DE2125085A1

DE2125085A1 - Anordnung zum Herstellen von einseitig geschlossenen Rohren aus Halbleitermaterial

Info

Publication number: DE2125085A1
Application number: DE19712125085
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Chem. Dr. 8000 München Dietze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-05-19
Filing date: 1971-05-19
Publication date: 1972-12-07
Also published as: CS167349B2; DE2125085B2; ATA241272A; PL82569B1; BE778749A; AT336682B; US3747559A; DE2125085C3; SE367216B; GB1340464A; FR2138099B1; FR2138099A1; DK137550C; IT955601B; CH537214A; DD96853A5; CA968673A; NL7202997A; JPS5540528B1; DK137550B

Description

SIEKEKS AKTIENG-ESELLSOiIAPT München 2, 19. MA11971

Berlin und München Witteisbacherplatz 2

_VPA 71/1075

Anordnung zum Herstellen von einseitig geschlossenen Rohren aus Halbleitermaterial

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Anordnung zum Herstellen von einseitig geschlossenen Rohren aus Halbleitermaterial durch Abscheiden aus einer gasförmigen Verbindung des Halbleitermaterials auf einem durch direkten Stromfluß erhitzten hohlen, an einem Ende geschlossenen rohrförmigen Trägerkörper, bei dem im Innerer, des Trägerkörpers ein Stab auβ leitendem Material angeordnet und mit dem Trägerkörper elektrisch leitend verbunden ist.

Eine solche Anordnung ist bereits beschrieben worden. Bei dieser Anordnung besteht der im Inneren des Trägerkörpers angeordnete Stab aus Eisen. Beim Betrieb dieser Anordnung stellt es sich heraus, daß die Temperatur des Trägerkörpers am geschlossenen Ende viel geringer als an übrigen Trägerkörper warο Bei der Abscheidung des Halbleitermaterials aus der gasförmigen Verbindung verlief daher an dieser Stelle die Reaktion langsamer, so daß eine gleichmäßige Wandstärke der Rohre nicht gewährleistet war·

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Anordnung der eingangs erwähnten Gattung so weiterzubilden, daß eine gleichmäßige Abscheidung des Halbleitermaterial^ über die gesamte Länge des Trägerkörpers erzielt wird.

Dies wird dadurch erreicht, daß der Stab aus Graphit oder einem der Stoffe Glaskohle, Spektralkohle oder Pyrographit . -3steht.

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BADORIGINAL *

Ein Stab aus diesem Material hat einen relativ hohen spezifischen Widerstand und wird, da er vom gleichen Strom wie der Trägerkörper durchflossen wird, ebenfalls aufgeheizt. Die vom Stab abgegebene Wärme bewirkt dadurch eine Anhebung der Temperatur am geschlossenen Ende des Trägerkörpers, so daß eine im wesentlichen gleichförmigen Abscheidung über die ganze länge des Trägerkörpers erzielt wird.

Ein solcher Stab aus Graphit oder einem der genannten anderen Stoffe hat darüber hinaus noch den Vorteil, daß er im Gegensatz zu Metallen wie Eisen oder Kupf^er bei hohen Temperaturen von gasförmigen Verbindungen des Halbleitermaterials nicht fe angegriffen wird.

Eine vorteilhafte Y/eiterbildung des Anmeldungsgegenstandes besteht darin, daß der Stab in eine im geschlossenen Ende des 'Trägerkörpers vorgesehene Ausnehmung eingepreßt oder eingeschraubt ist. Die Ausnehmung kann eine das geschlossene Ende des Trägerkörpers durchdringende Bohrung sein, wobei die Bohrung durch den Mittelteil einer im Querschnitt pilzförmigen, eingeschraubten oder eingepreßten Kappe verschlossen ist und der Stab an seiner Stirnseite mit dem Mittelteil verschraubt oder auf den Mittelteil aufgepreßt ist. Ist die Ausnehmung eine das geschlossene Ende des Trägerkörpers durchdringende Bohrung, kann diese Bohrung auch durch das in die Bohrung eingeschraubte * oder eingepreßte Ende des Stabes verschlossen sein, wobei auf die Stirnseite des Stabes der Mittelteil einer im Querschnitt pilzförmigen Kappe aufgepreßt oder aufgeschraubt ist„ Die pilaförmige Kappe weist zweckmäßigerweise ein Dach auf, dessen Durchmesser so groß wie der Außendurchmesser des Trägerkörpers ist.

Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 näher erläutert„ Es zeigen:

Figur 1 eine Anordnung zum Herstellen einseitig geschlossener VPA 9/110/1025 - 3 -

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Rohre aus Halbleitermaterial, Figur 2 einen Querschnitt durch das Oberteil eines Trägerkörpers

gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und Figur 3 einen Querschnitt durch das Oberteil eines Trägerkörpers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Anordnung nach Figur 1 weist ein Reaktionsgefäß 1 auf, das mit einen Bodenteil 2 gasdicht verbunden ist. Im Bodenteil 2 sind Rohre 4- angeordnet, durch die eine gasförmige Verbindung des abzuscheidenden Halbleiterraaterials und ein Reaktionsgas eingeleitet wird. Die Rohre 4 sind τοη weiteren Rohren 5 umgeben, durch die das Restgas ausströmt. Im Boden sind Durchführungen 6 vorgesehen, durch die Stromzufürhungen 7 in das Innere des Reaktionsgefäßes 1 geführt sind« Die Durchführungen 6 können z.B. aus Teflon und die Stronizuführungen ζ.Β« aus Silber bestehen. Auf der Oberseite der Stromzuführungen 7 sitzen zwei Halter 8 und 9». die z.B. aus Graphit bestehen können. Auf dem Halter 8 ist ein rohrförmiger 'Trägerkörper z.B. aus Graphit angeordnet, während der Halter 9 einen Stab aus Graphit trägt. Der Trägerkörper 11 und der Stab 10 ist an der Oberseite mit einem Gewinde 12 versehen, das den Stab 10 mit dem Trägerkörper 11 mechanisch und elektrisch verbindet. Der Stab kann auch aus Glaskchle, Pyrοgraphit oder Spektralkoh'J. e be stehen ο

Wird an die Elektroden 7 eine Spannung angelegt, so wird der Trägerkörper 11 und der Stab 10 aufgeheizt. Der Stab 10 gibt dabei durch Strahlen nach allen Seiten und durch Leitung nach oben Wärme ab, so daß insbesondere die Oberseite des Trägerkörpers auf eine Temperatur erhitzt wird, die nicht wesentlich unter der Temperatur des übrigen Trägerkörpers liegt. Die Wirkung des Stabes 10 kann dadurch weiter verbessert werden, daß der Stab 10 und der Trägerkörper 11 mittels eines Gewinde 12 an ihren Stirnseiten verschraubt ist. Hierdurch erhöht sich der Übergangswiderstand zwischen dem Stab 10 und den Trägerkörper 11, so daß an der Stirnseite beider Teile entsprechend dem Ohmschen Gesetz eine dem höheren Widerstand proportionale

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Leistung in Wärme umgesetzt wird. Je nachdem, wie weit der Stab 10 in die Stirnseite des Trägerkörpers 11 hineingeschraubt wird, läßt sich der Übergangswiderstand unddamit das Temperaturprofil über die Länge des Trägerkörpers optimal einstellen. Die Einstellung erfolgt vor dem Aufheizen der Anordnung und vor dem Abscheiden von Halbleitermaterial. Die Stirnseite des Trägerkörpers wird zweckmäßigerweise mit einem Deckel 15 abgeschlossen, so daß der Trägerkörper nach außen eine vollkommene glatte Fläche bietet. Zu diesem Zweck ist in ein Mittelteil des Deckels 13 und in die Stirnseite des Stabes 10 ein Gewinde 14 eingeschnitten, durch das sich der Deckel 13 mit dem Stab 10 und damit mit dem Trägerkörper 11 verschrauben läßt.

Das Abscheiden des Rohres 15 aus Halbleitermaterial erfolgt in bekannter Weise wie beim Herstellen von Stäben aus Halbleitermaterial, so daß sich hier weitere Ausführungen betreffend das eigentliche Verfahren erübrigen. Als gasförmige Verbindung kommt in erster Linie Silicochloroform SiHCl^ und als Reaktionsgas Wasserstoff Hp in Frage. Abgeschieden wird bei Temperaturen von etwa 1100 bis 120O⁰G, vorzugsweise 115O⁰C.

In Figur 2 ist ein Querschnitt durch die Oberseite von Stab 10, Trägerkörper 11 und Deckel 13 dargestellt, die Gewinde 12 und 14 sind nur schematisch gezeigt. Der Übergangswiderstand läßt sich durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben des Stabes einstellen.

In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zu sehen, bei dem der Stab 10 und der Trägerkörper 11 mittels eines Deckels 16 verbunden sind. Der Deckel 16 vreist eine P'aßflache 17 auf, die so bemessen ist, daß der Deckel in den Trägerkörper 11 eingepreßt werden kann. Auf der Innenseite weist der Deckel 16 eine Paßfläche 18 auf, die so bemessen ist, daß der Stab 10 in den Deckel 16 eingepreßt bzw. der Deckel 16 auf den Stab 10 aufgepreßt werden kann. Auch in diesem Ausführungsbeispiel liegt zwishen dem Stab 10 und dem Trägerkörper 11 eine durch die Paßflächen 17 und 18 gebildete Zone höheren

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Übergangswiderstandes. Dadurch wird auch hier die !Temperatur an der Stirnseite der Anordnung zusätzlich soweit angehoben, daß sich eine gleichmäßige Abscheidung über die gesamte Fläche des Trägerkörpers erzielen läßt. Der Übergangswiderstand läßt sich durch Ändern des Einpreßweges einstellen.

Es ist nicht zwingend, daß das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel eine Verschraubung und das in Figur 3 gezeigte Ausführnngsbeispiel eine Einpressung aufweist. Umgekehrt kann auch das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 mit Paßflächen und das Ausführungsbeispiel nach Figur 5 Kit Gewinden versehen sein, Ebenso kann bei jedem der Ausführungsbeispiele eine Verschraubung und eine Einpressung vorgesehen sein.

5 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

1. Anordnung zum Herstellen von einseitig geschlossenen Rohren aus Halbleitermaterial durch Abscheiden aus einer gasförmigen Verbindung des Halbleiterinaterials auf einen durch direkten Stromfluß erhizten hohlen, an einem Ende geschlossenen rohrförmigen Trägerkörper, bei dem im Inneren des Trägerkörpsrs ein Stab aus leitendem Material angeordnet und mit dem Trägerkörper elektrisch leitend verbunden ist, dadurch g e kennze lehnet , daß der Stab aus Graphit oder einem der Stoffe Glaskohle, Spektralkohle oder P3rr0graph.it besteht.

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Stab in eine im geschlossenen Ende des Trägerkörpers vorgesehene Ausnehmung eingepreßt oder eingeschraubt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine das geschlossene Ende des Trägerkörpers durchdringende Bohrung ist, daß die Bohrung durch den Mittelteil einer im Querschnitt pilzförmigen, eingeschraubten oder eingepreßten Kappe verschlossen ist und daß der Stab an seiner Stirnseite mit dem Mittelteil verschraubt oder auf das Mittelteil aufgepreßt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine das geschlossene Ende des !Prägerkörpers durchdringende Bohrung ist, daß die Bohrung durch das in die Bohrung eingeschraubte oder eingepreßte Ende des Stabes verschlossen ist, und daß auf die Stirnseite des Stabes das Mittelteil einer im Querschnitt pmlzförmigen Kappe aufgepreßt oder aufgeschraubt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e kennze lehnet , daß die pilzförmige Kappe ein

Dach aufweist, dessen Durchmesser so groß wie der Außen-7PA 9/110/1025 2 0 9 8 5 0/0951 - 7 -

durchmesser des Trägerkörpers ist.

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