DE2649223C2 - Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Halbleitermaterialbändern durch senkrechtes Ziehen aus einem Schmelzfilm - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Halbleitermaterialbändern durch senkrechtes Ziehen aus einem Schmelzfilm

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DE2649223C2
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Description

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in Richtung Schmelze bewegt wird, wobei V3 die Ziehgeschwindigkeit bedeutet und die Breite D durch aus dem Halbleitermaterial bestehende, den Schmelzfilm seitlich begrenzende Halteplättchen (4; 14) eingehalten wird.
2. Verfuhren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzfilm durch scharf gebündelte Elektronenstrahlen oder Laserstrahlen erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlen horizontal so ausgelenkt werden, daß der Zentralbereich des Vorratsstabtcils, der bei jeder Auslenkung über die Breite D überstrichen wird, schneller durcheilt wird als die Außenbereiche.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Ort des Auftreffens angepaßte Intensitätssteuerung der Elektronenstrahlen so durchgeführt wild, daß jedes Element der strichförmigen Schmelze- etwa die gleiche Heizleistung pro Zeiteinheit erhält
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehgeschwindigkeit bei der Herstellung eines 0,5 mm dicken und 30 mm breiten Siliciumbandes auf einen Wert im Bereich von 50—200 mm/min eingestellt wird.
kung wandert die Schmelze nach oben und trifft dort auf einen Siliciumkristallkeim, der nach Maßgabe des Wachstums des Kristallbandes aus der Schmelze gezogen wird. Die Oberkanten der Kohlenstoffplatten sind sehr scharf, damit das Kristallband möglichst dünn ausgebildet wird. Das entstehende Siliciumband ist bis zu 0,3 mm dünn, 10 bis 30 mm breit und bis zu 800 mm lang. Die Ziehgeschwindigkeit beträgt 10 bis 15 mm/ min.
Ein Mangel, der diesem Verfahren anhaftet, besteht darin, daß die Kristallqualität in Folge von Zwillingsbildungen, Versetzungen und Siliciumcarbideinschlüssen nicht optimal ist, weil der die Schmelze benetzende und sich im Silicium teilweise lösende Kohlenstoff stört
Das Verfahren nach der Lehre der Erfindung beseitigt diesen Mangel dadurch, daß — in Weiterbildung des eingangs genannten Verfahrens — zum Herstellen von einkrisiallinen Halbleitermaterialbändern der Dicke d und der Breite D der Halbleiterstab mit der Geschwindigkeit
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Die vorliegende Patentanmeldung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von einkristallinem Halbleitermaterial durch senkrechtes Ziehen mittels eines Keimkristalls von einem Schmeizfilm, der durch fokussierte Strahlung auf einem zylindrisch geschliffenen, rotieren- so den Vorratsstab erschmolzen wird.
Aus der DE-OS 20 16 101 ist bereits das Ziehen von Halbleiterkristallen von einem Schmelzfilm, der auf einem zylindrisch geschliffenen, rotierenden Halbleiterstab durch fokussierte Strahlung erzeugt wird, bekannt geworden.
Fernerhin ist in der Zeitschrift »Electronik« 1976, Heft 6, Seite 35, ein Verfahren für die Herstellung von billigen Solarzellen beschrieben. Hierbei werden zwei Kohlestoffplatten in sehr geringem Abstand in eine Siliciumschmelze eingetaucht. Durch die Kapillarwirin Richtung Schmelze bewegt wird, wobei V3 die Ziehgeschwindigkeit bedeutet und die Breite D durch aus dem Halbleitermaterial bestehende, den Schmelzfilm seitlich begrenzende Halteplättchen (4; 14) eingehalten wird.
Dabei ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen, zur Erzielung einer gleichmäßigen Schmelzzone den Schmelzfilm duich scharf gebündelte Elektronenstrahlen oder Laserstrahlen auf einem zylindrisch geschliffenen Halbleiterstab zu erzeugen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, als Keimkristall einen in seinem Querschnitt der räumlichen Ausdehnung des Schmelzfilms angepaßtes, einkristallines Halbleitermaterialband zu verwenden.
Anhand eines Ausführungsbeispiels und der F; g. 1 und 2 soll das erfindungsgeriäße Verfahren im folgenden näher erläutert werden. Dabei zeigt die
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung des Ziehverfahrens am Beispiel eines Siliciumbandes und
F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1.
Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind der Rezipient, die Energiequelle und deren Steuerungen sowie die speziellen Halterungen für Vorratsstab und Band in den Figuren nicht dargestellt.
Zur Herstellung eines 0,5 mm dicken Bandes mit einer Breite von 30 mm wird dabei eine Ziehgeschwindigkeit Vi von 100 mm/min eingestellt Der Vorratsstabteil wird mit einer Geschwindigkeit V| von ca. 2 mm/min in Richtung Schmelze nachgeschoben. Es ist aber ebenso möglich, das Kristallband 3 nach unten wegzuziehen.
Durch das Verfahren nach der Lehre der Erfindung ist die Möglichkeit gegeben, in bezug auf Kristallqualität und Reinheit sehr gute Siliciumkristallbänder herzustellen, welche nach entsprechender Zerteilung ohne weitere Reinigungs- und Temperprozesse für die Fertigung von Solarzellen eingesetzt werden können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche;
    1, Verfahren zum Herstellen von einkristaliinem Halbleitermaterial durch senkrechtes Ziehen mittels eines Keimkristalls von einem Schmelzfilm, der durch fokussierte Strahlung auf einem zylindrisch geschliffenen, rotierenden Vorratsstab erschmolzen, wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum. Herstellen von einkristallinen Halbleitermaterialbändern der Dicke d und der Breite D der Halbfeiterstab mit der Geschwindigkeit
DE2649223A 1976-10-28 1976-10-28 Verfahren zum Herstellen von einkristallinen Halbleitermaterialbändern durch senkrechtes Ziehen aus einem Schmelzfilm Expired DE2649223C2 (de)

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JP12953777A JPS5355485A (en) 1976-10-28 1977-10-28 Process for preparing semiconductor single crystal web

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DE2649223A1 DE2649223A1 (de) 1978-05-11
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