Устройство для бестигельной зонной плавки Советский патент 1984 года по МПК C30B13/32 

Изобретение откосится к металлургии полупроводников, а именно к оборудованию для выращивания монокристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки. В настоящее время процесс бесткгельаой зонной плавки осуществляется индивидуально. Известно устройство для бестигель ной зонной плавки содержащее гегметичную камеру и распапоженные в ней нагреватели, в частности инд укционный ЛИНДУKTOpV, охватывающий переплавляемый стержень, верхций держатеЛь, крепявдй верхнюю часть слитка, нижний держатель, крепящий нижнюю часть слитка, держатели имеют приводы вертикального перемещения и вращения вокруг вертикальной оси ClJ Недостатком такого устройства является низкая производительность из-за того, что слитки загружаются и Ш1авят :я поштучно. Известно тйкже устройство для бестигельной зонной плавки, содерзкащее станину, укрепленные на ней гермётичные камерЬ, индукторы, установленные в каждой из камер, верхние и нижние держатели слитка, имеющие при воды вертикального перемещения и вра щения . Данное устройство позволяет переплавит сразу 4 слитка С21. Недостаткалл устройст Ва являются высокие металлоёмкость и -энерноемкость. Кроме того устройство имеет большие габариты. Наиболее близким к изобретению является устройство для бестигельной Зонной плавки, содержащее герметичну камеру, установленный в ней индук сур нижние держатели исходных заготовок, имеющие приводу вршцения и привод вер тикального перемещения, и верхний держатель. Выращивание я иэвехзтнсм устройстзе осуществляется из одного толстого стержня, за1фепленнбго в верхнем дер жателе, нескольких тонких кристаплов каждого на свою затравку, закрепленную в своем нижнем держателе. Рабочий ход осуществляется за сче вертикаль ного перемещения индуктора и верхнего держателя. После заргва/ ванйя одного кристалла ПОВОРОТОМ спё цнальисго q;7eACTBa производонтся отвод вьфакеиного кристалла/ перемещение вниз индуктора и верхнего держателя и ПОД8ОД под индуктор очередной затравки t31. Однако известное устройство, хотя и позволяет в результате одноСЬ загрузки вьфастить несколько кристаллов не увеличивает производительности, так,как не обеспечивает одновременного выргицивсшия нескольких кристаллов. Каждый следующий кристалл клрацивается после окончания вырапр1вания предыдущего.Целью изобретения является повышение произЕэдительности за счет одновременной плавки двух и более заготовок. Поставленная цель достигается тем, что устройство для бестигельной зонной плавки, содержащее герметичную камеру, установленный в ней индуктор, нижние держатели исходных заготовок, имеющие привод вращения вертикального перемещения/ и верхний держатель, дополнительно снабжено верхними держателями по числу заготовок, имеющими привод вращения и привод вертикального перемещения, все держатели снабжены корректируницими индивидуальными приводами вертикального перемещения, а индуктор выполнен в виде последовательно соединенных витков по числу заготовок. На фиг. 1 представлено устройство, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство представляет собой герметичную камеру 1, в которой располагаются три заготовки 2 кремния, индуктор 3. Слитки удерживаются тремя верхними 4 и тремя {ижнимн 5 держателями со своими штоками. Верхние держатели 4 смонтированы на верхней каретке б, а нижние - на нижней каретке 7. Верхние держатели 4 снабжены общим приводом 8 вертикального перемацения, перемещающим верхнюю каретку 6 по направляющим 9, а нижние - общим приводом 10 вертикального пер., перемещгиощим нижнк о. каретку 7 по своим направляюДим. Дпя осуществления вращения держателей 4 и 5 верхние держатели имеют общий привод 11 вращения, а нижние - общий привод 12 вращения. Передача вршценйя на держатели осущ ствляётся при помощи вшицевого соединения. Для коррекции размеров зоны расплавления, необходимой из-г за разбросов геометрических размеров подвергающихся зонной плавке слитков, казвдый держатель 4 и 5 снабжен дополнительно индивидуальным корректирующим приводом 13. Индивидугшьные корректирующие приводсл 13 могут быть Звыполнены электромеханическими {как в приведенном примере, гидравлическими , пневматическими или ручными. Индуктор 3 состоит из витков 14, охватываиощих заготовку 2. Источником питания индуктсфа 3 служит ВЧ генератор 15. Устройство работает следующим образом. Проплавленная зона у слитка создается индуктором 3. Зона передвигается 9доль слитка относительно индуктора 3 с помощью вертиксшьного перемещения верхних 4 и нижних 5 держателей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ, содержащее герметичную камеру, установленный в ней индуктор, нижние держатели исходных заготовок, имеющие привод врацения и привод вертикального перемещения, и верхний держатель, отличающее с я тем, что, с целью повы- , тения производительности за счет одновременной плавки двух и более заготовок, устройство дополнитель11о снабжено верхними держателяьш по числу заготовок, имеющими привод вращения и привод вертикального перемещения, все держатели снабжены корректирующш«1 индивидуальными при-, водами вертикального перемещения, а индуктор выполнен в виде последовательно соединенных витков по числу заготовок.