JP2002080215A

JP2002080215A - 多結晶半導体インゴットの製造方法

Info

Publication number: JP2002080215A
Application number: JP2000267829A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Yamazaki; 基治山崎
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】多結晶シリコン半導体をルツボ内で融解した後
に、凝固させてインゴットを製造する際に、得られるイ
ンゴットに残存する応力による歪を緩和する。【解決手段】内部の中空部分が逆角錐台形状になるよう
に、底面１ｂに対して各側壁１ａの内面が傾斜状態にな
ったルツボ１に多結晶シリコン半導体を充填して、この
多結晶シリコン半導体を加熱して融解した後に、下部か
ら上方に向かって冷却して一方向凝固させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多結晶半導体インゴ
ットを製造する方法に関し、特に、適切な形状のルツボ
を使用して、内部に残存する応力による歪を低減するこ
とができる多結晶半導体インゴットの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池としては、通常、光電効率およ
び品質の安定性に優れた単結晶シリコン半導体が使用さ
れている。ＩＣ等に使用される単結晶シリコン半導体
は、通常、種結晶等を用いて単結晶を成長させて、円柱
状のインゴットを製造し、製造されたインゴットから切
り出されている。このような単結晶シリコン半導体イン
ゴットの製造方法では、複雑な製造工程が必要であるた
めに、容易に製造することができず、しかも、製造コス
トがかかるという問題がある。

【０００３】太陽電池を、エネルギー源として広範囲に
使用するためには、太陽電池を、より低いコストにて容
易に製造できることが必要である。このために、種結晶
を使用することなく安価に製造することができる多結晶
シリコン半導体を使用した太陽電池の開発が要望されて
いる。

【０００４】多結晶シリコン半導体は、一般的には、石
英（酸化珪素：ＳｉＯ₂）製のルツボに、原材料である
固体の多結晶シリコンを充填して、そのシリコンを加熱
して融解させた後に、融解された多結晶シリコンを、黒
鉛製のルツボに流し込んで凝固させることによって、イ
ンゴットとされる。また、真空中または不活性ガス中に
おいて、石英製のルツボにて多結晶シリコンを融解させ
た後に、ルツボを傾けて、黒鉛製のルツボに、直接、融
解された多結晶シリコンを流し込む半連続鋳造法によっ
てインゴットを製造する方法も知られている。

【０００５】さらには、真空中において、石英製のルツ
ボ内にて融解されたシリコンを、そのルツボ内にて、直
接、凝固させる熱交換法（Heat Exchange Method）によ
ってインゴットを製造する方法も開発されている。ま
た、石英製のルツボにて融解されたシリコンを凝固させ
る際のルツボの冷却に、水冷によって冷却された鋼板を
用いる技術も知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】融解状態になった多結
晶シリコン半導体を、そのまま石英製のルツボ内にて凝
固させてインゴットを製造する場合には、多結晶シリコ
ン半導体が凝固する際にその体積が膨張する。その結
果、多結晶シリコンは、ルツボの内面にて体積の膨張が
拘束されて、凝固した多結晶シリコン半導体の内部、特
に、ルツボの内面にて大きな拘束力を受ける部分に、応
力による歪が内蔵されたままとなる。

【０００７】インゴットに歪が内蔵されると品質低下を
招き、半導体としての光学的あるいは電気的な特性が低
下し、太陽電池等として用いる際の発電効率が悪くなっ
てしまう。また、応力が大きくなると、機械的な割れ等
も生じてしまう。

【０００８】融解したシリコンが多結晶シリコン半導体
が凝固する際に発生する応力を緩和するために、特開平
１１−０１１９２４号公報には、内壁と外壁との間に空
隙が形成された２重構造のルツボを使用する構成、およ
び、底面がそれぞれ櫛形状に形成された複数部分に分割
されて、各部分が内外方向にスライドするようになった
ルツボを使用する構成が開示されている。しかしなが
ら、このように、ルツボ自体の構成が複雑であるため
に、ルツボが高価になり、経済性が損なわれるおそれが
ある。

【０００９】実開昭５８−２２９３６号公報には、多結
晶シリコン半導体のインゴットを製造する際に、融解状
態になったシリコンが流し込まれる石英製の鋳型の側面
を傾斜面とすることによって、凝固した多結晶シリコン
半導体のインゴットを容易に取り出すことができる構成
が開示されており、また、特開平１１−２４０７１０号
公報には、金属シリコンを凝固させて精製することによ
って太陽電池用の高純度シリコン半導体を製造する際
に、融解状態になったシリコンが流し込まれる金属鋳型
の内面を傾斜面とすることにより、凝固したインゴット
を容易に取り出すようにして、シリコンインゴットの製
造に要する時間を短縮する構成が開示されている。

【００１０】しかしながら、これらの公報に開示された
技術は、凝固したシリコンを容易に取り出すようにする
ために、融解状態になったシリコンが流し込まれる鋳型
の内面を傾斜面とするものである。

【００１１】本発明の目的は、内部に残存する応力によ
る歪を緩和することができ、光電変換効率に優れた多結
晶シリコン半導体のインゴットを製造することができる
多結晶半導体インゴットの製造方法の提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の多結晶半導体イ
ンゴットの製造方法は、内部に底面側になるにつれて順
次断面積が減少した逆角錐台形状の中空部分が形成され
るように、底面に対して各内面がそれぞれ傾斜状態にな
ったルツボに半導体材料を充填し、該材料を加熱して融
解させた後に、該材料の融解液を、該ルツボ内にて下部
から上方に向かって冷却して一方向凝固させることを特
徴とする。

【００１３】前記半導体材料がシリコンである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。

【００１５】図１は、本発明の多結晶半導体インゴット
の製造方法の実施に使用される装置の概略構成図であ
る。この装置は、例えば、多結晶シリコン半導体のイン
ゴットを製造するために使用され、誘導加熱炉を構成す
る密閉容器１６を有している。密閉容器１６の内部に
は、石英（酸化珪素：ＳｉＯ₂）製のルツボ１が配置さ
れるようになっており、密閉容器１６は、その内部の雰
囲気を、密閉状態で保持するようになっている。

【００１６】図２は、密閉容器１６の中央部に配置され
るルツボ１の断面図である。ルツボ１は、上面が開放さ
れた中空の直方体状に構成されている。ルツボ１の各側
壁１ａは、底面１ｂ側になるにつれて順次断面積が小さ
くなった倒立四角錐台形状の中空部分が内部に形成され
ており、各側壁１ａのそれぞれの内面が、底面１ｂに接
近するにつれて、順次、相互に接近するように、それぞ
れ角度θにて傾斜している。各側壁１ａの外面は、それ
ぞれ垂直に形成されており、従って、各側壁１ａは、そ
れぞれの上端の幅寸法βに対して底面１ｂに接近に近接
した下端の幅寸法αが大きくなっている。ルツボ１内に
は、半導体材料の多結晶シリコン１５が充填される。

【００１７】図１に示すように、ルツボ１が内部に収容
される密閉容器１６内には、ルツボ１を支持する台座５
が配置されている。台座５は、回転および昇降駆動機構
１４によって、垂直軸回りに回転可能および昇降可能に
なっている。また、台座５の内部には、冷却槽１３内の
冷却水が循環されるようになっている。

【００１８】台座５の上部には、耐火断熱材製の支持台
４が嵌合されるようになっており、この支持台４の上面
は、グラファイト、カーボン等によって構成されたカバ
ー３ａによって覆われている。ルツボ１は、支持台４の
上面を覆うカバー３ａ上に載置されて、支持台４が台座
５の上部に嵌合されることによって、台座５に対して同
心状態で配置されるようになっている。

【００１９】台座５上に配置されるルツボ１は、各側壁
１ａの外面が、それぞれの上端部を除いて、カバー３ｂ
によってそれぞれ覆われている。各カバー３ｂは、支持
台４の上面を覆うカバー３ａと同様に、グラファイト、
カーボン等によって構成されている。

【００２０】密閉容器１６の上部には、誘導加熱コイル
７が配置されている。誘導加熱コイル７は、密閉容器１
６の上面に沿って配置されるとともに、密閉容器１６の
上部側壁の内面に沿っても配置されている。

【００２１】密閉容器１６の上部には、誘導過熱コイル
７にて覆われるように、グラファイト、カーボンなどの
発熱体８が設けられている。発熱体８は、ルツボ１の上
部を覆うように配置されており、台座５および台座５上
に配置されるルツボ１の下部を取り囲むように配置され
た熱絶縁体９ａによって支持されている。また、発熱体
８を支持する熱絶縁体９ａは、この熱絶縁体９ａの下部
を除いて、他の熱絶縁体９ｂによって覆われている。

【００２２】発熱体８は、誘導加熱コイル７によって誘
導加熱されるようになっている。ルツボ１を上方から加
熱すれば、ルツボ１の内部の多結晶シリコン１５を、上
方から底部に向かって融解させることができる。

【００２３】ルツボ１の底面の温度は、熱電対６によっ
て検出される。

【００２４】ルツボ１の上方には、ルツボ１の内部に対
して、上方から臨むようにパイロメータ１０が取り付け
られている。発熱体８の温度は、制御用熱電対１１によ
って検出される。熱電対６および制御用熱電対１１の出
力は、制御装置１２に入力され、誘導加熱コイル７によ
る加熱状態が制御される。

【００２５】密閉容器１６は、前述したように、内部を
密閉状態に保持するようになっており、ルツボ１内にて
融解状態になった多結晶シリコンの融解液に、外部の酸
素ガス、窒素ガス等が流入しないように密閉されて、真
空または不活性ガス等の不活性な雰囲気に保持される。

【００２６】このような構成の装置により、多結晶シリ
コン半導体のインゴットの製造方法が、次のように実施
される。まず、ルツボ１に原料の多結晶シリコン１５を
充填して、カバー３ａにて覆われた支持台４上に配置す
る、そして、ルツボ１が載置された支持台４が、ルツボ
１が密閉容器１６内の台座５に嵌合される。そして、密
閉容器１６の内部が、所定の不活性な雰囲気に保持され
ると、誘導加熱コイル７が誘導加熱される。これによ
り、発熱体８が発熱し、その輻射熱によって、ルツボ１
内に収容された材料の多結晶シリコン１５が、上方から
加熱される。そして、材料の多結晶シリコン１５が融解
温度に達することにより、多結晶シリコン１５が、順
次、融解され、その融解液は、ルツボ１の底面１ｂに向
かって流下する。

【００２７】この場合、回転および昇降駆動機構１４に
よって、台座５が回転される。これにより、ルツボ１内
の材料の多結晶シリコン１５が均一に加熱されて融解状
態とされる。ルツボ１は、密閉容器１６の上部に設けら
れた発熱体８によって加熱され、しかも、ルツボ１が下
方から冷却されているために、多結晶シリコンは、ルツ
ボ１内にて、上方から底部に向かって、融解される。

【００２８】材料の多結晶シリコン１５が全て融解した
状態になっていることが、パイロメータ１０によって確
認されると、ルツボ１は冷却される。

【００２９】冷却槽１３からの冷却水で台座５を冷却す
れば、ルツボ１内の材料の多結晶シリコン１５は、底部
から凝固を開始する。

【００３０】この場合、回転および昇降駆動機構１４に
よって、台座５が、順次、下降され、ルツボ１は、発熱
体８から、順次、遠ざけられる。これにより、このよう
に融解状態の多結晶シリコン１５は、ルツボ１の底部か
ら上方に向かって順次冷却されるために、ルツボ１の底
部から上方に向かう一方向凝固が行われる。

【００３１】ルツボ１は、図２に示すように、各側壁１
ａの内面が、それぞれ底面に接近するにつれて順次相互
に接近するように傾斜した状態になっているために、シ
リコン融解液１５ａが下側から凝固する際に、各側壁１
ａの傾斜した内面に沿って応力が加わり、各側壁１ａの
近傍部分において、凝固時における体積膨張によって発
生する応力が緩和される。これにより、製造される多結
晶シリコンインゴット１５ｂは、内部に残存する応力に
よる歪が緩和される。

【００３２】図３は、各側壁２ａの厚さが、上下方向に
一定であって、各側壁２ａの内面が底面２ｂに対してそ
れぞれ直角になった従来のルツボ２の内部において、融
解状態になったシリコンが凝固する状態を示す概略図で
ある。ルツボ２内にて、シリコン融解液１５ａが凝固す
る場合には、各側壁２ａの内面が底面２ｂに対して垂直
になっているために、シリコン融解液１５ａが凝固する
ときの体積膨張によって、各側壁２ａの内面に対して応
力が加わることになる。その結果、凝固したシリコンイ
ンゴット１５ｂの内部に、応力による歪が残存すること
になる。

【００３３】次に、多結晶シリコンインゴットの製造方
法について、図４に示すフローチャートに基づいて、さ
らに詳しく説明する。

【００３４】多結晶シリコンインゴットの製造作業が開
始されると（図４のステップａ０参照、以下同様）、ま
ず、準備されたルツボ１に対して、多結晶シリコン（ポ
リシリコン）を、例えば、１４０ｋｇ程度充填する（ス
テップａ１）。

【００３５】多結晶シリコンがそれぞれ充填されたルツ
ボ１は、加熱準備のために、支持台４上に載置されて、
支持台４が、図１に示す装置の密閉容器１６内に設けら
れた台座５上にそれぞれ嵌合される（ステップａ２）。
なお、この場合、台座５は、冷却槽１３から供給される
冷却水によって冷却されている。

【００３６】このような状態になると、誘導加熱が開始
され（ステップａ３）、誘導加熱コイル７に約７ＫＨｚ
の周波数の交流電流が供給されて、誘導加熱コイル７が
される。これにより、発熱体８の温度が上昇し、発熱体
８からの輻射熱によって、支持台４上のルツボ１が加熱
されて、ルツボ１に収容された多結晶シリコン半導体が
加熱される。

【００３７】密閉容器１６内の温度が、シリコンの融解
温度である約１４２０℃以上に加熱されると、ルツボ１
内の多結晶シリコン半導体は、上部から下部に向かっ
て、融解が進む。

【００３８】この場合、密閉容器１６内の温度が一定に
なるように、制御装置１２によって、誘導加熱コイル７
に供給する電力が制御されて、密閉容器１内の温度が制
御される（ステップａ４）。また、台座５は、所定方向
に、１ｒ.ｐ.ｍ.の速度で回転される。

【００３９】その後、パイロメータ１０によって、ルツ
ボ１内の多結晶シリコン半導体が融解されていることを
確認する（ステップａ５）。

【００４０】ルツボ１内の多結晶シリコンが融解状態に
なっていることが確認されると、ルツボ１内の温度が徐
々に低下するように、誘導加熱コイル７に供給される電
力を低下させつつ、台座５を下降させて、ルツボ１内の
融解状態になった多結晶シリコン半導体の凝固を開始さ
せる（ステップａ６）。この場合、ルツボ１の冷却速度
は、１℃／ｈ、ルツボ１の下降速度は、１０ｍｍ／ｈと
される。また、台座５は、多結晶シリコン半導体が凝固
する際の温度むらを低減するめに、１ｒ.ｐ.ｍ.の速度
で回転される。ルツボ１内の多結晶シリコンの表面の放
射温度は、パイロメータ１０によって検出されており、
パイロメータ１０は、シリコンの融解液である液体が、
凝固して固体のシリコンインゴットになったときの放射
率の変化も検出している。

【００４１】その後、多結晶シリコンの凝固が完了して
いるか否かを、ルツボの冷却速度の変化等に基づいて判
断する（ステップａ７）。

【００４２】凝固が完了すると、冷却を開始し、冷却が
終了すると、製造されたインゴットを取り出す（ステッ
プａ８）。これで、インゴットの製造は終了する（ステ
ップａ９）。

【００４３】なお、上記実施の形態では、ルツボ１が石
英材にて構成されている場合について説明したが、これ
に限るものではなく、グラファイト、窒化珪素、窒化硼
素等の耐火物、タンタル、モリブデン、タングステン等
の高融点金属などによって構成されていてもよい。

【００４４】また、上記実施の形態では、多結晶シリコ
ンインゴットの製造方法について説明したが、本発明
は、シリコン以外の半導体材料にも同様に適用すること
ができる。

【００４５】＜実施例＞以下、本発明の実施例について
説明する。

【００４６】本実施例では、図２に示す、内部の中空部
分が逆四角錐台形状の２種類の石英製のルツボを使用し
た。なお、各ルツボ１は、その底面１ｂの一辺の長さが
５５ｃｍ、高さが４０ｃｍであって、各側壁１ａの上端
の厚さが、それぞれ１２ｍｍになっている。各ルツボ１
は、各側壁１ａの下端の厚さが、それぞれ２２ｍｍおよ
び３２ｍｍになっている。従って、底面１ｂに対する各
側壁１ａ内面の傾斜角度θが、それぞれ、９１．３度お
よび９２．９度になっている。

【００４７】準備された２種類のルツボに対して、原料
のポリシリコンを、それぞれ、約１４０ｋｇずつ、それ
ぞれ充填し、図４に示すフローチャートに基づいて、シ
リコンインゴットをそれぞれ製造した。

【００４８】内面がテーパー状になった２種類の各ルツ
ボ１からは、それぞれ、四角錐台形状のインゴットが製
造された。

【００４９】本実施例の四角錐台形状の各インゴット
は、それぞれ、１２５ｍｍ立方の１６個の直方体が得ら
れるようにカッティングした。この場合、図５に示すよ
うに、各インゴット１５ｂは、それぞれ、四角錐台形状
になっているために、傾斜した各側面近傍部分１５ｃ
が、水平な各端面に垂直な平坦面にそれぞれなるように
カッティングして、図５に斜線で示す切除部分１５をそ
れぞれ切除した。

【００５０】このようにして、直方体状のインゴット１
５ｂがそれぞれ得られると、各インゴット１５ｂから、
１６個の立方体のブロックが得られるように、各インゴ
ット１５ｂをそれぞれカッティングした。この場合、ま
ず、一方の水平な端面において、縦方向および横方向に
それぞれ４分割する分割線１５ｄをそれぞれ形成して、
その水平な端面を各分割線１５ｄによって１６等分し
た。そして、形成された分割線に沿って、垂直方向に深
さ１２５ｍｍにわたって、それぞれカッティングし、１
２５ｍｍの深さにおいて、水平方向にカッティングする
ことにより、一辺が１２５ｍｍの１６個のブロックを得
た。

【００５１】図６（ａ）は、四角錐台形状のインゴット
１５ｂから、切除部１５ｃを切除して、１６個のブロッ
クが切り出された状態を示す平面図である。インゴット
１５ｂの各側面の向きを、上部より見て、それぞれ、
Ｎ、Ｗ、Ｓ、Ｅとして示す。なお、Ｎ−Ｓ方向とＷ−Ｅ
方向とは相互に直交している。そして、各ブロックに対
して、識別番号Ｎｏ．１〜１６を付した。各ブロックの
識別番号は、Ｎ方向およびＷ方向のコーナーに位置する
ブロックをＮｏ．１とし、Ｎ方向からＳ方向にかけて、
また、Ｗ方向からＥ方向にかけて、順番に付した。

【００５２】そして、インゴット１５ｂの外周側に位置
した識別番号Ｎｏ．２のブロックと、インゴット１５ｂ
の中央部側に位置した識別番号Ｎｏ．６のブロックにつ
いて、多結晶シリコン半導体としてのライフタイム（電
荷の寿命）をそれぞれ測定した。各ブロックのライフタ
イムは、各ブロックに光を照射した際に、図６（ｂ）に
示すように、各ブロックのＳ方向の面において、底面か
ら１００ｍｍ上方の位置に、底面に平行な直線状部分に
発生した電荷の寿命（μｓ）を測定することによって得
た。測定されたライフタイム値が大きいほど、光電変換
効率が良く、太陽電池の半導体材料として好適であると
されている。

【００５３】側壁１ａの下端の厚さが、それぞれ２２ｍ
ｍであり、底面１ｂに対する側壁１ａの内面の傾斜角θ
が約９１．３度になったルツボ１によって得られたイン
ゴット１５ｂの識別番号Ｎｏ．２およびＮｏ．６の各ブ
ロックのライフタイムの測定値は、それぞれ、６〜１０
（μｓ）、１０〜１５（μｓ）であった。また、側壁１
ａの下端の厚さが、それぞれ３２ｍｍであり、底面１ｂ
に対する側壁１ａの内面の傾斜角θが約９２．９度にな
ったルツボ１によって得られたインゴット１５ｂの識別
番号Ｎｏ．２およびＮｏ．６の各ブロックのライフタイ
ムの測定値は、それぞれ、１０〜１５（μｓ）、１０〜
１５（μｓ）であった。結果を表１に記載する。

【００５４】比較のために、図３に示すルツボ２を使用
して多結晶シリコン半導体のインゴットを製造した。ル
ツボ２は、各側壁２ａが上下方向に一定の１２ｍｍの厚
さになっており、従って、底面２ｂに対する各側壁２ａ
の内面の傾斜角θが９０度になっている。そして、前記
実施例と同様に、製造されたインゴットから、１２５ｍ
ｍ立方のブロックをカッティングし、得られた識別番号
Ｎｏ．２およびＮｏ．６のブロックのライフタイムを測
定した。識別番号Ｎｏ．２およびＮｏ．６の各ブロック
のライフタイムの測定値は、それぞれ、５〜７（μ
ｓ）、１０〜１５（μｓ）であった。結果を表１に併記
する。

【００５５】

【表１】インゴットを形成する際の体積膨張による応力の緩和を
考慮していない従来のルツボ（底面に対する内面の傾斜
角が９０度）を用いて製造されたインゴットの外周側に
位置する識別番号Ｎｏ．２のブロックのライフタイム
は、５〜７μｓと小さくなっているが、インゴットの中
心部分に位置する識別番号Ｎｏ．６のブロックは、体積
膨張時における応力の影響がほとんどないために、ライ
フタイムは、１０〜１５μｓと大きくなっている。

【００５６】これに対して、底面に対する側壁内面の傾
斜角が９１．４度および９２．９度と９０度よりも大き
くなったルツボによって形成された各インゴットでは、
外周側に位置する識別番号Ｎｏ．２のブロックのライフ
タイムは、それぞれ、６〜１０μｓおよび１０〜１５μ
ｓになっている。なお、この場合の中心側に位置する識
別番号Ｎｏ．６のブロックのライフタイムは、それぞ
れ、１０〜１５μｓと、比較例のインゴットとほぼ同様
の値になっている。

【００５７】このように、ルツボの底面に対する各側壁
内面の傾斜角度が、９０度よりも大きくなっており、し
かも、その傾斜角度が大きくなるほど、形成されたイン
ゴットの外周側において、体積膨張による応力の影響の
ある部分が切除されていることにより、インゴット外周
側から切り出されるブロックも、インゴットの中央部に
位置するブロックと同様のライフタイムが得られる。

【００５８】このように、ルツボ１の底面１ｂに対する
各側壁１ａ内面の傾斜角度を、９０度よりも大きくする
と、得られるインゴットは、内部に残存する応力による
歪を小さくすることができるが、その反面、インゴット
は、水平な各端面に対する傾斜角度が大きくなり、所定
の形状のブロックをインゴットからカッティングする際
に、切除される部分が多くなり、経済性が損なわれるお
それがある。しかしながら、インゴットにおける切除さ
れる部分には、インゴット形成時の体積膨張による組織
的および機械的な応力が残存しているために、適度な大
きさに切除することが望ましい。このために、ルツボの
底面に対する各側壁内面の傾斜角は、９１度から９３度
程度が適切である。

【００５９】

【発明の効果】本発明の多結晶半導体インゴットの製造
方法は、このように、ルツボの内面の傾斜面に沿って、
多結晶半導体を凝固させるようにしているために、形成
されるインゴットが体積膨張する際に内部に残存する応
力による歪を緩和させることができる。従って、多結晶
半導体シリコンのインゴットを光電変換効率に優れた状
態で形成することができ、得られたインゴットから得ら
れるブロックは、太陽電池に好適に使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多結晶半導体のインゴットの製造方法
である多結晶シリコン半導体の製造方法の実施に使用さ
れる装置の一例を示す概略構成図である。

【図２】その装置に使用されるルツボの断面図であり、
また、シリコンを凝固させるときに体積膨張によって歪
が発生する状態も簡略的に示している。

【図３】従来の多結晶半導体のインゴット製造方法に使
用されるルツボの断面図であり、また、シリコンを凝固
させるときに体積膨張によって歪が発生する状態も簡略
的に示している。

【図４】本発明の多結晶半導体のインゴットの製造方法
の一例を示すフローチャートである。

【図５】図１の装置から得られるインゴットからブロッ
クを切り出す際のカッティング方法を説明するための平
面図である。

【図６】（ａ）は、インゴットから切り出されるブロッ
クを説明するための平面図、（ｂ）は、そのブロックの
ライフタイムの測定箇所を示す模式図である。

【符号の説明】

１ルツボ３ａ、３ｂカバー４支持台５台座６熱電対７誘導加熱コイル８発熱体９熱絶縁体１０パイロメータ１１制御用熱電対１２制御装置１３冷却槽１４回転および昇降駆動機構１６密閉容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に底面側になるにつれて順次断面積
が減少した逆角錐台形状の中空部分が形成されるよう
に、底面に対して各内面がそれぞれ傾斜状態になったル
ツボに半導体材料を充填し、該材料を加熱して融解させ
た後に、該材料の融解液を、該ルツボ内にて下部から上
方に向かって冷却して一方向凝固させることを特徴とす
る多結晶半導体インゴットの製造方法。
【請求項２】前記半導体材料がシリコンである請求項
１に記載の多結晶半導体インゴットの製造方法。