DE2125085A1 - Anordnung zum Herstellen von einseitig geschlossenen Rohren aus Halbleitermaterial - Google Patents
Anordnung zum Herstellen von einseitig geschlossenen Rohren aus HalbleitermaterialInfo
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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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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
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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
3 Figuren
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Claims (2)
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.
™
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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