JPS5890720A - 板状シリコン多結晶の製造方法 - Google Patents
板状シリコン多結晶の製造方法Info
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- JPS5890720A JPS5890720A JP56188795A JP18879581A JPS5890720A JP S5890720 A JPS5890720 A JP S5890720A JP 56188795 A JP56188795 A JP 56188795A JP 18879581 A JP18879581 A JP 18879581A JP S5890720 A JPS5890720 A JP S5890720A
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- Japan
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- silicon
- plates
- resistivity
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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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】
本発明は板状シリコン多結晶の製造方法に関する。
最近、太陽電池がエネルギー源として見直され低価格太
陽電池の開発がさかんである０従来の太陽電池は単結晶
シリコンを使用して高い光電変換効率を得ているが、単
結晶インゴットを原材料としてシリコンウーハ−を切り
出す場合には、その６ｖＩｐＪ以上か加工損失として失
われ、つ纂バーＷ、慟の會が加工費で占められる０この
ため太陽電池の発電コストは非常に高いものとなってい
た。
陽電池の開発がさかんである０従来の太陽電池は単結晶
シリコンを使用して高い光電変換効率を得ているが、単
結晶インゴットを原材料としてシリコンウーハ−を切り
出す場合には、その６ｖＩｐＪ以上か加工損失として失
われ、つ纂バーＷ、慟の會が加工費で占められる０この
ため太陽電池の発電コストは非常に高いものとなってい
た。
そこで最近は、最初から板状のシリコン結晶を形成し、
これを太陽電池用基板として用いる方法が低価格化達成
の有効な手法と考えられるようになった。このような板
状シリコン結晶の例としては、１！ＦＧ法シリコンリボ
ン結晶、ＳＯＣ法（Ｓ ｉ目−ｃｏｎ Ｏｎ Ｃｅｒａ
ｍｉｃ） シリコン多結晶等種々のものが開発されつ
つある。本出願人嶋もキャスティング法による板状シリ
コン結晶を開発している（竹原＠５５−８２９２）。
これを太陽電池用基板として用いる方法が低価格化達成
の有効な手法と考えられるようになった。このような板
状シリコン結晶の例としては、１！ＦＧ法シリコンリボ
ン結晶、ＳＯＣ法（Ｓ ｉ目−ｃｏｎ Ｏｎ Ｃｅｒａ
ｍｉｃ） シリコン多結晶等種々のものが開発されつ
つある。本出願人嶋もキャスティング法による板状シリ
コン結晶を開発している（竹原＠５５−８２９２）。
前記特願昭５５−８２９２ の発明は、シリコン融液
に対して濶れ難い材料で作られた二枚の平行平板の対向
する千両をシリコンｉ１１１ｗｉに対して―れ難い材料
からなる粉末離臘剤で被覆せしめ、販平行平板の隙間で
融解したシリコンを固化させることをＩ！！ｉ黴とする
板状シリコン結晶の製造方法である。
に対して濶れ難い材料で作られた二枚の平行平板の対向
する千両をシリコンｉ１１１ｗｉに対して―れ難い材料
からなる粉末離臘剤で被覆せしめ、販平行平板の隙間で
融解したシリコンを固化させることをＩ！！ｉ黴とする
板状シリコン結晶の製造方法である。
このとき平行平板として使用されるシリコン融液に濡れ
難い材料としては、窒化ボロンあるいは窒化アルミニウ
ムそのものの平板、あるいはこれらの材料の被膜をカー
ボン板の表面に形成した平板を用いていた。実線このよ
うな平行平板と粉末離型剤とを用いて、結晶粒径の大き
い多結晶板状シリコンが得られる。
難い材料としては、窒化ボロンあるいは窒化アルミニウ
ムそのものの平板、あるいはこれらの材料の被膜をカー
ボン板の表面に形成した平板を用いていた。実線このよ
うな平行平板と粉末離型剤とを用いて、結晶粒径の大き
い多結晶板状シリコンが得られる。
しかしながら前記材料の平行平板を用いて形成した板状
シリコンの電気的特性を測定してみると電４型はＰＭで
その抵抗率は０，１Ω−ｃＰｒＩ以下である。この値は
最適な太陽電池を作るための設計条件としては小さすぎ
る。抵抗率がこのように小さくなる原因は窒化ボロンあ
るいは窒化アルミニウムの構成物質そのものであるボロ
ンあるいはアルミニウムが板状シリコン中に多量に溶解
するためであり、窒化小ロンあるいは窒化アルミニウム
を用いるかぎり、その影響を小さくすることはできない
。
シリコンの電気的特性を測定してみると電４型はＰＭで
その抵抗率は０，１Ω−ｃＰｒＩ以下である。この値は
最適な太陽電池を作るための設計条件としては小さすぎ
る。抵抗率がこのように小さくなる原因は窒化ボロンあ
るいは窒化アルミニウムの構成物質そのものであるボロ
ンあるいはアルミニウムが板状シリコン中に多量に溶解
するためであり、窒化小ロンあるいは窒化アルミニウム
を用いるかぎり、その影響を小さくすることはできない
。
本発明の目的はこのような前記発明の欠点を除去せしめ
た改善された板状シリコン結晶の製造方法を提供するこ
とにある〇 本発明によれば太陽電池を作るのに最適な抵抗率を有す
る電気的特性がすぐれた板状シリコン結晶の製造方法が
得られる。
た改善された板状シリコン結晶の製造方法を提供するこ
とにある〇 本発明によれば太陽電池を作るのに最適な抵抗率を有す
る電気的特性がすぐれた板状シリコン結晶の製造方法が
得られる。
本発明者郷は、粉末離截剤を用いるキャスティング法で
多結晶シリコンインゴットを形成する場合に、炭化ぜ素
膜（ｆ９ｉｃ）で表面を被覆したカーボン製鋳型を使う
ことができることを見い出した。
多結晶シリコンインゴットを形成する場合に、炭化ぜ素
膜（ｆ９ｉｃ）で表面を被覆したカーボン製鋳型を使う
ことができることを見い出した。
このようにして得られたシリコンインゴットの電気的特
性を測定してみると、電導型制御用不純物が無添加の場
合、その抵抗率は９０〜口以上となり太陽電池用として
最適であることがわかった。
性を測定してみると、電導型制御用不純物が無添加の場
合、その抵抗率は９０〜口以上となり太陽電池用として
最適であることがわかった。
本発明は、板状シリコン結晶を形成するための平行平板
材料として、前記の８ｉＣ被覆カーボンを用い、得られ
る板状シリコンの電導型および抵抗率を任意に制御しよ
うとするものである。
材料として、前記の８ｉＣ被覆カーボンを用い、得られ
る板状シリコンの電導型および抵抗率を任意に制御しよ
うとするものである。
次に本発明について図面を用いて詳細に欽明するＯ
先ず第１図に示すように、平板１．２の対向する表面は
８ｉＣ膜３で被覆され、更に窒化シリコンの粉末離壓剤
４が塗布されている。前記平板２上にシリコン融液５を
のせると、シリコン融液５は平板２とほとんど濡れない
ため表面張力ｌこより半球状になる。つぎに第２図に示
すように平行板１．２の間隔を狭めシリコン融液を押し
潰すと２仮の平板１．２の面に絵って引き伸されシリコ
ン融液のＸＦ−板が形作られる。次いで、温度をシリコ
ンの融点以″）に下けることにより、板状シリコン１［
ｋは結晶化し同一形状の板状シリコン結晶５が侍られる
。この際当然のことながら得られる板状シリコン結晶の
厚みは平行平板の間隔でほぼ定まる。このようにして形
成された板状シリコン結晶５は、平板１，２を損傷する
ことｒｊ’＜、容易に平板上から引き剥すことができる
。また平板１．２は粉末離型剤を塗布しなおすことによ
って何回でも再友用Ｔることができる。
８ｉＣ膜３で被覆され、更に窒化シリコンの粉末離壓剤
４が塗布されている。前記平板２上にシリコン融液５を
のせると、シリコン融液５は平板２とほとんど濡れない
ため表面張力ｌこより半球状になる。つぎに第２図に示
すように平行板１．２の間隔を狭めシリコン融液を押し
潰すと２仮の平板１．２の面に絵って引き伸されシリコ
ン融液のＸＦ−板が形作られる。次いで、温度をシリコ
ンの融点以″）に下けることにより、板状シリコン１［
ｋは結晶化し同一形状の板状シリコン結晶５が侍られる
。この際当然のことながら得られる板状シリコン結晶の
厚みは平行平板の間隔でほぼ定まる。このようにして形
成された板状シリコン結晶５は、平板１，２を損傷する
ことｒｊ’＜、容易に平板上から引き剥すことができる
。また平板１．２は粉末離型剤を塗布しなおすことによ
って何回でも再友用Ｔることができる。
円形あるいは四角形など一定形状でかつ一定面積のシリ
コン板を得るには、第３図にその断面を示すように、平
板１．２のうち一方の平板２の表面に所望する形状の窪
みをつけてあけばよい。この際、粛３図において８示し
ていないが窪みが設けられた平板２の１ｗＡあるいは数
個所にシリコン融液の逃げを、作っておくとよい。
コン板を得るには、第３図にその断面を示すように、平
板１．２のうち一方の平板２の表面に所望する形状の窪
みをつけてあけばよい。この際、粛３図において８示し
ていないが窪みが設けられた平板２の１ｗＡあるいは数
個所にシリコン融液の逃げを、作っておくとよい。
以上の図を用いた説明において、平行平板あるいは窪み
をつけた平板は電気炉あるいは適当な方式を用いてシリ
コンの融点（約１４２０℃）以上に加熱でき、またシリ
コン融液を固化させるために温度を調節できるようにし
てお（ことは云うまでもない。
をつけた平板は電気炉あるいは適当な方式を用いてシリ
コンの融点（約１４２０℃）以上に加熱でき、またシリ
コン融液を固化させるために温度を調節できるようにし
てお（ことは云うまでもない。
板状シリコン結晶の電導型および抵抗率を制御するため
には、ボロン、アルミニウム、ガリウム、リン、砒素お
よびアンチモン、等の不純物元累のいずれか一種を適当
量シリコン融液に添加するＯこのようにして、ｐ’ｌｌ
および１１ｍどちらの電導型も作ることができ、また抵
抗率は０，０１Ω−備から加Ω−１まで任意に制御する
ことが可能である０次に本発明の一実施例について説明
するＱ実施例 縦、横の寸法が夫々１２５Ｎ厚さ５諷のカーボンの平板
を対向させて置く。それぞれの平板に対向する表内は、
８ｉＣか１２０μｍの厚さに被覆されてあり、更に平均
粒径３Ｊｎの１化シリコン粉末からなる離製剤が１５０
μｍの厚さに塗布されている０一方の平板には縦、横そ
れぞれ１０ｃｔＩ４、深さ０３５■の窪みがつζプられ
ている。このような平行平板の間に３．５ｔのシリコン
塊および黴着のボロンをおき、酸素を含まない雰囲気中
で融解し、しかるのち、平行平板の間隔を狭め厚さ約３
５０μｍの板状融液シリコンを平行平板の間に形成した
。この状態で温度を降下させシリコン融液を固化させ、
面積か約１００−の板状シリコン結晶を得た。 こうし
て得られた板状シリコン結晶の電気的特性はｐ型で抵抗
率は１０Ω−鋸であった。
には、ボロン、アルミニウム、ガリウム、リン、砒素お
よびアンチモン、等の不純物元累のいずれか一種を適当
量シリコン融液に添加するＯこのようにして、ｐ’ｌｌ
および１１ｍどちらの電導型も作ることができ、また抵
抗率は０，０１Ω−備から加Ω−１まで任意に制御する
ことが可能である０次に本発明の一実施例について説明
するＱ実施例 縦、横の寸法が夫々１２５Ｎ厚さ５諷のカーボンの平板
を対向させて置く。それぞれの平板に対向する表内は、
８ｉＣか１２０μｍの厚さに被覆されてあり、更に平均
粒径３Ｊｎの１化シリコン粉末からなる離製剤が１５０
μｍの厚さに塗布されている０一方の平板には縦、横そ
れぞれ１０ｃｔＩ４、深さ０３５■の窪みがつζプられ
ている。このような平行平板の間に３．５ｔのシリコン
塊および黴着のボロンをおき、酸素を含まない雰囲気中
で融解し、しかるのち、平行平板の間隔を狭め厚さ約３
５０μｍの板状融液シリコンを平行平板の間に形成した
。この状態で温度を降下させシリコン融液を固化させ、
面積か約１００−の板状シリコン結晶を得た。 こうし
て得られた板状シリコン結晶の電気的特性はｐ型で抵抗
率は１０Ω−鋸であった。
通常のＰＯＣｌ３をソースとする不純物拡散法でｐ −
ｎ接合を形成し太−′鑞池としたところ、人ＭＩ（１ｏ
ｏ ｍｙ／ｃｒＡ）の光照射下で光電変換率ｌＯチ以
上を示した〇
ｎ接合を形成し太−′鑞池としたところ、人ＭＩ（１ｏ
ｏ ｍｙ／ｃｒＡ）の光照射下で光電変換率ｌＯチ以
上を示した〇
第１図、第２図および第３図は本発明を説明するための
図である。図において１および２はカーボンの平行平板
、３は８ｉＣコート膜、 ４は粉末離蚤剤、５はシリコ
ン融液を示す。 第１図 薬２．図
図である。図において１および２はカーボンの平行平板
、３は８ｉＣコート膜、 ４は粉末離蚤剤、５はシリコ
ン融液を示す。 第１図 薬２．図
Claims (1)
- 粉末除逅剤を用いて二板の平行平板の詠間で融解したシ
リコンを固化させ板状シリコン結晶を形成する方法にお
いて、対向する平板の表面を炭化製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188795A JPS597209B2 (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 板状シリコン多結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188795A JPS597209B2 (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 板状シリコン多結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890720A true JPS5890720A (ja) | 1983-05-30 |
| JPS597209B2 JPS597209B2 (ja) | 1984-02-17 |
Family
ID=16229927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188795A Expired JPS597209B2 (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 板状シリコン多結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597209B2 (ja) |
-
1981
- 1981-11-25 JP JP56188795A patent/JPS597209B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS597209B2 (ja) | 1984-02-17 |
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