JP5721207B2 - Si多結晶インゴットの製造装置、Si多結晶インゴットおよびSi多結晶ウェハー - Google Patents
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Description
図1乃至図10は、本発明の実施の形態のSi多結晶インゴットの製造装置、Si多結晶インゴットおよびSi多結晶ウェハーを示している。
内面に窒化珪素粉末を塗布した石英ルツボ1に、Si原料2.5kgを充填し、製造装置内の所定の位置にセットした後、Arガス雰囲気中で約1450℃に昇温し、Si原料を完全に融解させた。次に、融液上部で温度が低くなるように温度勾配を設定した後、融液表面近傍をデンドライト結晶3が発現する10℃以上の過冷却状態とするとともに、上部からの抜熱を局所的に行うことにより、融液表面の一部に周囲より約5℃だけ温度の低い領域を局所的に形成し、この局所的な低温領域から周囲に向かうように融液表面に沿ってデンドライト結晶3を成長させた。
2 Si融液
2a 局所領域
3 デンドライト結晶
4a 熱伝導度の高い材料
4b 熱伝導度の低い材料
Claims (8)
- デンドライト結晶の成長方向、配列、配置、分布を制御した成長初期の結晶組織を反映したインゴット組織を有するSi多結晶インゴットの製造に際して、前記Si多結晶インゴットの成長の初期段階において、ルツボ内に入れたSi融液の底部付近の局所領域の過冷却度を変化させて温度または過冷却度の面内分布を制御することにより、前記局所領域における核形成の発生を促進または抑制し、融液温度が高い領域から融液温度の低い前記局所領域に向けてデンドライト結晶を複数発現させたり、融液温度の低い前記局所領域から融液温度が高い領域に向けてデンドライト結晶を複数発現させたりすることができるよう、前記Si融液の底部付近に、融液温度が低く大きな過冷却度を有する線状、点状、円状、円周状、円弧状またはそれらのうちの複数を組み合わせた形状よりなる前記局所領域を形成可能に、熱伝導度の異なる材料を幾何学的に組み合わせることにより、前記ルツボ底面からの熱の逃げを局所的に制御できる冷却体を配置した構造を有することを、特徴とするSi多結晶インゴットの製造装置。
- 成長の初期段階で形成された前記複数のデンドライト結晶の上面を種結晶面として用いてSi多結晶インゴットを成長させる機能を有することを、特徴とする請求項1記載のSi多結晶インゴットの製造装置。
- 前記冷却体は、熱伝導度の高い材料を線状の帯の形、円周状の帯の形、円弧状の帯の形、円状の形、点状の形、またはそれらのうちの複数を組み合わせた形に面内配置し、他の面内部分には熱伝導度の低い材料を配置した形状を成していることを、特徴とする請求項1または2記載のSi多結晶インゴットの製造装置。
- 熱伝導度の異なる材料を幾何学的に組み合わせることにより、前記ルツボ底面からの熱の逃げを局所的に制御できる前記冷却体として、石英などから構成される冷却板などを配置した構造を有することを、特徴とする請求項1、2または3記載のSi多結晶インゴットの製造装置。
- 請求項1、2、3または4記載のSi多結晶インゴットの製造装置を用いて作製され、デンドライト結晶の成長方向、配列、配置、分布を制御した組織を反映した結晶組織を有することを、特徴とするSi多結晶インゴット。
- 請求項1、2、3または4記載のSi多結晶インゴットの製造装置を用いて作製され、隣接する結晶粒の面方位が近似した結晶組織を有することを、特徴とするSi多結晶インゴット。
- 請求項1、2、3または4記載のSi多結晶インゴットの製造装置を用いて作製され、デンドライト結晶の成長方向、配列、配置、分布を制御した組織を反映した結晶組織を有することを、特徴とするSi多結晶ウェハー。
- 請求項1、2、3または4記載のSi多結晶インゴットの製造装置を用いて作製され、隣接する結晶粒の面方位が近似した結晶組織を有することを、特徴とするSi多結晶ウェハー。
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