JPS5850960B2 - How to grow band-shaped silicon crystals - Google Patents

How to grow band-shaped silicon crystals

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JPS5850960B2
JPS5850960B2 JP14207779A JP14207779A JPS5850960B2 JP S5850960 B2 JPS5850960 B2 JP S5850960B2 JP 14207779 A JP14207779 A JP 14207779A JP 14207779 A JP14207779 A JP 14207779A JP S5850960 B2 JPS5850960 B2 JP S5850960B2
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dies
band
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shaped silicon
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宏 伊東
都四郎 松井
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は帯状シリコン結晶の成長方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for growing band-shaped silicon crystals.

従来帯状シリコン結晶を得る場合、第1図に示すような
装置を用いて行なわれていた。
Conventionally, band-shaped silicon crystals have been obtained using an apparatus as shown in FIG.

なお第1図でaは平面図で、bはa図のA−A’ で切
断した時の断面図である。
In FIG. 1, a is a plan view, and b is a sectional view taken along line AA' in FIG.

この第1図a,bにおいて、シリコン融液11を収容す
る石英ガラスで構成されたルツボ12に、カーボンで構
成されたスリット(間隙)を有する一対のダイ13a,
13bを設置する。
In FIGS. 1a and 1b, a crucible 12 made of quartz glass containing a silicon melt 11 is provided with a pair of dies 13a having a slit (gap) made of carbon,
Install 13b.

この一対のダイ13a,13bの先端部は鋭く加工され
ナイフェツジ状に構成されており、またこの一対のダイ
13a,13bは支持棒14a,14bで固定されてい
る。
The tips of the pair of dies 13a, 13b are sharpened into a knife shape, and the pair of dies 13a, 13b are fixed with support rods 14a, 14b.

そしてこの支持棒14a,14b両端にはボルト15a
,15bが設けられ、一対のダイ13a,13bを強く
固定するようにしている。
Bolts 15a are attached to both ends of the support rods 14a and 14b.
, 15b are provided to firmly fix the pair of dies 13a, 13b.

また石英ルツボ12の外側には一対の板状のメインヒー
タ16a,16bが設けられている。
Furthermore, a pair of plate-shaped main heaters 16a and 16b are provided outside the quartz crucible 12.

この板状のメインヒータ16a。16bは上記一対のダ
イ13a、13b及び石英ルツボ12の長手方向に設け
られ、且つ前記支持棒14at14bと平行になるよう
に設けられている。
This plate-shaped main heater 16a. 16b is provided in the longitudinal direction of the pair of dies 13a, 13b and the quartz crucible 12, and is provided parallel to the support rod 14at14b.

さらにこの板状のメインヒータ16a。16bにはスリ
ット17が設けられ抵抗値を制御するようにしてあり、
またこの板状のメインヒータ16a、16bの上部即ち
一対のダイ13a。
Furthermore, this plate-shaped main heater 16a. A slit 17 is provided in 16b to control the resistance value.
Further, the upper portions of the plate-shaped main heaters 16a and 16b, that is, the pair of dies 13a.

13bの上端に位置する部分(成長する所)にはテーパ
がつげられている。
The portion located at the upper end of 13b (where it grows) is tapered.

このように構成された成長装置の石英ルツボ12に多結
晶シリコンを入れ、板状のメインヒータ16a、16b
の温度を約1500℃位の温度にする。
Polycrystalline silicon is placed in the quartz crucible 12 of the growth apparatus configured in this manner, and plate-shaped main heaters 16a, 16b are placed in the quartz crucible 12.
The temperature is set to about 1500°C.

すると多結晶シリコンはシリコン融液11となり、そし
てこのシリコン融液11が一対のダイ13a、13bの
スリットを毛細管現象により先端部まで上昇する。
Then, the polycrystalline silicon becomes a silicon melt 11, and this silicon melt 11 rises through the slits of the pair of dies 13a and 13b to the tip by capillary action.

この上昇したシリコン融液11に種子結晶を接触させ、
その種子結晶を徐々に引き上げることにより、帯状シリ
コン結晶18が成長する。
A seed crystal is brought into contact with this rising silicon melt 11,
By gradually pulling up the seed crystal, a band-shaped silicon crystal 18 grows.

このようにして得られた帯状シリコン結晶は、はぼ一対
のダイ13a、13bのスリットの形状と類似の形状を
有するもので、例えば一対のダイ13a、13bのスリ
ットの幅を0.3mm、長さを40mmの場合、得られ
る帯状シリコン結晶は厚さ0、3 mm±30 μm
1幅40rran±0.5 mmであった。
The band-shaped silicon crystal thus obtained has a shape similar to the shape of the slit of the pair of dies 13a, 13b. For example, the width of the slit of the pair of dies 13a, 13b is 0.3 mm, When the thickness is 40 mm, the obtained band-shaped silicon crystal has a thickness of 0.3 mm ± 30 μm.
1 width was 40rran±0.5 mm.

ところで、上記の方法で得られる帯状シリコン結晶の多
くは、その得られた状態のままで半導体太陽電池の基板
として用いられる。
By the way, many of the band-shaped silicon crystals obtained by the above method are used as substrates for semiconductor solar cells in the obtained state.

したがって、例えばチョクラルスキー法で得られるシリ
コン結晶を半導体太陽電池の基板として用いるよりも、
安価に得られるという大きな特徴を有する。
Therefore, for example, rather than using silicon crystal obtained by the Czochralski method as a substrate for a semiconductor solar cell,
It has the great feature that it can be obtained at low cost.

そこで最近さらに安価にする為に、上述した方法で幅の
広い帯状シリコン結晶を得ようとする試みがある。
Recently, attempts have been made to obtain wide band-shaped silicon crystals using the method described above in order to further reduce the cost.

例えば一対のダイ13a、13bのスリット幅を0.3
mmに維持し、長さを100mmにすれば、理論的に厚
さ0.3 mm、幅100mmの帯状シリコン結晶が得
られる。
For example, the slit width of the pair of dies 13a and 13b is 0.3
If the length is maintained at mm and the length is set to 100 mm, a band-shaped silicon crystal having a thickness of 0.3 mm and a width of 100 mm can theoretically be obtained.

しかしながら、本発明者等の実験によれば上記のような
厚さ0.3mrrt、幅100關の帯状シリコン結晶を
得ることができなかった。
However, according to experiments conducted by the present inventors, it was not possible to obtain a band-shaped silicon crystal having a thickness of 0.3 mrrt and a width of 100 mm as described above.

そこで本発明者等は、上述した方法で、どれ位の幅の帯
状シリコン結晶迄比較的歩留り良く(〜80%以上)得
られるかを調べたところ、最大70間〜80關迄である
ことが判明した。
Therefore, the present inventors investigated how wide band-shaped silicon crystals can be obtained with a relatively good yield (~80% or more) using the method described above, and found that the maximum width is 70 to 80 mm. found.

例えば一対のダイのスリットの幅が70mrIL〜80
mmを越えると、例えば一対のダイの長手方向において
シリコン融液が固化したりし、歩留りが80%以下(通
常50%以下)となり、帯状シリコン結晶の幅を広くす
る理由がなくなってしまうことが判った。
For example, the width of the slit of a pair of dies is 70 mrIL to 80 mrIL.
If it exceeds mm, for example, the silicon melt may solidify in the longitudinal direction of a pair of dies, resulting in a yield of less than 80% (usually less than 50%), and there is no reason to increase the width of the band-shaped silicon crystal. understood.

そこで本発明者等は上述の如く一対のダイのスリットの
長さを例えば100關以上というように長くした場合、
例えばシリコン融液が一対のダイの長手方向の端部にお
いて固化する理由を調べる為に一対のダイの先端部の温
度を測定した。
Therefore, the inventors of the present invention have found that when the length of the slits of a pair of dies is increased to, for example, 100 degrees or more, as described above,
For example, in order to investigate the reason why the silicon melt solidifies at the longitudinal ends of a pair of dies, the temperature at the tips of a pair of dies was measured.

この温度の測定としては、第2図の斜視図に示すように
一対のダイの先端部に、0.5mNφの白金(Pt)−
ロジウム(Rh)からなる熱電対20a、20bを複数
本設けて行なった。
To measure this temperature, as shown in the perspective view of FIG.
A plurality of thermocouples 20a and 20b made of rhodium (Rh) were provided.

なおこの第2図に示す一対のダイ13a、13bの幅は
約165mmであって、熱電対20a、20bは夫々5
皿間隔に設置シた。
The width of the pair of dies 13a and 13b shown in FIG. 2 is approximately 165 mm, and the width of the thermocouples 20a and 20b is
They were installed at intervals between the plates.

この第2図に示すようにして、一対のダイ13a、13
bの先端部の温度を測定した結果、第3図に示すような
温度分布であることが判った。
As shown in FIG. 2, a pair of dies 13a, 13
As a result of measuring the temperature at the tip of b, it was found that the temperature distribution was as shown in FIG.

なお、第3図には、ダイの中央部を中心として、その温
度分布を示しである。
Note that FIG. 3 shows the temperature distribution centered on the center of the die.

この第3図の温度分布から明らかのように、一対のダイ
13a、13bの幅が80mmより広くなると、一対の
ダイ13a。
As is clear from the temperature distribution in FIG. 3, when the width of the pair of dies 13a, 13b becomes wider than 80 mm, the pair of dies 13a.

13bの先端部の温度が平均値で1445℃以下となり
、例えば中央部より平均値で3℃〜15°C低くなるこ
とが判明した。
It was found that the temperature at the tip of 13b was 1445°C or less on average, and was, for example, 3°C to 15°C lower on average than the center.

そこで前述した点所謂一対のダイの幅が70〜80間以
上になるとダイの端部においてシリコン融液が固化する
という点と、この一対のダイの温度分布とを総合して考
えると、ダイの先端部の温度が1450℃より3°C以
上低くなった為、シリコン融液が一対のダイの長手方向
において固化すると考えられる。
Therefore, if we consider the above-mentioned point that when the width of a pair of dies exceeds 70 to 80 mm, the silicon melt solidifies at the ends of the dies, and the temperature distribution of this pair of dies, Since the temperature at the tip was 3°C or more lower than 1450°C, it is thought that the silicon melt solidified in the longitudinal direction of the pair of dies.

即ち一対のダイの先端部の温度が1450℃付近であれ
ば、結晶成長する所が1412℃付近に保たれ、所望の
結晶成長を行なうことができるものと考えられる。
That is, it is considered that if the temperature at the tips of the pair of dies is around 1450°C, the area where the crystal grows is maintained at around 1412°C, making it possible to perform the desired crystal growth.

このような点に対処して本発明者等は、一対のダイの温
度分布を長手方向の端部において温度を高くしようと試
みた。
In order to address this problem, the present inventors attempted to increase the temperature distribution of the pair of dies at the ends in the longitudinal direction.

その一つとしてルツボの短辺方向に補助ヒータを設けて
、帯状シリコン結晶を成長させた。
As one of the methods, an auxiliary heater was installed along the short side of the crucible to grow band-shaped silicon crystals.

ところが、この補助ヒータを設けて例えば厚さ0.3
mm、幅160mmの帯状シリコン結晶を成長しようと
したところ、補助ヒータを設けない場合と同様にシリコ
ン融液が固化するという問題が発生した。
However, when this auxiliary heater is provided, for example, the thickness is 0.3
When attempting to grow a band-shaped silicon crystal with a width of 160 mm, a problem occurred in that the silicon melt solidified as in the case without the auxiliary heater.

この理由としてはルツボの短辺方向に補助ヒータを設け
ても、一対のダイの長手方向の端部の温度が変化しない
為と考えられる。
The reason for this is thought to be that even if an auxiliary heater is provided in the short side direction of the crucible, the temperature at the longitudinal ends of the pair of dies does not change.

そこで本発明は上記した点に対処し、例えば一対のダイ
の幅を160mm位にし、この一対のダイの幅に対応し
た160m1位の幅の帯状シリコン結晶を得ることので
きる成長方法を提供するものである。
Therefore, the present invention addresses the above-mentioned problems and provides a growth method that allows the width of a pair of dies to be approximately 160 mm and obtain a band-shaped silicon crystal having a width of approximately 160 m1 corresponding to the width of the pair of dies. It is.

即ち本発明はルツボの短辺方向に補助ヒータ等を設けず
して、単に一対のダイをルツボめ長手方向に往復運動さ
せることによって、例えば幅160(ホ)の帯状シリコ
ン結晶を得ることのできる方法である。
That is, in the present invention, it is possible to obtain a band-shaped silicon crystal having a width of, for example, 160 mm by simply reciprocating a pair of dies in the longitudinal direction of the crucible without providing an auxiliary heater or the like in the direction of the short side of the crucible. It's a method.

以下図面を参照して本発明の基本的な一例を説明する。A basic example of the present invention will be explained below with reference to the drawings.

第4図が帯状シリコン結晶の幅をより広く得られるよう
にした一例の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an example in which a wider width of the band-shaped silicon crystal can be obtained.

即ち直流モータ(図示せず)の回転運動をギア49aと
、平ギア490組み合せ、その平ギア49と連結してい
る支持棒14a、14bに固定された一対のダイ13a
、13bを左右に往復運動させ、ルツボ12内のシリコ
ン融液11を攪拌並びにその雰囲気ガスを攪拌せしめ、
一対のダイの先端部の温度を均一にせしめ、幅の広い帯
状シリコン結晶を得られるようにしたもので、以下に具
体的に実験結果を説明する。
That is, the rotational movement of a DC motor (not shown) is controlled by a combination of a gear 49a and a spur gear 490, and a pair of dies 13a fixed to support rods 14a and 14b connected to the spur gear 49.
, 13b are reciprocated from side to side to stir the silicon melt 11 in the crucible 12 and its atmospheric gas,
The temperature at the tips of a pair of dies is made uniform, thereby making it possible to obtain wide band-shaped silicon crystals.The experimental results will be explained in detail below.

まず一対のダイ13a。13bのスリット17の厚さを
0.3間、幅を160間にし、一対のダイの往復運動の
速度を2rILrIL/秒。
First, a pair of dies 13a. The thickness of the slit 17 of 13b is 0.3 mm, the width is 160 mm, and the reciprocating speed of the pair of dies is 2rILrIL/sec.

711!7+1/秒、12關/秒として、メインヒータ
16a16bの長辺方向と平行に石英ルツボ12の端部
から端部まで一対のダイ13a、13bを往復運動する
ようにし、第2図の如くして一対のダイ先端部の温度(
平均値)を測定したところ、第5図のようになった。
711!7+1/second, 12 degrees/second, the pair of dies 13a, 13b is reciprocated from one end of the quartz crucible 12 to the other in parallel with the long side direction of the main heater 16a16b, as shown in FIG. and the temperature of the pair of die tips (
When the average value) was measured, the result was as shown in Fig. 5.

この第5図において、aが一対のダイ13a、13bの
往復運動の速度を7關/秒にした場合、bが2間/秒、
Cが12間/秒の場合である。
In FIG. 5, if a is the reciprocating speed of the pair of dies 13a and 13b of 7/sec, b is 2/sec,
This is a case where C is 12 hours/second.

この第5図の実験結果から明らかなように往復運動の速
度を71nrIL/秒にした場合は、一対のダイ先端部
の温度が平均値で1450℃±1℃であり、往復運動の
速度を2mm/秒にした場合は一対のダイ先端部の特に
端部の温度が平均値で1450’C−7°C〜13℃で
、往復運動の速度を12關/秒にした場合は一対のダイ
先端部の温度が平均値で1450℃±4℃であった。
As is clear from the experimental results shown in Figure 5, when the reciprocating speed is set to 71nrIL/sec, the average temperature at the tips of the pair of dies is 1450°C ± 1°C, and when the reciprocating speed is set to 2mm /second, the average temperature of the tips of the pair of dies, especially at the ends, is 1450'C-7℃~13℃, and when the reciprocating speed is 12 degrees/second, the temperature of the tips of the pair of dies is The average temperature of the parts was 1450°C±4°C.

したがって一対のダイ先端部の温度を平均値で1450
°C±2℃以内にするためには、一対のダイの往復運動
の速度を7關/秒付近(5mrIL/秒〜10rItr
IL/秒)にしなげればならない。
Therefore, the average temperature of the pair of die tips is 1450.
In order to keep the temperature within ±2°C, the speed of the reciprocating movement of the pair of dies must be around 7 m/s (5 mrIL/s to 10 rItr).
IL/sec).

なお、第5図の実験データの温度は平均値であって、そ
のバラツキを考えれば温度変動は2倍〜3倍あり、例え
ば第5図Cの場合1450℃±4℃であれば1450’
C±8℃〜12℃となる。
Note that the temperature of the experimental data in Figure 5 is an average value, and if you consider its dispersion, the temperature fluctuation is 2 to 3 times.
C±8°C to 12°C.

また本発明者等の実験では一対のダイの往復運動の速度
を5關/秒〜10鼎/秒であれば第5図aの曲線と類似
した温度分布を示すことが判った。
Further, in experiments conducted by the present inventors, it has been found that when the reciprocating speed of the pair of dies is 5/sec to 10/sec, a temperature distribution similar to the curve shown in FIG. 5a is exhibited.

このように一対のダイの往復運動の速度を変えた場合に
、その一対のダイ先端部の温度が第5図a、b、cの如
く変化する理由は、例えば一対のダイの往復運動の速度
が2mrtt/秒位(5mm/秒未満)であれば、石英
ルツボ12内のシリコン融液11が攪拌されないと共に
、その雰囲気ガスも攪拌されなく、一対のダイを移動さ
せない場合とほとんど変りなくなり、また一対のダイの
往復運動の速度が12mm/秒位(10關/秒を越える
)であれば、石英ルツボ内のシリコン融液11の揺れが
大きくなりシリコン融液内の温度バラツキが生じてしま
う。
The reason why the temperature at the tips of the pair of dies changes as shown in Figure 5 a, b, and c when the speed of the reciprocating motion of the pair of dies is changed in this way is that, for example, the speed of the reciprocating motion of the pair of dies When is about 2 mrtt/sec (less than 5 mm/sec), the silicon melt 11 in the quartz crucible 12 is not stirred, and its atmospheric gas is also not stirred, making it almost the same as when the pair of dies are not moved. If the speed of the reciprocating movement of the pair of dies is about 12 mm/sec (more than 10 mm/sec), the silicon melt 11 in the quartz crucible will be shaken so much that temperature variations in the silicon melt will occur.

このような理由で、一対のダイの往復運動の速度を5朋
/秒〜10rn7IL/秒にすれば良いということであ
る。
For this reason, the speed of the reciprocating movement of the pair of dies may be set to 5 mm/sec to 10 m/sec.

さらに本発明者等は、一対のダイ13a、13bのスリ
ットの厚さを0.3 m7fL、幅を160間にし、速
度7鼎/秒で一対のダイを往復運動させながら帯状シリ
コン結晶を成長させる実験を行なった。
Furthermore, the present inventors set the thickness of the slit of the pair of dies 13a and 13b to 0.3 m7fL and the width to 160 mm, and grew a band-shaped silicon crystal while reciprocating the pair of dies at a speed of 7 m/sec. We conducted an experiment.

その結果、成長じた帯状シリコン結晶の形状は厚さ0.
3 mrn±10 μm 、幅160間±0.3 mm
となり、はとんど一対のダイのスリットの形状と類似の
帯状シリコン結晶を得ることができた。
As a result, the shape of the grown band-shaped silicon crystal has a thickness of 0.
3 mrn±10 μm, width 160±0.3 mm
As a result, we were able to obtain a band-shaped silicon crystal that was almost similar in shape to the slits of a pair of dies.

さらに、本発明者等は、上記した実験結果に基づき、往
復運動の速度に対して、帯状シリコン結晶の歩留り、転
位密度、不純物濃度、表面の凹凸度合を調べた。
Further, based on the above-mentioned experimental results, the present inventors investigated the yield, dislocation density, impurity concentration, and degree of surface roughness of band-shaped silicon crystals with respect to the speed of reciprocating motion.

その結果を夫々、第6図、第7図、第8図、第9図に夫
々0印で示す。
The results are shown in FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9, respectively, with a 0 mark.

この夫々の図より明らかなように、一対のダイの往復運
動を5關/秒〜10mm/秒にすれば歩留りは80%以
上に達し、転位密度も100cr/L−2以下位、不純
物濃度も1×1014/cr?L以下位と高品質の帯状
シリコ4晶で・あり、表面の凹凸も10μm程度であっ
た。
As is clear from these figures, if the reciprocating motion of the pair of dies is set to 5 mm/sec to 10 mm/sec, the yield will reach over 80%, the dislocation density will be less than 100 cr/L-2, and the impurity concentration will also decrease. 1×1014/cr? It was a high-quality band-shaped 4-crystalline silico with a size of less than L, and the surface unevenness was about 10 μm.

従って太陽電池として利用する場合、素子化工程での破
損率か少なく高品質であるために変換効率は平均10%
に達する。
Therefore, when used as a solar cell, the conversion efficiency is 10% on average due to the low damage rate during the element fabrication process and high quality.
reach.

以上、説明した実施例から明らかなように、本発明の如
く一対のダイを速度5〜1ornrn/秒で往復運動す
ることにより、単位時間当りの成長量を大幅に向上させ
、かつ非常に高品質の帯状シリコン結晶を歩留り80%
以上で成長させることができる。
As is clear from the embodiments described above, by reciprocating a pair of dies at a speed of 5 to 1 ornrn/sec as in the present invention, the amount of growth per unit time can be greatly improved and very high quality can be achieved. Yield of band-shaped silicon crystals is 80%.
You can grow more than that.

また、本発明者等は第4図に示す装置のダイ支持棒14
a、14bにガス流出パイプ100a。
In addition, the present inventors have also discovered that the die support rod 14 of the apparatus shown in FIG.
Gas outflow pipe 100a to a and 14b.

100bを取り付け、一対のダイ13a、13bと共に
移動するようにし、このガス流出パイプ100a、10
0bから交互に一対のダイ先端部即ちスリットを上昇し
たシリコン融液に例えばにガスを供給するようにした。
100b is attached so that it moves together with the pair of dies 13a, 13b, and the gas outlet pipes 100a, 10
For example, gas was supplied to the silicon melt rising alternately from a pair of die tips, ie, slits, from 0b.

なおこの時のArガスの流速を7 mm/秒位とした。Note that the flow rate of Ar gas at this time was approximately 7 mm/sec.

このようにArガスを交互にダイ先端部に供給すると、
石英ルツボ12内のガスが攪拌し、ダイの先端部の温度
が均一化し、上記例、即ちガスを供給しないよりも歩留
り良く帯状シリコン結晶を得ることができる。
When Ar gas is alternately supplied to the die tip in this way,
The gas in the quartz crucible 12 is stirred, the temperature at the tip of the die becomes uniform, and a band-shaped silicon crystal can be obtained with a higher yield than in the above example, that is, when no gas is supplied.

その歩留りの結果は第6図の・印に示すとおりであった
The yield results were as shown by the * mark in FIG.

またArガスを供給した時の転位密度の結果は、第7図
の・印に、不純物濃度は第8図の・印に、表面の凹凸は
第9図の・印に示すとおりであった。
The results of the dislocation density when Ar gas was supplied were as shown by the * marks in FIG. 7, the impurity concentration was as shown by the * marks in FIG. 8, and the surface irregularities were as shown by the * marks in FIG. 9.

なお、第4図の成長装置でメインヒータのスリット17
0幅或いは間隔を変えたり、又はメインヒータの厚さを
変えたりしてダイ端部の温度を制御するようにすれば、
少し歩留り等が向上する。
In addition, in the growth apparatus shown in Fig. 4, the slit 17 of the main heater
If the temperature at the end of the die is controlled by changing the zero width or interval, or by changing the thickness of the main heater,
Yield, etc. improves slightly.

同様にルツボ12の上方に熱遮蔽板を設けたりすれば、
ダイ先端部の温度分布が第5図aよりも均一化し、歩留
り等がさらに向上する。
Similarly, if a heat shield plate is provided above the crucible 12,
The temperature distribution at the tip of the die is more uniform than in FIG. 5a, and the yield is further improved.

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

第1図は帯状シリコン結晶を成長させる場合の成長装置
を示す図で、a図が平面図、b図がa図のA−A’面で
切断した断面図、第2図は一対のダイ先端部の温度を測
定する場合の斜視図、第3図は第1図の装置において一
対のダイの幅を変化させた場合の温度分布を示す図、第
4図は本発明を説明するための図であって、第1図の成
長装置に一対のダイの往復運動を可能にする機構を示し
た平面図、第5図は第4図において一対のダイを往復運
動させた場合の温度分布を示す図、第6〜9図は本発明
の作用効果を説明するための曲線図で第6図は一対のダ
イの往復運動速度(mm/秒)に対する歩留り(%)、
第7図は一対のダイの往復運動速度(關/秒)に対する
転位密度(crrL−2)、第8図は一対のダイの往復
運動速度Cmm/秒)に対する不純物濃度(crrt−
3)、第9図は一対のダイの往復運動速度Cmm/秒)
に対する帯状シリコン結晶の表面の凹凸度合を示すもの
で、第10図は本発明の詳細な説明するための構成図で
ある。 11・・・・・・シリコン融液、12・・・・・・石英
ルツボ、13a及び13b・・・・・・ダイ、14a及
び14b・・・・・・支持棒、15・・・・・・ボルト
、16a及び16b・・・・・・メインヒータ、17・
・・・・・メインヒータに設けられたスリット、49a
・・・・・・ギヤ、49b・・・・・・平ギヤ。
Fig. 1 is a diagram showing a growth apparatus for growing band-shaped silicon crystals, in which Fig. a is a plan view, Fig. B is a cross-sectional view taken along the plane A-A' in Fig. A, and Fig. 2 shows a pair of die tips. FIG. 3 is a diagram showing the temperature distribution when the width of a pair of dies is changed in the apparatus of FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram for explaining the present invention. FIG. 5 is a plan view showing a mechanism that allows the pair of dies to reciprocate in the growth apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 5 shows the temperature distribution when the pair of dies in FIG. Figures 6 to 9 are curve diagrams for explaining the effects of the present invention, and Figure 6 shows the yield (%) versus the reciprocating speed (mm/sec) of a pair of dies;
Figure 7 shows the dislocation density (crrL-2) versus the reciprocating speed (cm/sec) of a pair of dies, and Figure 8 shows the impurity concentration (crrt-2) versus the reciprocating speed (Cmm/sec) of a pair of dies.
3), Figure 9 shows the reciprocating speed of the pair of dies, Cmm/sec)
FIG. 10 shows the degree of unevenness of the surface of the band-shaped silicon crystal relative to the surface of the band-shaped silicon crystal. 11...Silicon melt, 12...Quartz crucible, 13a and 13b...Die, 14a and 14b...Support rod, 15...・Bolts, 16a and 16b... Main heater, 17.
...Slit provided in the main heater, 49a
...Gear, 49b...Spur gear.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ルツボ内にシリコン融液を収容し、該ルツボ内にス
リットを有する一対のダイを配し、該一対のダイのスリ
ットを前記シリコン融液が毛細管現象により上昇するよ
うに前記ルツボの外側に対向して設けられた一対のメイ
ンヒータで制御し、該メインヒータで制御して前記一対
のダイのスリットを上昇したシリコン融液に種子結晶を
接触させ、その種子結晶を引き上げて前記一対のダイに
規制された帯状シリコン結晶を成長させる際に、前記ス
リットを有する一対のダイな、前記シリコン融液に種子
結晶を接触させた後に、前記メインヒータの長手方向に
毎秒5mm〜10皿の速度で往復運動させることを特徴
とする帯状シリコン結晶の成長方法。 2 スリットを有する一対のダイを、前記シリコン融液
に接触させた後に、前記メインヒータの長手方向に毎秒
5間〜10mmの速度で往復運動させ、且つ前記一対の
ダイの先端部に不活性ガスを供給することを特徴とする
特許 記載の帯状シリコン結晶の成長方法。 3 不活性ガスの供給は流速毎秒5間〜10間であるこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第2項記載の帯状シ
リコン結晶の成長方法。 4 不活性ガスがアルゴンであることを特徴とする前記
特許請求の範囲第2項記載の帯状シリコン結晶の成長方
法。 5 メインヒータが板状であって、その板状ヒータにス
リットを設け、そのスリットの幅或いはそのスリット間
隔を変えたことを特徴とする前記特許請求の範囲第1項
記載の帯状シリコン結晶の成長方法。 6 メインヒータが板状であって、その板状ヒータの両
端の厚さを変えることを特徴とする前記特許請求の範囲
第1項記載の帯状シリコン結晶の成長方法。 7 ルツボの上方方向に熱遮蔽板を設けたことを特徴と
する前記特許請求の範囲第1項記載の帯状シリコン結晶
の成長方法。
[Scope of Claims] 1. A silicon melt is contained in a crucible, a pair of dies having slits is disposed in the crucible, and the slits of the pair of dies are arranged such that the silicon melt rises by capillary action. The method is controlled by a pair of main heaters provided facing each other on the outside of the crucible, and the seed crystal is brought into contact with the rising silicon melt through the slits of the pair of dies under control by the main heater, and the seed crystal is pulled up. When growing a band-shaped silicon crystal regulated by the pair of dies, after bringing the seed crystal into contact with the silicon melt in the pair of dies having the slits, the main heater is A method for growing a band-shaped silicon crystal characterized by reciprocating motion at a speed of 10 plates. 2. After a pair of dies having slits are brought into contact with the silicon melt, they are reciprocated in the longitudinal direction of the main heater at a speed of 5 to 10 mm per second, and the tips of the pair of dies are heated with an inert gas. A patented method for growing band-shaped silicon crystals characterized by supplying. 3. The method for growing a band-shaped silicon crystal according to claim 2, wherein the inert gas is supplied at a flow rate of 5 to 10 minutes per second. 4. The method for growing a band-shaped silicon crystal according to claim 2, wherein the inert gas is argon. 5. Growth of a band-shaped silicon crystal according to claim 1, wherein the main heater is plate-shaped, and the plate-shaped heater is provided with slits, and the width of the slit or the interval between the slits is changed. Method. 6. The method of growing a band-shaped silicon crystal according to claim 1, wherein the main heater is plate-shaped, and the thickness of both ends of the plate-shaped heater is changed. 7. The method for growing a band-shaped silicon crystal according to claim 1, characterized in that a heat shielding plate is provided above the crucible.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6125183U (en) * 1984-07-18 1986-02-14 社団法人 日本能率協会 Paperweight index

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