химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

скоростью реакция: Sid4 + 2Н2 + 02 Si02 + 4НС1.

Диоксид кремния, образующийся в пламени, может быть осажден на формообраэователе, имеющем форму тигля и размещенном непосредственно в факеле. Размер частиц диоксида кремния регулируется изменением температуры, скорости газовых потоков и соотношением компонентов.

Возможно протекание побочных реакций с образованием хлора: SiCl4 + 02 - Si02 + 2С12.

Использование тетрахлорсилана высокой степени чистоты (с общим содержанием микропримесей < 1 • 10"6-1 • 10"7 %) позволяет получать этим способом особочистое кварцевое стекло, отличающееся высокой однородностью по плотности и химическому составу.

Существенным недостатком этого стекла является наличие в нем

.. 271

гидроксильных групп (ОН'), которые вызывают появление в ИК-области спектра полосы поглощения с длиной волны 2,72 мкм. По площади полосы поглощения можно определить концентрацию ОН' в стекле. Спектральным анализом определено, что количество растворенных в кварцевом стекле ОН'-групп составляет 0,04-0,12 % (по массе). Наличие в кварцевом стекле группы ОН' снижает жаростойкость кварцевого стекла [172].

Недостатком метода парофаэного гидролиза являются также относительно низкая производительность, большие потери тетрахлорсилана и необходимость улавливания значительного количества хлористого водорода (на 1 кг стекла выделяется 5-6 кг хлористого водорода).

Реакция гидролиза тетрахлорсилана в паровой фазе протекает с достаточной для практического применения скоростью лишь при > 1073 К. Так, например, при 1073-1373 К она заканчивается в течение 2-5 с.

Расстояние между срезом горелки и поверхностью осаждения (фор-мообразователем) в процессе напыления < 180-200 мм. Следовательно, время протекания реакции, учитывая скорость потока парогазовой смеси, ограничено долями секунды. Поэтому температура пламени, влияя на скорость основной реакции гидролиза тетрахлорсилана, будет определять и скорость осаждения образующегося диоксида кремния.

Для проведения процесса напыления синтетического диоксида кремния на формообразователь при получении кварцевых тиглей используется специальная установка (рис. 127).

Тетрахлорсилан заливают в бачок, который соединен с испарителем, подогреваемым до требуемой температуры электрическим нагревателем. Кислород барботирует через испаритель с тетрахлорсиланом, образуя паро-газовую смесь (ПГС), и поступает в центральный сырьевой канал горелки. В боковые периферийные трубки горелки подается водород. Истечение реакционных газов из горелки регламентируется процессами газодинамики. При этом необходимо избежать протекания химических реакций непосредственно в области истечения газов из горелки, в противном случае на торце горелки будет образовываться осадок диоксида кремния, который, отрываясь от горелки, может попасть на напыляемую заготовку, ухудшая ее структуру.'

Во избежание этого организуют газовые потоки следующим образом. Потоки водорода окружены кольцевыми потоками кислорода, выполняющими экранирующие функции и формирующими факел. Горелка с факелом совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. Для достижения требуемой равномерности толщины тигля горелка совершает сложное движение с помощью специального механизма. Можно осуществлять возвратно-поступательное движение

272

формообразователя относительно горящего факела. Факел направлен на формообразователь, который совершает вращательное движение с частотой 40- 60 об/мин.

Для обеспечения температуры, достаточной для высокой скорости протекания реакции парофазного гидролиза тетрахлорсилана, расход кислорода должен составлять 3-4 мэ/ч, а водорода - 9-20 мэ/ч.

Формообразователь изготовлен из кремниевого сплава и получен методом литья. Применение формообразователя на основе кремния способствует однородности протекания процессов спекания при формовании заготовки из спеченного диоксида кремния. Экранирование формообразователя специальными экранами также способствует однородности процессов спекания при напылении.

Размер частиц диоксида кремния, образующихся в процессе высокотемпературного гидролиза, находится в пределах (основная масса частиц) 0,07-0,13 мкм, причем чем ближе к горелке, тем более мелкие частицы преобладают. Например, на расстоянии 80 мм от горелки в факеле обнаружено 76,5 % частиц размером 0,07-0,08 мкм, а на расстоянии 200 мм уже преобладали частицы размером 0,1-0,12 мм. При напылении на формообразователь часть (некоторое количество образовавшихся частиц) диоксида кремния не оседает на нем и уносится в вентиляционную систему.

О степени использования тетрахлорсилана при изготовлении кварцевого тигля можно судить по коэффициенту извлечения, представляющему собой отношение количества осажденного на формообразователе

\

диоксида кремния к общему количеству диоксида, образующегося в пламени из тетрахлорсилана: п. = аД35с>, где и - коэффициент извлечения; а и Ь - количество осажденного диоксида кремния и использованного тетрахлорсилана соответственно.

На рис. 128 приведены эксперимен

страница 79
< 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
курсы 72 часа для делопроизводителей москва
Установка ангельских глазок на BMW (маркеры)
банк может арестовать машину
купить ручки для кухни в москве итальянские

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
(08.12.2016)