DE3840445A1 - Verfahren und vorrichtung zum zufuehren eines pulvers fuer eine einrichtung zum ziehen von einkristallen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum zufuehren eines pulvers fuer eine einrichtung zum ziehen von einkristallenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen eines
Pulvers, insbesondere eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Zuführen von polykristallinem Siliciumpulver in einen Tiegel,
der in einer Einrichtung zum Ziehen von Einkristallen verwendet
wird.
Einkristalle aus Silicium können nach der konventionellen
Czochralski-Methode (CZ-Methode) hergestellt werden. Bei diesem
Verfahren in einem Vakuumschmelzofen einer Einrichtung
zum Ziehen von Einkristallen ein Tiegel vorgesehen. Polykristallines
Silicium im Tiegel wird zu geschmolzenem Silicium
mittels einer ringförmigen Heizung erwärmt, die den Tiegel
umrundet. Während des Ziehens eines Einkristalles wird polykristallines
Siliciumpulver in den Tiegel zugeführt, so daß
eine bestimmte Höhe der Flüssigkeitsoberfläche an geschmolzenem
Silicium und die Konzentration an Verunreinigung des geschmolzenen
Siliciums konstant gehalten werden. (Es kann beispielsweise
die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 103 918/86
vom 8. Mai 1986 beschriebene Einrichtung verwendet werden).
Da das zuzuführende polykristalline Siliciumpulver eine Partikelgröße
von etwa 100 µm bis etwa 3 mm aufweist, schweben
Teile der feinen Partikel, nachdem diese aus einer Versorgungsleitung
ausgestoßen wurden, in der Luft und erreichen
die Fest-Flüssig-Grenzfläche des Einkristalles, ohne daß sie
direkt auf die Flüssigkeitsoberfläche des geschmolzenen Siliciums
in dem Tiegel fallen. Als Ergebnis verschlechtert sich
die Gleichmäßigkeit des wachsenden Kristalls. Ferner erreichen
einige grobe Partikel des Pulvers die nähere Umgebung der
Fest-Flüssig-Grenzfläche in einem festen Zustand, ohne daß diese
sofort schmelzen.
Die von der Heizung erzeugte Wärme wird von dem seitlichen,
umfänglichen Bereich des Tiegels her übertragen und in der
geschmolzenen Kristallkomponente findet eine Wärmekonvektion
statt. Die Strömungsrichtungen der Wärmekonvektion verlaufen
in der Nähe des seitlichen, umfänglichen Bereichs des Tiegels
in einer nach oben gerichteten Richtung, in der Nähe der
Flüssigkeitsoberfläche der geschmolzenen Kristallkomponente in
einer nach innen gerichteten Richtung, in der Nähe der Mittelachse
des Tiegels in einer nach unten gerichteten Richtung,
und in der Nähe des Bodens des Tiegels in einer nach außen
gerichteten Richtung, so daß Wärme, die von der Heizung über
den seitlichen, umfänglichen Bereich des Tiegels in die geschmolzene
Kristallkomponente übertragen wird, rasch in Richtung
Mitte des Tiegels überführt werden kann. Die Temperatur an
der Flüssigkeitsoberfläche der geschmolzenen Kristallkomponente
liegt daher in der Nähe der Temperatur der Fest-Flüssig-Grenzfläche
des Einkristalls im Tiegel. Demzufolge kann das polykristalline
Pulver nicht rasch schmelzen. Es ist daher möglich,
daß nicht geschmolzenes Pulver mit dem Einkristall, während
dieser gezogen wird, vermischt wird, so daß die Qualität des
Einkristalles abnimmt.
Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum
Ziehen zu schaffen, bei der ein Pulver, das in einen Tiegel
in einer Einkristallziehausstattung gebracht werden soll,
direkt auf die Flüssigkeitsoberfläche einer geschmolzenen
Kristallkomponente abfallen gelassen werden kann, wobei verhindert
werden soll, daß das Pulver derart in der Luft herumwirbelt,
daß es bis in die Nähe einer Fest-Flüssig-Grenzfläche
eines zu ziehenden Einkristalles dringen kann. Es ist ferner
Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Ziehen
von Einkristallen derart zu unterteilen, daß verhindert werden
kann, daß ein Oberflächenbereich der Kristallschmelze im Tiegel
in der geschmolzenen Kristallkomponente auf die Mitte des
Tiegels zu fließen kann.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Zuführen eines Pulvers
zu einem eine geschmolzene Kristallkomponente enthaltenden
Tiegel in einer Einrichtung zum Ziehen von Einkristallen
geschaffen, die Mittel zum Auftrennen des Raumes über der
Oberfläche der Kristallschmelze in einen ersten und einen
zweiten Bereich, sowie Mittel zum Zuführen des Pulvers zum
ersten Bereich enthält, wobei der zweite Bereich dazu vorgesehen
ist, daß in ihm ein Einkristall aus der Kristallschmelze gezogen
wird, und die ferner Mittel zum Halten der Mittel zum Auftrennen
aufweist.
Vorzugsweise bestehen die Mittel zum Auftrennen und die Mittel
zum Halten aus hochreinem Quarz, und die Mittel zum Halten
weisen eine Vielzahl an Stäben auf.
Höchst vorzugsweise enthalten die Mittel zum Auftrennen ein
Plattenelement mit rechteckiger Form, das vertikal angeordnet
ist. Das Plattenelement ist an eine Pulverzuführleitung befestigt,
wobei die Mittel zum Halten zwischen dem Plattenelement
und der Leitung angeordnet sind. Beide Seitenkanten der Mittel
zum Auftrennen sind im Abstand von, jedoch nahe der inneren
Umfangsfläche des Tiegels angeordnet. Die obere Kante des
Plattenelements ist oberhalb des Öffnungsendes der Leitung
angeordnet, und die untere Kante des Plattenelements ist in
einer solchen Höhe über der Flüssigkeitsoberfläche der Kristallschmelze
angeordnet, die geringer ist, als der entsprechende
Partikeldurchmesser des zugeführten Pulvers. In diesem Fall
kann verhindert werden, daß Pulver, das von der Leitung zugeführt
wird, in der Luft bis in die unmittelbare Nähe der Fest-
Flüssig-Grenzfläche gewirbelt wird, und es ist auch möglich
zu verhindern, daß das Pulver, daß auf der Flüssigkeitsoberfläche
schwimmt, sich auf die Fest-Flüssig-Grenzschicht zu
bewegt. Die untere Kante des Plattenelements kann unterhalb
oder in die Flüssigkeitsoberfläche im Tiegel eingetaucht
angeordnet sein. Auch in diesem Fall kann verhindert werden,
daß das von der Leitung zugeführte Puler, das in der Luft
und auf der Flüssigkeitsoberfläche vorhanden ist, sich in die
Nähe der Fest-Flüssig-Grenzfläche bewegt. Die Flüssigkeitsoberfläche
und der Raum zum Zuführen des kristallinen Materials
kann durch die Wärme, die von einer Heizung erzeugt wird, die
längs des seitlichen umfänglichen Bereiches des Tiegels angeordnet
ist, bei einer hohen Temperatur gehalten werden. Daher
kann das von der Leitung zugeführte Pulver rasch geschmolzen
werden.
Das Plattenelement kann aus einem halbzylindrischen Element
bestehen, das längs einer längsverlaufenden Ebene, die den
Durchmesser desselben enthält, geschnitten ist. Das halbzylindrische
Element weist einen Krümmungsradius auf, der nicht
größer als 80 mm ist, vorzugsweise 40 mm beträgt, falls der
Innendurchmesser des Tiegels 40,64 cm (16 inch) beträgt.
Das Plattenelement kann ein halbelliptisches Element sein,
das längs einer längsverlaufenden Ebene, die die Hauptachse
einschließt, geschnitten ist.
Ebenfalls bevorzugt können die Mittel zum Auftrennen eine
ringförmige Wand aufweisen, deren Innendurchmesser größer ist
als der Durchmesser des zu ziehenden Einkristalles. Die ringförmige
Wand ist koaxial mit dem Tiegel angeordnet, weist
ein unteres Ende auf, das unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche
der Kristallschmelze angeordnet ist, und sie ist mit dem Tiegel
durch die Mittel zum Halten zwischen der ringförmigen Wand
und dem Tiegel befestigt.
Der Innendurchmesser der ringförmigen Wand ist etwa 160 bis
240 mm, vorzugsweise 200 mm größer als der Durchmesser des zu
ziehenden Einkristalles.
Die ringförmige Wand kann eine Vielzahl an Ringen, vorzugsweise
zwei Ringen aufweisen, die koaxial mit dem Tiegel in einer
Mehrfachanordnung positioniert sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter
Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische teilweise Ansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische teilweise Ansicht eines
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 4 einen vertikalen Schnitt, der die Anordnung eines
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer
Vorrichtung zum Ziehen zeigt, und
Fig. 5 eine ausschnittsweise geschnittene Darstellung
einer Abwandlung der Anordnung von Fig. 4.
Ein in Fig. 1 dargestellter zylindrischer Quarztiegel 1 (ein
schalenförmiger Tiegel) ist von einer (hier nicht dargestellten)
ringförmigen Heizung umrundet. Der Tiegel 1 ist in einem
luftleeren Raum in einem Vakuumschmelzofen befestigt, der in
einer Einrichtung zum Ziehen von Einkristallen verwendet wird.
Der Innendurchmesser des Tiegels beträgt 40,64 cm (16 inch).
Polykristallines Silicium, das im Tiegel 1 enthalten ist, ist
aufgrund der Wärme, die von der Heizung erzeugt wurde, geschmolzen,
so daß geschmolzenes Silicium 2 als geschmolzene
Kristallkomponente vorliegt. Zur Aufrechterhaltung der Konzentration
an Verunreinigungen im geschmolzenen Silicium in
konstanter Art und Weise, führen (hier nicht dargestellte)
Zuführmittel ein polykristallines Siliciumpulver (kristallines
Material) zu einer Flüssigkeitsoberfläche 4 des geschmolzenen
Siliciums 2, wie dies durch einen Pfeil 20 angedeutet ist,
und zwar durch eine Zuführungsleitung 3 für das kristalline
Material, die aus Quarz hergestellt ist und die einen Bohrungsdurchmesser
von 10 mm aufweist. Das äußere Ende der Leitung
3 ist in der Nähe des umfänglichen Abschnittes des Tiegels 1
angeordnet. Der Abstand zwischen dem offenen Ende der Leitung
3 und der Flüssigkeitsoberfläche 4 beträgt 20 mm. Die Verteilung
der Partikelgröße des zugeführten Pulvers liegt von etwa 100
µm bis etwa 3 mm.
Ein halbzylindrisches Element 6, das aus Quarz hergestellt
ist und das als Trennmittel dient, ist durch Quarzstäbe 12 an
einen Endbereich der Leitung 3 befestigt, so daß die Leitung
3, die oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche 4 angeordnet ist,
teilweise umschlossen ist. Das halbzylindrische Element 6
trennt den Raum oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche 4 in zwei
Räume auf. Derjenige abgetrennte Raum, der die Leitung 3
enthält, stellt den Raum zum Zuführen des kristallinen Materials
dar, und der andere abgetrennte Raum stellt den Raum zum Ziehen
des Einkristalles dar. Die Leitung 3 und das halbzylindrische
Element 6 sind durch Anschmelzen an die Stäbe 12 befestigt.
Das halbzylindrische Element 6 weist vorzugsweise einen Krümmungsradius
von 40 mm, eine Höhe von 50 mm und eine Plattenstärke
von 3 mm auf. Der Durchmesser jedes Stabes 12 beträgt
5 mm.
Das halbzylindrische Element 6 ist derart angeordnet, daß ein
geringer Abstand zwischen den beiden Seitenkanten des halbzylindrischen
Elements 6 und der inneren umfänglichen Fläche
des Tiegels 1 gebildet ist. Der Abstand zwischen der unteren
Kante des halbzylindrischen Elementes 6 und der Flüssigkeitsoberfläche
4 ist geringer als der Durchmesser der feinen Teile,
die im zugeführten Pulver enthalten sind. Als Ergebnis wird
nicht nur ein Drehen des Tiegels 1 ermöglicht, sondern es ist
auch erreicht, daß kein Pulver außerhalb des halbzylindrischen
Elements 6 in der Luft schwebt oder wirbelt, d. h., daß kein
Pulver bis zur Fest-Flüssig-Grenzfläche des zu ziehenden
Einkristalles (nicht dargestellt) gelangt.
Die untere Kante des halbzylindrischen Elements 6 kann, vorzugsweise
5 mm in das geschmolzene kristalline Material 2
eintauchen. Wird derart verfahren, so ist nicht nur möglich,
den Tiegel 1 zu drehen, sondern es kann auch verhindert werden,
daß Pulver aus der Leitung 3 in der Luft auf der Flüssigkeitsoberfläche
4 außerhalb des halbzylindrischen Elements 6
befindlich ist, d. h., daß dieses nicht bis zur Fest-Flüssig-
Grenzfläche eines zu ziehenden Einkristalles (nicht dargestellt)
gelangt. Zusätzlich kann das geschmolzene Silicium 2, das
innerhalb des halbzylindrischen Elements 6 angeordnet ist,
durch die von der Heizung erzeugte Wärme bei einer hohen
Temperatur gehalten werden. Demzufolge kann das von der Leitung
3 zugeführte Pulver rasch geschmolzen werden.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter
Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. In Fig. 2 werden gleiche
Bauteile wie in Fig. 1 mit denselben Bezugsziffern versehen
und eine Erläuterung ihres Aufbaus und ihrer Struktur wird
unterlassen.
Eine in Fig. 2 dargestellte gekrümmte Platte 8 ist aus Quarz
hergestellt und dient als Mitel zum Auftrennen. Die Platte 8
weist einen Krümmungsradius von etwa 180 mm, eine horizontale
Länge von 150 mm, eine Höhe von 40 mm und eine Plattenstärke
von 3 mm auf. Sie weist einen bogenförmigen Plattenabschnitt
7 auf, der vertikal und koaxial mit dem Tiegel 1 angeordnet
ist. Sie enthält ferner zwei ebene Plattenabschnitte 9, 9′,
die jeweils an den beiden seitlichen Enden des bogenförmigen
Plattenabschnittes 7 angeordnet sind, einstückig mit diesem
ausgebildet und sich schräg von der äußeren umfänglichen Seite
des bogenförmigen Plattenabschnittes 7 weg erstrecken. Jeder
der ebenen Plattenabschnitte 9, 9′ weist eine horizontale
Länge von 30 mm, eine Höhe von 40 mm und eine Plattenstärke
von 3 mm auf. Der bogenförmige Plattenabschnitt 7 ist durch
die Stäbe 12 an der Leitung 3 befestigt und sie trennt den
Raum oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche 4 in zwei Räume auf.
Derjenige abgetrennte Raum, der die Leitung 3 enthält, stellt
den Raum zum Zuführen des kristallinen Materials dar und der
andere Raum dient zum Ziehen des Einkristalles. Der Abstand
zwischen dem Tiegel 1 und dem bogenförmigen Plattenabschnitt
7 ist derart, daß ein geringer Abstand zwischen jeder Seitenkante
des ebenen Plattenabschnittes 9 bzw. 9′ und der inneren
umfänglichen Wandung des Tiegels 1 geschaffen ist. Die untere
Kante der gekrümmten Platte ist, vorzugsweise 5 mm, in die
geschmolzene Kristallkomponente 2 eingetaucht.
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 hat dieselben Auswirkungen,
wie dies durch die Materialzuführungsleitung von Fig. 1 erreicht
wird. Die gekrümmte Platte 8 hat den zusätzlichen Effekt, daß
bei einem Drehen des Tiegels 1 die geschmolzene Kristallkomponente
2 sich im Hinblick auf den bogenförmigen Plattenabschnitt
7 sanft im Kreis bewegen kann, da der bogenförmige
Plattenabschnitt 7 längs des Umfanges des Tiegels 1 angeordnet
ist.
Bei einem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein
äußerer Ring 10 (Ringwand) aus Quarz hergestellt, weist eine
Stärke von 3 mm, einen Innendurchmesser von 375 mm und eine
Höhe von 20 mm auf. Ein innerer Ring 11 (Ringwand) ist aus
Quarz hergestellt und weist eine Stärke von 3 mm, einen Innendurchmesser
von 325 mm und eine Höhe von 20 mm auf. Der innere
Ring 11 verläuft koaxial mit dem äußeren Ring 10. Der äußere
Ring 10 und der innere Ring 11 sind durch vier Stäbe 13, die
aus Quarz bestehen und die in regelmäßigen Abständen angeordnet
sind, miteinander verbunden. Der Durchmesser jedes Stabes 13
beträgt 5 mm. Die Stäbe 13 sind an die Ringe 10 bzw. 11 durch
Anschmelzen befestigt. An der äußeren Umfangsfläche des äußeren
Ringes 10 sind vier Stäbe 14 in entsprechender Anordnung, wie
die Stäbe 13, durch Schweiß- oder Schmelzmittel befestigt.
Die Stäbe 13 bzw. 14 erstrecken sich in radialen Richtungen.
Jeder der Stäbe 14 weist einen Durchmesser von 5 mm auf und
ist aus Quarz hergestellt.
Wie aus Fig. 4 zu entnehmen, sind die Ringe 10 bzw. 11 dadurch
im Tiegel 1 gehalten, daß die Enden der Stäbe 14 an der inneren
umfänglichen Wand des Tiegels 1 durch Verschweißen oder Verschmelzen
befestigt sind.
Alternativ dazu können, wie in Fig. 5 dargestellt, die Enden
der Stäbe 14 in entsprechende Nuten 17, die im Tiegel 1 eingeformt
sind, eingeschoben werden, so daß dadurch diese in
ihrer Lage fixiert sind.
In der jeweiligen festen Lage der Stäbe 14 sind die Ringe 10
bzw. 11 derart in vertikaler Richtung positioniert, daß die
Flüssigkeitsoberfläche 4 der geschmolzenen Kristallkomponente
2 im Tiegel 1 etwa auf der halben Höhe der Ringe 10 bzw. 11
zum Liegen kommt, wobei die Ringe den Raum oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche
4 in drei Räume aufteilen. Derjenige abgetrennte
Raum, der die Leitung 3 aufnimmt, ist der Raum zum
Zuführen des kristallinen Materials. Derjenige Raum, der die
Mitte des Tiegels 1 einschließt, dient zum Ziehen eines Einkristalls
15.
Die Flüssigkeitsoberfläche 4 wird dabei so gesteuert, daß sie
auf einem konstanten Niveau gehalten wird, so daß verhindert
wird, daß sich die Flüssigkeitsoberfläche 4 nach unten bewegt,
während sich das geschmolzene Silicium in den festen Zustand
beim Ziehen des Einkristalles 15 umwandelt. Dazu wird beispielsweise
eine kontrollierte Menge an polykristallinem Siliciumpulver
5 durch eine Leitung 3 in den Tiegel 1 geführt, wobei
dies durch nicht dargestellte Mittel zum Zuführen von polykristallinem
Siliciumpulver erfolgt. Der Abstand zwischen dem
Boden des Tiegels 1 und den unteren Enden der Ringe 10 bzw.
11 ist derart, daß die Wärmekonvektion des unterhalb der unteren
Enden der Ringe 10, 12 gelegenen geschmolzenen Siliciums ohne
Behinderung im gesamten horizontalen Querschnittsbereich des
geschmolzenen Siliciums 2 stattfinden kann, wie dies in Fig.
4 durch Pfeile 18 angedeutet ist. Die Größenverteilung der
Partikel des Pulvers 5 bewegt sich zwischen 100 µm und etwa
3 mm.
In der Nähe eines zwischenliegenden Bereiches der Leitung 3
ist eine elektrische Heizung 16 angeordnet, um das Pulver 5,
das durch die Leitung 3 gefördert wird, zu erwärmen, so daß
das Pulver 5 einfach und rasch im Tiegel 1 geschmolzen werden
kann.
Die Arbeitsweise des Tiegels und seiner zugehörigen Elemente
wird nachfolgend erläutert.
Erzeugt die (hier nicht dargestellte) um den Tiegel 1 angeordnete
ringförmige Heizung Wärme, so wird ein Wärmekonvektionsstrom
18 im geschmolzenen kristallinen Silicium oder der
Komponente 2 im Tiegel 1 erzeugt. Aufgrund der Tatsache, daß
die Ringe 10, 11 etwa 10 mm in die geschmolzene Komponente 2
eingetaucht sind, kann durch die Ringe 10 bzw. 11 die Wärmekonvektion
in die nach innen gerichtete Richtung am Oberflächenbereich
der geschmolzenen kristallinen Komponente 2 behindert
werden. Daher kann Wärme, die von der Heizung durch die seitlichen
Umfangsbereiche des Tiegels 1 auf die geschmolzene
kristalline Komponente 2 übertragen wird, daran gehindert
werden, in die Nähe der Fest-Flüssig-Grenzfläche des zu ziehenden
Einkristalles 15 weiter überführt zu werden. Als Ergebnis
wird erhalten, daß die Temperatur insbesondere in einem Oberflächenbereich
der geschmolzenen kristallinen Komponente 2
zwischen der äußern Fläche des Ringes 10 und der inneren
Oberfläche des Tiegels 1 erhöht wird.
Demzufolge kann, falls das Pulver 5 durch die Leitung 3 in
den Raum zwischen dem Ring 10 und dem Tiegel 1, wie es in
Fig. 4 dargestellt ist, zugeführt wird, das Pulver rasch im
Oberflächenbereich der geschmolzenen Kristallkomponente geschmolzen
werden.
Wenn auch die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in
Zusammenhang mit den beiligenden Zeichnungen beschrieben
wurde, ist selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf
die Detaills der Beschreibung beschränkt wird oder anderweitig
spezifiziert ist, sondern die Erfindung ist in einem solchen
breiten Rahmen zu verstehen, wie er durch die beiliegenden
Ansprüche umgrenzt ist.
Claims (21)
1. Vorrichtung zum Zuführen eines Pulvers (5) zu einem eine
geschmolzene Kristallkomponente (2) enthaltenden Tiegel
(1) in einer Einrichtung zum Ziehen von Einkristallen
(15), mit
- a) Mittel zum Auftrennen des Raumes über der Oberfläche der geschmolzenen Kristallkomponente (2) in einen ersten und einen zweiten Bereich,
- b) mit Mittel zum Zuführen des Pulvers (5) zum ersten Bereich, wobei der zweite Bereich dazu vorgesehen ist, daß in ihm ein Einkristall (15) aus der geschmolzenen Kristallkomponente (2) gezogen wird, und
- c) mit Mittel zum Halten der Mittel zum Auftrennen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Mittel zum
Auftrennen und die Mittel zum Halten aus Quarz hergestellt
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Mittel
zum Halten eine Vielzahl an Stäben (12, 13, 14) aufweisen,
die die Mittel zum Trennen mit den Mitteln zum
Zuführen verbinden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der
die Mittel zum Auftrennen ein rechteckförmiges Plattenelement
(6, 7, 8) aufweisen, das vertikal angeordnet
ist, und daß die Mittel zum Zuführen eine Leitung (3)
aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Mittel zum
Halten eine Vielzahl an Stäben (12) aufweisen, die
zwischen dem plattenförmigen Element (6, 7, 8) und der
Leitung (3) angeordnet sind und diese miteinander
verbinden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der beide Seitenkanten
der Mittel zum Auftrennen mit geringem Abstand zur
inneren Umfangsfläche des Tiegels (1) angeordnet sind,
bei der die obere Kante des Plattenelements (6, 7, 8)
oberhalb des offenen Endes der Leitung (3) angeordnet
ist, und bei der die untere Kante des Plattenelements
(6, 7, 8) in einem geringeren Abstand von der Oberfläche
(4) der geschmolzenen Kristallkomponente (2) angeordnet
ist, als dies dem Partikeldurchmesser des Pulvers (5)
entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die untere Kante
des Plattenelements (6, 7, 8) oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche
(4) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die untere Kante
des Plattenelements (6, 7, 8) unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche
(4) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei der
das Plattenelement ein halbzylindrisches Element (6)
aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei
das Plattenelement ein halbelliptisches Element enthält,
das längs einer längsverlaufenden Ebene, die die Hauptachse
einschließt, geschnitten ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der
die Mittel zum Auftrennen zumindest eine ringförmige
Wand (10, 11) aufweisen, wobei der Innendurchmesser
der Wand größer ist als der Durchmesser des zu ziehenden
Einkristalles (15).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die zumindest
eine ringförmige Wand (10, 11) koaxial zum Tiegel (1)
angeordnet ist, und bei der die zumindest eine ringförmige
Wand (10, 11) ein unteres Ende aufweist, das
unterhalb der Oberfläche (4) der geschmolzenen Kristallkomponente
(2) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, bei der die
zumindest eine ringförmige Wand (10, 11) am Tiegel (1)
befestigt ist, und bei der die Mittel zum Halten zwischen
der ringförmigen Wand (10, 11) und dem Tiegel (1)
angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, bei der der
Innendurchmesser der zumindest einen ringförmigen Wand
(10, 11) etwa um 160 bis 240 mm größer ist als der
Durchmesser des zu ziehenden Einkristalles (15).
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Innendurchmesser
der zumindest einen ringförmigen Wand um 200 mm
größer ist als der Durchmesser des zu ziehenden Einkristalles.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei
der die Mittel zum Auftrennen eine Vielzahl an Ringen
(10, 11) aufweisen, die koaxial im Tiegel (1) angeordnet
sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der zwei konzentrische
Ringe (10, 11) enthalten sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der
die Mittel zum Auftrennen sich sowohl oberhalb als
auch unterhalb der Oberfläche (4) der geschmolzenen
Kristallkomponente (2) erstrecken.
19. Vorrichtung zum Zuführen eines Pulvers in einen eine
geschmolzene Kristallkomponente (2) enthaltenden Tiegel
(1) in einer Einrichtung zum Ziehen von Einkristallen,
mit
- a) einem Element zum Zuführen von Pulver (5), wobei das Element oberhalb der Oberfläche (4) der geschmolzenen Kristallkomponente (2) angeordnet ist,
- b) mit einer Vorrichtung zum Auftrennen, die unmittelbar benachbart zum Zuführelement angeordnet ist und die zumindest nahe der Oberfläche (4) der geschmolzenen Kristallkomponente (2) angeordnet ist, so daß ein Wandern des Pulvers über die Oberfläche (4) verhindert ist, und
- c) mit Mittel zum Halten der Auftrennvorrichtung in Stellung.
20. Verfahren zum Zuführen eines Pulvers zu einem eine
geschmolzene Kristallkomponente (2) enthaltenden Tiegel
(1) in einer Einrichtung zum Ziehen von Einkristallen
(15) mit den Schritten:
- a) Auftrennen der Oberfläche der geschmolzenen Kristallkomponente (2) in einen ersten und einen zweiten Bereich, die, soweit es das Bewegen des Pulvers über die Oberfläche betrifft, im wesentlichen isoliert voneinander sind,
- b) Zuführen des Pulvers zum ersten Bereich,
- c) Schmelzen des Pulvers in dem ersten Bereich, um die geschmolzene Kristallkomponente nachzufüllen, und
- d) Ziehen des Einkristalles (15) aus dem zweiten Bereich, wobei das Pulver (5) im nicht geschmolzenen Zustand vom Einkristall (15) getrennt ist.
21. Verfahren zum Verhindern, daß ein pulveriges Material
(5) einen Einkristall (15) in einem Tiegel (1) berührt,
der eine geschmolzene Kristallkomponente (2) enthält,
wobei die Komponente geschmolzenes Pulvermaterial
aufweist, mit den Schritten:
- a) Auftrennen der Oberfläche (4) der geschmolzenen Kristallkomponente (2) in einen ersten und einen zweiten Bereich, um eine Sperre bezüglich des Bewegens des Pulvers über die Oberfläche (4) zu schaffen,
- b) Zuführen des Pulvermaterials (5) lediglich zum ersten Bereich, und
- c) Ziehen des Einkristalls (15) nur aus dem zweiten Bereich.
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