DE3525177A1

DE3525177A1 - Verfahren und vorrichtung fuer das erschmelzen und fuer das aufdampfen von hochreinem silizium

Info

Publication number: DE3525177A1
Application number: DE19853525177
Authority: DE
Inventors: Eduard Mount Vernon N.Y. Pinkhasov
Original assignee: Wedtech Corp
Current assignee: Vapor Technologies Inc
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1985-07-15
Publication date: 1986-01-23
Also published as: IL75715A; IT8521642A0; CA1240482A; GB2162766B; US4548670A; IT1185287B; SE8503405D0; GB2162766A; JPH0116765B2; FR2567918A1; GB8518400D0; SE8503405L; JPS6163513A; IL75715A0

Description

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Verfahren und Vorrichtung für das Erschmelzen und für das Aufdampfen von hochreinem Silizium.

Diese Patentanmeldung steht im Zusammenhang mit der eingereichten Patentanmeldung Nr. 618.192 vom 7. Juni 1984. Diese Patentanmeldung hat den Titel: VERFAHREN UND VORRICHTUNG FÜR DAS ZIEHEN VON MONOKRISTALLINEN SILIZIUM-STÄBEN.

Die vorliegende Erfindung betrifft das Schmelzen von elementarem Silizium, d.h. die Herstellung einer Siliziumschmelze und den Einsatz dieser Siliziumschmelze für das,Ziehen von aus hochreinem Silizium bestehenden Stäben, aus denen dann die Siliziumwaffeln herausgeschnitten werden können. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung das Aufdampfen von Silizium, d.h. die Ablagerung von Silizium oder von Siliziumverbindungen auf eine Trägerschicht oder Aufnahmeschicht.

In der mit dieser Anmeldung verbundenen anderen Patentanmeldung ist bereits darauf hingewiesen worden, daß Waffeln aus monokristallinem Silizium oder Einkristall-Siliziumwaffeln für die Herstellung von Halbleiterschaltungen der Elektronik sehr wichtig sind. Solche Silizium-Waffeln werden im allgemeinen dadurch hergestellt, daß ein aus hochreinem monokristallinen Silizium bestehender Kristallisationskern in eine Schmelze aus elementarem Silizium eingetaucht wird, die sich in einem Quarztiegel oder Quarzbehälter befindet, der auf die Temperatur, in der die Siliziumschmelze gehalten werden muß, empfindlich reagiert, und zwar derart, daß dieser Quarztiegel seinerseits wiederum im allgemeinen von einem Außentiegel aus Kohlenstoff oder Graphit gehalten und gestützt werden muß.

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Bei der Herstellung der Siliziumstäbe kann mit verschiedenen technischen Verfahren gearbeitet werden. Darüber hinaus kann, um die Verunreinigung der Siliziumschmelze möglichst klein zu halten, dieser Prozeß in kontrollierter Atmosphäre oder im Vakuum durchgeführt werden. Jene Patentanmeldung weist auch darauf hin, daß die Quarztiegel oft zum Erweichen oder zur übertragung von Verunreinigungsstoffen in die Siliziumschmelze neigen, daß aufgrund eines Materi al Übergangs aus dem Stützbehälter die Siliziumschmelze verunreinigt werden kann und daß die Stabilität des Siliziums durch die zur Erzeugung der Schmelzwärme verwendeten induktiven Verfahren beeinträchtigt werden kann.

In der Patentanmeldung Nr. 614.434 (4505948), die am 25. Mai 1984 eingereicht worden ist - diese Patentanmeldung hat den Titel: "VERFAHREN ZUR BESCHICHTUNG VO_:N KERAMIK UND QUARZTIEGELN MIT MATERIAL, DAS ELEKTRISCH IN DIE DAMPFPHASE GEBRACHT WORDEN IST, wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß die Verformung oder der Abbau des Tiegels teilweise durch die Beschichtung des Tiegels entdeckt werden kann.

In der früheren Patentanmeldung, die sich mit den Quarztiegeln befaßt, ist beschrieben worden, wie an Ort und StelIe nach dem Verdampfen des elementaren Siliziums Siliziumkarbid und Siliziumnitrid in der Dampfphase entstehen und wie der Quarztiegel mit Silizium und seinen Verbindungen beschichtet wird.

Mit Patentanmeldung Nr. 618.192 ist anerkannt worden, daß trotz der Beschichtung wegen des Erweichens des Quarztiegels einige der Probleme noch erhalten bleiben.

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Nun sieht die Patentanmeldung Nr. 618.192 einen einzigartigen und hervorragenden Weg vor, mit dem die Verunreinigung der Siliziumschmelze und des aus dieser Siliziumschmelze hergestellten Siliziums vor. Sie nutzt dabei die Entdeckung, da3 Siliziumgranulat oder Siliziumpulver - (ganz allgemein Partikel) - sowohl eine ziemlich schwachse elektrische Leitfähigkeit als auch eine relativ schwache Wärmeleitfähigkeit hat und daß es möglich ist eine solche Siliziumpartikelmasse elektrisch dann zu schmelzen, wenn in dieser Partikelmasse ein elektrischer Lichtbogen gezündet und errichtet wird und wenn die übrige Partikelmasse eine Isolationschicht zwischen dem Tiegel und der darin zu erzeugenden Schmelze bildet.

Für eine besonders hochreine Herstellung von Siliziumschmelzen ist dieses Verfahren jedoch nicht voll befriedigend, weil es immer noch möglich ist, daß Verunreinigungsstoffe durch die Zwischenräume der porösen Masse wandern können, weil die Oberfläche der Partikel verunreinigt ist oder weil Verunreinigungsstoffe durch die Isolationsschicht in die Siliziumschmelze gelangen können

Die Erfindung stellt sich somit die nachstehend angeführten Aufgaben:-

Ein verbessertes Verfahren für die Herstellung einer Siliziumschmelze für jeden Zweck zu schaffen, wobei die Schmelze ohne die vorerwähnten Nachteile und Probleme hergestellt werden kann.

Ein Verfahren für die Herstellung von hochreinen Siliziumstäben zu schaffen, aus denen dann die Siliziumwaffeln geschnitten werden können.

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Ein Verfahren für die Erzeugung und die Aufbringung von hochreinen SiIiziumbeschichtungen zu schaffen.

Ein besseres System für die Durchführung und Verwirklichung der vorerwähnten Verfahren zu schaffen.

Für das Schmelzen von Silizium ein Verfahren und ein System zu schaffen, mit denen die in den früheren Pa-. tentanmeldüngen angeführten Prinzipien fortgeführt und erweitert werden.

Nun ist entdeckt worden, daß eine SiIiziumschmelze vollkommen ohne die Verwendung eines Tiegels hergestellt werden kann, wenn dazu die einzigartigen und hervorragenden Eigenschaften von elementarem Silizium genutzt werden. Dazu wird ein Block aus elementarem Silizium als eine polykristalline oder monokristal1inie Masse hergestellt. Im Inneren dieses Blockes werden zwei Elektroden angeordnet. Zwischen diesen Elektroden wird ein Lichtbogen gezündet und errichtet, wobei ein Strom durch diese Elektroden und durch den Lichtbogen fließt. Der Siliziumkörper wird von innen nach außen geschmolzen, dabei entsteht die vorerwähnte Siliziumschmelze. Aus dieser Schmelze können die monokristallinen Siliziumstäbe für die Herstellung von Siliziumwaffeln gezogen werden. Diese Schmelze kann für Beschichtungsaufgaben herangezogen werden. Sie kann - wenn dies gewünsct werden sollte - auch zum Gießen von elementarem Silizium in einem hochreinem Zustand verwendet werden, weil in den Block aus festem Silizium, in welchem die Schmelze erzeugt wird, praktisch keine Verunreinigungen eindringen können, desgleichen aber auch nicht in den die Schmelze aufnehmenden Hohlraum, der im Siliziumblock an Ort und Stelle hergestellt und erzeugt wird.

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Die Erfindung begründet sich auf der Entdeckung, daß es trotz der Tatsache, daß die Elektroden in Bohrungen eingesetzt sind, welche in den einheitlichen Siliziumblock eingearbeitet worden sind, deswegen ein elektrischer Strom durch die Elektroden und durch den zwischen den Elektroden vorhandenen Zwischenraum fließen kann, weil die Elektroden eine größere elektrische Leitfähigkeit haben können als der sie umgebende Block aus Silizium. Und wirklich, wenn die Elektroden selber aus Silizium bestehen und zum festen Siliziumblock hin nur durch eine Übergangsschicht getrennt sind, die dadurch entsteht, daß die Elektroden in Bohrungen, die in den Siliziumblock eingearbeitet sind, eingesetzt werden, dann fließt der Strom durch die Elektrode, durch den Zwischenraum zwischen den Elektroden, und dies nur mit einer minimalen Streuung des elektrischen Stromes in den benachbarten Teilen und Bereichen des Siliziumblockes. Es ist in der Tat überraschend, daß der Elektrische Strom und die Stromverteilung im Block über Strompfade durch den Block nicht stark genug sind, um den beschriebenen Schmelzvorgang zu verhindern.

Entdeckt worden ist aber auch, daß der Stromfluß durch die Elektroden dadurch noch verstärkt werden kann, daß diese erwärmt werden und/oder daß der umgebende Block gekühlt wird. Wahrscheinlich sind die elektrische Leitfähigkeit und die Wärmeleitfähigkeit in der vorerwähnten Zwischenschicht oder Übergangsschicht kleiner als jene entlang den Elektroden oder innerhalb des Blockes. Das wiederum bedeutet, daß die Erärmung der Elektroden zwecks Erhöhung ihrer elektrischen Leitfähigkeit und

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das Kühlen des Blockäußeren zwecks Verringerung seiner elektrischen Leitfähigkeit genügen, um eine lokale Wärmeerzeugung im Bereich der Elektroden zu gewährleisten. Nach dem Herbeiführen einer Anfangsschmelze gestaltet sich das Schmelzen und Verflüssigen der angrenzenden Bereiche des Körpers viel leichter. Hinzu kommt noch, daß dann, wenn die Elektroden aus Silizium bestehen, auch keine Verunreinigungsstoffe über diese Elektroden eingeschleppt werden können.

Weil darüber hinaus auch die Elektroden im wesentlichen mit der Schmelzgeschwindigkeit der Hohlraumwandung abschmelzen, kann es wünschenswert sein, daß diese Elektrode in einer periodischen Weise, intermittierenden Weise oder in einer kontinuierlichen Weise derart nachgeführt werden, daß der Abstand zwischen ihnen kleiner als die Breite des Hohlraumes ist.

Der elektrische Strom kann derart gesteuert und geregelt werden, daß entweder der Schmelzvorgang ohne Dampferzeugung durchgeführt wird oder mit einem stärkeren Strom das Silizium verdampf wird und sich dann als Beschichtung auf einer Grundschicht oder Trägerschicht ablagern kann.

So genügt dann, wenn aus der Siliziumschmelze Siliziumstäbe gezogen werden sollen, für den Schmelzvorgang ein Strom mit einer Stromstärke von 70 Amperes. Wenn das Silizium verdampft werden soll, dann kann bei gleicher Anordnung ein Strom mit einer Stromstärke von 120 Amperes zugeführt werden.

Zufolge der Erfindung kann darüber hinaus eine lichtbogenzündende Elektrode zur jeweils anderen Elektrode hin

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verfahren werden und diese Elektrode zwecks Zündung und Errichtung des Lichtbogens sogar berühren. Sie kann dann wieder von jener Elektrode entweder entfernt werden oder sogar in Position belassen werden, um darin zu schmelzen, und dies entweder mit oder ohne Zünden irgendwelcher weiterer Lichtbogen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein hochreines Verfahren zur Herbeiführung einer Siliziumschmelze unter Verwendung eines festen Siliziumkörpers, in den zur Aufnahme der Elektroden Bohrungen eingearbeitet werden. Die Elektroden bestehen vorzugsweise auch aus Silizium. Durch die Elektroden wird ein elektrischer Strom geführt, der einen Lichtbogen entstehen läßt, welcher den Körper derart zum Schmelzen bringt, daß für das Aufnehmen der Siliziumschmelze ein Hohlraum entsteht. Aus der Si 1iziumschmelze können Siliziumstäbe gezogen werden, die Schmelze kann aber auch in einer Vakuumkammer zur Verdampfungsbeschichtung einer Trägerschicht Anwendung finden.

Die Erfindung soll nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in ...

Fig. 1 Die Ansicht eines Siliziumblockes, der zufolge dieser Erfindung zum Erschmelzen des Siliziums verwendet wird.

Fig. 2 Eine Querschnittsdarstellung in stark skizzenhafter Form einer Schmelzvorrichtung vor dem Beginn des Schmelzvorganges.

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Fig. 3 Eine ebenfalls skizzenhaft gehaltene Schnittdarstellung von nur einem Teil der Schmelzvorrichtung nach Fig. 2 und zwar für den Fall, daß sie für das Ausziehen eines Siliziumstabes aus der Siliziumschmelze verwendet wird.

Fig. 4 Eine Darstellung ähnlich Fig. 3, nur daß in diesem Falle die Schmelzvorrichtung für das Aufbringen einer Si 1iziumbeschichtung auf eine Fläche verwendet wird.

Spezifische Beschreibung.

Der in Fig. 1 mit der allgemeinen Hinweiszahl 10 gekennzeichnete Siliziumkörper weist die Bohrungen 11 und 12 auf, in welche die jeweils zutreffenden Elektroden eingesetzt werden können. Der Siliziumkörper 10 kann dadurch hergestellt werden, daß geschmolzenes Silizium in eine Form gegossen wird, die für die entsprechende Formgebung sorgt. In den Siliziumblock 10 werden die Bohrungen 11 und 12 eingearbeitet.

Der Si 1iziumkörper 10 kann,von einer Kühlschlange 18 umgeben sein, die ihrerseits wiederum verbunden ist mit der in der Halterung 23 vorhandenen Kühlschlange 19. Ein Kühlf1üssigkeitsaggregat 20 treibt Kühlflüssigkeit durch die Kühlschlagen 18 und 19 und gewährleistet dadurch, daß die Temperatur des Siliziumkörpers immer niedriger ist als die Temperatur der Elektroden. Die Rohrleitungen 21 und 22 sind mit der Kühlschlange verbunden.

Die für das Zünden und Errichten des Lichtbogens bestimmte Elektrode 13 arbeitet mit einem Elektrodenpaar 24 und 25 zusammen, das den Lichtbogen aufrecht zu erhalten hat. Zwischen den Elektroden 24 und 25 befindet sich ein Spalt oder Abstand 26.

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Die Elektroden 24 und 25 werden jeweils von den ihnen zugeordneten Heizvorrichtungen 27 und 28 beheizt, wobei jeweils die Heizspiralen 29 und 30 um die Elektroden gewickelt sind. Als Heizvorrichtungen können System Anwendung finden, die entweder eine Heizflüssigkeit in Umlauf setzen oder einen elektrischen Strom durch die Widerstandsheizwicklungen, die um die Elektroden gewikkelt sind, fließen lassen.

Eine Stromversorgung 31 für den Lichtbogenstrom kann über eine Schaltvorrichtung - diese ist skizzenhaft mit der Hinweiszahl 32 dargestellt - aufgeschaltet und zugeführt werden. Die Schaltvorrichtung 32 ist so geschaltet, daß in einer Position (in der dargestellten Position) die Elektroden 24 und 25 mit einem Anschluß der Lichtbogenstromquelle 31 - diese kann eine Gleichstromquelle sein - verbunden ist, wohingegen der andere Anschluß der Lichtbogenstromquelle auf die Elekrode 13 geführt und mit dieser Elektrode verbunden ist.

Mit dem Elektrodenmanipulator 15 kann die Elektrode 13 an die Elektroden 24 und 25 herangefahren und mit diesen Elektroden derart in Berührungskontakt gebracht werden, daß dann, wenn die Elektrode 13 wieder zurückgezogen wird ein Lichtbogen errichtet und stabilisiert worden ist. Der Schalter 32 kann nun in eine Position geschaltet werden, die den Lichtbogenstrom nur über die Elektroden 24 und 25 zuführt. Sodann kann die Elektrode 13 entweder ganz zurückgezogen oder in Position belassen werden für den Fall, daß der Lichtbogen erneut gezündet und errichtet werden muß.

Fig. 3 zeigt am besten, daß die Elektroden 24 und 25 mit elektrischen Elektrodenmanipulatoren 33 und 34 versehen werden können, die den Abstand zwischen den

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aufrecht erhalten können, d.h. den Abstand 26' der kleiner ist als die Breite W des Hohlraumes 35, der in den Block 60 eingeschmolzen wird.

Aus der Siliziumschmelze kann ein Siliziumstab gemäß der Beschreibung aus Patentanmeldung Nr. 618.192 gezogen werden. Dazu wird zunächst einmal an einer Stange 36 ein Kristallisationskern in die Siliziumschmelze eingetaucht und dann wieder in Richtung des Pfeiles 37 aus der Schmelze nach oben herausgezogen. Die Stange und der Siliziumkörper 10 können, wie dies in der angeführten Patentanmeldung beschrieben ist, in einander entgegengesetzte Richtungen gedreht werden. Darüber hinaus kann dieser Prozeß auch in einer Vakuumkammer, die mit der Luftabsaugpumpe 39 evakuiert wird, durchgeführt werden .

Im Falle des mit Fig. 4 wiedergegebenen Ausführungsbeispieles wird die Vakuumkammer 138 von der Pumpe 139 evakuiert und luftleer gepumpt. In die Kammer 138 eingesetzt ist eine Platte 140 als Grundschicht. Die Oberfläche 141 dieser Platte 140 soll mit Siliziumdampf aus einem sich nach oben bewegenden Behälter beschichtet werden. Dieser sich nach oben bewegende Behälter besteht aus dem Siliziumkörper 110, der den Hohlraum 135 umschließt, von dem aus der Siliziumdampf zur Grundschicht oder Trägerschicht hochsteigt und sich darauf niederschlägt. Der Siliziumkörper 110 kann in der X-Achse und in der Y-Achse von den Konstruktionselementen 142 und 143 bewegt und verfahren werden, so daß eine vollständige Beschichtung der Oberfläche 141 gewährleistet ist. Zwischen den beiden Elektroden 124 und 125 wird der Lichtbogen aufrecht erhalten wie dies beschrieben ist. Nach dem Zünden und Errichten des Lichtbogens wird

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die zum Zünden des Lichtbogens bestimmte Elektrode nach unten zurückgezogen. In keinem Fall muß ein Tiegel verwendet werden. Darüber hinaus ist es bei den
beiden Ausführungsbeispielen möglich, daß zum Halten
des Siliziumblockes 110 ein Behälter verwendet werden kann, wenn es sich dabei auch um einen Behälter für
das Schmelzen direkt auf eine Verunreinigungsquelle
gehandelt hat.

Spezifisches Beispiel:

In einen zylindrischen Si 1iziumblock nach Fig. 1, der eine radial ausgerichtete Durchgangsbohrung aufweist, sind zwei Elektrodenstäbe eingesetzt und miteinander
in Berührungskontakt gebracht worden. Auch diese Elektroden bestehen aus Silizium. Durch die Elektrodenstäbe fließt ein Strom, der eine Stromstärke von 80 Amperes hat. Zum Zünden und Errichten des Lichtbogens
werden die Elektroden etwas auseinander gefahren. Zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens - wenn der Siliziumblock schmilzt - sind angelegt oder aufgeschaltet:-
eine Spannung von 80 Volt bis 100 Volt und ein Strom
mit einer Stromstärke von 80 Ampere bis 100 Ampere.
Sobald die Schmelze die Oberfläche erreicht, wird die Stromstärke auf etwa 120 Ampere erhöht. Dies wiederum bewirkt, ύαΰ die Siliziumschmelze an ihrer Oberfläche verdampft und daß der Siliziumdampf sich auf der Grundschicht oder Trägerschicht niederschlagen und ablagern kann. Die Siliziumschmelze wird gemäß Patentanmeldung Nr. 618.192 auch für das Ausziehen von Siliziumstäben verwendet. Der Siliziumblock wird derart gekühlt, daß seine Oberfläche eine Temperatur von 0° C hat, demgegenüber werden die Elektroden derart erwärmt, daß sie dann, wenn sie in das Siliziumbett eingeführt werden, eine Temperatur von rund 300° C haben.

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Claims

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMEfIICH - GERD MÖLLER · Z. GROSSE · F. POLLMEIER 9.7.1985 gr.th

Patentansprüche

Verfahren zum Schmelzen von Silizium/ gekennzeichnet durch

a) das Einarbeiten mindestens einer Bohrung in einen festen Siliziumkörper und das einander zugeordnete Einsetzen eines Elektrodenpaares in das Innere des Siliziumkörpers, wobei mindestens eine der Elektroden in die Bohrung reicht,

b) das Hindurchführen eines elektrischen Stroms durch die Elektroden, wodurch ein Lichtbogen zwischen den freien ^ Enden der Elektroden aufgebaut wird, der im Inneren des § Siliziumkörpers Silizium abschmilzt/ wodurch ein Hohl- * raum entsteht, der die Siliziumschmelze aufnimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das der Siliziumkörper gekühlt wird, wenn in seinem Inneren der Lichtbogen aufgebaut wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden unabhängig vom Lichtbogen, während der Strom für den Lichtbogen durch die Elektroden fließt, beheizt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden aus Silizium Anwendung finden.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMER(CH · GERD NiDLLER · D. 3R0GSE · F. POLLMEIER
5. Verfahren zur Herstellung von Siliziumstäben, OuZu I / / gekennzeichnet durch

a) die Herstellung einer Siliziumschmelze durch

a₁)das Einarbeiten mindestens einer Bohrung in einen festen Siliziumkörper und das einanderzugeordnete Einbringen von zwei zu einem Elektrodenpaar gehörenden Elektroden in das Innere des Siliziumkörpers, wobei mindestens eine der Elektroden in der Bohrung steckt,

a,,)das Hindurchführen eines elektrischen Stroms durch die Elektroden, wodurch ein Lichtbogen zwischen den freien Enden der Elektroden aufgebaut wird, der im Inneren des Siliziumkörpers Silizium abschmilzt, wodurch ein Hohlraum entsteht, der das geschmolzene Silizium aufnimmt,

a-Jdas Fortführen des Schmelzvorgangs durch die Aufrechterhaltung des elektrischen Lichtbogens bis sich der Hohlraum an einer oberen Seite öffnet und den Zugang zur Siliziumschmelze ermöglicht,

b) und durch das Ausziehen einer Siliziumstange aus der Siliziumschmelze und deren Abkühlung, so daß ein Siliziumstab entsteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumkörper während des Aufbaus des elektrischen Lichtbogens gekühlt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden unabhängig vom Lichtbogen während der Strom für den Lichtbogen durch die Elektroden fließt, beheizt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden aus Silizium Anwendung finden.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERiCH · GERD MÖLLER · D. 3R0SSE · F. POLLMEIER

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9. Verfahren zum Aufbringen einer Siliziumbeschichtung auf eine Trägerschicht,
gekennzeichnet durch

a) die Herstellung einer Siliziumschmelze durch

a₁) das Einarbeiten mindestens einer Bohrung in einen festen Siliziumkörper und das einander zugeordnete Einbringen eines Elektrodenpaars in das Innere des Siliziumkörpers, wobei mindestens eine der Elektroden in der Bohrung steckt,

a~) das Hindurchführen eines elektrischen Stroms durch die Elektroden, wodurch ein Lichtbogen zwischen den freien Enden der Elektroden aufgebaut wird, der im Inneren des Siliziumkörpers Silizium abschmilzt, wodurch ein Hohlraum zur Aufnahme des geschmolzenen Siliziums entsteht,

a-,) das Fortführen des Schmelzvorgangs durch die Aufrechterhaltung des elektrischen Lichtbogens bis sich der Hohlraum an seiner oberen Seite öffnet und den Zugang zur Siliziumschmelze ermöglicht,

b) die derartige Zuordnung der Trägerschicht zum Siliziumkörper, daß sich Siliziumdämpfe auf der Trägerschicht ablagern können, wodurch die Siliziumbeschichtung entsteht,

c) das Evakuieren des den Siliziumkörper und die Trägerschicht umgebenden Raums, und das Überleiten der Siliziumdämpfe zur Trägerschicht.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumkörper während des Aufbaues des Lichtbogens gekühlt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden unabhängig vom Lichtbogen während der Strom für den Lichtbogen durch die Elektroden fließt, beheizt werden.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMEPICH · GERD MÖLLER · D. GROSSE · F. POLLME)ER

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12. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden aus Silizium Anwendung finden.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Schmelzen von Silizium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Siliziumelektroden einem festen Siliziumkörper zugeordnet sind,

daß Mittel vorgesehen sind, die einen elektrischen Strom genügend großer Stromstärke durch die Elektroden fließen lassen, so daß innerhalb des Siliziumkörpers zwischen den Elektroden ein elektrischer Lichtbogen.aufgebaut werden kann, um das Silizium von dem Siliziumkörper zur Formung eines Hohlraums abzuschmelzen und

daß eine Kühlvorrichtung für den Siliziumkörper vorhanden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß eine bewegliche Elektrode zum Aufbauen eines Lichtbogens vorgesehen ist, die mindestens an eine andere Elektrode herangefahren und diese auch wieder entfernt werden kann.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13,

gekennzeichnet durch eine vom Lichtbogen unabhängige Heizeinrichtung für die Elektroden.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch Mittel zum Ausziehen des Siliziumstabes aus der Siliziumschmelze.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMEPICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE -F. POLLMEJER
17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vakuumkammer zur Aufnahme des Siliziumkörpers vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vakuumkammer Elemente vorgesehen sind, die die Trägerschicht mit den Siliziumdämpfen aus der Siliziumschmelze beschichtet.