JP2006111519A - 太陽光発電用多結晶シリコン原料および太陽光発電用シリコンウェーハ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 太陽光発電用多結晶シリコン原料は、高温下、密閉した反応炉中の灼熱したシリコン種棒上に原料シランガスを供給し、熱分解または水素還元して得られる多結晶シリコンであって、導電型がp型またはn形で、抵抗率が3〜500Ωcm、ライフタイムが2〜500μ秒で、太陽光発電用シリコンウェーハの製造に使用される。
【選択図】 なし
Description
4mm角、n型4.5Ωcmである単結晶Si種棒(芯)を石英製ベル型ジャー(内径120mmφ、高さ500mm)に門型にセットし、外部加熱装置によりベルジャーを加熱した。ここでSi種棒高さは245mm、横棒の長さは87mm、縦棒のセンター間の距離は58mmだった。門型にセットする方法は、上端部をV宇型にカットし、その上に横棒を載せた。光高温計で芯表面の温度が1140℃に到達した後に、トリクロロシラン(温度25℃)溶液中にバブリングさせる水素ガス量0.6リットル/分、反応器中に直接導入する水素ガス量10.8リットル/分、反応器下部から器壁内面に向かって供給する反応器覗き窓用水素ガス量0.3リットル/分、計11.7リットル/分で2時間供給し、2時間経過後トリクロロシラン中の水素バブリング流量を0.8リットル/分(気化量250g/時間に相当)に増加させた。8時間経過後反応を停止して、析着Si量を測定したところ182.2gであった。なお、反応開始前のSi種棒の質量は21.27g、使用したトリクロロシラン中のB(ボロン)濃度は37ppb(化学分析法)のものを使用した。但し、Bの分析方法は化学分析法で、4回分析した値の平均値を採用した。なお、B以外の不純物量はFeが1ppb以下、その他各種金属不純物量合計0.2ppb以下であった。
4mm角、p型4.0Ωcmの単結晶Si種棒(芯)を使用し、上記例1と同じトリクロロシランを使い、同一方法で実験を行った。8時間経過後のシリコン量は182.3gであった。
4mm角、n型4.0〜5.7Ωcmのキャスト法多結晶Si種棒(芯)を使用し、上記例1と同様な反応を行った。但し、トリクロロシラン中のB濃度(n=4)は200ppbだった。得られたインゴットの導電型、抵抗率およびライフタイムを測定した。その結果を下記表1に示した。なお、トリクロロシラン中のB以外の不純物量はFeが1ppb、その他各種金属不純物量合計0.3ppb以下であった。
例4:Si種棒はp型1.3〜3.2Ωcmの4mm角のキャスト法多結晶シリコン、トリクロロシランは、例3と同濃度のものを使用して24時間反応を行った。その結果は下記表1に示した。
例5で得られたn型多結晶シリコン棒を4mm角に加工し、Si種棒(芯)とした。トリクロロシラン中のB濃度200ppb品を使用し、8時間反応を行った。得られたインゴットの導電型、抵抗率およびライフタイムを測定した。その結果を下記表1に示した。
B濃度980ppbのトリクロロシランを使用し、上記例1と同方法で8時間反応を行った。得られた多結晶シリコンの導電型、抵抗率およびライフタイムを測定した。結果は夫々順にn型、5Ωcm、4.5μ秒だった。このものを使用しドープ剤なしで、キャスト法により太陽光発電用多結晶シリコンを製造した。得られたキャスト法多結晶シリコンの導電型、抵抗率およびライフタイムは、夫々順にp型、0.4Ωcm、2μ秒だった。また、セル化した後の変換効率は9.8%と低く、太陽光発電用多結晶ウェーハとしては使用できないものだった。なお、B以外の不純物量はFe、Ni、Crが夫々4.9、0.3、0.4ppb、その他各種金属不純物量合計0.2ppb以下であった。
上記例1で、反応時間8時間後に得られた多結晶シリコン(n型、5kΩcm以上)にB含有量(0.01Ωcm)のボロン合金を加え、キャスト法によりp型1.0Ωcmの太陽光発電用多結晶シリコンを製造した。ライフタイムは17.3p秒だった。
上記例4で、反応時間24時間後に得られたn型多結晶シリコン(中心部はp型)、にB含有量(0.01Ωcm)のボロン合金を加え、キャスト法によりp型1.0Ωcmの太陽光発電用多結晶シリコンを製造した。ライフタイムは16.7μ秒だった。
例5で、反応時間24時間後に得られた多結晶シリコン(n型)にドーパントを添加することなく、キャスト法により太陽電他用多結晶シリコンを製造した。得られた多結晶シリコンはp型0.6Ωcm、ライフタイムは17.5μ秒、セル化後の光電変換効率は15.8%だった。
例5で、反応時間24時間後に得られた径30.5mm、長さ23.0mmの多結晶シリコン棒(n型)にドーパントを添加することなくFZ法により単結晶シリコンを製造した。FZ法での各種パレメータは反応器内径250mm、Arガス圧+0.5atm、結晶回転数5rpm、高周波誘導加熱コイル温度1470±5℃、成長速度2mm/分で、得られた太陽光発電用多結晶シリコンはp型0.9Ωcm、ライフタイムは330μ秒、セル化後の光電変換効率は18.5%だった。
ランタン添加モリブデン(商品名TEM材:アライドマテリアル(株)製)を丸め加工して径7mmφの中空管とし、これを反応器中にセットして、加熱源とした。セット方法は、門型、高さ170mm、Si種棒と十字形にクロスするように設置した後、例1と同一なSi種棒を使用して、例1と同一条件で実験を行った。なお、通電は、反応器内を窒素ガスから水素ガスに置換後、内温900℃まではTEM材に、900℃以上ではSi種棒に切り替えSi種棒表面を1100℃に灼熱した。5分経過後、TEM材温度800℃以下になるように窒素ガスを管内に流して冷却するとともに、Si種棒温度を1150℃として直ちに原料シランガスを供給し、反応を行った。その結果、Si析着は種棒上に成長したが、TEM材表面上には、成長が認められなかった。なお、反応終了後、TEM材表面を観察したが、珪化物は認められず、再利用可能なものであった。
濃度1120ppbのトリクロロシランを使用し、上記例1と同方法で8時間反応を行った。得られた多結晶シリコンの導電型、抵抗率およびライフタイムを測定した。結果は夫々順にp型、0.2Ωcm、1.5μ秒だった。このものを使用しドープ剤なしで、キャスト法により太陽光発電用多結晶シリコンを製造した。得られたキャスト法多結晶シリコンの導電型、抵抗率およびライフタイムは、夫々順にp型、0.4Ωcm、2μ秒だった。また、セル化した後の変換効率は9.8%と低く、太陽光発電用多結晶ウェーハとしては使用できないものだった。
上記例1の種棒に替わり、4mm角のn型単結晶シリコン棒(FZ法で得られた高純度半導体用多結晶シリコンを4mm角に切り出したもの)を使用し、例1と同一条件で多結晶シリコンを製造した。8時間経過後反応を停止して、析着量を測定したところ181.5gであった。
Claims (16)
- 高温下、密閉した反応炉中の灼熱したシリコン種棒上に原料シランガスを供給し、熱分解または水素還元して得られる多結晶シリコンであって、導電型がp型またはn形で、抵抗率が3〜500Ωcm、ライフタイムが2〜500μ秒で、太陽光発電用シリコンウェーハの製造に使用されることを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料。
- 請求項1記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料において、前記シリコン種棒は、請求項1記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料から得られた多結晶シリコンを使用することを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料。
- 請求項1記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料において、前記シリコン種棒は、請求項1記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料を使用して製造されたCZ法又はFZ法による単結晶、あるいは、キャスト法で得られた多結晶シリコンを使用することを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料。
- 請求項項1乃至3の内のいずれか一つに記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料において、前記原料シランガスがトリクロロシランまたはモノシランで、前記シランガス中のボロン濃度が10ppb以上、1000ppb好ましくは500ppb以下であることを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料。
- 請求項1乃至4の内のいずれか一つに記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料にドーピング剤を添加せずに結晶化し、次いでスライスして製造したウェーハからなることを特徴とする太陽光発電用シリコンウェーハ。
- 請求項5記載の太陽光発電用シリコンウェーハにおいて、結晶化方法が、CZ法またはFZ法で得られた単結晶シリコンであるか、またはキャスティング法で得られた多結晶シリコンであることを特徴とする太陽光発電用シリコンウェーハ。
- 請求項5又は6記載の太陽光発電用シリコンウェーハにおいて、前記単結晶または多結晶ウェーハの導電型がp型またはn型、抵抗率が0.3〜10Ωcmであることを特徴とする太陽光発電用シリコンウェーハ。
- 高温下、密閉した反応炉中の灼熱したシリコン種棒上に原料シランガスを供給し、熱分解または水素還元して多結晶シリコンを得る方法であって、前記多結晶シリコンの導電型がp型またはn形、抵抗率が3〜500Ωcm、ライフタイムが2〜500μ秒で、太陽光発電用シリコンウェーハの製造に使用されることを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法。
- 請求項8記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法において、前記シリコン種棒として、請求項2記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料からなる多結晶シリコンを使用することを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法。
- 請求項8記載の太陽発電用多結晶シリコン原料の製造方法において、前記シリコン種棒として請求項3に記載の太陽発電用多結晶シリコン原料からなる単結晶シリコン又は多結晶シリコンを使用することを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法。
- 請求項8乃至10の内のいずれか一つに記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法において、前記原料シランガスは、トリクロロシランまたはモノシランで、前記シラン中のボロン濃度が10ppb以上、1,000ppb好ましくは500ppb以下であることを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法。
- 請求項8乃至11の内のいずれか一つに記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法で得られた多結晶シリコンにドーピング剤を添加せずに結晶化し、次いでスライスして、ウェーハを製造することを特徴とする太陽光発電用シリコンウェーハの製造方法。
- 請求項12記載の太陽光発電用シリコンウェーハの製造方法において、結晶化方法がCZ法またはFZ法で得られた単結晶シリコンであるか、またはキャスティング法で得られた多結晶シリコンであることを特徴とする太陽光発電用シリコンウェーハの製造方法。
- 請求項12又は13に記載の太陽光発電用シリコンウェーハの製造方法において、前記太陽光発電用シリコンウェーハの製造方法によって得られた単結晶または多結晶ウェーハの導電型がp型またはn型、抵抗率が0.3〜10Ωcmであることを特徴とする太陽光発電用シリコンウェーハの製造方法。
- 請求項1乃至4のうちのいずれか一つに記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料を製造する方法であって、高温下密閉した反応炉中の灼熱したシリコン種棒上に原料シランガスを供給し、熱分解又は水素還元して得られる多結晶シリコンを製造するに際し、加熱方式を内部加熱方式とし、加熱源として再結晶温度が1100℃以上の金属又は合金であるか又は高純度グラファイト製のものを使用し、前記シリコン種棒は請求項1乃至4のうちのいずれかの太陽光発電用多結晶シリコン原料を用いることを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法。
- 請求項15に記載の太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法において、前記加熱源を原料シランガスを供給する前に、900℃以下に冷却した後に、前記原料シランガスを供給することを特徴とする太陽光発電用多結晶シリコン原料の製造方法。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008285403A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Wacker Chemie Ag | 帯域引き上げ用の多結晶シリコンロッド及びその製造方法 |
JP2010512022A (ja) * | 2006-12-04 | 2010-04-15 | エルケム ソウラー アクシエセルスカプ | 太陽電池 |
JP2013103874A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Yutaka Kamaike | シリコンおよび製造方法 |
JP2014148455A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-21 | Yutaka Kamaike | シリコン結晶の製造方法 |
JP2015523710A (ja) * | 2012-05-02 | 2015-08-13 | ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテルハフツングHeraeus Noblelight GmbH | ポリマー光学系を有する光学モジュールを製造する方法、光学モジュール及びその使用 |
JP2017039634A (ja) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | 蒲池 豊 | シリコン結晶の製造方法 |
JP2017057093A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 信越化学工業株式会社 | 多結晶シリコン棒 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2331283B1 (es) * | 2008-06-25 | 2010-10-05 | Centro De Tecnologia Del Silicio Solar, S.L. (Centsil) | Reactor de deposito de silicio de gran pureza para aplicaciones fotovoltaicas. |
WO2010108065A1 (en) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | Ae Polysilicon Corporation | Silicide - coated metal surfaces and methods of utilizing same |
TWI454309B (zh) * | 2009-04-20 | 2014-10-01 | Jiangsu Zhongneng Polysilicon Technology Dev Co Ltd | 用於將反應排出氣體冷卻之方法及系統 |
JP2012523963A (ja) * | 2009-04-20 | 2012-10-11 | エーイー ポリシリコン コーポレーション | ケイ化物がコーティングされた金属表面を有する反応器 |
CA2759449A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | Ae Polysilicon Corporation | Processes and an apparatus for manufacturing high purity polysilicon |
JP5681402B2 (ja) * | 2010-07-09 | 2015-03-11 | 東京応化工業株式会社 | 拡散剤組成物および不純物拡散層の形成方法 |
DE102011089479A1 (de) | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Wacker Chemie Ag | Polykristallines Silicium |
DE102013103495A1 (de) * | 2013-04-08 | 2014-10-09 | Institut Für Solarenergieforschung Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Siliziumsubstrates für die Solarzellenfertigung |
CN104928761B (zh) * | 2014-03-19 | 2018-02-23 | 新特能源股份有限公司 | 一种硅片母合金的制备方法 |
JP6200857B2 (ja) * | 2014-06-03 | 2017-09-20 | 信越化学工業株式会社 | 多結晶シリコンロッドの製造方法、多結晶シリコンロッド、および、多結晶シリコン塊 |
CN106480499A (zh) * | 2015-08-26 | 2017-03-08 | 中美矽晶制品股份有限公司 | 多晶硅柱体及多晶硅晶片 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6077115A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高純度シリコンの製造方法およびその装置 |
JPH0244021A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-02-14 | Hoxan Corp | 多結晶シリコンシートの製造方法 |
JP2001002407A (ja) * | 1999-06-17 | 2001-01-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | クロロシラン類中のボロン化合物の分離方法及びクロロシラン類蒸発用組成物 |
JP2004123494A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 多結晶シリコンの作製方法、多結晶シリコン、及び太陽電池 |
JP2004140120A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Canon Inc | 多結晶シリコン基板 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4921026A (en) * | 1988-06-01 | 1990-05-01 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Polycrystalline silicon capable of yielding long lifetime single crystalline silicon |
EP1099256A2 (en) * | 1998-07-02 | 2001-05-16 | Astropower | Silicon thin-film, integrated solar cell, module, and methods of manufacturing the same |
US7732012B2 (en) * | 2004-06-22 | 2010-06-08 | Shin-Etsu Film Co., Ltd | Method for manufacturing polycrystalline silicon, and polycrystalline silicon for solar cells manufactured by the method |
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2005
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6077115A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高純度シリコンの製造方法およびその装置 |
JPH0244021A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-02-14 | Hoxan Corp | 多結晶シリコンシートの製造方法 |
JP2001002407A (ja) * | 1999-06-17 | 2001-01-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | クロロシラン類中のボロン化合物の分離方法及びクロロシラン類蒸発用組成物 |
JP2004123494A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 多結晶シリコンの作製方法、多結晶シリコン、及び太陽電池 |
JP2004140120A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Canon Inc | 多結晶シリコン基板 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010512022A (ja) * | 2006-12-04 | 2010-04-15 | エルケム ソウラー アクシエセルスカプ | 太陽電池 |
JP2008285403A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Wacker Chemie Ag | 帯域引き上げ用の多結晶シリコンロッド及びその製造方法 |
JP2013103874A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Yutaka Kamaike | シリコンおよび製造方法 |
JP2015523710A (ja) * | 2012-05-02 | 2015-08-13 | ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテルハフツングHeraeus Noblelight GmbH | ポリマー光学系を有する光学モジュールを製造する方法、光学モジュール及びその使用 |
JP2014148455A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-21 | Yutaka Kamaike | シリコン結晶の製造方法 |
JP2017039634A (ja) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | 蒲池 豊 | シリコン結晶の製造方法 |
JP2017057093A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 信越化学工業株式会社 | 多結晶シリコン棒 |
WO2017047259A1 (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 信越化学工業株式会社 | 多結晶シリコン棒 |
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