JPH09118583A - 結晶引上設備 - Google Patents

結晶引上設備

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JPH09118583A
JPH09118583A JP8253151A JP25315196A JPH09118583A JP H09118583 A JPH09118583 A JP H09118583A JP 8253151 A JP8253151 A JP 8253151A JP 25315196 A JP25315196 A JP 25315196A JP H09118583 A JPH09118583 A JP H09118583A
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JP
Japan
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container
protective gas
outside
crystal pulling
crucible
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Pending
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JP8253151A
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English (en)
Inventor
Winfried Schulmann
シュールマン ヴィンフリート
Johann Scholler
ショラー ヨハン
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Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Original Assignee
Leybold AG
Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
    • Y10T117/1032—Seed pulling
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    • Y10T117/1088—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state having means for producing a moving solid-liquid-solid zone including heating or cooling details

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶引上設備の内壁及び加熱体への保護ガス
中のチリ状物質成分の堆積傾向並びに該設備のエネルギ
消費量を少なくする。 【解決手段】 容器１が、坩堝４を取り囲む加熱体５の
外側に、保護ガス出口１４，１５ に接続された環状室
８を有し、該環状室が、該環状室の加熱体５側の内側を
制限する内側の保護管６と、該環状室の外側を制限する
外側の保護管７とによって形成されており、該外側の保
護管７の外側に容器１の熱絶縁体１０が配置されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術】本発明は、坩堝内で熔融可能な材
料から結晶ブロックを生ぜしめるための結晶引上設備で
あって、坩堝が加熱体によって取り囲まれていて容器内
に配置されており、該容器の壁が熱絶縁体を有しかつ外
側に冷却媒体用の冷却通路を有しており、かつ容器が少
なくとも１つの保護ガス入口及び保護ガス出口を有して
いる形式のものにに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような結晶引上設備は殊に単結晶珪
素又はゲルマニウムのブロックの製造に使用され、従っ
て当該技術分野において公知である。この場合保護ガス
として、酸素が入ることを防ぐために、多くの場合アル
ゴンが使用される。この保護ガスは通常は加熱体の上側
で、容器の熱絶縁体外側において環状室内へ流入し、次
いで熱絶縁体と冷却通路との間のこの環状室を経て排出
される。
【０００３】実地において示されたところでは、このよ
うな結晶引上設備においては加熱体及び容器内壁に比較
的早く、保護ガス中の塵状の物質が沈降堆積し、その結
果設備を望ましくない短い時間間隔で清浄化しなければ
ならない。殊に珪素結晶ブロックを製造する場合には酸
化珪素が容器内壁及び加熱体に沈降堆積する。さらにこ
のような結晶引上設備はエネルギ消費量が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、はじ
めに述べた形式の結晶引上設備の内壁及び加熱体への物
質の沈降堆積傾向並びに該設備のエネルギ消費量を出来
る限り少なくすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
れば、容器が、坩堝の範囲に、内側の保護管によって加
熱体に向かって制限されている、保護ガス出口に接続さ
れた環状室を有し、該環状室が外側で外側の保護管によ
って制限されており、その後側に容器の熱絶縁体がある
ことによって、解決されている。
【０００６】
【発明の効果】このような結晶引上設備においては保護
ガスは熱絶縁体によって冷却媒体から離隔されている。
従って保護ガスは従来技術の場合よりも著しく高温で容
器を出る。これにより、冷却媒体、多くの場合水、には
僅かな熱が供給されるに過ぎず、その結果比較的僅かな
冷却媒体流を必要とするに過ぎない。排出される保護ガ
スはもはや冷却媒体によって冷却されないから、保護ガ
ス中における物質の凝結量が減少し、その結果設備、特
に加熱体の耐用時間は著しく延長される。加熱体を取り
囲む本発明の環状室によって容器内には極めて一様な温
度分布が生じ、このことは結晶引上過程にとって有利で
ある。
【０００７】容器内における特に一様なガス流、ひいて
は特に一様な温度分布は、本発明の有利な一構成によれ
ば、環状室がその下側の端面でふるい板により制限され
ていて該ふるい板を介して保護ガス出口に接続している
ことによってえられている。結晶引上設備配置のための
スペースは、容器がその底部に、容器に対して軸方向に
向けられた２つの互に反対側に位置する保護ガス出口を
有している場合、良好に利用される。
【０００８】さらに本発明により、内側の保護管が上方
へ向かって加熱体の上縁の高さまで達している場合、坩
堝は専らその上側だけに保護ガスの高速流の作用を受
け、さらに内側に位置する範囲では保護ガスは殆ど静止
している。保護ガスの流れがこのように制限されること
により、保護ガスと一緒に連行された物質成分が凝結す
る危険がある比較的低温の範囲に保護ガスがあまり流れ
ないようにすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は種々異なる多くの態様で
実施することができる。その原理をさらに明瞭にするた
めに図面には本発明による結晶引上設備の縦断面が示さ
れており、以下この図面につき本発明を説明する。
【００１０】図は容器１を示し、該容器の壁２は二重壁
に構成されており、従って壁内に冷却媒体、通常は水、
用の冷却通路３が存在している。容器１内には坩堝４が
配置されており、該坩堝は電気的な加熱体５によって取
り囲まれている。この加熱体５は外側で僅かな距離をお
いて内側の保護管６及び外側の保護管７によって包囲さ
れている。この形式で保護管６、７の間には環状室８が
形成され、該環状室の下側の端面はやはり環状のふるい
板９によって制限されている。内側の保護管６の上縁は
加熱体５の上縁の高さに延びている。外側の保護管７と
容器１の壁２との間には坩堝４の範囲に熱絶縁体１０が
ある。
【００１１】容器１の上側の範囲には２つの保護ガス入
口１１、１２が略示的に示されている。これらの入口及
び上側開口１３を通って同時に、結晶引上設備の作業中
保護ガス、多くの場合アルゴン、が容器１内へ流入す
る。この保護ガスは容器１から２つの保護ガス出口１
４、１５を通って排出される。該保護ガス出口は容器１
の底部１６の互に反対側に位置していて容器１に対して
軸方向に向けられておりかつそれぞれふるい板９を介し
て環状室８に接続している。
【００１２】結晶引上設備の作業中保護ガスは上から下
へ略示的に示されている結晶ブロック１７に沿って坩堝
４の上側へ流れ、さらにここから加熱体５を越えてあら
ゆる側で上方へ流れ環状室８内へ入り、ここから保護ガ
ス出口１４、１５を経て排出される。容器１内の他の室
も保護ガスで満たされるが、しかし主たる流れは上記の
経路をとる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による結晶引上設備の縦断面図
【符号の説明】
１ 容器 ２ 壁 ３ 冷却通路 ４ 坩堝 ５ 加熱体 ６ 内側の保護管 ７ 外側の保護管 ８ 環状室 ９ ふるい板 １０ 熱絶縁体 １１ 保護ガス入口 １２ 保護ガス入口 １３ 開口 １４ 保護ガス出口 １５ 保護ガス出口 １６ 底部 １７ 結晶ブロック
フロントページの続き (72)発明者 ヴィンフリート シュールマン ドイツ連邦共和国 クラインオストハイム ハイデルベルガー シュトラーセ ３ (72)発明者 ヨハン ショラー ドイツ連邦共和国 エッペルツハウゼン ベルリーナー シュトラーセ （番地な し)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 坩堝内で熔融可能な材料から結晶ブロッ
    クを生ぜしめるための結晶引上設備であって、坩堝が加
    熱体によって取り囲まれていて容器内に配置されてお
    り、該容器の壁が熱絶縁体を有しかつ外側に冷却媒体用
    の冷却通路を有しており、かつ容器が少なくとも１つの
    保護ガス入口及び保護ガス出口を有している形式のもの
    において、容器（１）が坩堝（４）の範囲に、内側の保
    護管（６）によって加熱体（５）に向かって制限されて
    いる、保護ガス出口（１４，１５）に接続された環状室
    （８）を有し、該環状室が外側で外側の保護管（７）に
    よって制限されており、その後側に容器（１）の熱絶縁
    体（１０）があることを特徴とする、結晶引上設備。
  2. 【請求項２】 環状室（８）がその下側の端面でふるい
    板（９）により制限されていて該ふるい板を介して保護
    ガス出口（１４，１５）に接続していることを特徴とす
    る、請求項１記載の結晶引上設備。
  3. 【請求項３】 容器（１）がその底部（１６）に、容器
    （１）に対して軸方向に向けられた２つの互に反対側に
    位置する保護ガス出口（１４，１５）を有していること
    を特徴とする、請求項１又は２記載の結晶引上設備。
  4. 【請求項４】 内側の保護管（６）が上方へ向かって加
    熱体（５）の上縁の高さまで達していることを特徴とす
    る、請求項１から３までのいずれか１項記載の結晶引上
    設備。
JP8253151A 1995-09-26 1996-09-25 結晶引上設備 Pending JPH09118583A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19535750 1995-09-26
DE19535750.7 1995-09-26
DE19539316A DE19539316A1 (de) 1995-09-26 1995-10-23 Kristallziehanlage
DE19539316.3 1995-10-23

Publications (1)

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US (1) US5707447A (ja)
EP (1) EP0765954B1 (ja)
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TW (1) TW393526B (ja)

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