JP6242820B2 - 溶融体から水平リボンを成長させ、溶融体からの第1材料のリボンを形成する方法 - Google Patents
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Description
米国政府は、本発明における支払済の許諾を有し、米国エネルギー省によって付与された契約番号DE-EE0000595の契約条件によって提供される適当な条件で他者に許諾を与えることを、限定された状況で特許権者に要求する権利を有する。
本発明の好適例は、基板製造の分野に関するものである。より具体的には、本発明は、溶融体の表面上のリボンから熱を除去する方法、システム及び構造に関するものである。
シリコンウェハーまたはシートは、例えば集積回路または太陽電池産業において用いることができる。再生可能エネルギー源の需要が増加すると共に、太陽電池の需要が増加し続ける。これらの需要が増加するに連れて、コスト/電力比を低下させることが、太陽電池産業の1つの目標になる。太陽電池の大部分は、単結晶シリコンウェハーのようなシリコンウェハー製である。現在、結晶シリコン太陽電池の主なコストはウェハーであり、このウェハー上に太陽電池を作製する。太陽電池の効率、あるいは標準的な照明の下で生成される電力の量は、部分的に、このウェハーの品質によって制限される。品質を低下させずにウェハーを製造するコストを低減することによって、コスト/電力比を低下させて、こうしたクリーンエネルギー技術の利用可能性を広げることができる。
Claims (5)
- 溶融体から第1材料のリボンを形成する方法であって、
前記溶融体中に結晶シードを用意するステップと;
前記溶融体を通る熱流量q y ” を与えるステップであって、当該熱流量q y ” が、前記溶融体の結晶化中の溶質の偏析によって特徴付けられる構造的不安定性レジメの熱流量を上回るステップと;
前記溶融体の表面に近接した冷温領域の温度T c を、前記第1材料の溶融温度T m 以下の値に設定して、前記溶融体の表面からの熱流量q ” rad-liquid が前記q y ” よりも大きくなるようにするステップと;
前記結晶シードを、前記冷温領域から、特定の経路に沿って引き出すステップとを含み、
前記q y ” が、前記溶融体の最下部から前記溶融体の表面に至る方向に沿った温度勾配dT/dxを次式のように生じさせ、
- 前記第1材料が、シリコン、シリコンの合金、及びドーピングしたシリコンのうちの1つであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記結晶シードからの放射率が0.6であり、前記溶融体からの放射率が0.2であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記q y ” が0.6W/cm 2 以上であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記T c を、前記T m より50℃低いレベル以上に設定するステップと;
前記溶融体の最下部の温度を、前記T m より1℃〜3℃高い温度に設定するステップと
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
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