
a, b, c, d Hebelarm
a/b Hebelverhältnis
c/d Hebelverhältnis
C Kristall gehalten durch Klemm­ backen
D Kristall gehalten durch Impf­ ling

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Herstellung eines nach dem Czochralski-Ziehschmelzverfahren aus einem Kristallimpfling gezogenen Einkristalls (27, 36, 50, 103) mit einer Vorrichtung zum Er­ greifen und Haltern des Einkristalls (27, 36, 50, 103) während der Kristallwachs­ tumsphase, wobei die Greifvorrichtung (24a, 24b; 26a, 26b; 39a, 39b; 37a, 37b; 42a, 42b; 51a, 51b; 117a, 117b; 125a, 125b; 126a, 126b; 128a, 128b; 134a, 134b; 136a, 136b; 145a, 145b; 146a, 146b; 143a, 143b; 153a, 153b; 156a, 156b; 155a, 155b) mindestens zwei in Umfangsrichtung des Kristalls (27, 36, 50, 103) zueinander beab­ standete und vorzugsweise paarweise gegenüber liegend angeordnete Greifarme (23a, 23b; 37a, 37b; 43a, 43b; 55a, 55b; 117a, 117b; 125a, 125b; 145a, 145b; 155a, 155b) zum Haltern des Kristalls (27, 36, 50, 103) aufweist, ge­ kennzeichnet dadurch, daß die Greifarme (23a, 23b; 37a, 37b; 43a, 43b; 55a, 55b; 117a, 117b; 125a, 125b; 145a, 145b; 155a, 155b) an ihrem unteren, dem Kristall (27, 36, 50, 103) zugewandten Ende jeweils eine auf der gezüch­ teten Kristallmantelfläche anliegende Halte­ vorrichtung (26a, 26b; 39a, 39b; 42a, 42b; 51a, 51b; 117a, 117b; 128a, 128b; 136a, 136b; 146a, 146b) aufweisen, mittels welcher der Kristall (27, 36, 50, 103) während der Kristall­ wachstumsphase kraftschlüssig greifbar und gegen Loslösung gesichert, parallel zu dessen Wachstumsrichtung verfahrbar ist, wobei durch die Greifvorrichtung (24a, 24b; 26a, 26b; 39a, 39b; 37a, 37b; 42a, 42b; 51a, 51b; 117a, 117b; 128a, 128b; 136a, 136b; 146a, 146b) ein ausschließlich radial gerichteter Halte­ druck auf den Kristall (27, 36, 50, 103) ausge­ übt wird, wodurch zwischen der Kristallman­ telfläche und der Haltevorrichtung (23a, 23b; 37a, 37b; 43a, 43b; 55a, 55b; 117a, 117b; 128a, 128b; 136a, 136b; 146a, 146b) ein das Ge­ wicht des vollständig gezüchteten Kristalls (27, 36, 50, 103) übersteigender Reibwiderstand erzeugt wird, wodurch der Kristall (27, 36, 50) mittels Reibschlußwirkung von der Haltevor­ richtung (24a, 24b; 26a, 26b; 39a, 39b; 37a, 37b; 42a, 42b; 51a, 51b; 117a, 117b; 128a, 128b; 136a, 136b; 146a, 146b) getragen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kristall (27, 36, 50, 103) nach Ausbilden einer ersten gezüchteten Schulter einen über die anschließende gezüch­ tete Kristallänge konstanten Durchmesser auf­ weist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Auslöseelemente (109a, 109b; 124a, 124b; 132a, 132b; 152a, 152b; 164a, 164b) vorgesehen sind, die bei Kontak­ tieren mit dem Kristall (27, 36, 50, 103) oder einem Mitnehmer (48a, 48b; 57a, 57b) den Kraft­ schluß der Haltevorrich­ tung (24a, 24b; 26a, 26b; 39a, 39b; 37a, 37b; 42a, 42b; 51a, 51b; 117a, 117b; 128a, 128b; 136a, 136b; 146a, 146b) mit dem Kristall (27, 36, 50, 103) bewirken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auslöseelemente als Auslö­ sefedern (109a, 109b; 124a, 124b; 132a, 132b; 152a, 152b; 164a, 164b) ausgebildet sind.
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