JPH0479968B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0479968B2
JPH0479968B2 JP16957988A JP16957988A JPH0479968B2 JP H0479968 B2 JPH0479968 B2 JP H0479968B2 JP 16957988 A JP16957988 A JP 16957988A JP 16957988 A JP16957988 A JP 16957988A JP H0479968 B2 JPH0479968 B2 JP H0479968B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
silicon
molten silicon
solidified
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP16957988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0222116A (en
Inventor
Takashi Yokoyama
Yasuhiro Maeda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hokusan Co Ltd
Original Assignee
Hokusan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hokusan Co Ltd filed Critical Hokusan Co Ltd
Priority to JP16957988A priority Critical patent/JPH0222116A/en
Publication of JPH0222116A publication Critical patent/JPH0222116A/en
Publication of JPH0479968B2 publication Critical patent/JPH0479968B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <<Industrial Application Field>> The present invention relates to a method for producing polycrystalline silicon sheets used in solar cells and other photoelectric conversion elements.

《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7図のように、不活性ガス雰囲気内に
あつて坩堝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あ
つてしまう欠陥がある。
《Prior art》 Various methods have already been implemented for producing polycrystalline silicon sheets, and one of them, the ribbon method, as shown in Fig. die c to molten silicon b existing in
In this ribbon technology, the molten silicon b drawn out from the upper end c' of the die c is cooled and solidified in an inert gas atmosphere outside the die c. Because the sheet is formed using the meniscus (surface tension) of polycrystalline silicon, it is difficult to obtain a polycrystalline silicon sheet with a uniform thickness.As a result, when trying to use it as a solar cell device, it is difficult to form electrodes on it. However, there are drawbacks that make it difficult to apply the screen printing method.

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、
フイラメント、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
純物源となつてしまう。
In addition, since ribbon technology attempts to utilize wetting with molten silicon as described above, the die,
Not only will many consumables such as filaments and substrates be required, but carbon, SiC, etc.
etc., this becomes a source of impurities to the molten silicon.

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
きものとなつていない。
Furthermore, when using the ribbon method, the crystal growth is in the drawing direction of the polycrystalline silicon sheet, and the growth rate of the crystal cannot be increased too much, which is satisfactory from the standpoint of quality and production efficiency. I'm not used to it.

さらに別途所謂キヤステイング法(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
つけれることになる。
Furthermore, a so-called casting method (casting method) is also carried out, but in this method, the silicon base material is heated to form a melt, this is poured into a mold according to the dimensions of the product wafer, and then the mold is The movable part of the molten liquid is press-molded and solidified, but when using this method, wafers of a predetermined shape can be obtained at once, and desirable results can be expected in terms of mass production. The melt will be pressed down from all sides.

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(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
なつて大きな結晶粒が得られず、太陽電池用シリ
コンウエハ等にあつ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、当該ウエハによつて得られた太陽電池の光電
変換効率も2〜3%と極度に悪くなつてしまう欠
陥をもつている。
For this reason, in this method, the upper and lower surfaces and side surfaces of the mold suppress the growth of silicon crystals (grains) when the melt solidifies, and the areas near the parts of the solidified product that contact the above-mentioned surfaces have very fine crystals. Because large crystal grains cannot be obtained and the requirement for large crystal grain formation, which is considered desirable for silicon wafers for solar cells, etc., cannot be achieved, solar cells obtained using such wafers cannot be used. However, the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion efficiency is extremely poor at 2 to 3%.

そこで、本願人は既に上記難点を解消するた
め、前記キヤステイ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にすると共に、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、歩留りの向上を図ろうとする方法を
提案した。
Therefore, in order to solve the above-mentioned difficulties, the applicant has already utilized the advantages of the above-mentioned casting method to supply molten silicon to the mold nozzle. By continuously drawing out the solidified silicon sheets, polycrystalline silicon sheets of uniform thickness can be mass-produced without worrying about contamination by impurities, and they can be produced in various thicknesses and dimensions. We proposed a method to improve yield by making it easier to obtain products and by eliminating the need for uniform thickness processing during the device processing process.

その第1方法は第5図に示す如き製造装置を用
いて行うもので、同図にあつて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によつて加
熱されるシリコン溶融管3と、ヒータ4によつて
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によつて溶融された後、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つて
いる。
The first method is to use a manufacturing apparatus as shown in FIG. A silicon melting tube 3 heated by heaters 2a and 2b and a mold nozzle 5 heated by heater 4 are provided, and the silicon base material charged into the silicone melting tube 3 is After being melted by the inert gas, the molten silicon Si is subjected to pressure P caused by an inert gas or the like, and the molten silicon Si sequentially passes through the supply port 3a of the silicon melting tube 3 and the injection port 5a of the mold nozzle 5 to the mold nozzle 5. It's starting to be sent inward.

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、
図示のビス5eにより両板5b,5cを重積状態
にて固定し、これによつて所定厚さと所定巾をも
つた鋳造路6が形成され、図中7が引出手段とし
ての引張り治具を示している。
Here, the mold nozzle 5 consists of a nozzle lower plate 5b and a nozzle upper cover plate 5c, and a predetermined groove 5d is formed on the upper surface of the nozzle lower plate 5b.
Both plates 5b and 5c are fixed in a stacked state using screws 5e shown in the figure, thereby forming a casting channel 6 having a predetermined thickness and a predetermined width. It shows.

この製造装置を用いて上記第1の方法を実施す
るには、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の稼動によつて溶融(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、ヒータ4によつて予
め1300℃〜1420℃の温度に加温してあるモールド
ノズル5内へ、その注入口5aから連続的に当該
溶融シリコンSiを供給する。
To carry out the first method using this manufacturing apparatus, a silicon melting tube 3 made of quartz or the like is required.
A silicon base material is put in the inside, and it is melted (1450°C) by operating the heater 2a, and the pressure P (0.01 to 0.1 Kg/cm 2 ) due to the inert gas is applied to the upper surface of the molten silicon Si. In addition, the molten silicon Si is continuously supplied from the injection port 5a into the mold nozzle 5, which has been previously heated to a temperature of 1300° C. to 1420° C. by the heater 4.

これにより当該溶融シリコンSiはモールドノズ
ル5内にて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7に嵌着してあり、この引張り
治具7をモールドノズル5の長手方向である矢印
Aへ向け連続的に引出すのである。
As a result, the molten silicon Si becomes a solidified silicon sheet MSi in the mold nozzle 5, but its tip is drawn out of the furnace body 1 in advance, and its end is fitted into the tension jig 7. The tension jig 7 is continuously pulled out in the direction of arrow A, which is the longitudinal direction of the mold nozzle 5.

ここで、前記凹溝5dの深さ0.5mm、巾を25mm
にて250mm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0.5mm、巾25mmのものが得られたのであり、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イングを施すか、
Si3N4とSiO2の混合物コーテイングを施して用い
るのがよい。
Here, the depth of the groove 5d is 0.5 mm, and the width is 25 mm.
When the solidified silicon sheet was pulled out by 250 mm, the product polycrystalline silicon sheet had a thickness of 0.5 mm and a width of 25 mm. Apply silicon nitride coating or
It is preferable to use a mixture coating of Si 3 N 4 and SiO 2 .

ところが、上記方法の実施に際しては、溶融シ
リコンが1450℃で溶解され、シリコン溶融管3の
供給口3a内で固化しないようにヒータ2bを臨
設することも必要であると共に、これに隣装のモ
ールドノズル5は、その温度をヒータ4によつ
て、溶融シリコンよりも50℃程度低温となるよう
に加熱しておかないと、当該モールドノズル5内
での適切な固化シリコンシートMSiの形成ができ
ないこととなる。
However, when implementing the above method, it is necessary to provide a heater 2b so that the molten silicon is melted at 1450°C and does not solidify inside the supply port 3a of the silicon melting tube 3, and it is also necessary to install a heater 2b next to the heater 2b. Unless the nozzle 5 is heated by the heater 4 to a temperature approximately 50° C. lower than that of the molten silicon, an appropriate solidified silicon sheet MSi cannot be formed within the mold nozzle 5. becomes.

ところが上記第5図の如き製造装置による製法
では、シリコン溶融管3を加熱するヒータ2a,
2bの熱が、どうしてもモールドノズル5を昇温
させてしまうこととなるので、上記50℃程度の温
度差を設定すること自体困難となり、よい製品を
得ることができない。
However, in the manufacturing method using the manufacturing apparatus as shown in FIG.
Since the heat of 2b inevitably raises the temperature of the mold nozzle 5, it becomes difficult to set the above-mentioned temperature difference of about 50° C., and a good product cannot be obtained.

そこで本願人は、さらに第6図に示す如き製造
装置を用いて行うことができる第2の方法を提案
した。
Therefore, the applicant further proposed a second method that can be carried out using a manufacturing apparatus as shown in FIG.

上記第6図のものは第5図のものと同じく炉体
1、不活性雰囲気1a、ヒータ2a,2b、シリ
コン溶融管3、ヒータ4、モールドノズル5、鋳
造路6、引張り治具7、断熱材8の存在は、前記
のものと実質的に同一であり、相違している点は
シリコン溶融管3の下端に開口している下端細成
ノズル3bが、通常これから溶融シリコンが自然
流出しない程度に細成されており、従つてアルゴ
ン等による不活性ガスによつて圧力Pを、溶融シ
リコンSiに加えない限り、その流出はないように
設定されており、実際上この下端細成ノズル3b
の直径は1.2mm程度とすればよく、図中3cはシ
リコン溶融管3の上端にOリング3dを介して連
結した圧力付加用管を示している。
The items in Figure 6 above are the same as those in Figure 5: furnace body 1, inert atmosphere 1a, heaters 2a, 2b, silicon melting tube 3, heater 4, mold nozzle 5, casting path 6, tension jig 7, heat insulation. The presence of the material 8 is substantially the same as that described above, and the difference is that the lower end fine nozzle 3b that opens at the lower end of the silicon melting tube 3 is to the extent that molten silicon does not normally flow out naturally. Therefore, unless a pressure P is applied to the molten silicon Si using an inert gas such as argon, it is set so that it will not flow out.
3c in the figure shows a pressure applying tube connected to the upper end of the silicon melting tube 3 via an O-ring 3d.

さらに相違する点は、上記のシリコン溶融管3
に連設して、図示例では同じ太さの落流管9が下
設されており、当該落流管9の下端に開口したス
リツト状等による下端連結通過ノズル9aが、モ
ールドノズル5の注入口5aに連着されている点
であり、もちろん下端細成ノズル3bの直下に配
設されていて、当該ノズル3bの流通断面よりも
大きく形成してあり、前記の断熱材は落流管9の
外周側にあつて上下方向の熱遮断が行われるよう
配設され、またヒータ2bは下端連結通過ノズル
9aに臨設されている。
A further difference is the above silicon melting tube 3.
In the illustrated example, a falling flow pipe 9 of the same thickness is provided below, and a lower end connecting passage nozzle 9a in the form of a slit or the like opened at the lower end of the falling flow pipe 9 is connected to the mold nozzle 5. It is connected to the inlet 5a, and of course is arranged directly below the lower end thin nozzle 3b, and is formed larger than the flow cross section of the nozzle 3b. The heater 2b is disposed on the outer circumferential side of the heater 2b so as to provide vertical heat isolation, and the heater 2b is provided adjacent to the lower end connecting passage nozzle 9a.

前掲第2の方法を上記の製造装置の利用によつ
て実施するには、ヒータ2aによつてシリコン溶
融管3内のシリコン母材を溶融(1450℃)して、
これにより得られた溶融シリコンSiをアルゴンガ
ス等による圧力P(0.01Kg/cm2)の印加により、
下端細成ノズル3bから落流管9内へ流下させる
が、この際ヒータ4によつてモールドノズル5の
温度は1350程度に加温しておく。
In order to carry out the second method described above using the above manufacturing apparatus, the silicon base material in the silicon melting tube 3 is melted (1450° C.) by the heater 2a,
The resulting molten silicon Si is heated by applying pressure P (0.01Kg/cm 2 ) using argon gas, etc.
The mold nozzle 5 is caused to flow down from the lower end fine nozzle 3b into the downflow pipe 9, and at this time, the temperature of the mold nozzle 5 is heated to about 1350°C by the heater 4.

上記した下端細成ノズル3bから流下された溶
融シリコンSiは、落流管9に触れることなく、そ
の管内空所9b中を落下して行き、その真下に開
口の下端連結通過ノズル9aを通過して、モール
ドノズル5の注入口5aから鋳造路6内へ連続的
に供給されることとなる。
The molten silicon Si flowing down from the lower end thinning nozzle 3b described above falls through the hollow space 9b in the pipe without touching the falling pipe 9, and passes through the lower end connecting passage nozzle 9a which is opened directly below. Thus, it is continuously supplied into the casting path 6 from the injection port 5a of the mold nozzle 5.

そこで、その後は前記第1の方法につき説示し
た如く引張り治具7を矢印A方向へ引いて、モー
ルドノズル5内にて冷却固化された固化シリコン
シートMSiを連続して引き出すのであり、溶融シ
リコンSiの連続的供給量と、引出し速度が適切に
調整されれば、多結晶シリコンシートたる製品は
連続的に跡切れることなく生産される。
Thereafter, as explained in the first method, the pulling jig 7 is pulled in the direction of the arrow A to continuously pull out the solidified silicon sheet MSi that has been cooled and solidified in the mold nozzle 5. If the continuous supply amount and drawing speed are properly adjusted, the polycrystalline silicon sheet product can be produced continuously without any traces.

ところが、上記第1,第2何れの方法にあつて
も均一厚で均一巾長の多結晶シリコンシートを引
き出すためであるから、モールドノズル内の鋳造
路にあつて、溶融シリコンが固化する箇所は、丁
度得ようとする多結晶シリコンシートの寸法に合
致させて均一厚、均一巾長に形成されており、こ
れにより確かに精度の高い寸法のものが得られる
のであるが、引出手段によつて固化シリコンシー
トを引出する際、当該シートがモールドノズルと
の摩擦抵抗によつて、可成り大きな引張力により
引出しなければならない。
However, in both the first and second methods described above, since the purpose is to draw out a polycrystalline silicon sheet with a uniform thickness and width, the molten silicon is not solidified in the casting path in the mold nozzle. The polycrystalline silicon sheet is formed to have a uniform thickness and width in accordance with the dimensions of the polycrystalline silicon sheet to be obtained, and it is true that highly accurate dimensions can be obtained. When pulling out the solidified silicone sheet, it must be pulled out with a fairly large tensile force due to the frictional resistance between the sheet and the mold nozzle.

それだけでなく、溶融シリコンSiが固結して固
化シリコンシートMSiとなる際の体膨張は約10%
にも及ぶことから、前記の如くノズル下板5bと
ノズル上蓋板5cとを固定するカーボン製のビス
5eが破損したり、またモールドノズル5が変形
してしまうといつた事態も生じ得る。
Not only that, the body expansion when molten silicon Si solidifies into solidified silicon sheet MSi is approximately 10%.
As a result, as described above, the carbon screws 5e that fix the nozzle lower plate 5b and the nozzle upper cover plate 5c may be damaged, or the mold nozzle 5 may be deformed.

《発明が解決しようとする課題》 本発明は上記第1,第2の方法において、引き
出される多結晶シリコンシートを如何にして容易
に引出し得るようにするかの問題とモールドノズ
ル自体の変形やビスの破損につき解決を与えよう
とするもので、上記モールドノズルに関し、その
ノズル上蓋板における先端側が上下方向へ回動自
在である鋳造路を形成し、ここを固化シリコンシ
ートが通過していくようにすることで、溶融シリ
コンの固化における体膨張を、上記ノズル上蓋板
の回動により吸収し、これによりモールドノズル
に係る損傷をなくし、引出手段の作動に消費され
る労力、電力の低減を図り生産性を向上させよう
とするのが、その目的である。
<<Problems to be Solved by the Invention>> The present invention solves the problem of how to easily draw out the polycrystalline silicon sheet and the deformation of the mold nozzle itself and screws in the first and second methods. In order to solve the problem of damage to the mold nozzle, the tip of the nozzle upper cover plate forms a casting path that can freely rotate in the vertical direction, and the solidified silicon sheet passes through this casting path. By doing so, the body expansion during solidification of molten silicon is absorbed by the rotation of the nozzle top cover plate, thereby eliminating damage to the mold nozzle and reducing the labor and power consumed in operating the extraction means. Its purpose is to improve productivity.

《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、不活性雰囲
気内にあつて、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、これをノズ
ル下板にノズル上蓋板を載置固定して形成の加温
されたモールドノズルにおける鋳造路内へ連続し
て送出すると共に、この鋳造路にあつて注入口を
開口した溶融シリコン室と連続して取出口に開口
する固化シリコンシート形成溝内にて、上記溶融
シリコンの固化したシリコンシートを、所望引張
り治具によつて連続的に引出するに際し、上記溶
融シリコンの固化時における体膨張を、前記ノズ
ル上蓋板にあつてその固定板部に枢着された上下
回動板部の押し上げによる回動逃避により吸収さ
せるよ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するものである。
<<Means for Solving the Problems>> In order to achieve the above object, the present application melts a silicon base material in an inert atmosphere and then applies pressure to the molten silicon to melt it into a nozzle lower plate. The nozzle top cover plate is placed and fixed on the mold nozzle to continuously feed the molten silicon into the casting path of the heated mold nozzle. When the solidified silicon sheet of the molten silicon is continuously pulled out using a desired tensioning jig in the solidified silicon sheet forming groove that opens at the outlet, the body expansion of the molten silicon during solidification is measured by the nozzle. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a polycrystalline silicon sheet, characterized in that absorption is caused by rotational escape by pushing up a vertically movable plate part that is pivotally connected to a fixed plate part of the upper cover plate. It is.

《作用》 本願にあつては、シリコン溶融管内の溶融シリ
コンが圧力により流出されて、モールドノズル内
へ供給され、当該溶融シリコンが固化シリコンシ
ート形成溝に流入して固結し、これが引出手段に
より引き出されることになるが、上記固化シリコ
ンシート形成溝を構成しているモールドノズルの
ノズル上蓋板における上下回動板部が、当該溶融
シリコンの固結に際しての体膨張によつて押し上
げられ上方へ回動することとなるから、モールド
ノズルに無理な体膨張に基づく力が作用せず、こ
の結果引張り治具による大きな引張力を必要とし
ないばかりか、モールドノズルを変形したりビス
を破壊してしまうこともない。
<<Operation>> In the present application, the molten silicon in the silicon melting tube flows out under pressure and is supplied into the mold nozzle, and the molten silicon flows into the solidified silicon sheet forming groove and solidifies, and this is removed by the drawing means. The vertically moving plate part of the nozzle top cover plate of the mold nozzle, which constitutes the solidified silicon sheet forming groove, is pushed upward by the body expansion when the molten silicon solidifies. Since the mold nozzle rotates, no force due to unreasonable body expansion is applied to the mold nozzle, and as a result, not only is there no need for a large tensile force from a tension jig, but there is also the risk of deforming the mold nozzle or breaking screws. There's no need to put it away.

《実施例》 本願を前掲第5図,第6図そしてモールドノズ
ル近傍を示した第1図および同上モールドノズル
のノズル下板5b、ノズル上蓋板5cとを夫々示
す第2図乃至第4図を用いて詳細に説示すれば、
製造装置としては前述の第5図,第6図に明示し
た如きものを使用すればよく、この際モールドノ
ズル5としては下記のものを用いるのがが望まし
い。
<<Example>> This application is described in FIGS. 5 and 6 above, FIG. 1 showing the vicinity of the mold nozzle, and FIGS. 2 to 4 showing the nozzle lower plate 5b and nozzle upper cover plate 5c of the same mold nozzle, respectively. If you explain in detail using
As the manufacturing apparatus, the one shown in FIGS. 5 and 6 described above may be used, and in this case, it is preferable to use the following mold nozzle 5.

すなわち、第2図a,bに示すような前記ノズ
ル下板5bと、第3図a,bの如きノズル上蓋板
5cとを、第1図および第4図の如く上下配置と
して重積し、これらを同部材と同じカーボンによ
る止螺子としてのビス5eによつて固定したもの
である。
That is, the nozzle lower plate 5b as shown in FIGS. 2a and 2b and the nozzle upper cover plate 5c as shown in FIGS. , these are fixed by screws 5e as locking screws made of the same carbon as the same member.

ノズル下板5bは横向基板5fの前端から直交
状に起立壁5gを直立させ、当該起立壁5gの巾
方向両端部から引張り治具7側へ向けて当接突条
部5h,5hを突設して、全体を第2図aのよう
にL字状に形成したものである。
The nozzle lower plate 5b has a standing wall 5g standing perpendicularly from the front end of the horizontal substrate 5f, and abutting protrusions 5h, 5h are provided projecting from both widthwise ends of the standing wall 5g toward the tensioning jig 7 side. The entire structure is formed into an L-shape as shown in FIG. 2a.

ここで本発明の実施には前記第5図,第6図何
れの製造装置を用いるようにしてもよいが、第1
図に示した実施例では第5図の製造装置を用いる
ようにしている。
Although the manufacturing apparatus shown in FIG. 5 or 6 may be used to carry out the present invention, the manufacturing apparatus shown in FIG.
In the illustrated embodiment, the manufacturing apparatus shown in FIG. 5 is used.

次に前掲ノズル上蓋板5cは第3図のように載
置横向基板5iの前端から直交状に載置起立壁5
jが直立され、当該起立壁5jの巾方向両端部か
ら引張り治具7と反対側へ向けて当接突条部5
k,5kが突設され、これまた全体が第3図aの
ようにL字状に形成されている。
Next, as shown in FIG.
j is stood upright, and the abutting protrusion portion 5 extends from both widthwise ends of the upright wall 5j toward the side opposite to the tension jig 7.
K and 5k are provided protrudingly, and the whole is also formed in an L-shape as shown in FIG. 3a.

さらに当該ノズル上蓋板5cにあつて、その下
面に前同凹溝5dが凹設されており、このノズル
上蓋板5cを前記ノズル下板5bに載置し、両者
の当接突条部5h,5h,5k,5kを当接させ
て前記ビス5eをノズル上蓋板5cの挿通孔51
からノズル下板5bの締着螺孔5mに螺着されて
いる。
Further, the nozzle upper cover plate 5c is provided with the same groove 5d on its lower surface, and when the nozzle upper cover plate 5c is placed on the nozzle lower plate 5b, the abutting protrusion between the two 5h, 5h, 5k, and 5k, and insert the screw 5e into the insertion hole 51 of the nozzle upper cover plate 5c.
It is screwed into the fastening screw hole 5m of the nozzle lower plate 5b.

このようにして組み立てられたモールドノズル
5内には、L字状の鋳造路6が形成されるが、当
該鋳造路6は注入口5aを開口する縦設の落流部
6aと、この落流部6aから横設の横行部6bと
によるL字状の溶融シリコン室6cと、これに連
続してモールドノズル5の取出口6dに開口する
固化シリコンシート形成溝6eとにより貫通状態
となつている。
An L-shaped casting path 6 is formed in the mold nozzle 5 assembled in this way, and the casting path 6 includes a vertical falling part 6a that opens the injection port 5a, and a falling part 6a that opens the injection port 5a. It is in a penetrating state with an L-shaped molten silicon chamber 6c formed by a transverse section 6b extending horizontally from the section 6a, and a solidified silicon sheet forming groove 6e that opens continuously to the outlet 6d of the mold nozzle 5. .

さらに、ここで重要なことは前記載置横向基板
5iが、載置起立壁5j側である固定板部5n
と、その引張り治具7側にあつて、カーボンによ
る枢着ピン5pによつて、基板側を枢着した上下
回動板部5qとにより構成されていることであ
る。
Furthermore, what is important here is that the horizontal substrate 5i is mounted on the fixed plate portion 5n on the side of the mounting upright wall 5j.
and a vertically movable plate portion 5q on the tension jig 7 side, the substrate side of which is pivotally connected by a carbon pivot pin 5p.

図示例では上下回動板部5qの基端側にあつ
て、軸承突部5rを巾方向両側に突設し、この軸
承突部5r間に固定板部5nの中央軸承部5sを
嵌装し、軸承突部5rを両側方から螺装した枢着
ピン5pにより中央軸承部5sに枢着され、これ
により枢着ピン5pを中心として第1図の矢印B
方向へ上下回動板部5qが回動自在となつてい
る。
In the illustrated example, shaft bearing protrusions 5r are provided protrudingly on both sides in the width direction on the base end side of the vertical moving plate part 5q, and the central shaft bearing part 5s of the fixed plate part 5n is fitted between the shaft bearing protrusions 5r. , is pivotally connected to the center shaft bearing part 5s by a pivot pin 5p screwed from both sides of the shaft bearing protrusion 5r, so that the arrow B in FIG.
The vertically moving plate portion 5q is rotatable in the direction.

本発明を上記の装置を用いて実施するには、前
掲第5図と第6図の製造装置を用いた方法と実質
的に同じく、モールドノズル5の温度を1300℃〜
1420℃に保つて、石英製のシリコン溶融管3内に
て1450℃の溶融シリコンを得、その後アルゴンガ
スを導入して、当該溶融シリコンに0.01Kg/cm2
0.1Kg/cm2の圧力を加え、これよりモールドノズ
ル5内へ上記の溶融シリコンSiを流入し、これが
固化シリコンシート形成溝6eで固結した固化シ
リコンシートMSiを、毎秒10mmの速度で引張り治
具7により引出するのであり、これによりモール
ドノズル5の前掲寸法通り厚さ0.5mm、巾長25mm
の多結晶シリコンシートを引き出すことができ
た。
To carry out the present invention using the above-mentioned apparatus, the temperature of the mold nozzle 5 is set to 1300° C. to
Maintaining the temperature at 1420°C, obtain molten silicon at 1450°C in the silicon melting tube 3 made of quartz, then introduce argon gas to give the molten silicon 0.01Kg/cm 2 ~
Applying a pressure of 0.1 Kg/ cm2 , the above-mentioned molten silicon Si flows into the mold nozzle 5, and this molten silicon sheet MSi solidified in the solidified silicon sheet forming groove 6e is pulled and cured at a speed of 10 mm per second. It is pulled out using the tool 7, and as a result, the mold nozzle 5 has a thickness of 0.5 mm and a width of 25 mm, as per the above-mentioned dimensions.
We were able to pull out a polycrystalline silicon sheet.

そして、この際溶融シリコンの固結に際し体膨
張を伴つて固化シリコンシートMSiが形成される
ものの、このときモールドノズル5の上下回動板
部5qが押し上げられ、引張り治具7による引出
力も大きくならず、モールドノズル5の変形や、
枢着ピン5pの損傷も見られなかつた。
At this time, when solidifying the molten silicon, the solidified silicon sheet MSi is formed with body expansion, but at this time, the vertically movable plate portion 5q of the mold nozzle 5 is pushed up, and the pulling force by the tension jig 7 is also increased. Otherwise, the mold nozzle 5 may be deformed,
No damage to the pivot pin 5p was observed.

《発明の効果》 本発明は上記のようにして実施できるから、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、従つてデイバイス
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し得るだけでなく、以
下の効果を発揮できるものである。
<<Effects of the Invention>> Since the present invention can be carried out as described above, products with desired uniform thickness and width can be produced freely and efficiently with high precision. Therefore, device processing is easy and the yield is high. In addition to being able to provide high-quality products free of impurities at a low price, it also has the following effects.

すなわち、モールドノズルの先端側が上下方向
へ自由に回動できるようにした鋳造路を固化シリ
コンシートが通過することで、引張り治具の引出
力も小さくてすみ、かつ寸法精度のよいものを、
モールドノズルの変形とか枢着ピンの破損といつ
た支障なしに製造でき、その生産性の向上を図る
ことができる。
In other words, by passing the solidified silicone sheet through a casting path in which the tip of the mold nozzle can freely rotate vertically, the pulling force of the tensioning jig is small, and the dimensional accuracy is high.
It can be manufactured without problems such as deformation of the mold nozzle or damage to the pivot pin, and productivity can be improved.

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

第1図は本発明を実施するのに用い得る製造装
置の要部を示す縦断正面説明図、第2図a,bは
モールドノズルのノズル下板を示す夫々縦断正面
図と下面図、第3図a,bは同上ノズルのノズル
上蓋板を示す夫々縦断正面図と下面図、第4図は
上記モールドノズルの平面図、第5図は既往多結
晶シリコンシートの製造方法を実施し得る製造装
置の縦断正面説明図、第6図は同上装置の改良案
による製造装置を示した縦断正面説明図、第7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、5…モールドノズル、5
a…注入口、5b…ノズル下板、5n…固定板
部、5q…上下回動板部、6…鋳造路、6c…溶
融シリコン室、6d…取出口、6e…固化シリコ
ンシート形成溝、P…圧力、Si…溶融シリコン、
MSi…固化シリコンシート。
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing the main parts of a manufacturing apparatus that can be used to carry out the present invention, FIGS. Figures a and b are a longitudinal sectional front view and a bottom view showing the nozzle top cover plate of the same nozzle, Figure 4 is a plan view of the mold nozzle, and Figure 5 is a manufacturing method that can be carried out using the conventional polycrystalline silicon sheet manufacturing method. FIG. 6 is a vertical front explanatory view showing a manufacturing device based on an improved version of the above device, and FIG. 7 is a vertical front explanatory view showing a conventional ribbon method polycrystalline silicon sheet manufacturing device. . 1a...Inert atmosphere, 5...Mold nozzle, 5
a... Inlet, 5b... Nozzle lower plate, 5n... Fixed plate part, 5q... Vertical moving plate part, 6... Casting path, 6c... Molten silicon chamber, 6d... Outlet, 6e... Solidified silicon sheet forming groove, P …pressure, Si…molten silicon,
MSi...Solidified silicone sheet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 不活性雰囲気内にあつて、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、これをノズル下板にノズル上蓋板を載置固定
して形成の加温されたモールドノズルにおける鋳
造路内へ連続して送出すると共に、この鋳造路に
あつて注入口を開口した溶融シリコン室と連続し
て取出口に開口する固化シリコンシート形成溝内
にて、上記溶融シリコンの固化したシリコンシー
トを、所望引張り治具によつて連続的に引出する
に際し、上記溶融シリコンの固化時における体膨
張を、前記ノズル上蓋板にあつてその固定板部に
枢着された上下回動板部の押し上げによる回動逃
避により吸収させるよ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。
1 After melting the silicon base material in an inert atmosphere, by applying pressure to the molten silicon, the nozzle top cover plate is placed and fixed on the nozzle bottom plate to form a heated mold. The molten silicon is continuously fed into the casting path in the nozzle, and the molten silicon is solidified in the solidified silicon sheet forming groove which is continuous with the molten silicon chamber with the inlet opening and the outlet opening in the casting path. When the molten silicon sheet is continuously pulled out using a desired tensioning jig, the body expansion during solidification of the molten silicon is controlled by the vertical movement of the nozzle upper cover plate, which is pivoted to the fixed plate part. A method for manufacturing a polycrystalline silicon sheet, characterized in that absorption is caused by rotational escape by pushing up a plate part.
JP16957988A 1988-07-07 1988-07-07 Production of polycrystalline silicon sheet Granted JPH0222116A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16957988A JPH0222116A (en) 1988-07-07 1988-07-07 Production of polycrystalline silicon sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16957988A JPH0222116A (en) 1988-07-07 1988-07-07 Production of polycrystalline silicon sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0222116A JPH0222116A (en) 1990-01-25
JPH0479968B2 true JPH0479968B2 (en) 1992-12-17

Family

ID=15889094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16957988A Granted JPH0222116A (en) 1988-07-07 1988-07-07 Production of polycrystalline silicon sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0222116A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0222116A (en) 1990-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4447289A (en) Process for the manufacture of coarsely crystalline to monocrystalline sheets of semiconductor material
US6299682B1 (en) Method for producing silicon ingot having directional solidification structure and apparatus for producing the same
JPH0347572B2 (en)
US20100025885A1 (en) Method and Apparatus for the Production of Crystalline Silicon Substrates
US3453352A (en) Method and apparatus for producing crystalline semiconductor ribbon
JPH0479968B2 (en)
JPH0479969B2 (en)
JPH0479974B2 (en)
JP3052158B2 (en) Method of forming polycrystalline silicon sheet by cast ribbon method
JP3087186B2 (en) Method for producing polycrystalline silicon sheet
JP3087188B2 (en) Method for producing polycrystalline silicon sheet by cast ribbon method
JPH0479967B2 (en)
JPH0479970B2 (en)
JP2587932B2 (en) Silicon ribbon manufacturing method
JPH0527567B2 (en)
JPH0478565B2 (en)
JP3084574B2 (en) Method for producing polycrystalline silicon sheet
JPH0479966B2 (en)
JPS6154760B2 (en)
JPH0314765B2 (en)
JPH04131626U (en) Polycrystalline silicon sheet manufacturing equipment
JPH04367590A (en) Formation of polycrystalline silicon sheet by cast ribbon method
JP2531629B2 (en) Video and / or television wire manufacturing method
JPH04135963U (en) Polycrystalline silicon sheet manufacturing equipment using cast ribbon method
JP2004059360A (en) Apparatus and process for manufacturing crystal sheet, and solar cell