KR101234119B1 - 생산성 및 표면 품질이 우수한 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
생산성 및 표면 품질이 우수한 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101234119B1 KR101234119B1 KR1020110056066A KR20110056066A KR101234119B1 KR 101234119 B1 KR101234119 B1 KR 101234119B1 KR 1020110056066 A KR1020110056066 A KR 1020110056066A KR 20110056066 A KR20110056066 A KR 20110056066A KR 101234119 B1 KR101234119 B1 KR 101234119B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- silicon
- substrate
- melt
- transfer
- continuous casting
- Prior art date
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 311
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 310
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 310
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 207
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 78
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 26
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 12
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/01—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths without moulds, e.g. on molten surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
- B22D11/1284—Horizontal removing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D25/00—Special casting characterised by the nature of the product
- B22D25/02—Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art
- B22D25/04—Casting metal electric battery plates or the like
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
실리콘 기판 제조의 생산성 및 품질 향상에 기여할 수 있는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치는 실리콘 원료가 공급되는 실리콘 원료 투입부; 상기 실리콘 원료 투입부의 하부에 장착되며, 상기 공급된 실리콘 원료를 용융시켜 실리콘 용탕을 형성하는 실리콘 용융부; 상기 실리콘 용융부로부터 실리콘 용탕을 공급받아 저장한 후, 상기 실리콘 용탕을 일정한 두께의 용융물로 토출하는 실리콘 용탕 저장부; 상기 실리콘 용탕 저장부의 일측에 배치되며, 상기 토출되는 실리콘 용융물을 이송하는 이송기판; 및 상기 이송되는 실리콘 용융물을 냉각하여 실리콘 기판을 형성하는 실리콘 기판 형성부;를 포함하며, 상기 실리콘 용탕 저장부에 저장되는 실리콘 용탕의 표면 온도는 1300 ~ 1500℃이고, 상기 이송기판의 예열온도는 700 ~ 1400℃이며, 상기 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간은 0.5 ~ 3.5초인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치는 실리콘 원료가 공급되는 실리콘 원료 투입부; 상기 실리콘 원료 투입부의 하부에 장착되며, 상기 공급된 실리콘 원료를 용융시켜 실리콘 용탕을 형성하는 실리콘 용융부; 상기 실리콘 용융부로부터 실리콘 용탕을 공급받아 저장한 후, 상기 실리콘 용탕을 일정한 두께의 용융물로 토출하는 실리콘 용탕 저장부; 상기 실리콘 용탕 저장부의 일측에 배치되며, 상기 토출되는 실리콘 용융물을 이송하는 이송기판; 및 상기 이송되는 실리콘 용융물을 냉각하여 실리콘 기판을 형성하는 실리콘 기판 형성부;를 포함하며, 상기 실리콘 용탕 저장부에 저장되는 실리콘 용탕의 표면 온도는 1300 ~ 1500℃이고, 상기 이송기판의 예열온도는 700 ~ 1400℃이며, 상기 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간은 0.5 ~ 3.5초인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속 주조법(continuous casting)을 이용하여 높은 생산성 및 품질 향상에 기여할 수 있는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
실리콘 태양전지의 핵심부품인 실리콘 기판은 태양전지 모듈 단가의 약 28%를 차지하고 있다.
태양전지용 실리콘 기판은 일반적으로 실리콘 용융 후, 용융된 실리콘을 응고시켜 단결정 실리콘 잉곳(ingot) 또는 다결정 실리콘 블록을 제조한 후, 수 차례에 걸친 절단 공정을 통하여 제조된다.
실리콘 기판 제조 방법들의 경우, 절단 공정에 의하여 실리콘 원료 손실이 40 ~ 50% 발생하여 제조단가 상승의 주원인으로 작용하고 있다.
이와 같은 절단 손실을 근본적으로 제거하기 위해, 실리콘 용탕으로부터 실리콘 기판을 직접 제조하는 기술이 개발되고 있다.
실리콘 기판의 직접 제조 기술은 수직 성장법과 수평 성장법으로 구분될 수 있다. 수직 성장법은 이미 양산화가 진행 중에 있으나, 성장 속도가 느리다는 단점이 있다. 반면, 수평 성장법은 높은 성장 속도에도 불구하고 양산화가 진행되지 못하고 있다.
실리콘 직접 제조를 위한 종래의 수평 성장법의 경우, 대표적으로 RGS(Ribbon growth on substrate)법이 있다. 그러나, RGS법은 실리콘 용탕 저장 용기 내부에서 고화를 제어하며, 블레이드를 이용하여 형상 제어를 하기 때문에 다음과 같은 문제점이 있다.
우선, RGS법의 경우 실리콘 용탕 저장 용기 내부에서 고화를 제어하는데, 용기 내부에서 고화를 일으키기 위해서는 밀리세컨(msec) 이하로 고화 시간을 제어해야 한다. 만약, 약간만 고화 시간이 지나치면 블레이드에 고화된 기판이 끼게 되어 장치 자체가 파손될 수 있다.
또한, 균일한 고화를 위해서는 실리콘 용탕의 온도를 전체 기판 면적에 대해 균일하게 조절해야 한다. 그러나, 유동성이 강한 실리콘 용탕의 온도를 균일하게 제어하는 것은 매우 어렵다.
또한, RGS법의 경우, 기판의 형상 제어를 위해 블레이드를 사용한다. 이 경우 블레이드가 파손될 확률이 높으며, 블레이드와 실리콘 기판의 기계적인 접촉은 기판의 오염을 가져올 여지가 높은 문제점이 있다.
따라서, 종래의 실리콘 기판의 직접 제조 기술은 실리콘 기판의 생산성과 에너지 변환효율이 상충 관계에 놓여 있는 바, 실리콘 기판의 생산성 및 품질을 모두 높여 태양전지 기판 등으로 적용할 수 있는 실리콘 기판 제조 기술이 요구된다.
본 발명의 목적은 연속 생산 및 물성제어가 용이한 연속주조법(continuous casting)을 이용하여, 실리콘 용탕으로부터 직접 실리콘 기판을 제조할 수 있으며, 제조되는 실리콘 기판의 표면 품질을 향상시킬 수 있는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연속주조법을 이용하여 실리콘 용탕으로부터 직접 실리콘 기판을 제조하여 실리콘 절단 손실을 제거할 수 있는 실리콘 기판 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 생산성 및 표면 품질이 우수한 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치는 실리콘 원료가 공급되는 실리콘 원료 투입부; 상기 실리콘 원료 투입부의 하부에 장착되며, 상기 공급된 실리콘 원료를 용융시켜 실리콘 용탕을 형성하는 실리콘 용융부; 상기 실리콘 용융부로부터 실리콘 용탕을 공급받아 저장한 후, 상기 실리콘 용탕을 일정한 두께의 용융물로 토출하는 실리콘 용탕 저장부; 상기 실리콘 용탕 저장부의 일측에 배치되며, 상기 토출되는 실리콘 용융물을 이송하는 이송기판; 및 상기 이송되는 실리콘 용융물을 냉각하여 실리콘 기판을 형성하는 실리콘 기판 형성부;를 포함하며, 상기 실리콘 용탕 저장부에 저장되는 실리콘 용탕의 표면 온도는 1300 ~ 1500℃이고, 상기 이송기판의 예열온도는 700 ~ 1400℃이며, 상기 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간은 0.5 ~ 3.5초인 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 생산성 및 표면 품질이 우수한 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법은 (a) 실리콘 용융부의 내부로 실리콘 원료를 장입하는 단계; (b) 상기 실리콘 용융부의 내부에 장입된 실리콘 원료를 용융시켜 실리콘 용탕을 형성하는 단계; (c) 상기 실리콘 용융부의 게이트를 개방하여 상기 실리콘 용탕을 출탕하는 단계; (d) 상기 출탕되는 실리콘 용탕을 실리콘 용탕 저장부에 저장하는 단계; (e) 상기 이송기판을 구동하여 상기 실리콘 용탕을 토출하는 단계; 및 (f) 상기 이송기판에 의하여 이송되는 실리콘 용융물을 냉각하여 실리콘 기판을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법은 생산성 및 물성제어가 용이한 연속주조법을 이용함으로써 실리콘 절단 손실을 근본적으로 제거할 수 있다. 따라서, 실리콘 기판 제조의 생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법은 공정 변수를 최적화하고, 불활성 가스 블로윙을 적용함으로써 제조되는 실리콘 기판의 품질을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법을 이용하여 제조된 실리콘 기판은 태양전지용 기판에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 흑연 도가니의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 흑연 도가니의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 도 4에 도시된 방법으로 제조된 실리콘 기판의 표면을 나타낸 사진이다.
도 6은 도 4에 도시된 방법으로 제조된 실리콘 기판의 바닥면을 나타낸 사진이다.
도 7은 도 5에 도시된 실리콘 기판의 표면을 폴리싱한 후의 표면을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 흑연 도가니의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 흑연 도가니의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 도 4에 도시된 방법으로 제조된 실리콘 기판의 표면을 나타낸 사진이다.
도 6은 도 4에 도시된 방법으로 제조된 실리콘 기판의 바닥면을 나타낸 사진이다.
도 7은 도 5에 도시된 실리콘 기판의 표면을 폴리싱한 후의 표면을 나타낸 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생산성 및 표면 품질이 우수한 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시된 실리콘 기판 제조 장치(100)는 실리콘 원료 투입부(110), 실리콘 용융부(120), 실리콘 용탕 저장부(130), 이송기판(140) 및 실리콘 기판 형성부(150)를 포함한다.
실리콘 원료 투입부(110)는 외부로부터의 실리콘 원료를 공급받아 실리콘 용융부(120)의 내부로 정해진 양의 실리콘 원료를 공급한다.
실리콘 용융부(120)는 공급된 실리콘 원료를 용융시켜 실리콘 용탕을 형성한다. 이러한 실리콘 용융부(120)는 유도가열 방식, 저항가열 방식 등 다양한 방식으로 실리콘 원료를 용융시킬 수 있으며, 이하에서는 유도가열 방식을 일 예로 설명하도록 한다.
실리콘의 경우, 금속과 달리 대략 700℃ 이하의 온도에서는 전기전도도가 낮아 전자기 유도에 의한 직접 가열이 어렵다. 따라서, 실리콘 원료는 도가니 열에 의한 간접 용융 방식으로 용융될 수 있다. 간접 용융 방식에 의한 실리콘 용융의 경우 도가니는 흑연 도가니가 이용될 수 있는데, 흑연의 경우 비금속 재질임에도 전기전도도 및 열전도도가 매우 높아 전자기 유도에 의한 도가니 가열이 쉽게 이루어질 수 있다.
다만, 실리콘이 흑연 도가니 열에 의하여 간접 용융될 경우, 실리콘 혹은 도가니 내측면의 오염 문제가 있다.
따라서, 700℃ 이하의 온도에서는 도가니 열에 의하여 실리콘을 간접 가열하고, 그 이상의 온도에서는 유도 용융을 통하여 실리콘 원료를 비접촉 용융시킴으로써 실리콘의 오염 문제를 최소화하는 것이 바람직하다.
유도 용융 방식으로 실리콘 원료를 용융시킬 경우, 실리콘 용융부(120)는 도가니(121), 유도 코일(122), 출탕구(123) 및 게이트(124)를 포함하는 유도 용융 장치가 될 수 있다.
도가니(121)는 실리콘 원료를 저장하며, 하부에 출탕구(123)가 형성되어 있다. 유도 코일(122)은 도가니(121) 외측벽을 둘러싼다. 유도 코일(122)은 교류 전원과 연결된다. 게이트(124)는 도가니(121) 하부에 형성된 출탕구(123)를 개폐한다. 게이트(124)는 바(bar) 타입이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 밸브 타입이 이용될 수도 있다.
실리콘 유도 용융 방식을 적용하기 위하여, 우선 수냉동 도가니를 적용할 수 있다. 그러나, 수냉동 도가니의 경우 많은 열손실이 존재하여 실리콘 용융 효율이 낮은 문제점이 있을 수 있다.
따라서, 본 발명에서, 도가니(121)는 상기의 수냉동 도가니 대신, 실리콘의 유도 용융이 가능하면서도 용융 효율을 높일 수 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 예로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 종방향으로 슬릿이 형성되어 있는 흑연 도가니를 제시할 수 있다.
도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 흑연 도가니의 예를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 도시된 흑연 도가니는 외측벽(210)과 내측벽(220)을 관통하는 종방향의 복수의 슬릿(230)이 형성되어 있는 원통형 구조를 가질 수 있으나, 이는 일 예에 불과하며, 다양한 형상으로 설계 변경될 수 있다.
도 2에 도시된 흑연 도가니의 경우, 일반적인 흑연 도가니와 달리 종방향으로 복수의 슬릿(230)이 형성되어 있다. 일반적인 흑연 도가니의 경우, 유도 코일(122)에 교류 전원을 인가하더라도 흑연에 의해 전자기파가 차폐되어 도가니 내부에는 전자기력이 거의 작용하지 않았다.
그러나, 종방향의 슬릿(230)이 형성된 경우 흑연 재질의 도가니임에도 불구하고 전자기파가 차폐되지 않고, 도가니 중심방향으로 전자기력이 강하게 작용하는 것이 실험결과 확인되었다. 그 결과, 도가니 내부의 중심방향으로 작용하는 전자기력에 의하여 도가니 내측벽에 접촉하지 않으면서 실리콘이 유도 용융되어 실리콘 용탕을 형성할 수 있었다.
종방향의 복수의 슬릿(230)은 도가니 상부로부터 도가니의 내부 바닥면(240) 부분까지 형성될 수 있다. 또한, 복수의 슬릿(230)은 도가니 둘레를 따라서 대칭적으로 형성된다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 흑연 도가니의 다른 예를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 도가니는 흑연 도가니로서, 도 2에 도시된 도가니 외측벽(210)과 내측벽(220)을 관통하는 종방향의 복수의 슬릿(230) 외에 도가니 내부 바닥면(240)의 가장자리로부터 중심방향으로 종방향의 복수의 슬릿(310)이 더 형성되어 있다.
편의상 도가니 외측벽(210)과 내측벽(220)을 관통하는 종방향의 복수의 슬릿(230)을 제1 슬릿이라 하고, 도가니 바닥면(240)의 가장자리로부터 중심방향으로 종방향의 복수의 슬릿(310)을 제2 슬릿이라 한다.
제2 슬릿은 제1 슬릿으로부터 하부 방향으로 집중되는 와전류(eddy current)를 내부 바닥면(240)으로 고루 분산시켜 전자기력이 상부 방향으로 향하도록 한다. 이러한 제2 슬릿을 통하여, 실리콘의 유도 용융시 도가니 내측벽 뿐만 아니라 바닥면에도 무접촉이 가능하게 하여 실리콘의 오염 등을 극소화할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 실리콘 용탕 저장부(130)는 실리콘 용융부(120)로부터 실리콘 용탕을 공급받아 저장한 후, 상기 실리콘 용탕을 일정한 두께의 용융물로 토출한다. 실리콘 용탕 저장부(130)는 하부면이 개방되어 있을 수 있으며, 이 경우 실리콘 용탕 저장부(130) 하부에 배치되는 이송기판(140)이 실리콘 용탕 저장부(130)의 하부면을 정의하게 된다.
또한, 실리콘 용탕 저장부(130)는 하부 일측에 실리콘 용탕이 토출되는 토출구(132)가 형성되어 있다. 토출부(132)의 두께는 실리콘 기판의 두께를 결정하는 하나의 요소가 될 수 있으며, 대략 0.1 ~ 2mm 정도가 될 수 있다.
또한, 토출구(132)에 인접하여 냉각 장치(미도시)가 별도 배치될 수 있으며, 이 경우 실리콘 용탕이 냉각된 상태 또는 과냉각된 상태로 실리콘 용탕 저장부(130)로부터 토출될 수 있다.
이송기판(140)은 실리콘 용탕 저장부(130)의 일측에 배치되며, 실리콘 용탕 저장부(130)로부터 토출되는 실리콘 용융물을 연속적으로 이송한다. 이러한 이송기판(140)은 실리콘 용탕과의 온도차이를 최소화하기 위하여 예비 가열부(142)에 의하여 미리 가열되어 있는 것이 바람직하다.
이송기판(140)은 실리콘과 열팽창계수가 다른 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 이송기판(140)의 열팽창계수가 실리콘과 다를 경우, 실리콘 용융물의 냉각 후 제조되는 실리콘 기판이 이송기판(140)으로부터 쉽게 분리될 수 있으며, 이송기판(140)의 재사용이 가능하다.
이러한 이송기판(140)은 금속이나 세라믹 재질이 이용될 수 있다. 구체적으로, 이송기판은 C, SiC, Si3N4, 그라파이트(Graphite), Al2O3 및 Mo 중에 하나 이상의 재질로 형성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 SiC, Si3N4를 제시할 수 있다.
실리콘 기판 형성부(150)는 이송되는 실리콘 용융물을 냉각하여 실리콘 기판을 형성한다.
본 발명에서 실리콘 기판 형성부(150)는 아르곤 가스, 헬륨 가스, 질소 가스 등과 같은 불활성 가스 블로윙(blowing) 방식으로 실리콘 용융물을 냉각할 수 있다.
불활성 가스 블로윙의 경우 실리콘 용융물을 급속 냉각하여 잔류하는 용융물을 제거하는 데 기여할 수 있으며, 또한 표면 평탄화를 통하여 제조되는 실리콘 기판의 표면 형상의 제어가 용이하도록 하기 위해 실시된다.
블로윙되는 불활성 가스의 취입량은 0.1 ~ 2.5 Nm3/h 가 될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 블로윙되는 불활성 가스의 취입량은 실리콘 기판 형성부(150)의 위치와 형태에 따라 변화될 수 있다.
도 1에 도시된 실리콘 기판 제조 장치를 이용할 때, 제조되는 실리콘 기판의 생산성 및 품질은 실리콘 용탕의 표면 온도, 이송기판의 예열온도 및 이송기판의 이동속도에 의해 큰 영향을 받을 수 있다. 이들 공정 변수들은 각각 단독적으로 영향을 미치기 보다는 복합적인 작용을 통하여 제조되는 실리콘 기판의 생산성 등에 영향을 미친다.
즉, 실리콘 용탕의 표면 온도는 1300 ~ 1500℃이고, 이송기판(140)의 예열온도는 700 ~ 1400℃이며, 이송기판(140)의 이동속도는 400 ~ 1400cm/min인 것을 제시할 수 있다. 또한, 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간은 0.5 ~ 3.5초인 것을 제시할 수 있다.
만일, 실리콘 용탕 저장부(130)에 저장되는 실리콘 용탕의 표면 온도가 1300℃ 미만일 경우 토출 전에 실리콘 용탕이 굳어 버릴 우려가 있다. 반대로, 실리콘 용탕의 표면 온도가 1500℃를 초과할 경우 토출 후 이송과정에서 실리콘 용융물이 흘러내리는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 이송기판(140)의 예열온도가 700℃ 미만일 경우 이송기판(140)과 실리콘 용탕이 접하는 부분에서 실리콘 용탕이 굳어버릴 우려가 있다. 반대로, 이송기판(140)의 예열온도가 1400℃를 초과할 경우 실리콘 용융물이 흘러내리는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 이송기판(140)의 이동속도가 400cm/min 미만일 경우 제조되는 실리콘 기판의 두께가 과다하게 두꺼워질 수 있다. 반대로, 이송기판(140)의 이동속도가 1400cm/min를 초과할 경우 제조되는 실리콘 기판이 너무 얇아지는 문제점이 있다.
또한, 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간이 0.5초 미만일 경우에는 제조되는 실리콘 기판이 너무 얇아지는 문제가 있다. 반대로, 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간이 3.5초를 초과할 경우에는 제조되는 실리콘 기판의 두께가 지나치게 두꺼워져 연속적인 주조가 불가능해지는 문제가 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 도시된 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법은 이송기판 예열 단계(S410), 실리콘 원료 장입 단계(S420), 실리콘 용탕 형성 단계(S430), 게이트 개방 단계(S440), 실리콘 용탕 저장 단계(S450), 실리콘 용탕 토출 단계(S460) 및 실리콘 기판 형성 단계(S470)를 포함한다.
이송기판 예열 단계(S410)에서는 실리콘 용탕 저장부의 하부 일측에 배치되는 이송기판을 예열한다. 이때, 이송기판의 예열온도는 700 ~ 1400℃로 실시하는 것이 바람직하다. 만일, 이송기판의 예열온도가 700℃ 미만으로 실시될 경우에는 이송기판과 실리콘 용탕이 접하는 부분에서 실리콘 용탕이 굳어버릴 우려가 있다. 반대로, 이송기판의 예열온도가 1400℃를 초과할 경우 실리콘 용융물이 흘러내리는 문제가 발생할 수 있다.
상기 이송기판은 젖음성이 좋고, 고내식성을 가지며, 용융점이 실리콘보다 높은 재질인 것이 바람직하다. 또한, 냉각 후 실리콘 기판을 용이하게 분리하기 위하여, 이송기판은 실리콘과 열팽창계수가 다른 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 이송기판은 C, SiC, Si3N4, 그라파이트(Graphite), Al2O3 및 Mo 중 하나 이상의 재질로 형성될 수 있다.
이송기판 예열 단계(S410)는 게이트 개방 단계(S440) 혹은 실리콘 용탕 저장 단계(S450) 이전에 이송기판의 예열이 완료되도록 하면 되며, 본 발명에 따른 실리콘 기판 제조 방법에서 최초부터 이송기판을 반드시 예열하여야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 선택적으로 다양한 방식으로 수행될 수 있다.
실리콘 원료 장입 단계(S420)에서는 실리콘 원료 투입부를 통하여 실리콘 용융부의 내부로 정해진 양의 실리콘 원료를 장입한다.
실리콘 용탕 형성 단계(S430)에서는 실리콘 용융부의 내부에 장입된 실리콘 원료를 용융시켜 실리콘 용탕을 형성한다. 실리콘 원료의 용융은 유도 용융 방식이 이용될 수 있으며, 이를 위하여 실리콘 용융부는 실리콘 원료를 저장하며 하부에 출탕구가 형성되어 있는 도가니와, 상기 도가니 외측벽을 둘러싸는 유도 코일과, 상기 출탕구를 개폐하는 게이트를 포함할 수 있다.
또한, 도가니는 흑연 도가니가 될 수 있으며, 이때, 흑연 도가니는 도 2에 도시된 바와 같이, 외측벽과 내측벽을 관통하는 종방향의 복수의 슬릿이 형성되어 있는 원통형 구조를 갖는 흑연 도가니가 이용될 수 있다. 또한, 흑연 도가니는 도 3에 도시된 바와 같이, 도가니 바닥면의 가장자리로부터 중심방향으로 종방향의 복수의 슬릿이 더 형성되어 있는 것이 이용될 수 있다.
게이트 개방 단계(S440)에서는 도가니의 하측에 배치되는 게이트를 개방하여, 실리콘 용융부에 의하여 용융 형성된 실리콘 용탕을 출탕한다.
실리콘 용탕 저장 단계(S450)에서는 게이트 개방에 의하여 실리콘 용융부에서 출탕되는 실리콘 용탕을 저장한다. 실리콘 용탕 저장부에서 실리콘 용탕의 표면온도는 1300 ~ 1500℃가 되도록 유지하는 것이 바람직하다. 만일, 실리콘 용탕 저장부에서 실리콘 용탕의 표면 온도가 1300℃ 미만일 경우 토출 전에 실리콘 용탕이 굳어 버릴 우려가 있다. 반대로, 실리콘 용탕의 표면 온도가 1500℃를 초과할 경우 토출 후 이송과정에서 실리콘 용융물이 흘러내리는 문제가 발생할 수 있다.
실리콘 용탕 토출 단계(S460)에서는 이송기판을 수평방향으로 구동하여 토출구를 통하여 실리콘 용탕을 토출시킨다.
이때, 이송기판의 이동속도는 400 ~ 1400 cm/min로 실시하고, 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간은 0.5 ~ 3.5초로 실시하는 것이 바람직하다.
만일, 이송기판의 이동속도가 400cm/min 미만일 경우 제조되는 실리콘 기판의 두께가 과다하게 두꺼워질 수 있다. 반대로, 이송기판(140)의 이동속도가 1400cm/min를 초과할 경우 제조되는 실리콘 기판이 너무 얇아지는 문제점이 있다.
또한, 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간이 0.5초 미만일 경우에는 제조되는 실리콘 기판이 너무 얇아지는 문제가 있다. 반대로, 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간이 3.5초를 초과할 경우에는 제조되는 실리콘 기판의 두께가 지나치게 두꺼워져 연속적인 주조가 불가능해지는 문제가 있다.
실리콘 기판 형성 단계(S470)에서는 이송기판에 의하여 이송되는 실리콘 용융물을 냉각하여 실리콘 기판을 형성한다.
이때, 실리콘 용융물의 냉각은 불활성 가스 블로윙 방식으로 실시될 수 있으며, 불활성 가스는 대표적으로 아르곤 가스를 제시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 헬륨 가스, 질소 가스 등이 이용되어도 무방하다. 블로윙되는 불활성 가스의 양은 0.1 ~ 2.5 Nm3/h 가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법이 종료될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 방법으로 제조된 실리콘 기판의 표면 및 바닥면을 나타낸 사진으로, 50 x 50 mm의 크기를 가지며, 두께는 약 360 ㎛ 정도이다. 도 7은 도 5에 도시된 실리콘 기판의 표면을 폴리싱한 후의 표면을 나타낸 사진으로, 두께는 대략 300 ㎛ 정도이다.
불활성 가스 블로윙 미적용시 실리콘 기판의 표면은 울퉁불퉁한 표면을 갖는다. 실리콘의 액상 밀도는 대략 2.57g/cm3 이며, 실리콘의 고상 밀도는 대략 2.33 g/cm3 이다. 실리콘의 고상 밀도가 더 낮은 결과, 실리콘이 액상에서 고상으로 냉각될 경우 부피가 팽창하게 되며, 고른 팽창이 아닐 경우 표면이 울퉁불퉁하게 된다. 따라서, 제조되는 실리콘 기판의 표면 품질이 좋지 못하다.
그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 불활성 가스 블로윙, 구체적으로 아르곤 가스 블로윙을 실시한 경우, 제조되는 실리콘 기판이 우수한 표면 품질을 갖는 것을 알 수 있다. 다만, 도 5의 경우 제조된 실리콘 기판의 표면 거칠기가 커서 태양전지용 기판으로 사용하기 위해서는 도 7에 도시된 바와 같이 실리콘 기판의 표면을 폴리싱(polishing)하는 것이 바람직하다.
태양전지용 기판은 통상 100 ~ 400㎛의 두께를 갖는 것을 이용한다. 따라서, 상기 도 4에 도시된 방법으로 제조되는 실리콘 기판의 두께도 100 ~ 400㎛로 조절될 경우, 태양전지용 기판으로 쉽게 적용할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
표 1은 실시예 1 ~ 13 및 비교예 1 ~ 3에 기재된 조건에 따라 제조되는 실리콘 기판의 두께 및 형상을 각각 측정하여 나타낸 것이다.
[표 1]
표 1을 참조하면, 실시예 1 ~ 4는 이송기판 예열온도의 변화에 따라 제조되는 기판의 두께 및 형상을 알아보기 위한 것으로, 이송기판 예열온도가 높을수록 기판의 두께가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 기판의 형상 또한 양호하였다.
또한, 실시예 5 ~ 8은 이송기판 이동속도의 변화에 따라 제조되는 기판의 두께와 형상을 알아보기 위한 것으로, 이송기판 이동속도가 빠를수록 기판의 두께가 감소하는 것을 확인하였다. 이때, 제조된 기판의 형상은 모두 양호하였으나 이송기판 이동속도를 315cm/min로 실시한 실시예 5의 경우 두께가 현저히 두꺼워져 태양전지용 실리콘 기판으로 사용하기에는 적합하지 않다는 것을 확인하였다. 그러나, 실시예 5의 경우, 이송기판의 예열온도나 출탕 후 기판 이송 시간 등을 조절할 경우, 태양전지용 실리콘 기판으로 적용하기에 적합한 두께로 제조할 수 있다는 것을 확인하였다.
또한, 실시예 9 ~ 13은 실리콘 용탕의 출탕 후 이송기판이 움직이기 전까지의 기판 이송 시간에 따른 기판의 두께와 형상을 알아보기 위한 것으로, 기판 이송 시간이 증가할수록 기판의 두께가 증가하는 것을 알 수 있다.
반면, 비교예 1과 같이 이송기판의 예열온도가 700℃ 미만일 경우, 급격한 응고로 기판의 두께가 현저히 증가하여 토출구에 기판이 끼어 연속적인 주조가 불가능해진다는 것을 확인하였다. 그러나, 비교예 1의 경우, 이송기판의 이동속도나 출탕 후 기판 이송 시간 등을 조절할 경우, 태양전지용 실리콘 기판으로 적용하기에 적합한 두께로 제조할 수 있다는 것을 확인하였다.
또한, 비교예 2와 같이 이송기판의 이동속도가 1,800cm/min로 너무 빠를 경우 기공 생성으로 기판의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다는 것을 확인하였다. 그러나, 비교예 2의 경우, 이송기판의 예열온도나 출탕 후 기판 이송 시간 등을 조절할 경우, 태양전지용 실리콘 기판으로 적용하기에 적합한 두께로 제조할 수 있다는 것을 확인하였다.
또한, 비교예 3과 같이 출탕 후 기판 이송 시간을 4초로 했을 경우, 제조된 기판이 지나치게 두께가 증가하여 연속적인 주조가 불가능하다는 것을 확인하였다. 그러나, 비교예 3의 경우, 이송기판의 예열온도나 이송기판의 이동속도 등을 조절할 경우, 태양전지용 실리콘 기판으로 적용하기에 적합한 두께로 제조할 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 특정 공정변수에 의해 기판의 불량이 나더라도 다른 공정변수를 제어함으로써 양호한 기판이 제조될 수는 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
110 : 실리콘 원료 투입부 120 : 실리콘 용융부
121 : 도가니 122 : 유도 코일
123 : 출탕구 124 : 게이트
130 : 실리콘 용탕 저장부 132 : 토출구
140 : 하부 이송기판 142 : 예비 가열부
150 : 실리콘 기판 형성부 210 : 외측벽
220 : 내측벽 230, 310 : 슬릿
240 : 바닥면
121 : 도가니 122 : 유도 코일
123 : 출탕구 124 : 게이트
130 : 실리콘 용탕 저장부 132 : 토출구
140 : 하부 이송기판 142 : 예비 가열부
150 : 실리콘 기판 형성부 210 : 외측벽
220 : 내측벽 230, 310 : 슬릿
240 : 바닥면
Claims (15)
- 실리콘 원료가 공급되는 실리콘 원료 투입부;
상기 실리콘 원료 투입부의 하부에 장착되며, 상기 공급된 실리콘 원료를 용융시켜 실리콘 용탕을 형성하는 실리콘 용융부;
상기 실리콘 용융부로부터 실리콘 용탕을 공급받아 저장한 후, 상기 실리콘 용탕을 일정한 두께의 용융물로 토출하는 실리콘 용탕 저장부;
상기 실리콘 용탕 저장부의 일측에 배치되며, 상기 토출되는 실리콘 용융물을 이송하는 이송기판; 및
상기 이송되는 실리콘 용융물을 냉각하여 실리콘 기판을 형성하는 실리콘 기판 형성부;를 포함하며,
상기 실리콘 용탕 저장부에 저장되는 실리콘 용탕의 표면 온도는 1300 ~ 1500℃이고,
상기 이송기판의 예열온도는 700 ~ 1400℃이며,
상기 실리콘 용탕 저장부로부터 출탕 후 기판 이송 시간은 0.5~3.5초이고,
상기 이송기판의 이동속도는 400~1400cm/min인 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 실리콘 용융부는
상기 실리콘 원료가 장입되며, 하부에 출탕구가 형성되어 있는 도가니와,
상기 도가니의 외 측벽을 둘러싸는 코일과,
상기 출탕구를 개폐하는 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 도가니는
벽면의 일부가 종 방향으로 절개된 복수의 제1 슬릿과,
바닥면의 일부가 종 방향으로 절개된 복수의 제2 슬릿을 구비하는 흑연 도가니인 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 실리콘 용탕 저장부는
일측에 실리콘 용탕이 토출되는 토출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 토출구의 두께는
0.1 ~ 2mm인 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 이송기판은
C, SiC, Si3N4, 그라파이트(Graphite), Al2O3 및 Mo 중에 하나 이상의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 실리콘 기판 형성부는
불활성 가스 블로윙(blowing) 방식으로 실리콘 용융물을 냉각하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치.
- 제1항에 기재된 장치를 이용하여 실리콘 기판을 제조하는 방법에 있어서,
(a) 실리콘 용융부의 내부로 실리콘 원료를 장입하는 단계;
(b) 상기 실리콘 용융부의 내부에 장입된 실리콘 원료를 용융시켜 실리콘 용탕을 형성하는 단계;
(c) 상기 실리콘 용융부의 게이트를 개방하여 상기 실리콘 용탕을 출탕하는 단계;
(d) 상기 출탕되는 실리콘 용탕을 실리콘 용탕 저장부에 저장하는 단계;
(e) 상기 이송기판을 구동하여 상기 실리콘 용탕을 토출하는 단계; 및
(f) 상기 이송기판에 의하여 이송되는 실리콘 용융물을 냉각하여 실리콘 기판을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에,
상기 이송기판을 700 ~ 1400℃로 예열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 (d) 단계에서,
상기 실리콘 용탕 저장부 내에 저장되는 실리콘 용탕의 표면온도는
1300 ~ 1500℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 (e) 단계에서,
상기 이송기판의 이동속도는 400 ~ 1400cm/min이고, 출탕 후 기판 이송 시간은 0.5 ~ 3.5초인 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 이송기판은
C, SiC, Si3N4, 그라파이트(Graphite), Al2O3 및 Mo 중에 하나 이상의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 (f) 단계시,
상기 이송기판에 의하여 이송되는 실리콘 용융물에 불활성 가스를 블로윙 방식으로 분사하여 냉각하는 것을 특징으로 하는 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 방법.
- 제9항 내지 제14항 중 어느 하나에 기재된 방법으로 제조되며,
100 ~ 400㎛ 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지용 실리콘 기판.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110056066A KR101234119B1 (ko) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | 생산성 및 표면 품질이 우수한 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법 |
| US13/158,516 US20110305891A1 (en) | 2010-06-14 | 2011-06-13 | Method and apparatus for manufacturing silicon substrate with excellent productivity and surface quality using continuous casting |
| EP11169730.6A EP2395132B1 (en) | 2010-06-14 | 2011-06-14 | Method and apparatus for manufacturing silicon substrate with excellent productivity and surface quality using continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110056066A KR101234119B1 (ko) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | 생산성 및 표면 품질이 우수한 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120136875A KR20120136875A (ko) | 2012-12-20 |
| KR101234119B1 true KR101234119B1 (ko) | 2013-02-19 |
Family
ID=47904162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110056066A KR101234119B1 (ko) | 2010-06-14 | 2011-06-10 | 생산성 및 표면 품질이 우수한 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101234119B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04342411A (ja) * | 1991-05-21 | 1992-11-27 | Hoxan Corp | 多結晶シリコンシートの製造方法 |
| JP2011515311A (ja) | 2008-03-14 | 2011-05-19 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | フローティングシートの製造装置及び方法 |
-
2011
- 2011-06-10 KR KR1020110056066A patent/KR101234119B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04342411A (ja) * | 1991-05-21 | 1992-11-27 | Hoxan Corp | 多結晶シリコンシートの製造方法 |
| JP2011515311A (ja) | 2008-03-14 | 2011-05-19 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | フローティングシートの製造装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20120136875A (ko) | 2012-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8968471B2 (en) | Apparatus for manufacturing silicon substrate for solar cell using continuous casting and having contacting solidification and stress relieving regions | |
| JP2005132671A (ja) | 高品質多結晶シリコンの製造方法 | |
| KR101194846B1 (ko) | 연속주조법을 이용한 실리콘 박판 제조 장치 및 방법 | |
| KR101345747B1 (ko) | 반도체 또는 금속산화물 잉곳 제조장치 | |
| KR101080757B1 (ko) | 연속주조법을 이용한 태양전지용 실리콘 기판 직접 제조 장치, 이를 이용하여 제조된 태양전지용 실리콘 기판 및 그 제조 방법 | |
| KR20090048235A (ko) | 간접 가압방식의 비정질 스트립 제조장치 및 그 제조방법 | |
| KR101234119B1 (ko) | 생산성 및 표면 품질이 우수한 연속주조법을 이용한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법 | |
| JP6401051B2 (ja) | 多結晶シリコンインゴットの製造方法 | |
| KR101248073B1 (ko) | 불활성 가스 블로윙을 이용한 표면 품질이 우수한 실리콘 기판 제조 장치 및 그 제조 방법 | |
| EP2395132B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing silicon substrate with excellent productivity and surface quality using continuous casting | |
| JP2001510095A (ja) | 溶融可能な材料から工作物又はブロックを製造する方法及び装置 | |
| JP2002193610A (ja) | 結晶シリコン製造装置 | |
| KR101111408B1 (ko) | 불활성 가스 블로윙을 이용한 실리콘 박판 제조 장치 | |
| JP2012533516A (ja) | 誘導法により多結晶シリコンインゴットを製造するための装置 | |
| EP2397580B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing a silicon substrate with excellent surface quality using inert gas blowing | |
| JP4868757B2 (ja) | 半導体インゴットの製造方法 | |
| KR101396474B1 (ko) | 재사용이 가능한 실리콘 용융용 이중 도가니 및 이를 포함하는 실리콘 박판 제조 장치 | |
| KR101441985B1 (ko) | 연속주조법을 이용한 태양전지용 실리콘 박판 제조 장치 및 이를 이용한 실리콘 박판 제조 방법 | |
| EP2470693B1 (en) | Process for production of multicrystalline silicon ingots by induction method | |
| KR101394158B1 (ko) | 실리콘 기판 제조장치 | |
| KR101394156B1 (ko) | 실리콘 기판 제조장치 및 제조 방법 | |
| KR101401351B1 (ko) | 실리콘 기판 제조장치 및 제조 방법 | |
| KR101355625B1 (ko) | 실리콘 기판 제조장치 및 제조 방법 | |
| JP2006242417A (ja) | 鋳造装置及びこれを用いた鋳造方法 | |
| JPH09301709A (ja) | シリコン鋳造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160211 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170102 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180209 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181211 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191210 Year of fee payment: 8 |