Устройство для изготовления трубообразных корпусов из полупроводникового материала

: тм 3,.ъ о п и е.а-ии - "ив ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик,(61) Зависимый от патента(21) Заявлено 08.10,71 (21) 1704107/23-26 (32) Приоритет 12.10.70 (31) Р 20 50 076. (33) ФРГ 11 17,32 Государственныи комите Совета Министров ССС оо делам изобретений публиковано 30.05.74. Бюллетеньата опубликования описания 31,12.7 о 3) УДК 621,315,5(72) Авторы изобретения Иностранцы е, Конрад Ройшель(ФРГ) Иностраиная фира Сименс АГганг ерберт Зандманн 71) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБООБРАЗНЫХКОРПУСОВ 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 полупроводниковый 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 по отношению друг к другу. Электропроводящий мост выполнен с выемками для установки трубок из углерода, открытыми в сторону реак ционного пространства. Электропроводящиймост может быть также выполнен в виде крышки, тогда на внутренней поверхности трубок высверлены отверстия для проточного охладителя.го На фиг. 1 и 2 изображено предложенноеустройство.Оно состоит из подовой плиты 1 из кварцаили жаркостойкого инертного металла, герметически соединенной с колпаком 2 из кварца.15 Внутри реакционного пространства находятсядве вертикальные трубки 3, которые концами вставлены в высверленные отверстия 4 электрода б, удерживающего трубки.Верхние концы вертикальных трубок 3 со- оО единены проводящим мостиком б преимущественно из того же материала, что и трубки 3, и вставлены в высверленные отверстия 7 мостика б, Посредством соответствующей герметической пригонки обеспечивают безукориз ненный электрический контакт. Отверстия 7несколько суживаются кверху, а отверстия 4 - книзу, поэтому трубки 3 установлены в электроды б и в мостик б до упора. Внутренняя часть трубки 3 через отверстия 7 сообща- зО ется с реакционным пространством, поэтому5 1 О 15 65 3поступающее 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 разбавителя активных компонентов реакционного газа.Эти реакционные газы, например в случае получения корпуса из кремния смесь из ЯНС 10, или ЯС 14 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 боксвой поверхности трубок 8 образуется полупроводниковый корпус 12, например, из кречния, германия, ЯС или из соединения Ап Вг, 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 СаАз 1150 из ЯС 1300 из ЯпБЬ 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 1 З,выполнен трубообразно. Оба электрода в верхней торцовой части внутри реакционного сосуда профилированы. При помощи такого профилирования и соответствующего ему негативного 20 25 30 35 40 45 50 55 4 профилирования в нижних торцовых местахобеих трубок 15 и 1 б из графита они насаживаются на электроды 18 и 14 из углерода, Охлаждающее средство течет не только в пространстве между трубками 15 и 1 б, но также и внутри трубки 15. Отверстия 17 образуют сквозное соединение с пространством между обеими трубками 15 и 1 б. Это промежуточное пространство снабжается свежим охлаждающим средством через два или несколько вво. дов, проложенных симметрично внутреннеи трубке 15, Охлаждающее средство поступает через ввод трубки 8 системы обеих трубок 15 и 1 б и выходит через выход трубы 10.Верхние концы обеих трубок 15 и 16 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 1 б от собственно реакционного пространства за трубкой 1 б 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 полупроводнико. вых элементов. Для этой цели трубы оснаща. ют 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 по. средством прохождения тока.Труба может служить в качестве источника при транспортной реакции. Она передает полупроводниковый 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 изобретения1, Устройство для изготовления трубооб. разных корпусов из полупроводникового мате430532 у 4 -,Г13 Ю оставитель В, БезбородоваТехред Г. Дворина едак Коррскто Степанова Подписное каз 5342Ц 1 Изд,1626Государственного коми по делам изобрете Тираж 651тета Совета Мпистий и открытийскан наб., д. 45 И ск-Зо, Рауш Т, Загорский цех 5риала, 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 отвода 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 по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя полость по крайней мере одной из двух трубок соединена со средством подачи проточного охладителя. б3. 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, отличающеесятем, что электропроводящий мост выполнен с выемками для установки трубок из углерода, открытыми в сторону реакционного пространства.1 О 5. Устройство по пп. 1 - 3, отличающеесятем, что электропроводящий мост выполнен в виде крышки, а на внутренней поверхности трубок высверлены отверстия для проточного 15 охладителя.