JP2002145608A - 結晶シリコン製造装置 - Google Patents
結晶シリコン製造装置Info
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- JP2002145608A JP2002145608A JP2000333706A JP2000333706A JP2002145608A JP 2002145608 A JP2002145608 A JP 2002145608A JP 2000333706 A JP2000333706 A JP 2000333706A JP 2000333706 A JP2000333706 A JP 2000333706A JP 2002145608 A JP2002145608 A JP 2002145608A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体シリコンの溶融時間の短縮化を図るこ
と。 【解決手段】 包囲炉６の内面には熱反射膜５１が設け
られている。熱反射膜５１は、包囲炉６内の熱の反射率
を高める一方、輻射率を下げるためのものであって、シ
リコン融液３の冷却時、包囲炉６の下部から上方へ冷却
する必要があることから、少なくとも包囲炉６の天板部
の内面全面に設けられる他、側板部の上半分の内面にも
設けられ、しかも冷却効率を低下させないよう、側板部
の下半分の内面や底板部に設けないことが望ましい。
と。 【解決手段】 包囲炉６の内面には熱反射膜５１が設け
られている。熱反射膜５１は、包囲炉６内の熱の反射率
を高める一方、輻射率を下げるためのものであって、シ
リコン融液３の冷却時、包囲炉６の下部から上方へ冷却
する必要があることから、少なくとも包囲炉６の天板部
の内面全面に設けられる他、側板部の上半分の内面にも
設けられ、しかも冷却効率を低下させないよう、側板部
の下半分の内面や底板部に設けないことが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン融液を冷
却して一方向に徐々に凝固させる結晶シリコン製造装置
に関するものである。
却して一方向に徐々に凝固させる結晶シリコン製造装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多結晶シリコン太陽電池は、今日最も多
く製造されている太陽電池である。多結晶シリコン太陽
電池の発電素子（ソーラー・セル）の最も重要な性能
は、エネルギー変換効率である。このエネルギー変換効
率は、基板が有する結晶粒界および結晶粒内の結晶の配
向性に大きく左右される。これらは、ソーラー・セル内
のキャリアの寿命の短縮や移動度の低下の原因となっ
て、エネルギー変換効率を低下させるためである。その
ため、エネルギー変換効率を向上させるためには、多結
晶シリコンの製造において、その結晶粒界をできるだけ
少なくする、言い換えると、結晶粒径をできるだけ大き
な結晶粒に成長させること、そして、その結晶粒内の配
向性を向上させることが重要である。
く製造されている太陽電池である。多結晶シリコン太陽
電池の発電素子（ソーラー・セル）の最も重要な性能
は、エネルギー変換効率である。このエネルギー変換効
率は、基板が有する結晶粒界および結晶粒内の結晶の配
向性に大きく左右される。これらは、ソーラー・セル内
のキャリアの寿命の短縮や移動度の低下の原因となっ
て、エネルギー変換効率を低下させるためである。その
ため、エネルギー変換効率を向上させるためには、多結
晶シリコンの製造において、その結晶粒界をできるだけ
少なくする、言い換えると、結晶粒径をできるだけ大き
な結晶粒に成長させること、そして、その結晶粒内の配
向性を向上させることが重要である。
【０００３】多結晶シリコンを製造する方法で代表的な
ものに、一方向凝固法がある。この方法では、ルツボを
配置したチャンバー内にアルゴンガス等の不活性ガスを
充満させておき、ルツボに収容した原料の固体シリコン
をルツボの上下に配置した加熱手段により加熱してシリ
コン融液とし、次いで、ルツボの下方の加熱手段の作動
を停止するとともに、該ルツボの底部に不活性ガスを吹
き付けるようにしながら流通させ、シリコン融液内にル
ツボの底部から上部方向へ正の温度勾配を付与して、シ
リコン融液を底部から徐々に冷却・凝固させることによ
り、結晶を上方へと成長させていく。この方法によれ
ば、太陽電池用ウェハとして十分な数ミリ以上の結晶粒
径を有する多結晶シリコンインゴットが得られることが
知られている。
ものに、一方向凝固法がある。この方法では、ルツボを
配置したチャンバー内にアルゴンガス等の不活性ガスを
充満させておき、ルツボに収容した原料の固体シリコン
をルツボの上下に配置した加熱手段により加熱してシリ
コン融液とし、次いで、ルツボの下方の加熱手段の作動
を停止するとともに、該ルツボの底部に不活性ガスを吹
き付けるようにしながら流通させ、シリコン融液内にル
ツボの底部から上部方向へ正の温度勾配を付与して、シ
リコン融液を底部から徐々に冷却・凝固させることによ
り、結晶を上方へと成長させていく。この方法によれ
ば、太陽電池用ウェハとして十分な数ミリ以上の結晶粒
径を有する多結晶シリコンインゴットが得られることが
知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
一方向凝固法において、固体のシリコンを加熱手段によ
り加熱してシリコン融液を生成するが、そのシリコン融
液を生成するのに長時間かかるという問題があった。
一方向凝固法において、固体のシリコンを加熱手段によ
り加熱してシリコン融液を生成するが、そのシリコン融
液を生成するのに長時間かかるという問題があった。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、固体シリコン
の溶融時間の短縮化を図ることができる結晶シリコン製
造装置を提供するのを目的とする。
の溶融時間の短縮化を図ることができる結晶シリコン製
造装置を提供するのを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、以下の手段を採用した。本発明で
は、チャンバー内に、シリコン融液を収容するルツボ
と、そのルツボを載置する載置台と、ルツボおよび載置
台を包囲する包囲炉と、ルツボ内に収容した固体シリコ
ンを加熱してシリコン融液を生成する加熱部とを備えた
結晶シリコン製造装置において、包囲炉の内面に包囲炉
内の熱反射率を高める熱反射膜が設けられていることを
特徴とする。
に本発明においては、以下の手段を採用した。本発明で
は、チャンバー内に、シリコン融液を収容するルツボ
と、そのルツボを載置する載置台と、ルツボおよび載置
台を包囲する包囲炉と、ルツボ内に収容した固体シリコ
ンを加熱してシリコン融液を生成する加熱部とを備えた
結晶シリコン製造装置において、包囲炉の内面に包囲炉
内の熱反射率を高める熱反射膜が設けられていることを
特徴とする。
【０００７】このように包囲炉の内面に熱反射膜が設け
られていると、固体シリコンの加熱溶融時、該熱反射膜
により包囲炉内の熱の反射率を高め、包囲炉内を、固体
シリコンの溶融する温度に可及的迅速に上昇させること
ができるので、シリコン融液をそれだけ短時間で生成で
きることにより、固体シリコンの溶融する時間を確実に
短縮化することができる。
られていると、固体シリコンの加熱溶融時、該熱反射膜
により包囲炉内の熱の反射率を高め、包囲炉内を、固体
シリコンの溶融する温度に可及的迅速に上昇させること
ができるので、シリコン融液をそれだけ短時間で生成で
きることにより、固体シリコンの溶融する時間を確実に
短縮化することができる。
【０００８】そして、前記熱反射膜としては、包囲炉に
おいて少なくとも上半分の内面に設けられることが望ま
しく、シリコン融液を下部から冷却するとき、その冷却
作用を阻害するおそれもない。
おいて少なくとも上半分の内面に設けられることが望ま
しく、シリコン融液を下部から冷却するとき、その冷却
作用を阻害するおそれもない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。結晶シリコン製造装置１は、
図１及び図２に示すように、チャンバー２内に、シリコ
ン融液３を収容するルツボ４と、そのルツボ４を載置す
る載置台５と、ルツボ４および載置台５を包囲する包囲
炉６と、包囲炉６内でルツボ４の上方位置および下方位
置に各々配置され、固体シリコン３ａを加熱してシリコ
ン融液３を生成する上加熱部７ａ，下加熱部７ｂとが設
けられている。
図面に基づいて説明する。結晶シリコン製造装置１は、
図１及び図２に示すように、チャンバー２内に、シリコ
ン融液３を収容するルツボ４と、そのルツボ４を載置す
る載置台５と、ルツボ４および載置台５を包囲する包囲
炉６と、包囲炉６内でルツボ４の上方位置および下方位
置に各々配置され、固体シリコン３ａを加熱してシリコ
ン融液３を生成する上加熱部７ａ，下加熱部７ｂとが設
けられている。
【００１０】チャンバー２を構成する壁の内部には中空
部２ａが形成され、そこに冷却水を流すことによって、
個体シリコン３ａの溶融後のチャンバー２およびその内
部の冷却を効率的に行えるようになっている。載置台５
は断熱材５ａを介しルツボ４を載置している。
部２ａが形成され、そこに冷却水を流すことによって、
個体シリコン３ａの溶融後のチャンバー２およびその内
部の冷却を効率的に行えるようになっている。載置台５
は断熱材５ａを介しルツボ４を載置している。
【００１１】包囲炉６は、図２に示すように、複数の断
熱材により天板部６１と底板部６２とそれらの周囲を囲
む側板部６３とを有して形成され、例えば正面から見て
図１に示す如き円筒状で、かつ側面から見て図２に示す
ように四角の形状をなしている。また、包囲炉６の下部
には支持部６４が相対向して設けられ、この支持部６４
上にチルプレート８を介し載置台５を支持している。包
囲炉６の天板部６１には、この天板部６１を貫通して流
入ノズル２０が配管されている。流入ノズル２０は不活
性ガスであるアルゴンガスを包囲炉６内に流入させるも
のであり、チャンバー２の外部に設置され、昇降機構２
０ａの駆動により、シリコン融液３に対する距離を変更
できるようになっている。
熱材により天板部６１と底板部６２とそれらの周囲を囲
む側板部６３とを有して形成され、例えば正面から見て
図１に示す如き円筒状で、かつ側面から見て図２に示す
ように四角の形状をなしている。また、包囲炉６の下部
には支持部６４が相対向して設けられ、この支持部６４
上にチルプレート８を介し載置台５を支持している。包
囲炉６の天板部６１には、この天板部６１を貫通して流
入ノズル２０が配管されている。流入ノズル２０は不活
性ガスであるアルゴンガスを包囲炉６内に流入させるも
のであり、チャンバー２の外部に設置され、昇降機構２
０ａの駆動により、シリコン融液３に対する距離を変更
できるようになっている。
【００１２】上加熱部７ａおよび下加熱部７ｂは、ルツ
ボ４の長さ方向に沿って複数配設されたヒータで構成さ
れている。また、下加熱部７ｂは、チルプレート８より
下方位置にあって、かつ包囲炉６の支持部６４の間に配
設されている。
ボ４の長さ方向に沿って複数配設されたヒータで構成さ
れている。また、下加熱部７ｂは、チルプレート８より
下方位置にあって、かつ包囲炉６の支持部６４の間に配
設されている。
【００１３】そして、包囲炉６には載置台５の下方位置
に下開口９が形成され、その下開口９を開閉する下部開
閉機構１０を有している。この下部開閉機構１０は、下
開口９を開閉するシャッター１１と、このシャッター１
１を包囲炉６の底板部６２の底面に沿い互いに離間する
方向に開動作させるアクチュエータ１２とを具備し、固
体シリコン３ａの加熱時、アクチュエータ１２の駆動に
よりシャッター１１が下開口９を閉じた状態にしてお
き、シリコン融液３の冷却時、アクチュエータ１２の駆
動を解除し、シャッター１１を開くようにしている。こ
のシャッター１１も断熱機能を果たせるようカーボンで
形成されている。
に下開口９が形成され、その下開口９を開閉する下部開
閉機構１０を有している。この下部開閉機構１０は、下
開口９を開閉するシャッター１１と、このシャッター１
１を包囲炉６の底板部６２の底面に沿い互いに離間する
方向に開動作させるアクチュエータ１２とを具備し、固
体シリコン３ａの加熱時、アクチュエータ１２の駆動に
よりシャッター１１が下開口９を閉じた状態にしてお
き、シリコン融液３の冷却時、アクチュエータ１２の駆
動を解除し、シャッター１１を開くようにしている。こ
のシャッター１１も断熱機能を果たせるようカーボンで
形成されている。
【００１４】包囲炉６のシャッター１１の下方位置に吸
熱板１３が設けられている。吸熱板１３は、包囲炉６内
の輻射熱を吸熱するためのものであって、チャンバー２
の下部において下開口９およびシャッター１１と対向す
る位置に取付けられ、カーボンで形成されている。ま
た、吸熱板１３は、チャンバー２内を流通する冷却水用
の冷却水路１４を形成している。即ち、吸熱板１３はチ
ャンバー２の底面と適宜の空間をもって配置されてお
り、冷却水路１４は、チャンバー２内の中空部２ａ及び
チャンバー２の底面と吸熱板１３との間の空間によりチ
ャンバー２内全体を包囲するように形成されている。な
お、チャンバー２の底部にはチャンバー２及び吸熱板１
３を貫通する冷却ノズル２１が設けられている。冷却ノ
ズル２１は、シリコン融液３の冷却時、アルゴンガスを
チルプレート８に向けて吹き付けるように包囲炉６内に
下方から流入する。
熱板１３が設けられている。吸熱板１３は、包囲炉６内
の輻射熱を吸熱するためのものであって、チャンバー２
の下部において下開口９およびシャッター１１と対向す
る位置に取付けられ、カーボンで形成されている。ま
た、吸熱板１３は、チャンバー２内を流通する冷却水用
の冷却水路１４を形成している。即ち、吸熱板１３はチ
ャンバー２の底面と適宜の空間をもって配置されてお
り、冷却水路１４は、チャンバー２内の中空部２ａ及び
チャンバー２の底面と吸熱板１３との間の空間によりチ
ャンバー２内全体を包囲するように形成されている。な
お、チャンバー２の底部にはチャンバー２及び吸熱板１
３を貫通する冷却ノズル２１が設けられている。冷却ノ
ズル２１は、シリコン融液３の冷却時、アルゴンガスを
チルプレート８に向けて吹き付けるように包囲炉６内に
下方から流入する。
【００１５】さらに、包囲炉６には、図２に示すよう
に、側板部６３の上部に上開口１５が設けられ、この上
開口１５を開閉する上部開閉機構１６をも有している。
この上部開閉機構１６は、側板部６３の外面にヒンジを
介し開閉可能に取付けられた開閉扉１７と、この開閉扉
１７にピポット継手１９を介し連結されたアクチュエー
タ１８とを具備している。そして、固体シリコン３ａの
加熱時には、開閉扉１７が図２に示す実線の如く側板部
６３の上開口１５を閉じた状態にしておき、シリコン融
液３の冷却時、アクチュエータ１８の駆動により、開閉
扉１７を鎖線に示す如く開くようにしている。
に、側板部６３の上部に上開口１５が設けられ、この上
開口１５を開閉する上部開閉機構１６をも有している。
この上部開閉機構１６は、側板部６３の外面にヒンジを
介し開閉可能に取付けられた開閉扉１７と、この開閉扉
１７にピポット継手１９を介し連結されたアクチュエー
タ１８とを具備している。そして、固体シリコン３ａの
加熱時には、開閉扉１７が図２に示す実線の如く側板部
６３の上開口１５を閉じた状態にしておき、シリコン融
液３の冷却時、アクチュエータ１８の駆動により、開閉
扉１７を鎖線に示す如く開くようにしている。
【００１６】またさらに、包囲炉６およびチャンバー２
の上部には排気ポート２２が配管されている。この排気
ポート２２は、シリコン融液３の冷却時、下方から包囲
炉６内にアルゴンガスが流入したとき、そのガスＡが包
囲炉６内に滞留するのを防ぐよう、包囲炉６およびチャ
ンバー２内のガスＡを吸引するためのものであって、図
１，図３に示すように、包囲炉６の側板部６３を貫通し
て配管された四本の包囲炉用ポート部２２ａ，２２ｂ
と、チャンバー２内の前記上開口１５に臨む位置に配管
された二本のチャンバー用ポート部２２ｃとからなって
いる。本例の包囲炉用ポート部２２ａ，２２ｂは、図３
に示すように、包囲炉６の周囲に沿い適宜の角度でそれ
ぞれ同一方向に傾斜して配管され、またチャンバー用ポ
ート部２２ｂも包囲炉用ポート部２２ａに準じた角度で
傾斜して配管されている。
の上部には排気ポート２２が配管されている。この排気
ポート２２は、シリコン融液３の冷却時、下方から包囲
炉６内にアルゴンガスが流入したとき、そのガスＡが包
囲炉６内に滞留するのを防ぐよう、包囲炉６およびチャ
ンバー２内のガスＡを吸引するためのものであって、図
１，図３に示すように、包囲炉６の側板部６３を貫通し
て配管された四本の包囲炉用ポート部２２ａ，２２ｂ
と、チャンバー２内の前記上開口１５に臨む位置に配管
された二本のチャンバー用ポート部２２ｃとからなって
いる。本例の包囲炉用ポート部２２ａ，２２ｂは、図３
に示すように、包囲炉６の周囲に沿い適宜の角度でそれ
ぞれ同一方向に傾斜して配管され、またチャンバー用ポ
ート部２２ｂも包囲炉用ポート部２２ａに準じた角度で
傾斜して配管されている。
【００１７】一方、包囲炉６の内面には熱反射膜５１が
設けられている。熱反射膜５１は、包囲炉６内の熱の反
射率を高める一方、輻射率を下げるためのものであっ
て、表面が金属面状の光沢をなしており、本例では、日
本カーボン株式会社製の「カーボンコーティング ＦＧ
Ｌ−２０３」が採用されている。この熱反射膜５１は、
シリコン融液３の冷却時、包囲炉６の下部から上方へ冷
却する必要があることから、少なくとも包囲炉６の天板
部６１の内面全面に設けられる他、側板部６３の上半分
の内面にも設けられ、しかも冷却効率を低下させないよ
う、側板部６３の下半分の内面や底板部６２に設けない
ことが望ましい。なお、図１において、２３は観察用の
ビューポート、２４は温度センサー、２５は上，下加熱
部７ａ，７ｂの配線類を通すポートである。
設けられている。熱反射膜５１は、包囲炉６内の熱の反
射率を高める一方、輻射率を下げるためのものであっ
て、表面が金属面状の光沢をなしており、本例では、日
本カーボン株式会社製の「カーボンコーティング ＦＧ
Ｌ−２０３」が採用されている。この熱反射膜５１は、
シリコン融液３の冷却時、包囲炉６の下部から上方へ冷
却する必要があることから、少なくとも包囲炉６の天板
部６１の内面全面に設けられる他、側板部６３の上半分
の内面にも設けられ、しかも冷却効率を低下させないよ
う、側板部６３の下半分の内面や底板部６２に設けない
ことが望ましい。なお、図１において、２３は観察用の
ビューポート、２４は温度センサー、２５は上，下加熱
部７ａ，７ｂの配線類を通すポートである。
【００１８】上記構成の結晶シリコン製造装置１を用い
て、結晶シリコンを製造する場合には、まず、ルツボ４
内に原料のチップ状の固体シリコン３ａを収容する。こ
のとき、下部開閉機構１０のシャッター１１が図１に示
す如く下開口９を閉じると共に、上部開閉機構１６の開
閉扉１７が包囲炉６の上開口１５を閉じておく。次い
で、包囲炉６内に流入ポート２０からアルゴンガスを流
入し、所定圧のガス雰囲気に保ち、その状態で上加熱部
７ａ，下加熱部７ｂを作動して包囲炉６内を昇温させ、
溶融温度に達した時点でルツボ４内の固体シリコン３ａ
が溶融することにより、シリコン融液３が生成される。
因みに、シリコンの溶解温度は１４８０℃である。
て、結晶シリコンを製造する場合には、まず、ルツボ４
内に原料のチップ状の固体シリコン３ａを収容する。こ
のとき、下部開閉機構１０のシャッター１１が図１に示
す如く下開口９を閉じると共に、上部開閉機構１６の開
閉扉１７が包囲炉６の上開口１５を閉じておく。次い
で、包囲炉６内に流入ポート２０からアルゴンガスを流
入し、所定圧のガス雰囲気に保ち、その状態で上加熱部
７ａ，下加熱部７ｂを作動して包囲炉６内を昇温させ、
溶融温度に達した時点でルツボ４内の固体シリコン３ａ
が溶融することにより、シリコン融液３が生成される。
因みに、シリコンの溶解温度は１４８０℃である。
【００１９】上記加熱溶融時、包囲炉６の内面に熱反射
膜５１が設けられていると、該熱反射膜５１により包囲
炉６内の熱の反射率を高めると共に、輻射率を下げるこ
とができ、包囲炉６内を、固体シリコン３ａの溶融する
温度に可及的迅速に上昇させ、シリコン融液３をそれだ
け短時間で生成できることにより、固体シリコン３ａの
溶融する時間を確実に短縮化することができる。
膜５１が設けられていると、該熱反射膜５１により包囲
炉６内の熱の反射率を高めると共に、輻射率を下げるこ
とができ、包囲炉６内を、固体シリコン３ａの溶融する
温度に可及的迅速に上昇させ、シリコン融液３をそれだ
け短時間で生成できることにより、固体シリコン３ａの
溶融する時間を確実に短縮化することができる。
【００２０】そして、シリコン融液３が生成されると、
このシリコン融液３を冷却することにより、シリコンが
凝固して結晶化されることとなる。上記冷却に際し、ル
ツボ４内のシリコン融液３を下部から上方へ一方向に凝
固させるため、上加熱部７ａを作動状態のままとして下
加熱部７ｂの作動を停止した後、下部開閉機構１０によ
りシャッター１１を開くと、包囲炉６内の熱が下開口９
から吸熱板１３に吸熱される。これにより、包囲炉６内
はシリコンの溶融温度から１０００℃程度まで降下す
る。
このシリコン融液３を冷却することにより、シリコンが
凝固して結晶化されることとなる。上記冷却に際し、ル
ツボ４内のシリコン融液３を下部から上方へ一方向に凝
固させるため、上加熱部７ａを作動状態のままとして下
加熱部７ｂの作動を停止した後、下部開閉機構１０によ
りシャッター１１を開くと、包囲炉６内の熱が下開口９
から吸熱板１３に吸熱される。これにより、包囲炉６内
はシリコンの溶融温度から１０００℃程度まで降下す
る。
【００２１】この場合、熱反射膜５１は、包囲炉６の天
板部６１の内面全面に設けられると共に、側板部６３の
上半分の内面にも設けられ、側板部６３の下半分の内面
や底板部６２に設けられていないので、シリコン融液３
を下部から冷却するとき、その冷却作用を阻害すること
がなく、冷却効率が低下するおそれもない。
板部６１の内面全面に設けられると共に、側板部６３の
上半分の内面にも設けられ、側板部６３の下半分の内面
や底板部６２に設けられていないので、シリコン融液３
を下部から冷却するとき、その冷却作用を阻害すること
がなく、冷却効率が低下するおそれもない。
【００２２】また上記冷却時、チャンバー２の中空部２
ａには冷却水が流通していることにより、包囲炉６内の
熱が吸熱板１３からチャンバー２，チャンバー２内の冷
却水に伝わる。この場合、冷却ポート２１によりアルゴ
ンガスが下方から流入し、チルプレート８側を冷却しな
がら上昇する一方、包囲炉内のアルゴンガスが包囲炉用
ポート部２２ａ，２２ｂから排気されることにより、包
囲炉６内の熱をアルゴンガスとともに排出する。
ａには冷却水が流通していることにより、包囲炉６内の
熱が吸熱板１３からチャンバー２，チャンバー２内の冷
却水に伝わる。この場合、冷却ポート２１によりアルゴ
ンガスが下方から流入し、チルプレート８側を冷却しな
がら上昇する一方、包囲炉内のアルゴンガスが包囲炉用
ポート部２２ａ，２２ｂから排気されることにより、包
囲炉６内の熱をアルゴンガスとともに排出する。
【００２３】そうして包囲炉６内の下部が１０００℃以
下に降下すると、ルツボ４内のシリコン融液３が凝固し
始める。このシリコン融液３が凝固し始めると、上加熱
部７ａの作動も停止することにより、ルツボ４内のシリ
コン融液３が下部から上部にかけて徐々に凝固する。さ
らに、上部開閉機構１６の開閉扉１７を開き、包囲炉６
内の熱を上開口１５からもチャンバー２と包囲炉６との
間の空間に放散させることにより、包囲炉６内の全体が
アルゴンガスの吸熱によって冷却される。この場合、包
囲炉６内のガスが上開口１５からチャンバー２内に流入
するが、チャンバー２内の空間を経由してチャンバー用
ポート部２２ｃから排気される。
下に降下すると、ルツボ４内のシリコン融液３が凝固し
始める。このシリコン融液３が凝固し始めると、上加熱
部７ａの作動も停止することにより、ルツボ４内のシリ
コン融液３が下部から上部にかけて徐々に凝固する。さ
らに、上部開閉機構１６の開閉扉１７を開き、包囲炉６
内の熱を上開口１５からもチャンバー２と包囲炉６との
間の空間に放散させることにより、包囲炉６内の全体が
アルゴンガスの吸熱によって冷却される。この場合、包
囲炉６内のガスが上開口１５からチャンバー２内に流入
するが、チャンバー２内の空間を経由してチャンバー用
ポート部２２ｃから排気される。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、包
囲炉の内面に熱反射膜が設けられ、固体シリコンの加熱
溶融時、熱反射膜により包囲炉内の熱の反射率を高め、
包囲炉内を、固体シリコンの溶融する温度に可及的迅速
に上昇させることができるように構成したので、シリコ
ン融液を短時間で生成できることにより、固体シリコン
の溶融時間を確実に短縮化することができ、ひいては結
晶シリコンインゴットの製造時間を速める効果がある。
囲炉の内面に熱反射膜が設けられ、固体シリコンの加熱
溶融時、熱反射膜により包囲炉内の熱の反射率を高め、
包囲炉内を、固体シリコンの溶融する温度に可及的迅速
に上昇させることができるように構成したので、シリコ
ン融液を短時間で生成できることにより、固体シリコン
の溶融時間を確実に短縮化することができ、ひいては結
晶シリコンインゴットの製造時間を速める効果がある。
【００２５】また本発明によれば、前記熱反射膜とし
て、包囲炉において少なくとも上半分の内面に設けられ
ることが望ましく、シリコン融液を下部から冷却すると
き、その冷却作用を阻害することがなく、冷却効率が低
下するおそれもない効果がある。
て、包囲炉において少なくとも上半分の内面に設けられ
ることが望ましく、シリコン融液を下部から冷却すると
き、その冷却作用を阻害することがなく、冷却効率が低
下するおそれもない効果がある。
【図１】 本発明による結晶シリコン製造装置の一実施
形態を示す正断面図である。
形態を示す正断面図である。
【図２】 図１の結晶シリコン製造装置の側断面図であ
る。
る。
【図３】 包囲炉の壁の一部を示す拡大断面図である。
１ 結晶シリコン製造装置 ２ チャンバー ３ シリコン融液 ４ ルツボ ５ 載置台 ６ 包囲炉 ７ａ 上加熱部 ７ｂ 下加熱部 １０ 下部開閉機構 １１ シャッター １２ アクチュエータ １３ 吸熱板 ５１ 熱反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 続橋 浩司 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 矢野尾 明仁 新潟県長岡市城岡２−４−１ 玉川マシナ リー株式会社長岡工場内 Ｆターム(参考） 4G072 AA01 BB01 BB12 GG04 HH01 LL03 MM38 NN01 UU02
Claims (2)
- 【請求項１】 チャンバー内に、シリコン融液を収容す
るルツボと、そのルツボを載置する載置台と、ルツボお
よび載置台を包囲する包囲炉と、ルツボ内に収容した固
体シリコンを加熱してシリコン融液を生成する加熱部と
を備えた結晶シリコン製造装置において、包囲炉の内面
に包囲炉内の熱反射率を高める熱反射膜が設けられてい
ることを特徴とする結晶シリコン製造装置。 - 【請求項２】 前記熱反射膜は、包囲炉において少なく
とも上半分の内面に設けられていることを特徴とする請
求項１記載の結晶シリコン製造装置。
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| JP2000333706A JP4611507B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 結晶シリコン製造装置 |
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| JP2000333706A JP4611507B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 結晶シリコン製造装置 |
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| JP2002145608A true JP2002145608A (ja) | 2002-05-22 |
| JP4611507B2 JP4611507B2 (ja) | 2011-01-12 |
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|---|---|---|---|
| JP2000333706A Expired - Fee Related JP4611507B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 結晶シリコン製造装置 |
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| JP (1) | JP4611507B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10261214B4 (de) * | 2002-02-19 | 2006-04-13 | Siemens Ag | Hochfrequenzantenne für eine Magnetresonanzanlage |
| JP2007332022A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Young Sang Cho | 多結晶シリコンインゴット製造装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0761888A (ja) * | 1993-08-27 | 1995-03-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造装置 |
| JPH1111924A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-01-19 | Sharp Corp | 多結晶半導体インゴットの製造方法および装置 |
| JP2000290096A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-17 | Mitsubishi Materials Corp | 結晶シリコン製造装置 |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000333706A patent/JP4611507B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8057598B2 (en) | 2006-06-13 | 2011-11-15 | Young Sang Cho | Manufacturing equipment for polysilicon ingot |
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| JP4611507B2 (ja) | 2011-01-12 |
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