JP2004131305A - シリコン結晶の液相成長方法、太陽電池の製造方法及びシリコン結晶の液相成長装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続成長が可能で量産性の高いシリコン結晶の液相成長法、太陽電池の製造方法及びシリコン結晶の液相成長装置を提供する。
【解決手段】溶媒１０４に基板１０２を浸漬または接触させることにより、基板１０２上にシリコン結晶を成長させるシリコン結晶の液相成長法において、原料及び／又はドーパントを含むガスにエネルギーを付与することによりガスの少なくとも一部を分解した後に、溶媒１０４に供給する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリコン結晶の液相成長法、太陽電池の製造方法及びシリコン結晶の液相成長装置に関し、特に連続成長が可能で量産性の高いシリコン結晶の液相成長法、それを用いた太陽電池の製造方法、及びこれらの方法に使用するシリコン結晶の液相成長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液相成長法は準平衡状態からの結晶成長であるため化学量論組成に近い良質の結晶が得られるという利点を有しており、ＧａＡｓ等の化合物半導体で既に確立した技術としてＬＥＤ（発光ダイオード）やレーザー・ダイオードなどの生産に用いられている。最近では、例えば、特開昭５８−８９８７４号公報に開示されているように、厚膜を得る目的でＳｉの液相成長も試みられ（特許文献１参照）、太陽電池への応用も検討されている。
【０００３】
従来の液相成長法は、一般に成長用の物質を溶質として含有する溶液を冷却して過飽和状態とし、過剰溶質（成長用の物質）を基板上に析出させている。その際、基板上に溶質を析出（成長）させるに先立って、予め溶媒に溶質が飽和するまで溶解させる必要がある。
【０００４】
通常、溶媒に溶質を溶解させる方法としては、溶かし込む時の温度で飽和になる分量の溶質を溶媒に混ぜておいて加熱する場合と、溶媒に溶質からなる多量の（飽和分以上の）基材を接触させた状態で加熱し、溶かし込み温度に保持して飽和させる場合とがある。前者の場合には、成長終了毎に新たに秤量した溶質を溶媒に投入するか、あるいは溶媒を溶かし込み済みの別なものと交換する。後者の場合には、成長前あるいは成長後で溶質となる基材の溶媒への出し入れが行われるが、基材が消費されて終いには出し入れに支障が生じたり、溶かし込み量が不足したりするので新たな基材との交換が必要となる。いずれにしても、原料がなくなった時点で補給のために装置を止める、あるいは成長を中断するために時間損失が生じてしまう。このように従来の方法では量産性の面で問題があった。
【０００５】
気相中から直接溶媒中へ溶質を供給する方法として、Ｌｅｒｔｅｓ（ＤＥ２２３８２０５号）はＳｉＨ_４ガス（原料ガス）を溶媒表面に接触させることを開示している。しかしながら、この場合ＳｉＨ_４ガスは溶媒表面に平面的に接触して、かつ溶媒表面で分解／生成したＳｉ原子が溶媒中を拡散して成長基板の表面まで到達することで、Ｓｉの供給が達成される。したがって実用的な成長レートを得るにはＳｉの供給量は十分であるとは言えない（特許文献３参照）。
【０００６】
そこで、特開平１１−２９２６９３号公報に開示されている方法、すなわち、溶媒に少なくともシリコン原子を含む原料ガスを吹き込んで該原料ガスを分解すると同時にシリコン原子を前記溶媒に溶解させることにより、前記溶媒中にシリコン原子を供給し、該溶媒に基板を浸漬または接触させることにより、該基板上にシリコン結晶を成長させることを特徴とするシリコン結晶の液相成長法、及びそれを用いた太陽電池の製造方法が提案され、連続して実用的な原料供給が可能となった（特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５８−８９８７４号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９２６９３号公報
【特許文献３】
独国特許発明第２２３８２０５号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−２９２６９３号公報に開示された液相成長法においても成長レートをさらに上げたり、ドーピングプロファイルを自在に変化させるためには原料及び／又はドーパントの溶媒への供給効率の向上が必要となる。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、その目的は、原料及び／又はドーパントの溶媒への供給効率の向上を図ることができ、簡便で量産性の高いシリコン結晶の液相成長法、それを用いた太陽電池の製造方法、及びこれらの方法に使用するシリコン結晶の液相成長装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明に係るシリコン結晶の液相成長方法は、溶媒に基板を浸漬または接触させることにより、該基板上にシリコン結晶を成長させるシリコン結晶の液相成長法において、
原料及び／又はドーパントを含むガスにエネルギーを付与することにより前記ガスの少なくとも一部を分解した後に、前記溶媒に供給することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、シリコン層を液相成長により形成する工程を少なくとも有する太陽電池の製造方法であって、
原料及び／又はドーパントを含むガスにエネルギーを付与することにより前記ガスの少なくとも一部を分解した後に、前記溶媒に供給する工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るシリコン結晶の液相成長装置は、シリコン原料を溶解する溶媒を保持する手段と、該溶媒に基板を浸漬または接触させる手段と、前記溶媒に少なくとも原料及び／又はドーパントを含むガスを供給する手段と、該ガスの供給手段の前段に前記原料及び／又はドーパントを含むガスの少なくとも一部を分解するエネルギー付与手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る第２の液相成長装置は、シリコン原子を溶解する溶媒を保持する溶媒溜と、該溶媒溜内に保持された溶媒内にガス吹き出し口を有する原料ガス導入管と、該原料ガス導入管に接続され、かつ溶媒溜の外部で該原料ガス導入管を通過するガスにエネルギーを付与するエネルギー付与室と、基板を保持するウエハカセットであって該溶媒溜内に保持された溶媒内に出し入れ自在のウエハカセットと、前記溶媒を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係る第３の液相成長装置は、シリコン原子を溶解する溶媒を保持する溶媒溜と、基板上に液相成長を行う成長槽と、溶媒溜と成長槽との間で溶媒を循環させるためのパイプと、前記溶媒溜内に保持された溶媒内にガス吹き出し口を有する原料ガス導入管と、該原料ガス導入管に接続され、かつ溶媒溜の外部で該原料ガス導入管を通過するガスにエネルギーを付与するエネルギー付与室と、基板を保持するウエハカセットであって該成長槽内に保持された溶媒内に出し入れ自在のウエハカセットと、前記溶媒を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
そして、本発明に係る第４の液相成長装置は、シリコン原子を溶解する溶媒を保持する溶媒溜と、該溶媒溜に両端が接続され、両端以外に開口部を有し該溶媒を循環させるためのパイプと、該溶媒溜内に保持された溶媒内にガス吹き出し口を有する原料ガス導入管と、該原料ガス導入管に接続され、かつ溶媒溜の外部で該原料ガス導入管を通過するガスにエネルギーを付与するエネルギー付与室と、前記開口部で前記溶媒に基板が接するように該基板を保持する保持部材と、前記溶媒を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明は本実施形態に限るものではない。
【００１７】
図１は、本発明の液相成長法に用いられる液相成長装置の一例を模式的に示す断面図である。図１において、１０１はウエハカセット、１０２は基板（ウエハ）、１０３は溶媒溜（るつぼ）、１０４は溶媒（メルト）、１０５は反応生成ガス、１０６は原料ガス導入管、１０７は反応管、１０８は電気炉（ヒータ）、１１２は原料ガス導入管１０６に繋がるエネルギー付与手段である。また、１０９は原料ガス導入管１０６の先端部分に設けられたガス吹き出し口であり、１１０はゲートバルブ、１１１は排気口である。
【００１８】
以下に、図１を用いて本発明の液相成長法及び液相成長装置について説明する。図１に示すように、カーボン製の溶媒溜（るつぼ）１０３内に金属からなる溶媒（以下、「金属溶媒」という）１０４が満たされており、るつぼ１０３の側壁および底面に沿って原料ガス導入管１０６が備えられており、原料ガス導入管の前段には原料ガス及び／又はドーパントガスを分解するためのエネルギー付与手段１１２が設置されている。るつぼ１０３の上方にはウエハ１０２を積載したウエハカセット１０１があり、上下動をすることにより金属溶媒１０４中へウエハ１０２を浸漬したり、あるいは金属溶媒１０４中からウエハ１０２を引き上げたりして成長開始処理／成長終了処理を行う。また、ウエハカセット１０１には回転機構も備わっており、成長中にウエハカセット１０１を回転させることによりウエハ面内およびウエハ間で成長膜厚を均一化させることができる。るつぼ１０３、原料ガス導入管１０６、およびウエハカセット１０１は反応管１０７内に収められ、反応管１０７の外側に配置された加熱手段としての電気炉１０８により加熱される。
【００１９】
以下に、本発明の液相成長法の具体的な手順について述べる。まず、未飽和の金属溶媒１０４、あるいは成長終了後の金属溶媒１０４を所定の温度（成長温度よりも若干高い温度）にまで加熱し、安定するまで待つ。
【００２０】
次に、Ｓｉの供給源として原料ガス、例えばＳｉＨ_４をエネルギー付与手段１１２を通して原料ガス導入管１０６に流し、るつぼ１０３の底面に配置された原料ガス導入管１０６の先端部分に開口しているガス吹き出し口１０９から分解された原料ガスを金属溶媒１０４内に噴出させ、分解された原料ガスと金属溶媒１０４とを接触させる。原料ガスとしてＳｉＨ_４を用い、エネルギー付与手段１１２として例えばプラズマ放電を用いた場合には、ＳｉＨ_４はＳｉＨ_３、ＳｉＨ_２、ＳｉＨ、Ｓｉ、Ｈ_２等に分解し、原料ガス導入管１０６を通して金属溶媒１０４中に供給され、すぐさまＳｉ原子に分解して金属溶媒１０４に溶解する。このとき、発生するＨ_２分子により金属溶媒１０４が攪拌されてＳｉ原子の溶媒中への溶解が促進されるが、攪拌機構（不図示）を別に設けて積極的に攪拌することも可能である。
【００２１】
金属溶媒１０４中に一定時間分解された原料ガスを吹き出した後、原料ガスを止めて電気炉１０８を制御して徐冷を行う。成長開始温度に達したところで、ウエハカセット１０１を下降させて金属溶媒１０４中にウエハ１０２を浸漬させる。成長中には、ウエハカセット１０１を数ｒｐｍの速度で回転させて成長膜厚の均一化を図ることが好ましい。
【００２２】
所定の成長時間を経たところで、ウエハカセット１０１を金属溶媒１０４から引き上げ、成長を終了する。本例では、ウエハ１０２はウエハカセット１０１内で一定の傾斜を持って配置されているので、金属溶媒１０４から引き上げられた時点でウエハ表面には殆ど金属溶媒１０４は残らないが、僅かにウエハ１０２とウエハカセット１０１が接する部分（支持部分）において金属溶媒１０４が残留する場合がある。このような場合、ウエハカセットを数十ｒｐｍ以上の回転速度で回すことにより、残った金属溶媒１０４を振り切ることができる。
【００２３】
続いて、ウエハカセット１０１を反応管１０７と別室の予備室（図示せず）に引き上げてウエハ１０２の交換を行い、上述の工程を繰り返すことで連続的に液相成長が行える。
【００２４】
本発明の特徴は、原料ガス及び／又はドーパントガスと金属溶媒とを接触させて原料を溶媒中に連続的に供給する際に、予め原料ガス及び／又はドーパントガスにエネルギーを付与できるので、従来よりも分解効率が向上して溶媒への原料及びドーパントの供給効率が改善され、量産性をさらに高めることができる。
【００２５】
また本発明においては、供給する原料ガスとドーパントガスの流量比を適宜変化させることによって、溶媒中のドーパント濃度を調整することができる。すなわち、結晶の成長条件によっては溶媒から成長したシリコン層中のドーパントの濃度が変化する場合があるが、このような場合にも原料ガスとドーパントガスの流量比を制御することによって、ドーパント濃度を一定の値にすることが可能である。また逆に、積極的にシリコン層中のドーパントプロファイルを変化させることもできる。
【００２６】
本発明に使用される金属溶媒１０４を収容するための溶媒溜１０３の材料およびウエハ１０２を支持するウエハカセット１０１の材料としては、主に高純度カーボンあるいは高純度石英等が好適に用いられる。本発明に使用される原料ガス導入管１０６の材料としても、同様に高純度カーボンあるいは高純度石英等が好適に用いられ、反応管１０７の材料としては、高純度石英が好適に用いられる。
【００２７】
使用される原料ガスとしては、ＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、…Ｓｉ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎ：自然数）等のシラン類およびＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＨ_２Ｆ_２、Ｓｉ_２Ｆ_６等のハロゲン化シラン類が好適なものとして挙げられる。また原料ガスに添加されるドーピングガスとしては、ＰＨ_３、ＰＦ_３、ＡｓＨ_３、ＳｂＨ_３、Ｂ_２Ｈ_６、ＢＦ_３、ＢＣｌ_３、Ｇａ（ＣＨ_３）_３、Ｇａ（Ｃ_２Ｈ_５）_３等が好適に用いられる。
【００２８】
また、キャリアガスとして、あるいは結晶成長を促進させる還元雰囲気を得る目的で、前記の原料ガスに水素（Ｈ_２）を添加することが好ましい。前記原料ガスと水素との量の割合は、形成方法および原料ガスの種類、さらに形成条件により適宜決められるが、１：１０００以上１００：１以下（導入流量比）とすることが好ましく、１：１００以上１０：１以下とすることがさらに好ましい。
【００２９】
本発明に用いられるエネルギー付与手段１１２としては、熱、プラズマ、触媒、光の中から選ばれる。熱としては、ヒーターを外側に配置した石英反応炉のようなものが好適に用いられる。また、プラズマをエネルギー付与手段とする場合には、通常のプラズマＣＶＤ装置のような放電装置及び反応室を備えたものが好適である。触媒を利用する場合には、電流を通して赤熱させたタングステンワイヤに原料ガス及び／又はドーピングガスを吹き付ける構造のものが好適に用いられる。さらに、光を利用する場合には、原料ガス及び／又はドーピングガスに対して光学的吸収係数が大きいような光（主に紫外光）を照射できるような石英反応炉のようなものが好適である。また、プラズマや光を用いる場合には、これらのエネルギーを原料ガス及び／又はドーピングガスに効率良く伝達するために必要に応じて他の原子や分子を反応室内に導入してもよい。このような原子や分子はプラズマや光エネルギーを一旦吸収し次に原料ガス及び／又はドーピングガスにエネルギーを受け渡して原料ガス及び／又はドーピングガスを分解させる。このようなエネルギー仲介物質として微量の水銀蒸気やアルゴンガス、Ｈ_２ガス等が好適に用いられる。
【００３０】
本発明に用いられるエネルギー付与手段１１２による原料ガス及び／又はドーピングガスの分解効率の向上は、利用するエネルギー付与手段１１２の種類や装置構成によって変わるが、およそ数％から数十％（４０〜５０％以上）の範囲で可能である。
【００３１】
本発明に用いられる溶媒としてはＩｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇａ、Ｓｂ等の金属からなる溶媒が好適である。溶媒中に分解された原料ガス及び／又はドーピングガスを接触させてＳｉ原子及び／又はドーパントを溶解させた後に溶媒を徐冷するか、あるいは分解された原料ガス及び／又はドーピングガスで溶媒にＳｉ原子及び／又はドーパントを供給しながら溶媒間に温度差をつけることによりエピタキシャル成長を行う。
【００３２】
また、本発明で使用される液相成長法における温度および圧力としては、形成方法および使用する原料（ガス）の種類等によって異なるが、例えば溶媒にＳｎ，Ｉｎを用いてシリコンを成長させる場合には、６００℃以上１０５０℃以下に溶媒の温度を制御することが望ましい。圧力については、概ね１０^−２Ｔｏｒｒ〜７６０Ｔｏｒｒが適当であり、より好ましくは１０^−１Ｔｏｒｒ〜７６０Ｔｏｒｒの範囲が望ましい。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明の液相成長方法により所望の結晶を成長させるところをより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００３４】
〔実施例１〕
実施例１では、図１に示す構成の液相成長装置を用いて、Ｓｉのエピタキシャル層を成長させた。溶媒にＩｎ、原料ガスにＳｉＨ_４を用いた。５”のＳｉウエハ１０２を５枚載置したウエハカセット１０１を予備室（図示せず）に待機させた状態で、Ｉｎ溶媒１０４を収容した溶媒溜１０３をヒータ１０８により加熱し、溶媒の温度を９６０℃一定に保った。なお、５”とは、ウエハの直径が５ｉｎｃｈであることを意味する。
【００３５】
次に、予備室に待機させていたウエハカセット１０１をゲートバルブ１１０を開いて反応管１０７内に導入し、溶媒溜１０３の直上で保持した。ゲートバルブは以後開いたままにした。
【００３６】
原料ガスＳｉＨ_４をＨ_２ガスとともに（ガス流量比　ＳｉＨ_４：Ｈ_２＝１：２０）エネルギー付与手段１１２（プラズマ反応室）を通して原料ガス導入管１０６に流し、Ｉｎ溶媒１０４内に噴出させ、２０分間これらのガスを流し続けた。プラズマ条件としては、大気圧で対向電極間に放電パワー３５０Ｗを印加した。
【００３７】
ガスを流し終えた後、電気炉１０８を制御して反応管１０７内の溶媒を−１℃／ｍｉｎの速度で徐冷し始め、Ｉｎ溶媒１０４の温度が９５０℃になったところでウエハカセット１０１を１０ｒｐｍの回転速度で回転させながら下降させてＩｎ溶媒１０４中に入れ、完全にウエハカセット１０１がＩｎ溶媒１０４中に浸漬したところで下降を止め、その位置を保持して回転させながら液相成長を６０分間行った。
【００３８】
その後、ウエハカセット１０１をＩｎ溶媒１０４中から引き上げ、溶媒溜１０３の直上で一旦停止して、回転数を１２０ｒｐｍまで上げてウエハカセットに一部残留したＩｎを振り切って液相成長を終了した。
【００３９】
走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による断面観察の結果、成長したエピタキシャルシリコン層の厚さは約１５μｍであり、結晶性も良好であることが確認された。
【００４０】
〔比較例１〕
比較のためエネルギー付与手段１１２を用いないで、その他は実施例１と同一条件で原料ガスをＩｎ溶媒１０４内に噴出させた場合、２０分では十分な量をＩｎ溶媒に供給することはできず、溶媒をＳｉで飽和させるのに３０分以上を要した。
【００４１】
〔実施例２〕
実施例２では、図１に示す構成の液相成長装置を用いて、Ｓｉのエピタキシャル層を成長させると同時に不純物ドープを行った。溶媒にＩｎ、原料ガスにＳｉＨ_４、不純物ドーピングガスにＢ_２Ｈ_６を用いた。５”のＳｉウエハ１０２を５枚載置したをウエハカセット１０１を予備室（図示せず）に待機させた状態で、Ｉｎ溶媒１０４を収容した溶媒溜１０３を電気炉１０８により加熱し、溶媒の温度を９６０℃一定に保った。
【００４２】
次に、予備室に待機させていたウエハカセット１０１をゲートバルブ１１０を開いて反応管１０７内に導入し、溶媒溜１０３の直上で保持した。ゲートバルブは以後開いたままにした。
【００４３】
原料ガスＳｉＨ_４及びドーピングガスＢ_２Ｈ_６をＨ_２ガスとともに（ガス流量比　ＳｉＨ_４：Ｈ_２＝１：２０、Ｂ_２Ｈ_６／ＳｉＨ_４＝０．０１）エネルギー付与手段１１２（プラズマ反応室）を通して原料ガス導入管１０６に流し、Ｉｎ溶媒１０４内に噴出させ、２０分間これらのガスを流し続けた。プラズマ条件としては、大気圧で対向電極間に放電パワー３５０Ｗを印加した。
【００４４】
ガスを流し終えた後、電気炉１０８を制御して反応管１０７内の溶媒を−１℃／ｍｉｎの速度で徐冷し始め、Ｉｎ溶媒１０４の温度が９５０℃になったところでウエハカセット１０１を１０ｒｐｍの回転速度で回転させながら下降させてＩｎ溶媒１０４中に入れ、完全にウエハカセット１０１がＩｎ溶媒１０４中に浸漬したところで下降を止め、その位置を保持して回転させながら液相成長を６０分間行った。
【００４５】
その後、ウエハカセット１０１をＩｎ溶媒１０４中から引き上げ、溶媒溜１０３の直上で一旦停止して、回転数を１２０ｒｐｍまで上げてウエハカセットに一部残留したＩｎを振り切って液相成長を終了した。
【００４６】
走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による断面観察の結果、成長したエピタキシャルシリコン層の厚さは約１５μｍであり、結晶性も良好であることが確認された。
【００４７】
〔比較例２〕
比較のためエネルギー付与手段１１２を用いないで、その他は実施例２と同一条件で原料ガスをＩｎ溶媒１０４内に噴出させた場合、２０分では十分な量をＩｎ溶媒に供給することはできず、溶媒をＳｉで飽和させるのに３０分以上を要した。
【００４８】
また、エネルギー付与手段１１２を用いて成長したシリコン層中に含まれる不純物（ドーパント）Ｂの量と、エネルギー付与手段１１２を用いないで成長したシリコン層中に含まれるそれとを２次イオン質量分析法により比較したところ、エネルギー付与手段を用いた方が２桁程高い濃度のＢが検出された。このことから、本発明の液相成長方法により従来よりも成長シリコン層へのドーピング効率が向上することが明らかとなった。
【００４９】
〔実施例３〕
実施例３では、図５に示す構成の液相成長装置を用いて、Ｓｉのエピタキシャル層を成長させると同時に不純物ドープを行った。溶媒にＩｎ、原料ガスにＳｉＨ_４、不純物ドーピングガスにＰＨ_３を用いた。５”のＳｉウエハ５０２を５枚載置したをウエハカセット５０１を予備室（図示せず）に待機させた状態で、Ｉｎ溶媒５０４を収容した溶媒溜５０３をヒータ５０８により加熱し溶媒の温度を９６０℃一定に保った。
【００５０】
次に、予備室に待機させていたウエハカセット５０１をゲートバルブ５１０を開いて反応管５０７内に導入し、溶媒溜５０３の直上で保持した。ゲートバルブは以後開いたままにした。
【００５１】
原料ガスＳｉＨ_４をＨ_２ガスとともに（ガス流量比　ＳｉＨ_４：Ｈ_２＝１：２０）エネルギー付与手段５１２（プラズマ反応室）を通して、またドーピングガスＰＨ_３をＨ_２ガスとともに（ガス流量比　ＰＨ_３：Ｈ_２＝１：１０、ＰＨ_３とＳｉＨ_４が合流した後の流量比ＰＨ_３／ＳｉＨ_４＝０．０１）エネルギー付与手段５１３（プラズマ反応室）を通してそれぞれ原料ガス導入管５０６に流し、Ｉｎ溶媒５０４内に噴出させ、２０分間これらのガスを流し続けた。プラズマ条件としては、エネルギー付与手段５１２（原料ガスＳｉＨ_４＋Ｈ_２ガス）及びエネルギー付与手段５１３（ドーピングガスＰＨ_３＋Ｈ_２ガス）ともに大気圧で対向電極間に放電パワー３５０Ｗを印加した。
【００５２】
ガスを流し終えた後、ヒータ５０８を制御して反応管５０７内の溶媒を−１℃／ｍｉｎの速度で徐冷し始め、Ｉｎ溶媒５０４の温度が９５０℃になったところでウエハカセット５０１を１０ｒｐｍの回転速度で回転させながら下降させてＩｎ溶媒５０４中に入れ、完全にウエハカセット５０１がＩｎ溶媒５０４中に浸漬したところで下降を止め、その位置を保持して回転させながら液相成長を６０分間行った。
【００５３】
その後、ウエハカセット５０１をＩｎ溶媒５０４中から引き上げ、溶媒溜５０３の直上で一旦停止して回転数を１２０ｒｐｍまで上げてウエハカセットに一部残留したＩｎを振り切って液相成長を終了した。
【００５４】
走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による断面観察の結果、成長したエピタキシャルシリコン層の厚さは約１５μｍであり、結晶性も良好であることが確認された。
【００５５】
また、エネルギー付与手段５１３のプラズマ条件を変更して（放電パワー２０Ｗ）その他は上述と同一条件でシリコン層の成長を行った。エネルギー付与手段５１２及び５１３のプラズマ条件を同一（放電パワー３５０Ｗ）にして成長したシリコン層中に含まれる不純物（ドーパント）Ｐの量と、エネルギー付与手段５１２と５１３のプラズマ条件を変えて（５１２の放電パワー３５０Ｗ、５１３の放電パワー２０Ｗ）にして成長したシリコン層中に含まれるそれとを２次イオン質量分析法により比較したところ、前者の方が３桁程高い濃度のＰが検出された。このことから、本発明の液相成長方法によれば、成長シリコン層へのドーピング濃度の制御が容易になり広範囲に渡ってドーピングプロファイルを付けることが可能となった。
【００５６】
〔実施例４〕
実施例４では、図３に示す構成の液相成長装置を用いて、機械的攪拌手段（撹拌機構）を併用して溶質を溶媒に溶解させＳｉのエピタキシャル層を成長させた。溶媒にＩｎ、原料ガスにＳｉＨ_２Ｃｌ_２を用いた。攪拌機構３１２を予備室（図示せず）に待機させた状態でＩｎ溶媒３０４を収容した溶媒溜３０３を電気炉３０８により加熱し溶媒の温度を９６０℃一定に保った。
【００５７】
次に、予備室に待機させていた攪拌機構３１２をゲートバルブ３１０を開いて反応管３０７内に導入し、溶媒溜３０３の直上で保持した。ゲートバルブは以後開いたままにした。
【００５８】
原料ガスＳｉＨ_２Ｃｌ_２をＨ_２ガスとともに（ガス流量比ＳｉＨ_２Ｃｌ_２：Ｈ_２＝１：１００）エネルギー付与手段３１４（ヒーターを外側に配置した石英反応炉）を通して原料ガス導入管３０６に流し、Ｉｎ溶媒３０４内に噴出させた。このとき、エネルギー付与手段３１４のヒーター温度は１０５０℃とした。
【００５９】
攪拌機構３１２を２０ｒｐｍの回転速度で回転させながら下降させてＩｎ溶媒３０４中に入れ、その羽根３１３がＩｎ溶媒中に充分に浸漬したところで下降を止め、その位置を保持して攪拌しながら１５分間ガスを流し続けた。
【００６０】
ガスを流し終えた後、攪拌機構３１２を引き上げて予備室まで引き上げた後、今度は５”のＳｉウエハ３０２を５枚載置したウエハカセット３０１を予備室から反応管３０７内に導入し、溶媒溜３０３の直上で１０分間保持した。
【００６１】
電気炉３０８を制御して反応管３０７の溶媒を−１．５℃／ｍｉｎの速度で徐冷し始め、Ｉｎ溶媒３０４の温度が９５０℃になったところでウエハカセット３０１を１０ｒｐｍの回転速度で回転させながら下降させてＩｎ溶媒３０４中に入れ、完全にウエハカセット３０１がＩｎ溶媒３０４中に浸漬したところで下降を止め、その位置を保持して回転させながら液相成長を４５分間行った。
【００６２】
その後、ウエハカセット３０１をＩｎ溶媒３０４中から引き上げ、溶媒溜３０３の直上で一旦停止して、回転数を１２０ｒｐｍまで上げてウエハカセットに一部残留したＩｎを振り切って液相成長を終了した。なお、図３中、３０５は反応生成ガス、３０９はガス吹き出し口、３１１は排気口である。
【００６３】
走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による断面観察の結果、成長したエピタキシャルシリコン層の厚さは約１５μｍであり、結晶性も良好であることが確認された。
【００６４】
〔比較例３〕
比較のためエネルギー付与手段３１４を利用しないで、その他は実施例４と同一条件で原料ガスをＩｎ溶媒３０４内に噴出させた場合、１５分では十分な量をＩｎ溶媒に供給することはできず、溶媒をＳｉで飽和させるのに２０分以上を要した。
【００６５】
〔実施例５〕
実施例５では、図２に示す装置を用いて、Ｓｉのエピタキシャル層を成長させた。溶媒にＳｎ、原料ガスにＳｉＨ_４を用いた。
【００６６】
図２に示す装置は、石英製の溶媒溜２１４と、この溶媒溜２１４の片側側面から出て、基板（ウエハ）２０２を載置したウエハカセット２０１が浸漬される成長槽２０３を通って再び溶媒溜２１４のもう一方の側面にもどる石英製のパイプ２０９ａ、２１０、２０９ｂとが電気炉２０７内に配置されている。パイプ２０９ａ、２０９ｂは熱交換器になっている。溶媒溜２１４と熱交換器２０９ｂはさらにヒータブロック２０８で囲まれ、独立に温度制御ができるようになっている。２１１は循環用のロータ、２１２はゲートバルブ、２１５はエネルギー付与手段、２０６は原料ガス導入管、２１３は排気口である。また、２０４は溶媒、２０５は反応生成ガスである。
【００６７】
水素雰囲気中で十分純化したＳｎを溶媒２０４として溶媒溜２１４、成長槽２０３および石英パイプ２０９ａ、２１０、２０９ｂ内に満たし、電気炉２０７内温度を９５０℃一定にしておき、ヒータブロック２０８により溶媒溜２１４の温度がヒータブロック２０８外の電気炉２０７内の温度よりも１０℃高くなるように設定して溶媒２０４をロータ２１１を用いて循環させた。
【００６８】
充分時間が経ったところで、予め５”のｐ^＋（１００）Ｓｉウエハ（ｐ型ドーパントが比較的多くドープされており、主面が（１００）の面方位を有するウエハ）２０２を５枚載置したウエハカセット２０１をゲートバルブ２１２を開いて予備室（図示せず）から成長槽２０３内に導入し、Ｓｎ溶媒２０４の直上で保持しながら、原料ガスＳｉＨ_４をＨ_２ガスとともに（ガス流量比　ＳｉＨ_４：Ｈ_２＝１：３０）エネルギー付与手段２１５（タングステンワイヤを配置した反応室）を通して原料ガス導入管２０６に流し、溶媒溜２１４内のＳｎ溶媒２０４中に噴出させ、ガスを流し続けた。このとき、タングステンワイヤには電流を流して１６００℃に加熱し、この加熱したワイヤに原料ガスＳｉＨ_４とＨ_２ガスを吹き付けた。
【００６９】
２０分間経過したところで、ウエハカセット２０１を１０ｒｐｍの回転速度で回転させながら下降させて成長槽２０３内のＳｎ溶媒２０４中に入れ、完全にウエハカセット２０１がＳｎ溶媒２０４中に浸漬したところで下降を止め、その位置を保持して回転させながら液相成長を６０分間行った。
【００７０】
ウエハカセット２０１をＳｎ溶媒２０４中から引き上げ、Ｓｎ溶媒２０４の直上で一旦停止して、回転数を１５０ｒｐｍまで上げてウエハカセット２０１に一部残留したＳｎを振り切って液相成長を終了した。
【００７１】
走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による断面観察の結果、成長したエピタキシャルシリコン層の厚さは約２０μｍであり、結晶性も良好であることが確認された。
【００７２】
〔比較例４〕
比較のためエネルギー付与手段２１５を利用しないで、その他は実施例５と同一条件で液相成長を行ったところ、成長したエピタキシャルシリコン層の厚さは約１５μｍ程度であり、上述のエネルギー付与手段２１５を用いた場合の方が成長膜厚は厚かった。
【００７３】
〔実施例６〕
実施例６では、図４に示す装置を用いて、多結晶Ｓｉ基板上にＳｉ層を成長した。溶媒にＩｎ＋Ｇａ（Ｇａ含有量：０．１ａｔｍ％）、原料ガスにＳｉ_２Ｈ_６を用いた。キャスト法により形成した多結晶Ｓｉを幅４０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍに加工し、表面研磨した後に洗浄したものを基板とした。
【００７４】
図４に示す装置は、カーボン製の溶媒溜４１４と、この溶媒溜４１４の片側側面から出て、複数の基板４０１を載置したスライダ４０２に開口部４０３で接して、再び溶媒溜４１４のもう一方の側面にもどるカーボン製の平型のパイプ４０９ａ、４１０、４０９ｂとが電気炉４０７内に配置されている。パイプ４０９ａ、４０９ｂは熱交換器になっている。溶媒溜４１４と熱交換器４０９ｂはさらにヒータブロック４０８で囲まれ、独立に温度制御ができるようになっている。４１１は循環用のロータ、４１５はエネルギー付与手段、４０６は原料ガス導入管、４１３は排気口である。また、４０４は溶媒、４０５は反応生成ガスである。
【００７５】
水素雰囲気中で十分純化したＩｎ＋Ｇａを溶媒４０４として溶媒溜４１４および平型パイプ４０９ａ、４１０、４０９ｂ内に満たし、予めスライダ４０２の位置を調整してＳｉ基板４０１が平型パイプの開口部４０３において溶媒４０４と接しないようにしておき、電気炉４０７内温度を９５０℃一定に保つと同時に、ヒータブロック４０８により溶媒溜４１４の温度がヒータブロック４０８外の電気炉４０７内の温度よりも１０℃高くなるように設定して、溶媒４０４をロータ４１１を用いて循環させた。このときの開口部４０３の長さは１００ｍｍ、溶媒４０４の循環速度は４０ｍｍ／分とした。なお、本実施例では、３枚のＳｉ基板をスライダ上においた。
【００７６】
次に、原料ガスＳｉ_２Ｈ_６をエネルギー付与手段４１５（ＵＶ（紫外光）照射装置のついた合成石英反応室）を通して原料ガス導入管４０６に流し、Ｉｎ＋Ｇａ溶媒４０４内に噴出させ、ガスを流し続けた。このとき、合成石英反応室内にＡｒＦエキシマレーザーにより１９３ｎｍの波長のＵＶ（出力３２Ｗ：パルスエネルギー１８０ｍＪ）を原料ガスＳｉ_２Ｈ_６に照射した。３０分間経ったところで、スライダ４０１を送り速度２０ｍｍ／分で送りながら開口部４０３において多結晶Ｓｉ基板４０２をＩｎ＋Ｇａ溶媒４０４と接触させて液相成長を行った。複数の多結晶Ｓｉ基板４０２が全て開口部４０３を通過し終わったところでスライダ４０１の送りを止め、液相成長を終了した。
【００７７】
走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による断面観察の結果、成長したＳｉ層の厚さは約２０μｍであった。また、成長したＳｉ層の方位についてＥＣＰ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ　Ｐａｔｔｅｒｎ）法により調べたところ、下地の多結晶Ｓｉ基板における各々のグレインの結晶方位を受け継いでいることが分かった。このように基板を送りながら、結晶Ｓｉ層を連続して成長させられることが示された。
【００７８】
なお、実施例６ではスライダ上に載置された基板を用いた場合を示したが、例えば表面にＳｉ層を付着したウエブ状基板を溶媒に接触させてＲｏｌｌ−ｔｏ−Ｒｏｌｌで基板を一方向に送りながらＳｉ層を連続成長させることも可能である。
【００７９】
〔実施例７〕
実施例７では、ｎ^＋／ｐ型薄膜単結晶太陽電池を本発明の液相成長法を用いて作製した。
【００８０】
まず、図１に示す装置を用いて、実施例１と同様にして５００μｍ厚のｐ^＋Ｓｉウエハ（ρ＝０．０１Ω・ｃｍ）上にエピタキシャルＳｉ層を成長した。原料ガスＳｉＨ_４にドーピングガスＧａ（ＣＨ_３）_３を添加してＨ_２ガスとともに（ガス流量比　ＳｉＨ_４：Ｈ_２＝１：２０、Ｇａ（ＣＨ_３）_３／ＳｉＨ_４＝０．０３）エネルギー付与手段１１２（プラズマ反応室）を通して原料ガス導入管１０６に流した点及びＩｎ溶媒１０４の除冷速度を−２℃／ｍｉｎとした点以外は実施例１と全く同じにした。
【００８１】
成長したＳｉ層の膜厚を段差計等で評価したところ、約３０μｍであった。成長したＳｉ層の一部を２次質量分析法により調べたところ、Ｓｉ層中には２〜３×１０^１６／ｃｍ^３程度のＧａが検出された。
【００８２】
次に、成長したＳｉ層の表面にＰＯＣｌ_３を拡散源として９００℃の温度でＰの熱拡散を行ってｎ^＋層を形成し、０．５μｍ程度の接合深さを得た。形成されたｎ^＋層表面のデッド層をウェット酸化後、エッチングにより除去し、約０．２μｍの適度な表面濃度をもった接合深さを得た。
【００８３】
最後に、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ）蒸着により集電電極（Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｇ（４０ｎｍ／２０ｎｍ／２μｍ））／ＳｉＮ反射防止膜（８２ｎｍ）をｎ^＋層上に、また裏面電極（Ａｌ（１μｍ））を基板裏面にそれぞれ形成して太陽電池とした。
【００８４】
このようにして得られた薄膜単結晶Ｓｉ太陽電池について、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ^２）光照射下でのＩ−Ｖ特性について測定したところ、セル面積４ｃｍ^２で開放電圧０．６１Ｖ、短絡光電流３４ｍＡ／ｃｍ^２、曲線因子０．７８となり、エネルギー変換効率１６．２％を得た。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シリコン結晶液相成長法において、連続原料供給が可能でかつ原料ガス及び／又はドーパントを含むガスの分解効率を上げられるので結晶成長のスループットを向上させることができる。また、本発明は厚みを必要とするデバイス、特に太陽電池の量産方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液相成長装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明に係る液相成長装置の一例であるシリコンの溶かし込みと液相成長とを同時に行なうことができる装置を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明に係る液相成長装置の一例である機械的撹拌手段を有する装置を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明に係る液相成長装置の一例である基板と溶媒とが開口部で接する装置を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明に係る液相成長装置の一例である２つのエネルギー付与手段を有する装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０２、２０２、３０２、４０１　基板（ウエハ）
１０１、２０１、３０１　ウエハカセット
１０３、２１４、３０３、４１４　溶媒溜（るつぼ）
２０３　成長槽
１０４、２０４、３０４、４０４　溶媒（メルト）
１０５、２０５、３０５、４０５　反応生成ガス
１０６、２０６、３０６、４０６　原料ガス導入管
１０７、３０７　反応管
１０８、２０７、３０８、４０７　電気炉（加熱手段）
２０８、４０８　ヒータブロック
１０９、３０９　ガス吹き出し口
１１０、２１２、３１０　ゲートバルブ
１１１、２１３、３１１、４１３　排気口
１１２、２１５、３１４、４１５、５１２、５１３　エネルギー付与手段
２０９ａ、２０９ｂ、４０９ａ、４０９ｂ　熱交換器（パイプ）
２１０、４１０　パイプ
２１１、４１１　ロータ
３１２　攪拌機構
３１３　羽根
４０２　スライダ
４０３　開口部

Claims (33)

1. 溶媒に基板を浸漬または接触させることにより、該基板上にシリコン結晶を成長させるシリコン結晶の液相成長法において、
   原料及び／又はドーパントを含むガスにエネルギーを付与することにより前記ガスの少なくとも一部を分解した後に、前記溶媒に供給することを特徴とするシリコン結晶の液相成長方法。
2. 前記エネルギーが熱、プラズマ、触媒、光から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載のシリコン結晶の液相成長方法。
3. 前記原料及び／又はドーパントを含むガス、該原料及び／又はドーパントを含むガスを分解することにより生じるガス、及び該原料及び／又はドーパントを含むガスとともに前記溶媒に供給されるガスのうち、少なくとも１種によって前記溶媒と前記原料及び／又はドーパントとを攪拌することを特徴とする請求項１または２に記載のシリコン結晶の液相成長方法。
4. 機械的手段を用いて前記溶媒と前記原料及び／又はドーパントとを攪拌することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシリコン結晶の液相成長方法。
5. 前記溶媒として金属からなる溶媒を用いることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシリコン結晶の液相成長方法。
6. 前記金属がＩｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇａ、Ｓｂの少なくとも１種から選ばれることを特徴とする請求項５に記載のシリコン結晶の液相成長方法。
7. 前記原料を含むガスがＳｉＨ_４からなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のシリコン結晶の液相成長方法。
8. 前記原料を含むガスがＳｉ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは２以上の整数）からなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のシリコン結晶の液相成長方法。
9. 前記原料を含むガスがハロゲン化シランからなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のシリコン結晶の液相成長方法。
10. 前記ドーパントを含むガスがＰＨ_３、ＰＦ_３、ＡｓＨ_３、Ｂ_２Ｈ_６、ＢＦ_３、ＢＣｌ_３、Ｇａ（ＣＨ_３）_３、Ｇａ（Ｃ_２Ｈ_５）_３から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のシリコン結晶の液相成長方法。
11. シリコン層を液相成長により形成する工程を少なくとも有する太陽電池の製造方法であって、
    原料及び／又はドーパントを含むガスにエネルギーを付与することにより前記ガスの少なくとも一部を分解した後に、前記溶媒に供給する工程を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
12. 前記エネルギーが熱、プラズマ、触媒、光から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池の製造方法。
13. 前記原料及び／又はドーパントを含むガス、該原料及び／又はドーパントを含むガスを分解することにより生じるガス、該原料及び／又はドーパントを含むガスとともに前記溶媒に供給されるガスのうち、少なくとも１種によって前記溶媒と前記原料及び／又はドーパントとを攪拌することを特徴とする請求項１１または１２に記載の太陽電池の製造方法。
14. 機械的手段を用いて前記溶媒と前記原料及び／又はドーパントとを攪拌することを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
15. 前記溶媒として金属からなる溶媒を用いることを特徴とする請求項１１から１４のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
16. 前記金属がＩｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇａ、Ｓｂから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１５記載の太陽電池の製造方法。
17. 前記原料ガスがＳｉＨ_４からなることを特徴とする請求項１１から１６のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
18. 前記原料ガスがＳｉ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは２以上の整数）からなることを特徴とする請求項１１から１６のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
19. 前記原料ガスがハロゲン化シランからなることを特徴とする請求項１１から１６のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
20. 前記ドーパントを含むガスがＰＨ_３、ＰＦ_３、ＡｓＨ_３、Ｂ_２Ｈ_６、ＢＦ_３、ＢＣｌ_３、Ｇａ（ＣＨ_３）_３、Ｇａ（Ｃ_２Ｈ_５）_３から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１１から１９のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
21. 前記シリコン層を液相成長により形成する工程の後に、ｎ型層を形成する工程を有することを特徴とする請求項１１から２０のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
22. 前記シリコン層の一部にドーパントを拡散させることによりｎ型層を形成することを特徴とする請求項２１に記載の太陽電池の製造方法。
23. シリコン原料を溶解する溶媒を保持する手段と、該溶媒に基板を浸漬または接触させる手段と、前記溶媒に少なくとも原料及び／又はドーパントを含むガスを供給する手段と、該ガスの供給手段の前段に前記原料及び／又はドーパントを含むガスの少なくとも一部を分解するエネルギー付与手段と、を有することを特徴とするシリコン結晶の液相成長装置。
24. シリコン原子を溶解する溶媒を保持する溶媒溜と、該溶媒溜内に保持された溶媒内にガス吹き出し口を有する原料ガス導入管と、該原料ガス導入管に接続され、かつ溶媒溜の外部で該原料ガス導入管を通過するガスにエネルギーを付与するエネルギー付与室と、基板を保持するウエハカセットであって該溶媒溜内に保持された溶媒内に出し入れ自在のウエハカセットと、前記溶媒を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とするシリコン結晶の液相成長装置。
25. 前記溶媒内へ出し入れ自在の機械攪拌手段を有することを特徴とする請求項２４に記載のシリコン結晶の液相成長装置。
26. シリコン原子を溶解する溶媒を保持する溶媒溜と、基板上に液相成長を行う成長槽と、溶媒溜と成長槽との間で溶媒を循環させるためのパイプと、前記溶媒溜内に保持された溶媒内にガス吹き出し口を有する原料ガス導入管と、該原料ガス導入管に接続され、かつ溶媒溜の外部で該原料ガス導入管を通過するガスにエネルギーを付与するエネルギー付与室と、基板を保持するウエハカセットであって該成長槽内に保持された溶媒内に出し入れ自在のウエハカセットと、前記溶媒を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とするシリコン結晶の液相成長装置。
27. 前記溶媒溜内の溶媒の温度と前記成長槽内の溶媒の温度とを異ならしめる手段を有することを特徴とする請求項２６に記載のシリコン結晶の液相成長装置。
28. 前記溶媒溜内の溶媒の温度と前記成長槽内の溶媒の温度とを異ならしめる手段が該溶媒溜を囲むヒータブロックからなることを特徴とする請求項２７に記載のシリコン結晶の液相成長装置。
29. 前記パイプの少なくとも一部が熱交換器となっていることを特徴とする請求項２６から２８のいずれかに記載のシリコン結晶の液相成長装置。
30. シリコン原子を溶解する溶媒を保持する溶媒溜と、該溶媒溜に両端が接続され、両端以外に開口部を有し該溶媒を循環させるためのパイプと、該溶媒溜内に保持された溶媒内にガス吹き出し口を有する原料ガス導入管と、該原料ガス導入管に接続され、かつ溶媒溜の外部で該原料ガス導入管を通過するガスにエネルギーを付与するエネルギー付与室と、前記開口部で前記溶媒に基板が接するように該基板を保持する保持部材と、前記溶媒を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とするシリコン結晶の液相成長装置。
31. 前記溶媒溜内の溶媒の温度と前記開口部近傍での溶媒の温度とを異ならしめる手段を有することを特徴とする請求項３０に記載のシリコン結晶の液相成長装置。
32. 前記溶媒溜内の溶媒の温度と前記開口部近傍での溶媒の温度とを異ならしめる手段が該溶媒溜を囲むヒータブロックからなることを特徴とする請求項３１に記載のシリコン結晶の液相成長装置。
33. 前記パイプの少なくとも一部が熱交換器となっていることを特徴とする請求項３０から３２のいずれかに記載のシリコン結晶の液相成長装置。

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