JP2003081690A - 薄板製造方法および太陽電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄板の表面に生じる小さい突起を抑制し、平
坦表面を持つ薄板を低コストで安定して連続的に得るこ
と。 【解決手段】 成長面を有する基板を、金属材料もしく
は半導体材料等の融液に接触させ、前記材料を基板に成
長させることで、前記材料で形成された薄板を得る薄板
製造方法において、基板の薄板成長面側から見たとき
に、融液が基板の薄板成長面側に向かって来るようにす
る。たとえば成長面５ａを有する基板の移動体を移動さ
せることにより、成長面５ａを、融液３に接触させ、そ
の後、成長面５ａを融液３から離す一連の移動動作によ
って、材料の結晶を成長面５ａに成長させる薄板製造方
法において、基板が融液３から離れるときの軌道が円軌
道であり、成長面５ａの移動方向先端部と円軌道の回転
軸中心との距離が、成長面５ａの移動方向末端部と円軌
道の回転軸中心との距離より小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として太陽電池
などに用いることができる薄板製造方法およびその薄板
製造方法によって得られた薄板を用いた太陽電池に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】溶融シリコンから直接シリコン薄板を引
き出す装置としては、特許第２５７５８３８号公報など
に開示されたシリコン・デンドライトウェブ結晶成長装
置がある。このデンドライトウェブ結晶成長装置の主要
部分としては、シリコン融液が入ったるつぼを収容する
サセプタとスロットを有したサセプタ蓋、コイル誘導加
熱器などの加熱要素から構成されている。この装置を用
いると、サセプタ蓋のスロットから、連続して（１１
１）の結晶方向で成長した薄い薄板状のデンドライトウ
ェブを引き出すことが可能である。

【０００３】この方法によると、デンドライトウェブは
薄い薄板状であり、デバイス製造に先立ってスライスな
どの二次加工がほとんど必要無いため、インゴットをワ
イヤーソーなどによりスライスしてウエハを得る従来の
シリコンウエハの製造法よりも、プロセスコストおよび
原料費の双方を低減することができるとされている。な
お、一般的には、１５０μｍのシリコン薄板を得るため
には、引き出し速度は約１．３〜１．４ｃｍ／分の速度
で成長させることができる。

【０００４】一方、回転冷却体を溶融シリコン中に浸漬
して、冷却体表面に固化成長する低コストなシリコン薄
板を得ようとする方法としては、特開平１０―２９８９
５号公報などに開示されたシリコン薄板の製造装置があ
る。

【０００５】このシリコン薄板の製造装置の主要部分と
しては、シリコンの加熱溶解部と回転冷却体を含む冷却
部とで構成されている。図２２に示すように、耐熱材で
構成された回転体８１の円筒面の一部を、上下可動るつ
ぼ８４内の溶融シリコン中に浸漬し、該冷却体を回転さ
せながらカーボンネット８８を引き出すことによって、
カーボンネット上に固化成長したシリコン薄板８２を連
続的に取出す。

【０００６】この方法によると、インゴットをワイヤー
ソーなどによりスライスしてウエハを得る従来のシリコ
ンウエハの製造法よりも、プロセスコストおよび原料費
の双方を低減することができるとされている。また、回
転冷却体がシリコンを強制冷却かつ引き出し、支持を行
なうため、引き出し速度を大幅に向上することが可能で
ある。なお、回転冷却体の大きさ、回転数によって、引
き出し速度は制御可能であるが、一般的に１０ｃｍ／分
以上で引き出すことが可能である。

【０００７】シリコン・デンドライトウェブ結晶成長装
置においては、成長速度が約１．３ｃｍ／分と遅い。そ
のため、生産性を向上させることが困難である。

【０００８】一方、特開平１０−２９８９５号公報に開
示されたシリコン薄板の製造方法においては、一般的に
１０ｃｍ／分以上の高速引き出しが可能である。しかし
ながら、回転冷却体を支持、回転し、また冷却媒体を導
排出させる回転軸のシリコン融液への浸漬を防止するた
めに、回転冷却体の浸漬深さを大きくするためには装置
の大型化が必要となる。このため、この方法によると、
融液から固化成長したシリコン薄板が融液から離れると
きの、成長面と融液面とのなす角度が小さいために、薄
板表面を平滑化することが困難になっている。

【０００９】従来のシリコン薄板製造方法について図２
２を用いて詳細に説明する。るつぼ８４内には融液が満
たされている。回転体８１にはカーボンネット８８が追
随するようになっており、このカーボンネット８８に、
シリコン融液が這い上がる。這い上がったシリコン融液
８２ａは、冷却されたのち、液だまり８２ｂとなる。こ
の方法によると、融液面から２０ｍｍ程度の高さまで、
シリコン融液が表面張力によって這い上がっていること
によって、さらに回転が進むと、表面に這い上がったシ
リコン融液８２ａが融液内で固化成長している平滑薄板
上に残ることになり、この残ったシリコン融液は表面張
力が大きいために液が均一に分布せずに局在し、雫のよ
うな形状の液だまり８２ｂが残る。これが徐々に固まる
ことによってシリコン薄板の表面うねりが大きくなる。
また、そのうねりの表面にも小さい突起が生じる。

【００１０】また、取出したシリコン薄板の断面を確認
したところ、シリコン融液８３内で成長した均一厚の柱
状結晶の上に、厚さ５０〜５００μｍ、粒径５０〜１０
０μｍ程度のランダム配向領域が確認された。これは、
均一柱状結晶の上に這い上った液だまりが固化したもの
であり、柱状結晶に比べて粒径が小さく、シリコン薄板
の厚み方向の結晶粒界も多いため、たとえば太陽電池と
して使用した場合、この部分の粒界がキャリアを再結合
させる要因となる欠陥になることがわかる。

【００１１】同様に、図８のように、回転体２１の表面
に、平面もしくは平面に加工を施した面（以下、略平面
と称する）の成長面を持つ多角柱型回転体を用いた場合
も、成長面が融液から離れるときの、成長面と融液面と
のなす角度を大きくすることは困難であり、表面に這い
上がったシリコン融液が融液内で固化成長している平滑
薄板上に残ることになり、シリコン融液の表面張力が大
きいために液が均一に分布せずに局在し、雫のような形
状の液だまりが残る。これが固まることによってシリコ
ン薄板の表面うねりが大きくなる。

【００１２】このように、回転体をシリコン融液に浸漬
して、その表面にシリコン薄板を固化成長させる方法
は、高速引き出しが可能であるが、表面にシリコン融液
が這い上がり、表面の平滑性、結晶性を低下させる原因
となっている。この、這い上がり、液だまりを防止しつ
つ、高速で、平滑な薄板を連続して引き出すためには、
薄板表面に這い上がる融液の量を低減させるために、成
長面が融液から離れるときの、成長面と融液面とのなす
角度を垂直に近づける必要がある。

【００１３】このようなシリコン薄板を用いて太陽電池
を作製しようとすれば、新たに機械的な研磨などの平滑
化が必要となり、低コスト化を阻害する要因となってい
る。すなわち、かかる状況においては、勿論安定した連
続成長も困難である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解決するものであり、シリコン薄板の表面に生じる小
さい突起の発生を抑制し、平坦表面を持つ薄板を得ると
ともに、その薄板を低コストで安定して連続的に成長さ
せることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る薄板の製造
方法は、薄板成長面を有する基板を、金属材料もしくは
半導体材料のうち少なくともいずれか一方を含有する材
料の融液に接触させ、前記材料の薄板を基板に成長させ
ることで、前記材料で形成された薄板を得る薄板製造方
法において、基板の薄板成長面側から見たときに、融液
が基板の薄板成長面側に向かって来る（近づいてくる）
ことを特徴とする薄板製造方法である。

【００１６】本発明に係る薄板の他の製造方法は、薄板
成長面を有する基板を配置された移動体を移動させるこ
とにより、前記基板の薄板成長表面を金属材料もしくは
半導体材料のうち少なくともいずれか一方を含有する材
料の融液に接触させ、その後、前記基板の薄板成長面を
前記融液から離す一連の移動動作によって、前記材料の
薄板を前記基板に成長させることで、前記材料で形成さ
れた薄板を得る薄板製造方法において、基板の薄板成長
面側から見たときに、融液が基板の薄板成長面側に向か
って来る（近づいてくる）ことを特徴とするシート製造
方法である。

【００１７】さらに本発明に係る薄板の製造方法は、薄
板成長面を有する基板を配置された移動体を移動させる
ことにより、前記基板の薄板成長面を、金属材料もしく
は半導体材料のうち少なくともいずれか一方を含有する
材料の融液に接触させ、その後、前記基板の薄板成長面
を前記融液から離す一連の移動動作によって、前記材料
の結晶を前記基板に成長させることで、前記材料で形成
された薄板を得る薄板製造方法において、前記基板が融
液から離れるときの軌道が円軌道であり、前記成長面の
移動方向先端部と前記円軌道の回転軸中心との距離Ｒ₁
が、前記成長面の移動方向末端部と前記円軌道の回転軸
中心との距離Ｒ₂より小さいことを特徴とする薄板製造
方法である。

【００１８】また、薄板成長面の移動方向先端部が融液
から離れる時点における、前記薄板成長面と融液面との
なす角度が２０度〜６０度であるとともに、前記薄板成
長面の移動方向末端部が融液から離れる時点における、
前記薄板成長面と融液面とのなす角度が６０度〜１００
度とすることが好ましい。また、前記半導体材料はシリ
コン材料とすることが好ましい。

【００１９】また、本発明に係る太陽電池は、本発明に
係る薄板製造方法によって製造された薄板を用いて製造
された太陽電池である。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明に係る製造方法では、基板
上に薄板を成長させる場合の、融液の移動方向と移動速
度、基板の移動方向と移動速度の関係を明確にすること
で、得られる薄板表面の小さい突起の減少と薄板の平坦
性を向上させるものである。

【００２１】基板上に薄板を成長させる場合には、基板
側が移動する場合と融液側が移動する場合の２通りがあ
る。本発明では、融液が基板の薄板成長面側に向かって
来る（近づいてくる）ことを特徴とする。すなわち、相
対速度で定義することで実現可能となる。

【００２２】図１および図２に、基板の移動方向と移動
速度、および融液の移動方向と移動速度を変化させた場
合を詳細に説明する。図番号２００および２１０は基
板、２０１および２１１は融液面を示す。この図におい
て、融液面と基板とのなす角が鋭角になっている面が薄
板の成長面である。図では、説明のために、簡略化した
基板と融液面だけを示しており、図中の矢印は、その移
動の方向とその大きさを示している。この図の矢印は、
基板もしくは融液が移動方向の水平方向成分のみを示し
ている。すなわち、垂直方向成分については、任意で構
わない。

【００２３】本発明では、基板の移動速度の大小と、融
液の移動速度の大小の場合に分けて、説明にする。ま
ず、図１の基板の移動速度が融液の移動速度よりも速い
場合（基板の移動速度＞融液の移動速度）について説明
する。（ａ）は基板の移動方向と融液の移動方向が逆の
場合、（ｂ）は基板の移動方向と融液の移動方向が同じ
場合、（ｃ）は基板の移動方向と融液の移動方向が同じ
であるが（ｂ）とは逆方向の場合、（ｄ）は基板の移動
方向と融液の移動方向が逆であり（ａ）とは逆方向の場
合である。この図１において、得られる薄板に存在する
小さい突起を抑制する効果のある場合は、（ａ）および
（ｂ）のような状態になるときである。

【００２４】次に、図２の基板の移動速度が融液の移動
速度よりも遅い場合（基板の移動速度＜融液の移動速
度）について説明する。（ａ）は基板の移動方向と融液
の移動方向が逆の場合、（ｂ）は基板の移動方向と融液
の移動方向が同じ場合、（ｃ）は基板の移動方向と融液
の移動方向が同じであるが（ｂ）とは逆方向の場合、
（ｄ）は基板の移動方向と融液の移動方向が逆であるが
（ａ）とは逆方向の場合である。この図において、得ら
れる薄板に存在する小さい突起を抑制する効果のある場
合は、（ａ）および（ｂ）のような状態になるときであ
る。

【００２５】図１および図２において、それぞれ（ａ）
および（ｂ）の状態になるときに、小さい突起の抑制に
効果がある。これは、すなわち、基板の薄板成長面側か
ら見たときに、融液が基板の薄板成長面側に向かって来
る（近づいてくる）ことが共通している。逆に、小さい
突起の抑制に効果が少ないのは、基板の薄板成長面側か
ら見たときに、融液が基板の薄板成長面側から離れてい
く（遠ざかる）ことになる。

【００２６】本発明は、言い換えれば、基板表面に融液
状態の材料が成長するときに、常に基板側に融液が供給
され続ける状態のときが小さな突起を抑制することが可
能となる。この状態は、基板と融液面との界面にできる
メニスカスの形状に起因している。

【００２７】図３に、基板と融液との界面にできるメニ
スカス形状の模式図を示す。図中（ａ）は凸状のメニス
カス、（ｂ）は凹状のメニスカスである。図番号２２０
は凸状のメニスカス、２２１は基板、２２２は融液面、
２２３は凸状のメニスカスである。この図において、メ
ニスカスができる面を薄板の成長面（図中右側）にのみ
図示しており、薄板の成長しない面（図３中、基板２２
１の左側）には図示していない。図３において、基板表
面上で融液が固化して、薄板が形成されるとき、（ａ）
では、融液量が十分に供給され続けられているために、
常にメニスカス形状が凸形状を保持できるのに対して、
（ｂ）では、融液量が不十分となり、メニスカス形状が
凹形状になる。

【００２８】小さな突起が抑制できる場合、すなわち図
１の（ａ）（ｂ）、図２の（ａ）（ｂ）の場合、メニス
カス形状が凸の形状を維持できる状態が長く続くことが
可能になる。一方、図１の（ｃ）（ｄ）、図２の（ｃ）
（ｄ）の場合は、メニスカス形状が凹の形状になる確率
が高くなり、突起を完全に抑制するのが困難になった
り、薄板の均一性を損なう結果になる。これは、メニス
カス形状が凸から凹になるときに、一旦メニスカスが切
れる現象によるものである。基板の移動速度や融液の移
動速度や融液材料の表面張力にもよるが、メニスカスが
切れることで生じる融液表面の波打ちなどによって、得
られる薄板の表面に小さな突起や薄板のうねりをもたら
す。

【００２９】本発明では、特に、基板や融液の移動方向
の水平方向の速度成分を定義することで、小さな突起の
抑制と、平坦性の向上の両立を図ることができるように
なる。これまでは、基板の移動方向と移動速度、融液の
移動方向と移動速度の関係について説明してきたが、次
に、基板の移動方向と融液の移動方向について、説明す
る。

【００３０】基板の移動方向は、直線軌道、円軌道、楕
円軌道などが挙げられるが、上述してきたような、融液
の移動方向との関係を維持できる軌道であれば特に問題
はない。すなわち、直線軌道や円軌道などを含んだ複合
的な軌道を有するものであっても良い。特に好ましいの
は、基板の脱出時に円軌道を有するものが好ましい。円
軌道にすることによって、薄板回収機構が容易になるだ
けでなく、上述してきたような、基板の移動方向と移動
速度、融液の移動方向と移動速度の関係を容易に実現可
能であるためである。すなわち、後で詳述するが、基板
が融液から離れるときの軌道が円軌道であり、基板の成
長面の移動方向先端部と円軌道の回転軸中心との距離
（Ｒ₁）が、基板の成長面の移動方向末端部と円軌道の
回転軸中心との距離（Ｒ₂）より小さいことにより、実
現することが可能となる。このＲ₁、Ｒ₂二つの距離が同
じであるということは、円軌道を描いていることを意味
する。

【００３１】このとき装置の一部分の概略断面図を、図
４に示す。図は簡略化した基板、融液面、および基板の
移動する軌跡などを示している。図番号２３０は傾斜の
ついた基板、２３１は基板取付け可能な固定台、２３２
は固定台と回転軸中心に取付けられた軸、２３３は融
液、２３４はるつぼ、２３５は基板の移動方向先端部が
移動する軌跡、２３６は基板の移動方向末端部が移動す
る軌跡である。また、図番号２３０、２３１、２３２を
合わせた基板を含む移動体（アセンブリ）が、融液への
進入前と融液に浸漬中と融液からの脱出直前で示してお
り、この図では反時計回りで回転を行なっている図であ
る。このような装置構成にすると、基板２３０の移動速
度、言い換えれば回転速度を制御するだけで、本発明の
条件を実現することが容易に可能になる。このような装
置構成であると、基板の移動速度や移動方向は、回転速
度と回転軸の方向によって制御できることになる。

【００３２】一方、融液の移動速度や移動方向は、熱に
よって生じる融液の対流の仕方によって決まる。一般的
に、熱によって生じる融液の対流は、温度の高い部分か
ら低い部分に流れるが、るつぼ形状、加熱方法あるいは
抜熱方法によって融液の対流の仕方は異なる。図４に示
した構造であると、融液の制御温度によっても異なる
が、融液最表面は加熱されない状態であるため、融液面
からの抜熱が大きくなり、融液の移動方向も複雑になる
傾向がある。そのために、融液表面からの抜熱量も考慮
し、融液温度は融点以上の高めに保持しておくことが好
ましい。

【００３３】均一性が高く、小さい突起の少ない薄板を
得るためには、基板の温度制御を精密に行なえる構成に
することが好ましい。すなわち、固定台２３１や回転軸
２３２の内部に冷却ガスや冷却水などの冷却媒体を通す
ことで、成長面を有する基板２３０の低温化制御が可能
になる。しかしながら、得られる薄板の品質を制御する
ためには、基板を加熱できる構造にすることも可能であ
る。その場合、浸漬前にヒータによって温度制御するこ
とが好ましい。より安定した薄板を得るのであれば、冷
却機構と加熱機構の両機構を備える方がより好ましい。

【００３４】本発明において、基板の移動速度は、１ｃ
ｍ／ｓｅｃ以上が好ましい。１ｃｍ／ｓｅｃ以上である
と、基板が傾斜しているために、融液の移動速度をあま
り考慮せずに行なうことができるためである。一方、１
ｃｍ／ｓｅｃ以下であると、融液の移動速度と方向性を
厳密に考慮する必要がでてくるためである。装置構成の
簡素化から考えると、基板の移動速度のみで制御できる
構成にするのが好ましい。

【００３５】これまでの説明においては、特に基板の移
動と融液の移動の両方が移動する場合について詳述して
きたが、本発明による薄板の製造方法では、必ずしも基
板が移動する必要はない。

【００３６】図５を用いて、融液が移動するときについ
て説明する。図５は、融液が移動する際における装置の
一部の概略斜視図である。この装置は成長面を有する基
板２４０、該基板２４０を取付け脱着可能な固定基板２
４１、２４２は上下動可能な軸２４２、融液を基板へ供
給する傾斜台２４３、融液を保持しておくためのるつぼ
２４４である。この図では、簡略化のために、上下動を
行なうためのモータや、融液を保持するためヒータなど
は示していない。るつぼ２４４内で保持された融液は、
傾斜台２４３に融液状態で供給される。

【００３７】次に、この状態で基板２４０を融液に接触
させ、その後、基板２４０を上に移動させることで、融
液から切り離すことができる。このようにして、基板２
４０上に薄板を成長させることができる。このとき、融
液が傾斜台を流れ落ちるため、基板２４０は上下動する
だけで、本発明の基板の薄板成長面側から見たときに、
融液が基板の薄板成長面側に向かって来る（近づいてく
る）ことを実現することが可能となる。

【００３８】このとき、融液の移動速度は、傾斜台の傾
きによって調節可能であるために、基板を上下動させる
だけで、基板の成長面側から見ると、融液が向かって来
る（近づいてくる）状態を実現できる。また、このと
き、基板２４０、固定基板２４１、可動軸２４２のアセ
ンブリが上下動だけでなく、傾斜台２４３の傾きに沿っ
て移動できる構造であってもよい。

【００３９】このような構造にすることで、融液の落下
方向に対して、移動体（アセンブリ）の移動速度を制御
することが可能となり、薄板の小さい突起や表面のうね
りを抑制することが可能となる。この図において、固定
基板２４１と基板２４０は脱着可能な構造であることが
好ましい。これは、基板２４０と得られる薄板を、その
まま系外へ取出せる構造にすることで、生産速度を大幅
に向上させることができるためである。また、傾斜台２
４３は、傾斜台上で融液が固化しないようにヒータなど
加熱しておくことが好ましい。また、移動体（アセンブ
リ）を複数個連続して接続することで、さらに生産速度
を向上させることができ、結果として安価な薄板を提供
することが可能となる。

【００４０】次に、薄板の製造装置の断面図を示す図６
を用いて薄板の作製方法について説明する。図番号２５
０は傾斜を有する基板、２５１は得られた薄板、２５２
は基板を着脱可能な固定台、２５３は融液、２５４はる
つぼ、２５５はるつぼ台、２５６はヒータ、２５７は昇
降台、２５８は昇降軸、２５９は追加投入管、２６０は
密閉可能なチャンバ、２６１は取出し機構である。この
図において、基板２５０と固定台２５２を含めた移動体
（アセンブリ）は、チャンバ外に設けられているモータ
など（図示せず）によって回転制御が可能な構造になっ
ている。

【００４１】また、昇降軸２５８もチャンバ外に設けら
れたモータなど（図示せず）によって上下方向に移動制
御が可能な構造になっている。さらに、基板２５０と得
られた薄板２５１は、基板毎チャンバ外へ搬出可能な構
造になっている。連続性を考えた場合には、基板２５０
の搬入経路と搬出経路を別にすることによって、より生
産性が向上することは言うまでもない。

【００４２】次に、シリコン薄板を製造する方法につい
て説明する。図６は、密閉性の良好なチャンバで構成さ
れており、本発明を実現する機構を有する装置が内部に
設置されている。得られる薄板の原材料をるつぼ内に準
備し、仕込まれる原料は、高純度シリコンやそれよりも
純度の低い金属級のシリコンも使用できる。より好まし
くは、金属級シリコンを精製し、金属不純物量が低下し
た原料を用いることが好ましい。るつぼには、黒鉛製や
シリカ製のものなどが挙げられるが、シリカ製のものを
使用するとシリカが高温で保持されるとシリカに含有さ
れている酸素成分が得られるシリコン薄板に含有される
ことになるので、黒鉛製のるつぼを使用することがより
好ましい。

【００４３】次に、装置内の真空引きを行ない、チャン
バ内を減圧する。減圧後不活性ガスであるＡｒガスをチ
ャンバ内に導入する。Ａｒガスの他に、Ｈｅガス、Ｎ₂
ガスなども考えられるが、Ａｒガスがより好ましい。さ
らにチャンバ内に導入されるＡｒガスは、チャンバの上
部から導入し、下部から排気されるような構成にするこ
とが好ましい。これは、チャンバ内の炉材から発生する
微量の酸素成分とシリコン融液とが反応することで生じ
る酸化ケイ素を速やかにチャンバ外へ排出するためであ
る。

【００４４】次に、チャンバ内の圧力を調節しながら、
昇温する。特に、昇温初期とシリコンの溶解初期には、
酸化ケイ素が比較的多く発生することから、このときに
は、真空度を上げておく方が好ましい。シリコンの融点
は、１４１０℃位であるが、完全に溶解するまでは融点
以上の１５００℃くらいまで上げておき、完全に溶解し
たのを確認したのち、基板を浸漬させる温度まで降温す
る。このとき、浸漬時の融液温度は、融点近傍が好まし
いが、融点付近であると、基板の浸漬直後に湯面凝固が
始まる恐れがあるために、生産性を考慮して、融点より
は若干高い温度にすることがより好ましい。

【００４５】また、シリコンは、固体の方が体積が大き
いために、完全に溶解すると、融液の嵩が減る。そのた
めに、湯面の高さが低くなるために、シリコンの塊、も
しくは、シリコンの融液状態での追加が必要になる。連
続生産性を考慮した場合、湯面調整のための追加投入
は、融液状態で行なうのが好ましい。これは、固体のま
まで、投入すると湯面が揺れたり、基板の移動を止めて
完全に溶解するのを待つ必要があるためである。湯面が
所望の位置に調整できたのち、るつぼを所定の位置まで
上昇させる。次に、最初の基板をチャンバ内に搬入す
る。

【００４６】その後、図６に示す装置であると、１２０
°回転し、次の基板を搬入する。この状態では、最初に
入れた基板が融液直上の位置、すなわち浸漬直前の位置
にある。この位置で、基板の温度を調整する機構が存在
することが好ましい。すなわち、基板温度は、得られる
シリコン薄板の特性を左右する因子であるためである。
融液に浸漬される直前の基板温度は、２００℃以上１３
００℃以下が好ましい。これは、２００℃以下に調整す
ることは、困難であるためである。すなわち、連続生産
を考えると、次々に搬入されてくる基板を２００℃に保
つためには、固定台の方をさらに冷却する必要がある。

【００４７】そのためには、冷却ガスや冷却水を大量に
流すことになり、チャンバ内の温度を常に一定に保持す
ることが困難になるだけでなく、熱効率が悪くなり、結
果として低コストの基板を提供するのが困難になる。一
方、１３００℃以上に基板温度を保つことも困難とな
る。なぜなら、浸漬直前の位置で基板を１３００℃以上
に保持するには、かなりの時間を要することになり、生
産性が劣るためである。

【００４８】基板温度を調節するためには、冷却機構と
加熱機構を併用して温度制御する方が好ましい。これ
は、基板温度を常に一定温度で浸漬するためには必要で
ある。本装置においては、所定温度に制御された基板
は、円軌道で浸漬されることになる。しかしながら、基
板が傾斜されているために、本発明の効果をもたらすこ
とが可能となり、表面平滑性にすぐれたシリコン薄板を
得ることが可能になる。浸漬された基板と、その基板上
に付着したシリコン薄板は、チャンバ上部で回転機構を
有する回転軸から取外されて、系外へ搬出される。この
一連の操作によって、シリコン薄板を得ることが可能と
なる。

【００４９】本発明に係る他の薄板製造方法では、基板
が融液から離れるときの軌道を円軌道とし、該成長面の
移動方向先端部と円軌道中心との距離Ｒ₁が、成長面の
移動方向末端部と円軌道中心との距離Ｒ₂より小さくな
るように、成長面を傾斜させて設け、成長面および成長
面に成長したシリコン薄板が融液から離れるときの、融
液面との角度を垂直に近づけることで、シリコン融液を
除去するのである。

【００５０】本発明は、略平面を有する基板を、金属材
料もしくは半導体材料のうち少なくともいずれか一つを
含有する物質の融液に浸漬し、続いて融液から離すこと
で、略平面の成長面に融液を固化成長させて薄板を作製
する方法において、該基板が融液から離れるときの軌道
が円軌道である場合を包含しているが、ここでは例とし
て、図７を用いて、多角柱型回転体を用い、回転体に取
付けられた基板が、回転軸によって円運動する場合につ
いて以下に説明する。

【００５１】また、本発明では、完全に平滑な平面と、
微細成長状態を制御するため、表面に特定の形状が加工
された平面と、をあわせて略平面と呼ぶものとする。こ
こでは、これらを含めて、該平面が単に平滑な状態とし
て取扱い、説明する。

【００５２】また、本発明での、融液からの固化成長に
より、その結晶状態としては、温度などの条件によっ
て、単結晶もしくは多結晶、非晶質、結晶質と非晶質が
混在した物質の薄板となることもある。

【００５３】融液には、シリコン、ゲルマニウム、ガリ
ウム、ひ素、インジウム、リン、硼素、アンチモン、亜
鉛、すずなどの半導体材料を含む。またはアルミニウ
ム、ニッケル、鉄など金属材料を含む融液を使用するこ
とができる。例としてシリコン融液からシリコン多結晶
薄板を製造する場合について説明する。

【００５４】成長面を構成する基板は、耐熱性に優れ、
かつシリコン薄板２を汚染しないものとして、カーボン
やＳｉＣ、高融点金属など、およびこれらの材質を他物
質で被覆したものが望まれる。

【００５５】回転体上の成長面がシリコン融液から離れ
るときの、成長面と融液面とのなす角度は、回転体（お
よび基板）の形状と大きさ、成長面の大きさ、浸漬深さ
の３要素から決定される。従来の製造方法を示す図２２
のように、円筒型の回転体８１表面のように回転弧に沿
った成長面の場合、曲面が融液面から離れるときの、成
長面と融液面とのなす角度αは一定である。しかし、図
７のように、多角柱型の回転体１上に設置された基板上
の成長面を回転させた場合、面の各部分によって回転軸
中心からの距離（回転径）が異なるため、成長面がシリ
コン融液から離れるときの、成長面と融液面とのなす角
度β₁は、面の各部によって異なる。

【００５６】まず、図８のように、多角柱型の回転体２
１上に、多角柱の各面と並行になるように均一厚みの基
板５０を設置し、基板表面（成長面）２５ａにシリコン
薄板を成長させる場合について説明する。

【００５７】多角柱型の回転体２１上の基板５０の成長
面２５ａを２００ｍｍ角の正方形とすると、回転体２１
と基板５０を含む複合回転体の高さ（対向する面と面の
距離＝各成長面の中心部の回転直径）は約７４０ｍｍと
なる。基板５０の各成長面２５ａ中心部が最も下に位置
した場所を基準とし、基板をシリコン融液２３に２０ｍ
ｍ浸漬して、成長面にシリコン薄板２２を成長させる場
合、各面の移動方向先端部２５ｄ（成長面内で、最初に
融液から離れる部分）が融液から離れるときの、成長面
と融液面とのなす角度β₂は約９度であり、ほとんど水
平である。

【００５８】回転が進むにつれて、成長面と融液面のな
す角度β₂は増加する。移動方向末端部２５ｅ（成長面
内で、最後に融液から離れる部分）が融液から離れると
きの、成長面と融液面とのなす角度β₂は約４０度であ
る。

【００５９】一方、図７に示すように、この多面体型の
回転体１の各面上に、成長面５ａの移動方向先端部５ｄ
と回転軸中心との距離（移動方向先端部５ｄの回転半
径）が該成長面の移動方向末端部５ｅと回転軸中心との
距離（移動方向末端部５ｅの回転半径）より小さくなる
ように、末端部に向かうにつれて基板厚みを厚くするこ
とで成長面を傾斜させた基板（傾斜成長面基板５）を設
置し、この傾斜成長面基板５の成長面５ａにシリコン薄
板２を成長させる場合について説明する。

【００６０】まず、傾斜成長面基板の設計方法につい
て、図１２を用いて説明する。本発明では、系統的に結
果を評価するために、成長面面積を一定になるように成
長面を傾斜させた。すなわち、図１２において、移動方
向先端部５ｄと仮想移動方向末端部５ｆ（すなわち、多
角柱型回転体表面と成長面とがなす角度＝傾斜角度が０
度における移動方向末端部）の距離は２００ｍｍであ
り、この面を、直線５ｄ−５ｆに対して任意の傾斜角度
５αだけ傾ける。すなわち、移動方向先端部５ｄと移動
方向末端部５ｆとの距離も２００ｍｍとなる。つまり、
傾斜角度０度の基板上に、５ｄ、５ｅ、５ｆの３点を頂
点とした二等辺三角形を設置した形状となる。これによ
り、成長面５ａの大きさは変わらない。

【００６１】上記の方法で設計した場合、様々な傾斜角
度に設定した傾斜成長面基板は、図１３に示すような形
状に設計される。図１３では、例として、傾斜角度が０
度、３０度、４５度、６０度について示す。傾斜角度５
αが０度の場合、基板表面全面が成長面５ａで覆われ
る。傾斜角度５αを大きくするにしたがい、非成長面
（成長させない面）５ｇが大きくなる。傾斜成長角度が
６０度の場合、前記二等辺三角形が正三角形となるた
め、成長面５ａと非成長面５ｇとは等しい大きさとな
る。傾斜角度５αが６０度を超えると、非成長面の方が
成長面より大きくなる。

【００６２】非成長面５ｇに薄板が成長してしまった場
合、非成長面が融液から離れるときの非成長面と融液面
とのなす角度は極端に小さいため、非常に平滑性が悪い
薄板となる。そのため、この部分に成長した薄板は材料
ロスとなるため、非成長面に薄板が成長しないように、
非成長面を融液との濡れ性がよくない窒化珪素や硼化珪
素で覆うこと、もしくは、融液の張力を超えるピッチの
溝をつけることなどの、成長防止構造をとることが望ま
しい。

【００６３】傾斜角度５αを０度〜７５度の範囲で傾斜
させて設けた場合、移動方向先端部５ｄおよび移動方向
末端部５ｅがシリコン融液３から離れるときの、成長面
と融液面とのなす角度β₁である出湯角度は、図１６に
示すように、ともに増加することがわかる。ここで、成
長面と融液面とのなす角度β₁は、角度９０度が完全に
垂直であり、９０度を超えると成長面５ａはシリコン融
液３と反対方向（融液から見て上方）を向きつつ融液か
ら離れることになる。

【００６４】成長面５ａを傾斜することで、成長面と融
液面とのなす角度β₁は制御可能であるが、成長面の移
動方向先端部５ｄと移動方向末端部５ｅの回転径の差が
増大するため、図１７に示すように、浸漬深さに違いが
生じる。移動方向末端部５ｅの成長面と融液面とのなす
角度が約９０度に達する傾斜角度４０度における浸漬深
さの差は約１２０ｍｍである。浸漬深さの差が大きい場
合、シリコン融液３を保持するるつぼ４の大きさを低減
できないだけでなく、融液温度分布の影響や、浸漬時間
の違いなどによるシリコン薄板２の板厚むらが生じる。
傾斜角度５αは、浸漬深さによる影響を考慮しつつ最適
化する必要がある。

【００６５】以上に示した方法によって、均一柱状結晶
の上に這い上がる融液量を低減することによって、シリ
コン薄板２が平滑になるため、研磨などの二次加工が必
要無くなるため、低コストのウエハを提供することが可
能である。また、柱状結晶に比べて粒径が小さく薄板の
厚み方向の結晶粒界も多い液だまり領域が低減するた
め、たとえば太陽電池として使用した場合、キャリアを
再結合させる要因となる欠陥が減少し、太陽電池の特性
を向上することが可能である。

【００６６】基板の成長面を傾斜させる場合（傾斜角度
＞０度）は、図１０に示すように、傾斜角度５αを様々
に変更するため、傾斜成長面基板５をネジ穴５ｂとそれ
に対応するネジによって設置できる構造とした。これに
より、傾斜角度５αを様々に変化させた場合で、シリコ
ン薄板２を製造し、評価比較することが可能である。

【００６７】傾斜成長面基板５の構造および取付け方法
について、図９を用いて説明する。傾斜成長面基板５
は、図９に示すように、１２面体型の回転体１の各面に
１つずつ取付けることが可能である。

【００６８】以下、本発明を実施の形態に基づいて説明
する。本実施の形態では、シリコン融液を固化すること
でシリコン多結晶薄板の製造を行なった。基板や回転
軸、回転体の材質は黒鉛とした。基板表面（成長面）は
平滑な平面とした。基板と基板を接続する基板連結機構
を用いる場合、その材質は黒鉛とし、表面を炭化珪素で
被覆した。

【００６９】（実施の形態１）実施の形態１は、基板が
円軌道に沿って、円運動しながら融液に浸漬し、続いて
融液から離れることによって基板の成長面にシリコン薄
板を成長させる場合に対して、シリコン薄板表面を斜め
にした方法である。

【００７０】図７は実施の形態１に沿ったシリコン薄板
製造装置である。シリコン薄板製造装置は、角型のるつ
ぼ４と、るつぼ４に供給されたシリコンを溶融する加熱
ヒータ、回転体１を支持する回転軸、１２面体角柱型の
回転体１、該１２面体角柱型の回転体１各面に取付け可
能な基板で構成される。これらは直方体の装置外壁およ
び断熱材の中に収納されている。装置内部は、断熱材に
囲まれて、内部をアルゴンガス雰囲気下に保持可能にシ
ールされている。

【００７１】なお、基板の成長面を傾斜させない場合
（傾斜角度＝０度）は、図８に示すように、基板の成長
面２５ａが１２角柱を形成する構造とする。これら１２
個の基板５０は、ネジによって設置できる構造とした。
１２面体角柱型の回転体２１上の基板の成長面２５ａを
２００ｍｍ角の正方形とすると、回転体２１と基板を含
む複合回転体の高さ（対向する面と面の距離＝各成長面
の中心部の回転直径）は約７４０ｍｍとなる。

【００７２】１２個の傾斜成長面基板５は、傾斜角度を
変更する場合、１２個の傾斜成長面基板をすべて取替え
た。傾斜成長面基板５を、図１１のように、回転体１の
各面に押し当て、傾斜成長面基板５両端の耳部のネジ孔
５ｂと、該ネジ孔５ｂに対応する回転体１のネジ孔に、
ネジ６を締め付けることで、傾斜成長面基板５を回転体
１に固定した。

【００７３】本実施の形態では、傾斜角度５αが０度〜
７５度の傾斜成長面基板５を用意し、これらを用いてシ
リコン薄板２の製造を行なった。それぞれの傾斜成長面
基板５に対して、まず、回転体１を回転することで、傾
斜成長面基板５を円運動させ、次にるつぼ４を上昇し、
成長面５ａをシリコン融液３に浸漬し、続いてシリコン
融液３から離れることで、成長面表面にシリコン薄板２
が成長する。本実施の形態では、傾斜角度０度の基板を
取付けたときの成長面の中心部が最も下に位置した場所
を基準とし、成長面をシリコン融液３に２０ｍｍ浸漬し
て、成長面にシリコン薄板２を成長させた。その後、該
シリコン薄板２を装置から取出し、表面うねり、板厚の
評価を行なった。なお、表面うねりに関しては、ＪＩＳ
Ｂ０６０１−１９９４によって定義される最大うねり
を用いて評価した。

【００７４】取出したシリコン薄板２の表面うねりを測
定したところ、最大うねり（Ｗ_CM）は、図１８に示すよ
うに、傾斜角度０度において約４００μｍであるが、傾
斜角度５αが１５度〜５０度では２００μｍ以下であ
り、この範囲で非常に平滑性を向上できることがわかっ
た。

【００７５】これは、成長面が融液から離れるときの成
長面と融液面とのなす角度β₁が増加するに従い、シリ
コン薄板に表面に這い上がるシリコン融液の量が減少す
るためである。傾斜角度４０度以上では、最大うねりは
再び増加しはじめた。

【００７６】先端部および末端部が融液を離れるときの
成長面と融液面とのなす角度の平均値が９０度における
這い上がりシリコン融液量が最も少なくなると考えた
が、実際には傾斜角度４０度を超えると、移動方向末端
部５ｅ側の成長面は重力に抗して上方を向きながら融液
から離れるため、下方を向いて融液から離れるときより
も融液がシリコン薄板上に残留しやすいため、傾斜角度
６０度（成長面と融液面とのなす角度が約９０度）より
も低傾斜角度側で這い上がりシリコン融液量が最低とな
り、シリコン薄板の最大うねりも傾斜角度１５度〜５０
度において小さくなることがわかった。

【００７７】本実施の形態においては、平面状のシリコ
ン薄板を得るために、多角柱型の回転体１の各面上に傾
斜成長面基板５を設置した回転体の成長面にシリコン薄
板を成長させたが、この方法を用いると、円筒型回転体
を用いた場合に比べて、成長面の各部位によってシリコ
ン融液に浸漬する深さが異なる。浸漬深さの差は、融液
温度分布の影響や、浸漬時間の違いなどによるシリコン
薄板の板厚むらを生じさせる原因となる可能性がある。
そこで、取出したシリコン薄板の様々な部位での板厚を
測定した。

【００７８】板厚は、傾斜角度５αが０度に近い場合
は、中心部で最も薄く、移動方向先端部５ｄおよび移動
方向末端部５ｅで最も厚い傾向が得られた。また、傾斜
角度５αを増加させていくにつれて、移動方向末端部５
ｅに近い部位の方が板厚は増加するようになった。つま
り、傾斜角度０度の場合、成長面中央部と回転軸中心と
の距離（成長面中央部の浸漬深さ）が最も小さく、傾斜
角度が増加すると、移動方向末端部側と回転軸中心との
距離（移動方向末端部側の浸漬深さ）が大きくなるため
であり、浸漬深さが大きい部位ほど、浸漬時間増加によ
って板厚が大きくなった。

【００７９】シリコン薄板各部位における板厚の最大値
と最小値との差（板厚差）は、シリコン薄板を用いて太
陽電池などのデバイスを作製するプロセスに影響を与え
るため、小さい（板厚の分布が少ない）方が望まれる。

【００８０】図１８に示すように、傾斜角度５αが５０
度以内では、板厚差は１５０μｍ以下であるが、５０度
を超えると板厚差が増加し、１５０μｍ以上になること
がわかった。太陽電池作製プロセスにおいては、板厚差
が１５０μｍ以上になると、シリコン薄板の電極印刷や
反射防止膜形成などにむらが生じるため、板厚差が１５
０μｍ未満となるように、傾斜角度５αは５０度以下に
設定することが望ましい。

【００８１】以上から、シリコン薄板の平滑化を実現
し、かつ、板厚差の影響を大きく受けないことから、本
装置構成においては、傾斜角度は１５度〜５０度にする
ことが望ましい。

【００８２】本実施の形態における、傾斜角度５αが１
５度〜５０度とは、図１６にて換算できるように、成長
面の移動方向先端部が融液から離れるときの成長面と融
液面のなす角度が２０度〜６０度であり、かつ、末端部
が融液から離れるときの成長面と融液面のなす角度が６
０度〜１００度であることに相当する。

【００８３】本実施の形態では、単純に成長面を傾斜さ
せることのみで成長面と融液面とのなす角度を制御した
が、たとえば回転体の大きさを変更すること、成長面面
積を変更すること、浸漬深さを変更することおよび成長
面を傾斜させることの少なくともいずれか１つを含む方
法で、成長面の移動方向先端部が融液から離れるときの
成長面と融液面とのなす角度を２０度〜６０度、末端部
が融液から離れるときの成長面と融液面とのなす角度を
６０度〜１００度の範囲に制御することによって、平坦
表面を持つ低コストな結晶薄板を得ることが可能であ
る。

【００８４】また、特に回転体を用いた場合について説
明したが、略平面の成長面を持つ基板を可動とする場
合、回転運動でない動作によって成長面が運動する場合
についても、成長面が融液に浸漬し、続いて融液から離
れることによって成長面に結晶薄板を成長させる方法を
とることが可能である。この場合も、前記と同様に、成
長面の移動方向先端部が融液から離れるときの成長面と
融液面とのなす角度を２０度〜６０度、末端部が融液か
ら離れるときの成長面と融液面とのなす角度を６０度〜
１００度の範囲に制御することによって、平坦表面を持
つ低コストな結晶薄板を得ることが可能である。

【００８５】（実施の形態２）実施の形態２は、基板が
円軌道ではない運動をするが、少なくとも融液への浸入
から融液を離れるまでは円軌道に沿った円運動をする場
合に対して、シリコン薄板表面を平滑にし、また、シリ
コン薄板の結晶性を改善する方法である。

【００８６】図１４は実施の形態２に沿ったシリコン薄
板製造装置である。シリコン薄板製造装置は、角型のる
つぼ３４と、るつぼ３４に供給されたシリコンを溶融す
る加熱ヒータ、回転体３１を支持する回転軸、１２面体
角柱型の回転体３１、各々が一定間隔で連結された傾斜
成長面基板で構成される。これらは直方体の装置外壁お
よび断熱材の中に収納されている（図示せず）。装置内
部は、断熱材に囲まれて、内部をアルゴンガス雰囲気下
に保持可能にシールされている。

【００８７】基板の成長面を傾斜させない場合（傾斜角
度＝０度）は、図８に示したような基板５０を使用し
た。基板の成長面を傾斜させる場合は、図１４に示すよ
うに、傾斜しない場合に対して任意の角度で成長面を傾
斜させた傾斜型基板を使用した。

【００８８】各基板は、連結器９によって連続的に連結
されており、基板を系外から連続して導入し、成長した
シリコン薄板３２ごと基板を系外に排出することが可能
である。連結体が装置系外から導入される装置外壁およ
び排出される装置外壁には、基板導入口および排出口
（図示せず）が設けられており、装置系内の雰囲気圧力
を大気圧以上にすることで大気混入を防いでいる。装置
系内から排出される雰囲気ガスは、ただちに基板導入口
および排出口直近に配置された排気ダクトによって、排
気ガス処理施設に送られる。

【００８９】この方式によって、連続的にシリコン薄板
を製造、取出しすることが可能となる。系外にて、シリ
コン薄板を基板から剥離し、収集する工程、基板（特に
成長面）の清掃や調整、基板の取替えなどが連続運転し
ながら行なうことが可能である。また、連結された基板
は、系外にてテンションを制御することにより、任意圧
力で基板を回転体３１に押し当てることが可能となる。
基板が回転体３１に接触してから、回転体３１から離れ
るまでの間は、実施の形態１と同様に、回転体と一体化
している。つまり、融液に浸漬し、融液から離れるまで
の間は、円運動をするため、実施の形態１と同様のシリ
コン薄板の成長が可能である。

【００９０】１２面体角柱型の回転体上の傾斜させない
基板の成長面を２００ｍｍ角の正方形とすると、回転体
と基板を含む複合回転体の高さ（対向する面と面の距離
＝各成長面の中心部の回転直径）は約７４０ｍｍとな
る。

【００９１】本実施の形態では、傾斜角度５αが０度〜
７５度の傾斜成長面基板３５を用意し、これらを用いて
シリコン薄板３２の製造を行なった。それぞれの傾斜成
長面基板３５に対して、まず、回転体３１を回転するこ
とで、傾斜成長面基板３５を連続的に導入、排出させ、
次にるつぼ３４を上昇し、成長面３５ａをシリコン融液
３３に浸漬し、続いてシリコン融液３３から離れること
で、成長面表面にシリコン薄板３２が成長する。成長し
たシリコン薄板３２は基板と一体化したまま系外へ排出
される。

【００９２】本実施の形態では、傾斜角度０度の基板を
取付けたときの成長面の中心部が最も下に位置した場所
を基準とし、成長面をシリコン融液３３に２０ｍｍ浸漬
して、成長面にシリコン薄板３２を成長させた。その
後、該シリコン薄板３２を装置から取出し、表面うね
り、板厚の評価を行なった。

【００９３】取出したシリコン薄板３２の表面うねりを
測定したところ、最大うねり（Ｗ_CM）は、図１４に示す
ように、傾斜角度０度において約４００μｍであるが、
傾斜角度１５度〜５５度では２００μｍ以下であり、こ
の範囲で非常に平滑性を向上できることがわかった。こ
れは、実施の形態１と同様の結果である。成長面３５ａ
（および基板）が円運動しない場合でも、少なくとも融
液に浸入するときから、融液から離れるときまでの間、
成長面が円運動する場合は、実施の形態１と同様の効果
を得ることが可能である。

【００９４】次に、取出したシリコン薄板の様々な部位
での板厚を測定した。板厚差も、実施の形態１と同様
に、図１９に示すように、傾斜角度５αが５０度以内で
は、板厚差は１５０μｍ以下であるが、５０度を超える
と板厚差が増加し１５０μｍ以上になることがわかっ
た。板厚差が１５０μｍ未満となるように、傾斜角度５
αは５５度以下に設定することが望ましい。

【００９５】以上から、シリコン薄板の平滑化を実現
し、かつ、板厚差の影響を大きく受けないことから、本
装置構成においては、傾斜角度は１５度〜５０度にする
ことが望ましい。本実施の形態における、傾斜角度１５
度〜５０度とは、つまり、図１６にて換算できるよう
に、成長面の移動方向先端部が融液から離れるときの成
長面と融液面のなす角度が２０度〜６０度であり、か
つ、末端部が融液から離れるときの成長面と融液面のな
す角度が６０度〜１００度であることに相当する。つま
り、成長面の移動方向先端部が融液から離れるときの成
長面と融液面とのなす角度を２０度〜６０度、末端部が
融液から離れるときの成長面と融液面とのなす角度を６
０度〜１００度の範囲に制御することによって、平坦表
面を持つ低コストな結晶薄板を得ることが可能である。

【００９６】（実施の形態３）実施の形態３は、基板が
融液に浸漬している間も円軌道ではない運動をするが、
少なくとも融液から離れる時点では円軌道に沿った円運
動をする場合に対して、シリコン薄板表面を平滑にし、
また、シリコン薄板の結晶性を改善する方法である。

【００９７】図１５は実施の形態３に沿ったシリコン薄
板製造装置である。シリコン薄板製造装置は、角型るつ
ぼ４４と、るつぼ４４に供給されたシリコンを溶融する
加熱ヒータ、融液面に対して並行に配置された同サイズ
の２つの１２面体角柱型回転体１２、１３およびこれら
を支持する回転軸、各々が一定間隔で連結された基板で
構成される。これらは直方体の装置外壁および断熱材の
中に収納されている。装置内部は、断熱材に囲まれて、
内部をアルゴンガス雰囲気下に保持可能にシールされて
いる。

【００９８】基板の成長面を傾斜させない場合（傾斜角
度＝０度）は、図８に示したような基板５０を使用し
た。基板の成長面を傾斜させる場合は、図１５に示すよ
うに、傾斜しない場合に対して任意の角度で成長面を傾
斜させた傾斜型基板を使用した。

【００９９】各基板は、連結器１９によって連続的に連
結されており、基板を系外から連続して導入し、第１の
回転体１２に押し当てられて融液に浸漬される。続い
て、融液内で回転体１２を離れ、融液に浸漬した状態の
まま、第２の回転体１３に向かって移動する。回転体１
３に押し当てられた基板は、回転体１３に固定された状
態で融液から離れるため、成長面が融液から離れるとき
の基板の運動は、回転体１３と同様に、円軌道となる。
基板は融液から離れた後に、回転体１３からも離れ、成
長したシリコン薄板４２ごと基板を系外に排出すること
が可能である。

【０１００】実施の形態２と同様に、装置外壁には、基
板導入口および排出口が設けられており、装置系内の雰
囲気圧力を大気圧以上にすることで大気混入を防いでい
る。装置系内から排出される雰囲気ガスは、排気ダクト
によって、排気ガス処理施設に送られる。

【０１０１】この方式によって、連続的にシリコン薄板
を製造、取出しすることが可能となる。また、融液に浸
漬している時間（成長面が融液内を移動する距離）が長
いため、回転体の回転数（基板の移動速度）を早めたと
きに、浸漬時間不足による成長面への成長不足を解消す
ることが可能であり、結果的にシリコン薄板の製造時間
を短縮し、コスト低減が可能となる。

【０１０２】実施の形態２と同様に、系外にて、シリコ
ン薄板を基板から剥離し、収集する工程、基板（特に成
長面）の清掃や調整、基板の取替えなどが連続運転しな
がら行なうことが可能である。また、連結された基板
は、系外にてテンションを制御することにより、任意圧
力で基板を回転体１２、１３に押し当てることが可能と
なる。

【０１０３】１２面体角柱型回転体１２、１３上の傾斜
させない基板の成長面を２００ｍｍ角の正方形とする
と、回転体１２もしくは１３と基板を含む複合回転体の
高さ（対向する面と面の距離＝各成長面の中心部の回転
直径）は約７４０ｍｍとなる。

【０１０４】本実施の形態では、実施の形態２と同様の
傾斜しない基板もしくは傾斜型基板を用いた。傾斜角度
５αが０度〜７５度の傾斜成長面基板４５を用意し、こ
れらを用いてシリコン薄板４２の製造を行なった。それ
ぞれの傾斜成長面基板４５に対して、まず、回転体１
２、１３を回転することで、傾斜成長面基板４５を連続
的に導入、排出させ、次にるつぼ４４を上昇し、成長面
４５ａをシリコン融液４３に浸漬し、続いてシリコン融
液４３から離れることで、成長面表面にシリコン薄板４
２が成長する。成長したシリコン薄板４２は基板と一体
化したまま系外へ排出される。

【０１０５】本実施の形態では、傾斜角度０度の基板を
取付けたときの成長面の中心部が最も下に位置した場所
を基準とし、成長面をシリコン融液４３に２０ｍｍ浸漬
して、成長面にシリコン薄板４２を成長させた。その
後、該シリコン薄板４２を装置から取出し、表面うね
り、板厚の評価を行なった。

【０１０６】取出したシリコン薄板４２の表面うねりを
測定したところ、最大うねり（Ｗ_CM）は、図２０に示す
ように、傾斜角度０度において約４００μｍであるが、
傾斜角度１５度〜５０度では１５０μｍ以下であり、こ
の範囲で非常に平滑性を向上できることがわかった。こ
れは、実施の形態１〜２と同様の結果である。

【０１０７】成長面４５ａ（および基板）が円運動しな
い場合でも、少なくとも融液から離れるときに成長面が
円運動する場合は、実施の形態１〜２と同様の効果を得
ることが可能である。

【０１０８】次に、取出したシリコン薄板の様々な部位
での板厚を測定した。板厚差も、実施の形態１〜２と同
様に、図２０に示すように、傾斜角度５αが５０度以内
では、板厚差は１５０μｍ以下であるが、５０度を超え
ると板厚差が増加し、１５０μｍ以上になる。板厚差が
１５０μｍ未満となるように、傾斜角度５αは５０度以
下に設定することが望ましい。

【０１０９】以上から、シリコン薄板の平滑化を実現
し、かつ、板厚差の影響を大きく受けないことから、本
装置構成においては、傾斜角度は１５度〜５０度にする
ことが望ましい。本実施の形態における、傾斜角度１５
度〜５０度とは、つまり、図１６にて換算できるよう
に、成長面の移動方向先端部が融液から離れるときの成
長面と融液面のなす角度が２０度〜６０度であり、か
つ、末端部が融液から離れるときの成長面と融液面のな
す角度が６０度〜１００度であることに相当する。つま
り、成長面の移動方向先端部が融液から離れるときの成
長面と融液面とのなす角度を２０度〜６０度、末端部が
融液から離れるときの成長面と融液面とのなす角度を６
０度〜１００度の範囲に制御することによって、平坦表
面を持つ低コストな結晶薄板を得ることが可能である。

【０１１０】（比較例１）比較例１は、成長面を傾斜さ
せず、円筒型の回転体８１を用いた、従来の方法を模擬
した例である。

【０１１１】図２２は比較例１に沿ったシリコン薄板製
造装置である。装置構成は、実施の形態１における１２
面体多角柱型の回転体１および傾斜成長面基板５の替わ
りに、直径７４０ｍｍの円筒型の回転体８１を用いてい
る。

【０１１２】まず、るつぼ８４を上昇し、カーボンネッ
ト８８を巻きつけた回転体８１をシリコン融液８３に２
０ｍｍ浸漬し、回転体８１を回転しつつカーボンネット
８８を引き出すことによって、つづいて回転体表面に成
長したシリコン薄板８２を引き出した。円筒型回転体を
用いるため、成長面の各部位において、浸漬深さ、融液
から離れるときの成長面と融液面とのなす角度は一定で
ある。本比較例における、融液から離れるときの成長面
と融液面とのなす角度は約２０度である。表面に這い上
がったシリコン融液８２ａは局在してシリコン薄板表面
に残り、表面に局在的に液だまり８２ｂが発生した。さ
らに回転が進んだ位置では、液だまり８２ｂが徐々に固
まることによって、シリコン薄板表面に大きなうねりが
できた。

【０１１３】取出したシリコン薄板の表面うねりを測定
したところ、最大うねり（Ｗ_CM）は約４５０μｍであっ
た。実施の形態１〜３と比較すると、平坦表面を持つシ
リコン薄板を得る条件である成長面先端部が融液から離
れるときの成長面と融液面のなす角度２０度〜６０度は
満たしているものの、成長面が融液から離れるときの成
長面と融液面のなす角度６０度〜１２０度が満たせない
ため、平面状の成長面の場合のように、成長面が湯面か
ら離れるときの成長面と融液面とのなす角度が増加する
ことによるシリコン薄板上に這い上がる融液の低減が行
なわれないため、平面状の成長面を使用した場合に比べ
て最大うねりが増加した。

【０１１４】シリコン薄板各部位における板厚の最大値
と最小値との差（板厚差）は、各部位における浸漬深さ
の違いがないために小さく、約４５μｍであった。

【０１１５】（実施の形態４）実施の形態１〜３および
比較例１によって製造されたシリコン薄板を用いて、太
陽電池を作製した。作製の手順の一例は、洗浄、テクス
チャエッチング、拡散層形成、酸化膜除去、反射防止膜
形成、バックエッチ、裏面電極形成、受光面電極形成の
順序であり、一般的な手法である。各工程間は基本的に
は自動搬送機構による受け渡しを行なった。

【０１１６】実施の形態１および実施の形態２によるシ
リコン薄板に関しては、傾斜角度１５度〜５０度の傾斜
成長面基板を使用したシリコン薄板はすべて自動搬送が
できたが、その他のシリコン薄板に関しては、一部、液
だまりによる凹凸があることにより自動搬送機構が使用
できないものがあった。比較例１によるシリコン薄板に
関しては、湾曲が残ること、液だまりによる凹凸がある
ことにより自動搬送機構が使用できなかった。

【０１１７】次に、比較例１および実施の形態１〜３に
おける傾斜角度０度と４０度の傾斜成長面基板を使用し
たシリコン薄板から製作した太陽電池の特性を、ソーラ
ーシミュレータによって測定した結果を下記表１に示
す。

【０１１８】

【表１】

【０１１９】実施の形態１、実施の形態２および実施の
形態３ともに、傾斜角度４０度による太陽電池の短絡電
流密度は２７〜２８ｍＡ／ｃｍ²であり、比較例１の２
５ｍＡ／ｃｍ²、傾斜角度０度の２６ｍＡ／ｃｍ²より大
きい。これは、液だまりによる微小粒径領域の欠陥がテ
クスチャエッチングによって除去されているためと考え
られる。曲線因子も欠陥低減のため向上しており、変換
効率は比較例１で１０％に対し、実施の形態１〜３の傾
斜角度０度では１１％、傾斜角度４０度では１２％と大
幅に改善できた。

【０１２０】（実施の形態５）得られる板状シリコンの
比抵抗が２Ω・ｃｍになるようにボロンの濃度を調整し
たシリコン原料を、高純度黒鉛製るつぼに入れ、そのる
つぼを、図６に示す装置内に設置した。次に、チャンバ
内の真空引きを行ない、一旦５Ｐａ以下まで減圧する。
その後、チャンバ内にＡｒガスを導入し、７００ｈＰａ
を保ちつつ、常に５Ｌ／ｍｉｎでチャンバ上部よりＡｒ
ガスをフローしたままにする。

【０１２１】次に、シリコン溶解用のヒータ温度を１４
８０℃に設定し、完全にシリコンを溶融状態にする。こ
のとき、シリコン原料は溶解することで液面が低くなる
ことから、新たにシリコン原料を投入することで、湯面
位置を所定の位置にあわせる。その後、シリコン融液温
度を１４２０℃に設定し、３０分間そのまま保持し、融
液温度の安定化を図る。このとき、湯面の凝固がないこ
とを確認した。

【０１２２】次に、冷却機構と加熱機構を併用して温度
制御された基体を、シリコン融液への浸漬させる。この
ときの、基板の制御温度は、３００℃、６００℃、９０
０℃の３条件で行なった。

【０１２３】その後、るつぼを徐々に上昇させ、傾斜基
板が完全に浸漬できるような位置まで上昇してきた所
で、基体をシリコン融液に浸漬した。このときの傾斜基
板の傾斜角度は、１０°であった。このときの基体の移
動速度は、３００ｃｍ／ｍｉｎであった。このとき、得
られた板状シリコンは、基体から容易に剥離することが
でき、そのサイズは、７５ｍｍ×７５ｍｍであった。こ
のような正方形の薄板シリコンを１００枚作製し、重量
から板厚を換算した。得られた板厚の平均値を表２に示
す。

【０１２４】次に、得られた板状シリコンを用いて、太
陽電池の作製を行なった。得られた板状シリコンは、硝
酸とフッ酸との混合溶液でエッチングおよび洗浄を行な
い、その後、水酸化ナトリウムを用いてアルカリエッチ
ングを行なった。その後、ＰＯＣｌ₃拡散によりｐ型基
板にｎ層を形成した。板状シリコン表面に形成されてい
るＰＳＧ膜をフッ酸で除去した後、太陽電池の受光面側
となるｎ層上にプラズマＣＶＤを用いてシリコン窒化膜
を形成した。次に、太陽電池の裏面側となる面に形成さ
れているｎ層を硝酸とフッ酸との混合溶液でエッチング
除去し、ｐ基板を露出させ、その上に裏面電極およびｐ
⁺層を同時に形成した。次に、受光面側の電極をスクリ
ーン印刷法を用いて形成した。その後、半田コートを行
ない、太陽電池を作製した。

【０１２５】作製した太陽電池は、ＡＭ１．５、１００
ｍＷ／ｃｍ²の照射下にてセル特性の測定を行なった。
得られた特性の平均値を表２に示す。

【０１２６】円軌道であっても基板の角度を変えること
で、向ってくる流れを作ることができる。

【０１２７】

【表２】

【０１２８】（実施の形態６）得られる板状シリコンの
比抵抗が０．５Ω・ｃｍになるようにボロンの濃度を調
整したシリコン原料を、高純度黒鉛製るつぼに入れ、そ
のるつぼを、図２１に示す装置内に設置した。この図に
おいて、図番号２６２は基板、２６３は固定台、２６４
は回転軸に接続された長さ可変軸、２６５は融液、２６
６はヒータ、２６７はるつぼ台、２６８はるつぼ昇降軸
である。長さ可変軸２６４は、基板が融液から脱出時
に、基板と回転軸の中心からの距離が長くできるような
構造になっている。次に、チャンバ内の真空引きを行な
い、一旦１０Ｐａ以下まで減圧する。その後、チャンバ
内にＡｒガスを導入し、７００ｈＰａを保ちつつ、常に
１０Ｌ／ｍｉｎでチャンバ上部よりＡｒガスをフローし
たままにする。

【０１２９】次に、シリコン溶解用のヒータ温度を１５
００℃に設定し、完全にシリコンを溶融状態にする。こ
のとき、シリコン原料は溶解することで液面が低くなる
ことから、新たにシリコン原料を投入することで、湯面
位置を所定の位置にあわせる。その後、シリコン融液温
度を１４１０℃に設定し、３０分間そのまま保持し、融
液温度の安定化を図る。このとき、湯面の凝固がないこ
とを確認した。

【０１３０】次に、冷却機構と加熱機構を併用して温度
制御された基体を、シリコン融液への浸漬させる。この
ときの基板の制御温度は、４００℃で行なった。

【０１３１】その後、るつぼを徐々に上昇させ、基板が
完全に浸漬できるような位置まで上昇してきた所で、基
体をシリコン融液に浸漬した。このときの基体の移動速
度は、４００ｃｍ／ｍｉｎであった。

【０１３２】このとき、得られた板状シリコンは、基体
から容易に剥離することができ、そのサイズは、１００
ｍｍ×１００ｍｍであった。このような正方形のシリコ
ン薄板を１０枚作製し、重量から板厚を換算した。得ら
れた板厚の平均値を表３に示す。また、シリコン薄板１
枚あたりの、表面に存在する小さな突起の数を表３に示
す。

【０１３３】（比較例２）長さ可変軸を用いずに基板と
回転軸の中心からの距離が一定になるようにしたこと以
外全て実施の形態６と全く同じ方法で、シリコン薄板を
作製し、重量から板厚を換算した。得られた板厚の平均
値を表３に示す。また、シリコン薄板１枚あたりの、表
面に存在する小さな突起の数を表３に示す。

【０１３４】

【表３】

【０１３５】なお、今回開示された実施の形態はすべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。

【０１３６】

【発明の効果】本発明に係る薄板の製造方法は、成長面
を有する基板を、金属材料もしくは半導体材料のうち少
なくともいずれか一方を含有する材料の融液に接触さ
せ、前記材料を基板に成長させることで、前記材料で形
成された薄板を得る薄板製造方法において、基板の薄板
成長面側から見たときに、融液が基板の薄板成長面側に
向かって来る（近づいてくる）ようにすることで、融液
のメニスカス形状を制御し、よって、小さい突起の少な
い平坦表面を持つ薄板を低コストで安定して連続的に成
長させることができた。

【０１３７】また、成長面を有する基板を配置された移
動体を移動させることにより、前記基板の表面を金属材
料もしくは半導体材料のうち少なくともいずれか一方を
含有する材料の融液に接触させ、その後、前記基板の表
面を前記融液から離す一連の移動動作によって、前記材
料を前記基板の表面に成長させることで、前記材料で形
成された薄板を得る薄板製造方法において、基板の薄板
成長面側から見たときに、融液が基板の薄板成長面側に
向かって来る（近づいてくる）構成を採用することで、
小さい突起の少ない平坦表面を持つ薄板を低コストで安
定して製造できた。

【０１３８】本発明に係る薄板製造方法は、成長面の移
動方向先端部と円軌道回転軸中心との距離が、該成長面
の移動方向末端部と円軌道回転軸中心との距離より小さ
くなるように、成長面を傾斜させることによって、成長
面が融液から離れるときの成長面と融液面とのなす角度
を増加させ、成長面に這い上がる融液量を減少すること
が可能であり、その結果、平坦表面を持つ薄板を低コス
トで安定して連続的に成長させることができた。

【０１３９】また、成長面を傾斜させる、回転体の大き
さを変更する、成長面面積を変更する、浸漬深さを変更
することなどによって、該成長面の移動方向先端部が融
液から離れるときの成長面と融液面とのなす角度を２０
度〜６０度、該成長面の移動方向末端部が融液から離れ
るときの成長面と融液面とのなす角度を６０度〜１００
度の範囲にすることにより、成長面に這い上がる融液量
と、成長した結晶薄板の板厚むらとの最適化を計ること
ができ、平滑でかつ板厚むらの少ない結晶薄板を得るこ
とができた。

【０１４０】また、前記材料としてシリコン材料を用い
ることによって、半導体デバイス（特に太陽電池）の材
料となる低コストシリコンウエハを得ることができた。

【０１４１】さらに、本発明に係る薄板製造方法によっ
て得られた薄板を用いることによって、材料の低コスト
化が可能であり、また、融液這い上がりによる微小粒径
領域が低減され、結晶性が向上するため、一般的な太陽
電池の製造方法を用いて変換効率が向上した太陽電池を
得ることができた。

【０１４２】以上のように、成長面を傾斜させる、回転
体の大きさを変更する、成長面面積を変更する、浸漬深
さを変更することなどによって、成長面が融液から離れ
るときの成長面と融液面とのなす角度を増加することに
よって、シリコン融液の這い上がりおよび液だまりを低
減することができ、シリコン薄板の表面が平滑になり、
研磨、スライス工程によらずシリコンウエハを形成でき
た。

【０１４３】回転体は円筒型に替わり、多面体を始めと
する平面状の成長面を持つ基板もしくは構造を適用でき
るため、平板平滑なシリコンウエハを形成することが可
能である。また、微小粒径領域が低減され、結晶性が向
上するため、一般的な太陽電池の製造方法を用いて変換
効率を向上することが可能である。これらの理由によっ
て、より低コストでシリコンウエハを提供することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る薄板製造方法の原理を説明する
概略図である。

【図２】 本発明に係る薄板製造方法の原理を説明する
概略図である。

【図３】 本発明に係る薄板製造方法の原理を説明する
概略図である。

【図４】 本発明に係る薄板製造方法を実施することが
できる製造装置を説明する概略断面図である。

【図５】 本発明に係る薄板製造方法に用いられる装置
の概略斜視図である。

【図６】 本発明に係る薄板製造方法に用いられる装置
の断面図である。

【図７】 本発明に係る薄板製造方法に用いられる装置
の概略図である。

【図８】 多角柱の各面と並行になるように基板を設置
した薄板製造装置の側面図である。

【図９】 傾斜成長面基板を多角柱型の回転体に取付け
る方法を説明する概略図である。

【図１０】 傾斜成長面基板の構造の概略図である。

【図１１】 傾斜成長面基板の構造の概略図である。

【図１２】 傾斜成長面基板の構造の概略図である。

【図１３】 傾斜成長面基板の構造の概略図である。

【図１４】 本発明に係る薄板製造方法に用いられる装
置の概略図である。

【図１５】 本発明に係る薄板製造方法に用いられる装
置の概略図である。

【図１６】 傾斜角度と、傾斜成長面の移動方向先端部
および末端部が融液から離れるときの成長面と融液面と
のなす角度と、の関係を説明する図である。

【図１７】 傾斜角度と、傾斜成長面の浸漬深さの最大
差と、の関係を説明する図である。

【図１８】 傾斜角度と、シリコン薄板の最大うねり
と、の関係を説明する図である。

【図１９】 傾斜角度と、シリコン薄板の最大うねり
と、の関係を説明する図である。

【図２０】 傾斜角度と、シリコン薄板の最大うねり
と、の関係を説明する図である。

【図２１】 本発明に係る薄板製造方法に用いられる装
置の概略側面図である。

【図２２】 従来の薄板製造方法に用いられる装置の概
略図である。

【符号の説明】

１ 回転体、２ シリコン薄板、３ シリコン融液、４
るつぼ、５ 傾斜成長面基板、５ａ 成長面、５ｂ
ネジ孔、５α 傾斜角度、５ｄ 移動方向先端部、５ｅ
移動方向末端部、５ｇ 非成長面、６ ネジ、８ 回
転軸、９ 連結器、１２，１３ 回転体、２１ 回転
体、２２ シリコン薄板、２３ シリコン融液、２４
るつぼ、２５ａ 成長面、２５ｄ 移動方向先端部、２
５ｅ 移動方向末端部、２６ ネジ、３１ 回転体、３
２ シリコン薄板、３３ シリコン融液、３４ るつ
ぼ、３５ 傾斜成長面基板、３５ａ 成長面、３５ｄ
移動方向先端部、３５ｅ 移動方向末端部、４２ シリ
コン薄板、４３ シリコン融液、４４ るつぼ、４５
傾斜成長面基板、４５ａ 成長面、４５ｄ 移動方向先
端部、４５ｅ 移動方向末端部、８２ａ 這い上がった
シリコン融液、８２ｂ液だまり、８３ シリコン融液、
８４ るつぼ、８５ 成長面の移動方向先端部と回転軸
中心との距離、８６ 成長面の移動方向末端部と回転軸
中心との距離、８８ カーボンネット、α，β₁，β₂，
β₃，β₄ 成長面と融液面とのなす角度、２００ 基
板、２０１ 融液面、２１０ 基板、２１１ 融液面、
２２０ 凸状のメニスカス、２２１ 基板、２２２ 融
液面、２２３ 凸状のメニスカス、２３０ 傾斜のつい
た基板、２３１ 基板取付け可能な固定台、２３２ 固
定台と回転軸中心に取付けられた軸、２３３ 融液、２
３４ るつぼ、２３５ 基板の移動方向先端部が移動す
る軌跡、２３６ 基板の移動方向末端部が移動する軌
跡、２４０ 成長面を有する基板、２４１ 基板を取付
け脱着可能な固定基板、２４２ 上下動可能な軸、２４
３ 融液を基板へ供給する傾斜台、２４４ 融液を保持
しておくためのるつぼ、２５０ 傾斜を有する基板、２
５１は得られた薄板、２５２ 基板を着脱可能な固定
台、２５３ 融液、２５４ るつぼ、２５５るつぼ台、
２５６ ヒータ、２５７ 昇降台、２５８ 昇降軸、２
５９ 追加投入管、２６０ 密閉可能なチャンバ、２６
１ 取出し機構、２６２ 基板、２６３ 固定台、２６
４ 回転軸に接続された長さ可変軸、２６５ 融液、２
６６ヒータ、２６７ るつぼ台、２６８ るつぼ昇降
軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 浩司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 4G077 AA07 BA04 CF03 ED04 EG03 5F051 AA02 AA16 CB02 CB20 CB21 DA03 EA15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板成長面を有する基板を、金属材料も
   しくは半導体材料のうち少なくともいずれか一方を含有
   する材料の融液に接触させ、前記材料の薄板を基板に成
   長させることで、前記材料で形成された薄板を得る薄板
   製造方法において、基板の薄板成長面側から見たとき
   に、融液が基板の薄板成長面側に向かって来ることを特
   徴とする薄板製造方法。
2. 【請求項２】 薄板成長面を有する基板を配置された移
   動体を移動させることにより、前記基板の薄板成長面を
   金属材料もしくは半導体材料のうち少なくともいずれか
   一方を含有する材料の融液に接触させ、その後、前記基
   板の表面を前記融液から離す一連の移動動作によって、
   前記材料の薄板を前記基板に成長させることで、前記材
   料で形成された薄板を得る薄板製造方法において、基板
   の薄板成長面側から見たときに、融液が基板の薄板成長
   面側に向かって来ることを特徴とする薄板製造方法。
3. 【請求項３】 薄板成長面を有する基板を配置した移動
   体を移動させることにより、前記基板の薄板表面を、金
   属材料もしくは半導体材料のうち少なくともいずれか一
   方を含有する材料の融液に接触させ、その後、前記基板
   の薄板成長面を前記融液から離す一連の移動動作によっ
   て、前記材料の結晶を前記基板に成長させることで、前
   記材料で形成された薄板を得る薄板製造方法において、 前記基板が融液から離れるときの軌道が円軌道であり、 前記成長面の移動方向先端部と前記円軌道の回転軸中心
   との距離Ｒ₁が、前記成長面の移動方向末端部と前記円
   軌道の回転軸中心との距離Ｒ₂より小さいことを特徴と
   する薄板製造方法。
4. 【請求項４】 薄板成長面の移動方向先端部が融液から
   離れる時点における、前記薄板成長面と融液面とのなす
   角度が２０度〜６０度であるとともに、 前記薄板成長面の移動方向末端部が融液から離れる時点
   における、前記薄板成長面と融液面とのなす角度が６０
   度〜１００度である、請求項１〜３のいずれかに記載の
   薄板製造方法。
5. 【請求項５】 半導体材料がシリコン材料であることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の薄板製造方
   法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の薄板製
   造方法によって製造された薄板を用いた太陽電池。