JPH07256398A - 水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置 - Google Patents
水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置Info
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- JPH07256398A JPH07256398A JP4898194A JP4898194A JPH07256398A JP H07256398 A JPH07256398 A JP H07256398A JP 4898194 A JP4898194 A JP 4898194A JP 4898194 A JP4898194 A JP 4898194A JP H07256398 A JPH07256398 A JP H07256398A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 シリコン溶湯入口とシリコン鋳塊出口を有す
る中空状の加熱鋳型を有し、前記シリコン鋳塊出口から
板状のシリコン鋳塊を水平方向に連続的に取り出すよう
になされた水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置にお
いて、前記シリコン鋳塊出口の端部に上方が開放したガ
イド型を設ける。 【効果】 鋳造すべきシリコン板の厚みが薄い場合で
も、ブレークアウトを起こさずに、常に均一な断面形状
と一方向凝固結晶組織を有し、表面が平滑美麗な板状シ
リコン鋳塊を連続して安定的に得ることができ、仕上げ
工程の省略が可能となる。
る中空状の加熱鋳型を有し、前記シリコン鋳塊出口から
板状のシリコン鋳塊を水平方向に連続的に取り出すよう
になされた水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置にお
いて、前記シリコン鋳塊出口の端部に上方が開放したガ
イド型を設ける。 【効果】 鋳造すべきシリコン板の厚みが薄い場合で
も、ブレークアウトを起こさずに、常に均一な断面形状
と一方向凝固結晶組織を有し、表面が平滑美麗な板状シ
リコン鋳塊を連続して安定的に得ることができ、仕上げ
工程の省略が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体、太陽電池等に
用いられるシリコン（Ｓｉ）板の連続鋳造装置に関す
る。詳しくは、平滑な表面を有し、かつ一方向凝固結晶
組織を有する板状シリコン鋳塊（主として薄板状シリコ
ン鋳塊）をブレークアウトを起こすことなく連続的に鋳
造する装置に関する。
用いられるシリコン（Ｓｉ）板の連続鋳造装置に関す
る。詳しくは、平滑な表面を有し、かつ一方向凝固結晶
組織を有する板状シリコン鋳塊（主として薄板状シリコ
ン鋳塊）をブレークアウトを起こすことなく連続的に鋳
造する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より知られている、加熱鋳型式連続
鋳造法（特許第１０４９１４６号）は、鋳型の内壁温度
を鋳造金属の凝固温度以上の温度に加熱保持することに
よって、鋳型内部において側壁に沿って凝固殻が形成さ
れるのを阻止し、鋳型出口を出ると同時に、冷却によっ
て鋳造金属の凝固が開始されるようにして鋳造を行うも
のであり、これにより表面欠陥のない平滑美麗な一方向
凝固結晶組織を有する鋳塊が得られる。この方法では、
棒状あるいは板状鋳塊等、種々の形状の鋳塊が得られ、
非常に有用な鋳造方法である。
鋳造法（特許第１０４９１４６号）は、鋳型の内壁温度
を鋳造金属の凝固温度以上の温度に加熱保持することに
よって、鋳型内部において側壁に沿って凝固殻が形成さ
れるのを阻止し、鋳型出口を出ると同時に、冷却によっ
て鋳造金属の凝固が開始されるようにして鋳造を行うも
のであり、これにより表面欠陥のない平滑美麗な一方向
凝固結晶組織を有する鋳塊が得られる。この方法では、
棒状あるいは板状鋳塊等、種々の形状の鋳塊が得られ、
非常に有用な鋳造方法である。
【０００３】一方、半導体、太陽電池等に用いられるシ
リコンは、通常板状で使用されるが、シリコンは他の金
属と異なり、圧延ができないため、直接薄い鋳塊、例え
ば１ｍｍ以下の厚みの鋳塊を作ることが望まれている。
リコンは、通常板状で使用されるが、シリコンは他の金
属と異なり、圧延ができないため、直接薄い鋳塊、例え
ば１ｍｍ以下の厚みの鋳塊を作ることが望まれている。
【０００４】シリコン板は、通常単結晶、多結晶ともに
シリコンインゴットをスライスして造られている。しか
し、コスト低減のため、スライス工程を省略して、溶融
シリコンから直接にシリコン板を造る技術が望まれてお
り、過去において、ＥＦＧ（Ｅｄｇｅ−Ｄｅｆｉｎｅ
ｄ，Ｆｉｌｍ−Ｆｅｄ Ｇｒｏｗｔｈ）法、ＨＲＧ（Ｈ
ｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｒｉｂｂｏｎ Ｇｒｏｗｔｈ）
法、キャストリボン法等が検討されてきた。
シリコンインゴットをスライスして造られている。しか
し、コスト低減のため、スライス工程を省略して、溶融
シリコンから直接にシリコン板を造る技術が望まれてお
り、過去において、ＥＦＧ（Ｅｄｇｅ−Ｄｅｆｉｎｅ
ｄ，Ｆｉｌｍ−Ｆｅｄ Ｇｒｏｗｔｈ）法、ＨＲＧ（Ｈ
ｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｒｉｂｂｏｎ Ｇｒｏｗｔｈ）
法、キャストリボン法等が検討されてきた。
【０００５】ＥＦＧ法においては、図２に示すように、
高周波加熱コイル１１０でサセプタ１１２内の石英ルツ
ボ１１６を加熱し、この石英ルツボ１１６においてシリ
コンを溶融させる。溶融シリコン１３は、石英ルツボ１
１６内に垂設された黒鉛ダイ１１８の材料流路を通って
引き上げられ、サセプタ１１２の外に出てシリコン板２
０となる。しかし、このＥＦＧ法においては、溶融シリ
コンと濡れ性が良い黒鉛をダイ材料に用いているため、
ダイ材料の黒鉛が結晶シリコンに混入し、シリコン板の
高純度化が望めないという欠点や、シリコン板の平坦性
が悪いため、連続生産における安定性に乏しいという欠
点等があった。
高周波加熱コイル１１０でサセプタ１１２内の石英ルツ
ボ１１６を加熱し、この石英ルツボ１１６においてシリ
コンを溶融させる。溶融シリコン１３は、石英ルツボ１
１６内に垂設された黒鉛ダイ１１８の材料流路を通って
引き上げられ、サセプタ１１２の外に出てシリコン板２
０となる。しかし、このＥＦＧ法においては、溶融シリ
コンと濡れ性が良い黒鉛をダイ材料に用いているため、
ダイ材料の黒鉛が結晶シリコンに混入し、シリコン板の
高純度化が望めないという欠点や、シリコン板の平坦性
が悪いため、連続生産における安定性に乏しいという欠
点等があった。
【０００６】ＨＲＧ法においては、図３に示すように、
発熱体１２２で加熱された溶融槽１２４に溶融シリコン
１３を満たし、この溶融槽１２４の上方に設けた冷却装
置１２６から冷却ガスを吹き付けて、溶融シリコン１３
の湯面を冷却して結晶化させる。結晶化したシリコン板
２０は、ガイドロール１２８によって水平方向に連続的
に引き出され、鋳型ロール１３０によって板厚が調整さ
れる。しかし、このＨＲＧ法においては、シリコン結晶
が溶融シリコン１３の湯面の垂直下方に成長していくた
め、シリコン板の厚さの制御が非常に難しい。
発熱体１２２で加熱された溶融槽１２４に溶融シリコン
１３を満たし、この溶融槽１２４の上方に設けた冷却装
置１２６から冷却ガスを吹き付けて、溶融シリコン１３
の湯面を冷却して結晶化させる。結晶化したシリコン板
２０は、ガイドロール１２８によって水平方向に連続的
に引き出され、鋳型ロール１３０によって板厚が調整さ
れる。しかし、このＨＲＧ法においては、シリコン結晶
が溶融シリコン１３の湯面の垂直下方に成長していくた
め、シリコン板の厚さの制御が非常に難しい。
【０００７】キャストリボン法においては、図４に示す
ように、溶融シリコン１３をアルゴン（Ａｒ）ガスで鋳
型１３２内に押入し、キャビティー１３４内で結晶化し
たシリコン板２０を引き出し治具１３６を用いて水平方
向に引き出す。しかし、このキャストリボン法において
は、溶融シリコンの凝固時の体積膨張により、キャビテ
ィー１３４内で凝固シリコンが引っかかってしまい、連
続的に引き出すことができない等の欠点がある。
ように、溶融シリコン１３をアルゴン（Ａｒ）ガスで鋳
型１３２内に押入し、キャビティー１３４内で結晶化し
たシリコン板２０を引き出し治具１３６を用いて水平方
向に引き出す。しかし、このキャストリボン法において
は、溶融シリコンの凝固時の体積膨張により、キャビテ
ィー１３４内で凝固シリコンが引っかかってしまい、連
続的に引き出すことができない等の欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、特許第１０４９１４６号の「鋳塊の連続鋳造法およ
び鋳型」に基づき、水平式加熱鋳型を用いた板状シリコ
ンの連続鋳造を試みたが、溶湯圧の変化による溶湯温度
の上昇、冷却能力の低下、鋳造速度の変化等により、鋳
型出口端の温度が僅かでも高くなってしまうと、凝固界
面が鋳型端部から出てしまい、即座にブレークアウトし
てしまうことが分かった。特に板厚が薄くなると、常に
平滑美麗な表面を有する板状シリコン鋳塊を、長く、安
定的に得ることは極めて難しかった。
は、特許第１０４９１４６号の「鋳塊の連続鋳造法およ
び鋳型」に基づき、水平式加熱鋳型を用いた板状シリコ
ンの連続鋳造を試みたが、溶湯圧の変化による溶湯温度
の上昇、冷却能力の低下、鋳造速度の変化等により、鋳
型出口端の温度が僅かでも高くなってしまうと、凝固界
面が鋳型端部から出てしまい、即座にブレークアウトし
てしまうことが分かった。特に板厚が薄くなると、常に
平滑美麗な表面を有する板状シリコン鋳塊を、長く、安
定的に得ることは極めて難しかった。
【０００９】また、これらの問題に対し、特許第１５３
９１９０号の「ガイド型を有する加熱鋳型式連続鋳造装
置」に基づき、中空状の鋳型出口にガイド型を設けた鋳
型での板状シリコンの鋳造を試みたが、凝固界面の位置
が中空状の鋳型の中にあるため、直接観察することが不
可能であり、一方で、シリコンは他の金属と異なり非常
に大きい凝固潜熱を有しているため、ガイド型が加熱さ
れやすくなり、鋳型出口から出て、凝固界面がガイド型
の中に入ってしまうと、特に鋳塊上面にデンドライド状
の等軸結晶が得られてしまい、一方向凝固組織を有する
板状シリコン鋳塊が得られないことがあった。すなわ
ち、加熱能力と冷却能力と鋳造速度とのバランスが取り
にくいために、凝固界面の位置が不安定になり、一方向
凝固結晶組織を有するシリコン板を安定して得ることが
難しいという問題があった。
９１９０号の「ガイド型を有する加熱鋳型式連続鋳造装
置」に基づき、中空状の鋳型出口にガイド型を設けた鋳
型での板状シリコンの鋳造を試みたが、凝固界面の位置
が中空状の鋳型の中にあるため、直接観察することが不
可能であり、一方で、シリコンは他の金属と異なり非常
に大きい凝固潜熱を有しているため、ガイド型が加熱さ
れやすくなり、鋳型出口から出て、凝固界面がガイド型
の中に入ってしまうと、特に鋳塊上面にデンドライド状
の等軸結晶が得られてしまい、一方向凝固組織を有する
板状シリコン鋳塊が得られないことがあった。すなわ
ち、加熱能力と冷却能力と鋳造速度とのバランスが取り
にくいために、凝固界面の位置が不安定になり、一方向
凝固結晶組織を有するシリコン板を安定して得ることが
難しいという問題があった。
【００１０】本発明の目的は、加熱鋳型の出口における
上述したようなブレークアウトを防止し、表面の平滑美
麗な一方向凝固結晶組織を有する板状シリコン鋳塊を得
ることができる加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置を提
供することにある。
上述したようなブレークアウトを防止し、表面の平滑美
麗な一方向凝固結晶組織を有する板状シリコン鋳塊を得
ることができる加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段と作用】請求項１の水平加
熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置は、上記の課題を解決
するために、シリコン溶湯入口とシリコン鋳塊出口を有
する中空状の加熱鋳型を有し、前記シリコン鋳塊出口か
ら板状のシリコン鋳塊を水平方向に連続的に取り出すよ
うになされた水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置に
おいて、前記シリコン鋳塊出口の端部に上方が開放した
ガイド型を設けたものである。
熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置は、上記の課題を解決
するために、シリコン溶湯入口とシリコン鋳塊出口を有
する中空状の加熱鋳型を有し、前記シリコン鋳塊出口か
ら板状のシリコン鋳塊を水平方向に連続的に取り出すよ
うになされた水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置に
おいて、前記シリコン鋳塊出口の端部に上方が開放した
ガイド型を設けたものである。
【００１２】また、請求項２のものは、前記ガイド型
を、窒化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウム、硼化チタ
ン、硼化ジルコニウムおよび石英から選ばれた材料によ
り形成したものである。
を、窒化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウム、硼化チタ
ン、硼化ジルコニウムおよび石英から選ばれた材料によ
り形成したものである。
【００１３】上記の構成を有する請求項１の水平加熱鋳
型式シリコン板連続鋳造装置においては、上方が開放さ
れたガイド型がシリコン鋳塊出口端部に設けられたこと
により、凝固界面が加熱鋳型端部から僅かに出てしまっ
た場合にもブレークアウトすることなく連続鋳造が可能
になり、また、その場合に、凝固界面の位置が上方より
直接観察できるため、より安定した鋳造が可能になる。
型式シリコン板連続鋳造装置においては、上方が開放さ
れたガイド型がシリコン鋳塊出口端部に設けられたこと
により、凝固界面が加熱鋳型端部から僅かに出てしまっ
た場合にもブレークアウトすることなく連続鋳造が可能
になり、また、その場合に、凝固界面の位置が上方より
直接観察できるため、より安定した鋳造が可能になる。
【００１４】ここでガイド型とは、シリコン鋳塊出口か
ら引き出されるシリコン鋳塊を支持するための平滑な表
面を有する板状部材であり、かつ、上方が開放されてお
り、鋳造されたシリコン鋳塊の状態が見えるようになさ
れたものである。
ら引き出されるシリコン鋳塊を支持するための平滑な表
面を有する板状部材であり、かつ、上方が開放されてお
り、鋳造されたシリコン鋳塊の状態が見えるようになさ
れたものである。
【００１５】ガイド型の形成方法としては、加熱鋳型と
は別の材料で形成し、これを加熱鋳型のシリコン鋳塊出
口端部に連結してもよいし、あるいは、加熱鋳型の出口
端部の一定の領域をガイド型として一体的に形成しても
よい。前者の場合は、加熱鋳型の底板内面とガイド型の
上面、すなわち両者のシリコン鋳塊支持面どうしの間に
隙間や段差が生じないように接続する。後者の場合は、
加熱鋳型の温度を、出口端部から離れた所ではシリコン
溶湯の凝固温度以上に保持して、その内壁面上での鋳塊
表層の凝固を阻止し、上方が開放された出口端部、すな
わちガイド型として形成された部分では、シリコン溶湯
の凝固温度以下になるように調整する。
は別の材料で形成し、これを加熱鋳型のシリコン鋳塊出
口端部に連結してもよいし、あるいは、加熱鋳型の出口
端部の一定の領域をガイド型として一体的に形成しても
よい。前者の場合は、加熱鋳型の底板内面とガイド型の
上面、すなわち両者のシリコン鋳塊支持面どうしの間に
隙間や段差が生じないように接続する。後者の場合は、
加熱鋳型の温度を、出口端部から離れた所ではシリコン
溶湯の凝固温度以上に保持して、その内壁面上での鋳塊
表層の凝固を阻止し、上方が開放された出口端部、すな
わちガイド型として形成された部分では、シリコン溶湯
の凝固温度以下になるように調整する。
【００１６】ガイド型の素材としては、溶融シリコンと
反応しない、あるいは溶融シリコンに濡れない金属また
はセラミックス等を用いることができるが、中でも、窒
化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウム、硼化チタン、硼
化ジルコニウム等の非酸化物系材料あるいは石英が、機
械的強度、加工性および成形性にも優れており、特に好
ましい。これらのような、シリコン鋳塊に対して潤滑性
のある材料を用いることにより、キズのない平滑美麗な
板状シリコン鋳塊を得ることができる。また、上述した
材料以外に、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸
化カルシウム等の酸化物系セラミックスおよび高融点金
属等も、ガイド型の素材として使用可能である。
反応しない、あるいは溶融シリコンに濡れない金属また
はセラミックス等を用いることができるが、中でも、窒
化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウム、硼化チタン、硼
化ジルコニウム等の非酸化物系材料あるいは石英が、機
械的強度、加工性および成形性にも優れており、特に好
ましい。これらのような、シリコン鋳塊に対して潤滑性
のある材料を用いることにより、キズのない平滑美麗な
板状シリコン鋳塊を得ることができる。また、上述した
材料以外に、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸
化カルシウム等の酸化物系セラミックスおよび高融点金
属等も、ガイド型の素材として使用可能である。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の水平加熱鋳型式シリコン板連
続鋳造装置の実施例を図面を用いて、さらに詳しく説明
する。
続鋳造装置の実施例を図面を用いて、さらに詳しく説明
する。
【００１８】図１は、本発明の一実施例である水平加熱
鋳型式シリコン板連続鋳造装置の要部縦断正面図であ
る。溶融槽１０からほぼ水平に突出した加熱鋳型１１は
発熱体１２を内蔵し、この発熱体１２によって、シリコ
ン溶湯１３の凝固温度（１４１４℃）以上に加熱され
る。加熱鋳型１１の出口端部１１ａには、上部が開放さ
れたガイド型１７が設けられている。加熱鋳型１１の出
口端部側の延長線上には、冷却装置１５、ピンチロール
１６が設けられている。
鋳型式シリコン板連続鋳造装置の要部縦断正面図であ
る。溶融槽１０からほぼ水平に突出した加熱鋳型１１は
発熱体１２を内蔵し、この発熱体１２によって、シリコ
ン溶湯１３の凝固温度（１４１４℃）以上に加熱され
る。加熱鋳型１１の出口端部１１ａには、上部が開放さ
れたガイド型１７が設けられている。加熱鋳型１１の出
口端部側の延長線上には、冷却装置１５、ピンチロール
１６が設けられている。
【００１９】加熱鋳型１１から取り出される板状シリコ
ン鋳塊１４は、冷却装置１５から噴出するヘリウムガス
によって冷却され、ピンチロール１６によって引き出さ
れる。冷却装置１５による冷却強度やピンチロール１６
による引き出し速度、そして加熱鋳型１１とシリコン溶
湯１３の温度は、板状シリコン鋳塊１４の凝固界面１４
ａが常に加熱鋳型１１内に存在するように調節される。
ン鋳塊１４は、冷却装置１５から噴出するヘリウムガス
によって冷却され、ピンチロール１６によって引き出さ
れる。冷却装置１５による冷却強度やピンチロール１６
による引き出し速度、そして加熱鋳型１１とシリコン溶
湯１３の温度は、板状シリコン鋳塊１４の凝固界面１４
ａが常に加熱鋳型１１内に存在するように調節される。
【００２０】ガイド型１７は、シリコン鋳塊１４を支持
するための、平滑な上面１７ａを有する板状部材であ
り、上方が開放されていて、シリコン鋳塊１４の凝固界
面１４ａが加熱鋳型１１の出口端部１１ａから出た場合
に、それが見えるようになっている。しかしながら、ガ
イド型のその他の部分の形状は特に限定されず、例え
ば、側壁や、あるいは側壁と上壁の一部等を有していて
もよい。
するための、平滑な上面１７ａを有する板状部材であ
り、上方が開放されていて、シリコン鋳塊１４の凝固界
面１４ａが加熱鋳型１１の出口端部１１ａから出た場合
に、それが見えるようになっている。しかしながら、ガ
イド型のその他の部分の形状は特に限定されず、例え
ば、側壁や、あるいは側壁と上壁の一部等を有していて
もよい。
【００２１】ガイド型１７は、本実施例では加熱鋳型１
１とは別の材料で形成し、これを加熱鋳型１１のシリコ
ン鋳塊出口端部１１ａに、加熱鋳型１１の底板内面１１
ｂとガイド型１７の上面１７ａとの間に隙間や段差が生
じないように連結することにより形成されている。この
ようにして形成した場合は、必要に応じて別のガイド型
と交換して使用することができる。
１とは別の材料で形成し、これを加熱鋳型１１のシリコ
ン鋳塊出口端部１１ａに、加熱鋳型１１の底板内面１１
ｂとガイド型１７の上面１７ａとの間に隙間や段差が生
じないように連結することにより形成されている。この
ようにして形成した場合は、必要に応じて別のガイド型
と交換して使用することができる。
【００２２】ガイド型は、また、加熱鋳型１１のシリコ
ン鋳塊出口端部と一体的に形成することもできる。その
場合は、加熱鋳型１１の温度を、出口端部から離れた所
ではシリコン溶湯１３の凝固温度以上に保持して、その
内壁面上での鋳塊表層の凝固を阻止し、上方が開放され
た出口端部、すなわちガイド型として形成された部分で
は、シリコン溶湯１３の凝固温度以下にして、板状シリ
コン鋳塊１４の凝固界面１４ａがガイド型として形成さ
れた部分の手前に来るように調整する。
ン鋳塊出口端部と一体的に形成することもできる。その
場合は、加熱鋳型１１の温度を、出口端部から離れた所
ではシリコン溶湯１３の凝固温度以上に保持して、その
内壁面上での鋳塊表層の凝固を阻止し、上方が開放され
た出口端部、すなわちガイド型として形成された部分で
は、シリコン溶湯１３の凝固温度以下にして、板状シリ
コン鋳塊１４の凝固界面１４ａがガイド型として形成さ
れた部分の手前に来るように調整する。
【００２３】ガイド型および加熱鋳型の素材としては、
溶融シリコンと反応しない、あるいは溶融シリコンに濡
れない金属またはセラミックスであれば、いずれも使用
可能であるが、窒化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウ
ム、硼化チタン、硼化ジルコニウム等の非酸化物系材料
あるいは石英が、機械的強度、加工性および成形性にも
優れており、好ましい。また、ガイド型の素材として
は、上述した材料以外に、酸化アルミニウム、酸化イッ
トリウム、酸化カルシウム等の酸化物系セラミックス、
および高融点金属等も使用可能である。また、鋳造時に
溶融シリコンと直接接する鋳型の面、および板状シリコ
ン鋳塊が接するガイド型の面に、窒化硼素等を主成分と
する離型剤を塗布して離型性をより向上させても良い。
溶融シリコンと反応しない、あるいは溶融シリコンに濡
れない金属またはセラミックスであれば、いずれも使用
可能であるが、窒化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウ
ム、硼化チタン、硼化ジルコニウム等の非酸化物系材料
あるいは石英が、機械的強度、加工性および成形性にも
優れており、好ましい。また、ガイド型の素材として
は、上述した材料以外に、酸化アルミニウム、酸化イッ
トリウム、酸化カルシウム等の酸化物系セラミックス、
および高融点金属等も使用可能である。また、鋳造時に
溶融シリコンと直接接する鋳型の面、および板状シリコ
ン鋳塊が接するガイド型の面に、窒化硼素等を主成分と
する離型剤を塗布して離型性をより向上させても良い。
【００２４】上記のように、本発明の水平加熱鋳型式シ
リコン板連続鋳造装置は、加熱鋳型の出口端部に、上方
開放型のガイド型をブレークアウト防止用に設けたもの
であり、これにより常に均一な断面形状を有し、平滑美
麗な一方向凝固結晶組織を有する板状シリコン鋳塊を連
続して安定的に得ることが可能となる。この装置によっ
て得られる、表面が平滑美麗なシリコン鋳塊は、表面の
仕上げ加工すなわち研磨工程なしにそのまま半導体、あ
るいは太陽電池用途に使用することができ、エネルギー
節約及びコスト節減の面でも極めて望ましいものであ
る。このように、本発明の鋳造装置は、平滑美麗な板状
シリコン鋳塊を連続鋳造するものとして、極めて有用な
ものである。
リコン板連続鋳造装置は、加熱鋳型の出口端部に、上方
開放型のガイド型をブレークアウト防止用に設けたもの
であり、これにより常に均一な断面形状を有し、平滑美
麗な一方向凝固結晶組織を有する板状シリコン鋳塊を連
続して安定的に得ることが可能となる。この装置によっ
て得られる、表面が平滑美麗なシリコン鋳塊は、表面の
仕上げ加工すなわち研磨工程なしにそのまま半導体、あ
るいは太陽電池用途に使用することができ、エネルギー
節約及びコスト節減の面でも極めて望ましいものであ
る。このように、本発明の鋳造装置は、平滑美麗な板状
シリコン鋳塊を連続鋳造するものとして、極めて有用な
ものである。
【００２５】
【発明の効果】上記のように、本発明の水平加熱鋳型式
シリコン板連続鋳造装置によれば、鋳造すべきシリコン
板の厚みが薄くてもブレークアウトを起こさずに、常に
均一な断面形状と一方向凝固結晶組織を有し、表面が平
滑美麗な板状シリコン鋳塊を連続して安定的に得ること
ができる。その結果、仕上げ工程の省略が可能となり、
エネルギー節約およびコスト削減が実現する。
シリコン板連続鋳造装置によれば、鋳造すべきシリコン
板の厚みが薄くてもブレークアウトを起こさずに、常に
均一な断面形状と一方向凝固結晶組織を有し、表面が平
滑美麗な板状シリコン鋳塊を連続して安定的に得ること
ができる。その結果、仕上げ工程の省略が可能となり、
エネルギー節約およびコスト削減が実現する。
【図１】本発明の一実施例である水平加熱鋳型式シリコ
ン板連続鋳造装置を示す要部縦断正面図である。
ン板連続鋳造装置を示す要部縦断正面図である。
【図２】ＥＦＧ法を説明する概略断面斜視図である。
【図３】ＨＲＧ法を説明する概略断面斜視図である。
【図４】キャストリボン法を説明する概略断面斜視図で
ある。
ある。
１０ ……溶融槽 １１ ……加熱鋳型 １１ａ……加熱鋳型出口端部 １１ｂ……加熱鋳型底板内面 １２ ……発熱体 １３ ……シリコン溶湯（溶融シリコン） １４ ……板状シリコン鋳塊 １４ａ……板状シリコン鋳塊の凝固界面 １５ ……冷却装置 １６ ……ピンチロール １７ ……ガイド型 １７ａ……ガイド型上面
Claims (2)
- 【請求項１】シリコン溶湯入口とシリコン鋳塊出口を有
する中空状の加熱鋳型を有し、前記シリコン鋳塊出口か
ら板状のシリコン鋳塊を水平方向に連続的に取り出すよ
うになされた水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置に
おいて、 前記シリコン鋳塊出口の端部に上方が開放したガイド型
が設けられたことを特徴とする水平加熱鋳型式シリコン
板連続鋳造装置。 - 【請求項２】前記ガイド型が、窒化珪素、窒化硼素、窒
化アルミニウム、硼化チタン、硼化ジルコニウムおよび
石英から選ばれた材料からなることを特徴とする、請求
項１に記載の水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4898194A JPH07256398A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4898194A JPH07256398A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07256398A true JPH07256398A (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=12818427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4898194A Pending JPH07256398A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 水平加熱鋳型式シリコン板連続鋳造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07256398A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100086465A1 (en) * | 2007-01-25 | 2010-04-08 | Gen Kojima | Apparatus and method for manufacturing silicon substrate, and silicon substrate |
| WO2012157214A1 (ja) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | パナソニック株式会社 | 鋳型、鋳造装置及び鋳造棒の製造方法 |
| KR101248073B1 (ko) * | 2011-06-10 | 2013-03-27 | 한국에너지기술연구원 | 불활성 가스 블로윙을 이용한 표면 품질이 우수한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법 |
| KR101396474B1 (ko) * | 2011-05-12 | 2014-05-19 | 한국에너지기술연구원 | 재사용이 가능한 실리콘 용융용 이중 도가니 및 이를 포함하는 실리콘 박판 제조 장치 |
| KR101401351B1 (ko) * | 2012-10-15 | 2014-06-03 | 한국에너지기술연구원 | 실리콘 기판 제조장치 및 제조 방법 |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP4898194A patent/JPH07256398A/ja active Pending
Cited By (7)
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| CN102933333A (zh) * | 2011-05-17 | 2013-02-13 | 松下电器产业株式会社 | 铸模、铸造装置及铸造棒的制造方法 |
| US8991217B2 (en) | 2011-05-17 | 2015-03-31 | Panasonic Corporation | Mold, casting apparatus, and method for producing cast rod |
| KR101248073B1 (ko) * | 2011-06-10 | 2013-03-27 | 한국에너지기술연구원 | 불활성 가스 블로윙을 이용한 표면 품질이 우수한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법 |
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