DE2938670A1 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING AND POURING LIQUID SILICON - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING AND POURING LIQUID SILICONInfo
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Description
PAT ENTANWÄLTEPAT DEALERS
Dipl.-lng. A. Wasmeier n Dipl.-Ing. A. Wasmeier n Dipl.-lng. R GrafDipl.-Ing. R count
J1n das D-8400 REGENSBURGJ 1n the D-8400 REGENSBURG
Deutsche Patentamt greflinger strasse 7German Patent Office Greflinger Strasse 7
Telefon (09 41) 54753Telephone (09 41) 54753
8 München 2 Telegramm Begpatent Rgb.8 Munich 2 Telegram Begpatent Rgb.
C/p 10.026C / p 10,026
Anmelder: Justice Neale Carman, II30 W. Currie Avenue, Santa Ana, California 92707, USAApplicant: Justice Neale Carman, II30 W. Currie Avenue, Santa Ana, California 92707, USA
Titel: "Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen und Gießen von flüssigem Silizium"Title: "Method and device for producing and pouring of liquid silicon "
Erfinder: wie AnmelderInventor: like applicant
1300U/06771300U / 0677
24.9.1979 W/He -ßT- C/p 10.0269/24/1979 W / He -ßT- C / p 10.026
"Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen und Gießen von flüssigem Silizium". "Method and device for the production and casting of liquid silicon".
Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen von flüssigem Silizium hoher Reinheit und zum Gießen von Silizium. Es werden Wasserstoff und ein hydriertes Silan in gasförmigem Zustand, vorzugsweise mit einer geringen Menge an Sauerstoff, in einer beheizten Kammer gemischt und es wird flüssiges Silizium erzeugt, wobei die Abgase blasenförmig aus der Schmelze unter einer Leitwand austreten. Die Kammer für die Schmelze aus flüssigem Silizium ist vorzugsweise mit Siliziumdioxyd ausgekleidet. Das flüssige Silizium kann zur Herstellung von hochreinem glasartigem Siliziumdioxyd und auch zur Herstellung von Gießteilen aus Silizium verwendet werden. Bei der Herstellung von Gießteilen wird das flüssige Silizium in einer zweiten Kammer angesammelt und periodisch von der zweiten Kammer in eine dritte Kammer gebracht, die die Form für den Gießteil enthält.The invention relates to a method and a device for producing liquid silicon of high purity and for Pouring silicon. There are hydrogen and a hydrogenated silane in a gaseous state, preferably with a low Amount of oxygen, mixed in a heated chamber and it is produced liquid silicon, whereby the exhaust gases bubble-shaped emerge from the melt under a baffle. The chamber for the melt of liquid silicon is preferably with silicon dioxide lined. The liquid silicon can be used for the production of high purity vitreous silicon dioxide and also for the production can be used by castings made of silicon. During the manufacture of cast parts, the liquid silicon is stored in a second chamber is accumulated and periodically moved from the second chamber to a third chamber containing the mold for the casting.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen von flüssigem Silizium hoher Reinheit, wie es zur Verwendung bei der Herstellung von glasartigem. Siliziumdioxyd nach der Patentanmeldung P 27 35 516.4 und zur Herstellung von Gießteilen aus Silizium geeignet ist. Das gegossene Silizium kann die Form von Tabletten für Kristallziehvorrichtungen, die Form von Rohren und Wannen zur Verwendung in Halbleiter-Verarbeitungsgeräten, die Form von Infrarot-Durchlaßfenstern und dergl. annehmen.The invention relates to a method and a device for producing liquid silicon of high purity, as it is for Use in the manufacture of vitreous. Silicon dioxide according to the patent application P 27 35 516.4 and is suitable for the production of cast parts made of silicon. The poured silicon can the shape of tablets for crystal pullers, the shape of tubes and tubs for use in semiconductor processing equipment, take the form of infrared transmission windows and the like.
Glasartiges Siliziumdioxyd ist.ausführlich in der Encyclopedia of Chemical Technology, 2. Ausgabe, Band 18 von Kirk-Othmer auf den Seiten 73-105 erläutert. Es sind verschiedene Arten von Siliziumdioxydglas in dem Aufsatz "Properties and Structure of Vitreous Silica" von R. Bruckner in "Journal of Non-Crystalline Solids" 5 (1970), Seiten 123-175 erörtert. Dieser Aufsatz beschreibtVitreous silica is detailed in the Encyclopedia of Chemical Technology, 2nd Edition, Volume 18 by Kirk-Othmer on pages 73-105. There are different types of Silicon dioxide glass in the article "Properties and Structure of Vitreous Silica" by R. Bruckner in "Journal of Non-Crystalline Solids "5 (1970), pp. 123-175. This article describes
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vier Arten von Siliziumdioxydglas nach der Art, in der sie hergestellt werden, und "bezieht sich auch auf eine fünfte Art, die in einer Plasmaflamme hergestellt wird.four types of silica glass according to the type in which they are made and "also refers to a fifth type made in a plasma flame.
Das durch die Verfahren und die Einrichtung nach dem Stande der Technik hergestellte Silizium hat verschiedene Nachteile, insbes. den zu geringer Reinheit. Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen von flüssigem Silizium zu schaffen, dessen Reinheit nur durch die Reinheit des Ausgangsmaterials begrenzt ist.The silicon produced by the method and device according to the prior art has various disadvantages, esp. the inadequate purity. The object of the present invention is therefore to provide a method and a device for production of liquid silicon, the purity of which is only limited by the purity of the starting material.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein Pool flüssigen Siliziums in einer ersten Kammer aufrechterhalten wird, die eine Innenwand aus Siliziumoxyd (Siliziumdioxyd) besitzt, daß Wasserstoff und wenigstens ein halogenisiertes Silan in gasförmigem Zustand direkt über dem Pool flüssigen Siliziums kontinuierlich gemischt werden, daß der Wasserstoff und das halogenisierte Silan erhitzt werden, wobei die Reaktion zusätzliches flüssiges Silizium im Pool erzeugt, daß der Pool flüssigen Siliziums mit Sauerstoff gesättigt gehalten wird, und daß flüssiges Silizium aus dem Pool kontinuierlich entnommen wird.According to the invention it is proposed that a pool of liquid silicon is maintained in a first chamber, the an inner wall made of silicon oxide (silicon dioxide) possesses that hydrogen and at least one halogenated silane in gaseous form State directly above the pool of liquid silicon that the hydrogen and the halogenated are continuously mixed Silane are heated, the reaction producing additional liquid silicon in the pool that the pool of liquid silicon is kept saturated with oxygen and that liquid silicon is continuously withdrawn from the pool.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Einrichtung zur Herstellung von Silizium vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung zur Ausbildung einer ersten Kammer für flüssiges Silizium, eine Vorrichtung zum Beheizen der ersten Kammer, eine Vorrichtung, die Ströme von Wasserstoff und wenigstens einem gasförmigen halogenisierten Silan in die erste Kammer richtet, und eine Vorrichtung zum Entfernen von Abgasen aus der ersten Kammer.In a further embodiment of the invention, a device for producing silicon is proposed, which is identified by a device for forming a first chamber for liquid silicon, a device for heating the first Chamber, a device that allows hydrogen and at least one gaseous halogenated silane to flow into the first chamber directed, and a device for removing exhaust gases from the first chamber.
Ströme von Wasserstoff und halogenisiertem Silan in gasförmigem Zustand worden in einer beheizten Kammer geischt, um flüssiges Silizium zu erhalten. Die Abgase werden aus der Schmelze unter einer leitfläche in Form von Blasen abgeführt und die Kammer ist vorzugsweise mit Siliziumdioxyd ausgekleidet.Streams of hydrogen and halogenated silane in gaseous state have been mixed in a heated chamber to make liquid Obtain silicon. The exhaust gases are discharged from the melt under a guide surface in the form of bubbles and the chamber is preferably lined with silicon dioxide.
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Das flüssige Silizi-um kann aus der ersten Kammer in eine zweite Kammer übergeführt werden, in der flüssiges Silizium zum Zwecke der Herstellung von Gießteilen angesammelt wird, wobei das flüssige Silizium aus der zweiten Kammer in periodischen Intervallen in eine Form gebracht wird. Andererseits kann das flüssige Silizium zur Herstellung von hochreinem, glasartigem Siliziumoxyd verwendet werden, wie dies in der vorerwähnten älteren Anmeldung des Anmelders beschrieben ist.The liquid silicon can flow from the first chamber into a second one Chamber to be transferred, in which liquid silicon is accumulated for the purpose of the production of castings, with the liquid Silicon is brought into a mold from the second chamber at periodic intervals. On the other hand, the liquid silicon for the production of high-purity, vitreous silicon oxide are used, as described in the aforementioned earlier application of the Applicant is described.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further features of the invention are the subject of subclaims.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Schnittansicht einer Einrichtung zum Herstellen und Gießen von flüssigem Silizium.The single figure of the drawing shows a sectional view of a device for the production and casting of liquid silicon.
Die erfindungsgemäße Einrichtung weist eine Quelle 10 flüssigen Siliziums, vorzugsweise in der in der Zeichnung dargestellten Form auf. Ein Behälter 11 besitzt eine äußere Wand 12 aus einem hitzebeständigen Metall, z.B. Wolfram oder Molybdän, und eine innere Auskleidung 13 aus Quarzglas. Der Behälter kann dadurch hergestellt werden, daß Quarzglas in die gewünschte Konfiguration gebracht wird und dann die Metallaußenschicht durch Plasmasprühen aufgebracht wird. Ein Pool flüssigen Siliziums 15 wird dadurch erzeugt, daß ein Wasserstoffstrom in der Leitung 16 und ein Trichlorsilan in der Leitung 17 gemischt werden. Das Silizium wird über seinen Schmelzpunkt von 1685° K erhitzt, z.B. mit Hilfe einer Induktionsheizspule 20, die über der Kammer 11 angeordnet ist. Falls erwünscht, kann Silizium-Tetrachlorid in Verbindung mit oder anstelle von Trichlorsilan verwendet werden. Andere halogenisierte Silane können ebenfalls verwendet werden, die meisten von ihnen sind jedoch teuerer oder schwieriger zu handhaben.The device according to the invention has a source 10 of liquid silicon, preferably the one shown in the drawing Shape on. A container 11 has an outer wall 12 made of a refractory metal such as tungsten or molybdenum, and a inner lining 13 made of quartz glass. The container can thereby be made that quartz glass is brought into the desired configuration and then the metal outer layer by plasma spraying is applied. A pool of liquid silicon 15 is thereby created creates a stream of hydrogen in line 16 and a trichlorosilane be mixed in line 17. The silicon will heated above its melting point of 1685 ° K, e.g. with the aid of an induction heating coil 20, which is arranged above the chamber 11. If desired, silicon tetrachloride can be used in conjunction with or can be used in place of trichlorosilane. Other halogenated Silanes can also be used, but most of them are more expensive or difficult to work with.
Die beiden vorerwähnten Materialien sind die beiden einzigen z.Zt. bekannten Materialien, die in kommerziellen Mengen zur Verfügung stehen.The two materials mentioned above are the only two at the moment. known materials that are available in commercial quantities.
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Die in die Rohre 16, 17 strömenden Gase werden durch eine weitere Induktionsheizspule 21 aufgeheizt; das Rohr 16 hat vorzugsweise eine innere Auskleidung 22 aus Wolfram und eine äußere Schicht 23 aus Quarzglas. Die überschüssigen Gase aus der Reaktion,die das flüssige Silizium bildet, gelangen in Blasen nach außen um eine Leitwand 26 und werden als Abgase über die Auslaßleitung 27 entfernt .The gases flowing into the tubes 16, 17 are heated by a further induction heating coil 21; the tube 16 preferably has an inner liner 22 made of tungsten and an outer layer 23 made of quartz glass. The excess gases from the reaction causing the Liquid silicon forms, reach the outside in bubbles around a guide wall 26 and are removed as exhaust gases via the outlet line 27 .
Eine zweite Kammer 30 ist unterhalb der Kammer 11 angeordnet und ist vorzugsweise ähnlich ausgebildet wie die obere Kammer 11, und zwar mit einer äußeren Wand 31 aus hitzebeständigem Material und einer inneren Auskleidung 32 aus Quarzglas. Die Kammer 30 kann durch eine weitere Induktionsheizspule 33 erhitzt werden.A second chamber 30 is arranged below the chamber 11 and is preferably designed similar to the upper chamber 11, with an outer wall 31 made of heat-resistant material and an inner lining 32 made of quartz glass. The chamber 30 can be heated by a further induction heating coil 33.
Eine Mündung, vorzugsweise in einem Einsatz 36 an der Verbindungsstelle zwischen der oberen Kammer 11 und der unteren Kammer 30» ergibt einen kontinuierlichen Fluß eines feinen Stromes flüssigen Siliziums in die Kammer 30. Typischerweise besteht der Einsatz aus einem hochtemperaturfesten Material, z.B. Siliziumkarbid.A mouth, preferably in an insert 36 at the junction between the upper chamber 11 and the lower chamber 30 » provides a continuous flow of a fine stream of liquid silicon into chamber 30. Typically the insert consists of a high temperature resistant material, e.g. silicon carbide.
Das in der Kammer 11 erzeugte Silizium kann direkt aus der Kammer zur weiteren Verwendung entnommen werden, z.B. für die Herstellung von glasartigem Siliziumoxyd, um Gießteile herzustellen, und für andere Verwendungszwecke. Wenn Gießteile hergestellt werden, ist es zweckmäßig, die Kammer 30 zum Ansammeln einer bestimmten Menge des flüssigen Siliziums zu verwenden, die für das gewünschte Gußteil ausreichend ist, wobei das flüssige Silizium der Kammer 30 aus der Kammer 11 in einem kontinuierlichen Strom hinzugefügt wird, während es aus der Kammer 30 periodisch zum Füllen einer Form entnommen wird.The silicon produced in the chamber 11 can be taken directly from the chamber for further use, e.g. for production of vitreous silica to make castings and other uses. When castings are made, is it is convenient to use the chamber 30 to collect a certain amount of the liquid silicon necessary for the desired casting is sufficient, the liquid silicon of the chamber 30 is added from chamber 11 in a continuous stream while it is withdrawn from chamber 30 periodically to fill a mold will.
Eine Fonnhandhabungskonfiguration ist in der Zeichnung dargestellt. Es ist erwünscht, den Gießvorgang in einer inerten Atmosphäre durchzuführen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß eine Form 40 in eine erste Kammer 41 durch eine Tür 42 eingesetzt wird., Bei geschlossener Tür wird die Kammer 41 über die Leitung 43 evakuiert und dann mit einem inerten Gas über die Leitung 44 gefüllt. Dann wird eine Schiebetür 45 geöffnet, die eine Bewegung der Form ausA shape handling configuration is shown in the drawing. It is desirable to carry out the casting process in an inert atmosphere. This can be achieved by making a mold 40 in a first chamber 41 is inserted through a door 42. When closed Door, the chamber 41 is evacuated via the line 43 and then filled with an inert gas via the line 44. then a sliding door 45 is opened, allowing movement of the mold
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der Kammer 41 in eine andere Kammer 46 ermöglicht, wobei die Form unter einem Auslaß der Kammer 30 angeordnet wird.the chamber 41 into another chamber 46 allows the shape is placed under an outlet of the chamber 30.
Eine Mündung, vorzugsweise in einem Einsatz 50 am unteren Ende der Kammer 30 ergibt einen Strom flüssigen Siliziums aus der Kammer in die Form. Insbesondere besteht der Einsatz aus einem hochtemperaturfesten Material, z.B. Siliziumkarbid. Eine Induktionsheizspule 51 ist um den Einsatz herum angeordnet und kann zur Steuerung des Durchflusses durch die Mündung verwendet werden. Ist die Heizspule 51 abgeschaltet, verfestigt sich das Silizium an der Mündung und blockiert den Durchfluß aus der Kammer 30. Wenn ein Gießteil hergestellt werden soll, wird die Heizspule 51 angeschaltet, wodurch das Silizium an der Mündung verflüssigt wird und den Strom flüssigen Siliziums aus der Kammer 30 in die Form 40 ermöglicht. Wenn die Form auf den gewünschten Pegel gefüllt ist, wird die elektrische Energie für die Spule 51 abgeschaltet, wodurch das Silizium in der Mündung zum Erstarren gebracht wird. Nunmehr ist die Form soweit, daß sie aus der Kammer 46 entnommen werden kann. Sie kann über die Kammer 41 entfernt werden, oder es kann eine andere Austrittskammer vorgesehen sein, so daß eine leere Form über die Kammer 41 eingesetzt werden kann, wodurch das Zeitintervall zwischen Gießvorgängen verringert werden kann.A mouth, preferably in an insert 50 at the lower end of the Chamber 30 provides a flow of liquid silicon from the chamber into the mold. In particular, the insert consists of a high-temperature resistant one Material, e.g. silicon carbide. An induction heating coil 51 is located around the insert and can be used to control flow through the orifice. Is the heating coil 51 switched off, the silicon solidifies at the mouth and blocks the flow from the chamber 30. When a casting is to be made, the heating coil 51 is turned on, whereby the silicon is liquefied at the mouth and allows the flow of liquid silicon from the chamber 30 into the mold 40. if the mold is filled to the desired level, the electrical energy for the coil 51 is switched off, whereby the silicon in the Muzzle is made to solidify. The mold is now ready to be removed from the chamber 46. You can use the Chamber 41 can be removed, or a different exit chamber may be provided so that an empty mold is inserted over chamber 41 can be, whereby the time interval between castings can be reduced.
Die Form besteht zweckmäßigerweise aus Titan, weil dieses einen hohen Schmelzpunkt besitzt; die Innenfläche ist dabei vorzugsweiseThe mold is expediently made of titanium because this has a high melting point; the inner surface is preferred
dimit einer Schicht aus Siliziumoxyd überzogen, die aufgesprüht sein kann. Die Form kann jedoch auch aus Silizium mit einer Siliziumdioxydauskleidung bestehen. Als weitere Alternative kann die Form vollständig aus Silizi-umdioxyd bestehen, ähnlich den herkömmlichen Schmelztiegeln, die für das Kristallwachsen nach Czochralski verwendet werden. Der Teil der Anordnung in der Nähe des Mündungsauslasses einschließlich der Hülse 55 und der Platte 56 besteht vorzugsweise aus einem hitzebeständigem Metall, z.B. Wolfram, und ein Wasserkühlrohr 57 kann auf der Platte 56 befestigt sein« Andere Teile der Kammern 41, 46 können aus Stahl oder anderen Metallen bestehen. Die Platte 58, die den Boden der Kammern 41 und 46 bildet, kann durch ein Wasserkühlrohr 59 gekühlt werden. Das Kühlend coated with a layer of silicon oxide that is sprayed on can. However, the mold can also be made of silicon with a silicon dioxide lining exist. As a further alternative, the mold can consist entirely of silicon dioxide, similar to the conventional ones Crucibles used for Czochralski crystal growth. The part of the arrangement near the muzzle outlet including the sleeve 55 and the plate 56 is preferably made of a refractory metal such as tungsten and a water cooling tube 57 may be mounted on the plate 56. Others Parts of the chambers 41, 46 can consist of steel or other metals. The plate 58, which forms the bottom of the chambers 41 and 46, can be cooled by a water cooling pipe 59. The cooling
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der Kammern 11 und 30 kann durch ein anderes Wasserkühlrohr 60, das auf einer über den Kammern angeordneten Hülse 61 aufgenommen ist, erreicht werden.the chambers 11 and 30 can be replaced by another water cooling pipe 60, which is received on a sleeve 61 arranged above the chambers, can be achieved.
Die Kammer 11 wird soweit aufgeheizt, daß das Silizium in geschmolzenem Zustand gehalten wird, vorzugsweise im Bereich von I.7OO bis I.9OO K. Es ist erwünscht, daß die Reaktionsgase vorher aufgeheizt werden, ehe sie in die Kammer 11 eingeführt werden, um die Reaktion zu verstärken, und dies kann durch die Induktionsheizspule 21 erreicht werden. Es können auch andere Verfahren zum Vorheizen des Gases verwendet werden, vorzugsweise treten jedoch die getrennten Gasströme in die Kammer direkt über dem flüssigen Silizium ein. Die eingehenden Gasströme ergeben einen Druck in der Kammer 11, der den Austritt des Stromes flüssigen Siliziums in die Kammer 30 unterstützt.The chamber 11 is heated so far that the silicon in molten State is maintained, preferably in the range from 1.700 to 1,900 K. It is desirable that the reaction gases be heated beforehand before they are introduced into the chamber 11 to enhance the reaction, and this can be achieved by the induction heating coil 21 will. Other methods of preheating the gas can be used, but the separate ones are preferred Gas flows into the chamber just above the liquid silicon. The incoming gas flows result in a pressure in the chamber 11, the exit of the stream of liquid silicon into the chamber 30 supports.
Während vorliegende Erfindung sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von reinem Silicium bezieht, können verschiedene Modifikatoren und Dotierstoffe Anwendung finden. Wenn das Endprodukt ein Oxyd sein soll, z.B. Siliziumoxyd, werden häufig Hodifikatoren verwendet. Nachstehend werden einige Modifikatoren als Beispiele angegeben. Der Erweichungspunkt von geschmolzenem Siliziumoxyd kann um etwa 100° K angehoben werden, indem in der Größenordnung von 0,20 bis 0,25% Aluminiumoxyd dem Siliziumdioxyd beigegeben wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein Aluminiumhalogen, z.B. Aluminiumchlorid, in den Trichlorsilangaseingang eingeführt wird.While the present invention relates to a method and apparatus for producing pure silicon, various modifiers and dopants are used. If the end product is to be an oxide, e.g. silica, are common Hodificators used. Below are some modifiers given as examples. The softening point of molten silicon oxide can be increased by about 100 ° K by adding the The order of magnitude of 0.20 to 0.25% aluminum oxide is added to the silicon dioxide. This can be achieved by using an aluminum halogen, e.g. aluminum chloride, is introduced into the trichlorosilane gas inlet.
Der Einschluß von etwa 10% Titandioxyd reduziert den thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Siliziumdioxyd von 55 x 10 auf etwa Null. Titandioxyd verhindert auch den Brechungsindex vonThe inclusion of about 10% titanium dioxide reduces the thermal expansion coefficient of silicon dioxide from 55 x 10 about zero. Titanium dioxide also prevents the refractive index of
di*~
Siliziumoxyd. Titandioxyd kann in Form von Titantetrachlorid beigegeben werden.di * ~
Silicon oxide. Titanium dioxide can be added in the form of titanium tetrachloride.
Die Beigabe von etwa 1/4 bis 1/2% Neodymiumoxyd ergibt ein Silizium dioxyd, das zu-r Verwendung als Laserglas geeignet ist. Das Neodymium kann als Neodyniumchlorid eingeführt werden. Alle dieseThe addition of about 1/4 to 1/2% neodymium oxide results in silicon Dioxide that is suitable for use as laser glass. The neodymium can be introduced as neodynium chloride. All these
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metallischen Halogene werden durch Erhitzen gasförmig und lassen sich leicht in der hier beschriebenen Einrichtung handhaben.Metallic halogens become gaseous when heated and can easily be handled in the device described here.
Wenn das Endprodukt ein Halbleiter sein soll, können Dotierstoffe verwendet werden. Typische Dotierstoffe sind Bor, Aluminium, Gallium, Phosphor, Arsen und Antimon, die in konventionellen Mengen für Halbleiter verwendet werden. Der Dotierstoff kann in Form einer gasförmigen Verbindung in den Silengasstrom eingeführt werden, typische Verbindungen sind Diboran, Phosphen und Arsen.If the end product is to be a semiconductor, dopants can be used. Typical dopants are boron, aluminum, Gallium, phosphorus, arsenic and antimony, which are used in conventional amounts for semiconductors. The dopant can can be introduced into the silane gas stream in the form of a gaseous compound; typical compounds are diborane and phosphene and arsenic.
Siliziumdioxyd hat eine Löslichkeit in geschmolzenem Silizium in der Größenordnung von 1 bis 10 Teilen pro Million. Wenn somit eine Siliziumdioxydauskleidung für eine geschmolzenes Silizium enthaltende Kammer verwendet wird, z.B. die Kammer 11, hat das geschmolzene Silizium die Tendenz, die Wand über eine längere Zeitperiode zu erodieren. Dieser Erosionseffekt kann dadurch reduziert oder aufgehoben werden, daß das geschmolzene Silizi-um mit Sauerstoff gesättigt gehalten wird,,Silica has a solubility in molten silicon on the order of 1 to 10 parts per million. If so a silica liner is used for a molten silicon containing chamber, e.g., chamber 11, has that molten silicon has a tendency to erode the wall over a prolonged period of time. This erosion effect can thereby reduced or eliminated so that the molten silicon is kept saturated with oxygen,
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel kann dies dadurch erreicht werden, daß den Wasserstoffströmen eine geringe Menge an Wasserdampf hinzugefügt wird. Vorzugsweise wird eine Siliziumdioxydauskleidung innerhalb des Wolframs 22 des Rohres 16 vorgesehen, um das Metall gegen den oxydierenden Effekt des Wasserdampfes zu schützen.In the embodiment described here, this can be achieved can be achieved that the hydrogen streams a small amount of Water vapor is added. Preferably, a silicon dioxide lining is provided within the tungsten 22 of the tube 16 in order to to protect the metal against the oxidizing effect of water vapor.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird eine geringe Menge an Oxysilan, in der Größenordnung von 1 bis 10 ppm, mit dem halogenisierten Silan verwendet, damit der Sauerstoff für das Silizium vorhanden ist.In an alternative embodiment, a small amount of oxysilane, on the order of 1 to 10 ppm, is added to the halogenated Silane is used so that the oxygen for the silicon is present.
Die optimale Menge an eine Sauerstoffquelle darstellendem Material wird am besten experimentell mit der speziellen Einrichtung ermittelt. The optimal amount of oxygen source material is best determined experimentally with the special facility.
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L e e r s e i t eL e r s e i t e
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WO2003035548A2 (en) * | 2001-10-19 | 2003-05-01 | Silicon Technologies As | Method for producing high-purity silicon |
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1979
- 1979-09-25 DE DE19792938670 patent/DE2938670A1/en not_active Withdrawn
- 1979-09-25 FR FR7923814A patent/FR2465684A1/en not_active Withdrawn
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FR2465684A1 (en) | 1981-03-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |