JPS62142313A - 半導体基板の製造方法 - Google Patents
半導体基板の製造方法Info
- Publication number
- JPS62142313A JPS62142313A JP60284747A JP28474785A JPS62142313A JP S62142313 A JPS62142313 A JP S62142313A JP 60284747 A JP60284747 A JP 60284747A JP 28474785 A JP28474785 A JP 28474785A JP S62142313 A JPS62142313 A JP S62142313A
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- JP
- Japan
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- semiconductor material
- crystal grains
- polycrystalline semiconductor
- heat
- polycrystalline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Recrystallisation Techniques (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】
（イ）産業上の利用分野
この発明は半導体基板の製造方法に関する。さらに詳し
くは太陽電池等の半導体デバイス作製用の高品質多結晶
基板を作製する半導体基板の製造方法に関する。
くは太陽電池等の半導体デバイス作製用の高品質多結晶
基板を作製する半導体基板の製造方法に関する。
（ロ）従来の技術
現在太陽電池等の半導体デバイス作製用の基板（ウェハ
）としては、ＣＺ法およびＦＺ法による単結晶またはキ
ャスティング多結晶等をスライスしたものが用いられて
いる。このうち多結晶の半導体材料は製造コストが単結
晶に比へて安価なため、半導体素子自身の低価格化を図
るうえから各種の製法により製造され用いられている。
）としては、ＣＺ法およびＦＺ法による単結晶またはキ
ャスティング多結晶等をスライスしたものが用いられて
いる。このうち多結晶の半導体材料は製造コストが単結
晶に比へて安価なため、半導体素子自身の低価格化を図
るうえから各種の製法により製造され用いられている。
現在使用されている多くの多結晶半導体ウエノ＼は、高
速鋳込みキャスティングブロック、ノーメンス法により
作製されたソリコンロッド、高速引き上げＣＺ−Ｓｉ法
によるシリコンロッド等のインゴットの多結晶半導体材
料をスライスして用いられている。
速鋳込みキャスティングブロック、ノーメンス法により
作製されたソリコンロッド、高速引き上げＣＺ−Ｓｉ法
によるシリコンロッド等のインゴットの多結晶半導体材
料をスライスして用いられている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記方法において得られる多結晶半導体
ウェハは、純度が低くその結晶粒が小さいため半導体と
しての電気特性の点で不満かある。
ウェハは、純度が低くその結晶粒が小さいため半導体と
しての電気特性の点で不満かある。
この発明は上記事情に鑑みなされたものであり、結晶粒
の大きい高品質な多結晶半導体基板を、細かい温度制御
をすることなく簡便に作製する半導体基板の製造方法を
提供しようとするものである。
の大きい高品質な多結晶半導体基板を、細かい温度制御
をすることなく簡便に作製する半導体基板の製造方法を
提供しようとするものである。
（ニ）問題点を解決するための手段
かくしてこの発明によれば、結晶粒の小さい多結晶半導
体材料を、該材料と熱膨張係数の近い材質からなる耐熱
性の容器中に保持し、不活性雰囲気下で該容器を高周波
加熱して上記半導体材料の融点以上て熱処理し、冷却す
ることにより結晶粒の大きい多結晶半導体材料を得るこ
とを特徴とする半導体基板の製造方法が提供される。
体材料を、該材料と熱膨張係数の近い材質からなる耐熱
性の容器中に保持し、不活性雰囲気下で該容器を高周波
加熱して上記半導体材料の融点以上て熱処理し、冷却す
ることにより結晶粒の大きい多結晶半導体材料を得るこ
とを特徴とする半導体基板の製造方法が提供される。
この発明は、結晶粒の小さい多結晶半導体材料を結晶粒
の大きい多結晶半導体材料にするものであり、その際に
特定の容器内に保持し、高周波加熱によりかかる変換を
行うものである。
の大きい多結晶半導体材料にするものであり、その際に
特定の容器内に保持し、高周波加熱によりかかる変換を
行うものである。
この発明の方法に供す結晶粒の小さい多結晶半導体材料
は、いわゆる低品質な多結晶半導体材料のことをいい、
従来の多結晶半導体材料の製法で得られたものであって
もよく、また従来のような温度制御をすることなく単に
溶融冷却して得られたものであってもよい。
は、いわゆる低品質な多結晶半導体材料のことをいい、
従来の多結晶半導体材料の製法で得られたものであって
もよく、また従来のような温度制御をすることなく単に
溶融冷却して得られたものであってもよい。
この発明の方法に用いる上記材料の形状は、インゴット
をスライスしたシート状のもの（いわゆるウェハ）が用
いられる。ただし場合により顆粒状または粉末状も用い
ることが可能である。
をスライスしたシート状のもの（いわゆるウェハ）が用
いられる。ただし場合により顆粒状または粉末状も用い
ることが可能である。
この発明に用いる容器は、その熱膨張係数が上記多結晶
半導体材料と同程度でかつ後述する熱処理に耐えうる耐
熱性ををする材料からなるものが用いられる。例えば多
結晶シリコンの場合にはグラファイトからなる容器等が
適している。
半導体材料と同程度でかつ後述する熱処理に耐えうる耐
熱性ををする材料からなるものが用いられる。例えば多
結晶シリコンの場合にはグラファイトからなる容器等が
適している。
上記容器はいわゆる鋳型として用いられ、該容器内の形
状は目的とする多結晶半導体材料の形状により適宜選択
されるが、ウェハを用いる場合にはこれを平面状に収納
できる形状を有するものが好ましい。
状は目的とする多結晶半導体材料の形状により適宜選択
されるが、ウェハを用いる場合にはこれを平面状に収納
できる形状を有するものが好ましい。
上記容器内の内壁には、通常加熱処理した多結晶半導体
材料を簡便に取り出す為および容器材料がシリコン中に
不純物として混入するのを防ぐ為に、チッ化シリコン等
の離型剤が予め被覆される。
材料を簡便に取り出す為および容器材料がシリコン中に
不純物として混入するのを防ぐ為に、チッ化シリコン等
の離型剤が予め被覆される。
この発明に用いる高周波加熱は上記容器内の前記半導体
材料を、該材料の融点以上に加熱して処理するものであ
り、該処理の温度および時間を調節することにより、得
られる多結晶半導体材料の品質を適宜選択することがで
きる。
材料を、該材料の融点以上に加熱して処理するものであ
り、該処理の温度および時間を調節することにより、得
られる多結晶半導体材料の品質を適宜選択することがで
きる。
（ホ）作用
この発明によれば、結晶粒の小さい多結晶半導体材料が
高周波加熱による熱処理に付され、結晶核の周辺が溶融
し、冷却とともに上記結晶核を中心に結晶が熟成し、結
晶粒の大きい、高品質の多結晶半導体材料となる。
高周波加熱による熱処理に付され、結晶核の周辺が溶融
し、冷却とともに上記結晶核を中心に結晶が熟成し、結
晶粒の大きい、高品質の多結晶半導体材料となる。
以下この発明の好ましい例に準じた実施例によりこの発
明の詳細な説明するが、これによりこの発明は限定され
るものではない。
明の詳細な説明するが、これによりこの発明は限定され
るものではない。
（へ）実施例
シリコンと熱膨張係数の近い基板材料、例えばグラファ
イト等からなる容器（内容積； １００１００ｍｎＸ
１００ Ｉ ｎｍ ）に、不活性な雰囲気、例えば減圧
Ａｒ雰囲気中で１４００〜１６００℃程度に加熱溶融し
たシリコンを流し込み、高度な温度抑制を伴うこと無く
冷却してソート状の多結晶を得る。このとき基板材料も
１４００℃程度に加熱されねばならない。
イト等からなる容器（内容積； １００１００ｍｎＸ
１００ Ｉ ｎｍ ）に、不活性な雰囲気、例えば減圧
Ａｒ雰囲気中で１４００〜１６００℃程度に加熱溶融し
たシリコンを流し込み、高度な温度抑制を伴うこと無く
冷却してソート状の多結晶を得る。このとき基板材料も
１４００℃程度に加熱されねばならない。
またノーメンス法で作製されたソリコンロッドや高速引
き上げＣＺ−Ｓｉ、高速鋳込みキャスティングブロック
等の半導体電気特性の劣るインゴット状の物（２０Ｘ
２０ Ｘ ３０ｃ＋ｎ）をスライスしてシート状多結晶
シリコンを得る。
き上げＣＺ−Ｓｉ、高速鋳込みキャスティングブロック
等の半導体電気特性の劣るインゴット状の物（２０Ｘ
２０ Ｘ ３０ｃ＋ｎ）をスライスしてシート状多結晶
シリコンを得る。
一方第１図に示すごとく、グラファイト製駆動体基板（
１）上に平板状凹部（内容積： １００ｎｏａＸ １０
０ｍｍ ｘ １ｍｍ ） （２）を複数個設け、該凹部
それぞれの内壁を離型剤としてチッ化ンリコンを用いて
被覆した後、上記各種手法で得た低品質のノート状多結
晶シリコン（３）、（３）を上記凹部（２）の大きさに
適合するように切断して保持する。このように半導体材
料を装着した上記グラファイト製駆動体基板（１）を所
定の温度（１４００程度）に加熱し、さらに該基板の進
行方向（矢印方向）前方に該基板を囲むように設置され
た加熱用高周波コイル（４）を、該シート状多結晶シリ
コン（３）を１４００〜１６００℃程度に加熱するよう
設定した後、上記駆動体基板（１）を進行方向（矢印方
向）にｌ ｍｎ／ｍｉｎ程度の速度で移動させると、上
記コイル（４）中を通過する前記ソート状物（３）は、
その移動に伴って該コイル（４）の影響を受ける部分が
順次加熱溶融されて該溶融物中に温度勾配および結晶密
度勾配が生じ、上記コイル（４）から遠ざかるに従って
徐々に冷却されるとともに結晶核を中心として再結晶し
、熟成した結晶粒の大きい高品質のウェハ用多結晶半導
体材料（５）か得られる。
１）上に平板状凹部（内容積： １００ｎｏａＸ １０
０ｍｍ ｘ １ｍｍ ） （２）を複数個設け、該凹部
それぞれの内壁を離型剤としてチッ化ンリコンを用いて
被覆した後、上記各種手法で得た低品質のノート状多結
晶シリコン（３）、（３）を上記凹部（２）の大きさに
適合するように切断して保持する。このように半導体材
料を装着した上記グラファイト製駆動体基板（１）を所
定の温度（１４００程度）に加熱し、さらに該基板の進
行方向（矢印方向）前方に該基板を囲むように設置され
た加熱用高周波コイル（４）を、該シート状多結晶シリ
コン（３）を１４００〜１６００℃程度に加熱するよう
設定した後、上記駆動体基板（１）を進行方向（矢印方
向）にｌ ｍｎ／ｍｉｎ程度の速度で移動させると、上
記コイル（４）中を通過する前記ソート状物（３）は、
その移動に伴って該コイル（４）の影響を受ける部分が
順次加熱溶融されて該溶融物中に温度勾配および結晶密
度勾配が生じ、上記コイル（４）から遠ざかるに従って
徐々に冷却されるとともに結晶核を中心として再結晶し
、熟成した結晶粒の大きい高品質のウェハ用多結晶半導
体材料（５）か得られる。
以上のごとくして得られた多結晶ウェハは、その電気特
性が従来の方法により得られていた多結晶ウェハに比べ
て非常に改良されていた物であった。
性が従来の方法により得られていた多結晶ウェハに比べ
て非常に改良されていた物であった。
（ト）発明の効果
この発明によれば、従来のように高度な温度制御を施す
必要が無く簡便な方法で高品質の半導体基板が得られる
。また、予めスライスしたものを結晶化してウェハにし
ているので材料ロスが非常に少なく材料の使用効率がよ
い。さらにこの発明の実施例に示したごとく、駆動体基
板および加熱用高周波コイルを用いて行った場合、該基
板の移動速度やコイルの加熱温度を適宜選択することに
より、用途に応じたグーレドの多結晶半導体基板を得る
ことができる等の利点を有し半導体素子の高品質・価格
低減化に貢献しうるものである。
必要が無く簡便な方法で高品質の半導体基板が得られる
。また、予めスライスしたものを結晶化してウェハにし
ているので材料ロスが非常に少なく材料の使用効率がよ
い。さらにこの発明の実施例に示したごとく、駆動体基
板および加熱用高周波コイルを用いて行った場合、該基
板の移動速度やコイルの加熱温度を適宜選択することに
より、用途に応じたグーレドの多結晶半導体基板を得る
ことができる等の利点を有し半導体素子の高品質・価格
低減化に貢献しうるものである。
第１図はこの発明の方法の一実施例を示す構成説明図で
ある。 （１）・・・・・・グラファイト製駆動体基板、（２）
・・・・・・平板状凹部、 （３）・・・・・・低品質のシート状多結晶シリコン、
（４）・・・・・・加熱用高周波コイル、（５）・・・
・・・高品質のシート状多結晶シリコン。
ある。 （１）・・・・・・グラファイト製駆動体基板、（２）
・・・・・・平板状凹部、 （３）・・・・・・低品質のシート状多結晶シリコン、
（４）・・・・・・加熱用高周波コイル、（５）・・・
・・・高品質のシート状多結晶シリコン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、結晶粒の小さい多結晶半導体材料を、該材料と熱膨
張係数の近い材質からなる耐熱性の容器中に保持し、不
活性雰囲気下で該容器を高周波加熱して上記半導体材料
の融点以上で熱処理し、冷却することにより結晶粒の大
きい多結晶半導体材料を得ることを特徴とする半導体基
板の製造方法。 ２、多結晶半導体材料がウェハである特許請求の範囲第
１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60284747A JPS62142313A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60284747A JPS62142313A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 半導体基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142313A true JPS62142313A (ja) | 1987-06-25 |
Family
ID=17682472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60284747A Pending JPS62142313A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62142313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103560077A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种多晶硅薄膜基板制作方法 |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP60284747A patent/JPS62142313A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103560077A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种多晶硅薄膜基板制作方法 |
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