Способ восстановления кремния Советский патент 1962 года по МПК C01B33/35 

Применение нагревателей из полупроводникового кремния в лачестве подложки, на которую ведется осаждение кремния из исходных веществ, дает возможность получать полупроводниковый кремний очень высокой степени чистоты. Применение кремниевых прутков в качестве нагревателей сопротивления затруднено вследствие того, что при нормальной температуре полупроводниковый кремний практически является изолятором; только при температуре порядка 700-800° пч,;упроводниковый кремний становится полупроводником элекгрического тока

Известны различные способы восстановления кремния из его гидридов или галоидных соедпнений в присутствии водорода с применеHHejM стержней-нагревателей. Предлагается способ восстановления кремния из его гидридов или галоидных соединений, который в отличие от известных позволяет повысить эффективность процесса, упростить его аппаратурное оформление при использовании большого количества стержней-нагревателей, причем технологическое оснащение процесса не зависит от исходного электрического сопротивления стержней-нагревателей; могут быть применены стержни-нагреватели с высоким электрическим сопротивлением и высокой степени чистоты; процесс можно начинать при низких напряжениях.

Особенность предлагаемого способа заключается в том, что прогрев стержней-нагревателей до температуры, при которой стержни становятся проводниками, производят предварительно нагретым те.хнологическим газом, например водородом.

Способ может быть осуществлен в реакторе, схема которого показана на чертеже. Реактор состоит из следующих основных частей:

водоохлаждаемой металлической крыщки / с встроенной в нее токоподводами 2, к которым крепятся стержни 3 из полупроводниково№ 145224-2 го кремния; водоохлаждаемого металлического корпуса 4; водоохлаждаемого металлического поддона 5 с встроенными в него токоподводами 6 для питания графитового нагревателя 7 с графитовой насадкой А; системы графитовых и кварцевых экранов 9 и W; снизу реактор имеет крышку //- При пуске реактора через графитовую насадку 8 начинается подача технологического газа, например водорода (могут быть использованы спектрально чистый гелий, аргон и др.), после чего включается графитовый нагреватель 7 и подается низкое (рабочее) напряжение на стержни 3. Газ, проходя через нагретую насадку и омывая поверхность нагревателя, сам нагревается- Таким предварительно нагретым технологическим газом-водородом нагревают стержни 3 до температуры, при которой стержни становятся проводниками элекгрического тока и начинают работать как обычные нагреватели сопротивления. Затем изменением напряжения (при необходимости), подаваемого на стержни 3, устанавливается необходимая температура процесса восстановления и в реакционное пространство аппарата подается кремнесодержащее сырье в газообразной форме. В зависимости от рода технологического сырья последнее может подаваться в реакцион кое пространство через нагретую зону поддона 5 илн помимо ееПодогрев технологического газа расширяет зону реакции и активную длину нагревателя - подложки, что повышает к. п. д. процесса. Возможен одновременно нагрев реакционной смеси до температуры частичного разложения, что значительно повышает степень чистоты получаемого материала.

П р е д м е 1 н 3 о б р е т е н и я

Способ восстановления кремния из его гидридов или галоидны.ч соединений в присутствии водорода с применением стержней-нагревателей, отличающийся тем, что, с целью упрощения аппаратурного оформления процесса при использовании большого количества стержней-нагревателей, а также повыщения эффективности процесса, прогрев стержней-нагревателей до температуры, при которой стер-кни становятся проводниками, производят предвар ительно нагретым технологическим газом, например водородом.

uaiAW

гсав

2 1