Устройство для вытягивания кристаллов из расплава Советский патент 1990 года по МПК C30B15/10 

4:: ЬО

4

СО

со

10

15

20

Изобретение относится к устройствам для получения монокристаллов, преимущественно полупроводников, и может быть использовано при вьфащи- вании монокристаллов из расплава методом Чохральского.

Целью изобретения является увеличение срока службы тигля.

На 4ИГ.1 изображено предложенное устройство в продольном разрезе; на фиг.2 - тигель.

Устройство содержит ква{ цевый тигель 1 с размещенной внутри него сеткой 2 из углеродного волокн41, .уплотненного пироуглеродом диаметром нити 0,1-0,4 толщины стенки тигля 1. Тигель 1 установлен на подставке 3, закрепленной на штоке 4. Вокруг тигля 1 расположен нагреватель 5 и тепловые экраны 6. В вер хней части устройства размещен шток 7 с затравко- держателем. На фиг.1 показаны расплав 8 и вытягиваемый кристалл 9.

Тигель 1 может быть изготовлен по 25 технологии получения кварцевых тиглей напылением на графитовую болванку - шаблон слоя кварца (толщиной 6 мм для тигля диаметром 270 мм). После напыления слоя кварца толщиной 2 мм .. на нем размещается арматура в виде сетки яэ углеродного волокна, уппот- ненного лироуглеродом с диаметром нити vonoHHoA 1 мм. Затем сверху напы- яется слой кварца0толщиной 3 мм.

Устройство работает следукцщм 35 образом.

После загрузки тигля 1 кремнием, герметизации и создания вакуума в камере печи электрический ток подают на нагреватель 5, разогревая его до

10

15

20

25 ..

43792

рабочей температуры (1600-1 750 С). Загрузка (16 кг и более) состоит обычно из кусков поликристаллического кремния весом до 2 кг. Плавление загрузки начинается через 30 мин после выхода нагревателя на , причем вначале нижней ее части. После расплавления загрузки производ т затравливание и вытягивание кристалла из расплава.

В данном устройстве тигель 1 в процессе работы не меняет своей фор- ьм, так как сетка 2, размещенная внутри стенки и дна тигля 1, повышает его механическую прочность. Одновременно за счет теплопроводности сетки 2 из углеродного волокна существенно уменьшается асимметрия теплового поля.

Сниженце асимметрии теплового поля позволяет повысить скорость выращивания бездислокационных монокристаллов на 10% за счет вьфавнивания температуры на стенке тигля. Срок службы тигля в периодическом процессе повышается с 2 до 3, а в полунеп- рерьшном - с 40 до 60 ч по сравнению г прототипом.

Формула изобретения

Устройство для вытягивания таллов из расплава на затравку, включающее кварцевый тигель для расплава, подставку и сетку из углеродного волокна, уплотненного пироуглеродом, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы тигля, сетка размещена внутри стенок и дна тигля в виде арматуры.

7

5

J .

Изобретение относится к технике получения искусственных кристаллов и обеспечивает повьппение срока службы тигля. Устройство содержит кварцевый тигель, внутри стенок и дна которого размещена сетка из углеродного волокна, уплотненного пироугле- родом. Тигель размещен на подставке. Изобретение обеспечивает увеличение срока службы тигля на 30% и повышение скорости вытягивания бездислока- ционных монокристаллов кремния на 10%. 2 ил.

(иг/

/