химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

от кислорода и вновь используют в процессе восстановления. Однако выделение хлористого водорода абсорбцией щелочным раствором сопряжено со значительной вероятностью загрязнения водорода примесями щелочных металлов и другими нежелательными компонентами.

Более предпочтительным является отделение хлористого водорода от рециклируемого водорода путем абсорбции в тетрахлориде кремния с последующим выделением в процессе дистилляции тетрахлорсилана*.

1 Пат. 64047. ГДР. 1970. я Пат. 48582. ГДР. 1966. 240

241

Для повышения растворимости хлористого водорода в тетрахлорсилане абсорбцию осуществляют при 213 К и избыточном давлении до 1 МПа. При этом в абгаэы, отводимые из реакторов осаждения, добавляют тетрахлорсилан. Выделенный хлористый водород используют при синтезе хлорсилана.

О возможности совместного использования тетрахлорсилана и рециркуляционного водорода для производства высокодисперсной Si02 и изделий из синтетического кварца сообщается в работе [130} и др. Так, в патенте1 описана схема получения поликристаллического кремния, в которой (рис. 109) абгаэы после установок осаждения кремния, реактора синтеза хлорсиланов и реактора конверсии тетрахлорсилана направляют в установку конденсации хлорсиланов. Три- и тетрахлорсилан, выделенные в установке конденсации, вновь возвращают на процесс осаждения кремния и конверсию тетрахлорсилана. Остаточная смесь водорода и хлористого водорода смешивается с воздухом и тетрахлорсиланом и сжигается в камере для получения высокодисперсной Si02 (одним из вариантов является получение изделий из синтетической Si02, например тиглей для выращивания монокристаллов по Чохральскому). Остаточные газы из камеры сжигания направляются в абсорбционную установку, где в 18 %-ной соляной кислоте отделяется хлористый водород, который после отгонки, охлаждения до 260 К и сушки серной кислотой направляется на производство трихлорсилана. Отходом производства является водяной пар.

Рассмотрение схем производства поликристаллического кремния водородным восстановлением хлорсиланов показывает, что, комбинируя различные методы переработки остаточных продуктов реакции, можно создать полностью замкнутые технологические комплексы, работающие с эффективным использованием всего сырья и энергии, с незначительным количеством отходов и выбросов в окружающую среду.

2. ПОЛУЧЕНИЕ КРЕМНИЕВЫХ СТЕРЖНЕЙ ТЕРМИЧЕСКИМ

РАЗЛОЖЕНИЕМ СИЛАНА /

Общие сведения

1 Пат. 3203743. ФРГ. 1983.

242

Получение кремния из силана, вероятно, впервые наблюдали Веллер и Буфф [153]. Промышленное получение кремниевых стержней этим методом было организовано в 1960—1965 гг. японской фирмой "Коматсу" и одним из отечественных заводов. Повышенный интерес к получению кремния силаиовым методом возник в 1975 г., когда интенсивно начались работы в области создания солнечных батарей, а также повысился спрос иа сверхчистый кремний для ИК-детекторов.

HZ,HCL

SiCL, SiHCL,

HCL

H,0

T

Si02

Рис. 109. Технологическая схема получения кремния с попутным производством кварцевых изделий:

1 — производство трихлорсилана; 2 — реакторы осаждения; 3 — конверсия тетрахлорида кремния; 4 — блок конденсации; 5 — камера сжигания; 6 — адсорбционнр-десорбционная установка

По данным за 1987 г., доля поликристаллического силанового кремния в общем объеме производства составляла только 10 % [154], но к 1991 г. она должна возрасти.

Основные преимущества метода получения кремниевых стержней термическим разложением силана следующие: относительно низкая (873—1173 К) температура процесса, обусловленная малой термической стойкостью силана; при разложении силана на кремний и водород не происходит образования коррозионного газа, такого как, например, хлористый водород при использовании хлорсиланов; достигается высокое (до 94—98 %) извлечение кремния за один процесс, что очень важно с точки зрения охраны окружающей среды; в процессе получения кремниевых стержней термическим разложением силана происходит его дополнительная очистка от гидридов примесей.

В литературе имеются сообщения [155, 156] о строительстве крупных заводов по производству кремния силаиовым методом.

Процесс получения кремния термическим разложением силана имеет много общего с производством стержней кремния водородным восстановлением хлорсиланов, ио в то же время имеются и существенные отличия.

Кинетика реакции термического разложения силана и структура выращиваемых стержней

Силан начинает разлагаться на кремний и водород при ~ 653 К [157]. Температурная зависимость разложения силана приведена на рис. ПО [J58], откуда следует, что в интервале 653-723 К разложение незначительно.

В промежутке между 723 и 773 К степень разложения растет и уже при 773 К достигает ~ 75 %. В дальнейшем с ростом температуры степень разложения снова постепенно увеличивается и при 973 К достигает -100%.

Данные о кинетике и механизме реакции термического разложения силана в процессе получения кремниевых стержней в литературе отсутствуют. Обобщение современных представлений о механизме роста для э

страница 70
< 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
для телевизора мебель
курсы монтажник вентиляции и отопления в москве
радар-детекторы mystery купить
контейнер для хранения корнеосклеральных линз

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
(09.12.2016)