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ÄHNLICHE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der Priorität der früheren, ebenfalls anhängigen, nicht vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennr. 15/144,469, eingereicht am 2. Mai 2016, die den Nutzen der früheren, ebenfalls anhängigen, vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennr. 62/159,159, eingereicht am 8. Mai 2015, beansprucht, deren vollständige Offenbarungen durch Bezugnahme hierin integriert werden.
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STAND DER TECHNIK
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Photovoltaische Zellen, die gemeinhin als Solarzellen bekannt sind, sind allgemein bekannte Vorrichtungen zur direkten Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie. Allgemein werden Solarzellen auf einem Halbleiterwafer oder Substrat unter Verwendung von Halbleiterbearbeitungstechniken hergestellt, um einen p-n-Übergang nahe einer Oberfläche des Substrats zu bilden. Sonnenstrahlung, die auf die Oberfläche des Substrats auftrifft und in sie eindringt, erzeugt Elektron-Loch-Paare im Volumen des Substrats. Die Elektron-Loch-Paare wandern in p- und n-dotierte Regionen im Substrat, wodurch sie eine Spannungsdifferenz zwischen den dotierten Regionen erzeugen. Die dotierten Regionen sind mit leitfähigen Regionen auf der Solarzelle verbunden, um einen elektrischen Strom von der Zelle zu einem damit gekoppelten externen Stromkreis zu leiten.
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Effizienz ist eine wichtige Eigenschaft einer Solarzelle, da sie in direkter Beziehung zur Fähigkeit der Solarzelle steht, Energie zu erzeugen. Gleichermaßen steht die Effizienz beim Produzieren von Solarzellen in direkter Beziehung zur Kosteneffizienz solcher Solarzellen. Entsprechend sind Techniken zum Erhöhen der Effizienz von Solarzellen oder Techniken zum Erhöhen der Effizienz bei der Fertigung von Solarzellen allgemein wünschenswert.
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Die Effizienz von Solarzellen kann durch Verwendung qualitativ hochwertiger kristalliner Siliziumsubstrate zur Herstellung der Solarzellen verbessert werden. Beispielsweise sind Solarzellen, die unter Verwendung monokristalliner Siliziumwafer hergestellt wurden, generell effizienter als Solarzellen, die unter Verwendung multikristalliner Siliziumwafer hergestellt wurden. Die Czochralski-Technik wird von der Photovoltaikindustrie für die Herstellung von monokristallinem Substrat weithin angewendet, was hauptsächlich darauf zurückzuführen ist, dass sie derzeit kosteneffektiver als die seltener angewendete Zonenschmelztechnik ist. Die Zonenschmelztechnik kann jedoch in monokristallinen Substraten von höherer Qualität als die mit der Czochralski-Technik produzierten resultieren und könnte damit ein bevorzugtes Verfahren zum Züchten monokristalliner Siliziummaterialien werden, wenn die Kosteneffizienz des Verfahrens verbessert wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Perspektivansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform.
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2 ist eine Querschnittsansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform, aufgenommen entlang einer Linie A-A aus 1.
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3 ist eine Perspektivansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform.
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4 ist eine Querschnittsansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform, aufgenommen entlang einer Linie B-B aus 3.
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5 ist eine Perspektivansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform.
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6 ist ein Flowchart eines Verfahrens zum Herstellen eines kristallinen Siliziummaterials entsprechend einer Ausführungsform.
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Die 7A–7D sind Querschnittsansichten einer röhrenförmigen Polysilizium-Vorschubstange, die unter Verwendung einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform gebildet wurde.
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8 ist eine teilweise Perspektivansicht eines monokristallinen Siliziummaterials, das von einer röhrenförmigen Polysilizium-Vorschubstange unter Verwendung eines Zonenschmelzverfahrens entsprechend einer Ausführungsform gebildet wurde.
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9 ist eine Perspektivansicht einer HF-Scheibe zur Verwendung in einem Zonenschmelzverfahren entsprechend einer Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich veranschaulichender Natur und soll nicht die Ausführungsformen des Gegenstands oder die Anwendung und Verwendungen solcher Ausführungsformen einschränken. Das Wort „beispielhaft”, wie hierin verwendet, bedeutet „als ein Beispiel, Fallbeispiel oder der Veranschaulichung dienend”. Alle Implementierungen, die hierin als beispielhaft beschrieben werden, sind nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Implementierungen anzusehen. Des Weiteren besteht keine Absicht, durch eine im vorangehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund, der kurzen Beschreibung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargelegte, ausdrückliche oder implizite Theorie gebunden zu sein.
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Diese Patentschrift schließt Bezugnahmen auf „eine bestimmte Ausführungsform” oder „eine Ausführungsform” ein. Das Auftreten der Ausdrücke „in einer bestimmten Ausführungsform” oder „in einer Ausführungsform” bezieht sich nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform. Bestimmte Merkmale, Strukturen oder Charakteristika können auf jegliche geeignete Art kombiniert werden, die mit dieser Offenbarung im Einklang ist.
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Terminologie. Die folgenden Absätze stellen Definitionen und/oder Kontext für Begriffe bereit, die in dieser Offenbarung (einschließlich der beigefügten Patentansprüche) zu finden sind:
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„Umfassen”/„umfassend”. Dieser Begriff ist erweiterbar. Wie in den beigefügten Ansprüchen verwendet, schließt dieser Begriff eine zusätzliche Struktur oder zusätzliche Schritte nicht aus.
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„So gestaltet, dass”/„gestaltet, um zu”. Verschiedene Einheiten oder Komponenten können so beschrieben oder beansprucht sein, dass sie „so gestaltet sind, dass” sie eine Aufgabe oder Aufgaben erfüllen. In solchen Kontexten wird „so gestaltet, dass” bzw. „gestaltet, um zu” verwendet, um eine Struktur zu benennen, indem angegeben wird, dass die Einheiten/Komponenten eine Struktur einschließen, die diese Aufgabe oder Aufgaben während des Betriebs durchführt. Von der Einheit/Komponente als solcher kann gesagt werden, dass sie gestaltet ist, um die Aufgabe durchzuführen, auch wenn die spezifizierte Einheit/Komponente momentan nicht betriebsbereit (d. h. nicht eingeschaltet/aktiv) ist. Das Erwähnen, dass eine Einheit/ein Stromkreis/eine Komponente „gestaltet ist, um” eine oder mehrere Aufgaben auszuführen, ist ausdrücklich so gedacht, dass sie sich für diese Einheit/diese Komponente nicht auf 35 U.S.C. §112, Absatz sechs beruft.
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„Erste”, „zweite” usw. Wie hierin verwendet, werden diese Begriffe als Bezeichnungen für Substantive genutzt, denen sie vorangehen, und implizieren keine wie auch immer geartete Art einer Ordnung (z. B. räumlich, zeitlich, logisch usw.). Beispielsweise impliziert die Bezugnahme auf eine „erste” Sperrfolienschicht nicht zwingend, dass diese Sperrfolienschicht die erste Sperrfolienschicht in einer Abfolge ist; stattdessen wird das Wort „erste” verwendet, um diese Sperrfolienschicht von einer anderen Sperrfolienschicht (z. B. einer „zweiten” Sperrfolienschicht) zu unterscheiden.
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„Gekoppelt” – Die folgende Beschreibung kann sich auf Elemente oder Knoten oder Merkmale, die miteinander „gekoppelt” sind, beziehen. Wie hierin verwendet, bedeutet „gekoppelt”, solange nicht ausdrücklich anderweitig angegeben, dass ein Element/Knoten/Merkmal direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Knoten/Merkmal verbunden ist (oder direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Knoten/Merkmal kommuniziert), und zwar nicht notwendigerweise mechanisch.
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Zusätzlich kann bestimmte Terminologie in der folgenden Beschreibung auch allein zum Zwecke der Bezugnahme verwendet werden und soll somit nicht einschränkend sein. Zum Beispiel beziehen sich Begriffe wie „oberer/obere/oberes”, „unterer/untere/unteres”, „oberhalb/über” und „unterhalb/unter” auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe wie „vorn”, „hinten”, „rückseitig”, „seitlich”, „außen” und „innen” beschreiben die Ausrichtung und/oder die Lage von Abschnitten der Komponente in einem konsistenten, jedoch beliebigen Bezugsrahmen an, was durch Bezugnahme auf den Text und die zugehörigen Zeichnungen klar gemacht wird, welche die erörterte Komponente beschreiben. Eine solche Terminologie kann die vorstehend speziell erwähnten Wörter, Ableitungen davon und Wörter mit ähnlicher Bedeutung einschließen.
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Verfahren und Systeme zum kosteneffektiven Herstellen von monokristallinem Siliziummaterial werden hierin beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, wie beispielsweise spezifische Materialregimes und Prozessablaufschritte, um ein umfassendes Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es wird für den Fachmann ersichtlich sein, dass Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden bereits bekannte Herstellungsverfahren oder Parameter, wie zum Beispiel Parameter einer konventionellen Siemens-CVD-Bearbeitungstechnik, nicht ausführlich beschrieben, um Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht unnötigerweise zu verschleiern. Des Weiteren versteht es sich, dass die verschiedenen, in den Figuren gezeigten Ausführungsformen veranschaulichende Darstellungen und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind.
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Eine Zonenschmelztechnik umfasst ein Passieren eines Ingots aus Polysilizium durch eine Hochfrequenzspule (HF-Spule), um eine geschmolzene Region zu erzeugen, die Verunreinigungen isoliert, was in der Züchtung eines monokristallinen Siliziummaterials resultiert. Obwohl das monokristalline Siliziummaterial sehr rein ist, müssen die als Vorprodukte, das heißt, Einsatzgut, benötigten Polysilizium-Ingots Durchmesser einer solchen Größe haben, dass die Produktion der Ingots durch ein konventionelles Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition, CVD-Verfahren), das auch als Siemens-CVD-Verfahren bekannt ist, extrem zeitaufwendig (und damit teuer) ist. Beispielsweise kann es bei Einsatz des Siemens-CVD-Verfahrens Dutzende Stunden, z. B. 150 Stunden, dauern, um Ingots mit Durchmessern zu züchten, die für die Verwendung im Zonenschmelzverfahren geeignet sind. Dieser lange Zeitrahmen ist teilweise auf die Notwendigkeit zurückzuführen, qualitativ hochwertige Silizium-Saatstifte auf hohe Temperaturen, z. B. 1200 Grad Celsius, zu erhitzen (und abzukühlen), um die Saatstifte in einen wärmeleitfähigen Zustand zu verändern, in dem es zu einer thermischen CVD-Reaktion zur Polysiliziumabscheidung kommen kann. Darüber hinaus muss der Abscheidungsprozess signifikant verlangsamt werden, um die gewünschte strukturelle Siliziumqualität zu erreichen, die das abgeschiedene Polysilizium für die Verwendung als Einsatzgut für die Zonenschmelztechnik geeignet machen wird. Diese Verlangsamung des Verfahrens trägt auch zum langen Zeitrahmen für die Polysiliziumstabproduktion unter Anwendung eines konventionellen Siemens-CVD-Verfahrens bei. Folglich wird ein kosteneffektiveres CVD-Verfahren zum Herstellen von Polysilizium-Einsatzgut mit der erforderlichen Größe und strukturellen Qualität benötigt, um die Kosten für monokristallines Siliziummaterial, das durch Zonenschmelztechnik hergestellt wird, bis auf einen Punkt zu reduzieren, der für Solarzellenhersteller weithin akzeptabel wäre.
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Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ermöglichen eine erhöhte Effizienz bei der Herstellung von Solarzellen, indem sie Verfahren und Systeme zur kostengünstigen Herstellung röhrenförmiger Polysiliziumstangen mit einem hohen Durchsatz bereitstellen, die in einem Zonenschmelzverfahren als direktes Einsatzgut verwendet werden können. In einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Herstellen von monokristallinem Siliziummaterial ein Abscheiden von Polysilizium auf einer Elektrode, die ein Kernrohr aufweist, das von einer Sperrfolienschicht umgeben ist. Das Abscheiden von Polysilizium bildet rings um die Elektrode ein Polysiliziumrohr. Das Verfahren kann auch ein Entfernen der Elektrode vom Polysiliziumrohr umfassen. Das Entfernen der Elektrode kann ein Strömenlassen eines Kühlmittels durch ein Lumen des Kernrohrs umfassen, um die Elektrode zu veranlassen, auf eine geringere Größe als das Polysiliziumrohr zu schrumpfen. So kann das Polysiliziumrohr von der Elektrode getrennt werden, um eine röhrenförmige Polysilizium-Vorschubstange bereitzustellen. Das Verfahren kann auch ein Schmelzen des Polysiliziumrohrs beinhalten, z. B. in einem Zonenschmelzverfahren, um ein monokristallines Siliziummaterial zu züchten. Das monokristalline Siliziummaterial kann danach in verschiedenen Anwendungen verarbeitet werden, z. B. durch Schneiden des monokristallinen Ingots, um kreisförmige oder mehreckige Solarzellen zu produzieren.
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In einem Aspekt beinhaltet ein CVD-Verfahren und -System eine Abscheidungselektrode, die ein Kernrohr aufweist. Die röhrenförmige Struktur der Elektrode und eine Leitfähigkeit des Kernrohrs können gestatten, dass während des CVD-Verfahrens niedrigere Temperaturen genutzt und höhere Polysilizium-Abscheidungsraten erreicht werden. Folglich kann das CVD-Verfahren einen erhöhten Durchsatz röhrenförmiger Polysilizium-Vorschubstangen, die als Einsatzgut für ein Zonenschmelzverfahren geeignet sind, und einen daraus resultierenden Kostenvorteil gegenüber dem Produzieren von Einsatzgut mit einem festen Kern durch ein konventionelles Siemens CVD-Verfahren aufweisen.
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In einem Aspekt kann die Elektrode des CVD-Verfahrens und -Systems von einer Serie von Sperrfolienschichten abgedeckt sein, die eine Diffusion des Kernrohrmaterials in das abgeschiedene Polysilizium verhindern. Folglich kann die Elektrode eine hohe Polysiliziumqualität in der röhrenförmigen Polysilizium-Vorschubstange, die aus dem CVD-Verfahren resultiert, aufrechterhalten. Dementsprechend kann die röhrenförmige Polysiliziumstange zur Verwendung in einem Zonenschmelzverfahren geeignet sein, um ein sehr reines monokristallines Material zur Verwendung beim Herstellen von photovoltaischen Zellen zu züchten.
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In einem Aspekt beinhalten das Kernrohr und die Sperrfolienschichten vergleichbare Koeffizienten der thermischen Ausdehnung. Dementsprechend kann nach einem Abscheiden von Polysilizium an der Elektrode während des CVD-Prozesses ein Kühlmittel durch ein Lumen der Elektrode geleitet werden, um ein schnelles Schrumpfen und Trennen der Elektrode vom Polysiliziumrohr zu veranlassen. Folglich kann die Elektrode leicht vom Polysiliziumrohr entfernt werden, das danach im Zonenschmelzverfahren als die röhrenförmige Polysilizium-Vorschubstange genutzt werden kann.
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Bezug nehmend auf 1 wird eine Perspektivansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform gezeigt. In einer Ausführungsform beinhaltet ein CVD-System zum Ausführen eines CVD-Verfahrens eine Elektrode 100 zur chemischen Gasphasenabscheidung von Polysilizium. Die Elektrode 100 kann eine hohle Elektrode, d. h., eine röhrenförmige Elektrode, sein. Beispielsweise kann die Elektrode 100 ein Kernrohr 102 beinhalten, das rings um ein Lumen 106 eine leitfähige Wand 104 aufweist. Das Lumen 106 kann sich zwischen einem ersten Ende 108 und einem zweiten Ende 110 des Kernrohrs 102 erstrecken, um während des CVD-Verfahrens ein flüssiges Kühlmittel durch die Elektrode 100 zu transportieren. Die Elektrode 100 kann ferner eine Schutzfolie 112 rings um die leitfähige Wand 104 des Kernrohrs 102 beinhalten. Das heißt, die Sperrfolie 112 kann das Kernrohr 102 zwischen dem ersten Ende 108 und dem zweiten Ende 110 der Elektrode 100 abdecken. Das Kernrohr 102 kann ein Kernteil der Elektrode 100 sein, was für die Elektrode 100 mechanische Steifigkeit und Stabilität bereitstellt.
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Bezug nehmend auf 2 wird eine Querschnittsansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform, aufgenommen entlang einer Linie A-A aus 1, gezeigt. In einer Ausführungsform kann die leitfähige Wand 104 des Kernrohrs 102 eine Innenfläche beinhalten, die das Lumen 106 umgibt, und eine Außenfläche, die von der Innenfläche durch eine Wanddicke beabstandet ist. Die leitfähige Wand 104 kann einen ringförmigen Querschnitt aufweisen, und folglich kann die Innenfläche einen Innendurchmesser beinhalten, und die Außenfläche kann einen Außendurchmesser beinhalten. Wie nachfolgend beschrieben, können die Innenfläche und/oder die Außenfläche des Querschnitts alternative Formen haben, z. B. mehreckig, gekrümmt, usw., und folglich kann davon ausgegangen werden, dass die Außen- und Innenfläche eine Außenabmessung und keinen Außendurchmesser haben.
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Das Kernrohr 102 kann aus einem leitfähigen Material gebildet sein, z. B. einem thermisch leitfähigen und/oder einem elektrisch leitfähigen Material. In einer Ausführungsform ist die leitfähige Wand 104 des Kernrohrs 102 aus einem Metall geformt, etwa einem Stahllegierungsmaterial. Alternativ kann das Kernrohr 102 aus einem Halbmetall geformt sein, etwa Graphit. Die Leitfähigkeit der leitfähigen Wand 104 kann niedrigere Temperaturanforderungen des CVD-Verfahrens gestatten – verglichen mit den Temperaturen, die für die Veränderung von Silizium-Saatstiften von einem halbleitenden Zustand in einen leitenden Zustand innerhalb eines konventionellen Siemens CVD-Verfahrens erforderlich sind. Dies kann zwei vorteilhafte Effekte haben. Erstens kann ein Stromversorgungsentwurf des CVD-Systems dadurch vereinfacht werden, dass die Notwendigkeit mehrerer Anordnungen von Stromversorgungen für verschiedene Heizstufen im CVD-Verfahren eliminiert wird. Das heißt, in einem CVD-System, das die Elektrode 100 aufweist, kann eine einzelne Stromversorgung genutzt werden. Zweitens erfordern niedrigere Verarbeitungstemperaturen weniger Zeit zum Erwärmen und Abkühlen, was zu kürzeren Verarbeitungszeitrahmen und einem erhöhten Durchsatz führen kann.
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Immer noch Bezug nehmend auf 2 kann das Kernrohr 102 mit einer oder mehreren, z. B. einer Serie von, Sperrfolienschichten beschichtet werden, die verhindern, dass das Kernrohrmaterial während eines CVD-Verfahrens in ein umgebendes Polysilizium-Abscheidungsmaterial migriert. In einer Ausführungsform beinhaltet die Sperrfolie 112 rings um die leitfähige Wand 104 ein Metalldiffusionssperrmaterial. Beispielsweise kann die Außenfläche der leitfähigen Wand 104 des Kernrohrs 102 von einer ersten Sperrfolienschicht, z. B. einer inneren Sperrfolienschicht 202, umgeben und abgedeckt sein. Optional kann die innere Sperrfolienschicht 202 von einer zweiten Sperrfolienschicht, z. B. einer äußeren Sperrfolienschicht 204, die ein entsprechendes Metalldiffusionssperrmaterial aufweist, umgeben und abgedeckt sein. Die Sperrfolienschichten können aus demselben Material oder unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Beispielsweise kann die innere Sperrfolienschicht 202 aus einem ersten Metalldiffusionssperrmaterial gebildet sein, und die äußere Sperrfolienschicht 204 kann aus einem zweiten Metalldiffusionssperrmaterial gebildet sein. Das erste Metalldiffusionssperrmaterial und das zweite Metalldiffusionssperrmaterial können unterschiedlich sein, z. B. kann das erste Metalldiffusionssperrmaterial ein Gemisch aus Silizium und Stickstoff sein, z. B. Siliziumnitrid, und das zweite Metalldiffusionssperrmaterial kann beispielsweise Titan oder Titannitrid beinhalten. Eine oder mehrere der Sperrfolienschichten können aus einem Oxid von Silizium gebildet sein, etwa Siliziumdioxid. Eine oder mehrere der Sperrfolienschichten können aus anderen Materialien gebildet sein, um eine Veränderung des ohmschen Kontakts zwischen einem Metall des Kernrohrs 102 und einem Siliziummaterial, das auf der Elektrode 100 abzuscheiden ist, zu verhindern. Jede Sperrfolienschicht kann relativ zu einer anderen Sperrfolienschicht eine selbe oder eine andere Dicke haben. In einer Ausführungsform kann die Dicke jeder Schicht in einem Bereich zwischen 1 μm und 1 mm liegen, beispielsweise kann jede Schicht in einem Bereich zwischen 10 und 100 μm liegen.
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Eine zweischichtige Sperrfolie 112 ist nur beispielhaft illustriert, und es versteht sich, dass die Sperrfolie 112 nur eine Sperrfolienschicht oder mehr als zwei Sperrfolienschichten beinhalten kann. Beispielsweise kann die Sperrfolie 112 eine Zwischensperrfolienschicht 206 beinhalten (in 2 dargestellt durch eine gepunktete Linie), die sich zwischen der inneren Sperrfolienschicht 202 und der äußeren Sperrfolienschicht 204 erstreckt. Die Zwischensperrfolienschicht 206 kann ein Metalldiffusionssperrmaterial mit den oben beschriebenen Eigenschaften beinhalten.
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In einer Ausführungsform haben die Sperrfolienschichten vergleichbare Koeffizienten der thermischen Ausdehnung. Beispielsweise kann der Koeffizient der thermischen Ausdehnung aller der Sperrfolienschichten innerhalb eines Bereichs von 20% der jeweils anderen liegen. Das heißt, das erste Metalldiffusionssperrmaterial kann einen ersten Koeffizienten der thermischen Ausdehnung beinhalten, und das zweite Metalldiffusionssperrmaterial kann einen zweiten Koeffizienten der thermischen Ausdehnung beinhalten, und der erste Koeffizient der thermischen Ausdehnung kann von dem zweiten Koeffizienten der thermischen Ausdehnung um weniger als 20% verschieden sein. Alternativ, etwa im Fall des Vorhandenseins von mehr als zwei Sperrfolienschichten, z. B. der Zwischensperrfolienschicht 206 zwischen der inneren Sperrfolienschicht 202 und der äußeren Sperrfolienschicht 204, können angrenzende Sperrfolienschichten Koeffizienten der thermischen Ausdehnung aufweisen, die innerhalb eines Bereichs von 20% der jeweils anderen liegen, und eine äußerste Sperrfolienschicht kann einen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung aufweisen, der von einem Koeffizienten der thermischen Ausbildung einer innersten Sperrfolienschicht um mehr als 20% verschieden ist. Das heißt, das erste Metalldiffusionssperrmaterial der inneren Sperrfolienschicht 202 kann einen ersten Koeffizienten der thermischen Ausdehnung beinhalten, das zweite Metalldiffusionssperrmaterial der äußeren Sperrfolienschicht 204 kann einen zweiten Koeffizienten der thermischen Ausdehnung beinhalten, und der erste Koeffizient der thermischen Ausdehnung kann von dem zweiten Koeffizienten der thermischen Ausdehnung um mehr als 20% verschieden sein.
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In einer Ausführungsform ist der Koeffizient der thermischen Ausdehnung der einen oder mehreren Sperrfolienschichten vergleichbar mit dem Koeffizienten der thermischen Ausdehnung des Kernrohrs 102. Beispielsweise kann der Koeffizient der thermischen Ausdehnung von mindestens einer der Schichten, z. B. der inneren Sperrfolienschicht 202, innerhalb eines Bereichs von 20% des Koeffizienten der thermischen Ausdehnung des Kernrohrs 102 liegen.
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In einer Ausführungsform resultiert die Elektrode 100 in einer schnelleren Polysiliziumabscheidungsrate, verglichen mit Abscheidungsraten, die konventionellen Siemens-CVD-Verfahren inhärent sind. Eine Rate der Abscheidung von Polysilizium hängt von einem Durchmesser einer Saatstruktur ab, z. B. einem Saatstift, der in einem konventionellen Siemens-CVD-Verfahren genutzt wird, oder der Elektrode 100 des CVD-Systems, das in einem CVD-Verfahren genutzt wird, wie unten beschrieben. Insbesondere erhöht sich die Abscheidungsrate mit der Außenabmessung der Saatstruktur. Demensprechend kann sich – da die Elektrode 100 einen Durchmesser haben kann, der größer als ein Saatstift ist, die allgemeine Abscheidungsrate aufgrund ihres größeren anfänglichen Durchmessers, verglichen mit Saatstiften, die aus reinem Silizium gebildet wurden, deutlich vergrößern. Ferner kann die Elektrode 100 so geformt sein, dass sich die Oberfläche der Saatstruktur vergrößert, um die Polysiliziumabscheidungsrate und den Prozessdurchsatz weiter zu vergrößern.
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Bezug nehmend auf 3 wird eine Perspektivansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform gezeigt. Die Elektrode 100 kann eine Form haben, die eine Außenfläche beinhaltet, um eine Oberfläche von Abscheidung, z. B. eine Außenfläche der Sperrfolie 112, die eine gewellte Außenfläche 302 ist, weiter zu vergrößern. Insbesondere kann die gewellte Außenfläche 302 in einer axialen Richtung 304 variieren. Beispielsweise kann die gewellte Außenfläche 302 eine oder mehrere axiale Wellungen 308 beinhalten, etwa Oberflächenwellen, die sich zwischen einer oder mehreren Spitzen 305 und einer oder mehreren Mulden 306 in der axialen Richtung 304 axial ausbreiten. Das heißt, ein Keil, der in der axialen Richtung 304 entlang der sich wellenden Außenfläche 302 der Sperrfolie 112 eine Spitze 305 passiert, kann einen radialen Abstand von einer zentralen Achse des Lumens 106 beinhalten, der zwischen dem ersten Ende 108 und dem zweiten Ende 110 des Kernrohrs 102 variiert. Insbesondere kann sich der radiale Abstand in der axialen Richtung 304 so erhöhen und verringern, dass davon ausgegangen werden kann, dass der Keil eine axiale Wellung 308 hat. Die gewellte Oberfläche kann die Gesamtfläche der Elektrode 100 im Vergleich zu einer zylinderischen Außenfläche mit einem konstanten Radius in der axialen Richtung 304 vergrößern. Dementsprechend können in die Form der Elektrode 100 axiale Abweichungen integriert sein, die die Oberfläche der Elektrode 100 vergrößern und damit die Polysiliziumabscheidungsrate im nachfolgend beschriebenen CVD-Verfahren vergrößern.
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Bezug nehmend auf 4 wird eine Querschnittsansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform, aufgenommen entlang einer Linie B-B aus 3, gezeigt. Die Elektrode 100 kann eine Form haben, die die gewellte Außenfläche 302 beinhaltet, die in einer peripheren Richtung 402 eine radiale Abweichung hat. Beispielsweise kann das Kernrohr 102 radiale Wellungen beinhalten, etwa eine oder mehrere Lamellen 404, die von einer zentralen Achse 406 des Lumens 106 radial nach außen verlaufen. Insbesondere kann jede Lamelle 404 zwischen einer Vielzahl von Mulden 410 eine Spitze 408 beinhalten. Das heißt, die Spitze 408 kann einen radialen Abstand von der zentralen Achse 406 beinhalten, und die Mulden 410 können radiale Abstände von der zentralen Achse 406 beinhalten, und die radialen Abstände der Mulden 410 können kleiner als der radiale Abstand der Spitze 408 sein. Folglich kann sich die gewellte Außenfläche 302 über die Lamelle 404 in der peripheren Richtung 402 so rings um die zentrale Achse 406 erstrecken, dass die Elektrode 100 ein Querschnittsprofil mit einer Außenkante 412 beinhaltet. Da die Außenkante 412 einen variablen Abstand von der zentralen Achse 406 in der peripheren Richtung 402 beinhalten kann, kann die Außenkante 412 eine oder mehrere periphere Wellungen 414 beinhalten.
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Die Außenkante 412 der Elektrode 100 kann an jedem gegebenen axialen Ort gekrümmt sein. Wenn beispielsweise die gewellte Oberfläche weich durch die Spitzem 408 und die Mulden 410 der peripheren Wellungen 414 übergeht, z. B. entlang von Krümmungsradien, kann die Außenkante 412 als eine Außenkante 412 mit gekrümmtem Querschnitt betrachtet werden. Wenn die gewellte Oberfläche alternativ abrupt durch die Spitzen 408 und die Mulden 410 der peripheren Wellungen 414 übergeht, z. B., wenn sich die Außenfläche entlang gerader Linien erstreckt, die in Winkeln zu einem Zickzack zwischen Spitzen 408 verbunden sind, kann die Außenkante 412 als eine Außenkante 412 mit geradlinigem Querschnitt betrachtet werden. In beiden Fällen kann die Außenkante 412 unkreisförmig sein, und folglich kann die gewellte Außenfläche 302 unzylindrisch sein.
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Die peripheren Wellungen 414 können die Gesamtfläche der Elektrode 100 im Vergleich zu einer zylindrischen Außenfläche mit einem konstanten Radius in der Umfangsrichtung eines Querschnitts vergrößern. Beispielhaft kann im Fall einer zylindrischen Elektrode die Oberfläche zwischen zwei Punkten auf der Elektrode proportional zur Bogenlänge zwischen den Punkten sein. Falls die Elektrode 100 jedoch Lamellen 404 hat, kann, wenn eine Lamelle 404 zwischen zwei Mulden 410, die sich an den beiden von der Bogenlänge beabstandeten Punkten befinden, definiert ist, ein Abstand über einer Oberfläche der Lamelle 404 beispielsweise doppelt so groß wie die Bogenlänge sein, und folglich kann die Oberfläche der Elektrode 100 etwa doppelt so groß wie jene der zylindrischen Vergleichselektrode 100 sein.
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Bezug nehmend auf 5 wird eine Perspektivansicht einer Abscheidungselektrode entsprechend einer Ausführungsform gezeigt. Wie oben beschrieben, kann die Elektrode 100 eine Form haben, die eine gewellte Außenfläche 302 beinhaltet, die eine oder mehrere axiale und/oder radiale Abweichungen aufweist. Beispielsweise kann die gewellte Außenfläche 302 axiale und radiale Abweichungen haben. In einer Ausführungsform beinhaltet die gewellte Außenfläche 302 eine schraubenförmige Struktur, z. B. ein Gewinde 502, die sich rings um die Elektrode 100 ausbreitet und sowohl eine axiale als auch eine periphere Komponente beinhaltet, z. B. eine Spiralform. Insbesondere kann die gewellte Außenfläche 302 die Lamelle 404 beinhalten, die sich schraubenförmig rings um die zentrale Achse 406 des Lumens 106 zwischen dem ersten Ende 108 und dem zweiten Ende 110 des Kernrohrs 102 erstreckt, sodass die Elektrode 100 das Gewinde 502 beinhaltet. Wie oben beschrieben, kann die axiale und radiale Abweichung des Gewindes 502 die Gesamtfläche der Elektrode 100 im Vergleich zu einer zylindrischen Außenfläche erhöhen.
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Wie oben beschrieben, kann die Elektrode 100 das Lumen 106 durch mindestens einen Teil der Länge der Elektrode 100 beinhalten. Das Lumen 106 ist als zylindrisch dargestellt, d. h., als definiert durch die Innenfläche des Kernrohrs 102, das einen kreisförmigen Querschnitt beinhaltet. Die Innenfläche kann jedoch axiale und radiale Abweichungen beinhalten, ähnlich den Abweichungen, die oben mit Bezug auf die Außenfläche der Elektrode 100 beschrieben wurden. Ferner kann die Innenfläche einen Innendurchmesser mit einer Größe haben, die während des nachfolgend beschriebenen CVD-Verfahrens das Einleiten eines Kühlmittels, etwa flüssiger Stickstoff, gestattet. Beispielsweise kann der Innendurchmesser in einem Bereich von 5–50 mm liegen.
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Bezug nehmend auf 6 [wird] ein Flowchart eines Verfahrens zum Herstellen eines kristallinen Siliziummaterials, z. B. eines monokristallinen Siliziummaterials entsprechend einer Ausführungsform [gezeigt]. Beim Schritt 602 wird Polysilizium auf der Elektrode 100 abgeschieden, um rings um die Elektrode 100 ein Polysiliziumrohr zu bilden. Insbesondere kann das Abscheiden des Polysiliziums in einem CVD-Verfahren unter Anwendung eines CVD-Systems ausgeführt werden, das die Elektrode 100 beinhaltet. Das heißt, die oben beschriebene Elektrode 100 kann in jedes der vielen CVD-Verfahren integriert werden, die für das Abscheiden von polykristallinem Silizium, d. h., Polysilizium, auf reine Silizium-Saatstifte bekannt sind. Solche Verfahren beinhalten die Abscheidung von Polysilizium von Trichlorsilan oder Silan unter Verwendung von Reaktionen in Niederdruck-CVD-Systemen. Die Reaktionen als solche können bei erhöhten Temperaturen ausgeführt werden. Wie oben beschrieben, können jedoch die für Polysiliziumabscheidung auf die Elektrode 100 erforderlichen Temperaturen niedriger als jene sein, die in einem konventionellen Siemens-System, das reine Silizium-Saatstifte aufweist, benötigt werden. Folglich kann der Durchsatz des CVD-Verfahrens unter Verwendung eines CVD-Systems mit der Elektrode 100 im Vergleich zu einem konventionellen Siemens-CVD-Prozess erhöht werden.
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Bezug nehmend auf 7A wird in einer frühen Stufe eines CVD-Verfahrens eine Querschnittsansicht einer röhrenförmigen Polysilizium-Vorschubstange gezeigt, die auf der Elektrode 100 eines CVD-Systems ausgebildet ist. Ein Polysiliziumrohr 702 kann bei erhöhten Temperaturen auf der äußeren Sperrfolienschicht 204 der Sperrfolie 112 abgeschieden werden. Bei den erhöhten Temperaturen kann das Material des Kernrohrs 102 eine Tendenz haben, in Abwesenheit einer Sperre in Polysilizium zu diffundieren. Folglich kann die Sperrfolie 112 eine solche Diffusion verhindern, um eine extrem reine allgemeine Qualität des Polysiliziumrohrs 702 bei dessen Bildung rings um die Elektrode 100 bereitzustellen.
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Bezug nehmend auf 7B wird eine Querschnittsansicht der röhrenförmigen Polysilizium-Vorschubstange gezeigt, die auf der Elektrode 100 des CVD-Systems ausgebildet ist, nachdem das Polysiliziumrohr 702 einen gewünschten Ingot-Durchmesser erreicht hat. Insbesondere kann das Polysiliziumrohr 702 einen Außendurchmesser haben, der geeignet ist, um das Polysiliziumrohr 702 als eine direkte Vorschubstange in einem Zonenschmelzverfahren zu nutzen. In einer Ausführungsform kann ein Außendurchmesser des Polysiliziumrohrs 702 in einem Bereich von 15–20 cm liegen. Wie oben beschrieben, kann die Elektrode 100 die Zeit verringern, die erforderlich ist, um von der frühen Stufe des CVD-Prozesses, die in 7A gezeigt wird, zu der in 7B gezeigten Stufe fortzufahren. Zum Beispiel kann die Zeit von etwa 150 Stunden unter Verwendung eines konventionellen Siemens-CVD-Verfahrens und -Systems bei Verwendung eines CVD-Verfahrens und -Systems, das die Elektrode 100 beinhaltet, auf einen kürzeren Zeitrahmen reduziert werden. Die zeitliche Reduzierung kann von dem Außendurchmesser der Elektrode 100 abhängen, kann aber in einer Ausführungsform unter Verwendung eines konventionellen Siemens-CVD-Verfahrens und -Systems um die Hälfte der Zeit oder mehr reduziert werden.
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Es versteht sich, dass ein Verhältnis zwischen einem Innendurchmesser des Polysiliziumrohrs 702 und einem Außendurchmesser des Polysiliziumrohrs 702 nach der Abscheidung ein Gleichgewicht bereitstellen kann, das zwischen „ausreichend groß für ein schnelles Bereitstellen einer Oberflächenabscheidung” und „ausreichend klein für die Möglichkeit eines Umwandelns des Polysiliziumrohrs 702 in eine feste Stange unter Anwendung eines sekundären Verfahrens, z. B. eines Zonenschmelzverfahrens”, wie nachfolgend beschrieben, liegt. Insbesondere kann das Polysiliziumrohr 702 einen solchen Außendurchmesser und einen Innendurchmesser haben, dass nach dem Schmelzen des Rohrs in eine Stangenform und damit Eliminieren des Innendurchmessers der endgültige Außendurchmesser ein vorbestimmter Durchmesser ist, der zum Herstellen photovoltaischer Zellen nützlich ist. Beispielsweise kann der Innendurchmesser des Polysiliziumrohrs 702 nach der Abscheidung in einem Bereich von 5–50 mm liegen, und der vorbestimmte endgültige Außendurchmesser kann 200 mm betragen.
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Erneut Bezug nehmend auf 6 kann im Schritt 604, nach dem Züchten des Polysiliziumrohrs 702 durch das CVD-Verfahren, ein Kühlmittel durch das Lumen 106 des Kernrohrs 102 innerhalb der leitfähigen Wand 104 strömengelassen werden. Das Kühlmittel kann ein Fluid beinhalten (etwa eine Flüssigkeit oder ein Gas), das eine Temperatur und/oder eine Wärmekapazität hat, um für das Kernrohr 102 Kühlung bereitzustellen. Beispielsweise kann das Kühlmittel eine kalte Flüssigkeit beinhalten, d. h., eine Flüssigkeit mit einer Temperatur unterhalb der Raumtemperatur, wie etwa flüssigen Stickstoff oder gekühltes Wasser. Das Kühlmittel kann ein kaltes Gas beinhalten, etwa ein inertes Gas, das auf unter Raumtemperatur abgekühlt wurde. In einer Ausführungsform beinhaltet das Kühlmittel eine Flüssigkeit oder ein Gas nahe Raumtemperatur, z. B. im Bereich von 16–27°C. Die Flüssigkeit oder das Gas kann eine spezifische Wärmekapazität von über 1,5 haben, z. B. von über 2,0 oder 4,0. Folglich kann die Temperatur und/oder Wärmekapazität des Kühlmittels eine schnelle Kühlung des Kernrohrs 102 und des Polysiliziumrohrs 702 rings um das Kernrohr 102 beeinflussen.
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Bezug nehmend auf 7C wird eine Querschnittsansicht einer Elektrode 100 eines von einer röhrenförmigen Polysilizium-Vorschubstange entfernten CVD-Systems entsprechend einer Ausführungsform gezeigt. Eine schnelle Kühlung des Kernrohrs 102 kann eine Reduzierung des Durchmessers des Kernrohrs 102 und der Sperrfolie 112 rings um das Kernrohr 102 veranlassen. Da das Kernrohr 102 und die Sperrfolie 112 ähnliche Koeffizienten der thermischen Ausdehnung beinhalten können, kann das Passieren des Kühlmittels dazu führen, dass die Komponenten der Elektrode 100 in einem ähnlichen Grad schrumpfen. Dementsprechend kann sich der Durchmesser der Außenfläche der Sperrschicht 112 zusammen mit dem Kernrohr 102 reduzieren. Ferner kann der Koeffizient der thermischen Ausdehnung des zum Formen des Polysiliziumrohrs 702 genutzten Polysiliziummaterials verschieden vom Koeffizienten der thermischen Ausdehnung der Komponenten der Elektrode 100, z. B. niedriger als dieser Koeffizient, sein. Folglich kann während der Kühlung der Elektrode 100 zwischen der Elektrode 100 und dem Polysiliziumrohr 702 eine Lücke 704 gebildet werden. Das heißt, das Polysiliziumrohr 702 kann sich von der Elektrode 100 trennen.
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Erneut Bezug nehmend auf 6 kann die Elektrode 100 im Schritt 606 vom Polysiliziumrohr 702 entfernt werden. Nachdem das Polysiliziumrohr 702 von der Elektrode 100 getrennt ist, kann die Elektrode 100 von einem inneren Lumen des Polysiliziumrohrs 702 extrahiert werden. In einer Ausführungsform ist die Elektrode 100 wiederverwendbar, um verschiedene zusätzliche Abscheidungsprozesse durchzuführen und zusätzliche Polysiliziumrohre 702 zu bilden. Die Sperrfolie 112 kann vor dem Initiieren des unter Bezugnahme auf die 6 beschriebenen Verfahrens auf dem Kernrohr 102 abgeschieden werden, und folglich können die Elektroden 100 als Verbrauchsteile geliefert werden, die in vorhandener Abscheidungsausrüstung zu verwenden sind. Dementsprechend kann die Elektrode 100 nach dem Ausführen des Schrittes 606 wieder in dieselbe Abscheidungsausrüstung eingesetzt oder in einer anderen Abscheidungsausrüstung verwendet werden. Insbesondere können die Elektroden 100 in einem Fall, in dem die Sperrfolie 112 intakt bleibt, für zusätzliche Abscheidungsprozesse und zum Bilden zusätzlicher Polysiliziumrohre 702 genutzt werden. Wenn die Sperrfolie 112 während des Abscheidungsverfahrens beschädigt wird, kann die Sperrfolie 112 abgezogen und/oder zur Wiederverwendung neu beschichtet werden. Folglich können die Elektroden 100 wiederverwendbar sein und müssen nach dem Abscheidungsverfahren nicht entsorgt werden, wie dies bei Anwendung vorhandener Saatstifttechnologien der Fall sein kann.
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Bezug nehmend auf 7D wird eine Querschnittsansicht einer röhrenförmigen Polysilizium-Vorschubstange entsprechend einer Ausführungsform gezeigt. Nach dem Entfernen der Elektrode 100 kann das Polysiliziumrohr 702 als eine direkte Vorschubstange in einem Zonenschmelzverfahren verwendet werden. Im Unterschied zu konventionellen Polysilizium-Vorschubstangen beinhaltet das Polysiliziumrohr 702 eine röhrenförmige Struktur mit einer Innenfläche 706 und einer Außenfläche 708. Diese einzigartige Struktur kann es ermöglichen, dass im Unterschied zu konventionellen Zonenschmelzverfahren verschiedene Änderungen am Zonenschmelzverfahren vorgenommen werden. Beispielsweise kann ein im Zonenschmelzverfahren genutztes HF-Element, etwa eine HF-Spule, modifiziert werden, um es an die röhrenförmige Struktur anzupassen. Ferner kann die röhrenförmige Struktur während des Zonenschmelzverfahrens an der Außenfläche 708 und/oder an der Innenfläche 706 gehalten werden. Beispielsweise kann das Polysiliziumrohr 702 von einem Spannfutter oder einem Stift gegriffen werden, das bzw. der in das Lumen 106 des Polysiliziumrohrs 702 eingeführt wurde.
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Erneut Bezug nehmend auf 6 kann das Polysiliziumrohr 702 im Schritt 608 geschmolzen werden, um ein kristallines Siliziummaterial zu züchten. Beispielsweise kann das Polysiliziumrohr 702 in einem Zonenschmelzverfahren geschmolzen werden, um ein monokristallines Siliziummaterial zu züchten. Bezug nehmend auf 8 wird eine teilweise Perspektivansicht eines monokristallinen Siliziummaterials 806 gezeigt, das von einer röhrenförmigen Polysilizium-Vorschubstange unter Verwendung eines Zonenschmelzverfahrens entsprechend einer Ausführungsform gebildet wurde. Das Polysiliziumrohr 702, das ein durch die Innenfläche 706 definiertes Lumen beinhaltet und folglich als eine röhrenförmige Polysilizium-Vorschubstange (im Gegensatz zu einer Polysilizium-Vorschubstange mit festem Kern) bezeichnet werden kann, kann direkt durch eine HF-Spule 802 des Zonenschmelzreaktors zugeführt werden (alternativ kann die HF-Spule 802 auch axial über das Polysiliziumrohr 702 eingeleitet werden), um in dem Polysiliziumrohr 702 eine geschmolzene Region zu erzeugen, d. h., eine verflüssigte Zone 804. Verunreinigungen in der verflüssigten Zone 804 neigen dazu, in der verflüssigten Zone 804 zu verbleiben und migrieren folglich von einem Ende des Polysiliziumrohrs 702 zu einem anderen Ende des Polysiliziumrohrs 702, wenn das Rohr durch die HF-Spule 802 zugeführt wird. Insbesondere in einem Fall, in dem das Polysiliziumrohr 702 nach unten durch die HF-Spule 802 zugeführt wird, wie in 8 gezeigt, breitet sich die verflüssigte Zone 804 nach oben aus und drängt die Verunreinigungen in Richtung des oberen Endes des Polysiliziumrohrs 702.
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Bezug nehmend auf 9 wird eine Perspektivansicht einer HF-Scheibe zur Verwendung in einem Zonenschmelzverfahren entsprechend einer Ausführungsform gezeigt. Das HF-Element kann eine HF-Scheibe 902 sein, die in einem Zonenschmelzverfahren genutzt wird, um ein Polysiliziumrohr 702 zu schmelzen, und kann folglich Merkmale beinhalten, die für ein solches Verfahren spezifisch sind. Beispielsweise kann die HF-Scheibe 902 eine HF-Spule 802 ersetzen und eine Scheibenplatte beinhalten, in der eine Passage ausgeformt ist, damit die verflüssigte Zone 804 von einer Seite der Scheibe zu der anderen übertragen werden kann. Insbesondere kann die Passage ein zentrales Schneidloch 904 beinhalten, dessen Durchmesser kleiner als ein Außendurchmesser der Außenfläche 708 des Polysiliziumrohrs 702 ist. Die HF-Scheibe 902 kann auch mehrere Strömungsöffnungen 906 beinhalten, die sich lateral vom zentralen Schneidloch 904 erstrecken. Die Strömungsöffnungen 906 können lateral entlang radialer Linien verlaufen, die gleich beabstandet sind; z. B. kann im Fall von vier Strömungsöffnungen 906 ein Neunzig-Grad-Abstand zwischen jeder Strömungsöffnung 906 vorhanden sein. Die HF-Scheibe 902 kann aus einem Material gebildet werden, das HF-Energie leitet, um ein Heizen und Schmelzen des Polysiliziumrohrs 702 zu unterstützen und die verflüssigte Zone 804 zu bilden. Dementsprechend kann das Polysiliziumrohr 702 die Strömungsöffnungen 906 und das zentrale Schneidloch 904 der HF-Scheibe 902 passieren, um das monokristalline Siliziummaterial 806 zu züchten.
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Das durch das Zonenschmelzverfahren unter Verwendung der röhrenförmigen Polysilizium-Vorschubstange produzierte, qualitativ hochwertige Siliziummaterial 806 kann danach für photovoltaische, Halbleiter- und/oder andere Anwendungen verarbeitet werden, die für eine optimale Leistung und Effizienz monokristallines Silizium benötigen. Beispielsweise kann das monokristalline Siliziummaterial 806 geschnitten werden, um kreisförmige oder mehreckige Solarzellen zu produzieren, die zu Solarplatten kombiniert werden.
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Folglich wurden ein CVD-Verfahren und -System zur Herstellung kostengünstiger röhrenförmiger Polysiliziumstangen mit hohem Durchsatz offenbart, die als direkte Einsatzgutmaterialien in einem Zonenschmelzverfahren verwendet werden können.
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Obwohl vorstehend spezifische Ausführungsformen beschrieben wurden, sollen diese Ausführungsformen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken, auch wo nur eine einzige Ausführungsform in Hinblick auf ein bestimmtes Merkmal beschrieben ist. Beispiele für Merkmale, die in der Offenbarung bereitgestellt werden, sollen veranschaulichend statt einschränkend sein, sofern dies nicht anders angegeben ist. Beispielsweise kann das unter Verwendung des CVD-Prozesses und -Systems gebildete Polysiliziumrohr 702 mit der Elektrode 100 später als Einsatzgutmaterial in einem konventionellen Czochralski-Ingot-Züchtungsverfahren zum Produzieren eines monokristallinen Siliziummaterials verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform kann das unter Verwendung des CVD-Prozesses und -Systems gebildete Polysiliziumrohr 702 mit der Elektrode 100 später in einem Guss-Ingot-Züchtungsverfahren zum Herstellen multikristalliner Siliziumtechnologie verwendet werden. Die vorstehende Beschreibung soll solche Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken, die für den Fachmann, der von dieser Offenbarung profitiert, ersichtlich sind.
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Der Umfang der vorliegenden Offenbarung schließt jedes Merkmal oder allfällige Kombinationen von Merkmalen ein, die hierin (entweder explizit oder implizit) offenbart sind, oder allfällige Verallgemeinerung davon, unabhängig davon, ob es oder sie einzelne oder alle der hierin angesprochenen Probleme abschwächt. Entsprechend können während der Verfolgung dieser Anmeldung (oder einer Anmeldung, die diesbezüglich Priorität beansprucht) neue Patentansprüche zu jeder solchen Kombination von Merkmalen formuliert werden. Insbesondere können unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche Merkmale abhängiger Ansprüche mit jenen der unabhängigen Ansprüche kombiniert werden, und Merkmale entsprechender unabhängiger Ansprüche können in jeder geeigneten Weise und nicht lediglich in den spezifischen Kombinationen, die in den beigefügten Ansprüchen aufgezählt sind, kombiniert werden.
