JPH04131625U - Polycrystalline silicon sheet manufacturing equipment - Google Patents

Polycrystalline silicon sheet manufacturing equipment

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JPH04131625U
JPH04131625U JP4567591U JP4567591U JPH04131625U JP H04131625 U JPH04131625 U JP H04131625U JP 4567591 U JP4567591 U JP 4567591U JP 4567591 U JP4567591 U JP 4567591U JP H04131625 U JPH04131625 U JP H04131625U
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JP
Japan
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silicon
molten silicon
jig
gas
mold nozzle
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JP4567591U
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Japanese (ja)
Inventor
一郎 秀
裕次 畠中
幹也 鈴木
智哉 鈴木
敏明 森谷
Original Assignee
株式会社ほくさん
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Silicon Compounds (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モールドノズル内へ圧出の溶融シリコンを、
引き出し治具により固化シリコンシートとして連続的に
引出して製品を得るキャストリボン法の実施に供する装
置で、装置内残ガスを排出可能として、溶融シリコンが
引き出し治具に充満するまで流入し、かつ溶融シリコン
の治具外流失を阻止する。 【構成】 モールドノズル5の鋳造路6から、これと連
通する引き出し治具7の握持用端口7aへ溶融シリコン
Siが流入した際、鋳造路6の残ガスが握持用端口7a
と連通するガス抜き用細孔12を介して、不活性雰囲気
1a内へ排出自在である。しかも、温度制御熱源11に
よりガス抜き用細孔12の途中から先端側が低温で、ガ
ス抜き用細孔12内で溶融シリコンSiが固結する。
(57) [Summary] [Purpose] To extrude molten silicon into the mold nozzle,
This equipment is used for the cast ribbon method, in which a product is obtained by continuously drawing a solidified silicone sheet using a drawing jig.The remaining gas inside the device can be discharged, and the molten silicon flows until the drawing jig is filled with molten silicon. Prevents silicon from flowing out of the jig. [Structure] When molten silicon Si flows from the casting channel 6 of the mold nozzle 5 to the gripping end port 7a of the drawer jig 7 communicating therewith, the residual gas in the casting channel 6 flows into the gripping end port 7a.
The gas can be freely discharged into the inert atmosphere 1a through the gas venting pores 12 communicating with the gas. In addition, the temperature-controlled heat source 11 maintains a low temperature from the middle to the tip of the gas venting pore 12, and the molten silicon Si solidifies within the gas venting pore 12.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

【0001】0001

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本考案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 シートの製造に用いられる装置の改良に関する。 This invention is based on polycrystalline silicon, which is used in solar cells and other photoelectric conversion elements. This invention relates to improvements in equipment used to manufacture sheets.

【0002】0002

【従来の技術】[Conventional technology]

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図5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ィ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、スクーリ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。 Various methods have already been implemented for producing polycrystalline silicon sheets. One of these methods, the ribbon method, is performed in a crucible a in an inert gas atmosphere, as shown in Figure 5. Die c is immersed in molten silicon b existing in The released molten silicon b is cooled and solidified in an inert gas atmosphere outside the die c. With this ribbon technology, the meniscus (surface) of molten silicon b Since the sheet is formed using surface tension (surface tension), a polycrystalline silicon sheet with a uniform thickness can be formed. As a result, when trying to use it as a solar cell device, it is difficult to obtain a Even when trying to form electrodes, it became difficult to apply the Scourin printing method. There is a flaw.

【0003】 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。0003 In addition, as mentioned above, ribbon technology attempts to take advantage of wetting with molten silicon. Therefore, many consumables such as die, filament, and substrate are required. However, since carbon, SiC, etc. with good wettability are used, this is molten silicon. becomes a source of impurities. Furthermore, when using the ribbon method, the growth of crystals is The growth rate of the crystal cannot be increased too much, and the quality and quality may be affected. The results are not satisfactory in terms of productivity and production efficiency.

【0004】 また、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、これを製品ウエ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押圧成型して固化させるも のであるが、同法によるときは、一度に所定形状のウエハが得られ、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 用シリコンウエ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、当該ウエ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持っている。0004 In addition, a separate method called the casting method is also carried out, but the In this method, the silicon base material is heated to form a melt, which is then cast according to the dimensions of the product wafer. The melt is poured into a mold, and the movable parts of the mold press the melt to solidify it. However, when this method is used, wafers with a predetermined shape can be obtained at one time, which improves mass production. Although desired results can be expected with That will happen. Therefore, in this method, the upper and lower surfaces and side surfaces of the mold are exposed to silicon crystals when the melt solidifies. This will inhibit the growth of grains, and the The crystal grains in the vicinity of the solar cell become very fine, making it impossible to obtain large crystal grains. It satisfies the requirement of large crystal grain generation, which is considered desirable for silicon wafers etc. The photoelectric conversion efficiency of the solar cell obtained using the wafer is It also has a defect that makes it extremely bad at 2 to 3%.

【0005】 そこで、本願人は既に上記難点を解消するため、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、ディ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方法を提案(以下この方法をキ ャストリボン法と称す)した。[0005] Therefore, in order to overcome the above-mentioned difficulties, the applicant has already proposed the advantages of the above-mentioned casting method. The molten silicon is supplied to the mold nozzle continuously, not discontinuously. As it is supplied, it solidifies inside the mold nozzle, and this solidified silicon Polycrystalline silicon sheets with uniform thickness can be created by continuously pulling out the silicone sheets. can be mass-produced without worrying about contamination by impurities, and can also be manufactured in various thickness dimensions. The thickness can be easily obtained, and the thickness can be made uniform even during the device processing process. We proposed a method to eliminate unnecessary parts and improve yield (hereinafter this method will be referred to as key). (referred to as the "just ribbon method").

【0006】 この方法は図4に示す如き製造装置を用いて行うもので、同図にあって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2a、2b等によって加熱されるシリコン溶融管3と、ヒータ4によって 加熱されるモールドノズル5とが設けられており、シリコン溶融管3内に投入の シリコン母材は、前記ヒータ2a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、順次シリコン溶融管3の供給口3a、 そしてモールドノズル5の注入口5aを介して当該モールドノズル5内へ送り込 まれるようになっている。[0006] This method is carried out using the manufacturing equipment shown in Figure 4, where 1 is the A furnace body with an inert atmosphere 1a made of an inert gas such as Rougon or a vacuum, and inside it A silicon melting tube 3 heated by heaters 2a, 2b, etc. and a heater 4 A heated mold nozzle 5 is provided, and a mold nozzle 5 is provided to heat the silicon melting tube 3. After being melted by the heater 2a, the silicon base material is heated by an inert gas or the like. In response to the force P, the molten silicon Si is sequentially supplied to the supply port 3a of the silicon melting tube 3, Then, it is fed into the mold nozzle 5 through the injection port 5a of the mold nozzle 5. It is becoming more and more common.

【0007】 ここでモールドノズル5は、ノズル下板5bとノズル上蓋板5cとからなり、 ノズル下板5bの上面に所定の凹溝5dが形成されてあることで、図示されてい ないビス等により両板5b、5cを重積状態にて固定し、これにより、所定厚さ と所定巾の鋳造路6が形成され、図中7が引出手段としての引き出し治具を示し ている。[0007] Here, the mold nozzle 5 consists of a nozzle lower plate 5b and a nozzle upper cover plate 5c, A predetermined groove 5d is formed on the upper surface of the nozzle lower plate 5b, which is not shown in the figure. Both plates 5b and 5c are fixed in a stacked state using screws, etc., which do not have screws, so that a predetermined thickness can be achieved. A casting path 6 of a predetermined width is formed, and 7 in the figure indicates a drawing jig as a drawing means. ing.

【0008】 この製造装置を用いて上記キャストリボン法を実施する一つの手段としては、 石英等により形成したシリコン溶融管3中にシリコン母材を投入しておき、これ をヒータ2aの稼動によって溶融(1450℃)し、前記不活性ガスによる圧力 P(0.01〜0.1kg/cm2 )を当該溶融シリコンSiの上面に加えるが 、この際ヒータ4によって予め同図に示す如くモールドノズル5の基部側から鋳 造路6、引出端口5eの方向へ向けて、シリコンの融点(MP=1420℃)よ りも高温から1300℃程度に至るまで、降温状態となるような温度分布曲線T をもたせるようにして、鋳造路6の引出端口5e寄りの固化領域5fから引き出 し治具7に向けては、融点MPよりも予め温度が低くなるようにしてあり、この ような温度条件下のモールドノズル5内に、その注入口5aから連続的に、上記 溶融シリコンSiを供給するようにしている。 これにより当該溶融シリコンSiは、引き出し治具7の握持用端口7aからモ ールドノズル5内の固化領域5fまでが固結することで、固化シリコンシートM Siが形成されることとなる。One way to carry out the cast ribbon method using this manufacturing apparatus is to put a silicon base material into a silicon melting tube 3 made of quartz or the like, and melt it by operating a heater 2a. (1450°C) and apply pressure P (0.01 to 0.1 kg/cm 2 ) by the inert gas to the upper surface of the molten silicon Si. The temperature distribution curve T is such that the temperature decreases from a temperature higher than the melting point of silicon (MP=1420°C) to about 1300°C from the base side of the casting path 6 to the drawing end 5e. The temperature from the solidification region 5f near the drawing end 5e of the casting channel 6 toward the drawing jig 7 is lower than the melting point MP in advance, and the temperature inside the mold nozzle 5 under such temperature conditions is lower than the melting point MP. The molten silicon Si is continuously supplied from the injection port 5a. As a result, the molten silicon Si is solidified from the gripping end 7a of the drawing jig 7 to the solidified region 5f in the mold nozzle 5, thereby forming a solidified silicon sheet MSi.

【0009】 このようにして固化シリコンシートMSiが形成したならば、当該引き出し治 具7をモールドノズル5の長手方向である矢印Dへ向け連続的に引出すのである が、この際溶融シリコンSiに加える圧力Pは、前掲当初圧力よりも降圧させた 稼動圧力とすることで、固化領域5fの長さが変化しないようにするのがよい。 ここで、実際上前記の凹溝5dを深さ0.5mm、巾を25mmにて250m m程度であり、モールドノズルの材質としては、カーボンが用いられ、その本体 表面に窒化シリコンコーティングを施すか、Si34 とSiO2 の混合物コー ティング等の離型材を施して用いられる。Once the solidified silicon sheet MSi has been formed in this way, the drawing jig 7 is continuously drawn out in the longitudinal direction of the mold nozzle 5, which is the arrow D. It is preferable to set the pressure P to an operating pressure that is lower than the above-mentioned initial pressure so that the length of the solidification region 5f does not change. In practice, the depth of the groove 5d is 0.5 mm, the width is 25 mm, and the total length is about 250 mm. Carbon is used as the material of the mold nozzle, and a silicon nitride coating is applied to the surface of the mold nozzle. , a mold release agent such as a mixture coating of Si 3 N 4 and SiO 2 is used.

【0010】 上記のキャストリボン法にあっては、予め図4のような温度分布曲線Tとなる ように温度制御しておくが、この際、温度分布曲線を予めシリコンの融点よりも 全域にわたって高温となるように加熱条件を制御しておき、その後、モールドノ ズルの先端側から緩徐に降温制御することで、溶融シリコンの急冷を回避するよ うにしてもよい。0010 In the above cast ribbon method, a temperature distribution curve T as shown in Fig. 4 is obtained in advance. The temperature is controlled so that the temperature distribution curve is lower than the melting point of silicon in advance. The heating conditions are controlled so that the temperature is high over the entire area, and then the mold nozzle is heated. By controlling the temperature to drop slowly from the tip of the slurry, rapid cooling of the molten silicon is avoided. You may do so.

【0011】[0011]

【考案が解決しようとする課題】[Problem that the idea aims to solve]

上記の製造装置によるときは、前記の如く溶融シリコンSiをシリコン溶融管 3から、モールドノズル5に流し込んだ直後に、鋳造路6に残ってしまったガス が充分に抜けきらない状態となり、この結果当該溶融シリコンSiが引き出し治 具7のチャック部となる握持用端口7aに充満するまで流入することなしに、図 4に明示の如く固化してしまい、固化シリコンシートMSiの引出し操作が不能 となるといった難点がある。 When using the above manufacturing apparatus, the molten silicon Si is transferred to the silicon molten tube as described above. 3, the gas remaining in the casting path 6 immediately after being poured into the mold nozzle 5 As a result, the molten silicon cannot be pulled out and cured. The gripping end opening 7a, which becomes the chuck part of the tool 7, does not flow until it is filled with the gripping end opening 7a. As shown in 4, it has solidified and it is impossible to pull out the solidified silicone sheet MSi. There are some difficulties.

【0012】 本考案は上記従来装置の難点に鑑み、引き出し治具の適所に握持用端口と連通 するガス抜き用細孔を穿設して、これを不活性雰囲気内に開口させると共に、当 該ガス抜き用細孔につき、これに適切な温度分布を与える温度制御熱源を臨設す ることによって、鋳造路の残ガスを充分に排出させてしまうことができるように して、引出し操作不能といった事態の発生を回避し得るようにし、かつ当該ガス 抜き用細孔にまで流入した溶融シリコンを、引き出し治具から流出させてしまう といったことを、確実に阻止しようとするのが、その目的である。0012 In view of the above-mentioned drawbacks of the conventional device, the present invention is designed to communicate with the gripping end opening at the appropriate location of the drawer jig. A gas vent hole is drilled into the inert atmosphere and the hole is opened into an inert atmosphere. A temperature-controlled heat source is installed to provide an appropriate temperature distribution for the gas venting pores. By doing so, the remaining gas in the casting path can be sufficiently exhausted. to avoid situations such as inability to operate the drawer, and to ensure that the gas The molten silicon that has flowed into the drawing pores flows out from the drawing jig. Its purpose is to ensure that such things are prevented.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本考案は上記目的を達成するため、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、これを熱源により加温さ れたモールドノズル内へ連続して送出することにより、当該溶融シリコンを、モ ールドノズルの引出端口に当接させてある引き出し治具の握持用端口内まで流入 させ、当該握持用端口内からモールドノズルの引出端口寄り部分における溶融シ リコンまでが固結された時点で、前記溶融シリコンに圧力をかけながら、上記の 引き出し治具を連続して引出することにより、上記モールドノズル内で固結した 固化シリコンシートを、前記の引出端口から連続して引き出すようにしたキャス トリボン法を実施するための装置において、上記引き出し治具には、その握持用 端口と連通するガス抜き用細孔が先端側に向けて、当該握持用端口の全長よりも 長く穿設され、かつ、前記の不活性雰囲気内に開口させると共に当該ガス抜き用 細孔における所望箇所から先端側へ向けて、シリコンの融点以下の低温箇所を形 成自在とした引き出し治具用の温度制御熱源が臨設されている多結晶シリコンシ ートの製造装置を提供しようとしている。 In order to achieve the above objectives, this invention is designed to provide silicon base material in an inert atmosphere. After melting, the molten silicon is heated by a heat source by applying pressure. By continuously sending the molten silicon into the mold nozzle, the molten silicon is The liquid flows into the gripping end of the pull-out jig that is in contact with the pull-out end of the cold nozzle. Then, the melted cylinder at the part near the drawing end of the mold nozzle is removed from the inside of the gripping end. When the molten silicon is solidified, while applying pressure to the molten silicon, By continuously pulling out the pull-out jig, the solidified inside of the mold nozzle is A caster in which the solidified silicone sheet is continuously pulled out from the aforementioned drawer end opening. In the device for carrying out the tribon method, the above-mentioned pull-out jig includes a gripping tool. The gas venting hole that communicates with the end port is directed toward the tip side, and is longer than the overall length of the gripping end port. The hole is long and opens into the inert atmosphere and is used for venting the gas. Form a low-temperature point below the melting point of silicon from the desired point in the pore toward the tip. A polycrystalline silicon system with a temporary temperature-controlled heat source for a flexible pull-out jig. We are trying to provide manufacturing equipment for

【0014】[0014]

【作用】[Effect]

本考案によるときは、前記キャストリボン法の実施に際し、圧力をかけてシリ コン溶融管内の溶融シリコンをモールドノズルの鋳造路内へ流入させると、当該 鋳造路の残ガスは、引き出し治具の握持用端口内から、ガス抜き用細孔を通って 、炉体内へ放出されてしまうことから、当該溶融シリコンは鋳造路から握持用端 口内へ流入して、これに充満した後ガス抜き用細孔内まで充分に流入して行くこ ととなる。 According to the present invention, when implementing the cast ribbon method, pressure is applied to When the molten silicon in the con melting tube flows into the casting path of the mold nozzle, the The remaining gas in the casting channel is removed from the gripping end of the drawing jig through the gas venting hole. , since the molten silicon is released into the furnace body, the molten silicon is removed from the casting path to the gripping end. After it flows into the mouth and fills it, it flows sufficiently into the gas venting pores. It becomes.

【0015】 ここで、ガス抜き用細孔は、その断面積が小さいことと、その途中から先端側 がシリコンの融点よりも低温となるよう温度制御熱源により制御されているので 、ガス抜き用細孔に流入して来た溶融シリコンは固結し、従って引き出し治具か ら不活性雰囲気内へ流出してしまうことがなく、これにより支障なく引き出し治 具の引出操作を行うことができる。[0015] Here, the degassing pores have a small cross-sectional area, and from the middle to the tip. is controlled by a temperature-controlled heat source so that the temperature is lower than the melting point of silicon. , the molten silicon that has flowed into the gas venting hole solidifies, and therefore the extraction jig This prevents the material from escaping into the inert atmosphere, allowing for trouble-free extraction and treatment. You can pull out tools.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

本考案に係る装置を、図1乃至図3によって詳記すれば、その基本的構成は図 4によって説示した従来装置と共通し、本考案装置にあっても同一部材について は同一符号をもって示されており、相違する点は、モールドノズル5の熱源10 と引き出し治具7用の温度制御熱源11とが、何れも独立ヒータ10a、10b ‥‥‥、独立ヒータ11a、11b‥‥‥によって構成され、当該各独立ヒータ に対して各別に通電することで、所望の温度分布を与えることができること、そ して、引き出し治具7にガス抜き用細孔12が穿設されていることである。 If the device according to the present invention is described in detail with reference to FIGS. 1 to 3, its basic configuration is shown in FIG. In common with the conventional device explained in 4, the same parts are used in the device of the present invention. are shown with the same reference numerals, and the difference is that the heat source 10 of the mold nozzle 5 and a temperature control heat source 11 for the drawer jig 7, both of which are independent heaters 10a and 10b. ..., independent heaters 11a, 11b..., each independent heater It is possible to give the desired temperature distribution by energizing each separately. Therefore, the drawing jig 7 is provided with gas venting holes 12.

【0017】 ここで、上記引き出し治具7は、図2と図3に明示の如く、上側部材7bと下 側部材7b′とを重積し、これらをカーボンによる止螺子7cにより固定したも のであり、上側部材7bは前端部7dと、これより狭巾な後端部7eとからなり 、前端部7dの下面7fには握持用端口7aを形成するための端口用欠所7gが 先端面7hに開口させて凹設され、かつ後端部7eには固定用縦孔7iが貫通さ れ、上記端口用欠所7gは先端面7hから後端面7e側へ向けて次第に深くなる よう傾設されている。[0017] Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the drawer jig 7 has an upper member 7b and a lower member 7b. The side members 7b' are stacked one on top of the other, and these are fixed with carbon locking screws 7c. The upper member 7b consists of a front end 7d and a narrower rear end 7e. , the lower surface 7f of the front end portion 7d has an end opening cutout 7g for forming a gripping end opening 7a. The distal end face 7h is opened and recessed, and the rear end part 7e is penetrated with a fixing vertical hole 7i. The end opening cutout 7g becomes gradually deeper from the tip end surface 7h toward the rear end surface 7e side. It is tilted like that.

【0018】 一方下側部材7b′も、その前端部7d′と小幅の後端部7e′が連設され、 その先端面7h′に開口する端口用欠所7g′が上面7f′に傾斜して凹設され ていると共に、後端部7e′には縦螺孔7i′が貫設され、さらに後端面7jに は、図1に示した引き出し杆7kを連結するためのタップ7lが横向きに螺設さ れている。 上記の上側部材7bと下側部材7b′とを夫々の下面7f、上面7f′が当接 するよう重積した後、図2の如く止螺子7cを固定用縦孔7iから挿入して、縦 螺孔7i′に螺着するのであり、このようにして構成された引き出し治具7には 、その先端面7h、7h′に前記端口欠所7g、7g′の合体により楔状に形成 された前掲握持用端口7aが開口されることとなる。 このようにして形成された引き出し治具7は、その先端面7h、7h′を、前 記モールドノズル5における引出端口5eが開口する端面と当接させて、これと 上記の握持用端口7aとを連通状態としておく。[0018] On the other hand, the lower member 7b' also has a front end 7d' and a narrow rear end 7e' connected to each other, A cutout 7g' for an end opening that opens on the tip surface 7h' is inclined and recessed on the upper surface 7f'. In addition, a vertical screw hole 7i' is provided in the rear end portion 7e', and a vertical screw hole 7i' is provided in the rear end surface 7j. In this case, the tap 7l for connecting the drawer rod 7k shown in Fig. 1 is screwed horizontally. It is. The lower surface 7f and upper surface 7f' of the upper member 7b and lower member 7b' are brought into contact with each other. After stacking them together, insert the set screw 7c from the fixing vertical hole 7i as shown in Figure 2, and It is screwed into the screw hole 7i', and the drawer jig 7 configured in this way has a , a wedge shape is formed by combining the end cutouts 7g and 7g' on the tip surfaces 7h and 7h'. The above-mentioned gripping end opening 7a is now opened. The drawer jig 7 thus formed has its tip surfaces 7h, 7h' facing forward. The mold nozzle 5 is brought into contact with the end surface of the mold nozzle 5 where the pull-out end port 5e opens. The above-mentioned gripping end opening 7a is kept in communication.

【0019】 さらに、本考案では握持用端口7aと連通するように、引き出し治具7に前記 のガス抜き用細孔12を穿設するが、このため上側部材7bの前端部7dを可成 り長く形成しておき、端口欠所7gの奥端に開口するように当該ガス抜き用細孔 12を、当該部材7bの長手方向へ開通させ、これが上側部材7bの後端面にて 、不活性雰囲気1aに開口されるようにしてある。[0019] Furthermore, in the present invention, the drawer jig 7 is arranged so as to communicate with the gripping end opening 7a. For this purpose, the front end 7d of the upper member 7b is opened. The gas venting hole is formed so as to be long and open at the far end of the end hole 7g. 12 is opened in the longitudinal direction of the member 7b, and this is at the rear end surface of the upper member 7b. , and are opened to an inert atmosphere 1a.

【0020】 一方、前記の温度制御熱源11は、電気ヒータ等による独立ヒータ11a、1 1b‥‥‥への通電を制御することによって、前記熱源10と共に、モールドノ ズル5から引き出し治具7にわたっての温度分布曲線Toを、図1に示す如く、 ガス抜き用細孔12の途中までは、その温度がシリコンの融点MP(1450℃ )よりも大となるが、点Pよりも先端側は当該融点よりも降温させた低温箇所と なるよう制御可能となっている。 また、図示例では図3に示す如くガス抜き用細孔12が3本並設されている。[0020] On the other hand, the temperature-controlled heat source 11 includes independent heaters 11a and 1 such as electric heaters. By controlling the energization to 1b..., the heat source 10 and the mold nozzle are heated. The temperature distribution curve To from the drawer 5 to the drawing jig 7 is as shown in FIG. Up to the middle of the gas venting pore 12, the temperature reaches the melting point of silicon (MP) (1450°C ), but the tip side of point P is a low temperature area where the temperature is lower than the melting point. It can be controlled so that Further, in the illustrated example, three gas venting pores 12 are arranged in parallel as shown in FIG.

【0021】 本考案では上記のようにして構成されているから、これを用いてキャストリボ ン法による多結晶シリコンシートを製造しようとする場合は、前記の如くアルゴ ン等を用いた圧力Pを、シリコン溶融管3内の溶融シリコンSiに印加すれば、 溶融シリコンSiは供給口3a−注入口5a−鋳造路6−引出端口5eを経て、 さらに引き出し治具7の握持用端口7a内へ流入し、これが当該端口7aで固化 することになり、固化したならば、引き出し治具7を矢印D方向へ引張ることと なる。[0021] Since the present invention is constructed as described above, cast ribs can be used using this. When trying to manufacture polycrystalline silicon sheets by the If a pressure P using a cylinder or the like is applied to the molten silicon Si in the silicon melting tube 3, The molten silicon Si passes through the supply port 3a, the injection port 5a, the casting path 6, and the withdrawal end port 5e. Further, it flows into the gripping end port 7a of the drawer jig 7, and solidifies at the end port 7a. Once solidified, pull out the pull-out jig 7 in the direction of arrow D. Become.

【0022】 そして、上記の製造工程にあって鋳造路6に残ガスが存したとしても、これは 圧入された溶融シリコンSiにより押圧されて、鋳造路6−引出端口5e−握持 用端口7a−ガス抜き用細孔12−不活性雰囲気1aへと排出され、溶融シリコ ンの流入を阻止するものはなくなるので、これが円滑に握持用端口7a内に流入 満杯となり、さらにガス抜き用細孔12へ流入することとなる。[0022] Even if there is residual gas in the casting path 6 during the above manufacturing process, this Pressed by the press-fitted molten silicon Si, the casting path 6-drawing end port 5e-grip The molten silicon is discharged to the end port 7a, the gas venting hole 12, and the inert atmosphere 1a. Since there is nothing blocking the flow of water, the water flows smoothly into the gripping end opening 7a. It becomes full and further flows into the gas venting pores 12.

【0023】 しかし、ガス抜き用細孔12内へ流入して来た溶融シリコンSiは、温度制御 熱源11の温度制御により点P以降がシリコンの融点MPより低温となっている 引き出し治具7によって冷却され、当該ガス抜き用細孔12内にて固結し、この ため引き出し治具7から不活性雰囲気1a内まで流出することはない。[0023] However, the molten silicon Si that has flowed into the gas venting pores 12 is controlled by temperature control. Due to the temperature control of the heat source 11, the temperature after point P is lower than the melting point MP of silicon. It is cooled by the drawing jig 7, solidifies in the gas venting hole 12, and this Therefore, it does not flow out from the drawer jig 7 into the inert atmosphere 1a.

【0024】[0024]

【考案の効果】 本考案は以上のようにして構成されているので、これによりキャストリボン法 による多結晶シリコンを製造するようにすれば、鋳造路内の残ガスが溶融シリコ ンの加圧流入時に、握持用端口からガス抜き用細孔を経て、不活性雰囲気内へ放 出されるので、当該溶融シリコンが握持用端口内まで流入しないといった従来の 難点が解消されるだけでなく、温度分布がガス抜き用細孔において先端部へ向け 降温となるよう制御できるようになっているので、溶融シリコンが不活性雰囲気 内まで流出してしまうこともない。[Effect of the idea] Since the present invention is constructed as described above, it is possible to use the cast ribbon method. If polycrystalline silicon is manufactured using When the gas flows under pressure, it is released into the inert atmosphere from the gripping end through the gas venting hole. Since the molten silicon is poured out, it is difficult to prevent the molten silicon from flowing into the gripping end opening. This not only solves the problem, but also directs the temperature distribution towards the tip of the gas venting pores. Since the temperature can be controlled to fall, the molten silicon is kept in an inert atmosphere. It will not leak inside.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本考案に係る多結晶シリコンシートの製造装置
につき、その温度分布状態との関係を示した一実施例の
縦断正面説明図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional front view of an embodiment of the polycrystalline silicon sheet manufacturing apparatus according to the present invention, showing the relationship with the temperature distribution state.

【図2】図1における引き出し治具を示した拡大縦断正
面図である。
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional front view showing the pull-out jig in FIG. 1;

【図3】同上引き出し治具の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the drawing jig shown above.

【図4】従来の多結晶シリコンシートの製造装置につ
き、その温度分布状態を示した縦断正面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional front view showing the temperature distribution state of a conventional polycrystalline silicon sheet manufacturing apparatus.

【図5】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。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional front view showing a conventional ribbon method polycrystalline silicon sheet manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 不活性雰囲気 5 モールドノズル 5e 引出端口 7 引き出し治具 7a 握持用端口 10 熱源 11 温度制御熱源 12 ガス抜き用細孔 P 圧力 Si 溶融シリコン MSi 固化シリコンシート 1a Inert atmosphere 5 Mold nozzle 5e Drawer end opening 7 Drawer jig 7a Grip end 10 Heat source 11 Temperature control heat source 12 Pore for gas venting P pressure Si molten silicon MSi solidified silicone sheet

フロントページの続き (72)考案者 鈴木 智哉 札幌市白石区菊水五条2丁目3番17号 株 式会社ほくさんほくさん研究所内 (72)考案者 森谷 敏明 札幌市白石区菊水五条2丁目3番17号 株 式会社ほくさんほくさん研究所内Continuation of front page (72) Creator Tomoya Suzuki 2-3-17 Kikusui Gojo, Shiroishi-ku, Sapporo Shikisha Hokusan Hokusan Research Institute (72) Creator Toshiaki Moritani 2-3-17 Kikusui Gojo, Shiroishi-ku, Sapporo Shikisha Hokusan Hokusan Research Institute

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項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、これを熱源により加温されたモールドノズル内へ連
続して送出することにより、当該溶融シリコンを、モー
ルドノズルの引出端口に当接させてある引き出し治具の
握持用端口内まで流入させ、当該握持用端口内からモー
ルドノズルの引出端口寄り部分における溶融シリコンま
でが固結された時点で、前記溶融シリコンに圧力をかけ
ながら、上記の引き出し治具を連続して引出することに
より、上記モールドノズル内で固結した固化シリコンシ
ートを、前記の引出端口から連続して引き出すようにし
たキャストリボン法を実施するための装置において、上
記引き出し治具には、その握持用端口と連通するガス抜
き用細孔が先端側に向けて、当該握持用端口の全長より
も長く穿設され、かつ、前記の不活性雰囲気内に開口さ
せると共に当該ガス抜き用細孔における所望箇所から先
端側へ向けて、シリコンの融点以下の低温箇所を形成自
在とした引き出し治具用の温度制御熱源が臨設されてい
る多結晶シリコンシートの製造装置。
[Claim 1] After melting a silicon base material in an inert atmosphere, pressure is applied to the molten silicon to continuously send it into a mold nozzle heated by a heat source. , the molten silicon is caused to flow into the gripping end of the drawer jig that is in contact with the drawer end of the mold nozzle, and the molten silicon is solidified from the gripping end to the portion near the drawer end of the mold nozzle. At the point when the silicone is solidified, by continuously pulling out the drawing jig while applying pressure to the molten silicon, the solidified silicon sheet solidified in the mold nozzle is continuously drawn out from the drawing end opening. In an apparatus for carrying out the cast ribbon method in which the drawing jig is pulled out, the drawing jig has a gas venting hole communicating with the gripping end opening facing toward the tip side and extending from the entire length of the gripping end opening. For a drawing jig, the hole is long and is opened into the inert atmosphere, and a low temperature area below the melting point of silicon can be formed from a desired point in the gas venting pore toward the tip side. A polycrystalline silicon sheet production equipment equipped with a temperature-controlled heat source.
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