DE102005032790A1

DE102005032790A1 - Behälter mit Beschichtung und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102005032790A1
Application number: DE102005032790A
Authority: DE
Inventors: Bert Dr. Geyer; Armin Dr. Müller
Original assignee: Deutsche Solar GmbH
Current assignee: SolarWorld Industries Sachsen GmbH
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2006-12-07

Abstract

Bei einem Behälter (1) zum Schmelzen und/oder Kristallisieren von Nichteisenmetallen (2), insbesondere von Silizium, ist zur Verbesserung der Güte von elektronischen Bauelementen, insbesondere für die Photovoltaik, mindestens eine multifunktionale Beschichtung (4) vorgesehen. Die multifunktionale Beschichtung (4) ist derart ausgebildet, dass Materialeigenschaften des in dem Behälter (1) aufgenommenen Nichteisenmetalls (2) gezielt beeinflussbar sind. Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Behälters (1) angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter zum Schmelzen und/oder Kristallisieren von Nichteisenmetallen, insbesondere von Silizium. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Behälters. Die Erfindung betrifft des weiteren die Verwendung eines erfindungsgemäßen Behälters zur Aufnahme von Siliziumschmelzen.

Aus der EP 0 963 464 B1 ist ein Behälter zur Aufnahme von flüssigem Silizium und zur Kristallisation des flüssigen Siliziums bekannt, der mit einer Beschichtung aus Siliziumnitrid versehen ist. Die Beschichtung aus Siliziumnitrid soll zur Vermeidung von Anhaftungen der erstarrenden Siliziumschmelze an der Innenwand des Behälters dienen. Zum Aufbringen des Siliziumnitrids wird diesem ein organisches Bindehilfsmittel zugesetzt. Um eine ausreichende Dicke der Beschichtung auf dem Behälter zu erzielen, wird die Beschichtung zumeist sukzessive in mehreren Lagen aufgetragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter zum Schmelzen und/oder Kristallisieren von Nichteisenmetallen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Behälters zu schaffen, bei dem die Güte von aus dem Nichteisenmetall hergestellten elektronischen Bauelementen verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 12 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass zumindest auf einem Teil der Innenwand des Behälters mindestens eine multifunktionale Beschichtung angeordnet ist. Die mindestens eine multifunktionale Beschichtung weist mindestens einen Schicht-Bestandteil zur Beeinflussung einer Materialeigenschaft des in dem Behälter aufgenommenen Nichteisenmetalls, insbesondere des Siliziums auf.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Behälters zum Schmelzen und/oder Kristallisieren von Nichteisenmetallen mit einer Beschichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine nicht maßstäbliche Schnittdarstellung einer Innenwand des Behälters nach 1 mit der Beschichtung,
3 eine nicht maßstäbliche Schnittdarstellung der Innenwand eines Behälters mit einer Beschichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
4 eine nicht maßstäbliche Schnittdarstellung der Innenwand eines Behälters mit mehreren Beschichtungen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Behälter zum Schmelzen und/oder Kristallisieren von Nichteisenmetallen 2, insbesondere von Silizium, weist einen Behälter-Grundkörper 3 und eine darauf angeordnete multifunktionale Beschichtung 4 auf. Der Behälter-Grundkörper 3 ist in Form eines offenen Quaders ausgebildet und begrenzt durch eine Innenwand 5 einen quaderförmigen Innenraum 6 nach fünf Seiten. Zur Begrenzung des Innenraums 6 weist die Innenwand 5 eine Bodenfläche 7, eine erste Seitenfläche 8 und eine zweite Seitenfläche 9 sowie eine erste Stirnfläche 10 und eine zweite Stirnfläche 11 auf. Zum Einfüllen des Siliziums 2 ist der Behälter 1 nach oben hin offen. Von der Umgebung wird der Behälter-Grundkörper 3 durch eine Außenwand 12 abgegrenzt. Der Behälter-Grundkörper 3 besteht aus Quarz, Graphit oder Keramik. Alternativ ist auch die Verwendung runder Behälter-Grundkörper 3 möglich.
Die multifunktionale Beschichtung 4 weist eine Schicht 13 auf, die flächig auf der Innenwand 5 angeordnet ist. Die Schicht 13 weist mehrere sukzessive aufgetragene Lagen 14 auf, die in 2 gestrichelt angedeutet sind.
Die Schicht 13 weist einen ersten Schicht-Bestandteil 15 und einen von dem ersten Schicht-Bestandteil 15 unterschiedlichen zweiten Schicht-Bestandteil 16 auf. Die Schicht-Bestandteile 15, 16 dienen jeweils zur Beeinflussung mindestens einer Materialeigenschaft des in dem Behälter 1 aufgenommenen Siliziums 2, wobei die Schicht-Bestandteile 15, 16 mindestens eine Materialeigenschaft beeinflussen, die der jeweils andere Schicht-Bestandteil 15, 16 nicht beeinflusst.
Mittels der Schicht-Bestandteile 15, 16 ist als Beeinflussung einer Materialeigenschaft eine Reduzierung der Anhaftneigung des Siliziums 2 an der Schicht 13 und der Innenwand 5, eine Verbesserung der Reinheit des Siliziums 2, eine Veränderung der Dotierung des Siliziums 2 und/oder eine Verbesserung der Kristallstruktur des Siliziums 2 möglich. Unter einer Verbesserung der Kristallstruktur des Siliziums 2 ist insbesondere eine Reduzierung der Anzahl von Versetzungen in der Kristallstruktur, beispielsweise in Folge eines Anhaftens des Siliziums 2 an die Innenwand 5, und die Ausbildung einer bevorzugten Kristallorientierung zu verstehen.
Als Schicht-Bestandteil 15, 16 kann pulverförmiges Siliziumnitrid verwendet werden. Das pulverförmige Siliziumnitrid reduziert die Anhaftneigung des Siliziums 2 und reduziert gleichzeitig die Anzahl von Versetzungen in der Kristallstruktur des kristallisierenden Siliziums 2.
Die Beschichtung 4 weist mindestens 1 Gew.-%, insbesondere mindestens 10 Gew.-%, und insbesondere mindestens 50 Gew.-%, hochreines pulverförmiges Siliziumnitrid auf.
Das pulverförmige Siliziumnitrid besteht zu mindestens 0,1 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 2 Gew.-%, und insbesondere zu mindestens 10 Gew.-%, aus kristallografischer Beta-Phase. Die Beta-Phase stellt die Hochtemperatur-Modifikation des Siliziumnitrids dar und ermöglicht eine hohe thermo-mechanische Stabilität der Beschichtung 4. Alternativ ist auch die Verwendung von amorphem, pulverförmigem Siliziumnitrid möglich.
Das pulverförmige Siliziumnitrid weist Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von maximal 50 μm, insbesondere von maximal 10 μm, und insbesondere von maximal 5 μm, auf. Vorzugsweise weist das pulverförmige Siliziumnitrid einen Sauerstoffgehalt von 0,3 Gew.-% bis maximal 5 Gew.-% und ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Partikel von kleiner als 10 auf.
Das hochreine, pulverförmige Siliziumnitrid weist einen Siliziumdioxidgehalt von maximal 50 Gew.-%, einen Alkali- und/oder Erdalkalimetallgehalt von maximal 1000 ppm und/oder einen Fluoridgehalt von maximal 2000 ppm und/oder einen Chloridgehalt von maximal 2000 ppm und/oder einen Gesamtkohlenstoffgehalt von maximal 2000 ppm und/oder einen Gehalt von Übergangsmetallen von jeweils maximal 500 ppm auf.
Als Schicht-Bestandteil 15, 16 kann weiterhin hochreines Siliziumdioxid verwendet werden. Das Siliziumdioxid, beispielsweise Aerosil, kann als Haftvermittler zwischen Siliziumnitrid und der Innenwand 5 dienen, so dass die Anhaftneigung des Siliziums 2 an die Innenwand 5 und gleichzeitig die Anzahl der Versetzungen in der Kristallstruktur des kristallisierenden Siliziums 2 reduziert wird. Weiterhin kann mittels des Siliziumdioxids die Kristallorientierung des kristallisierenden Siliziums 2 und die Reinheit des Siliziums 2 beeinflusst werden. Zur Beeinflussung der Reinheit des Siliziums 2 wirkt das Siliziumdioxid als Diffusionssperre und verhindert die Diffusion von metallischen Verunreinigungen oder von Sauerstoff in das Silizium 2.
Die Beschichtung 4 weist vorzugsweise mindestens 1 Gew.-%, insbesondere mindestens 10 Gew.-%, und insbesondere mindestens 50 Gew.-%, hochreines Siliziumdioxid auf.
Zur Verbesserung der Reinheit des Siliziums 2 können als Schicht-Bestandteile 15, 16 ferner ein als Diffusionssperre wirkendes Silikat, insbesondere ein Aluminiumsilikat, verwendet werden.
Weiterhin können die Schicht-Bestandteile 15, 16 zur Veränderung der Dotierung zumindest eines der Dotierelemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium, Phosphor, Arsen und Antimon aufweisen. Beispielsweise kann zur Dotierung des Siliziums 2 mit Bor als Schicht-Bestandteil 15, 16 Bornitrid verwendet werden.
Die Schicht-Bestandteile 15, 16 können voneinander unterschiedliche Konzentrationen aufweisen. Ferner kann jeder Schicht-Bestandteil 15, 16 in einer Konzentrationsrichtung 17 einen Konzentrationsgradienten aufweisen. Die Konzentrationsrichtung 17 ist für jede Fläche 7, 8, 9, 10, 11 senkrecht zu der jeweiligen Fläche 7, 8, 9, 10, 11 und in Richtung des Siliziums 2 definiert.
Beispielsweise kann in 2 die Konzentration des ersten Schicht-Bestandteils 15 in Form von pulverförmigem Siliziumnitrid in der Konzentrationsrichtung 17 zunehmen, wohingegen die Konzentration des zweiten Schicht-Bestandteils 16 in Form von Siliziumdioxid in der Konzentrationsrichtung 17 abnimmt. Die Konzentrationsgradienten können beispielsweise beim Auftragen mehrerer Lagen 14 der Schicht 13 erzeugt werden, indem die Konzentrationen der Schicht-Bestandteile 15, 16 beim Auftragen der einzelnen Lagen 14 variiert werden.
Das Aufbringen der multifunktionalen Beschichtung 4 erfolgt durch Streichen, Sprühen, Spritzen, Tauchen oder durch elektrostatischen Auftrag einer Suspension, eines Schlickers oder eines Pulvers. Vor dem Aufbringen der multifunktionalen Beschichtung 4 wird eine Mischung aus mindestens dem ersten Schicht-Bestandteil 15 und dem zweiten Schicht-Bestandteil 16 erzeugt. Die erzeugte Mischung wird anschließend auf den bereitgestellten Behälter-Grundkörper 3 zumindest auf einen Teil der Innenwand 5 aufgebracht. Der Behälter-Grundkörper 3 kann eine gebrannte Kokille oder ein Kokillen-Grünling, der nach dem Aufbringen der multifunktionalen Be schichtung 4 gebrannt wird, sein. Weiterhin ist es möglich, eine oder mehrere Lagen 14 der Schicht 13 auf einen Kokillen-Grünling aufzubringen, diesen zu brennen oder nur zu trocknen und anschließend nochmals eine oder mehrere Lagen 14 aufzubringen.
Der Behälter 1 mit der multifunktionalen Beschichtung 4 eignet sich besonders zur Aufnahme von flüssigem Silizium 2 und/oder zur Kristallisation von flüssigem Silizium 2 zu Siliziumblöcken, Siliziumstäben, Siliziumknüppeln oder Siliziumgranulaten. Das erzeugte, kristallisierte Silizium 2 kann zur Herstellung von Siliziumwafern und/oder elektronischen Bauelementen, insbesondere im Bereich der Photovoltaik, verwendet werden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten „a". Der wesentliche Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die multifunktionale Beschichtung 4a des Behälters 1a eine auf der ersten Schicht 13a angeordnete und zu dieser unterschiedlich ausgebildete zweite Schicht 18a aufweist. Die erste Schicht 13a ist auf der Innenwand 5 angeordnet und weist eine Lage 14a auf, wohingegen die zweite Schicht 18a auf der ersten Schicht 13a angeordnet ist und mehrere Lagen 19a aufweist, die in 3 gestrichelt angedeutet sind. Sie kann auch nur eine Lage aufweisen. Die Schichten 13a, 18a sind derart ausgebildet, dass jeweils mindestens eine Materialeigenschaft des Siliziums 2 beeinflussbar ist. Als Materialeigenschaften können beispielsweise die Anhaftneigung des Siliziums 2, die Reinheit des Siliziums 2, die Dotierung des Siliziums 2 und/oder die Kristallstruktur des Siliziums 2 beeinflussbar sein.
Wie in 3 gezeigt, kann die erste Schicht 13a den ersten Schicht-Bestandteil 15 und die zweite Schicht 18a den zweiten Schicht-Bestandteile 16 aufweisen. Alternativ kann eine Schicht 13a, 18a auch mehrere Schicht-Bestandteile 15, 16 zur Beeinflussung einer oder mehrerer Materialeigenschaften des Siliziums 2 aufweisen. Hinsichtlich der Schicht-Bestandteile 15, 16 wird auf die Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel verwiesen.
In 3 kann die erste Schicht 13a als ersten Schicht-Bestandteil 15 beispielsweise Siliziumdioxid und die zweite Schicht 18a als zweiten Schicht-Bestandteil 16 beispielsweise pulverförmiges Siliziumnitrid aufweisen. Die Siliziumdioxid aufweisende erste Schicht 13a wirkt als Haftvermittler für das pulverförmige Siliziumnitrid und als Diffusionssperre. Die Siliziumnitrid aufweisende zweite Schicht 18a reduziert die Anhaftneigung des Siliziums 2 und beeinflusst in Folge des verminderten Anhaftens die Bildung von Versetzungen in dem kristallisierenden Silizium 2 und somit dessen Kristallstruktur.
Das Aufbringen der Schichten 13a, 18a und deren Lagen 14a, 19a erfolgt sukzessive. Zunächst wird die erste Schicht 13a flächig zumindest auf einen Teil der Innenwand 5 in einer oder mehreren Lagen 14a aufgetragen. Anschließend wird flächig zumindest auf einem Teil der ersten Schicht 13a die zweite Schicht 18a in einer oder mehreren Lagen 19a aufgebracht.
Der Behälter-Grundkörper 3 zum Aufbringen der multifunktionalen Beschichtung 4a kann eine gebrannte Kokille oder ein Kokillen-Grünling sein, wobei der Kokillen-Grünling zumindest nach dem Aufbringen einer Schicht 13a, 18a oder einer Lage 14a, 19a gebrannt wird.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten „b". Der wesentliche Unterschied gegenüber den vorangegangenen Ausführungsbeispielen besteht darin, dass eine von der ersten Beschichtung 4b unterschiedliche zweite Beschichtung 20b vorgesehen ist. Die erste Beschichtung 4b ist auf der ersten und zweiten Seitenfläche 8, 9 sowie der ersten und zweiten Stirnfläche 10, 11 angeordnet, wohingegen die zweite Beschichtung 20b auf der Bodenfläche 7 der Innenwand 5 angeordnet ist. Die Beschichtungen 4b, 20b sind gemeinsam und/oder einzeln zur Beeinflussung von Materialeigenschaften des Siliziums 2 multifunktional ausgebildet. Die Beschichtungen 4b, 20b können derart ausgebildet sein, dass als Materialeigenschaften beispielsweise die Anhaftneigung des Siliziums 2, die Reinheit des Siliziums 2, die Dotierung des Siliziums 2 und/oder die Kristallstruktur des Siliziums 2 beeinflussbar sind.
Die Beschichtungen 4b, 20b können jeweils entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel eine Schicht 13b oder entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel mehrere Schichten 13b, 18b aufweisen. Weiterhin können die Beschichtungen 4b, 20b jeweils mindestens einen ersten Schicht-Bestandteil 15 und einen zweiten Schicht-Bestandteil 16 aufweisen. Hinsichtlich der Schicht-Bestandteile 15, 16 wird auf die Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel verwiesen. Die Schicht-Bestandteile 15, 16 können entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel gemischt in einer Schicht 13b oder entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel in mehreren Schichten 13a, 18a vorliegen.
In 4 weist die erste Beschichtung 4b zwei Schichten 13b, 18b auf, wobei jede Schicht 13b, 18b aus jeweils einer Lage 14b, 19b besteht. Der in der ersten Schicht 13b vorliegende erste Schicht-Bestandteil 15 ist beispielsweise Siliziumnitrid zur Reduzierung der Anhaftneigung des Siliziums 2. Der in der zweiten Schicht 18b vorliegende zweite Schicht-Bestandteil 16 ist beispielsweise Bornitrid zur Veränderung der Dotierung des Siliziums 2. Die zweite Beschichtung 20b weist eine Schicht 13b aus zwei Lagen 14b auf. Die Schicht 13b der zweiten Beschichtung 20b enthält als ersten Schicht-Bestandteil 15 Siliziumnitrid und als zweiten Schicht-Bestandteil 16 Siliziumdioxid. Das Siliziumnitrid reduziert die Anhaftneigung des Siliziums 2, wohingegen das Siliziumdioxid ausgehend von der Bodenfläche 7 die Kristallorientierung des kristallisierenden Siliziums 2 beeinflusst.
Das Aufbringen der Beschichtungen 4b, 20b erfolgt sukzessive oder zeitlich parallel. Beispielsweise kann zunächst die erste Schicht 13b der ersten Beschichtung 4b, anschließend die Schicht 13b der zweiten Beschichtung 20b und anschließend die zweite Schicht 18b der ersten Beschichtung 4b aufgetragen werden. Alternativ kann eine Beschichtung 4b, 20b vollständig aufgetragen werden, bevor eine weitere Beschichtung 4b, 20b aufgetragen wird. In 4 ist der Idealfall dargestellt, dass sich die Beschichtungen 4b, 20b im Grenzbereich nicht überlappen. In der Praxis treten regelmäßig Überlappungen in diesem Bereich auf, die für die Erfindung jedoch vernachlässigbar sind. Der Behälter-Grundkörper 3 kann eine gebrannte Kokille oder ein Kokillen-Grünling sein, wobei der Kokillen-Grünling zumin dest nach dem Aufbringen einer Lage 14b, 19b oder einer Schicht 13b, 18b oder einer Beschichtung 4b, 20b gebrannt wird.
Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist es möglich, Behälter mit Beschichtungen bereitzustellen, die gemeinsam und/oder einzeln multifunktional ausgebildet sind. Die Beschichtungen erlauben eine gezielte Beeinflussung der Materialeigenschaften des in dem Behälter aufgenommenen Nichteisenmetalls, insbesondere des Siliziums. Durch die gezielte Beeinflussung der Materialeigenschaften ist es einerseits möglich, Silizium mit einer höheren Güte zu erzeugen und andererseits nachgelagerte Schritte bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen, beispielsweise die Einbringung von Dotierelementen, in den Kristallisierungsvorgang des Siliziums einzubeziehen. Der Herstellungsprozess von elektronischen Bauelementen, beispielsweise für die Photovoltaik, wird somit effizienter und kostengünstiger und die Güte der elektronischen Bauelemente verbessert.
Für alle Ausführungsbeispiele gilt: Jede Beschichtung kann eine oder mehrere Schichten und jede Schicht wiederum eine oder mehrere Lagen aufweisen. Jede Schicht kann einen oder mehrere Schicht-Bestandteile enthalten, wobei unterschiedliche Schichten zumindest einen unterschiedlichen Schicht-Bestandteil aufweisen und insbesondere optisch mittels bekannter Analyseverfahren voneinander abgrenzbar sind. Die Schichten können an ihren Grenzen scharf abgrenzbar sein oder fließend ineinander übergehen. Die Lagen einer Schicht weisen gleiche Schicht-Bestandteile auf. Jeder Schicht-Bestandteil kann in den unterschiedlichen Lagen eine gleichbleibende oder variierende Konzentration aufweisen. Mittels einer variierenden Konzentration eines Schicht-Bestandteils in den einzelnen Lagen ist die Ausbildung eines Konzentrationsgradienten in einer Schicht möglich. Die Beschichtungen und/oder die Schichten und/oder die Schicht-Bestandteile können chemisch und/oder physikalisch unterschiedlich ausgebildet sein. Unter chemisch unterschiedlich werden insbesondere unterschiedliche chemische Elemente und unterschiedliche chemische Verbindungen verstanden. Unter physikalisch unterschiedlich werden insbesondere unterschiedliche Phasen, Kristallorientierungen, optisch trennbare Lagen und Kristallstrukturen verstanden. Der Behälter-Grundkörper kann eine gebrannte Kokille oder ein Kokillen-Grünling sein, wobei der Kokillen-Grünling zumindest nach dem Aufbringen einer Lage und/oder einer Schicht und/oder einer Beschichtung gebrannt wird.

Claims

Behälter zum Schmelzen und/oder Kristallisieren von Nichteisenmetallen mit a. einem eine Innenwand (5) und eine Außenwand (12) aufweisenden Behälter-Grundkörper (3), und b. mindestens einer zumindest auf einem Teil der Innenwand (5) angeordneten multifunktionalen Beschichtung (4; 4a; 4b, 20b), wobei die mindestens eine Beschichtung (4; 4a; 4b, 20b) mindestens einen Schicht-Bestandteil (15) zur Beeinflussung einer Materialeigenschaft eines Nichteisenmetalls (2) aufweist.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Beschichtung (4; 4a; 4b, 20b) mindestens einen von dem Schicht-Bestandteil (15) unterschiedlichen weiteren Schicht-Bestandteil (16) zur Beeinflussung einer weiteren Materialeigenschaft des Nichteisenmetalls (2) aufweist.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens eines Schicht-Bestandteils (15, 16) als Materialeigenschaft die Anhaftneigung des Nichteisenmetalls (2) beeinflussbar ist.
Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schicht-Bestandteil (15, 16) zumindest eine der Verbindungen Siliziumnitrid und Siliziumdioxid aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens eines Schicht-Bestandteils (15, 16) als Materialeigenschaft die Reinheit des Nichteisenmetalls (2) beeinflussbar ist.
Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schicht-Bestandteil (15, 16) ein als Diffusionssperre wirkendes Silikat, insbesondere ein Aluminiumsilikat, ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens eines Schicht-Bestandteils (15, 16) als Materialeigenschaft die Dotierung des Nichteisenmetalls (2) beeinflussbar ist.
Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schicht-Bestandteil (15, 16) zumindest eines der Dotierelemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium, Phosphor, Arsen und Antimon aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des mindestens einen Schicht-Bestandteils (15, 16) als Materialeigenschaft die Kristallstruktur des Nichteisenmetalls (2) beeinflussbar ist.
Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schicht-Bestandteil (15, 16) zumindest eine der Verbindungen Siliziumnitrid und Siliziumdioxid aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Beschichtung (4b) auf einer ersten Fläche (7, 8, 9, 10, 11) und eine von der ersten Beschichtung (4b) unterschiedliche zweite Beschichtung (20b) auf einer von der ersten Fläche (7, 8, 9, 10, 11) verschiedenen zweiten Fläche (7, 8, 9, 10, 11) der Innenwand (5) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Behälters zum Schmelzen und/oder Kristallisieren von Nichteisenmetallen umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Behälter-Grundkörpers (3) mit einer Innenwand (5) und einer Außenwand (12), und b) Aufbringen mindestens einer multifunktionalen Beschichtung (4; 4a; 4b, 20b) aus mindestens einem Schicht-Bestandteil (15) zur Beeinflussung einer Materialeigenschaft eines Nichteisenmetalls (2) zumindest auf einen Teil der Innenwand (5).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der mindestens einen Beschichtung (4; 4a; 4b, 20b) mindestens eine Mischung aus mindestens dem Schichtbestandteil (15) und mindestens einem von dem Schicht-Bestandteil (15) unterschiedlichen weiteren Schicht-Bestandteil (16) zur Beeinflussung einer weiteren Materialeigenschaft des Nichteisenmetalls (2) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Beschichtung (4b) auf eine erste Fläche (7, 8, 9, 10, 11) und eine von der ersten Beschichtung (4b) unterschiedliche zweite Beschichtung (20b) auf eine von der ersten Fläche (7, 8, 9, 10, 11) verschiedene zweite Fläche (7, 8, 9, 10, 11) der Innenwand (5) aufgebracht wird.
Verwendung des Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Aufnahme von flüssigem Silizium (2) und/oder zur Kristallisation von flüssigem Silizium (2) zu Siliziumblöcken, Siliziumstäben, Siliziumknüppeln, Siliziumgranulat und/oder Siliziumwafern.