Индукционная катушка для бестигельной зонной плавки

 

В Тг>м;1:,0- "

0 П И С" А" Н :И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i I) 6654l l

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.08.76 (21) 2391290/24-26 (51) М. Кл.

Н 05В 5/00

Н 01J 17/08 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 538.52(088.8) (43) Опубликовано 30 05 79. Бюллстень ¹ 20 а (45) Дата опубликования описания 30.05.79 по делам изобретеии1 и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Елисеев (71) Заявитель (54) ИНДУКЦИОННАЯ КАТУШКА ДЛЯ БЕСТИГЕЛЬНОЙ

ЗОННОЙ ПЛАВКИ

Изобретение относится к области бестигельного выращивания и очистки монокристаллических полупроводниковых материалов.

Известна конструкция индукционной катушки, используемой для создания расплавленной зоны на слитках монокристаллического кремния, выращиваемых методом бестигельной зонной плавки, которая представляет собой плоскую катушку с токопроводами, выполненную из трубки в виде плоских витков, размещенных по спирали (11.

Недостатком известной индукционной катушки является то, что слитки монокристаллического кремния диаметром более

60 мм, выращенные с ее помощью, имеют относительно большой разброс удельного сопротивления по сечению кристаллов из-за недостаточно интенсивного перемешивания расплава и легирующей примеси. Кроме того, выращенные кристаллы имеют форму, отклоняющуюся от цилиндрической.

Целью изобретения является создание такой индукционной катушки для бестигельной зонной плавки, с помощью которой можно получать кристаллы цилиндрической формы за счет уменьшения разброса удельного сопротивления по сечению кристаллов.

Это достигается тем, что витки катушки расположены по концентрическим окружностям, а каждый виток выполнен по крайней мере из двух участков, конец каждого из которых соединен с концом участка, распо ло>кенного на соседней окружности.

При этом токопроводы подсоединены к двум соседним участкам, расположенным на внешней окружности.

На чертеже показана предлагаемая индукционная катушка, общий вид.

10 Катушка выполнена из трубки в виде витков по концентрическим окружностям 1 — 3 соответственно внешней, средней и внутренней, причем на каждой окружности имеется несколько участков трубки, например на

15 внутренней окружности 3 располагаются два участка 4 и 5, каждый из которых выполнен в виде полукольца. Характер соединения отдельных участков удобно рассмотреть на примере соединения участка 6, расположенного на средней окружности 2.

Один конец этого участка соедпнсн с концом участка 4, располо>кснногo HB внутренней окружности, а другой — с концом участка 7, находящегося на внешней окружности 1. Но так как внешняя и внутренняя окру>кпостп являются соссдними по отношению к средней, можно говорить о том, что конец любого участка соединен с концом другого участка, расположенного на сосед 30 ней окружности. Токопроводы 8 и 9, осу665411

Формула изобретения

Составитель И. Ненашева

Техред А, Камышннкова Корректор P. Беркович

Редактор Т. Пилипенко

Заказ 836/12 Изд. № 342 Тираж 944 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

3 ществля1ощие связь индуктора с источником, присоединены к двум соседним участкам, расположенным на внешней окружности.

Работа катушки осуществляется следующим образом.

Процесс выращивания монокристаллического кремния осуществляется в вакууме.

Через токопроводы на индукторы подается напряжение от генератора высокой часто- 10 ты. 3а счет индукционного нагрева создается расплавленная зона кремния между верхним (плавящимся) и нижним (растущим) слитками, диаметры которых значительно превосходят внутренний диаметр ин- 15 дуктора.

В связи с тем, что наведенные токи в кремнии, обеспечивающие перемешивание расплавленной зоны, повторяют в точности характер прохождения тока в индукторе, и 20 так как в данном индукторе происходит многократное их пересечение, то более интенсивно будет перемешиваться как расплавленная зона, так и находящаяся в ней легирующая примесь, и тем самым будет меньше разброс удельного сопротивления по сечению кристалла.

Благодаря равномерному распределению по плоскости катушки пересечений токопроводной трубки, создающих области с повышенной концентрацией электромагнитного поля, расплавленная зона и растущий слиток будут находится в более однородном тепловом поле, чем при использовании известных индукционных катушек.

1, Индукционная катушка для бестигельной зонной плавки с токопроводами, выполненная из трубки в виде плоских витков, отличающаяся тем, что, с целью получения кристаллов цилиндрической формы за счет уменьшения разброса удельного сопротивления по сечению кристаллов, витки катушки расположены по концентрическим окружностям, а каждый виток выполнен по крайней мере из двух участков, конец каждого из которых соединен с концом участка, расположенного на соседней окружности.

2. Индукционная катушка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что токопроводы подсоединены к двум соседним участкам, расположенным на внешней окружности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1268105, кл. 12с 2, 1965.