химический каталог




Технология полупроводникового кремния

Автор Э.С.Фалькевич, Э.О.Пульнер, И.Ф.Червоный, Л.Я.Шварцман и др.

что трещины зарождаются в центральных частях стержней, где развиты касательные напряжения растяжения. В то же время краевые периферийные части стержней находятся в сжатом состоянии и препятствуют выходу трещин (рис. 107).

Возможности изменения температурных режимов осаждения ограничены, так как они жестко регламентируются требованиями экономического характера и структурой стержней, поэтому существенное внимание уделяют процессу охлаждения уже выращенных стержней, в ходе которого пытаются снять возникшие термические напряжения.

Опыт работы авторов показал, что для многостержневых металлических реакторов скорость охлаждения должна быть в пределах 423-523 К/ч до температуры 1163-1193 К. Далее целесообразно провести отжиг стержней при этих температурах в течение некоторого времени и затем охлаждать стержни с той же скоростью. При этом лучшие результаты получают, используя в качестве среды охлаждения аргон или азот.

При получении стержней кремния в металлических водоохлаждае-мых реакторах на стенках камеры в процессе осаждения образуется слой полисиланхлоридов [(SiCl-)„ ? Н2 и SiCl^ + J; последние в зависимости от структуры полимерных молекул представляют собой маслянистые бесцветные жидкости или вязкую, однородную массу. При 533-553 К полисиланхлориды закипают с образованием пены и выделением паров; при более высокой температуре (573-583 К) пена имеет оранжевый цвет. При этом происходят следующие реакции [151]: S110C120H2 - 6SiCl + Si3Cl8 + SiCl« + 2HC1;

239

Si10Cl20H2 - SiHCl + 2Si3Cl8 + H2; Si10Cl20H2 - 4S1C1 + 2SiHCl3 + Si4CI10; Si,0CI2„H2 - 6S1CI + StHCl3 +.Si2Cl6 + HC1 + SiCl4.

Неокисленные полисиланхлориды горят на воздухе коптящим пламенем с образованием большого количества шлака и не загораются в атмосфере азота. В случае, если имел место контакт полисиланхлори-дов с воздухом, образуется порошок силикощавелевой кислоты (Si400H)x с очень развитой поверхностью, который при незначительном ударе или трении воспламеняется с резким звуковым эффектом. Чувствительность окисленных полисиланхлоридов к удару находится на уровне типичного инициатора взрыва (гремучей ртути), а скорость распространения пламени по поверхности выше, чем при горении черного пороха [152]. Окисленные полисиланхлориды могут также гореть и в инертной атмосфере.

Для обеспечения безопасных условий труда при извлечении стержней из металлического реактора после их охлаждения слой полисиланхлоридов смывают потоком жидкого хлорсилана, например три- или тетрахлорсиланом1.

Промывочная жидкость вместе с растворенными полисиланхлорида-ми удаляется из реакционной камеры через трубопровод, камера последовательно продувается водородом и азотом, разгерметизируется. Стержни извлекают, упаковывают в полиэтилен или целлофан, а реактор готовят к новому процессу осаждения.

При промышленном производстве поликристаллического кремния используют значительное количество реакторов осаждения и большие материальные потоки хлорсиланов и водорода.

Во время осаждения стержней степень превращения трихлорсилана в кремний составляет ~ 15-25 %. Выходящая из реактора паро-газовая смесь содержит три- и тетрахлорсилан, хлористый водород, дихлорсилан, водород.

Для улучшения технико-экономических показателей процесса получения поликристаллического кремния, снижения выбросов в окружающую среду стремятся повторно использовать все компоненты и продукты реакций водородного восстановления хлорсиланов. С этой целью производство организуют по схеме замкнутого цикла.

В одном из первых патентов2, посвященных использованию непро-реагировавших хлорсиланов, эта задача решалась следующим образом (рис 108).

SLHCUSLCU

Hi, ни

н2 на

Ряс 108. Технологическая схема получения Поликристаллического кремния с рециркуляцией хлорсиланов: 1, 5 — колонна ректификации; 2 — испаритель; 3 — реактор осаждения; 4 — блок конденсации

Г SiHCli,SiCU,hTl

SiCU

Исходный трихлорсилан очищается от микропримесей в колонне ректификации, направляется в испаритель, туда же подается и очищенный водород. Паро-газовая смесь трихлорсилана и водорода из испарителя подается в реактор восстановления, где получают кремниеsiHC!3

вые стержни. Абгазы после реактора восстановления направляют в блок конденсации, где при 193 К улавливают жидкие хлорсиланы, которые в дальнейшем в другой колонне разделяются; трихлорсилан направляется в испаритель. Недостатком процесса является то, что здесь не использовались в полной мере тетрахлорсилан, водород и хлористый водород, которые сжигались под скруббером.

В более поздних технических решениях [3J предусматривается практически полное использование всех побочных продуктов. Например, после отделения конденсацией хлорсиланов из абгазов, после реакторов восстановления газовую смесь сжимают до 1,37 МПа при 255 К и отделяют остаточные хлорсиланы. Водород, содержащий следы хлорсиланов, и хлористый водород пропускают через орошаемую раствором щелочи колонну. При этом хлористый водород и остатки хлорсиланов отделяются. Далее выходящий водород осушают, очищают

страница 69
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Технология полупроводникового кремния" (4.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
монтевиль карте
смесительно-насосный узел с насосом grundfos alpha2.dy25
аренда автобуса москва дешево
настенныедержатели для телевизора

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.05.2017)