JPH0244021A - 多結晶シリコンシートの製造方法 - Google Patents

多結晶シリコンシートの製造方法

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JPH0244021A
JPH0244021A JP16957388A JP16957388A JPH0244021A JP H0244021 A JPH0244021 A JP H0244021A JP 16957388 A JP16957388 A JP 16957388A JP 16957388 A JP16957388 A JP 16957388A JP H0244021 A JPH0244021 A JP H0244021A
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silicon
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (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方法に関する。
(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第3図
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
結果太陽電池のデイ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、スクリーン印刷法を適
用することが困難となってしまう欠陥がある。
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。
さらに別途別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、これを製品ウェ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抑圧成型し
て固化させるものであるが、同法によるときは、−度に
所定形状のウェハが得られ、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ェ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、当該ウェ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も
っている。
(発明が解決しようとする課題) 本脚は上記従来法の難点に鑑み、請求項(1)では、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、デイバイス
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のが、その目的である。
請求項(2)にあっては、上記したモールドノズルから
の固化シリコンシート引出に際し、当該モールドノズル
の厚さ方向に対して温度差を設定することにより、結晶
成長の方向を厚さ方向へも大きくとるようにし、これに
より多結晶シリコンシートの成長速度を太きくし、製品
の特性と生産性の向上とを図るのが、その目的である。
請求項(3)では、固化シリコンシート引出手段を、モ
ールドノズルに内装した引出用基板の移送に委ねるよう
にし、固化シリコンシートをこの弓出用基板と共に引出
することで、さらに結晶の厚さを薄肉化を可能とし、単
位面積当りの価格低下を可能とすると共に、薄い製品の
製造に際しても引出用基板の存在により、割れが生ずる
といったことのないようにするのが、その目的としてい
る。
(課題を解決するための手段) 本願は上記の目的を達成するために、請求項(1)では
不活性雰囲気内にあって、シリコン母材を溶融した後、
当該溶融シリコンに圧力をかけることで、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と共に、この
モールドノズル内にて上記溶融シリコンの固化したシリ
コンシートを、所望引出手段によって連続的に引出する
ようにしたことを特徴とする多結晶シリコンジ−トノ製
造方法を提供しようとしており、また請求項(2)では
不活性雰囲気内にあって、シリコン母材を溶融した後、
当該溶融シリコンに圧力をかけることで、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と共に、この
モールドノズル内にて上記溶融シリコンの固化したシリ
コンシートを、所望引出手段によって連続的に引出する
に際し、前記モールドノズルの厚さ方向に温度差を設定
するようにしたことを特徴とする多結晶シリコンシート
の製造方法を提供しようとしている。
さらに請求項(3)にあっては不活性雰囲気内にあって
、シリコン母材を溶融した後、当該溶融シリコンに圧力
をかけることで、これを加温されたモールドノズル内へ
連続して送出すると共に、このモールドノズル内にて上
記溶融シリコンの固化したシリコンシートを、所望引出
手段によって連続的に引出するに際し、上記引出手段が
、前記モールドノズルの下面上に装入載置した引出用基
板を、同上溶融シリコンとこれが固化したシリコンシー
トとを載置させたまま、連続的に当該モールドノズルの
長手方向へ移送するものであることを特徴とする多結晶
シリコンシートの製造方法を提供するものである。
(作   用) 本願に係る請求項(1)にあっては、モールドノズル内
に連続的に溶融シリコンが供給され、当該モールドノズ
ル内で、溶融シリコンが固化されて行き、固化シリコン
シートがモールドノズル外へ引き出されて行くので、モ
ールドノズルの寸法通りの厚さ巾をもった多結晶シリコ
ンシートが踏切れることなく生産されることとなる。
請求項(2)では、モールドノズルの厚さ方向に温度差
があるため、低温側から厚さ方向と引出方向へ向けて溶
融シリコンの固化が進行することとなり、シートの成長
速度も大きくなって大結晶粒が得られ、これはコラムナ
結晶であって、デイバイス化においても問題のないもの
が得られる。
請求項(3)にあっては、溶融シリコンと固化シリコン
シートが、これらの載置されている引出用基板と共に引
き出されて行くこととなり、極めて薄い製品を能率よく
割れの入る心配なしに生産できることとなる。
(実 施 例) 本発明を図面によって詳細に説示すれば、第1図の製造
装置が、請求項(1) (2)の方法を実施するのに用
い得るものである。
同上図にあって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2
によって加熱される坩堝3と、ヒータ4a 、 4b 
、 4cによって加熱されると共に、下位に冷却ガスノ
ズル5を臨設したモールドノズル6とが設けられており
、坩堝3内に投入のシリコン母材は、前記ヒータ2によ
って溶融された後、不活性ガス等による圧力Pを受けて
、当該溶融シリコンSiが、順次坩堝3の供給口3a、
坩堝3のホルダ7に開成の供給路7a、そしてモールド
ノズル6の注入口6°を介して当該モールドノズル6内
へ送り込まれるようになっている。
ここでモールドノズル6は、ノズル下板6aとノズル上
蓋板6bとからなり、ノズル下板6aの上面に所定の凹
溝Beが形成されであることで1図示されていないビス
等により両板8a 、 Bbを重積状態にて固定するこ
とにより、所定厚さと所定巾の鋳造用路8が形成され、
図中9が引出手段としての引張り治具を示している。
上記の製造装置を用いて請求項(1)の方法を実施する
には、石英等により形成した坩堝3中にシリコン母材を
投入しておき、これをヒータ2の稼動によって溶融(1
450℃)し、前記不活性ガスによる圧力P  (0,
01〜0.1 kg/crn’)を当該溶融シリコンS
iの上面に加え、ヒータ4a 、 4b 、 4cによ
って予め1300℃〜1420℃の温度に加温しである
モールドノズルB内へ、その注入口6′から連続的に当
該溶融シリコンSiを供給する。
これにより当該溶融シリコンS1はモールドノズルs内
にて固化することで固化シリコンシートMSi となる
が、その先端は予め炉体1外に引き出され、その端末が
前記の引張り治具9に嵌着してあり、この引張り治具9
をモールドノズル6の長子方向である矢印Aへ向は連続
的に引出すのである。
ここで、前記の凹溝6Cを深さ0.5關、巾を25鳳腸
にて250■■だけ固化シリコンシートを引き出したと
ころ、製品である多結晶シリコンシートの厚さは0.5
m層、巾を25鳳腸のものが得られた。
尚、モールドノズルの材質としては、カーボン製の本体
表面に窒化シリコンコーティングを施すか、Si:+N
aと5iOzの混合物コーティングを施して用いた。
次に同上第1図の製造装置を用いて請求項(2)の方法
を実施するには、ヒータ4a 、 4bによって、モー
ルドノズル6の注入口6°である基端側はシリコンの融
点よりも高温に保持しておき、ヒータ4Cにてモールド
ノズル6の先端側は、シリコンの融点よりも低温(13
50℃)に保ち、しかも前記の冷却ガスノズル5から不
活性ガスによる冷却ガスをノズル下板6aに吹き付けて
おく。
これにより、溶融シリコンSiの結晶は鋳造用路8の中
間点にあって、低温である下面から上面側へ向け、かつ
基端側から先端側へ向けて成長して行くこととなり、コ
ラムナ状結晶の多結晶シリコンシートが得られることと
なる。
次に請求項(3)の方法を、第2図の製造装置を用いて
実施する場合につき説示すると、5該装置が第1図につ
き前述の製造装置に相違するところは、引出手段として
の引張り治具8を用いることなく、ステンレス製等の引
出用基板lOが採択されていることである。
すなわちモールドノズル8のノズル下板6aにあって、
その基端側から引出用基板10が、当該下板6aの上面
に載置されるよう装入されており、この引出用基板lO
がモールドノズル6の長手方向へ矢印Bの如く移送され
得るよう構成されている点にある。
そこで、前記請求項(1)につき説示した通り坩堝3内
の溶融シリコンSiに0.2〜0.4 kg/ctn’
程度の圧力Pを加えて、これをモールドノズル6内に押
し込れる。
この際上記の引出用基板10として0.1〜0.3m諷
厚のものが、連続的に矢印B方向へ移送されており、こ
れによって当該基板10上にて溶融シリコンSiが固化
し結晶が成長する。
ここで前記の請求項(2)にて説示した如くモールドノ
ズル6の先端側を基端側よりも低温にしておくと共に、
ノズル下板6a側をノズル上蓋板6b側よりも低温にし
ておけば、結晶は鋳造用路8の中間点より、下面から上
面へ向け、かつ先端側へ向は引出用基板10と共に移動
しながら成長して行く。
この際鋳造用路8のサイズを、巾25腸園、ノズルの厚
さ0.4m請とし、引出用基板10を0.3鵬■とした
ところ、巾25層組厚さ0.1m層の多結晶シリコンシ
ートを200〜4001■/■inの速度で成長させる
ことができ、当該結晶は下面から上面への成長であるこ
とからコラムナ構造となっており、比抵抗は0.5〜1
.0Ωcm、ライフタイムは0.5〜10ILsecで
あり、さらに当該モールドノズル8の形状を変えること
で、結晶の巾や厚さを自由に変化させることもできた。
(発明の効果) 本願の請求項(1)による方法によるときは、所望均一
厚さ、巾の製品を自由に、かつ高い精度で効率よく生産
することができ、従ってデイバイス加工も容易で歩留り
が向上し、不純物の混入しない良質のものを安価に提供
することができる。
また、請求項(2)の如く厚さ方向への温度差により、
結晶粒の大なる特性良好な多結晶シリコンシートを量産
することができ、さらに請求項(3)によるときは、引
出手段である引出用基板の共動により、−層薄い結晶の
形成が安価に、しかも割れなどの支障が生じないように
生産することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本願請求項(1)および請求項(2)に係る方
法を実施することのでき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、第2図は同上請求項(3)
に係る方法の実施に用い得る同上製造装置の縦断正面説
明図、第3図は従来のリボン法による多結晶シリコンシ
ート製造装置を示す縦断正面説明図である。 1a・・・・・・不活性雰囲気 6・・・・・・モールドノズル 10・・・・・・引出用基板 Si・・・・・命溶融シリコン MSi・・・・固化シリコンシー ト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)不活性雰囲気内にあって、シリコン母材を溶融し
    た後、当該溶融シリコンに圧力をかけることで、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と共に
    、このモールドノズル内にて上記溶融シリコンの固化し
    たシリコンシートを、所望引出手段によって連続的に引
    出するようにしたことを特徴とする多結晶シリコンシー
    トの製造方法。
  2. (2)不活性雰囲気内にあって、シリコン母材を溶融し
    た後、当該溶融シリコンに圧力をかけることで、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と共に
    、このモールドノズル内にて上記溶融シリコンの固化し
    たシリコンシートを、所望引出手段によって連続的に引
    出するに際し、前記モールドノズルの厚さ方向に温度差
    を設定するようにしたことを特徴とする多結晶シリコン
    シートの製造方法。
  3. (3)不活性雰囲気内にあって、シリコン母材を溶融し
    た後、当該溶融シリコンに圧力をかけることで、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と共に
    、このモールドノズル内にて上記溶融シリコンの固化し
    たシリコンシートを、所望引出手段によって連続的に引
    出するに際し、上記引出手段が、前記モールドノズルの
    下面上に装入載置した引出用基板を、同上溶融シリコン
    とこれが固化したシリコンシートとを載置させたまま、
    連続的に当該モールドノズルの長手方向へ移送するもの
    であることを特徴とする多結晶シリコンシートの製造方
    法。
JP16957388A 1988-07-07 1988-07-07 多結晶シリコンシートの製造方法 Granted JPH0244021A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006111519A (ja) * 2004-09-16 2006-04-27 Sanritsuku:Kk 太陽光発電用多結晶シリコン原料および太陽光発電用シリコンウェーハ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS598612A (ja) * 1982-06-25 1984-01-17 コンパニイ・ジエネラル・デレクトリシテ 多結晶質シリコン・ストリツプの製法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS598612A (ja) * 1982-06-25 1984-01-17 コンパニイ・ジエネラル・デレクトリシテ 多結晶質シリコン・ストリツプの製法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006111519A (ja) * 2004-09-16 2006-04-27 Sanritsuku:Kk 太陽光発電用多結晶シリコン原料および太陽光発電用シリコンウェーハ

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