CN114207194B - 硅锭、硅晶块、硅衬底和太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

锭具有第1面、位于与该第1面相反侧的第2面、以连接第1面和第2面的状态沿着从第2面朝向第1面的第1方向设置的第3面。该锭具备在与第1方向垂直的第2方向上依次邻接的第1类单晶区域、包括1个以上类单晶区域的第1中间区域、第2类单晶区域。在第2方向上，第1类单晶区域的宽度和第2类单晶区域的宽度，分别大于第1中间区域的宽度。第1类单晶区域与第1中间区域的第1边界具有重位点阵晶界。第2类单晶区域与第1中间区域的第2边界具有重位点阵晶界。第1边界和第2边界之中的至少一个边界，在与第1方向垂直的假想的截面中弯曲。

Description

硅锭、硅晶块、硅衬底和太阳能电池
技术领域
本发明涉及硅锭、硅晶块、硅衬底和太阳能电池。
背景技术
使用了多晶硅衬底的太阳能电池(也称为多晶硅型太阳能电池)，具有较高的转换效率，并容易大量生产。
用于该多晶硅型太阳能电池的多晶硅衬底以如下方式取得：一般使用铸造生长法制造硅锭，从该锭料切出硅晶块，再将该晶块切成薄片。铸造生长法是使用硅熔液，在铸模内使多晶硅的块体从铸模的底部朝向上方生长的方法。
然而近年来，作为铸造生长法的一种，开发出准单晶铸造法(例如，参照日本专利第5486190号说明书和Dongli Hu,Shuai Yuan,Liang He,Hongrong Chen,Yuepeng Wan,Xuegong Yu,Deren Yang著，“Higher quality mono-like cast silicon with inducedgrain boundaries”，Solar Energy Materials&Solar Cells 140(2015)121-125的记载)。据此准单晶铸造法，通过使用硅熔液，以配置在铸模底部上的晶种为起点而使晶粒朝向上方生长，能够形成继承了晶种的晶体取向的类似单晶(也称为类单晶)的硅。而且，例如若将此类单晶硅衬底应用于太阳能电池，与多晶硅型太阳能电池相比，则有望提高转换效率。
发明内容
公开一种硅锭、硅晶块、硅衬底和太阳能电池。
本发明的硅锭的一个方式，是具有第1面、位于与该第1面相反侧的第2面、以连接所述第1面和所述第2面的状态沿着从所述第2面朝向所述第1面的第1方向设置的第3面的硅锭。该硅锭具备以在与所述第1方向垂直的第2方向上依次邻接的第1类单晶区域、包括1个以上类单晶区域的第1中间区域、第2类单晶区域。在所述第2方向上，所述第1类单晶区域的第1宽度和所述第2类单晶区域的第2宽度，分别大于所述第1中间区域的第3宽度。所述第1类单晶区域与所述第1中间区域的第1边界和所述第2类单晶区域与所述第1中间区域的第2边界分别具有重位点阵晶界。所述第1边界和所述第2边界之中的至少一个边界，在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
本发明的硅晶块的一个方式，是具有第4面、位于与该第4面相反侧的第5面、以连接所述第4面和所述第5面的状态沿着从所述第5面朝向所述第4面的第1方向设置的第6面的硅晶块。该硅晶块具备在与所述第1方向垂直的第2方向上依次邻接的第1A类单晶区域、包括1个以上类单晶区域的第1A中间区域、第2A类单晶区域。在所述第2方向上，所述第1A类单晶区域的第1A宽度和所述第2A类单晶区域的第2A宽度，分别大于所述第1A中间区域的第3A宽度。所述第1A类单晶区域与所述第1A中间区域的第1A边界和所述第2A类单晶区域与所述第1A中间区域的第2A边界分别具有重位点阵晶界。所述第1A边界和所述第2A边界之中的至少一个边界，在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
本发明的硅衬底的一个方式，是具有第7面、位于与该第7面相反侧的第8面、以连接所述第7面和所述第8面的状态沿着从所述第8面朝向所述第7面的第1方向设置的第9面的硅衬底。该硅衬底具备在与所述第1方向垂直的第2方向上依次邻接的第1B类单晶区域、包括1个以上类单晶区域的第1B中间区域、第2B类单晶区域。在所述第2方向上，所述第1B类单晶区域的第1B宽度和所述第2B类单晶区域的第2B宽度，分别大于所述第1B中间区域的第3B宽度。所述第1B类单晶区域与所述第1B中间区域的第1B边界和所述第2B类单晶区域与所述第1B中间区域的第2B边界分别具有重位点阵晶界。所述第1B边界和所述第2B边界之中的至少一个边界，在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
本发明的太阳能电池的一个方式，具备上述硅衬底和位于该硅衬底之上的多个电极。
附图说明
[图1]图1是表示第1制造装置的假想的切断面部的一例的图。
[图2]图2是表示第2制造装置的假想的切断面部的一例的图。
[图3]图3是表示使用了第1制造装置的硅锭制造工序的一例的流程图。
[图4]图4是表示在第1制造装置的铸模的内壁上涂布有脱模材料的状态下的铸模及其周边部分的假想的切断面部的一例的图。
[图5]图5(a)是表示在第1制造装置的铸模的底部配有晶种的状态下的铸模及其周边部分的假想的切断面部的一例的图。图5(b)是表示在第1制造装置的铸模的底部配有晶种的状态下的铸模的一例的俯视图。
[图6]图6是用于说明Σ值的图。
[图7]图7(a)是表示晶种的准备方法的一例的图。图7(b)是表示晶种的一例的外观的立体图。
[图8]图8(a)是表示在图5(a)的VIII部的铸模的底部配有晶种的状态的铸模及其周边部分的假想的切断面部的一例的图。图8(b)是表示在图5(a)的VIII部的铸模的底部配有晶种的状态的铸模及其周边部分的假想的切断面部的另一例的图。
[图9]图9是表示在坩埚内填充有硅块的状态下的第1制造装置的假想的切断面部的一例的图。
[图10]图10是表示从坩埚向铸模内注入有硅熔液的状态下第1制造装置的假想的切断面部的一例的图。
[图11]图11是表示在铸模内硅熔液单向地凝固的状态下的第1制造装置的假想的切断面部的一例的图。
[图12]图12是表示使用了第2制造装置的硅锭制造工序的一例的流程图。
[图13]图13是表示在铸模的内壁涂布有脱模材料的状态下的第2制造装置的假想的切断面部的一例的图。
[图14]图14(a)是表示在铸模的底部配有晶种的状态下的第2制造装置的假想的切断面部的一例的图。图14(b)是表示在第2制造装置的铸模的底部配有晶种的状态下的铸模的一例的俯视图。
[图15]图15是表示在铸模内填充有硅块的状态下的第2制造装置的假想的切断面部的一例的图。
[图16]图16是表示在铸模内硅块熔融的状态下的第2制造装置的假想的切断面部的一例的图。
[图17]图17是表示在铸模内硅熔液单向地凝固的状态下的第2制造装置的假想的切断面部的一例的图。
[图18]图18(a)是表示在第1变形例的硅锭制造工序的第2工序中在铸模的底部配有晶种的状态下的铸模的一例的俯视图。图18(b)是表示在第2变形例的硅锭制造工序的第2工序中在铸模的底部配有晶种的状态下的铸模的一例的俯视图。
[图19]图19(a)是表示沿图19(b)的XIXa－XIXa线的第1实施方式的硅锭截面的一例的剖视图。图19(b)是表示沿图19(a)的XIXb－XIXb线的第1实施方式的硅锭截面的一例的剖视图。
[图20]图20(a)是表示沿图20(b)的XXa－XXa线的第1变形例的硅锭截面的一例的剖视图。图20(b)是表示沿图20(a)的XXb－XXb线的第1变形例的硅锭截面的一例的剖视图。
[图21]图21(a)是表示沿图21(b)的XXIa－XXIa线的第2变形例的硅锭截面的一例的剖视图。图21(b)是表示沿图21(a)的XXIb－XXIb线的第2变形例的硅锭截面的一例的剖视图。
[图22]图22(a)是表示沿图22(b)的XXIIa－XXIIa线的第1实施方式的硅晶块截面的一例的剖视图。图22(b)是表示沿图22(a)的XXIIb－XXIIb线的第1实施方式的硅晶块截面的一例的剖视图。
[图23]图23(a)是表示沿图23(b)的XXIIIa－XXIIIa线的第1变形例的硅晶块截面的一例的剖视图。图23(b)是表示沿图23(a)的XXIIIb－XXIIIb线的第1变形例的硅晶块截面的一例的剖视图。
[图24]图24(a)是表示沿图24(b)的XXIVa－XXIVa线的第2变形例的硅晶块截面的一例的剖视图。图24(b)是表示沿图24(a)的XXIVb－XXIVb线的第2变形例的硅晶块截面的一例的剖视图。
[图25]图25(a)是表示硅晶块被切断的位置的一例的主视图。图25(b)是表示硅晶块被切断的位置的一例俯视图。
[图26]图26(a)是表示第4小硅晶块的一例的主视图。图26(b)是表示第4小硅晶块的一例的俯视图。
[图27]图27(a)是表示第1实施方式的硅衬底的一例的主视图。图27(b)是表示第1实施方式的硅衬底的一例的俯视图。
[图28]图28(a)是表示第1变形例的硅衬底的一例的主视图。图28(b)是表示第1变形例的硅衬底的一例的俯视图。
[图29]图29(a)是表示第2变形例的硅衬底的一例的主视图。图29(b)是表示第2变形例的硅衬底的一例的俯视图。
[图30]图30是表示第1实施方式的太阳能电池元件的受光面侧的外观的一例的俯视图。
[图31]图31是表示第1实施方式的太阳能电池元件的非受光面侧的外观的一例的俯视图。
[图32]图32是表示沿图30和图31的XXXII－XXXII线的第1实施方式的太阳能电池元件的假想的切断面部的一例的图。
[图33]图33(a)是表示图30的XXXIIIa部的第1实施方式的太阳能电池元件的受光面侧的外观的一例的俯视图。图33(b)是表示沿图33(a)的XXXIIIb－XXXIIIb线的太阳能电池元件的假想的切断面部的一例的图。
[图34]图34(a)是表示与图30的XXXIIIa部对应的一个参考例的太阳能电池元件的受光面侧的外观的一例的俯视图。图34(b)是表示沿图34(a)的XXXIVb－XXXIVb线的太阳能电池元件的假想的切断面部的一例的图。
[图35]图35(a)是表示沿图19(b)的XIXa－XIXa线的第3变形例的硅锭截面的一例的剖视图。图35(b)是表示沿图22(b)的XXIIa－XXIIa线的第3变形例的硅晶块截面的一例的剖视图。
具体实施方式
使用了多晶硅衬底的太阳能电池(多晶硅型太阳能电池)，例如，具有比较高的转换效率，也适于大量生产。另外，硅例如可以由地球上大量存在的氧化硅取得。此外，多晶硅衬底，例如可以通过从经由铸造法得到的硅锭切出的硅晶块切成薄片比较容易地取得。因此，多晶硅型太阳能电池多年来在太阳能电池的总产量中持续占据高份额。
可是，为了使太阳能电池的转换效率提高，例如，认为使用单晶硅衬底比使用多晶硅衬底更有利。
因此，例如考虑使用硅熔液，通过以配置在铸模的底部上的晶种为起点朝向上方使晶粒生长的准单晶铸造法，制造具有类似单晶(类单晶)区域的硅锭。类单晶是继承晶种的晶体取向单向地生长而形成的。在此类单晶中，例如可以存在一定程度数量的位错，也可以存在晶界。
在此准单晶铸造法中，例如，与一般的铸造法同样，在制造硅锭时，容易发生以铸模内的侧壁为起点的应变和缺陷，硅锭的外周部分容易变成缺陷大量存在的状态。因此，考虑例如切掉硅锭之中的外周部分而形成硅晶块后，再将此硅晶块切成薄片，从而得到缺陷少的高品质的硅衬底。在此，例如使底面和上表面的面积增大来实现硅锭的大型化，从而能够减小硅锭中被切掉的外周部所占据的比例。其结果是，例如，能够使硅锭的生产率提高。
可是，例如，实现用于配置在铸模内的底部上的晶种的大型化并不容易。因此，为了实现硅锭的大型化，例如考虑在铸模内的底部上排列多个晶种后，使用硅熔液，在铸模内从铸模的底部侧朝向上方使硅的类单晶生长。
但是，例如，在以多个晶种相互邻接的位置和该位置的附近的部分为起点而向上方生长的硅的类单晶的部分，会发生许多的缺陷。由此导致在硅锭、硅晶块和硅衬底中，会发生因缺陷的增大所造成的品质降低。
因此，本发明的发明人针对硅锭、硅晶块、硅衬底和太阳能电池，创造出能够使其品质提高的技术。
关于这一点，以下，一边参照附图一边对于第1实施方式及其变形例进行说明。在附图中，对具有同样结构和功能的部分添加相同的符号，在下述说明中省略重复说明。附图是示意性演示的图。在图1、图2、图4至图5(b)、图8(a)至图11和图13至图35(b)中，分别标有右手系的XYZ坐标系。在此XYZ坐标系中，铸模121、硅锭In1、In1a、In1b和硅晶块Bk1、Bk1a、Bk1b的高度方向和硅衬底1、1a、1b的厚度方向设为+Z方向。另外，在此XYZ坐标系中，铸模121、硅锭In1、In1a、In1b、硅晶块Bk1、Bk1a、Bk1b和硅衬底1、1a、1b各自的1个宽度方向设为+X方向，与+X方向和+Z方向双方正交的方向设+Y方向。
＜1.第1实施方式＞
＜1－1.硅锭的制造装置＞
第1实施方式的硅锭(也称为硅锭)In1(参照图19(a)和图19(b))的制造装置，例如，包括第1方式的制造装置(也称为第1制造装置)1001和第2方式的制造装置(也称为第2制造装置)1002等。第1制造装置1001和第2制造装置1002，均是用于通过以配置在铸模121的底部121b上的晶种部为起点而使晶粒生长的准单晶铸造法，制造具有类单晶的区域(也称为类单晶区域)的硅锭In1的装置。
＜1－1－1.第1制造装置＞
一边参照图1一边对于第1制造装置1001进行说明。第1制造装置1001，是通过使从坩埚111注入铸模121内的熔融状态的硅液(也称为硅熔液)在铸模121内凝固的方式(也称为浇注方式)来制造硅锭的制造装置。
如图1所示，第1制造装置1001，例如具备上部单元1101、下部单元1201和控制部1301。
上部单元1101，例如具有坩埚111、第1上部加热器H1u和侧部加热器H1s。下部单元1201，例如具有铸模121、铸模保持部122、冷却板123、旋转轴124、第2上部加热器H2u、下部加热器H2l、第1测温部CHA和第2测温部CHB。坩埚111和铸模121的原材，例如，适用在硅的熔点以上的温度下难以熔融、变形、分解以及与硅发生反应的、杂质的含量被降低的原材。
坩埚111例如具有主体部111b。主体部111b具有整体为带底的大致圆筒形状的结构。在此，坩埚111例如具有第1内部空间111i和上开口部(也称为第1上开口部)111uo。第1内部空间111i是处于由主体部111b包围状态的空间。例如，第1上开口部111uo是以使第1内部空间111i与坩埚111外的上方空间连接的方式处于开口状态的部分。另外，例如主体部111b，具有贯通该主体部111b的底部的下开口部111bo。主体部111b的原材，例如适用石英玻璃等。第1上部加热器H1u，例如俯视下呈圆环状地位于第1上开口部111uo的正上方。侧部加热器H1s，例如以从侧方包围主体部111b的方式在俯视下呈圆环状地设置。
例如，在使用第1制造装置1001制造硅锭In1时，在上部单元1101中，将作为硅锭In1的原料的固体状态的多个硅的块料(也称为硅块)从第1上开口部111uo填充到坩埚111的第1内部空间111i中。该硅块也可以包括例如粉末状态的硅(也称为硅粉末)。填充到此第1内部空间111i的硅块，例如，因来自第1上部加热器H1u和侧部加热器H1s的加热而被熔融。而后，例如设于下开口部111bo上的硅块因加热被熔融，由此在第1内部空间111i内熔融的硅熔液MS1(参照图10)经由下开口部111bo向下部单元1201的铸模121注入。在此，在上部单元1101中，例如，也可以不在坩埚111设置下开口部111bo，而是通过倾斜坩埚111，从坩埚111内向铸模121内注入硅熔液MS1。
铸模121具有整体为有底的筒状的结构。铸模121例如具有底部121b和侧壁部121s。在此，铸模121例如具有第2内部空间121i和上开口部(也称为第2上开口部)121o。例如，第2内部空间121i，是处于被底部121b和侧壁部121s包围的状态的空间。例如，第2上开口部121o是以使第2内部空间121i与铸模121外的上方空间连接的方式处于开口状态的部分。换言之，例如，第2上开口部121o处于朝向作为第1方向的+Z方向开口的状态。第2上开口部121o，例如位于铸模121的+Z方向的端部。底部121b和第2上开口部121o的形状，例如适用正方形的形状。而且，底部121b和第2上开口部121o的一边，例如为300毫米(mm)至800mm左右。第2上开口部121o，例如，能够接受从坩埚111向第2内部空间121i内的硅熔液MS1的注入。在此，侧壁部121s和底部121b的原材，例如适用二氧化硅等。此外，侧壁部121s例如也可以由碳纤维增强碳复合材料和作为绝热材的毡组合而构成。
另外，如图1所示，第2上部加热器H2u，例如在铸模121的第2上开口部121o的正上方环状地设置。环状可适用例如圆环状、三角环状、四角环状或多角环状等。下部加热器H2l，例如，以从侧方包围铸模121的侧壁部121s的+Z方向上的从下部至上部的部分的方式环状地设置。下部加热器H2l，例如也可以被分割成多个区域，各区域的温度被进行独立控制。
铸模保持部122，例如以在从下方保持铸模121的状态下与铸模121的底部121b的下表面密接的方式设置。铸模保持部122的原材，例如可适用石墨等传热性高的原材。在此，例如也可以在铸模保持部122与铸模121之中的侧壁部121s之间设置绝热部。这种情况下，例如，例如相比侧壁部121s，热量能够更优先地从底部121b经由铸模保持部122传递到冷却板123。绝热部的原材，例如可应用毡等的绝热材。
冷却板123，例如能够借助旋转轴124的旋转进行上升或下降。例如，冷却板123通过旋转轴124的旋转而上升，从而能够与铸模保持部122的下表面接触。另外，例如，冷却板123通过旋转轴124的旋转而下降，从而能够从铸模保持部122的下表面离开。换言之，冷却板123，例如以相对于铸模保持部122的下表面能够接触或离开的方式设置。在此，冷却板123与铸模保持部122的下表面接触也称为“接地”。冷却板123例如适用如下的结构：具有在中空的金属板等的内部水或气体进行循环的结构。使用第1制造装置1001制造硅锭In1时，例如，在使铸模121的第2内部空间121i内填充有硅熔液MS1的状态下，使冷却板123与铸模保持部122的下表面接触，从而能够进行硅熔液MS1的排热。这时，硅熔液MS1的热，例如经由铸模121的底部121b和铸模保持部122传至冷却板123。由此，例如，硅熔液MS1从底部121b侧被冷却板123冷却。
第1测温部CHA和第2测温部CHB，例如能够计测温度。但是，例如也可以没有第2测温部CHB。第1测温部CHA和第2测温部CHB，例如，可以利用由氧化铝制或碳制的细管包覆的热电偶等来进行温度的测量。而后，例如，在控制部1301等具有的温度检测部，检测与第1测温部CHA和第2测温部CHB各自生成的电压相应的温度。在此，第1测温部CHA，例如位于下部加热器H2l的附近。第2测温部CHB，例如位于铸模121的底部121b的中央部的下表面附近。
控制部1301，例如能够控制第1制造装置1001的整体的操作。控制部1301，例如具有处理器、存储器和存储部等。该控制部1301，例如由处理器运行存储在存储部内的程序，从而能够进行各种控制。例如，通过控制部1301，可控制第1上部加热器H1u、第2上部加热器H2u、侧部加热器H1s和下部加热器H2l的输出。控制部1301，例如，根据使用第1测温部CHA和第2测温部CHB得到的温度和经过时间的至少一方，能够控制第1上部加热器H1u、第2上部加热器H2u、侧部加热器H1s和下部加热器H2l的输出。另外，控制部1301，例如根据使用第1测温部CHA和第2测温部CHB得到的温度和经过时间的至少一方，能够控制通过旋转轴124进行的冷却板123的升降。由此，例如控制部1301能够控制冷却板123对于铸模保持部122的下表面的离开和接触。
＜1－1－2.第2制造装置＞
一边参照图2，一边对于第2制造装置1002进行说明。第2制造装置1002，是通过在铸模121内使作为硅锭In1的原料的固体状态的多个硅块熔融而生成的硅熔液MS1凝固的方式(也称为铸模内溶解方式)来制造硅锭In1的制造装置。
如图2所示，第2制造装置1002，例如，具备主体单元1202和控制部1302。
主体单元1202，例如具有铸模121、铸模保持部122、冷却板123、旋转轴124、传热部125、铸模支承机构126、侧部加热器H22、第1测温部CHA和第2测温部CHB。在此，对于与上述第1制造装置1001具有同样结构和功能的部分，添加相同的名称和相同的符号。以下，对于第2制造装置1002之中的与第1制造装置1001的结构和功能不同的部分进行说明。
传热部125，例如处于对于铸模保持部122的下部相连结的状态。传热部125，例如，具有处于对于铸模保持部122的下部相连结的状态的多个构件(也称为传热构件)。多个传热构件例如适用4根传热构件。传热构件的原材，例如可适用石墨等的传热性高的原材。在此，例如，冷却板123通过旋转轴124的旋转而上升，从而能够与传热部125的下部接触。另外，例如，冷却板123通过旋转轴124的旋转而下降，从而能够从传热部125的下部离开。换言之，冷却板123，例如以相对于传热部125的下部能够离开或接触的方式设置。更具体地说，冷却板123，例如以相对于各传热构件的下部能够离开或接触的方式设置。在此，冷却板123与传热部125的下部接触也称为“接地”。在使用第2制造装置1002制造硅锭In1时，例如，在将硅熔液MS1填充在铸模121的第2内部空间121i内的状态下，使冷却板123与传热部125的下部接触，从而能够进行硅熔液MS1的排热。这时，硅熔液MS1的热经由铸模121的底部121b、铸模保持部122、传热部125、传递到冷却板123。由此，例如硅熔液MS1从底部121b侧被冷却板123冷却。
侧部加热器H22，例如，以从侧方包围铸模121的侧壁部121s的+Z方向上的从下部至上部的部分方式环状地设置。例如，在侧部加热器H22的附近设置有第1测温部CHA。侧部加热器H22，例如，也可以被分割成多个区域，各区域的温度独立进行控制。
铸模支承机构126，例如，处于从下方支承铸模保持部122的状态。铸模支承机构126，例如具有处于以从下方支承铸模保持部122的方式对此铸模保持部122分别进行连结的状态的多根棒条。多根棒条，例如可以借由滚珠丝杠机构或气缸等升降机构而在上下方向移动。因此，铸模支承机构126能够经由铸模保持部122而使铸模121升降
控制部1302，例如，能够控制第2制造装置1002中的整体的操作。控制部1302，例如具有处理器、存储器和存储部等。该控制部1302，例如，通过由处理器运行存储在存储部内的程序，从而能够进行各种控制。例如，由控制部1302，控制侧部加热器H22的输出、通过旋转轴124进行的冷却板123的升降和通过铸模支承机构126进行的铸模121的升降。控制部1302，例如根据使用第1测温部CHA和第2测温部CHB得到的温度和经过时间的至少一方，能够控制侧部加热器H22的输出和冷却板123对于传热部125下部的离开和接触。在此，控制部1302例如具有温度检测部，所述温度检测部可以检测与第1测温部CHA和第2测温部CHB各自生成的电压相应的温度。
＜1－2.硅锭的制造方法＞
＜1－2－1.使用了第1制造装置的硅锭的制造方法＞
一边参照图3至图11，一边对于使用了第1制造装置1001的硅锭In1的制造方法进行说明。在使用了该第1制造装置1001的硅锭In1的制造方法中，例如，如图3所示，步骤Sp1的第1工序、步骤Sp2的第2工序、步骤Sp3的第3工序、步骤Sp4的第4工序按该记载顺序进行。由此，例如能够简便地制造晶体取向一致的高品质硅锭In1。在图4、图5和图8(a)至图11中，显示了各工序的坩埚111和铸模121双方的状态或铸模121的状态。
《第1工序(步骤Sp1)》
在步骤Sp1的第1工序中，准备上述的第1制造装置1001。该第1制造装置1001例如包括铸模121，该铸模121具有朝着作为第1方向的+Z方向开口的第2上开口部121o。
《第2工序(步骤Sp2)》
在步骤Sp2的第2工序中，例如，将单晶硅的晶种部群200s配置于在上述第1工序中准备的铸模121内的底部121b上。这里，在第2工序中，按步骤Sp21、步骤Sp22和步骤Sp23的记载顺序进行这3个工序。
在步骤Sp21中，例如，如图4所示，在铸模121的内壁面上，通过脱模材料的涂布而形成脱模材料的层(也称为脱模材料层)Mr1。由于该脱模材料层Mr1的存在，例如，当硅熔液MS1在铸模121内凝固时，硅锭In1难以热粘接于铸模121的内壁面。脱模材料层Mr1的材料，例如适用氮化硅、碳化硅和氧化硅等之中的1种以上的材料。脱模材料层Mr1，例如能够将含有氮化硅、碳化硅和氧化硅的1种以上材料的浆料，通过涂布或喷雾等涂覆于铸模121的内壁面而形成。浆料通过搅拌如下溶液而生成：该溶液例如在主要包括聚乙烯醇(PVA)等有机粘合剂和溶剂的溶液中添加氮化硅、碳化硅和氧化硅之中的1种材料或2种以上材料的混合物的粉末而生成。
在步骤Sp22中，如图5(a)和图5(b)所示，在铸模121内的底部121b上配置晶种部群200s。这时，例如在使步骤Sp21中形成于铸模121的内壁面上的脱模材料层Mr1干燥时，也可以将晶种部群200s粘贴于脱模材料层Mr1。
在此，例如，如果晶种部群200s的朝向作为第1方向的+Z方向的各上表面的晶面取向是密勒指数中的(100)，则能够容易地制造晶种部群200s。另外，例如后述的硅熔液MS1的单向凝固进行时的结晶生长速度能够得到提高。另外，晶种部群200s的上表面的形状，例如，如图5(b)所示，俯视时为矩形或正方形。另外，晶种部群200s的厚度，例如为，从坩埚111向铸模121内注入硅熔液MS1时，晶种部群200s为不会熔至底部121b这种程度的厚度。具体来说，晶种部群200s的厚度，例如为5mm至70mm左右。另外，晶种部群200s的厚度，例如也可以为10mm至30mm左右。
在此，例如，考虑到硅锭In1底面积的大型化带来的铸造效率的提高和晶种大型化的难度等，在底部121b上配置包含多个晶种的晶种部群200s。晶种部群200s，例如包括第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1。具体来说，例如在铸模121内的底部121b上，使第1晶种部Sd1、第1中间晶种部Cs1、第2晶种部Sd2，在与作为第1方向的+Z方向垂直的作为第2方向的+X方向上，以该记载的顺序相邻接的方式配置。换言之，例如，在第1晶种部Sd1与第2晶种部Sd2之间配置第1中间晶种部Cs1。第1晶种部Sd1和第2晶种部Sd2分别是由单晶硅构成的部分(简称为晶种部)。第1中间晶种部Cs1是含1个以上的单晶硅的部分(简称为中间晶种部)。另外，第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1，例如，朝向－Z方向俯视时分别具有矩形的外形。但是，其外形不限定为矩形。
而且在此，在作为第2方向的+X方向上，第1中间晶种部Cs1的宽度(也称为第3种宽度)Ws3比第1晶种部Sd1的宽度(也称为第1种宽度)Ws1和第2晶种部Sd2的宽度(也称为第2种宽度)Ws2小。换言之，在作为第2方向的+X方向上，第1种宽度Ws1和第2种宽度Ws2分别大于第3种宽度Ws3。在此，例如，假设是底部121b的内壁面是一边的长度为350mm左右的矩形或正方形的情况。这种情况下，第1种宽度Ws1和第2种宽度Ws2，例如分别为50mm至250mm左右。第3种宽度Ws3，例如为5mm至20mm左右。
第1晶种部Sd1和第2晶种部Sd2，例如分别适用板状或块状的单晶硅。第1中间晶种部Cs1，例如适用1个以上的棒状的单晶硅。换言之，例如，第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1，分别适用相同材料的单晶硅。在此，第1中间晶种部Cs1，例如具有沿着作为第3方向的+Y方向的纵长方向，该作为第3方向的+Y方向与作为第1方向的+Z方向和作为第2方向的+X方向的双方正交。该第1中间晶种部Cs1，例如可以是1个单晶硅，也可以具有以在作为第3方向的+Y方向上排列的方式设置的2个以上的单晶硅，也可以具有以在作为第2方向的+X方向上排列的方式设置的2个以上的单晶硅。
在此，例如，将第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系作为第1旋转角度关系。另外，例如，将第1中间晶种部Cs1与第2晶种部Sd2之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转角度关系作为第2旋转角度关系。这种情况下，在步骤Sp22中，例如，使第1旋转角度关系和第2旋转角度关系分别成为与重位点阵晶界对应的单晶硅的旋转角度关系的方式配置晶种部群200s。所谓“重位点阵晶界”是指，在隔着晶界而邻接的有着相同晶格的2个晶粒，具有将共同的晶体取向作为旋转轴而相对旋转的关系时，形成有在这2个晶粒中共同的晶格的位置规则地排列的晶格点的晶界。将隔着该重位点阵晶界而邻接的2个晶粒作为第1晶粒和第2晶粒时，如果在重位点阵晶界中，第1晶粒的晶格在N个晶格点每个都与第2晶粒的晶格的晶格点共同，则将表示该晶格点的出现周期的N，称为重位点阵晶界的“Σ值”。
列举简单立方晶格为例对于该“Σ值”进行说明。图6中，简单立方晶格的密勒指数为(100)的晶面中的晶格点Lp1的位置，由用实线La1绘制的相互正交的多条纵线与多条横线的交点表示。在图6的例子中，简单立方晶格的晶胞(也称为第1晶胞)Uc1是由粗实线包围的正方形的部分。图6中，使简单立方晶格以沿着密勒指数中的[100]取向的晶轴为旋转轴顺时针旋转36.52度(36.52°)旋转后的简单立方晶格的密勒指数为(100)的晶面中的晶格点Lp2的位置，由用虚线La2描制的相互正交的多条直线的交点表示。在此，旋转前的晶格点Lp1与旋转后的晶格点Lp2重合的点(也称重位晶格点)Lp12周期性地产生。在图6中，在周期性的多个重位晶格点Lp12的位置附加黑色圆点。在图6的例子中，由多个重位晶格点Lp12构成的晶格(也称为重位晶格)中的晶胞(也称为重位晶胞)Uc12，是由粗虚线包围的正方形的部分。在此，使用Σ值作为表示重位度(重位晶格点的密度)的指标，该指标表示用实线La1的交点示出晶格点Lp1的位置旋转前的简单立方晶格(也称为第1晶格)和用虚线La2的交点示出晶格点Lp2的位置旋转后的简单立方晶格(也称为第2晶格)之间的重位度。在此，Σ值例如能够用图6所示的重位晶胞Uc12的面积S12除以第1晶胞Uc1的面积S1来计算。具体来说，根据Σ值＝(重位晶胞的面积)/(第1晶胞的面积)＝(S12)/(S1)的算式，可计算Σ值。在图6的例子中，计算出的Σ值为5。如此计算出的Σ值，能够作为表示隔着晶界而邻接的、具有规定的旋转角度关系的第1晶格与第2晶格之间的重位度的指标使用。即，Σ值能够作为表示隔着晶界而邻接的具有规定的旋转角度关系且具有相同晶格的2个晶粒之间的重位度的指标使用。
在此，在重位点阵晶界所对应的单晶硅的旋转角度关系中，例如，可允许1度至3度左右的误差。该误差例如包括在准备第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1时因切断而产生的误差，以及在配置第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1时所产生的误差等。这些误差例如能够在后述的硅熔液MS1的单向凝固进行时得到缓解。
在此，例如假设第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1的朝向作为第1方向的+Z方向的各上表面的晶面取向是密勒指数中的(100)的情况。从另一个观点来说，例如，假设第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1各自的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向是密勒指数中的＜100＞的情况。
这种情况下，重位点阵晶界，例如适用Σ值为5的重位点阵晶界、Σ值为13的重位点阵晶界、Σ值为17的重位点阵晶界、Σ值为25的重位点阵晶界和Σ值为29的重位点阵晶界之中的任意1个重位点阵晶界。Σ值为5的重位点阵晶界所对应的单晶硅的旋转角度关系，例如是36度至37度左右，也可以是35度至38度左右。Σ值为13的重位点阵晶界所对应的单晶硅的旋转角度关系，例如是22度至23度左右，也可以是21度至24度左右。Σ值为17的重位点阵晶界所对应的单晶硅的旋转角度关系，例如是26度至27度左右，也可以是25度至28度左右。Σ值为25的重位点阵晶界所对应的单晶硅的旋转角度关系，例如是16度至17度左右，也可以是15度至18度左右。Σ值为29的重位点阵晶界(也称为随机晶界)所对应的单晶硅的旋转角度关系，例如为43度至44度左右，也可以为42度至45度左右。第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1的各晶体取向，能够通过使用X射线衍射法或电子背散射衍射(Electron Back Scatter Diffraction Patterns：EBSD)法等的测量进行确认。
在此考虑，例如，以使硅结晶的密勒指数中的晶面取向为(100)的上表面朝向作为第1方向的+Z方向的方式配置第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1。由此，例如，能够提高后述的硅熔液MS1的单向凝固进行时的结晶生长的速度。其结果是，例如，通过分别以第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1为起点使晶粒向上方生长而形成的类单晶能够容易获得。因此，能够容易提高硅锭In1的品质。
例如，能够以如下方式分别准备第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1。首先，例如，如图7(a)所示，通过使切克劳斯基(CZ)法中沿着使单晶硅生长的方向的密勒指数的晶体取向为＜100＞，从而得到圆柱状的单晶硅的块料(也称为单晶硅块)Mc0。在此，假设单晶硅块Mc0具有密勒指数中的晶面取向为(100)的上表面Pu0、和密勒指数中的晶面取向为(110)的存在特定线状区域Ln0的外周面Pp0的情况。这种情况下，其次，如图7(a)所示，以存在于单晶硅块Mc0的外周面Pp0的线状区域Ln0为基准，切断单晶硅块Mc0。在图7(a)中，单晶硅块Mc0被切断的位置(也称为切断位置)由细双点划线Ln1假想性地描绘。在此，能够从单晶硅块Mc0上，例如像图7(b)所示那样，切出分别具有密勒指数中的晶面取向为(100)的矩形板面Pb0的多个单晶硅的板(也称为单晶硅板)Bd0。此多个单晶硅板Bd0，例如，能够作为第1晶种部Sd1和第2晶种部Sd2使用。另外，如图7(b)所示，例如，通过沿着由双点划线Ln2假想性地描绘的被切断位置切断单晶硅板Bd0，从而能够从单晶硅板Bd0切出棒状的单晶硅(也称为单晶硅棒)St0。这时，单晶硅板Bd0的板面Pb0的4边与表示被切断位置的双点划线Ln2构成的角度，为重位点阵晶界所对应的单晶硅的旋转角度。在此得到的单晶硅棒St0，例如，作为构成第1中间晶种部Cs1的1个单晶硅使用。
另外，在此，如图8(a)所示，例如，在铸模121内的底部121b上，在作为第2方向的+X方向上，隔开微小的宽度(也称为第1微小宽度)Dt1的空间(也称为第1微小空间)Se1而配置第1晶种部Sd1和第1中间晶种部Cs1。另外，例如，在作为第2方向的+X方向上，隔开微小的宽度(也称为第2微小宽度)Dt2的空间(也称为第2微小空间)Se2而配置第1中间晶种部Cs1和第2晶种部Sd2。在此，作为第1微小宽度Dt1和第2微小宽度Dt2，例如，设定为100微米(μm)至500μm左右。
另外，在此，如图8(b)所示，例如，也可以以使第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1之间的第1微小空间Se1在作为第2方向的+X方向上的宽度随着在作为第1方向的+Z方向上行进而有一些扩展的方式，在铸模121内的底部121b上，配置第1晶种部Sd1和第1中间晶种部Cs1。另外，例如，也可以以使第1中间晶种部Cs1与第2晶种部Sd2之间的第2微小空间Se2在作为第2方向的+X方向上的宽度随着在作为第1方向的+Z方向上行进而有一些扩展的方式，在铸模121内的底部121b上，配置第1中间晶种部Cs1和第2晶种部Sd2。在此，例如，将第1晶种部Sd1的上表面设为第1上表面Us1，第2晶种部Sd2的上表面设为第2上表面Us2，第1中间晶种部Cs1的上表面设为第3上表面Us3。这种情况下，例如，以第1上表面Us1与第3上表面Us3构成小角度(也称为第1小角度)θ1的方式，在铸模121内的底部121b上配置第1晶种部Sd1和第1中间晶种部Cs1。另外，例如，以第2上表面Us2与第3上表面Us3构成小角度(也称为第2小角度)θ2的方式，在铸模121内的底部121b上配置第1中间晶种部Cs1和第2晶种部Sd2。在此，第1小角度θ1和第2小角度θ2分别设定在1度至3度左右。这样的配置，例如，能够通过铸模121内的底部121b和涂布在该底部121b上的脱模材料层Mr1之中的至少一方成为朝向作为第1方向的+Z方向稍微突出的凸状而实现。
另外，例如，也可以在铸模121内的下部区域，在配置于铸模121内的底部121b上的单晶硅的晶种部群200s之上，配置固体状态的硅块。该硅块例如适用比较细小的块状的硅块。
在步骤Sp23中，如图9所示，向坩埚111的第1内部空间111i导入硅块PS0。在此，例如，从坩埚111内的下部区域向上部区域填充硅块PS0。这时，例如，在硅锭In1中作为掺杂的元素与硅块PS0混合。硅块PS0，例如适用作为硅锭In1的原料的多晶硅块。多晶硅块例如适用比较细小的块状的硅块。在此，如果是制造p型的硅锭In1的情况，则作为掺杂的元素，例如适用硼或镓等。如果是制造n型的硅锭In1的情况，则作为掺杂的元素，例如适用磷等。另外，在此，例如以堵在坩埚111的下开口部111bo之上的方式填充堵塞用的硅块(也称为堵塞用硅块)PS1。由此，例如可堵塞从第1内部空间111i至下开口部111bo的路径。
在此，例如在开始接下来的第3工序之前，也可以设定为冷却板123未接地到铸模保持部122的下表面的状态。
《第3工序(步骤Sp3)》
在步骤Sp3的第3工序中，例如，以使上述第2工序中配置在铸模121内的底部121b上的单晶硅的晶种部群200s升温至硅的熔点附近的状态，向铸模121内注入硅熔液MS1。具体来说，以将第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1升温至硅的熔点附近的状态，向铸模121内注入硅熔液MS1。
在第3工序中，例如，如图10所示，利用配置在铸模121的上方和侧方的第2上部加热器H2u和下部加热器H2l，将硅的晶种部群200s升温至作为硅的熔点的1414℃附近。在此，例如，在上述第2工序中，如果在配置于铸模121内的底部121b上的单晶硅的晶种部群200s之上，配有固体状态的硅块，则该硅块也可以熔融。在此，因为晶种部群200s与铸模121的底部121b密接，所以借助从晶种部群200s向底部121b的热传递，晶种部群200s不会熔化而残存。
另外，在第3工序中，例如，如图10所示，配置在坩埚111内的硅块PS0因加热被熔融，成为坩埚111内有硅熔液MS1贮存的状态。在此，例如通过配置在坩埚111的上方和侧方的第1上部加热器H1u和侧部加热器H1s，将硅块PS0从高于硅熔点的1414℃加热至1500℃左右的温度区域，作为硅熔液MS1。在图10中，来自加热器的加热以带有斜影线的箭头描绘。这时，由于堵在坩埚111的下开口部111bo之上的堵塞用硅块PS1受到加热，堵塞用硅块PS1熔融。也可以存在用于使该堵塞用硅块PS1熔融的加热器。由于堵塞用硅块PS1的熔融，从坩埚111的第1内部空间111i至下开口部111bo的路径成为开通的状态。其结果是，例如坩埚111内的硅熔液MS1经由下开口部111bo注入到铸模121内。由此，例如，如图10所示，配置在铸模121内的底部121b上的单晶硅的晶种部群200s的上表面成为被硅熔液MS1覆盖的状态。
另外，在第3工序中，例如，如图10所示，使冷却板123接地于铸模保持部122的下表面。由此，例如从铸模121内的硅熔液MS1经由铸模保持部122向冷却板123的排热开始。图10中，带有显示冷却板123上升的实线箭头和显示热从硅熔液MS1经由铸模保持部122向冷却板123移动的空心箭头。在此，冷却板123与铸模保持部122的下表面接地的时机(也称为接地时机)，例如，能够适用从坩埚111内向铸模121内开始浇注硅熔液MS1时刻起经过预先设定的规定时间的时机。另外，接地时机，例如也可以适用从坩埚111内向铸模121内开始浇注硅熔液MS1之前的时机。接地时机，例如，可以根据使用第1测温部CHA和第2测温部CHB等的第1制造装置1001的测温部检测的温度来控制。
《第4工序(步骤Sp4)》
在步骤Sp4的第4工序中，例如，使上述第3工序中向铸模121内注入的硅熔液MS1，进行从铸模121的底部121b侧朝向上方的单方向的凝固(也称为单向凝固)。
在第4工序中，例如，如图11所示，通过从铸模121内的硅熔液MS1经由铸模保持部122向冷却板123的排热，铸模121内的硅熔液MS1从底部121b侧被冷却。由此，例如可进行硅熔液MS1从底部121b侧向上方的单向凝固。图11中，带有显示硅熔液MS1内的热的移动的粗虚线箭头和显示热从硅熔液MS1经由铸模保持部122向冷却板123移动的空心箭头。在此，例如根据使用第1测温部CHA和第2测温部CHB等检测出的温度，控制配置在铸模121的上方和侧方的第2上部加热器H2u和下部加热器H2l的输出。在图11中，来自加热器的加热由带斜影线的箭头描绘。在此，例如将第2上部加热器H2u和下部加热器H2l的附近的温度，保持在硅的熔点附近左右的温度。由此，例如，硅的结晶生长难以从铸模121的侧方发生，而朝向作为上方的+Z方向的单晶硅的结晶生长容易发生。在此，例如，如果下部加热器H2l被分割成多个部分，则也可以由第2上部加热器H2u和被分割的下部加热器H2l的一部分加热硅熔液MS1，而被分割的下部加热器H2l的另一部分不对硅熔液MS1进行加热。
在此第4工序中，例如，通过使硅熔液MS1的单向凝固缓慢地进行，在铸模121内制造硅锭In1。这时，例如，类单晶分别以单晶硅的晶种部群200s所包括的第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1为起点生长。
在此，例如在继承第1晶种部Sd1和第1中间晶种部Cs1之间的第1旋转角度关系，以第1晶种部Sd1为起点生长的类单晶与以第1中间晶种部Cs1为起点生长的类单晶的边界，能够生成包括重位点阵晶界的晶界(也称为第1功能性晶界)。换言之，在第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1的边界的上方能够生成重位点阵晶界。另外，例如，在继承第1中间晶种部Cs1与第2晶种部Sd2之间的第2旋转角度关系，以第1中间晶种部Cs1为起点生长的类单晶与以第2晶种部Sd2为起点生长的类单晶的边界，能够生成包括重位点阵晶界的晶界(也称为第2功能性晶界)。换言之，在第1中间晶种部Cs1与第2晶种部Sd2的边界的上方能够生成重位点阵晶界。由此，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，重位点阵晶界被随时形成时，应变得到缓解，能够减少硅锭In1的缺陷。另外，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，虽然在第1晶种部Sd1与第2晶种部Sd2之间相对容易发生位错，但是位错容易在2个功能性晶界处消失，位错容易被封闭于夹在2个功能性晶界之间的类单晶区域。在此，例如，如果第1中间晶种部Cs1的第3种宽度Ws3分别小于第1晶种部Sd1的第1种宽度Ws1和第2晶种部Sd2的第2种宽度Ws2，则所制造的硅锭In1中的缺陷能够得到降低。
此外，在此，例如，如图8(a)或图8(b)所示，由于第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1之间的第1微小空间Se1的存在，当硅熔液MS1的单向凝固缓慢进行时，第1的功能性晶界能够以在沿着XY平面的假想的平面上弯曲这样的形态生成。另外，例如，由于图8(a)或图8(b)所示的第1中间晶种部Cs1与第2晶种部Sd2之间的第2微小空间Se2的存在，在硅熔液MS1的单向凝固缓慢进行时，第2功能性晶界，能够以在沿着XY平面的假想的平面上弯曲的形态生成。这时，在随时生成的第1的功能性晶界和第2功能性晶界存在弯曲，由此，例如，各种方向的应变容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积增加使应变容易被吸收，能够减少硅锭In1的缺陷。
如此，例如，如果所制造的硅锭In1的缺陷被减少，则能够提高硅锭In1的品质。
在此，例如，在上述第2工序中，也可以以使第1旋转角度关系和第2旋转角度关系分别成为以沿着密勒指数中的＜100＞取向的假想轴作为旋转轴的、Σ值为29的重位点阵晶界所对应的旋转角度关系的方式配置第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1。这种情况下，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，在第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1的边界和第1中间晶种部Cs1与第2晶种部Sd2的边界各自的上方能够成形成Σ值为29的重位点阵晶界(随机晶界)。这时，例如由于随机晶界中的应变的缓解而使得缺陷难以发生。由此，例如，能够进一步减少所制造的硅锭In1中的缺陷。因此，例如能够进一步提高硅锭In1的品质。
另外，在此，例如硅锭In1也可以具有包括与第1方向(+Z方向)相反方向(－Z方向)上的一个端部(也称为第1端部)的第1部分、具有与第1端部相反侧的另一个端部(也称为第2端部)的第2部分。将硅锭In1的第1端部至第2端部的总长设为100时，第1部分例如可以是以第1端部为基准从0至30左右的部分，第2部分例如可以是以第1端部为基准从50左右至100的部分。在此，例如在第1部分的重位点阵晶界中，Σ值为29的重位点阵晶界(随机晶界)的比例可以大于第2部分的重位点阵晶界。由此，例如，在第1部分中，由于随机晶界中的应变的缓解使缺陷难以发生。因此，例如，在通过硅熔液MS1的单向凝固所制造的硅锭In1中，能够降低在高度方向上低的第1部分的缺陷。因此，能够提高硅锭In1的品质。另外，在此，在第2部分的重位点阵晶界中，Σ值为5的重位点阵晶界的比例也可以大于第1部分的重位点阵晶界。由此，例如，能够在第2部分使结晶品质提高。另外，关于硅锭In1的重位点阵晶界的存在和种类，能够通过使用了电子背散射衍射(EBSD)法等的测量进行确认。在此，例如，对于Σ值为5的重位点阵晶界与Σ值为29的重位点阵晶界被重复检测到的部分，作为存在Σ值为5的重位点阵晶界的部分处理。
另外，在此，例如在上述第2工序中，作为第2方向的+X方向上的第1晶种部Sd1的第1种宽度Ws1与第2晶种部Sd2的第2种宽度Ws2可以相同，也可以不同。在此，例如，如果在第1种宽度Ws1与第2种宽度Ws2的组中是使宽度不同的状态，则能够将从由CZ法等得到的圆柱状的单晶硅块Mc0上切出的宽度互不相同的短条状的晶种部，作为第1晶种部Sd1和第2晶种部Sd2利用。由此，例如能够容易制造高品质的硅锭In1。
另外，在此，例如，如图5(a)和图5(b)所示，也可以在晶种部群200s的外周部与铸模121的内壁的侧面部(也称为内周侧面部)之间存在间隙GA1。此外，例如也可以在间隙GA1，以与晶种部群200s相邻接的方式配置单晶硅的1个以上的晶种(也称为外周部晶种)。这种情况下，例如，能够以填补晶种部群200s的外周部与铸模121的内周侧面部之间的环状的间隙GA1的方式，沿着铸模121的底部121b的外周部配置1个以上的单晶。在图5(a)和图5(b)的例子中，1个以上的外周部晶种，例如，能够包括第1外周部晶种区域和第2外周部晶种区域。第1外周部晶种区域是与第1晶种部Sd1相邻接的晶种的区域。第2外周部晶种区域是与第2晶种部Sd2相邻接的晶种的区域。而且，例如在第1晶种部Sd1与第1外周部晶种区域之间，以使沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的旋转方向上的角度关系成为与重位点阵晶界相对应的单晶硅的旋转角度关系的方式设定。另外，例如在第2晶种部Sd2与第2外周部晶种区域之间，以使沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的旋转方向上的角度关系成为与重位点阵晶界相对应的单晶硅的旋转角度关系的方式设定。
如果采用这样的结构，则例如在继承第1晶种部Sd1和第1外周部晶种区域之间的旋转角度关系，以第1晶种部Sd1为起点生长的类单晶与以第1外周部晶种区域为起点生长的类单晶的边界，容易形成包括重位点阵晶界的晶界(功能性晶界)。换言之，在第1晶种部Sd1与第1外周部晶种区域的边界的上方能够形成重位点阵晶界。另外，例如，在继承第2晶种部Sd2和第2外周部晶种区域之间的旋转角度关系，以第2晶种部Sd2为起点生长的类单晶与以第2外周部晶种区域为起点生长的类单晶的边界，容易形成包括重位点阵晶界的晶界(功能性晶界)。换言之，在第2晶种部Sd2与第2外周部晶种区域的边界的上方能够形成重位点阵晶界。由此，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，重位点阵晶界随时形成时应变得到缓解，能够减少硅锭In1的缺陷。另外，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，即使以铸模121的内周侧面部为起点而发生位错，在沿着铸模121的内周侧面部环状地设置的功能性晶界也能够阻止位错的进展(也称为位错的传播)。其结果是，例如能够减少以第1晶种部Sd1为起点生长的类单晶和以第2晶种部Sd2为起点生长的类单晶中的缺陷。换言之，就是能够减少所制造的硅锭In1中的缺陷。
另外，晶种部群200s，例如，也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的晶种部、和分别位于这3个以上的晶种部之中相邻的2个晶种部之间的中间晶种部。由此，例如，可以进一步使硅锭In1大型化。
＜1－2－2.使用第2制造装置的硅锭的制造方法＞
一边参照图12至图17，一边对于使用了第2制造装置1002的硅锭In1的制造方法进行说明。在使用该第2制造装置1002的硅锭In1的制造方法中，例如，如图12所示，步骤St1的第1工序、步骤St2的第2工序、步骤St3的第3工序、步骤St4的第4工序按该记载顺序进行。由此，例如，可简便制造晶体取向一致的高品质的硅锭In1。在图13至图17中，显示各工序中的铸模121的状态。
《第1工序(步骤St1)》
在步骤St1的第1工序中，准备上述的第2制造装置1002。该第2制造装置1002，例如包括铸模121，该铸模121具有朝着作为第1方向的+Z方向的上开口部121o。
《第2工序(步骤St2)》
在步骤St2的第2工序中，例如，在上述第1工序中准备的铸模121内的底部上，配置单晶硅的晶种部群200s。在此，第2工序中，步骤St21、步骤St22和步骤St23的3个工序按该记载顺序进行。
在步骤St21中，例如，如图13所示，在铸模121的内壁面上，通过脱模材料的涂布而形成脱模材料层Mr1。该脱模材料层Mr1，能够与上述图3的步骤Sp21同样地形成。
在步骤St22中，如图14(a)和图14(b)所示，在铸模121内的底部121b上，配置晶种部群200s。在此，能够与上述图3的步骤Sp22同样配置晶种部群200s。
在步骤St23中，如图15所示，向配置在铸模121内的底部121b上的单晶硅的晶种部群200s之上导入硅块PS0。在此，例如，从配置在铸模121内的底部121b上的单晶硅的晶种部群200s的上表面向铸模121的上部区域填充硅块PS0。这时，例如，在硅锭In1中作为掺杂的元素与硅块PS0混合。硅块PS0例如适用作为硅锭In1的原料的多晶硅的块料。多晶硅的块料，例如适用比较细小的块状的硅块。在此，如果是制造p型的硅锭In1，则作为掺杂的元素，例如适用硼或镓等。如果是制造n型的硅锭In1，则作为掺杂的元素，例如适用磷等。在此，例如，在开始接下来的第3工序之前，也可以设定为冷却板123未接地到铸模保持部122所连接的传热部125下部的状态。
《第3工序(步骤St3)》
在步骤St3的第3工序中，例如，如图16所示，在铸模121内，通过侧部加热器H22的加热，在上述第2工序中配置的晶种部群200s之上，使硅块PS0熔融而生成硅熔液MS1。由此，例如在铸模121内，在第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1之上，硅块PS0熔融，生成硅熔液MS1。在此，例如可适宜控制侧部加热器H22的输出和通过铸模支承机构126进行的铸模121的升降。在图16中，来自加热器的加热以带有斜影线的箭头描绘，并带有分别表示冷却板123和铸模121升降的实线箭头。另外，在此，因为晶种部群200s例如与铸模121的底部121b密接，所以借助从晶种部群200s向底部121b的热传递，晶种部群200s不会熔化而能够残存。由此，例如，如图16所示，配置在铸模121内的底部121b上的单晶硅的晶种部群200s的上表面成为被硅熔液MS1覆盖的状态。
另外，在第3工序中，例如，如图16所示，使冷却板123与传热部125的下部接地。由此，例如从铸模121内的硅熔液MS1经由铸模保持部122和传热部125向冷却板123的排热开始。在此，传热部125的下部与冷却板123接地的时机(接地时机)，例如，可适用在铸模121内开始使硅块PS0熔融的时刻起经过了预先设定的规定时间的时机。另外，接地时机，例如也可以适用在铸模121内开始使硅块PS0熔融之前的时机。例如，接地时机，可以根据使用第1测温部CHA和第2测温部CHB等的第2制造装置1002的测温部检测出的温度来进行控制。
《第4工序(步骤St4)》
在步骤St4的第4工序中，例如，使上述第3工序中在铸模121内生成的硅熔液MS1，从铸模121的底部121b侧朝向上方的单向的凝固(单向凝固)进行。
在第4工序中，例如，如图17所示，通过从铸模121内的硅熔液MS1经由铸模保持部122和传热部125向冷却板123的排热，铸模121内的硅熔液MS1从底部121b侧被冷却。由此，例如，可进行硅熔液MS1从底部121b侧朝向上方的单向凝固。在图17中，带有显示硅熔液MS1内的热的移动的粗虚线箭头、和显示热从硅熔液MS1经由铸模保持部122和传热部125向冷却板123的移动的空心箭头。在此，例如根据使用第1测温部CHA和第2测温部CHB等检测出的温度，控制侧部加热器H22的输出和通过铸模支承机构126进行的铸模121的升降。在图17中，来自加热器的加热由带有斜影线的箭头描绘，并带有显示铸模121的升降的实线箭头。在此，例如将侧部加热器H22附近的温度，保持在硅的熔点的邻域左右的温度。由此，例如，硅的结晶生长难以从铸模121的侧方发生，而朝向作为上方的+Z方向的单晶硅的结晶生长容易发生。在此，例如，如果侧部加热器H22被分割成多个部分，则也可以用被分割的侧部加热器H22的一部分加热硅熔液MS1，而被分割的侧部加热器H22的另一部分不对硅熔液MS1进行加热。
在此第4工序中，例如，与上述图3的步骤Sp4的第4工序同样，通过使硅熔液MS1的单向凝固缓慢进行，从而在铸模121内制造硅锭In1。这时，例如，分别以单晶硅的晶种部群200s所包括的第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1为起点，类单晶进行生长。
另外，在使用了第2制造装置1002的硅锭In1的制造方法的一例中，例如与使用上述第1制造装置1001的硅锭In1的制造方法的一例同样，可以在晶种部群200s的外周部与铸模121的内周侧面部之间存在间隙GA1。而且，例如在间隙GA1中，也可以与晶种部群200s相邻接的方式配置单晶硅的1个以上的晶种(外周部晶种)。由此，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，即使以铸模121的内周侧面部为起点发生位错，在以沿着铸模121的内周侧面部环状地设置的方式生成的功能性晶界中，也能够阻止位错的进展(也称为位错的传播)。其结果是，例如，能够减少所制造的硅锭In1中的缺陷。另外，晶种部群200s，例如也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的晶种部、和分别位于这3个以上的晶种部之中相邻的2个晶种部之间的中间晶种部。由此，例如可以使硅锭In1进一步大型化。
＜1－2－3.硅锭的制造方法的第1变形例＞
可以采用在第1实施方式的硅锭In1的制造方法的第2工序中，上述晶种部群200s，例如，如图18(a)所示，被变更成晶种部群200sa的、第1变形例的硅锭In1a(参照图20(a)和图20(b))的制造方法。晶种部群200sa，具有以上述晶种部群200s为基础，上述的第1晶种部Sd1(参照图5(b)和图14(b))被变更为在与作为第1方向的+Z方向垂直且与作为第2方向的+X方向交叉的作为第3方向的+Y方向上依次邻接的第1晶种部Sd1a、第2中间晶种部Cs2和第3晶种部Sd3的构成。换言之，晶种部群200sa，例如包括第1晶种部Sd1a、第2晶种部Sd2、第3晶种部Sd3、第1中间晶种部Cs1和第2中间晶种部Cs2。
这种情况下，例如在铸模121的底部121b上，如图18(a)所示，配置第1晶种部Sd1a、第2晶种部Sd2、第3晶种部Sd3、第1中间晶种部Cs1和第2中间晶种部Cs2。更具体地说，例如，在铸模121的底部121b上，以在作为第2方向的+X方向上依次邻接的方式，配置第1晶种部Sd1a和第1中间晶种部Cs1和第2晶种部Sd2，以在作为第3方向的+Y方向上依次邻接的方式，配置第1晶种部Sd1a和第2中间晶种部Cs2和第3晶种部Sd3。而且，例如，以在第1中间晶种部Cs1之中的沿着作为第3方向的+Y方向的纵长方向的途中的部分，使第2中间晶种部Cs2之中的沿着作为第2方向的+X方向的纵长方向的端部抵接的方式，配置第1中间晶种部Cs1和第2中间晶种部Cs2。换言之，例如，以T字状交叉的方式配置第1中间晶种部Cs1和第2中间晶种部Cs2。另外，在此，例如，能够在铸模121的底部121b上，以在作为第2方向的+X方向上依次邻接的方式，配置第3晶种部Sd3和第1中间晶种部Cs1和第2晶种部Sd2。
另外，在此，例如在作为第2方向的+X方向上，与第1晶种部Sd1a的宽度(第1种宽度)Ws1和第2晶种部Sd2的宽度(第2种宽度)Ws2相比，第1中间晶种部Cs1的宽度(第3种宽度)Ws3小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1种宽度Ws1和第2种宽度Ws2，分别大于第3种宽度Ws3。另外，例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第1晶种部Sd1a的宽度(也称为第4种宽度)Ws4和第3晶种部Sd3的宽度(也称为第5种宽度)Ws5相比，第2中间晶种部Cs2的宽度(也称为第6种宽度)Ws6小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第4种宽度Ws4和第5种宽度Ws5，分别大于第6种宽度Ws6。
在此，例如，将第1晶种部Sd1a与第1中间晶种部Cs1之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第1旋转角度关系。另外，例如，将第1中间晶种部Cs1与第2晶种部Sd2之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第2旋转角度关系。将第1晶种部Sd1a与第2中间晶种部Cs2之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第3旋转角度关系。另外，例如，将第2中间晶种部Cs2与第3晶种部Sd3之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第4旋转角度关系。这种情况下，例如，使第1晶种部Sd1a与第1中间晶种部Cs1之间的第1旋转角度关系、第1中间晶种部Cs1与第2晶种部Sd2之间的第2旋转角度关系、第1晶种部Sd1a与第2中间晶种部Cs2之间的第3旋转角度关系和第2中间晶种部Cs2与第3晶种部Sd3之间的第4旋转角度关系，分别成为与重位点阵晶界对应的单晶硅的旋转角度关系的方式，配置晶种部群200sa。在此，例如第3晶种部Sd3与第1中间晶种部Cs1之间的旋转角度关系，能够成为与重位点阵晶界对应的单晶硅的旋转角度关系。
根据这样的第1变形例的硅锭In1a的制造方法，例如，通过以第1晶种部Sd1a、第2晶种部Sd2、第3晶种部Sd3、第1中间晶种部Cs1和第2中间晶种部Cs2分别为起点的硅熔液MS1的单向凝固而使类单晶生长时，能够形成各自包括重位点阵晶界的第1功能性晶界、第2功能性晶界、第3的功能性晶界和第4的功能性晶界。在此，例如第1功能性晶界，能够在第1晶种部Sd1a与第1中间晶种部Cs1的边界的上方形成。例如，第2功能性晶界，能够在第2晶种部Sd2与第1中间晶种部Cs1的边界的上方形成。例如，第3的功能性晶界，能够在第1晶种部Sd1a与第2中间晶种部Cs2的边界的上方形成。例如，第4的功能性晶界，能够在第3晶种部Sd3与第2中间晶种部Cs2的边界的上方形成。其结果是，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，能够随时形成重位点阵晶界，同时缓解应变。另外，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，在第1晶种部Sd1a与第2晶种部Sd2之间和第1晶种部Sd1a与第3晶种部Sd3之间的各区域的上方，虽然相对容易发生位错，但是2个功能性晶界形成时位错容易消失，位错容易被封闭于夹在2个功能性晶界之间的类单晶区域。因此，例如能够提高硅锭In1a的品质。
此外，例如，也可以使与图8(a)或图8(b)所示的第1微小空间Se1同样的微小空间，分别存在于第1晶种部Sd1a与第1中间晶种部Cs1之间和第1晶种部Sd1a与第2中间晶种部Cs2之间。这种情况下，例如，硅熔液MS1的单向凝固缓慢进行时，第1功能性晶界和第3的功能性晶界，能够分别在沿着XY平面的假想的平面上以弯曲这样的形态生成。另外，例如，也可以使与图8(a)或图8(b)所示的第2微小空间Se2同样的微小空间，分别存在于第2晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1之间和第3晶种部Sd3与第2中间晶种部Cs2之间。这种情况下，例如，硅熔液MS1的单向凝固缓慢进行时，第2功能性晶界和第4的功能性晶界，能够分别在沿着XY平面的假想的平面上以弯曲这样的形态生成。在此，例如的硅熔液MS1的单向凝固缓慢进行时，通过在随时生成的第1功能性晶界、第2功能性晶界、第3的功能性晶界和第4的功能性晶界各自存在弯曲，从而各种方向的应变容易被各功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积进一步增加而致使应变容易被吸收。由此，例如能够减少硅锭In1a的缺陷。
另外，晶种部群200sa，例如，也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的晶种部、和分别位于这3个以上的晶种部之中相邻的2个晶种部之间的中间晶种部。此外，晶种部群200sa，例如，也可以包括在作为第3方向的+Y方向上排列的3个以上的晶种部、和分别位于这3个以上的晶种部之中相邻的2个晶种部之间的中间晶种部。由此，例如，可以进一步使硅锭In1a大型化。
＜1－2－4.硅锭的制造方法的第2变形例＞
可以采用在第1变形例的硅锭In1a的制造方法的第2工序中，上述晶种部群200sa，例如，如图18(b)所示，被变更为晶种部群200sb的、第2变形例的硅锭In1b(参照图21(a)和图21(b))的制造方法。晶种部群200sb具有以上述晶种部群200sa为基础，上述的第2晶种部Sd2(参照图18(a))被变更为在作为第3方向的+Y方向上依次邻接的第2晶种部Sd2b、第3中间晶种部Cs3和第4晶种部Sd4，第1中间晶种部Cs1被变更为位于第1晶种部Sd1a与第2晶种部Sd2b之间的第1中间晶种部Cs1b和位于第3晶种部Sd3和第4晶种部Sd4之间的第4中间晶种部Cs4的构成。换言之，晶种部群200sb，例如，包括第1晶种部Sd1a、第2晶种部Sd2b、第3晶种部Sd3、第4晶种部Sd4、第1中间晶种部Cs1b、第2中间晶种部Cs2、第3中间晶种部Cs3和第4中间晶种部Cs4。
这种情况下，例如，在铸模121的底部121b上，如图18(b)所示，配置第1晶种部Sd1a、第2晶种部Sd2b、第3晶种部Sd3、第4晶种部Sd4、第1中间晶种部Cs1b、第2中间晶种部Cs2、第3中间晶种部Cs3和第4中间晶种部Cs4。更具体地说，例如，在铸模121的底部121b上，以在作为第2方向的+X方向上依次邻接的方式，配置第1晶种部Sd1a和第1中间晶种部Cs1b和第2晶种部Sd2b。另外，例如，以在作为第3方向的+Y方向上依次邻接的方式，配置第1晶种部Sd1a和第2中间晶种部Cs2和第3晶种部Sd3。另外，例如，以在作为第3方向的+Y方向上依次邻接的方式，配置第2晶种部Sd2b和第3中间晶种部Cs3和第4晶种部Sd4。另外，例如，以在作为第2方向的+X方向上依次邻接的方式，配置第3晶种部Sd3和第4中间晶种部Cs4和第4晶种部Sd4。而且，在图18(b)的例子中，第1中间晶种部Cs1b和第4中间晶种部Cs4所构成的部分和第2中间晶种部Cs2和第3中间晶种部Cs3所构成的部分，以十字状交叉的方式设置。
另外，在此，例如，在作为第2方向的+X方向上，与第1晶种部Sd1a的宽度(第1种宽度)Ws1和第2晶种部Sd2b的宽度(第2种宽度)Ws2相比，第1中间晶种部Cs1的宽度(第3种宽度)Ws3小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1种宽度Ws1和第2种宽度Ws2，分别大于第3种宽度Ws3。另外，例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第1晶种部Sd1a的宽度(第4种宽度)Ws4和第3晶种部Sd3的宽度(第5种宽度)Ws5相比，第2中间晶种部Cs2的宽度(第6种宽度)Ws6小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第4种宽度Ws4和第5种宽度Ws5，分别大于第6种宽度Ws6。另外，例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第2晶种部Sd2b的宽度(也称为第7种宽度)Ws7和第4晶种部Sd4的宽度(也称为第8种宽度)Ws8相比，第3中间晶种部Cs3的宽度(也称为第9种宽度)Ws9小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第7种宽度Ws7和第8种宽度Ws8，分别大于第9种宽度Ws9。另外，例如，在作为第2方向的+X方向上，与第3晶种部Sd3的宽度(也称为第10种宽度)Ws10和第4晶种部Sd4的宽度(也称为第11种宽度)Ws11相比，第4中间晶种部Cs4的宽度(也称为第12种宽度)Ws12小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第10种宽度Ws10和第11种宽度Ws11，分别大于第12种宽度Ws12。
在此，例如，将第1晶种部Sd1a与第1中间晶种部Cs1b之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第1旋转角度关系。另外，例如，将第1中间晶种部Cs1b与第2晶种部Sd2b之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第2旋转角度关系。另外，例如，将第1晶种部Sd1a与第2中间晶种部Cs2之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第3旋转角度关系。另外，例如，将第2中间晶种部Cs2与第3晶种部Sd3之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第4旋转角度关系。另外，例如，将第2晶种部Sd2b与第3中间晶种部Cs3之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第5旋转角度关系。另外，例如，将第3中间晶种部Cs3与第4晶种部Sd4之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第6旋转角度关系。另外，例如，将第3晶种部Sd3与第4中间晶种部Cs4之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第7旋转角度关系。另外，例如，将第4中间晶种部Cs4与第4晶种部Sd4之间的、以沿着作为第1方向的+Z方向的假想轴为中心的单晶硅的旋转方向的角度关系，作为第8旋转角度关系。这种情况下，例如，以使第1晶种部Sd1a与第1中间晶种部Cs1b之间的第1旋转角度关系、第1中间晶种部Cs1b与第2晶种部Sd2b之间的第2旋转角度关系、第1晶种部Sd1a与第2中间晶种部Cs2之间的第3旋转角度关系、第2中间晶种部Cs2与第3晶种部Sd3之间的第4旋转角度关系、第2晶种部Sd2b与第3中间晶种部Cs3之间的第5旋转角度关系、第3中间晶种部Cs3与第4晶种部Sd4之间的第6旋转角度关系、第3晶种部Sd3与第4中间晶种部Cs4之间的第7旋转角度关系和第4中间晶种部Cs4与第4晶种部Sd4之间的第8旋转角度关系，分别成为与重位点阵晶界对应的单晶硅的旋转角度关系的方式，配置晶种部群200sb。
根据这样的第2变形例的硅锭In1b的制造方法，例如，在通过分别以第1晶种部Sd1a、第2晶种部Sd2b、第3晶种部Sd3、第4晶种部Sd4、第1中间晶种部Cs1b、第2中间晶种部Cs2、第3中间晶种部Cs3和第4中间晶种部Cs4为起点的硅熔液MS1的单向凝固而使类单晶生长时，能够形成各自包括重位点阵晶界的第1功能性晶界、第2功能性晶界、第3的功能性晶界、第4的功能性晶界、第5的功能性晶界、第6的功能性晶界、第7的功能性晶界和第8的功能性晶界。在此，例如，第1功能性晶界，能够形成于第1晶种部Sd1a与第1中间晶种部Cs1b的边界的上方。例如，第2功能性晶界，能够形成于第2晶种部Sd2b与第1中间晶种部Cs1b的边界的上方。例如，第3的功能性晶界，能够形成于第1晶种部Sd1a与第2中间晶种部Cs2的边界的上方。例如，第4的功能性晶界，能够形成于第3晶种部Sd3与第2中间晶种部Cs2的边界的上方。例如，第5的功能性晶界，能够形成于第2晶种部Sd2b与第3中间晶种部Cs3的边界的上方。例如，第6的功能性晶界，能够形成于第4晶种部Sd4与第3中间晶种部Cs3的边界的上方。例如，第7的功能性晶界，能够形成于第3晶种部Sd3与第4中间晶种部Cs4的边界的上方。例如，第8的功能性晶界，能够形成于第4晶种部Sd4与第4中间晶种部Cs4的边界的上方。其结果是，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，能够随时形成重位点阵晶界，同时应变得到缓解。另外，例如，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，在第1晶种部Sd1a与第2晶种部Sd2b之间的区域、第1晶种部Sd1a与第3晶种部Sd3之间的区域、第2晶种部Sd2b与第4晶种部Sd4之间的区域和第3晶种部Sd3与第4晶种部Sd4之间的区域各自的上方，虽然相对容易产生位错，但2个功能性晶界被形成时位错容易消失，位错容易被封闭于夹在2个功能性晶界之间的类单晶区域。因此，例如，能够提高硅锭In1b的品质。
此外，例如，也可以分别使第1晶种部Sd1a与第1中间晶种部Cs1b之间、第1晶种部Sd1a与第2中间晶种部Cs2之间、第2晶种部Sd2b与第3中间晶种部Cs3之间和第3晶种部Sd3与第4中间晶种部Cs4之间，存在与图8(a)或图8(b)所示的第1微小空间Se1同样的微小空间。这种情况下，例如，硅熔液MS1的单向凝固缓慢进行时，第1功能性晶界、第3的功能性晶界、第5的功能性晶界和第7的功能性晶界，能够分别在沿着XY平面的假想的平面上以弯曲这样的形态生成。另外，例如，也可以使第2晶种部Sd2b与第1中间晶种部Cs1b之间、第3晶种部Sd3与第2中间晶种部Cs2之间、第4晶种部Sd4与第3中间晶种部Cs3之间和第4晶种部Sd4与第4中间晶种部Cs4之间，存在与图8(a)或图8(b)所示的第2微小空间Se2同样的微小空间。这种情况下，例如，在硅熔液MS1的单向凝固缓慢地进行时，第2功能性晶界、第4的功能性晶界、第6的功能性晶界和第8的功能性晶界，能够分别在沿着XY平面的假想的平面上以弯曲这样的形态生成。在此，例如，硅熔液MS1的单向凝固缓慢进行时，如果在随时生成的第1功能性晶界、第2功能性晶界、第3的功能性晶界、第4的功能性晶界、第5的功能性晶界、第6的功能性晶界、第7的功能性晶界和第8的功能性晶界分别存在弯曲，则各种方向的应变容易被各功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积进一步增加，应变容易被吸收。由此，例如，能够减少硅锭In1b的缺陷。
另外，晶种部群200sb，例如，也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的晶种部、和分别位于这3个以上的晶种部之中相邻的2个晶种部之间的中间晶种部。此外，晶种部群200sb，例如，也可以包括在作为第3方向的+Y方向上排列的3个以上的晶种部、和分别位于这3个以上的晶种部之中相邻的2个晶种部之间的中间晶种部。由此，例如，可以进一步使硅锭In1b大型化。
＜1－3.硅锭＞
＜1－3－1.硅锭的构成＞
一边参照图19(a)和图19(b)，一边对于第1实施方式的硅锭In1的结构进行说明。在图19(a)和图19(b)的例子中，硅锭In1的形状是长方体状。该硅锭In1，例如，能够使用上述的第1制造装置1001或第2制造装置1002，通过上述的第1实施方式的硅锭In1的制造方法制造。
如图19(a)和图19(b)所示，硅锭In1，例如具有第1面F1、第2面F2、第3面F3。在图19(a)和图19(b)的例子中，第1面F1是朝向作为第1方向的+Z方向的矩形或正方形的面(也称为上表面)。第2面F2位于与第1面F1相反侧。在图19(a)和图19(b)的例子中，第2面F2是朝向与第1方向相反的作为第4方向的－Z方向的矩形或正方形的面(也称为下表面)。第3面F3以连接第1面F1和第2面F2状态沿着从第2面F2朝向第1面F1的作为第1方向的+Z方向设置。在图19(a)和图19(b)的例子中，第3面F3，包括沿着作为第1方向的+Z方向的4个面(也称为侧面)。
该硅锭In1，例如具备第1类单晶区域Am1、第2类单晶区域Am2和第1中间区域Ac1。在此，例如，第1类单晶区域Am1、第1中间区域Ac1、第2类单晶区域Am2，在与作为第1方向的+Z方向垂直的作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。第1类单晶区域Am1和第2类单晶区域Am2，分别是由类单晶构成的区域。
第1类单晶区域Am1，例如，是通过以第1晶种部Sd1为起点的硅熔液MS1的单向凝固，以继承第1晶种部Sd1的结晶构造和晶体取向的方式形成的类单晶的区域(也简称为类单晶)。因此，第1类单晶区域Am1，例如包括与第1晶种部Sd1对应的区域、和位于该第1晶种部Sd1所对应的区域的上方的区域。在图19(a)和图19(b)的例子中，第1晶种部Sd1所对应的区域，是具有朝向作为第1方向的+Z方向的矩形的上表面、和朝向作为第4方向的－Z方向的矩形的下表面的长方体状的区域。而且，第1类单晶区域Am1，是包括与长方体状的第1晶种部Sd1相对应的区域作为最下部的长方体状的区域。
第2类单晶区域Am2，例如，是通过以第2晶种部Sd2为起点的硅熔液MS1的单向凝固，以继承第2晶种部Sd2的结晶构造和晶体取向的方式形成的类单晶区域。因此，第2类单晶区域Am2，例如，包括与第2晶种部Sd2对应的区域、和位于该第2晶种部Sd2所对应的区域的上方的区域。在图19(a)和图19(b)的例子中，第2晶种部Sd2所对应的区域，是具有朝向作为第1方向的+Z方向的矩形的上表面、和朝向作为第4方向的－Z方向的矩形的下表面的长方体状的区域。而且，第2类单晶区域Am2，是包括与长方体状的第2晶种部Sd2相对应的区域作为最下部的长方体状的区域。
第1中间区域Ac1是包括1个以上的类单晶区域的区域(简称为中间区域)。第1中间区域Ac1，例如，是通过以第1中间晶种部Cs1为起点的硅熔液MS1的单向凝固，以继承第1中间晶种部Cs1的结晶构造和晶体取向的方式形成的区域。因此，第1中间区域Ac1，例如，包括与第1中间晶种部Cs1对应的区域、和位于该第1中间晶种部Cs1所对应的区域的上方的区域。在图19(a)和图19(b)的例子中，第1中间晶种部Cs1所对应的区域，是具有朝向作为第1方向的+Z方向的细长的矩形的上表面、和朝向作为第4方向的－Z方向的细长的矩形的下表面的棒状的区域。而且，第1中间区域Ac1，是包括与棒状的第1中间晶种部Cs1对应的区域作为最下部的板状的区域。因此，例如，第1类单晶区域Am1与第1中间区域Ac1的边界(也称为第1边界)B1以及第2类单晶区域Am2与第1中间区域Ac1的边界(也称为第2边界)B2各自的形状为矩形。
在此，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1类单晶区域Am1的宽度(也称为第1宽度)W1和第2类单晶区域Am2的宽度(也称为第2宽度)W2，分别大于第1中间区域Ac1的宽度(也称为第3宽度)W3。在此，例如，假设硅锭In1的第1面F1和第2面F2分别为一边的长度是350mm左右的矩形或正方形的情况。这种情况下，例如，第1宽度W1和第2宽度W2分别为50mm至250mm左右。另外，例如，第3宽度W3为2mm至25mm左右。
另外，在此，例如第1边界B1和第2边界B2分别具有重位点阵晶界。在此，例如假设第1类单晶区域Am1和第2类单晶区域Am2各自的与作为第1方向的+Z方向垂直的面的晶面取向、和第1中间区域Ac1所包含的1个以上的类单晶的与作为第1方向的+Z方向垂直的面的晶面取向，是密勒指数中的(100)的情况。从另一观点来说，例如，假设第1类单晶区域Am1和第2类单晶区域Am2各自的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向、和第1中间区域Ac1所包括的1个以上的类单晶的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向，是密勒指数中的＜100＞的情况。这种情况下，重位点阵晶界，例如包括Σ值为5的重位点阵晶界、Σ值为13的重位点阵晶界、Σ值为17的重位点阵晶界、Σ值为25的重位点阵晶界和Σ值为29的重位点阵晶界之中的至少1个。具有这样的结构的硅锭In1，例如，能够通过以晶种部群200s为起点而使类单晶生长，在第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1的边界以及第2晶种部Sd2与第1中间晶种部Cs1的边界各自的上方形成重位点阵晶界来实现。而且，在此重位点阵晶界形成时，例如，由于应变的缓解而在硅锭In1中不易发生缺陷。
此外，在此，例如第1边界B1和第2边界B2，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中处于弯曲的状态。在此，弯曲的状态例如包括弓形弯曲的状态、S状弯曲的状态、波纹样弯曲的状态和起伏样弯曲的状态之中的至少1个状态。第1边界B1和第2边界B2，通过分别在作为第2方向的+X方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为从数mm至20mm左右。如果采用具有这样结构的硅锭In1，例如，在制作硅锭In1时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，在具有随时生成的重位点阵晶界的功能性晶界中将存在弯曲。这时，例如功能性晶界的切线方向成为根据位置而发生各种变化的状态，各个方向的应变容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积的增加，应变容易被吸收。因此，例如能够减少硅锭In1的缺陷。
在此，例如假设为第1边界B1和第2边界B2，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中处于波纹样弯曲的状态的情况。这种情况下，例如，在制作硅锭In1时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，具有随时形成的弯曲的功能性晶界存在的区域能够增加。这时，例如存在缓解应变的重位点阵晶界的功能性晶界进一步增加，因此能够减少缺陷。其结果是，例如，能够提高硅锭In1的品质。在此，波状的第1边界B1和第2边界B2各自在作为第2方向的+X方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。
而且，在此，例如通过采用适于不易发生缺陷的硅锭In1的制造的硅锭In1的上述结构，由于缺陷的减少而能够提高硅锭In1的品质。在此，第1边界B1和第2边界B2各自的各种重位点阵晶界的存在和各种重位点阵晶界的存在比率，例如，能够通过使用了EBSD法等的测量进行确认。另外，第1边界B1和第2边界B2分别在沿着XY平面的假想的截面中弯曲的状态，例如能够通过用线锯等将硅锭In1沿XY平面切断，对此切断面以氢氟酸等进行蚀刻后，用光学显微镜观察进行确认。
另外，在此，例如，如图19(a)和图19(b)所示，硅锭In1也可以具有沿着包括4个侧面的第3面F3设置的区域(也称为外周部区域)A0。外周部区域A0中，例如能够包括在硅熔液MS1的单向凝固进行时，以铸模121的内周侧面部为起点产生的位错所引起的缺陷。该外周部区域A0，例如，在制造后述的硅晶块Bk1(参照图22(a)和图22(b)等)和硅衬底1(参照图27(a)和图27(b)等)时，从硅锭In1上被切除。
另外，在此，例如第1类单晶区域Am1和第2类单晶区域Am2各自的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向、以及第1中间区域Ac1所包含的1个以上的类单晶的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向，也可以为密勒指数中的＜100＞。这样的结构，例如能够以如下方式实现：在铸模121的底部121b上使上表面的晶面取向为密勒指数的(100)的方式而配置晶种部群200s，继承晶种部群200s的晶体取向而使硅熔液MS1单向地生长。另外，这种情况下，例如，硅熔液MS1的单向凝固进行时的结晶生长的速度能够提高。由此，例如，容易得到通过分别以第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1为起点而向上方使晶粒生长所形成的第1类单晶区域Am1、第2类单晶区域Am2和第1中间区域Ac1。其结果是，例如，能够使硅锭In1的品质容易提高。此外，在此，例如分别位于第1边界B1和第2边界B2的重位点阵晶界，也可以包括Σ值为29的重位点阵晶界。这种情况下，例如，在以晶种部群200s为起点使类单晶生长而制造硅锭In1时，在第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1的边界和第2晶种部Sd2与第1中间晶种部Cs1的边界各自的上方，随时形成Σ值为29的随机晶界。这时，例如在该随机晶界中应变进一步被缓解，缺陷难以发生。
另外，在此，例如第1宽度W1和第2宽度W2可以相同，也可以不同。例如，如果第1宽度W1与第2宽度W2具有不同的值，则配置在铸模121的底部121b上的第1晶种部Sd1与第2晶种部Sd2之间，宽度也可以不同。由此，例如，能够将经由CZ法等得到的圆柱状的单晶硅块Mc0上所切出的宽度互不相同的短条状的晶种部，作为第1晶种部Sd1和第2晶种部Sd2利用。其结果是，例如，能够容易地制造高品质的硅锭In1。换言之，例如，能够容易提高硅锭In1的品质。
另外，硅锭In1，例如也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的类单晶区域、和分别位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。由此，例如，可以使硅锭In1进一步大型化。
＜1－3－2.第1变形例的硅锭的构成＞
上述硅锭In1，例如也可以为第1变形例的硅锭In1a，如图20(a)和图20(b)所示，其具有在与作为第1方向的+Z方向垂直且与作为第2方向的+X方向交叉的作为第3方向的+Y方向上依次邻接的第1类单晶区域Am1a、第2中间区域Ac2、第3类单晶区域Am3，以取代第1类单晶区域Am1。这样的硅锭In1a，例如能够通过上述第1变形例的硅锭In1a的制造方法来制造。
如图20(a)和图20(b)所示，硅锭In1a例如具备第1类单晶区域Am1a、第2类单晶区域Am2、第3类单晶区域Am3、第1中间区域Ac1和第2中间区域Ac2。更具体地说，例如，第1类单晶区域Am1a和第1中间区域Ac1和第2类单晶区域Am2，在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第1类单晶区域Am1a和第2中间区域Ac2和第3类单晶区域Am3，在作为第3方向的+Y方向上，按该记载顺序相邻接。而且，例如，以在第1中间区域Ac1之中的沿着作为第3方向的+Y方向的方向上的途中的部分，使第2中间区域Ac2之中的沿着作为第2方向的+X方向に的方向上的端部抵接的方式，设置第1中间区域Ac1与第2中间区域Ac2。换言之，例如就是以T字状交叉的方式设置第1中间区域Ac1和第2中间区域Ac2。在此，例如能够以在作为第2方向的+X方向上依次邻接的方式，设置第3类单晶区域Am3和第1中间区域Ac1和第2类单晶区域Am2。
另外，在此，例如在作为第2方向的+X方向上，与第1类单晶区域Am1a的宽度(第1宽度)W1和第2类单晶区域Am2的宽度(第2宽度)W2相比，第1中间区域Ac1的宽度(第3宽度)W3较小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1宽度W1和第2宽度W2分别大于第3宽度W3。另外，例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第1类单晶区域Am1a的宽度(也称为第4宽度)W4和第3类单晶区域Am3的宽度(也称为第5宽度)W5相比，第2中间区域Ac2的宽度(也称为第6宽度)W6较小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第4宽度W4和第5宽度W5分别大于第6宽度W6。在此，例如，假设硅锭In1a的第1面F1和第2面F2，分别为一边的长度是350mm左右的矩形或正方形的情况。这种情况下，例如，第1宽度W1、第2宽度W2、第4宽度W4和第5宽度W5，分别为50mm至250mm左右，第3宽度W3和第6宽度W6分别为2mm至25mm左右。
而且，例如，第1类单晶区域Am1a与第1中间区域Ac1的边界(第1边界)B1a具有重位点阵晶界。例如，第1中间区域Ac1与第2类单晶区域Am2的第2边界B2具有重位点阵晶界。例如，第1类单晶区域Am1a与第2中间区域Ac2的边界(也称为第3边界)B3具有重位点阵晶界。例如，第2中间区域Ac2与第3类单晶区域Am3的边界(也称为第4边界)B4具有重位点阵晶界。在此，例如第3类单晶区域Am3与第1中间区域Ac1的边界，能够具有重位点阵晶界。
另外，在此，例如，第1边界B1a、第2边界B2、第3边界B3和第4边界B4，分别处于在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中弯曲的状态。在此，弯曲的状态，例如包括弓形弯曲的状态、S状弯曲的状态、波纹样弯曲的状态和起伏样弯曲的状态之中的至少1个状态。第1边界B1a和第2边界B2分别在作为第2方向的+X方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。第3边界B3和第4边界B4分别在作为第3方向的+Y方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。如果采用具有这样结构的硅锭In1a，例如，在制作硅锭In1a时硅熔液MS1的单向凝固进行时，具有朝向各个方向弯曲的功能性晶界随时被形成，存在该功能性晶界的区域能够增加。由此，例如，各种方向的应变更容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积的增加，应变更容易被吸收。因此，例如能够减少硅锭In1a的缺陷。
在此，例如，假设第1边界B1a、第2边界B2、第3边界B3和第4边界B4，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中，处于波纹样弯曲的状态的情况。这种情况下，例如，在制作硅锭In1a时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时形成的具有弯曲的功能性晶界存在的区域能够增加。这时，例如，存在缓解应变的重位点阵晶界的功能性晶界进一步增加，因此能够减少缺陷。其结果是，例如，能够提高硅锭In1a的品质。在此，波状的第1边界B1a和第2边界B2各自的作为第2方向的+X方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。波状的第3边界B3和第4边界B4各自的作为第3方向的+Y方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。
而且，在此，例如通过采用适于不易发生缺陷的硅锭In1a的制造的硅锭In1a的上述结构，由于缺陷减少，硅锭In1a的品质能够提高。在此，第1边界B1a、第2边界B2、第3边界B3和第4边界B4各自的各种重位点阵晶界的存在和各种重位点阵晶界的存在比率，例如，能够通过使用了EBSD法等的测量进行确认。另外，第1边界B1a、第2边界B2、第3边界B3和第4边界B4分别在沿着XY平面的假想的截面中弯曲的状态，例如，能够由如下方式确认：通过用线锯等将硅锭In1a沿XY平面切断，以氢氟酸等对此切断面蚀刻后，用光学显微镜观察进行确认。
另外，硅锭In1a，例如也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的类单晶区域、和分别位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。另外，硅锭In1a，例如也可以包括在作为第3方向的+Y方向上排列的3个以上的类单晶区域、和分别位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。由此，例如，可以使硅锭In1a进一步大型化。
＜1－3－3.第2变形例的硅锭的构成＞
上述硅锭In1a，例如也可以为第2变形例的硅锭In1b，如图21(a)和图21(b)所示，其具有在作为第3方向的+Y方向上依次邻接的第2类单晶区域Am2b、第3中间区域Ac3、第4类单晶区域Am4，以取代第2类单晶区域Am2。这样的硅锭In1b，例如能够通过上述第2变形例的硅锭In1b的制造方法来制造。
如图21(a)和图21(b)所示，硅锭In1b，例如具备第1类单晶区域Am1a、第2类单晶区域Am2b、第3类单晶区域Am3、第4类单晶区域Am4、第1中间区域Ac1b、第2中间区域Ac2、第3中间区域Ac3和第4中间区域Ac4。更具体地说，例如，第1类单晶区域Am1a和第1中间区域Ac1b和第2类单晶区域Am2b，在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第1类单晶区域Am1a和第2中间区域Ac2和第3类单晶区域Am3，在作为第3方向的+Y方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第2类单晶区域Am2b和第3中间区域Ac3和第4类单晶区域Am4，在作为第3方向的+Y方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如第3类单晶区域Am3和第4中间区域Ac4和第4类单晶区域Am4，在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。
在此，第1中间区域Ac1b和第4中间区域Ac4，例如，可以构成沿着作为第3方向的+Y方向的1个板状的区域，也可以在作为第2方向的+X方向上相互错开。另外，第2中间区域Ac2和第3中间区域Ac3，例如，可以构成沿着作为第2方向的+X方向的1个板状的区域，也可以在作为第3方向的+Y方向上相互错开。在图21(b)的例子中，第1中间区域Ac1b和第4中间区域Ac4所构成的部分和第2中间区域Ac2和第3中间区域Ac3所构成的部分，以十字状交叉的方式设置。
另外，在此，例如在作为第2方向的+X方向上，与第1类单晶区域Am1a的宽度(第1宽度)W1和第2类单晶区域Am2b的宽度(第2宽度)W2相比，第1中间区域Ac1b的宽度(第3宽度)W3较小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1宽度W1和第2宽度W2，分别大于第3宽度W3。例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第1类单晶区域Am1a的宽度(第4宽度)W4和第3类单晶区域Am3的宽度(第5宽度)W5相比，第2中间区域Ac2的宽度(第6宽度)W6较小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第4宽度W4和第5宽度W5，分别大于第6宽度W6。例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第2类单晶区域Am2b的宽度(也称为第7宽度)W7和第4类单晶区域Am4的宽度(也称为第8宽度)W8相比，第3中间区域Ac3的宽度(也称为第9宽度)W9较小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第7宽度W7和第8宽度W8，分别大于第9宽度W9。例如，在作为第2方向的+X方向上，与第3类单晶区域Am3的宽度(也称为第10宽度)W10和第4类单晶区域Am4的宽度(也称为第11宽度)W11相比，第4中间区域Ac4的宽度(也称为第12宽度)W12较小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第10宽度W10和第11宽度W11，分别大于第12宽度W12。在此，例如，假设硅锭In1a的第1面F1和第2面F2分别为一边的长度是350mm左右的矩形或正方形的情况。这种情况下，例如，第1宽度W1、第2宽度W2、第4宽度W4、第5宽度W5、第7宽度W7、第8宽度W8、第10宽度W10、第11宽度W11分别为50mm至250mm左右。另外，第3宽度W3、第6宽度W6、第9宽度W9和第12宽度W12分别为2mm至25mm左右。
而且，例如，第1类单晶区域Am1a与第1中间区域Ac1b的边界(第1边界)B1a具有重位点阵晶界。例如，第1中间区域Ac1b与第2类单晶区域Am2b的边界(第2边界)B2b具有重位点阵晶界。例如，第1类单晶区域Am1a与第2中间区域Ac2的边界(第3边界)B3具有重位点阵晶界。例如，第2中间区域Ac2与第3类单晶区域Am3的边界(第4边界)B4具有重位点阵晶界。例如，第2类单晶区域Am2b与第3中间区域Ac3的边界(也称为第5边界)B5具有重位点阵晶界。例如，第3中间区域Ac3与第4类单晶区域Am4的边界(也称为第6边界)B6具有重位点阵晶界。例如，第3类单晶区域Am3与第4中间区域Ac4的边界(也称为第7边界)B7具有重位点阵晶界。例如，第4中间区域Ac4与第4类单晶区域Am4的边界(也称为第8边界)B8具有重位点阵晶界。
另外，例如、第1边界B1a、第2边界B2b、第3边界B3、第4边界B4、第5边界B5、第6边界B6、第7边界B7和第8边界B8，分别处于在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中弯曲的状态。在此，弯曲的状态，例如包括弓形弯曲的状态、S状弯曲的状态、波纹样弯曲的状态和起伏样弯曲的状态之中的至少1个状态。第1边界B1a、第2边界B2b、第7边界B7和第8边界B8分别在作为第2方向的+X方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。此外，第3边界B3、第4边界B4、第5边界B5和第6边界B6分别在作为第3方向的+Y方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。如果采用具有这样结构的硅锭In1b，例如，在制作硅锭In1b时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，具有朝向各种方向的弯曲的功能性晶界被随时形成，存在该功能性晶界的区域能够进一步增加。由此，例如，各种方向的应变更容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积进一步增加，应变更容易被吸收。因此，例如，能够减少硅锭In1b的缺陷。
在此，例如，假设第1边界B1a、第2边界B2b、第3边界B3、第4边界B4、第5边界B5、第6边界B6、第7边界B7和第8边界B，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中，处于波纹样弯曲的状态的情况。这种情况下，例如，在制作硅锭In1b时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时形成的具有弯曲的功能性晶界存在的区域能够增加。这时，例如，存在缓解应变的重位点阵晶界的功能性晶界进一步增加，因此能够减少缺陷。其结果是，例如，能够提高硅锭In1b的品质。在此，波状的第1边界B1a、第2边界B2b、第7边界B7和第8边界B8各自的在作为第2方向的+X方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。另外，波状的第3边界B3、第4边界B4、第5边界B5和第6边界B6各自的在作为第3方向的+Y方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。
而且，在此，例如通过采用属于不易发生缺陷的硅锭In1b的制造的硅锭In1b的上述结构，由于缺陷减少而能够提高硅锭In1b的品质。在此，第1边界B1a、第2边界B2b、第3边界B3、第4边界B4、第5边界B5、第6边界B6、第7边界B7和第8边界B8各自的各种重位点阵晶界的存在和各种重位点阵晶界的存在比率，例如，能够通过使用了EBSD法等的测量进行确认。另外，第1边界B1a、第2边界B2b、第3边界B3、第4边界B4、第5边界B5、第6边界B6、第7边界B7和第8边界B8分别在沿着XY平面的假想的截面中弯曲的状态，例如，能够由如下方式确认：通过用线锯等将硅锭In1b沿XY平面切断，以氢氟酸等对此切断面蚀刻后，用光学显微镜观察进行确认。
另外，硅锭In1b，例如也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。另外，硅锭In1b，例如也可以包括在作为第3方向的+Y方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。由此，例如，可以进一步使硅锭In1b大型化。
＜1－4.硅晶块＞
＜1－4－1.硅晶块的构成＞
一边参照图22(a)和图22(b)，一边对于第1实施方式的硅晶块(也称为硅晶块)Bk1的结构进行说明。在图22(a)和图22(b)的例子中，硅晶块Bk1的形状是长方体状。该硅晶块Bk1，例如，能够通过用线锯装置等，从上述硅锭In1上切除比较容易处于有缺陷存在的状态的硅锭In1的外周部分而制造。在此，硅锭In1的外周部分，例如，包括硅锭In1之中沿着第1面F1的具有第1厚度的部分、沿着第2面F2的具有第2厚度的部分、沿着第3面F3的具有第3厚度的部分。第1厚度例如为数mm至20mm左右。第2厚度例如为晶种部群200s所对应的区域被切除的程度的厚度。第3厚度例如为外周部区域A0被切除的程度的厚度。
如图22(a)和图22(b)所示，硅晶块Bk1，例如具有第4面F4、第5面F5、第6面F6。在图22(a)和图22(b)的例子中，第4面F4是朝向作为第1方向的+Z方向的矩形或正方形的面(也称为上表面)。第5面F5位于与第4面F4相反侧。在图22(a)和图22(b)的例子中，第5面F5是朝向与第1方向相反的作为第4方向的－Z方向的矩形或正方形的面(也称为下表面)。第6面F6以连接第4面F4和第5面F5的状态沿着从第5面F5朝向第4面F4的作为第1方向的+Z方向设置。在图22(a)和图22(b)的例子中，第6面F6包括沿着作为第1方向的+Z方向的4个面(也称为侧面)。
另外，硅晶块Bk1，例如具备第1A类单晶区域Am1A、第2A类单晶区域Am2A和第1A中间区域Ac1A。在此，例如，第1A类单晶区域Am1A、第1A中间区域Ac1A、第2A类单晶区域Am2A，在与作为第1方向的+Z方向垂直的作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。
第1A类单晶区域Am1A和第2A类单晶区域Am2A，分别是由类单晶构成的区域(类单晶区域)。第1A类单晶区域Am1A，例如是由硅锭In1的第1类单晶区域Am1的至少一部分构成的区域。第2A类单晶区域Am2A，例如是由硅锭In1的第2类单晶区域Am2的至少一部分构成的区域。在图22(a)和图22(b)的例子中，第1A类单晶区域Am1A和第2A类单晶区域Am2A，分别是具有朝向作为第1方向的+Z方向的矩形的上表面、和朝向作为第4方向的－Z方向的矩形的下表面的长方体状的区域。
第1A中间区域Ac1A是包括1个以上的类单晶区域的区域(中间区域。第1A中间区域Ac1A，例如是由硅锭In1的第1中间区域Ac1的至少一部分构成的区域。在图22(a)和图22(b)的例子中，第1A中间区域Ac1A，是具有朝向作为第1方向的+Z方向的细长的矩形的上表面、和朝向作为第4方向的－Z方向的细长的矩形的下表面的板状的区域。因此，例如，第1A类单晶区域Am1A与第1A中间区域Ac1A的边界(也称为第1A边界)B1A和第2A类单晶区域Am2A与第1A中间区域Ac1A的边界(也称为第2A边界)B2A各自的形状为矩形。在此，第1A中间区域Ac1A，例如，具有沿着作为第3方向的+Y方向的纵长方向。
在此，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1A类单晶区域Am1A的宽度(也称为第1A宽度)W1A和第2A类单晶区域Am2A的宽度(也称为第2A宽度)W2A，分别大于第1A中间区域Ac1A的宽度(也称为第3A宽度)W3A。在此，例如假设硅晶块Bk1中的第4面F4和第5面F5，分别为一边的长度是300mm至320mm左右的矩形或正方形的情况。这种情况下，例如，第1A宽度W1A和第2A宽度W2A，分别为50mm至250mm左右。另外，例如，第3A宽度W3A，为2mm至25mm左右。
另外，在此，例如第1A边界B1A和第2A边界B2A分别具有重位点阵晶界。在此，例如，假设第1A类单晶区域Am1A、第2A类单晶区域Am2A和第1A中间区域Ac1A各自的与作为第1方向的+Z方向垂直的面的晶面取向，是密勒指数中的(100)的情况。从另一个观点来说，例如，假设第1A类单晶区域Am1A和第2A类单晶区域Am2A各自的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向和第1A中间区域Ac1A所包含的1个以上的类单晶的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向，是密勒指数中的＜100＞的情况。
这种情况下，重位点阵晶界，例如包括Σ值为5的重位点阵晶界、Σ值为13的重位点阵晶界、Σ值为17的重位点阵晶界、Σ值为25的重位点阵晶界和Σ值为29的重位点阵晶界之中的至少1个。具有这样结构的硅晶块Bk1，例如，在制造作为硅晶块Bk1的基础的硅锭In1时，能够通过以晶种部群200s为起点而使类单晶生长，在第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1的边界和第2晶种部Sd2与第1中间晶种部Cs1的边界各自的上方形成重位点阵晶界来实现。而且，该重位点阵晶界形成时，例如，由于应变的缓解而在硅锭In1中难以发生缺陷。因此，例如通过切除硅锭In1的外周部分而得到的硅晶块Bk1的缺陷也能够降低。
此外，在此，例如，第1A边界B1A和第2A边界B2A，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中处于弯曲的状态。在此，弯曲的状态，例如包括弓形弯曲的状态、S状弯曲的状态、波纹样弯曲的状态和起伏样弯曲的状态之中的至少1个状态。第1A边界B1A和第2A边界B2A分别在作为第2方向的+X方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。如果采用具有这样结构的硅晶块Bk1，例如，在作为硅晶块Bk1的基础的硅锭In1的制作时，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，在随时生成的具有重位点阵晶界的功能性晶界中将存在弯曲。这时，例如，成为功能性晶界的切线方向根据位置而发生各种变化的状态，各种方向的应变容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积的增加，应变容易被吸收。因此，例如，硅锭In1的缺陷减少，通过切除硅锭In1的外周部分而得到的硅晶块Bk1的缺陷也能够减少。
在此，例如，假设第1A边界B1A和第2A边界B2A分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中，处于波纹样弯曲的状态的情况。这种情况下，例如，在作为硅晶块Bk1的基础的硅锭In1的制作时，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时形成的具有弯曲的功能性晶界存在的区域能够增加。这时，例如，存在缓解应变的重位点阵晶界的功能性晶界进一步增加，因此能够减少缺陷。其结果是，例如，硅晶块Bk1的品质能够提高。在此，波状的第1A边界B1A和第2A边界B2A各自的在作为第2方向的+X方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。
而且，在此，例如，如果采用适于能够减少缺陷的硅锭In1的制造的硅晶块Bk1的上述结构，则由于缺陷的减少而能够提高硅晶块Bk1的品质。在此，第1A边界B1A和第2A边界B2A各自的各种重位点阵晶界的存在和各种重位点阵晶界的存在比率，例如，能够使用EBSD法等进行确认。另外，第1A边界B1A和第2A边界B2A分别在沿着XY平面的假想的截面中弯曲的状态，能够以如下方式确认：例如，通过用线锯等将硅晶块Bk1沿XY平面切断，以氢氟酸等对此切断面蚀刻后，用光学显微镜观察进行确认。
另外，在此，例如第1A类单晶区域Am1A和第2A类单晶区域Am2A各自的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向和第1A中间区域Ac1A所包含的1个以上的类单晶的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向，可以是密勒指数中的＜100＞取向。这样的结构，例如能够通过在铸模121的底部121b上，以使上表面的晶面取向为密勒指数中的(100)的方式而配置晶种部群200s，继承晶种部群200s的晶体取向而使硅熔液MS1单向地生长来实现。另外，这种情况下，例如，能够提高硅熔液MS1在进行单向凝固时的结晶生长速度。由此，例如能够容易地制造分别以第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1为起点而朝向上方使晶粒生长所形成的、具备第1A类单晶区域Am1A、第2A类单晶区域Am2A和第1A中间区域Ac1A的硅锭In1。而且，例如，通过从硅锭In1切出硅晶块Bk1，能够容易地提高硅晶块Bk1的品质。
此外，在此，例如位于第1A边界B1A和第2A边界B2A有重位点阵晶界，也可以包括Σ值为29的重位点阵晶界。这种情况下，例如，在以晶种部群200s为起点而使类单晶生长制造作为硅晶块Bk1的基础的硅锭In1时，第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1的边界和第2晶种部Sd2与第1中间晶种部Cs1的边界各自的上方，随时形成Σ值为29的随机晶界，在此随机晶界中应变得到进一步缓解，缺陷难以发生。因此，例如，如果采用适于更难以发生缺陷的硅锭In1的制造的硅晶块Bk1的上述结构，则能够进一步减少缺陷而使硅晶块Bk1的品质进一步提高。
另外，在此，例如第1A宽度W1A和第2A宽度W2A，可以相同，也可以不同。在此，例如，如果第1A宽度W1A和第2A宽度W2A具有不同的值，则配置在铸模121的底部121b上的第1晶种部Sd1与第2晶种部Sd2之间，宽度也可以不同。由此，例如，能够将经由CZ法等得到的圆柱状的单晶硅块Mc0上切出的宽度互不相同的短条状的晶种部，作为第1晶种部Sd1和第2晶种部Sd2利用。其结果是，例如，能够容易地制造高品质的硅晶块Bk1。换言之，例如，能够容易使硅晶块Bk1的品质提高。
另外，在此，例如硅晶块Bk1也可以具有：包括与第1方向(+Z方向)相反的第4方向(－Z方向)上的第4面F4侧的端部(也称为第3端部)的第3部分；具有与第3端部相反侧(第5面F5侧)的另一个端部(也称为第4端部)的第4部分。将硅晶块Bk1的第3端部至第4端部的总长设为100时，第3部分例如可以是以第3端部为基准从0至30左右的部分，第4部分例如可以是以第3端部为基准从50左右至100的部分。在此，例如在第3部分的重位点阵晶界，Σ值为29的重位点阵晶界(随机晶界)的比例可以大于第4部分的重位点阵晶界。由此，例如，在第3部分，由于随机晶界的应变缓解而难以发生缺陷。因此，例如，在由硅熔液MS1的单向凝固而制造的硅锭In1上所切出的硅晶块Bk1，能够减少在高度方向上低的第3部分的缺陷。因此，硅晶块Bk1的品质能够提高。另外，在此，例如在第4部分的重位点阵晶界，Σ值为5的重位点阵晶界的比例可以大于第3部分的重位点阵晶界。由此，例如能够在第4部分使结晶品质提高。另外，关于硅晶块Bk1的重位点阵晶界的存在和种类，能够通过使用了电子背散射衍射(EBSD)法等的测量进行确认。在此，例如，关于Σ值为5的重位点阵晶界和Σ值为29的重位点阵晶界被重复检测的部分，作为存在Σ值为5的重位点阵晶界的部分处理。
另外，硅晶块Bk1，例如也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。由此，例如，可以使硅晶块Bk1进一步大型化。
＜1－4－2.第1变形例的硅晶块的构成＞
上述硅晶块Bk1，例如也可以为第1变形例的硅晶块Bk1a，如图23(a)和图23(b)所示，其可以具有在与作为第1方向的+Z方向垂直且与作为第2方向的+X方向交叉的作为第3方向的+Y方向上依次邻接的第1A类单晶区域Am1Aa、第2A中间区域Ac2A、第3A类单晶区域Am3A，以取代第1A类单晶区域Am1A。硅晶块Bk1a，例如，能够通过用线锯装置等，从由上述的第1变形例的硅锭In1a的制造方法制造取得的硅锭In1a上，切除比较容易成为存在缺陷的状态的硅锭In1a的外周部分而制造。
如图23(a)和图23(b)所示，硅晶块Bk1a，例如具备第1A类单晶区域Am1Aa、第2A类单晶区域Am2A、第3A类单晶区域Am3A、第1A中间区域Ac1A和第2A中间区域Ac2A。更具体地说，例如第1A类单晶区域Am1Aa和第1A中间区域Ac1A和第2A类单晶区域Am2A，在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第1A类单晶区域Am1Aa和第2A中间区域Ac2A和第3A类单晶区域Am3A，在作为第3方向的+Y方向上，按该记载顺序相邻接。而且，例如，以在第1A中间区域Ac1A之中的沿着作为第3方向的+Y方向的方向上的途中的部分，使第2A中间区域Ac2A之中的沿着作为第2方向的+X方向的方向上的端部抵接的方式，设置第1A中间区域Ac1A和第2A中间区域Ac2A。换言之，例如，第1A中间区域Ac1A和第2A中间区域Ac2A，以T字状交叉的方式设置。在此，例如，能够以在作为第2方向的+X方向上依次邻接的方式，设置第3A类单晶区域Am3A和第1A中间区域Ac1A和第2A类单晶区域Am2A。
另外，在此，例如，在作为第2方向的+X方向上，与第1A类单晶区域Am1Aa的宽度(第1A宽度)W1A和第2A类单晶区域Am2A的宽度(第2A宽度)W2A相比，第1A中间区域Ac1A的宽度(第3A宽度)W3A小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1A宽度W1A和第2A宽度W2A，分别大于第3A宽度W3A。另外，例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第1A类单晶区域Am1Aa的宽度(也称为第4A宽度)W4A和第3A类单晶区域Am3A的宽度(也称为第5A宽度)W5A相比，第2A中间区域Ac2A的宽度(也称为第6A宽度)W6A小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第4A宽度W4A和第5A宽度W5A，分别大于第6A宽度W6A。在此，例如，假设硅晶块Bk1a的第4面F4和第5面F5，分别为一边的长度是300mm至320mm左右的矩形或正方形的情况。这种情况下，例如，第1A宽度W1A、第2A宽度W2A、第4A宽度W4A和第5A宽度W5A，分别为50mm至250mm左右，第3A宽度W3A和第6A宽度W6A，分别为2mm至25mm左右。
而且，例如，第1A类单晶区域Am1Aa与第1A中间区域Ac1A的边界(第1A边界)B1Aa具有重位点阵晶界。例如，第1A中间区域Ac1A与第2A类单晶区域Am2A的第2A边界B2A具有重位点阵晶界。例如，第1A类单晶区域Am1Aa与第2A中间区域Ac2A的边界(也称为第3A边界)B3A具有重位点阵晶界。例如，第2A中间区域Ac2A与第3A类单晶区域Am3A的边界(也称为第4A边界)B4A具有重位点阵晶界。在此，例如，第3A类单晶区域Am3A与第1A中间区域Ac1A的边界，能够具有重位点阵晶界。
另外，在此，例如、第1A边界B1Aa、第2A边界B2A、第3A边界B3A和第4A边界B4A，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中处于弯曲的状态。在此，弯曲的状态，例如包括弓形弯曲的状态、S状弯曲的状态、波纹样弯曲的状态和起伏样弯曲的状态之中的至少1个状态。第1A边界B1Aa和第2A边界B2A分别在作为第2方向的+X方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。第3A边界B3A和第4A边界B4A分别在作为第3方向的+Y方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。如果采用具有这样结构的硅晶块Bk1a，例如，在制作作为硅晶块Bk1a的基础的硅锭In1a时，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，具有朝向各种方向的弯曲的功能性晶界被随时形成，该功能性晶界存在的区域能够增加。由此，例如，各种方向的应变更容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积的增加，应变更容易被吸收。因此，例如硅锭In1a的缺陷减少，通过切除硅锭In1a的外周部分而得到的硅晶块Bk1a的缺陷也能够减少。
在此，例如，假设第1A边界B1Aa、第2A边界B2A、第3A边界B3A和第4A边界B4A分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中，处于波纹样弯曲的状态的情况。这种情况下，例如，在制作作为硅晶块Bk1a的基础的硅锭In1a时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时形成的具有弯曲的功能性晶界存在的区域能够增加。这时，例如，存在缓解应变的重位点阵晶界的功能性晶界进一步增加，因此能够减少缺陷。其结果是，例如，因为硅锭In1a的品质提高，所以通过切除硅锭In1a的外周部分而得到的硅晶块Bk1a的品质能够提高。在此，波状的第1A边界B1Aa和第2A边界B2A各自的在作为第2方向的+X方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。波状的第3A边界B3A和第4A边界B4A各自的在作为第3方向的+Y方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。
而且，在此，例如，如果采用适于能够减少的缺陷硅锭In1a的制造的硅晶块Bk1a的上述结构，则由于缺陷的减少而能够提高硅晶块Bk1a的品质。在此，第1A边界B1Aa、第2A边界B2A、第3A边界B3A和第4A边界B4A各自的各种重位点阵晶界的存在和各种重位点阵晶界的存在比率，例如，能够使用EBSD法等进行确认。另外，第1A边界B1Aa、第2A边界B2A、第3A边界B3A和第4A边界B4A分别在沿着XY平面的假想的截面中弯曲的状态，例如，能够通过用线锯等将硅晶块Bk1a沿XY平面切断，并以氢氟酸等对此切断面蚀刻后，用光学显微镜观察进行确认。
另外，硅晶块Bk1a，例如，也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。另外，硅晶块Bk1a，例如，也可以包括在作为第3方向的+Y方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。由此，可以使硅晶块Bk1a进一步大型化。
＜1－4－3.第2变形例的硅晶块的构成＞
上述硅晶块Bk1a，例如也可以为第2变形例的硅晶块Bk1b，如图24(a)和图24(b)所示，其具有在作为第3方向的+Y方向上依次邻接的第2A类单晶区域Am2Ab、第3A中间区域Ac3A、第4A类单晶区域Am4A，以取代第2A类单晶区域Am2A。硅晶块Bk1b，例如，能够通过用线锯装置等从通过上述第2变形例的硅锭In1b的制造方法所制造取得的硅锭In1b上，切除较容易处于存在缺陷的状态的硅锭In1b的外周部分而制造。
如图24(a)和图24(b)所示，硅晶块Bk1b，例如具有第1A类单晶区域Am1Aa、第2A类单晶区域Am2Ab、第3A类单晶区域Am3A、第4A类单晶区域Am4A、第1A中间区域Ac1Ab、第2A中间区域Ac2A、第3A中间区域Ac3A和第4A中间区域Ac4A。更具体地说，例如，第1A类单晶区域Am1Aa和第1A中间区域Ac1Ab和第2A类单晶区域Am2Ab，在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第1A类单晶区域Am1Aa和第2A中间区域Ac2A和第3A类单晶区域Am3A，在作为第3方向的+Y方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第2A类单晶区域Am2Ab和第3A中间区域Ac3A和第4A类单晶区域Am4A，在作为第3方向的+Y方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第3A类单晶区域Am3A和第4A中间区域Ac4A和第4A类单晶区域Am4A，在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。
在此，第1A中间区域Ac1Ab和第4A中间区域Ac4A，例如，可以构成沿着作为第3方向的+Y方向的1个板状的区域，也可以在作为第2方向的+X方向上相互错开。另外，第2A中间区域Ac2A和第3A中间区域Ac3A，例如，可以构成沿着作为第2方向的+X方向的1个板状的区域，也可以在作为第3方向的+Y方向上相互错开。在图24(b)的例子中，第1A中间区域Ac1Ab和第4A中间区域Ac4A所构成的部分与第2A中间区域Ac2A和第3A中间区域Ac3A所构成的部分，以十字状交叉的方式设置。
另外，在此，例如，在作为第2方向的+X方向上，与第1A类单晶区域Am1Aa的宽度(第1A宽度)W1A和第2A类单晶区域Am2Ab的宽度(第2A宽度)W2A相比，第1A中间区域Ac1Ab的宽度(第3A宽度)W3A小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1A宽度W1A和第2A宽度W2A，分别大于第3A宽度W3A。例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第1A类单晶区域Am1Aa的宽度(第4A宽度)W4A和第3A类单晶区域Am3A的宽度(第5A宽度)W5A相比，第2A中间区域Ac2A的宽度(第6A宽度)W6A小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第4A宽度W4A和第5A宽度W5A，分别大于第6A宽度W6A。例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第2A类单晶区域Am2Ab的宽度(也称为第7A宽度)W7A和第4A类单晶区域Am4A的宽度(也称为第8A宽度)W8A相比，第3A中间区域Ac3A的宽度(也称为第9A宽度)W9A小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第7A宽度W7A和第8A宽度W8A，分别大于第9A宽度W9A。例如，在作为第2方向的+X方向上，与第3A类单晶区域Am3A的宽度(也称为第10A的宽度)W10A和第4A类单晶区域Am4A的宽度(也称为第11A的宽度)W11A相比，第4A中间区域Ac4A的宽度(也称为第12A的宽度)W12A小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第10A的宽度W10A和第11A的宽度W11A，分别大于第12A的宽度W12A。
在此，例如，假设硅晶块Bk1b的第4面F4和第5面F5分别为一边的长度是300mm至320mm左右的矩形或正方形的情况。这种情况下，例如，第1A宽度W1A、第2A宽度W2A、第4A宽度W4A、第5A宽度W5A、第7A宽度W7A、第8A宽度W8A、第10A的宽度W10A、第11A的宽度W11A，分别为50mm至250mm左右。另外，第3A宽度W3A、第6A宽度W6A、第9A宽度W9A和第12A的宽度W12A，分别为2mm至25mm左右。
而且，例如，第1A类单晶区域Am1Aa与第1A中间区域Ac1Ab的边界(第1A边界)B1Aa具有重位点阵晶界。例如，第1A中间区域Ac1Ab与第2A类单晶区域Am2Ab的边界(第2A边界)B2Ab具有重位点阵晶界。例如，第1A类单晶区域Am1Aa与第2A中间区域Ac2A的边界(第3A边界)B3A具有重位点阵晶界。例如，第2A中间区域Ac2A与第3A类单晶区域Am3A的边界(第4A边界)B4A具有重位点阵晶界。例如，第2A类单晶区域Am2Ab与第3A中间区域Ac3A的边界(也称为第5A边界)B5A具有重位点阵晶界。例如，第3A中间区域Ac3A与第4A类单晶区域Am4A的边界(也称为第6A边界)B6A具有重位点阵晶界。例如，第3A类单晶区域Am3A与第4A中间区域Ac4A的边界(也称为第7A边界)B7A具有重位点阵晶界。例如，第4A中间区域Ac4A与第4A类单晶区域Am4A的边界(也称为第8A边界)B8A具有重位点阵晶界。
另外，例如，第1A边界B1Aa、第2A边界B2Ab、第3A边界B3A、第4A边界B4A、第5A边界B5A、第6A边界B6A、第7A边界B7A和第8A边界B8A，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中处于弯曲的状态。在此，弯曲的状态，例如包括弓形弯曲的状态、S状弯曲的状态、波纹样弯曲的状态和起伏样弯曲的状态之中的至少1个状态。第1A边界B1Aa、第2A边界B2Ab、第7A边界B7A和第8A边界B8A分别在作为第2方向的+X方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。此外，第3A边界B3A、第4A边界B4A、第5A边界B5A和第6A边界B6A分别在作为第3方向的+Y方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。如果采用具有这样结构的硅晶块Bk1b，例如，在制作作为该硅晶块Bk1b的基础的硅锭In1b时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，具有朝向各种方向的弯曲的功能性晶界被随时形成，存在该功能性晶界的区域能够进一步增加。由此，例如，各种方向的应变更容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积进一步增加，应变更容易被吸收。因此，例如，硅锭In1b的缺陷减少，通过切除硅锭In1b的外周部分而得到的硅晶块Bk1b的缺陷也能够减少。
在此，例如，假设第1A边界B1Aa、第2A边界B2Ab、第3A边界B3A、第4A边界B4A、第5A边界B5A、第6A边界B6A、第7A边界B7A和第8A边界B8A，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中，处于波纹样弯曲的状态的情况。这种情况下，例如，在制作作为硅晶块Bk1b的基础的硅锭In1b时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时形成的具有弯曲的功能性晶界存在的区域能够增加。这时，例如，存在缓解应变的重位点阵晶界的功能性晶界进一步增加，因此能够减少缺陷。其结果是，例如，硅锭In1b的品质提高，通过切除硅锭In1b的外周部分而得到的硅晶块Bk1b的品质能够提高。在此，波状的第1A边界B1Aa、第2A边界B2Ab、第7A边界B7A和第8A边界B8A各自的在作为第2方向的+X方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。另外，波状的第3A边界B3A、第4A边界B4A、第5A边界B5A和第6A边界B6A各自的在作为第3方向的+Y方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。
而且，在此，例如，如果采用适于能够减少缺陷的硅锭In1b的制造的硅晶块Bk1b的上述结构，则由于缺陷减少而硅晶块Bk1b的品质能够提高。在此，第1A边界B1Aa、第2A边界B2Ab、第3A边界B3A、第4A边界B4A、第5A边界B5A、第6A边界B6A、第7A边界B7A和第8A边界B8A各自的各种重位点阵晶界的存在和各种重位点阵晶界的存在比率，例如，能够通过使用了EBSD法等的测量进行确认。另外，第1A边界B1Aa、第2A边界B2Ab、第3A边界B3A、第4A边界B4A、第5A边界B5A、第6A边界B6A、第7A边界B7A和第8A边界B8A分别在沿着XY平面的假想的截面中弯曲的状态，例如，能够通过用线锯等将硅晶块Bk1b沿XY平面切断，并以氢氟酸等对此切断面蚀刻后，用光学显微镜观察进行确认。
另外，硅晶块Bk1b，例如，也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的类单晶区域、和分别位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的与第1A中间区域Ac1Ab同样的中间区域。另外，硅晶块Bk1b，例如，也可以包括在作为第3方向的+Y方向上排列的3个以上的类单晶区域、和分别位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的与第2A中间区域Ac2A同样的中间区域。由此，例如，可以使硅晶块Bk1b进一步大型化。
＜1－5.小硅晶块＞
在此，例如，如图25(a)和图25(b)所述，假设为了制造硅衬底1，在作为第2方向的+X方向上将硅晶块Bk1二等分，在作为第3方向的+Y方向上将硅晶块Bk1二等分的情况。例如，将硅晶块Bk1，沿着沿YZ平面的第1切断面Cl1切断，并沿着沿XZ平面的第2切断面Cl2切断，从而得到4个比较小的硅晶块(也称为小硅晶块)。4个小硅晶块包括第1小硅晶块Bk11、第2小硅晶块Bk12、第3小硅晶块Bk13和第4小硅晶块Bk14。硅晶块Bk1，例如由线锯装置等切断。
在图25(a)和图25(b)的例子中，第1小硅晶块Bk11包括第1A类单晶区域Am1A的一部分。第2小硅晶块Bk12包括第1A类单晶区域Am1A的一部分、第1A中间区域Ac1A的一部分和第2A类单晶区域Am2A的一部分。第3小硅晶块Bk13包括第1A类单晶区域Am1A的一部分。第4小硅晶块Bk14包括第1A类单晶区域Am1A的一部分、第1A中间区域Ac1A的一部分和第2A类单晶区域Am2A。在此，第4小硅晶块Bk14中，例如，如图26(a)和图26(b)所示，在作为第2方向的+X方向上，第1A类单晶区域Am1A的第1A宽度W1A和第2A类单晶区域Am2A的第2A宽度W2A，也可以分别大于第1A中间区域Ac1A的第3A宽度W3A。第1A宽度W1A与第2A宽度W2A可以相同，也可以不同。
＜1－6.硅衬底＞
＜1－6－1.硅衬底的构成＞
一边参照图27(a)和图27(b)，一边对于第1实施方式的硅衬底(也称为硅衬底)1的结构进行说明。在图27(a)和图27(b)的例子中，硅衬底1是板状，具有矩形的正背面。该硅衬底1，例如能够通过将上述的第4小硅晶块Bk14等的小硅晶块，在作为第1方向的+Z方向中以规定的间隔，沿着平行于第4面F4和第5面F5的XY平面切成薄片来制造。在图27(a)和图27(b)的例子中，展示了将第4小硅晶块Bk14分别切成薄片而制作的硅衬底1。在此，例如，通过使用线锯装置等，将第4小硅晶块Bk14切成薄片，从而能够制作厚度100微米(μm)至300μm左右且一边为150mm左右的具有正方形板面的硅衬底1。切断小硅晶块时在硅衬底1的表层产生的损伤层，例如，能够通过使用了氢氧化钠溶液等的蚀刻进行除去。
如图27(a)和图27(b)所示，硅衬底1例如是具有第7面F7、第8面F8、第9面F9的平板状的衬底。第8面F8位于第7面F7的背面侧。第9面F9是以连接第7面F7和第8面F8的状态沿着从第8面F8朝向第7面F7的作为第1方向的+Z方向设置的外周面。在图27(a)和图27(b)的例子中，第7面F7是朝向作为第1方向的+Z方向的矩形或正方形的面(也称为前表面)。第8面F8是朝向与第1方向相反的作为第4方向的－Z方向的矩形或正方形的面(也称为背面)。第9面F9是沿着第7面F7和第8面F8各自的4边的外周面。
另外，硅衬底1例如具备第1B类单晶区域Am1B、第2B类单晶区域Am2B和第1B中间区域Ac1B。第1B类单晶区域Am1B、第1B中间区域Ac1B、第2B类单晶区域Am2B在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。第1B类单晶区域Am1B和第2B类单晶区域Am2B，分别是由类单晶构成的区域(类单晶区域)。
第1B类单晶区域Am1B，例如，是由硅晶块Bk1的第1A类单晶区域Am1A的至少一部分构成的区域。第2B类单晶区域Am2B，例如，是由硅晶块Bk1的第2A类单晶区域Am2A的至少一部分构成的区域。在图27(a)和图27(b)的例子中，第1B类单晶区域Am1B和第2B类单晶区域Am2B，分别是具有朝向作为第1方向的+Z方向的矩形的前表面、和朝向作为第4方向的－Z方向的矩形的背面的板状的区域。
第1B中间区域Ac1B是包括1个以上的类单晶区域的区域(中间区域。第1B中间区域Ac1B，例如，是由硅晶块Bk1的第1A中间区域Ac1A的至少一部分构成的区域。在图27(a)和图27(b)的例中，第1B中间区域Ac1B，是具有朝向作为第1方向的+Z方向的细长的矩形的上表面、和朝向作为第4方向的－Z方向的细长的矩形的下表面的棒状的区域。在此，例如，第1B类单晶区域Am1B与第1B中间区域Ac1B的边界(也称为第1B边界)B1B和第2B类单晶区域Am2B与第1B中间区域Ac1B的边界(也称为第2B边界)B2B各自的形状，为沿着作为第3方向的+Y方向的细长的形状。而且，例如，第1B中间区域Ac1B，具有沿着作为第3方向的+Y方向的纵长方向。
在此，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1B类单晶区域Am1B的宽度(也称为第1B宽度)W1B和第2B类单晶区域Am2B的宽度(也称为第2B宽度)W2B，分别大于第1B中间区域Ac1B的宽度(也称为第3B宽度)W3B。在此，例如，假设硅衬底1的第7面F7和第8面F8为一边的长度是150mm左右的正方形的情况。这种情况下，例如，第1B宽度W1B和第2B宽度W2B分别为50mm至100mm左右。另外，例如，第3B宽度W3B为2mm至25mm左右。
另外，在此，例如第1B边界B1B和第2B边界B2B分别具有重位点阵晶界。在此，例如，假设第1B类单晶区域Am1B、第2B类单晶区域Am2B和第1B中间区域Ac1B各自的与作为第1方向的+Z方向垂直的面的晶面取向，是密勒指数中的(100)的情况。从另一观点来说，例如，假设第1B类单晶区域Am1B和第2B类单晶区域Am2B各自的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向、和第1B中间区域Ac1B所包含的1个以上的类单晶的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向，是密勒指数中的＜100＞的情况。这种情况下，重位点阵晶界，例如包括Σ值为5的重位点阵晶界、Σ值为13的重位点阵晶界、Σ值为17的重位点阵晶界、Σ值为25的重位点阵晶界和Σ值为29的重位点阵晶界之中的至少1个。具有这样结构的硅衬底1，例如，在制造作为硅衬底1的基础的硅锭In1时，能够通过以晶种部群200s为起点使类单晶生长，在第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1的边界和第2晶种部Sd2与第1中间晶种部Cs1的边界各自的上方形成重位点阵晶界来实现。而且，该重位点阵晶界形成时，例如，由于应变的缓解而在硅锭In1中难以发生缺陷。因此，例如，将通过切除该硅锭In1的外周部分而得到的硅晶块Bk1切成薄片而得到的硅衬底1的缺陷也能够减少。
此外，在此，例如第1B边界B1B和第2B边界B2B，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中处于弯曲的状态。在此，弯曲的状态，例如包括弓形弯曲的状态、S状弯曲的状态、波纹样弯曲的状态和起伏样弯曲的状态之中的至少1个状态。第1B边界B1B和第2B边界B2B分别在作为第2方向的+X方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。如果采用具有这样结构的硅衬底1，例如，在制作作为硅衬底1的基础的硅锭In1时，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，在随时生成的具有重位点阵晶界的功能性晶界中将存在弯曲。这时，例如，功能性晶界的切线方向成为根据位置而发生各种变化的状态，各个方向的应变容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积的增加，应变容易被吸收。因此，例如硅锭In1的缺陷减少，通过硅锭In1的外周部分的切除和切成薄片而得到的硅衬底1的缺陷也能够减少。
在此，例如，假设第1B边界B1B和第2B边界B2B分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中，处于波纹样弯曲的状态的情况。这种情况下，例如，在制作硅衬底1的基础的硅锭In1时，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时形成的具有弯曲的功能性晶界存在的区域能够增加。这时，例如，应变被缓解的重位点阵晶界存在的功能性晶界增加，能够减少缺陷。其结果是，例如，将通过切除硅锭In1的外周部分所得到的硅晶块Bk1切成薄片而得到的硅衬底1的品质能够提高。在此，波状的第1B边界B1B和第2B边界B2B各自的在作为第2方向的+X方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。
而且，在此，例如，如果采用适于能够减少缺陷硅锭In1的制造的硅衬底1的上述结构，则由于缺陷的减少而能够提高硅衬底1的品质。在此，第1B边界B1B和第2B边界B2B各自的各种重位点阵晶界的存在和各种重位点阵晶界的存在比率，例如，能够使用EBSD法等进行确认。另外，在第1B边界B1B和第2B边界B2B分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中弯曲的状态，例如，能够通过在对于第7面F7或第8面F8适宜实施蚀刻后，用光学显微镜观察第7面F7或第8面F8进行确认。
另外，在此，例如第1B类单晶区域Am1B和第2B类单晶区域Am2B各自的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向、和第1B中间区域Ac1B所包含的1个以上的类单晶的沿着作为第1方向的+Z方向的晶体取向，也可以为密勒指数中的＜100＞取向。这样的结构，例如在制作作为硅衬底1的基础的硅锭In1时，能够通过在铸模121的底部121b上，以使上表面的晶面取向为密勒指数的(100)的方式配置晶种部群200s，承继晶种部群200s的晶体取向而使硅熔液MS1单向地生长来实现。另外，这种情况下，例如，硅熔液MS1的单向凝固进行时的结晶生长的速度能够提高。由此，例如，能够容易制造分别以第1晶种部Sd1、第2晶种部Sd2和第1中间晶种部Cs1为起点而向上方使晶粒生长所形成的、具有第1类单晶区域Am1、第2类单晶区域Am2和第1中间区域Ac1的硅锭In1。而且，例如，通过从硅锭In1经过硅晶块Bk1切出硅衬底1，能够容易使硅衬底1的品质提高。另外，如果第1B类单晶区域Am1B、第1B中间区域Ac1B和第2B类单晶区域Am2B各自的朝向作为第1方向的+Z方向的上表面的晶面取向是密勒指数中的(100)，例如，将硅衬底1适用于后述的太阳能电池元件10(参照图30至图32)时，在硅衬底1的上表面，通过干法或湿法蚀刻容易地形成微细的凹凸(织构)。
此外，在此，例如位于第1B边界B1B和第2B边界B2B的重位点阵晶界，也可以包括Σ值为29的重位点阵晶界。这种情况下，例如，以晶种部群200s为起点使类单晶生长而制造作为硅衬底1的基础的硅锭In1时，在第1晶种部Sd1与第1中间晶种部Cs1的边界和第2晶种部Sd2与第1中间晶种部Cs1的边界各自的上方随时形成Σ值为29的随机晶界，在该随机晶界中应变进一步被缓解，缺陷难以发生。因此，例如，如果采用适于不易发生缺陷的硅锭In1的制造的硅衬底1的上述构成，则缺陷进一步减少而能够进一步提高硅衬底1的品质。
另外，在此，例如第1B宽度W1B与第2B宽度W2B可以相同，也可以不同。附带一句，硅衬底1，例如也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。
＜1－6－2.第1变形例的硅衬底的构成＞
上述硅衬底1，例如也可以为第1变形例的硅衬底1a，如图28(a)和图28(b)所示，其具有在与作为第1方向的+Z方向垂直且与作为第2方向的+X方向交叉的作为第3方向的+Y方向上依次邻接的第1B类单晶区域Am1Ba、第2B中间区域Ac2B、第3B类单晶区域Am3B，以取代第1B类单晶区域Am1B。这样的硅衬底1a，例如能够通过用线锯装置等从经由上述第1变形例的硅锭In1a的制造方法制造得到的硅锭In1a上切除比较容易处于存在缺陷的状态的硅锭In1a的外周部分后再进行切断和切成薄片等来制造。
如图28(a)和图28(b)所示，硅衬底1a例如具备第1B类单晶区域Am1Ba、第2B类单晶区域Am2B、第3B类单晶区域Am3B、第1B中间区域Ac1B和第2B中间区域Ac2B。更具体地说，例如，第1B类单晶区域Am1Ba和第1B中间区域Ac1B和第2B类单晶区域Am2B，在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第1B类单晶区域Am1Ba和第2B中间区域Ac2B和第3B类单晶区域Am3B，在作为第3方向的+Y方向上，按该记载顺序相邻接。而且，例如，以在第1B中间区域Ac1B之中的沿着作为第3方向的+Y方向的纵长方向的途中的部分，使第2B中间区域Ac2B之中的沿着作为第2方向的+X方向的纵长方向的端部抵接的方式，设置第1B中间区域Ac1B和第2B中间区域Ac2B。换言之，例如，第1B中间区域Ac1B和第2B中间区域Ac2B，以T字状交叉的方式设置。在此，例如，能够以在作为第2方向的+X方向上依次邻接的方式，设置第3B类单晶区域Am3B和第1B中间区域Ac1B和第2B类单晶区域Am2B。
另外，在此，例如在作为第2方向的+X方向上，与第1B类单晶区域Am1Ba的宽度(第1B宽度)W1B和第2B类单晶区域Am2B的宽度(第2B宽度)W2B相比，第1B中间区域Ac1B的宽度(第3B宽度)W3B小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1B宽度W1B和第2B宽度W2B，分别大于第3B宽度W3B。另外，例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第1B类单晶区域Am1Ba的宽度(也称为第4B宽度)W4B和第3B类单晶区域Am3B的宽度(也称为第5B宽度)W5B相比，第2B中间区域Ac2B的宽度(也称为第6B宽度)W6B小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第4B宽度W4B和第5B宽度W5B，分别大于第6B宽度W6B。在此，例如假设硅衬底1a的第7面F7和第8面F8为一边的长度是150mm左右的正方形的情况。这种情况下，例如，第1B宽度W1B、第2B宽度W2B、第4B宽度W4B和第5B宽度W5B分别为50mm至100mm左右。另外，例如第3B宽度W3B和第6B宽度W6B分别为2mm至25mm左右。
而且，例如，第1B类单晶区域Am1Ba与第1B中间区域Ac1B的边界(第1B边界)B1Ba具有重位点阵晶界。例如，第1B中间区域Ac1B与第2B类单晶区域Am2B的第2B边界B2B具有重位点阵晶界。例如，第1B类单晶区域Am1Ba与第2B中间区域Ac2B的边界(也称为第3B边界)B3B具有重位点阵晶界。例如，第2B中间区域Ac2B与第3B类单晶区域Am3B的边界(也称为第4B边界)B4B具有重位点阵晶界。在此，例如，第3B类单晶区域Am3B与第1B中间区域Ac1B的边界能够具有重位点阵晶界。
另外，在此，例如第1B边界B1Ba、第2B边界B2B、第3B边界B3B和第4B边界B4B，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中处于弯曲的状态。在此，弯曲的状态，例如包括弓形弯曲的状态、S状弯曲的状态、波纹样弯曲的状态和起伏样弯曲的状态之中的至少1个状态。第1B边界B1Ba和第2B边界B2B分别在作为第2方向的+X方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。第3B边界B3B和第4B边界B4B分别在作为第3方向的+Y方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。如果采用具有这样结构的硅衬底1a，例如，则在制作作为硅衬底1a的基础的硅锭In1a时，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，具有朝向各种方向的弯曲的功能性晶界被随时形成，该功能性晶界存在的区域能够增加。由此，例如，各个方向的应变更容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积的增加，应变更容易被吸收。因此，例如，硅锭In1a的缺陷减少，通过对于硅锭In1a实施切除外周部分、切断和切成薄片等所得到的硅衬底1a的缺陷也能够减少。
在此，例如，假设第1B边界B1Ba、第2B边界B2B、第3B边界B3B和第4B边界B4B分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中，处于波纹样弯曲的状态的情况。这种情况下，例如，在制作作为硅衬底1a的基础的硅锭In1a时，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时形成的具有弯曲的功能性晶界存在的区域能够增加。这时，例如，存在缓解应变的重位点阵晶界的功能性晶界进一步增加，因此能够减少缺陷。其结果是，例如由于硅锭In1a的品质提高，因此通过对于硅锭In1a实施切除外周部分、切断和切成薄片等所得到的硅衬底1a的品质能够提高。在此，波状的第1B边界B1Ba和第2B边界B2B各自的在作为第2方向的+X方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。波状的第3B边界B3B和第4B边界B4B各自的在作为第3方向的+Y方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。
而且，在此，例如，如果采用适于能够减少缺陷硅锭In1a的制造的硅衬底1a的上述结构成，则由于缺陷减少而能够提高硅衬底1a的品质。在此，第1B边界B1Ba、第2B边界B2B、第3B边界B3B和第4B边界B4B各自的各种重位点阵晶界的存在和各种重位点阵晶界的存在比率，例如，能够使用EBSD法等进行确认。另外，第1B边界B1Ba、第2B边界B2B、第3B边界B3B和第4B边界B4B分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中弯曲的状态，例如，能够通过在对于第7面F7或第8面F8适宜实施蚀刻后，用光学显微镜观察第7面F7或第8面F8进行确认。
另外，硅衬底1a例如也可以包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。另外，硅衬底1a例如也可以包括在作为第3方向的+Y方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。
＜1－6－3.第2变形例的硅衬底的构成＞
上述硅衬底1a，例如也可以为第2变形例的硅衬底1b，如图29(a)和图29(b)所示，其具有在作为第3方向的+Y方向上依次邻接的第2B类单晶区域Am2Bb、第3B中间区域Ac3B、第4B类单晶区域Am4B，以取代第2B类单晶区域Am2B。这样的硅衬底1b，例如能够通过用线锯装置等从根据上述第2变形例的硅锭In1b的制造方法所制造得到的硅锭In1b上切除比较容易处于存在缺陷的状态的硅锭In1b的外周部分后，进行切断和切成薄片来制造。
如图29(a)和图29(b)所示，硅衬底1b，例如具备第1B类单晶区域Am1Ba、第2B类单晶区域Am2Bb、第3B类单晶区域Am3B、第4B类单晶区域Am4B、第1B中间区域Ac1Bb、第2B中间区域Ac2B、第3B中间区域Ac3B和第4B中间区域Ac4B。更具体地说，例如，第1B类单晶区域Am1Ba和第1B中间区域Ac1Bb和第2B类单晶区域Am2Bb，在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第1B类单晶区域Am1Ba和第2B中间区域Ac2B和第3B类单晶区域Am3B，在作为第3方向的+Y方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第2B类单晶区域Am2Bb和第3B中间区域Ac3B和第4B类单晶区域Am4B，在作为第3方向的+Y方向上，按该记载顺序相邻接。另外，例如，第3B类单晶区域Am3B和第4B中间区域Ac4B和第4B类单晶区域Am4B，在作为第2方向的+X方向上，按该记载顺序相邻接。
在此，第1B中间区域Ac1Bb和第4B中间区域Ac4B，例如，可以构成沿着作为第3方向的+Y方向的1个棒状的区域，也可以在作为第2方向的+X方向上相互错开。另外，第2B中间区域Ac2B和第3B中间区域Ac3B，例如，可以构成沿着作为第2方向的+X方向的1个棒状的区域，也可以在作为第3方向的+Y方向上相互错开。在图29(b)的例子中，第1B中间区域Ac1Bb和第4B中间区域Ac4B所构成的部分、与第2B中间区域Ac2B和第3B中间区域Ac3B所构成的部分，以十字状交叉的方式设置。
另外，在此，例如在作为第2方向的+X方向上，与第1B类单晶区域Am1Ba的宽度(第1B宽度)W1B和第2B类单晶区域Am2Bb的宽度(第2B宽度)W2B相比，第1B中间区域Ac1Bb的宽度(第3B宽度)W3B小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第1B宽度W1B和第2B宽度W2B，分别大于第3B宽度W3B。例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第1B类单晶区域Am1Ba的宽度(第4B宽度)W4B和第3B类单晶区域Am3B的宽度(第5B宽度)W5B相比，第2B中间区域Ac2B的宽度(第6B宽度)W6B小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第4B宽度W4B和第5B宽度W5B，分别大于第6B宽度W6B。例如，在作为第3方向的+Y方向上，与第2B类单晶区域Am2Bb的宽度(也称为第7B的宽度)W7B和第4B类单晶区域Am4B的宽度(也称为第8B的宽度)W8B相比，第3B中间区域Ac3B的宽度(也称为第9B的宽度)W9B小。换言之，例如，在作为第3方向的+Y方向上，第7B的宽度W7B和第8B的宽度W8B，分别大于第9B的宽度W9B。例如，在作为第2方向的+X方向上，与第3B类单晶区域Am3B的宽度(也称为第10B的宽度)W10B和第4B类单晶区域Am4B的宽度(也称为第11B的宽度)W11B相比，第4B中间区域Ac4B的宽度(也称为第12B的宽度)W12B小。换言之，例如，在作为第2方向的+X方向上，第10B的宽度W10B和第11B的宽度W11B，分别大于第12B的宽度W12B。
在此，例如，假设硅衬底1b的第7面F7和第8面F8分别为一边的长度为150mm左右的正方形情况。这种情况下，例如，第1B宽度W1B、第2B宽度W2B、第4B宽度W4B、第5B宽度W5B、第7B的宽度W7B、第8B的宽度W8B、第10B的宽度W10B和第11B的宽度W11B分别为50mm至100mm左右。另外，例如，第3B宽度W3B、第6B宽度W6B、第9B的宽度W9B和第12B的宽度W12B分别为2mm至25mm左右。
而且，例如，第1B类单晶区域Am1Ba与第1B中间区域Ac1Bb的边界(第1B边界)B1Ba具有重位点阵晶界。例如，第1B中间区域Ac1Bb与第2B类单晶区域Am2Bb的边界(第2B边界)B2Bb具有重位点阵晶界。例如，第1B类单晶区域Am1Ba与第2B中间区域Ac2B的边界(第3B边界)B3B具有重位点阵晶界。例如，第2B中间区域Ac2B与第3B类单晶区域Am3B的边界(第4B边界)B4B具有重位点阵晶界。例如，第2B类单晶区域Am2Bb与第3B中间区域Ac3B的边界(也称为第5B边界)B5B具有重位点阵晶界。例如，第3B中间区域Ac3B与第4B类单晶区域Am4B的边界(也称为第6B边界)B6B具有重位点阵晶界。例如，第3B类单晶区域Am3B与第4B中间区域Ac4B的边界(也称为第7B边界)B7B具有重位点阵晶界。例如，第4B中间区域Ac4B与第4B类单晶区域Am4B的边界(也称为第8B边界)B8B具有重位点阵晶界。
另外，例如，第1B边界B1Ba、第2B边界B2Bb、第3B边界B3B、第4B边界B4B、第5B边界B5B、第6B边界B6B、第7B边界B7B和第8B边界B8B，分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中处于弯曲的状态。在此，弯曲的状态，例如包括弓形弯曲的状态、S状弯曲的状态、波纹样弯曲的状态和起伏样弯曲的状态之中的至少1个状态。第1B边界B1Ba、第2B边界B2Bb、第7B边界B7B和第8B边界B8B分别在作为第2方向的+X方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。此外，第3B边界B3B、第4B边界B4B、第5B边界B5B和第6B边界B6B分别在作为第3方向的+Y方向上弯曲而存在的范围的宽度，例如为数mm至20mm左右。如果采用具有这样结构的硅衬底1b，例如，在制作作为该硅衬底1b的基础的硅锭In1b时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，具有朝向各种方向的弯曲的功能性晶界被随时形成，存在该功能性晶界的区域能够进一步增加。由此，例如，各个方向的应变更容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积进一步增加，应变更容易被吸收。因此，例如，硅锭In1b的缺陷减少，通过对于硅锭In1b实施切除外周部分、切断和切成薄片等所得到的硅衬底1b的缺陷也能够减少。
在此，例如，假设第1B边界B1Ba、第2B边界B2Bb、第3B边界B3B、第4B边界B4B、第5B边界B5B、第6B边界B6B、第7B边界B7B和第8B边界B8B分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中，处于波纹样弯曲的状态的情况。这种情况下，例如，在制作作为硅衬底1b的基础的硅锭In1b时，硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时形成的具有弯曲的功能性晶界存在的区域能够增加。这时，例如，存在缓解应变的重位点阵晶界的功能性晶界进一步增加，因此能够减少缺陷。其结果是，例如，硅锭In1b的品质提高，通过对于硅锭In1b实施切除外周部分、切断和切成薄片等所得到的硅衬底1b的品质能够提高。在此，波状的第1B边界B1Ba、第2B边界B2Bb、第7B边界B7B和第8B边界B8B各自的在作为第2方向的+X方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。另外，波状的第3B边界B3B、第4B边界B4B、第5B边界B5B和第6B边界B6B各自的在作为第3方向的+Y方向上的振幅的最大值，例如为数mm至20mm左右。
而且，在此，例如，如果采用适于能够减少缺陷硅锭In1b的制造的硅衬底1b的上述结构，则由于缺陷减少而能够提高硅衬底1b的品质。在此，第1B边界B1Ba、第2B边界B2Bb、第3B边界B3B、第4B边界B4B、第5B边界B5B、第6B边界B6B、第7B边界B7B和第8B边界B8B各自的各种重位点阵晶界的存在和各种重位点阵晶界的存在比率，例如，能够通过使用了EBSD法等的测量进行确认。另外，第1B边界B1Ba、第2B边界B2Bb、第3B边界B3B、第4B边界B4B、第5B边界B5B、第6B边界B6B、第7B边界B7B和第8B边界B8B分别在沿着与作为第1方向的+Z方向垂直的XY平面的假想的截面中弯曲的状态，例如，能够通过对第7面F7或第8面F8适宜实施蚀刻等后，用光学显微镜观察第7面F7或第8面F8进行确认。
另外，硅衬底1b，例如，也包括在作为第2方向的+X方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。另外，硅衬底1b，例如，也可以包括在作为第3方向的+Y方向上排列的3个以上的类单晶区域、和位于这3个以上的类单晶区域之中相邻的2个类单晶区域之间的中间区域。由此，例如，可以进一步使硅锭In1b大型化。
＜1－7.太阳能电池元件＞
通过从上述硅锭In1、In1a、In1b上切出，经过硅晶块Bk1、Bk1a、Bk1b所制作的硅衬底1、1a、1b，例如分别用于作为太阳能电池的太阳能电池元件10的半导体衬底。换言之，例如，可采用具备硅衬底1、1a、1b的太阳能电池元件10，该硅衬底1、1a、1b具有适于不易发生缺陷的硅锭In1、In1a、In1b的制造的结构。由此，例如能够提高太阳能电池元件10的输出特性等的品质。
一边参照图30至图32，一边对于太阳能电池元件10的结构的一例进行说明。太阳能电池元件10，具有光入射的受光面10a、和作为该受光面10a相反侧的面的非受光面10b。
如图30至图32所示，太阳能电池元件10，例如具备硅衬底1、防反射膜2、第1电极4和第2电极5。
硅衬底1，例如具有第1导电型的第1半导体层1p、和位于该第1半导体层1p的受光面10a侧的第2导电型的第2半导体层1n。例如，如果第1导电型是p型，则第2导电型为n型。另外，例如，如果第1导电型是n型，则第2导电型为p型。在此，例如，如果第1导电型是p型，则为了使硅锭In1的导电型为p型，作为掺杂的元素，可采用硼等。在此，例如，如果硅锭In1中的硼的浓度(单位体积中的原子的个数)为1×1016个/立方厘米(atoms/cm3)至1×1017atoms/cm3左右，则硅衬底1的电阻率为0.2欧姆厘米(Ω·cm)至2Ω·cm左右。作为硼对于硅衬底1的掺杂方法，例如，可考虑在制造硅锭In1时混合适量的硼元素的单体、或硼含有浓度已知的适量的硅块的方法。另外，在此，例如第1导电型是p型时，通过扩散将磷等杂质导入硅衬底1的第7面F7侧的表层部，从而能够生成第2半导体层1n。由此，例如成为第1半导体层1p和第2半导体层1n形成pn接合区域1pn的状态。
另外，硅衬底1例如也可以具有位于第8面F8侧的BSF(Back-Surface-Field)区域1Hp。该BSF区域1Hp，例如，具有在硅衬底1的第8面F8侧的区域形成内部电场，减少第8面F8附近的少数载流子复合的作用。由此，例如太阳能电池元件10的光电转换效率不易降低。BSF区域1Hp具有与第1半导体层1p相同的导电型。BSF区域1Hp含有的多数载流子的浓度，高于第1半导体层1p含有的多数载流子的浓度。例如，硅衬底1具有p型时，通过扩散而将硼或铝等作为掺杂的元素导入硅衬底1的第8面F8侧的表层部，从而能够形成BSF区域1Hp。在此，BSF区域1Hp的掺杂的浓度，例如为1×1018atoms/cm3至5×1021atoms/cm3左右。
防反射膜2，例如位于硅衬底1的受光面10a侧的第7面F7上。防反射膜2发挥如下作用：使受光面10a对于所需波长范围的光的反射率降低，以便所需要波长范围的光容易被吸收到硅衬底1内。由此，能够增大硅衬底1中的经光电转换所生成的载流子的量。防反射膜2的原材，例如适用氮化硅、氧化钛和氧化硅等之中的1种以上的原材。在此，例如，如果根据防反射膜2的原材而适宜设定防反射膜2的厚度，则能够实现所需波长范围的入射光几乎不会反射的条件(也称为无反射条件)。具体来说，例如，防反射膜2的折射率为1.8至2.3左右，防反射膜2的厚度为50纳米(nm)至120nm左右。
第1电极4，例如位于硅衬底1的受光面10a侧的第7面F7上。如图30和图32所示，第1电极4，例如具有第1输出提取电极4a、和作为多个线状的电极(也称为线状电极)的第1集电电极4b。在图30和图32的例子中，第1电极4具有沿着作为第2方向的+X方向的纵长方向的3根第1输出提取电极4a、和具有沿着作为第3方向的+Y方向的纵长方向的43根线状的第1集电电极4b。各第1输出提取电极4a的至少一部分，处于与各第1集电电极4b交叉的状态。第1输出提取电极4a的线宽度，例如为0.6mm至1.5mm左右。第1集电电极4b的线宽度，例如为25μm至100μm左右。因此，第1集电电极4b的线宽度小于第1输出提取电极4a的线宽度。多个线状的第1集电电极4b，在作为第2方向的+X方向上，以规定的间隔(也称为第1间隔)De1，在相互大体平行的状态下排列。规定的第1间隔De1，例如为1.5mm至3mm左右。第1电极4的厚度，例如为10μm至40μm左右。第1电极4例如也可以具有以连接多个第1集电电极4b中的+Y方向的端部彼此的方式设置的辅助电极4c、和以连接多个第1集电电极4b中的－Y方向的端部彼此的方式设置的辅助电极4c。辅助电极4c的线宽度，例如与第1集电极4b的线宽度大致相同。第1电极4例如能够通过在硅衬底1的第7面F7侧以所需图案涂布银膏后对该银膏进行烧成而形成。银膏例如能够通过混合以银为主成分的粉末、玻璃粉和有机媒介物等而生成。主成分意味着在所含有的成分之中含有率最高的成分。银膏的涂布法例如适用丝网印刷法等。
第2电极5，例如位于硅衬底1的非受光面10b侧的第8面F8上。如图31和图32所示，第2电极5，例如具有第2输出提取电极5a和第2集电电极5b。在图31和图32的例子中，第2电极5具有沿着+X方向的纵长方向的3根第2输出提取电极5a。第2输出提取电极5a的厚度，例如为10μm至30μm左右。第2输出提取电极5a的线宽度，例如为1mm至4mm左右。该第2输出提取电极5a，例如能够利用与第1电极4同样的原材和制法形成。第2输出提取电极5a，例如能够通过在硅衬底1的第8面F8侧，以所需图案涂布银膏后，对该银膏进行烧成而形成。第2集电电极5b，例如位于硅衬底1的第8面F8侧除去形成有第2输出提取电极5a的区域的大部分以外的大致整个面。第2集电电极5b的厚度，例如为15μm至50μm左右。第2集电电极5b，例如，能够在硅衬底1的第8面F8侧，按所需要图案涂布铝膏后，对该铝膏进行烧成而形成。铝膏例如能够通过混合以铝为主成分的粉末、玻璃粉和有机媒介物等来生成。铝膏的涂布法例如适用丝网印刷法等。
具有这样结构的太阳能电池元件10，例如，如图33(a)所示，假设第1B边界B1B弯曲而在作为第2方向的+X方向上存在的范围的宽度(存在宽度)Ww1，为大于第1集电电极4b的线宽度的情况。这种情况下，例如可考虑如下结构：在俯视太阳能电池元件10的受光面10a时，第1B边界B1B以跨越夹隔1根第1集电电极4b的2个区域Ar1、Ar2的方式设置。在这样的结构中，例如，如图33(b)所示，响应光对于受光面10a的照射而在pn接合区域1pn经光电变换发生的载流子，被多根第1集电电极4b之中的距载流子的发生位置P1最近的第1集电电极4b集电。第1导电型是p型时，作为载流子的电子由第1集电电极4b集电。
另一方面，例如，如图34(a)所示，假设如果第1B边界B1B沿着1根第1集电电极4b呈直线状地设置，则在与多个第1集电电极4b之中的距载流子的发生位置P1最近的第1集电电极4b之间存在第1B边界B1B的情况。这种情况下，例如，如图34(b)所示，在发生位置P1发生的载流子，被多个第1集电电极4b之中距载流子的发生位置P1第二近的第1集电电极4b集电。这时，例如，由于硅衬底1内的载流子的移动距离变长，载流子的复合容易发生，光电转换效率容易降低。
因此，例如，如图33(a)和图33(b)所示，如果第1B边界B1B弯曲而在作为第2方向的+X方向上存在的范围的存在宽度Ww1大于第1集电电极4b的线宽度，则光电转换效率提高，由此能够提高太阳能电池元件10的品质。在此，列举说明了第1B边界B1B，不过，如果例如第2B边界B2B弯曲而在作为第2方向的+X方向上存在的范围的宽度大于第1集电电极4b的线宽度，则由于光电转换效率的提高，太阳能电池元件10的品质便能够提高。
在此，例如，如图33(a)所示，在作为第2方向的+X方向上第1B边界B1B弯曲而存在的范围的存在宽度Ww1，也可以比作为多个线状电极的第1集电电极4b的第1间隔De1大。具体来说，例如，考虑为第1间隔De1为1.6mm，第1集电电极4b的线宽度为50μm，存在宽度Ww1为数mm至数十mm这样的结构。如果采用这样的结构，例如，在俯视太阳能电池元件10的受光面10a时，第1B边界B1B容易以跨越夹隔1根第1集电电极4b的2个区域Ar1、Ar2的方式设置。这种情况下，例如，在太阳能电池元件10中根据光的照射经光电转换产生的载流子，不易发生因第1B边界B1B的存在而难以被第1集电电极4b集电的问题。由此，例如，能够提高太阳能电池元件10的输出特性等品质。在此，例如第1B边界B1B和第2B边界B2B之中的至少一个边界，也可以具有大于第1间隔De1的在作为第2方向的+X方向上存在的范围的存在宽度Ww1。
＜1－8.第1实施方式的总结＞
第1实施方式的硅锭In1，例如在作为第2方向的+X方向上，具有在第1类单晶区域Am1与第2类单晶区域Am2之间包括1个以上类单晶区域的第1中间区域Ac1。在此，例如在作为第2方向的+X方向上，使第1类单晶区域Am1和第2类单晶区域Am2各自的宽度，大于第1中间区域Ac1的宽度。另外，例如第1类单晶区域Am1与第1中间区域Ac1的第1边界B1和第2类单晶区域Am2与第1中间区域Ac1的第2边界B2分别具有重位点阵晶界。而且，例如，第1边界B1和第2边界B2，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态。如果采用具有这样结构的硅锭In1，例如，在制作硅锭In1时硅熔液MS1的单向凝固进行时，在随时生成的具有重位点阵晶界的功能性晶界中将存在弯曲。这时，例如，功能性晶界的切线方向成为根据位置而发生各种变化的状态，各个方向的应变容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积的增加，应变容易被吸收。因此，例如，硅锭In1的缺陷减少，硅锭In1的品质能够提高。
另外，第1实施方式的硅晶块Bk1，例如在作为第2方向的+X方向上，具有在第1A类单晶区域Am1A与第2A类单晶区域Am2A之间包括1个以上类单晶区域的第1A中间区域Ac1A。在此，例如，在作为第2方向的+X方向上，使第1A类单晶区域Am1A和第2A类单晶区域Am2A各自的宽度，大于第1A中间区域Ac1A的宽度。另外，例如，第1A类单晶区域Am1A与第1A中间区域Ac1A的第1A边界B1A和第2A类单晶区域Am2A与第1A中间区域Ac1A的第2A边界B2A分别具有重位点阵晶界。而且，例如第1A边界B1A和第2A边界B2A，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态。如果采用具有这样结构的硅晶块Bk1，例如，在制作作为硅晶块Bk1的基础的硅锭In1时，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时生成的具有重位点阵晶界的功能性晶界中存在弯曲。这时，例如，功能性晶界的切线方向成为根据位置而发生各种变化的状态，各个方向的应变容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积的增加，应变容易被吸收。由此，例如，能够减少硅锭In1的缺陷。在此，例如，通过采用适于不易发生缺陷的硅锭In1的制造的硅晶块Bk1结构，从而由于缺陷的减少而能够提高硅晶块Bk1的品质。
另外，第1实施方式的硅衬底1，例如，在作为第2方向的+X方向上，具有在第1B类单晶区域Am1B与第2B类单晶区域Am2B之间包括1个以上类单晶区域的第1B中间区域Ac1B。在此，例如，在作为第2方向的+X方向上，使第1B类单晶区域Am1B和第2B类单晶区域Am2B各自的宽度，大于第1B中间区域Ac1B的宽度。另外，例如，第1B类单晶区域Am1B与第1B中间区域Ac1B的第1B边界B1B和第2B类单晶区域Am2B与第1B中间区域Ac1B的第2B边界B2B分别有重位点阵晶界。而且，例如，第1B边界B1B和第2B边界B2B，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态。如果采用具有这样的结构的硅衬底1，例如，在制作作为硅衬底1的基础的硅锭In1时，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，随时生成的具有重位点阵晶界的功能性晶界中存在弯曲。这时，例如，功能性晶界的切线方向成为根据位置而发生各种变化的状态，各个方向的应变容易被功能性晶界吸收，并且由于功能性晶界的面积的增加，应变容易被吸收。由此，例如能够减少硅锭In1的缺陷。在此，例如通过采用适于不易发生缺陷的硅锭In1的制造的硅衬底1的结构，从而由于缺陷的减少而能够提高硅衬底1的品质。
另外，例如，通过采用具备硅衬底1的太阳能电池元件10，该硅衬底1具有适于不易发生缺陷的硅锭In1的制造的结构，能够提高太阳能电池元件10的输出特性等的品质。
＜2.其他的实施方式＞
本发明不限定于上述的第1实施方式，在不脱离本发明主旨的范围可以进行各种变更和改良等。
在上述第1实施方式中，各个硅锭In1、In1a、In1b，例如，可以是第1边界B1、B1a和第2边界B2、B2b之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。另外，各个硅锭In1a、In1b，例如，可以是第3边界B3和第4边界B4之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。另外，在硅锭In1b中，例如，可以是第5边界B5和第6边界B6之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。硅锭In1b中，例如，可以是第7边界B7和第8边界B8之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。
在上述第1实施方式中，各个硅晶块Bk1、Bk1a、Bk1b，例如，可以是第1A边界B1A、B1Aa和第2A边界B2A、B2Ab之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。另外，各个硅晶块Bk1a、Bk1b，例如，可以是第3A边界B3A和第4A边界B4A之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。另外，硅晶块Bk1b中，例如，可以是第5A边界B5A和第6A边界B6A之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。硅晶块Bk1b中，例如，可以是第7A边界B7A和第8A边界B8A之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。
在上述第1实施方式，各个硅衬底1、1a、1b，例如，可以是第1B边界B1B、B1Ba和第2B边界B2B、B2Bb之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面处于弯曲的状态或波纹样的弯曲的状态。另外，在硅衬底1a、1b中，例如，可以是第3B边界B3B和第4B边界B4B之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。另外，硅衬底1b中，例如，可以是第5B边界B5B和第6B边界B6B之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。硅衬底1b，例如，可以是第7B边界B7B和第8B边界B8B之中的至少一个边界，在与作为第1方向的+Z方向垂直的假想的截面中处于弯曲的状态或波纹样弯曲的状态。
在上述第1实施方式的太阳能电池元件10中，例如，也可以使第7面F7位于非受光面10b侧，使第8面F8位于受光面10a侧的方式配置硅衬底1。换言之，例如，作为多个线状电极的第1集电电极4b，位于第7面F7或第8面F8之上即可。
在上述第1实施方式中，例如，如图35(a)所示，硅锭In1的第2边界B2也可以包括以随着在作为第1方向的+Z方向上行进而在作为第2方向的+X方向上进展的方式相对于作为第1方向的+Z方向倾斜的部分(也称为第1倾斜部)TL1。具体来说，例如，第1倾斜部TL1相对于YZ平面倾斜。在图35(a)的例子中，第2边界B2以向斜上方延伸的方式设置。另外，例如，如图35(b)所示，硅晶块Bk1的第2A边界B2A也可以包括以随着在作为第1方向的+Z方向上行进而在作为第2方向的+X方向上进展的方式相对于作为第1方向的+Z方向倾斜的部分(也称为第1A倾斜部)TL1A。具体来说，例如，第1A倾斜部TL1A相对于YZ平面倾斜。在图35(b)的例子中，第2A边界B2A以向斜上方延伸的方式设置。第1倾斜部TL1和第1A倾斜部TL1A的在作为第2方向的+X方向上存在的宽度，例如为数mm至数十mm左右。
这样的结构，例如能够以如下方式实现。首先，在相比铸模121的底部121b上的中央而向作为第2方向的+X方向偏移的位置配置第1中间晶种部Cs1。其次，在铸模121内从底部121b侧朝向上方(+Z方向)而使硅熔液MS1的单向凝固进行时，通过从铸模121的周围适宜调整加热状态等，硅熔液MS1与固体状态的硅的边界成为向作为第1方向的+Z方向鼓出这样的凸状。如果采用这样的结构，在硅熔液MS1的单向凝固进行时，例如，硅熔液MS1能够以在从底部121b侧朝向上方传播的位错的上方形成第2边界B2的方式凝固。这时，例如，朝向上方的位错的传播能够被第2边界B2阻止。另外，例如，以靠近位错比较容易发生的铸模121内的周边的方式使第2边界B2斜行，如此凝固硅熔液MS1，由此朝向上方的位错传播容易被第2边界B2阻止。由此，例如所制造的硅锭In1的缺陷减少，硅锭In1的品质能够提高。另外，例如，从硅锭In1切出的硅晶块Bk1的品质也能够提高。
在上述第1实施方式中，例如，可以是第2方向与第3方向并非彼此正交，而是以构成与90度不同的角度相交叉。在上述第1实施方式的第1变形例和第2变形例中，例如考虑的方式是，以包含在重位点阵晶界所对应的单晶硅的旋转角度关系之中的方式设定第2方向与第3方向构成的角度。另外，上述第2方向与第3方向相互正交的状态中，例如，以第2方向与第3方向形成90度的状态为基准，能够允许1度到3度左右的误差。具体来说，第2方向与第3方向相互正交时的第2方向与第3方向构成的角度中，例如，也可以包括87度至93度的范围的角度。在此，在第2方向与第3方向构成的角度中以90度为基准而产生的误差，例如，包括在准备晶种部和中间晶种部时因切断而产生的误差、以及在配置晶种部和中间晶种部时产生的误差等。
在上述第1实施方式中，例如，硅锭In1、In1a、In1b的第1面F1和第2面F2以及硅晶块Bk1、Bk1a、Bk1b的第4面F4和第5面F5各自也可以不是矩形，而是具有与硅衬底1、1a、1b的形状等对应的各种形状。
当然可以在适宜、不矛盾的范围内，使分别构成上述第1实施方式和各种变形例的全部或一部分组合。
符号说明
1、1a、1b 硅衬底
4b 第1集电电极
10 太阳能电池元件
Ac1～Ac4 第1～4中间区域
Ac1b 第1中间区域
Ac1A～Ac4A 第1A～4A中间区域
Ac1Ab 第1A中间区域
Ac1B～Ac4B 第1B～4B中间区域
Ac1Bb 第1B中间区域
Am1～Am4 第1～4类单晶区域
Am1a 第1类单晶区域
Am1A～Am4A 第1A～4A类单晶区域
Am1Aa 第1A类单晶区域
Am1B～Am4B 第1B～4B类单晶区域
Am1Ba 第1B类单晶区域
Am2b 第2类单晶区域
Am2Ab 第2A类单晶区域
Am2Bb 第2B类单晶区域
B1～B8 第1～8边界
B1a 第1边界
B1A～B8A 第1A～8A边界
B1Aa 第1A边界
B1B～B8B 第1B～8B边界
B1Ba 第1B边界
B2b 第2边界
B2Ab 第2A边界
B2Bb 第2B边界
Bk1、Bk1a、Bk1b 硅晶块
De1 第1间隔
F1～F9 第1～9面
In1、In1a、In1b 硅锭
TL1 第1倾斜部
TL1A 第1A倾斜部
W1～W12 第1～12的宽度
W1A～W12A 第1A～12A的宽度
W1B～W12B 第1B～12B的宽度
Ws1～Ws12 第1～12种宽度
Ww1 存在宽度

Claims (18)

1.一种硅锭，具有第1面、位于该第1面相反侧的第2面、和以连接所述第1面和所述第2面的状态沿着从所述第2面朝向所述第1面的第1方向而设置的第3面，其中，
具备在与所述第1方向垂直的第2方向上依次邻接的第1类单晶区域、包括1个以上类单晶区域的第1中间区域、和第2类单晶区域，
在所述第2方向上，所述第1类单晶区域的第1宽度和所述第2类单晶区域的第2宽度，分别大于所述第1中间区域的第3宽度，
所述第1类单晶区域与所述第1中间区域的第1边界和所述第2类单晶区域与所述第1中间区域的第2边界分别具有重位点阵晶界，
所述第1类单晶区域、所述第2类单晶区域、以及所述1个以上的类单晶区域各自的沿着所述第1方向的晶体取向为密勒指数中的＜100＞取向，
所述第1边界和所述第2边界之中的至少一个边界在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
2.根据权利要求1所述的硅锭，其中，
所述第1边界和所述第2边界分别在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的硅锭，其中，
所述第1边界和所述第2边界之中的至少一个边界在与所述第1方向垂直的假想的截面中以波纹样弯曲。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的硅锭，其中，
所述第2边界包括以随着在所述第1方向上行进而在所述第2方向上进展的方式相对于所述第1方向倾斜的第1倾斜部。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的硅锭，其中，
具备在与所述第1方向垂直且与所述第2方向交叉的第3方向上依次邻接的所述第1类单晶区域、包括1个以上的类单晶区域的第2中间区域、和第3类单晶区域，
在所述第3方向上，所述第1类单晶区域的第4宽度和所述第3类单晶区域的第5宽度，分别大于所述第2中间区域的第6宽度，
所述第1类单晶区域与所述第2中间区域的第3边界和所述第3类单晶区域与所述第2中间区域的第4边界分别具有重位点阵晶界，
所述第3边界和所述第4边界之中的至少一个边界在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的硅锭，其中，
具有包括与所述第1方向相反方向上的第1端部的第1部分、和包括与所述第1端部相反的第2端部的第2部分，
在所述第1部分的重位点阵晶界，所述Σ值为29的重位点阵晶界的比例大于所述第2部分的重位点阵晶界，
在所述第2部分的重位点阵晶界，所述Σ值为5的重位点阵晶界的比例大于所述第1部分的重位点阵晶界。
7.一种硅晶块，具有第4面、位于与该第4面相反侧的第5面、和以连接所述第4面和所述第5面的状态沿着从所述第5面朝向所述第4面的第1方向设置的第6面，其中，
具备在与所述第1方向垂直的第2方向上依次邻接的第1A类单晶区域、包括1个以上类单晶区域的第1A中间区域、和第2A类单晶区域，
在所述第2方向上，所述第1A类单晶区域的第1A宽度和所述第2A类单晶区域的第2A宽度，分别大于所述第1A中间区域的第3A宽度，
所述第1A类单晶区域与所述第1A中间区域的第1A边界和所述第2A类单晶区域与所述第1A中间区域的第2A边界分别具有重位点阵晶界，
所述第1A类单晶区域、所述第2A类单晶区域、以及所述1个以上的类单晶区域各自的沿着所述第1方向的晶体取向为密勒指数中的＜100＞取向，
所述第1A边界和所述第2A边界之中的至少一个边界在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
8.根据权利要求7所述的硅晶块，其中，
所述第1A边界和所述第2A边界分别在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的硅晶块，其中，
所述第1A边界和所述第2A边界之中的至少一个边界在与所述第1方向垂直的假想的截面中以波纹样弯曲。
10.根据权利要求7或权利要求8所述的硅晶块，其中，
所述第2A边界包括以随着在所述第1方向上行进而在所述第2方向上进展的方式相对于所述第1方向倾斜的第1A倾斜部。
11.根据权利要求7或权利要求8所述的硅晶块，其中，
具备在与所述第1方向垂直且与所述第2方向交叉的第3方向上依次邻接的所述第1A类单晶区域、包括1个以上的类单晶区域的第2A中间区域、和第3A类单晶区域，
在所述第3方向上，所述第1A类单晶区域的第4A宽度和所述第3A类单晶区域的第5A宽度，分别大于所述第2A中间区域的第6A宽度，
所述第1A类单晶区域与所述第2A中间区域的第3A边界和所述第3A类单晶区域与所述第2A中间区域的第4A边界分别具有重位点阵晶界，
所述第3A边界和所述第4A边界之中的至少一个边界在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
12.根据权利要求7或权利要求8所述的硅晶块，其中，
具有包括与所述第1方向相反方向的第3端部的第3部分、和包括与所述第3端部相反的第4端部的第4部分，
在所述第3部分的重位点阵晶界，所述Σ值为29的重位点阵晶界的比例大于所述第4部分的重位点阵晶界，
在所述第4部分的重位点阵晶界，所述Σ值为5的重位点阵晶界的比例大于所述第3部分的重位点阵晶界。
13.一种硅衬底，具有第7面、位于与该第7面相反侧的第8面、和以连接所述第7面和所述第8面的状态沿着从所述第8面朝向所述第7面的第1方向设置的第9面，其中，
具备在与所述第1方向垂直的第2方向上依次邻接的第1B类单晶区域、包括1个以上类单晶区域的第1B中间区域、和第2B类单晶区域，
在所述第2方向上，所述第1B类单晶区域的第1B宽度和所述第2B类单晶区域的第2B宽度，分别大于所述第1B中间区域的第3B宽度，
所述第1B类单晶区域与所述第1B中间区域的第1B边界和所述第2B类单晶区域与所述第1B中间区域的第2B边界分别具有重位点阵晶界，
所述第1B类单晶区域、所述第2B类单晶区域、以及所述1个以上的类单晶区域各自的沿着所述第1方向的晶体取向为密勒指数中的＜100＞取向，
所述第1B边界和所述第2B边界之中的至少一个边界在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
14.根据权利要求13所述的硅衬底，其中，
所述第1B边界和所述第2B边界分别在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的硅衬底，其中，
所述第1B边界和所述第2B边界之中的至少一个边界在与所述第1方向垂直的假想的截面中波纹样弯曲。
16.根据权利要求13或权利要求14任一项所述的硅衬底，其中，
具备在与所述第1方向垂直且与所述第2方向交叉的第3方向上依次邻接的所述第1B类单晶区域、包括1个以上类单晶区域的第2B中间区域、和第3B类单晶区域，
在所述第3方向上，所述第1B类单晶区域的第4B宽度和所述第3B类单晶区域的第5B宽度，分别大于所述第2B中间区域的第6B宽度，
所述第1B类单晶区域与所述第2B中间区域的第3B边界和所述第3B类单晶区域与所述第2B中间区域的第4B边界分别具有重位点阵晶界，
所述第3B边界和所述第4B边界之中的至少一个边界在与所述第1方向垂直的假想的截面中弯曲。
17.一种太阳能电池，其中，具备权利要求13至权利要求16中任一项所述的硅衬底和位于该硅衬底之上的多个电极。
18.根据权利要求17所述的太阳能电池，其中，
所述多个电极，包括位于所述第7面或所述第8面之上的、在所述第2方向上以具有第1间隔的方式排列的多个线状电极，
俯视下所述第1B边界和所述第2B边界之中的至少一个边界以跨越夹隔所述多个线状电极中的1根线状电极的2个区域的方式设置，
所述第1B边界和所述第2B边界之中的至少一个边界在所述第2方向上弯曲而存在的范围的宽度大于所述第1间隔。
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