JP5970469B2 - 自立式介在シートを使用して溶融物質から半導体を作成する方法 - Google Patents

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Description

この出願は、Ｅｍａｎｕｅｌ Ｍ．ＳａｃｈｓとＲａｌｆ Ｊｏｎｃｚｙｋによる、出願日２０１０年１２月１日の米国仮出願６１／４１８，６９９号「薄い半導体を溶融材料から作成するための薄いセラミック体及びそのセラミック体の使用方法（ＴＨＩＮ ＣＥＲＡＭＩＣ ＢＯＤＩＥＳ ＦＯＲ ＵＳＥ ＩＮ ＭＡＫＩＮＧ ＴＨＩＮ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＢＯＤＩＥＳ ＦＲＯＭ ＭＯＬＴＥＮ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＩＮＧ ＳＵＣＨ ＣＥＲＡＭＩＣ ＢＯＤＩＥＳ）」の優先権を主張する。この出願に開示されている発明は、Ｅｍａｎｕｅｌ Ｍ．Ｓａｃｈｓ、Ｒｉｃｈａｒｄ Ｌ．Ｗａｌｌａｃｅ、Ｅｅｒｉｋ Ｔ．Ｈａｎｔｓｏｏ、Ａｄａｍ Ｍ． Ｌｏｒｅｎｚ、Ｇ．Ｄ．Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｈｕｄｅｌｓｏｎ、Ｒａｌｆ Ｊｏｎｃｚｙｋ及び１３６６ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．による、２０１０年９月１６日に国際出願ＷＯ２０１０／１０４８３８号として公開された、アメリカ合衆国を指定国としており、またその国内段階に移行されたＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２６６３９号「溶融物質から半導体を作成する方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＩ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ ＴＨＩＮ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＢＯＤＩＥＳ ＦＲＯＭ ＭＯＬＴＥＮ ＭＡＴＥＲＩＡＬ）」に開示されている発明と併せて有用である。本願の米国の国内段階の仮出願Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．１２／９９９、２０６号は、同一の名称で、ＵＳ−２０１１−０２４７５４９−Ａ１として公開された。公開されたＰＣＴ出願及び（同一の）米国出願の全文を本文に援用する。前記出願の内容に対しては、以下「直接ウエハ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｗａｆｅｒ）出願」と称する。また、該ＰＣＴ出願の全文は、本願が優先権を主張する米国仮出願６１／４１８，６９９に付随し、それはその一部である。
直接ウエハ出願には、直接的に半導体、例えばソーラーセル用ウエハを、半導体用溶融材料から形成する方法が記載されている。下記の説明の一部は、直接ウエハ出願からいくつかの改変と共に解釈されるものである。直接ウエハプロセスの実施例は、図１、２及び３Ａ〜３Ｂに示すとおり、１つの半導体シートが１回で形成されるバッチ処理において最初に説明される。グラファイト、シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、及び、シリコンのような溶融半導体（半導体溶融液）を含有可能な他の物資から形成される、るつぼ１１内に半導体メルト（ｍｅｌｔ、溶融液）１３が含有され得る。ここに開示されるプロセスは、多くの異なる種類の半導体材料の製造に適している。その代表として、シリコンについて説明されるが、本発明はシリコンのみを使用することに限定されない。
図１に示すとおり、例えば、キャビティ３をグラファイトのブロックに機械加工することによって、バキュームプレナム１が形成される。グラファイト又は他の適切な物質の薄シート５は、プレナム１の底部に固定される。このシートは、好ましくは、かなりの程度の気体透過性を有する（高い多孔性を有し、及び／又は、比較的に薄い）。好ましくは、プレナムは、利用可能な最小の多孔性のグラファイト（又は他の適切な材料）である。また、プレナムは、非多孔性セラミックからも形成可能である。薄シート５はモールドシート（成形シート）としてここに示される。バキューム吸引はポート７で適用される。図３Ａを参照すると、アセンブリ８は、メルト１３の表面１５に接触するように運搬される。アセンブリは、指定された時間（約１秒）の間、メルトと接触状態で維持される。アセンブリとメルトとの間の接触時間（量）は、これに限定されないが、メルト温度、モールドシート温度、モールドシート厚、及び、製造されるべきシリコンシートの目標厚を含む因子に依存して変動する。図３Ｂに示すとおり、シリコンシートはモールドシート上に凝固する。すなわち、プロセスは、融点まで冷却されるシリコンメルト１３及び抽出される融解熱を生成する過渡熱伝達である。この結果、モールドシート上に固体シリコンのビルドアップ（集積体）１９を生成する。一般的には、モールドシートが溶融物質に接触する時間の少なくとも一部において、モールドシートの少なくとも一部が凝固点以下の温度であるべきである。シリコンの例を挙げると、凝固点／融点は１４１２℃である。半導体としてシリコンと共に使用するためのモールドシートを維持するための有用な範囲は、室温から凝固点／融点以下の任意の温度とすることができる。
バキューム（吸引又は真空）の主目的は、形成シリコンシート１９をモールドシート５に対して一時的に保持させることにある。シリコンシートを形成した後に、シリコンシート１９をモールドシート５から簡単に取り外せることは便利である。シリコンシートが単純に離れ落ちる場合、それは非常に便利である。しかしながら、シリコンシートが形成されるとき、それがモールドシート５に付着することが非常に重要である。バキューム１７がこの目的を達成する。バキュームなしでは、適切な時間長の溶融シリコン１３への接触後にシートが取り外されるとき、凝固シリコン１９がメルト頂部１５の後ろに残り易く、そして、再溶融するであろう。実際、溶融シリコンの表面張力がシリコンシート１９を押し下げるので、メルト１３から凝固シリコンシート１９を取り外すには、かなりの付着が必要である。
図３Ｃに示すとおり、指定時間の後、アセンブリ８がメルト１３から持ち上げられ、それに付着したシリコンシート１９を運搬する。最後に、図３Ｄにおいて、バキューム１７が解除されて、形成シリコンシート１９をモールドシート５から分離可能である。バキューム１７の解除時に、シリコンシート１９が単純に離れ落ち得る。しかしながら、少量の残留付着物により、シートが離れ落ちない虞がある。
グラファイトモールドシート５は、シリコンシート１９への付着の目標を達成するのに十分な吸引を可能にするように、十分な多孔性を有する必要がある。非常に広域な多孔率の範囲に亘って非常に多様なグラファイトのグレードが存在する。したがって、多く適切な選択肢が存在する。
モールドシート５の多孔率は、溶融シリコン１３が孔に進入することを許容するほど大きくてはならない。これにより、シリコンシート１９の解放が困難又は不可能になる。シリコンが細孔内に進入することを防止するように、２つの独立因子が組み合わされる。第１に、溶融シリコンを（非湿潤（非濡れ性）物質の）細孔に浸透させるのに、溶融シリコンの表面張力が高いことである。第２に、シリコンがモールドシートに接触すると迅速に凝固し始め、この凝固は、細孔によって提供される高い表面積と体積比率の状況下では特に速い。この第２因子は、湿潤物質でさえも存在する。
上記説明は、ほぼ大気圧でメルト表面を使用した場合に関する。直接ウエハ出願に記載されているように、大気圧よりも高い気圧でメルト表面を使用することも可能である。
形成表面と溶融半導体（そしてその後、凝固ウエハ）との間の界面は重要である。モールドシートを通して適用されたバキュームの減少時、この形成界面がきれいに分離することが有利である。さらに、特にウエハが冷えてモールドシートとは異なる収縮をするため、ウエハとモールドシートとの間にある程度の滑りを許容することが有用である。また、形成界面にとって、多数の粒（グレイン）の急激な核形成を避けることによって、大きな粒成長が可能であることも有用である。これを達成するために、例えば、当該界面で粒を核形成する傾向の低い物質を提供することによって、粒の核形成を低傾向に維持しながら、メルトの過冷却を可能にする性質を界面が有することができる。さらに、半導体ウエハにおいて形成された粒サイズに影響を与えるために、当該界面に亘って熱伝達を制御することが有用である。例えば、界面に亘って熱流（ヒートフロー）を減少させることで、核形成された粒が横方向に成長する時間を与え、その結果、より大きな粒サイズが生成される。この界面の性質は、連続して形成されるウエハが同様の特性を有するように、よく制御された手段で、形成及び調整されるべきである。また、当該界面形成の性質は、実際の製造環境で実行できるように、経済的な手段で制御されるべきである。
ここに開示される方法の発明は、ソーラーセル用途のようなシリコン等の半導体を形成することに使用するための介在シート（ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｒ ｓｈｅｅｔ）としてここに称されるシートを採用する。それは、自立式（又は独立式、ｆｒｅｅ−ｓｔａｎｄｉｎｇ）であって、非常に薄く、柔軟性（又は可撓性）を有し、多孔性を有し、且つ、重大な劣化なしに、シリコンのような溶融半導体の化学及び熱環境に耐えられるものである。以下に説明するとおり、それは、典型的には、シリカ、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、炭化ケイ素、炭窒化ケイ素、オキシ炭窒化ケイ素等のようなセラミック物質からなる。それは、モールドシートの形成表面と、そこから半導体が形成される溶融物質との間に提供される。それは、形成表面を有するモールドシートを運搬するヘッド構造に固定されるか、或いは、メルト表面上に配置されてもよい。介在シートの構成は粒の核形成を抑えることを助け、相対的に大きい粒サイズにつながる。また、メルトからの熱流を制限することを助け、これによって半導体の凝固のタイミングを制御する。また、凝固半導体の形成表面からの離脱をも促進する。それは自立式であるため、その使用前に製造可能であり、そして、その特性の検査及び確認が可能である。これにより、１の半導体から次の半導体まで高程度の信頼性及び再現性につながる。また、自立式介在シートを使用することにより、微粒子の又は他の非自立式の手段を使用する場合よりも、上述の因子のさらに良好な制御が可能である。介在シート自体も本発明に関する。それが自立式で形成表面に付着していないため、熱膨張係数の不整合の問題が最小化されるか、あるいは、生じなくなる。なぜなら、介在シート及び凝固半導体が、形成表面と相対的に独立に膨張及び収縮するからである。さらに、介在シートが半導体の形成表面への付着を防止するため、形成半導体は形成表面から比較的に自由に離れ落ちる。
本発明で使用するための知られたプレナム及び耐熱モールドシートの概略図。 テクスチャ表面９を有する耐熱モールドシート３５を有する既知のプレナムの概略図。 図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、図１記載のプレナムを用いた既知の方法のステップの概略図であって、図３Ａはメルト表面に接触する耐熱モールドシートを示す。 図３Ｂはモールドシート上に形成された半導体を示す。 図３Ｃはメルトから除去されたプレナム及びモールドシートアセンブリを示す。 図３Ｄはプレナム内のバキュームの緩和時に、モールドシートから解放された形成半導体を示す。 図４Ａ〜４Ｇは、溶融物質（融液）に向かって移動するモールドシートにそのエッジ（縁部）をクランプすることによって固定された本発明の介在シートを使用した連続的なステップの概略図であって、図４Ａは、介在シートが形成表面に固定され、その中央部が形成表面から離隔して掛かっていることを示す。 図４Ｂは、介在シートが最初にメルト表面に接触することを示す。 図４Ｃは、介在シートが全体シート領域に亘ってメルトの表面に接触することを示す。 図４Ｄは、溶融表面から離れて、形成表面が介在シートの後部表面に接触することを示す。 図４Ｅは、介在シート上に半導体が形成することを示す。 図４Ｆは、モールドシート及び形成表面が溶融物質から持ち上げられ、介在シート上の凝固半導体を運搬することを示す。 図４Ｇは、凝固半導体を依然として運搬する形成表面から介在シートが取り外されることを示す。 図５Ａ〜５Ｄは、モールドシートが溶融物質に向かって前進するときに、一方の壁が他方の壁より相対的に低い、るつぼで使用するために、ここでは表示しない手段によって介在シートに固定された、本発明の介在シートを使用する連続的なステップの概略図であって、図５Ａは、その全範囲に亘って、形成表面に固定され、且つ、形成表面に接触する介在シートを示す。 図５Ｂは、相対的に低い壁の上部のメニスカスで介在シートが最初にメルトの表面に接触することを示す。 図５Ｃは、介在シート及びモールドシートが矢印Ｍの方向に沿ってさらに前進し、介在シート上にかなりの程度の半導体が凝固したことを示す。 図５Ｄは、介在シート上に半導体が完全に形成され、るつぼがモールドシートアセンブリから離れることを示す。 図６Ａ〜Ｃは、本発明の介在シートの多孔性の範囲、孔及び固体基部の構成を概略的に示す顕微鏡写真のデジタル画像であって、図６Ａは、最小の多孔率の介在シートを示す。 図６Ｂは、適度な多孔率の介在シートを示す。 図６Ｃは、高い多孔率の介在シートを示す。
形成界面に重要である、核形成の減少、粒成長の制御、熱流の制御及び他の機能のような多様な機能を実現するための物質は、これらに限定されないが、シリカ、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、炭化ケイ素、炭窒化ケイ素、オキシ炭窒化ケイ素等を含む適切な物質の自立式シートの形態で提供可能である。他には、アルミナ、ムライト、窒化ホウ素を含んでもよい。一般的には、劣化することなく熱に耐えられるセラミックを使用可能である。例えばアルミナ、ムライト及び窒化ホウ素のような半導体の形成に有害な物質を含むセラミックは、有意な量の該有害物質がセラミックから出て半導体に入るような条件でなければ、使用してもよい。このようなシートを介在シートとここに称する。
自立式（ｆｒｅｅ−ｓｔａｎｄｉｎｇ）とは、その意図される使用前のある時期に製造される物体であって、より大きく、硬い基板に固定しなくても別個に取り扱い可能であることを意味している。自立式物体は、１又は複数の面上に比較的に薄いシートを有し、該１又は複数の面上に、局所コーティング、シード等のような他の二次的な小さい要素を運搬し得る。
このような物質の介在シートは、別の工程で予め作成される。そして、ここに説明するとおり、該介在シートは、援用する直接ウエハ特許出願で説明されている方法と同じ方法によって、更に１又は複数の介在シートを採用し、ウエハ等の半導体を作成することに使用される。このようなシートを、介在シート、又は単にシートと呼ぶ。この方法で形成されうる半導体は、ソーラーセル用のシリコンウエハである。しかしながら、他の半導体の形成も可能である。
図４Ａに示すように、モールドシート４５の形成表面４６と溶融物質４１３の表面４１５との間に介在シートを提供可能である。該介在シートは、図４Ａ〜４Ｇに示すとおり、モールドシートにクランプされて掛かっている実施形態で提供可能であり（後述）、実施形態によっては、図５Ａ〜５Ｄに示すとおり、その延在面に亘ってより密着に固定される形態で提供可能であり、或いは、溶融表面４１５上に配置可能である（開示しない）。
介在シートは多孔性であり、直接ウエハ出願に記載の方法のバキュームのような圧力差を可能にして、介在シートを通過して溶融シリコンを伝搬する。介在シートの多孔性の度合いは、たった１％から多くても約８０％まで幅広く変更可能である。孔の直径は、１ミクロンから約１００ミクロンまで変更可能である。約１００ミクロンの孔でも、溶融シリコンが多孔性モールドシート４５の形成表面４６に接触することを許容しない。これは特に、最小限の粒の核形成を提供するように構成された介在シートに使用される物質が、溶融シリコンによって濡れにくいからである。バキュームをモールドシート及び介在シートを通って伝達させるように、少なくとも一部の多孔性が開放多孔性（ｏｐｅｎ ｐｏｒｏｓｉｔｙ）であることが有利である。また、多孔性が完全に開放多孔性であることも可能である。ある程度の閉セル多孔性が存在してもよい。
図６Ａ〜６Ｃは、多孔性の範囲と、孔及び固体基部の構成とを示す図である。図６Ａは、他の図に比べて相対的に低い多孔性の介在シートを示す。図６Ｂは、適度な多孔性の介在シートを示す。図６Ｃは、より高い多孔性の介在シートを示す。
本明細書では、シート厚を述べるとき、それは質量等価厚（Ｍａｓｓ−Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ)、いわゆるＭＥ厚である。つまり、５ミクロンのＭＥ厚の多孔性シートは、同じ物質で形成された同じ面積の完全に隙間がないシートの５ミクロン厚のシートと同等の質量を有する。例えば、シートの気孔性が５０％であり、ＭＥ厚が５ミクロンである場合、（一方の表面の頂点から他方の表面の頂点までの）シートの厚さの程度は、少なくとも１０ミクロンである。典型的に、自立式介在シートは、１〜１０ミクロンのＭＥ厚を有し、好適には２〜５ミクロンのＭＥ厚を有する。
好適には、介在シートは、その薄く多孔性の特性により、かなりの柔軟性（可撓性）を有する。この柔軟性により、介在シートの取り扱い（ハンドリング）及びクランプが容易となり、且つ、介在シートを使用する目的にも貢献し、これは介在シートをモールドシートの形成表面及び液体メルトの表面に良好に適合させ、後述するように、介在シートを意図的な湾曲形状にすることを含む。ある実施形態では、シートが湾曲半径２ｍｍまで曲がることが可能であるべきである。例えば、図４Ａに示すとおり、クランプ４３４は、半径約２ｍｍを有する湾曲形状をとる介在シート４３０を固定する。場合によっては、最低限の柔軟性は重要ではない。他の目的の為の介在シートの厚みにより、それは、形成表面形状又は溶融表面の非水平領域に適合するのに本質的に十分薄い。しかしながら、上述したクランプのようないくつかの目的に関しては、より高程度の柔軟性が必要であり、且つ、非常に有益である。
図５Ａ〜５Ｄに概略的に示すとおり、介在シート５３０は、例えば多孔性モールドシート５５を通過するバキューム吸引を用いて、多孔性モールドシート５５に付着され得る。あるいは、図４Ａ〜４Ｃに概略的に示すとおり、そのエッジをクランプ４３４でクランプ固定することにより、介在シート４３０は、モールドシート４５から支持され、又は、該モールドシート４５を保持するヘッド４１から支持され得る。クランプと、バキューム４７のような取付の第２手段を同時に使用することが可能である。選択されたセラミック物質に応じて、介在シートを帯電可能であり、介在シートをモールドシートの形成表面に付着させることに当該帯電を利用可能である。このような介在シートのモールドシートへの静電気付着は、モールドシート上に電圧を形成することによっても達成可能である。
付着した介在シートを有するモールドシートは、メルト内に下ろされ、バキュームが起動し、半導体ウエハが凝固される。モールドシート及び凝固半導体シートは、介在シートの存在によって明らかに拡張されているが直接ウエハ出願で述べたものと同様の様々な方法でメルトから除去可能である。バキュームは、介在シートがメルトと接触する前又は接触した後に開始可能である。
図４Ａに示すとおり、多孔性シート４３０がそのエッジでモールドシート４５から支持されるとき、介在シート４３０が吊り下がる状態にされ得る。この方法では、図４Ｂに示すとおり、介在シート４３０の自由な中央部４３２が、モールドシート４５の形成表面４６に接触せずに、最初にメルトの表面４１５に接触する。モールドシート４５が降下を続け、それから図４Ｃ及び４Ｄに示すとおり、介在シート４３０の裏面４３３を押圧し、そして、メルト４１３の表面４１５のレベルに到達する。これによって、モールドシート４５の形成表面４６が介在シートの裏面４３３に接触する前に、介在シート４３０が温まり、メルト４１３で濡れる時間が介在シート４３０に与えられる。例えば、１６０ｘ１６０ｍｍの多孔性モールドシート４５では、介在シートの中央部４３２が形成表面４６から約１０ｍｍ吊り下がるように、介在シート４３０がその両エッジでクランプされてもよい。これは、介在シートが湾曲半径３２５ｍｍ以下までをとることが可能であることを必要とする。約１５０ｍｍの湾曲半径をとることが可能な介在シートは、広く様々な構成で取り扱い可能である。より高程度の柔軟性があれば、約２〜３ｍｍの半径で湾曲可能であるように、図４Ａ〜４Ｇの４３４で示される小径クランプによって介在シートをクランプ可能である。
他の実施形態では、別々の図面で示さないが、介在シートは、モールドシートとは独立した溶融シリコンの表面に配置可能であり、且つ、介在シートが濡れるのに十分な時間（典型的には数秒）が許容される。介在シートを配置可能な機構は、クランプ４３４の結合要素がモールドシート４６を保持するヘッド４１でないことを除いて、４３４で図４Ａに示されたものと同じとすることができる。さらに、それは分離要素とすることができ、典型的には、より大きいフレームの一部である。当該フレームは、十分に大きい開口領域を有する。該開口領域は、溶融表面４１５に配置されるとき、全体ヘッド４１及びモールドシート４６のアセンブリが該開口を通して適合して介在シート４３０の裏側４３３に接触するのに十分に大きい。すなわち、機械的機能は、それがメルト表面近くに運搬されてメルトに接触するときに、介在シート４３０を保持するようにクランプ４３４と結合することと同じであるが、また選択的にメルト上にある間、その位置にそれを固定する。そして、多孔性形成表面は、フレーム内の開口を通して、濡れた介在シート上に降下可能であり、全てがメルトから一緒に引き離し可能である。介在シートの前濡れ（ｐｒｅ−ｗｅｔｔｉｎｇ）は、必要に応じて、より大きい粒径を生成可能である。
形成表面が介在シートの裏に接触する前に介在シートをメルト上に配置する他の装置及び方法を使用可能である。その保持から介在シートを解除可能である機構を有し、そして、配置した介在シートがその位置に残るか、あるいは、モールドシートがそこにのしかかるまで確実に運搬されるように制御された運動を実行するかを確実にすることが重要になり易い。介在シートは、図４Ｂの一般的に線である４３２で示すように、それが最初にその中央近傍の領域で接触するようにメルトに適用可能である。接触領域は、シートのエッジ又は斜線に平行であるような線、あるいは、非常に小さい領域であってもよい。
介在シートが専用の目的の配置装置によって配置されるか、あるいは、モールドシート４５をも保持するヘッド４１にクランプされるかどうかに拘わらず、介在シートを使用してウエハを形成する１つの方法は、形成表面が介在シートの背面に係合してメルトから離れる前に、約０．１秒から約５秒の間、メルト表面上に介在シートを配置することである。
図４Ｅに示すとおり、形成表面４６が、バキューム４７の下にあり、すなわち、メルト表面のものよりも低い差圧の下にあり、介在シート４３０と接触する過冷却シリコン４３４内に比較的少量の粒を核形成する。（過冷却溶液は、その融点以下の温度でさえ液体のままである。）メルト内での後続の滞留時間、形成表面温度、バキュームレベル及びモールドシートの熱特性に応じて、大きい粒（１０ｍｍまで観測された）を有する所望厚のウエハのような半導体４１９が成長する。
そして、図４Ｆに示すとおり、それがメルト４１３から除去される。粒サイズ及び厚みの５０：１までのアスペクト比が観測され、粒サイズがウエハ厚の５０倍である。ウエハは、バキューム４７によって、２つの間に介在する介在シート４３０で、モールドシート形成表面４６に結合される。形成ウエハ体４１９の形成表面４６との非化学的又は機械的相互作用がほとんどない。それらは互いに接触していない。
図４Ｇに示すとおり、バキューム圧４７を低減又は除去することによって、形成半導体４１９が介在シート４３０と依然関連した状態で、介在シート４３０が形成表面４６から離れて移動されて形成表面４６から分離する。そして、後述するとおり、典型的には、別の後のプロセスにおいて、介在シート４３０が凝固体４１９から分離する。
介在シートを使用するための別の構成（配置）は、図５Ａ〜５Ｄに概略的に示されている。るつぼ５１１は、他よりも相対的に低い少なくとも１つの側部５４２を有する。メニスカス５１５が低壁５４２の高さの上方に存在するような深さで溶融物質が提供される。低壁は、るつぼの全幅に亘って延在してもよい（ページへの寸法で）。あるいは、それは、角隅で高い壁部を有して、このような幅の部分領域のみを占めてもよい。図示しない、るつぼの壁部は、断面によって、低壁５４２を有する角隅で低くなって、傾斜されてもよく、あるいは、完全により高くてもよい。モールドシート５５は、ヘッドアセンブリ５１の部分であり、これは、るつぼ５１１に沿って向かう矢印Ｍ（左方向に示される）の方向に移動可能である。介在シート５３０は、上述のバキュームのような差圧５７からの吸引作用を含むが図示しない手段によってモールドシート５５の形成表面に固定される。ヘッドアセンブリ５１が矢印Ｍの方向に移動されるとき、るつぼ５１１が典型的にそれに合うように矢印Ｃの方向に移動されてもよい。この相互運動は、初期接触の位置で形成ウエハにおける不整合を最小化することを助ける。
図５Ｂは、矢印Ｍの方向に沿って、モールドシート５５に対して引き付けられている溶融溶液５１３を概略的に示す。図４Ａ〜４Ｇを参照して説明した実施形態に関して上述したのと同様に、溶融物質は、介在シート５３０に直接的に接触しており、モールドシート５５に接触していない。
図５Ｃは、少し経過後の状況を示しており、凝固半導体５１９が介在シート５３０上に形成している。モールドシート５５は、溶融物質よりも相対的に冷たく、後述するとおり同じように再び、粒の核生成が開始される。
図５Ｄは、さらなる少し経過後の状況を示しており、完全な形成体５１９が介在シート５３０に付着している。るつぼ５１１は、半導体から離れるように図５Ｄの矢印Ｃの方向（下方）に移動される。他方、ヘッドアセンブリ５１が矢印Ｍの方向に移動し続ける。すなわち、半導体が溶融物質５１３から離脱する。この相互運動が、最終接触の位置で形成ウエハの不整合を最小化することを助ける。
介在シート及び形成半導体は、上述したとおり、バキューム５７の停止及び他の手段によって、モールドシート５５から除去され得る。そして、介在シートは、説明したとおり、エッチング又は他の手段等によって、形成半導体への任意の付着から除去され得る。
図５Ａに示すような、るつぼは、直接ウエハ特許出願に開示及び説明されたような、介在シートを使用することなく、半導体を形成する方法において使用可能である。それは、直接ウエハ出願の図４Ａ及び図５Ａに示された、るつぼと同じように使用可能である。
また、介在シートをモールドシートから吊り下げることなく、図４Ａ〜４Ｇを参照して示したものと同様に、るつぼ内に介在シートを垂直に提供することも可能である。図５Ａに示した構成と同様に形成表面４６により密着してそれを保持してもよい。ここでは、介在シート５３０がモールドシート５５の形成表面に密着状態で対面して保持される。
他の目的に適切であるが、高度に核形成する、大部分がグラファイト又はＳｉＣのような物質で構成された形成表面を使用するプロセスと比較して、介在シートは、形成シリコンウエハの劇的に増加した粒サイズを生成することが分かった。１ｍｍよりも大きく、約５ｍｍまでの最大粒を有する平均サイズの粒が、この方法によって定常的に作成可能である。介在シートは、核形成を促さず、場合によっては、核形成を抑える。これにより、核形成なしにメルトのサブクール（過冷却）が可能となる。
このような介在シートの使用の別の重要な利点は、介在シートが、モールドシート形成表面からの非常にきれいな離脱（ｃｌｅａｎ ｒｅｌｅａｓｅ）を提供することである。基本的に、介在シートの使用にとって、接触時間に亘ってかなりの程度において形成表面に反応又は結合しない任意の物質を、形成表面から形成半導体をきれいに離脱させることを助けるために使用可能である。良好な結果でグラファイト形成表面を有するよう、介在シートにＳｉＯ２及びＳｉ３Ｎ４を使用可能である。多くの高温耐熱物質が、それらがシリコンのような溶融半導体物質が形成シートに到達することを防ぐ限り、比較的良好に機能することが信じられている。
典型的には、個々の介在シートは一度限り使用されることを想定されている。場合によっては、介在シートを形成半導体から剥離することが可能である。介在シートが薄いので、屡々、半導体上に過度の機械的ストレスを与えることなく剥離可能である。他の場合では、介在シートは、化学エッチングで形成半導体から除去可能である。好ましくは、下層の半導体をアタックしないエッチャントを使用する。介在シートの１回使用の特性は、顕著なプロセス制御の手段を提供する。すなわち、各形成ウエハが同じ形成サイクルを経験し、介在シートの経時によって前の形成ウエハとの相違することがない。しかしながら、所定の個々の介在シートを使用して複数のウエハを形成することも可能である。
介在シートは、援用する直接ウエハ出願に記載されたもの（介在シートの使用が明らかに拡張されたが）と同様の他の実施形態に使用することも可能である。例えば、介在シートは、その図２２Ａ及び図２２Ｂに示された垂直式の実施形態に使用されてもよい。
このような介在シートの使用の別の利点は、粒サイズの制御を実行することを助けるように、溶融シリコンからモールドシートまでの熱流量に対して制御された量の抵抗を提供可能であることである。一般的に、より小さい熱流が、相対的に大きい粒サイズを生成する。熱流への抵抗の程度は、介在シートの厚み、組成及び粗度によって変更可能である。相対的に厚い介在シートは、相対的に薄いシートよりも、熱流量に対してより大きい抵抗を与える。相対的に高い多孔性は、相対的に低い多孔体よりも、熱流量に対してより大きい抵抗を与える。介在シート表面の粗度は、熱流量を制御することに使用してもよい。
介在シートの使用の別の利点は、溶融物質と形成面との間の化学反応を防止し、凝固ウエハの形成表面への付着が防止されることである。すなわち、付着した介在シートを有する凝固ウエハと形成表面との間の界面が自由に滑る。形成ウエハ及び形成表面が冷却すると、形成ウエハと形成表面との間に異なる収縮が存在する。介在シートが形成ウエハと形成表面との間の滑りを可能にし、これにより、異なる収縮が冷却ウエハに大きいストレスを課すことを防止する。この方法では、ウエハへの転位の形成及びストレスの導入が最小化される。
１つの物質から形成された１つの介在シートは、上述した複数の利点を与える。例えば、融合ＳｉＯ２の１つのシートが、熱伝達を妨げるよう制御して、滑りを許容してきれいな離脱を提供してもよい。しかしながら、２以上の物質を１つの介在シートに混合し、介在シートの様々な利点からより完全な利益を得ることは有利であり得る。例えば、１つの介在シート内の窒化ケイ素及びシリカの混合粉末は、有用であることが分かっている。ＳｉＯ２は半導体形成を可能にすると共にある程度の核形成の抑制を提供する。Ｓｉ３Ｎ４は、形成ウエハ体の酸素汚染を制限する。
本発明の方法の別実施形態では、２以上の介在シートを積層可能であり、各介在シートが同じ組成であるか、又は、異なる組成である。２以上の介在シートの積層は、例えば、きれいな離脱を保証する点で特に有用である。例えば、大部分がＳｉＯ２の介在シートが、溶融半導体物質に対面するように提供されてもよく、尚且つ、形成表面に面する隣接の介在シートの大部分がＳｉ３Ｎ４で構成されてもよい。これら２つの物質は、互いにあまり強く付着することなく、すなわち、２つの間の積層の分離が比較的に簡単に達成可能である。複数のシートの別の有利な使用は、核形成特性を制御するように１つのシートを主に使用し、且つ、熱伝達を（遅延させることで）制御するように他のシートを主に使用することである。例えば、一方の介在シートは、少なくとも１つの他の介在シートのものよりも相対的に大きい熱伝達に対する抵抗を有してもよい。同様に、一方の介在シートは、少なくとも１つの他の介在シートのものよりも相対的に小さい核形成特性を有してもよい。また、２以上の介在シートの使用は、少なくとも１つの追加の界面を提供し、そこでは該界面に隣接する本体の滑りを発生させることが可能であり、この滑りは、ＣＴＥ不整合の有害な効果を最小化することに使用され得る。
場合によっては、図２に示すとおり、モールドシート３５がテクスチャ形成表面９を有してもよい。テクスチャ表面を有する介在シートを使用することが可能である。その１つの方法は、それ自体がテクスチャ表面と同じテクスチャ形状をとる介在シートを提供することである。例えば、溝付きの形成表面９の使用のために、介在シートを溝に適合する波形状に提供することが可能である。このような形状の介在シートは、例えば、図４Ａ〜４Ｇに示した、るつぼ内に垂直に介在シートを送るような、あるいは、図５Ａ〜Ｄに示した、１つの低壁を有する、るつぼに介在シートを送るような開示した任意の実施形態で使用可能である。
介在シートを製造する代表的な方法では、所望の物質の微細粒子で開始して、セラミック処理の関連しない技術で既知の層形成又は堆積法を使用し、続いて高温で焼成された薄層を形成して、自立式本体を作成する。このような方法は、基板へのスプレー、テープキャスティング及びスリップキャスティングを含む。このような技術は、半導体製造の技術においては一般的に知られていない。粒子は、形状において球形、等軸形状又はプレートレット状であってもよい。いくつかの目的で、針状粒子を使用することが有利である。層堆積技術は、水又は有機溶媒中の粒子のスラリーを作成することと、セラミック処理技術で既知の方法によって、基板上にスラリーをスプレー、スリップキャスティング又はドクターブレード処理することを含む。スラリーは、該技術分野において既知の分散剤及び一時レオロジー調整剤（ｆｕｇｉｔｉｖｅ ｒｈｅｏｌｏｇｙ ｍｏｄｉｆｉｅｒ）を有してもよい。形成された介在シートは、図２に示すように、テクスチャ形成表面９に関連して使用するために上述のとおり、スプレー及びスリップコーティングで製造可能である。
針形状の粒子を使用することにより、それが製造されるとき、介在シートの収縮がより少なくなり、これにより、より簡単に許容範囲を維持することができる。針形状粒子からなる介在シートの別の利点は、溶融半導体物質との接触の使用及び後続の冷却の間、他の形状の粒子よりも比較的に小さい収縮が起こる。
典型的には、介在シートは、互いに融合又は焼結された粒子で構成される。
介在シートの所望の粒子を集約するために、それは、十分なガス流が通過可能であるように、適切な範囲で多孔性である。それは、自立式であるように十分に耐久性があるべきである。すなわち、それは、（ハンドリング、クランプ、吊り下げ及び平坦でないモールドシート表面及び溶融表面への適合を強化するように）幾らかの柔軟性を有し、許容可能な量を超えて不純物が介在シートから溶融物質に入らない程度に、溶融物質に対して接触する時間に亘って化学的に比較的不活性であり、加熱及び例えばシリコンのような溶融半導体の化学環境の下で劣化に抵抗するのに十分な程度に熱的安定性（耐熱性）を有する。また、おそらく他の手段によって、熱流を妨げることにより、核形成を抑制することも助けるべきである。それは、化学的又は機械的手段のいずれかによって、形成半導体から介在シートを取り除くことをも可能であるべきである。それは、シリコンのような溶融半導体の比較的高温でのこれら特性を維持可能であるべきである。典型的には、シリコンで使用するために、介在シートが約１４００℃に耐えることができ、５ｐｐｍｗの遷移金属より少ない量を有するべきである。
繰り返し述べるが、上述の適切な物質は、限定されないが、シリカ、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、炭化ケイ素、炭窒化ケイ素、オキシ炭窒化ケイ素等を含む。他には、アルミナ、ムライト及び窒化ホウ素又はセラミックを含有するホウ素を含んでもよい。一般的に、劣化なしに温度に耐えることが可能な任意のセラミックを使用可能である。無有意な量の有害物質が半導体に入るような条件であれば、アルミナ、ムライト及び窒化ホウ素のような半導体の形成に有害である物質を含むセラミックを使用可能である。
窒化シリコンは、そこから介在シートを形成するのに魅力的な物質である。物質を結合することを助けるために、窒化ケイ素にシリカを提供することは有用であり得る。しかしながら、窒化ケイ素及び（酸化ケイ素又は二酸化ケイ素のような）酸化ケイ素の組成物もまた有用である。
特定の実施形態が示されて説明されたが、様々な変更及び改変がその広い実施例の開示から外れることなく実施可能であることは、当該技術分野の当業者により理解されうる。明細書及び図面内に包含される全ての事項は、本発明を限定するものではなく説明するものとして解釈されることを意図している。
本開示は２つ以上の発明を説明し開示している。本発明は、本開示に基づくすべての特許出願の手続き中に提出および展開された、本明細書の請求項および関連文書に記載されている。発明者らは、後に判定されるように、先行技術によって許可された限定に対して、各種発明のすべてを請求することが意図する。本明細書に記載される特徴は、本明細書に開示される各発明にとって必須ではない。よって、発明者らは、本明細書に開示されているが、本開示に基づく特許の具体的な請求項では請求されていない特徴を、上記請求には組み込まないことを意図する。
ハードウェアのアセンブリまたはステップ群は、本明細書では発明と称する。しかしながら、これは、上記アセンブリや群が必然的に、一件の特許出願で審査される発明の数、すなわち、発明の単一性に関する法律や規則により具体的に企図されるような、特許可能な個々の発明であることを認めるものではない。発明の実施形態の略称であると意図される。
要約書を本明細書と共に提出する。本要約は、審査官やその他の調査を行う者が技術的開示の主題を急速に確認できるように要約を要求する規則に従い提出されていることを強調しておく。本要約は、特許庁規則で約束されるように、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという認識の下に提出されている。
以上の説明は例示的なものと理解すべきであって、いかなる意味においても限定的であるとみなすべきではない。本発明は好適な実施形態を参照して具体的に図示および説明したが、当業者であれば、請求項によって定義される本発明の技術的範囲から逸脱せずに、形式および詳細に様々な変更を加えることができると了解するであろう。
下記請求項内のすべての手段またはステッププラス機能要素の対応する構造、材料、動作および等価物は、具体的に請求されるその他の請求項要素と組み合わせて機能を実行する構造、材料または動作を含む。
本発明の以下の実施例がここに記述される。そして、このセクションは、これらが言及されることを確実にする。これらは、実施例として形作られ、請求項と同じように見えるが、請求項ではない。しかしながら、特徴のいくつかのポイントで、出願人は、当該出願及びいずれかの関連する出願の実施例の任意の及び全ての実施例を請求する権利を有する。
Ａ１．半導体を製造する方法であって、
ａ．表面を有する溶融半導体物質を提供するステップと、
ｂ．形成表面を有する多孔性モールドを提供するステップと、
ｃ．前記形成表面と前記溶融物質との間に自立式セラミックシートを提供するステップと、
ｄ．前記形成表面を前記セラミックシートに接触させ、半導体物質本体が前記セラミックシート上で凝固するように、接触時間の間、前記セラミックシートを前記溶融物質表面に接触させるステップと、
ｅ．前記セラミックシートに接触させた状態で、前記溶融半導体物質との接触から前記凝固体を取り外すステップと、
を含むことを特徴とする方法。
Ａ２．前記半導体物質はシリコンを含むことを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ３．前記シリコン体はソーラーセル要素を含むことを特徴とする実施例Ａ２に記載の方法。
Ａ４．前記形成表面の少なくとも一部での圧力が前記溶融物質表面での圧力よりも低いように、差圧形態を提供するステップをさらに含み、前記接触時間の少なくとも一部の間、前記差圧形態が存在することを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ５．前記接触時間の少なくとも一部の間、前記半導体物質の融点以下の温度で、前記形成表面の少なくとも一部を提供するステップをさらに含むことを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ６．７．前記差圧形態の度合を減少させるステップをさらに含み、これにより、前記セラミックシート及び前記凝固体の少なくとも一方で前記形成表面から離脱することに貢献することを特徴とする実施例Ａ４に記載の方法。
Ａ７．前記セラミックシートを提供するステップは、前記セラミックシートを前記溶融物質上に提供することを含むことを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ８．前記セラミックシートを提供するステップは、前記セラミックシートを前記形成表面上に提供することを含むことを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ９．前記セラミックシートを前記形成表面にクランプするステップをさらに含むことを特徴とする実施例Ａ８に記載の方法。
Ａ１０．前記形成表面と前記溶融物質との間に少なくとも１つの追加のセラミックシートを提供するステップをさらに含むことを特徴とする実施例Ａ９に記載の方法。
Ａ１１．前記セラミックシートをクランプするステップは、前記セラミックシートが前記形成表面から離れて吊り下がって前記セラミックシートが接触位置で前記溶融物質に接触するように前記セラミックシートをクランプし、その後、前記形成表面が前記接触位置の前記セラミックシートの対応面に接触することを含むことを特徴とする実施例Ａ９に記載の方法。
Ａ１２．前記接触位置は前記セラミックシートの中央部を含むことを特徴とする実施例Ａ１１に記載の方法。
Ａ１３．少なくとも２つのセラミックシートのうちの２つは、互いに異なる組成を有することを特徴とする実施例Ａ１０に記載の方法。
Ａ１４．少なくとも２つの隣接するセラミックシートは、互いに強力に付着しない物質から構成されていることを特徴とする実施例Ａ１０に記載の方法。
Ａ１５．少なくとも１つのセラミックシートは、少なくとも１つの他のセラミックシートよりも相対的に低い核形成傾向を有することを特徴とする実施例Ａ１３に記載の方法。
Ａ１６．少なくとも１つのセラミックシートは、少なくとも１つの他のセラミックシートよりも相対的に大きい熱伝達への抵抗を有することを特徴とする実施例Ａ１３に記載の方法。
Ａ１７．前記形成表面の少なくとも一部での圧力が、前記形成表面から離れて対面する前記セラミックシートの面での圧力よりも低いように差圧形態を提供することにより、前記セラミックシートを前記形成表面に固定するステップをさらに含むことを特徴とする実施例Ａ８に記載の方法。
Ａ１８．前記セラミックシートは、多孔性シートを含むことを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ１９．前記セラミックシートは、シリカ、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、炭化ケイ素、炭窒化ケイ素、及び、オキシ炭窒化ケイ素からなる群から選択されることを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ２０．前記セラミックシートは、約１〜約１５ミクロンの質量等価厚を有することを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ２１．前記セラミックシートは、約２〜約５ミクロンの質量等価厚を有することを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ２２．前記セラミックシートは柔軟（可撓性）であることを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ２３．前記セラミックシートの柔軟性は、全く破断を形成することなく、約３２５ｍｍよりも小さく、より好ましくは約１５０ｍｍよりも小さく、さらに好ましくは２ｍｍよりも小さい半径に湾曲されるシート性能によって特徴付けられることを特徴とする実施例Ａ２２に記載の方法。
Ａ２４．前記セラミックシートは多孔性であることを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ２５．前記多孔性の度合いが約１％から多くても約８０％であることを特徴とする実施例Ａ２４に記載の方法。
Ａ２６．前記セラミックシートは、約１ミクロンから約１００ミクロンの間の径を有する開口を有することを特徴とする実施例Ａ２４に記載の方法。
Ａ２７．前記形成表面に対して前記セラミックシートを帯電して、前記形成表面に電圧を形成することにより前記形成表面に前記セラミックシートを付着するステップをさらに含むことを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ２８．前記セラミックシートは、約５ｐｐｍｗ未満の遷移金属を有することを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ２９．前記セラミックシートは、シリコン半導体の凝固に十分な接触時間の間、有意な劣化なしに、少なくとも約１４００℃の温度に耐えることが可能であることを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ３０．前記セラミックシートは、融合物質を含むことを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ３１．前記セラミックシートは、焼結物質を含むことを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ａ３２．前記融合物質は、針形状粒子から融合されることを特徴とする実施例Ａ３０に記載の方法。
Ａ３３．前記融合物質は、等軸状粒子から融合されることを特徴とする実施例Ａ３０に記載の方法。
Ａ３４．前記セラミックシートの物質が、前記半導体の粒を核形成することにおいて、前記形成表面の物質よりも低い傾向（ポテンシャル）を有していることを特徴とする実施例Ａ１に記載の方法。
Ｂ１．自立式多孔性セラミック体であって、
物質の相互接続されたネットワークを備え、１０ミクロン未満のＭＥ厚並びに第１表面及び対応面（ｏｂｖｅｒｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ）を有し、固体物質が、半導体を形成するのに十分な接触時間の間、少なくとも約１４００℃で溶融半導体との接触に耐えることが可能であり、約５ｐｐｍｗ未満の遷移金属を有することを特徴とする自立式多孔性セラミック体。
Ｂ２．前記物質のネットワークは、約１ミクロンから約１００ミクロンの間の径を有する開口を定めることを特徴とする実施例Ｂ１に記載のセラミック体。
Ｂ３．前記物質のネットワークは、約１％から多くても約８０％の間の多孔率を有することを特徴とする実施例Ｂ１に記載のセラミック体。
Ｂ４．前記セラミックシートは、シリカ、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、炭化ケイ素、炭窒化ケイ素、オキシ炭窒化ケイ素、アルミナ、ムライト及び窒化ホウ素からなる群から選択されることを特徴とする実施例Ｂ１に記載のセラミック体。
Ｂ５．前記物質は、半導体物質の粒を核形成することにおいて、グラファイトよりも低い傾向を有していることを特徴とする実施例Ｂ１に記載のセラミック体。
Ｂ６．第２の本体をさらに備え、前記第１及び第２の本体が互いに強力に付着しない本体から構成されていることを特徴とする実施例Ｂ１に記載のセラミック体。
Ｃ１．アセンブリ（集積体）であって、
ａ．形成表面を有する多孔性モールドと、
ｂ．第１及び第２表面を有する自立式多孔性耐熱セラミックシートであって、前記第１表面で前記モールドの前記形成表面に固定された、自立式多孔性耐熱セラミックシートと、
ｃ．前記セラミックシートの前記第２表面に固定された、溶融量の半導体物質から直接的に形成された半導体と、
を備えることを特徴とするアセンブリ。
Ｃ２．前記第１セラミックシート及び前記形成表面の間で各々に固定される第２セラミックシートをさらに備えることを特徴とする実施例Ｃ１に記載のアセンブリ。
Ｃ３．前記第１及び第２セラミックシートは、互いに異なる組成を有することを特徴とする実施例Ｃ２に記載のアセンブリ。
Ｄ１．半導体物質の溶融供給物（供給溶融液）から半導体を製造するための装置であって、
ａ．形成表面を備える多孔性モールドと、
ｂ．前記形成表面に対面して自立式セラミックシートを保持するように構成された保持機構であって、前記セラミックシートが前記形成表面から離れて吊り下がって前記セラミックシートが接触位置で溶融物質の表面に接触可能であり、且つ、前記形成表面を前記接触位置の前記セラミックシートの対応面に接触するように運搬可能である、保持機構と、
ｃ．前記接触位置での圧力が前記溶融物質表面での圧力よりも低いように、差圧形態を提供するように構成された構造と、を備えることを特徴とする装置。

Claims (27)

  1. 半導体を製造する方法であって、
    ａ．表面を有する溶融半導体物質を提供するステップと、
    ｂ．形成表面を有する多孔性モールドを提供するステップと、
    ｃ．前記形成表面と前記溶融物質との間に自立式セラミックシートを提供するステップと、
    ｄ．前記形成表面を前記セラミックシートに接触させ、半導体物質本体が前記セラミックシート上で凝固するように、接触時間の間、前記セラミックシートを前記溶融物質表面に接触させるステップと、
    ｅ．前記セラミックシートに接触させた状態で、前記溶融半導体物質との接触から前記凝固体を取り外すステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記半導体物質はシリコンを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記形成表面の少なくとも一部での圧力が前記溶融物質表面での圧力よりも低いように、差圧形態を提供するステップをさらに含み、前記接触時間の少なくとも一部の間、前記差圧形態が存在することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記接触時間の少なくとも一部の間、前記半導体物質の融点以下の温度で、前記形成表面の少なくとも一部を提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記差圧形態の度合を減少させるステップをさらに含み、これにより、前記セラミックシート及び前記凝固体の少なくとも一方で前記形成表面から離脱することに貢献することを特徴とする請求項３に記載の方法。
  6. 前記セラミックシートを提供するステップは、前記セラミックシートを前記形成表面上に提供することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記セラミックシートを前記形成表面にクランプするステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 前記形成表面と前記溶融物質との間に少なくとも１つの追加のセラミックシートを提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 前記セラミックシートをクランプするステップは、前記セラミックシートが前記形成表面から離れて吊り下がって前記セラミックシートが接触位置で前記溶融物質に接触するように前記セラミックシートをクランプし、その後、前記形成表面が前記接触位置の前記セラミックシートの対応面に接触することを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  10. 少なくとも２つのセラミックシートの２つが互いに異なる組成を有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
  11. 少なくとも２つの隣接するセラミックシートは、互いに強力に付着しない物質から構成されていることを特徴とする請求項８に記載の方法。
  12. 前記形成表面の少なくとも一部での圧力が、前記形成表面から離れて対面する前記セラミックシートの面での圧力よりも低いように差圧形態を提供することにより、前記セラミックシートを前記形成表面に固定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  13. 前記セラミックシートは、シリカ、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、炭化ケイ素、炭窒化ケイ素、オキシ炭窒化ケイ素、アルミナ、ムライト及び窒化ホウ素からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  14. 前記セラミックシートは、１〜１５ミクロンの質量等価厚を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  15. 前記セラミックシートは、柔軟性を有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  16. 前記セラミックシートは多孔性であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  17. 前記セラミックシートは、１ミクロンから１００ミクロンの間の径を有する開口を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  18. 前記セラミックシートは、５ｐｐｍｗ未満の遷移金属を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  19. 前記セラミックシートは、シリコン半導体の凝固に十分な接触時間の間、有意な劣化なしに、少なくとも１４００℃の温度に耐えることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  20. 前記セラミックシートは、融合物質を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  21. 前記融合物質は、針形状粒子から融合されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
  22. 前記セラミックシートの物質が、前記半導体の粒を核形成することにおいて、前記形成表面の物質よりも低い傾向を有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  23. 前記セラミックシートの多孔性の度合いが１％から８０％であることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  24. 前記セラミックシートは、２〜５ミクロンの質量等価厚を有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  25. 前記セラミックシートの柔軟性は、全く破断を形成することなく、３２５ｍｍよりも小さい半径に湾曲されるシート性能によって特徴付けられることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  26. 前記セラミックシートの柔軟性は、全く破断を形成することなく、１５０ｍｍよりも小さい半径に湾曲されるシート性能によって特徴付けられることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  27. 前記セラミックシートの柔軟性は、全く破断を形成することなく、２ｍｍよりも小さい半径に湾曲されるシート性能によって特徴付けられることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
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