DE2047198B2

DE2047198B2 - Process for pulling semiconductors

Info

Publication number: DE2047198B2
Application number: DE2047198A
Authority: DE
Inventors: Dian Pong Hopewell Junction Jen; Richard Alan Newburgh Slocum
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1969-11-26
Filing date: 1970-09-25
Publication date: 1973-09-13
Also published as: DE2047198C3; US3621213A; DE2047198A1; FR2071788A5; GB1311558A; CA935743A

Description

nechanismus Mild hierzu in einem Ofen angeordnet. ;in kleiner Keimkristall wird in der Kammer herabiiea--en und in die Schmelze getaucht. Anschließend wird ■r lang-am v.ieder herausgezogen. Dabei erstarrt die schmelze auf dem Keimkristall und bildet so einen kri-tall. Der Keimkristall und der Tiegel werden ge-.ireht. während der Kristall gezogen wird. Die Drehung -ci/.i die Schmelze in Bewegung und \erhindert dadurch Temperaturunterschiede, die cm asymmetrisches Krisiallv.achsium bewirken können. Dadurch wird auch eine gleichmäßige Verteilung des Dotierutiüs- -tolTes in der Schmelze erreicht, womit die elektrischen Uigenschaften de- Kristalls verbessert werden. Die Aufw artsbewegung des Tiegels ist einsiellbar. Da- Heranziehen des Kristalls verringert das Volumen der Schmelze, wod/ rch die Oberfläche der Schmelze immer weiter ab-inkt. Damit an der Oberfläche der Schmelze jedoch immer die gleiche Temperatur besteht, soll diese ihre Lage in bezug auf die Heizvorrichtung möglichst nicht verändern. Deshalb wird der Tiegel langs-'.in angehoben, um somit das Absinken der Schmelze zu kompensieren.Mechanism Mildly placed in an oven for this purpose. ; A small seed crystal is lowered into the chamber and immersed in the melt. Then ■ r long-am v.ieder is pulled out. The melt solidifies on the seed crystal and thus forms a crystal. The seed crystal and the crucible are turned. while the crystal is being pulled. The rotation -ci / .i sets the melt in motion and thereby \ reduces temperature differences that can cause asymmetrical crystal axes. This also results in a uniform distribution of the doping substance in the melt, which improves the electrical properties of the crystal. The upward movement of the crucible can be inserted. Drawing on the crystal reduces the volume of the melt, causing the surface of the melt to sink further and further. However, so that there is always the same temperature on the surface of the melt, it should not change its position in relation to the heating device as far as possible. The crucible is therefore raised slowly in order to compensate for the lowering of the melt.

Die wesentlichen Teile füreinenach demCzochralski- \ erfahren arbeitende Ziehvorrichtung sind in F i g. 1 enthalten. Ein Keimkristall 1 wird gegenüber einer -■_hinelze2 über einen Schaft 3 hoehgezogen und gedreht. Ein die Schmelze 2 enthaltender Tiegel 4 wird i:ber einen hohlen Schaft 5 angehoben und gedreht. Der Schaft 3 wird durch Motoren 6 und 7 angetrieben und der Schaft 5 durch Motoren 8 und 9. Ein teilweise gezogener Kristall 10 betindet sich zwischen dem Keimkristall 1 und der Schmelze 2. Die Temperatur der schmelze 2 wird durch ein Heizelement 11 gesteuert.The essential parts for a post-Czochralski Experienced pulling devices are shown in FIG. 1 included. A seed crystal 1 is opposite to a - ■ _hinelze2 pulled up over a shaft 3 and turned. A crucible 4 containing the melt 2 is raised and rotated via a hollow shaft 5. The shaft 3 is driven by motors 6 and 7 and the shaft 5 by motors 8 and 9. A partial Pulled crystal 10 is located between the seed crystal 1 and the melt 2. The temperature of the melt 2 is controlled by a heating element 11.

Bei dem vorliegenden Verfahren werden bestimmte Werte von Yerfahrengrößen vorgegeben, während andere beim Ziehvorgang gemessen werden. Vorgegebene Werte betreffen z. B. den gewünschten Kris.i.'.lldurchmesser, den Kristalltyp, die Menge des Silicium;.. die nominelle Ziehgeschwindigkeit und den Durchmesser des Keimkristalls. Die während des Ziehens gemessenen Werte betreffen beispielsweise die Aufv.artsbewegung und die Drehung des Keimkristalls sowie des Tiegels, den Duichmesser des gezogenen Kristails und die Temperatur der Schmelze. Die während des Ziehvorganges gesteuerten Größen sind z. B. die Aufwärtsbewegung und Drehung des Keimkristalls und des Tiegels sowie die Temperatur der Schmelze. Gemäß F i g. 1 werden einer Steuervorrichtung 12 Signale über Leitungen 13 bis 18 zugeführt, die die gemessenen Werte für die Drehung und Aufwärtsbewegung des Keimkristalls, den Kristalldurchmesser, die Drehung und Abwärtsbewegung des Tiegels und die Schmelztemperatur darstellen. Die Steuervorrichtung 12 liefert Signale über die Leitungen 19 bis 23 zur Steuerung der Drehung des KrisuTls. der Ziehgeschwindigkeil, der Drehung und der Aufwärtsbewegung des Tiegels sow ie der I leizenergie. Ein Siclitgla> 24 ist in der Seitenwand der Kammer 25 vorgesehen, durch das die Schmelze 2 beobachtet werden kann.In the present method, certain values of process variables are specified while others are measured during the pulling process. Predefined values apply e.g. B. the desired Kris.i. '. Ll diameter, the type of crystal, the amount of silicon; .. the nominal pull rate and the diameter of the seed crystal. The values measured while dragging relate, for example, to the upward movement and the rotation of the seed crystal as well as the crucible, the duich knife of the drawn one Kristails and the temperature of the melt. The during the drawing process controlled sizes are z. B. the upward movement and rotation of the seed crystal and the crucible and the temperature of the melt. According to FIG. 1 become a control device 12 Signals are supplied via lines 13 to 18, which the measured values for rotation and upward movement of the seed crystal, the crystal diameter, the rotation and downward movement of the crucible and the Represent melting temperature. The control device 12 supplies signals via the lines 19 to 23 to the controller the rotation of the KrisuTl. the drawing speed wedge, the rotation and upward movement of the crucible as well as the idle energy. A Siclitgla> 24 is provided in the side wall of the chamber 25 through which the Melt 2 can be observed.

Die Steuervorrichtung 12 kann durch einen Prozeßrechner dargestellt sein. Sie empfängt die analogen Signale von den Umdrehungszahlen! 26 bis 29 der Motoren 6 bis ⁽) im,.', von einem Sirahlendeiekior 30. Mit Hilfe der .Ausgangssignale des die Strahlung der Schmelze 2 am Hoden des Tiegels 4 durch de:i hohlen Schachts eri'aver.den Strahlendetektors 30 wird die Temperatur der Schmelze 2 bestimmt. Analog-Digital-Wandler in der Sleuervorrichtu: .: 12 formen die analogen Signale in entsprecher digitale Signale um. Die Steuervorrichtung 12 enth :emer Mittel zum Steuern der Geschwindigkeiten de: Motorin 6 bis 9 und einen magnetischen Verstärker für die Speisung de-Heizelementes 11. Weiterhin ist die manuelle Hingabe von Vorgabewerten in die Steuervorrichtung 12 möglich. The control device 12 can be represented by a process computer. It receives the analog signals from the revs! 26 to 29 of the motors 6 to ⁽ ) in,. ', From a Sirahlendeiekior 30. With the help of the output signals of the radiation of the melt 2 at the testicle of the crucible 4 through the hollow shaft eri'aver.den radiation detector 30 is the The temperature of the melt 2 is determined. Analog-digital converter in the Sleuervorrichtu:.: 12 convert the analog signals into corresponding digital signals. The control device 12 contains: a means for controlling the speeds of the motor 6 to 9 and a magnetic amplifier for the supply of the heating element 11. Furthermore, the manual input of default values into the control device 12 is possible.

Die Steuervorrichtung ist in der Weise programmiert, daß die von ihr «steuerte Einrichtung Einkristalle nr.t kon-'.antem Durchmesser und gleichmäßiger Struktur erzeugt. Die Bildung der Steuersignale erfolgt mittel· spezieller mathematischer Modelle. Die Steuerung der Temperatur der Schmelze z. B. basiert teilweise auf emem ersten mathematischen Modell, das den Fluß der Heizenergie bei einer idealisierten Ziehemnchiung beschreibt und teilweise auf einem zweiten mathematischen Modell, welche^ die nicrus'.euerbaren Großer., die in dem tatsächlichen Sw.em unvermeidbar sind. berücksichtigt. Es hat sich g-^eigt. daß die besten Ergebnisse beim Ziehen des Einkristalls dann auftreter.. wenn beide Modelle gleichzeitig verwendet werden, während die Verwendung nur eines der beiden Modelle nicht die gewünschten Ergebnisse lieijrt. Ähnliche Fetrachlungen gelten auch für die Steuerung deMotors 6. der die Ziehgeschwindigkeit bestimmt Die Steuerung der weiteren \ erfahrensgrößen. d. n. der Kristalldrehung sowie der Drehung und Aufwärtsbewegung des Tiegels, kann :.uf einfachere Weise erfolgen. The control device is programmed in such a way that that the device controlled by her "single crystals" no kon- '. antem diameter and uniform structure generated. The control signals are generated by means of special mathematical models. Controlling the Temperature of the melt z. B. is based in part on a first mathematical model, the flow the heating energy in an idealized drawing describes and partly on a second mathematical model, which ^ the nicrus'. which are unavoidable in the actual Sw.em. considered. It has turned out to be true. that the best results then occur when pulling the single crystal .. if both models are used at the same time, while using only one of the two models does not give the desired results. Similar Fetrachungen also apply to the control of the motor 6. which determines the pulling speed The control of the other \ experienced variables. d. n. the crystal rotation as well as the rotation and upward movement of the crucible, can be done in a simpler way.

Der Ziehvorgang eines Kristalls wird gewöhnlich ir. vier Abschnitte unterteilt. Beginnend mit dem kleiner, Kristallkeim, der in die Schmelze getaucht und langsam wieder herausgezogen wird, so daß die Schmelze auf ihm erstarren kann, werden die Bedingungen für den Ziehvorgang derart vorgegeben, daß sich zuerst eine Einschnürung, darauf eine Rundung, dann der Hauptteil und schließlich das Endstuck bilden. Die Form eines gezogenen Kristalls ist in F i g. 2 dargestellt. Während der Einschnürungsphase wird der Kristalldurchmesser zuerst verringert und dann wieder vergrößert, um ein versetzungsfreies Kristallwaschtum zu erreichen. Hierzu wird die Heizenergie zuerst gesteigert und dann vermindert. Die Änderung der Heizenergie wird im voraus berechnet und in der Steuervorrichtung gespeichert. Während der Einschnürung-phase werden dann in bestimmten Zeitintervalle!! bestimmte Energiemengen freigegeben. Alle anderen steuerbaren Verfahren.größen bleiben währenddessen konstant. Die Phase der Rundung beginnt, sobald das Signal auf der Leitung 15 einen gewünschten Durchmesser anzeigt. Der Strahlendetektor 31 ist auf die fest-flüssige Grenzfläche des zu ziehenden Kristalls gerichtet und spricht auf Änderungen des Kru-.talldurehmcssers an. Die Phase der Rundung ergibt sich durch die allmähliche Vergrößerung der Ziehgeschwindigkeii und dei Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung des Tiegels A auf die für das Ziehen des Flauptteiles vorgegebener Anfangswerte und durch Erhöhung der I ieizeiieTgie. ilii die weitere Zunahme des Krist llldurchmessers beende; Die Durchmessersteuerung beim Hauptieil de Kristalls erfolgt ebenfalls wie die Steuerung der Heiz energie mit Hilfe eines idealisierten und eines die tat sächlichen Verhältnisse berücksichtigenden mathemati sehen Modell·. Die Krislall- und die Tiegeldrchun werden im vorliegenden Beispiel konstant gehaltei Die Geschwindigkeit der Aufvvärtsbeweguiig des Tu gels 4 ist jedoch veränderlich, damit die Oberfläche dv Schmelze 2 in hezu» auf das Heizelement 11 immer aiThe process of pulling a crystal is usually divided into four stages. Starting with the small, crystal nucleus, which is dipped into the melt and slowly pulled out again so that the melt can solidify on it, the conditions for the drawing process are set in such a way that first a constriction, then a rounding, then the main part and finally form the end piece. The shape of a pulled crystal is shown in FIG. 2 shown. During the constriction phase, the crystal diameter is first reduced and then increased again in order to achieve dislocation-free crystal washing. For this purpose, the heating energy is first increased and then decreased. The change in heating energy is calculated in advance and stored in the control device. During the constriction phase, !! certain amounts of energy released. All other controllable process variables remain constant during this time. The rounding phase begins as soon as the signal on line 15 indicates a desired diameter. The radiation detector 31 is aimed at the solid-liquid interface of the crystal to be drawn and responds to changes in the Kru-.talldurehmcssers. The rounding phase results from the gradual increase in the pulling speed and the speed of the upward movement of the crucible A to the initial values specified for pulling the main part and by increasing the pulling power. ilii stop the further increase in the crystal diameter; The diameter control of the main part of the crystal, like the control of the heating energy, is carried out with the help of an idealized mathematical model that takes into account the actual conditions. The crystal and crucible pressures are kept constant in the present example. However, the speed of the upward movement of the ball 4 is variable so that the surface of the melt 2 in relation to the heating element 11 is always ai

J ie gleiche Höhe gebracht v>erden kann. Auf diese Weise läl.'t sich die Temperatur der Oberfläche besser einhalten. Auch muß für eine einwandfreie Durchmesscrbcstimmung die Entfernung zwischen dem Strahlendetektor 31 und der Oberfläche der Schmelze 2 immer einen vorgegebenen Wert besitzen. Die Steuerung der Tiegelgcsehwindigkeit beruht auf der vorgegebenen /iehgeschwindigkcit und auf der Bewegung der von dieser abhängigen Abnahme der Schmelze während des Ziehvorganges. Bei der Berechnung wird berücksichtigt, ob sich dicObcrflächeder Schmelze noch im zylindrischen Bereich oder bereits im Endbereich des Tiegels, in dem die Oberfläche der Schmelze abnimmt, befindet.Y can be brought to the same height. To this It is not possible to maintain the temperature of the surface better. It must also be used for perfect diameter matching the distance between the radiation detector 31 and the surface of the melt 2 always have a given value. The control of the crucible speed is based on the specified Speed and on the move the dependent on this decrease in the melt during the drawing process. When calculating, takes into account whether the surface of the melt is still in the cylindrical area or already in the end area of the crucible, in which the surface of the melt decreases, is located.

Das Endstück des Kristalls wird geformt, wenn die Schmelze nahezu verbraucht ist. Dies erfolgt durch eine Verringerung der Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung des Tiegels bis zum Stillstand unter Beibehaltung der Zichgeschwindigkeit. durch allmähliche Reduzierung der Kristalldrehung auf den halben Wert noch während des Ziehens des Hauptteiles und durch allmähliche Steigerung der Heizenergie in vorgegebener Weise.The end piece of the crystal is formed when the melt is almost exhausted. This is done by a Reduce the speed of the upward movement of the crucible to a standstill while maintaining it the drawing speed. by gradual reduction the crystal rotation to half its value while pulling the main part and through gradual increase in heating energy in a specified manner.

Es wurde bei einein typischen Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Zuwachs an Heizenergie innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes während des Ziehens des Hauptteiles. der abhängig ist von der sich ändernden Lage des Tiegels 4 in bezug auf das Heizelement U und von der durch die Erstarrung frei werdenden Schmelzwärme, folgende idealisierte Beziehung gefunden:It was in a typical embodiment of the invention for the increase in heating energy within a certain period of time while the main part is being dragged. who is dependent on himself changing position of the crucible 4 with respect to the heating element U and from the one released by the solidification Heat of fusion, the following idealized relationship found:

1010

.ΙΛ.ΙΛ

dRdR

IC-IC-

34143414

• ///· F₁, • /// · F ₁ ,

I/. (1)I /. (1)

Hierin bedeutetHerein means

I R den Zuwachs an Heizenergie, ausgedrückt durch eine entsprechende Anzeige des Strahlendetektors 30,I R is the increase in heating energy, expressed by a corresponding display of the radiation detector 30,

C die Stellung des Tiegels 4 in bezug auf das Heizelement 11.C the position of the crucible 4 in relation to the heating element 11.

If das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abfragen des Strahlendetektors 30 während zwei aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten.If the time interval between two consecutive Interrogation of the radiation detector 30 during two consecutive time periods.

Hf die freigegebene Schmelzwärme in Wärmeeinheiten pro Zeiteinheit. Hf is the released heat of fusion in heat units per unit of time.

F₁, die Änderung der Anzeige des Strahlendetektors in mV bei einer Änderung der Heizeneraie von 1 kW F ₁ , the change in the display of the radiation detector in mV when the heating energy changes by 1 kW

fein typischer Wert hierfür ist 2 \,a typical value for this is 2 \,

V kW I V kW I

Fi ein empirischer Wert im Bereich von 0.07 bis 0.04. der durch die vom durchströmenden Argon abgeführte Wärme bestimmt wird, und Fi is an empirical value in the range from 0.07 to 0.04. which is determined by the heat dissipated by the argon flowing through, and

•j.h den Wirkungsgrad des Heizelementes, der bei etwa 85 bis 9*5% liegt. • jh the efficiency of the heating element, which is around 85 to 9 * 5%.

schauenden Betrachtung beruhen. Es gilt dann die folgende Beziehung:looking consideration. The following then applies Relationship:

worin bedeutetwhere means

I Ra-nrn den berichtigten Wert für den erforderlichen Zuwachs in der Anzeige des Strahlendetektors 30.I Ra-nrn the corrected value for the required increase in the display of the radiation detector 30.

//·./ die vorherbestimmte Anzeige des Strahlen//·./ the predetermined display of the radiance

detektors 31.detector 31.

//,■/■ einen Bezugswert der Anzeige des Strahlendetektors 31 (vorherbestimmt an einem ¹S Punkt mit hoher Empfindlichkeit in bezug//, ■ / ■ a reference value of the display of the radiation detector 31 (predetermined at a ¹ S point with high sensitivity with respect to

auf Temperaturänderungen).temperature changes).

Irr die Anzeige des Strahlendetektors 31 während des laufenden Zeitabschnittes. Irr the display of the radiation detector 31 during the current time segment.

li'v die Anzeige des Strahlendetektors 31 während des unmittelbar vorhergehenden Zeitabschnittes. li'v the display of the radiation detector 31 during the immediately preceding time segment.

/, einen Proportionalitätsfaktor mit einem/, a proportionality factor with a

typischen Wert 0.02.
/", einen Dämpfungsfaktor mit einem typischentypical value 0.02.
/ ", a damping factor with a typical

Wert 0.06 undValue 0.06 and

/, einen S>kalenfaktor mit einem typischen/, a scale factor with a typical

Won. 0 70 Won. 0 70

30 Das Problem der durch die thermische Trägheit bedingten Verzögerung wird durch eine Korrektur der Ziehgeschwindigkeit zusätzlich zu der beschriebenen Korrektur der Heizenergie weiter verringert. Ein nsmineller Wert für die Ziehgeschwindigkeit wird zu Beginn des Ziehvorganges von der Steuervorrichtung 12 aus einer W ertetabelle ausgewählt. Die Wahlwirddun.'¹". den Kristalltyp und den gewünschten Durchmesser beeinflußt. Der ausgewählte Wert wird durch ein idealisiertes System bestimmt, in dem keine nichtsteuerbarer: Größen auftreten. Anders als der idealisierte Wert für den Zuwachs an Heizenergie, der wegen der Änderungen im thermischen System laufend neu nach der Beziehung (1) berechnet werden muß. ist der vorgegebene nominelle Wert für die Ziehgeschwindigkeit konstant. Er wird daher in der Steuervorrichtung 12 gespeichert. Wie im Fall der Korrektur der Heizenergie ist es jedoch auch notwendig, den nominellen Wert der Ziehgeschwindigkeit zu korrigieren, damit Instabilitäten während des Ziehvorganges, die den Kristalldurchmesser beeinflussen, kompensiert werden. Die Berichtigung der Ziehgeschwindigkeit wird gemäß folgender Beziehung vorgenommen: 30 The problem imposed by the thermal inertia delay is further reduced by a correction of the drawing speed in addition to the described correction of the heating energy. An ns mineller value for the pulling speed is selected at the beginning of the pulling process by the control device 12 from a table of values. The choice will be made. ' ¹ ". Influences the type of crystal and the desired diameter. The selected value is determined by an idealized system in which no uncontrollable quantities occur. In contrast to the idealized value for the increase in heating energy, which is continuously updated due to changes in the thermal system The predetermined nominal value for the pulling speed is constant and is therefore stored in the control device 12. As in the case of the correction of the heating energy, however, it is also necessary to correct the nominal value of the pulling speed in order to do so Instabilities during the pulling process, which influence the crystal diameter, are compensated. The pulling speed is corrected according to the following relationship:

Der Zuwachs an Heizenergie .1 R. der durch die obiee idealisierte Beziehung bestimmt wird, muß noch korrigiert werden, da im System auftretende thermische Instabilitäten noch nicht berücksichtigt wurden. Die Korrektur sollte dabei wegen der beträchtlichen Verzöcerunc. die zwischen einer Änderung der Heizenercie und der von dieser verursachter. Änderung der Temperatur der Schmelze liegt, auf einer zeitlich ν orau-,- XPy = XP₁. . (J pj - I_RF) . fp J- (Ip_T - Ipy) ■ Jl: The increase in heating energy .1 R. determined by the OBIEE idealized relationship has yet to be corrected, as occurring thermal instabilities have not been taken into account in the system. The correction should be done because of the considerable delay. the difference between a change in the heating energy and that caused by it. Change in the temperature of the melt lies on a temporal ν orau -, - XPy = XP ₁ . . (J pj - I _RF ). fp J- (Ip _T - Ipy) ■ Jl:

worin bedeutetwhere means

Λ'Γ.ν die korrigierte Ziehgeschwindigkeit, XPi- die nominelle Ziehgeschwindigkeit,Λ'Γ.ν the corrected pulling speed, XPi- the nominal pulling speed,

/;· einen Proportionalitätsfaktor mit einem typ' sehen Wert 1.0 und/; · See a proportionality factor with a typ 'value 1.0 and

/υ einen Proportionalitälsfaktor mit e::*e:.i t>P' sehen Wert 4.0. / υ a proportionality factor with e :: * e: .i t> P 'see value 4.0.

Ein Beispiel für eino Instabilität während des Z:e!i vorgances. die fijr die genaue Steuerung des DurciiAn example of instability during the Z: e! I proceed. the one for the precise control of the Durcii

mcssers die Korrektur der nominellen Werte für die Ziehgeschwindigkeit und die llei/.encrgie verlangt, ist die Bildung eines flockigen Belages an den inneren Ofenwänden. Dieser wird erzeugt durch die Reaktion der ^ciliciumschmelze mit dem Quarztiegel, der die Schmelze enthält, bei der Siliciummonoxyd entsteht. Dieses ist gasförmig, schlägt sich jedoch als floekenartiger Belag auf den relativ kühlen Innenwänden des Ofens nieder. Dieser Belag wirkt thermisch isolierend und kann daher Instabilitäten im thermischen System verursachen. Dies beeinflußt die Temperatur der Schmelze und damit auch den Kristalldurchmesser.If the correction of the nominal values for the drawing speed and the energy is required, a flaky coating will form on the inner walls of the furnace. This is generated by the reaction of ^c iliciumschmelze with the quartz crucible containing the melt is formed in the Siliciummonoxyd. This is gaseous, but precipitates as a floe-like coating on the relatively cool inner walls of the furnace. This covering has a thermally insulating effect and can therefore cause instabilities in the thermal system. This affects the temperature of the melt and thus also the crystal diameter.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung kann mil Hilfe einer analog arbeitenden Steuervorrichtung durchgeführt werden. Vorteilhaft wird hierfür jedoch ein mit größerer Genauigkeit arbeitender Digitalrechner verwendet. In den F i g. 3 bis 5 ist d is Flußdiagramm eines Programms dargestellt, das in einen den Ziehvorgang steuernden Digitalrechner eingegeben wird.The method according to the present invention can be carried out with the aid of an analog control device be performed. However, a digital computer that works with greater accuracy is advantageous for this purpose used. In the F i g. 3 to 5 is a flow chart of a program that is entered into a digital computer controlling the drawing process will.

Der Block 32 in F i g. 3 stellt die manuelle Eingabe des Krislalltyps und des gewünschten Durchmessers dar. Die Blöcke 33 und 34 zeigen den Zugriff dca Rechners zu Datentabellen, wobei er die nominellen Werte für die Kristallziehgeschwindigkeit und die Drehgeschwindigkeiten des Kristalls und des Tiegels in Abhiigigkeit vom Kristalltyp und vorgegebenen Durchmesser sowie empirisch bestimmte Konstanten für die Steuerung des Ziehvorgangcs während der Phase der Einschnürung und der Rundung auswählt. Diese Werte werden gesondert gespeichert, so daß sie für die nachfolgenden Berechnungen leicht zugänglich sind. Der Ziehvorgang kann nun auf ein Startsignal der Bedienungskraft hin beginnen. Dieses Signal wird gegeben, wenn die Schmelze die gewünschte Temperatur erreicht hat.The block 32 in FIG. 3 represents manual entry of the crystal type and the desired diameter. Blocks 33 and 34 show the access to the computer to data tables, giving the nominal values for the crystal pulling speed and the rotating speeds of the crystal and the crucible depending on the crystal type and given diameter as well as empirically determined constants for the control of the drawing process during the phase of the Constriction and the rounding. These values are saved separately so that they can be used for the following Calculations are easily available. The pulling process can now be triggered by a start signal from the operator begin there. This signal is given when the melt has reached the desired temperature has reached.

Bei einer vollständigen Steuerung durch den Rechner tritt das Problem auf, daß ein geeignetes Gerät zum Erfassen der absoluten Temperatur an der Oberfläche der Schmelze und der Temperaturverteilung in der Schmelze nicht vorhanden ist. Es ist daher vorteilhafter, die Bedienungskraft schätzen zu lassen, wann die Temperatur der Schmelze den richtigen Wert für den Beginn des Ziehprozesses besitzt. Hierbei wird die Oberfläche der Schmelze durch das Sichtglas 24 beobachtet, während gleichzeitig die Anzeige des Strahlendetektors 30 geprüft wird. Wenn die Bedienungskraft der Auffassung ist, der richtige Temperatuiwert sei erreicht, dann drückt sie den Startknopf und löst somit den Ziehvorgang aus. Es kann auch die Möglichkeit bestehen, daß während der Phase der Einschnürung und der Rundung die Steuerung durch den Rechner unterdrückt wird und eine Steuerung von Hand erfolgt, wenn dies nach Ansicht der Bedienungskraft bessere Ergebnisse liefert.With a complete control by the computer, the problem arises that a suitable device for Record the absolute temperature at the surface of the melt and the temperature distribution in the Melt is not present. It is therefore more advantageous to have the operator estimate when the The temperature of the melt has the correct value for the start of the drawing process. Here the Surface of the melt observed through the sight glass 24, while at the same time viewing the radiation detector 30 is checked. If the operator is of the opinion, the correct temperature value is reached, then she presses the start button and thus triggers the pulling process. It can also be the possibility exist that during the phase of constriction and rounding the control by the Computer is suppressed and control is carried out by hand, if this is in the opinion of the operator gives better results.

Wenn der Startknopf gedrückt wird (Block 36), wird gleichzeitig vom Rechner das der Temperatur der Schmelze zugeordnete Ausgangssignal des Strahlendetektors 30 übernommen und gespeichert. Zur gleichen Zeit wird der Keimkristall mit vorgegebener Geschwindigkeit aus der Schmelze gezogen. Die Ziehgeschwindigkeit kann dabei vom Stillstand aus bis auf einen Wert von etwa 7 cm pro Stunde gesteigert werden. Nach bestimmten Zeitabschnitten, beispielsweise nach jeweils 18 Sekunden, bildet der Rechner neue Werte für die Steuerung der Heizenergie, für das Aufwärts- und Drehbewegungen des Kristalls und des Tiegels. Der Block 37 zeigt den Teil des Programms, in dem die Ermittlung der Zeitabschnitte vorgenommen wird.When the start button is pressed (block 36), the computer will at the same time the temperature of the The output signal of the radiation detector 30 assigned to the melt is taken over and stored. At the same The seed crystal is pulled out of the melt at a specified speed. The pull speed can be increased from a standstill to a value of about 7 cm per hour will. After certain time segments, for example every 18 seconds, the computer generates new values for the control of the heating energy, for the upward and turning movements of the crystal and the Crucible. Block 37 shows the part of the program in which the determination of the time segments is carried out.

In jedem Zeitabschnitt erfolgt ein Zugriff des Rechners zu der Speichcrstellc, in der die Signale des Strahlendetcktors 31 gespeichert sind (Block 38). Es ist. wesentlich, daß die Ausgangssignale des Strahlendetektors 31. die den Durchmesser des roiieicnden Kristalls 10 angeben, nur in den Zeitpunkten gespeichert werden, in denen sich der Kristall 10 in einerThe computer is accessed in every time period to the memory location in which the signals from the radiation detector 31 are stored (block 38). It is. It is essential that the output signals of the radiation detector 31 reflect the diameter of the roiieicnden Specify crystal 10 can only be stored in the times when the crystal 10 is in a

ίο bestimmten Winkelstellung bcl'indet. Dies kann in einfacher Weise durch einen nichtgezeigten, nockengestcuerten Schalter erfolgen, der die Signale auf der Leitung 15 nur in einer bestimmten Winkelstellung des Schaftes 3 passieren läßt. Das Programm des Rechners wird dann unterbrochen, so daß der Wert gespeichert weiden kann. Die Programmunterbrechung und Speicherung des Wertes für den Kristalldurchmesscr ist durch Block 29 dargestellt.ίο determined angular position. This can be done in simply by a not shown, cam-controlled Switch done, the signals on line 15 only in a certain angular position of the Shaft 3 can pass. The computer program is then interrupted so that the value is saved can graze. The program interruption and storage of the value for the crystal diameter is represented by block 29.

Jodesmal, nachdem der Rechner den gespeicherten.Jodesmal after the calculator saved the.

dem Durchmesser entsprechenden Ausgangswert des Detektors 31 abgefragt hat, wird eine Entscheidung darüber getroffen, ob der Kristalldurchmesscr sich dem vorgegebenen nominellen Wert annähert (Block 40). Wenn dies nicht der Fall ist, befindet sich der Kri-has queried the output value corresponding to the diameter of the detector 31, a decision is made determined whether the crystal diameter approaches the specified nominal value (block 40). If this is not the case, the crime is

»5 stall noch in der Einschnürungsphase, und ein Signal für einen angemessenen Zuwachs an Heizenergie während des nächsten Zeitabschnittes muß erzeugt werden. Der Zuwachs an Heizenergie wird für jeden Zeitabschnitt mit Hilfe der folgenden, empirisch ermittelten Beziehung bestimmt:“5 stall still in the constriction phase, and a signal for a reasonable increase in heating energy during the next period of time must be generated. The increase in heating energy is determined empirically for each time period with the help of the following Relationship determines:

P - F₁ -In(F₂- A ■■ 1). P - F ₁ -In (F ₂ - A ■■ 1).

Hierbei istHere is

A die gewünschte Änderung des Wachstumswinkels für einen gegebenen Zeitabschnitt (in Grad), A is the desired change in the growth angle for a given period of time (in degrees),

P die erforderliche prozentuale Änderung d<*r Energie, dargestellt durch die /\nzeige des Strahlendetcktors 30 in mV, P is the required percentage change d <* r energy, represented by the display of the radiation detector 30 in mV,

F₁ ein empirisch ermittelter Faktor mit einem typischen Wert 1.051 undF _{1 is} an empirically determined factor with a typical value of 1.051 and

F, ein empirisch ermittelter Faktor mit einem typischen Wert 0,201.F, an empirically determined factor with a typical value of 0,201.

Der zu Beginn gespeicherte Anfangstemperaturwert (Block 36) wird in Übereinstimmung mit der gemäß Block 41 durchgeführten Rechnung für den Fall etwas erhöht, daß im Block 40 entschieden wurde, daß derThe initial temperature value stored at the beginning (block 36) is in accordance with that according to FIG Block 41 carried out calculation increased somewhat in the event that it was decided in block 40 that the

Durchmesser noch nicht die gewünschte Änderung besitzt. Der erhöhte Temperaturwert wird in die folgende Beziehung eingesetzt, mit der ein digitaler Wert ;?i_n, welcher die an das Heizelement 11 abzugebende elektrische Energie darstellt, berechnet wird (Block 42 in Fi g. 5). Dieser Wert wird einem Digital-Analog-Wandler zugeführt, über den die analoger Speiseschaltungen für das Heizelement 11 angesteuen werden.Diameter does not yet have the desired change. The increased temperature value is inserted into the following relationship, with which a digital value;? I _n , which represents the electrical energy to be delivered to the heating element 11, is calculated (block 42 in FIG. 5). This value is fed to a digital-to-analog converter, via which the analog feed circuits for the heating element 11 are controlled.

m„ = »i₀ — K₂ {e — K₁ Λ V), J V = V_n - Κ,«-,,, m " =" i ₀ - K ₂ {e - K ₁ Λ V), J V = V _n - Κ, «- ,,,

Hl_n =Hl _n =

e = S - V_n.
Es ist e = S - V _n .
It is

/H_n der digitale Steuerwert für das Heizelement, ή₀ ein digitaler Bezugswert für die Energie bei einet/ H _{n is} the digital control value for the heating element, ή ₀ a digital reference value for the energy at one

309 537/483309 537/483

Ofensteuerung. Er ist abhängig von dem verwendeten Heizelement und liegt in der Regel im Bereich von 400 bis 600 F.inheitcn.Furnace control. It depends on the heating element used and is usually in the range from 400 to 600 F. units.

λ', ein Faktor mit einem typischen Wert 2.5, K₂ ein ."'aktor mit einem typisclicn Wert 4,0,λ ', a factor with a typical value 2.5, K ₂ a. "' actuator with a typical value 4.0,

Kj ein Korrekturfaktor mit dem typischen Wert 0,3 und mit dem gleichen Vorzeichen wie der Ausdruck U- K₁ I I''). Kj a correction factor with the typical value 0.3 and with the same sign as the expression U- K ₁ I I '').

V_n die /i-te Anzeige des Strahlendetektors 30, V _{n is} the i-th display of the radiation detector 30,

S ein gesetzter Wert für \'„ und S a set value for \ '" and

e ein Fchlerwert. e a student value.

Wenn im Block 40 festgestellt wird, daß der Kristalldurchmesser sich dem vorgegebenen Wert nähert, dann wird im Block 34 an Hand der für den Ziehvorgang bereits verbrauchten Zeit eine weitere Entscheidung darüber getroffen, ob die Phase der Rundung bereits beendet ist. Lautet die Entscheidung »nein", dann werden die Geschwindigkeiten der Aufwärtsbewegungen des Kristalls und des Tiegels in vorgegebener Weise erhöht (Block 44), und der nächste Zuwachs für die Hei/.-energie wird wie beschrieben berechnet (Block 41).If it is determined in block 40 that the crystal diameter approaches the predetermined value, then in block 34 on the basis of the for the drawing process Time spent making another decision on whether the phase of rounding is already is finished. If the decision is "no", then the speeds of the upward movements will be of the crystal and the crucible increased in a predetermined manner (block 44), and the next increase for the heat energy is calculated as described (block 41).

Wenn die während des Ziehvorganges bereits abgelaufene Zeit ergibt, daß die Phase der Rundung bereits beendet ist, dann wird die Länge des bisher gebildeten Kristallteiles berechnet (Block 58 in Fi g. 4) und mit der maximalen Länge, die der gezogene Kristall auf Grund der ursprünglich eingebrachten Siliziummenge erreichen kann, verglichen (Block 56). Wenn der Vergleich zeigt, daß der Kristall die maximale Länge bereits besitzt, wird gemäß Block 57 die Bildung des Endstückes eingeleitet. Dies erfolgt durch Steigerung der Heizenergie, wodurch die Temperatur der Schmelze erhöht wird und verhindert wird, daß der Kristall am Tiegelboden erharrt, durch allmähliche Wiederherstellung der ursprünglich vorgegebenen Ziehgeschwindigkeit und durch allmähliche Verringerung der Drehgeschwindigkeit des Tiegels sowie Verlangsamung seiner Aufwärtsbewegung bis zum Stillstand.If the time that has already passed during the drawing process shows that the rounding phase has already started is ended, then the length of the crystal part formed so far is calculated (block 58 in Fig. 4) and with the maximum length that the pulled crystal due to the originally introduced amount of silicon can achieve, compared (block 56). If the comparison shows that the crystal already has the maximum length possesses, according to block 57, the formation of the end piece is initiated. This is done by increasing the heating energy, whereby the temperature of the melt is increased and the crystal is prevented from being on The bottom of the crucible has hardened by gradually restoring the originally specified pulling speed and by gradually reducing the speed of rotation of the crucible and slowing it down its upward movement to a standstill.

1st die maximale Länge noch nicht erreicht, dann wird eine Berechnung entsprechend Block 45 durchgeführt. Hierzu werden zwei vorhergehende Anzeigewerte des Strahlendetektors 31 nach der folgenden Beziehung miteinander verknüpft, um so eine Vorhersage für einen folgenden Anzeigewert zu erhalten.If the maximum length has not yet been reached, a calculation in accordance with block 45 is carried out. For this purpose, two previous display values of the radiation detector 31 are determined according to the following relationship linked together in order to obtain a prediction for a subsequent display value.

sierten Beziehung (1) und der Beziehung (2) [Blöcke 46 und 47], der zu dem bisherigen Vorgabewert für die Hcizcnergic addiert wird (Block 48) und somit einen neuen Vorgabewert schafft, der ebenfalls gespeichert wird. Weiterhin erfolgt die Berechnung eines neuen Wertes für die Ziehgeschwindigkeit entsprechend der Beziehung (3) [Block 49]. Auch dieser Wen wird gespeichert. Wie Block 50 zeigt, wird daraufhin der bisherige Verbrauch der Schmelze bestimmt, damit einebased relation (1) and relation (2) [blocks 46 and 47], which leads to the previous default value for the Hcizcnergic is added (block 48) and thus creates a new default value which is also stored will. Furthermore, a new value for the pulling speed is calculated according to the Relationship (3) [block 49]. This wen is also saved. As block 50 shows, the previous one then becomes Consumption of the melt is determined so that a

ίο Entscheidung darüber gefällt werden kann, ob sich die Oberfläche der Schmelze noch im zylindrischen Bereich 32 oder bereits im gekrümmten Bodenbereich 33 des Tiegels 4 befindet (Block 51 in F ι c. 5). Ist die Oberfläche bereits in den Bodenbereich 33 abgesunken,ίο A decision can be made as to whether the The surface of the melt is still in the cylindrical area 32 or already in the curved bottom area 33 of the crucible 4 is located (block 51 in FIG. 5). Is the The surface has already sunk into the floor area 33,

dann wird die Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung des Tiegels nach folgender Beziehung bestimmt:then the speed of the upward movement of the crucible is determined according to the following relationship:

UC
d/ UC
d /

D² D ²

d²
- 4 I S- d ²
- 4 I S-

d.v
άι dv
άι

Diese Bestimmung ist in Block 52 dargestelli. ImThis determination is shown in block 52. in the

anderen Fall, in dem sich die Oberfläche noch im zylindrischen Bereich 32 des Tiegels befindet, '-ill füranother case in which the surface is still in the cylindrical region 32 of the crucible, '-ill for

die Berechnung der Geschwindigkeit der Aufv.artsbewegung des Tiegels die folgende Beziehung (Block 53):the calculation of the speed of the upward movement of the crucible has the following relationship (block 53):

dC
dt dC
German

D² D ²

d.vd.v

dtGerman

= 2 -1pt —= 2 - 1pt -

Die einzelnen Ausdrücke in dieser Beziehung wurden bereits an Hand der Beziehung (2) definiert. Es werden die beiden zuletzt erhaltenen Anzeigewerte des Strahlendetektors 31 verwendet und hieraus durch lineare Projektion der Vorhersagewert ermittelt. Wie bereits bei dem speziellen Ausführungsbeispiel erwähnt wurde, findet nach jeweils 18 Sekunden eine Auswertung der Ausgangssignale des Strahlendetektors 31 statt, so daß der vorhergesagte Wert beispielsweise für einen Zeitpunkt, der 36 Sekunden nach de' Ablesung des letzten der beiden für die Voraussage verwendeten Anzeigewerte liegt, gelten soll. Die lineare Projektion hat sich als ausreichend erwiesen. Eine nichtlineare Projektion kann natürlich auch durchgeführt werden. Der berechnete Vorhersagewert wird für eine spätere Verwendung gespeichert.The individual expressions in this relationship have already been defined using relationship (2). It the two most recently obtained display values of the radiation detector 31 are used and from this linear projection of the prediction value determined. As with the special embodiment was mentioned, an evaluation of the output signals of the radiation detector takes place every 18 seconds 31 instead, so that the predicted value, for example, for a point in time 36 seconds after the reading of the last of the two display values used for the prediction should apply. The linear Projection has been found to be sufficient. A non-linear projection can of course also be carried out will. The calculated forecast value is saved for later use.

Das Programm bewirkt anschließend die Berechnung des Zuwachses von Heizenergie lach der ideali-Hierbei bedeutet in beiden Beziehungen (7) i:nd ;S): _dt die Absenkgeschwindigkeit der Schmcl/.·; oberfläche, The program then causes the calculation of the increase in heating energy lach der ideali-Here means in both relationships (7) i: nd; S): _dt the lowering speed of the Schmcl /. ·; surface,

df ^{die Zieh}g^csctiwindigkeit.
d den Kristalldurchmesser und
D den Tiegeldurchmesser.df ^the ^pulling speed.
d is the crystal diameter and
D is the crucible diameter.

Der berechnete neue Wert für die AufwärtsecM hwindigkeit des Tiegels wird ebenfalls gespeichert". iJie Bestimmung der bereits verbrauchten Schmelze (Hh>ck50) beruht auf der Ausgangsmenge des Silicium*, der nominellen Ziehgeschwindigkeir und der abgelaufenen Zeit seit Beginn des Ziehvorganges.
Die bei dem einen Durchlauf des Proeranims berechneten Werte für die einzelnen Verfahrensiirößen werden für den nächsten Zeitabschnitt als neue Vorgabewerte verwendet. Zuerst wird der digitale Wert fur die Heizenergie aus Block 42 einem Digital-A nalog-Wandler zugeführt, über den das Heizelement 11 gesteuert wird. Als nächstes erfolgt die Berechnung der digitalen Ausgangswerte (Block 54) für die einzelnen Motoren, wobei die folgende Beziehung verwendet wird:The calculated new value for the upward speed of the crucible is also saved. The determination of the melt already consumed (Hh> ck50) is based on the initial quantity of silicon *, the nominal drawing speed and the time elapsed since the beginning of the drawing process.
The values calculated for the individual procedural parameters during one run of the trial period are used as new default values for the next period of time. First, the digital value for the heating energy from block 42 is fed to a digital-to-analog converter, via which the heating element 11 is controlled. The next step is the calculation of the digital output values (block 54) for the individual motors, using the following relationship:

^mn = /«(„-,) -f e/2, (9) ^m n = / «(" -,) -fe / 2, (9)

e = S-V_n,
wobei e = SV _n ,
whereby

m„ der dem Motor zugeführte Ausgangswert, m " the output value fed to the motor,

.'S(Ii-J) der vorhergehende, dem Motor zugeführte Ausgangswert, .'S (Ii-J) the previous output value fed to the motor,

e der Fehlerwert,
5 der Vorgabewert bei V_n und e is the error value,
5 the default value for V _n and

^vn die n-te Anzeige des Umdrehungszählers sind. ^v n are the nth display of the revolution counter.

η ^Dlv ^Vo^^abewerte für die Drehgeschwindigkeiten -es .^rista.is und des liegeis sind in der Regel Kon-η ^Dl v ^Vo ^ ^abewert e for the rotational speeds -es. ^ rista.is and des Liegeis are usually con-

staut, -ο daß diese während des Programmablaufes nicht berechnet zu werden brauchen. Die Vorgabewerte für die Aufwärtsgeschwindigkeiten des Kristalls und des Tiegels werden in den Blöcken 49 und 52 bzw. 53 gebildet. Die berechneten digitalen Ausgangswerte werden den zugeordneten Motorsteucrcinnchtungen über Digital-Analog-Wandler zugeführt.accumulates, -ο that this occurs during the program run need not be calculated. The default values for the upward speeds of the crystal and the crucible are formed in blocks 49 and 52 and 53, respectively. The calculated digital output values are fed to the assigned motor control devices via digital-to-analog converters.

Als Folge der neuen Vorg.i λ orte werden neue Werte der Verfahrensgrößen, d. h. der Temperatur der Schmelze, der Geschwindigkeiten der Aufwärtsbewegungen und der Drehgeschw.ndigkciten des Kristalls und des Tiegels, gemessen und gespeichert (Block 55). Ein neuer Umlauf des Programms wird durch den Eintritt in Block 37 eingeleitet.As a result of the new previous locations, there are new values the process parameters, d. H. the temperature of the melt, the speeds of the upward movements and the speed of rotation of the crystal and the crucible, measured and stored (block 55). A new cycle of the program is initiated by entering block 37.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

1 2 melt or the pulling speed of the Durehme> - Paiemansnrüche: scr of the monocrystals changed. The electrical resistance of the single crystal also changes in the longitudinal direction

1. Procedure for pulling out semiconductor crises ^; t the drawing speed, while the diameter controlled by Widermil from a in a 5 stood in a radical direction \ on the Drehgeschwindigbeheizien. movable crucible atindlichen Schmel wedges of the crystal and the container depends. The ze. being the temperature of the melt. Pulling a crystal with the desired properties of the crystal diameter and the speed ien therefore requires a specialist with large earth movements \ on crystal! and crucible are detected. Diener observes the single crystal during the. the pulling speed is adjustable and the -.o of pulling through a window. He must estimate the heating of the melt as a function of a knife and make the necessary corrections if there are deviations from the nominal value compared to the recorded temperature. The temperature value is regulated for this, since α υ r, ■. ". He does not receive any instructions, but rather he must indicate that the corrected temperature should be carried out on the basis of his experience However, those skilled in the art are also limited to extrapolating values from previously measured values, especially since ever larger crystals are determined for the crystal diameter, the pulling speed is increased, new materials are used and greater requirements are met.

2. The method according to claim ';. are identified by the electrical properties, draws that a nominal value for the crystal 20 So it is not possible for him to get a single crystal with a drawing speed is specified and the diameter is constant over the entire length Value using the predetermined value for draw. Nor will he deserve crystal dislocations Crystal diameter is corrected and can avoid that in the case of rapid changes in the that the pulling speed occurs as a function of the parameters influencing the pulling process. Difference from the corrected value of the nominal 25 It is also known not to go through the drawing process Drawing speed and the detected drawing speed an operator, but rather through a control shrinkage is controlled. direction to steer. The temperature of the

3. The method according to any one of claims 1 and melt and the diameter of the just drawn 2. characterized in that the Kristaiidurch- part of the crystal is determined and a heater knife in a certain angular position of the melt from which the crystal is drawn, steicrn crystal is detected. the signal combined. However, there is one not to

4. The method according to any one of claims 1 to 3 negligible time difference between a characterized in that the corrections and changes in the energy supply for the heater and its Changes in the individual values from an action on the crystal diameter. Kick it Digital computer can be carried out. 35 therefore still relatively large deviations from

desired diameter.

The present invention is therefore the object

based on specifying a process with which high-quality Single crystals can be pulled, they both 4 ° with respect to the diameter and the crystal

The invention relates to a method of drawing structure uniformly.

of semiconductor crystals with a controlled diameter This task is carried out in the

from a moving crucible in a heated, movable crucible according to the invention in that the correct

sensitive melt, the temperature of the yaw temperature ert from the recorded temperature

Melt, the crystal diameter and the speed and one of the previous measured values

speed of movement of crystal and crucible records the extrapolated value for the crystal diameter

knows. the pulling speed is adjustable and the averages. A nominal value is advantageous for this purpose

Heating of the melt as a function of a given for the crystal pulling speed: give and

Compared to the recorded temperature, this value is corrected with the aid of the predetermined value

temperature value is regulated. 50 corrected for the crystal diameter and a control

A well-known method for drawing from adjustment of the drawing speed as a function of the

crystal is the Czochralski \ experienced. Here, the difference between the corrected value and the nominal

high-purity semiconductor material is placed in a container drawing speed and the recorded drawing speed

gcmelted and then set the temperature for a while.

Maintained above the freezing point of the material. 55 The invention is described below with reference to an in

A seed crystal is then immersed in the melt, closer to the exemplary embodiment shown in the figures

and slowly emerge from this again / .og; n. Explained by. It shows

Starting from a seed crystal, the same is then formed. 1 shows a cross section through a device

marry structure of single crystal. So that this desired for pulling crystals,

Receives electrical properties, the melt 5c. F i g. 2 a crystal after the drawing process is complete

Added certain amounts of dopants. ganges and

For the crystal formation, the exact adherence to Fig. 3 to 5 is a flow chart for the process

special conditions required. The temperature of the invention, e.g.

Melt, the drawing speed, the speed is controlled by digital computer.

the upward movement of the container for the melt 65. In the example shown, an amount of silicon of

as well as the rotational speeds of the crystal and ties HX) O g melted in an ouarzic crucible and placed on a

Containers must have certain values. Maintained at a temperature of a little more than 1400 C. One

sniel is made by changing the temperature of the airtight cylindrical chamber and a crystal pulling