JP3052159B2 - Equipment for manufacturing polycrystalline silicon sheet by cast ribbon method - Google Patents

Equipment for manufacturing polycrystalline silicon sheet by cast ribbon method

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JP3052159B2
JP3052159B2 JP3263025A JP26302591A JP3052159B2 JP 3052159 B2 JP3052159 B2 JP 3052159B2 JP 3263025 A JP3263025 A JP 3263025A JP 26302591 A JP26302591 A JP 26302591A JP 3052159 B2 JP3052159 B2 JP 3052159B2
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molten silicon
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mold
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裕次 畠中
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は太陽電池その他の光電変
換素子等に用いられている、多結晶シリコンシートの製
造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for producing a polycrystalline silicon sheet used for solar cells and other photoelectric conversion elements.

【0002】[0002]

【従来の技術】既に多結晶シリコンシートの製造方法と
しては各種のものが実施されており、その一つであるリ
ボン法は図5のように、不活性ガス雰囲気内にあって坩
堝a内に存する溶融シリコンbにダイcを浸漬起立さ
せ、ダイcの上端口c′から引き出された溶融シリコン
bを、ダイcの外である不活性ガス雰囲気内で冷却固化
させるようにしたもので、このリボン技術では、溶融シ
リコンbのメニスカス(表面張力)を利用してシートを
形成しているため、均一な厚さの多結晶シリコンシート
を得難く、この結果太陽電池のディバイスとして用いよ
うとする際、これに電極を形成しようとしても、スクー
リン印刷法を適用することが困難となってしまう欠陥が
ある。
2. Description of the Related Art Various methods for producing a polycrystalline silicon sheet have already been carried out, and the ribbon method, which is one of the methods, is carried out in an inert gas atmosphere and a crucible a as shown in FIG. The die c is immersed and raised in the existing molten silicon b, and the molten silicon b pulled out from the upper end c ′ of the die c is cooled and solidified in an inert gas atmosphere outside the die c. In the ribbon technology, since the sheet is formed using the meniscus (surface tension) of the molten silicon b, it is difficult to obtain a polycrystalline silicon sheet having a uniform thickness, and as a result, when using it as a device of a solar cell, However, there is a defect that it is difficult to apply the screen printing method even if an electrode is formed on the electrode.

【0003】また、上記の如く溶融シリコンとの濡れを
活用しようとするのがリボン技術であるため、ダイ、フ
ィラメント、基板など多くの消耗品を要することになる
だけでなく、濡れのよいカーボン、SiC等を用いるこ
とから、これが溶融シリコンへの不純物源となってしま
う。さらに、当該リボン法によるときは結晶の成長が、
多結晶シリコンシートの引き出し方向への成長であり、
当該結晶の成長速度はあまり大きくできず、品質および
生産能率の点からも満足すべきものとなっていない。
[0003] Further, since the ribbon technology is intended to utilize the wetness with the molten silicon as described above, not only many consumables such as dies, filaments, and substrates are required, but also carbon with good wettability, Since SiC or the like is used, this becomes a source of impurities to the molten silicon. Furthermore, when the ribbon method is used, crystal growth
Growth of the polycrystalline silicon sheet in the drawing direction,
The growth rate of the crystal cannot be so high, and is not satisfactory in terms of quality and production efficiency.

【0004】また、別途所謂キャスティング法(鋳造
法)なるものも実施されているが、同法ではシリコン母
材を加熱して融液となし、これを製品ウエハの寸法に応
じた鋳型に流し込み、さらに当該型の可動部分により融
液を押圧成型して固化させるものであるが、同法による
ときは、一度に所定形状のウエハが得られ、量産性の点
で望ましい結果が期待できるものの、上記のように融液
は四方から押えつけられることになる。このため同法で
は鋳型の上下面と側面が上記融液の固化に際し、シリコ
ン結晶粒(グレイン)の成長を抑制してしまうこととな
り、固化製品の前記各面と接する部分近傍が、非常に細
かい結晶粒となって大きな結晶粒が得られず、太陽電池
用シリコンウエハ等にあって望ましいとされている大結
晶粒生成の要請を満足させることができないため、当該
ウエハによって得られた太陽電池の光電変換効率も2〜
3%と極度に悪くなってしまう欠陥を持っている。
[0004] Also, a so-called casting method (casting method) has been separately practiced. In this method, a silicon base material is heated to form a melt, which is poured into a mold corresponding to the size of a product wafer. Further, the melt is pressed and solidified by the movable part of the mold, and when the same method is used, a wafer of a predetermined shape can be obtained at a time, and although a desirable result in terms of mass productivity can be expected, The melt will be pressed down from all sides as shown. Therefore, in the same method, the upper and lower surfaces and the side surfaces of the mold suppress the growth of silicon crystal grains (grains) when the melt is solidified, and the vicinity of a portion in contact with each surface of the solidified product is very fine. Since large crystal grains cannot be obtained as crystal grains, and it is not possible to satisfy the demand for large crystal grains that is desirable in a silicon wafer for a solar cell or the like, the solar cell obtained by the wafer cannot be satisfied. The photoelectric conversion efficiency is also 2
It has a defect that is extremely bad at 3%.

【0005】そこで、本願人は既に上記難点を解消する
ため、前記キャスティング法の利点を活用し、溶融シリ
コンをモールドノズルに供給するが、不連続でなく連続
して供給すると共に、これをモールドノズル内にて固化
してしまい、この固化シリコンシートを連続的に引き出
すようにすることで、均一厚の多結晶シリコンシート
を、不純物による汚染の心配なしに量産可能とすると共
に、各種の厚さ寸法のものを容易に得られるようにし、
ディバイス加工の工程でも、厚さの均一化処理などを不
要となし、歩留りの向上をも図ろうとする方法を提案
(以下この方法をキャストリボン法と称す)した。
In order to solve the above-mentioned difficulties, the present applicant has utilized the advantages of the casting method and supplied molten silicon to the mold nozzle. By solidifying the solidified silicon sheet continuously, it is possible to mass-produce a polycrystalline silicon sheet having a uniform thickness without the risk of contamination by impurities, and various thickness dimensions. To make it easier to get
In the device processing step, a method was proposed in which the uniformity of the thickness was not required and the yield was improved (this method is hereinafter referred to as a cast ribbon method).

【0006】この方法は図3に示す如き製造装置を用い
て行うもので、同図にあって1はアルゴン等の不活性ガ
スか真空による不活性雰囲気1aをもつ炉体で、この中
にはヒータ2a、2b等によって加熱される注入管3
と、ヒータ4によって加熱されるモールドノズル5とが
設けられており、注入管3内に投入のシリコン母材は、
前記ヒータ2aによって溶融された後、不活性ガス等に
よる注入圧Pを受けて、当該溶融シリコンSiが、順次
注入管3の供給口3a、そしてモールドノズル5の注入
口5aを介して当該モールドノズル5内へ送り込まれる
ようになっている。
This method is carried out using a manufacturing apparatus as shown in FIG. 3. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a furnace having an inert atmosphere 1a of an inert gas such as argon or a vacuum. Injection pipe 3 heated by heaters 2a, 2b, etc.
And a mold nozzle 5 heated by the heater 4. The silicon base material charged into the injection pipe 3 is:
After being melted by the heater 2a, the molten silicon Si receives the injection pressure P by an inert gas or the like, and the molten silicon Si is sequentially supplied to the mold nozzle 5 through the supply port 3a of the injection pipe 3 and the injection port 5a of the mold nozzle 5. 5.

【0007】ここでモールドノズル5は図3、図4のよ
うに、下部ノズル5bと上部ノズル5cとからなり、下
部ノズル5bの上面に所定の凹溝5dが形成されてある
ことで、図示されていないビス等により両部5b、5c
を重積状態にて固定したり、図3の矢印で示すように押
え付け荷重を加えたりし、これにより、所定厚さと所定
巾の鋳造路6が形成されるようにしてあり、図中7が引
出手段としての引き出し治具を示している。
Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the mold nozzle 5 includes a lower nozzle 5b and an upper nozzle 5c, and a predetermined groove 5d is formed on the upper surface of the lower nozzle 5b. Both parts 5b, 5c with screws that are not
Are fixed in a piled state, or a pressing load is applied as shown by an arrow in FIG. 3 so that a casting path 6 having a predetermined thickness and a predetermined width is formed. Indicates a drawer jig as a drawer.

【0008】この鋳造装置を用いて上記キャストリボン
法を実施するには、石英等により形成した注入管3中に
シリコン母材を投入しておき、これをヒータ2aの稼動
によって溶融(1450℃)し、前記不活性ガスによる
圧力P(0.01〜0.1kg/cm2 )を当該溶融シ
リコンSiの上面に加えるが、この際ヒータ4によって
予め同図に示す如くモールドノズル5の基部側から鋳造
路6、引出端口5eの方向へ向けて、シリコンの融点
(MP=1420℃)よりも高温から1300℃程度に
至るまで、降温状態となるような温度分布をもたせるよ
うにして鋳造路6の引出端口5e寄りの固化領域5fか
ら引き出し治具7に向けては、融点MPよりも予め温度
が低くなるようにしてあり、このような温度条件下のモ
ールドノズル5内へその注入口5aから連続的に、上記
溶融シリコンSiを供給するようにしている。これによ
り当該溶融シリコンSiは、引き出し治具7の握持用端
口7aからモールドノズル5内の固化領域5fまでが固
結することで、固化シリコンシートMSiが形成される
こととなる。
In order to carry out the above-mentioned cast ribbon method using this casting apparatus, a silicon base material is charged into an injection tube 3 formed of quartz or the like, and the silicon base material is melted (1450 ° C.) by operating a heater 2a. Then, a pressure P (0.01 to 0.1 kg / cm 2 ) due to the inert gas is applied to the upper surface of the molten silicon Si. At this time, as shown in FIG. In the direction of the casting path 6 and the drawing end port 5e, the temperature of the casting path 6 is lowered so that the temperature is lowered from a temperature higher than the melting point of silicon (MP = 1420 ° C.) to about 1300 ° C. From the solidified area 5f near the drawing end port 5e toward the drawing jig 7, the temperature is set to be lower than the melting point MP in advance, and into the mold nozzle 5 under such temperature conditions. Of continuously from the inlet 5a, it is adapted to supply the molten silicon Si. As a result, the molten silicon Si is solidified from the gripping end 7a of the drawing jig 7 to the solidified region 5f in the mold nozzle 5, whereby a solidified silicon sheet MSi is formed.

【0009】このようにして固化シリコンシートMSi
が形成したならば、当該引き出し治具7をモールドノズ
ル5の長手方向である矢印Fへ向け連続的に引出すので
あるが、この際溶融シリコンSiに加える圧力Pは、前
掲当初圧力よりも降圧させた稼動圧力とすることで、固
化領域5fの長さが変化しないようにするのがよい。こ
こで、実際上前記の凹溝5dを深さ0.5mm、巾を2
5mmにて250mm程度であり、モールドノズルの材
質としては、カーボンが用いられ、その本体表面に窒化
シリコンコーティングを施すか、Si34 とSiO2
の混合物コーティング等の離型材を施して用いられる。
Thus, the solidified silicon sheet MSi
Is formed, the drawing jig 7 is continuously drawn in the direction of the arrow F which is the longitudinal direction of the mold nozzle 5. At this time, the pressure P applied to the molten silicon Si is reduced from the initial pressure described above. It is preferable that the operating pressure is adjusted so that the length of the solidified region 5f does not change. Here, actually, the concave groove 5d has a depth of 0.5 mm and a width of 2 mm.
5 mm is about 250 mm, and carbon is used as a material of the mold nozzle, and its body surface is coated with silicon nitride or coated with Si 3 N 4 and SiO 2.
It is used after applying a release material such as a coating of a mixture.

【0010】しかし、上記従来の装置によるときは、エ
アシリンダなどを用いて所要数箇所で前記の如く押え付
け荷重Wを印加し、この際、もちろんこの押え付け荷重
Wは、所定値で不変状態のまま固化シリコンシートMS
iの引き出しを行うものであるから、押え付け荷重Wが
大きく、かつ引き出し治具7による引出し力も大きい場
合は、固化シリコンシートMSiが破損してしまうこと
があり、また、押え付け荷重Wが小さく、かつ溶融シリ
コンSiの注入管3からの注入圧Pが過大であるため、
上部ノズル5cと下部ノズル5bとの隙間から溶融シリ
コンが漏出してしまったりする欠陥がある。
However, in the case of the above-mentioned conventional apparatus, the pressing load W is applied at a required number of places using an air cylinder or the like, and at this time, the pressing load W is, of course, maintained at a predetermined value in an invariable state. Solidified silicon sheet MS
When the pressing load W is large and the pull-out force by the pull-out jig 7 is large, the solidified silicon sheet MSi may be damaged, and the pressing load W is small. And the injection pressure P of the molten silicon Si from the injection pipe 3 is excessive,
There is a defect that molten silicon leaks from a gap between the upper nozzle 5c and the lower nozzle 5b.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来装置
の難点に鑑み、請求項1にあっては、前記した上部ノズ
ルと下部ノズルとを押え付けるモールドノズル押え付け
荷重制御部と、引き出し治具に付設された引き出し力制
御部と、注入管を加圧するための溶融シリコン注入圧制
御部と、制御用コンピュータとを具備させ、これらの制
御部間に相互の関係をもたせるようにし、これにより引
き出し力の変動に対応して、前記モールドノズル押え付
け荷重制御部による押え付け荷重Wを制御でき、当該押
え付け荷重Wの実施例に基づいて、溶融シリコン注入圧
制御部の注入圧Pを制御可能となし、さらに当該注入圧
Pの実測値に基づいて前記押え付け荷重Wをも制御でき
るよう構成することで、前記の如き従来例の欠陥、すな
わち、固化シリコンシートMSiの損傷や、溶融シリコ
ンがモールドノズルにおける隙間から漏出してしまった
りすることを、完全に防止しようとするのがその目的で
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the drawbacks of the above-mentioned conventional apparatus, the present invention provides a mold nozzle pressing load control section for pressing the upper nozzle and the lower nozzle, and a drawer jig. A withdrawal force control unit attached to the tool, a molten silicon injection pressure control unit for pressurizing the injection pipe, and a control computer, so that these control units have a mutual relationship, whereby It is possible to control the pressing load W by the mold nozzle pressing load control unit in response to the change of the drawing force, and control the injection pressure P of the molten silicon injection pressure control unit based on the embodiment of the pressing load W. By making it possible to control the pressing load W based on the actually measured value of the injection pressure P, the defect of the conventional example as described above, namely, the solidified silicon Damage to the sheet MSi, that molten silicon or accidentally leaked from the gap in the mold nozzle, is at its purpose to try to completely prevent.

【0012】さらに、請求項2にあっては、請求項1に
おける目的を達成し得るだけでなく、さらに、前記の引
き出し力制御部にパルスカウンタを付設して、その出力
信号を制御用コンピュータに入力することにより、当該
コンピュータに予めプログラムされている通りに、引き
出し距離に対応させた所定の引き出し速度と所定の押え
付け荷重を変化させ、これにより、例えば固化シリコン
シートを静止状態から引き始めるときは、遅い引き出し
速度で引き出し、その後は早い引き出し速度で引出する
といった理想的な引き出しを、自動運転により行うこと
ができるようにし、これにより製造される多結晶シリコ
ンシートの歩留りを向上させようとするのが、その目的
である。
According to the second aspect, not only can the object of the first aspect be achieved, but also a pulse counter is attached to the pull-out force control unit, and the output signal is sent to the control computer. By inputting, as programmed in advance in the computer, a predetermined drawing speed and a predetermined pressing load corresponding to the drawing distance are changed, thereby, for example, when starting to pull the solidified silicon sheet from a stationary state Aims to improve the yield of polycrystalline silicon sheets to be produced by automatically operating the ideal withdrawal at a low withdrawal speed and then withdrawing at a high withdrawal speed. That is the purpose.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本願は所期の目的を達成
するため、請求項1にあっては、不活性雰囲気内にあっ
て、注入管の溶融シリコンを不活性ガスにて加圧し、こ
れを加温されたモールドノズル内へ連続して送出するこ
とにより、当該溶融シリコンをモールドノズルの鋳造路
にあって、その引出端口に当接させてある引き出し治具
の握持用端口内まで流入させ、当該握持用端口内からモ
ールドノズルの引出端口寄り部分における溶融シリコン
が固結された時点で、前記注入管内の溶融シリコンに圧
力をかけながら、上記の引き出し治具を連続して引出す
ることにより、上記モールドノズル内で固結した固化シ
リコンシートを、前記の引出端口から連続して引き出す
ようにしたキャストリボン法実施のための装置本体と、
上記モールドノズルの鋳造路を形成するために具備され
た上部ノズルと下部ノズルとを押え付けるためのモール
ドノズル押え付け荷重制御部と、前記引き出し治具に連
結のアンローダシャフトに付設された引き出し力制御部
と、前記注入管内の溶融シリコンを加圧するための溶融
シリコン注入圧制御部と、制御用コンピュータとからな
り、前記引き出し力制御部に設けられたロードセルによ
り測知の引き出し荷重実測値信号を前記制御用コンピュ
ータに入力させて、これにより出力される押え付け荷重
指示値信号により、前記モールドノズル押え付け荷重制
御部の荷重動力源につき、その押え付け荷重を制御自在
となし、当該モールドノズル押え付け荷重制御部に具備
されたロードセルにより測知の押え付け荷重実測値信号
を、前記制御用コンピュータに入力させて、これにより
出力される注入圧指示値信号により、前記溶融シリコン
注入圧制御部の調圧部を制御自在とし、さらに、当該溶
融シリコン注入圧制御部に設けた圧力センサにより測知
した注入圧実測値信号を、前記の制御用コンピュータに
入力させて、これにより出力される押え付け荷重指示値
信号により、前記モールドノズル押え付け荷重制御部の
荷重動力源につき、その押え付け荷重が制御自在である
ことを特徴とするキャストリボン法による多結晶シリコ
ンシートの製造装置を提供しようとするものである。
According to the present invention, in order to attain the intended object, the present invention resides in an inert atmosphere, and pressurizes molten silicon in an injection pipe with an inert gas. By continuously feeding this into the heated mold nozzle, the molten silicon is in the casting path of the mold nozzle, and reaches the inside of the gripping end of the drawing jig which is in contact with the drawing end. When the molten silicon in the portion near the drawing end of the mold nozzle is solidified from the gripping end and the pressure is applied to the molten silicon in the injection pipe, the drawing jig is continuously drawn out. By doing, the solidified silicon sheet solidified in the mold nozzle, the apparatus body for performing the cast ribbon method so as to be continuously drawn from the drawing end port,
A mold nozzle pressing load control unit for pressing an upper nozzle and a lower nozzle provided to form a casting path of the mold nozzle, and a pulling force control provided on an unloader shaft connected to the drawing jig. Unit, a molten silicon injection pressure control unit for pressurizing the molten silicon in the injection pipe, and a control computer, the load cell provided in the pull-out force control unit, the pull-out load actual measurement value signal of the measurement is measured. The pressing force is input to the control computer, and the pressing force instruction value signal output thereby causes the pressing force of the load power source of the mold nozzle pressing force control unit to be freely controllable. The load cell provided in the load control unit transmits the measured pressing load actual measurement value signal to the control unit. The injection pressure command value signal output from the computer controls the pressure regulating unit of the molten silicon injection pressure control unit to be controllable, and further measures the pressure by a pressure sensor provided in the molten silicon injection pressure control unit. The known injection pressure measured value signal is input to the control computer, and the pressing load instruction value signal output thereby causes the pressing force of the load power source of the mold nozzle pressing load control unit to be controlled. It is an object of the present invention to provide an apparatus for producing a polycrystalline silicon sheet by a cast ribbon method, wherein the apparatus is controllable.

【0014】さらに、請求項2にあっては、上記請求項
1における構成に加えて、前記引き出し力制御部のアン
ローダシャフトに付したパルスカウンタにより測知の引
き出し距離実測値信号を、前記制御用コンピュータに入
力させ、当該引き出し距離に対応して予めプログラムさ
れてある引き出し速度指示値信号と押え付け荷重指示値
信号とを、夫々引き出し力制御部のアンローダシャフト
用モータのモータコントローラと、モールドノズル押え
付け荷重制御部の荷重動力源とに入力させるようにした
ことを、その内容としている。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a pull-out distance actual measurement signal detected by a pulse counter attached to an unloader shaft of the pull-out force control unit is transmitted to the control unit. The computer controls the computer to input a withdrawal speed instruction value signal and a pressing load instruction value signal that are programmed in advance in accordance with the withdrawal distance, respectively, with the motor controller of the motor for the unloader shaft of the withdrawal force control unit and the mold nozzle retainer. The content is that it is input to the load power source of the attached load control unit.

【0015】[0015]

【作用】請求項1による多結晶シリコンシートの製造装
置によるときは、キャストリボン法にによりモールドノ
ズルの鋳造路内に流入した溶融シリコンが、前記の如く
一部固化シリコンシートとなったところで、モータなど
により引き出し治具を引き出すと、この際の引き出し荷
重が、引き出し力制御部のロードセルにより測知され
て、その引き出し荷重実測値信号が制御用コンピュータ
に入力される。
According to the apparatus for manufacturing a polycrystalline silicon sheet according to the first aspect, when the molten silicon which has flowed into the casting path of the mold nozzle by the cast ribbon method becomes a partially solidified silicon sheet as described above, the motor is used. When the pull-out jig is pulled out by, for example, the pull-out load at this time is measured by the load cell of the pull-out force control unit, and the measured pull-out load value signal is input to the control computer.

【0016】これにより、上記制御用コンピュータから
発信の押え付け荷重指示値信号が、モールドノズル押え
付け荷重制御部におけるエアシリンダ等による荷重動力
源を制御し、これによって引き出し荷重が大きいときに
は、押え付け荷重が自動的に小さくなり、固化シリコン
シートを損傷したり、破断することを防止する。
In this manner, the pressing load instruction value signal transmitted from the control computer controls a load power source such as an air cylinder in the mold nozzle pressing load control unit. The load is automatically reduced, preventing the solidified silicon sheet from being damaged or broken.

【0017】上記のモールドノズル押え付け荷重制御部
にあっては、これまたロードセルを用いて、その押え付
け荷重を測定しており、これにより、押え付け荷重実測
値信号が前記の制御用コンピュータに入力され、これに
より発信される注入圧指示値信号が、溶融シリコン注入
圧制御部における調圧部を制御して、前記の注入管内に
対する注入圧を変化させることとなる。この結果モール
ドノズルに対する押え付け荷重に対して、上記の注入圧
が大きすぎ、モールドノズルから溶融シリコンが漏出し
てしまうといったことを、押え付け荷重の値に見合った
注入圧に自動制御することで回避する。
In the above-described mold nozzle pressing load control section, the pressing load is also measured by using a load cell, whereby the measured pressing load signal is transmitted to the control computer. The injection pressure instruction value signal which is input and transmitted thereby controls the pressure adjusting unit in the molten silicon injection pressure control unit to change the injection pressure into the injection pipe. As a result, the injection pressure is too large with respect to the pressing load on the mold nozzle, and the fact that molten silicon leaks from the mold nozzle is automatically controlled to an injection pressure corresponding to the value of the pressing load. To avoid.

【0018】さらに、上記の注入管における不活性ガス
等による注入圧は、動ひずみ計などによる圧力センサに
よって測定され、その注入圧実測値信号が、これまた制
御用コンピュータに入力され、これに基づき注入圧指示
値信号が、前記のモールドノズル押え付け荷重制御部に
おける荷重動力源を制御することとなるから、注入圧が
大であるときには、押え付け荷重を大きくすることで、
溶融シリコンが不本意にモールドノズルから漏出してし
まうことを阻止することとなる。
Further, the injection pressure of the above-mentioned injection pipe due to the inert gas or the like is measured by a pressure sensor such as a dynamic strain gauge, and the measured injection pressure signal is also input to the control computer, based on which. Since the injection pressure instruction value signal controls the load power source in the mold nozzle pressing load control unit, when the injection pressure is large, by increasing the pressing load,
This prevents molten silicon from unintentionally leaking out of the mold nozzle.

【0019】請求項2にあっては、上記請求項1におけ
る作用だけでなく、引き出し力制御部におけるパルスカ
ウンタにより測定した引き出し距離実測値信号が、制御
用コンピュータに入力され、この際、当該制御用コンピ
ュータには、引き出し距離に対応する引き出し速度指示
値と押え付け荷重指示値とがプログラムされているの
で、引き出し速度指示値信号は引き出し力制御部のアン
ローダシャフト用であるモータのモータコントローラを
制御して所定速度に調整すると共に、押え付け荷重指示
値は、モールドノズル押え付け荷重制御部の荷重動力源
を制御して所定の押え付け荷重に調整される。この結
果、固化シリコンシートを引き出しのスタートにおいて
急速に引き出してしまい、当該固化シリコンシートを損
傷するといったことが回避される。
According to a second aspect of the present invention, not only the operation of the first aspect, but also a withdrawal distance measurement value signal measured by a pulse counter in the withdrawal force control unit is input to the control computer. The pull-out speed instruction value signal controls the motor controller of the motor for the unloader shaft of the pull-out force control unit because the pull-out speed instruction value and the pressing load instruction value corresponding to the withdrawal distance are programmed in the computer. At the same time, the pressing load instruction value is adjusted to the predetermined pressing load by controlling the load power source of the mold nozzle pressing load control unit. As a result, it is possible to prevent the solidified silicon sheet from being rapidly pulled out at the start of drawing, and to damage the solidified silicon sheet.

【0020】[0020]

【実施例】本発明を、図1に示す実施例によって詳記す
れば、キャストリボン法実施のために用いられる装置本
体Aと、これに以下の相互関係をもって連結されている
夫々モールドノズル押え付け荷重制御部B、引き出し力
制御部C、溶融シリコン注入圧制御部D、そして制御用
コンピュータEとによって構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the embodiment shown in FIG. 1. An apparatus main body A used for performing a cast ribbon method and a mold nozzle holding member connected to the main body A in the following relationship. It comprises a load control unit B, a pull-out force control unit C, a molten silicon injection pressure control unit D, and a control computer E.

【0021】先ず、上記装置本体Aは、図3、図4によ
って説示した従来装置と実質的に同一構成を有し、図1
にあっても同一部材については、同一符号が付されてお
り、次にモールドノズル押え付け荷重制御部Bは、モー
ルドノズル5の鋳造路6を形成するために具備されてい
る上部ノズル5c、下部ノズル5bとを外力により押え
付けることで、両ノズル5c、5bの間隙から溶融シリ
コンSiが漏出しないようにするためのものである。
First, the apparatus main body A has substantially the same configuration as the conventional apparatus described with reference to FIGS.
, The same members are denoted by the same reference numerals. Next, the mold nozzle pressing load control unit B includes an upper nozzle 5c and a lower nozzle 5c provided for forming the casting path 6 of the mold nozzle 5. By pressing the nozzle 5b with an external force, the molten silicon Si is prevented from leaking from the gap between the nozzles 5c and 5b.

【0022】前掲引き出し力制御部Cは装置本体Aにお
ける引き出し治具7と連設のアンローダシャフトA1に
付設されることで、当該引き出し治具7を矢印F方向へ
所望引き出し速度で引出するためのものである。さら
に、溶融シリコン注入圧制御部Dは、装置本体Aの注入
管3内へ不活性ガスを圧送することで、当該注入管3内
の溶融シリコンSiをモールドノズル5の鋳造路6へ向
けて加圧流入させるためのものであり、制御用コンピュ
ータEは、上記のモールドノズル押え付け荷重制御部
B、引き出し力制御部C、そして溶融シリコン注入圧制
御部Dから入力される信号に基づき、制御用である指示
値信号を、後に詳記する通りの選択された上記制御部の
何れかに送信する。
The drawer force control section C is attached to the unloader shaft A1 connected to the drawer jig 7 in the apparatus main body A, so as to draw out the drawer jig 7 in the direction of arrow F at a desired drawing speed. Things. Further, the molten silicon injection pressure controller D pressurizes the molten silicon Si in the injection pipe 3 toward the casting path 6 of the mold nozzle 5 by pumping the inert gas into the injection pipe 3 of the apparatus main body A. The control computer E performs control based on signals input from the mold nozzle pressing load control unit B, the drawing force control unit C, and the molten silicon injection pressure control unit D. Is transmitted to any of the selected control units as described in detail below.

【0023】ここで、モールドノズル押え付け荷重制御
部Bとして例示されているものは、モールドノズル5の
長手方向三箇所にあって、押え付け軸杆B1をエアシリ
ンダ等による荷重動力源B2により昇降動自在とするこ
とで、モールドノズル5を押し付け可能としたものであ
り、この荷重動力源B2は、制御用コンピュータEと結
線された指示調節計B3を介して接続の電空レギュレー
タB4により、その押え付け荷重が制御されるようにし
てあり、図中矢印Gは、上記電空レギュレータB4に導
入されるエアを示している。
Here, what is illustrated as the mold nozzle pressing load control unit B is located at three positions in the longitudinal direction of the mold nozzle 5, and the pressing shaft B1 is raised and lowered by a load power source B2 such as an air cylinder. By being movable, the mold nozzle 5 can be pressed, and the load power source B2 is connected to the control computer E by an electropneumatic regulator B4 connected via an indicating controller B3 connected to the control computer E. The pressing load is controlled, and the arrow G in the drawing indicates the air introduced into the electropneumatic regulator B4.

【0024】さらに、当該モールドノズル押え付け荷重
制御部Bには、前記の押え付け軸杆B1にロードセルB
5が付設されることで押え付け荷重の測定ができるよう
になっており、この測定結果は、指示計B6、そして前
記の指示調節計B3を介して制御用コンピュータEに導
入され、この入力信号に基づき、制御用である指示値信
号が、後に詳記される溶融シリコン注入圧制御部Dに出
力されることとなる。
Further, the mold nozzle pressing load control section B includes a load cell B on the pressing shaft rod B1.
5 is provided so that the pressing load can be measured. The measurement result is introduced into the control computer E via the indicator B6 and the indicator controller B3, and the input signal , An instruction value signal for control is output to the molten silicon injection pressure control unit D described later in detail.

【0025】次に、引き出し力制御部Cとして図示され
ているものは前記の引出し治具7を引出するアンローダ
シャフトA1に、これを駆動するC1が設けられ、当該
モータC1はモータコントローラC2により制御され
る。上記のアンローダシャフトA1にはロードセルC3
が付設されていて、これにより引き出し力制御部Cにお
ける引き出し荷重が測定され、その引き出し荷重実測値
信号が制御用コンピュータEに入力され、これに基づく
制御用である指示値信号が、後に詳記の如く、前記のモ
ールドノズル押え付け荷重制御部Bにおける荷重動力源
B2を制御することとなる。
Next, the drawing force control section C is provided with an unloader shaft A1 for pulling out the drawing jig 7, and a motor C1 for driving the unloader shaft A1 is controlled by a motor controller C2. Is done. The unloader shaft A1 has a load cell C3.
The pull-out load in the pull-out force control section C is measured, and the pull-out load actual measurement value signal is input to the control computer E, and an instruction value signal for control based on this is described later in detail. As described above, the load power source B2 in the mold nozzle pressing load control section B is controlled.

【0026】また、上記の引き出し力制御部Cにあって
は、前記のアンローダシャフトA1に付設したパルスカ
ウンタC4によって、引き出し治具7の引き出し距離が
測定され、その結果が制御用コンピュータEに入力さ
れ、これに基づき発信される制御用の指示値信号が、予
め定められたプログラムに従って、モータコントローラ
C2と、モールドノズル押え付け荷重制御部Bにおける
荷重動力源B2を制御し得るよう構成されており、図中
C5は前記ロードセルC3の指示計を示している。
In the pulling force control section C, the pulling distance of the drawing jig 7 is measured by the pulse counter C4 attached to the unloader shaft A1, and the result is input to the control computer E. The control instruction value signal transmitted based on this signal is configured to control the motor controller C2 and the load power source B2 in the mold nozzle pressing load control unit B according to a predetermined program. , C5 indicates an indicator of the load cell C3.

【0027】前記の溶融シリコン注入圧制御部Dにおけ
る指示調節計D1には、制御用コンピュータEからの指
示値信号が後に詳記する通り入力され、これにより電磁
弁等による調圧部D2が制御されて、注入管3内におけ
る不活性ガス等による注入圧が調整されるようになって
いる。さらに、上記注入管3内を実測するための圧力セ
ンサD3が設けられ、これが上記の指示調節計D1を介
して、その出力信号を制御用コンピュータEに入力でき
るようにしてあり、これに基づく制御用の指示値信号が
モールドノズル押え付け荷重制御部Bの荷重動力源B2
を制御するよう結線されている。
An instruction value signal from the control computer E is input to the instruction controller D1 in the molten silicon injection pressure control section D as described later in detail, thereby controlling the pressure adjustment section D2 by an electromagnetic valve or the like. Then, the injection pressure of the inert gas or the like in the injection pipe 3 is adjusted. Further, a pressure sensor D3 for actually measuring the inside of the injection pipe 3 is provided, which can input its output signal to the control computer E via the indicating controller D1, and control based on this is performed. Power signal B2 of the mold nozzle pressing load controller B
Are connected to control

【0028】そこで、上記の多結晶シリコンシート製造
装置を稼動させれば、既に詳記したキャストリボン法に
基づき、固化シリコンシートMSiが引き出し治具7に
より所定速度で引出されるが、この場合の引き出し力
は、モータC1の駆動によるアンローダシャフトA1の
牽引により伝達されるのであり、この際、ロードセルC
3により測知の引き出し荷重実測値信号が、制御用コン
ピュータEへ入力される。
Therefore, if the above-mentioned polycrystalline silicon sheet manufacturing apparatus is operated, the solidified silicon sheet MSi is drawn out at a predetermined speed by the draw-out jig 7 based on the previously described cast ribbon method. The pull-out force is transmitted by the pulling of the unloader shaft A1 by the driving of the motor C1.
By 3, a measured pull-out load actual measurement value signal is input to the control computer E.

【0029】これに基づき制御用コンピュータEから、
押え付け荷重指示値信号が、モールドノズル押え付け荷
重制御部Bにおける指示調節計B3へ発信され、これに
より、電空レギュレータB4のエアGが調整されて、エ
アシリンダ等による荷重動力源B2が制御されることと
なり、この結果、モールドノズル5に対する押え付け荷
重が、引き出し荷重の大小に対して夫々小さくなったり
大きくなるよう自動制御される。
Based on this, from the control computer E,
The pressing load instruction value signal is transmitted to the indicating controller B3 in the mold nozzle pressing load control unit B, whereby the air G of the electropneumatic regulator B4 is adjusted, and the load power source B2 is controlled by an air cylinder or the like. As a result, the pressing load on the mold nozzle 5 is automatically controlled to be smaller or larger depending on the magnitude of the pull-out load.

【0030】そして、モールドノズル5に対する押え付
け荷重の変動は、モールドノズル押え付け荷重制御部B
におけるロードセルB5により測定され、これが押え付
け荷重実測値信号として制御用コンピュータEに入力さ
れると、これに基づく注入圧指示値信号が、溶融シリコ
ン注入圧制御部Dにおける指示調節計D1に出力され、
これにより電磁弁等による調圧部D2が制御されること
で、注入管3内の不活性ガス等による注入圧が制御され
るから、当該注入圧が、押え付け荷重の大小に対応して
夫々増減圧され、モールドノズル5から溶融シリコンS
iが漏出しない適切な注入圧が保持されることとなる。
The variation of the pressing load on the mold nozzle 5 is determined by the control pressure of the mold nozzle pressing load controller B.
Is measured by the load cell B5, and is input to the control computer E as the pressing load actual measurement value signal. The injection pressure instruction value signal based on this is output to the indicating controller D1 in the molten silicon injection pressure control unit D. ,
By controlling the pressure regulating unit D2 by the electromagnetic valve or the like, the injection pressure by the inert gas or the like in the injection pipe 3 is controlled. Therefore, the injection pressure is adjusted according to the magnitude of the pressing load. The pressure is increased and reduced, and molten silicon S
An appropriate injection pressure at which i does not leak will be maintained.

【0031】さらに、上記注入管3における注入圧は、
圧力センサD3により検知され、これが注入圧実測値信
号として指示調節計D1を介して制御用コンピュータE
に入力され、これにより当該制御用コンピュータEから
発信された注入圧指示値信号が、モールドノズル押え付
け荷重制御部Bにおける荷重動力源B2にフィードバッ
クされることとなる。この結果注入圧に見合った押え付
け荷重が自動的に調整される。
Further, the injection pressure in the injection tube 3 is:
The pressure is detected by the pressure sensor D3, and this is detected as an injection pressure actual measurement value signal via the indicating controller D1 by the control computer E.
The injection pressure instruction value signal transmitted from the control computer E is fed back to the load power source B2 in the mold nozzle pressing load control section B. As a result, the pressing load corresponding to the injection pressure is automatically adjusted.

【0032】従って、上記の装置を実際に稼動させるに
際しては、予め、先ず引き出し荷重を例えば、第1帯域
(0〜10kgf)、第2帯域(10〜20kgf)、
第3帯域(20〜30kgf)‥‥‥のように所定帯域
に区分しておき、当該各帯域に対応した押え付け荷重の
第1帯域(8kgf)、第2帯域(7kgf)、第3帯
域(6kgf)‥‥‥を設定すると共に、さらに、上記
の押え付け荷重に対する注入圧の第1帯域(60gf/
cm2 )、第2帯域(50gf/cm2 )、第3帯域
(40gf/cm2 )のように定めておくのがよい。
Therefore, when actually operating the above-described apparatus, first, the pull-out load is first set to, for example, the first zone (0 to 10 kgf), the second zone (10 to 20 kgf),
The first band (8 kgf), the second band (7 kgf), and the third band (7 kgf) of the pressing load corresponding to the third band (20 to 30 kgf) are preliminarily divided into predetermined bands as shown in FIG. 6 kgf) ‥‥‥, and the first zone of the injection pressure (60 gf /
cm 2 ), the second band (50 gf / cm 2 ), and the third band (40 gf / cm 2 ).

【0033】上記のようにしておくことで、実際に引き
出し荷重は図2のように引き出し距離に対してLの如く
変化することとなるが、引出初期における、このような
引き出し荷重Lの急増時にあって、当該引き出し荷重L
が増加することで、第1帯域から第2、第3帯域(10
kgf→20kgf→30kgf)へと変動するにつれ
て、押え付け荷重が第1帯域、第2、第3帯域(8kg
f→7kgf→6kgf)へと減少することとなり、こ
れにより固化シリコンシートMSiとモールドノズル5
との摩擦力が減少して、引き出し荷重が低減することと
なり、固化シリコンシートMSiに不本意な引き出し力
が加わらない。
With the above arrangement, the pull-out load actually changes as L with respect to the pull-out distance as shown in FIG. And the pull-out load L
Increases from the first band to the second and third bands (10
kgf → 20 kgf → 30 kgf), the pressing load is changed to the first zone, the second zone and the third zone (8 kg).
f → 7 kgf → 6 kgf), whereby the solidified silicon sheet MSi and the mold nozzle 5
Is reduced, and the pull-out load is reduced, so that undesired pull-out force is not applied to the solidified silicon sheet MSi.

【0034】さらに、上記の押え付け荷重が減少して、
第1帯域、第2、第3帯域(8kgf→7kgf→6k
gf)へと変動して行くと、溶融シリコンがモールドノ
ズル5から漏出し易くなるが、この際、押え付け荷重の
減少に伴い、溶融シリコンSiの注入圧が第1帯域、第
2、第3帯域(60gf/cm2→50gf/cm2→4
0gf/cm2 )へと減圧されて行くので、上記の漏出
を防止できる。もちろん引き出し荷重が第3帯域、第
2、第1帯域のように減少して行った場合には、上記の
作動が逆行され、常に自動的な最も望ましい状態への移
行がなされることとなり、このようにして、図3に示す
如く前記引き出し荷重Lに対応して、押え付け荷重Wと
注入圧Pとが自動調整される。
Further, the above pressing load is reduced,
1st band, 2nd, 3rd band (8kgf → 7kgf → 6k
gf), the molten silicon easily leaks from the mold nozzle 5, but at this time, the injection pressure of the molten silicon Si is increased in the first zone, the second zone, and the third zone due to the decrease in the pressing load. Band (60 gf / cm 2 → 50 gf / cm 2 → 4
Since the pressure is reduced to 0 gf / cm 2 ), the above-mentioned leakage can be prevented. Of course, when the withdrawal load is reduced as in the third zone, the second zone, and the first zone, the above-described operation is reversed, and an automatic transition to the most desirable state is always performed. In this manner, as shown in FIG. 3, the pressing load W and the injection pressure P are automatically adjusted in accordance with the pull-out load L.

【0035】次に、請求項2にあっては、さらに制御用
コンピュータEに所定のプログラムが設定されており、
引き出し治具7の引き出し距離に対応した所定の押え付
け荷重と所定の引き出し速度とにより、上記プログラム
通りの自動運転をさせることができる。
Next, in claim 2, a predetermined program is further set in the control computer E,
Automatic operation according to the above program can be performed by a predetermined pressing load and a predetermined drawing speed corresponding to the drawing distance of the drawing jig 7.

【0036】すなわち、引き出し力制御部Cにおけるパ
ルスカウンタC4からの引き出し距離実測値信号が、制
御用コンピュータEに入力されることで、これに設定さ
れている前記のプログラムに基づき、引き出し速度が演
算されて引き出し速度指示値信号が、モータコントロー
ラC2に出力され、これにより、モータC1の回転速度
が制御されて所定の引き出し速度が得られると共に、引
き出し距離に対応して定められた押え付け荷重指示信号
により、モールドノズル押え付け荷重制御部Bの荷重動
力源B2が制御され、所定の押え付け荷重が、引き出し
過程全域にわたり自動制御される。
That is, when the withdrawal distance actual value signal from the pulse counter C4 in the withdrawal force control section C is input to the control computer E, the withdrawal speed is calculated based on the program set therein. Then, a withdrawal speed instruction value signal is output to the motor controller C2, whereby the rotation speed of the motor C1 is controlled to obtain a predetermined withdrawal speed, and at the same time, a pressing load instruction determined in accordance with the withdrawal distance. The load power source B2 of the mold nozzle pressing load control unit B is controlled by the signal, and the predetermined pressing load is automatically controlled throughout the drawing process.

【0037】[0037]

【発明の効果】本願は以上のようにして構成されるもの
であるから、請求項1によるときは、引き出し荷重の変
動に対応してモールドノズルに対する押え付け荷重が自
動調整され、これにより製品である多結晶シリコンシー
トを過大な力で引き出してしまい、これを損傷したり破
断してしまうといった問題が解消される。
According to the present invention, the pressing load on the mold nozzle is automatically adjusted according to the variation of the pull-out load. This eliminates the problem that a certain polycrystalline silicon sheet is pulled out with excessive force and is damaged or broken.

【0038】さらに、上記の押し付け荷重と溶融シリコ
ンの注入圧相互間には、夫々の変動に対応した自動調整
機能を保有させ得るようにしたので、押し付け荷重が小
さ過ぎたり、注入圧が過大であったりすることで、モー
ルドノズルから溶融シリコンが漏出してしまうといった
従来の難点を是正することができる。また、これまでの
ように押え付け荷重に対して適正である引き出し力を見
出すのに何回もの試行が必要となる従来装置に比して、
生産性の向上に資するところ大となる。
Further, between the above-mentioned pressing load and the injection pressure of the molten silicon, an automatic adjustment function corresponding to each variation can be provided, so that the pressing load is too small or the injection pressure is too large. By doing so, it is possible to correct the conventional difficulty that the molten silicon leaks from the mold nozzle. Also, as compared with the conventional device that requires many trials to find the pull-out force that is appropriate for the pressing load as before,
It will be a big place that contributes to productivity improvement.

【0039】請求項2によるときは、上記請求項1に基
づく効果のみでなく、制御用コンピュータによるプログ
ラムに基づき、引き出し治具の引き出し開始から、その
完了に至るまでの引き出し過程全域にわたって、引き出
し距離に対応した引き出し速度と押え付け荷重とが決定
されていることとなるから、最も理想的な多結晶シリコ
ンの製造が常に画一的に実施され、製品の歩留りを向上
させることができる。
According to the second aspect, not only the effect according to the first aspect but also the drawing distance over the entire drawing process from the start to the completion of the drawing of the drawing jig based on the program by the control computer. Therefore, the most ideal production of polycrystalline silicon is always performed uniformly, and the yield of products can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る多結晶シリコンの製造装置につ
き、その一実施例を示した一部縦断の全体構成説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory view of an overall configuration of a polycrystalline silicon manufacturing apparatus according to the present invention, which is partially longitudinally illustrating an embodiment thereof.

【図2】同上製造装置を稼動した際における引き出し治
具の引き出し距離に対する夫々引き出し荷重、押え付け
荷重、注入圧の各変動値を示した図表である。
FIG. 2 is a table showing respective fluctuation values of a drawing load, a pressing load, and an injection pressure with respect to a drawing distance of a drawing jig when the manufacturing apparatus is operated.

【図3】従来のキャストリボン法による多結晶シリコン
シートの製造装置を示した縦断正面説明図である。
FIG. 3 is a vertical sectional front view showing a conventional apparatus for manufacturing a polycrystalline silicon sheet by a cast ribbon method.

【図4】図3におけるモールドノズルの拡大縦断側面図
である。
FIG. 4 is an enlarged vertical sectional side view of the mold nozzle in FIG. 3;

【図5】従来のリボン法による多結晶シリコンシートの
製造装置を示す縦断正面説明図である。
FIG. 5 is a vertical sectional front view showing a conventional apparatus for manufacturing a polycrystalline silicon sheet by a ribbon method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 不活性雰囲気 3 注入管 5 モールドノズル 5b 下部ノズル 5c 上下部ノズル 5e 引出端口 6 鋳造路 7 引き出し治具 7a 握持用端口 A 装置本体 A1 アンローダシャフト B モールドノズル押え付け荷重制御部 B2 荷重動力源 B5 ロードセル C 引き出し力制御部 C1 モータ C2 モータコントローラ C3 ロードセル C4 パルスカウンタ D 溶融シリコン注入圧制御部 D2 調圧部 D3 圧力センサ L 引き出し荷重 MSi 固化シリコンシート P 注入圧 W 押え付け荷重 Reference Signs List 1a Inert atmosphere 3 Injection pipe 5 Mold nozzle 5b Lower nozzle 5c Upper and lower nozzle 5e Extraction end 6 Casting path 7 Drawer jig 7a Grip end A Main body A1 Unloader shaft B Mold nozzle pressing load control unit B2 Load power source B5 Load cell C Pull-out force controller C1 Motor C2 Motor controller C3 Load cell C4 Pulse counter D Molten silicon injection pressure controller D2 Pressure regulator D3 Pressure sensor L Pull-out load MSi Solidified silicon sheet P Injection pressure W Pressing load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 33/02 - 33/039 C30B 15/06 - 15/08 C30B 29/06 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C01B 33/02-33/039 C30B 15/06-15/08 C30B 29/06 JICST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 不活性雰囲気内にあって、注入管の溶融
シリコンを不活性ガスにて加圧し、これを加温されたモ
ールドノズル内へ連続して送出することにより、当該溶
融シリコンをモールドノズルの鋳造路にあって、その引
出端口に当接させてある引き出し治具の握持用端口内ま
で流入させ、当該握持用端口内からモールドノズルの引
出端口寄り部分における溶融シリコンが固結された時点
で、前記注入管内の溶融シリコンに圧力をかけながら、
上記の引き出し治具を連続して引出することにより、上
記モールドノズル内で固結した固化シリコンシートを、
前記の引出端口から連続して引き出すようにしたキャス
トリボン法実施のための装置本体と、上記モールドノズ
ルの鋳造路を形成するために具備された上部ノズルと下
部ノズルとを押え付けるためのモールドノズル押え付け
荷重制御部と、前記引き出し治具に連結のアンローダシ
ャフトに付設された引き出し力制御部と、前記注入管内
の溶融シリコンを加圧するための溶融シリコン注入圧制
御部と、制御用コンピュータとからなり、前記引き出し
力制御部に設けられたロードセルにより測知の引き出し
荷重実測値信号を前記制御用コンピュータに入力させ
て、これにより出力される押え付け荷重指示値信号によ
り、前記モールドノズル押え付け荷重制御部の荷重動力
源につき、その押え付け荷重を制御自在となし、当該モ
ールドノズル押え付け荷重制御部に具備されたロードセ
ルにより測知の押え付け荷重実測値信号を、前記制御用
コンピュータに入力させて、これにより出力される注入
圧指示値信号により、前記溶融シリコン注入圧制御部の
調圧部を制御自在とし、さらに、当該溶融シリコン注入
圧制御部に設けた圧力センサにより測知した注入圧実測
値信号を、前記の制御用コンピュータに入力させて、こ
れにより出力される押え付け荷重指示値信号により、前
記モールドノズル押え付け荷重制御部の荷重動力源につ
き、その押え付け荷重が制御自在であることを特徴とす
るキャストリボン法による多結晶シリコンシートの製造
装置。
In an inert atmosphere, molten silicon in an injection tube is pressurized with an inert gas, and is continuously delivered into a heated mold nozzle to mold the molten silicon into a mold. In the casting path of the nozzle, it flows into the gripping end of the drawer jig which is in contact with the drawout end, and the molten silicon in the gripping end near the drawout end of the mold nozzle solidifies from the gripping end. At that point, while applying pressure to the molten silicon in the injection tube,
By continuously pulling out the drawer jig, the solidified silicon sheet solidified in the mold nozzle is
An apparatus body for performing the cast ribbon method which is continuously drawn from the drawing end port, and a mold nozzle for pressing an upper nozzle and a lower nozzle provided for forming a casting path of the mold nozzle. A pressing load control unit, a pull-out force control unit attached to an unloader shaft connected to the draw-out jig, a molten silicon injection pressure control unit for pressurizing molten silicon in the injection pipe, and a control computer. A load cell provided in the pull-out force control unit inputs a measured pull-out load actual measurement value signal to the control computer, and the press-down load instruction value signal output thereby causes the mold nozzle pressing load to be determined. The holding power of the control unit is controlled freely with respect to the load power source. An actual measured value of the pressing load is input to the control computer by a load cell provided in the load control unit, and the injection pressure instruction value signal output from the control computer is used to control the molten silicon injection pressure control unit. The pressure unit is made controllable, and further, an injection pressure actual measurement value signal measured by a pressure sensor provided in the molten silicon injection pressure control unit is input to the control computer, and a pressing load output thereby is output. An apparatus for producing a polycrystalline silicon sheet by a cast ribbon method, wherein a pressing power of a load power source of the mold nozzle pressing load control section can be controlled by an instruction value signal.
【請求項2】 不活性雰囲気内にあって、注入管の溶融
シリコンを不活性ガスにて加圧し、これを加温されたモ
ールドノズル内へ連続して送出することにより、当該溶
融シリコンをモールドノズルの鋳造路にあって、その引
出端口に当接させてある引き出し治具の握持用端口内ま
で流入させ、当該握持用端口内からモールドノズルの引
出端口寄り部分における溶融シリコンが固結された時点
で、前記注入管内の溶融シリコンに圧力をかけながら、
上記の引き出し治具を連続して引出することにより、上
記モールドノズル内で固結した固化シリコンシートを、
前記の引出端口から連続して引き出すようにしたキャス
トリボン法実施のための装置本体と、上記モールドノズ
ルの鋳造路を形成するために具備された上部ノズルと下
部ノズルとを押え付けるためのモールドノズル押え付け
荷重制御部と、前記引き出し治具に連結のアンローダシ
ャフトに付設された引き出し力制御部と、前記注入管内
の溶融シリコンを加圧するための溶融シリコン注入圧制
御部と、制御用コンピュータとからなり、前記引き出し
力制御部に設けられたロードセルにより測知の引き出し
荷重実測値信号を前記制御用コンピュータに入力させ
て、これにより出力される押え付け荷重指示値信号によ
り、前記モールドノズル押え付け荷重制御部の荷重動力
源につき、その押え付け荷重を制御自在となし、当該モ
ールドノズル押え付け荷重制御部に具備されたロードセ
ルにより測知の押え付け荷重実測値信号を、前記制御用
コンピュータに入力させて、これにより出力される注入
圧指示値信号により、前記溶融シリコン注入圧制御部の
調圧部を制御自在とし、さらに、当該溶融シリコン注入
圧制御部に設けた圧力センサにより測知した注入圧実測
値信号を、前記の制御用コンピュータに入力させて、こ
れにより出力される押え付け荷重指示値信号により、前
記モールドノズル押え付け荷重制御部の荷重動力源につ
き、その押え付け荷重が制御自在であり、かつ、前記引
き出し力制御部のアンローダシャフトに付したパルスカ
ウンタにより測知の引き出し距離実測値信号を、前記制
御用コンピュータに入力させ、当該引き出し距離に対応
して予めプログラムされてある引き出し速度指示値信号
と押え付け荷重指示値信号とを、夫々引き出し力制御部
のアンローダシャフト用であるモータのモータコントロ
ーラと、モールドノズル押え付け荷重制御部の荷重動力
源とに入力させるようにしたことを特徴とするキャスト
リボン法による多結晶シリコンシートの製造装置。
2. The molten silicon in an injection pipe is pressurized with an inert gas in an inert atmosphere, and is continuously delivered into a heated mold nozzle to mold the molten silicon into a mold. In the casting path of the nozzle, it flows into the gripping end of the drawer jig which is in contact with the drawout end, and the molten silicon in the gripping end near the drawout end of the mold nozzle solidifies from the gripping end. At that point, while applying pressure to the molten silicon in the injection tube,
By continuously pulling out the drawer jig, the solidified silicon sheet solidified in the mold nozzle is
An apparatus body for performing the cast ribbon method which is continuously drawn from the drawing end port, and a mold nozzle for pressing an upper nozzle and a lower nozzle provided for forming a casting path of the mold nozzle. A pressing load control unit, a pull-out force control unit attached to an unloader shaft connected to the draw-out jig, a molten silicon injection pressure control unit for pressurizing molten silicon in the injection pipe, and a control computer. A load cell provided in the pull-out force control unit inputs a measured pull-out load actual measurement value signal to the control computer, and the press-down load instruction value signal output thereby causes the mold nozzle pressing load to be determined. The holding power of the control unit is controlled freely with respect to the load power source. An actual measured value of the pressing load is input to the control computer by a load cell provided in the load control unit, and the injection pressure instruction value signal output from the control computer is used to control the molten silicon injection pressure control unit. The pressure unit is made controllable, and further, an injection pressure actual measurement value signal measured by a pressure sensor provided in the molten silicon injection pressure control unit is input to the control computer, and a pressing load output thereby is output. According to the instruction value signal, the pressing force of the load power source of the mold nozzle pressing load control unit can be controlled, and the pull-out distance measured by a pulse counter attached to the unloader shaft of the pull-out force control unit. An actual measurement value signal is input to the control computer, and a pre-programmed pull-out corresponding to the pull-out distance is performed. The speed instruction value signal and the pressing load instruction value signal are input to the motor controller of the motor for the unloader shaft of the pull-out force control unit and the load power source of the mold nozzle pressing load control unit, respectively. An apparatus for producing a polycrystalline silicon sheet by a cast ribbon method.
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