Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Siliziumdünnstäben

• Main Authors: FISCHER, JOERG, SCHULZE, FRIEDRICH-WILHELM, RENNER, MATTHIAS, RIEMANN, HELGE
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 22.07.2010
• Subjects: AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUSPOLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR; CHEMISTRY; COMPOUNDS THEREOF; CRYSTAL GROWTH; INORGANIC CHEMISTRY; METALLURGY; NON-METALLIC ELEMENTS; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITHDEFINED STRUCTURE; SINGLE-CRYSTAL-GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL ORUNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Siliziumdünnstäben, wie sie beim herkömmlichen Siemens-Verfahren für die Siliziumabscheidung verwendet werden. Durch den stark steigenden Bedarf an Silizium für Halbleiter und Solarzellen steigt auch der Bedarf an Siliziumdünnstäben. Das erfindungsgemäße Verfahren entspricht grundsätzlich dem klassischen Pedestal-Verfahren. Erfindungsgemäß weist die verwendete Induktionsspule (1) um die stromumflossene Zentralöffnung (4) herum weitere Ziehöffnungen (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) auf. Im Vorratsstab unter der Induktionsspule (1) wird ein ausreichend gleichmäßiges Temperaturprofil erzeugt, dass die Kuppe des Vorratsstabes schmilzt und ein Schmelzensee entsteht (6.1) auf (6). Durch die weiteren Ziehöffnungen in der Induktionsspule kann jeweils ein Siliziumdünnstab (9.1, 9.2, 9.3, 9.4) aus dem Schmelzensee nach oben gezogen werden. Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik wird durch die stromumflossene Zentralöffnung kein Stab nach oben gezogen. Die weiteren zusätzlichen Ziehöffnungen sind vorzugsweise konzentrisch zur Zentralöffnung und mit einem ausreichenden Abstand zum Außenrand des Vorratsstabes (6) angeordnet. Ihr Abstand zueinander ist so gewählt, dass die wachsenden Siliziumdünnstäbe sich gegenseitig thermisch nicht zu stark beeinflussen, damit die einzelnen Siliziumdünnstäbe möglichst gleich wachsen. Je größer der Durchmesser des verwendeten Si-Rohstabes ist, desto größer kann auch der ... A method for producing thin silicon rods using a floating zone crystallization process includes supplying high frequency (HF) current to a flat induction coil having a central opening, a plurality of draw openings and a plate with a slot as a current supply of the HF current so as to provide a circumfluent current to the central opening. An upper end of a raw silicon rod is heated by induction using the flat induction coil so as to form a melt pool. A thin silicon rod is drawn upwards through each of the plurality of draw openings in the flat induction coil from the melt pool without drawing a thin silicon rod through the central opening having the circumfluent current.