TWI743796B - 用於生產多晶矽的方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種用於生產多晶矽的方法，包括：將含有氫氣及矽烷及／或鹵矽烷的反應氣體通入氣相沉積反應器的反應空間中，其中該反應空間包括至少一根細絲棒，借助於電流通過對該細絲棒進行加熱，並將矽沉積在該細絲棒上，以形成多晶矽棒。在此為了確定矽棒的形態，━ 根據下式確定矽棒的第一電阻值R₁

，其中 U=矽棒兩端之間的電壓， I=電流強度 ━ 並且根據下式確定矽棒的第二電阻值R₂

，其中 ρ=矽的電阻率， L=矽棒的長度， A=矽棒的橫截面積， 並且根據比值R₁ /R₂ 計算出形態指數M，其中以M具有0.8至2.5的值的方式來控制沉積。

Description

用於生產多晶矽的方法

本發明涉及一種用於生產多晶矽的方法，其中在該方法中，基於指數M確定矽的形態，並且以M取0.8至2.5的值的方式來控制該方法。

在例如透過坩堝提拉（Czochralski或CZ法）或透過區域熔化（浮區法）的單晶（單晶體）矽生產中，多晶矽（亦稱為polysilicon）用作起始材料。在半導體工業中，單晶矽是用來製造電子元件（晶片）。

多晶矽（multicrystalline silicon）的生產（例如通過塊鑄法）也需要多晶矽（polysilicon）。以塊狀形式獲得的多晶矽可以用於製造太陽能電池。

可以透過西門子法（化學氣相沉積法）獲得多晶矽。這種獲得方式包括借助於電流的直接通過在鐘形反應器（西門子反應器）中對支撐體（通常由多晶矽組成）進行加熱並通入包含含矽組分及氫氣的反應氣體。含矽組分通常是單矽烷（SiH₄ ）或一般組成為SiH_n X_4-n （n=0、1、2、3；X=Cl、Br、I）的鹵矽烷。它典型地是氯矽烷或氯矽烷混合物，通常是三氯矽烷（SiHCl₃ ，TCS）。SiH₄ 或TCS主要與氫氣混合使用。例如，在EP 2 077 252 A2或EP 2 444 373 A1中以例示方式描述了典型的西門子反應器的結構。反應器的底部（底板）通常設有容納支撐體的電極。支撐體通常是由矽製成的細絲（filament）棒（細棒）。通常，兩根細絲棒經由橋（由矽製成）連接來形成一對，而這一對經由電極形成的電路。在沉積期間，細絲棒的表面溫度往往高於1000°C。在這些溫度下，反應氣體中的含矽組分發生分解，並從氣相中沉積出元素矽，作為多晶矽。由此造成了細絲棒及橋的直徑增大。在達到棒的預定直徑之後，通常停止沉積並移除所獲得的多晶矽棒。在將橋移除之後，獲得大致呈圓柱形的矽棒。

多晶矽或多晶矽棒的形態以及由其產生的碎片的形態通常會給進一步加工期間的性能造成相當大的影響。多晶矽棒的形態基本上由沉積製程的參數（例如，棒溫度、矽烷及／或氯矽烷濃度、比流量）決定。根據該參數，可以形成明顯的介面（直到並包括孔及溝槽）。它們通常不均勻地分佈在棒內。此外，由於參數的變化，可以形成具有各種（通常是同心的）形態區域的多晶矽棒，如例如在EP 2 662 335 A1中已經描述的那樣。例如，在US 2012/0322175 A1中提出了形態與棒溫度的相關性。此文獻描述了一種用於在沉積期間經由至少一個多晶矽棒處的電阻測量來監測表面溫度的方法。然而，該方法沒有得出任何與矽的形態有關的結論，相反，均勻的形態是先決條件。

多晶矽的形態可以從緊密且光滑到高度多孔性且呈裂縫態。緊密多晶矽基本上沒有裂紋、孔隙、接縫及裂縫。這種類型的多晶矽的表觀密度可以等同於矽的真實密度，或者至少對應於其良好近似值。矽的真實密度為2.329g/cm³ 。

多孔且裂縫的形態尤其會對多晶矽的結晶行為產生負面影響。這在用於生產單晶矽的CZ法中尤為明顯。在此，呈裂縫且多孔態的多晶矽的使用會導致經濟上不可接受的產量。一般情況下，在CZ法中，特別緊密的多晶矽顯著地提高了產量。然而，由於需要更長的沉積過程，緊密多晶矽的生產通常更加昂貴。此外，並非所有應用都需要使用特別緊密的多晶矽。例如，當透過塊鑄法（block casting）生產多晶矽時，對形態的要求就要低得多。通常，當所使用的起始材料是形態不超過極限值的多晶矽時，結晶過程或這種過程的特定形式達到了經濟上的最佳狀態。

因此，不僅根據純度及塊尺寸，而且還根據其形態對多晶矽進行區分及分類。由於可以將各種參數歸在術語“形態”之下（例如，孔隙率（封閉孔隙率及開放孔隙率的總和）、比表面積、粗糙度、光澤度及顏色），因此，形態的可再現確定是一項巨大挑戰。如特別在WO 2014/173596 A1中所提出的，在沉積之後對多晶矽棒或多晶矽片進行視覺化評估的不足之處在於：內部的形態可能與表面的形態存在明顯的不同。

例如，為了確定孔隙率，可以透過微分法確定測試物件的體積，然後可以將有效密度與相對密度進行比較。在最簡單的情況下，將測試物件浸入裝滿水的容器中，溢出水的體積與測試物件的體積相對應。當應用於多晶矽時，為了避免氧化及污染並且將表面完全地潤濕，必須採用合適的流體。特別是在透過西門子法生產的多晶矽棒（其長度可以在2m至4m之間）的情況下，需要付出很大的努力。例如，在WO 2009/047107 A2中已經描述了在多晶矽的情況下測量密度的可能性。後續對形態進行檢查的基本缺點在於：來不及藉由影響沉積過程來控制形態。

本發明的目的是提供一種在沉積期間確定多晶矽形態以使多晶矽的生產及加工更加有效的方法。

該目的通過一種用於生產多晶矽的方法來實現，該方法包括：將除了氫氣之外還含有矽烷及／或至少一種鹵矽烷的反應氣體通入氣相沉積反應器的反應空間中，其中該反應空間包括至少一根細絲棒，借助於電流通過對該細絲棒進行加熱，並藉由沉積將矽沉積在該細絲棒上，以形成多晶矽棒。為了在沉積期間平均棒溫度T_S 下確定矽棒的形態， ━ 根據下式確定矽棒的第一電阻值R₁

，其中 U=矽棒兩端之間的電壓[V]， I=電流強度[A] ━ 根據下式確定矽棒的第二電阻值R₂

，其中 ρ=矽的電阻率[Ω* m]， L=矽棒的長度[m]， A=矽棒的橫截面積[m² ]， 並且根據比值R₁ /R₂ 計算出形態指數M，其中以M具有0.8至2.5的值的方式來控制沉積（取決於M）。

如開頭已經描述的那樣，可以根據沉積參數形成具有不同形態的多晶矽，其中，藉由界面彼此分開的不同形態的區域也可以出現在同一多晶矽棒內，特別是在其橫截面積的徑向上。此處的形態尤其應理解為是指由孔、孔隙及溝槽的頻率及排列導致的多晶矽中的裂縫程度。形態也可以理解為是指多晶矽的總孔隙率，該總孔隙率由相互連接及與周圍環境連接的所有空腔以及沒有相互連接的空腔的總和構成。總孔隙率（即，總孔隙體積（開放孔隙及封閉孔隙）在多晶矽總體積中的比例）可以根據DIN-EN 1936確定。

人們已經認識到的是，尤其是孔及溝槽不是均勻地分佈在沉積的多晶矽中，而是根據沉積不均勻地分佈。在這種情況下，縱向較佳地指向徑向，即生長方向。因此，多晶矽中的某些傳輸過程可以是與方向相關的（各向異性的）。換句話說，多晶矽可以表現出肉眼可見各向異性（macroscopically anisotropic）的材料特性。

這種效果在電阻R的情況下尤為重要，這是因為與緊密多晶矽相比，主要在多晶矽棒的軸向（縱向）上的電流使得R上升。因此，多晶矽棒的R越大，其裂縫或孔隙度就越明顯。

在根據本發明的方法中，在沉積期間直接確定形態，並使用直接利用過程資料的電熱模型。在沉積之後，不必對整體或碎片形式的多晶矽棒進行通常是費力且不精確的視覺分析。藉由使用可獲得的過程資料，根據本發明的方法可以按需求實現擴展。將形態指數M用於程序控制為品質保證及生產率最大化提供了巨大的潛力。特別地，藉由不斷監測形態並根據形態執行程序控制，可以按照客戶要求精確地生產多晶矽。

為了生產出A型多晶矽，較佳以M具有0.8至1.2的值的方式進行控制。A型通常非常緊密，並且是用於生產半導體（特別是用於CZ法），以便使無位錯產量最大化。

為了生產出B型多晶矽，較佳以M具有1.2至1.4的值的方式進行控制。B型通常具有中等的緊密度，尤其是用於成本經過優化、穩健的半導體應用及採用單晶矽（CZ法）之高要求的太陽能應用。

為了生產出C型多晶矽（對於採用單晶矽的穩健太陽能應用來說特別需要這種C型多晶矽），較佳以M具有1.4至1.7的值的方式進行控制。C型緊密度比B型低，價格更便宜，特別適合於CZ法中的再裝填過程（recharging processes）。

為了生產出D型多晶矽，較佳以M具有1.7以上的值的方式進行控制。D型表現出相對較高的“爆米花”比例。這種多晶矽具有相對呈裂縫態的表面及高孔隙率。它特別地用於藉由定向凝固或塊鑄生產太陽能應用多晶矽。

M特別佳具有1至1.8的值，特別是1.2至1.6的值。

M較佳在沉積期間保持基本上固定不變。特別地，“基本上”應理解為是指相對於M的設定值可能出現正負0.1的暫時偏差。

可以在沉積的整個持續時間內連續地確定指數M，或者在沉積中的不同時間點（較佳地是以相等的時間間隔）不連續地確定指數M。為了確保特別精確地對沉積進行控制，較佳連續地確定M。

此外，可以在時間間隔內以離散形式確定指數M，其中該時間間隔尤其可以對應於矽棒直徑的規定生長。這樣，可以陳述在特定時間間隔中已磊晶生長的矽棒的區域（同軸區域）的形態。在這一點上，可以結合圖2參考實施例2。

M是由第一可直接測量電阻R₁ 與第二理論電阻R₂ 的比值得出的無因次指數。多晶矽棒的裂縫／孔隙越多，M就越大。例如，M大於1.5的多晶矽棒表現出所謂的相當大比例的“爆米花”。“爆米花”意味著：多晶矽具有裂紋、裂口及裂縫，並且多晶矽因為這種裂縫性質而具有相當大的表面積。

R₁ （也可以稱為加熱電阻）由根據歐姆定律在矽棒上測得的電壓U及電流強度I來確定。I（棒電流）是對細絲棒／矽棒進行加熱（焦耳加熱）的電流強度。U是施加在矽棒或細絲棒兩端的電壓，用於產生棒電流。細絲棒較佳是兩個由矽製成的細棒，它們已經經由橋（由矽製成）連接來形成棒對。棒對的兩個自由端通常連接到反應器底部的電極。U及I可以使用市售的測量儀器進行測量。U及I通常在程序控制站處持續地顯示並且選擇性地加以記錄。

就根據本發明的方法的執行而言，佈置在氣相沉積反應器中的矽棒/矽棒對的數量通常並不重要。氣相沉積反應器較佳是西門子反應器，如在先前技術中並且例如在EP 2 662 335 A1中所述那樣。反應器中矽棒數量的典型例示是36（18個棒對）、48（24個棒對）、54（27個棒對）、72（36個棒對）或96（48個棒對）。在沉積期間，可以將矽棒一直認為是近似圓柱形的。這尤其與細棒是否具有圓柱形或例如正方形設計無關。因此，還可以使用U及I的平均值（其例如根據對反應器中每個棒對的測量而得到）來確定R₁ 。

藉由將矽的電阻率ρ乘以矽棒長度L並除以矽棒的橫截面積A來確定R₂ 。

L基本上對應於從反應器底部的一個電極到另一個電極測得的矽棒的長度。細絲棒的長度以及可能的橋的長度通常作為確定L的基礎。這是已知的或者可以在安裝到反應器之前進行測量。對於上述矽棒對，L將由兩個細棒的長度與橋的長度之和得出。矽棒在沉積之後的形式可以與細絲棒的形式有所不同，這一事實對於本發明的執行來說並不重要。細棒的沉入電極或電極座中的部分也是不重要的。這一點可以忽略。

L較佳為2m（公尺）至8m，特別佳為3m至7m，尤其為4m至6.6m，尤其佳為5.6m至6.4m。

對橫截面積A的確定可以藉由測量至少一根矽棒的直徑或周長來實現。由於可以假定矽棒是圓柱形的且反應器中所有矽棒的直徑是基本上相同的，特別是在對相同棒高度下的測量值進行比較時，可以根據A=*d² /4來計算出A，其中d=棒直徑。這種近似為合理的，因為現代西門子反應器設計成確保最大程度的沉積均勻性，也就是說可以生產出相同品質及形式的矽棒。這可以透過反應器內的均勻氣流及棒的基本上對稱的佈置來實現。確定了直徑（同樣適用於表面溫度T_OF 的確定）的一根或多根棒對於本發明的執行而言基本上是不重要的。

為了確定矽棒的A，較佳地確定矽棒的至少一個直徑及／或至少一根其他矽棒的至少一個直徑。特別佳地，確定至少兩根，特別是三根或四根矽棒的直徑。從確定的值可以形成算術平均值，這樣可以提高測量精度。

直徑較佳地是從反應器外部通過觀察窗確定，特別是借助於相機。也可以採用位於反應器周圍的不同位置的兩個或更多個相機。相機較佳地在觀察窗前方各自彼此相鄰地（在反應器的圓周方向上）放置。它們也可以在觀察窗前方彼此相鄰地或彼此重疊地放置。相機還可以位於不同的高度。通常是在最接近觀察窗的矽棒上確定直徑。通常，直徑是在例如棒中部的高度（橋與電極之間的中間）處確定的還是在棒的上三分之一或下三分之一的高度處確定的（同樣適用於表面溫度T_OF 的確定）並不重要。較佳在棒的中間處進行測量。

相機可以是光學相機（例如，數位/CCD相機）及／或熱圖形相機（thermographic camera）。可以借助於所生成影像或影像部分中的一個或多個的影像處理（尤其是數位影像處理）來確定直徑。也可以生成動態的影像，其中動態的影像中各個影像較佳地進行影像處理。影像處理尤其可以透過軟體來實現，這種軟體較佳地整合到程序控制站的系統中。

例如，直徑可以透過如下方式來確定：選擇相機的焦點，使得在反應器內壁的前方在寬度方向上可見至少一根矽棒。之後，透過像素分析，可以識別出矽棒的左手邊輪廓及右手邊輪廓，並且可以確定它們之間的距離。通常以如下方式對相機進行校準：由此記錄的影像在其寬度方面對應於圓周方向上反應器內壁上的某個距離。原則上已知了反應器幾何形狀，特別是在相機高度處的反應器周長。通常，還已知的是矽棒的位置以及由此得出的其與反應器內壁及相機相距的距離。還可以測量出在反應器壁前面的兩個相鄰棒之間的距離，並據此計算出其直徑，特別是借助於三角測量。在此變型中，這兩個相鄰棒在其整個寬度上不必一定是可見的。藉由使自反應器構造已知的距離或間距相互關聯，可以透過棒彼此之間的距離來計算出直徑。

替代性地或額外地，直徑也可以根據通常情況下連續地記錄的沉積過程參數來確定。例如，這些參數可以是反應氣體的體積流量、矽棒的表面溫度T_OF 、I、U、R₁ 及沉積持續時間。例如，隨後可以使用來自先前沉積過程的比較資料隨沉積持續時間變化計算棒直徑。

電阻率ρ表示由1m長且連續橫截面積為1mm² 的材料（例如矽）製成的導體的電阻。原則上，ρ是取決於溫度。矽的ρ值可以在表格中找到（參見Chemische Enzyklopädie [Chemical Encyclopaedia]，莫斯科，1990；第2卷：第1007頁，還參見表2），並且對於與800℃到1300℃的沉積有關的溫度範圍，ρ值是0.00001到0.0005Ω*m。因此，平均棒溫度T_S （在該溫度下確定R₁ 及R₂ ）的確定尤其重要。

較佳地，T_S 被確定為矽棒的表面溫度T_OF ，或者被確定為相同或不同矽棒的兩個或更多個表面溫度T_OF 的算術平均值。T_OF 是重要的影響變數，其可以在沉積期間透過改變通過的電流進行控制以及調整。原則上，隨著矽棒直徑的增加以及因此表面積的增加，離開矽棒的熱流隨沉積時間而增多。因此，在沉積期間通常需要調整電流強度。

在較佳實施態樣中，透過將固定不變或可變的溫度偏差加到表面溫度T_OF 來確定T_S 。在此，溫度偏差較佳地在0K至120K的範圍內，特別佳地在30K至80K的範圍內。因而可以考慮以下事實：T_S 可以高於所測量的表面溫度T_OF 。通常，溫度偏差越大，加熱功率U*I及／或棒直徑d也就越大。因此，可以根據U*I及d多變地指定溫度偏差。

較佳地，使用至少一個熱圖形相機（輻射高溫計）特別是從反應器外部透過觀察窗來測量T_OF 。原則上，對於直徑的確定，同樣適用於T_OF 的確定（特別是在涉及到測量儀器定位及測量位置時）。在這方面，可以參考上面的陳述。另外，可以參考尚未公開的PCT/EP2017/081551。

由於可以使用熱圖形相機來確定直徑及T_OF ，因此，可以在同一矽棒上確定這兩個值。

在較佳實施態樣中，根據下式確定T_S

，其中 k=調節因數， A_OF =沿棒長度的棒表面積， λ=矽的熱導率， r_II =矽棒的半徑， r_S =矽棒橫截面積的形心（ centroid）的半徑。

通過圖1中的圖表說明了這種用於確定T_S 的模型。該模型基於測得的T_OF 、棒直徑d (2*r_II )、電加熱功率（U*I）及熱導率λ。矽在800℃至1300℃的相關溫度範圍內的熱導率λ約為18至30 W/(m*K)。常數22 W/(m*K)可以用作λ的基礎。

U*I/A_OF *λ是棒表面的溫度梯度gradT_OF ，而後者透過π*d*L來確定。這種方式考慮了以下事實：總電能基本上是作為熱流在整個棒表面上傳導。由於矽棒是近似圓柱形的（也可以被假設為近似於橋）並且電加熱功率分佈在棒橫截面上，因此，溫度梯度在棒內部的方向上減小。在棒的中心，溫度梯度取零值（r_II 處的曲線的一階導數對應於直線（斜率）gradT_OF ）。根據該模型，T_S 被定義為在棒橫截面的面積形心中普遍存在的溫度（r_S 處的T_S ）。面積形心是在內圓面積等於外環面積處的半徑r_S 。將溫度梯度gradT_OF 與調節因數k相乘得到k*gradT_OF （切線gradT_OF 旁邊的虛線）。可以連同到棒表面的距離（r_II -r_S ）及T_OF 的加入一起來確定T_S 。在此，調節因數k較佳在0至1.2的範圍內，特別佳在0.7至0.9的範圍內。例如，k的典型值是0.8。

較佳地透過改變選自U、I、T_OF 、反應氣體組成及體積流量中的至少一個參數來控制沉積。

通常這是透過對程序控制站的連續或不連續回饋來完成的，其中根據所確定的形態指數M來調整參數，從而達到對於M的設定值。

在這種情況下，電壓U（每個棒對）較佳在50V至500V的範圍內，特別佳在55V至250V的範圍內，尤其在60V至100V的範圍內。

在這種情況下，電流強度I（每個棒對）較佳在500A至4500A的範圍內，特別佳在1500A至4000A的範圍內，尤其在2500A至3500A的範圍內。

T_OF 較佳在950℃至1200℃，更佳1000℃至1150℃的範圍內。

進入反應器之前的反應氣體較佳含有比例為50％至90％的氫氣，更佳為60％至80％的氫氣。在反應氣體供應到反應器之前，可以經由拉曼光譜及紅外光譜並且還經由氣相層析法來確定反應氣體的組成。

反應氣體的標準體積流量（可根據DIN EN 1343測量）較佳為1500m³/h至9000m³/h，特別佳為3000m³/h至8000m³/h。

可以透過控制沉積來生產出各種各樣品質的多晶矽（例如，A型、B型、C型及D型）。例如，也可以生產出具有形態不同的同軸區域的矽棒。特別有利的是，整個沉積過程可以針對各自的品質要求進行調整，因此，總是可以選出反應器的最經濟的操作模式。

實施例

實施例1：M的離散化確定。

M的確定是針對已在一段時間內生長的C型多晶矽棒的一部分而給出的。

在圖2中，區域I對應於在時間t₀ 具有直徑d_I 及溫度T_I 的多晶矽棒。區域II對應於已在時間段Δ_t =t₁ -t₀ 中生長的且具有厚度d_II -d_I （直徑生長）及溫度T_II 的棒部分。根據下式確定區域II的M

表1：實施例1的值

時間點	區域
		[m]	[°C]	[°C]	[Ω*m]	[m]	[Ω]	[V]	[A]	[Ω]	-
t_0	I	0.09	1005	1073	0.000089	2.8	0.031	95	1450	0.065	1.67
t_1	I+II	0.1	1000	1080	0.000087	2.8	0.030	87	1700	0.0511	1.65
t_1	II						0.146			0.2338	1.59

表2：ρ的值

T [°C]	ρ [Ω*m]
800	0.00032
900	0.00019
1000	0.00012
1100	0.00008
1200	0.00006
1300	0.00004

實施例2：B型及C型多晶矽的沉積

圖3中相對於矽棒直徑d [mm]繪製了兩種不同的沉積製程（即2種不同的多晶矽品質）的M的變化曲線。虛線（- - -）表示C型的生產。點虛線（-．-）所示的曲線表示B型的生產。B型比C型更緊密，用於更敏感的應用。B型應具有1.2至1.4的M值，而C型應具有1.4至1.7的值。雖然兩種製程均在同一台西門子反應器中進行，但是，對於選自U、I、T_OF 、反應氣體組成及體積流量中的至少一個參數來說，設置卻是不同的。在整個沉積持續期間連續地測定M。使用CCD相機及影像處理在兩個棒上確定棒直徑。同樣地，使用高溫計在兩個棒上確定T_OF 。

兩個製程均始於M值接近於1的緊密沉積多晶矽。還使用了非常緊密的矽的細絲棒。這兩個製程中的M隨後都增加。為了生產出C型，在剛開始沉積後不久就為M選擇了相對陡峭的曲線。所要求的1.4到1.7的M值應該在50mm的棒直徑下就已經達到了。隨後將M調整為大約1.45至1.5的值。為了生產出B型，設置M的更扁平曲線至約100mm的直徑。從大約140mm的直徑開始，再次使M減小，從而更緊湊地沉積大約40mm的外部。

從該實施例中，可以清楚地看出為了生產出各種多晶矽類型而透過指數M來控制沉積的便利程度。

I:區域 II:區域

圖1 以圖形方式示出了用於確定平均棒溫度T_S 的模型。

圖2 示出了多晶矽棒的橫截面積。

圖3 示出了兩種類型的多晶矽的形態指數M隨著棒直徑d變化的變化曲線。

Claims (12)

1. 一種用於生產多晶矽的方法，包括：將除了氫氣之外還含有矽烷及/或至少一種鹵矽烷的反應氣體通入氣相沉積反應器的反應空間中，其中該反應空間包括至少一根細絲棒，該細絲棒借助於電流通過而進行加熱，並藉由沉積將矽沉積在該細絲棒上，以形成多晶矽棒，其中，為了在該沉積期間於棒溫度T_S下，確定該矽棒的形態，- 根據下式確定該矽棒的第一電阻值R₁

   

   ，其中U=該矽棒兩端之間的電壓，I=電流強度- 根據下式確定該矽棒的第二電阻值R₂

   

   ，其中ρ=矽的電阻率，L=該矽棒的長度，A=該矽棒的橫截面積，並且根據比值R₁/R₂計算出形態指數M，其中，透過改變選自U、I、表面溫度T_OF、反應氣體組成及體積流量(volume flow rate)的至少一個參數，使得M具有1至1.8的值的方式來控制該沉積，其中該電壓U在50V至500V的範圍內，該電流強度I在500A至4500A的範圍內，該棒表面溫度T_OF在950℃至1200℃，該反應氣體的標準體積流量為1500m³/h至9000m³/h，以及進入該反應器之前的該反應氣體含有比例為50%至90%的氫氣；以及 其中T_S是該矽棒的表面溫度T_OF，或者是相同或不同矽棒的兩個或更多個表面溫度T_OF的算術平均值。
2. 如請求項1所述的方法，其中，該指數M具有1.2至1.6的值。
3. 如請求項1或2所述的方法，其中，該指數M在該沉積期間保持基本上固定不變。
4. 如請求項1或2所述的方法，其中，該指數M在整個該沉積期間連續地確定或者在該沉積中的各個時間點不連續地確定。
5. 如請求項1或2所述的方法，其中，在時間間隔內以離散形式確定該指數M，該時間間隔對應於該矽棒的直徑的規定生長。
6. 如請求項1或2所述的方法，其中，為了確定該矽棒的該橫截面積A，確定該矽棒的至少一個直徑及/或至少一根其他矽棒的至少一個直徑。
7. 如請求項1或2所述的方法，其中，該矽棒的長度L為2m至8m。
8. 如請求項1或2所述的方法，其中，該電壓U在55V至250V的範圍內。
9. 如請求項1或2所述的方法，其中，該電流強度I在1500A至4000A的範圍內。
10. 如請求項1或2所述的方法，其中，該棒表面溫度T_OF在1000℃至1150℃。
11. 如請求項1或2所述的方法，其中，進入該反應器之前的該反應氣體含有比例為60%至80%的氫氣。
12. 如請求項1或2所述的方法，其中，該反應氣體的標準體積流量為3000m³/h至8000m³/h。

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