JP5040521B2 - Silicon casting equipment - Google Patents

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Description

本発明は、周方向で複数に分割された導電性の銅合金製冷却ルツボを備え、電磁誘導加熱によりシリコン原料を溶融した後、凝固させて多結晶シリコンを連続鋳造する際に使用される、太陽電池用シリコンインゴット等の製造に好適なシリコン鋳造装置に関する。   The present invention comprises a cooling crucible made of a conductive copper alloy divided into a plurality in the circumferential direction, and is used when continuously casting polycrystalline silicon by solidifying after melting a silicon raw material by electromagnetic induction heating, The present invention relates to a silicon casting apparatus suitable for manufacturing a silicon ingot for solar cells and the like.

現在製造されている太陽電池の大半は、シリコン結晶が基板材として用いられている。シリコン結晶は単結晶と多結晶に区分されるが、一般に、基板として単結晶を用いた方が、入射した光エネルギーを電気エネルギーにする際の変換効率の高い太陽電池を得ることができる。   Most of the solar cells currently manufactured use silicon crystals as a substrate material. Silicon crystals are classified into single crystals and polycrystals. In general, when a single crystal is used as a substrate, a solar cell with high conversion efficiency when converting incident light energy into electric energy can be obtained.

単結晶シリコンはチョクラルスキー法により製造され、高品質な無転位の結晶が得られるが、多結晶シリコンに比べ製造コストが上昇するため、太陽電池の製造コストが高くなる。一方、多結晶シリコンは、溶融シリコンを鋳型で凝固させる鋳造法(以下、「キャスト法」ともいう)、または電磁誘導による連続鋳造法(以下、「電磁鋳造法」ともいう)で製造されるのが一般的であり、チョクラルスキー法で製造される単結晶シリコン基板よりも低コストで基板材料を製造することができる。   Single crystal silicon is manufactured by the Czochralski method, and high-quality dislocation-free crystals can be obtained. However, since the manufacturing cost is higher than that of polycrystalline silicon, the manufacturing cost of the solar cell is increased. Polycrystalline silicon, on the other hand, is produced by a casting method in which molten silicon is solidified in a mold (hereinafter also referred to as “casting method”) or a continuous casting method by electromagnetic induction (hereinafter also referred to as “electromagnetic casting method”). The substrate material can be manufactured at a lower cost than the single crystal silicon substrate manufactured by the Czochralski method.

しかしながら、キャスト法は溶融シリコンを石英ルツボや黒鉛製の鋳型で凝固させる造塊法であることから、例えば、溶融したシリコンとルツボなどの容器壁とが接触することによって不純物汚染が生じ、また、インゴットと鋳型との融着を防止するために用いられる離型剤が溶融したシリコンに混入する等の問題がある。さらに、キャスト法では連続した鋳造が困難であることから、生産効率の低下は避けられない。   However, since the casting method is an agglomeration method in which molten silicon is solidified with a quartz crucible or a graphite mold, impurity contamination occurs due to contact between the molten silicon and a vessel wall such as a crucible, There is a problem that a release agent used to prevent fusion between the ingot and the mold is mixed into the molten silicon. Furthermore, since continuous casting is difficult with the casting method, a reduction in production efficiency is inevitable.

電磁鋳造法は、このような問題を解決するために開発された方法であり、この電磁鋳造法によれば、溶融シリコンをルツボや鋳型にほとんど接触させることなく、シリコン結晶を鋳造することができる。   The electromagnetic casting method is a method developed to solve such problems. According to this electromagnetic casting method, it is possible to cast a silicon crystal with almost no molten silicon in contact with a crucible or a mold. .

この電磁鋳造法では、例えば、特許文献1に記載されているように、高周波誘導コイルの内側に、周方向に相互に電気的に絶縁され、かつ内部が水冷された、電気伝導性と熱伝導性のよい物質(通常は銅)を、短冊状に並べた無底の冷却ルツボを用いる。コイルの断面形状およびルツボとして機能する短冊状の物体で囲まれた部分の断面形状は、円筒状、角筒状のいずれでもよい。   In this electromagnetic casting method, for example, as described in Patent Document 1, electrical conductivity and heat conduction are electrically insulated from each other in the circumferential direction inside the high frequency induction coil and water-cooled inside. A bottomless cooling crucible in which a good material (usually copper) is arranged in a strip shape is used. The cross-sectional shape of the coil and the cross-sectional shape of the portion surrounded by the strip-shaped object functioning as a crucible may be either cylindrical or rectangular tube.

溶解容器として構成された銅製の冷却ルツボに原料シリコンを装入し、高周波誘導コイルに交流電流を通じると、冷却ルツボを構成する短冊状の各素片は互いに電気的に分割されているので、各素片内で電流がループを作り、冷却ルツボの内壁側の電流が冷却ルツボ内に磁界を形成して、ルツボ内のシリコンを加熱溶解することができる。ルツボ内の溶融シリコンは、冷却ルツボ内壁の電流がつくる磁界と溶融シリコン表皮の電流の相互作用によって溶融シリコン表面の内側法線方向の力を受け、ルツボと非接触の状態で溶解される。   When raw material silicon is charged into a copper cooling crucible configured as a melting vessel and an alternating current is passed through a high frequency induction coil, the strip-shaped pieces constituting the cooling crucible are electrically separated from each other. The current forms a loop in each element, and the current on the inner wall side of the cooling crucible forms a magnetic field in the cooling crucible, so that the silicon in the crucible can be heated and melted. The molten silicon in the crucible receives a force in the direction normal to the inner surface of the molten silicon due to the interaction between the magnetic field generated by the current in the inner wall of the cooling crucible and the current in the molten silicon skin, and is melted in a non-contact state with the crucible.

このようにルツボ内のシリコンを溶解させながら、溶融シリコンと鋳塊を下部で保持する支持台を下方へ移動させると、高周波誘導コイルの下端から遠ざかるにつれて誘導磁界が小さくなるために、発生電流が低下して発熱量が減少し、溶融シリコンの底部で上方に向けて凝固が進行する。支持台の下方への移動に合わせて、ルツボの上方から原料を連続的に投入し、溶解および凝固を継続することにより、一方向に凝固させながらシリコン多結晶を連続して鋳造することができる。   As the silicon in the crucible is melted in this way, if the support base that holds the molten silicon and the ingot is moved downward, the induced magnetic field decreases as the distance from the lower end of the high-frequency induction coil decreases. The amount of heat generation decreases, and the solidification proceeds upward at the bottom of the molten silicon. As the support is moved downward, the raw material is continuously charged from above the crucible, and melting and solidification are continued, so that silicon polycrystal can be continuously cast while solidifying in one direction. .

この電磁鋳造法によれば、溶融シリコンがルツボ壁にほとんど接触することがなく、不純物汚染を防ぐことができる。ルツボからの汚染がないので、ルツボの材質として高純度材料を使用する必要がないという利点もある。また、連続して鋳造することができるので、製造コストの大幅な低下が可能である。   According to this electromagnetic casting method, molten silicon hardly comes into contact with the crucible wall, and impurity contamination can be prevented. Since there is no contamination from the crucible, there is an advantage that it is not necessary to use a high-purity material as the material of the crucible. Moreover, since it can cast continuously, manufacturing cost can be significantly reduced.

しかしながら、実際の操業においては、冷却ルツボを構成する短冊状の各素片間のスリット形状にゆがみや潰れが生じ、頻繁な修理が必要となる上に、ルツボ寿命が短く、設備コストが上昇する。このスリットゆがみや潰れは、溶融シリコンが帯電したルツボ表面(すなわち、短冊状の各素片表面)に接触して放電が生じることによるもので、一般に「放電キズ」と称される。放電キズが増大してスリットが劣化する(スリットゆがみや潰れが激しくなる)と、溶融シリコンに生じる渦電流が弱くなって原料を溶解するための熱量が減少する。また、鋳造が不安定になり、得られるインゴットの品質も低下する。   However, in actual operation, the slit shape between the strip-shaped pieces constituting the cooling crucible is distorted and crushed, requiring frequent repairs, and shortening the crucible life and increasing the equipment cost. . This slit distortion or crushing is caused by discharge caused by contact with the surface of the crucible charged with molten silicon (that is, the surface of each strip-shaped element), and is generally referred to as “discharge flaw”. When the discharge flaw increases and the slit deteriorates (slit distortion and crushing become severe), the eddy current generated in the molten silicon becomes weak and the amount of heat for melting the raw material decreases. Moreover, casting becomes unstable and the quality of the ingot obtained also falls.

図3は、後述する実施例において、比較のために用いた銅製冷却ルツボのスリット部の劣化の進行状況を例示する写真である。(a)は鋳造実施前の正常なスリット部を示す。(b)と(c)は鋳造実施後のスリット部で、(b)は6回目の使用を終了した後の状態を、また、(c)は8回目の使用を終了した後のスリット部の状態を示す。鋳造での使用回数が増えるに伴い、スリット部の劣化が進行していることがわかる。   FIG. 3 is a photograph illustrating the progress of deterioration of the slit portion of the copper cooling crucible used for comparison in the examples described later. (A) shows the normal slit part before casting implementation. (B) and (c) are slit parts after casting, (b) is the state after the end of the sixth use, and (c) is the slit part after the end of the eighth use. Indicates the state. It can be seen that the deterioration of the slit portion is progressing as the number of times of use in casting increases.

なお、非特許文献1には、鋳造用ベリリウム銅の熱処理および諸性質が表示されている。後に、これを引用してベリリウム含有量とベリリウム銅の強さおよび硬さの関係について説明する。   Non-Patent Document 1 shows heat treatment and various properties of beryllium copper for casting. Later, the relationship between the beryllium content and the strength and hardness of beryllium copper will be described with reference to this.

特開昭61−52962号公報JP 61-52962 A 標準金属工学講座4「非鉄金属材料」、椙山正孝著、コロナ社(昭和36年6月30日初版発行)、105頁、表1・56Standard Metal Engineering Lecture 4 “Nonferrous Metal Materials”, Masataka Hatakeyama, Corona Company (published first edition on June 30, 1965), page 105, Tables 1.56

本発明は、周方向で複数に分割された導電性の無底冷却ルツボを使用して、電磁誘導加熱によりシリコン原料を溶融した後、凝固させて多結晶シリコンを連続鋳造する際に、冷却ルツボを構成する短冊状の各素片表面における放電キズの発生を抑制し、原料溶解のための熱量を確保すると共に、ルツボ寿命を延長させることができる冷却ルツボを有するシリコン鋳造装置を提供することを目的としている。   The present invention provides a cooling crucible when a silicon raw material is melted by electromagnetic induction heating using a conductive bottomless cooling crucible divided into a plurality in the circumferential direction and then solidified to continuously cast polycrystalline silicon. The present invention provides a silicon casting apparatus having a cooling crucible that can suppress the generation of discharge flaws on the surface of each strip-shaped piece constituting the metal, secure a heat quantity for melting the raw material, and extend the crucible life. It is aimed.

本発明者らは、上記の課題を解決するための一つの手段として、溶融シリコンがルツボ表面(短冊状の各素片表面)に接触して生じる放電に対して抵抗力の大きい、言い換えると、スリット形状にゆがみや潰れが生じ難い材質で構成されるルツボの採用について検討した。前記の放電が生じても、それに対する抵抗力が大きく、放電キズが生じ難ければ、スリットゆがみや潰れを軽減して冷却ルツボの寿命を延長させ、設備コストの増大を抑えることができるからである。   As one means for solving the above-mentioned problems, the present inventors have a high resistance to the discharge generated when molten silicon contacts the crucible surface (the surface of each strip-shaped piece), in other words, We examined the use of a crucible made of a material that is not easily distorted or crushed in the slit shape. Even if the above discharge occurs, if the resistance to the discharge is large and it is difficult to cause a discharge scratch, it is possible to reduce the distortion and crushing of the slit to extend the life of the cooling crucible and to suppress the increase in the equipment cost. is there.

このような冷却ルツボが備えるべき条件としては、導電性、熱伝導性に優れることに加えて、放電キズの発生を抑え、もしくは発生を軽微に止めるために、高温での硬さ、強さ、耐摩耗性等に優れていることが必要と考えられる。   As a condition that such a cooling crucible should have, in addition to being excellent in conductivity and thermal conductivity, in order to suppress the occurrence of discharge scratches or to stop the occurrence of slight, hardness at high temperature, strength, It is considered necessary to have excellent wear resistance and the like.

このような観点から、本発明者らは、ベリリウムを含有する銅合金に着目した。例えば、JIS H 3270に規定されるベリリウム銅(Cuに2質量%程度のBeおよび少量のCo等が含まれる銅合金)は、高導電性ばね、スポット溶接用電極などとして利用されており、銅と比較して、高温での硬さ、強さ、耐摩耗性等に優れていると考えられる。   From such a viewpoint, the present inventors paid attention to a copper alloy containing beryllium. For example, beryllium copper (a copper alloy containing approximately 2% by mass of Be and a small amount of Co, etc.) defined in JIS H 3270 is used as a highly conductive spring, a spot welding electrode, and the like. It is thought that it is excellent in hardness, strength, wear resistance, etc. at high temperature.

図1は、非特許文献1の表1・56(鋳造用ベリリウム銅の熱処理および諸性質)から、引張強さとブリネル硬さ(いずれも、溶体化処理→時効後の値)を抜粋し、Be含有量を横軸にとって表示した図である。なお、表1・56では、Be含有量、引張強さおよびブリネル硬さのいずれも、幅を持たせた数値で表されているが、図1で表示するに際しては、便宜上、それら数値範囲の中央値を採用した。また、引張強さの単位[kg/mm2]を[N/mm2]に換算して表した。 FIG. 1 is an extract of tensile strength and Brinell hardness (both values after solution treatment → aging) from Tables 1 and 56 of Non-Patent Document 1 (heat treatment and properties of beryllium copper for casting). It is the figure which displayed content on the horizontal axis. In Tables 1 and 56, all of the Be content, the tensile strength, and the Brinell hardness are represented by numerical values with widths. However, for the sake of convenience in displaying them in FIG. The median value was adopted. The tensile strength of the unit [kg / mm 2] of the expressed in terms of [N / mm 2].

図1から、引張強さ、ブリネル硬さのいずれも、Be含有量の増大に伴いほぼ直線的に上昇していることがわかる。ここに示されているのは常温での試験データであるが、前記ベリリウム銅が、溶接用電極に利用されるなど、高温での硬さ、強さ等にも優れていると考えられることから、図1に示される傾向は、高温下でも維持されると推測される。   From FIG. 1, it can be seen that both the tensile strength and the Brinell hardness increase almost linearly as the Be content increases. Shown here is test data at room temperature, but it is considered that the beryllium copper is also excellent in hardness, strength, etc. at high temperatures, such as being used for welding electrodes. 1 is presumed to be maintained even at high temperatures.

そこで、冷却ルツボの材質を純銅からベリリウム銅に変更して冷却ルツボを作製し、実際に電磁鋳造を行ったところ、放電キズの発生を抑制し、冷却ルツボの寿命を大幅に延長させ得ることを確認した。   Therefore, the material of the cooling crucible was changed from pure copper to beryllium copper to produce a cooling crucible, and when actual electromagnetic casting was performed, it was possible to suppress the occurrence of discharge flaws and greatly extend the life of the cooling crucible. confirmed.

本発明はこのような検討結果に基づきなされたもので、その要旨は下記のシリコン鋳造装置にある。   The present invention has been made on the basis of such examination results, and the gist thereof resides in the following silicon casting apparatus.

すなわち、軸方向の一部が周方向で複数に分割された導電性の無底冷却ルツボと、この冷却ルツボを取り囲む誘導コイルを有し、前記誘導コイルによる電磁誘導加熱により溶融したシリコンを下方に引き下げて凝固させるシリコン鋳造装置において、前記冷却ルツボの材質がベリリウムを含有する銅合金であることを特徴とするシリコン鋳造装置である。   That is, it has a conductive bottomless cooling crucible partly divided in the circumferential direction in the circumferential direction and an induction coil surrounding the cooling crucible, and the silicon melted by electromagnetic induction heating by the induction coil is directed downward In the silicon casting apparatus which is pulled down and solidified, the material of the cooling crucible is a copper alloy containing beryllium.

この本発明のシリコン鋳造装置において、前記銅合金がベリリウムを0.1〜5質量%含有するものであるため、冷却ルツボの寿命延長効果が明白に認められ、また冷却ルツボの製作に困難を伴うこともない
In silicon casting apparatus of the present invention, der because those the copper alloy contains 0.1 to 5 wt% of beryllium, life prolonging effect of the cooling crucible was observed clearly, also difficulties in the fabrication of the cooling crucible It is not accompanied.

本発明のシリコン鋳造装置は、原料溶解用の容器として、周方向で複数に分割された、ベリリウムを含有する銅合金製の無底冷却ルツボを備える装置であり、電磁鋳造を行うに際し、従来の銅製の無底冷却ルツボを使用する場合に比較して、放電キズの発生を効果的に抑えることができる。これにより、ルツボの寿命を大幅に延長させて設備コストの低減に寄与することができ、また、原料溶解のための熱量を確保して、安定した鋳造を行うことができる。しかも、溶融シリコンがルツボ壁にほとんど接触することがなく、不純物汚染を防ぐことができるので、高品質が要求される太陽電池用シリコンインゴットの製造に好適である。   The silicon casting apparatus of the present invention is an apparatus provided with a bottomless cooling crucible made of copper alloy containing beryllium divided into a plurality of circumferentially as a raw material melting container. As compared with the case of using a copper bottomless cooling crucible, the occurrence of discharge flaws can be effectively suppressed. Thereby, the lifetime of a crucible can be extended significantly and it can contribute to reduction of equipment cost, and also can ensure the calorie | heat amount for raw material melt | dissolution, and can perform stable casting. In addition, since the molten silicon hardly comes into contact with the crucible wall and impurity contamination can be prevented, it is suitable for manufacturing a silicon ingot for a solar cell that requires high quality.

本発明のシリコン鋳造装置は、前記のとおり、軸方向の一部が周方向で複数に分割された導電性の無底冷却ルツボを使用して、電磁鋳造法によりシリコンインゴットを製造する装置において、前記冷却ルツボの材質がベリリウムを含有する銅合金であることを特徴とするシリコン鋳造装置である。   As described above, the silicon casting apparatus of the present invention uses a conductive bottomless cooling crucible in which a part of the axial direction is divided into a plurality in the circumferential direction, and an apparatus for manufacturing a silicon ingot by an electromagnetic casting method. In the silicon casting apparatus, the material of the cooling crucible is a copper alloy containing beryllium.

図2は、本発明のシリコン鋳造装置の概略構成例を模式的に示す図である。基本的な構成は、従来使用されているシリコン鋳造装置と同じである。   FIG. 2 is a diagram schematically showing a schematic configuration example of the silicon casting apparatus of the present invention. The basic configuration is the same as a conventionally used silicon casting apparatus.

図2において、チャンバー1は二重壁構造の水冷容器になっており、上部は遮断手段2によって仕切られた原料装入装置と連結され、底部にインゴット3を抜き出すための引出し口4を有している。チャンバー1には上部側壁に不活性ガス導入口5および下部側壁に真空吸引口6が設けられている。   In FIG. 2, the chamber 1 is a water-cooled container having a double wall structure, the upper part is connected to a raw material charging device partitioned by a blocking means 2, and has a drawer port 4 for extracting an ingot 3 at the bottom. ing. The chamber 1 is provided with an inert gas inlet 5 on the upper side wall and a vacuum suction port 6 on the lower side wall.

チャンバー1の中央部には、電磁鋳造手段としての冷却ルツボ7、誘導コイル8およびアフターヒーター9が設けられている。冷却ルツボ7はベリリウムを含有する銅合金製の冷却角筒体で、上部を残して周方向に複数に分割され、それぞれ短冊状の素片を形成している無底ルツボである。誘導コイル8は、冷却ルツボ7の外周側に同芯に周設され、図示されていない同軸ケーブルにて電源に接続される。アフターヒーター9は、冷却ルツボ7の下方に同芯に連設され、冷却ルツボ7から引き下げられるインゴット3を加熱して、その軸方向に所定の温度勾配を与える。   A cooling crucible 7 as an electromagnetic casting means, an induction coil 8 and an after heater 9 are provided at the center of the chamber 1. The cooling crucible 7 is a cooling square cylinder made of copper alloy containing beryllium, and is a bottomless crucible that is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction, leaving the upper part, and each forms a strip-shaped piece. The induction coil 8 is concentrically provided on the outer peripheral side of the cooling crucible 7 and is connected to a power source by a coaxial cable (not shown). The after heater 9 is concentrically connected below the cooling crucible 7, heats the ingot 3 pulled down from the cooling crucible 7, and gives a predetermined temperature gradient in the axial direction thereof.

チャンバー1の上部に設けられた遮蔽手段2の下方には原料導入管10が設けられ、原料導入管10内に装入された粒状、塊状のシリコン原料11が冷却ルツボ7内の溶融シリコン12に供給されるようになっている。冷却ルツボ7の真上にはグラファイト等からなる補助ヒーター13が昇降可能に設けられ、下降した状態で冷却ルツボ7内に装入されるようになっている。   A raw material introduction pipe 10 is provided below the shielding means 2 provided in the upper part of the chamber 1, and granular and lump silicon raw material 11 charged in the raw material introduction pipe 10 is transferred to the molten silicon 12 in the cooling crucible 7. It comes to be supplied. An auxiliary heater 13 made of graphite or the like is provided directly above the cooling crucible 7 so that it can be raised and lowered, and is inserted into the cooling crucible 7 in a lowered state.

アフターヒーター9の下方には、ガスシール部14が設けられるとともに、インゴット3を支えながら下方へ引き出す引き抜き装置15が取り付けられている。ガスシール部14の下方でチャンバー1の外部には、機械的切断手段としてのダイヤモンド切断機16が配設されている。ダイヤモンド切断機16はインゴット3の引き抜き速度に同期して下降し、前記引出し口4よりチャンバー1外に引き出されてくるインゴット3をその移動に追随しながら切断できるように構成されている。   A gas seal portion 14 is provided below the after heater 9, and a drawing device 15 that pulls out downward while supporting the ingot 3 is attached. A diamond cutting machine 16 as a mechanical cutting means is disposed below the gas seal portion 14 and outside the chamber 1. The diamond cutting machine 16 descends in synchronization with the drawing speed of the ingot 3 and is configured to cut the ingot 3 drawn out of the chamber 1 from the drawing port 4 while following the movement.

上記本発明のシリコン鋳造装置の特徴は、電磁鋳造手段の一つである冷却ルツボの材質をベリリウムを含有する銅合金としたことにある。   The feature of the silicon casting apparatus of the present invention is that the material of the cooling crucible which is one of electromagnetic casting means is a copper alloy containing beryllium.

冷却ルツボの材質を、ベリリウムを含有する銅合金とするのは、前述のように、溶融シリコンがルツボ表面(短冊状の各素片表面)に接触して生じる放電キズ(スリットゆがみや潰れ)の発生を抑制し、シリコン原料溶解のための熱量を確保すると共に、冷却ルツボの寿命を大幅に延長させるためである。   The cooling crucible is made of a copper alloy containing beryllium, as described above, due to discharge flaws (slit distortion and crushing) caused by molten silicon coming into contact with the crucible surface (the surface of each strip-shaped piece). This is to suppress the generation and secure the amount of heat for melting the silicon raw material, and to greatly extend the life of the cooling crucible.

ベリリウムの含有量は特に限定しない。前記図1に示されるように、Be含有量の増大に伴い硬さ、強さがほぼ直線的に上昇していることから類推して、ベリリウムが僅かでも含まれていれば、その含有量に応じて放電キズの発生に対する抵抗力が発現し、Be量が増すにつれて前記抵抗力が増大すると考えられる。ベリリウム含有量の上限は、当該銅合金の溶製、加工等の面から自ずと制約される。   The beryllium content is not particularly limited. As shown in FIG. 1, the hardness and strength increase almost linearly as the Be content increases. By analogy, if even a small amount of beryllium is included, Accordingly, it is considered that resistance against the generation of discharge scratches is developed, and the resistance increases as the amount of Be increases. The upper limit of the beryllium content is naturally restricted from the viewpoints of melting and processing of the copper alloy.

しかし、ベリリウムが0.1質量%以上含まれていれば、冷却ルツボにおける放電キズの発生抑制効果が明白に認められ、また、ベリリウム含有量が5質量%を超えると、溶接修理時に、Beが不均一に析出しやすくなり、Be銅の局所的な割れやクラックの原因となるので望ましくない。したがって、ベリリウムの含有量は、0.1〜5質量%とする。
However, if 0.1% by mass or more of beryllium is contained, the effect of suppressing the occurrence of discharge flaws in the cooling crucible is clearly recognized. If the beryllium content exceeds 5% by mass, Be is reduced during welding repair. This is undesirable because it tends to deposit unevenly and cause local cracking and cracking of Be copper. Therefore, including Yuryou beryllium shall be the 0.1 to 5 wt%.

本発明のシリコン鋳造装置が具備する冷却ルツボの材質は、上記のように、ベリリウムを含有する銅合金であるが、優れた導電性、熱伝導性を備え、放電キズの発生を抑えるという効果が損なわれない限り、ベリリウム以外の合金元素が含まれるものであってもよい。例えば、ベリリウム以外に、コバルト、ニッケルなどが少量含まれていてもよい。なお、コバルトについては、これを少量含有させると、溶体化処理での結晶粒成長を防止する等の効果が認められている。   As described above, the material of the cooling crucible included in the silicon casting apparatus of the present invention is a copper alloy containing beryllium. However, it has excellent conductivity and thermal conductivity, and has the effect of suppressing the occurrence of discharge flaws. As long as it is not impaired, alloy elements other than beryllium may be included. For example, in addition to beryllium, a small amount of cobalt, nickel, or the like may be included. In addition, about cobalt, when this is contained a little, effects, such as preventing the crystal grain growth by solution treatment, are recognized.

ベリリウムを含有する銅合金としては、JIS H 3270に、「ベリリウム銅」が規定されており、また、JIS H 3130には、「ばね用ベリリウム銅」が規定されている。前者のベリリウム銅の化学成分は、Be:1.8〜2.00%(「%」は「質量%」を意味する。以下同じ)、Ni+Co:0.20%以上、Ni+Co+Fe:0.6%以下、Cu+Be+Ni+Co+Fe:99.5%以上であり、後者のばね用ベリリウム銅の化学成分は、Be:1.60〜1.79%で、その他の成分は、前者と同じである。本発明のシリコン鋳造装置では、冷却ルツボの素材として、これらベリリウム銅相当材、ばね用ベリリウム銅相当材を用いてもよい。   As the copper alloy containing beryllium, “Beryllium Copper” is defined in JIS H 3270, and “Beryllium Copper for Spring” is defined in JIS H 3130. The chemical composition of the former beryllium copper is: Be: 1.8 to 2.00% (“%” means “mass%”. The same applies hereinafter), Ni + Co: 0.20% or more, Ni + Co + Fe: 0.6% Hereinafter, Cu + Be + Ni + Co + Fe: 99.5% or more. The chemical component of the latter beryllium copper for springs is Be: 1.60 to 1.79%, and other components are the same as the former. In the silicon casting apparatus of the present invention, these beryllium copper equivalent materials and spring beryllium copper equivalent materials may be used as the material for the cooling crucible.

前記図2に示した本発明のシリコン鋳造装置を用いて電磁鋳造法によりシリコンインゴットを製造するには、ベリリウムを含有する銅合金製の冷却ルツボ7にシリコン原料11を装入し、誘導コイル8に交流電流を通じる。これにより、前述のように、冷却ルツボ7内に磁界が形成され、シリコン原料11は加熱溶解される。その際、溶融シリコン12は、該溶融シリコン12表面の内側法線方向の力を受けて冷却ルツボ7と非接触の状態で溶解され、冷却ルツボ7との接触によるインゴット3の汚染が防止される。   In order to manufacture a silicon ingot by the electromagnetic casting method using the silicon casting apparatus of the present invention shown in FIG. 2, the silicon raw material 11 is charged into the cooling crucible 7 made of copper alloy containing beryllium, and the induction coil 8 Through alternating current. Thereby, as mentioned above, a magnetic field is formed in the cooling crucible 7, and the silicon raw material 11 is heated and melted. At that time, the molten silicon 12 is melted in a non-contact state with the cooling crucible 7 by receiving a force in the inner normal direction of the surface of the molten silicon 12 and contamination of the ingot 3 due to contact with the cooling crucible 7 is prevented. .

続いて、冷却ルツボ内7のシリコン原料11を溶解させながら、前述のように、溶融シリコン12とインゴット3を下部で保持する引き抜き装置15を下方へ移動させて溶融シリコン12の凝固を進行させ、冷却ルツボ7の上方からシリコン原料11を連続的に投入して溶解および凝固を継続することにより、シリコン多結晶を連続して鋳造することができる。   Subsequently, while melting the silicon raw material 11 in the cooling crucible 7, as described above, the pulling device 15 that holds the molten silicon 12 and the ingot 3 below is moved downward to advance the solidification of the molten silicon 12, By continuously charging the silicon raw material 11 from above the cooling crucible 7 and continuing the melting and solidification, the silicon polycrystal can be continuously cast.

このように、材質を純銅からベリリウムを含有する銅合金に変更した冷却ルツボを具備する本発明のシリコン鋳造装置を用いれば、放電キズの発生を抑制し、冷却ルツボの寿命を大幅に延長させることができる。また、原料溶解のための熱量を確保して、安定した鋳造を行うことができ、しかも、溶融シリコンがルツボ壁にほとんど接触することがなく、不純物汚染を防ぐことができるので、太陽電池の基板材料として好適な高品質のシリコンインゴットを製造することができる。   Thus, if the silicon casting apparatus of the present invention having the cooling crucible whose material is changed from pure copper to a copper alloy containing beryllium is used, the generation of discharge flaws can be suppressed and the life of the cooling crucible can be greatly extended. Can do. In addition, the amount of heat for melting the raw material can be secured, stable casting can be performed, and the molten silicon hardly comes into contact with the crucible wall, so that impurity contamination can be prevented. A high-quality silicon ingot suitable as a material can be manufactured.

さらに、ルツボの機械強度が著しく上昇するので、以下に述べる副次的な効果も得られる。   Furthermore, since the mechanical strength of the crucible is remarkably increased, the following secondary effects can be obtained.

ベリリウムを含有する銅合金は析出硬化性の大きい合金であり、適切な熱処理を施すことにより、機械強度(引張強さ)が著しく向上する。純銅(Cu:99.9%以上)の引張強さは、JIS H 3100に規定される合金番号C1100の材料で、275N/mm2程度であるが、前記ベリリウム銅の時効硬化処理後の引張強さは、合金番号C1720Hの材料で、1400N/mm2程度であり、一般的には4倍以上にもなる。 A copper alloy containing beryllium is an alloy having high precipitation hardenability, and mechanical strength (tensile strength) is significantly improved by performing an appropriate heat treatment. The tensile strength of pure copper (Cu: 99.9% or more) is a material of alloy number C1100 defined in JIS H 3100, which is about 275 N / mm 2 , but the tensile strength after age hardening treatment of the beryllium copper This is a material of alloy number C1720H, which is about 1400 N / mm 2 and is generally four times or more.

したがって、純銅製の冷却ルツボを使用して、345mm角のインゴットを鋳造する場合を例にとると(ルツボが角筒体なので、以下、「モールド」ともいう)、ベリリウム銅製のモールドを使用することによって、モールドの厚さを変更することなく、例えば、505mm角のインゴットを鋳造することができる。これは、モールド素材の機械強度の著しい向上により可能となるのであって、高価なモールドを製作するに際しての素材の節減効果は非常に大きい。   Therefore, taking a case of casting a 345 mm square ingot using a cooling crucible made of pure copper (because the crucible is a rectangular cylinder, hereinafter also referred to as “mold”), use a beryllium copper mold. Thus, for example, a 505 mm square ingot can be cast without changing the thickness of the mold. This is made possible by a marked improvement in the mechanical strength of the mold material, and the material saving effect when manufacturing an expensive mold is very large.

また、冷却モールドの厚さを薄くすることができるので、この厚さに起因する磁場減少ロスを小さくして、ルツボの外周に設けられている高周波誘導コイルからモールド内部への磁場の伝達を大きし、発熱効率を高めることができるという利点もある。   In addition, since the thickness of the cooling mold can be reduced, the magnetic field reduction loss due to this thickness is reduced, and the transmission of the magnetic field from the high-frequency induction coil provided on the outer periphery of the crucible to the inside of the mold is increased. In addition, there is an advantage that the heat generation efficiency can be increased.

前記図2に示した概略構成を有する本発明のシリコン鋳造装置を使用して、電磁鋳造を行い、冷却モールドの繰り返し使用に伴うスリットの劣化状況、並びにモールドの寿命を調査した。なお、モールドの寿命は、連続鋳造の開始からその鋳造が終了するまで使用した場合を使用回数1回として、鋳造における使用回数で評価した。   Electromagnetic casting was performed using the silicon casting apparatus of the present invention having the schematic configuration shown in FIG. 2, and the deterioration state of the slit accompanying repeated use of the cooling mold and the life of the mold were investigated. In addition, the lifetime of the mold was evaluated by the number of times of use in casting, assuming that the number of times of use was one when the casting was used from the start of continuous casting to the end of casting.

ベリリウムを含有する銅合金製の冷却モールドとしては、JIS H 3270に規定されるベリリウム銅相当材を素材として製作したモールドを用いた。   As the cooling mold made of copper alloy containing beryllium, a mold manufactured using a beryllium copper equivalent material defined in JIS H 3270 as a material was used.

図3に、比較のために用いた銅製冷却モールドのスリット部の劣化進行状況を例示する。(a)は鋳造実施前の正常なスリット部を、(b)および(c)は、それぞれ鋳造における6回目の使用および8回目の使用を終了した後のスリット部を示す。(c)に示したスリット部では劣化がかなり進行しており、モールドの使用限界と判断される。すなわち、銅製冷却モールドの寿命は、鋳造での使用回数で評価して、8回である。   FIG. 3 illustrates the progress of deterioration of the slit portion of the copper cooling mold used for comparison. (A) shows the normal slit part before casting, (b) and (c) show the slit part after finishing the 6th use and 8th use in casting, respectively. In the slit portion shown in (c), the deterioration is considerably advanced, and it is determined that the use limit of the mold. That is, the lifetime of the copper cooling mold is 8 times as evaluated by the number of times of use in casting.

図4は、本発明のシリコン鋳造装置で使用するベリリウムを含有する銅合金製冷却モールド(前記ベリリウム銅製モールド)のスリット部の劣化進行状況を例示する図である。(a)は鋳造における8回目の使用を終了した後の、(b)は16回目の使用を終了した後のスリット部である。   FIG. 4 is a diagram illustrating the progress of deterioration of the slit portion of a copper alloy cooling mold containing beryllium (the beryllium copper mold) used in the silicon casting apparatus of the present invention. (A) is a slit part after finishing the 8th use in casting, (b) is a slit part after finishing the 16th use.

図4の(a)と前記図3の(c)とを比較すると、使用回数はいずれも8回であるが、スリットの劣化進行状況は著しく相違しており、ベリリウムを含有する銅合金製冷却モールドにおいては、放電キズの発生が効果的に抑えられていることがわかる。しかし、図4(b)に示すように、ベリリウム含有銅合金製冷却モールドであっても、使用回数が16回に及ぶと、部分的なスリット潰れが顕著に見られる。この場合のモールドの寿命は、16回と評価される。   Comparing FIG. 4 (a) and FIG. 3 (c), the number of times of use is 8 times, but the progress of the deterioration of the slits is significantly different, and cooling of copper alloy containing beryllium is performed. It can be seen that in the mold, the occurrence of discharge flaws is effectively suppressed. However, as shown in FIG. 4B, even in the case of the cooling mold made of beryllium-containing copper alloy, partial slit crushing is noticeable when the number of use reaches 16 times. The life of the mold in this case is evaluated as 16 times.

図3および図4に示した結果から、ベリリウムを含有する銅合金製の無底冷却ルツボを備える本発明のシリコン鋳造装置を用いることにより、電磁鋳造を行うに際して放電キズの発生を抑制し、モールドの寿命を大幅に延長させ得ることがわかる。これは、モールドに限らず、円筒状のルツボにおいても同様である。   From the results shown in FIG. 3 and FIG. 4, by using the silicon casting apparatus of the present invention having a bottomless cooling crucible made of copper alloy containing beryllium, it is possible to suppress the occurrence of discharge flaws when performing electromagnetic casting, It can be seen that the lifetime of the can be greatly extended. The same applies to a cylindrical crucible as well as a mold.

本発明のシリコン鋳造装置は、ベリリウムを含有する銅合金製の無底冷却ルツボを備える装置であり、電磁鋳造を行うに際し、放電キズの発生をより効果的に抑えることができる。この装置を用いれば、ルツボ寿命を大幅に延長させて設備コストを低減することができる。また、シリコン原料溶解のための熱量を確保して、安定した鋳造を行い、しかも、ルツボ壁からの不純物汚染を防ぐことができるので、高品質のシリコンインゴットの製造が可能できる。   The silicon casting apparatus of the present invention is an apparatus including a bottomless cooling crucible made of copper alloy containing beryllium, and can more effectively suppress the occurrence of discharge flaws when performing electromagnetic casting. If this apparatus is used, the crucible life can be greatly extended and the equipment cost can be reduced. In addition, the amount of heat for melting the silicon raw material is secured, stable casting is performed, and impurity contamination from the crucible wall can be prevented, so that a high-quality silicon ingot can be manufactured.

したがって、本発明のシリコン鋳造装置は、高品質が要求される太陽電池用の基板材料に用いる多結晶シリコンの製造に好適に利用することができる。   Therefore, the silicon casting apparatus of the present invention can be suitably used for the production of polycrystalline silicon used as a substrate material for solar cells that require high quality.

非特許文献1の表1・56に基づく図で、Cu−Be合金におけるBe含有量と、引張強さおよびブリネル硬さの関係を示す図である。It is a figure based on Table 1 * 56 of a nonpatent literature 1, and is a figure which shows the relationship of Be content in a Cu-Be alloy, tensile strength, and Brinell hardness. 本発明のシリコン鋳造装置の概略構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the example of schematic structure of the silicon | silicone casting apparatus of this invention. 比較のために用いた銅製冷却モールドのスリット部の劣化の進行状況を例示する写真で、(a)は鋳造実施前の正常なスリット部を、(b)および(c)は鋳造においてそれぞれ6回および8回使用した後のスリット部を示す。In the photograph which illustrates the progress of the deterioration of the slit part of the copper cooling mold used for comparison, (a) is a normal slit part before casting, (b) and (c) are 6 times each in casting. And the slit part after using 8 times is shown. 本発明のシリコン鋳造装置で使用するベリリウムを含有する銅合金製冷却モールドのスリット部の劣化の進行状況を例示する写真で、(a)および(b)は鋳造においてそれぞれ8回および16回使用した後のスリット部を示す。In the photograph which illustrates the progress of the deterioration of the slit portion of the copper alloy cooling mold containing beryllium used in the silicon casting apparatus of the present invention, (a) and (b) were used 8 times and 16 times, respectively, in casting. The rear slit part is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1:チャンバー
2:遮断手段
3:インゴット
4:引出し口
5:不活性ガス導入口
6:真空吸引口
7:冷却ルツボ
8:誘導コイル
9:アフターヒーター
10:原料導入管
11:シリコン原料
12:溶融シリコン
13:補助ヒーター
14:ガスシール部
15:引き抜き装置
16:ダイヤモンド切断機
1: Chamber 2: Blocking means 3: Ingot 4: Drawer port 5: Inert gas inlet port 6: Vacuum suction port 7: Cooling crucible 8: Induction coil 9: After heater 10: Raw material inlet tube 11: Silicon raw material 12: Melting Silicon 13: Auxiliary heater 14: Gas seal 15: Pulling device 16: Diamond cutting machine

Claims (1)

軸方向の一部が周方向で複数に分割された導電性の無底冷却ルツボと、この冷却ルツボを取り囲む誘導コイルを有し、前記誘導コイルによる電磁誘導加熱により溶融したシリコンを下方に引き下げて凝固させるシリコン鋳造装置において、
前記冷却ルツボの材質がベリリウムを0.1〜5質量%含有する銅合金であることを特徴とするシリコン鋳造装置。
A conductive bottomless cooling crucible partly divided in the circumferential direction in the axial direction and an induction coil surrounding the cooling crucible, and the silicon melted by electromagnetic induction heating by the induction coil is pulled down. In the silicon casting machine to solidify,
A silicon casting apparatus, wherein the material of the cooling crucible is a copper alloy containing 0.1 to 5% by mass of beryllium.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5141020B2 (en) * 2007-01-16 2013-02-13 株式会社Sumco Casting method of polycrystalline silicon
US8562325B2 (en) * 2009-07-03 2013-10-22 Inductotherm Corp. Remote cool down of a purified directionally solidified material from an open bottom cold crucible induction furnace
UA94784C2 (en) * 2009-07-20 2011-06-10 Частное Акционерное Общество «Пиллар» Device for producing of ingots of multicrystal silicon by induction
KR101721918B1 (en) 2009-11-20 2017-03-31 콘삭 코퍼레이션 Electromagnetic casting apparatus for silicon
JP2011173775A (en) * 2010-02-25 2011-09-08 Sumco Corp Continuous casting method of silicon ingot
JP2012025600A (en) * 2010-07-21 2012-02-09 Sumco Corp Electromagnetic casting device for silicon ingot
JP2012025599A (en) * 2010-07-21 2012-02-09 Sumco Corp Method for continuously casting silicon ingot
JP2012036056A (en) * 2010-08-11 2012-02-23 Sumco Corp Silicon electromagnetic casting apparatus
JP2012041209A (en) * 2010-08-16 2012-03-01 Sumco Corp Electromagnetic casting device for silicon
CN103124693B (en) * 2010-10-08 2015-07-22 吉坤日矿日石金属株式会社 Silicon ingot manufacturing vessel
WO2012046674A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-12 Jx日鉱日石金属株式会社 Silicon ingot manufacturing vessel
CN102161090B (en) * 2010-12-23 2012-11-07 中国科学院金属研究所 Method for improving self-feeding capacity of high and thick large-cross section casting blank
JP2012166979A (en) * 2011-02-14 2012-09-06 Sumco Corp Electromagnetic casting method and electromagnetic casting apparatus of polycrystalline silicon
US9546436B2 (en) * 2012-03-26 2017-01-17 Sumco Corporation Polycrystalline silicon and method of casting the same
JP7385560B2 (en) * 2017-10-05 2023-11-22 ラム リサーチ コーポレーション Electromagnetic casting system including furnace and mold for producing silicone tubes

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4377424A (en) * 1980-05-26 1983-03-22 Chuetsu Metal Works Co., Ltd. Mold of precipitation hardenable copper alloy for continuous casting mold
JP2630417B2 (en) * 1988-04-15 1997-07-16 住友シチックス株式会社 Silicon casting equipment
JPH03294043A (en) * 1990-04-12 1991-12-25 Dowa Mining Co Ltd Method for continuously casting beryllium copper alloy
JP2503119B2 (en) * 1991-03-29 1996-06-05 日本碍子株式会社 Beryllium copper alloy casting method
JP2896432B2 (en) * 1995-05-15 1999-05-31 株式会社住友シチックス尼崎 Silicon casting equipment
JPH10101319A (en) * 1996-09-24 1998-04-21 Sumitomo Sitix Corp Silicon casting method
JPH10204559A (en) * 1997-01-20 1998-08-04 Daido Steel Co Ltd Cu-based alloy with low electric conductivity
JP2000264775A (en) * 1999-03-23 2000-09-26 Sumitomo Sitix Amagasaki:Kk Electromagnetic induction casting apparatus
JP4496623B2 (en) * 2000-08-18 2010-07-07 シンフォニアテクノロジー株式会社 Induction heating melting furnace
EP1254861B1 (en) * 2000-12-28 2008-01-30 Sumco Corporation Silicon continuous casting method
DE10156925A1 (en) * 2001-11-21 2003-05-28 Km Europa Metal Ag Hardenable copper alloy as a material for the production of casting molds
JP4348973B2 (en) * 2003-03-14 2009-10-21 シンフォニアテクノロジー株式会社 Hot water discharge method for induction heating melting furnace

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