DE3723810A1 - Verfahren zum ziehen von einkristallsilicium und dafuer vorgesehenes verbundquarzglasteil - Google Patents
Verfahren zum ziehen von einkristallsilicium und dafuer vorgesehenes verbundquarzglasteilInfo
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Description
Halbleitersilicium wird üblicherweise als ein Einkristall
aus einer schmelzflüssigen abgeteilten Menge von Polysilicium
(polykristallines Silicium), das in einem Quarzglasgefäß enthalten ist, auf
wachsen gelassen. Bei dem dafür angewendeten Czochralski-Verfahren
wird ein Einkristallsiliciumstab aus der schmelzflüssigen
Polysiliciummasse bei erhöhten Temperaturen, die oft 1450°C
übersteigen, gezogen, und dieses Verfahren wird heutzutage
diskontinuierlich oder kontinuierlich ausgeführt. Die
sorgfältige Steuerung der Betriebstemperaturen muß aus
zahlreichen Gründen erfolgen, um eine zufriedenstellende
Ausbeute an auf diese Weise hergestelltem Halbleitermaterial
aufrechtzuerhalten. Zur Veranschaulichung, bei einem typischen
Herstellungsverfahren werden Heizelemente zusammen mit
Hitzeschirmen benutzt, um sowohl die axialen als auch die
radialen Temperaturen in der Schmelze sorgfältig zu
steuern. Durch Steuern der Temperatur zusammen mit der
Stabziehgeschwindigkeit wird bei diesem Verfahren der
Durchmesser des wachsenden Kristalls dadurch gesteuert.
Wenn ein Einkristall durch ein solches diskontinuierliches
Verfahren gezogen wird, sinkt der Spiegel der Schmelze in
dem Tiegelgefäß ebenfalls, so daß üblicherweise mit
automatisch gesteuertem Anheben des Tiegels gearbeitet wird,
um unerwünschte Änderungen im Wärmeprofil während des
Wachstumsprozesses zu verhindern. Es ist klar, daß das
Steuern der Temperaturverteilung bei diesem Verfahren ein
kritischer Gesichtspunkt bleibt.
Ebenso erfolgt eine sorgfältige Temperatursteuerung, wenn
ein Siliciumhalbleiterelement durch Dotieren des oben
beschriebenen Einkristallmaterials bei erhöhten Temperaturen
mit einer ein Dotierelement enthaltenden gasförmigen Atmosphäre
hergestellt wird. Bei diesem kommerziellen Verfahren wird das
Einkristallmaterial in einem geschlossenen Quarzglasgefäß
erhitzt, und die gasförmige Atmosphäre für die thermische
Diffusion des Dotierelements in das Einkristallmaterial wird
eingelassen. Das üblicherweise verwendete Quarzglasgefäß ist
ein Hohlzylinder, der an beiden Enden verschlossen ist und
häufig aus optisch klarem Quarzglas hergestellt wird, um das
Eindringen der Infrarotheizenergie zu ermöglichen, die wieder
von umgebenden Heizelementen geliefert wird. Da unerwünschte
Temperaturschwankungen bei dem Diffusionsprozeß aufgrund von
Wärmeverlusten auftreten können, welche auf verschiedenerlei
Weise verursacht werden können, bleibt die Steuerung der
Temperaturverteilung auch in diesem Fall wichtig. Es ist
deshalb erwünscht, das heutzutage bei der gesamten
Wärmebehandlung von Halbleitersilicium verwendete
Quarzglasmaterial auf eine Weise zu modifizieren, daß die
Steuerung der Temperaturverteilung während der besonderen
Verarbeitungsschritte erleichtert wird.
Es ist überraschenderweise herausgefunden worden, daß
kontrollierte Mengen an Siliciummetallkristallen in eine
Quarzglasmatrix auf besondere Weise eingebracht werden können,
um den Infrarotheizenergiedurchtritt durch dieses modifizierte
Material zu verzögern. Eine dispergierte Phase von
Siliciummetallteilchen feiner Größe, die eine Kugelform haben,
wird in vorgewählten Gebieten verteilt, um ein
Verbundquarzglasteil zu bilden, welches das modifizierte
Verhalten selektiv in den Gebieten der dispergierten Phase
zeigt. Beispielsweise kann ein Tiegel mit dem modifizierten
Quarzglasmaterial hergestellt werden, bei dem die ausgewählten
Gebiete sich auf die oberen Wandteile des Gefäßes beschränken,
und zwar bei Verwendung bei dem oben beschriebenen
Einkristallwachstumsverfahren. Auf diese Weise durchdringt
die bei dem Verfahren verwendete Heizenergie ohne weiteres
die unmodifizierten Quarzglasgebiete des Tiegels, dringt
aber in die oberen Wandgebiete nur verzögert ein. Die
Temperatursteuerung kann dadurch während des
Wachstumsverfahrens mit dem modifizierten Quarzglasteil
erfolgen, wodurch die Heizenergie hauptsächlich dem zentralen
Gebiet der Polysiliciumschmelze zugeführt wird, während ein
oberes Gebiet der Schmelze auf einer etwas niedrigeren
Temperatur gehalten wird, was als erwünschter Betriebszustand
angesehen wird. Wie weiter oben angegeben können die
Quarzglasteile, die zur Zeit als Wärmeabschirmungen oder
-ablenkplaten bei diesem Wachstumsverfahren benutzt werden,
ebenfalls auf dieselbe allgemeine Weise modifiziert werden,
um Wärmeverluste der Polysiliciumschmelze zu verringern, die
sonst auftreten würden.
In verschiedenen Ausführungsformen, die zur Verwendung bei
dem oben beschriebenen thermischen Diffusionsprozeß geeignet
sind, weist das Quarzglasgefäß wenigstens ein
Verbundquarzglasteil nach der Erfindung auf, das wieder zum
Steuern der Temperaturverteilung in dem Halbleitermaterial,
das verarbeitet wird, dient. Zur Veranschaulichung, das
Diffusionsrohr aus optisch klarem Quarzglas, das zur Zeit
üblicherweise benutzt wird, kann in einem oder in beiden
geschlossenen Endgebieten modifiziert werden, indem
Komponenten benutzt werden, die mit dem erfindungsgemäß
modifizierten Verbundquarzglasmaterial hergestellt worden
sind. Platten oder Scheiben des Verbundmaterials können
dadurch als Endverschlüsse für das Diffusionsrohr dienen und
Wärmeverluste reduzieren, die an dieser Stelle des
geschlossenen Gefäßes auftreten. Weiter werden die
Endverschlüsse die O-Ringdichtungen, die zur Zeit benutzt
werden, um eine gasdichte Abdichtung in diesen
Diffusionsrohren herzustellen, schützen. Hohlzylinderformen
des Verbundquarzglasmaterials können auch an ein oder an
beide Enden des Diffusionsrohres aus optisch klarem
Quarzglas angeschlossen werden, um die Wärmeverluste zu
blockieren, die sonst aufgrund von longitudinaler Wärmeleitung
innerhalb der optisch klaren Rohrwände durch einen
Lichtleiteffekt auftreten würden.
Das besondere Verbundquarzglasmaterial, das zur Verwendung
auf vorbeschriebene Weise geeignet ist, kann weiter als eine
Glas- oder glasartige Matrix gekennzeichnet werden, die
eingeschlossene Bläschen hat und weiter etwa 25 bis etwa
2000 Gew.ppm der kugelförmigen Siliciummetallkristalle
feiner Größe enthält, die in der gesamten Quarzglasmatrix
in vorgewählten Gebieten gleichmäßig verteilt sind, welche
dazu dienen, die optische Infrarottransmission in diesen
Gebieten auf einen Raumtemperaturwert von nicht mehr als
etwa 30% bei einer Probendicke von 3 mm zu reduzieren. Der
Gesamtgehalt an anderen Metallverunreinigungen in dem
Quarzglasteil überschreitet etwa 100 Gew.ppm nicht, um eine
Verunreinigung des verarbeiteten Siliciumhalbleitermaterials
zu verhindern. Das verbesserte Verbundquarzglasmaterial kann
durch bescheidene Modifizierungen der bereits bekannten
Quarzherstellungsverfahren hergestellt werden, woraufhin die
Siliciummetallkristalle, deren Partikelgröße von Submikrongröße
bis zu etwa 15 µm im Durchmesser reicht, in den oben
angegebenen Gewichtsverhältnissen mit kristallinen
Quarzpartikeln gemischt werden, um ein Ausgangsmaterial zum
anschließenden Schmelzen durch ansonsten herkömmliche
Quarzherstellungsverfahren herzustellen. Während des
Quarzschmelzschrittes läßt sich beobachten, daß eine
chemische Reaktion zwischen den Siliciummetallkristallen
und den Quarzteilchen stattfindet, die zur Folge hat, daß
die Siliciumkristalle eine Kugelform annehmen und außerdem
eine leichte Verfärbung in der ansonsten farblosen,
lichdurchlässigen Quarzglasmatrix erfolgt. Entweder ein
natürlicher Quarzsand oder ein zerkleinerter Quarzkristall
kann zur Verwendung in dem Quarzausgangsgemisch gewählt und
anschließend durch eine chemische Behandlung gereinigt
werden, wie sie in dem US-Patent 37 64 286 der Anmelderin
beschrieben ist. Es hat sich gezeigt, daß ein
Siliciummetallzusatz zu dem Ausgangsgemisch unter der oben
angegebenen unteren Grenze von 25 ppm keine ausreichende
Reduzierung des Infrarotenergiedurchtritts in dem fertigen
Verbundquarzglasteil ergibt. Andererseits wird ein
Siliciummetallzusatz von mehr als dem oben angegebenen
Maximalwert von 2000 ppm für unerwünscht gehalten, weil
übermäßige Heizenergie erforderlich sein wird, um solche
Gemische ausreichend zu schmelzen.
Die vorstehende zusammenfassende Beschreibung zeigt, daß die
Erfindung in ihrer grundlegendsten Form dieses
Verbundquarzglasmaterial vorteilhaft ausnutzt, wenn
Halbleitersilicium thermisch verarbeitet wird. Demgemäß
schafft die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform
ein verbessertes Verfahren zum Ziehen von Einkristallsilicium
aus einer schmelzflüssigen Polysiliciummasse (polykristalline
Siliciummasse) bei erhöhten Temperaturen, welches beinhaltet:
- a) Schmelzen einer Polysiliciummasse bei erhöhten Temperaturen unter Verwendung wenigstens eines Verbundquarzglasteils mit eingeschlossenen Bläschen, das etwa 25 bis etwa 2000 Gew.ppm kugelförmige Siliciummetallkristalle feiner Größe enthält, die in der Quarzglasmatrix in vorgewählten Gebieten des Quarzglasteilchen gleichmäßig verteilt sind, um die Infrarotlichtdurchlässigkeit der vorgewählten Gebiete auf einen Raumtemperaturwert von nicht mehr als etwa 30% bei einer Probendicke von 3 mm zu reduzieren, wobei das Quarzglasteil weiter durch einen Gesamtgehalt an anderen Metallverunreinigungen gekennzeichnet ist, der etwa 100 Gew.ppm nicht übersteigt, und
- b) Ziehen eines Einkristallsilicumstabes aus der schmelzflüssigen Polysiliciummasse, woraufhin
- c) die vorgewählten Gebiete des Quarzglasteils zum Steuern der Temperaturverteilung bei dem Ziehprozeß dienen.
Ebenso kann die Erfindung in einer anderen bevorzugten
Ausführungsform angewandt werden, um ein verbessertes
Verfahren zu schaffen zum Herstellen eines
Siliciumhalbleiterlements durch Dotieren von
Halbleitereinkristallsiliciummaterial bei erhöhten
Temperaturen mit einer gasförmigen Atmosphäre, die ein
Dotierelement enthält, welches beinhaltet:
- a) Erhitzen des Halbleitermaterials in einem geschlossenen Gefäß, das wenigstens ein Verbundquarzglasteil aufweist, welches eine Quarzglasmatrix hat, die etwa 25 bis 2000 Gew. ppm kugelförmige Siliciummetallkristalle feiner Größe enthält, die in der Quarzglasmatrix in vorgewählten Gebieten des Quarzglasgefäßes gleichmäßig verteilt sind, um die Infrarotlichtdurchlässigkeit der vorgewählten Gebiete auf einen Raumtemperaturwert von nicht mehr als etwa 30% bei einer Probendicke von 3 mm zu reduzieren, wobei das Quarzglasgefäß weiter gekennzeichnet ist durch einen Gesamtgehalt an anderen Metallverunreinigungen, der 100 Gew. ppm nicht übersteigt, und
- b) Einleiten der gasförmigen Atmosphäre bei den erhöhten Temperaturen in das Quarzglasgefäß zur Diffusion des Dotierelements in das Halbleitermaterial, woraufhin
- c) die vorgewählten Gebiete des Quarzglasgefäßes zum Steuern der Temperaturverteilung in dem behandelten Halbleitermaterial dienen.
Bei beiden verbesserten Verfahren ist der Hauptvorteil, der
der selektiven Infrarotdurchlässigkeitsverringerung in dem
modifizierten Verbundquarzglasteil zuzuschreiben ist, die
verbesserte Steuerung der Wärmeübertragung, die in der
Verarbeitungsausrüstung stattfindet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung, die
zum Herstellen eines modifizierten
Quarzglastiegels gemäß der
Erfindung geeignet ist, und
Fig. 2 im Querschnitt den in der Vorrichtung
nach Fig. 1 hergestellten Tiegel.
Fig. 1 zeigt schematisch eine bereits bekannte Vorrichtung 10
zum Herstellen eines Quarzglastiegels 12 auf in der
US-PS 44 16 680 ausführlicher beschriebene Weise. Bei diesem
Verfahren werden kristalline Quarzteilchen zuerst in eine
hohle, rotierende Form eingebracht, um die Tiegelform
herzustellen, und anschließend mit einem elektrischen
Lichtbogen geschmolzen. Demgemäß wird eine hohle Metallschale
14 an einer Welle 16 drehbar befestigt, um eine Einrichtung zu
schaffen, in der das Schmelzen stattfindet. Ein Antriebsmotor
18 dreht die Schmelzgehäusevorrichtung, um die Quarzsandmasse
durch Fliehkraft an den Innenwänden des Metallmantels 14 zu
halten. Gemäß Fig. 1 sind Perforationen 20 in den inneren
Wänden des Metallmantels vorhanden, so daß das Schmelzen der
geformten Sandmasse unter Vakuumbedingungen stattfinden kann,
um den Bläschengehalt in dem Quarzglasteil zu reduzieren. Der
Vakuumbetrieb wird erreicht, indem eine Versorgungsleitung 22
angeschlossen wird, die von dem Metallmantel 14 zu einer
Vakuumpumpe 24 führt. Eine Elektrodenvorrichtung 25 ist
oberhalb des Metallmantels 14 beweglich befestigt und bildet
eine Wärmequelle, die die in dem Gefäß enthaltene Quarzsandform
zum Schmelzen bringt. Bei dem üblichen Betrieb wird eine Menge
des Quarzsandes in den Metallmantel 14 eingebracht, der gedreht
wird, um eine poröse Form zu bilden, die die
Tiegelkonfiguration hat. Die Vakuumpumpe 24 zieht Luft aus
der porösen Sandform während deren anschließenden Schmelzens
durch einen elektrischen Lichtbogen ab, der durch die
zugeordnete Elektrodenvorrichtung 25 erzeugt wird. Die
Elektrodenvorrichtung 25 kann so programmiert werden, daß sie
sich in dem Metallmantel 14 während des Schmelzschrittes
automatisch nach unten bewegt und nach dem Bilden des
Quarzglasgefäßes in ihre ursprüngliche Höhe zurückgezogen
wird. Der Metallmantel 14, der nun das Quarzglasteil enthält,
kann anschließend von der Elektrodenvorrichtung 25 entfernt
werden, um das Ausführen des nächsten Schmelzvorganges mit
derselben Elektrodenvorrichtung 25 zu gestatten.
Der oben beschriebene Schmelzprozeß kann in einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung modifiziert werden, indem
zuerst die übliche abgeteilte Quarzsandmenge in die unteren
Gebiete 26 des hohlen, rotierenden Mantels 14 eingebracht und
anschließend eine abgeteilte Quarzsandmenge,
welche die Siliciummetallteilchen wie oben beschrieben enthält,
in das obere Gebiet 28 in dem weiterhin rotierenden Mantel
eingebracht wird. Das Schmelzen der Verbundsandmasse auf
übliche Weise ergibt einen glasartigen Gegenstand, in welchem
sich das Siliciummetall enthaltende Material noch auf die
oberen Randgebiete des Tiegels beschränkt. Ebenso kann die
Herstellung eines Verbundquarzglasteils in Form eines
Hohlzylinders auf dieselbe allgemeine Weise erfolgen, der als
Wärmeabschirmung dient. Eine rotierende Formvorrichtung, die
die zylindrische Form hat, wird in der Vorrichtung vorgesehen,
und eine zweiteilige Sandmasse wird wie oben beschrieben
anschließend auf die innere Wand der rotierenden Hohlform
aufgebracht. Es wird in dieser letztgenannten Ausführungsform
möglich, vorgewählte Gebiete herzustellen, die die
Siliciummetallpartikel an jedem Ende des glasartigen
Gegenstands enthalten, oder ein solches vorgewähltes Gebiet
zu schaffen, das sich über den gesamten Innenwandteil des
Teils erstreckt.
Ein Querschnitt des Tiegels 12, der gemäß der oben
beschriebenen bevorzugten Ausführungsform hergestellt worden
ist, ist in Fig. 2 gezeigt. Der Zeichnung ist zu entnehmen,
daß die unteren Gebiete 26 des Verbundtiegels das gewöhnliche
glasartige Material aufweisen,welches nur winzige eingeschlossene
Bläschen hat, die in der gesamten glasartigen Matrix
dispergiert sind. Das obere Gebiet 28 des Tiegels enthält
weiter eine dispergierte Phase der kugelförmigen
Siliciummetallkristalle, welche in der glasartigen Matrix
verteilt sind, um die Infrarotlichtdurchlässigkeit gemäß der
Erfindung zu reduzieren. Der Gesamtgehalt der anderen
Metallverunreinigungen, die in dem gesamten Verbundtiegel
verteilt sind, wird auf nicht mehr als 100 Gew.ppm gehalten, um
das Verunreinigen des Halbleitersiliciummaterials (nicht
dargestellt), welches in dem Gefäß verarbeitet wird, zu
verhindern. Es ist zwar in der Zeichnung nicht dargestellt, es
können jedoch andere Verbundquarzglasteile in Verbindung mit
dem Verbundtiegel bei dem angegebenen
Halbleiterwachstumsprozeß benutzt werden. Beispielsweise hilft
ein Deckel für den Tiegel, der aus dem erfindungsgemäß
modifizierten Quarzglasmaterial hergestellt wird, die
Temperaturverteilung steuern, wenn das Wachstumsverfahren
ausgeführt wird, indem wieder der Wärmeeintritt in den oberen
Tiegelgebieten reduziert wird. Das Erhitzen des Tiegelinhalts
wird in den unteren Tiegelgebieten auf herkömmliche Weise
ermöglicht.
Vorstehende Beschreibung zeigt, daß eine insgesamt brauchbare
Verbesserung zum Steuern der Temperaturverteilung bei der
thermischen Bearbeitung von Siliciummaterial von
Halbleiterqualität geschaffen worden ist. Es sind zwar
bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und
beschrieben worden, im Rahmen der Erfindung sind jedoch
verschiedene andere Ausführungsformen zusammen mit
Herstellungsverfahren möglich. Beispielsweise dürfte die
vorstehende Beschreibung gezeigt haben, daß noch andere
bekannte Quarzherstellverfahren, wie beispielsweise das in der
oben erwähnten US-PS 37 64 286 vollständiger beschriebene,
gewählt werden können, um gewisse Verbundquarzglasteile zur
Verwendung gemäß der Erfindung herzustellen.
Claims (18)
1. Verfahren zum Ziehen von Einkristallsilicium aus einer
Polysiliciummasse (polykristallinen Siliciummasse) bei erhöhten
Temperaturen, gekennzeichnet durch:
- a) Schmelzen einer Polysiliciummasse bei erhöhten Temperaturen unter Verwendung wenigstens eines Verbundquarzglasteils mit eingeschlossenen Bläschen, das etwa 25 bis etwa 2000 Gew.ppm kugelförmige Siliciummetallkristalle feiner Größe enthält, welche in der Quarzglasmatrix in vorgewählten Gebieten des Quarzglasteils gleichmäßig verteilt sind, um die Infrarotlichtdurchlässigkeit der vorgewählten Gebiete auf einen Raumtemperaturwert von nicht mehr als etwa 30% bei einer Probendicke von 3 mm zu reduzieren, wobei das Quarzglasteil weiter durch einen Gesamtgehalt an anderen Metallverunreinigungen gekennzeichnet ist, der etwa 100 Gew.ppm nicht übersteigt, und
- b) Ziehen eines Einkristallsiliciumstabes aus der schmelzflüssigen Polysiliciummasse, woraufhin
- c) die vorgewählten Gebiete des Quarzglasteils zum Steuern der Temperaturverteilung bei dem Ziehprozess dienen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Quarzglasteil ein am Ende geschlossener Tiegel ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Quarzglasteil die Form eines Hohlzylinders hat, der als
Wärmeabschirmung dient.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß eine abgeteilte Polysiliciummenge benutzt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polysilicium auf kontinuierliche Weise
geschmolzen wird.
6. Verfahren zum Herstellen eines Siliciumhalbleiterelements
durch Dotieren von Einkristallsiliciummaterial von
Halbleiterqualität bei erhöhten Temperaturen mit einer
gasförmigen Atmosphäre, die das Dotierelement enthält,
gekennzeichnet durch:
- a) Erhitzen des Materials von Halbleiterqualität in einem geschlossenen Gefäß, welches wenigstens ein Verbundquarzglasteil aufweist, das eine Quarzglasmatrix hat, die etwa 25 bis etwa 2000 Gew.ppm kugelförmige Siliciummetallkristalle feiner Größe enthält, welche in der Quarzglasmatrix in vorgewählten Gebieten des Quarzglasgefäßes gleichmäßig verteilt sind, um die Infrarotlichtdurchlässigkeit der vorgewählten Gebiete auf einen Raumtemperaturwert von nicht mehr als etwa 30% bei einer Probendicke von 3 mm zu reduzieren, wobei das Quarzglasgefäß weiter gekennzeichnet ist durch einen Gesamtgehalt an anderen Metallverunreinigungen, der 100 Gew.ppm nicht übersteigt, und
- b) Einleiten der gasförmigen Atmosphäre bei den erhöhten Temperaturen in das geschlossene Quarzglasgefäß zur Diffusion des Dotierelements in das Material von Halbleiterqualität, woraufhin
- c) die vorgewählten Gebiete des Quarzglasgefäßes zum Steuern der Temperaturverteilung in dem Material von Halbleiterqualität, das behandelt wird, dienen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Quarzglasgefäß ein an den Enden geschlossener Zylinder ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die vorgewählten Gebiete des Quarzglasgefäßes auf die
geschlossenen Enden beschränken.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zylinderteil des an den Enden verschlossenen Hohlzylinders aus
optisch klarem Quarzglas hergestellt wird.
10. Verbundquarzglasteil, das beim Ziehen eines
Einkristallsiliciumstabes aus einer schmelzflüssigen
Polysiliciummasse bei erhöhten Temperaturen benutzt wird und
eine Quarzglasmatrix mit eingeschlossenen Bläschen aufweist,
die etwa 25 bis etwa 2000 Gew.ppm kugelförmige
Siliziummetallkristalle feiner Größe enthält, welche in der
Quarzglasmatrix in vorgewählten Gebieten (28) des
Quarzglasteils (12) gleichmäßig verteilt sind, um die
Infrarotlichtdurchlässigkeit in den vorgewählten Gebieten
(28) auf einen Raumtemperaturwert von nicht mehr als etwa 30%
bei einer Probendicke von 3 mm zu reduzieren, wobei das
Quarzglasteil (12) weiter gekennzeichnet ist durch einen
Gesamtgehalt an anderen Metallverunreinigungen, der
100 Gew.ppm nicht übersteigt, woraufhin die vorgewählten
Gebiete (28) des Quarzglasteils (12) zum Steuern der
Temperaturverteilung bei dem Ziehprozeß dienen.
11. Quarzglasteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
es die Form eines am Ende verschlossenen Hohlgefäßes hat.
12. Quarzglasteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die vorgewählten Gebiete (28) in den oberen
Wandteilen des Gefäßes (12) befinden.
13. Quarzglasteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß es die Form einesHohlzylinders hat, der als Hitzeschild
dient.
14. Quarzglasteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß es die Form einer zylindrischen Scheibe hat.
15. Verbundquarzglasteil, das bei der Herstellung eines
Halbleiterelements durch Dotieren von
Einkristallsiliciummaterial von Halbleiterqualität bei
erhöhten Temperaturen mit einer gasförmigen Atmosphäre, die
das Dotierelement enthält, benutzt wird und ein geschlossenes
Gefäß bildet, das wenigstens ein Verbundquarzglasteil aufweist,
welches eine Quarzglasmatrix mit eingeschlossenen Bläschen hat,
die etwa 25 bis etwa 2000 Gew.ppm kugelförmige
Siliciummetallkristalle feiner Größe enthält, welche in der
Quarzglasmatrix in vorgewählten Gebieten (28) des
Verbundquarzglasteils gleichmäßig verteilt sind, um die
Infrarotlichtdurchlässigkeit in den vorgewählten Gebieten auf
einen Raumtemperaturwert von nicht mehr als etwa 30% bei einer
Probendicke von 3 mm zu reduzieren, wobei das
Verbundquarzglasteil weiter gekennzeichnet ist durch einen
Gesamtgehalt an anderen Metallverunreinigungen, der 100 Gew.ppm
nicht übersteigt, woraufhin die vorgewählten Gebiete (28) des
Quarzglasgefäßes zum Steuern der Temperaturverteilung in dem
Halbleitermaterial, das behandelt wird, dienen.
16. Quarzglasteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß es die Form eines an den Enden verschlossenen Hohlzylinders
hat.
17. Quarzglasteil nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die vorgewählten Gebiete (28) des
Quarzglasgefäßes auf die geschlossenen Enden beschränken.
18. Quarzglasteil nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der zentrale Teil des an den Enden
verschlossenen Zylinders weiter optisch klares Quarzglas
aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
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