外延层所必需的高温的辅助加热要求。
[0028] 最后，与电弧等离子体相反，感应等离子体焰炬的使用可以免除通过高压电极侵 蚀所沉积的层的污染。
【附图说明】
[0029] 经过阅读通过非限制性例证且尤其参考附图在下文给出的描述，根据本发明的工 艺的其他的特征、优点和应用模式将变得更清楚，其中：
[0030] 图1概略地和局部地示出适合实施根据本发明的工艺的设备；
[0031] 图2概略地和局部地示出图1的设备的变型，其能够根据本发明的工艺连续地处 理多个衬底；
[0032] 图3示出图1和图2所示的设备中的等离子体焰炬的出口附近的区域的放大图。
[0033] 应该注意，为了清楚起见，图1至图3中的各个元件没有按比例示出，不能看到各 个部件的实际尺寸。
【具体实施方式】
[0034] 在下文中，表述"在...和...之间"和"范围从...到"和"从...到...变 化"是等价的，且旨在表示表明所包括的端点，除非另外说明。
[0035] 除非另有指示，否则表述"包含/包括一"应该理解成"包含/包括至少一个"。
[0036] 步骤（i)的硅衬底
[0037] 在本发明的上下文中，术语"衬底"指固体基础结构，在该固体基础结构的其中一 个面上根据本发明的工艺沉积有硅层。
[0038] 娃衬底尤其是多晶娃衬底。
[0039] 根据其第一特异性，在本发明的工艺的步骤（i)中所用的硅衬底具有的颗粒尺寸 大于或等于1〇〇ym。
[0040] 更具体地，所述衬底的颗粒尺寸可以在100ym到20mm之间，尤其在1mm到10mm 之间。
[0041] 硅颗粒的平均尺寸可以通过光学显微镜或扫描电子显微镜来测量。
[0042] 根据其另一个特异性，本发明的工艺的步骤（i)中所用的硅衬底具有的金属杂质 的含量范围按重量计为lOppb到lppm。
[0043] 具体而言，所述衬底可以包括金属杂质，例如Fe、Al、Ti、Cr、Cu或者其混合物，该 金属杂质的含量范围按重量计为50ppb到lppm。
[0044] 这些金属杂质可以更特别地为铁或铝。
[0045] 例如，通过辉光放电质谱技术或者通过ICP-MS(电感藕合等离子体质谱），可以确 定这些金属杂质含量。
[0046] 正如前面所规定的，所用的衬底可以更特别地为"高纯冶金级"硅（UMG-Si)衬底。
[0047] 例如，这样的硅衬底可以来自通过定向性凝固纯化的硅铸块。
[0048] 定向性凝固有利地可以降低在硅铸块中存在的金属杂质的含量。这通常通过以下 来执行：首先制作局部或完全融化的原材料，然后在热稳定后将其经受冷却阶段。在硅铸块 结束时，定向性凝固工艺创建含有杂质的表面层，该表面层随后将被去除（去皮步骤）。
[0049] 本领域技术人员能够实现适合通过定向性凝固对硅铸块纯化的条件。
[0050] 例如，这样的通过定向性凝固纯化的硅铸块可以通过至少包括如下步骤的工艺来 获得：
[0051] (a)提供容纳处于熔融态的硅的容器，所述容器具有纵向轴线，处于熔融态的硅在 与容器底面相对的侧限定自由表面，
[0052](b)在熔融态的硅上施加有利于其凝固的条件，特别包括可以接近熔融浴的完美 混合的条件的混合系统，这对于净化已知是最优的。
[0053] 在步骤（b)结束时获得的硅铸块冷却后，富含除硅以外的化合物的材料可以通过 切掉所获得的硅铸块的侧部、底部和顶部来移除。
[0054] 根据本领域技术人员熟知的技术，UMG-Si类型的硅铸块然后可以被切成薄片。
[0055] 本发明的工艺的步骤（i)中所用的硅衬底因此可以具有的厚度范围为200ym至 700ym、尤其从 300ym至 500ym。
[0056] 本发明的工艺中所用的硅衬底还可以包括一种或者多种掺杂剂、特别是一种或多 种P型和/或N型掺杂剂。
[0057] 根据一个【具体实施方式】，所述衬底可以包括一种或者多种P型掺杂剂，例如，铝 (A1)、镓（Ga)、铟（In)或硼⑶，特别是硼。
[0058] 所述P型掺杂剂在衬底中可以存在的含量按重量计为至少lOppm，特别地范围从 lOppm到 50ppm。
[0059] 根据一个【具体实施方式】，所述衬底可以包括一种或者多种N型掺杂剂，例如，锑 (Sb)、砷（As)、或磷（P)，特别是磷。
[0060] 所述N性掺杂剂在衬底中可以存在的含量按重量计为至少lOppm，特别地范围从 lOppm到 50ppm。
[0061] 事实上，借助用于生产将用来生产硅铸块的基本硅的工艺，衬底可以包括至少一 种P型掺杂剂（特别是硼）以及至少一种N型掺杂剂（特别是磷）。根据一个具体实施方 式，根据本发明的工艺的步骤（i)中所用的硅衬底包括按重量计从lOppm到50ppm的硼和 按重量计从lOppm到50ppm的磷。
[0062] 步骤（ii):形成娃外延层
[0063] 在本发明的工艺中的第二步骤中，通过感应等离子体焰炬进行气相外延生长，在 衬底的表面上形成硅层。
[0064] 在下文中，用于支撑硅外延层的衬底的表面将会更简单地表述为"表面"。
[0065] 在下文中，将参考附图1-3,图1-3概略地和局部地示出适用于实施本发明的工艺 的设备。
[0066] 根据本发明的焰炬是感应等离子体焰炬（即无焊条焰炬），通过高频激发等离子 体气体生成等离子体。本领域技术人员已知的任何类型的等离子体焰炬都是合适的。
[0067] 如前文所提到的，感应等离子体焰炬的使用（特别是与等离子弧焰炬的使用相 比）具有不会通过用于生成等离子弧所需的电极的腐蚀而对沉积层污染的优势。
[0068] 对于感应等离子体焰炬，等离子体装置或涂覆器尤其是图1中概略地示出由绝缘 材料（例如，石英）制成的管4的形式，其用于形成等离子体。
[0069] 用于创建等离子体的高频场是通过缠绕在管上的绕组（感应线圈9)产生的，且通 过具有足够功率的高频发生器提供。
[0070] 例如，通过电感耦合射频（RF)发生器可以生成等离子体，该发生器的特别的功率 的范围从2kW到20kW。发生器可以在1MHz到20MHz的频率下运行。
[0071] 作为等离子体涂覆器的管在其上部接收等离子体气体和至少一种硅前体的混合 物。随着等离子体射流被导向到所述衬底上，等离子体射流通过气体的抽吸效应而形成。
[0072] 例如，如图1中所示，等离子气体的混合物（例如氩气和氢气的混合物）通过第一 路线被注入，同时第二路线可以注入硅前体气体（例如SiH4)和可选的等离子气体（例如 氩气）。
[0073] 术语"等离子体气体"用于表示气体或者气体混合物，在气体或者气体混合物内， 产生了等离子体。等离子体气体通常选自氩气、氦气、氖气和氢气和其混合物。
[0074] 根据一个【具体实施方式】，根据本发明的等离子体气体有利地包括氩气、优选氩气 和氢气的混合物，氢气在混合物中的比例特别是按体积百分比计在2%和30%之间，特别 地按体积百分比计在5%和20%之间。
[0075] 为了本发明的目的，术语"硅前体"用于表示在等离子体内通过分解能够释放硅的 化合物。
[0076] 根据本发明的硅前体可以选自：硅烷（SiH4);聚硅烷，例如Si2H6和Si3H8;卤代硅 烷SiXnH4_n，且X=Cl，&或者F，并且n小于或者等于4,特别是SiHBr3或者SiHCl3;以及 有机硅烷，特别是SiCl3CH3或者三乙基硅烷；以及其混合物。
[0077] 优选地，硅前体选自硅烷和卤代硅烷。其特别是硅烷或者三氯甲硅烷（TCS)。
[0078] 所述硅前体可以占提供焰炬的等离子体气体和前体的总气体体积的1%到10%。
[0079] 根据一个【具体实施方式】方式，等离子体由氩气、氢气和一种或多种气态的娃前体 (特别是硅烷）的混合物形成。
[0080] 当然，该装置可以常规地包括在图1中没有示出的用于例如通过阀门控制