Выращивание монокристаллов вытягиванием из расплава, например по методу Чохральского: .механизмы для вращения или передвижения расплава или кристалла – C30B 15/30

Изобретение относится к технологии высокотемпературной кристаллизации из расплава и может быть использовано для получения крупных монокристаллов. Установка для получения монокристаллов методом вытягивания вниз включает средство подачи порошкообразного сырья 2, шахтную многозонную вакуумную печь 4 с контролируемой атмосферой и средство поддержания соответствующего температурного градиентного поля 5 в ней, установленный в печи 4 тигель 7 для приема расплавленного сырья, затравочный кристалл 9, установленный на штанге 10 с возможностью вращения и возвратно-поступательного вертикального перемещения, средство откачки летучих примесей, а также зону отжига и охлаждения 12 монокристалла 1 в печи 4, расположенную ниже тигля 7. Согласно изобретению установка дополнительно содержит контейнер 13, контактирующий с зоной отжига и охлаждения 12 монокристалла 1 в печи 4 с возможностью сообщения с ней посредством разъемного двойного вакуумного шлюза 14, который размещен на его верхнем торце, а нижний торец контейнера 13 выполнен в виде съемной крышки 15, при этом контейнер 13 оснащен средствами поддержания в нем соответствующего температурного градиентного поля 16 и состава контролируемой атмосферы печи, а разъемный двойной вакуумный шлюз 14 выполнен как с возможностью вращения и возвратно-поступательного вертикального перемещения в нем штанги 10, так и с возможностью замены контейнера 13 с выращенным монокристаллом 1 на другой взаимозаменяемый контейнер с затравочным кристаллом на штанге. Кроме того, взаимозаменяемые контейнеры смонтированы в моноблок карусельного типа с центральной вертикальной осью вращения, при этом моноблок установлен с возможностью поочередного сообщения контейнеров с зоной отжига и охлаждения 12 монокристалла 1 в печи 4. Технический результат: практическое удвоение производительности оборудования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к выращиванию монокристаллов из расплава в температурном градиенте с использованием устройства для передвижения расплава и кристалла. Способ включает нагрев тигля с шихтой и затравкой, расплавление шихты и верхней части затравки и последующую кристаллизацию путем охлаждения в градиенте температуры. Кристаллизацию ведут с использованием погруженного в расплав нагревателя в герметичном корпусе (ОТФ-нагревателя) и сетки со сквозными отверстиями, расположенной внутри обоймы, установленной в тигле без зазора относительно его внутренних стенок, при этом обойму первоначально размещают между верхней частью затравки и ОТФ-нагревателем, а затем с его помощью опускают вниз до тех пор, пока сетка не займет место расплавленной верхней части затравки, а расплав не заполнит целиком сквозные отверстия сетки по всей ее высоте. Способ осуществляется в устройстве, содержащем тигель с расплавом и затравкой, установленной в его нижней части, которое дополнительно содержит погруженный в расплав нагреватель в герметичном корпусе (ОТФ-нагреватель) и сетку со сквозными отверстиями, размещенную внутри обоймы с горизонтальными канавками в ее верхней части, при этом обойма установлена между верхней частью затравки и ОТФ-нагревателем без зазора между ее боковой поверхностью и внутренней поверхностью тигля, причем ОТФ-нагреватель выполнен с возможностью перемещения вниз внутри тигля, а тигель установлен на донышке-подставке. Монокристаллы, кристаллизуясь от затравочного кристалла, вырастают внутри ячеек сетки размерами от 5 до 500 мкм. В результате получают сетку для матричного детектора, все ячейки которой заполнены монокристаллическим материалом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к механизмам для вращения и передвижения в установках для выращивания монокристаллов полупроводников по методу Чохральского. Привод вращения и передвижения растущего монокристалла в установках для его выращивания содержит расположенную в корпусе карусель, приводимую в движение через зубчатые колеса и трансмиссионной вал двигателем вращения монокристалла, а также установленный внутри карусели барабан, приводимый во вращение двигателем передвижения монокристалла, который установлен на неподвижном корпусе с возможностью передачи вращения барабану через встроенный в корпусе дифференциал. Таким образом, реализовано применение бесколлекторного привода за счет встроенного дифференциального механизма, который позволяет передавать вращение от стационарно установленного двигателя к барабану с тросом, вращающегося вместе с каруселью вокруг вертикальной оси, при этом скорость подъема или опускания монокристалла не зависит от скорости вращения карусели и регулируется только задаваемой скоростью вращения двигателя передвижения монокристалла. Изобретение повышает надежность работы привода за счет возможности применения современных серводвигателей, обеспечивающих высокоточное программированное передвижение и вращение монокристалла, а также позволяет уменьшить вертикальные габариты привода из-за установки двигателя передвижения монокристалла на корпусе привода и отсутствия коллектора со щетками, что способствует снижению динамической разбалансировки. 1 ил.

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано при выращивании монокристаллов кремния по методу Чохральского. Сущность изобретения: способ включает расплавление исходного кремния в тигле, введение кристаллической затравки, вытягивание кристалла из расплава во вращающемся тигле на вращающуюся затравку при совпадении направления вращения тигля и кристалла, при этом по мере выращивания кристалла во время процесса его получения скорость вращения тигля и скорость вращения кристалла постепенно увеличивают, сохраняя приблизительно постоянным отношение скоростей вращения тигля и кристалла. Способ позволяет получать монокристаллы кремния с однородным радиальным распределением легирующей примеси и кислорода и с равномерным распределением требуемого количества кислорода по длине кристалла. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.