JPS62153187A - 薄膜結晶の製造方法 - Google Patents
薄膜結晶の製造方法Info
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- JPS62153187A JPS62153187A JP28473186A JP28473186A JPS62153187A JP S62153187 A JPS62153187 A JP S62153187A JP 28473186 A JP28473186 A JP 28473186A JP 28473186 A JP28473186 A JP 28473186A JP S62153187 A JPS62153187 A JP S62153187A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
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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、薄膜結晶の製造方法に関するものである。さ
らに詳しくは、太陽電池等に用いる半導体材料の低コス
ト化を目的としたリボン結晶製造方法に関するものであ
る。
らに詳しくは、太陽電池等に用いる半導体材料の低コス
ト化を目的としたリボン結晶製造方法に関するものであ
る。
従来より、シリコン太陽電池の低コスト化を目的とした
リボン結晶の製造方法には、ＸＦＧ（Ｒａｇｅ−４ｅ
ｆｉｎｅｄ Ｆｉｌｍ−ｆｅｄ Ｇｒｏｗｔｈ ）法や
横引き法等の直接溶融シリコンより単結晶を引き出す方
法や、レーザ・ゾーンリボン法（レーザを用いたＦ Ｚ
（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｚｏｎｅ法））、さらには、７
゜−ティング基板成長法等がある。
リボン結晶の製造方法には、ＸＦＧ（Ｒａｇｅ−４ｅ
ｆｉｎｅｄ Ｆｉｌｍ−ｆｅｄ Ｇｒｏｗｔｈ ）法や
横引き法等の直接溶融シリコンより単結晶を引き出す方
法や、レーザ・ゾーンリボン法（レーザを用いたＦ Ｚ
（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｚｏｎｅ法））、さらには、７
゜−ティング基板成長法等がある。
ＸＦＧ法では、シリコン融液中ヘキャビラリ−ダイを挿
入し、このダイ内を濡れて上昇してくるシリコン融液を
、ダイ先端でンリコン単結晶リボンと接触させ引上げる
方法であるが、リボンの成長速度１種結晶への熱伝導、
固液界面による凝固潜熱の発生等を考えに入れた固液面
形成の動的平衡が保たれることが必要であり、これらの
制御は非常に困難な技術であった。
入し、このダイ内を濡れて上昇してくるシリコン融液を
、ダイ先端でンリコン単結晶リボンと接触させ引上げる
方法であるが、リボンの成長速度１種結晶への熱伝導、
固液界面による凝固潜熱の発生等を考えに入れた固液面
形成の動的平衡が保たれることが必要であり、これらの
制御は非常に困難な技術であった。
一方、横引き法では、ごく精密な液面の安定制御、水平
引出時の固液界面が広いことによる液面の波立等が問題
となっていた。
引出時の固液界面が広いことによる液面の波立等が問題
となっていた。
また、レーザ・ゾーンリボン法は、成形された多結晶シ
リコンをレーザを用い局部的に加熱溶融・再結晶させる
方法であるが、レーザをリボン成長方向と直角に走査さ
せなければならず、あまり量産的とはいえない。
リコンをレーザを用い局部的に加熱溶融・再結晶させる
方法であるが、レーザをリボン成長方向と直角に走査さ
せなければならず、あまり量産的とはいえない。
また、フローティング基板成長法は、シリコンを飽和状
態に含んだ溶融錫の液面にｃｖｎ法によりシリコン結晶
をレオタクシ−成長され、温度勾配をつけて規定の厚さ
に積ったシート状結晶を引き出す方法であるが、ｃｖｎ
工程で時間がかかり量産性に問題があった。
態に含んだ溶融錫の液面にｃｖｎ法によりシリコン結晶
をレオタクシ−成長され、温度勾配をつけて規定の厚さ
に積ったシート状結晶を引き出す方法であるが、ｃｖｎ
工程で時間がかかり量産性に問題があった。
以上述べてきた従来のリボン結晶製造法の欠点に鑑み、
本発明は、高性能リボン結晶を低コストで製造すること
を目的とした薄膜結晶の製造方法を提供するものである
。さらに詳しくは、結晶原料と媒体（展開物質または浮
遊物質）の比重差や不活性、融点差を利用して媒体表面
でリボン結晶を製造することを特徴とする。
本発明は、高性能リボン結晶を低コストで製造すること
を目的とした薄膜結晶の製造方法を提供するものである
。さらに詳しくは、結晶原料と媒体（展開物質または浮
遊物質）の比重差や不活性、融点差を利用して媒体表面
でリボン結晶を製造することを特徴とする。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
実施例１
不活性ガス中で、第１図（ｂ）に示すような上下方向に
温度勾配を持たせた溶融炉１１内の実施例１と同じ展開
物質の融液１２中へ、結晶原料の融点より低い温度に保
たれている底部１７下方から板状に成形された結晶原料
（この場合は、多結晶シリコン）１３を挿入する。乙の
とき、結晶原料１３は表面付近の結晶原料の融点より高
い高温部１６で溶融し、比重差の為上へ向って押し上げ
られ、融液表面に線状１４となって浮き上ってくる。
温度勾配を持たせた溶融炉１１内の実施例１と同じ展開
物質の融液１２中へ、結晶原料の融点より低い温度に保
たれている底部１７下方から板状に成形された結晶原料
（この場合は、多結晶シリコン）１３を挿入する。乙の
とき、結晶原料１３は表面付近の結晶原料の融点より高
い高温部１６で溶融し、比重差の為上へ向って押し上げ
られ、融液表面に線状１４となって浮き上ってくる。
次に、リボン状の種結晶を線状の溶解結晶原料に接触さ
せて引き上げればリボン結晶１５が得られる。
せて引き上げればリボン結晶１５が得られる。
この方法によると、リボン結晶１５の厚みは、結晶原料
の供給速度とリボン結晶の引上速度により制御される。
の供給速度とリボン結晶の引上速度により制御される。
しかも、従来のＥＦＧ法のような固体ウェッジを用いな
いので、完全連続化が可能である。すなわち、ウェッジ
交換等の停止を必要としない。
いので、完全連続化が可能である。すなわち、ウェッジ
交換等の停止を必要としない。
実施例２
不活性ガス雰囲気中で、第２図（１））に示すよ５な温
度勾配を持つ溶融炉２１中に実施例と同様の展開物質の
融液を設置し、この融液の浮遊物質２２の結晶原料の融
点より高い高温領域２３表面に結晶原料（この場合は、
板状に成形した多結晶シリコンを用いたが、粉末状のシ
リコンでも良い。）２４を投入接触させると結晶原料は
溶融して浮遊融液表面で外方向へ広がってゆく。次に、
この融液は前記結晶原料の融点より低い低温領域２５に
流れるに伴って冷却再結晶化され、炉の外縁では、リボ
ン状の結晶２６として、液体状の浮遊融液と容易に分離
して引き上げることができる。
度勾配を持つ溶融炉２１中に実施例と同様の展開物質の
融液を設置し、この融液の浮遊物質２２の結晶原料の融
点より高い高温領域２３表面に結晶原料（この場合は、
板状に成形した多結晶シリコンを用いたが、粉末状のシ
リコンでも良い。）２４を投入接触させると結晶原料は
溶融して浮遊融液表面で外方向へ広がってゆく。次に、
この融液は前記結晶原料の融点より低い低温領域２５に
流れるに伴って冷却再結晶化され、炉の外縁では、リボ
ン状の結晶２６として、液体状の浮遊融液と容易に分離
して引き上げることができる。
以上、実施例１．２で述べたように、本発明の方法は、
結晶原料に対して不活性、高密度、低融点の媒体の融液
表面のなめらかさを利用し、その高温部表面で結晶原料
の薄膜化を計り、低温部で再結晶化及び固液分離を行う
ことを特徴としておシ、いずれもリボン状の単結晶を低
コスト、高歩留で大量に製造できる。
結晶原料に対して不活性、高密度、低融点の媒体の融液
表面のなめらかさを利用し、その高温部表面で結晶原料
の薄膜化を計り、低温部で再結晶化及び固液分離を行う
ことを特徴としておシ、いずれもリボン状の単結晶を低
コスト、高歩留で大量に製造できる。
第１図（ａ）は本発明の第１の実施例を説明するための
溶融炉の概略断面図、第１図（ｂ）はその炉の温度分布
を示す図、第２図（ａ）は本発明の第２の実施例を説明
するための炉の断面斜視図、第２図（ｂ）はその炉の縦
方向の温度分布を示す図である。 １１．２１・・・・・・溶融炉、１６．２３・・・・・
・高温部側、１３・・・・・・結晶原料、１２．２２・
・・・・・展開物質、１７．２５・・・・・・低温部側
、１５．２６・・・・・・リボン状結晶、１２・・・・
・展開物質の融液、２４・・・・・・粉末状のシリコン
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （α）回申でのイ立Ｉ（上下方部） 第２図 ル ｔｂ＞ （（１３目中のａ、Ｉ
溶融炉の概略断面図、第１図（ｂ）はその炉の温度分布
を示す図、第２図（ａ）は本発明の第２の実施例を説明
するための炉の断面斜視図、第２図（ｂ）はその炉の縦
方向の温度分布を示す図である。 １１．２１・・・・・・溶融炉、１６．２３・・・・・
・高温部側、１３・・・・・・結晶原料、１２．２２・
・・・・・展開物質、１７．２５・・・・・・低温部側
、１５．２６・・・・・・リボン状結晶、１２・・・・
・展開物質の融液、２４・・・・・・粉末状のシリコン
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （α）回申でのイ立Ｉ（上下方部） 第２図 ル ｔｂ＞ （（１３目中のａ、Ｉ
Claims (3)
- （１）結晶原料に対して不活性で低融点高比重を有する
媒体が溶融され、前記結晶原料の融点より高い高温部と
前記融点より低い低温部を有する溶融炉を用い、前記高
温部より結晶原料を入れて前記低温部より種結晶を接触
させて単結晶薄膜を引上げることを特徴とした薄膜結晶
の製造方法。 - （２）溶融炉の前記媒体表面が前記結晶原料の融点より
高い温度で底部が前記融点より低い温度に保たれている
溶融炉において、底部の高温部よりあらかじめ成形され
た前記結晶原料を挿入し、前記溶融炉の媒体融液表面の
低温部に浮んでくる結晶原料融液に種結晶を接触させて
単結晶薄膜を引上げることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の薄膜結晶の製造方法。 - （３）水平方向に前記結晶原料の融点より高い高温部と
前記融点より低い低温部を有する溶融炉において、前記
高温部の媒体融液表面に前記結晶原料を投入して溶融し
、前記媒体融液表面に沿って溶融した前記結晶原料を展
開し、前記低温部の媒体融液表面で再結晶化された薄膜
結晶を引き上げることを特徴とした特許請求の範囲第１
項記載の薄膜結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28473186A JPS62153187A (ja) | 1982-07-06 | 1986-11-28 | 薄膜結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11718882A JPS598688A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 薄膜結晶の製造方法 |
| JP28473186A JPS62153187A (ja) | 1982-07-06 | 1986-11-28 | 薄膜結晶の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11718882A Division JPS598688A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | 薄膜結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62153187A true JPS62153187A (ja) | 1987-07-08 |
Family
ID=26455354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28473186A Pending JPS62153187A (ja) | 1982-07-06 | 1986-11-28 | 薄膜結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62153187A (ja) |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP28473186A patent/JPS62153187A/ja active Pending
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