TWI527939B

TWI527939B - 矽錠製造裝置、矽錠的製造方法、矽錠、矽晶圓、太陽能電池以及矽零件

Info

Publication number: TWI527939B
Application number: TW101109683A
Authority: TW
Inventors: 二田伸康; 中田嘉信; 池田洋
Original assignee: 三菱綜合材料股份有限公司; 三菱綜合材料電子化成股份有限公司
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2016-04-01
Also published as: JP2012201555A; TW201243113A; CN102689001A; CN102689001B; JP5518776B2

Description

矽錠製造裝置、矽錠的製造方法、矽錠、矽晶圓、太陽能電池以及矽零件

本發明是有關於一種利用使積存於坩堝內的矽熔液單向凝固的方式來製造矽錠的矽錠製造裝置、矽錠的製造方法及矽錠、矽晶圓、太陽能電池和矽零件。

例如像專利文獻1所記載，前述的矽錠利用切成預定厚度且被切出預定形狀的方式而成為矽晶圓。該矽晶圓主要用作太陽能電池用基板的原材料。在此，太陽能電池中，成為太陽能電池用基板的原材料的矽錠的特性對轉換效率等性能的影響較大。尤其，若矽錠所含的雜質量較多的話，則太陽能電池的轉換效率會大幅下降。

在此，由於矽為凝固時膨脹的金屬，因此當進行鑄造時，需使矽熔液單向凝固以免殘留於鑄塊的內部。並且，利用單向凝固的方式，隨著凝固的相變化矽熔液內的雜質根據平衡偏析係數分配至液相側，坩堝內的雜質從固相(鑄塊)排出至液相(矽熔液)中，因此能夠得到雜質較少的矽錠。

並且，專利文獻2~4中公開有在坩堝的上部配設有板狀蓋的矽錠製造裝置。在該矽錠製造裝置中，成為朝向坩堝內供給氬氣的結構。利用該氬氣去除從矽熔液中產生的氧化矽氣體等的方式，從而防止氧化矽氣體與爐內的碳反應。由此，可抑制CO氣體產生，且可抑制碳向矽錠中混入。並且，抑制氧化矽氣體混入矽熔液中而氧量增加的現象。

〔專利文獻〕

專利文獻1：日本專利特開平10-245216號公報

專利文獻2：日本專利特開2000-158096號公報

專利文獻3：日本專利特開2004-058075號公報

專利文獻4：日本專利特開2005-088056號公報

然而，最近要求進一步提高太陽能電池的轉換效率，需要比以往更加降低矽錠中的雜質量。並且，為了從矽晶圓高效地製造太陽能電池用基板，要求矽晶圓的大面積化且矽錠本身也趨於大型化。大面積的矽晶圓中，有在晶圓內的雜質量容易產生偏差而無法穩定地得到太陽能電池用基板之虞。

本發明是有鑒於上述狀況而完成的，其目的在於提供一種能夠製造雜質量較少且雜質量的偏差較小的矽錠的矽錠製造裝置、矽錠的製造方法及矽錠、可由該矽錠得到的矽晶圓、太陽能電池和矽零件。

為了解決這種課題並實現上述目的，有關本發明的矽錠製造裝置具備有：保持矽熔液的坩堝、加熱該坩堝的加熱器、以及朝向前述坩堝內供給惰性氣體的惰性氣體供給機構；其特徵在於，具有載置於前述坩堝上的蓋，在前述蓋的平面中心附近連接有前述惰性氣體供給機構；前述蓋具備：載置部，是被載置於前述坩堝的側壁上端面；簷部，是從前述坩堝的側壁外邊向外側突出；以及開口部，是向厚度方向貫穿；前述簷部配置於前述坩堝的側壁上端外周緣的10%以上區域的外周側，並且從前述側壁上端外緣的突出長度為50mm以上；前述開口部形成在從前述坩堝的側壁上端內緣100mm以內的區域，基於前述開口部的前述坩堝的上端內側區域的露出面積的合計為前述坩堝的整個上端內側區域的面積的1.5%以上且10%以下。

在該結構的矽錠製造裝置中，在蓋的平面中心附近連接有惰性氣體供給機構，設置於蓋的開口部形成在從前述坩堝的側壁上端內緣100mm以內的區域，因此從惰性氣體供給機構供給的惰性氣體在坩堝內的矽熔液上通過並從位於坩堝的側壁上端內緣的開口部排出。這樣，由於設置有惰性氣體的通過路徑，因此惰性氣體不會滯留在坩堝內，能夠將從矽熔液中生成的氧化矽氣體等可靠地去除至坩堝的外部。

在此，由於基於前述開口部的前述坩堝的上端內側區域的露出面積的合計為前述坩堝的上端內側面積的1.5%以上，因此即使在惰性氣體的流量較多時，也能夠向坩堝的外部排出惰性氣體，不會阻礙惰性氣體的流動。並且，由於基於前述開口部的前述坩堝的上端內側區域的露出面積的合計成為前述坩堝的上端內側面積的10%以下，因此坩堝內的矽熔液不會向外部大量露出即可防止雜質向矽熔液內混入。

另外，前述蓋具有從前述坩堝的側壁外緣向外側突出的簷部，前述簷部配設於前述坩堝的側壁上端的10%以上區域的外周側，並且從前述側壁上端外緣的突出長度為50mm以上，因此可藉由該簷部被加熱器加熱來抑制從坩堝的側壁散熱。由此，結晶從坩堝的底部朝上方成長而促進單向凝固。因此，在凝固的過程中，坩堝內的雜質會向液相側濃縮，能夠降低矽錠中的雜質量。

在本發明的矽錠製造裝置中，前述蓋為至少朝向前述坩堝的面是由碳化矽構成者為佳。

這時，可抑制從矽熔液中生成的氧化矽氣體與蓋反應，並能夠防止蓋的早期劣化。

本發明的矽錠的製造方法為使用上述矽錠製造裝置之製造矽錠的方法，其特徵在於，使用前述惰性氣體供給機構，向前述坩堝內供給11/min以上且1001/min以下流量的惰性氣體。

根據該結構的矽錠的製造方法，能夠藉由惰性氣體可靠地去除氧化矽氣體，並能夠製造雜質量較少且雜質量的偏差較小的矽錠。

本發明的矽錠，其利用上述矽錠製造裝置來製造，其特徵在於，在同一水平截面上，在至少5處以上的點測定的氧濃度的標準差為1.5以下，在至少5處以上的點測定的碳濃度的標準差為3以下。

該構成的矽錠中，由於在同一水平截面上的氧濃度的標準差被抑制在1.5以下且碳濃度的標準差被抑制在3以下，所以在水平截面內特性會穩定。因此，利用從該矽錠得到的矽晶圓的太陽能電池的轉換效率會穩定。

本發明的矽錠中，在同一水平截面上，在至少5處以上的點測定的氧濃度的平均值為5×10¹⁷atm/cc以下，在至少5處以上的點測定的碳濃度的平均值為1×10¹⁷atm/cc以下者為佳。

該結構的矽錠中，由於氧濃度的平均值成為5×10¹⁷atm/cc以下且碳濃度的平均值成為1×10¹⁷atm/cc以下，因此能夠提高使用由該矽錠得到的矽晶圓的太陽能電池的轉換效率。另外，氧濃度的平均值為3×10¹⁷atm/cc以下者為佳，為1×10¹⁷atm/cc以下者為更佳。並且，碳濃度的平均值為0.71×10¹⁷atm/cc以下者為佳，為0.5×10¹⁷atm/cc以下者為更佳。

本發明的矽晶圓為向水平方向切開上述矽錠而成的矽晶圓，其特徵在於，在其表面上，在至少5處以上的點測定的氧濃度的標準差為1.5以下，在至少5處以上的點測定的碳濃度的標準差為3以下。

在該構成的矽晶圓中，由於可抑制表面上的氧濃度及碳濃度的偏差，因此能夠構成轉換效率穩定的優質的太陽能電池。

本發明的太陽能電池，其特徵在於，利用上述矽晶圓構成。

在該結構的太陽能電池中，由於可抑制氧量和碳量的偏差，因此轉換效率會穩定。

本發明的矽零件，其特徵在於，由上述矽錠構成。

在該構成的矽零件中，氧濃度和碳濃度的偏差較少，因此能夠得到穩定的特性。另外，作為矽零件，例如可舉出半導體製造裝置用構件、CVD裝置用構件、退火爐及擴散爐用構件、液晶製造裝置用構件、濺射靶等。

根據本發明，可以提供能夠製造雜質量較少且雜質量的偏差較小的矽錠的矽錠製造裝置、矽錠的製造方法及矽錠、可從該矽錠得到的矽晶圓、太陽能電池和矽零件。

以下參考附圖對作為本發明的實施方式的矽錠製造裝置、矽錠的製造方法及矽錠進行說明。

作為本實施方式的矽錠製造裝置10具備有：腔室11，將內部保持在氣密狀態；坩堝20，積存矽熔液3；冷卻板(chill plate)31，載置該坩堝20；下部加熱器33，位於該冷卻板31的下方；上部加熱器43，位於坩堝20的上方；蓋部50，載置於坩堝20的上端；以及氣體供給管42，向坩堝20與蓋部50之間的空間導入惰性氣體(Ar氣體)。

並且，坩堝20的外周側配設有絕熱壁12，在上部加熱器43的上方配設有絕熱頂棚13，下部加熱器33的下方配設有絕熱底板14。即，以圍繞坩堝20、上部加熱器43及下部加熱器33等的方式配設絕熱材料(絕熱壁12、絕熱頂棚13及絕熱底板14)。並且，絕熱底板14配設有排氣孔15。

上部加熱器43及下部加熱器33分別連接於電極棒44、34。連接於上部加熱器43的電極棒44插入貫穿絕熱頂棚13。連接於下部加熱器33的電極棒34插入貫穿絕熱底板14。

載置坩堝20的冷卻板31設置於插通到下部加熱器33的支承部32的上端。該冷卻板31為空心結構，成為透過設置於支承部32的內部的供給管路(未圖示)向內部供給Ar氣體的結構。

如圖2所示，坩堝20的水平截面形狀成為方形(矩形狀)，本實施方式中，水平截面形狀呈正方形。如圖3所示，該坩堝20由石英構成，具備有與冷卻板31接觸的底面21，以及從該底面21朝向上方立設的側壁部22。該側壁部22的水平截面呈矩形環狀。

蓋部50具備有：載置部51，載置於坩堝20的側壁部22的上端面；簷部52，從坩堝20的側壁部22的外緣向外側突出；開口部53，向厚度方向貫穿；以及插入孔54，插入前述氣體供給管42。

如圖2所示，該蓋部50俯視觀察時呈十字狀。亦即，在正方形的4個角部形成有切成正方形狀的開口部53。

在此，在坩堝20上載置蓋部50的狀態下，從簷部52的坩堝20的側壁部22的上端外緣的突出長度a為50mm以上。並且，該簷部52構成為占坩堝20的側壁部22的上端外周緣10%以上的區域。本實施方式中，如圖2所示，側壁部22的寬度B與簷部52的寬度b之比b/B為80%，簷部52構成為占坩堝20的側壁部22的上端外周緣80%的區域。

如上前述，開口部53藉由蓋部50的角部切成正方形狀的方式來形成。坩堝20的上端內側的區域的一部分因該開口部53而露出，基於開口部53的坩堝20的上端內側區域的露出面積的合計成為坩堝20的整個上端內側的面積的1.5%以上且10%以下。並且，該開口部53形成在從坩堝20的側壁部22上端內緣100mm以內的區域。本實施方式中，如圖2所示，在從坩堝20的側壁部22上端內緣的距離c=100mm的部分形成有開口部53。

並且，插入氣體供給管42的插入孔54形成在蓋部50的平面中心。

接著，對使用上述矽錠製造裝置10製造矽錠的方法進行說明。

首先，在坩堝20內裝入矽原料(矽原料裝入工程S01)。在此，使用粉碎11N(純度99.999999999)的高純度矽而得到所謂“大塊”的塊狀物質作為矽原料。該塊狀的矽原料的粒徑例如成為從30mm至100mm。

接著，藉由給上部加熱器43及下部加熱器33通電的方式來加熱裝入至坩堝20內的矽原料並生成矽熔液3(熔解工程S02)。這時，坩堝20內的矽熔液3的液面會設定在低於坩堝20的側壁部22的上端的位置。

接著，使坩堝20內的矽熔液3凝固(凝固工程S03)。首先，停止向下部加熱器33通電，透過供給管路向冷卻板31的內部供給Ar氣體。由此，冷卻坩堝20的底部。這時，利用持續上部加熱器43的通電的方式，在坩堝20內從底面21朝向上方產生溫度梯度，因該溫度梯度矽熔液3會朝向上方單向凝固。另外，利用逐漸減少向上部加熱器43通電的方式，從而坩堝20內的矽熔液3會朝向上方凝固並生成矽錠1。

並且，在該凝固工程S03中，透過氣體供給管42及插入孔54，向坩堝20與蓋部50之間的空間導入作為惰性氣體的Ar氣體。從蓋部50的平面中心的插入孔54導入的Ar氣體以放射狀擴散的同時通過坩堝20內的矽熔液3上，從開口部53排出至坩堝20的外部，且透過設置於絕熱底板14的排氣孔15排氣至腔室11的外側。在此，透過氣體供給管42及插入孔54導入的Ar氣體量設定在11/min以上且1001/min以下的範圍內。

這樣，利用單向凝固法製造矽錠1。該矽錠1成為例如作為太陽能電池用基板使用的矽晶圓或其他矽零件的原材料。

在此，如圖4所示，矽錠1呈四邊形柱狀。關於該矽錠1，在同一水平截面上，在至少5處以上的點測定的氧濃度的平均值為5×10¹⁷atm/cc以下，標準差成為1.5以下。

並且，在同一水平截面上，在至少5處以上的點測定的碳濃度的平均值為1×10¹⁷atm/cc以下，標準差成為3以下。

另外，本實施方式中，從該水平截面採取50mm×50mm×2mm的測定樣品，藉由傅立葉變換紅外線分光法(FI-IR)測定氧濃度及碳濃度。

另外，在矽錠1中，如圖4所示，在凝固開始部即底部側區域Z1中氧濃度較高，在凝固結束部即頂部側區域Z3中雜質濃度較高，因此這些底部側部分Z1及頂部側部分Z3被切割去除，只有產品部Z2加工成矽零件等。因此，上述氧濃度及碳濃度的測定在產品部Z2的任意水平截面上實施。

另外，在本實施方式中，底部側區域Z1成為從底部20mm的部分，頂部側區域Z3成為從頂部10mm的部分。

並且，如圖5所示，作為水平截面中的測定部位，測定包括水平截面的平面中心點S1、從連結該平面中心點S1與外周緣中離平面中心S1最短的距離的點的直線L1上的外周緣20mm的點S2、S1與S2的2等分點S3、從連結該平面中心點S1與外周緣中離平面中心S1最長的距離的點的直線L2上的外周緣20mm的點S4及S1與S4的2等分點S5這5個點在內的多個點者為佳。

根據成為如上構成的作為本實施方式的矽錠製造裝置10，在蓋部50的平面中心S1附近設置有插入氣體供給管42的插入孔54，因設置於蓋部50的開口部53，從坩堝20的側壁部22的上端內邊100mm以內的區域會被露出，因此從氣體供給管42供給的Ar氣體在坩堝20內的矽熔液3上通過並從位於坩堝20的側壁部22的上端內邊的開口部53排出。因此，Ar氣體不會滯留在坩堝20內，能夠將從矽熔液3中生成的氧化矽氣體等可靠地去除至坩堝20的外部。由此，能夠抑制矽熔液3中的碳濃度及氧濃度上升。

並且，由於基於開口部53的坩堝20的上端內側區域的露出面積的合計成為坩堝20的整個上端內側的面積的1.5%以上，因此即使在Ar氣體的流量較多時，也能夠將Ar氣體排出至坩堝20的外部。並且，由於前述露出面積的合計為坩堝20的整個上端內側的面積的10%以下，因此坩堝20內的矽熔液3不會朝向外部大量露出即可防止雜質向矽熔液3混入。

本實施方式中，由於將Ar氣體向坩堝20內的供給量設在11/min以上且1001/min以下的範圍，因此能夠將從矽熔液3中生成的氧化矽氣體等可靠地去除至坩堝的外部，並能夠製造雜質量較少且雜質量的偏差較小的矽錠1。

另外，蓋部50具有從坩堝20的側壁部22向外側突出的簷部52，該簷部52配設於坩堝20的側壁部22的上端的10%以上區域的外周側，並且從側壁部22的上端外緣的突出長度為50mm以上。即，簷部52以覆蓋側壁部22的方式配設。因此，藉由上部加熱器43加熱簷部52，由此可抑制從坩堝20的側壁部22的散熱，並可促進單向凝固。由此，在凝固的過程中，坩堝20內的雜質會向液相側濃縮，能夠降低矽錠1中的雜質量。

並且，在本實施方式中，由於蓋部50由碳化矽構成，因此能夠抑制從矽熔液3中生成的氧化矽氣體與蓋部50反應，並能夠防止蓋部50的早期劣化。並且，能夠防止雜質混入矽熔液3中。

作為本實施方式的矽錠1中，在同一水平截面上，在至少5處以上的點測定的氧濃度的標準差為1.5以下，在至少5處以上的點測定的碳濃度的標準差為3以下，因此可抑制水平截面內的特性偏差。

並且，作為本實施方式的矽錠1中，在同一水平截面上，在至少5處以上的點測定的氧濃度的平均值成為5×10¹⁷atm/cc以下，在至少5處以上的點測定的碳濃度的平均值成為1×10¹⁷atm/cc以下，因此能夠提高矽錠1的特性。

這樣，根據本實施方式，能夠製造雜質量較少且雜質量的偏差較小的矽錠1。

以上，對作為本發明的實施方式的矽錠製造裝置、矽錠的製造方法及矽錠進行了說明，但不限於此，能夠適當地變更設計。

例如，將蓋部看作是俯視觀察時呈十字狀的蓋部進行了說明，但不限於此，例如如圖6所示，可以在蓋部150的內側設置多個開口部153。並且，如圖7所示，也可以構成為通過正方形的角部切成三角狀來形成開口部253，俯視觀察時蓋部呈8邊形狀。

並且，將坩堝看作是水平截面形狀呈正方形的坩堝進行了說明，但不限於此，例如水平截面形狀可以呈圓形。當水平截面形狀呈圓形時，就同一水平截面內的氧濃度及碳濃度的測定部位而言，測定連結平面中心與外緣的任意點的第1直線上的點及通過平面中心而與第1直線正交的第2直線上的點者為佳。

另外，對由碳化矽構成的蓋部進行了說明，但不限於此，可由碳等構成者亦佳。並且，也可以只有朝向矽熔液側的面由碳化矽構成。

〔實施例〕

示出為了確認本發明的效果而實施的確認實驗的結果。在本實施方式中說明的矽錠製造裝置中，變更蓋部的形狀來製造680mm角×高度250mm的四邊形柱狀的矽錠。另外，將凝固速度設為5mm/h。並且，將基於氣體供給管的Ar氣體的供給量設為501/min。

首先，如圖8所示，使用俯視觀察時呈十字狀的蓋部，變更簷部的突出長度a和簷部的寬度b。由此，調整形成有簷部的區域的比例(相對於坩堝的側壁上端外周邊的比例)，製造了本發明例1、2及比較例1、2。另外，比較例1中未形成簷部且也未形成開口部。

並且，如圖9所示，利用俯視觀察時呈正方形狀的蓋部，變更開口部的配置(從坩堝的側壁部上端內邊的距離c)及開口部的大小(d)，製造了本發明例3-6及比較例3-6。

關於所得的矽錠，在從底部50mm的位置的水平截面中，從圖5所示的各部位採取50mm×50mm×2mm的測定樣品，通過傅立葉變換紅外線分光法(FI-IR)，測定了矽中的氧濃度及碳濃度。另外，本實施例中，利用日本分光株式會社制FT/IR-4000，在JEIDA-61-2000中規定的條件下進行了測定。

並且，利用朝水平方向切開的方式所得的矽錠來製造矽晶圓，以如下順序構成太陽能電池。

首先，製造矽錠時，添加B(硼)作為受體來製造電阻值1~2 Ω．cm左右的P型矽晶圓。對該P型矽晶圓使用P(磷)摻雜劑，實施850℃×30分鐘的熱處理，從而在P型矽層上形成N型矽層。

接著，為了降低反射率，對矽晶圓的表面實施了蝕刻。在蝕刻時使用KOH水溶液。

在蝕刻後的矽晶圓的兩個面上藉由網版印刷塗布Ag糊料(dupont公司制solamet)並進行燒成。將塗布厚度設為30μm，在750℃×1分鐘的條件下進行燒成。這時，使A1糊料(dupont公司制solamet)塗布/擴散於矽晶圓的裡面來在電極附近形成P+層(A1-BSF)。在此，A1糊料的塗布厚度設為20μm。

並且，利用等離子體化學氣相法(CVD)在矽晶圓的表面形成作為抗反射膜的SiNx。利用株式會社島津製作所製的太陽能電池抗反射膜製造用裝置(SLPC)將厚度設為100nm。

利用該試驗用太陽能電池，通過太陽能模擬器評價了轉換效率。本實施例中，利用株式會社三永電機製作所制的XES-155S1以1000W/m²、AM1.5、25℃的條件實施。

評價結果示於表1中。

在簷部的形成區域成為不到坩堝的側壁上端的10%的比較例1、2以及簷部的突出長度不到50mm的比較例3 中，熱從坩堝的側壁部發散，因此雜質向液相側的排出變得不充分，且轉換效率下降。

並且，在基於開口部的露出面積成為不到1.5%的比較例4及開口部形成在從坩堝的側壁部的上端內緣超出100mm的區域的比較例6中，無法順暢地排出所供給的Ar氣體，因此無法充分地降低氧濃度。另外，在基於開口部的露出面積超出10%的比較例5中，矽熔液從開口部露出在外部，雜質濃度不會降低，從而轉換效率下降。

與此相對，在本發明例1-6中，氧濃度及碳濃度較低，偏差也較小。並且，變更效率也良好。

從以上確認到，根據本發明例，能夠製造雜質量較少且雜質量的偏差較小的矽錠。

1‧‧‧矽錠

3‧‧‧矽熔液

10‧‧‧矽錠製造裝置

20‧‧‧坩堝

22‧‧‧側壁部

33‧‧‧下部加熱器

43‧‧‧上部加熱器

50、150、250‧‧‧蓋部

52、152、252‧‧‧簷部

53、153、253‧‧‧開口部

54、154、254‧‧‧插入孔

圖1是作為本發明的實施方式的矽錠製造裝置的概要截面說明圖。

圖2是具備於圖1所示的矽錠製造裝置的坩堝及蓋部的上面說明圖。

圖3是圖2中的X-X截面圖。

圖4是通過圖1所示的矽錠製造裝置製造的矽錠的立體圖。

圖5是表示圖4所示的矽錠的水平截面中的氧濃度及碳濃度的測定點的說明圖。

圖6是具備本發明的其他實施方式的矽錠製造裝置的坩堝及蓋部的上面說明圖。

圖7是具備本發明的其他實施方式的矽錠製造裝置坩堝及蓋部的上面說明圖。

圖8是實施例中使用的坩堝及蓋部的上面說明圖。

圖9是實施例中使用的坩堝及蓋部的上面說明圖。

20‧‧‧坩堝

22‧‧‧側壁部

50‧‧‧蓋部

51‧‧‧載置部

52‧‧‧簷部

53‧‧‧開口部

54‧‧‧插入孔

B‧‧‧側壁部22的寬度

b‧‧‧簷部52的寬度

a‧‧‧突出長度

c‧‧‧側壁部22上端內緣的距離

Claims

一種矽錠製造裝置，其具備有：保持矽熔液的坩堝、加熱該坩堝的加熱器、以及朝向前述坩堝內供給惰性氣體的惰性氣體供給機構；其特徵在於：具有載置於前述坩堝上的蓋，在前述蓋的平面中心附近連接有前述惰性氣體供給機構；前述蓋具有：載置部，是被載置於前述坩堝的側壁上端面；簷部，是從前述坩堝的側壁外邊向外側突出；以及開口部，是向厚度方向貫穿；前述簷部配置於前述坩堝的側壁上端外周緣的10%以上區域的外周側，且從前述側壁上端外緣的突出長度為50mm以上；前述開口部形成在從前述坩堝的側壁上端內緣100mm以內的區域中，基於前述開口部的前述坩堝的上端內側區域的露出面積的合計為前述坩堝的整個上端內側區域的面積的1.5%以上且10%以下。
如請求項1的矽錠製造裝置，其中，前述蓋為至少朝向前述坩堝的面是由碳化矽構成。
一種使用如請求項1或2的矽錠製造裝置之製造矽錠的方法，其特徵在於：使用前述惰性氣體供給機構，向前述坩堝內供給11/min以上且1001/min以下流量的惰性氣體。
一種利用如請求項1或2的矽錠製造裝置所製造的矽錠，其特徵在於：在同一水平截面上，在至少5處以上的點測定的氧濃度的標準差為1.5以下，在至少5處以上的點測定的碳濃度的標準差為3以下。
如請求項4前述的矽錠，其中，在同一水平截面上，在至少5處以上的點測定的氧濃度的平均值為5×10¹⁷atm/cc以下，在至少5處以上的點測定的碳濃度的平均值為1×10¹⁷atm/cc以下。
一種矽晶圓，其為向水平方向切開如請求項4或5的矽錠而成的矽晶圓；其特徵在於：在其表面上，在至少5處以上的點測定的氧濃度的標準差為1.5以下，在至少5處以上的點測定的碳濃度的標準差為3以下。
一種太陽能電池，乃是：使用如請求項6所述的矽晶圓而構成。
一種矽零件，乃是：由請求項4或5的矽錠構成。