DE4127819A1 - Verfahren und vorrichtung zum periodischen abscheiden und aufschmelzen von silicium - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum periodischen Ab­ scheiden von hochreinem Silicium auf einem rohrförmigen Trägerkörper infolge thermischer Zersetzung einer silicium­ haltigen Verbindung und das periodische Aufschmelzen der ab­ geschiedenen Siliciumschicht sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Hochreines Silicium wird hauptsächlich in der Halbleiter­ industrie und in der Solarzellentechnologie benötigt. Nahezu alle heutigen Herstellungsverfahren gehen von Quarzsand als Siliciumquelle aus. Das daraus durch Reduktion erhältliche Rohsilicium ist jedoch noch zu stark verunreinigt und muß weiter konzentriert werden. Die meisten Verfahren benutzen als Reinigungsstrategie die Umwandlung des Siliciums in eine destillierbare Verbindung und nachfolgend die Spaltung der gereinigten Verbindung unter Rückgewinnung des Siliciums. Die thermische Zersetzung von Trichlorsilan unter Beteili­ gung von reduzierendem Wasserstoff mit nachfolgender Ab­ scheidung von hochreinem Silicium an dünnen Silicumstäben, den sogenannten Seelen, ist unter dem Namen "Siemens-Prozeß" bekannt geworden. Eine moderne Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist beispielsweise in der Patentschrift DE 28 54 707 C2 beschrieben. Die auf diese Weise erhältlichen polykristallinen Siliciumstäbe mit Durchmessern bis zu 200 mm sind wegen ihrer Geometrie zur Weiterverarbeitung zu Ein­ kristallen durch tiegelfreies Zonenziehen sehr gut geeignet. Doch nur etwa 10% der produzierten Stäbe gehen diesen, einen hohen Energieaufwand erfordernden und deshalb kostspieligen Weg. Die Mehrzahl der Stäbe wird mechanisch zerkleinert, aufgeschmolzen und entweder zu polykristallinem Solarzellen­ material gegossen oder im Tiegelziehverfahren nach Czochralski zu Einkristallen gezogen. Beim Zerkleinern wird das Halbleitermaterial oberflächlich durch die Brechwerk­ zeuge verunreinigt und muß daraufhin in Ätzbädern gereinigt werden. Dieser zusätzliche Arbeitsaufwand und der Energie­ aufwand für das neuerliche Aufschmelzen des Siliciums sind sehr nachteilig.

Es fehlt deshalb nicht an Versuchen, den beschriebenen, stapelweise ablaufenden Prozeß der Gewinnung hochreinen Siliciums durch die thermische Zersetzung einer gasförmigen, siliciumhaltigen Verbindung halbkontinuierlich oder kontinuierlich unter Vermeidung der genannten Nachteile zu gestalten.

In der Offenlegungsschrift DE 25 33 455 wird ein Abscheide­ verfahren unter Verwendung von siebenhundert, wenig über den Schmelzpunkt des Siliciums erhitzter Trägerstäbe beschrie­ ben. Das abgeschiedene Silicium bleibt flüssig, tropft von den Stäben und wird kontinuierlich abgeführt. Da Kontami­ nationen durch das Trägermaterial weitestgehend vermieden werden sollen, sind die Trägerstäbe in einer bevorzugten Ausführung selbst aus Silicium gefertigt. Jeder einzelne der großen Anzahl von Abscheidestäben muß durch direkten Strom­ durchgang und unter dem Einsatz von Kühlmittelkreisläufen auf einer Oberflächentemperatur knapp über dem Schmelzpunkt des Siliciums gehalten werden, so daß die Stäbe selbst nicht wegschmelzen und Silicium nicht auf den Stäben aufwächst. Die Stromzuführung, Kontaktierung und Stromregelung gestal­ ten sich bei diesem Verfahren außerordentlich schwierig und machen es besonders störungsanfällig.

Ein anderes Verfahren verwendet einen rohrförmigen Träger­ körper zum Abscheiden des Siliciums. Gemäß der Darstellung in der Patentanmeldung WO 84/00 156 werden die Innenwände des Trägerkörpers auf einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Siliciums gehalten, wobei das sich abscheidende Silicium der Schwerkraft folgend zum Reaktorboden hin abfließt und gesam­ melt wird. Die Wärmezufuhr erfolgt indirekt über eine um den Außenumfang des Trägerkörpers führende Widerstandsheizung. Der Trägerkörper besteht aus Graphit, welcher oberflächlich mit dem sich abscheidenden Silicium zu Siliciumcarbid re­ agiert. Besonders angesichts der hohen Prozeßtemperaturen ist die Siliciumschmelze durch Verunreinigungen mit Kohlen­ stoff oder anderen, vom Graphit stammenden Fremdstoffen ge­ fährdet.

Ein entscheidender Nachteil aller, Silicium in flüssiger Form abscheidender Verfahren liegt darin, daß sie im wesent­ lichen auf die Verwendung von Silan als zersetzlicher, siliciumhaltiger Verbindung abzielen. Wird das Silicium je­ doch durch die reduktive Zersetzung von Chlorsilanen, ins­ besondere von Trichlorsilan, mit Wasserstoff als Reduktionsmittel durchgeführt, so sind bei den Temperaturen, bei denen das Silicium flüssig anfällt sehr hohe Partial­ drücke an Wasserstoff notwendig, um das Reaktionsgleich­ gewicht auf der Produktseite zu halten. Dies führt zu einer Unwirtschaftlichkeit des gesamten Verfahrens, weil die Bil­ dungsraten an flüssigem Silicium infolge der hohen Verdün­ nung der siliciumhaltigen Komponente mit Wasserstoff sehr gering sind.

Demgegenüber freier in bezug auf die Wahl der zersetzlichen Siliciumverbindung sind halbkontinuierlich ablaufende Ab­ scheideverfahren, wie beispielsweise das in der Patent­ schrift US 42 65 859 beschriebene. Dort wird Silicium durch thermische Zersetzung einer siliciumhaltigen Verbindung an den Innenwänden eines rohrförmigen, mehrwandigen Reaktors in fester Form abgeschieden und nachfolgend durch eine Tempera­ turerhöhung an den Reaktorwänden abgeschmolzen. Das Abschei­ den des Siliciums in fester Form erlaubt niedrigere Prozeßtemperaturen und im Fall der Verwendung von beispiels­ weise Trichlorsilan niedrigere Wasserstoffpartialdrücke für die Reduktion, so daß auch Chlorsilane wirtschaftlich umge­ setzt werden können. Das in der genannten Patentschrift beschriebene Verfahren ist allerdings auf die Verwendung von glasartigem Quarz, Siliciumcarbid oder Graphit als Wandmate­ rial angewiesen, wodurch die potentielle Gefahr einer Konta­ mination des produzierten Siliciums durch von der Reaktor­ wand stammende Fremdstoffe bestehen bleibt. Quarz ist als Wandmaterial besonders ungünstig, da er bei den Abscheide­ temperaturen weich wird und seine Formbeständigkeit ver­ liert. Das Verfahren hat weitere schwerwiegende Nachteile, die sich aus den außerhalb des Reaktors befindlichen, diesen ringförmig umgebenden Heizelementen herleiten. Diese können keine über die gesamte Abscheidefläche einheitliche Tempera­ tur gewährleisten, so daß die heißeren Wandbereiche nahe der Gaseinlaßstelle wesentlich schneller mit Silicium belegt werden, als die kälteren, entfernter davon liegenden Ab­ scheideflächen. Hinsichtlich des Betreibens mehrerer derar­ tiger Abscheidereaktoren erweist sich die externe Heizung ebenfalls als nachteilig, weil jede Anlage eine eigene Stromversorgung benötigt.

Die Aufgabe der nachfolgend beschriebenen Erfindung war es deshalb, ein Abscheideverfahren für hochreines Silicium an­ zugeben, welches die genannten Nachteile im Stand der Tech­ nik vermeidet. Ferner war es die Aufgabe der Erfindung eine Abscheidevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzuge­ ben.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zum Ab­ scheiden von polykristallinem Silicium auf einem rohrför­ migen Trägerkörper durch thermische Zersetzung einer siliciumhaltigen, gasförmigen Verbindung und anschließendem Abschmelzen der aufgewachsenen Siliciumschicht, gekennzeich­ net dadurch, daß der Trägerkörper durch direkten Stromdurchgang beheizt wird.

Der Wärmezuführung kommt bei dem erfindungsgemäßen Abschei­ deverfahren eine zentrale Bedeutung zu. Da der Trägerkörper durch direkten Stromdurchgang beheizt wird, hat jeder Flächenausschnitt der Abscheidefläche die gleiche Tempera­ tur, so daß das Silicium pro Flächeneinheit mit gleichen Ra­ ten abgeschieden und während der Abschmelzphase abgeschmolzen wird. Der Trägerkörper ist aus reinem Silicium gefertigt, wodurch Kontaminationen des abgeschiedenen Siliciums gänzlich vermieden werden. Ein weiteres, wichtiges Merkmal der Erfindung ist, daß sich das Silicium nur an der Innenfläche des Trägerkörpers niederschlägt. Dies wird durch eine ständige Spülung der Außenfläche des Trägerkörpers mit einem siliciumfreien Spülgas und die in den Bereich der In­ nenfläche des Trägerkörpers gerichtete Führung des Reak­ tionsgasstromes erreicht. Schließlich erlaubt das Verfahren eine elektrische Verknüpfung mehrerer Abscheideanlagen in einer Serienschaltung mit einer einzigen, zentralen Strom­ versorgung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher er­ läutert. Die Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abscheide­ anlage. Selbstverständlich ist die gezeigte Vorrichtung beispielhaft und schränkt den Erfindungsgedanken in keiner Weise ein. Die Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild eine bevorzugte, elektrische Zusammenschaltung mehrerer Abschei­ deanlagen.

Das Kernstück der Anlage bildet gemäß Fig. 1 ein rohrförmi­ ger Trägerkörper 1 aus reinem Silicium mit einer Wandstärke von vorzugsweise 10 bis 30 mm, einer Höhe von 2 bis 4 m und einem Außendurchmesser von 400 bis 1000 mm. Der Trägerkörper ist zwischen der Grundplatte 2 des Reaktors und dem Reaktor­ deckel 3 elektrisch leitend eingespannt. In direktem Kontakt mit der oberen und unteren Rohrbegrenzung liegen zwei Graphitringe, wobei auf dem oberen Graphitring 4a ein Siliciumdeckel 5 mit zentralen Aussparungen für die Zu- und Ableitung vom Prozeßgas und auf dem unteren Graphitring 4b ein konusförmiger Trichter 6 aus Silicium mit zentraler, kreisförmiger Öffnung gelagert sind. Über einen hydraulisch verstellbaren Faltenbalgkontaktring 7 aus Silber, der zwischen dem Reaktordeckel 3 und dem oberen Graphitring 4a montiert ist, wird auf den Trägerkörper während des Betrie­ bes der Abscheideanlage ein konstanter Druck ausgeübt, so daß Brüche des Trägerkörpers infolge von Längen- und Durch­ messerschwankungen verhindert werden. Die seitliche Begren­ zung des Reaktors wird von einem Rohrstück 8 gebildet, das mit dem Reaktordeckel 3 und der Grundplatte 2 isoliert ver­ schraubt ist, so daß auch bei einem nicht vollständig auszu­ schließenden Bruch des Trägerkörpers ein elektrischer Kurzschluß über die Reaktoraußenwände unmöglich ist. Vor­ teilhafterweise ist das Rohrstück an seiner Innenfläche mit einem Belag aus Silber versehen, um Energieverluste infolge von Wärmeabstrahlung während des Betriebes der Anlage gering zu halten. Durch den Trägerkörper wird der Reaktor in einen äußeren 9 und einen inneren 10 Reaktorraum geteilt. Der zu­ geführte elektrische Strom wird mit Hilfe eines die Grund­ platte umgebenden Kupferringes 11 gleichmäßig an den Trägerkörper herangeführt und von einem entsprechenden Ring auf dem Reaktordeckel vom Trägerkörper wieder aufgenommen. Die Grundplatte des Reaktors besitzt eine zentrale Öffnung, die während des Abscheidens von Silicium von einer aus Silicium gefertigten Auffangwanne 12 gasdicht verschlossen ist, da der während dieser Prozeßphase herrschende Reaktor­ innendruck die Wanne gegen die mit beispielsweise Polytetra­ fluorethylen abgedichtete Auflagefläche preßt. Die Auffangwanne besitzt einen seitlich aus dem Reaktor führen­ den und dort auf einem Lager ruhenden, mit Silber beschich­ teten Arm 13, der zu Beginn der Abschmelzphase ein reibungsfreies Anheben und Zurückziehen der Wanne unter Freilegen der zentralen Öffnung in der Grundplatte erlaubt. Die Außenbegrenzung der Abscheideanlage bildenden Kon­ struktionsteile wie Grundplatte, Reaktordeckel und Rohrstück sind vorzugsweise aus doppelwandigem Edelstahl ausgeführt und beispielsweise mit Wasser kühlbar. Außerdem sind für die Stromzu- und abführungen sowie für den Boden der Auffang­ wanne ebenfalls Kühlvorrichtungen vorgesehen.

Weitere Einzelheiten der Abscheidevorrichtung werden im Ver­ lauf der folgenden Beschreibung des Verfahrensablaufes deut­ lich. Der Prozeß beginnt mit dem Abscheiden von Silicium an der Innenwand des rohrförmigen Trägerkörpers 1. Dieser wird zunächst, da er selbst aus Silicium besteht und bei Raum­ temperatur den elektrischen Strom kaum leitet, gezündet, das heißt, aufgeheizt bis sich sein elektrischer Widerstand so­ weit verringert hat, daß seine Temperatur durch direkten Stromdurchgang gehalten und erhöht werden kann. Zum Zünden wird durch die zentrale Öffnung der Grundplatte eine üb­ liche, in Fig. 1 nicht gezeigte Heizvorrichtung in vertika­ ler Richtung in den inneren Reaktorraum 10 gehoben. Ab einer Temperatur von ca. 400°C fließt beim Anlegen an eine Span­ nungsquelle genügend Strom durch den Trägerkörper, um die weitere Wärmezufuhr über den direkten Stromdurchgang zu re­ geln. Daraufhin wird die hilfsweise eingebrachte Heizquelle entfernt, die Auffangwanne 12 mit Hilfe des drehbar gelager­ ten Armes 13 über der Öffnung der Grundplatte des Reaktors positioniert und abgesenkt, so daß sie die Öffnung paßge­ recht verschließt. Die Stromstärke wird so geregelt, daß der Trägerkörper die Zersetzungstemperatur der Siliciumverbin­ dung erhält.

Die Erfindung unterscheidet einen Reaktionsgasstrom, einen Spülgasstrom und einen Abgasstrom. Das Reaktionsgas gelangt über die Zuführungsleitung 14 gerichtet in den inneren Reak­ torraum 10 und verläßt diesen durch die Abgasleitung 15. Der Spülgasstrom aus Wasserstoff, Argon oder Helium gelangt über die Zuleitungen 16 in den äußeren Reaktorraum 9, erreicht über die Kanäle 17 und der Öffnung des Trichters 6 den inne­ ren Reaktorraum 10, und verläßt die Anlage ebenfalls über die Abgasleitung 15. Die wiederverwendbaren Komponenten aus dem Abgas werden vorteilhafterweise abgetrennt und erneut eingesetzt.

Das die siliciumhaltige Verbindung enthaltende Reaktionsgas besteht vorzugsweise aus Silan oder einem Chlorsilanderivat, wobei die thermische Zersetzung letzterer, wie schon er­ wähnt, üblicherweise die Gegenwart von Wasserstoff als Re­ duktionsmittel erfordern. Beispielhaft wird der weitere Verlauf der Abscheidephase mit Trichlorsilan als Silicium­ quelle beschrieben. Um möglichst hohe Abscheideraten zu er­ zielen, wird das Trichlorsilan zweckmäßigerweise in flüssigem Zustand zusammen mit einem Teil des zur Reduktion benötigten Wasserstoffs in den inneren Reaktorraum einge­ bracht, wo es aufgrund der herrschenden hohen Temperaturen augenblicklich verdampft. Der zur Reaktion noch fehlende Wasserstoff kommt über das Spülgas in den inneren Reaktions­ raum.

Während des Eintragens des siliciumhaltigen Reaktionsgases scheidet sich auf der Innenfläche des rohrförmigen Träger­ körpers eine feste Siliciumschicht gleichmäßiger Dicke ab. Das Spülgas wird mit einem leicht über dem im Reaktorinnen­ raum vorherrschenden Druck von üblicherweise 0,05 bis 0,2 bar zugeführt und verhindert deshalb Siliciumabscheidungen außerhalb des Abscheidebereiches. Der durch den Trägerkörper fließende elektrische Strom wirkt vergleichmäßigend auf die Siliciumabscheidung. Bilden sich infolge lokaler Temperatur­ schwankungen Dickeunterschiede in der Siliciumschicht aus, bleibt die Temperatur an einer dickeren Stelle infolge eines reduzierten Widerstandes hinter der an einer dünneren Stelle zurück, mit dem Resultat, daß die Aufwachsrate an der dünne­ ren Stelle höher wird und die Dickeunterschiede sich wieder ausgleichen. Um diesen Effekt auszunutzen wird die Siliciumabscheidung in einem Temperaturbereich betrieben, in dem die Abscheiderate mit der Temperatur ansteigt. Bei der Verwendung von Trichlorsilan im Reaktionsgas wird der Trä­ gerkörper während der Abscheidephase des Verfahrens vorteil­ haft auf 1050 bis 1200°C erhitzt.

Wenn die aufwachsende Siliciumschicht die angestrebte Dicke erreicht hat, wird das Abscheiden durch ein Sperren der Zu­ fuhr des Reaktionsgases und Absenken des Reaktorinnendruckes beendet. Die Wahl dieses Zeitpunktes ist von vielen Einfluß­ größen abhängig und muß durch Versuche optimiert werden. Zu berücksichtigen sind insbesondere die mit der Abscheidezeit abnehmende, für die Abscheidung zur Verfügung stehende Ab­ scheidefläche, das Volumen an flüssigem Silicium, das nach dem Abschmelzen zur Weiterverarbeitung anfällt sowie die maximale Belastbarkeit der Stromversorgung. Beispielsweise ist es günstig gerade soviel Silicium abzuscheiden, wie für eine Kokillen- oder eine Tiegelfüllung benötigt wird, je nachdem ob das Material in Blöcke gegossen oder zu Ein­ kristallen gezogen werden soll. Beim Betrieb der erfindungs­ gemäßen Anlage erweist sich das Abscheiden einer 5 bis 10 mm dicken Siliciumschicht als besonders vorteilhaft.

Bevor der Stromfluß durch den Trägerkörper zum Abschmelzen des abgeschiedenen Siliciums erhöht wird, werden durch das Spülgas alle Reste vom Reaktionsgas aus dem Reaktor ausge­ tragen. Außerdem ist es von Vorteil, auch während des Ab­ schmelzens den Spülgasstrom aufrecht zu erhalten. Um das schmelzflüssige Silicium aus dem Reaktor auszuschleusen, wird zunächst die Auffangwanne 12 über den drehbar gelager­ ten Arm 13 reibungsfrei angehoben und seitlich versetzt, so daß die zentrale Öffnung in der Grundplatte des Reaktors freigelegt wird. Die Auffangwanne besitzt zweckmäßig die Form einer hochwandigen Schale, so daß damit während der Ab­ schmelzphase des vorherigen Prozeßzyklus gebildete Silicium­ zapfen kontaminationsfrei vom Rand des Trichters 6 gebrochen und aufgefangen werden können. Zur Entnahme der Zapfen aus der Auffangwanne wird diese regelmäßig seitlich aus dem Re­ aktor gefahren.

Durch eine Erhöhung des Stromdurchganges durch den mit der Siliciumschicht belegten Trägerkörper wird die Temperatur über den Schmelzpunkt des Siliciums hinaus gesteigert. Das Silicium beginnt daraufhin zu schmelzen, rinnt die Reaktor­ innenwand herab und tropft in die vorgesehene Aufnahmevor­ richtung. Ähnlich wie beim Auftauen von Eis wird das Silicium nur oberflächlich schmelzflüssig, während der innenliegende Teil des Trägerkörpers formstabil bleibt. Die rohrförmige Bauweise des Trägerkörpers gewährleistet, daß sich eventuell vorhandene, lokale Temperaturunterschiede auf der Abscheidefläche infolge der radialen Wärmestrahlung rasch ausgleichen, so daß das Silicium mit gleichen Raten abschmilzt. Die Innenflächentemperatur des Trägerkörpers be­ trägt während der Aufschmelzphase des Verfahrens vorzugs­ weise 1410 bis 1450°C. Der Wärmeverlust an der Außenfläche des Trägerkörpers ist gleichzeitig infolge der Wärmestrah­ lung durch die gekühlten Reaktorwände hinreichend groß, um die Außenwand vor einem oberflächlichen Aufschmelzen zu be­ wahren.

Je nach Maßgabe der weiteren Verwendung des geschmolzenen Siliciums wird eine geeignete, in Fig. 1 nicht gezeigte Aufnahmevorrichtung unter der zentralen Öffnung in der Grundplatte des Reaktors positioniert. Dies kann beispiels­ weise eine Zuleitung zum Nachchargieren eines Schmelz­ tiegels, ein Schmelztiegel oder eine Kokille sein. Besonders vorteilhaft und im Sinne der Erfindung ist es, daß das Silicium möglichst schmelzflüssig oder zumindest mit einer Temperatur nahe am Schmelzpunkt den Zielort seiner Weiter­ verarbeitung erreicht. Wenn soviel oder annähernd soviel Ma­ terial abgeschmolzen worden ist, wie zuvor aufgewachsen war, wird die Abschmelzphase des Verfahrens beendet. Zu diesem Zweck wird der elektrische Stromfluß gedrosselt und die Reaktoröffnung in der Grundplatte mit der Auffangwanne ver­ schlossen. Kurzzeitig nachtropfendes Silicium fällt in die Auffangwanne oder bildet die erwähnten Zapfen aus. Wenn die Innenfläche des Trägerkörpers die vorgesehene Abscheide­ temperatur erreicht hat, beginnt mit dem Einspeisen von Reaktionsgas die nächste Abscheidephase. Das Abscheiden und Aufschmelzen von Silicium werden auf diese Weise periodisch wiederholt.

Besonders vorteilhaft ist der simultane Betrieb von mehre­ ren, vorzugsweise 2 bis 20 der erfindungsgemäßen Abscheide­ anlagen. Es hat sich als besonders günstig erwiesen, die Anlagen in Serie zu schalten und eine gemeinsame Stromver­ sorgung bereitzustellen. Damit lassen sich die beim Schalten der Thyristoren entstehenden Stellerverluste wesentlich ge­ ringer halten, als bei Anlagen mit individueller Stromver­ sorgung. In Fig. 2 ist die Schaltung in einem Blockschalt­ bild dargestellt. Vor der Inbetriebnahme sind der Schalter 18 mit der die erste Abscheideanlage 19 und die Schalter 18′ mit denen die weiteren Abscheideanlagen 19′ in den Strom­ kreis eingebunden werden können, geschlossen. Zur Inbetrieb­ nahme der ersten Abscheideanlage wird diese zunächst gezündet und daraufhin durch das Öffnen des Schalters 18 an die regelbare Stromversorgung 20 angeschlossen. Schließlich wird der Stromfluß den für die Siliciumabscheidung erforder­ lichen Verhältnissen angepaßt. Jede weitere Abscheideanlage wird in analoger Weise gezündet und in den Stromkreis einge­ gliedert. Durch das Schließen des zur jeweiligen Abscheide­ anlage gehörenden Schalters 18 oder 18′ kann eine ausge­ fallene Abscheideanlage ohne Einfluß auf das Gesamtsystem jederzeit elektrisch kurzgeschlossen werden.

Zusammengefaßt liegen die besonderen Stärken des erfindungs­ gemäßen Verfahrens unter Verwendung der vorgestellten Ab­ scheideanlage in dem hohen Automatisierungspotential, in der Flexibilität bei der Auswahl der gasförmigen Siliciumquelle und dem sicheren Ausschluß einer Produktkontamination durch Anlagenteile. Der Wartungsaufwand zum Betrieb der Anlage ist besonders durch die die Lebensdauer erhöhende hydraulische Halterung des Trägerkörpers gering, wodurch sich die günsti­ ge Wirtschaftlichkeit des Verfahrens noch verbessert.

Claims (11)

1. Verfahren zum Abscheiden von polykristallinem Silicium auf einem rohrförmigen Trägerkörper durch thermische Zersetzung einer siliciumhaltigen, gasförmigen Verbindung und anschließendem Abschmelzen der aufgewachsenen Siliciumschicht, gekennzeichnet dadurch, daß der Trägerkörper durch direkten Stromdurchgang beheizt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicium an der Innenfläche des rohrförmigen Trägerkörpers abgeschieden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der direkte Stromdurchgang durch einen Trägerkörper aus Silicium erfolgt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abschmelzen der aufgewachsenen Siliciumschicht der Stromdurchgang durch den Trägerkörper erhöht wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das abgeschmolzene Silicium in einer Aufnahmevorrichtung schmelzflüssig gesammelt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Phasen des Abscheidens und Abschmelzens von Silicium periodisch wiederholen.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromdurchgang durch eine oder mehrere, seriell verschaltete, Abscheidean­ lagen erfolgt.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als siliciumhaltige Verbindung Silan oder ein Chlorsilanderivat verwendet wird.

9. Vorrichtung zum Abscheiden von polykristallinem Silicium auf einem rohrförmigen Trägerkörper durch thermische Zersetzung einer siliciumhaltigen, gasförmigen Verbindung und anschließendem Abschmelzen der aufgewachsenen Siliciumschicht, gekennzeichnet durch einen über direkten Stromdurchgang heizbaren Trägerkörper aus Silicium.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine in den Bereich der Innenfläche des Trägerkörpers gerichtete Zuführung der siliciumhaltigen Verbindung.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine gasdicht und reibungsfrei verschließbare, zentrale Öffnung zum Ausschleusen des schmelzflüssigen Siliciums.