химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

ремния и входят, по-видимому, в полисиланы.

Рассматривая структуру стержня, еще раз укажем, что она состоит из дендритов, ось первого порядка которых расположена перпендикулярно фронту кристаллизации стержня. Основная часть атомов кремния откладывается на поверхности дендритов; часть же, приобретая достаточную кинетическую энергию, мигрирует навстречу молекулам силана. Наряду с атомарным кремнием в глубь газовой среды мигрируют молекулы водорода.

Все это приводит к некоторому установившемуся распределению концентрации (парциального давления) кремния в пространстве, окружающем кристаллизующуюся подложку. Одновременно стабилизируется и распределение температуры.

Окружающее стержень пространство превращается в сложную газо246 вую систему, в которой может наступить пересыщение, достаточное для образования трехмерных зародышей кремния (такие зародыши будут образовываться в первую очередь на активных примесях). Так как равновесная концентрация по мере удаления от прутка уменьшается быстрее, чем концентрация, связанная с миграцией 1 кремния, на некотором расстоянии от фронта кристаллизации [в наших экспериментах (1-3) • 10"3 м] наступает пересыщение, достаточное для зарождения центров кристаллизации.

Присутствие большого количества активных примесей приводит к тому, что центров кристаллизации образуется очень много. Поэтому по достижении этими центрами некоторого размера их рост прекращается и образуется аэрозоль.

Экспериментальная зависимость скорости осаждения кремния от температуры стержней, полученная для одного из типов промышленных реакторов, показана на рис. 113. Снижение скорости осаждения кремния с ростом температуры стержней связано с увеличением числа гомогенных реакций и образованием порошка полисиланов.

Таким образом, процесс образования полисиланов играет существенную роль в кристаллизации стержней, и его следует учитывать при разработке программ осаждения и конструкции реакторов.

Аппаратурное оформление процесса разложения силана

Промышленное производство кремниевых стержней термическим разложением силана осуществляют, как правило, при избыточном давлении в металлических водоохлаждаемых реакторах. Конструкция реакторов в целом близка к используемой для производства кремниевых стержней водородным восстановлением хлорсиланов, хотя и имеет ряд отличительных элементов. Например, в одном из реакторов подача силана в реакционный объем производится снизу, а вывод абгазов сверху реактора. Верхняя крышка реактора имеет коническую форму и съемная.

Главное достоинство этой конструкции - то, что она уменьшает вероятность попадания порошка полисиланов в растущие кремниевые стержни.

247

Более сложный реактор термического разложения силана (рис. 114)* состоит из съемной металлической камеры 9 и основания (поддона) 17. Металлическая камера 9, полая внутри, снабжена входным 5 и выходным 7 патрубками для охлаждающей жидкости. Вверху камера снабжена патрубком 8 для вывода газа, образующегося в результате термического разложения. Для наблюдения за процессом

осаждения камера снабжена также иллюминаторами 12, которые позволяют контролировать верхнюю, среднюю и нижнюю части кремниевых стержней 6. Основание 17 также охлаждается потоком хладагента, который подается и выводится через соответствующие патрубки 18 и 19.

Для нагрева кремниевых стержней 6" и их крепления используют четыре медных электрода (токовво-да) 15, которые с помощью термоизоляторов 16 крепятся в основании 17 на равных расстояниях друг от друга.

Рис 114. Схема реактора фирмы "Коматсу (Япония) для получения кремния термическим разложением силана

Каждый из токовводов 15 с помощью фидера 20 соединяется с источником электропитания. Для защиты от воздействия тепла токо-вводы охлаждаются во время процесса; подача и отвод хладагента проводятся через соответствующие патрубки 2 и 3.

Крепление стержней кремния в токовводах осуществляется с помощью переходников 14 из тантала или молибдена. Верхние части смежных кремниевых стержней соединяются друг с другом стержнем из высокочистого кремния 10. В центральной части основания устанавливается теплоизолятор И, имеющий радиально проходящее поперечное сечение. Каждая радиально проходящая часть изолятора располагается между смежными кремниевыми стержнями на одинаковом расстоянии от них. Теплоизолятор, полый внутри, охлаждается хладагентом, вводимым входной трубкой 21, затем хладагент выводится через трубку 1.

В полость теплоизолятора введена также трубка 22 для подачи силана, которая проходит через основание. Внутри полости теплоизолятора трубка разветвляется на трубки в верхней, средней и нижней стадии. С помощью регулятора газового потока можно регулировать подачу силана в отверстия 13, расположенные на концах изолирующих пластин теплоизолятора. Патрубок 4 служит для впуска разогретого технологического газа, предназначенного для стартового разогрева кремниевых стержней.

Описанная конструкция реактора для получения стержней кремния термическим разложением силана позволяет получить стержни

страница 72
< 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
поротерм 51 цена
Супермаркет офисной техники KNS предлагает SRW2008-K9-G5 - поставщик товаров для дома и бизнеса.
наклейка на витрину магазина
несравненная! билеты

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
(30.05.2017)