DE1162818B

DE1162818B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von sehr reinem Silicium

Info

Publication number: DE1162818B
Application number: DES58050A
Authority: DE
Inventors: Claude-Michel Cherrier; Roland Jacques
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1957-04-30
Filing date: 1958-04-29
Publication date: 1964-02-13
Also published as: NL112797C; CH370926A; US2985573A; BE567204A; FR1173828A; NL226998A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: COIb

Deutsche KL: 12 i- 33/02

Nummer: 1162 818

Aktenzeichen: S 58050IV a /12 i

Anmeldetag: 29. April 1958

Auslegetag: 13. Februar 1964

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von sehr reinem Silicium. Sie betrifft: insbesondere die Herstellung von Silicium von entsprechendem Reinheitsgrad, wie es für die Verwendung für gewisse Zwecke, wie fotoelektrische Zellen, Transistoren, Thermistoren usw. Voraussetzung ist.

Es ist bekannt, Silicium mit hohem Reinheitsgrad aus flüchtigen Verbindungen derselben, wie insbesondere halogenierten, hydrogenierten und gegebenenfalls Alkylderivaten herzustellen.

Ferner ist es bekannt, solches Silicium durch Zersetzung einer seiner flüchtigen Verbindungen oder chemischen Verbindungen von einer solchen mit einem anderen flüchtigen Stoff mit reduzierenden Eigenschaften herzustellen. Bei diesen bekannten Verfahren erfolgt diese Zersetzung oder Umsetzung unter vermindertem Druck in einer Reaktionskammer, in welcher das Gas oder die Gasmischung ohne Verwendung von Elektroden der Einwirkung von elektrischen Entladungen ausgesetzt wird, die mittels einer von einem Hochfrequenzstrom durchflossenen, die Reaktionskammer umgebenden Wicklung erzeugt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Silicium von hohem Reinheitsgrad durch Zersetzen einer flüchtigen Verbindung oder Reaktion einer solchen Verbindung mit einem reduzierenden Gas unter verringertem Druck in einer Kammer, in welcher der Gasstrom ohne Verwendung von Elektroden der Einwirkung der elektrischen Hochfrequenzentladungen ausgesetzt wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Reaktionsgefäß verwendet wird, das auf gegenüberliegenden Wänden außenseitig Kondensatorbeläge trägt.

Hierbei bildet sich nach einer gewissen Behandlungsdauer auf den Wandungen der Reaktionskammer eine dünne Metallschicht. Diese leitende Schicht bildet eine teilweise Kapselung, welche keine nennenswerten Störungen hervorruft, falls die Entladungen durch einen Kondensator bewirkt werden, während sie andererseits die Wirksamkeit von durch eine Wicklung erzeugten Hochfrequenzschwingungen herabsetzen würde.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Reaktionskammer, die wegen der Art der Behandlung der Gase mittels lumineszierender Entladungen ohne Elektroden (Kaltentladungen) nur Temperaturen erreicht, die nur wenig mit der eingesetzten Leistung ansteigen, beheizt.

Wie sich gezeigt hat, muß diese Beheizung so durchgeführt werden, daß die Temperatur der Reaktionskammer auf einige hundert Grad ansteigt.

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
von sehr reinem Silicium

Anmelder:

Compagnie de Saint-Gobain, Neuilly-sur-Seine,

Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr

und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,

Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt:

Claude-Michel Cherrier, Paris,

Roland Jacques, Fresnes, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 30. April 1957 (Nr. 737 485)

Jedoch erbringt es keinen Vorteil, wenn sie 1000° C überschreitet.

Die Verwendung eines Kondensators zur Erzeugung der Hochfrequenzentladungen in dem Gas oder der Gasmischung ergibt den Vorteil, daß die zusätzliche Erhitzung in sehr einfacher und wirksamer Weise in der Zone der Reaktionskammer erfolgen kann, in welcher sich die Entladung mit Hufe von Widerständen oder anderen zweckentsprechenden Mitteln, die im Niveau der Außenbelegung des Kondensators angeordnet sind, vollzieht.

Die Erfindung umfaßt weiter Vorrichtungen, die es ermöglichen, zu verhindern, daß die sich auf den Wandungen der Reaktionskammer niederschlagende Metallschicht eine zu große Dicke erreicht und sich ferner rechtwinklig zu den Wandungen stehende Metallnadeln bilden könnten.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Reaktionskammer ein Tiegel nachgeschaltet wird, in welchem sich das pulverförmige Metall sammelt und der erhitzt wird, um dadurch das Zusammenschmelzen des Metalls zu einem Barren oder Block zu bewirken.

Die bei der Durchführung des vorliegenden Verfahrens auftretenden Erscheinungen sind sehr kom-

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führungsbeispielen von Vorrichtungen zur Durchführung des neuen Verfahrens erläutert werden. Von den Figuren ist

Fig. 1 ein schematischer Schnitt durch eine Reaktionskammer mit einer durch einen Kondensator gebildeten Einrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzentladungen,

F i g. 2 ein schematischer Schnitt durch die Zusatzheizung für die Reaktionskammer gemäß Fig. 1,

F i g. 3 ein schematischer Schnitt durch eine Vorrichtung zur Verringerung der Dicke der Metallniederschläge,

F i g. 4 ein schematischer Schnitt durch einen der Reaktionskammer angeschlossenen beheizten Tiegel,

F i g. 5 ein schematischer Schnitt durch die Speisevorrichtungen für die Reaktionskammer im Falle der Durchführung des Verfahrens durch Zersetzung einer flüchtigen Verbindung,

F i g. 6 eine schematische Ansicht einer abgeänder-

pliziert. Wichtig ist dabei, daß sich das Silicium zum großen Teil in Form einer kompakten und massiven Masse absetzt, jedoch erfolgt dieses Absetzen selbst auf einer vorherigen pulverförmigen Schicht, die sich bei Beginn der Arbeitsweise des Reaktors bildet. Die Möglichkeit, das Silicium ohne Schwierigkeiten zu entnehmen, liegt daher an der Struktur des vorher geformten Niederschlages auf den Wandungen, wobei sich diese Struktur des Niederschlages in radialer Richtung von der Wandung bis zur Achse des Rohres verändert.

Unmittelbar auf den Wandungen erfolgt auf Grund der Kühlung ein Niederschlag des Siliciums nicht in Form kristallinen Siliciums, sondern in Form eines feinen Pulvers, welches sehr viel Silicium enthält, aber auch gleichzeitig chlorierte Produkte aufweist, die von einer unvollständigen Reduktion stammen. Dieser Anteil der sekundären chlorierten Produkte verringert sich bei der Abscheidung des Siliciums, da

der erste Niederschlag einen thermischen Isolator 20 ten Ausführungsform der Speisevorrichtung im Falle darstellt und die Temperatur zum Inneren des Roh- der Durchführung des Verfahrens durch Reaktion res hin laufend sich in dem Maße, wie man sich von einer flüchtigen Verbindung mit einem reduzierenden der Wandung entfernt, erhöht. Die Temperatur ge- Gas und

langt auf diese Weise schnell auf einen ausreichen- Fig. 7 ein Schaltschema einer elektrischen Ap-

den Wert in der Größenordnung von 800 bis 25 paratur zur Erzeugung der Hochfrequenzentladungen 1200° C, bei welcher sich das Silicium in Form einer in der Reaktionskammer,
harten Schicht niederschlägt. In der folgenden Beschreibung ist das Herstellen

In anderen Worten ausgeführt heißt das, daß die von besonders reinem Silicium beschrieben.
Möglichkeit dieses besonderen Siliciumniederschlages In F i g. 1 ist die Reaktionskammer mit 1 bezeich-

an das Vorhandensein eines sehr heftigen Tem- 30 net. Die flüchtige Verbindung des Siliciums oder die peraturgradienten gebunden ist, welcher von der Mischung einer flüchtigen Verbindung mit dem Gas Wandung des Reaktors zum Innern der Reaktions- von reduzierenden Eigenschaften tritt bei 2 ein. Die kammer hin verläuft. Kammer ist durch eine Rohrleitung 3 an eine

Bei der Inbetriebnahme eines neuen Reaktors Vakuumquelle angeschlossen. Der Reaktionsraum kann es vorkommen, daß auf Grund der Dehnungen 35 liegt zwischen der Innenseite der Außenwandung das gebildete Silicium zerreißt und allein in mikro- eines Rohrkörpers 4 und der Außenwandung eines kristallinen Splittern abfällt, jedoch ist in den mei- zu diesem konzentrisch angeordneten Innenrohres 5. sten Fällen die Wirkung einer Kratzeinrichtung, Die Rohrwandungen bestehen zweckmäßig aus welche selbst aus einem Siliciumrohr besteht, er- reinem Quarz. Der Kondensator, der die Hochforderlich, um die eigentliche Reaktionskammer zu 40 frequenzentladungen in der Gasmischung erzeugt, bereinigen. Diese Kratzeinrichtung ist mit kleinen Zäh- sitzt eine äußere Belegung 6 und eine innere Belegung?, die innerhalb des Rohres 5 liegt. Diese Belegungen sind an einen Schwingungserzeuger, der ungedämpfte Wellen oder Impulse mit einer Fre-45 quenz von zwischen 100 kHz und 50 MHz liefert, angeschlossen.

Fig. 2 veranschaulicht eine der vorstehend beschriebenen ähnlich ausgebildete Reaktionskammer, die mit einer zusätzlichen Außenbeheizung auszurufen, der pulverförmig ausgebildet ist, jedoch 50 gerüstet ist. Diese kann aus in einen zu der Reakeine genügende Adhäsionskraft aufweisen soll, um tionskammer konzentrisch angeordneten massiven

Körper 9 eingebetteten Widerständen 8 bestehen.

Die Oberfläche der Wandung 5 des Innenrohres erhitzt sich, weil ihre Fläche klein ist, stärker als die Außenwandung. Aus diesem Grunde wird eine Kühlmöglichkeit für das Innenrohr oder die innenliegende Belegung des Kondensators vorgesehen, durch deren Wirkung ein zu hohes Ansteigen der Temperatur verhindert wird. Unabhängig von der

der Innentemperatur möglich ist, wobei die Wan- 60 Verschlechterung der Ausbeute der Reaktion, die dung des Siliciums auf einer ausreichend niedrigen eintritt, wenn die Temperatur zu hoch wird, ist eine Temperatur gehalten wird. Diese eigentliche Tem- obere Grenze für die in dem Rohr 5 zulässige Temperatur der Siliciumwandung liegt bei etwa 500° C. peratur wegen der dann beginnenden Möglichkeit Gegenüber den bisher bekannten Verfahren wird seines Angriffs durch das niedergeschlagene Silicium das Silicium in Form einer leicht abkratzbaren Masse 65 gegeben.

erhalten. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 erfolgt

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung eine solche Abkühlung dadurch, daß das Rohr 5 mit

werden in der nachstehenden Beschreibung von Aus- einer Legierung von niedrigem Schmelzpunkt gefüllt

nen versehen, um derart den gebildeten Siliciumzylinder zu zerschneiden und einen Herabfall des Siliciums zu bewirken, welches dann in dem Tiegel gesammelt wird.

Obgleich im vorausgehenden von einer Kühlung der Reaktorwandung gesprochen wurde, ist es lediglich erforderlich, daß die Temperatur der Wandung ausreicht, um einen Siliciumniederschlag hervor-

derart auf der Wandung zu verbleiben, so daß dann die Entfernung des sich weiterhin bildenden Siliciums vereinfacht wird. Dieses Silicium liegt dann in kristallinem Zustand vor.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß diese anhaftende pulverförmige Ausgangsschicht die Rolle eines Wärmeisolators spielt und es nach einer gewissen Wirkungsdauer ermöglicht, daß ein Anstieg

wird, die ihrerseits die Belegung 7 des Kondensators bildet und im Inneren dieser Ausfüllung eine von Wasser, das verdampft, durchflossene Leitung 10 vorgesehen ist. Durch die Bemessung der diese durchströmenden Wassermenge kann die Temperatur nach Wunsch eingestellt werden.

F i g. 3 veranschaulicht schematisch eine Vorrichtung, die es ermöglicht, die Dicke der sich auf den Wandungen 4 und 5 bildenden Siliciumschicht zu verringern und die feinen Nadeln von Silicium, die u« sich senkrecht zu den Wandungen bilden könnten, zu entfernen. Diese Vorrichtung besteht aus einem Körper 11 von im allgemeinen zylindrischer Gestalt, der Randleisten 12 und 12 a aufweist und auf einem Schaft 13 gelagert ist. Der Körper 11 ist in einem geschliffenen Rohr 14 eingeführt, welcher auf der Basis und der Achse der Kammer gelagert ist. Durch Bewegung dieses Schaftes werden die Siliciumniederschläge von den Wandungen 4 und 5 abgekratzt.

Statt der beschriebenen kann auch eine Vorrichtung dieser Art verwendet werden, die durch das Außenrohr hindurch mittels nicht leitfähiger keramischer Magneten bewegt wird, die sich in einem Hochfrequenzfeld nicht erhitzen.

Statt einer maschinell wirkenden Vorrichtung kann für den gleichen Zweck auch ein Ultraschallwellenerzeuger, ζ. B. ein auf seinen beiden Flächen metallisierter keramischer piezoelektrischer Körper verwendet werden, der an das Außenrohr 4 der Reaktionskammer angeklebt ist. Durch die Wirkung eines solchen Ultraschallerzeugers wird der Niederschlag von Silicium auf allen Wandungen der Kammer erheblich verringert, und es werden außerordentlich lange Betriebsperioden ermöglicht, die praktisch nur durch die Ansammlung des reinen Siliciums im unteren Teil der Kammer begrenzt sind.

F i g. 4 veranschaulicht eine Anordnung, bei welcher die Reaktionskammer durch eine Vorrichtung vervollständigt ist, welche es ermöglicht, das Siliciumpulver, welches sich im unteren Teil der Reaktionskammer sammelt, zu schmelzen und derart zu vermeiden, daß der Betrieb zu häufig zwecks Auseinanderbaus der Apparatur unterbrochen werden muß.

Diese Anordnung besitzt zwei Vorteile. Der erste dieser Vorteile besteht darin, daß der Auseinanderbau der Vorrichtung nur in wesentlich längeren Zeitabständen erforderlich ist, da, weil die Dichte des geschmolzenen Siliciums wesentlich höher ist als die scheinbare Dichte des gebildeten, noch nicht abgesetzten Pulvers, dann der im unteren Teil der Reaktionskammer angeordnete Sammelbehälter eine wesentlich größere Menge davon aufnehmen kann. Der zweite Vorteil ist der, daß es nunmehr möglich ist, die in dem Siliciumpulver insbesondere dann, wenn die Reaktion mit Rücksicht auf einen möglichst geringen Energieverbrauch bei verhältnismäßig niedriger Temperatur durchgeführt worden ist, vorhandenen Spuren von Chlor völlig abzuscheiden.

In Fig. 4 oben ist mit 4 die Außenwandung der Reaktionskammer bezeichnet, deren unterer Teil über eine Leitung 15 mit der Vorrichtung zum Schmelzen des Siliciumpulvers verbunden ist. Diese Vorrichtung besteht aus einem Außenrohr 16, welches in die Leitung 15, wie bei 17 ersichtlich, eingeschliffen ist und in welches ein Tiegel 18 eingesetzt ist. Das Rohr 16 wird bei 19 an eine Vakuumquelle angeschlossen und besitzt bei 20 eine Eintrittsöffnung für ein inertes Gas. Das Siliciumpulver wird über einen Trichter 21 in den Tiegel eingeleitet.

Konzentrisch zu dem Tiegel ist außerhalb des Rohres 16 ein Graphitblock 22, in welchen ein zylindrischer Widerstand 23 eingebettet ist, angeordnet. Durch Erhitzung dieses Graphitblockes wird das Siliciumpulver, welches in den Tiegel herabfällt, geschmolzen, wobei die Chlordämpfe durch die durch die oberhalb des Tiegels liegenden Leitungen 20 und 19 strömenden Gase abgeführt werden.

Im Falle der Herstellung von Silicium durch Zersetzung eines Hydrids, wie Silan, kann eine chemische Apparatur der in F i g. 5 dargestellten Art verwendet werden.

Diese Apparatur weist einen Speisebehälter 25, der das Silan oder andere Hydrid enthält, auf, der über eine Leitung 26 mit der von der Belegung 6 umgebenen Reaktionskammer 1 verbunden ist. Die Belegung 6 besteht aus einer Legierung aus 25% Chrom, 5Vo Aluminium, 1,8% Kobalt und 68,2% Eisen. Die Innenbelegung 7 besteht aus einem geschmolzenen Metall oder einer geschmolzenen Metalllegierung, z.B. aus 50% Wismut, 25% Blei, 12,5% Zinn und 12,5 % Cadmium, die bei 70° C schmilzt.

An die Reaktionskammer ist unmittelbar ein Quecksilbermanometer angeschlossen. Mittels einer Vakuumpumpe 28 kann in der Kammer ein Unterdruck von einigen Zentimetern Quecksilbersäule aufrechterhalten werden. Die Leitung 26 steht mit einem zwischen zwei Hähne 30, 31 eingeschalteten Ballon 29 von großen Abmessungen in Verbindung, dessen Zweck es ist, etwaige Schwankungen der zugeführten Mengen an Silan oder Hydrid zu dämpfen. Ein Mengenmesser 32 ermöglicht es jederzeit, die zugeführte Menge an Silan oder Hydrid abzulesen.

Im Falle der Herstellung von Silicium aus einer flüchtigen Verbindung, wie Siliciumtetrachlorid, durch dessen Reaktion mit einem reduzierenden Gas, wie Wasserstoff, kann eine Apparatur der schematisch in F i g. 6 dargestellten Art verwendet werden.

Diese Apparatur weist einen Speisebehälter 35 auf, aus dem der Wasserstoff einer Reinigungsvorrichtung 36 zuströmt und darauf reinstes, in einem Behälter 37 enthaltenes Siliciumtetrachlorid umspült. Das Niveau des Siliciumtetrachlorids wird durch regelmäßige kontinuierliche Zuführung von SiCl₄ aus einem Behälter 38 konstant gehalten, wobei ein etwaiger Überschuß aus dem Behälter 37 nach dem Behälter 38 zurückgeleitet wird. Die Temperatur des Sih'ciumtetrachlorids wird mittels eines Thermostaten 39 konstant gehalten. Die Mischung von Siliciumtetrachlorid und Wasserstoff wird über eine Leitung 40 aus Quarzrohr, die, um Kondensationen zu vermeiden, über eine Asbestschnur 41 beheizt wird, in die Reaktionskammer 1 eingeleitet.

Ein Manometer 42 ermöglicht es, die zugeführte Wasserstoffmenge zu kontrollieren. Über eine Leitung 43 kann zusätzlich Wasserstoff, der ebenfalls zur Spülung des Reaktionsraumes dient, zugeführt werden.

Die übrige Apparatur kann wie im vorhergehenden Falle ausgebildet sein.

Das Schaltschema gemäß Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der elektrischen Anlage für die Versorgung des Kondensators, der die elektrischen Entladungen in dem die Reaktionskammer durchfließenden Gasstrom erzeugt, mit Hochfrequenzstrom.

Diese Anlage besteht aus einer Triodenröhre 45, die als Schwingungserreger in dem zugeordneten Anodensperrkreis LC liegt, wobei L₁ und L₁' die Selbstinduktionsspulen zwischen Gitter und Anoden sind. Dieser Schwingungserreger kann z. B. eine Leistung von 30 kW mit Frequenzen zwischen 400 kHz und 20 MHz erzeugen. Die Reaktionskammer 1, die eine Kapazität von geeignetem Wert, in der Größenordnung von 5 bis 10 Picofarad, besitzt, ist parallel zu dem Anodenschwingkreis geschaltet. Die innere Belegung 7 wird geerdet und die äußere 6 über einen Kondensator C an eine veränderliche Stelle der Selbstinduktionsspule L des Stromkreises LC gelegt, wodurch es möglich wird, durch Einregelung des Wertes C die Impedanz der Reaktionskammer der Abgangsimpedanz des Schwingungserregers anzupassen.

Nachstehend werden zwei Beispiele für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung gegeben.

Beispiel I

Es wird eine Apparatur der oben an Hand von F i g. 5 beschriebenen Art verwendet, deren Reaktionskammer aus einem Rohr aus reinstem Quarz mit einem Durchmesser von 100 mm besteht und die Außenwandung des Reaktionsraumes bildet. Das Innenrohr hat einen Durchmesser von 80 mm, die Höhe des Reaktionsraumes beträgt 1 m. Die Außenbelegung des Kondensators ist aus 35 cm hohen Scheiben einer Legierung aus 25% Chrom, 5% Aluminium, 1,8 % Kobalt und 68,2% Eisen gebildet.

Der Hochfrequenzstrom wurde durch einen Generator mit einer Leistung von 5 kW mit einer Frequenz von 3 Megacyclen/Sek. erzeugt.

Das Silangas wurde durch die Reaktionskammer durch eine Pumpe unter einem Druck von 20 mm Quecksilbersäule, in einer Menge von 1001 Gas/Std. auf Atmosphärendruck bezogen, hindurchgefördert.

Die Menge an Silicium, die nach einer Stunde kontinuierlichen Betriebes erhalten wurde, betrug 115 g, was einer Ausbeute von 80% des zersetzten Silans entspricht. Das nicht zersetzte Silan kann selbstverständlich in einen anderen Reaktor eingeleitet werden, der in Reihe zu dem ersten Generator elektrisch parallel zu diesem geschaltet ist.

Unabhängig von den verwendeten Leistungen und eingesetzten Mengen ist festzustellen, daß die Ausbeute an niedergeschlagenem Silicium nicht in Abhängigkeit von der Zeit abnimmt, was andererseits aber eintritt, wenn durch Selbstinduktionsspulen erzeugte Entladungen angewendet werden.

Beispiel II

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Es wird eine Vorrichtung der oben an Hand von F i g. 6 beschriebenen Ausbildung verwendet, deren Reaktionskammer aus einem Rohr aus reinstem Quarz mit einem Durchmesser von 100 mm und einem Meter Höhe, das die Außenwandung des Reaktionsraumes bildet, und einem Innenrohr mit einem Durchmesser von 80 mm besteht. Die Außenbelegung des Kondensators ist aus 50 cm hohen Scheiben einer Legierung aus 25% Chrom, 5% Aluminium, 1,8% Kobalt und 68,2% Eisen gebildet.

Es wird ein Hochfrequenzstrom verwendet, der von einem Generator mit einer Leistung von 20 kW und einer Frequenz von 3 Megacyclen/Sek. erzeugt wurde. Durch die Reaktionskammer wird Siliciumtetrachlorid in Mischung mit Wasserstoff unter einem Druck von 30 mm Quecksilbersäule hindurchgeleitet. Die Durchsatzleistung, welche durch eine Pumpe sichergestellt wird, beträgt 1201/Std. an SiCl₄ und 12001/Std. an H._>; bezogen auf Atmosphärendruck.

Die Menge an Silicium, die nach einer Stunde kontinuierlichen Betriebes gewonnen wurde, betrug g, entsprechend einer Ausbeute von 66% des zersetzten Siliciumtetrachlorids. Das nicht zersetzte Siliciumtetrachlorid kann in einem Abscheider, in dem sich Kohlensäure befindet, gesammelt, in einer kleinen Kolonne zwecks Abscheidung der chlorierten Silane destilliert werden, und dann mit einem höheren Reinheitsgrad von neuem in die Reaktion eingesetzt werden.

Auch in diesem Falle war festzustellen, daß unabhängig von der eingesetzten Leistung und Menge die Ausbeute an niedergeschlagenem Silicium sich nicht in Abhängigkeit von der Zeit verringerte.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Silicium von hohem Reinheitsgrad durch Zersetzen einer flüchtigen Verbindung oder Reaktion einer solchen Verbindung mit einem reduzierenden Gas unter verringertem Druck in einer Kammer, in welcher der Gasstrom ohne Verwendung von Elektroden der Einwirkung der elektrischen Hochfrequenzentladungen ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reaktionsgefäß verwendet wird, das auf gegenüberliegenden Wänden außenseitig Kondensatorbeläge trägt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß zusätzlich, und zwar vorzugsweise auf eine Temperatur bis etwa 1000° C erhitzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das sich an den Wandungen des Reaktionsgefäßes niederschlagende Silicium im Zuge des Verfahrens bei anwachsender Dicke abgekratzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung des Siliciums unter Einwirkung von Ultraschallschwingungen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das entfernte Silicium in einen an das Reaktionsgefäß angeschlossenen abnehmbaren Tiegel fällt und dort geschmolzen wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß aus einer im wesentlichen zylindrischen Kammer mit einem zylindrischen Kerneinsatz besteht und die Kondensatorbeläge auf der Innenwandung des Kerneinsatzes und auf der Außenwandung der zylindrischen Kammer angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß von einem ein Heizelement enthaltenen Mantel umgeben ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Beläge aus einem geschmolzenen Metall oder einem

solchen mit niedrigem Schmelzpunkt bestehen, welche von einem Kühlmittelstrom durchflossen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine eine hin- und hergehende Bewegung ausführende Abstreifvorrichtung.

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In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 560 004, 743 556, 304, 844141, 874135, 906095; französische Patentschrift Nr. 1125 277; Zeitschrift f. anorg. Chemie, Bd. 265 (1951), S. 186

bis 200.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen