JP2012525322A - Umg−si原料の品質管理プロセス - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2010年2月10日に出願されたKamel Ounadjelaの係属中の米国特許出願第12/703,727号「UMG-Si材料精製のための管理プロセス(PROCESS CONTROL FOR UMG-Si MATERIAL PURIFICATION)」の優先権を主張し、かつその一部継続出願である。該米国特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み入れられ、あらゆる目的のために本米国一般特許出願の一部とする。
本発明は、概して、シリコン処理の分野に関し、特にアップグレードされた冶金級シリコンの精製に関する。
太陽光発電(PV)産業は、急速に成長しており、集積回路(IC)用途としてのより従来の使用を超えるシリコンの消費量増加に関与している。今日、太陽電池産業におけるシリコンのニーズは、IC産業におけるシリコンのニーズに匹敵し始めている。現在の製造技術では、集積回路(IC)および太陽電池産業の両方とも、出発材料として、純化かつ精製されたシリコン原料を必要としている。
従って、信頼性のある不純物データ/測定を提供する、UMG-Si原材料のための品質管理プロセスのニーズが生じている。この方法は、正確でなければならず、かつサンプル検査インゴット由来の原料バッチについて不純物データを提供しなければならない。UMG-Si原材料バッチにおける不純物濃度プロファイルをより正確に特定して、提供者が所望の不純物濃度閾値を満たすUMG-Siを確実に生成し、太陽電池製造業者がシリコンウエハ収率を改善し得るようにする、というさらなるニーズが存在する。
以下の説明は、限定の意味で取られるべきでなく、本開示の一般的な原理を説明する目的のためのものである。本開示の範囲は、請求の範囲を参照することで判断されるべきである。アルミニウム富化UMGシリコンの精製を参照して説明しているが、当業者は本明細書で考察する原理を任意のアップグレードされた冶金級材料に対して適用できるであろう。
Claims (18)
- UMG-Si原料バッチから得た溶融UMG-Siの方向性凝固を実施して、シリコン検査インゴットを形成する工程;
該シリコン検査インゴットの上部から底部までの抵抗率を測定する工程;
該シリコン検査インゴットの抵抗率プロファイルをマッピングする工程;
該シリコン検査インゴットの抵抗率プロファイルに基づいて、該UMG-Si原料バッチのリンおよびボロン濃度を算出する工程
を含む、UMG-Si原料の品質を評価するための管理方法。 - 前記シリコン検査インゴットの抵抗率プロファイルに基づいて、前記選択されたUMG-Si原料バッチのリンおよびボロン濃度を算出する前記工程が、該シリコン検査インゴットの抵抗率プロファイルから決定される該シリコン検査インゴットの収率に基づいて、該選択されたUMG-Si原料バッチのリンおよびボロン濃度を算出する工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
- 前記選択されたUMG-Si原料バッチのボロンおよびリン濃度に基づいて、インゴット収率を上げかつ適切な抵抗率プロファイルを生成するために使用する共ドーパントを決定する工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
- IR撮像分析により、前記シリコン検査インゴット中のSiC含有を決定する工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
- 前記シリコン検査インゴットから検査ウエハを生成する工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
- 前記UMG-Si原料バッチに対する前記シリコン検査インゴットの重量比が、2×10-3を上回る、請求項1記載の方法。
- 前記シリコン検査インゴットが約15kgの重さである、請求項1記載の方法。
- 方向性凝固を実施する前記工程が、前記シリコン検査インゴットの上部および片側に不純物を濃縮させる双方向性凝固炉を使用する、請求項1記載の方法。
- 複数のUMG-Si原料バッチから得た溶融UMG-Siの同時方向性凝固を単結晶成長器において実施して、複数のシリコン検査インゴットを形成する工程であって、該複数のシリコン検査インゴットがそれぞれ特定のUMG-Si原料バッチに対応している、工程;
該シリコン検査インゴットそれぞれの上部から底部までの抵抗率を測定する工程;
該シリコン検査インゴットそれぞれの抵抗率プロファイルをマッピングする工程;
該対応するシリコン検査インゴットそれぞれの抵抗率プロファイルに基づいて、該UMG-Si原料バッチそれぞれのリンおよびボロン濃度を算出する工程
を含む、UMG-Si原料の品質を評価するための管理方法。 - 複数のUMG-Si原料バッチから得た溶融UMG-Siの同時方向性凝固を単結晶成長器において実施して、それぞれ特定のUMG-Si原料バッチに対応している複数のシリコン検査インゴットを形成する前記工程が、
複数のUMG-Si原料バッチから得た溶融UMG-Siの同時方向性凝固を、単一の多るつぼ結晶成長器において実施して、それぞれ特定のUMG-Si原料バッチに対応する複数のシリコン検査インゴットを形成する工程
をさらに含む、請求項9記載の方法。 - 対応するシリコン検査インゴットそれぞれの抵抗率プロファイルに基づいて、UMG-Si原料バッチそれぞれのリンおよびボロン濃度を算出する前記工程が、
該シリコン検査インゴットそれぞれの抵抗率プロファイルから決定されるシリコン検査インゴットそれぞれの収率に基づいて、該選択されたUMG-Si原料バッチそれぞれのリンおよびボロン濃度を算出する工程
をさらに含む、請求項9記載の方法。 - 前記選択されたUMG-Si原料バッチのボロンおよびリン濃度に基づいて、インゴット収率を上げかつ適切な抵抗率プロファイルを生成するために使用する共ドーパントを決定する工程をさらに含む、請求項9記載の方法。
- IR撮像分析により、前記シリコン検査インゴット中のSiC含有を決定する工程をさらに含む、請求項9記載の方法。
- 前記シリコン検査インゴットのそれぞれから検査ウエハを生成する工程をさらに含む、請求項9記載の方法。
- 前記対応するUMG-Si原料バッチそれぞれに対する前記シリコン検査インゴットそれぞれの重量比が、2×10-3を上回る、請求項9記載の方法。
- 前記シリコン検査インゴットがそれぞれ約15kgの重さである、請求項9記載の方法。
- 方向性凝固を実施する前記工程が、前記シリコン検査インゴットそれぞれの上部および片側に不純物を濃縮させる双方向性凝固炉を使用する、請求項9記載の方法。
- 複数のUMG-Si原料バッチから得た溶融UMG-Siの同時方向性凝固を単結晶成長器において実施して、それぞれ特定のUMG-Si原料バッチに対応している複数のシリコン検査インゴットを形成する工程が、
複数のUMG-Si原料バッチから得た溶融UMG-Siの同時方向性凝固を、N×Nるつぼ構成を有する単一の多るつぼ結晶成長器において実施して、それぞれ特定のUMG-Si原料バッチに対応する複数のシリコン検査インゴットを形成する工程
をさらに含む、請求項9記載の方法。
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