Plasma processes for producing silanes and derivatives thereof

Details Plasma processes for producing silanes and derivatives thereof Plasma processes for producing silanes and derivatives thereof

C - Chemistry, Metallurgy

01

B

C01B 33/04 (2006.01) B01J 19/08 (2006.01) H01L 31/20 (2006.01) H05H 1/00 (2006.01)

Patent

CA 2733354

The invention is generally related to process for generating one or more molecules having the formula Si x H y, where x and y are integers >= 1, such as silane, comprising the steps of: providing a silicon containing material, wherein the silicon containing material includes at least 20 weight percent silicon atoms based on the total weight of the silicon containing material; generating a plasma capable of vaporizing a silicon atom, sputtering a silicon atom, or both using a plasma generating device; and contacting the plasma to the silicon containing material in a chamber having an atmosphere that includes at least about 0.5 mole percent hydrogen atoms based on the total moles of atoms in the atmosphere; so that a molecule having the formula Si x H y; (e.g., silane) is generated. The process preferably includes a step of removing one or more impurities from the Si x H y, (e.g., the silane) to form a clean Si x H y, (e.g., silane). The process may also include a step of reacting the Si x H y, (e.g., the silane) to produce a high purity silicon containing material such as electronic grade metallic silicon, photovoltaic grade metallic silicon, or both.

Linvention concerne de manière générale un procédé de génération dune ou de plusieurs molécules de formule SixHy, dans laquelle x et y sont des entiers = 1, tels quun silane, comprenant les étapes consistant à : mettre à disposition un matériau contenant du silicium, le matériau contenant du silicium incluant au moins 20 pour cent en poids datomes de silicium par rapport au poids total du matériau contenant du silicium ; générer un plasma capable de vaporiser un atome de silicium, pulvériser un atome de silicium ou les deux en utilisant un dispositif générant un plasma ; et mettre en contact le plasma avec le matériau contenant du silicium dans une chambre qui contient une atmosphère incluant au moins environ 0,5 pour cent en moles datomes dhydrogène par rapport au nombre total de moles d'atomes dans latmosphère ; de manière à ce quune molécule de formule SixHy (p. ex. silane) soit générée. Le procédé comprend de préférence une étape délimination dune ou de plusieurs impuretés du SixHy (p. ex. du silane) pour former un SixHy (p. ex. silane) propre. Le procédé peut également comprendre une étape de réaction du SixHy (p. ex. du silane) pour produire un matériau contenant du silicium de grande pureté, tel que du silicium métallique de qualité électronique, du silicium métallique de qualité photovoltaïque ou les deux.

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