Устройство для изготовления трубообразных корпусов из полупроводникового материала

 

о п и а-и-и-в

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ,(61) Зависимый от патента ¹â€” (21) Заявлено 08.10,71 (21) 1704107/23-26 (32) Приоритет 12.10.70 (31) P 20 50 076.9 (33) ФРГ

Опубликовано 30.05.74. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 31.12.74 (51) М.Кл. В 01j 17, 32

Государственныи комитет

Совета Министров СССР

f10 делам изобретений и открытий (53) У 1К 621 315 592 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Вольфганг Дитце, Конрад Ройшель и Херберт Зандманн (ФРГ) И но,странная фирма

«Сименс АГ» (ФРГ) (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБООБРАЗНЫХ

КОРПУСОВ ИЗ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к устройствам для изготовления трубообразных корпусов из полупроводникового материала, преимущественно из кремния или германия.

Известно устройство для изготовления полупроводниковых трубообразных корпусов, включающее реакционный сосуд с расположенной внутри него подложкой в виде полого стержня из жаропрочного материала, соединенного в нижней части через стенку сосуда и электроды с источником нагрева, и средства для подачи и отвода реакционного газа. Подложку нагревают в реакционном газе, содержащем соответствующий полупроводни ковый материал. В результате поверхность подложки покрывается слоем полупроводникового материала, который после отделения от подложки образует трубообразный корпус.

Однако операция отделения корпуса трубы от подложки требует дополнительных мер для отделения без разрушения подложки.

Цель изобретения — облегчение отделения корпуса от подложки.

Для этого подложку выполняют в виде двух параллельных трубок из углерода, например графита, соединенных в верхней части электропроводящим мостом из углерода. Внутренняя полость по крайней мере одной из двух трубок соединена со средством подачи проточного охладителя. Преимущественно трубки из углерода установлены концентрически но отношению друг к другу. Электропроводящий мост выполнен с выемками для установки трубок из углерода, открытыми в сторону реак5 ц ионного пространства. Электропроводящий мост может быть также выполнен в виде крышки, тогда на внутренней поверхности трубок высверлены отверстия для проточного охладителя.

Ip На фиг. 1 и 2 изображено предложенное устройство.

Оно состоит из подовой плиты 1 из кварца или жаркостойкого инертного металла, герметически соединенной с колпаком 2 из кварца.

15 Внутри реакционного пространства находятся две вертикальные трубки 3, которые концами вставлены в высверленные отверстия 4 электрода 5, удерживающего трубки.

Верхние концы вертикальных трубок 3 соединены проводящим мостиком б преимущест-. венно из того же материала, что и трубки 3, и вставлены в высверленные отверстия 7 мостика б. Посредством соответствующей герметической пригонки обеспечивают безукоризненный электрический контакт. Отверстия 7 несколько суживаются кверху, à отверстия

4 — книзу, поэтому трубки 3 установлены в электроды 5 и в мостик б до упора. Внутренняя часть трубки 3 через отверстия 7 сообщазо ется с реакционным пространством, поэтому

430532

10

65

3 поступающее в трубки 8 через вводы трубок 8 в подовой 1 и через отверстия 4 в электродах

5 газообразное охлаждающее средство проходит в реакционное пространство. Охлаждающее средство, в данном случае водород, непосредственно участвующий в реакции в качестве восстановителя азота, выполняет только функции разба вителя активных компонентов реакционного газа.

Эти реакционные газы, например в случае получения корпуса из кремния смесь из

ЯНС10, или SiC14 и водорода, при необходимости с газообразным легирующим средством, проходят в реакционное пространство через ввод трубки 9 в плите 1. Концентрически к этому вводу проходит выводная труба 10 для использованного газа. При этом ввод трубки

9 входит внутрь реакционного сосуда несколько далее, чем концентрическая выводная труба 10, и находится точно между двумя трубками 8. Свежий реакционный газ при этом устройстве должен входить под соответствующим высоким давлением, поэтому в реакционном пространстве образуется отчетливый луч.

Электроды 5 находятся в проводящем соединении с вводами трубок 11, которые проведены через подовую плиту 1 изолированно друг от друга.

Осаждение происходит обычным образом.

При этом на боковой поверхности трубок 8 образуется полупроводниковый корпус 12, например, из кремния, германия, SiC или из соединения Aii< В, которые после охлаждения устройства без труда могут быть сняты с трубок 8.

При этом, однако, важно, чтобы температура наружной стороны трубок 8 не превышала в последующем 1250 С, так как иначе углеродная основа будет реагировать с полупроводником и полученный корпус не может быть легко снят с углеродной трубки. Такими температурами являются, С: при получении корпуса из кремния 1250 из германия 900 из CaAs 1150 из SiC 1300 из SnSb 850

Трубки 8, мостик б и электроды 5 состоят из графита одного сорта, а вводы трубок 8, 9, 11 и вывод трубы 10 — из резистивного металла. Токопроводящие части должны быть при этом изолированы одна от другой соответствующим изоляционньгм слоем.

В устройстве, изображенном на фиг. 2, также имеется подовая плита 1 и герметически связанный с ней кварцевый колпак, которые вместе образуют реакционное пространство.

В центре через подовую плиту 1 проходит система концентрических электродов 18 и 14, герметически и электрически изолированных один от другого. При этом электрод 18,выполнен трубообразно. Оба электрода в верхней торцовой части внутри реакционного сосуда профилированы. При помощи такого профилирования и соответствующего ему негативного

4 профилирования в нижних торцовых местах обеих трубок 15 и lб из графита они насаживаются на электроды 18 и 14 из углерода.

Охлаждающее средство течет не только в пространстве между трубками 15 и lб, но также и внутри трубки 15. Отверстия 17 образуют сквозное соединение с пространством между обеими трубками 15 и lб. Это промежуточное пространство снабжается свежим охлаждающим средством через два или несколько вводов, проложенных симметрично внутреннеи трубке 15. Охлаждающее средство поступает через ввод трубки 8 системы обеих трубок

15 и lб и выходит через выход трубы 10.

Верхние концы обеих трубок 15 и lб входят в соответствующие выемки соединяющего их мостика в виде крышки 18. Этот мостик имеет форму диска и отделяет внутреннюю часть внутренней трубки 15 и пространство между обеими трубками 15 и lб от собственно реакционного пространства за трубкой lб и находящегося в нем газа.

Если поперечное сечение соединительного мостика между трубками будет настолько большим, что нагревание мостика окажется недостаточным, тогда образуется корпус !2, открытый с обеих сторон (см. фиг. 1). В другом же случае получается трубообразный ковш 19 (см. фиг. 2).

Полученные при правильном применении устройства трубообразные корпуса используют, прежде всего, в качестве резервуаров для обработки при изготовлении полупроводниковых элементов. Для этой цели трубы оснащают полупроводниковыми дисками, которые затем устанавливают во втором резервуаре для обработки, закрытом снаружи. В этом втором резервуаре для обработки создают атмосферу, необходимую для обработки полупроводниковых дисков. Кроме того, труба, состоящая из полупроводниковых материалов, нагревается, например, индуктивно или посредством прохождения тока.

Труба может служить в качестве источника при транспортной реакции. Она передает полупроводнико вый материал служащему для этой цели известному транспортирующему газу, вследствие чего образуется газообразное соединение, которое разлагается при высаживании полупроводников на поверхности несколько более холодных полупроводниковых дисков.

Чрезвычайно важным является применение труб в качестве резервуаров для обработки з целях легирования. В результате достаточно высокого легирования труб, содержащих подлежащие легированию диски, легирующее вещество при соответствующем нагревании испаряется и создает внутри трубы, т.е. в месте легирования полупроводниковых дисков, желаемую легирующую атмосферу.

Предмет изобретения

1. Устройство для изготовления трубообразных корпусов из полупроводникового мате430532,туг. 7

Составитель В. Безбородова

Техред Г. Дворина

Редактор Е. Дайч

Корректор А. Степанова

Заказ 5342

Изд. М 1626 Тираж 651

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-Ç5, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

МОТ, Загорский цех

5 риала, включающее реакционный сосуд с расположенной внутри него подложкой в виде полого стержня из жаропрочного материала, соединенного в нижней части через электроды с источником нагрева, и средства для подачи и от вода реакционного газа, отличающееся тем, что, с целью облегчения отделения корпуса от подложки, последнюю выполняют в виде двух параллельных трубок из углерода, например графита, соединенных в верхней части электропроводящим мостом из углерода.

2. Устройство IIQ п. 1, отличающееся тем, что внутренняя полость по крайней мере одной из двух трубок соединена со средством подачи проточного охладителя. б

3. Устройство по пп. 1 — 2, отличающееся тем, что трубки из углерода установлены концентрически по отношению друг к другу.

5 4. Устройство по пп. 1 — 2, отличающееся тем, что электропроводящий мост выполнен с выемками для установки трубок из углерода, открытыми в сторону реакционного пространства.

5. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что электропроводящий мост выполнен в виде крышки, а на внутренней поверхности трубок высверлены отверстия для проточного

15 охладителя.

Устройство для изготовления трубообразных корпусов из полупроводникового материала Устройство для изготовления трубообразных корпусов из полупроводникового материала Устройство для изготовления трубообразных корпусов из полупроводникового материала 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термоэлектрическому приборостроению и может найти применение в создании высокоэффективных преобразователей на основе полупроводниковых материалов для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, например, в холодильниках, термостатах, агрегатах для кондиционирования воздуха и других устройствах

Изобретение относится к производству абразивных материалов, в частности к производству высокопрочных корундовых материалов, применяемых для изготовления абразивных кругов

Изобретение относится к производству абразивных материалов, в частности к производству высокопрочных корундовых материалов, применяемых для изготовления абразивных кругов

Изобретение относится к созданию резервуара для хранения расплавленного кремния и способа его изготовления

Изобретение относится к технике, связанной с выращиванием кристаллов из растворов, и может быть использовано при скоростном выращивании профилированных кристаллов (например, КН 2РО4, KD2PO 4, BaNO3 и др.)

Изобретение относится к технике, связанной с выращиванием кристаллов из пересыщенных водных растворов, и может быть использовано при скоростном выращивании профилированных кристаллов (например, типа KH2PO4, KD2PO4 , Ва(NO3)2 и др.)

Изобретение относится к получению полупроводниковых материалов, преимущественно поликристаллического кремния, путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые подложки и может быть использовано в реакторах с резистивным подогревом стержневых подложек и с верхним токоподводом

Изобретение относится к кристаллографии, а более конкретно - к устройству для выращивания кристаллов биологических макромолекул, например кристаллов белка

Изобретение относится к устройствам, специально предназначенным для выращивания поликристаллического кремния, а именно к системе охлаждения колпака реактора для выращивания поликристаллического кремния, преимущественно путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые стержневые подложки (основы)

Устройство для изготовления трубообразных корпусов из полупроводникового материала

Наверх