> 2) очищення з'єднання фізичними і хімічними методами;
3) відновлення з'єднання з виділенням чистого кремнію;
4) кінцева очищення кремнію методом бестігельной зонної плавки;
5) вирощування монокристалів.
У напівпровідниковому виробництві найбільше поширення отримав метод водневого відновлення трихлорсилану SiHCl 3 . Його отримують обробкою подрібненого технічного кремнію сухим хлористим воднем при температурі 300 - 400 В° С:
Si + ЗНСl SiHCl 3 + H 2 .
трихлорсилану являє собою рідину з температурою кипіння 32 В° С. Тому він легко очищається методами екстракції, адсорбції і ректифікації.
На відміну від германію основна очищення кремнію від домішок здійснюється хімічними методами. Кристалізаційні методи мають мету - перетворити напівкристалічного кремній, отриманий хімічним шляхом, в монокристали з певними електрофізичними властивостями. Об'ємні кристали кремнію вирощують методами вирощування з розплаву і бестігельной вертикальної зонної плавки. Перший метод застосовується, як правило, для отримання великих монокристалів з відносно невеликим питомим опором (<2,5 Ом-м). Другий метод використовується для отримання високоомних монокристалів кремнію з малим вмістом залишкових домішок. Слід зауважити, що в технологічному відношенні кремній - більш складний матеріал, ніж германій, так як він має високу температуру плавлення 1412 В° С і в розплавленому стані хімічно вельми активний (вступає в реакцію практично з усіма тигельними матеріалами).
Метод витягування з розплаву був раніше описаний. Істотним недоліком цього методу при використанні його для вирощування монокристалів кремнію є забруднення кристалів киснем. Джерелом кисню служить кварцовий тигель, який взаємодіє з розплавом відповідно до реакцією
SiO 2 (TB) + Si ( ж ) в†’ 2SiO.
Розчинення кварцу в кремній не тільки призводить до насичення киснем, але при цьому вводяться і інші домішки, що забруднюють кремній.
Вертикальна бестігельной зонна плавка забезпечує очищення кристалів кремнію від домішок і можливість вирощування монокристалів кремнію з малим вмістом кисню. У цьому методі вузька розплавлена ​​зона утримується між твердими частинами злитка за рахунок сил поверхневого натягу. Розплавлення злитків здійснюється за допомогою високочастотного індуктора (рис.2), працюючого на частоті 5 МГц. Високочастотний нагрів дозволяє проводити процес бестігельной зонної плавки у вакуумі і в атмосфері захисного середовища.
Методом вертикальної бестігельной плавки в даний час отримують кристали кремнію діаметром до 100 мм. Кристали кремнію n - і p - типів отримують шляхом введення при вирощуванні відповідних домішок, серед яких найбільш часто використовуються фосфор і бор. Такі кристали електронного і діркового кремнію маркуються відповідно КЕФ і КДБ.
Кристалічний кре...
