УСТАНОВКА ПЛАЗМЕННОГО ОСАЖДЕНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ

1. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния, включающая в себя:
камерное средство для осаждения упомянутого поликристаллического кремния;
средство для поддерживания подложки-мишени, имеющей поверхность осаждения; и
горелочное средство с индуктивно связанной плазмой для получения плазменного факела для реагирования по меньшей мере одного реагента с образованием реакционного продукта и осаждения упомянутого реакционного продукта на упомянутой подложке-мишени, расположенное на фиксированном расстоянии от упомянутой подложки, при этом упомянутое средство для поддерживания перемещает упомянутую подложку-мишень в направлении от упомянутого горелочного средства с индуктивно связанной плазмой для обеспечения упомянутого фиксированного расстояния между упомянутой подложкой-мишенью и упомянутым горелочным средством с индуктивно связанной плазмой.
2. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.1, в которой упомянутый реакционный продукт выбран из группы, состоящей из кремния, кремния с собственной проводимостью, кремния с легирующей примесью р-типа и кремния с легирующей примесью n-типа.
3. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.1, в которой упомянутый по меньшей мере один реагент находится в форме материала, выбранного из группы, состоящей из газа, пара, аэрозоля, мелкой частицы, наночастиц или порошка.
2
3
4
2
2
4
2
6
4
4. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.1, в которой упомянутый по меньшей мере один реагент представляет собой водород (Н) и по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из трихлорсилана (SiHCl), тетрахлорида кремния (SiCl), дихлорсилана (SiHCl), силана (SiH), дисилана (SiH), тетрабромида кремния (SiBr) и их смесей.
5. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.1, в которой упомянутый плазменный факел получается из по меньшей мере одного газа, выбранного из группы, состоящей из газообразного гелия, газообразного аргона, газообразного водорода и их смесей.
6. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.1, в которой упомянутое камерное средство дополнительно включает в себя:
вытяжное средство, расположенное над упомянутой поверхностью осаждения, для выведения по меньшей мере одного из неосажденных твердых веществ и непрореагировавших химических веществ из упомянутого камерного средства.
7. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.6, в которой упомянутое камерное средство дополнительно включает в себя
рециркулирующее средство для рециркуляции упомянутого по меньшей мере одного из упомянутых неосажденных твердых веществ и непрореагировавших химических веществ, выведенных из упомянутого камерного средства, для повторного использования в упомянутой установке осаждения.
8. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.1, в которой упомянутое средство с индуктивно связанной плазмой дополнительно включает в себя
индукционную катушку, которая содержит множество витков, имеющих больший диаметр, чем у упомянутой наружной кварцевой трубки, и разнесенных друг от друга на расстояние примерно 2-10 мм.
9. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.8, в которой упомянутое расстояние между упомянутой индукционной катушкой и упомянутой подложкой-мишенью составляет между примерно 30-55 мм.
10. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.1, в которой упомянутая горелка с индуктивно связанной плазмой и упомянутая поверхность осаждения, по существу, перпендикулярны друг другу.
11. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.10, в которой упомянутая горелка с индуктивно связанной плазмой позиционирована, по существу, вертикально.
12. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.1, в которой упомянутая поверхность осаждения вращается во время осаждения упомянутого реакционного продукта.
13. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния, включающая в себя:
камеру для осаждения упомянутого поликристаллического кремния, имеющую вытяжную систему для извлечения по меньшей мере одного из неосажденных твердых веществ и непрореагировавших химических веществ;
держатель, расположенный внутри упомянутой камеры осаждения, для удерживания подложки-мишени, имеющей поверхность осаждения, причем упомянутая поверхность осаждения определяет зону осаждения;
по меньшей мере одну горелку с индуктивно связанной плазмой, расположенную внутри упомянутой камеры осаждения и размещенную на некотором расстоянии от упомянутого держателя, причем упомянутая по меньшей мере одна горелка с индуктивно связанной плазмой дает плазменный факел, который, по существу, перпендикулярен упомянутой поверхности осаждения, причем упомянутый плазменный факел определяет реакционную зону для реагирования по меньшей мере двух реагентов с получением упомянутого поликристаллического кремния для осаждения слоя упомянутого поликристаллического кремния на упомянутой поверхности осаждения.
14. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.13, в которой упомянутый поликристаллический кремний выбран из группы, состоящей из кремния, кремния с собственной проводимостью, кремния с легирующей примесью р-типа и кремния с легирующей примесью n-типа.
15. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.13, в которой упомянутые по меньшей мере два реагента осаждаются в форме материала, выбранного из группы, состоящей из газа, пара, аэрозоля, мелкой частицы, наночастиц или порошка.
2
3
4
2
2
4
2
6
4
16. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.13, в которой упомянутые по меньшей мере два реагента образованы водородом (Н) и по меньшей мере одним газом, выбранным из трихлорсилана (SiHCl), тетрахлорида кремния (SiCl), дихлорсилана (SiHCl), силана (SiH), дисилана (SiH), тетрабромида кремния (SiBr) и их смесей.
17. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.13, в которой упомянутая плазма горелки получается из по меньшей мере одного газа, выбранного из группы, состоящей из газообразного гелия, газообразного аргона, газообразного водорода и их смесей.
18. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.13, в которой упомянутое камерное средство дополнительно включает в себя
вытяжную систему, расположенную над упомянутой поверхностью осаждения, для выведения упомянутого по меньшей мере одного из неосажденных твердых веществ и непрореагировавших химических веществ из упомянутого камерного средства.
19. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.13, в которой упомянутая камера для осаждения изготовлена из материала, который экранирует радиочастотную (RF) энергию и изолирует упомянутую камеру от окружающей среды снаружи упомянутой камеры.
20. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.19, в которой упомянутая вытяжная система дополнительно включает в себя
вытяжные патрубки для удаления газообразных и дисперсных побочных продуктов из упомянутой камеры.
21. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.18, в которой упомянутая вытяжная система контролирует парциальное давление в упомянутой камере.
22. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.13, в которой упомянутая по меньшей мере одна горелка с индуктивно связанной плазмой включает в себя:
наружную кварцевую трубку и индукционную катушку, содержащую множество витков, имеющих больший диаметр, чем у упомянутой наружной кварцевой трубки;
внутреннюю кварцевую трубку и
камеру, соединяющую упомянутую наружную кварцевую трубку и упомянутую внутреннюю кварцевую трубку, при этом упомянутый источник плазменного газа соединен с упомянутой камерой для обеспечения упомянутого источника плазменного газа между упомянутой наружной кварцевой трубкой и упомянутой внутренней кварцевой трубкой.
23. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.22, в которой упомянутая наружная кварцевая трубка имеет длину примерно 180-400 мм.
24. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.22, в которой упомянутая наружная кварцевая трубка имеет диаметр примерно 50-90 мм.
25. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.22, в которой упомянутая внутренняя кварцевая трубка имеет длину примерно 120-180 мм.
26. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.22, в которой упомянутая внутренняя кварцевая трубка имеет диаметр примерно 50-70 мм.
27. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.22, в которой упомянутые витки разнесены друг от друга на расстояние примерно 2-10 мм.
28. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.27, в которой упомянутое расстояние между упомянутой индукционной катушкой и упомянутой подложкой-мишенью составляет между примерно 30-55 мм.
29. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.22, дополнительно включающая в себя высокочастотный генератор, соединенный с упомянутой индукционной катушкой.
30. Установка плазменного осаждения для получения поликристаллического кремния по п.13, дополнительно включающая в себя
рециркулирование упомянутых извлеченных упомянутых неосажденных твердых веществ для переработки в слиток.
31. Способ получения слоя поликристаллического кремния на подложке-мишени в камере осаждения, включающий в себя:
поддерживание упомянутой подложки-мишени;
обеспечение горелки с высокочастотной индуктивно связанной плазмой, содержащей катушку, причем упомянутую горелку с индуктивно связанной плазмой выбирают позиционируемой вдоль площади поверхности одной стороны упомянутой подложки с расстоянием 30-55 мм, отделяющим упомянутую катушку от упомянутой подложки;
введение плазменного газа, состоящего, по существу, из инертного газа, в упомянутую горелку с высокочастотной индуктивно связанной плазмой с формированием плазмы внутри упомянутой катушки;
инжектирование реагентов в упомянутую горелку с высокочастотной индуктивно связанной плазмой с получением реакционного продукта; и
осаждение упомянутого реакционного продукта упомянутой горелки с индуктивно связанной плазмой на упомянутую подложку при поддержании отделяющего расстояния между упомянутой подложкой и упомянутой катушкой.
32. Способ получения слоя поликристаллического кремния на подложке-мишени по п.31, дополнительно включающий в себя регулирование парциального давления внутри упомянутой камеры.
33. Способ формирования слоя поликристаллического кремния на подложке-мишени в камере осаждения, включающий в себя:
поддерживание упомянутой подложки-мишени на держателе;
обеспечение по меньшей мере двух горелок с индуктивно связанной плазмой для осаждения реакционного продукта на упомянутой по меньшей мере одной подложке, причем упомянутые по меньшей мере две горелки с индуктивно связанной плазмой размещены на расстоянии от упомянутой подложки-мишени, каждая из упомянутых по меньшей мере двух горелок с индуктивно связанной плазмой содержит катушку, упомянутые по меньшей мере две горелки с индуктивно связанной плазмой выбраны позиционируемыми вдоль площади поверхности осаждения одной стороны упомянутой подложки-мишени с расстоянием 30-55 мм, отделяющим упомянутую катушку от упомянутой подложки-мишени;
введение плазменного газа, состоящего, по существу, из инертного газа, в упомянутые по меньшей мере две горелки с индуктивно связанной плазмой с формированием плазмы внутри упомянутой катушки;
инжектирование реагентов в упомянутые по меньшей мере две горелки с индуктивно связанной плазмой с получением реакционного продукта;
регулирование температуры в реакционной зоне, образованной плазменным факелом упомянутых по меньшей мере двух горелок с индуктивно связанной плазмой;
контролирование давления внутри упомянутой камеры осаждения;
контролирование температуры упомянутой поверхности осаждения упомянутой подложки-мишени;
осаждение упомянутого реакционного продукта упомянутых по меньшей мере двух горелок с индуктивно связанной плазмой на упомянутую поверхность осаждения при поддержании отделяющего расстояния между упомянутой подложкой-мишенью и упомянутой катушкой и
вращение упомянутой подложки-мишени вокруг ее оси.
34. Способ формирования слоя поликристаллического кремния на подложке по п.33, дополнительно включающий в себя регулирование парциального давления внутри упомянутой камеры.
35. Способ формирования слоя поликристаллического кремния на подложке по п.33, в котором упомянутые по меньшей мере две горелки с индуктивно связанной плазмой и упомянутая поверхность осаждения, по существу, перпендикулярны друг другу.
36. Способ формирования слоя поликристаллического кремния на подложке по п.35, в котором упомянутые по меньшей мере две горелки с индуктивно связанной плазмой позиционированы, по существу, вертикально.
37. Способ формирования слоя поликристаллического кремния на подложке по п.33, в котором упомянутые по меньшей мере две горелки с индуктивно связанной плазмой дополнительно содержат
наклонные концы, расположенные поблизости от упомянутой поверхности осаждения, для увеличения площади осаждения на упомянутой подложке-мишени.
38. Способ формирования слоя поликристаллического кремния на подложке по п.37, в котором упомянутые по меньшей мере две горелки с индуктивно связанной плазмой наклонены на угол для создания упомянутых наклонных концов в, по существу, параллельной ориентации относительно упомянутой поверхности осаждения.
39. Способ формирования слоя поликристаллического кремния на подложке по п.33, в котором упомянутую поверхность осаждения вращают во время осаждения упомянутого реакционного продукта.