DE2454592A1

DE2454592A1 - Vorrichtung zum abscheiden von silicium an der oberflaeche eines u-foermigen traegerkoerpers aus silicium

Info

Publication number: DE2454592A1
Application number: DE19742454592
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl Chem Dr P Reuschel; Ulrich Rucha; Gerhard Schroetter
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1974-11-18
Publication date: 1976-06-10
Also published as: US4012217A; BE832365A

Description

Verfahren zum Abscheiden von Silicium an der Oberfläche eines U-förmigen Trägerkörpers aus Silicium.

Die Erfindung betrifft eine 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 Inneren eines aus einer Grundplatte 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 des Elements an seiner Oberfläche erhitzt wird.

Eine solche Vorrichtung ist in der DT-PS 1.139.812 oder in der DT-PS 1.286.512 beschrieben. Nach den Offenbarungen der DT-PS 1.139.812 kann der Trägerkörper auch aus einem Stück bestehen, obwohl über die Herstellung eines solchen gekrümmten Trägerkörpers aus Silicium dort nichts offenbart ist. lediglich in der DT-PS 1.066.564 ist eine Möglichkeit zur Herstellung eines aus einem Stück bestehenden Trägerkörpers aus Silicium beschrieben, wobei der Trägerkörper eine schraubenwendelförmige Gestalt aufweist. Sie erfolgt unter Anwendung des teigelfreien Zonenschmelzen. Es ist klar, daß eine Herstellung eines TJ-förmigen Trägers aus einem geraden SiIiciumstab durch Zonenschmelzen aufwendig und vor allem sehr zeitraubend ist.

VPA 9/110/4053 Stg/Nem

6U9824/0346

Nun ist bekannt, daß man Silicium plastisch verformen kann, sobald es nur genügend heiß ist. In einem solchen Falle besteht jedoch die Gefahr, daß der gebogene Trägerkörper an den Biegestellen sich während des Abscheidebetriebes auf eine merklich andere Temperatur als an seinen geraden Stellen erhitzt, so daß ein ungleichförmiges Wachstum die Folge ist. Aus diesem Grunde hat man bisher in der Regel die in der DT-PS 1.139.812 beschriebene Alternative angewendet, in dem man den U-förmigen Trägerkörper aus zwei gleich langen und gleich dicken parallelen Stäben und einer aus einem weiteren Siliciumstab bestehenden Verbindungsbrücke an den oberen Enden der beiden Stäbe zusammengesetzt hat. Hierdurch werden zwar hinsichtlich der Herstellung der Trägerkörper Vereinfachungen geschaffen. Man muß jedoch andererseits mit zusätzlichen Verunreinigungen rechnen, wenn man eine gutleitende Verbindung zwischen den einzelnen Teilen eines solchen zusammengesetzten Trägers im vornherein haben will, oder man muß, falls man von einem Zusammenschweißen der Bestandteile des Trägers absieht, mit mechanischen Schwingungen der Brücke und deren Abfallen rechnen, weil durch den angelegten Wechselstrom als Heizstrom ponderomotorische Kräfte auftreten können.

Wenn man hingegen nach dem Vorschlag der Erfindung, die oben definierte Abscheidungstemperatur mit einem U-förmigen Trägerkörper ausrüstet, der durch Biegen eines mindestens 3 mm und höchstens 50 mm starken gestreckten Siliciumstabes mit homogenem Querschnitt hergestellt ist und bei dem durch das Biegen die sogenannte neutrale Zone keine Verkürzung oder Verlängerung erfahren hat, so ist der elektrische Heizwiderstand an den Stellen der Biegung des Trägers gegenüber den geraden Stellen nicht merklich erhöht oder verringert, so

VPA 9/110/4053 - 3 -

daß die Beheizung des Trägers gleichmäßig ist. Denn durch eine derartige Biegung wird zwar die Gestalt des Querschnitts an den gekrümmten Stellen, nicht aber die Größe der Querschnittsfläche von den Querschnittsverhältnissen an den geradlinigen Stellen des U-förmigen Trägers abweichen, so daß auch der auf die Längeeinheit "bezogene elektrische Wider-* stand homogen bleibt. "

Es gibt verschiedene vorteilhafte Möglichkeiten, um einen geraden Siliciumstab ausreichender Länge auf eine U-Form, insbesondere Haarnedelform, zu biegen. Da aber die Apparatur, in der der hierdurch erhaltene U-förmige Trägerkörper einzusetzen ist bezüglich des Abstandes der den Träger halternden Elektroden an der Grundplatte des Reaktionsgefäßes vorgegeben .ist, ist eine definierte Biegung erforderlich.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der beiden Figuren näher beschrieben. Sie behandeln zwei wesentliche Möglichkeiten, um zu einem gemäß der Erfindung zu verwendenden U-förmigen Trägerkörper aus reinem Silicium durch Verbiegen eines gestreckten homogenen Siliciumstabes zu kommen. Dabei ist anhand der Fig. 1 eine erste Möglichkeit und anhand der Fig. 2 eine zweite Möglichkeit behandelt.

Eine erste Möglichkeit der Herstellung eines U-förmigen Trägerkörpers besteht darin, daß man einen gestreckten dünnen Siliciumstab S mit homogenem Querschnitt und ausreichender Länge beiderseits von seiner Mitte M in je einer weder die Mitte M noch das zugehörige Stabende E^ bzw. Ep mit umfassenden schmalen Zone B₁ bzw. B2 durch entsprechendes Erhitzen auf mindestens 1100⁰C in den plastischen Zustand überführt und dabei dafür sorgt, daß die der Stabmitte M zugewandten

VPA 9/IIO/4O53 - - 4 -

6OS824/0346

7454592

Grenzen der beiden plastischen Zonen B₁ bzw·. Bp von dieser etwa um den halben Abstand 3D der den U-förmigen Träger später halternden Elektroden E₁, Ep von einander entfernt sind und daß dann der Stab durch lediglich an den die betreffenden plastische Zone B.., Bp begrenzenden und nicht in den plastischen Zustand übergeführten Stabteilen T₁, T_M, bzw. Tp, T-. angreifende Biegungskräfte derart gebogen und dann zur Abkühlung gebracht wird, daß von einem die Länge des Abstandes der beiden Elektroden aufweisenden geraden Mittelstück zwei parallele und senkrecht zu dem Mittelstück orientierte Schenkel mit einem dem Abstand D der Elektroden E₁, E₂ entsprechenden Abstand voneinander ausgehen.

Man wird dabei vorzugsweise zuerst an der einen Biegestelle die plastische Zone erzeugen und den Siliciumstab an der betreffenden Stelle biegen und erst nach dem Erkalten der Biegestelle den Stab an der zweiten Biegestelle plastisch zu machen und zu biegen.

Der erhaltene ü-förmige Träger ist in Fig. 1 dargestellt. Er setzt sich aus den drei nicht verbogenen Teilen des ursprünglichen Siliciumstabes S, nämlich den beiden Schenkeln T₁ und T₂ sowie einem nicht verbogenen Mittelstück T_M zusammen, wobei der Abstand der beiden Schenkel T₁ und Tp gleich dem Abstand D der den U-förmigen Träger später"bei seiner Verwendung in einer Abscheidungsapparatur haltern. Von dieser Apparatur sind lediglich Teile der Grundplatte G und die beiden in der Grundplatte G verankerten und gegeneinander elektrisch isolierten Elektroden E₁ und E₂ dargestellt. Die Zonen der Verbiegung B₁ und B₂ sind nur kurz bemessen, so daß der Trägerkörper dort sehr stark gekrümmt ist. Die Zonen B₁ und Bp entsprechen den zum Zwecke der Verbiegung plastisch gemachten Zonen B₁ und B₂ in dem gestreckten Stab S.

VPA 9/110/4053 - 5 -

6üa82A/0346 '

Die Erhitzung zur Erzielung· der erforderlichen schmalen plastischen Zonen erfolgt zweckmäßig mittels einer energiereichen und einen entsprechend schmalen Beaufschlagungsbereich an der Oberfläche des zu biegenden Siliciumstabes gewährleistenden Energiequelle. Man kann hierzu einen Brenner mit einer schmalen aber heißen Flamme (z.B.eine Acetylen-Sauerstoffflamme, eine Erdgas-Sauerstoffflamme, eine Knallgasflamme) verwenden, der den Siliciumstab an der zu biegenden Stelle schnell aufheizt. Besonders günstig ist die Verwendung eines Lasers mit entsprechend fokussierter Strahlung oder eines Elektronenstrahls. Falls das Biegen bei Gegenwart von oxydierenden Gasen erfolgt, ist an sich mit dem Auftreten einer verstärkten Oxydschicht an der Oberfläche der gebogenen Stellen des fertigen U-förmigen Trägerkörpers zu rechnen, so daß der stromführende Querschnitt dann an den gebogenen Stellen des Trägers gegenüber seinen geradlinigen Stellen etwas vermindert ist. Der Unterschied ist jedoch gering und kann bereits dadurch ausgeglichen werden, indem man den Abscheideprozeß so steuert, daß die eingestellten Betriebsbedingungen einem Arbeitspunkt in dem fallenden Teil der Temperatur-Abscheidungsgeschwindigkeitskurve legt. Auch mit Hilfe von HF läßt sich ein Stab biegen; außerdem ist ein indirekter Strahlungsheizer (z.B.Graphitheizer) verwendbar.

Eine Querschnittsminderung oder Vergrößerung ist immer dann gegeben, wenn der Stab beim Biegen gedehnt oder gestaucht wird. Sie ist immer mit einer Veränderung der Länge der sogenannten "neutralen Faser" des Stabes verbunden und läßt sich vermeiden,.wenn die Biegungskrafte ständig senkrecht zur Achse des zu biegenden Stabes orientiert bleiben. Es ist angestrebt, den Herstellungsvorgang so zu steuern, daß dies ge-

VPA 9/110/4053 - 6 -

6098 2 4/03

währleistet ist und man deshalb mit dem Auftreten größerer Temperaturdifferenzen zwischen den geraden und den gebogenen Teilen des U-förmigen Trägers nicht zu rechnen braucht.

Es empfiehlt sich ferner, wenn man bei dem oben beschriebenen Verfahren die Länge der beiden in den plastischen Zustand vor dem Verbiegen überzuführenden Zonen mindestens gleich dem Durchmesser des zu biegenden Stabes und höchstens gleich dem dreifachen Wert dieses Durchmessers einstellt, da dann der Verlauf der Biegung am besten kontrolliert werden kann. Diese umfaßt in der Regel auf einer sehr kurzen Strecke einen Winkel von 90° und hat dementsprechend einen kleinen Krümmungsradius.

Die Temperatur an der Biegestelle soll mindestens 1100 G betragen aber andererseits nicht so hoch sein, daß es zu einem lokalen Aufschmelzen an der Biegestelle kommt.· Um die für das oben beschriebene Verfahren erwünschten schmalen plastischen Zonen in dem zu biegenden Siliciumstab zu erreichen, muß ein steiler Temperaturverlauf im Stab erzeugt werden. Hierzu ist es empfehlenswert, wenn die Wärmezufuhr auf einem möglichst schmalen Streifen in der Mitte der in den plastischen Zustand überzuführenden und dann zu biegenden Zonen erfolgt. Als Wärmequelle empfiehlt sich deshalb eine schmale aber sehr heiße Flamme, z.B. eine Wasserstoff-Sauerstoffflamme oder eine Chlor-Wasserstoffflamme oder eine Sauerstoff-Acetylenflamme. Noch günstiger ist die Anwendung einer fokussierten Strahlungsquelle mit hoher Strahlungsdichte, insbesondere eines Lasers oder einer Elektronenstrahlquelle, wobei die Strahlung wiederum nur auf einen schmalen Bereich im Zentrum der jeweils zu plastifizierenden Zone fokussiert werden sollte.

VPA 9/110/4053 - 7 -

609824/0 3 AS

Weiter empfiehlt sich im Interesse eines großen Temperaturgradienten, wenn der Siliciumstab während der Aufheizung an den nicht in den plastischen Zustand überzuführenden Stellen zusätzlich gekühlt wird, was z.B. durch Anwendung einer gekühlten Halterung geschehen kann, die beiderseits der zu erhitzenden und zu biegenden Stellen angelegt werden sollte. Als Halterung kommen z.B. die·Werkstückhalterungen einer Biegemaschine in Betracht.

Der zu biegende Stab besteht zweckmäßig aus einkristallinem oder aus polykristallinem Silicium. Der einkristalline Stab läßt sich jedoch leichter verformen. Außerdem ist es, wie man leicht einsieht, in allen Fällen günstiger, wenn der zu biegende Stab einen Durchmesser von höchstens 10 mm hat, weil sich solche dünneren Stäbe rascher und leichter als dickere Stäbe verbiegen lassen. Um die mit dem Biegen verbundene Verfestigung zu überspielen, empfiehlt es sich, die Biegung mit einer Winkelgeschwindigkeit von mindestens 3°/sec.vorzunehmen.

Bei dem soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines U-förmigen Trägerkörpers aus Silicium wird der Ausgangsstab nur an zwei - symmetrisch zur Stabmitte angeordneten - Zonen durch entsprechendes Erhitzen in den plastischen Zustand übergeführt und in diesem Zustand dort gebogen, so daß die beiden Schenkel des Trägers über eine gerade, also nicht gebogene Brücke zusammenhängen. Ein Verfahren zum Herstellen eines U-förmigen Trägers, bei dem ein gestreckter insbesondere einkristalliner Siliciumstab an den zu verbiegenden Stellen durch Erhitzen auf mindestens 1100⁰C in den plastischen Zustand übergeführt, durch ausschließlich über die die plastisch gemachte Zone beiderseits begrenzenden und nicht in den plastischen .Zustand übergeführte Teile des Stabes zu-

VPA 9/110/4053 - 8 -

609824/0346

7454592

geführten Biegekräfte P ohne Dehnung oder Stauchung der neutralen Faser verbogen und nach dem Verbiegen zum Erkalten gebracht wird, läßt sich aber auch auf eine andere Weise ausführen. Eine entsprechende Methode wird anhand der Fig.2 dargestellt.

Sie besteht darin, daß der zu dem U-förmigen Trägerkörper zu verbiegende gestreckte Siliciumstab S senkrecht zu der Achse einer - zweckmäßig mit einer azimutalen Führungsrille für den Stab S ausgestatteten - rollen- oder walzen- oder radförmigen Schablone W aus hitzebeständigem inerten Material z.B. Silicium in einer ersten Beruhrungsstelle b₁ etwa in der Stabmitte angelegt, dabei mindestens längs einer an die erste Berührungsstelle b.. angrenzenden Zone Z₁ durch entsprechende Erhitzung in den plastischen Zustand übergeführt und die erhaltene plastische Zone Z., ausgehend von der ersten Berührungsstelle b^ in Kontakt mit einem von der ersten Berührungsstelle b^ ausgehenden zusammenhängenden Teil des durch die Stelle der ersten Berührung b.. gehenden Umfangs der Schablone ¥ gebracht wird und daß schließlich nach Erreichung dieses Zustandes de-r Siliciumstab S abgekühlt wird.

Als Endzustand ist dabei angestrebt, daß schließlich der Siliciumstab S die Schablone W längs der Hälfte ihres Umfangs anliegt, wobei dann, weil die gebogene Zone des Stabes in dessen Mittelteil liegt, eine U-Form des Trägers mit einem durchwegs, insbesondere halbkreisförmig gekrümmten mittleren Teil, also ein Träger mit Haarnadelform, resultiert. Die Beheizung kann - ausgehend von der Stelle b^ der ersten Berührung zwischen dem Siliciumstab S und der Schablone W derart erfolgen, daß man jeweils immer nur eine schmale Teilzone Z der insgesamt zu verbiegenden Zone Z in den plastischen Zu-

VPA 9/110/4053 - 9 -

609824/0 3 46

stand überführt und dann verbiegt, den plastischen Zustand wieder rückgängig macht bevor man die angrenzende nächste Teilzone in derselben Weise behandelt und mit dem Verfahren der stückweisen Erhitzung und Verformung solange fortfährt, bis schließlich der ganze zu verformende Teil des Siliciumstabes die gewünschte gebogenen Gestalt angenommen hat. Die Beheizung zu diesem Zweck kann beispielsweise durch Wärmezufuhr über die Schablone W erfolgen.

Beispielsweise kann man, wie aus der Fig.2 ersichtlich, zwischen einer als Elektrode aus hitzebeständigem, inertem und elektrisch leitendem Material ausgestalteten Schablone W und einer zu verbiegenden Stab S an einer anderen Stelle aber in der Nähe der Stelle der ersten Berührung b^ kontaktierenden Gegenelektrode E eine zur raschen lokalen Aufheizung des Stabes S an der Berührungsstelle ausreichende elektrische Spannung anlegen. (Die Gegenelektrode kann z.B. auch längs-des Stabes ohne Druck auf ihn auszuüben verschiebbar sein, ■ so daß die Beheizung nur auf diejenigen Stellen beschränkt werden kann, die gerade verformt und gebogen werden sollen. Die Beheizung kann ggf. auch über eine vom Stab zu der Gegenelektrode übergehende Gasentladung erfolgen.) Man kann andererseits auch die Walze W als Wärmequelle verwenden, indem man sie bereits zu Beginn des Verfahrens auf eine entsprechend hohe, d.h. auf mehr als 1100⁰C liegende Temperatur aufheizt. Eine weitere vorteilhafte Beheizungsmöglichkeit auch bei diesem Verfahren liegt in der Anwendung einer der bereits oben aufgeführten fokussierten Strahlungsquellen, insbesondere einer Laserstrahlungsquelle, Desgleichen kann auch hier eine Kühlung der abseits der zu verbiegenden Zone befindlichen Stabteile, z.B.über die Halterungen, vorteilhaft sein.

VPA 9/110/4053 - 10 -

6 0.88 24/0-3 4 6

- ίο -

Da man die "beschriebenen Verfahren derart durchführt, daß die Spannweite der Enden des erhaltenen U-förmigen Trägerkörpers dem Abstand der Elektroden in der Abscheidungsapparatur entspricht, kann man - ggf.nach Zuspitzen der Enden des U-förmigen Trägers - diesen in die zu bestückende Apparatur in der aus der Fig.1 ersichtlichen Weise montieren und dann die Apparatur in üblicher Weise in Betrieb nehmen. Man wird also den ggf. an seiner Oberfläche mit Flußsäure oder dgl. (vor allem im Interesse eines ausreichenden elektrischen Kontaktes mit den Elektroden E₁ und E₂) behandelten und aufgrund der beschriebenen Methoden erhaltenen U-förmigen Trägerkörper durch einen ihm über die Elektroden E^ und Ep zugeführten elektrischen Strom nach dem Verschluß des Reaktionsgefäßes und Beschickung mit einem inerten Gas oder Wasserstoff, auf etwa 1300 - HOO⁰C aufheizen, um die Oxydschicht von seiner Oberfläche durch Abdampfen von Siliciummonoxid oder durch Reduktion zu entfernen und dann das zur Abscheidung von Silicium zu verwendende Reaktionsgas zum Kontakt mit der ggf, auf verminderter Temperatur (z.B. 1100 - 125O⁰C) aufgeheizten Trägeroberfläche zu bringen« In den meisten Fällen wird man auf eine monokristalline Abscheidung auch dann keinen Wert legen, auch wenn man den U-förmigen Träger durch Verbiegen eines Einkristallstabes hergestellt hat¹, da eine Einlcristallbildung durch nachträgliches Zonenschmelzen in kurzer Zeit möglich ist. Durch die Abscheidung erhält man infolge der gleichmäßigen Querschnittsfläche eine gleichmäßige Oberflächentem- · peratur und damit gleichmäßige Schichtstärken des an der gesamten Oberfläche des U-förmigen Trägers aufgewachsenen Siliciums.

Zum Zwecke der Überführung der erhaltenen U-förmigen Dickstäbe in den einkristallinen Zustand durch Zonenschmelzen

VPA 9/110/4053 - 11 -

609824/0-346

7.454592

wird man zweckmäßig nur die geraden Teile des Trägers in die Zonenschmelzapparatur einspannen, während man die die gekrümmten Teile in einer Schmelztiegelapparatur einschmilzt, um aus der Siliciumschmelze nach Czochralski erneute gerade Dünnstäbe ziehen zu können, die dann wiederum zu U-förmigen Trägern weiter verarbeitet werden. Hauptvorteil der Verwendung einer mit einem solchen Unförmigen Träger ist, daß die geraden Teile des Trägers in ihrer vollen Länge ausgenutzt werden können was z.B. nicht möglich ist, wenn ein inhomogen zusammengesetzter Trägerkörper verwendet worden ist.

Bei der Anwendung hoher Temperaturen an der Biegestelle kann es zweckmäßig sein, die erhitzten Stellen unter inerter (oder reduzierender) Atmosphäre zu erhalten, was ggf. bereits durch einen aus einer Düse austretenden, ggf. vorgewärmten Inertgasstrom, der gegen die aufzuheizenden Stellen gerichtet wird, geschehen kann. Der Biegvorgang kann durch eine, den Stab beiderseits der plastischen Zone haltenden und ein definiertes Biegemoment ausübende Biegemaschine durchgeführt werden. Schließlich empfiehlt es sich, wie bereits angedeutet, wenn der Stab an den nicht zu verformenden Stellen während der Durchführung der Verbiegung gekühlt wird.

2 Figuren

"1 4 Patentansprüche

VPA 9/110/4053 . - 12 -

60982 4/0346

Claims

7454592 Patentansprüche

1.) 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 Inneren eines aus einer Grundplatte 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 des Elements an seiner Oberfläche erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Trägerkörper durch Biegen eines mindestens 3 mm und höchstens 50 mm starken gestreckten Siliciumstabes mit homogenem Quer~ schnitt hergestellt ist und bei dem durch das Biegen die "neutrale Paser" keine Verkürzung oder Verlängerung erfahren hat.

2.) Verfahren zum Herstellen eines U-förmigen Trägerkörpers für eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gestreckter insbesondere einkristalliner Siliciumstab zu dem U-förmigen Träger an den zu verbiegenden Stellen durch Erhitzen auf mindestens

1100⁰C in den plastischen Zustand übergeführt, durch

die,

ausschließlich über die /plastisch gemachte Zone beiderseits begrenzenden und nicht in den plastischen Zustand übergeführte Stabteile zugeführte Kräfte verbogen und nach dem Verbiegen zum Erkalten gebracht wird.

3.) Verfahren zum Herstellen eines U-förmigen Trägerkörpers für eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge·

VPA 9/110/4053 - 13 -

809824/0346

7454592

kennzeichnet, daß ein gestreckter insbesondere polykristalliner Siliciumstab zu dem U-förmigen Träger an den zu verbiegenden Stellen durch Erhitzen auf mindestens 1100⁰C in den plastischen Zustand übergeführt, durch ausschließlich über die plastisch gemachte Zone beiderseits begrenzenden und nicht in den plastischen Zustand übergeführte Stabteile zugeführte.Kräfte verbogen und nach dem Verbiegen zum Erkalten gebracht wird.

4.) Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet, daß ein gestreckter Siliciumstab beiderseits von seiner Mitte in je einer - weder die Mitte noch das jeweils benachbarte Stabende mit umfassenden - schmalen Zone durch entsprechendes Erhitzen auf'mindestens 1100⁰G in den plastischen Zustand übergeführt, dabei der Abstand der der Stabmitte zugewandten Grenzen der in den plastischen Zustand überzuführenden Zonen voneinander etwa gleich dem Abstand der Elektroden in der Abscheidevorrichtung bemessen und schließlich der Siliciumstab durch lediglich an den die jeweilige plastische Zone begrenzenden und nicht in den plastischen Zustand übergeführten Stabteilen angreifende sowie die neutrale Faser im Stab weder dehnende noch stauchende

^! Kräfte derart verbogen wird, daß die Spannweite der durch den auf die beiden plastischen Zonen beschränkten Biegevorgang erhaltenen U-förmigen Trägers dem Abstand der mit ihnen zu beschickenden Elektroden entspricht.

5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliciumstab zuerst nur an der einen der zu verbiegenden Zonen erhitzt und verformt und erst nach dem Erkalten der ersten zu verbiegenden Zone die zweite zu verbiegende Zone in analoger V/eise wie die erste Zone behandelt und verformt wird.

VPA 9/110/4053 * - 14 -

6Ö9824/0346

-H-

6.) Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu biegenden und in den plastischen Zustand überzuführenden Zonen des Siliciumstabes durch eine auf die Mitte der jeweils zu verbiegenden Zone konzentrierte Einwirkung einer Wärmequelle, insbesondere einer Laserstrahlung, erhitzt wird.

7·) Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zu dem U-fÖrmigen Träger zu verformende gestreckte Siliciumstab senkrecht zu der Achse einer insbesondere mit einer Führungsrille für den Stab versehenen zylindrischen Biegeschablone in einer ersten Berührungsstelle an deren Mantel angelegt, dabei mindestens an der einen Seite dieser ersten Berührungsstelle in einer an dieser Berührungsstelle angrenzenden Zone durch entsprechende Erhitzung in den plastischen Zustand übergeführt und schließlich die plastische Zone unter Beibehaltung des Kontaktes zwischen der Schablone und dem zu beigenden Siliciumstab an der Stelle der ersten Berührung längs einer von dieser Stelle ausgehenden zusammenhängenden Teil des Umfangs der Schablone in Kontakt gebracht, und dieser Vorgang ggf. solange wiederholt wird, bis der mittlere Teil des Siliciumstabes lückenlos längs des halben Umfangs der zylindrischen Schablone an deren Umfang anliegt und daß dann der auf diese Weise erhaltene haarnadelförmige Träger abgekühlt wird.

8.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Ausbildung der insgesamt in den plastischen Zustand überzuführenden und dann zu verbiegenden Zone des Siliciumstabes erforderliche Wärme dem Siliciumstab analog wie beim tiegellosen Zonen-

VPA 9/110/4053 - 15 -

609824/0346

schmelzen nur längs eines kleinen Teilabschnittes dieser Zone zugeführt, dann nach dem Eintritt des plastischen Zustandes in diesem Teilabschnitt lediglich dieser Teilabschnitt verbogen und ggf. aus dem plastischen Zustand wieder herausgeführt wird, bevor die lokale Aufheizung und Plastifizierung auf den jeweils benachbarten Teilabschnitt verschoben wird. · ·

9.) Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzei chnet, daß die Aufheizung der zu · verbiegenden Zone unter Verwendung der auf eine Temperatur oberhalb von 1100 C gehaltenen Biegeschablone als Wärmequelle erfolgt.

10.) Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung der zu verbiegenden Zone durch einen zwischen der als Elektrode ausgestalteten Biegeschablone und einer dieser gegenüber an der anderen Seite des Siliciumstabes angeordneten, insbesondere verschiebbaren Gegenelektrode fließenden elektrischen Strom erfolgt.

11.) Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbiegen des Siliciumstabes mittels einer fokussierten Wärmestrahlungsquelle, insbesondere einem Laser als Wärmequelle vorgenommen wird.

12.) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzei chne t, daß der zu dem U-förmigen Trägerkörper zu verbiegende Siliciumstab während der .

VPA 9/110/4053 - 16 -

609824/0346

7 4 h 4 h - 16 -

Erhitzung und des Verbiegens wenigstens an der Biegestelle in einer Schutzgas- oder reduzierenden Atmosphäre gehalten wird.

13.) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß biegende Kräfte durch eine den zu biegenden SiIiciurastab beiderseits der zu verbiegenden Zone in definierter Weise halternden und die beiden Stabteile beiderseits der in den plastischen Zustand übergeführten Zone in definierter Weise gegeneinander verbiegenden Maschine ausgeübt werden.

14.) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliciumstab außerhalb der zu verbiegenden Zone während der Aufheizung und/oder während des Biegens zusätzlich, gekühlt wird.

VPA 9/110/4053

60982A/0346