JPS62108515A - 多結晶シリコン半導体の製造方法および鋳造用鋳型 - Google Patents
多結晶シリコン半導体の製造方法および鋳造用鋳型Info
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- JPS62108515A JPS62108515A JP60249801A JP24980185A JPS62108515A JP S62108515 A JPS62108515 A JP S62108515A JP 60249801 A JP60249801 A JP 60249801A JP 24980185 A JP24980185 A JP 24980185A JP S62108515 A JPS62108515 A JP S62108515A
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- molds
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/002—Crucibles or containers for supporting the melt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Photovoltaic Devices (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】
（産業上の利用分野）
本発明は多結晶シリコン半導体の鋳造方法および鋳造用
鋳型に関するものである。
鋳型に関するものである。
多結晶シリコン半導体は、最近盛んに開発研究が進めら
れている太陽光発電用基板として最も有力な材料であり
、価格の面でも有利であることが知られている。しかし
低価格化を一層強力に推進する必要があることは、現在
の多結晶シリコン太陽光電池の普及度からみて明らかで
あり、特に電力用の発電を目的とした場合には、現在の
価格の１．７．−１八を達成目標としなければならない
。
れている太陽光発電用基板として最も有力な材料であり
、価格の面でも有利であることが知られている。しかし
低価格化を一層強力に推進する必要があることは、現在
の多結晶シリコン太陽光電池の普及度からみて明らかで
あり、特に電力用の発電を目的とした場合には、現在の
価格の１．７．−１八を達成目標としなければならない
。
（従来の技術）
従来、多結晶シリコン鋳塊の低価格化を妨げてきた要因
が、シリコン融液を保持し、冷却固化の期間中シリコン
融液の保持が可能な鋳型の材質に高価な高純度石英か、
あるいは同様に高価な高純度高密度黒鉛を用いざるを得
ないことによるところが大きかった。しかも、これらの
高純度石英あるいは高純度高密度黒鉛を用いた鋳型は、
鋳塊を固化した後に鋳型から鋳塊を取り出すことが困【
ｔで、鋳型を破壊しなければ鋳塊を取り出せないのが実
状であった。
が、シリコン融液を保持し、冷却固化の期間中シリコン
融液の保持が可能な鋳型の材質に高価な高純度石英か、
あるいは同様に高価な高純度高密度黒鉛を用いざるを得
ないことによるところが大きかった。しかも、これらの
高純度石英あるいは高純度高密度黒鉛を用いた鋳型は、
鋳塊を固化した後に鋳型から鋳塊を取り出すことが困【
ｔで、鋳型を破壊しなければ鋳塊を取り出せないのが実
状であった。
（発明が解決しようとする問題点）
この対策として、高純度石英および高純度高密度黒鉛製
の鋳型に、上方にテーパーを付与して鋳塊を鋳型の破壊
なしで取り出すことが試みられたが、テーパーがｌＯ″
以上なければ鋳塊を取り出し鋳型を繰り返し使用が不可
能であり、しかも石英製の鋳型では数回の使用によって
失透して使用不能になり、またテーパー１０″を付与し
た黒鉛製鋳型では、鋳塊の利用可能部分の歩留りが低く
、実用的でない難点があった。
の鋳型に、上方にテーパーを付与して鋳塊を鋳型の破壊
なしで取り出すことが試みられたが、テーパーがｌＯ″
以上なければ鋳塊を取り出し鋳型を繰り返し使用が不可
能であり、しかも石英製の鋳型では数回の使用によって
失透して使用不能になり、またテーパー１０″を付与し
た黒鉛製鋳型では、鋳塊の利用可能部分の歩留りが低く
、実用的でない難点があった。
以上の実情に対して本発明は、鋳型を破壊する必要がな
く多数回の繰り返し使用が可能で、しかも上方にテーパ
ーが無く、鋳塊歩留りの良好な多結晶シリコンは半導体
の製造方法とその鋳造用鋳型の提供を目的とするもので
ある。
く多数回の繰り返し使用が可能で、しかも上方にテーパ
ーが無く、鋳塊歩留りの良好な多結晶シリコンは半導体
の製造方法とその鋳造用鋳型の提供を目的とするもので
ある。
Ｃ問題点を解決するための手段）
本発明の多結晶シリコン半導体の製造方法は、鋳型中に
満たされたシリコン融液を冷却固化して多結晶半導体の
鋳塊を製造する方法において、内面にシリコンの酸化物
、窒化物、炭化物の１あるいは２以上の混合物を被覆し
た分割可能な黒鉛製鋳型にシリコン融液を満たし、冷却
固化後、前記鋳型を分割して鋳塊を取り出すことを特徴
とする。
満たされたシリコン融液を冷却固化して多結晶半導体の
鋳塊を製造する方法において、内面にシリコンの酸化物
、窒化物、炭化物の１あるいは２以上の混合物を被覆し
た分割可能な黒鉛製鋳型にシリコン融液を満たし、冷却
固化後、前記鋳型を分割して鋳塊を取り出すことを特徴
とする。
また、本発明の多結晶シリコン半導体の鋳造用鋳型は、
黒鉛製の底板と黒鉛製の４枚の側壁が、互いに螺子付は
金具で組み立て、分割可能に構成され、内面がシリコン
の酸化物、窒化物、炭化物の１あるいは２以上の混合物
で被覆されていることを特徴とする。
黒鉛製の底板と黒鉛製の４枚の側壁が、互いに螺子付は
金具で組み立て、分割可能に構成され、内面がシリコン
の酸化物、窒化物、炭化物の１あるいは２以上の混合物
で被覆されていることを特徴とする。
（作 用）
本発明により、鋳型にテーパーを付与することなく鋳型
から鋳塊を取り出すことが可能になり、鋳塊の利用可能
部分の歩留りが高くなり、さらに鋳塊を鋳型から取り出
す場合には鋳型の分割が可能なため、鋳型の破壊なしで
鋳塊を取り出すことができ、従って鋳型の繰り返し使用
が可能になった。
から鋳塊を取り出すことが可能になり、鋳塊の利用可能
部分の歩留りが高くなり、さらに鋳塊を鋳型から取り出
す場合には鋳型の分割が可能なため、鋳型の破壊なしで
鋳塊を取り出すことができ、従って鋳型の繰り返し使用
が可能になった。
（実施例）
本発明の方法は、例えば黒鉛製の底板と黒鉛製の４枚の
分割側壁が互いに螺子によって鋳型に組み立てられ、内
面にシリコツの酸化物、窒化物、炭化物の１あるいは２
以上の混合物を被覆してなる組み立て式の鋳型を用い、
これにシリコン融液を満たし冷却固化し、後組み立て鋳
型を分割し鋳塊を取り出すことにより行われる。
分割側壁が互いに螺子によって鋳型に組み立てられ、内
面にシリコツの酸化物、窒化物、炭化物の１あるいは２
以上の混合物を被覆してなる組み立て式の鋳型を用い、
これにシリコン融液を満たし冷却固化し、後組み立て鋳
型を分割し鋳塊を取り出すことにより行われる。
次ぎに本発明を図示しながら実施例によって説明する。
第１図の鋳型は黒鉛材によって各部分が形成されている
。鋳型の各部分は４枚の側壁（１）と見えない１枚の底
板の合計５枚の板状の分割部分からなっており、各分割
部分は螺子（２）によって組み立てられている０組み立
てられた鋳型の内壁表面（３）には図示例では窒化シリ
コンを主な成分とした粉末を被覆した０組み立てられた
鋳型の寸法は鋳型内壁で巾２２０Ｘ２２Ｃ１１、深さ２
５ｃｍである。
。鋳型の各部分は４枚の側壁（１）と見えない１枚の底
板の合計５枚の板状の分割部分からなっており、各分割
部分は螺子（２）によって組み立てられている０組み立
てられた鋳型の内壁表面（３）には図示例では窒化シリ
コンを主な成分とした粉末を被覆した０組み立てられた
鋳型の寸法は鋳型内壁で巾２２０Ｘ２２Ｃ１１、深さ２
５ｃｍである。
当該鋳型をシリコン鋳造装置に設置してシリコン融液２
５瞳を注湯した。満たされたシリコン融液は組み立てた
鋳型から漏れ出すことなく融液を全量固化することがで
きた。
５瞳を注湯した。満たされたシリコン融液は組み立てた
鋳型から漏れ出すことなく融液を全量固化することがで
きた。
鋳塊が室温まで冷却した後に、螺子（２）を取りはずし
鋳型を分割して鋳塊を取り出した。鋳型の各部分は鋳型
内壁表面に被覆した窒化シリコンを主な成分とした粉末
によってシリコン融液との融着が防止されて何等の損傷
も受けなかった。
鋳型を分割して鋳塊を取り出した。鋳型の各部分は鋳型
内壁表面に被覆した窒化シリコンを主な成分とした粉末
によってシリコン融液との融着が防止されて何等の損傷
も受けなかった。
この鋳型は鋳塊取り出し後に再び組み立て、内壁表面に
上記粉末を被覆した後に繰り返し使用した。この組み立
て式鋳型の繰り返し使用の回数は３０回以上可能であっ
た。
上記粉末を被覆した後に繰り返し使用した。この組み立
て式鋳型の繰り返し使用の回数は３０回以上可能であっ
た。
上記方法により製作された多結晶シリコン半導体を太陽
光電池の基板として利用したところ、光電変換効率は従
来法の高純度石英鋳型により鋳造したものと同等乃至は
高い値を示した。
光電池の基板として利用したところ、光電変換効率は従
来法の高純度石英鋳型により鋳造したものと同等乃至は
高い値を示した。
上述の鋳型は、５枚の分割片が互いに螺着可能な組み立
て鋳型であるが、分割が可能であれば５枚の分割片に限
定されるものではなく、また螺子止め組み立ての代わり
に掛は金で模式に締めつけ組み立てる形式等でも良い、
ただし分解時に鋳塊との間に摩擦の生じる形式は好まし
くない。
て鋳型であるが、分割が可能であれば５枚の分割片に限
定されるものではなく、また螺子止め組み立ての代わり
に掛は金で模式に締めつけ組み立てる形式等でも良い、
ただし分解時に鋳塊との間に摩擦の生じる形式は好まし
くない。
（発明の効果）
多結晶シリコン半導体の製造方法において、本発明の方
法は、鋳型の繰り返し使用の可能、鋳塊の利用可能部分
の歩留りの向上環、多結晶シリコン半導体の低価格化に
きわめて有効である。
法は、鋳型の繰り返し使用の可能、鋳塊の利用可能部分
の歩留りの向上環、多結晶シリコン半導体の低価格化に
きわめて有効である。
第１図は本発明方法に用いる黒鉛製の多結晶シリコン半
導体鋳造用鋳型の一実施例で斜視図である。 １：側壁 ２：螺子 ３：内壁表面 第 １ 図
導体鋳造用鋳型の一実施例で斜視図である。 １：側壁 ２：螺子 ３：内壁表面 第 １ 図
Claims (2)
- （１）鋳型中に満たされたシリコン融液を冷却固化して
多結晶半導体の鋳塊を製造する方法において、内面にシ
リコンの酸化物、窒化物、炭化物の１あるいは２以上の
混合物を被覆した分割可能な黒鉛製鋳型にシリコン融液
を満たし、冷却固化後、前記鋳型を分割して鋳塊を取り
出すことを特徴とする多結晶シリコン半導体の製造方法
。 - （２）黒鉛製の底板と黒鉛製の４枚の側壁が、互いに螺
子付け金具で組み立て、分割可能に構成され、内面がシ
リコンの酸化物、窒化物、炭化物の１あるいは２以上の
混合物で被覆されていることを特徴とする多結晶シリコ
ン半導体の鋳造用鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60249801A JPS62108515A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 多結晶シリコン半導体の製造方法および鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60249801A JPS62108515A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 多結晶シリコン半導体の製造方法および鋳造用鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62108515A true JPS62108515A (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=17198412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60249801A Pending JPS62108515A (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 多結晶シリコン半導体の製造方法および鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62108515A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484467A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法 |
| US5431869A (en) * | 1993-01-12 | 1995-07-11 | Council Of Scientific & Industrial Research | Process for the preparation of polycrystalline silicon ingot |
| WO2005073129A1 (ja) | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kyocera Corporation | 鋳型及びその形成方法、並びにその鋳型を用いた多結晶シリコン基板の製造方法 |
| JP2006083024A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Kyocera Corp | 多結晶シリコンインゴットの鋳造方法、これを用いた多結晶シリコンインゴット、多結晶シリコン基板、並びに太陽電池素子 |
| JP2006313772A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Kyocera Corp | 鋳型 |
| JP2007191343A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Nippon Steel Materials Co Ltd | シリコン凝固用鋳型及びその製造方法 |
| WO2007148986A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Rec Scanwafer As | Reusable crucibles and method of manufacturing them |
| US20090206233A1 (en) * | 2005-04-01 | 2009-08-20 | Gt Solar Incorporated | Solidification of crystalline silicon from reusable crucible molds |
| US8122934B2 (en) | 2008-10-10 | 2012-02-28 | Panasonic Corporation | Mold for forming cast rods, casting apparatus, and production method of cast rods |
| FR3029214A1 (fr) * | 2014-12-02 | 2016-06-03 | Commissariat Energie Atomique | Creuset reutilisable pour la fabrication de materiau cristallin. |
| EP2738141B1 (en) * | 2011-07-25 | 2019-05-22 | Tokuyama Corporation | Polysilicon receptacle |
-
1985
- 1985-11-06 JP JP60249801A patent/JPS62108515A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484467A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法 |
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| EP1717201A1 (en) * | 2004-01-29 | 2006-11-02 | Kyocera Corporation | Mold, method for forming same, and method for producing polycrystalline silicon substrate using such mold |
| US8221111B2 (en) | 2004-01-29 | 2012-07-17 | Kyocera Corporation | Mold, method of forming the same, and method of producing polycrystalline silicon substrate using the mold |
| WO2005073129A1 (ja) | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kyocera Corporation | 鋳型及びその形成方法、並びにその鋳型を用いた多結晶シリコン基板の製造方法 |
| JP4726454B2 (ja) * | 2004-09-16 | 2011-07-20 | 京セラ株式会社 | 多結晶シリコンインゴットの鋳造方法、これを用いた多結晶シリコンインゴット、多結晶シリコン基板、並びに太陽電池素子 |
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| JP2009541194A (ja) * | 2006-06-23 | 2009-11-26 | アール・イー・シー・スキャンウェハー・アー・エス | 再利用可能な坩堝及びその製造方法 |
| WO2007148986A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Rec Scanwafer As | Reusable crucibles and method of manufacturing them |
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| FR3029214A1 (fr) * | 2014-12-02 | 2016-06-03 | Commissariat Energie Atomique | Creuset reutilisable pour la fabrication de materiau cristallin. |
| WO2016087549A1 (fr) * | 2014-12-02 | 2016-06-09 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Creuset réutilisable pour la fabrication de matériau cristallin |
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