JPS5820712A - 多結晶シリコン半導体の製造方法 - Google Patents
多結晶シリコン半導体の製造方法Info
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- JPS5820712A JPS5820712A JP56117161A JP11716181A JPS5820712A JP S5820712 A JPS5820712 A JP S5820712A JP 56117161 A JP56117161 A JP 56117161A JP 11716181 A JP11716181 A JP 11716181A JP S5820712 A JPS5820712 A JP S5820712A
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- silicon
- polycrystalline silicon
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Moulds, Cores, Or Mandrels (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多結晶シリコン半導体の製造方法に関するもの
である。
である。
最近、太陽電池による太陽光発電がエネルギー源として
見直され低価格太陽電池の開発が盛んである。し／Ｉ＞
Ｌ＋４い効率を傅るためには欠陥の少ないものででき勾
だけ完全な羊値品シリコンを用いなければなら７．１：
い。このため太＊を池の価格は誦いものとなり、地上で
の使用は現在まで限られたものである。そこで単結晶シ
リコンに代る低価格太１ｉ［池用材料として多結晶の開
発が始められるようになう九。多結晶シリコン會ユ鋳造
法によって作ることが行なわれている。このような＃、
ａ法は単結晶を得る場合のチョクラルスキー法と比較し
Ｃ，頼晶成長速度が大きいこと、任意の形状のインゴッ
トが侵られること、熟練を８賛とせず操作が谷易なこと
等から低価格化の可能性が大きい。
見直され低価格太陽電池の開発が盛んである。し／Ｉ＞
Ｌ＋４い効率を傅るためには欠陥の少ないものででき勾
だけ完全な羊値品シリコンを用いなければなら７．１：
い。このため太＊を池の価格は誦いものとなり、地上で
の使用は現在まで限られたものである。そこで単結晶シ
リコンに代る低価格太１ｉ［池用材料として多結晶の開
発が始められるようになう九。多結晶シリコン會ユ鋳造
法によって作ることが行なわれている。このような＃、
ａ法は単結晶を得る場合のチョクラルスキー法と比較し
Ｃ，頼晶成長速度が大きいこと、任意の形状のインゴッ
トが侵られること、熟練を８賛とせず操作が谷易なこと
等から低価格化の可能性が大きい。
例えば黒鉛のブロックを鋳型として用いて、多結晶イン
ゴットを形成し１０纏ＸＩＯ間の多結前板ｔ−切り出し
１０％以上の光越変換効５４を育する太ｍｔ池セルを得
ている報告がある。（１２ｔｈ Ｄ３ＥＰｈｏｔｏｖｏ
ｌｔａｉｃ ８ｐａｏｃ１ａ目ｅｔａ Ｃｏｍｔａｒｅ
ｍａすることが重要であるが、この照についてｒｉ鋳櫨
の温度をシリコ／の融点よりもかなり低温度に保つこと
で滴れの１ｉｌＩ題を解決しよ５としている。
ゴットを形成し１０纏ＸＩＯ間の多結前板ｔ−切り出し
１０％以上の光越変換効５４を育する太ｍｔ池セルを得
ている報告がある。（１２ｔｈ Ｄ３ＥＰｈｏｔｏｖｏ
ｌｔａｉｃ ８ｐａｏｃ１ａ目ｅｔａ Ｃｏｍｔａｒｅ
ｍａすることが重要であるが、この照についてｒｉ鋳櫨
の温度をシリコ／の融点よりもかなり低温度に保つこと
で滴れの１ｉｌＩ題を解決しよ５としている。
（持關昭５ｌ−１０１４６６）Ｌかしながらこの方法の
べ点は低−腋で急４固化させるために多結晶粒径が太き
く ｉｊらないことである。
べ点は低−腋で急４固化させるために多結晶粒径が太き
く ｉｊらないことである。
一般ｔ・こ、多結晶粒径が大きいものほど太１４電池と
し欠、１ｈ片・、七高い光−変換効率が得られる。そこ
で鋳型として石英ルツボを用いルツボ中でシリコン全溶
融ししかる後石英ルツボの底から適当な速度で４晶全成
長させ多結晶粒径を大きくすることが傷某されている。
し欠、１ｈ片・、七高い光−変換効率が得られる。そこ
で鋳型として石英ルツボを用いルツボ中でシリコン全溶
融ししかる後石英ルツボの底から適当な速度で４晶全成
長させ多結晶粒径を大きくすることが傷某されている。
しかし従来の方法である石英ルツボを用いた多結晶シリ
コン塊形成法に２いてｔ工石灸ルツボとシリコン融液と
Ｃ・”よ激しく反応し、冷却固化させると・膚く同者す
る。このためＶＣ冷却詩に石英とシリコンＭ晶の熱膨張
係数の差によりストレスが生じ石英ルツボが剖ｆＬ％七
れと同時にシリコン多晴晶塊、′こクラ、りが入りこま
かく割れてしょう。このために多結晶シリコン塊を得る
ことがでさな力１っ／こ。この１川題ｋｐｋ決［る丸め
にグレーデ、ドクルシプル（ｇｒａｄｅｄ 、 ｃｒｕ
ｃｉｂｌｅ）とい５符殊な石英ルツボを用いる方法が開
発された。
コン塊形成法に２いてｔ工石灸ルツボとシリコン融液と
Ｃ・”よ激しく反応し、冷却固化させると・膚く同者す
る。このためＶＣ冷却詩に石英とシリコンＭ晶の熱膨張
係数の差によりストレスが生じ石英ルツボが剖ｆＬ％七
れと同時にシリコン多晴晶塊、′こクラ、りが入りこま
かく割れてしょう。このために多結晶シリコン塊を得る
ことがでさな力１っ／こ。この１川題ｋｐｋ決［る丸め
にグレーデ、ドクルシプル（ｇｒａｄｅｄ 、 ｃｒｕ
ｃｉｂｌｅ）とい５符殊な石英ルツボを用いる方法が開
発された。
ＣＪｌグレーデ、ドクルシプル（ｇｒａｄｅｄ、ｃｒｕ
ｃｉｂＬＡ）はルツボ内凹の臂度を大きくし外側の４度
を租にした構造であって冷却時に石英ルツボのみがこま
かく刷れるようになっている。このためシリコン多結晶
塊にクラックが入ることはない。この方法でほとんど単
結晶に近い大きな粘晶ｆｉ径が得られる。（１３ｔｈ
Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ８ｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ。
ｃｉｂＬＡ）はルツボ内凹の臂度を大きくし外側の４度
を租にした構造であって冷却時に石英ルツボのみがこま
かく刷れるようになっている。このためシリコン多結晶
塊にクラックが入ることはない。この方法でほとんど単
結晶に近い大きな粘晶ｆｉ径が得られる。（１３ｔｈ
Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ８ｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ。
Ｃｏｎｔｅｒｅｎｃｅ ＰＩ３”ｌ ｌ！ｊ７８）。
コノ方法の欠点はグレーデ、ドクルシプル（ｇｒａｄｅ
ｄ ｃｒｕｃｉｂｌｅ）とい５尚価な特殊石英ルツボが
１回の使用でこまかく割れてしまうことである。これは
低価格をさま晃ソる大きな安置と１よっている。
ｄ ｃｒｕｃｉｂｌｅ）とい５尚価な特殊石英ルツボが
１回の使用でこまかく割れてしまうことである。これは
低価格をさま晃ソる大きな安置と１よっている。
こルは鋳型の内向に粉末離型剤（窒化シリコン）を塗布
したその中でシリコンカー融し冷却固化せしめる方法で
ある。（昭和５５ヰ春１応用吻理学会予禍ｆｉＰ５３６
）。粉末−型剤の存在は冷却時におけ一２多情晶シリコ
ンと鋳型との熱膨張係数の差によって生ずるストレスで
禮相し、また−型との一層が原因で生ずる多結晶シリコ
ン塊へのクラックの発生を防ぎ多結晶シリコン塊を−ｊ
ｊ１小ら容易に分囁することができる。本発＃ＪＪ４−
＃等は多結晶シリコン塊を保持するＳ型の材質に窒化シ
リコンを用いて粉末ｆＩＭ！ｌｉ剤法でシリコン全溶融
した。鋳型と１＋Ｉｔｈ液との＋［Ｊｌに、゛よ濡れは
なく、多結晶シリコン塊を合易に取り出すことができた
。（特開昭□）＃Ｉｍ、には何んら変化なく再贋使用が
ＩＪＩ能である。
したその中でシリコンカー融し冷却固化せしめる方法で
ある。（昭和５５ヰ春１応用吻理学会予禍ｆｉＰ５３６
）。粉末−型剤の存在は冷却時におけ一２多情晶シリコ
ンと鋳型との熱膨張係数の差によって生ずるストレスで
禮相し、また−型との一層が原因で生ずる多結晶シリコ
ン塊へのクラックの発生を防ぎ多結晶シリコン塊を−ｊ
ｊ１小ら容易に分囁することができる。本発＃ＪＪ４−
＃等は多結晶シリコン塊を保持するＳ型の材質に窒化シ
リコンを用いて粉末ｆＩＭ！ｌｉ剤法でシリコン全溶融
した。鋳型と１＋Ｉｔｈ液との＋［Ｊｌに、゛よ濡れは
なく、多結晶シリコン塊を合易に取り出すことができた
。（特開昭□）＃Ｉｍ、には何んら変化なく再贋使用が
ＩＪＩ能である。
しθ）し窒化シリコンはカーボン等に化成して高価゛な
こと、機械加工がしｔこぐいこと、熱伝導性が悪い丸め
鋳型の温度が上昇しにくく、刀０熱する消費′嵯力が大
きいこと等の欠点□がある。
こと、機械加工がしｔこぐいこと、熱伝導性が悪い丸め
鋳型の温度が上昇しにくく、刀０熱する消費′嵯力が大
きいこと等の欠点□がある。
不発明の目Ｖ９は従来のθ１かる入点ｔなくした多結晶
シリコン半導体装造が法を蝿供することにある。
シリコン半導体装造が法を蝿供することにある。
“上記の目的τ達成ｒ／）之めしζ、・ユ低噛瘍で、機
械、ｌＵ ｉ玉しやすく、卯熱が０であるａ型を何回も
連丸めの鋳型として、カーボン＃！τｔＩ４い更に＃型
内Ｉ−にシリコンカーバイト（８ｉｃ）朕、（コーテン
グしての上に菫１Ｌシリコン粉末を塗布した□鋳型を用
いた。カーボンＩＩＩＩｊｉ内でＩ！接シリコン溶融す
ると、カーボンとシリコＸが反応してしま５几めに、鋳
型の内側に数十μｍの厚さにシリコンカー バイト展を
コーテングしくＫシリコンカーバイト展の上、に鋳型と
多結晶シリコン塊の型囁れをよくするために粉末離型剤
を塗布する。この縛、展の中にシリコン原料を入れ加熱
融解しこれを冷却固化することによって多結晶シリコン
塊を形成した。溶融後も＃屋内−はシリコン溶融前とな
んら変化なく保たれている。鋳型がカーボン製で熱伝導
がよく、鋳型への直接り口熱のため′ａ型全体の温度上
昇も早く、間接的にＩ＃型の温度を上げるのと違って消
費電力も少なくてシリコンを溶融することができる。
械、ｌＵ ｉ玉しやすく、卯熱が０であるａ型を何回も
連丸めの鋳型として、カーボン＃！τｔＩ４い更に＃型
内Ｉ−にシリコンカーバイト（８ｉｃ）朕、（コーテン
グしての上に菫１Ｌシリコン粉末を塗布した□鋳型を用
いた。カーボンＩＩＩＩｊｉ内でＩ！接シリコン溶融す
ると、カーボンとシリコＸが反応してしま５几めに、鋳
型の内側に数十μｍの厚さにシリコンカー バイト展を
コーテングしくＫシリコンカーバイト展の上、に鋳型と
多結晶シリコン塊の型囁れをよくするために粉末離型剤
を塗布する。この縛、展の中にシリコン原料を入れ加熱
融解しこれを冷却固化することによって多結晶シリコン
塊を形成した。溶融後も＃屋内−はシリコン溶融前とな
んら変化なく保たれている。鋳型がカーボン製で熱伝導
がよく、鋳型への直接り口熱のため′ａ型全体の温度上
昇も早く、間接的にＩ＃型の温度を上げるのと違って消
費電力も少なくてシリコンを溶融することができる。
■に本＠明の一実施例について図面を用いて説明する。
１ 図のようにカーボンｄａｉｌｌｌ）の内側全回に、
シリコンカーバイト（８ｉｃ）換をコーテングし丸にコ
ーチレグ涙の上に粉末離型剤（窒化シリコン）（３）を
１布した袢謔の中にシリコン原料を入れ、加熱融解する
。シリコン原料は一型内で光全に融液となｚ）’９．”
、ｊ＋このような条件のもとで、−屋の底より１化させ
ると、１時間後に全部同化し多結晶シリコン塊となる。
シリコンカーバイト（８ｉｃ）換をコーテングし丸にコ
ーチレグ涙の上に粉末離型剤（窒化シリコン）（３）を
１布した袢謔の中にシリコン原料を入れ、加熱融解する
。シリコン原料は一型内で光全に融液となｚ）’９．”
、ｊ＋このような条件のもとで、−屋の底より１化させ
ると、１時間後に全部同化し多結晶シリコン塊となる。
窒化シリコン粉末ｔ−塗布しているため、＃ＩＩＩ型内
でシリコン融液がシリコンカーバイト族にｊ４すること
はなく、多結晶シリコン塊はカーボン鋳型から浮いた伏
線になっている。そのため鋳型内から＃易に多結晶シリ
コン塊を取り出すことができ、１１１ｖ＃Ｉｉ自体にも
何んら損傷もなく１４度使用することが可能である。カ
ーボン製のため、ｌ′ＩｉＩの＃ｌｌｌ１Ｍ材質エリ価
格面においても裕にである、−緘を加熱するに必要な１
Ｆ４１＃電力が少な（すむ等、低コストの九めの理患的
な鋳型材質である。固化した多帖晶シリコン塊Ｖこ熱応
力が生じないように徐々に冷却してｍ度−ｔＷ温まで下
げた。この方法で多結晶シリコンの粒径は３１ＥｌＫ〜
２０ａｍのものが谷郁溶けこむが、これらが不純物とじ
て−くことをよ）ｊ＝い。
でシリコン融液がシリコンカーバイト族にｊ４すること
はなく、多結晶シリコン塊はカーボン鋳型から浮いた伏
線になっている。そのため鋳型内から＃易に多結晶シリ
コン塊を取り出すことができ、１１１ｖ＃Ｉｉ自体にも
何んら損傷もなく１４度使用することが可能である。カ
ーボン製のため、ｌ′ＩｉＩの＃ｌｌｌ１Ｍ材質エリ価
格面においても裕にである、−緘を加熱するに必要な１
Ｆ４１＃電力が少な（すむ等、低コストの九めの理患的
な鋳型材質である。固化した多帖晶シリコン塊Ｖこ熱応
力が生じないように徐々に冷却してｍ度−ｔＷ温まで下
げた。この方法で多結晶シリコンの粒径は３１ＥｌＫ〜
２０ａｍのものが谷郁溶けこむが、これらが不純物とじ
て−くことをよ）ｊ＝い。
以上説明し７’Ｃ↓うに多結晶シリコン塊形成に味して
、本発明の方法を用いて、カーボンｍｍＢ１１内で直接
シリコンを溶融することによって多結晶シリコン塊を形
成することができた。その結果得られた多結晶シリコン
塊の結晶性には何んら問題なく、元金にクラックのない
結晶粒径が大きい、欠陥の少ない多幀晶シリコン塊が容
易に得られ、鋳謔自体も再）史用が可能となった。
、本発明の方法を用いて、カーボンｍｍＢ１１内で直接
シリコンを溶融することによって多結晶シリコン塊を形
成することができた。その結果得られた多結晶シリコン
塊の結晶性には何んら問題なく、元金にクラックのない
結晶粒径が大きい、欠陥の少ない多幀晶シリコン塊が容
易に得られ、鋳謔自体も再）史用が可能となった。
１囲の４単１よ説明
図は本発明の詳細な説明する丸めの図で同一画。
Claims (1)
- 粉末離型剤を塗布したｉ＃型に入れたシリフン融液を冷
却固化して、多結晶シリコン半導体を製造する方法にお
いて鋳型の少くとも内−の−郡にシリコンカーバイト（
８４ｃ）ｍをコートしたカーボン＃！＃型を用いること
を特徴とする多結晶シリコン半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117161A JPS5953208B2 (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 多結晶シリコン半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56117161A JPS5953208B2 (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 多結晶シリコン半導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5820712A true JPS5820712A (ja) | 1983-02-07 |
| JPS5953208B2 JPS5953208B2 (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=14704959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56117161A Expired JPS5953208B2 (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 多結晶シリコン半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953208B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60234316A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-11-21 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 太陽電池用シリコン結晶体の製造方法 |
| JPS6149416A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-11 | Hoxan Corp | 多結晶シリコンウエハ製造用カ−ボン皿のコ−テイング方法 |
| JPS61249689A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-06 | Mazda Motor Corp | 複合部材の製造方法 |
| JPH01284489A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-15 | Mitsubishi Metal Corp | 貴金属複合材の製造方法 |
-
1981
- 1981-07-28 JP JP56117161A patent/JPS5953208B2/ja not_active Expired
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60234316A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-11-21 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 太陽電池用シリコン結晶体の製造方法 |
| JPH0582751B2 (ja) * | 1984-04-09 | 1993-11-22 | Siemens Ag | |
| JPS6149416A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-11 | Hoxan Corp | 多結晶シリコンウエハ製造用カ−ボン皿のコ−テイング方法 |
| JPH038579B2 (ja) * | 1984-08-17 | 1991-02-06 | Hokusan Kk | |
| JPS61249689A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-06 | Mazda Motor Corp | 複合部材の製造方法 |
| JPH01284489A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-15 | Mitsubishi Metal Corp | 貴金属複合材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5953208B2 (ja) | 1984-12-24 |
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