DE1123299B - Verfahren zur Herstellung von reinem Silicium - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von reinem Silicium

Info

Publication number
DE1123299B
DE1123299B DEI17097A DEI0017097A DE1123299B DE 1123299 B DE1123299 B DE 1123299B DE I17097 A DEI17097 A DE I17097A DE I0017097 A DEI0017097 A DE I0017097A DE 1123299 B DE1123299 B DE 1123299B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
silicon
silane
crucible
production
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEI17097A
Other languages
English (en)
Inventor
Henley Frank Sterling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Standard Electric Corp filed Critical International Standard Electric Corp
Publication of DE1123299B publication Critical patent/DE1123299B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • C01B33/021Preparation
    • C01B33/027Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • C01B33/029Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material by decomposition of monosilane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von reinem Silicium Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von reinem Silicium durch thermische Zersetzung von Silan.
  • Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von sehr reinem Silicium bekannt, bei dem reines Silan in verminderter Konzentration in eine mindestens auf die Zersetzungstemperatur des Silans erhitzte Zone geleitet wird.
  • Bei dem bekannten Verfahren wird das obere Ende eines Keimes oder Körpers aus Silicium mittels einer Spule erhitzt, welche die Sekundärwicklung eines Transformators bildet, dessen Primärwicklung mit Energie von Radiofrequenz versorgt wird. Das Silan wird durch eine Öffnung in der Heizspule eingeleitet und auf der erhitzten Oberfläche des Siliciumkörpers zersetzt, auf der sich das Silicium niederschlägt. Der Siliciumkörper wird in dem Maße aus der Heizspule herausgezogen, wie er durch Zuführung von Silicium weiterwächst, so daß seine Oberfläche immer in der gleichen Höhe liegt.
  • Dieses Verfahren wurde erfolgreich zur Herstellung von Silicium sehr hoher Reinheit verwendet, da das Silan sehr gut gereinigt werden kann und als Nebenprodukt bei der Zersetzung nur Wasserstoff entsteht, welcher weder das Silicium noch das Material der Apparatur angreift.
  • Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Menge des zu zersetzenden Silans durch die Leistung begrenzt ist, die der Heizspule zugeführt werden kann, so daß es sich nicht oder nur mit Schwierigkeiten zur Massenherstellung von Silicium eignet.
  • Es ist weiter ein Verfahren zur Herstellung von Silicium durch Reduktion einer Siliciumverbindung, wie beispielsweise Siliciumchloroform, mit Wasserstoff oder einer wasserstoffabgebenden Verbindung in einer Bogenentladung bekannt. Die Temperatur der Elektroden wird dabei so niedrig gehalten, daß das Silicium auf einer Elektrode oder mehreren Elektroden niedergeschlagen wird. Die Elektroden werden dabei in dem Maße nach außen gezogen, wie der Siliciumkörper auf ihnen wächst. Dieses Verfahren kann auch nicht füt die kontinuierliche Herstellung von Silicium bzw. für die Herstellung von Siliciumkörpern verschiedener vorgegebener Formen verwendet werden. Weiter ist eines der Reaktionsprodukte Chlorwasserstoff, der verschiedene Teile der Apparatur angreifen kann.
  • Um die Nachteile zu überwinden, wird erfindungsgemäß die Reindarstellung von Silicium durch Zersetzung von Silan in einer Bogenentladung in der Weise vorgenommen, daß man in einem von außen gekühlten Tiegel aus einem Metall großer thermischer und elektrischer Leitfähigkeit einen Siliciumkörper einbringt, diesen durch eine Bogenentladung oberflächlich schmilzt und dann Silan in den Tiegel einleitet. Vorzugsweise wird bei der Einleitung des Silans ein geringerer Druck als Atmosphärendruck verwendet.
  • Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Tiegel, aus einem Metall großer thermischer und elektrischer Leitfähigkeit, ferner Mitteln; um eine Kühlflüssigkeit durch die Wand des Tiegels zu leiten, aus einer Elektrode, aus Mitteln zur Erzeugung einer Bogenentladung zwischen der Elektrode und dem Material im Tiegel und schließlich aus Mitteln, um aus einem Vorratsgefäß Silangas in den Tiegel zu leiten.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, in der eine Vorrichtung zur Erzeugung von reinem Silicium durch Zersetzung von Silangas dargestellt ist.
  • Der Silbertiegel 1 ist in einem äußeren Behälter 2 angeordnet. Durch den Zwischenraum 3 wird mittels eines Einlaßrohres 4 und eines Auslaßrohres 5 Wasser geleitet. Auf dem Tiegel 1 ist der Deckel 6 mittels der Schrauben 7 befestigt, welche durch die Isolationsringe 8 vom Deckel isoliert sind. Zwischen dem Deckel 6 und dem Tiegel l ist die isolierende Dichtung 9 angeordnet. Die zentrale Elektrode 10, beispielsweise aus Silber, ist im Deckel 6 mittels des beweglichen Balges 11 befestigt. Durch die Elektrode wird Kühlwasser mittels des Einlaßrohres 12 und des Auslaßrohres 13 geleitet. Das Einlaßrohr 14 im Dekkel 6 dient zum Einleiten von Silangas, während das Auslaßrohr 15 an eine nicht dargestellte Pumpe angeschlossen ist, durch welche der bei der Zersetzung des Sinlans freigesetzte Wasserstoff entfernt wird.
  • Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird zunächst etwas Silicium in den Tiegel 1 eingebracht und ein Lichtbogen zwischen dem Silicium und der Elektrode 10 erzeugt. Dabei wird das Siliciumstück im Tiegel oberflächlich geschmolzen.
  • Danach wird Silangas durch das Rohr 14 mit einem Druck höher oder niedriger als Atmosphärendruck eingeleitet. Während das Silan den Lichtbogen passiert, wird es zersetzt, und zwar teils durch den Lichtbogen selbst und teils durch die Hitze des geschmolzenen Siliciums. In beiden Fällen wird die Hauptmenge des so erhaltenen Siliciums auf dem im Tiegel bereits vorhandenen Silicium niedergeschlagen, während der Wasserstoff und der überschuß an Silan durch das Rohr 15 abgepumpt werden.
  • Da die Höhe des Siliciums im Tiegel ansteigt, wird die Elektrode 10 laufend gehoben, so daß der Abstand zwischen der Oberfläche des Siliciums und der Unterseite der Elektrode während des Betriebes konstant bleibt. Die Vorrichtung zum Heben der Elektrode 10 ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
  • Die so erhaltenen Siliciumstücke können in bekannter Weise der Zonenreinigung unterworfen werden. Die Elektrode besteht aus Silber oder einem anderen geeigneten Material, durch das entweder keine Verunreinigungen in das Silicium eingebracht werden oder nur solche, die gut durch das Zonenreinigen entfernt werden können. Als solches Material eignet sich ferner Molybdän, Wolfram oder auch reines Silicium.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von reinem Silicium durch Zersetzung von Silan in einer Bogenentladung, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem von außen gekühlten Tiegel aus einem Metall großer thermischer und elektrischer Leitfähigkeit einen Siliciumkörper einbringt, diesen durch eine Bogenentladung oberflächlich schmilzt und dann Silan in den Tiegel einleitet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Silan unter einem geringeren Druck als Atmosphärendruck einleitet.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Abstand zwischen dem geschmolzenen Silicium und der die Entladung erzeugenden Elektrode während des Zersetzungsprozesses konstant hält.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzeugung der Bogenentladung eine Elektrode aus Silber, Silicium, Wolfram oder Molybdän verwendet.
DEI17097A 1958-10-21 1959-10-09 Verfahren zur Herstellung von reinem Silicium Pending DE1123299B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1123299X 1958-10-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1123299B true DE1123299B (de) 1962-02-08

Family

ID=10875796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEI17097A Pending DE1123299B (de) 1958-10-21 1959-10-09 Verfahren zur Herstellung von reinem Silicium

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1123299B (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68925297T2 (de) Verfahren zum gleichmässigen Bilden polykristalliner Stäbe mit grossem Durchmesser durch Pyrolyse von Silan sowie ein Reaktor dafür
DE2912661C2 (de) Verfahren zur Abscheidung von reinem Halbleitermaterial und Düse zur Durchführung des Verfahrens
DE1235266B (de) Verfahren zum Herstellen reinster kristalliner Stoffe, insbesondere fuer Halbleiterzwecke
DE1017795B (de) Verfahren zur Herstellung reinster kristalliner Substanzen, vorzugsweise Halbleitersubstanzen
DE1176103B (de) Verfahren zur Herstellung von reinem Silicium in Stabform
DE3586412T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von polykristallinem silicium.
DE1187098B (de) Verfahren zum Herstellen von Koerpern aus hochgereinigtem Halbleitermaterial
DE2442192A1 (de) Verfahren zum reinigen von silicium
DE1292640B (de) Vorrichtung zum Abscheiden von hochreinem Silicium aus einem hochreinen, eine Siliciumverbindung enthaltenden Reaktionsgas
DD244766A5 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen von lithium
DE1123299B (de) Verfahren zur Herstellung von reinem Silicium
DE1080077B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Hydrieren von Halogenverbindungen der Elemente der Gruppen ó¾ und ó¶ des Periodischen Systems
DE1097964B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Silicium oder Germanium hoher Reinheit
DE1042553B (de) Verfahren zur Herstellung von Silicium grosser Reinheit
DE1417786A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Silizium hoher Reinheit
DE2252567C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Mangan aus Manganhalogeniden durch Reduktion mit schmelzflüssigem Aluminium
DE1155914B (de) Verfahren zum Herstellen von hochreinem Antimon
AT206477B (de) Verfahren zur Herstellung von reinem Silizium
DE1023023B (de) Verfahren zum Reinigen von Silicium
DE2504610A1 (de) Verfahren zur herstellung von metallischem zirkonium
AT212879B (de) Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Körpern aus hochgereinigtem Halbleitermaterial
DE1072815B (de) Verfahren zur Herstellung von Metal'len und anderen chemischen Elementen metallischen Charakters von hohem Reinheitsgrad
DE1031286B (de) Verfahren zur Herstellung niederwertiger Halogenide und Mischhalogenide von Elementen der IV., V. und VI. Neben-gruppe des Periodischen Systems und des Siliciums und gegebenenfalls die Weiterverarbeitung derselben zu den reinen Elementen
DE1113682B (de) Verfahren zum Ziehen von Einkristallen, insbesondere aus Halbleitermaterial aus einer an einem Rohr haengenden Schmelze
DE977418C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Stabes aus hochreinem Silicium