JP2014058447A - 流動性チップ及びそれを使用する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流動性チップは、化学的気相成長法で製造され、0.03ppma以下のバルク不純物と15ppba以下の表面不純物とを有する多結晶シリコン片で構成され、制御された粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン片群から成る。バルク不純物が0.06ppba以下のBと0.30ppba以下のドナーと0.02ppba以下のPと0.24ppma以下のCとであり、かつ、全バルク金属不純物は4.5ppba以下であり、Cr、Cu、Fe、Niが0.01pba以下であり、表面不純物は、Crが0.06pba以下、Cuが0.15ppba以下、Feが10ppba以下、Naが0.9ppba以下、Niが0.6ppba以下、Znが0.6以下である。
【選択図】なし
Description
流動性チップは、化学的気相成長法で製造されかつ0.03ppmaを超えないレベルのバルク不純物と15ppbaを超えないレベルの表面不純物とを有する多結晶シリコン片で構成される多結晶シリコン片群であって、しかも制御された粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン片群から成る。
流動性チップは:
a)多結晶シリコンロッドを細分化する段階と、
b)段階a)での生成物をステップデッキ選別器を用いて選別することにより粒度分布を制御する段階と、
c)段階a)あるいは段階b)またはその両方の段階での生成物から不純物を除去する段階、を備えた方法によって製造してもよい。段階b)は、ステップデッキ選別器を用いて実施してもよい。段階c)は、段階a)あるいは段階b)またはその両方の段階での生成物を磁場に曝すことを含んでもよい。段階c)は、段階b)での生成物を表面清浄化処理することを含んでもよい。
a)チョクラルスキー法でルツボからシリコンインゴットを引き上げる段階と;
b)ルツボ内の溶融シリコンに流動性チップを加える段階であって、該流動性チップが、化学的気相成長法で製造されかつ低レベルのバルク不純物と低レベルの表面不純物とを有する多結晶シリコン粒子で構成される多結晶シリコン粒子群であって、しかも制御された粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン粒子群から成るところの段階と;
c)任意でルツボにドーパントを加える段階と、を備えている。
尚、本発明で用いる流動性チップは、低レベルのバルク不純物と低レベルの表面不純物とを有する多結晶シリコン片で構成される多結晶シリコン片群から成り、しかも制御された粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン片群のみから成るのが好ましい。
a)チョクラルスキー法でルツボからシリコンインゴットを引き上げ、ルツボにヒールを残す段階と;
b)ヒールの少なくとも表面を固化させる段階と;
c)ヒールの表面に流動性チップを加える段階であって、該流動性チップが、化学的気相成長法で製造されかつ低レベルのバルク不純物と低レベルの表面不純物とを有する多結晶シリコン粒子で構成される多結晶シリコン粒子群であって、しかも1mmから12mmの制御粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン粒子群から成るところの段階と;
d)任意でルツボにドーパントを加える段階と、を備えている。
尚、本発明で用いる流動性チップは、低レベルのバルク不純物と低レベルの表面不純物とを有する多結晶シリコン粒子で構成される多結晶シリコン粒子群であって、1mmから12mmの制御粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン粒子群のみから成るのが好ましい。
“A”及び“an”とはいずれも、一又は二以上を意味する。
流動性チップは、制御粒度分布を有する多結晶シリコン粒子群である。制御粒度分布は0.2mmから45mmでもよいし、あるいは、1mmから25mmでもよいし、あるいは、1mmから20mmでもよいし、あるいは、3mmから20mmでもよいし、あるいは、4mmから12mmでもよいし、あるいは、4mmから10mmでもよいし、あるいは、1mmから12mmでもよいし、あるいは、1mmから8mmでもよい。しかしながら、精確に制御される粒度分布では、流動性チップが使用される方法と流動性チップを供給するのに用いられる装置とを含む種々の因子に基づいて選択する。例えば、CZ法あるいは電子グレード用途又はその両方で使用される流動性チップでは制御粒度分布は2mmから45mmでもよい。また、鋳造法のような太陽電池グレード用途に使用される流動性チップでは、制御粒度分布は0.2mmから45mmでもよい。
尚、本発明の流動性チップは、0.03ppmaを超えないレベルのバルク不純物と15ppbaを超えないレベルの表面不純物とを有する多結晶シリコン片で構成される多結晶シリコン片群であって、しかも制御された粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン片群のみから成るのが好ましい。
流動性チップは:
a)多結晶シリコンロッドを破砕し又は切断する段階と;
b)段階a)の生成物を選別して粒度分布を制御する段階と;
任意で、c)段階a)あるいは段階b)またはその両方の段階での生成物を表面清浄化処理する段階;を含む方法によって製造してもよい。
d)段階a)、段階b)、又は段階c)の生成物を包装する段階;を含む方法によって製造することができる。
a)多結晶シリコンロッドを細分化する段階と;
b)段階a)の生成物を選別して粒度分布を制御する段階と;
c)段階a)あるいは段階b)またはその両方の段階での生成物から不純物を除去する段階;を含む方法によって製造してもよい。
d)段階a)、段階b)又は段階c)の生成物を包装する段階と;を含む方法によって製造することができる。
多結晶シリコンロッドは公知の方法で製造することができる。例えば、高純度の塩素ガスあるいはシランガスの加熱基板上への化学的気相成長を含む化学的気相成長法によって多結晶シリコンロッドを製造することができる。「半導体シリコン技術ハンドブック(Handbook of Semiconductor Silicon Technology)」(ウイリアム オマラ(William C.O’Mara)、ロバート へリング(Robert B.Herring)及びリー フント(Lee P.Hunt)編著、ノイス出版、パークリッジ、ニュージャージー州、米国、1990年)の第2章第39−58頁を参照されたい。
多結晶シリコンロッドは、例えば、鋸で切断することによって、又は、欧州特許出願公開第0539097号明細書に開示されたような低汚染衝撃工具で叩くことによって細分化することができる。または、ジョークラッシャーによって多結晶シリコンロッドを細分化してもよい。または、多結晶シリコンロッドは低汚染衝撃工具で叩くことによって細分化し、その結果細分化されたロッドをさらにジョークラッシャーによってさらに細分化してもよい。また、多結晶シリコンロッドを鋸で切断することによって細分化し、次いで、低汚染衝撃工具で叩き、ジョークラッシャーによってさらに細分化してもよい。適当なジョークラッシャーの例を図4に示す。ジョークラッシャー400は固定顎板402を搭載したフレームアセンブリ401を備えている。可動顎板403が固定顎板402に対面している。顎板402及び403の間には顎空洞404が形成している。多結晶シリコンはホッパー425から顎空洞404へ移送することができる。
シリコンに接触する選別装置の一部が上述のようなシリコンの汚染物を最少にする構成材料から成ると仮定すると、多結晶シリコン片(破砕ロッド)は、米国特許第5,165,548号明細書で開示された回転式シリコンスクリーンや、米国特許第3,905,556号明細書、第5,064,076号明細書若しくは第5,791,493号明細書のいずれかに開示された選別装置のような装置を用いて、又は、手作業で選別することができる。
I)振動モータアセンブリと、
II)振動モータアセンブリスに備え付けたステップデッキ選別器と、
を備える。
i)第1デッキであって、
a)溝形成領域への多結晶シリコン片投入口を備え、
b)前記溝形成領域は、多結晶シリコン片投入口から延在しあるいは多結晶シリコン片投入口の下流に延在しており、かつ、各溝が尾根部と谷部とを備えており、
c)投入口の下流に形成され、溝の尾根部の方が溝の谷部よりも第1デッキと最終デッキとの間の第1ギャップを越えて突出するように傾斜が設けられている第1デッキ出口端、を備えた第1デッキと、
ii)第1ギャップの下流でかつ第1デッキの下方に配置された最終デッキであって、
a)多結晶シリコン片投入口と、
b)多結晶シリコン片投入口から延在しあるいは多結晶シリコン片投入口の下流に形成された溝形成領域であって、各溝が尾根部と谷部とを備えてなる溝形成領域と、
c)多結晶シリコン片用の出口と、を備えた最終デッキと、
iii)第1ギャップを抜けて落ちた多結晶シリコン片を収集するために第1ギャップの下に設けられた収集容器と、
iv)第1ギャップを抜けずに落ちなかった過大寸法多結晶シリコン片を収集するために最終デッキの出口の下に設けられた過大寸法多結晶シリコン片用収集容器と、
を具備している。
a)多結晶シリコン片投入口と、
b)多結晶シリコン片投入口から延在しあるいは多結晶シリコン片投入口の下流に延在した溝形成領域であって、各溝が尾根部と谷部とを備えてなる溝形成領域と、
c)追加デッキ出口であって、溝の尾根部の方が溝の谷部よりも出口端でのギャップを覆って突出するように出口端に傾斜が設けられている追加デッキと、を備えている。
上述のようにして得られた制御粒度分布を有する多結晶シリコン片は、任意で汚染物を除去するために磁場に曝してもよい。例えば、汚染物を除去するために多結晶シリコン片を磁石を含むチャンバに通してもよいし、あるいは、磁石を多結晶シリコン片上を通過させてもよい。磁石は希土類磁石あるいは電磁石又はそれらの組合せでもよい。磁石は多結晶シリコン片に直接接触させてもいいし、多結晶シリコン片の近傍にあってもよい。磁石は適当な磁化率を有する微粒子の大部分を除去する。これらの粒子には、鉄やコバルトのような強磁性不純物やタングステンカーバイドのような常磁性不純物、及び、シリコンを細分化し選別するのに用いられる装置の構成材料の生成に用いられる他の強磁性不純物及び常磁性不純物が含まれる。
多結晶シリコン片は公知の方法で表面清浄することができる。表面清浄は、上述の汚染物除去法に加えて又はその代わりに実施してもよい。例えば、破砕ロッドは米国特許第5,851,303号明細書に開示された方法、すなわち、破砕ロッドをフッ化水素気体、少なくとも0.5%の過酸化水素を含む水溶液に連続して接触させる段階と、その後破砕ロッドを乾燥する段階とを備えた方法によって清浄にすることができる。あるいは、特開平5−4811号公報に開示された方法によって破砕ロッドを清浄にすることができる。あるいはまた、カナダ国特許第954425号明細書又は米国特許第4,971,654号明細書に開示されたような異方性エッチングによって破砕ロッドを表面清浄化することができる。他の好適な表面清浄化方法として米国特許第4,588,571号明細書及び第6,004,402号明細書に開示された方法を含む。
上述の流動性チップは、粒度分布と純度とに依存して、太陽電池グレード用途又は電子製品グレード用途で使用することができる。流動性チップの特別な応用には、初期装荷の最大化や初期装荷の充填のような初期装荷関連の応用や、CZ法のルツボ再装荷や再装荷の最大化及び再装填物の充填のような再装填関連の応用が含まれる。
1)所望の断面形状を画定する壁を備えた鋳型に半導体材料を導入する段階と、
2)半導体材料を溶融する段階と、
3)段階2)の後に半導体材料を固化させて所望の断面形状を有する鋳造インゴットを製造する段階と、を備える。段階2)の実施は、段階1)の前、最中、及び後の何れでもよい。鋳造インゴットは、段階3)の後に鋳型から取り外し、その後この方法を繰り返してもよい。上述の流動性チップを段階1)において鋳型を装填するのに用いてもよい。
1)誘導コイルに配置された無底容器に連続的に供給された半導体材料を溶融する段階と、
任意で、2)精製のために溶融物の表面上に高温プラズマガスを吹きかける段階と、
3)前記無底容器から固化したシリコンを下流へ連続的に放出する段階と、を備える。無底容器の少なくとも軸部は、周方向に離間配置された複数の導電片に分割する。半導体材料は上述の流動性チップを備えてもよい。
1)上述の装置の容器状領域に半導体材料を導入する段階と、
2)半導体材料を溶融する段階と、
3)電流を誘起する手段に電圧を印加して各導電部材に第1の電流を誘起する段階と、
4)第1の電流を用いて半導体材料に第2の電流を誘起する段階であって、前記第2の電流は前記第1の電流の向きに対して実質的に逆向きに流れている段階と、
5)半導体材料が反発して鋳造工程中に導電部材に接触することが回避されるように、第1の電流と第2の電流とを用いる段階と、を備える。
6)支持部材に支持される溶融半導体材料が前記導電部材から反発されることによって溶融半導体材料が鋳造インゴットの中に固化されるように、支持部材を容器状領域から引き離す段階と、
7)容器状領域の上に半導体材料を追加供給する段階と、を備えてもよい。段階1)ないし段階7)は繰り返してもよい。段階1)あるいは段階7)又はその両方の段階で用いる材料は上述の流動性チップを含んでもよい。
1)2つのストリングと種結晶とを浅いシリコン溶融物から垂直に引き上げる段階と、
2)ストリングと種結晶とを溶融シリコンで濡らし、ストリング間のスペースを充填する段階と、
3)段階2)の生成物を冷却してシリコンリボンを作製する段階と、を備えてもよい。ストリングリボン法は連続であり、最初に溶融物を装填し、流動性チップで再装填することができる。
1)多結晶シリコンを溶融してルツボに溶融シリコン溜まりを供給する段階と、
2)ルツボからの溶融シリコンを基板上につけて、それによってシリコンウェハーを形成する段階とを備える。基板は溶融シリコンを通過して移動することができ、例えば、基板は回転するウェハーチャック又は他の移動基板であってもよい。あるいは、基板は静止し、その上に溶融シリコンを供給してもよい。流動性チップはルツボを装填若しくは再装填又はその両方に用いてもよい。
1)容器を多結晶シリコン片で充填する段階と、
2)容器を局所的な加熱領域で局所的に加熱して多結晶シリコン片の一部を溶融して焼結部分と溶融部分とを形成する段階と、
3)局所的な加熱領域を容器の長軸方向に移動させて、溶融部分の固化と、焼結部分の溶融と、新しい焼結部分の形成とを交互に行い;それによって容器内にシリコンインゴットを形成する段階とを備えている。
i)流動性チップを収容しているホッパーを真空に引くかあるいは該ホッパーに不活性ガスを入れるか又はその両方を行う段階と、
ii)ホッパーからフィード装置へ流動性チップを供給する段階と、
iii)振動フィーダ装置の全てあるいはその一部を振動させ、それによって流動性チップをフィード装置を介してルツボまで移動する段階と、
を備えた方法において、振動フィーダ装置を用いてルツボに加えることができる。
任意で、a)ルツボ内のヒールを少なくとも部分的に固化する段階と、
b)キャニスターを流動性チップで充填する段階と、
c)キャニスターを真空に引く段階と、
d)キャニスターをヒールの上の高さまで移動させる段階と、
e)キャニスターを開口して流動性チップがキャニスターを放出してルツボに入れる段階と、
f)ルツボが所望の深さに充填されるまで段階b)、c)、d)及びe)を繰り返す段階と、備えた方法でキャニスターフィーダ装置を用いてルツボに加えることができる。
顆粒を供給するように構成されたフィーダ装置における顆粒の代わりに、流動性チップを用いることができる。定量フィーダ装置、キャニスターフィーダ装置、重量ベルトフィーダ装置、振動フィーダ装置、チップスラスタフィーダ装置、空気圧輸送フィーダ装置、停滞流送り出しランスフィーダ装置、回転盤フィーダ装置、又はオーガフィーダ装置のいずれかのフィーダ装置において、流動性チップを用いることができる。
WC、Co、GC−712(ゼネラル・カーバイド社製、12%Co及び88%WC含有、粒度0.6μmの粉末)、及び、焼結WC/Co粉末をプラスチック上に拡げる。粉末の初期重量を記録する。エリーツ(登録商標)希土類プレート磁石を、2mm以下の距離で各粉末状を通過させる。粉末の最終重量を記録する。結果を表1に示す。
流動性チップの4つの例を以下の方法で製造する。ジーメンス型真空容器の冷壁から多結晶シリコンU型ロッド状材料が得られる。炭素ソケットの除去後、ポリエチレンテーブル上で低汚染衝撃工具を用いてU型ロッド状シリコンを10〜15cm片に破砕する。得られたシリコンチャンクを図4で示したジャークラッシャー400に供給する。放出スロットの幅は最近接距離で15mmに制限されている。多結晶シリコン片が放出スロット418を通り抜けると、それらは、多結晶シリコン片からダストを除去するように作用する空気混入ダスト収集ゾーンを通過する。得られた多結晶シリコン片はポリエチレンでライニングされた瓶に収集する。
多結晶シリコンのU型ロッドはジーメンス型ベルジャー反応器の冷水壁から得られる。炭素ソケット端部の除去後、ポリエチレンテーブル上で低汚染衝撃工具を使ってU型ロッド状のシリコンを4インチ片に破砕する。得られたシリコンチャンクを図4で示したジャークラッシャー400に供給する。放出スロット418の幅は最近接距離で15mmまでに制限する。多結晶シリコン片が放出スロット418を通り抜けると、それらは、多結晶シリコン片からダストを除去するように作用する空気混入ダスト収集ゾーンを通過する。得られた多結晶シリコン片はポリエチレンライニングされた瓶に収集する。収集された多結晶シリコン片を同じ装備で再び粉砕する。粉砕段階の後、シリコン片の図5のステップデッキ選別器500への流速が調整されるように作用するUHMWPEホッパーに、収集された多結晶シリコン片を移送する。デッキは、製品粒度分布が通常1mmから12mmの範囲に維持されるように調整する。40kgの量の多結晶シリコン片を処理する。バルク不純物(ホウ素、全ドナー、炭素、燐、鉄、ニッケル、銅、及びクロム)と表面不純物(鉄、ニッケル、銅、クロム、ナトリウム、及び亜鉛)とを測定する。表面純度分析に対して、多結晶シリコン片の4個の試料が酸洗されたPTFA容器に収集される。
101 成長チャンバ
102 引き上げチャンバ
103 真空バルブ
104 ルツボ
105 シャフト
106 モータ
107 ヒーター
108 溶融シリコン
109 インゴット
110 種
111 種支持ケーブル
112 引き上げ機構
113 結晶重量読出装置
114 ホットゾーン
200 振動フィーダ装置
201 ホッパー
202 流動性チップ
203 投入口
204 出口
205 供給トレイ
206 振動フィーダ
207 供給管
208 ランス
209 ハウジング
210 装填隔離ロック
300 キャニスターフィーダ装置
301 キャニスター又はホッパー
302 流動性チップ
303 ケーブル
304 表面
305 ヒール
306 コーン
307 機構
400 ジョークラッシャー
401 フレームアセンブリ
402 固定顎板
403 可動顎板
404 顎空洞
405 ピットマンキャリヤアセンブリ
406 ピットマンベアリング
407 偏心軸
408 テンションロッドピン
409 フライホイール
410 モータ
411 ベルト
412 ベース
413 テンションロッド
414 調整ホイール
415 外側バネカラー
416 テンションバネ
417 外側バネカラー
418 放出スロット
419 くさび型調整ロッド
420 調整ホイール
421 クロスバー
422 調整くさび
423 ベアリングくさび
424 トグルプレート
425 ホッパー
500 ステップデッキ選別器
501 振動モータアセンブリ
502 投入口
503 流動層領域
504 空気の流れ
505 穿孔板
506 溝形成領域
507 ギャップ
508 コンベヤ
509 収集容器
510 第2デッキ
511 第2デッキの入口端
512 溝
513 塊
514 破片
515 薄片
516 ギャップ
517 第3デッキ
518 第2デッキの出口端
519 尾根部
520 谷部
521 デッキ
522 ギャップ
523 デッキ
524 ギャップ
525 デッキ
526 収集容器
527 収集容器
528 重量計
530 側壁
531 第1デッキ
532 ダスト収集器
533 デッキ
534 ギャップ
Claims (38)
- 化学的気相成長法で製造されかつ0.03ppmaを超えないレベルのバルク不純物と15ppbaを超えないレベルの表面不純物とを有する多結晶シリコン片で構成される多結晶シリコン片群であって、しかも制御された粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン片群から成る流動性チップ。
- バルク不純物が0.06ppba以下の量のホウ素と0.30ppba以下の量のドナーと0.02ppba以下の量の燐と0.17ppma以下の量の炭素とであり、かつ、全バルク金属不純物が4.5ppba以下の量である請求項1に記載の流動性チップ。
- 全バルク金属不純物が1ppba以下の量で存在する請求項1に記載の流動性チップ。
- 全バルク金属不純物が0.01ppba以下の量であるCrと0.01ppba以下の量であるCuと0.01ppba以下の量であるFeと0.01ppba以下の量であるNiとを含む請求項3に記載の流動性チップ。
- 表面不純物が0.06ppba以下の量であるCrと0.15ppba以下の量であるCuと10ppba以下の量であるFeと0.9ppba以下の量であるNaと0.1ppba以下の量であるNiと0.6ppba以下の量であるZnとである請求項1に記載の流動性チップ。
- 請求項1に記載の流動性チップを、初期装填の最大化と、初期充填と、再装填と、再装填の最大化と、再装填の充填と、これらの組合せとから選択された用途において使用することを備えた方法。
- 請求項1に記載の流動性チップを、太陽電池キャスティング法と、定形成長法と、誘導プラズマ法と、電子ビーム溶融法と、熱交換法と、ストリングリボン法と、基板上にシリコンをキャストすることを含む手法と、焼結法と、結晶引き上げ法とからなる群から選択された手法に使用することを具備する方法。
- a)チョクラルスキー法でルツボからシリコンインゴットを引き上げる段階と、
b)ルツボ内の溶融シリコンに流動性チップを加える段階であって、該流動性チップが、化学的気相成長法で製造されかつ低レベルのバルク不純物と低レベルの表面不純物とを有する多結晶シリコン片で構成される多結晶シリコン片群であって、しかも制御された粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン片群から成るところの段階と
を備えた方法。 - c)ルツボにドーパントを加える段階をさらに備える請求項8に記載の方法。
- 段階a)と段階b)とを同時に実施する請求項8に記載の方法。
- 段階b)を連続的に実施する請求項10に記載の方法。
- 段階b)の前に段階a)を実施する請求項8に記載の方法。
- 段階b)を一バッチ毎に実施する請求項12に記載の方法。
- 段階b)を、定量フィーダ装置、キャニスターフィーダ装置、重量ベルトフィーダ装置、振動フィーダ装置、チップスラスタフィーダ装置、空気圧輸送フィーダ装置、停滞流送り出しランスフィーダ装置、回転盤フィーダ装置、又はオーガフィーダ装置のうちのいずれかのフィーダ装置を用いて実施する請求項8に記載の方法。
- 段階b)を、振動フィーダ装置を用いて、
i)流動性チップを収容しているホッパーを真空に引くかあるいは該ホッパーに不活性ガスを入れるか又はその両方を行う段階と、
ii)ホッパーからフィード装置へ流動性チップを供給する段階と、
iii)振動フィーダ装置の全てあるいはその一部を振動させ、それによって流動性チップをフィード装置を介してルツボまで移動させる段階と
を備えた工程によって実施する請求項8に記載の方法。 - 流動性チップが0.2mmから45mmの粒度分布を有する請求項8に記載の方法。
- 流動性チップが不規則なモルフォロジィを有する請求項8に記載の方法。
- 流動性チップが、20ppba以下のレベルのホウ素か、0.30ppba以下のレベルのドナーか、0.02ppba以下のレベルの燐か、0.17ppma以下のレベルの炭素か、4.5ppba以下のレベルのバルク金属不純物か、又はこれらの組合せのうちのいずれかの低レベルのバルク不純物を有する請求項8に記載の方法。
- 流動性チップが、30ppba以下のCo、Cr、Cu、Fe、Na、Ni、W又はZnである低レベルの表面不純物を有する請求項8に記載の方法。
- a)チョクラルスキー法でルツボからシリコンインゴットを引き上げ、ルツボにヒールを残す段階と、
任意に、b)少なくともヒールの表面を固化する段階と、
c)ヒールの表面に流動性チップを加える段階であって、該流動性チップが、化学的気相成長法で製造されかつ低レベルのバルク不純物と低レベルの表面不純物とを有する多結晶シリコン粒子で構成される多結晶シリコン粒子群であって、しかも1mmから12mmの制御された粒度分布を有しかつ概して非球状モルフォロジィを有する多結晶シリコン粒子群から成るところの段階と
を備えた方法。 - d)ルツボにドーパントを加える段階をさらに備える請求項20に記載の方法。
- 段階c)を、一バッチ毎に実施する請求項20に記載の方法。
- 段階c)を、定量フィーダ装置、キャニスターフィーダ装置、重量ベルトフィーダ装置、振動フィーダ装置、チップスラスタフィーダ装置、空気圧輸送フィーダ装置、停滞流送り出しランスフィーダ装置、回転盤フィーダ装置、又はオーガフィーダ装置のうちのいずれかのフィーダ装置を用いて実施する請求項20に記載の方法。
- 段階c)を、
i)キャニスターを流動性チップで充填する段階と、
ii)キャニスターを真空に引く段階と、
iii)キャニスターをヒールの上の高さまで移動する段階と、
iv)キャニスターを開口して流動性チップをキャニスターから放出してルツボに入れる段階と、
v)ルツボが所望の深さに充填されるまで段階i)、ii)、iii)及びiv)を繰り返す段階と
を備えた手法によって実施する請求項20に記載の方法。 - 流動性チップが4mmから10mmの制御された粒度分布を有する請求項20に記載の方法。
- 流動性チップが不規則なモルフォロジィを有する請求項20に記載の方法。
- 流動性チップが、20pbba以下のレベルのホウ素か、0.30ppba以下のレベルのドナーか、0.02ppba以下のレベルの燐か、0.17ppma以下のレベルの炭素か、4.5ppba以下のレベルのバルク金属不純物か、又はこれらの組合せのいずれかの低レベルのバルク不純物を有する請求項20に記載の方法。
- 流動性チップが、30ppba以下のCo、Cr、Cu、Fe、Na、Ni、W又はZnである表面不純物レベルを有する請求項20に記載の方法。
- 1)所望の断面形状を画定する壁を備えた鋳型に請求項1に記載の流動性チップを備える半導体材料を導入する段階と、
2)半導体材料を溶融する段階と、
3)段階2)の後に半導体材料を固化して所望の断面形状を有する鋳造インゴットを製造する段階と
を備えた方法。 - 1)誘導コイル内に配置された無底容器に請求項1に記載の流動性チップを連続的に供給する段階と、
2)連続的に供給された流動性チップを溶融する段階と、
4)固化したシリコンを前記無底容器から下流へ連続的に放出する段階と
を備えた方法。 - 3)溶融物の表面上に高温プラズマガスを吹きかける段階をさらに備える請求項30に記載の方法。
- 請求項1に記載の流動性チップを溶融することによって溶融シリコンを生成するという条件の下で、ダイのエッジで画定された溶融シリコンのメニスカスからシリコンリボンを引く段階を備えた方法。
- 1)高周波数プラズマトーチを用いて請求項1に記載の流動性チップを溶融する段階と、
2)段階1)での生成物を水冷型ルツボへ若しくは成長中の結晶シリコン体上へ導く段階と
を備えた方法。 - 1)電子ビームで請求項1に記載の流動性チップを溶融する段階と、
2)段階1)の生成物をキャスティングする段階と
を備えた方法。 - HEM炉でインゴットを製造する段階を備えた方法であって、
前記HEM炉はルツボの底部に接続されたヘリウム熱交換器を有する加熱要素で囲繞されたルツボを収容するチャンバを備えたものであり、
1)種結晶の最上部に請求項1に記載の流動性チップを載置してルツボを充填する段階と、
2)前記チャンバを排気する段階と、
3)前記加熱要素を加熱して流動性チップを溶融する段階と、
4)熱交換器を介してヘリウムガスを流し、それによって前記種結晶が溶融するのを回避する段階と、
5)ガス流を漸増させ、それによってシリコンを漸進的に固化させ、種結晶の外側に結晶を成長させる段階と
を備えた方法。 - 請求項1に記載の流動性チップを用いて浅いシリコン溶融物をはじめに装填し、あるいは、請求項1に記載の流動性チップを用いて再装填し、又は、その両方によって装填するという条件の下で、
1)2つのストリングと種結晶とを前記浅いシリコン溶融物から垂直に引き上げる段階と、
2)ストリングと種結晶とを前記浅いシリコン溶融物からの溶融シリコンで濡らし、前記ストリング間のスペースを充填する段階と、
3)段階2)での生成物を冷却してシリコンリボンを製造する段階と
を備えた方法。 - 請求項1に記載の流動性チップをルツボに装填し、あるいは、請求項1に記載の流動性チップでルツボを再装填し、又は、その両方によって装填するという条件の下で、
1)流動性チップを溶融してルツボに溶融シリコン溜まりを供給する段階と、
2)ルツボからの溶融シリコンを基板上に適用して、それによってシリコンウェハーを製造する段階と
を備えた方法。 - 1)容器を請求項1に記載の流動性チップで充填する段階と、
2)容器を局所的な加熱領域で局所的に加熱することにより、多結晶シリコン片の一部を溶融して焼結部分と溶融部分とを形成する段階と、
3)前記局所的な加熱領域を容器の長軸方向に移動させて、溶融部分の固化と、焼結部分の溶融と、新しい焼結部分の形成とを交互に行い、それによって容器内にシリコンインゴットを形成する段階と
を備えた方法。
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