DE2505540A1 - Verfahren zum herstellen einer vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium

Info

Publication number
DE2505540A1
DE2505540A1 DE19752505540 DE2505540A DE2505540A1 DE 2505540 A1 DE2505540 A1 DE 2505540A1 DE 19752505540 DE19752505540 DE 19752505540 DE 2505540 A DE2505540 A DE 2505540A DE 2505540 A1 DE2505540 A1 DE 2505540A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rod
heating zone
silicon
zone
bending
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Withdrawn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
DE19752505540
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Baumgartner
Manfred Dipl Chem D Schnoeller
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens 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
Priority claimed from DE19742454592 external-priority patent/DE2454592A1/de
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19752505540 priority Critical patent/DE2505540A1/de
Priority to IT2925375A priority patent/IT1048711B/it
Priority to JP13863875A priority patent/JPS5173924A/ja
Priority to US05/637,520 priority patent/US4073859A/en
Publication of DE2505540A1 publication Critical patent/DE2505540A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • C01B33/021Preparation
    • C01B33/027Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • C01B33/035Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds in the presence of heated filaments of silicon, carbon or a refractory metal, e.g. tantalum or tungsten, or in the presence of heated silicon rods on which the formed silicon is deposited, a silicon rod being obtained, e.g. Siemens process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

  • Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Abscheiden von Silicium an der Oberfläche eines U-förmigen Trägerkör-Ders aus Silicium.
  • Zusatz zum Patent VPA 74/1191 (Patentanmeldung P 24 54 592.1) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Abscheiden von Silicium an der Oberfläche eines U-förmigen Trägerkörpers aus Silicium, der an seinen freien Enden in aufrechter Lauge mittels Elektroden im Innern eines aus einer Grundplatte mit einer gasdicht aufgesetzten Glocke bestehenden Reaktionsgefäßes gehaltert und durch über die Elektroden zugeführten elektrischen Strom in einem das Reakti9nsgefäß durchströmenden und zur thermischen Abscheidung von Silicium befähigten Reaktionsgas zwecks Abscheidung des Elements an seiner Oberfläche erhitzt wird, und bei der der U-förmige Urägerkörper durch Biegen eines mindestens 3 mm und höchstens 50 mm starken gestreckten Siliciumstabes mit homogenem Querschnitt hergestellt ist, derart, daß die neutrale Faser des Slliciumstabes durch das Biegen weder eine Verlängerung noch eine Verkürzung erfahren hat. .
  • In der Hauptanmeldung P 24 54 592 (VPA 74/1191) ist nicht nur eine solche Vorrichtung sondern zugleich eine Anzahl von Möglichkeiten angegeben, einen derartigen U-förmigen Trägerkörper aus einem geraden Siliciumstab zu erhalten. Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine besonders vorteilhafte Herstellungsmethode für einen solchen U-förmigen Trägerkörper anzugeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Abstand D der die Enden des fertigen U-förmagen Trägerkörpers in der Abscheidevorrichtung halternden Elektroden eine sich über den Querschnitt des zu biegenden Siliciumstabes erstreckende plastische Zone mit einer das 5-fache des Durchmessers des Siliciumstabes nicht übertreffenden Länge in dem seinerseits eine Länge von D2 (fl=Kreiszahl) aufweisenden mittleren Teil des Siliciumstabes erzeugt und ausschließlich durch diesen mittleren Teil sukzessive hindurchgeführt wird, daß dabei der mittlere Teil des Siliciumstabes durch eine die Entstehung der plastischen Zone bedingende Heizzone geschoben wird, daß dabei außerdem der sich vor der Heizzone befindende Stabteil in einer Entfernung von mindestens 1 cm und höchstens 10 cm die letzte mechanische Stütze vor der Heizzone erfährt und daß schließlich der sich hinter der Heizzone befindende Stabteil an der Grenze zwischen dem zu biegenden mittleren Stabteil und dem angrenzenden nicht zu biegenden Endstück mindestens zu Beginn des Verfahrens lokal gestützt, dort zugleich mit der ersten plastischen Zone beaufschlagt und schließlich als stützendes Werkzeug dabei das zugleich die Biegung des mittleren Stabteiles bewirkende Werkzeug verwendet wird.
  • Das Verfahren läßt zwei Möglichkeiten zu: Im ersten Fall wird der Stab in das als Halterung und als Hebelarm ausgestaltete Biegewerkzeug festeingespannt, dann die Stelle der lokalen Halterung sukzessive mit der gleichen Geschwindigkeit von der Heizzone zurückgezogen, mit der der vor der Heizzone befindliche Stabteil in die Heizzone nachgeschoben wird. Während aber die Geschwindigkeit, mit der der Stab in die Heizzone nachgeschoben wird, konstant ist, ändert der Geschwindigkeitsvektor, mit der die Stelle der lokalen Halterung hinter der Heizzone bewegt wird, konstant seine Ridhtung.
  • Im zweiten Falle hingegen wird der mittlere Stabteil unmittelbar nach dem Verlassen der Heizzone durch eine von zwei einander gegenüberstehend an den Stab mit Druck gelegten Kalandrierrollen mit unterschiedlichen Durchmessern gebildete Verformungszone geführt, die dann der mittlere Stabteil mit der ihm zugedachten Krümmung verläßt. Die sich beiderseits an den mittleren Stabteil anschließenden Endstücke des Stabes werden im Gegensatz zum mittleren Stabteil nicht gebogen. Sie bilden vielmehr die parallelen Schenkel des U-förmigen Trägerkörpers (Fig.3), an dem später beim Einsatz des U-förmigen Trägers die Abscheidung von Silicium aus einem entsprechenden Reaktionsgas in der Hauptsache vorgenommen wird (während der gekrümmte Mittelteil des U-förmigen Trägers eigentlich nur die Aufgabe hat, eine stromleitende Verbindung zwischen den beiden - die eigentlichen Trägerkörper bildenden - Schenkeln des 7-formigen Trägers zu garantieren. Wenn man aber, wie in der Hauptanmeldung gezeigt ist, dafür sorgt, daß der mittlere Teil des U-förmigen rägerkörpers denselben Querschnitt und im wesentlichen dieselbe Beschaffenheit wie die Schenkel erhält, dann hat man auch für die Schenkel eine gleichförmigere Temperatur und gleichförmigere Abscheidebedingungen als bei spielsweise bei Verwendung eines nachträglich aus Siliciumstucken zusammengesetzten U-förmigen Trägers zu erwarten).
  • Bei der ersten Möglichkeit wird somit der zu verbiegende Siliciumstab an der hinter der Heizzone vorgesehenen Halterungsstelle lokal in ein als Hebelarm ausgestaltetes Biegewerkzeug unverrückbar befestigt, dann nach Aktivierung der Heizzone und zur Erzeugung der plastischen Zone durch Bewegung des Biegewerkzeugs um einen festen Drehpunkt die Halterungsstelle hinter der Heizzone längs eines in einer die gesamte Achse des zu biegenden Siliciumstabes enthaltenden, vorzugsweise vertikal orientierten Ebene liegenden Halbkreises mit Radius D/2 bewegt und synchron hierzu der Siliciumstab mit angepaßter Geschwindigkeit in die Heizzone nachgeschoben, während diese Geschwindigkeiten und die Heizleistung in der Heizzone so aufeinander abgestimmt werden, daß die Zwänge der plastischen Zone konstant bleibt.
  • Im Falle der zweiten Möglichkeit wird hingegen der zu biegende Siliciumstab an der hinter der Heizzone vorgesehenen Halterungsstelle zwischen zwei drehbaren und einander unmittelbar gegenüber an den Siliciumstab mit einander parallelen Drehachsen gelegte Biegerollen mit unterschiedlichen Durchmessern unter einem solchen Druck eingespannt, daß zwar eine axiale Verschiebung des Stabes sowohl an den plastischen als auch an den nicht plastischen Stellen möglich ist, daß aber andererseits das plastische Material - im Gegensatz zu dem nichtplastischen Silicium - eine merkliche Verformung infolge des Druckes der kleineren Biegerolle auf den Siliciunstab erfährt.
  • Es ist klar, daß die mit dem heißen Silicium des zu biegenden Stabes unmittelbar in Kontakt gehaltenen Apparateteile, insbesondere auch das Biegewerkzeug und sonstige Halterungen, aus hitzebeständigem Material bestehen. Im Allgemeinen wird auch eine hohe chemische Resistenz, insbesondere auch gegen eine Reaktion mit dem Silicium des zu biegenden Siliciumstabes zu verlangen sein. Geeignete Materialien sind Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Borcarbid, Siliciumnitrid, Siliciumdioxid (insbesondere Quarz), Magnesium, Beryllium und ähnliche hitzebeständige nicht dotierende Oxide. Günstig ist es, wenn die Halterungs- und Biegewerkzeuge aus einem hitzebeständigem Metall bestehen, welches an der Werkstückoberfläche mit einer aus einem entsprechenden Reaktionsgas in bekannter Weise überzogenen aus einem der obengenannten inerten und temperaturfesten Verbindungen, insbesondere Al203 oder MgO besteht.
  • In Fig.1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung der ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, in Fig.2 eine Vorrichtung zur Durchführung der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Da beide Vorrichtungen in ihrem Aufbau weitgehend übereinstimmen, sind nicht nur für die übereinstimmenden Teile dieselben Bezugszeichen verwendet sondern auch im Falle der Fig.2 nur die die Heizzone und das Biegewerkzeug betreffenden Teile gezeichnet. In Fig.3 ist die Gestalt eines aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen U-förmigen Trägerkörpers umrißmäßig dargestellt.
  • Er besteht aus zwei parallelen geradlinigen Schenkeln 1 und 2 und einem halbkreisförmigen gebogenen mittleren Teil 3. Der Abstand der Achsen der beiden Schenkel ist D, also gleich dem Abstand der den Träger beim Einsatz in einer Abscheidevorrichtung später halternden Elektroden. Bei sämtlichen Varianten der Erfindung ist gewährleistet, daß der Querschnitt des U-förmigen Trägers sich längs des Trägers nicht merklich verändert, da die sogenannte neutrale Faser des Siliciumstabes infolge des Biegevorgangs weder gestreckt noch gestaucht wird.
  • Bezugnehmend auf die Fig.1 und 2 werden nun Einzelheiten von - ebenfalls zu der Erfindung gehörenden - Vorrichtungen zum Biegen eines gestreckten Siliciumstabes beschrieben.
  • Der Stab besteht aus einem mittleren Teil 3, mit der Länge Dg/2 und zwei Endstücken 1 und 2 mit vorzugsweise gleicher Länge, die insbesondere wesentlich größer als die Länge des mittleren Stabteils 3 bemessen sind. Die freien Enden der Stücke 1 und 2 können zwecks Anpassung an Ausnehmungen der Halte elektroden in der Abscheideapparatur bereits konisch verjüngt sein. Es ist empfehlenswert, wenn durch Markierungen die Länge des mittleren Stabteils 3 am Stab im vornherein angezeigt ist.
  • Der Siliciumstab wird nun in horizontaler Lage in eine der beiden in Fig.1 oder 2 dargestellten Biegeapparaturen eingespannt. Als Halterung dienen: 1.3 eine die axiale Verschiebung des Stabes durch die Heizzone H bewirkende Fördervorrichtung. Diese besteht aus einem Elektromotor M und einem Spindel- oder Schneckenantrieb A; 2.) Führungsrollen R1, R2, R3, die symmetrisch zu einer gemeinsamen - auch die Stabachse enthaltenden-vertikalen gemeinsamen Symmetrieebene angeordnet sind und welche eine horizontale Halterung des Stabes vor der Heizzone H bewirken. Die der Heizzone H am nächsten angeordnete Rolle R1 ist als Stützrolle vorgesehen und befindet sich im Einklang mit der erfindungsgemäßen Lehre in einem Abstand von mindestens 1 cm und höchstens 10 cm vor der Heizzone. Damit soll einerseits verhindert werden, daß der Stab sich bereits vor Erreichen der Heizzone H etwas durchbiegt, da durch die Wärmeableitung aus der immerhin über 11800C heißen Heizzone eine ständige Temperatursteigerung auch des vor der Heizzone H befindlichen Stabteils bedingt ist und eine allmähliche Absenkung des vor der Heizzone befindlichen Stabteiles infolge der Einwirkung der Schwerkraft im Laufe des Verfahrens möglich ist, wenn sich die letzte Stütze des Stabes zu weit vor der Heizzone befindet. Da sich aber andererseits nicht nur der Stab sondern auch die Stützrolle R1 im Laufe des Verfahrens zunehmend aufheizt, würde sich -wäre die Rolle R1 zu nahe an der Heizzone H - die plastische Zone P im Laufe des Verfahrens immer mehr nach vorne verschieben bzw. in zunehmendem Maße sich verlängern, was im Interesse einer gleichförmigen Krümmung des mittleren Teiles des herzustellenden U-förmigen Trägerkörpers ebenfalls ungünstig wäre.
  • Die beiden anderen Führungsrollen R2 und R befinden sich in einem wesentlich größeren Abstand von der Heizzone als die Stützrolle R1. Die am weitesten von der Heizzone H entfernte Führungsrolle R3 ist ebenfalls als Stützrolle ausgebildet. Im Gegensatz zu der festgelagerten Stützrolle R1 und der Rolle R2 ist sie jedoch federnd gelagert, um eine exakte Führung des Stabes zu gewährleisten.
  • Die Führungsrolle R2 drückt den Stab gegen die beiden Rollen R1 und R3 und ist zwischen diesen beiden Rollen angeordnet.
  • 3.) Das hinter der Heizzone H angreifende Biegewerkzeug, dessen nähere Beschreibung nach der Beschreibung der den beiden Anordnungen gemäß Fig.1 und 2 gemeinsamen Bestandteile erfolgen wird.
  • Es empfiehlt sich mitunter, die Beheizungin der Heizzone H so vorzunehmen, daß die zu erzeugende plastische Zone.P sich hinter der Heizvorrichtung (also in Bewegungsrichtung des Stabes gesehen vor der Heizvorrichtung) sich mindestens zum Teil erstreckt, so daß das-den Stab hinter der Heizzone R halternde Biegewerkzeug nicht unmittelbar im Bereich der Heizzone angesetzt zu werden braucht.
  • Von dieser Möglichkeit ist bei der in Fig.2 dargestellten Variante Gebrauch gemacht, während bei der anhand von Fig.1 gezeigten Variante davon Abstand genommen worden ist. Nimmt man nämlich zu diesem Zweck eine Heizspule mit sich konisch verjüngendem Windungsquerschnitt so könnte bei der in Fig.1 dargestellten Variante die Möglichkeit bestehen, daß der sich biegende Stab mit den letzten Windungen der Induktionsheizspule in Berührung kommt. Aus diesem Grund ist bei der in Fig.1 dargestellten Variante die Heizspule gerade umgekehrt zu der Heizspule bei der in Fig.2 dargestellten Möglichkeit.
  • Bei beiden aus den Fig.1 und 2 ersichtlichen Apparaturen sind somit trichterartig sich verjüngende Induktionsheizspulen SP verwendet, die durch entsprechende Hochfrequenzwellen mit elektrischer Energie versorgt werden.
  • Während aber bei der in Fig.2 dargestellten Variante die Trichtergestalt der Induktionsheizspule dafür sorgen soll daß sich die plastische Zone P ziemlich außerhalb der Heizvorrichtung befindet, soll bei der in Fig.1 dargestellten Variante eine Einschränkung der Biegbarkeit des Siliciumstabes durch die Heizspule verhindert werden.
  • Die Erzeugung der plastischen Zone P kann auch auf andere Weise z.B. durch Anwendung von Wärmestrahlung, z.B. durch Laserstrahlen, erfolgen.
  • Das Biegewerkzeug besteht im Falle der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung aus einem Hebelarm He, der zusammen mit einer mit dem Hebelarm He starr verbundenen Rolle Ro um eine horizontale Drehachse drehbar angeordnet ist, die ihrerseits senkrecht zu der die Achse des gesamten zu verbiegenden Siliciumstabes enthaltenden vertikalen Symmetrieebene orientiert ist. Der Antrieb des Hebelarms He geschieht über die Rolle Ro und ein Gewicht G, welches so bemessen ist, daß sein auf den Hebelarm He des Biegewerkzeugs ausgeübtes Drehmoment, die hinter der Heizzone H vorgesehene Halterungsstelle des Stabes linear mit derselben Geschwindigkeit bewegt, mit der der vor der Heizzone befindliche Stabteil in diese nachgeschoben wird. Gegebenenfalls kann auch der Antrieb des Hebelarms He durch einen Motor erfolgen, derart, daß die lineare Geschwindigkeit der Einspannstellen des Siliciumstabes am Hebelarm mit der Transportgeschwindigkeit des Stabes vor der Heizzone übereinstimmt. Da man bevorzugt Geschwindigkeiten von der Größenordnung einiger Millimeter, z.B. 2mm pro Sec., verwendet, bietet die Aufrechterhaltung der plastischen Zone P nicht mehr Schwierigkeiten als die Aufrechterhaltung der Schmelz zone beim tiegellosen Zonenschmelzen eines Siliciumstabes. Es bereitet übrigens keine Schwierigkeiten, die Antriebsgeschwindigkeit, mit der der vor der Heizzone H befindliche Stabteil axial in die Heizzone H eingeschoben wird, vollautomatisch auf die Abzugsgeschwindigkeit durch den Hebelarm He des Biegewerkzeuges zu synchronisieren. Man kann beispielsweise den Motor M als Schrittmotor ausgestalten und diesen im Sinne eines Regelvorgangs steuern. Zu diesem Zweck braucht man nur die Differenz zwischen den Lineargeschwindigkeiten der beiden Stabteile 1 und 2 zu bestimmen, diese in eine elektrische Analogspannung zu übertragen und den Schrittmotor M auf den Wert Null dieser Differenz einzuregeln.
  • Ersichtlich ist bei diesem Verfahren die momentane Auswirkung des Biegemoments auf den unmittelbaren Bereich der plastischen Zone P beschränkt. Um den Einfluß von Störungen, z.B. durch das Gewicht der plastischen Zone, möglichst klein zu halten, soll bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die plastische Zone nicht größer als das 5-fache des Durchmessers des Stabes sein. Sie soll aber andererseits auch nicht kleiner sein, als es der Hälfte des Durchmessers dieses Stabes entspricht. Am günstigsten ist es, wenn die Länge der plastischen Zone P zwischen dem Durchmesser und dem 1,5 fachen des Durchmessers gemacht wird. Es ist klar, daß jedes Aufschmelzen des Stabes zu vermeiden ist.
  • Nachdem der Stab in horizontaler Lage eingespannt ist derart, daß sich die Grenze zwischen dem in der Schubrichtung, also hinter der Heizzone H. befindliche Teil 2 des Stabes und dem mittleren Stabteil 3 unmittelbar hinter der Spule befigdet, wird zunächst die durch den Hebelarm He des Biegewerkzeuges gegebene Halterung an der laut der Erfindung hierfür vorgesehenen Stelle an dem hinteren Ende des mittleren Stabteils 3 in Stellung gebracht und am Stab festgespannt.
  • Dann wird die Heizzone aktiviert. Sobald sich die plastische Zone P ausgebildet hat, beginnt das Biegewerkzeug selbsttätig zu wirken, was sich durch ein Absenken des hinter der Heizzone befindlichen Endes des Stabes bemerkbar macht.
  • Imselben Augenblick wird der vor der Heizzone H befindliche Stabteil langsam in die Heizzone, z.B. durch Einsetzen des oben angedeuteten Regelmechanismus, in die Heizzone H nachgeschoben. Der Vorgang ist abzuschließen, sobald das ungebogene Endstück 2 des Stabes zu dem noch vor der Heizzone befindlichen Stabteil 1 parallel orientiert ist. Das Ende des Hebelarmes He, bzw. die eingespannte Stelle des Stabes, hat dann eine halbkreisförmige Bahn beschrieben. Da man den Hebelarm He so ausgestaltet, daß der Abstand zwischen der von ihm gehaltenen Stelle des Stabes und der Drehachse gleich.D ist, haben dann die beiden nunmehr parallel orientierten Stabteile 1 und 2 den Abstand D, wie angestrebt war. Die erreichte Parallelorientierung kann z.B. mittels eines entsprechend angebrachten Anschlages angezeigt sein.
  • Dieser kann dann so ausgebildet sein, daß beim Anschlag des Stabendes 2 sich ein elektrischer Schaltkontakt schließt, der die Heizzone H und den weiteren Transport des Stabes einschließlich des durch das Biegewerkzeug gegebenen Antriebs abschaltet.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist lediglich des Biegewerkzeug anders als bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ausgebildet. Das Biegewerkzeug besteht aus zwei Rollen K1 und K2, die um horizontal und parallel zueinander orientierte Achsen drehbar gelagert sind. Bevorzugt sind die beiden Rollen K1 und K2 vertikal übereinander angeordnet, so daß der horizontal eingespannte Stab zwischen den beiden Rollen hindurchgeführt wird. Der Druck der beiden Rollen auf den Stab ist so groß bemessen, daß sie den axialen Antrieb des Stabes nicht unterbinden, daß sie aber auf das Silicium in der plastischen Zone P einen merklichen Verformungsdruck ausüben. Zweckmäßig sind die beiden Rollen K1 und E2 mit einem eigenen Antrieb ausgerüstet, der mit dem Antrieb vor der Heizzone synchronisiert ist. Da, wie bereits oben erwähnt, die beiden Rollen K1 und K2 unterschiedliche Durchmesser aufweisen, bildet sich eine resultierende Verformung in der plastischen Zone P durch die Wirkung des Druckes der beiden Rollen aus, derart, daß der den Bereich der beiden Rollen verlassende Stabteil auf der Seite der den kleineren Durchmesser aufweisenden Rolle K1 konkav, auf der Seite der den größeren Durchmesser aufweisenden Rolle K2 hingegen -konvex - und zwar mit dem gleichen Krümmungsradius gekrümmt wird. Das Ausmaß der Krümmung hängt von der Temperatur der plastischen Zone P, den Durchmessern der beiden Rollen K1 und K2 sowie der Transportgeschwindigkeit ab. Die den kleineren Durchmesser aufweisende Rolle K1 wird aus ersichtlichen Gründen zweckmäßig unter der anderen Rolle K2 angeordnet. Die Rollen können ggf., durch einen heißen Strom aus Inertgas, der gegen sie gerichtet ist, beheizbar sein.
  • Die in den Fig.1 und 2 dargestellten Biegevorrichtungen befinden sich, wenigstens was die die Heizzone und die Biegevorrichtung betreffenden Teile anbelangt, zweckmäßig unter Schutzgas. Dasselbe gilt für die heißen Stellen des Stabes.
  • 3 Figuren 15 Patentansprüche

Claims (15)

  1. Patentansprüche 1.) Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Abscheiden von Silicium an der Oberfläche eines U-förmigen Trägerkörpers aus Silicium, der an seinen freien Enden in aufrechter Lage mittels Elektroden im Innern einer aus einer GrundDlatte mit einer gasdicht aufgesetzten Glocke bestehenden Reaktionsgefäßes gehaltert und durch über die Elektroden zugeführten elektrischen Strom in einem das Reaktionsgefäß durchströmenden und zur thermischen Abscheidung von Silicium befähigten Reaktionsgas zwecks Abscheidung desElements an seiner Oberfläche erhitzt wird,und bei der der U-förmige Trägerkörper durch Biegen eines mindestens 3 mm und höchstens 50 mm starken gestreckten Siliciumstabes mit homogenem Querschnitt hergestellt ist, derart, daß die neutrale Faser des Siliciumstabes durch das Biegen weder eine Verlängerung noch eine Verkürzung erfahren hat, nach Patent (Patentanmeldung P 24 54 592),d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß bei-einem Abstand D der die Enden des fertigen U-förmigen Trägerkörpers in der Abscheidevorrichtung halternden Elektroden eine sich über den Querschnitt des zu biegenden Siliciumstabes erstreckende plastische Zone mit einer das 5-fache des Durchmessers des Siliciumstabes nicht übertreffenden Länge in dem seinerseits eine Länge von D~/2 aufweisenden mittleren Teil des Siliciumstabes erzeugt und ausschließlich durch diesen mittleren Teil sukzessive hindurchgeführt wird, daß dabei der mittlere Teil des Siliciumstabes durch eine die Entstehung der plastischen Zone bedingende Heizzone geschoben wird, daß dabei außerdem der sich vor der Heizzone befindenden Stabteil in einer Entfernung von mindestens 1 cm und höchstens 10 cm die letzte mechanische Stütze vor der Heizzone erfährt und daß schließlich der sich hinter der Heizzone befindende Stabteil an der Grenze zwischen dem zu biegenden mittleren Stabteil und dem angrenzenden nicht zu biegenden Endstück mindestens zu Beginn des Verfahrens lokal gestützt, dort zugleich mit der ersten plastischen Zone beaufschlagt und schließlich als stützendes Werkzeug dabei das zugleich die Biegung des mittleren Stabteiles bewirkende Werkzeug verwendet wird.
  2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der zu biegende Siliciumstab an der hinter der Heizzone vorgesehenen Halterungsstelle lokal in ein als Hebelarm ausgestaltetes Biegewerkzeug unverrückbar befestigt, daß dann nach Aktivierung der Heizzone und der Erzeugung der plastischen Zone durch Bewegung des Biegewerkzeuges um einen festen Drehpunkt die Halterungsstelle hinter der Heizzone längs eines in einer die gesamte Achse des zu biegenden Siliciumstabes enthaltenden, vorzugsweise vertikal orientierten Ebene liegenden Halbkreises mit Radius D/2 bewegt und synchron hierzu der Siliciumstab mit angepaßter Geschwindigkeit in die Heizzone nachgeschoben wird.
  3. 3.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der zu beigende Siliciumstab an der hinter der Heizzone vorgesehenen Halterungsstelle zwischen zwei drehbaren und einander unmittelbar gegenüber an den Siliciumstab mit einander parallelen Drehachsen gelegte Biegerollen mit unterschiedlichen Durchmessern unter einem solchen Druck eingespannt wird, daß zwar eine axiale Verschiebung des Stabes sowohl an den plastischen als auch an den nichtplatsichen Stellen möglich ist, daß aber andererseits das plastische Silicium - im Gegensatz zu dem nicht plastischen Silicium beiderseits der plastischen Zone - eine merkliche Verformung infolge des Druckes der Biegerollen erfährt, und daß die Transportgeschwindigkeit des Stabes so gewählt wird, daß die durch die Heizeinwirkung in der Heizzone entstehende plastische Zone beständig bis in den Bereich der Biegerollen reicht.
  4. 4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf das die Biegung des Stabes in seinem mittleren Teil bewirkende Werkzeug ein konstantes Antriebsmoment ausgeübt wird.
  5. 5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Länge der plastischen Zone auf einen zwischen dem halben und dem fünffachen des Stabdurchmessers liegenden Wert, insbesondere auf einem zwischen der Länge des Stabdurchmessers und dem doppelten des Stabdurchmessers, liegenden Wert eingestellt wird.
  6. 6.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beheizung in der Heizzone so vorgenommen wird, daß die plastische Zone merklich in Bewegungsrichtung des Stabes aus der Heizzone hinausragt und daß dort die Angriffstelle des Biegewerkzeuges vorgesehen wird.
  7. 7.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Transportgeschwindigkeit des Stabes auf einen Wert von 18 mm/min. eingestellt wird.
  8. 8.) Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß nach Passieren der Heizzone und des Biegewerkzeuges der mittlere Stabteil erneut durch die Heizzone und die Biegerollen geführt wird.
  9. 9.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß vor und hinter einer durch Betätigung einer Heizvorrichtung zu aktivierenden Heizzone Halterungsorgane für den zu biegenden Siliciumstab angeordnet sind, daß das Halterungsorgan vor der Heizzone aus einem System von Führungsrollen und einem Transportantrieb besteht, während das Halterungsorgan hinter der Heizzone zugleich als Biegewerkzeug ausgebildet ist.
  10. 10.) Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß als Biegewerkzeug ein lediglich in einer die Achse des Siliciumstabes zugleich enthaltenden, insbesondere vertikal orientierten Ebene um eine feste Drehachse schwenkbaren Hebelarm besteht, der an dem schwenkbaren Ende mit einer den Siliciumstab lokal festeinspannenden Halterung versehen ist.
  11. 11.) Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n -z e 1 c h n e t, daß als Biegewerkzeug ein Paar mit Druck an den Stab im Bereich der plastischen Zone zu legender drehbarer Biegerollen mit parallelen Drehachsen und unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen ist.
  12. 12.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Biegewerkzeug zugleich mit einem die axiale Bewegung des Stabes durch die Heizzone unterstützenden mechanischen Antrieb versehen ist.
  13. 13.) Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der das Biegewerkzeug bildende Hebelarm mit einer um die gleiche Drehachse drehbaren und durch den Zug eines Gewichts ein Drehmoment auf das .Biegewerkzeug ausübenden Rolle fest verbunden ist.
  14. 14.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die die Heizzone erzeugende Heizvorrichtung als Induktionsspule mit sich in Transportrichtung des Stabes konisch verjüngenden Windungsflächen ausgebildet ist.
  15. 15.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Antrieb des vor der Heizzone vorgesehenen Stabteiles mit dem durch das Biegewerkzeug hinter der Heizzone gegebenen Antrieb z.B. durch einen Regelvorgang, synchronisiert ist.
    L e e r s e i t e
DE19752505540 1974-11-18 1975-02-10 Verfahren zum herstellen einer vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium Withdrawn DE2505540A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19752505540 DE2505540A1 (de) 1974-11-18 1975-02-10 Verfahren zum herstellen einer vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium
IT2925375A IT1048711B (it) 1974-11-18 1975-11-13 Dispositivo per deporre silicio sul la superficie di un corpo di supporto di silicio a forma di u
JP13863875A JPS5173924A (en) 1974-11-18 1975-11-18 Shirikonkaranaru u gatatantai oyobi sonoseizohoho
US05/637,520 US4073859A (en) 1975-02-10 1975-12-04 Technique for making silicon U-shaped members

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742454592 DE2454592A1 (de) 1974-11-18 1974-11-18 Vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium
DE19752505540 DE2505540A1 (de) 1974-11-18 1975-02-10 Verfahren zum herstellen einer vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2505540A1 true DE2505540A1 (de) 1976-08-19

Family

ID=25767990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752505540 Withdrawn DE2505540A1 (de) 1974-11-18 1975-02-10 Verfahren zum herstellen einer vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS5173924A (de)
DE (1) DE2505540A1 (de)
IT (1) IT1048711B (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6268977B2 (ja) * 2013-11-25 2018-01-31 住友電気工業株式会社 屈曲光ファイバの製造方法
JP2016016999A (ja) * 2014-07-04 2016-02-01 信越化学工業株式会社 多結晶シリコン棒製造用のシリコン芯線および多結晶シリコン棒の製造装置
JP6931751B2 (ja) 2019-08-02 2021-09-08 株式会社トクヤマ 多結晶シリコン析出用シリコン芯線及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5173924A (en) 1976-06-26
IT1048711B (it) 1980-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1204609B1 (de) Verfahren für die herstellung eines zylinderförmigen bauteils aus quarzglas und dafür geeignete vorrichtung
DE8306259U1 (de) Dielektrischer heizabschnitt in einer blasformmaschine
DE2244038C3 (de) Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Flachglas
DE2918813A1 (de) Vorrichtung zum biegen von metallstaeben
DE2822613C2 (de) Rohrbiegevorrichtung
DE808880C (de) Vorrichtung zum Biegen von Glasscheiben
DE1519901A1 (de) Verfahren zum tiegelfreien Zonenschmelzen eines kristallinen Stabes
DE69122590T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer synthetischen Diamantstruktur
DE1558352B1 (de) Vorrichtung zum Einstelleneines Schneidwerkzeuges beim Unterteilen von metallischen Straengen,insbesondere Gussstraengen
DE2505540A1 (de) Verfahren zum herstellen einer vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium
DE3121660A1 (de) "verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von isoliertem draht"
EP0030013A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Kunststoffblöcken
DE2141587C2 (de) Verfahren zum Schneiden von Glas längs einer vorgesehenen Schnittlinie sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE3534796A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur formgebung von blechen und tafeln
DE2454592A1 (de) Vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium
DE1138375B (de) Vorrichtung zum AEndern des Stabquerschnitts beim tiegellosen Zonenziehen
DE1096592B (de) Verfahren zum fortschreitenden kalten Querstrecken eines kontinuierlich in seiner Laengsrichtung fortbewegten Filmes aus organischem thermoplastischem Material
EP0206235A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Anstauchen von Stabstahl
DE2220519C3 (de) Verfahren zum tiegelfreien Zonenschmelzen von Halbleiterstäben
DE925946C (de) Verfahren zur Herstellung verstaerkten Bleiblechs
DE2203913A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ankuppen von drahtpinnen
DE2627135A1 (de) Haertungsvorrichtung fuer glastafeln
DE2350591A1 (de) Vorrichtung zum abschrecken von glasplatten
DE3304469C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Elektroschlackeschweißen
DE3643374C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination