DE102011080866A1 - Manufacturing monocrystalline rod made of silicon, comprises continuously melting a polycrystalline rod by coupling an induction coil, and introducing the molten material having a monocrystalline seed crystal and re-crystallizing - Google Patents

Manufacturing monocrystalline rod made of silicon, comprises continuously melting a polycrystalline rod by coupling an induction coil, and introducing the molten material having a monocrystalline seed crystal and re-crystallizing Download PDF

Info

Publication number
DE102011080866A1
DE102011080866A1 DE201110080866 DE102011080866A DE102011080866A1 DE 102011080866 A1 DE102011080866 A1 DE 102011080866A1 DE 201110080866 DE201110080866 DE 201110080866 DE 102011080866 A DE102011080866 A DE 102011080866A DE 102011080866 A1 DE102011080866 A1 DE 102011080866A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rod
susceptor
monocrystalline
silicon
polycrystalline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110080866
Other languages
German (de)
Inventor
Kurt BONAUER-KLEPP
Laszlo Fabry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Chemie AG
Original Assignee
Wacker Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Chemie AG filed Critical Wacker Chemie AG
Priority to DE201110080866 priority Critical patent/DE102011080866A1/en
Publication of DE102011080866A1 publication Critical patent/DE102011080866A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
    • C30B13/16—Heating of the molten zone
    • C30B13/20—Heating of the molten zone by induction, e.g. hot wire technique
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Manufacturing monocrystalline rod made of silicon, comprises continuously melting a polycrystalline rod by coupling an induction coil, and introducing the molten material having a monocrystalline seed crystal and re-crystallizing, where the polycrystalline rod is initially heated at 400[deg] C by a fork-shaped susceptor (1)made of tantalum, and the coil is removed without contacting the polycrystalline rod, prior to coupling.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines einkristallinen Stabes aus Silicium.The invention relates to a method for producing a monocrystalline rod made of silicon.

Als Ausgangsmaterial bei der Herstellung von einkristallinem Silicium mittels Tiegelziehen (Czochralski- oder CZ-Verfahren)- oder mittels Zonenschmelzen (Floatzone- oder FZ-Verfahren) dient polykristallines Silicium (kurz: Polysilicium). Das einkristalline Silicium wird in Scheiben (Wafer) zertrennt und nach einer Vielzahl von mechanischen, chemischen und chemomechanischen Bearbeitungen in der Halbleiterindustrie zur Fertigung von elektronischen Bauelementen (Chips) verwendet.Polycrystalline silicon (polysilicon in short) is used as starting material in the production of monocrystalline silicon by means of crucible pulling (Czochralski or CZ process) or by zone melting (floatzone or FZ process). The monocrystalline silicon is cut into slices (wafers) and used for a variety of mechanical, chemical and chemo-mechanical processes in the semiconductor industry for the manufacture of electronic components (chips).

Insbesondere wird aber polykristallines Silicium in verstärktem Maße zur Herstellung von ein- oder multikristallinem Silicium mittels Zieh- oder Gieß-Verfahren benötigt, wobei dieses ein- oder multikristalline Silicium zur Fertigung von Solarzellen für die Photovoltaik dient.In particular, however, polycrystalline silicon is increasingly required for the production of monocrystalline or multicrystalline silicon by means of drawing or casting processes, this monocrystalline or multicrystalline silicon being used to produce solar cells for photovoltaics.

Das polykristalline Silicium wird üblicherweise mittels des Siemens-Prozesses hergestellt. Dabei werden in einem glockenförmigen Reaktor („Siemens-Reaktor”) dünne Filamentstäbe aus Silicium durch direkten Stromdurchgang erhitzt und ein Reaktionsgas enthaltend eine Silicium enthaltende Komponente und Wasserstoff wird eingeleitet.The polycrystalline silicon is usually produced by means of the Siemens process. Here, in a bell-shaped reactor ("Siemens reactor") thin filament rods of silicon are heated by direct current passage and a reaction gas containing a silicon-containing component and hydrogen is introduced.

Daneben ist es auch bekannt, kleine Siliciumpartikel in einem Wirbelschichtreaktor direkt einem solchen Reaktionsgas auszusetzen. Das dabei erzeugte polykristalline Silicium liegt in Form von Granulaten vor (Granulat-Poly).In addition, it is also known to suspend small silicon particles in a fluidized bed reactor directly such a reaction gas. The polycrystalline silicon produced in this way is in the form of granules (granular poly).

Die Silicium enthaltende Komponente des Reaktionsgases ist in der Regel Monosilan oder ein Halogensilan der allgemeinen Zusammensetzung SiHnX4-n (n = 0, 1, 2, 3; X = Cl, Br, I). Bevorzugt handelt es sich um ein Chlorsilan, besonders bevorzugt um Trichlorsilan. Überwiegend wird SiH4 oder SiHCl3 (Trichlorsilan, TCS) im Gemisch mit Wasserstoff eingesetzt.The silicon-containing component of the reaction gas is usually monosilane or a halosilane of the general composition SiH n X 4-n (n = 0, 1, 2, 3, X = Cl, Br, I). It is preferably a chlorosilane, more preferably trichlorosilane. Mostly SiH 4 or SiHCl 3 (trichlorosilane, TCS) is used in admixture with hydrogen.

Beim Siemens-Prozess stecken die Filamentstäbe üblicherweise senkrecht in am Reaktorboden befindlichen Elektroden, über die der Anschluss an die Stromversorgung erfolgt. Je zwei Filamanentstäbe sind über eine waagrechte Brücke (ebenfalls aus Silicium) gekoppelt und bilden einen Trägerkörper für die Siliciumabscheidung. Durch die Brückenkopplung wird die typische U-Form der auch Dünnstäbe genannten Trägerkörper erzeugt.In the Siemens process, the filament rods are usually placed vertically in electrodes located at the bottom of the reactor, via which the connection to the power supply takes place. Two Filamanentstäbe are coupled via a horizontal bridge (also made of silicon) and form a carrier body for the silicon deposition. The bridging coupling produces the typical U-shape of the support bodies, which are also called thin rods.

An den erhitzten Stäben und der Brücke scheidet sich hochreines Polysilicium ab, wodurch der Stabdurchmesser mit der Zeit anwächst (CVD = Chemical Vapour Deposition/Gasphasenabscheidung).High purity polysilicon deposits on the heated rods and bridge, increasing rod diameter over time (CVD = Chemical Vapor Deposition).

Nach Beendigung der Abscheidung werden diese Polysiliciumstäbe üblicherweise mittels mechanischer Bearbeitung zu Bruchstücken unterschiedlicher Größenklassen weiterverarbeitet, gegebenenfalls einer nasschemischen Reinigung unterzogen und schließlich verpackt.After completion of the deposition these polysilicon rods are usually further processed by mechanical processing into fragments of different size classes, optionally subjected to a wet-chemical cleaning and finally packaged.

Das Polysilicium kann aber auch in Form von Stäben oder Stabstücken weiterverarbeitet werden. Dies gilt insbesondere für Verwendung des Polysiliciums in FZ-Verfahren.The polysilicon can also be further processed in the form of rods or rod pieces. This applies in particular to the use of polysilicon in FZ processes.

Da die Qualitätsanforderungen an Polysilicium immer höher werden, sind Qualitätskontrollen unabdingbar. Untersucht wird das Material beispielsweise hinsichtlich Kontaminationen mit Metallen oder Dotierstoffen. Zu unterscheiden ist die Kontamination im Bulk und die Kontamination an der Oberfläche der Polysiliciumbruchstücke oder -stabstücke.As the quality requirements for polysilicon are increasing, quality controls are indispensable. The material is investigated, for example, for contamination with metals or dopants. A distinction is made between the contamination in the bulk and the contamination on the surface of the polysilicon fragments or bar pieces.

Es ist auch üblich, das erzeugte Polysilicium zum Zwecke der Qualitätskontrolle in einkristallines Material zu überführen. In diesem Fall wird das einkristalline Material untersucht. Auch hier spielen Metallkontaminationen, die bei den Kundenprozessen in der Halbleiterindustrie besonders kritisch einzuschätzen sind, eine besondere Rolle.It is also common to convert the polysilicon produced to monocrystalline material for quality control purposes. In this case, the monocrystalline material is examined. Here, too, metal contamination, which is particularly critical in customer processes in the semiconductor industry, plays a special role.

Dies kann beispielweise dadurch erfolgen, dass das FZ-Verfahren auf die produzierten Polysiliciumstäbe angewendet und somit einkristalline Siliciumstäbe erzeugt werden.This can be done, for example, by applying the FZ method to the polysilicon rods produced and thus producing monocrystalline silicon rods.

Beim FZ-Verfahren wird ein polykristalliner Vorratsstab mit Hilfe einer Hochfrequenzspule nach und nach aufgeschmolzen und das schmelzflüssige Material durch Animpfen mit einem einkristallinen Impflingskristall und anschließendem Rekristallisieren in einen Einkristall überführt. Bei der Rekristallisation wird der Durchmesser des entstehenden Einkristalls zunächst kegelförmig vergrößert (Konusbildung) bis ein gewünschter Enddurchmesser erreicht ist (Stabbildung). In der Phase der Konusbildung wird der Einkristall gegebenenfalls auch mechanisch gestützt, um den dünnen Impflingskristall zu entlasten.In the FZ process, a polycrystalline stock rod is gradually melted by means of a high-frequency coil and the molten material is converted into a monocrystal by seeding with a monocrystalline seed crystal and subsequent recrystallization. In the recrystallization, the diameter of the resulting single crystal is first conically enlarged (cone formation) until a desired final diameter is reached (rod formation). If necessary, the single crystal may also be mechanically supported in the conformation phase in order to relieve the thin seed crystal.

Grundlagen des FZ-Verfahrens sind beispielsweise in der DE 30 07 377 A1 beschrieben.Bases of the FZ process are, for example, in DE 30 07 377 A1 described.

Üblicherweise wird der einkristalline Impflingskristall auf den polykristallinen Stab geschweißt bzw. durch Induktionserhitzung mit dem polykristallinen Stab verschmolzen.Usually, the monocrystalline seed crystal is welded to the polycrystalline rod or fused by induction heating with the polycrystalline rod.

GB 977591 A offenbart, den Impflingskristall und den polykristallinen Stab zunächst auf 500°C vor zu erhitzen, um induzierte umlaufende Ströme führen zu können und eine Kopplung mit der Hochfrequenzspule zu ermöglichen. GB 977591 A disclosed initially heating the seed crystal and the polycrystalline rod to 500 ° C prior to inducing induced circulating currents to be able to and to enable coupling with the radio-frequency coil.

Ein entsprechender Vorheizer aus Graphit ist beispielsweise aus DE 2 224 685 A1 bekannt.A corresponding preheater made of graphite is for example off DE 2 224 685 A1 known.

US 6,251,182 B1 offenbart einen zylindrischen Suszeptor, der als Vorheizer dient und an einem freien Ende des Siliciumstabs positioniert wird. Zylindrisch bedeutet, dass der Suszeptor einen im Wesentlichen runden oder ovalen Querschnitt aufweist sowie eine Bohrung entlang seiner axialen Länge aufweist. Die Größe der Bohrung wird so gewählt, dass dessen Positionierung am Siliciumstab ermöglicht wird, hängt also vom Durchmesser des Siliciumstücks ab. Da der Suszeptor durch die Induktionsspule aufgeheizt wird, wird ein Material gewählt, dass eine niedrigeren Widerstand als Silicium aufweist. Außerdem soll das Material keine signifikante Kontamination des Siliciums bewirken. Als Material kommen Kohlenstoff, Graphit, mit SiC beschichteter Graphit, mit SiC beschichteter Kohlenstoff, Molybdän, Wolfram und Tantal, u. U. von Quarz umhüllt in Frage. US 6,251,182 B1 discloses a cylindrical susceptor which serves as a preheater and is positioned at a free end of the silicon rod. Cylindrical means that the susceptor has a substantially round or oval cross section and has a bore along its axial length. The size of the hole is chosen so that its positioning on the silicon rod is made possible, so depends on the diameter of the silicon piece. Since the susceptor is heated by the induction coil, a material is chosen that has a lower resistance than silicon. In addition, the material should not cause significant contamination of the silicon. Carbon, graphite, graphite coated with SiC, carbon coated with SiC, molybdenum, tungsten and tantalum. U. of quartz sheathed in question.

Aus DE 28 08 461 A1 ist bekannt, dass Tantal bei der Abscheidung von polykristallinem Silicium nur eine geringe Kontamination von Silicium verursacht.Out DE 28 08 461 A1 It is known that tantalum causes only little contamination of silicon in the deposition of polycrystalline silicon.

Es hat sich gezeigt, dass es bei Verwendung eines Suszeptors zylindrischer Form gemäß US 5,251,182 B1 beim Ausfahren zu einer Verunreinigung des nicht ganz zylindrischen Probenkörpers kommt. Dies hat negativen Einfluss auf die Nachweisgrenzen, wenn der erzeugte FZ-Stab spurenanalytischen Untersuchungen unterzogen werden soll.It has been found that when using a susceptor cylindrical shape according to US 5,251,182 B1 upon extension, contamination of the non-cylindrical specimen occurs. This has a negative influence on the detection limits if the generated FZ bar is to be subjected to trace analysis.

Daraus ergab sich die Aufgabenstellung der Erfindung.This resulted in the task of the invention.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines einkristallinen Stabes aus Silicium, umfassend kontinuierliches Aufschmelzen eines polykristallinen Stabes mittels Ankoppeln einer Induktionsspule, Animpfen des schmelzflüssigen Materials mit einem einkristallinen Impflingskristall und anschließende Rekristallisation in einen einkristallinen Stab, dadurch gekennzeichnet, dass der polykristallinen Stabs zunächst mittels eines gabelförmigen Suszeptors aus Tantal auf eine Temperatur von wenigstens 400°C aufgeheizt und vor dem Ankoppeln der Spule berührungslos vom polykristallinen Stab entfernt wirdThe object is achieved by a method for producing a monocrystalline rod made of silicon, comprising continuous melting of a polycrystalline rod by means of coupling an induction coil, seeding of the molten material with a monocrystalline seed crystal and subsequent recrystallization in a monocrystalline rod, characterized in that the polycrystalline rod first is heated by means of a fork-shaped tantalum susceptor to a temperature of at least 400 ° C and is removed without contact from the polycrystalline rod before coupling the coil

Der Suszeptor dient im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens dazu, den polykristallinen Stab, bei dem es sich vorzugsweise um einen ausgebohrten polykristallinen Zylinder handelt, auf eine Temperatur von wenigstens 400°C aufzuheizen. Dadurch erhöht sich die Leitfähigkeit des polykristallinen Stabs, so dass eine Hochfrequenzspule zum Aufschmelzen der Probe angekoppelt werden kann.The susceptor is used in the process of the invention to the polycrystalline rod, which is preferably a drilled polycrystalline cylinder, to a temperature of at least 400 ° C to heat. This increases the conductivity of the polycrystalline rod, so that a high frequency coil can be coupled to melt the sample.

Das Aufheizen des Suszeptors erfolgt vorzugsweise mittels Mikrowellen.The heating of the susceptor is preferably carried out by means of microwaves.

Der Suszeptor befindet sich dabei vorzugsweise unter Inertgas-Atmosphäre, bevorzugt in Argon-Atmosphäre, und ist knapp über der Spule positioniert.The susceptor is preferably under inert gas atmosphere, preferably in argon atmosphere, and is positioned just above the coil.

Wenn der polykristalline Stab durch Vorheizen die notwendige Leitfähigkeit zum Ankoppeln erreicht hat, kann der Suszeptor an der Halterung mit einem durch einen Radial-Wellendichtring (Simmering) abgedichteten, pneumatisch bewegten Mechanismus seitwärts, ohne jegliche vertikale Bewegung der Probe, entfernt werden.When the polycrystalline rod has reached the necessary conductivity for coupling by preheating, the susceptor on the support can be removed sideways with a pneumatically operated mechanism sealed by a radial shaft sealing ring (Simmering) without any vertical movement of the sample.

Dies stellt eine wesentliche Verbesserung des Stands der Technik dar. Bei einem zylindrischen Suszeptor muss der polykristalline Stab nach dem Vorheizen nach oben aus dem Suszeptor gezogen werden, um diesen vor dem Ankoppeln der Spule entfernen zu können. Nach dem Ausfahren des Suzeptors sollte der polykristalline Stab wieder in Spulennähe gefahren werden. Der ganze Vorgang sollte so schnell wie möglich durchgeführt werden um ein Abkühlen des Stabes zu verhindern. Falls der Probenkörper unter 400°C kühlt, sollte dieser Vorgang wiederholt werden.This represents a significant improvement in the prior art. For a cylindrical susceptor, the preheating requires pulling the polycrystalline rod out of the susceptor to remove it prior to coupling the coil. After extension of the suceptor, the polycrystalline rod should be moved again close to the coil. The whole process should be done as soon as possible to prevent the rod from cooling down. If the specimen cools below 400 ° C, this procedure should be repeated.

Die Form des Suszeptors ist von einem offenen Halbkreis bis hin zu eckigen Gabeln frei wählbar. Wesentlich ist, dass der Suszeptor keinen Querschnitt in Form eines geschlossenen Kreises oder eines geschlossenen Vierecks aufweist.The shape of the susceptor is freely selectable from an open semicircle to square forks. It is essential that the susceptor has no cross section in the form of a closed circle or a closed quadrilateral.

Insbesondere die eckigen Formen unterscheiden sich in ihrer Form und in ihrer Funktion vom Stand der Technik dadurch, dass der Suszeptor den Durchmesser der ausgebohrten Siliciumstäbe nicht beschränkt, eine geringere Wärmeaustauschfläche darstellt und ohne Berührung und ohne vertikale Bewegung des Siliciumstabs entfernbar ist.In particular, the angular shapes differ in shape and function from the prior art in that the susceptor does not limit the diameter of the drilled silicon rods, provides a smaller heat exchange surface, and is removable without contact or vertical movement of the silicon rod.

Die schnellen vertikalen Bewegungen bedeuten Berührungsbelastung mit dem Suszeptor, damit eine mögliche Partikelbelastung am Siliciumstab sowie eine gewisse zeitliche Verzögerung des Verfahrens, beim Abkühlen auch eine Wiederholung.The fast vertical movements mean contact stress with the susceptor, so that a possible particle load on the silicon rod and a certain time delay of the process, when cooling also a repetition.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird bei einer anschließenden spurenanalytischen Untersuchung eine verbesserte Nachweisgrenze erreicht.By the method according to the invention an improved detection limit is achieved in a subsequent trace analysis.

Bei schnellen vertikalen Bewegungen des Siliciumstabs besteht die Gefahr, dass Partikel von einer Stabaufhängung auf den Siliciumstab bröseln. Außerdem kann der Suszeptor den Siliciumstab während dessen Hochziehen berühren. Bei zu vorsichtiger vertikaler Bewegung kann der Probenkörper auch so stark abkühlen, dass das Ankoppeln der Radiofrequenz verhindert wird. All dies hat einen negativen Einfluss auf die Nachweisgrenzen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird dies vermieden.With rapid vertical movements of the silicon rod there is a risk that particles from a rod suspension on the silicon rod crumble. In addition, the susceptor may be the silicon rod while pulling up, touch it. If the vertical movement is too careful, the specimen may also cool down so much that coupling of the radio frequency is prevented. All this has a negative influence on the detection limits. This is avoided by the method according to the invention.

Im Folgenden wird die Erfindung auch anhand von Figuren erläutert.In the following, the invention will be explained with reference to figures.

1 zeigt schematisch Suszeptor und Halterung. 1 shows schematically susceptor and holder.

2 zeigt weitere Ausführungsformen von Suszeptor mit Halterung. 2 shows further embodiments of susceptor with holder.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Suszeptorsusceptor
22
Halterungbracket

1 zeigt Suszeptor 1 und Halterung 2. Der Suszeptor weist die Form einer Gabel auf. Im Querschnitt weist der Suszeptor im Wesentlichen einen offenen Halbkreis bzw. Halbring auf. 1 shows susceptor 1 and bracket 2 , The susceptor has the shape of a fork. In cross-section, the susceptor essentially has an open semicircle or half-ring.

1A zeigt eine Ausführungsform mit einem größeren Krümmungsradius als 1B. 1A shows an embodiment with a larger radius of curvature than 1B ,

2 zeigt verschiedene Ausführungsformen von Suszeptor 1 und Halterung 2. 2 shows various embodiments of susceptor 1 and bracket 2 ,

2A zeigt eine Ausführungsform des Suszeptors 1 mit einem Halbkreis im Querschnitt. 2A shows an embodiment of the susceptor 1 with a semicircle in cross section.

2B zeigt eine Ausführungsform des Suszeptors 1 mit einem offenen Viereck im Querschnitt. 2 B shows an embodiment of the susceptor 1 with an open square in cross section.

2C zeigt eine Ausführungsform des Suszeptors 1 mit einem offenen Dreieck im Querschnitt. 2C shows an embodiment of the susceptor 1 with an open triangle in cross section.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3007377 A1 [0015] DE 3007377 A1 [0015]
  • GB 977591 A [0017] GB 977591 A [0017]
  • DE 2224685 A1 [0018] DE 2224685 A1 [0018]
  • US 6251182 B1 [0019] US 6251182 B1 [0019]
  • DE 2808461 A1 [0020] DE 2808461 A1 [0020]
  • US 5251182 B1 [0021] US 5251182 B1 [0021]

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung eines einkristallinen Stabes aus Silicium, umfassend kontinuierliches Aufschmelzen eines polykristallinen Stabes mittels Ankoppeln einer Induktionsspule, Animpfen des schmelzflüssigen Materials mit einem einkristallinen Impflingskristall und anschließende Rekristallisation in einen einkristallinen Stab, dadurch gekennzeichnet, dass der polykristallinen Stabs zunächst mittels eines gabelförmigen Suszeptors aus Tantal auf eine Temperatur von wenigstens 400°C aufgeheizt und vor dem Ankoppeln der Spule berührungslos vom polykristallinen Stab entfernt wird.A method of producing a silicon single crystal rod, comprising continuously melting a polycrystalline rod by coupling an induction coil, seeding the molten material with a monocrystalline seed crystal and then recrystallizing it into a monocrystalline rod, characterized in that the polycrystalline rod is first formed by means of a bifurcated tantalum susceptor heated to a temperature of at least 400 ° C and is removed before coupling the coil without contact from the polycrystalline rod. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Suszeptor mittels Mikrowellen aufgeheizt wird.The method of claim 1, wherein the susceptor is heated by means of microwaves. Verfahren nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, wobei der Suszeptor nach Aufheizen des polykristallinen Stabs horizontal vom polykristallinen Stab entfernt wird, ohne den polykristallinen Stab in vertikaler Richtung zu bewegen.The method of claim 1 or claim 2, wherein the susceptor is removed horizontally from the polycrystalline rod after heating the polycrystalline rod without moving the polycrystalline rod in a vertical direction. Verfahren nach Anspruch 3, wobei an einer Halterung des Suszeptors ein mittels eines Radial-Wellendichtrings abgedichtetes, pneumatisch bewegbares Element vorgesehen ist, dass die Entfernung des Suszeptors in horizontaler Richtung bewerkstelligt.The method of claim 3, wherein on a holder of the susceptor is provided by means of a radial shaft seal sealed, pneumatically movable element that accomplishes the removal of the susceptor in the horizontal direction. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Suszeptor im Querschnitt die Form eines offenen Kreises, eines offenen Ringes oder eines offenen Drei- oder Vierecks aufweist.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the susceptor in cross-section in the form of an open circle, an open ring or an open triangle or quadrilateral. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der einkristalline Stab spurenanalytisch auf Kontaminationen wie Metalle oder Dotierstoffe untersucht wird.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the monocrystalline bar is analyzed by trace for contaminants such as metals or dopants.
DE201110080866 2011-08-12 2011-08-12 Manufacturing monocrystalline rod made of silicon, comprises continuously melting a polycrystalline rod by coupling an induction coil, and introducing the molten material having a monocrystalline seed crystal and re-crystallizing Withdrawn DE102011080866A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110080866 DE102011080866A1 (en) 2011-08-12 2011-08-12 Manufacturing monocrystalline rod made of silicon, comprises continuously melting a polycrystalline rod by coupling an induction coil, and introducing the molten material having a monocrystalline seed crystal and re-crystallizing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110080866 DE102011080866A1 (en) 2011-08-12 2011-08-12 Manufacturing monocrystalline rod made of silicon, comprises continuously melting a polycrystalline rod by coupling an induction coil, and introducing the molten material having a monocrystalline seed crystal and re-crystallizing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011080866A1 true DE102011080866A1 (en) 2013-02-14

Family

ID=47595531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110080866 Withdrawn DE102011080866A1 (en) 2011-08-12 2011-08-12 Manufacturing monocrystalline rod made of silicon, comprises continuously melting a polycrystalline rod by coupling an induction coil, and introducing the molten material having a monocrystalline seed crystal and re-crystallizing

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011080866A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB977591A (en) 1960-01-20
DE2224685A1 (en) 1972-05-19 1973-11-29 Siemens Ag DEVICE FOR CRUCIBLE-FREE ZONE MELTING OF A ROD-SHAPED BODY MADE OF CRYSTALLINE MATERIAL, IN PARTICULAR OF SEMICONDUCTOR MATERIAL
DE2808461A1 (en) 1977-03-03 1978-09-07 Komatsu Mfg Co Ltd METHOD FOR PRODUCING HIGH-PURITY SILICON RODS WITH A UNIFORM CROSS-SECTIONAL SHAPE
DE3007377A1 (en) 1980-02-27 1981-09-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Non-crucible zone melting furnace - with protective cylinder reheating recrystallised part of rod by reflected heat
US5251182A (en) 1991-04-11 1993-10-05 Australia Sonar Systems Pty. Ltd. Hydrophone cable construction
US6251182B1 (en) 1993-05-11 2001-06-26 Hemlock Semiconductor Corporation Susceptor for float-zone apparatus
US20090158996A1 (en) * 2007-12-25 2009-06-25 Mitsubishi Materials Corporation Apparatus for producing single crystal silicon

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB977591A (en) 1960-01-20
DE2224685A1 (en) 1972-05-19 1973-11-29 Siemens Ag DEVICE FOR CRUCIBLE-FREE ZONE MELTING OF A ROD-SHAPED BODY MADE OF CRYSTALLINE MATERIAL, IN PARTICULAR OF SEMICONDUCTOR MATERIAL
DE2808461A1 (en) 1977-03-03 1978-09-07 Komatsu Mfg Co Ltd METHOD FOR PRODUCING HIGH-PURITY SILICON RODS WITH A UNIFORM CROSS-SECTIONAL SHAPE
DE3007377A1 (en) 1980-02-27 1981-09-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Non-crucible zone melting furnace - with protective cylinder reheating recrystallised part of rod by reflected heat
US5251182A (en) 1991-04-11 1993-10-05 Australia Sonar Systems Pty. Ltd. Hydrophone cable construction
US6251182B1 (en) 1993-05-11 2001-06-26 Hemlock Semiconductor Corporation Susceptor for float-zone apparatus
US20090158996A1 (en) * 2007-12-25 2009-06-25 Mitsubishi Materials Corporation Apparatus for producing single crystal silicon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10392291B4 (en) Energy-efficient process for growing polycrystalline silicon
EP1223146B1 (en) Apparatus and process for producing polycrystalline silicon rods
DE112009000360B4 (en) Process for growing a silicon carbide single crystal
DE112008003497B4 (en) Process for growing a silicon carbide single crystal
EP2453042B1 (en) Method for the determination of impurities in silicon
DE102011078727A1 (en) Protective device for electrode holders in CVD reactors
DE102006055064A1 (en) A process for producing high purity polycrystalline silicon and manufacturing apparatus therefor
EP2794477B1 (en) Polycrystalline silicon rod and method for producing polysilicon
DE2050076B2 (en) Device for manufacturing tubes from semiconductor material
DE102011089479A1 (en) Polycrystalline silicon
JPH0729874B2 (en) Bridge for connecting core wires of polycrystalline silicon manufacturing equipment
EP2620412B1 (en) Process for determining surface contamination of polycrystalline silicon
US8801854B2 (en) Method for evaluating metal contamination of silicon single crystal
DE112010004657B4 (en) Single-crystal manufacturing apparatus and a single-crystal production method
DE102011080866A1 (en) Manufacturing monocrystalline rod made of silicon, comprises continuously melting a polycrystalline rod by coupling an induction coil, and introducing the molten material having a monocrystalline seed crystal and re-crystallizing
DE102010040464A1 (en) Producing a dislocation-free monocrystalline silicon rod, comprises continuously melting a polycrystalline rod, inoculating the molten material with a monocrystalline seed crystal, and recrystallizing into a single crystal rod
Beretta et al. Direct growth of germanium nanowires on glass
DE102014213628B3 (en) Holder for seed crystals and silicon rods and method for producing a monocrystalline silicon rod
KR101679157B1 (en) Method for producing sic single crystal
EP3554999B1 (en) Process for producing polycrystalline silicon
EP3578513B1 (en) Polycrystalline silicon rod
DE102017009638A1 (en) Polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon ingot and method of producing single crystal silicon
DE102011084372A1 (en) Device for depositing polycrystalline silicon on thin rods, comprises an electrode for a power supply of thin rods, a quartz element and/or a graphite element present on the electrode and/or a mold body made of silicon
WO2015014747A1 (en) Support for deposition of polycrystalline silicon
DE1952161A1 (en) Coupling for electrical devices

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee