DE2016101C3 - Verfahren zum Ziehen eines Halbleiterstabes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrilTt ein Verfahren zum Ziehen eines Halbleiterstabes aus einer auf der Stirnseite c'iics senkrecht in einem evakuierten Behälter gehai-•.ereii Vorratssiahes aus dem lf-ilbleiierm vnal aulhegenden Schmelze, wohc; die Schmei/e dadurch ;jebildel wird, daß der Voiral-s'ab ständig um seine Lenkachse gedreht, ein Llcktronenstr.thlbündel au! eii: -n Ie;^! der oberen Stirnseite dieses Stabes s-ciichtei und ein Keimkristall m diese Schmelze eingc-'.äuciii und aus ₍|ι_: hcrausiiczogcn wird.

Ls ist .-in Verladen diese Ali bekannt (deutsch..

ίο \iisk ec-chnii I 25Ί< >2<>). bei welchem tue Schmelze drivin., his et", .ι zu; Mine ihres krcisionnigeii Uiu,- -.chniVs behei/t wird, wobei der lic/ us! eilende HaIbleiieisiah außerhalb des behei/ten I eiles dei Schmelz», aus dieser gezogen wird. I)₁₁Ki läßt sich die \ erl'ahiensfiiliiuiiii so einrichten, daß entweder die gesamte obere Siiniseiie des Vorra'.ssiah-c aui'gesLhmolzeii odei ein gewisser Rand s'elieiiL'JassL;i wird, wobei der letztgenannte \~-a\) bei diesem Ixkannten Verfahren als besonders vorteilhaft ange-

2.) sehen wird.

In beiden f allen ergeben sich jedoch erhebliche Nachteile, wie im lolgendcii erläuleil wird:

Wird die gesamte obere Stirnseite des Vonaisstabes aufgeschmolzen, so besteht ständig die Gefahr

ii des L'berlaufeiv bzw. des Abtropfens der Schmelze über den Rand des Vorratssiabcs hinweg, was unbedinut vermieden werden muß. da diese überfließende Schmelze infolge ihrer sehr hohen Temperaturen m der Lage ist. den Stallboden der X'akuumkammer

3» durchzuschmelzen. in dei sich der Vorratsstab beim det Man ist deshalb gezwungen, die Dicke diese: Schmelze verhältnismäßig gering zu halten, damit die vorhandene Oberflächenspannung in der Lage ist. die Schmelze auf der oberen Stirnfläche des Vorrats

J5 slabes festzuhalten. Daraus folgt bei dem verhältnismäßig großen Radius de·. Wirrais·.tab.·, u:u. o.imit tier Schmelze die Bedingung, daß die Dicke der Schmelze verhältnismäßig ecing sein muß. um die statische Druckhöhe entsprechend gering zu halten.

4" Line geringe Dicke der Schmelze beeinträchtigt jedoch das Ziehen des Halbleiterstabes.

Beheizt man hingegen nicht die gesamte obere Stirnseite des Wirralsstabes, sondern läßt man einen bestimmten Rand stehen, dann verhindert man natürlieh das Abtropfen der Schmelze von vornherein. Gleichzeitig muß man jedoch in Kauf nehmen, daß sich nicht das gesamte Material des Vorratsstabes verbrauchen läßt. Hat nämlich der Keimkristall für eine bestimmte Zeit Material zur Bildung ein- -> Hauls'¹ leiterstabes aus der Schmelze herausgezogen, mi ergibt sich ein Loch im Vorratsstab bzw. bleibt ein Rand des Vorratsstabes zurück. Eineiseits kann dieser nicht geschmolzene Rand des Vorratsstabes nicht ohne weiteres in einen neuen Vorratsstab eingeschmolzen

5S werden, so daß kostbares Rohmaterial zu Abfall wird, andererseits sind der Durchmesser und die Länge des Halbleiterstabes, der aus einem Vorratsstab gezogen werden kann, notwendigerweise durch die Breite des Randes des Vorratsstabes begrenzt.

Die Breite dieses Randes richtet sich wieder danach, daß die Schmelze begrenzt werden muß, ohne daß der Rand selbst schmilzt. Es versteht sich, daß um so mehr Material für die Schmelze und damit für den zu ziehenden Halbleiterstab aus einem vorgegebenen

^r'5 Vorratsstab zur Verfügung steht, je schmaler der Rand ist.

Ferner ist es nachteilig anzusehen, daß die Bildung eines Randes am Vorratsstab zur Folge hat. daß sich

3 4

tii - W .■mu-wrU'ihmü während do- /K-Ik π- de- Halb- Schmelze in Kauf iwhmen ,■:< mii-sen. wie dies bei

L; . r-iahcs slar'-, .nderl. Nun wiikl sich je' eh diese dem ockamUcn Verli-.nren iLr (al! ist was dort in

W .i; :i:.At! ''.1.'!IiUiL; direkt aul das krisiaüv. ach-mm au-- ι:ηιΐιιιι-π^·τ Weise Änderungen in dei Temperauir-

tnui mul.WL-.lialb-i>!glältig gesieuert w _rden. < icradc vertciluuu und damn in den Mednsuingcn Hn da-

iluver StcueuiiU: ha! sich jedoch hei \ oihanden-c;:i ' Ziehe;-· des I lalbler.crsi.ihc- iktmii : ..M: Hei dem \ er-

ei'i.s R._;iuL- als s^!,;- seinv κ'πμ hciau-csic!'· -o dal> i.ihren nach der i^;. rt'i iiiit.nu verandeii mc", vielmehr

bei d.-:ii hekannicn \'er!.ihren -ich ·<Ιΐ:-η:ιΚ tehL;- de I lohe des Randes gegenüber dem Spiest', der

ha!le i!'-i! de-'.iaih 'vusschui:, da:-'.clLndv HalhLr-i- "< l<nel/c ni·. ht. -■< daß auch ständig eine i-piisLhc.

-' ·ίν ei gaben. Daiüivi '!maus ;-; noch zu ei ^l.v aiw.cn. I hcr\vachung diese- Spiegels und damit der drer.z-

d.ü'· ..-■ noiig |si. ,<u.,.;.>. eii)w:i<(>i·^; ;r ^:.i'- Ίΐ· ·Κ- m -!,.en..· /wischen ! L-lbL-iier-lab und Schmelze gcvahr-

/■.iieiis ties i LUlMei!, Tsiahcs die Gr-. nz:l idle /wi- Liste! :-.!.

fellen d.i Schmelze und dem 1 lalhlcitcisiah praktisch Die 1 · '.r.vLin·; und ih;e \ ι ■! -eiihafle Ausgi-:.;!!ii:vj

/i; iedei /eil optisch zu ι l-ierv.achen. Dies·.· f'ber- i-.i im Ic.lü-enden an 1 iand eines in der Zeichnung da··-

\>. leluiiii; ist miwvi'm! heim lanucllen als aii-h beim 'jeM-ellten -\iisfnhri:n^sbeispiel- n.'.iie: erl.iuiert. \:-

ai !omatis^hen Ziehen crfviiderlich. l.älAi man jedoch lj /ei>^:t

.Is iTiisiel'en eines Randes am N'orratsstab /u. s₍₎ F i L!. 1 eine Austühririi;-!' ν in des eTtindu:ii>i!e.P'.a-

\Mi\i die 1 liisis hl auf die ('ircn/llaclx /wi-chen J-IaIb- Wen \'erl'ahrens im \ ertil- aisehniit.

leiie!s\ab und \\>rraissiali zunächst beeinirachttet V \ n 2 eine schauhiLiViche -NnsK-tn iu>\Cnen \ o: -

lind nut foiischreiiender \ erlief im» des -ich im Vor- raisstab. aus de¹ ι ein 1' .IbieiteisUib nach dun ertm-

laisstab bildenden Loches schlieBI'eh verhindert. d;i 20 (.iüiiüsiiomiilAen Verfahren ii-vosien wird.

die Ciien/t'lache nach und nach in den Vorratssiah Γ ι e. 3 einen senkrechten Schnitt durch einen Vor-

/■iiMiekweicht. raisstab. bei dem sich nach Ausführung des \eilah-

Die der I-rhndung zugrunde liegende Aufgabe wird rens nach dem Stand der Technik ein bleibende!

darin gesehen, ein Verfahren der erwähnten .Art zu Rand «ebildet hat.

schaifen. das einerseits die Ausnutzung des gesamten 25 In F ie. 1 ist ein Ziehol'cn zum Ziehen von IL'lb-Maienals eines Vorra.tsstahs ermöglicht und damit leiteistäben daruestellt. der einen evakuieren Behald'c Bildung eines Randes verhindert uml Minm gleich- !er 10 aufweist, der hermetisch dicht auf einer Cirund-/eitig das wirtschaftliche Ziehen eines größeren plane 13 steht. Der Behälter 10 kann aus Ouarz oder Halhleitersiabes bei vorgegebenem Vorratsstab bei korrosionsbeständigem Stahl bestehen und ein Anständiger optischer Überwachung der Grenzfläche 30 schluBrohr 11 zum Evakuieren des Behälters sowie und einwandfreier Steuerung der Temperaturvertei- ein Glasfenster 12 aufweisen, durch das der Ablaut lung in Vorratsstab und Schmelze gewährleistet. des Verfahrens in dem Behälter 10 verfolgt werden

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- kann.

lös'., daß das Elektronenstrahlbündel ringförmig ist Auf einem Podest oder einer Platte 15. die voi-

und so auf die Stirnseite gerichtet wird, daß der 35 zugsweise auf elektrischem Krdpotentia! gehalten wird

Durchmesser des auf die Stirnseite auftretenden und an dem Ende einer !angsvrschiebhehen und

Sm-.'ilenringes größer als der Halbmesser de- Wir- drehharen Welle (was durch die Pfeile angedeutet

raisstabes ist und eine Stelle des Strahlenringes sich wird) angeordnet ist. befindet sich in dem Behälter

bis zum .Umfang des Vornitsstnhes ersiieckt. wobei 10 ein frei trauender Vorratsstub 17. aus dem ein

der Keimkristall innerhalb des Strahlenringes aus der 40 Halbleiterstab 31 gezogen werden soll. Der Vorrats-

Schmelze herausgezogen wird. stab 17 kann ein Block aus Silicium. Germanium odei

Bei diesem ernndungsgerjiäßen Verfahren wandert Aluminiumoxyd sein.

die Schmelze, d. h.. sie hat am Rande über den größe- Die obere Stirnfläche des Vorratsstabs 17 liegt

ren Ί eil ihres l'mfangs die Möglichkeit, kurzfristig unter einer Schmelze 19 und stützt diese ab. die da-

wieder zu erstarren Der dabei entstehende Rand 45 durch gebildet wird, daß man die obere Stirnfläche

wird lediglich im Bereich seiner Berührung mit dem des Vorratsstabes 17 einem ringförmigen, von einer

Strahlenring aulgeschmolzen und erstarrt anschlie- Elektronenschleuder 23 emittierten Lilektronensirah-

ßrnd wieder bei Uder Umdrehung des Vorratsstabes. lenbündel 21 aussetzt. Das Elektronenstrahlenbiindel

nachdem der Rand den Bereich der Berührung mit 21 ist mittels einer elektromagnetischen oder magne-

derrf Strahlenrinu verlassen hat. Dort, wo erfind'ing.- 50 tischen Spule auf diese obere Stirnfläche fokussiert,

gemäß eine Stelle des Strahlenrings sich bis /um Die Elektronenschleuder 23 und die Spule 27 sind in

Umfang des Vorratsstabes erstreckt, ergibt sich eine dem behälter 10 mit bekamuen Befestigungseinrich-

I.ücke in dem Rand, in der Mch die Schmelze in der Hingen befestigt. Es ist klar, daß mehr als eine Fo-

horizontalen Ebene ausbaucht und eine Krümmung kussierungsspule verwendet werden kann, wenn dies

aufweist, deren Radius wesentlich geringer ist als der 55 erwünscht oder vorteilhaft ist.

Radius des Vorratsstabes. Je kleiner jedoch dieser In Fig. 1 ist zwar eine ringförmige Elektronen-Radius wird, desto größer wird die Oberflächen- schleuder dargestellt, die ein ringförmiges Slrahlenspannung, so daß man auch die statische Druckhöhe bündel erzeugt, das mit einer Ringspule fokussiert und damit die Dicke der Schmelze vergrößern kann. werden kann. Es ist jedoch klar, daß das Verfahren ohne daß man Gefahr läuft, daß die Schmelze seit- 60 nach der Erfindung mit mehreren einzelnen Elektrolich über den Rand des Vorratsstabes abtropft. Dar- ncnschicudern und magnetischen oder elektromagneüber hinaus verhindert der periodisch auftretende tischen Fokussierungsspulen durchgeführt werden bzw. ebenso wie die Schmelze wandernde Rand um kann, die in einem solchen Abstand voneinander anden Rest der Schmelze ein Abtropfen im dortigen geordnet sind, daß ein ringförmiges Elektronenstrahl-Bereich. Mar ist also in der Lage, die vorteilhafte 65 bündel erhalten wird. In gleicher Weise kann ein ge-Wirkung eines Randes gegen das Abtropfen zu be- eignetes ringförmiges Elektronenstrahlbündel erhalnutzen, ohne gleichzeitig ein ständiges Anwachsen ten werden, indem der Strahl aus einer Elektronender Höhe des Randes gegenüber dem Spiegel der schleuder über die obere Stirnfläche des Von atsstabes

17 in einem Ringmuster abgelenkt wird. Unter dem Ausdruck »ringförmiges Elektronenstralilbündcl« wird sowohl ein Elcktronenstrahlbündel verstanden, das ständig ringförmig ist, als auch ein Bündel, das praktisch ringförmig ist.

Eine Elektronenschleuder, die zum Durchführen des Verfahrens nach dieser Erfindung geeignet ist. wenn man die Stützkonstruktion so abändert, daß ein Bündel mit hohler Mitte erhalten wird, ist die von

wobei der Keimkristall innerhalb des Strahlenringes aus der Schmelze 19 herausgezogen wird.

Da sich der Voiratsstab 17 kontinuierlich um eine vertikale Achse dreht, die die Stirnfläche im Punkt ( 5 schneidet, wird jeder Teil der Stirnfläche der Heizwirkung des Elektronenstrahlbiindels 21 bzw. des Strahlenringes ausgesetzt und schmilzt dabei unter Bildung der Schmelze 19. wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Schmelze 19 ist exzentrisch inneihalb der H. R. Smith jr. in dem Buch »Introduction to io oberen Stirnfläche des Vorratsstabes 17 angeordnet Electron Beam Technology, Robert Bakish ed.. John und bedeckt nahezu deren gesamte Mäche. Wiley and Sons, Inc., N. Y., N. Y., Kapitel 7, S. 176, Wie eingangs erwähnt wurde, bildet sich beim Ver-

Fig. 7.5. I°(i2, beschriebene Elektronenschleuder. tahrcn nach dem Stand der Technik in der in I ig. 3

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist durch die Mitte der dargestellten Weise an einem Vorratsstab 53 ein Schleuder 23 und der Spule 27 ein oberer Halter 33 »5 Rand 51. der die Schmelze einschließt. Bei der erfincingesetzt, der an dem Ende einer in Längsrichtung dungsgemäßen Verfahrensweise hingegen ist das verschicblichen und drehbar angeordneten Welle 35 Zentrum Ii eines Strahlenringes 61, der durch den befestigt ist. Die Verschiebung und Drehung wird Schnitt des Elektroncnstrahlbündels 21 bzw. des wiederum durch entsprechende Pfeile angedeutet. Strahlcnringcs und der oberen Stirnfläche des Vor-Diese Welle 35 dient zum Festhalten eines Keim- 20 ratsstabes 17 bestimmt ist, gegenüber dem Punkte' kristalls und zum Ziehen des Halblcitcrstabcs 31 aus versetzt, wie in Fig. 2 dargestellt. Da nun eine Stelle der Schmelze 19. des Strahlcnringcs sich bis zum Umfang des Vorrats-

Die Wellen 16 und 35. der Halter 33 und die slabes 17 erstreckt, sind der Umfang des Vorrats Platte 15 können aus korrosionsbeständigem Stahl Stabes 17 und der Strahlenring 61 praktisch Schmiehergestellt sein. Ferner werden die Wellen 16 und 35 as guugskrcisc insofern, als sie sich, ständig längs des luftdicht oder vakuumdicht gegen den Behälter 10 Umfangs des Vorratsstabes 17 wandernd, aneinander mit Dichtungen, Paßteilen, O-Ringen od. dgl. 4i und anschmiegen. Auf diese Weise findet auch in diesem 43 abgedichtet. Geeignete Einrichtungen zum Drehen Randbcrcich ein ständig wanderndes und damit und oder Hin- und Herschieben der Wellen 16 und periodisches Aufschmelzen statt. D_er Rand wird so-35 und deshalb der Platte 15, sowie des oberen Hai- 30 mit in diesem Bereich ein Teil der Schmelze 19. Es tcrs33 sind für da? Ziehen von Halbleiterstäben be- versteht sich, daß somit kein dem Rand 51 in Fig. 3 kannt und werden in der Literatur beschrieben. entsprechender Rand verbleiben kann. Es kann sich

Beim Ziehen von Halbleiterstäben wird die Ver- lediglich ein in Fig. 3 rechts außerhalb der Schmelze unrcinigung derselben stark verringert, wenn man sie 19 angedeuteter, kurzfristig erstarrender Abschnitt in einem Vakuum zieht. Weiter erfordert der Betrieb 35 bzw. Rand bilden, der stets im wesentlichen mit dem eines Elektronenstrahlbündels ein Vakuum von etwa Spiegel der Schmelze abschließt bzw. diese nur gcl()- < Torr in dem Behälter 10. Der Vorratsstab 17 ringfügig überragt und pro Umdrehung des Vorratsmuß daher aus einem Material bestehen, das wenig- Stabes 17 einmal aufgeschmolzen wird, stcns etwa elektrisch leitfähig ist, und er darf nicht Es wurde gefunden, daß die Matcrialmenge aus

aus einem Material bestehen, das, wenn es sich in 40 dem aufgeschmolzenen, wandernden Umfangsbereich einem geschmolzenen Zustand unter einem Druck des Vorratsstabes 17 nicht so groß sein kann, daß von wenigstens 10~⁴ Torr befindet, so weit vcr- die Trägheits- oder Gravitationskräfte, die auf das dampft, daß der Druck in dem Behälter durch diese Material ausgeübt werden, die intermolekularen Ko-Verdampfung über 10"⁴ Torr ansteigt. Silicium, Ger- häsionskräfte oder die Oberflächenspannung übermanium und Aluminiumoxyd genügen diesen Bedin- 45 steigen, die auf das geschmolzene Material der gungen und sind deshalb zum Ziehen von Halbleiter- Schmelze 19 ausgeübt wird, so daß de Umfang des stäben geeignete Materialien. Vorratsstabes 17 kontinuierlich abgeschmolzen wer-

Wenn ein monokristalliner oder polykristallincr den kann, ohne daß die Schmelze über den Rand Halbleiterstab 31 gezogen werden soll, wird der Vor- läuft. Weiter dient die Oberflächenspannung dazu, ratsstab 17 in den Behälter 10 eingesetzt und durch 50 das geschmolzene Material vom Umfang in die Heben oder Senken der Platte 15 auf eine gewünschte Schmelze 19 zu ziehen.

Höhe eingestellt. Der Behälter 10 wird dann mit einer Daraus folgt deshalb, daß die Materialmenge de*

geeigneten Vakuumpumpe durch das Anschlußrohr äußeren Randes bzw. Umfangsbereichs. die zu einem 11 evakuiert. Der Vorratsstab 17 wird hierauf konti- bestimmten Zeitpunkt abgeschmolzen wird, direkt zu nuicrlich entweder in Richtung des Uhrzeigers oder 55 den relativen Längen der Durchmesser des Vorrats entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung durch eine Stabes 17 und des Strahlenringes 61 in Beziehung geentsprechende Drehung der Platte 15 gedreht. setzt werden kann. Das heißt, wenn diese Durch Der Vorratsstab 17 kann durch Strahlungsheizung messer nahezu gleich groR werden, liegen die Rändei z. B. vorerhitzt werden, jedoch wird vorzugsweise die über die ganzen Längen näher Seite an Seite, unc Elektronenschleuder 23, die in dem Behälter 10 an- 60 natürlich wird der ganze Rand jederzeit dichter ab geordnet ist, verwendet, um die obere Stirnfläche des schmolzen. Es wurde festgestellt, daß der Durch Vorratsstabs 17 auf den Schmelzpunkt zu erhitzen. messer des Strahlenringes nicht größer sein darf al· Das ElektroTienstrahlbündcl 21 ist nicht nur ring- 97,5⁰O des Durchmessers der oberen Stirnfläche de förmig, sondern so auf die Stirnseite gerichtet, daß Vorratsstabes 17. und vorzugsweise soll diese der Durchmesser des auf die Stirnseite auftreffenden 65 Durchmesser nicht größer als 92%> sein. Der Mittel Strahlcnringcs größer als der Halbmesser des Vor- punkt R des Strahlenringes 61 muß daher wenigsten ralsstnrH's 17 ist und eine Stelle des Strahlcnringcs gegenüber dem Mittelpunkt Γ der oberen Stirnfläch sich bis /um Umfang des Vorratsstabes 17 erstreckt, um eine Strecke verschoben sein, die 2,5^β ο de

Durchmessers der oberen Stirnfläche ausmacht, und vorzugsweise soll diese Verschiebung wenigstens 8°» betragen.

Wie in F i g. 2 dargestellt, bildet das geschmolzene M'itcrial eine exzentrische Schmelze 19 innerhalb des Umfangs der oberen Stirnnüche des Vorratsstabes 17 und überdeckt nahezu deren gesamten Bereich. Hs wurde gefunden, daß teilweise infolge des großen Durchmessers der Schmelze 19 und teilweise infolge der begrenzten Drehgeschwindigkeit des Vorratsstabes 17 der Teil der Schmelze 19, der diametral gegenüber dem Zentrum Ii des Sirahlenringes 61 liegt, sich verfestigt, wenn der Strahlcnring 61 sich nicht über das Zentrum C der oberen Stirnfläche des Vorratsstabes 17 hinaus erstreckt. Der Durchmesser des Strahlenringes 61 muß daher 50% des Durchmessers der oberen Stirnfläche überschreiten. Deshalh muß der Radius des Sirahlenringes 61 größer als 25°/o des Durchmessers der oberen Stirnfläche des Vorralsstabes 17 sein, und das Zentrum Ii des Strahlenringes 61 muß gegenüber dem Zentrum C der oberen Stirnfläche um eine Strecke verschoben sein, die weniger als 25°/o des Durchmessers der oberen Stirnfläche und vorzugsweise weniger als 20%> dieses Durchmessers beträgt, da ein Abschnitt des Strahlenringes 61 an einen Abschnitt des Um-.angs der oberen Stirnfläche angrenzt und sich über das Zentrum Γ hinaus erstreckt.

Mehrere Faktoren tragen /u der Lage und dem Fluß der Schmelze 19 bei, wenn sich der Vorratsstab 17 dreht, z. B. Zentrifugalkräfte, Oberflächenspannung, elektrische und thermische Leitfähigkeit, Viskosität und Schmelztemperatur des Materials des Vorratsstabes 17. Es wurde gefunden, daß bei Verwendung eines Siliciunnstabcs unabhängig von dem Durchmesser die Drehgeschwindigkeit des Vorratsstabes 17 100 Umdrehungen pro Minute und vorzugsweise 35 Umdrehungen pro Minute nicht überschreiten soll. Um andererseits die Schmelze 19 daran zu hindern, zu erstarren, soweit sie sich außerhalb des Strahlenringes 61 befindet, soll der Vorratsstab 17 wenigstens 2 und vorzugsweise wenigstens 5 Umdrehungen pro Minute ausführen.

Beim Verfahren nach der Erfindung befindet sicli das Zentrum des thermischen Feldes oder der kühlste Abschnitt der Schmelze 19 innerhalb des Strahlenringes 61. Der Keimkristall wird daher in der

Schmelze 19 nahe dem Zentrum des Strahlenringes 61 eingetaucht, und sowohl dieser Keimkristall als auch der Halbleitcrstab 31 werden aus der Schmelze 19 :;n derselben Stelle herausgezogen. Der Keimkristall wird mit einer Geschwindigkeit herausgezogen, die die Verfestigung des geschmolzenen Materials, das aus der Schmelze 19 an dem Keimkristall herausgezogen wird, ermöglicht. Das kontinuierliche Abziehen des Keimkristalls bewirkt dadurch ein Ziehen oder Züchten des Halbleilerstabes 31 aus

is dem Vorratsstab 17.

Um ein kontinuierliches Wachsen des Halbleiterstabes 31 aus dem Vorratsstab 17 zu bewirken, kann die Platte 15 nach oben verschoben werden, während der Keimkristall und der Halbleitcrstab 31 nach oben gezogen werden. Dadurch wird die obere Stirnfläche des Vorratsstabes 17 immer in derselben Höhe bzw. stationär gehalten, so daß auch der Strah lcnringöl festgehalten wird, während der Vorratstab 17 aufgebraucht wird. Natürlich kann das Elck-

troncnstrahlbündcl 21 eingestellt werden, wenn die obere Stirnfläche ein wenig zurückweicht, wenn dies gewünscht wird. Es können zwar andere Verhältnisse eingestellt werden, es wurde jedoch gefunden, daß 'Jas Vcrschirhcn des VorrnKstnhcs 17 nach oben entsprechend folgender Gleichung bevorzugt wird:

Vb - Vc

/Dry \ Db I

wobei Vb und Db die Geschwindigkeit und den Durchmesser des Vorratsstabes 17 sowie Vc und Di die Geschwindigkeit und den Durchmesser dc·« ge zogenen Halblcitcrstabs 31 bedeuten. Diese Relativ bewegungen werden natürlich erhal'en, indem üb liehe Einrichtungen zum Drehen und Vcrschicbcr mit den Wellen 16 und 35, wie oben erwähnt, verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

Haientansprüche

1. Vc'lahien zu: ι Ziehen eirc I l.;lbiciciv.;bes aus emc: au! (.Ic Mirnseiie eines senkrecht in einem evakuierten B-JUiIIc: üehalleü.-ii Vnrraissialv- -.IU₁ dem ! !.-!Hleilc. malen >l -,uflieuendcn SJiiiiJi/.. wobei die Schmelze da.liTch ivbildci wild. d,iß der "·. on at-stab s! :ιίΐ,ί,!_ >:ni -eine l.augsa·. ' se iichci:'. eu. E.iektrc. ;ens!rahlbiim.iji .ml lik; '! ei! d..y oberen Slii incite dieses Stabes gcichi-ci Ii¹IiI cm K^ ην·, ι isiaü in dies- Schmelze

d ti ν c h g e k e η η /eie ii η e ; , daß das ILi- Monen-irahlbun.lc! ringiormig ist um! ·.. ■ ml die Stirnseite iicncluci wiul. daß der Duiciiniessei des uut die Stirnseite aufirelfeiuien Sliahlc^nnec-gioßer als der Halbmesser des \.oir:.!sM ih_L-s ist und eine Sielle des Sirahlenringes sich bis /um l'mfaiig des Vorratssiahes eisireckt. wobei der Keimki istall innerhalb des Strahlenrinues aus der Schmelze herausiiezoi:en wird

2. Vcrl ihren nach Anspruch I bei W-pacivIuii:: von Si^: cum als 1 lalblei!cini;::erial. dadurch tiekennz. :chnet. daß der \'orratsstab kontinuie:lich mit einet Geschwindigkeit zwischen 5 und einschließlich 30 L'mdivhungen pro Minuie 'cedrchl wild

ι Verfa. .cn n.icii ,Anspruch 2. dadurch sickemi/eiclinei. daß die M:"e (Ii) des Strahlenringes gegcnübei der Mille (C) der Stirnseite ies Vorratssiabes um eine Sue ke von wenigstens 2.5" ι. und weniger als 25" .. des Durchmessers der Stirnfläche ν eiset,' wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte (B) des Strahlenringes gegenüber der Mitte (( ) der Stirnseile um eine Strecke versetzt wird, die zwischen S und 20" .. des Durchmessers dieser Stirnseite betraut.

5. Vei fahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsstab beim Ziehen des Halbleiterstabs aus der Schmelze nach oben verschoben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5. dadiuch gekennzeichnet, daß als Verhältnis /wischen der nach oben gerichteten Verschiebung des Vorratssiabes und der Ziehgeschwindigkeit des Keim-

krist.iüs IT; Vc I , ι gewählt wird, wobei Vb

und Pb die Geschwindigl- eil und der Durchmesser des Vorratsstabes und IV sowie /V die Geschwindigkeit und der Durchmesset des eezogenen Halhleiierstabes sind.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß. bevor der Struhlenring auf die Stirnseite des Vorratsstabes gerichtet wird, die ganze Stirnseite so lange durch Elektronenbeschuß vorerhitzt wird, bis sie zu schmelzen beginnt.