CN101466877B - 固相片生长基体和固相片的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种固相片生长基体(100)设置有主面(1)和包围所述主面(1)的侧面(2A，2B)。所述主面(1)被周缘槽(10A)划分为周缘槽(10A)外侧的周边部(12)和周缘槽(10A)内侧的内侧部(11)。在周边部(12)的侧面(2A)上，形成与周缘槽(10A)分离的狭缝槽(20)。

Description

固相片生长基体和固相片的制造方法
技术领域
本发明涉及固相片生长基体和固相片的生长方法，更具体地涉及用于使用熔液作为材料形成固相片的固相片生长基体和固相片的制造方法。 
背景技术
近年来，在半导体材料或金属材料的熔液中浸渍固相片生长基体从而在固相片生长基体的表面上形成固相片的方法已被研发(例如专利文献1和2)。根据该方法，以规则间距布置的多个固相片生长基体被连续地浸渍于坩埚中的熔液中。例如，在制造用于太阳能电池的多晶硅片作为固相片的情形，在惰性气氛中，固相片生长基体被浸渍在坩埚中的熔液中，其中具有添加于其中的例如磷或硼的掺杂剂的高纯度硅材料被加热和熔化。这引起多晶硅片形成于固相片生长基体的表面上。形成的多晶硅片从固相片生长基体被剥离并且通过激光、切片锯等被切割为希望的尺寸，从而提供太阳能电池的晶片。 
图16是示意性地示出在日本特开公报No.2002-237465(专利文献1)中公开的传统固相片生长基体的透视图。参考图16，在图中周缘槽10形成于固相片生长基体100的顶表面上，并且切口槽170进而形成于图中的其右侧和左侧。该配置引起位于周缘槽10的外侧的周边部12被划分为两个C形部。 
图17是示意性地示出在国际公开No.04/016836出版物(专利文献2)中所公开的传统基板(固相片生长基体)的透视图。图18是沿图17中XVIII-XVIII线所取的截面图，在硅形成于基板(固相片生长基体)的表面上的状态。 
参考图17，沟槽结构F13形成于基板第一表面135A和基板第二表面136A上。该沟槽结构F13起分离在周边部135a和136a上生长的硅和主要用作产品的板状硅的部分的作用。由于硅熔液和基板C13(固相片生长基体)之间的表面张力高，所以硅熔液与基板第一表面135A和周边部135a接触但 是不与沟槽结构F13接触。因而，如在图18中所示出的，结晶并且生长于基板第一表面135A的表面上的板状硅131A和结晶并且生长于周边部135a的表面上的硅被夹置在其间的沟槽结构F13所分离。 
此外，基板第三表面138A形成于基板C13(固相片生长基体)上。基板第一表面135A、基板第二表面136A和基板第三表面138A构成三面结构，这引起形成的硅被接合在基板C13(固相片生长基体)中。 
专利文献1：日本特开公报No.2002-237465(图7) 
专利文献2：国际公开No.04/016836出版物(图13) 
发明内容
本发明要解决的问题 
但是，在回顾了在上述日本特开公报No.2002-237465中所公开的具有切口槽170的固相片生长基体100之后，发现硅熔液和固相片生长基体100之间的表面张力的作用在图16中的三叉部30减小，并且因而，硅熔液可以进入周缘槽10。进入周缘槽10的熔液凝固从而引起周缘槽10的效果的丧失。这可以导致在假定作为产品的硅片的边上的毛刺，膜厚度分布的恶化，硅片中的裂缝等。结果，硅片需要再次制造，这引起包括生产效率下降和产品成本上升的问题。 
此外，还回顾了在上面介绍的国际公开No.04/016836出版物中所公开的基板C13(固相片生长基体)。在使用该基板C13(固相片生长基体)制造板状多晶硅的方法中，其中形成被沟槽结构F13所包围的产品的部分并且对应于位于沟槽结构F13的外侧的部分的周边部135a被浸渍在高纯度硅熔液中，从而在被沟槽结构F13所包围的部分中形成板状多晶硅。在该情形中，多晶硅也形成于周边部135a中。此外，如在图18中所示出的，还是在该图中的侧面上，硅延伸至等于基板C13(固相片生长基体)被浸渍在熔液中的深度的长度。 
在该周边部135a中形成的多晶硅在基板C13(固相片生长基体)从熔液中移出的同时开始热收缩。在周边部135a中形成的多晶硅与在基板C13(固相片生长基体)的侧面部分中形成的多晶硅集成，这避免了从在基板C13(固相片生长基体)的侧面上的热收缩导致的变形。应力被施加至其中避免了从热收缩导致的变形的在周边部135a中形成的多晶硅。该应力到达 引起硅破裂的量值，并且因而，多晶硅将从基板C13(固相片生长基体)的周边部135a脱落。该脱落的多晶硅落入坩埚中的熔液或者落在坩埚外面。 
落入坩埚的多晶硅将在足够的时间之后再熔化。但是，落下的多晶硅花费长时间再熔化，这引起包括生产效率降低和产品成本上升的问题。 
此外，如果下一个基板C13(固相片生长基体)在再熔化不足的状态被浸渍，则被悬浮在熔液中的多晶硅被夹在基板C13(固相片生长基体)和坩埚之间，这引起基板C13(固相片生长基体)或用于在熔液中浸渍基板C13(固相片生长基体)的浸渍机构的损坏的问题。 
考虑到上述问题进行本发明，并且本发明的目的是提供通过其增加生产效率并且制造装置较小可能被损坏的固相片的制造方法，以及用于所述方法的固相片生长基体。 
解决问题的手段 
本发明的固相片生长基体包括主面和包围主面的侧面。主面通过周缘槽被划分为位于周缘槽外侧的周边部和位于周缘槽内侧的内侧部，并且与周缘槽分离的多个狭缝槽形成于周边部的侧面上。 
根据本发明的固相片生长基体，狭缝槽形成于固相片生长基体的侧面上。这引起在落入坩埚中的熔液内的脱落物中也形成狭缝部。该脱落物在熔液中优先从狭缝部熔化并且立刻成为碎片。因此，可以降低脱落物可以被夹在固相片生长基体和坩埚之间的可能性，这允许避免制造装置的破损。 
此外，与大块物体的情形相比，碎片化的脱落物立刻完全熔化，这引起缩短了再熔化所需的时间。因而，多个固相片生长基体浸渍在坩埚中的熔液的时间间隔可以被缩短。因而，固相片的生产效率可以被改善。 
根据本发明的固相片生长基体，狭缝槽与周缘槽分离，并且因而，不存在其中熔液的表面张力被认为不足的连接狭缝槽和周缘槽的部分。因而，可以避免熔液由于表面张力不足而进入狭缝槽和周缘槽。 
在上述固相片生长基体中，优选周缘槽具有不小于1mm并且不大于5mm的宽度。 
另外，狭缝槽具有不小于1mm并且不大于5mm的宽度。 
在固相片生长基体用于制造半导体的固相片的情形中，具有不小于1mm的宽度的狭缝槽起避免固相片生长使得其桥接狭缝槽的作用。此外，具有不大于5mm的宽度的狭缝槽起避免材料熔液进入并且填充在狭缝槽中的作用。
在上述固相片生长基体中，优选狭缝槽具有不小于1mm的深度。 
因而，在固相片生长基体用于制造半导体的固相片的情形中，熔液避免在狭缝槽内与固相片生长基体接触并且生长于其中。 
上述固相片生长基体优选包括多个狭缝槽，其中相邻狭缝槽之间的间距不小于1mm。 
因而，在固相片生长基体100用于制造半导体的固相片的情形，可以避免固相片生长基体100被损坏。 
在制造本发明的固相片的方法中，上述固相片生长基体被浸渍在熔液中，以便在固相片生长基体的主面上使用熔液作为材料生长固相片。 
本发明的制造固相片的方法允许制造固相片，同时展示上述本发明的固相片生长基体的效果。 
在上述固相片的制造方法中，优选当固相片生长基体被浸渍在熔液中时，部分狭缝槽被浸渍并且部分狭缝槽不被浸渍。 
因而，具有比固相片生长基体被浸渍的深度大的长度的狭缝部可以形成于上述脱落物上。这提供了具有足够长度的狭缝的脱落物。 
在上述制造固相片的方法中，优选固相片生长基体包括多个狭缝槽，坩埚包含熔液，并且固相片生长基体被浸渍在距坩埚的内壁比狭缝槽之间的间距长的距离。 
因此，通过狭缝部所获得的脱落物优先在坩埚中熔化并且成为碎片，避免被夹在固相片生长基体和坩埚之间。 
在上述制造固相片的方法中，优选要被制造的固相片是半导体。 
因而，半导体固相片可以被制造同时确保高生产效率并且避免制造装置的损坏。 
本发明的效果 
如上所述，根据本发明，与周缘槽分离的狭缝槽形成于固相片生长基体的周边部的侧面上。因而，可以改善固相片的生产效率并且可以避免损坏固相片的制造装置。 
附图说明
图1是示意性地示出在本发明的实施例中固相片的制造装置的配置的透视图。 
图2是示意性地示出在本发明的实施例中提供以固相片生长基体的固相片制造装置的配置的截面图。 
图3是示意性地示出在本发明的实施例中固相片生长基体向熔液移动的方式的透视图。 
图4是示意性地示出在本发明的实施例中固相片生长基体沿其在坩埚中移动的路径的截面图。 
图5是示意性地示出在本发明的实施例中当固相片生长基体在熔液中浸渍最深时，在固相片生长基体的侧面上固相片生长的方式的截面图。 
图6是示意性地示出在本发明的实施例中固相片在固相片生长基体的侧面上生长的方式的截面图。 
图7是示意性地示出在本发明的对比实例中固相片在固相片生长基体的侧面上生长的方式的截面图。 
图8是示意性地示出在本发明的实施例中在固相片生长基体移出熔液之后即刻的状态的俯视图。 
图9是示意性地示出在本发明的实施例中在固相片生长基体移出熔液之后即刻的状态的截面图。 
图10是示意性地示出在本发明的对比实例中在固相片生长基体移出熔液之后即刻的状态的截面图。 
图11是示意性地示出在本发明的实施例中在固相片生长基体移出熔液之后即刻的状态的截面图。 
图12是示意性地示出在本发明的对比实例中在固相片生长基体移出熔液之后即刻的状态的截面图。 
图13是示意性地示出在本发明的实施例中脱落物的透视图。 
图14是示意性地示出在本发明的实施例中固相片生长基体沿其在坩埚中移动的路径的俯视图。 
图15是示意性地示出在本发明的实施例中固相片生长基体移出熔液的时刻的截面图。 
图16是示意性地示出在日本特开公报No.2002-237465中所公开的固相片生长基体的配置的透视图。 
图17是示意性地示出在国际公开No.04/016836出版物中所公开的形成基板的板状硅的透视图。 
图18是取自图17中XVIII-XVIII线的示意性截面图。 
参考标号的描述 
1主面，2A、2B侧面，10、10A、10B周缘槽，11内侧部，12周边部，20狭缝槽，21狭缝部，29接合凹部，30三叉部，100固相片生长基体，135a、136a周边部，135A基板第一表面，136A基板第二表面，138A基板第三表面，170切口槽，200固相片，201脱落物，501坩埚，502室，503熔化加热器，504浸渍机构，506熔液，508基体运输传送装置，509装置副室，510闸式阀，511装置主室，C13基板。 
具体实施方式
以下参考附图描述本发明的实施例。 
首先参考附图描述本发明的实施例的固相片生长基体的配置。 
图1是示意性地示出本发明的实施例中固相片生长基体的配置的透视图。参考图1，周缘槽10A形成于固相片生长基体100的主面1的边缘部的附近中。该周缘槽10A将主面1划分为内侧部11和周边部12。内侧部11位于周缘槽10A的内侧，提供其中形成用作产品的固相片的区，并且占据主面1的大部分面积。周边部12位于周缘槽10A的外侧，以便例如包围内侧部11的三侧。主面1被侧面2A和2B包围。在该情形中，侧面2A对应于周边部12的侧面并且侧面2B对应于内侧部11的侧面。 
狭缝槽20形成于主面1的周边部12的侧面2A上。该狭缝槽20形成得与周缘槽10A分离。换而言之，周缘槽10A和狭缝槽以间距ES分离并且不相互连接。 
周缘槽10B形成于周边部12的侧面2A和内侧部11的侧面2B之间的边界部中。周缘槽10A和周缘槽10B连续地形成。在内侧部的侧面2B上，形成对应于在与内侧部11分离的区中形成的凹部的接合凹部29。 
狭缝槽20具有优选不小于1mm并且不大于5mm的宽度SW。狭缝槽20具有优选不小于1mm的深度SD。此外，优选存在多个狭缝槽20，其中优选相邻狭缝槽20之间的间距SS不小于1mm。优选狭缝槽20具有大于或 等于浸渍深度的长度SL，该固相片生长基体100被浸渍在用作固相片原材料的熔液中至所述浸渍深度。 
周缘槽10A和10B分别具有优选不小于1mm并且不大于5mm的宽度EW。此外，周缘槽10A和10B分别具有优选不小于1mm的深度ED。 
随后将参考附图描述根据本发明实施例的提供以固相片生长基体的固相片制造装置。 
图2是示意性地示出本发明的实施例中固相片制造装置的配置的截面图。参考图2，能够控制内部气氛的室502被闸式阀510分区为装置主室511和装置副室509。此外，装置副室509通过另一闸式阀510而连接至外部。因而，当闸式阀510打开时，固相片生长基体100可以被运送入和出室502。基体运输传送装置508被布置在装置副室509和装置主室511之间以便由此允许固相片生长基体100的运输。 
提供浸渍机构504，并且从该浸渍机构504固相片生长基体100可以在基体运输传送装置508的主室511侧上的端部被附着或分离。该浸渍机构504可以在固相片生长基体100从其悬挂的状态被移动。坩埚501被布置在其中所述机构可以被移动的范围内。坩埚501被提供以熔化加热器503用于加热坩埚501的内容，允许材料被加热并且熔化为熔液506。固相片生长基体100的主面1被浸渍在该熔液506中以便引起固相片200生长。 
随后将参考图3-12描述根据本发明实施例的固相片的制造工艺。 
图3是示意性地示出本发明的实施例中固相片生长基体向熔液移动的方式的透视图。参考图3，在固相片生长基体从浸渍机构504被悬挂的状态，固相片生长基体100在图中箭头方向向坩埚501中的熔液506移动。固相片生长基体100以这样的方式附着至浸渍机构504，使得图中对应于下侧的主面1(未被示出的面)和接合凹部29面对行进方向。 
图4是示意性地示出本发明的实施例中固相片生长基体在坩埚中沿其移动的路径的截面图。参考图4，浸渍机构504和固相片生长基体100如同图中通过箭头所指示的在坩埚内移动。坩埚501包含固相片材料的被加热和熔化的熔液506。随着固相片生长基体100被移动，固相片生长基体100的主面被浸渍在熔液506中并且随后被移出熔液506。 
图5是示意性地示出在本发明的实施例中当固相片生长基体100在熔液中浸渍最深时，固相片在固相片生长基体的侧面上生长的方式的截面图。参 考图5，既便在固相片生长基体100浸渍最深的状态，熔液506的表面的水平面在狭缝槽20的中点附近。换而言之，部分狭缝槽20被浸渍在熔液506中并且部分狭缝槽未被浸渍在熔液506中。 
当固相片200在其中固相片生长基体被浸渍的部分中生长时，由于作用于熔液506上的表面张力，固相片200不在对应于狭缝槽20的部分生长。 
图6是示意性地示出本发明的实施例中固相片在固相片生长基体的侧面上生长的方式的截面图。参考图6，本发明实施例的狭缝槽20形成得与周缘槽10分离。 
如果狭缝槽20具有合适的宽度SW和深度SD，则在对应于狭缝槽20的部分中固相片200的生长被更可靠地抑制。因此，固相片200形成以具有被狭缝槽20所分离的部分。 
如果狭缝槽20的宽度SW过大，则熔液506和固相生长基体之间的表面张力不足。因此，熔液506进入狭缝槽20从而由此形成固相片200而填充在狭缝槽20中。例如，在使用半导体材料的熔液506的情形，优选狭缝槽20具有不大于5mm的宽度以便引起熔液506的表面张力足以起作用。 
如果狭缝槽20的宽度过窄，则熔液506的粘度引起固相片200以这样的方式生长使得其跨过狭缝槽20，这在固相片200中产生不被狭缝槽20所分离的部分。例如，在使用半导体材料的熔液506的情形，通过提供具有不小于1mm的宽度SW的狭缝槽而可以避免该现象。 
由于上述理由，优选狭缝槽具有不小于1mm并且不大于5mm的宽度SW。此外，狭缝槽被配置以便具有大约3mm的宽度SW，这在该尺寸范围的中间值附近，结果在对应于狭缝槽20的部分中固相的生长可以被抑制而更稳定。 
如果狭缝槽20的深度SD过浅，则进入狭缝槽20的熔液506与狭缝槽20的内壁接触从而引起固相的形成。例如，在采用半导体材料的熔液506的情形，通过提供具有不小于1mm深度SD的狭缝槽20，该现象可以被避免。 
狭缝槽20之间的间距SS影响固相生长基体100和熔液506之间的热传导率。如果狭缝槽20之间的间距SS过小，则其中狭缝槽20不形成于侧面2A上的面积被减小。这减小了其中侧面2A和熔液506相互接触的面积。 
从熔液506形成固相需要由固相片生长基体100和熔液506之间足够的 接触所引起的热传导。认为在热传导不足并且因而固相在狭缝槽20的周边部不形成的情形中，避免熔液506进入狭缝槽20的表面张力不起作用。因此，固相形成于狭缝槽20内。当固相因而形成于狭缝槽20内时，由于其凝固和膨胀，固相具有大于熔液506的体积。这引起力被施加从而扩张狭缝槽20，这可以导致固相生长基体100的周边部12的破损。 
实验确定在狭缝槽20之间的间距SS小于1mm的情形该破损经常出现。因而，优选狭缝槽20之间的间距SS不小于1mm。 
优选狭缝槽20之间的间距SS的希望的上限值小于或等于当固相片生长基体100浸渍于熔液506中时固相片生长基体100和坩埚501内壁之间的间距，这将在此后详细描述。 
图7是示意性地示出本发明对比实例中固相片在固相片生长基体的侧面上生长的方式的截面图。参考图7，该对比实例示出了狭缝槽20的宽度SW过大和其深度SD过浅的至少一情形的实例。当狭缝槽20的宽度SW过宽时，熔液506和固相片基体100之间的表面张力在狭缝槽20中不足，并且因而，熔液506进入狭缝槽20从而由此形成固相。当狭缝槽20的深度SD过浅时，进入狭缝槽20的熔液506与狭缝槽20的内壁接触从而由此形成固相。 
图8是示意性地示出本发明的实施例中固相片生长基体移出熔液之后即刻状态的俯视图。参考图8，图中的箭头指示其中固相片生长基体100和浸渍机构504移动的方向。 
图9是沿图8中IX-IX线所取的截面图并且示意性地示出了本发明的实施例中固相片生长基体移出熔液之后即刻的状态。参考图9，随着浸渍机构504倾斜地向上移动(在图中指向左上的实箭头)，固相片生长基体100移出熔液506。形成于固相片生长基体100的表面上的固相片200随后被环境气氛迅速冷却。在固相片200的主部中，当出现图中被中空箭头所指示的热收缩时，由于其右侧的端部不受约束，热应力被释放。此外，固相片200通过接合凹部29被接合在固相片生长基体100中并且因而避免由于重力而掉落。由于在固相片生长基体100的周边部12上和在周边部12的侧面SA上形成的固相物体未被提供以这样的接合部，所以它们在热收缩期间作为脱落物201落入熔液506。下面将详细描述该脱落物201。 
图10是示意性地示出在本发明的对比实例中固相片生长基体移出熔液之后即刻状态的截面图，其中所述截面的位置与图9相同。参考图10，当周 缘槽10A的宽度EW过大时，熔液506和固相片生长基体100之间的表面张力不足。因此，熔液506进入周缘槽10A从而由此形成固相而填充在周缘槽10A中。与在图9中示出的本发明的实施例相反，这带来了固相片200的一端被接合凹部29所限制而另一端被周缘槽10A所限制的状态。当热应力如同图10中中空箭头所指示的、在两端都以该方式被限制的状态下被施加时，在快速冷却期间被施加的热应力未被释放，这引起在固相生长基体100的内侧部11上形成的固相片200的破损。 
图11是沿图8中的XI-XI线所取的截面图并且示意性地示出了本发明的实施例中固相片生长基体移出熔液之后即刻的状态。参考图11，形成于固相片生长基体100上的固相片200被环境气氛迅速冷却。在固相片200的主部中，当如同被图中中空箭头所指示的热收缩出现并且热应力被释放时，固相片200被接合凹部29接合并且因而避免掉落，如同在图9中所描述的。由于在位于周缘槽10A的外侧的周边部12上形成的固相物体未以该方式接合，所以它在热收缩期间作为脱落物落入熔液506。下面将详细描述该脱落物201。 
图12是示意性地示出本发明的对比实例中固相片生长基体移出熔液之后即刻状态的截面图，其中其截面的位置与图11中相同。参考图12，当周缘槽10A的宽度EW过大时，熔液506和固相片生长基体之间的表面张力不足。因此，熔液506进入周缘槽10A从而由此形成固相而填充周缘槽10A。与在图11中示出的本发明的实施例相反，这带来了固相片200的两端都被周缘槽10A所限制。当热应力如同图12中中空箭头所指示的、在两端都以该方式被限制的状态下被施加时，在快速冷却期间被施加的热应力未被释放，这引起在固相生长基体100的内侧部11上形成的固相片200的破损。 
如在图9中所示出的通过浸渍机构504从熔液506中被拉起的固相片生长基体100通过如同在图2中所描述的基体运输传送装置508被运输至装置副室509。在该情形中，装置副室509和装置主室511之间的闸式阀510处于打开状态。该闸式阀510被关闭之后，装置副室509内的气氛根据需要被交换。分离装置副室509与外部的闸式阀510随后被打开并且固相片生长基体100被移动至外部。形成于被移动的固相片生长基体100的内侧部11的表面上的固相片200被剥离并根据用作的产品而恰当地切割。 
随后参考图13详细描述在上述制造工艺中的脱落物201。图13是示意 性地示出本发明的实施例中脱落物的透视图。参考图13，狭缝部21也形成于对应于固相片生长基体的狭缝槽20形成的位置的脱落的固相片200中的部分中。此外，脱落物21具有大致等于狭缝槽20的宽度SW的狭缝宽度。该脱落物201由于其在狭缝部21中减小了的宽度而强度弱。因而，当脱落物201从固相片生长基体100的周边部掉落时，它在对应于多个狭缝部21的数个位置被分为数片，它随后作为多个脱落物落入熔液506。 
在本发明实施例中所使用的坩埚501的内侧部尺寸将在随后参考图14和15描述。 
图14是示意性地示出本发明的上述中固相片生长基体在坩埚中沿其移动的路径的俯视图。参考图14，假定在固相片生长基体100在熔液506中移动时固相片生长基体100和坩埚501的内壁之间的距离MS比狭缝槽20之间的间距SS长。 
图15是示意性地示出本发明的实施例中在固相片生长基体移出熔液时刻的截面图。参考图15，假定在固相片生长基体100移出熔液506时固相片生长基体100和坩埚501内壁之间的距离MS比狭缝槽20之间的间距SS长。 
根据本实施例，如在图1和6中所示出的，狭缝槽20形成于固相片生长基体100的周边部12的侧面2A上。因此，如在图13中所示出的，狭缝部21在制造工艺中形成于固相片200的脱落物201中。以下将描述该狭缝部21的操作和效果。 
首先，如果狭缝部21形成于脱落物201中，则熔液506通过已经落入熔液506的脱落物201的狭缝部21进入。这引起其中熔液506和脱落物201相互接触的面积增加，结果脱落物201在短时间内再熔化。因而，再熔化所需的时间被缩短并且生产效率被改善。 
此外，当具有L形截面的脱落物201以L形角部侧向上落入熔液506时，在该角部中包含室502中的气氛，结果熔液506可以对于包含于其中的气氛给出浮力。在本实施例中，由于该包含的气氛可以通过上述狭缝部21被释放，所以浮力被减小。因而，如果脱落物201具有比熔液506大的比重，则确保脱落物201沉入熔液506中并且在短时间内再熔化。此外，既便在脱落物201具有比熔液506小的比重的情形，如果浮力被减小，则浸渍于熔液506中的脱落物的201的面积增加，从而由此实现短时间内的再熔化。因而， 再熔化所需的时间被缩短并且生产效率被改善。 
此外，脱落物201优先从狭缝部21再熔化，这比在脱落物201完全熔化的期间完成的时间段短。在该时间点上，脱落物201破碎为分别具有大致对应于固相生长基体100中狭缝槽20之间的间距SS的长度的碎片。该碎片化引起再熔化的加速。另外，该碎片化可以避免脱落物201夹在固相片生长基体100和坩埚501之间的事件的出现。 
根据本实施例，如在图1和6中所示出的，狭缝槽20和周缘槽10A相互分离地形成。如果狭缝槽20和周缘槽10A相互结合，则在其结合部中熔液506的表面张力不足，并且因而，熔液506进入狭缝槽20和周缘槽10A。相反，如果狭缝槽20和周缘槽10A相互分离，则可以避免熔液506进入。 
根据本实施例，优选如在图5中所示出的，假定固相片生长基体100处于狭缝槽20具有浸渍在熔液506中的部分和不浸渍熔液506中的部分的状态。因而，确保具有如在图13中所示出的一端开放的狭缝部21形成。 
根据本实施例，优选狭缝槽20具有不小于1mm并且不大于5mm的宽度SW。在固相片生长基体100用于制造半导体固相片的情形中，这允许可靠地形成于脱落物201中的狭缝部21。 
根据本实施例的固相片生长基体100，优选狭缝槽20具有不小于1mm的深度SD。在固相片生长基体100用于制造半导体固相片的情形中，这允许可靠地形成于脱落物201中的狭缝部21。 
根据本实施例，优选存在多个狭缝槽20，其中上述相邻狭缝槽20之间的间距不小于1mm。因而，在固相片生长基体100用于制造半导体固相片的情形中，可以避免固相片生长基体100破损。 
根据本实施例，优选当固相片生长基体100被浸渍坩埚501中的熔液506中时，分别在图14和15中所示出的固相片生长基体100和坩埚501之间的间距MS和MF，分别被假定为比固相片生长基体100的狭缝槽20之间的间距SS长。这避免了具有小于或等于狭缝槽20之间间距SS的物体夹在固相片生长基体100和坩埚501之间。在本实施例中，在较早阶段由于狭缝部21的影响，落入熔液506中的脱落物201破裂为分别具有小于或等于狭缝槽20之间的间距SS的碎片。因而，脱落物201可以被避免夹在固相片生长基体100和坩埚501之间从而引起制造装置的破损。 
根据本实施例，固相片优选是半导体。这允许制造对于太阳能电池等有 用的多晶硅片。此外，由于熔液506被用作半导体材料的熔液506，所以当狭缝槽20具有不小于1mm并且不大于5mm的宽度SW和不小于1mm的深度SD时，最合适的表面张力被施加至熔液506从而确保狭缝部21形成于脱落物201中。 
实例 
以下将描述具体实例，其中描述了使用固相片生长基体制造用于太阳能电池的半导体固相片，并且描述了使用固相片生长基体制造固相片的方法。 
参考图1，制备由石墨制成的固相片生长基体100。固相片生长基体100具有正方板形式的通常的外形。该板状正方形具有150mm的边长W1和20mm的厚度H。此外，内侧部11中相对周缘槽10A之间的区域的长度W2是132mm。形成于侧面2A上的狭缝槽20具有3mm的宽度SW、2mm的深度SD和15mm的长度SL，并且狭缝槽20之间的间距SS是12mm。周缘槽10A和10B分别具有3mm的宽度EW和2mm的深度ED。 
参考图2，硅材料的硼浓度被调整使得获得的固相片200可以具有2Ω·cm的电阻率。该硅材料被引入由高纯度石墨制成的坩埚501。坩埚501被布置在室502的装置主室511中。 
当室502被抽真空之后，Ar气体被引入作为气氛。假定室502处于稳定状态，其中压力被设置为800hPa同时Ar气体从室502的顶部以100L/min被连续地提供。 
随后位于坩埚501周围的硅熔化加热器503的控制热电偶的设定温度被设置为1500℃。这引起硅材料处于完全熔化的状态。随着被引入的硅材料被熔化引起体积的减小，引入添加的硅材料，以便达到硅熔液506的预定的水平的高度。设置温度随后被改变至1430℃并且保持30分钟，用于稳定熔液506的温度。 
固相片生长基体100被附着至浸渍机构504的尖端。固相片生长基体100随后被浸渍在硅熔液506中至大约10mm的深度。这引起固相片200在固相片生长基体100的表面上生长。 
固相片生长基体100随后通过基体运输传送装置508被运输至装置副室509。然后，分离装置副室509和装置主室511的闸式阀510被关闭并且装置副室509通过旋转泵被抽真空以便与大气空气交换。具有形成于其上的固相片200的固相片生长基体100随后被移出装置副室509。 
形成于固相片生长基体100上的固相片200可以被容易地剥离。从内侧部11的区获得的具有132×132mm的固相片200使用激光切割装置被切割为具有126×126mm的面积的部分。 
随后使用通过该激光切割所获得的具有126×126mm面积的固相片200制造太阳能电池。上述固相片200被硝酸和氢氟酸的混合溶液蚀刻，并且随后受到使用氢氧化钠溶液的碱性蚀刻。通过POCl3扩散在p型基板上随后形成n层。在硅固相片200的表面上形成的PSG膜被氢氟酸去除之后，使用等离子体CVD(化学气相沉积)法，以便在作为太阳能电池的光接收表面的n层上形成氮化硅膜。形成于作为太阳能电池的后表面的表面上的n层通过使用硝酸和氢氟酸的混合溶液的蚀刻而被去除。因而，p型基板被暴露，在其上使用丝网印刷法印刷Al膏并且随后烧制，从而由此同时形成背面电极和p+层。然后，焊料涂层被施加以便获得太阳能电池。 
用该方式制造的100片太阳能电池的电池性能在AM1.5(100mW/cm2)的辐照下被测量并且获得了杰出的结果。具体地，平均开路电压是580mV，平均短路电流是30.8mA/cm2，平均填充因子是0.736，并且平均转换效率是13.1％。 
应当理解在此公开的实施例在各方面都是示意性而非限制性的。本发明的范围由权利要求的条款，而不是上述描述所界定，并且旨在包括权利要求的范围和涵义之内的任何改进和等效含义。 
工业应用性 
本发明可以被尤其有利地应用于生长由在其表面上的熔液制成的材料的固相片生长基体和使用固相片生长基体制造固相片的方法。 

Claims (6)

1.一种固相片生长基体(100)，包括主面(1)和包围所述主面(1)的侧面(2A，2B)，所述主面(1)被周缘槽(10A)划分为位于所述周缘槽(10A)外侧的周边部(12)和位于所述周缘槽(10A)内侧的内侧部(11)，并且与所述周缘槽(10A)分离的多个狭缝槽(20)形成于所述周边部(12)的所述侧面(2A)上，其中所述狭缝槽(20)每个具有不小于1mm并且不大于5mm的宽度和不小于1mm的深度，并且相邻的所述狭缝槽(20)之间的间距不小于1mm。
2.根据权利要求1的固相片生长基体(100)，其中所述周缘槽(10A)具有不小于1mm并且不大于5mm的宽度。
3.一种制造固相片(200)的方法，在熔液(506)中浸渍根据权利要求1的所述固相片生长基体(100)，以便在所述固相片生长基体(100)的所述主面(1)上使用所述熔液(506)作为材料而生长固相片(200)。
4.根据权利要求3的制造固相片(200)的方法，其中当所述固相片生长基体(100)被浸渍在所述熔液(506)中时，每个所述狭缝槽(20)的一部分被浸渍并且每个所述狭缝槽(20)的一部分未被浸渍。
5.根据权利要求3的制造固相片(200)的方法，其中所述固相片生长基体(100)包括多个所述狭缝槽(20)，坩埚(501)包含所述熔液(506)，并且所述固相片生长基体(100)被浸渍在距所述坩埚(501)的内壁比所述狭缝槽(20)之间的间距长的距离。
6.根据权利要求3的制造固相片(200)的方法，其中所述固相片(200)是半导体。
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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121010

Termination date: 20140524