BRPI0713478A2

BRPI0713478A2 - aparelho de deposição de plasma para fabricar silìcio policristalino, e, método para formar uma camada de silìcio policristalino sobre um substrato alvo em uma cámara de deposição.

Info

Publication number: BRPI0713478A2
Application number: BRPI0713478-9A
Authority: BR
Inventors: Mohl A Aslami; Dau Wu; Charles Deluca
Original assignee: Silica Tech Llc
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2012-10-23
Also published as: JP2009542921A; US7816269B2; JP5550903B2; TW200804633A; US20080009126A1; EP2054538A2; CN101512042B; CN101512042A; US7858158B2; US20090209093A1; RU2404287C2; RU2009104057A; WO2008008098A3; WO2008008098A2

Abstract

APARELHO DE DEPOSIçãO DE PLASMA PARA FABRICAR SILìCIO POLICRISTALINO, E, MéTODO PARA FORMAR UMA CAMADA DE SILìCIO POLICRISTALINO SOBRE UM SUBSTRATO ALVO EM UMA CáMARA DE DEPOSIçãO. Um aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino incluindo uma câmara ára depositar referido silício policristalino, a câmara tendo um sistema de exaustão para recuperar gases não depositados; um suporte localizado dentro da câmara de deposição para manter um substrato alvo tendo uma superfície de deposição, a superfície de deposição definindo uma zona de deposição; pelo menos um maçarico de plasma acoplado por indução localizado dentro da câmara de deposição e espaçado distanciado do suporte, o pelo menos um maçarico de plasma acoplado por indução produzindo uma chama de plasma que é substancialmente perpendicular à superfície de deposição, a chama de plasma definindo uma zona de reação para reagir pelo menos uma fonte de gás precursor para produzir o silício policristalino para deposição de uma camada de silício policristalino na superfície de deposição.

Description

"APARELHO DE DEPOSIÇÃO DE PLASMA PARA FABRICAR SILÍCIO POLICRISTALINO, E, MÉTODO PARA FORMAR UMA CAMADA DE SILÍCIO POLICRISTALINO SOBRE UM SUBSTRATO ALVO EM UMA CÂMARA DE DEPOSIÇÃO"

REFERÊNCIAS CRUZADAS A PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica o benefício de pedido provisório US 60/818 966, depositado em 7 de julho de 2006.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um aparelho e processo para fabricar silício policristalino.

Problema

À medida que os preços de petróleo continuam a aumentar e outras fontes de energia permanecem limitadas, existe uma pressão crescente sobre o aquecimento global das emissões da queima de combustível fóssil. Existe a necessidade de encontrar e usar fontes de energia alternativas, como energia solar, porque ela é grátis e não gera gás dióxido de carbono. Para tanto, muitas nações estão aumentando seu investimento em fontes a longo prazo seguras e confiáveis de energia, particularmente fontes "verdes" ou "limpas". Mesmo assim, apesar da célula solar, também conhecida como célula fotovoltaica ou módulos, ter sido desenvolvida há muitos anos, ela tem um uso muito limitado porque o custo de fabricação destas células ou módulos é ainda elevado, tornando difícil competir com a energia gerada por combustível fóssil.

Atualmente, a célula solar de silício de cristal única tem a melhor eficiência de conversão de energia, mas também tem um alto custo de fabricação associado. Alternativamente, o silício policristalino apesar de não ter a mesma eficiência elevada de uma célula de cristal única, é bem mais barato de produzir. Assim, ele tem o potencial para geração de energia fotovoltaica de baixo custo. Um método conhecido para fazer um lingote de cristal único consiste em usar um método de zona de flutuação para reprocessar uma barra de silício policristalino. Outro método conhecido é o método Czochralski que usa uma cristal de semente para levar um silício fundido de um cadinho de fusão cheio com as pepitas de silício policristalino.

Além disso, alguns processos da técnica anterior de fabricação de polissilício usam clorossilanos que são dissociados por filamentos aquecidos por resistência para produzir silício, que é então depositado dentro de um reator de incubadores. Sabe-se comumente como fazer um silício de tipo semicondutor com triclorossilano e então depois reciclar estes clorossilanos. Também, foram feitas muitas tentativas usando diferentes matérias primas pra fazer polissilício seguido por re-processamento destes produtos químicos não reagidos. Mesmo assim, estas tentativas anteriores não tem elevadas taxas de deposição.

Outra tentativa consiste em usar um plasma de pressão alta com clorossilano para fazer silício policristalino, e então reciclar os químicos não reagidos. Nesta tentativa, a deposição ocorre sobre a parede interna de um substrato para formar um silício tipo folha que será eventualmente separado do substrato, assim requerendo etapas de processo adicionais.

Além disso, um processo comumente conhecido envolve fazer uma célula solar (i) fabricando silício policristalino, (ii) fazendo ou um cristal único ou um lingote policristalino ou bloco, (iii) fazendo pastilhas a partir do lingote ou bloco, (iv) e então fazendo uma célula, que inclui a etapa de dopagem de tipo ρ ou tipo η via um processo de difusão oneroso. Os dopantes tipo ρ e tipo η formam a junção p-n do material semicondutor. Esta etapa é normalmente feita em fornos de difusão extremamente lentos após a camada de película fina já ter sido depositado, assim ainda retardando o processo global de produção eficiente de células solares.

Além disso, os métodos da técnica anterior tem a superfície de deposição paralela à corrente de chama de plasma, assim a eficiência de coleta é bem menor. Os hidretos de silício gasoso são depositados usando um processo de deposição de vapor químico de plasma de alta freqüência para depositar silício sobre uma barra de núcleo de silício horizontal. Devido à orientação do aparelho deposição, a maior parte dos produtos de silício são exauridos do aparelho.

Outros métodos da técnica anterior bem conhecidos para produzir silício criam uma força interna dentro da barra de silício. Uma tentativa para reduzir a tensão interna segue o processo Siemens básico e fabrica a barra de silício em uma incubadora, onde as etapas de processo são: aquecer o material de núcleo de silício em uma atmosfera gasosa incluindo triclorossilano e hidrogênio para depositar silício sobre o material de núcleo de silício para produzir uma barra de silício policristalino, aquecer a barra de silício policristalino por aplicação de uma corrente elétrica sem deixar a barra de silício policristalino contatar com ar de modo que a temperatura da superfície da barra de silício policristalino é maior do que a temperatura de reação de deposição do silício e é 1.030 0C ou maior, e fechar a corrente elétrica após o aquecimento por redução da corrente aplicada tão rapidamente quanto possível, assim tentando reduzir a taxa de força interna da barra de silício policristalino. Como se nota, este processo envolve uma pluralidade de etapas adicionais.

Em outra tentativa para produzir um metal de silício policristalino a partir de uma fonte de plasma de halogeneto de silício, o halogeneto de silício é dividido em íons silício e halogeneto em um plasma indutivamente acoplado e os íons silício são então condensados para formar metal silício fundido que pode ser moldado a vácuo em lingotes de polissilício. Além disso, os gases carregados são flúor e cloro. Flúor e fluoreto de hidrogênio são altamente corrosivos, assim eles requerem material resistente à corrosão especial para construir o equipamento e quando manipulando estes produtos químicos, cuidado especial deve ser tomado.

A informação relevante às tentativas de se dirigir a estes problemas pode ser encontrada nas patentes US 4 292 342, expedida em 29 de setembro de 1981 para Sarma et al, 4 309 259 expedida em 05 de janeiro de .1982 para Sarma et al, 4321 246 expedida em 23 de março de 1982 para Sarma et al, 4 491 604 expedida em 01 de janeiro de 1985 para Lesk et al, 4 .590 024 expedida em 20 de maio de 1986 para Lesk et al, 5 976 481 expedida em 02 novembro de 1999 para Kubota et al, 6 503 563 expedida em 07 de janeiro de 2003 para Yatsurugi et al, 6 926 876 expedida em 09 de agosto de .2005 para Kelsey.

SOLUÇÃO

Os problemas acima são revolvidos e um avanço técnico obtido pelo presente aparelho de deposição de plasma e método para fabricar silício policristalino descritos neste pedido. O presente aparelho de deposição de plasma inclui uma câmara de deposição que contém preferivelmente um conjunto ou pluralidade de maçaricos de plasma acoplado por indução. Os maçaricos de plasma acoplado por indução são orientados substancialmente perpendiculares de uma superfície de deposição de um substrato alvo para produzir uma grande área de deposição sobre o substrato alvo. Ao estar substancialmente perpendicular à superfície de deposição, o silício policristalino que é criado na zona de reação próxima da extremidade dos maçaricos de plasma acoplado por indução flui diretamente através da superfície de deposição substancialmente planar perpendicular. Além disso, o presente aparelho de deposição de plasma gira o substrato alvo durante a deposição para produzir uma camada uniforme de silício policristalino sobre a superfície de deposição. Também um suporte movimenta o substrato alvo fora dos maçaricos de plasma acoplado por indução durante a deposição de modo a prover uma distância constante ou fixa entre os maçaricos de plasma acoplado por indução e a superfície de deposição. O presente método para fabricar silício policristalino elimina a fabricação de polissilício como um processo separado e também elimina as etapas de processamento de dopagem de tipo p e tipo n adicionais que ocorrem subseqüentemente. Além disso, o presente método para fabricar silício policristalino também pode usar e reusar as mesmas matérias primas, porque os produtos químicos não reagidos ou não depositados podem ser coletados e reciclados para re-processamento através do presente aparelho. O presente método para fabricar silício policristalino não usa diferentes tipos de materiais como um substrato, assim não se tem um processo para separação adicional. O presente método para fabricar silício policristalino elimina as etapas de processamento adicionais encontradas em métodos de deposição convencionais, que podem causar perda extra no processo. Além disso, o presente método para fabricar silício policristalino também minimiza a contaminação potencial do substrato.

O presente método para fabricar silício policristalino não tem limitação sobre o tamanho da área alvo e o lingote de silício produzido pode ser removido para prover um processo contínuo. O presente método para fabricar silício policristalino também separa a zona de reação da zona de deposição. Assim, a temperatura do processo da zona de reação pode ser termodinamicamente otimizada para uma maior eficiência da reação química. Além disso, na zona de deposição, ótimas temperaturas para melhor eficiência da deposição e qualidade do produto podem ser obtidas. Porque a superfície de deposição do lingote de silício está voltada substancialmente perpendicular para a chama de plasma do maçarico de plasma acoplado por indução, uma maior superfície de coleta ou de deposição é disponível para a deposição de silício. O método de deposição vertical como aqui descrito tem uma maior taxa de deposição do que é obtida em uma deposição de uma superfície encurvada, como em uma forma de barra.

O novo processo usa pelo menos um maçarico de plasma acoplado por indução alinhado substancialmente perpendicular à superfície de deposição alvo para depositar silício sobre o eixo vertical do alvo. Usando mais de um maçarico de plasma acoplado por indução irá ainda aumentar a taxa de deposição e irá aumentar a área de deposição do alvo, que pode ainda reduzir os custos de fabricação de uma célula solar. Ele tem uma maior taxa de deposição, e pode ser projetado como um processo de fluxo contínuo de modo a abaixar dramaticamente o custo de fabricação de um silício policristalino. Seu desenho novo provê uma melhor separação dos processos de reação e coleta. Através de seu desenhos, o presente aparelho obtém temperaturas de reação aumentadas, assim maiores conversões de reação enquanto provendo concorrentemente maiores temperaturas de coleta de produto ótimas.

O novo aparelho e processo para fazer silício policristalino produz lingotes de silício dopado ou não dopado em uma etapa e em uma taxa de deposição muito elevada, assim produzindo lingotes de silício acabados e semi-acabados de matérias primas de polissilício economicamente com bem menos investimento de capital do que os processos de fabricação de polissilício padrões. Além disso, um dopante, como boro ou fósforo, ou outros, podem ser depositados simultaneamente para gerar um lingote tipo ρ ou tipo n, assim eliminando um processo de difusão oneroso a jusante do processo de fabricação de células. O aparelho de deposição de plasma e processo para fabricar silício policristalino ainda provêem melhor controle de especialmente e distribuição de dopante mais uniforme enquanto eliminando a etapa de difusão de processos convencionais, assim dando uma maior taxa de produção de silício dopado.

Também, o aparelho de deposição de plasma e método para fabricar silício policristalino podem coletar, separar e reciclar a maior parte dos gases do processo e produtos químicos não depositados. Estes produtos químicos não depositados podem ser ainda processados ou como silício de cristal único ou silício policristalino.

Os presentes processos para fabricar silício policristalino na usam uma incubadora, e mais provavelmente não irá experimentar os mesmos problemas de tensão associados com o processo da técnica anterior. Isto é porque o silício é depositado no final do substrato alvo, e assim não terá um diferencial de temperatura na direção radial como nos processos da técnica anterior e também porque o substrato alvo é girado durante a deposição. Além disso, o novo processo presente é um processo de deposição em uma etapa que faz os lingotes de silício policristalino, e não requerer uma etapa de moldagem a vácuo. Ele simplifica o processo de fabricação e irá diminuir o investimento de capital e custo de operação de produção de silício policristalino.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Figura 1 ilustra uma vista lateral em corte do aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com uma forma de realização da presente invenção,

Figura 2 ilustra uma vista de topo de um aparelho de deposição de plasma incluindo vários maçaricos de deposição de plasma com relação a um substrato alojado em uma câmara de acordo com outra forma de realização da presente invenção,

Figura 3 ilustra uma vista lateral de aparelho de deposição de plasma incluindo vários maçaricos de deposição de plasma com relação a um substrato alojado em uma câmara de deposição da figura 2 de acordo com outra forma de realização da presente invenção,

Figura 4 ilustra uma vista lateral de um aparelho de deposição de plasma incluindo maçaricos de plasma acoplado por indução inclinados com relação a um substrato alojado em uma câmara de deposição de acordo com outra forma de realização da presente invenção, e

Figura 5 ilustra um fluxograma de um processo para fabricar silício policristalino de acordo com uma forma de realização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

A FIGURA 1 ilustra uma forma de realização 100 do aparelho deposição de plasma incluindo um maçarico de plasma acoplado por indução .102 posicionado abaixo de um substrato alvo suporta 104 mantido por suporte .103. O substrato alvo 104 pode ser de qualquer tamanho desejado incluindo os tamanhos comumente bem conhecidos de células solares. Nesta forma de realização, o maçarico de plasma acoplado por indução 102 é voltado para cima para depositar um produto de reação sobre a superfície de deposição 106 do substrato alvo 104. Em outra forma de realização o maçarico de plasma acoplado por indução 102 pode ser voltado ou orientado em outro modo ou direção com relação ao substrato alvo 104. O maçarico de plasma acoplado por indução 102 consiste de dois tubos de quartzo concêntricos: um tubo de quartzo externo 108 e um tubo de quartzo interno mais curto 110, que são mostrados como sendo fixados a uma câmara de aço inoxidável 112.

Tipicamente, o diâmetro e altura ou comprimento do tubo de quartzo externo 108 e o tubo de quartzo interno 110 pode ser de qualquer tamanho para se adequar à aplicação desejada do tubo de quartzo externo 108 e tubo de quartzo interno 110. preferivelmente, o tubo de quartzo interno 108 tem um comprimento mais curto do que o tubo de quartzo externo 108. também, o tubo de quartzo externo 108 preferivelmente tem um diâmetro na faixa de cerca de 50 milímetros ("mm") a cerca de 90 mm e uma altura na faixa de cerca de 180 mm a cerca de 400 mm. Mais preferivelmente, o diâmetro para o tubo de quartzo externo 108 é cerca de 70 mm com uma altura ou comprimento de cerca de 200 mm. Preferivelmente, o tubo de quartzo interno 110 tem um diâmetro na faixa de cerca de 50 mm a cerca de .70 mm e uma altura na faixa de cerca de 120 mm a cerca de 180 mm. Mais preferivelmente, o diâmetro do tubo de quartzo interno 110 é cerca de 60 mm com uma altura de cerca de 150 mm.

O substrato alvo 104 pode ser um lingote ou outra forma de substrato de silício policristalino. Nesta forma de realização, a superfície de deposição 106 é substancialmente perpendicular ao maçarico de plasma acoplado por indução 102. preferivelmente, o suporte 103 gira o substrato alvo 104 em torno de seu eixo 107. Além disso, o suporte 103 ainda movimenta o substrato alvo 104 para fora do maçarico de plasma acoplado por indução 102 como a camada de silício é depositada sobre a superfície de deposição 106 para manter a distância "L" constante durante o processo de deposição. A deposição do silício ocorre sobre a superfície de deposição 106 do substrato e esta área de atividade é notada geralmente como a zona de deposição 105. A distância entre a porção mais superior da bobina 114 e o substrato alvo 104, como designado por "L" está na faixa de cerca de 10 mm a cerca de 40 mm dependendo da temperatura de deposição. O suporte 103 pode ser de qualquer tipo de suporte mecânico capaz de suportar, girar e/ou movimentar o substrato alvo 104 durante um processo de deposição. Preferivelmente, o suporte 103 é resistente a temperaturas elevadas e tem resistência mecânica suficiente para suportar o alvo de deposição 104 enquanto movimentando o alvo de deposição 104 para cima e para baixo e girando o alvo de deposição 104.1 Em uma forma de realização, o suporte é um membro rígido em forma de barra que é conectado a um alvo de deposição 104. Além disso, ele pode ser acoplado a motores para girar o alvo de deposição 104. Em uma forma de realização, o suporte 103 é uma barra de quartzo ou barra de aço inoxidável resistente à corrosão em alta temperatura.

Além da zona de deposição 105, o aparelho deposição de plasma 100 ainda inclui uma zona de reação 126 que é separada em uma distância da zona de deposição 105. Este espaço que separa a zona de reação 126 da zona de deposição 105 é provido parcialmente pela orientação perpendicular do maçarico de plasma acoplado por indução 102 para a superfície de deposição 106 do alvo de deposição 104 e também parcialmente pela distância entre o maçarico de plasma acoplado por indução 102 e a superfície de deposição 106 do alvo de deposição 104. Esta separação provê uma melhorada eficiência de deposição por e através de uma área maior da superfície de deposição 106 do alvo de deposição 104. Esta separação ainda permite que temperaturas de plasma aumentadas na zona de reação 126, enquanto mantendo menores temperaturas na zona de deposição 105. Esta temperatura de plasma maior na zona de reação provê melhorada eficiência de conversão das reações químicas endotérmicas na zona de reação 126. Além disso, a menor temperatura na zona de deposição 105 assegura que as características desejadas e qualidade do silício depositado sobre a superfície de deposição 106 do substrato alvo 104.

O maçarico de plasma acoplado por indução 102 ainda inclui uma bobina de indução de cobre 114 que está localizada em torno da porção superior do tubo de quartzo externo 108. A bobina 114 compreende uma pluralidade de enrolamentos 116 tendo um diâmetro de aproximadamente na faixa de cerca de 56 mm a cerca de 96 mm. Preferivelmente, a pluralidade de enrolamentos 116 tem um diâmetro de cerca de 82 mm. Tipicamente, a pluralidade de enrolamentos 116 são espaçados um do outra por uma distância suficiente para prover a opcionalmente do maçarico de plasma acoplado por indução 102. Preferivelmente, a pluralidade de enrolamentos 116 são espaçados um do outro em cerca de 6 mm. Além disso, um espaço entre o tubo de quartzo externo 108 e a bobina 114 pode estar na faixa de cerca de 2 mm a cerca de 10 mm.

O maçarico de plasma acoplado por indução 102 ainda inclui um par de aberturas de injeção 118 que são conectados por uma linha de produto químico de fone de precursor (não mostrado) transportando os produtos químicos de fonte de precursor para o maçarico de plasma acoplado por indução 102. Com o uso do tubo de quartzo interno 110, o gás de fonte de plasma terá um padrão de fluxo de redemoinho. Os produtos químicos de fonte para deposição de material de película fina de semicondutor como silício serão injetados através de aberturas de injeção 118, que estão preferivelmente localizadas próximas no lado inferior do maçarico de plasma acoplado por indução 102 e visado para a posição V=O pela mesma razão como descrito na patente US 6.253.580, expedida para Gouskov et al, e patente US 6.536.240 expedida para Gouskov et al, que são ambas incorporadas aqui por referência. Em uma forma de realização, as aberturas de injeção 118 não são conectadas ao maçarico de plasma acoplado por indução 102, mas são conectadas a outro elemento estrutural da presente invenção com aqui descrito. Em uma forma de realização, o maçarico de plasma acoplado por indução 102 é um maçarico de plasma acoplado indutivamente. As aberturas de injeção 118 compreendem tubo de quartzo feitos preferivelmente com um diâmetro na faixa de cerca de 3 mm a cerca de 10 mm, mas preferivelmente cerca de 5 mm, apesar de diâmetros de tubos de outros tamanhos poderem ser usados com o maçarico de plasma acoplado por indução 102. Nesta forma de realização, um par de aberturas de injeção 118 são posicionados diametricamente através um do outro. Em outra forma de realização da presente invenção, três ou mais aberturas, simetricamente dispostas, podem ser usadas.

Além disso, o maçarico de plasma acoplado por indução 102 inclui um par de entradas de gás de plasma 120 que são conectadas a uma linha de alimentação de gás de plasma (não mostrado) transportando gases de plasma para o maçarico de plasma acoplado por indução 102. As entradas de gás de plasma 120 entram no maçarico de plasma acoplado por indução 102 em substancialmente a mesma altura. Preferivelmente, estas entradas de gás de plasma 120 compreendem tubo de aço inoxidável tendo um diâmetro de 5 mm, apesar de uma faixa de diâmetros poder ser suficiente para este fim.

O maçarico de plasma acoplado por indução 102 é também provido com uma entrada de líquido refrigerante 122 e uma saída de líquido refrigerante 124. Durante uso, um líquido refrigerante, com água, passa através da entrada de líquido refrigerante 122, circula dentro da câmara de aço inoxidável 112, e sai através da saída de líquido refrigerante 124. A entrada de líquido refrigerante 122 e saída de líquido refrigerante 124 são preferivelmente formadas de aço inoxidável e tem um diâmetro de 5 mm por exemplo.

As entradas de gás de plasma 120, a entrada de líquido refrigerante 122 e a saída de líquido refrigerante 124 são todas preferivelmente formadas em uma câmara de aço inoxidável 112. A câmara 112 é preferivelmente um bloco quadro de aço inoxidável de 80 mm em um lado, e tendo uma atura de aproximadamente 40 mm, por exemplo. Preferivelmente, a câmara 112 é montada sobre o suporte (não mostrado).

Um gerador de alta freqüência (não mostrado) é eletricamente conectado à bobina 114, energizando a mesma com uma saída de energia variável de até 60 kW a uma freqüência de 5,28 +/- -0,13 MHz. Em uma forma de realização, o gerador é Modelo no. IG 60/5000, disponível de Fritz Huettinger Electronic GmbH de Alemanha. Preferivelmente, este gerador é acionado com uma alimentação de 50 Hz, 3 fases, 380 V, para energizar o maçarico de plasma acoplado por indução 102.

A figura 2 mostra outra forma de realização 200 de um aparelho deposição que consiste de um conjunto de maçaricos de plasma acoplado por indução 102 localizados dentre a câmara de deposição 202. Usando uma pluralidade de maçaricos de plasma acoplado por indução 102, localizados dentro da câmara de deposição 202, todos orientados substancialmente perpendiculares à superfície de deposição 106 do substrato alvo 104, o aparelho de deposição 200 cobre uma largura ou área de deposição mais larga. Como descrito acima, a substrato alvo 104 é movimentada para cima afastada do maçarico de plasma acoplado por indução 102 e é também girada em torno de seu eixo 107 pelo suporte 103. O substrato alvo 104 é mostrado se estendendo quase no perímetro da câmara de deposição 202. Além da taxa de deposição elevada, o aparelho de deposição 200 provê uma espessura de deposição uniforme. Nesta forma de realização, o aparelho de deposição 200 consiste de cinco maçaricos de plasma acoplado por indução 102 cada tendo um diâmetro de preferivelmente 70 mm. Quatro dos maçaricos de plasma acoplado por indução 102 são espaçados igualmente afastados um do outro em torno do perímetro da câmara de deposição 202. Nesta forma de realização, quatro maçaricos de plasma acoplado por indução 102 localizados em torno do perímetro da câmara de deposição 202 são separados por 90° um do outro. Nesta forma de realização, o quinto maçarico de plasma acoplado por indução 102 está localizado no centro da câmara de deposição 202.

Outras disposições e tamanhos de maçaricos de plasma acoplado por indução 102 podem ser usados em uma câmara de deposição para prover uma largura ou área de deposição desejada para uma aplicação particular. Nesta forma de realização, o uso de cinco maçaricos de plasma acoplado por indução 102 irá produzir uma área de deposição de aproximadamente 300 mm. Preferivelmente, a substrato alvo 104 irá girar em torno de seu eixo 107 enquanto também se movimentando para cima ou afastada do maçarico de plasma acoplado por indução 102 para manter uma distância fixa ou constante entre a substrato alvo 104 e os maçaricos de plasma acoplado por indução 102.

Com referência à figura 3, uma vista lateral do aparelho de deposição 200 é mostrada. A câmara de deposição 202 inclui aberturas de exaustão 302 que estão localizadas na extremidade de topo da câmara de deposição 202. Preferivelmente, as aberturas de exaustão d302 estão acima da extremidade inferior da superfície de deposição 106 do alvo de deposição 104. Um sistema de exaustão (não mostrado) irá remover todos os gases e quaisquer partículas de silício não depositadas das reações químicas. Preferivelmente, o sistema de exaustão controla ou mantém uma pressão parcial fixa dentro da câmara de deposição 202 para assegurar uma condição de deposição ótima. O controle da pressão parcial dentro da câmara de deposição 202 pode ainda incluir prover uma pressão negativa, como vácuo. Em outra forma de realização, a pressão parcial pode ser controlada em ou próxima da pressão atmosférica. Qualquer número de aberturas de exaustão 302 pode ser empregado como desejado para uma aplicação específica. Preferivelmente, a câmara de deposição 202 é feita de um material à prova de explosivos e material de blindagem RF para evitar escape de energia de RF da câmara de deposição 202 e para isolar o meio ambiente de influencias sobre a câmara de deposição 202.

Ao usar uma pluralidade de maçaricos de plasma acoplado por indução 102, localizados dentro da câmara de deposição 202, todos orientados substancialmente perpendiculares para a superfície de deposição 106 do substrato alvo 104, o aparelho de deposição 200 cobre uma área ou largura de deposição maior. O substrato alvo 104 é mostrado se estendendo quase no perímetro da câmara de deposição 202. Além da taxa de deposição elevada, o aparelho de deposição 200 provê uma espessura de deposição uniforme. Nesta forma de realização, o aparelho de deposição 200 consiste de cinco maçaricos de plasma acoplado por indução 102 cada tendo um diâmetro de preferivelmente 70 mm. Quatro dos maçaricos de plasma acoplado por indução 102 são espaçados igualmente distanciados um do outro em torno do perímetro da câmara de deposição 202. Nesta forma de realização, o quinto maçarico de plasma acoplado por indução está localizado no centro da câmara de deposição 202.

A figura 4 mostra outra forma de realização 400 de um aparelho deposição que consiste de um maçarico de plasma acoplado por indução 102 entre dois maçaricos de plasma acoplado por indução 402 que são levemente inclinados, os maçaricos de plasma acoplado por indução 102 e 402 estando localizados dentro de uma câmara de deposição 202. Os maçaricos de plasma acoplado por indução 402 são construídos e funcional similarmente que o maçaricos de plasma acoplado por indução 102, mas são levemente inclinados de um plano horizontal por 0 graus dentro da câmara de deposição 202. O grau de inclinação dos maçaricos de plasma acoplado por indução 402 é preferivelmente de cerca de 15 graus a cerca de 45 graus. Preferivelmente, os maçaricos de plasma acoplado por indução 402 são inclinados em aproximadamente 15 graus do plano horizontal. Os maçaricos de plasma acoplado por indução 402 inclinados provêem melhorada deposição de silício policristalino sobre a superfície de deposição 106 do substrato alvo 104 com boa uniformidade. Nota-se que se o ângulo de inclinação para o maçarico de plasma acoplado por indução 402 fosse muito grande, então a taxa de deposição ou eficiência de coleta diminui e a deposição se torna menos uniforme. Além disso, o grau de inclinação para da maçarico de plasma acoplado por indução 402 pode ser diferente.

Da figura 4, observa-se que o diâmetro "L" do maçarico de plasma acoplado por indução 402 pode ser deduzido da fórmula : L' = L/ Cos θ > L. Assim, o diâmetro depositado L' do maçarico de plasma acoplado por indução 402 é maior do que o diâmetro do maçarico de plasma acoplado por indução 102.

Como acima descrito, o gás de fonte de plasma terá um padrão de fluxo com redemoinho. Isto é causo pelo fato do gás de fonte de plasma ser injetado através de entradas de gás de plasma 120 que alimentam o gás de fonte de plasma entre o tubo de quartzo externo 108 e o tubo de quartzo interno 110. Os maçaricos de plasma acoplado por indução 102 e 402 preferivelmente usam o gás de fonte de plasma inerte para formar o plasma onde a reação ocorre entre a fonte de gás precursor e os maçaricos de plasma acoplado por indução 102 e 402 para depositar o produto de reação sobre o substrato alvo 104. O gás de fonte de plasma será um gás inerte que preferivelmente tem (i) baixa energia de ativação, e (ii) é quimicamente inerte de modo que não serão formados óxidos ou nitretos. Preferivelmente, o gás de fonte de plasma pode ser selecionado dentre o grupo consistindo de hélio, argônio, hidrogênio ou mistura dos mesmos.

O produto de reação é produzido pela reação de fontes de gás precursor na presença dos maçaricos de plasma acoplado por indução 102 e 402. A fonte de gás precursor pode incluir ou ser formas adicionais de material como gases, vapores, aerossóis, partículas pequenas, nanopartículas, ou pós. Além disso, um material dopante tipo ρ ou tipo η pode ser também injetado com a fonte de gás precursor simultaneamente para formar o semicondutor de tipo ρ ou tipo η desejado. Alguns exemplos de materiais dopantes incluem boro, fósforo, e outros.

Além dos aspectos e formas de realização acima mencionados dos presentes aparelhos de deposição de plasma 100, 200 e 400, a presente invenção também inclui métodos para a fabricação destes substratos ou lingotes de silício policristalino. Um método preferido inclui um sistema à base de cloreto que usa chama de plasma ou energia para reduzir triclorossilano (SiHCl3) por hidrogênio (H2) para formar silício. Ele também reduz tetracloreto de silício (SiCl4) com hidrogênio por energia de chama de plasma para fazer silício.

A figura 5 ilustra um fluxograma de uma forma de realização 500 de um tal processo. Na etapa 502, o maçarico de plasma acoplado por indução ou maçaricos 102 e 402 são iniciados. Esta etapa pode incluir iniciar o fluxo da alimentação de gás de plasma para as entradas de gás de plasma 120 e então ignição de plasma por alimentação de eletricidade para a bobina de indução 114. Esta etapa inclui acender e estabilizar a chama de plasma do maçarico ou maçaricos de plasma acoplado por indução 102 e 402. Além disso, etapa 502 pode também inclui selecionar a fonte de gás precursor a ser usada para produzir o produto de reação desejado durante a deposição sobre o substrato alvo 104.

Na etapa 504, os aparelhos de deposição 100, 200 e 400 injetam a fonte de gás precursor através das aberturas de injeção 118 para a chama de plasma do maçarico ou maçaricos de plasma de indução 102 e 402. Como acima, preferivelmente a fonte de gás precursor é selecionada dentre SiHCl3 mais H2, ou SiCl4 mais H2. Na etapa 506, a chama de plasma do maçarico ou maçaricos de plasma de indução 102 é estabilizada e a temperatura de reação do maçarico ou maçaricos de plasma de indução 102 e 402 na zona de reação 126 é ajustada para otimizar a formação de silício policristalino.

Como descrito acima, os gases que não são depositados sobre a superfície de deposição 106 do substrato alvo 104 são coletados através do sistema de exaustão e reciclados par uso adicional. Em um aspecto do presente método de fabricação de silício policristalino, o SiHCl e S1CI4 podem ser feitos de silício tipo metalúrgico (MGS) ou sílica. Eles irão reagir com cloreto de hidrogênio (HCl) que é coletado e separado da corrente de gás de exaustão do presente método de fabricação de silício policristalino . Além disso, é possível adicionar cloro novo (Cl2) ou HCl, se quantidades suficientes não existirem da corrente de exaustão, Após purificação por destilação, os produtos de reação podem ser usados como produtos químicos de gás de fonte de precursor para fazer silício.

Além de HCl na corrente de exaustão, pode-se ter Ar, H2, diclorossilano (SiH2Cl2O e SiHCl não reagido, e SiCl, mais as partículas de silício não depositadas que podem também existir. As partículas de silício não depositadas podem ser separadas por uso de um filtro de bolsa. Além disso, usando um disparo a frio, clorossilanos podem ser facilmente separados e reusados como produtos químicos de gás de fonte precursor. Os gases como Ar e H2 também podem ser reciclados do sistema de exaustão e podem ser usados para o gás de fonte de precursor ou gás de fonte de plasma.

Na etapa 508, a pressão dentro da câmara de deposição 202 é controlada e mantida por sistema de exaustão. Além disso, outros meios podem ser empregados para manter a pressão dentro da câmara de deposição 202. Na etapa 510, a temperatura da superfície de deposição 106 do substrato alvo 104 é controlada e mantida para otimizar a deposição do silício sobre a superfície de deposição 106. Na etapa 512, o crescimento da superfície de deposição 106 do substrato alvo 104 é monitorado. Como a superfície de deposição 106 cresce, o suporte 103 movimenta o substrato alvo 104 para fora do maçarico ou maçaricos de plasma de indução 102 e 402 para manter uma distância constante ou fixada L entre o maçarico ou maçaricos de plasma de indução 102 e 402 e a superfície de deposição 106 do substrato alvo 104. Na etapa 514, o suporte 103 remove o substrato alvo 104 da câmara de deposição 202 quando o comprimento desejado ou volume de silício é depositado.

Além do acima, as partículas de silício serão separadas da corrente de exaustão. Estas partículas serão coletadas, carregadas em um cadinho de quartzo, fundidas e cultivadas em lingotes de cristal único. Todos os gases sejam não reagidos ou produtos químicos sub-produtos serão também coletados e separados por processos industriais típicos. Algumas materiais primas incluem híbridos, fluoretos, cloretos, brometos e gás argônio.

Em outra forma de realização do presente método para fabricar silício policristalino, um sistema à base de hidreto é empregado. Silano não tem uma taxa de deposição elevada como triclorossilano, mas é ainda amplamente usado na indústria, porque é bem mais fácil de purificar e também de produzir silício de qualidade elevada. Após as mesmas etapas de processamento acima, silano (SiH4) ou dissilano (Si2H6) na forma de gás podem ser fornecidos para aberturas de injeção 118 como descrito na etapa 504 e na presença da chama de plasma ou energia que eles irão dissociar em silício e hidrogênio. Usando uma temperatura de reação maior e remoção de gás hidrogênio rapidamente melhorada conversão de reação química é obtida. Além disso, as partículas de silício não depositadas e gás de fonte de plasma, como argônio, são coletados através de aberturas de exaustão 302 para re- processamento e reciclagem.

Em outra forma de realização dos presentes métodos para fabricar silício policristalino, um sistema de bromo é empregado após as etapas de processo descritas. Tanto bromo (Br2) é quimicamente menos agressivo com também menos corrosivo do que cloro (Cl2). Quando usando Br como um gás carregado, custos de equipamento significantes podem ser economizados. O gás carregado é usado como agente de transporte para levar, converter e tornar o silício sujo (silício tipo metalúrgico, MGs) em um silício de tipo solar puro e utilizável (SoG). Ele irá reagir com MGS para formar brometo de silício (produto principal) e outros compostos de brometo em impurezas. Após purificação, o brometo de silício é usado para fazer silício policristalino pelo processo de plasma. Durante o processo, ele decompõe o brometo de silício em silício e bromo. O silício é depositado e bromo é também coletado e reusado novamente. Porque os presentes maçaricos de plasma acoplado por indução 102 e 402 tem mais do que energia suficiente para dirigir a reação na direção desejável, não será uma preocupação para a reação de redução de tetrabrometo de silício (SiBr4) por hidrogênio. Preferivelmente, a matéria prima para este sistema será MGS. Em temperaturas maiores do que 360°C, a taxa de reação entre silício e brometo de hidrogênio (HBr) ou Br2 pode ser elevada e o produto de reação será principalmente SiBr4. Devido às diferenças nas temperaturas de ebulição, é muito fácil separar o contaminação de boro (BBr3 de SiBr4). Nesta forma de realização, os produtos químicos de gás de fonte de precursor são tetrabrometo de silício e hidrogênio.

Em ainda outra forma de realização dos presentes métodos para fabricar silício policristalino, uma redução de partículas de fuligem de sílica por carbono é empregada. Em produção de preformas ópticas, o refugo sólido são as partículas de fuligem de sílica e elas geralmente são enviadas para um aterro para descarte. Estas partículas de fuligem de sílica são muito puras e podem ser uma boa fonte para fazer silício de tipo solar (SoG) pela reação de redução carbotérmica com carbono. Tipicamente, ela usa um forno a arco elétrico como uma fonte de calor e após as etapas de processo acima mencionadas, uma forma de pó de SiO2 e carbono são injetados através de aberturas de injeção 118 nas chamas de plasma dos maçaricos de plasma acoplado por indução 102 e 402. Estas partículas de fuligem de fabricantes de preformas não contém tipicamente íons de metal de transição e também não contém tipicamente boro. Mesmo assim, as partículas de fuligem podem ter uma quantidade de traço de fósforo e algum germânio. Para eliminar a possível contaminação com impurezas das matérias primas, quantidade pequena de Cl2 e umidade podem ser injetadas com a fonte de gás precursor. Esta forma de realização converte o refiigo de partícula de fuligem de planta de fabricação de fibra óptica em um produto utilizável para produzir silício policristalino, e assim gerando painéis solares eficientes e de custo efetivo.

Em outro aspectos dos métodos de fabricar silício policristalino, os substratos alvos 104 podem ser removidos do processo em outros momentos do que descrito acima para medir as espessuras, composições e/ou desempenho do processo de deposição para determinar onde ajustar qualquer um dos parâmetros de processo descritos acima.

Apesar de ter sido descrito o que é atualmente considerado como sendo as formas de realização preferidas do aparelho de deposição de plasma e métodos para fabricar silício policristalino, deve-se entender que o aparelho de deposição de plasma atual pode ser corporificado em outras formas específicas sem sair do espírito ou características essenciais do mesmo. Por exemplo, maçaricos de plasma acoplado por indução adicionais ou combinações diferentes de módulos de deposição, diferentes dos aqui descritos podem ser usados sem sair do espírito ou características essenciais do presente aparelho de deposição de plasma e métodos para fabricar silício policristalino. As presentes formas de realização são, assim, consideradas em todos os aspectos como ilustrativas e não restritivas. O escopo da invenção é indicado pelas reivindicações anexas em vez de pela descrição acima.

Claims

1. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino, caracterizado pelo fato de compreender: meio de câmara para depositar referido silício policristalino; meio para suportar um substrato alvo tendo uma superfície de deposição; e meio de maçarico de plasma acoplado por indução para produzir uma chama de plasma para reagir pelo menos um reagente para produzir um produto de reação e depositar referido produto de reação sobre referido substrato alvo, referido meio de maçarico de plasma localizado em uma distância fixa do referido substrato, em que referido meio para suporte movimenta referido substrato alvo em uma direção afastada do referido meio de maçarico de plasma acoplado por indução para prover referida distância fixa entre referido substrato alvo e referido meio de maçarico de plasma acoplado por indução.

2. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido produto de reação é selecionado dentre o grupo consistindo de silício, silício intrínseco, silício dopado tipo p, e silício dopado tipo n.

3. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido pelo menos um reagente está na forma de um material selecionado dentre o grupo consistindo de um gás, vapor, aerossol, partícula pequena, nanopartícula ou pó.

4. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido pelo menos um reagente é hidrogênio (H2) e pelo menos um composto selecionado dentre o grupo consistindo de triclorossilano (S1HCI3), tetracloreto de silício (SiCl4), diclorossilano (SiH2Cl2), silano (SiH4), dissilano (Si2H6), tetrabrometo de silício (SiBr4) e misturas dos mesmos.

5. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referida chama de plasma é produzida de pelo menos um gás selecionado dentre o grupo consistindo de gás hélio, gás argônio, gás hidrogênio e misturas dos mesmos.

6. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido meio de câmara ainda inclui: um meio de exaustão localizado acima de referida superfície de deposição para exaurir pelo menos um dentre sólidos não depositados e produtos químicos não reagidos de referido meio de câmara.

7. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que referido meio de câmara ainda inclui: um meio de reciclagem para reciclar referido pelo menos um dentre referidos sólidos não depositados e produtos químicos não reagidos exauridos de referido meio de câmara para re-uso no referido aparelho de deposição.

8. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido meio de plasma acoplado por indução ainda compreende: uma bobina de indução que compreende uma pluralidade de enrolamentos tendo um diâmetro maior do que o do referido tubo de quartzo externo e espaçado distanciado de cada outro por uma distância de cerca de 2 -10 mm.

9. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que referida distância entre referida bobina de indução e referido substrato alvo está entre cerca de 30 - 55 mm.

10. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referido maçarico de plasma acoplado por indução e referida superfície de deposição são substancialmente perpendiculares entre si.

11. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que referido maçarico de plasma acoplado por indução está posicionado substancialmente verticalmente.

12. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referida superfície de deposição é girada durante a deposição de referido produto de reação.

13. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino, caracterizado pelo fato de compreender: uma câmara para depositar referido silício policristalino, referida câmara tendo um sistema de exaustão para recuperar pelo menos um dentre sólidos não depositados e produtos químicos não reagidos; um suporte localizado dentro da referida câmara de deposição para manter um substrato alvo tendo uma superfície de deposição, referida superfície de deposição definindo uma zona de deposição; pelo menos um maçarico de plasma acoplado por indução localizado dentro da referida câmara de deposição e espaçado do referido suporte, referido pelo menos um maçarico de plasma acoplado por indução produzindo uma chama de plasma que está substancialmente perpendicular à referida superfície de deposição, referida chama de plasma definindo uma zona de reação para reagir pelo menos dois reagentes para produzir referido silício policristalino para depositar uma camada de referido silício policristalino na referida superfície de deposição.

14. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que referido silício policristalino é selecionado dentre o grupo consistindo de silício, silício intrínseco, silício dopado tipo p, e silício dopado tipo n.

15. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que referidos pelo menos dois reagentes depositados na forma de um material selecionado dentre o grupo consistindo de um gás, vapor, aerossol, partícula pequena, nanopartícula, ou pó.

16. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que referidos pelo menos dois reagentes são produzidos por hidrogênio (H2) e pelo menos um composto selecionado dentre o grupo consistindo de triclorossilano (SiHCl3), tetracloreto de silício (SiCl4), diclorossilano (SiH2Cl2), silano (SiH4), dissilano (Si2H6), tetrabrometo de silício (SiBr4) e misturas dos mesmos.

17. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que referido meio de maçarico de plasma é produzido de pelo menos um gás selecionado dentre o grupo consistindo de gás hélio, gás argônico, gás hidrogênio e suas misturas.

18. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que referido meio de câmara ainda inclui: um sistema de exaustão localizado acima de referida superfície de deposição para exaurir referido pelo menos um dentre sólidos não depositados e produtos químicos não reagidos do referido meio de câmara.

19. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que referida câmara para depositar é feita de um material que blinda a energia RF e isola referida câmara do meio ambiente fora da referida câmara.

20. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que referido sistema de exaustão ainda compreende: aberturas de exaustão para remover gases sub-produtos e partículas de referida câmara.

21. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que referido sistema de exaustão controla a pressão parcial na referida câmara.

22. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que referido pelo menos um maçarico de plasma acoplado por indução compreende: um tubo de quartzo externo e uma bobina de indução compreendendo uma pluralidade de enrolamentos tendo um diâmetro maior do que o do referido tubo de quartzo externo; um tubo de quartzo interno; e uma câmara conectando referido tubo de quartzo externo e referido tubo de quartzo interno, em que referida fonte de gás plasma é conectada à referida câmara para prover referida fonte de gás de plasma entre referido tubo de quartzo externo e referido tubo de quartzo interno.

23. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que referido tubo de quartzo externo tem um comprimento de cerca de 180 -400 mm.

24. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que referido tubo de quartzo externo tem um diâmetro de cerca de 50 - 90 mm.

25. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que referido tubo de quartzo interno tem um comprimento de cerca de 120 - -180 mm.

26. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que referido tubo de quartzo interno tem um diâmetro de cerca de 50-70 mm.

27. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que referidos enrolamentos são espaçados um do outro em uma distância de cerca de 2 - 10 mm.

28. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que referida distância entre referida bobina de indução e referido substrato alvo está entre cerca de 30 - 55 mm.

29. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de ainda compreender um gerador de alta freqüência conectado à referida bobina de indução.

30. Aparelho de deposição de plasma para fabricar silício policristalino de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de ainda compreender: reciclar referido recuperado de referido sólidos não depositados para serem processados em um lingote.

31. Método para formar uma camada de silício policristalino sobre um substrato alvo em uma câmara de deposição, caracterizado pelo fato de compreender: suportar referido substrato alvo; prover um maçarico de plasma acoplado por indução de alta freqüência compreendendo uma bobina, referido maçarico de plasma acoplado por indução selecionado posicionável ao longo da área de superfície de um lado de referido substrato, uma distância de 30 - 55 mm separando referida bobina de referido substrato; introduzir um gás de plasma consistindo essencialmente de um gás inerte dentro do referido maçarico de plasma acoplado por indução de alta freqüência para formar um plasma dentro de referida bobina; injetar reagentes no referido maçarico de plasma acoplado por indução de alta freqüência para produzir um produto de reação;e depositar referido produto de reação de referido maçarico de plasma acoplado por indução sobre referido substrato enquanto mantendo um espaçamento entre referido substrato e referida bobina.

32. Método para formar uma camada de silício policristalino sobre um substrato alvo, de acordo com a reivindicação 31, ainda caracterizado pelo fato de compreender ajustar a pressão parcial dentro da referida câmara.

33. Método para formar uma camada de silício policristalino sobre um substrato alvo em uma câmara de deposição, caracterizado pelo fato de compreender: suportar referido substrato alvo sobre um suporte; prover pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução para depositar um produto de reação sobre referido pelo menos um substrato, referido pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução localizados em uma distância de referido substrato alvo, referido pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução compreendendo, cada, uma bobina, referidos pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução sendo selecionados posicionáveis ao longo da área de superfície de deposição de um lado de referido substrato alvo, uma distância de 30 - 55 mm separando referida bobina de referido substrato alvo; introduzir um gás de plasma consistindo essencialmente de um gás inerte dentro dos referidos pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução para formar um plasma dentro da referida bobina; injetar reagentes nos referidos pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução para produzir um produto de reação; ajustar a temperatura na zona de reação produzida pela chama do plasma de referido pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução; controlar a pressão dentro da referida câmara de deposição; controlar a temperatura de referida superfície de deposição de referido substrato alvo; depositar referido produto de reação de referido pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução sobre referida superfície de deposição enquanto mantendo o espaçamento entre referido substrato alvo e referida bobina; e girar referido substrato alvo ao longo em torno de seu eixo.

34. Método para formar uma camada de silício policristalino sobre um substrato de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de ainda compreender ajustar a pressão parcial dentro da referida câmara.

35. Método para formar uma camada de silício policristalino sobre um substrato de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução e referida superfície de deposição são substancialmente perpendiculares um com relação ao outro.

36. Método para formar uma camada de silício policristalino sobre um substrato de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que referidos pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução são posicionados substancialmente verticalmente.

37. Método para formar uma camada de silício policristalino sobre um substrato de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que referidos pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução ainda compreendem: extremidades em ângulo localizadas proximais à referida superfície de deposição para uma aumentada área de deposição sobre referido substrato alvo.

38. Método para formar uma camada de silício policristalino sobre um substrato de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que referidos pelo menos dois maçaricos de plasma acoplado por indução são inclinados em um ângulo para apresentar referidas extremidades em ângulo em uma orientação substancialmente paralela com relação à referida superfície de deposição.

39. Método para formar uma camada de silício policristalino sobre um substrato de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que referida superfície de deposição é girada durante a deposição de referido produto de reação.