JP2000327474A - 結晶シリコンの製造方法及び結晶シリコン製造用ルツボ - Google Patents
結晶シリコンの製造方法及び結晶シリコン製造用ルツボInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな結晶粒径を有する結晶シリコンを製造
する。 【解決手段】 ルツボ１に収容したシリコン融液４にル
ツボ１の内側底面２ａから上方に正の温度勾配を付与し
て、該ルツボ１の内側底面２ａから上方に前記シリコン
融液４を結晶化する結晶シリコンの製造方法において、
前記ルツボ１の内側底面２ａに孔部３を形成しておき、
当初該孔部３内に結晶を形成し、その後該結晶を核とし
て前記ルツボ１の内側底面２ａから上方にシリコン融液
４を結晶化する。
する。 【解決手段】 ルツボ１に収容したシリコン融液４にル
ツボ１の内側底面２ａから上方に正の温度勾配を付与し
て、該ルツボ１の内側底面２ａから上方に前記シリコン
融液４を結晶化する結晶シリコンの製造方法において、
前記ルツボ１の内側底面２ａに孔部３を形成しておき、
当初該孔部３内に結晶を形成し、その後該結晶を核とし
て前記ルツボ１の内側底面２ａから上方にシリコン融液
４を結晶化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン融液を冷
却して一方向に徐々に凝固する結晶シリコンの製造方法
及び結晶シリコン製造用ルツボに関するものである。
却して一方向に徐々に凝固する結晶シリコンの製造方法
及び結晶シリコン製造用ルツボに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】実用化されている太陽電池の大部分を占
めるシリコン系のものは、結晶構造の面から、単結晶、
多結晶、アモルファスに分類される。その中で、多結晶
シリコン太陽電池は、当初コストの低減を最大の目標と
して研究開発され、その後、さらに高効率化を目指して
多大な努力が払われてきた結果、今日最も多く製造され
ている太陽電池である。高効率化の点では単結晶シリコ
ン太陽電池は優れているが、現在では、多結晶シリコン
太陽電池もさまざまな技術の向上により、単結晶シリコ
ン太陽電池と匹敵する変換効率が得られるまでになっ
た。
めるシリコン系のものは、結晶構造の面から、単結晶、
多結晶、アモルファスに分類される。その中で、多結晶
シリコン太陽電池は、当初コストの低減を最大の目標と
して研究開発され、その後、さらに高効率化を目指して
多大な努力が払われてきた結果、今日最も多く製造され
ている太陽電池である。高効率化の点では単結晶シリコ
ン太陽電池は優れているが、現在では、多結晶シリコン
太陽電池もさまざまな技術の向上により、単結晶シリコ
ン太陽電池と匹敵する変換効率が得られるまでになっ
た。
【０００３】多結晶シリコン太陽電池の発電素子（ソー
ラー・セル）は、多結晶シリコンの基板を用いて作られ
るため、その品質が多結晶シリコン太陽電池の性能を大
きく左右する。そのため、多結晶シリコンの製造にはこ
れまで様々な改良がなされてきた。
ラー・セル）は、多結晶シリコンの基板を用いて作られ
るため、その品質が多結晶シリコン太陽電池の性能を大
きく左右する。そのため、多結晶シリコンの製造にはこ
れまで様々な改良がなされてきた。
【０００４】多結晶シリコン基板が有する結晶粒界は、
ソーラー・セル内のキャリアの寿命の短縮と移動度の低
下につながって太陽電池のエネルギー変換効率を下げ
る。そのため、多結晶シリコン太陽電池で大きなエネル
ギー変換効率を得るためには、多結晶シリコンの製造に
おいて、その結晶粒界をできるだけ少なくすること、言
い換えると、結晶粒径をできるだけ大きく成長させるこ
とが重要である。この結晶粒径は、多結晶シリコンの製
造方法に大きく依存する。
ソーラー・セル内のキャリアの寿命の短縮と移動度の低
下につながって太陽電池のエネルギー変換効率を下げ
る。そのため、多結晶シリコン太陽電池で大きなエネル
ギー変換効率を得るためには、多結晶シリコンの製造に
おいて、その結晶粒界をできるだけ少なくすること、言
い換えると、結晶粒径をできるだけ大きく成長させるこ
とが重要である。この結晶粒径は、多結晶シリコンの製
造方法に大きく依存する。
【０００５】多結晶シリコンを製造する方法で代表的な
ものに、ルツボに収容したシリコン融液をルツボの一端
から徐冷して一方向に凝固していく方法がある。この方
法によれば、太陽電池用ウェーハとして十分な数ｍｍ以
上の結晶粒径を有する多結晶シリコンインゴットが得ら
れる。
ものに、ルツボに収容したシリコン融液をルツボの一端
から徐冷して一方向に凝固していく方法がある。この方
法によれば、太陽電池用ウェーハとして十分な数ｍｍ以
上の結晶粒径を有する多結晶シリコンインゴットが得ら
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、さらな
る高効率化を達成するためにはさらに大きな結晶粒径を
もつ多結晶シリコンが望まれ、そのためには、上述のよ
うな方法において何かしらの改良が必要である。
る高効率化を達成するためにはさらに大きな結晶粒径を
もつ多結晶シリコンが望まれ、そのためには、上述のよ
うな方法において何かしらの改良が必要である。
【０００７】この場合、予めルツボ内に種結晶を備え、
その種結晶を核として結晶を成長させることが考えられ
るが、図３において模式的に示すように、例えばルツボ
２１の底面中央部に種結晶２２を備えて結晶成長させた
場合、一般にインゴット２３のルツボの下側周辺部Ａに
は製品として使用できない不良部が形成され、また、下
側周辺部Ａの内側の内側不要部Ｂも形状不良のため使用
できないという問題がある。さらに、この場合、種結晶
の使用がコストアップにつながるという欠点もある。加
えて、種結晶を融解せずに原料シリコンのみを融解する
という温度制御が困難であるという問題もある。さらに
は、ルツボの内側底面全体に種結晶を備えることも考え
られるが、これはさらに大きなコストアップにつながっ
てしまう。
その種結晶を核として結晶を成長させることが考えられ
るが、図３において模式的に示すように、例えばルツボ
２１の底面中央部に種結晶２２を備えて結晶成長させた
場合、一般にインゴット２３のルツボの下側周辺部Ａに
は製品として使用できない不良部が形成され、また、下
側周辺部Ａの内側の内側不要部Ｂも形状不良のため使用
できないという問題がある。さらに、この場合、種結晶
の使用がコストアップにつながるという欠点もある。加
えて、種結晶を融解せずに原料シリコンのみを融解する
という温度制御が困難であるという問題もある。さらに
は、ルツボの内側底面全体に種結晶を備えることも考え
られるが、これはさらに大きなコストアップにつながっ
てしまう。
【０００８】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、種結晶を使用しないで、従来法による場合より
大きな結晶粒径を有する結晶シリコンの製造を可能にす
る結晶シリコンの製造方法及び結晶シリコン製造用ルツ
ボを提供することを主な目的とし、さらには、製造され
た結晶シリコン内部に不良部が少ない結晶シリコンの製
造方法及び結晶シリコン製造用ルツボを提供することも
副次的な目的としている。
もので、種結晶を使用しないで、従来法による場合より
大きな結晶粒径を有する結晶シリコンの製造を可能にす
る結晶シリコンの製造方法及び結晶シリコン製造用ルツ
ボを提供することを主な目的とし、さらには、製造され
た結晶シリコン内部に不良部が少ない結晶シリコンの製
造方法及び結晶シリコン製造用ルツボを提供することも
副次的な目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る結晶シリコンの製造方法は、ルツボに収
容したシリコン融液にルツボの内側底面から上方に正の
温度勾配を付与して、該ルツボ内の底面から上方にシリ
コン融液を結晶化する結晶シリコンの製造方法におい
て、前記ルツボの内側底面に孔部を形成しておき、当初
該孔部内の前記シリコン融液を結晶化し、その後この結
晶を核として前記ルツボの内側底面から上方にシリコン
融液を結晶化することを特徴とする。
の本発明に係る結晶シリコンの製造方法は、ルツボに収
容したシリコン融液にルツボの内側底面から上方に正の
温度勾配を付与して、該ルツボ内の底面から上方にシリ
コン融液を結晶化する結晶シリコンの製造方法におい
て、前記ルツボの内側底面に孔部を形成しておき、当初
該孔部内の前記シリコン融液を結晶化し、その後この結
晶を核として前記ルツボの内側底面から上方にシリコン
融液を結晶化することを特徴とする。
【００１０】この場合、シリコン融液の冷却を開始する
と、冷却手段に最も近い前記孔部の底である孔底部に結
晶核が発生する。該結晶核は孔部内で成長し、やがてル
ツボの内側底面に現れる。こうして内側底面に現れた結
晶は、その後の結晶化においていわゆる種結晶（以下、
内側底面に現れた結晶核を擬種結晶という。）の役割を
することになり、それらの擬種結晶を核として結晶化が
進むため、より大きな結晶粒径を有する結晶シリコンを
製造することが可能になる。すなわち、本発明のルツボ
を使用すると、種結晶を使用した場合と同様に大きな結
晶粒径を有する結晶シリコンを製造することが可能にな
る。
と、冷却手段に最も近い前記孔部の底である孔底部に結
晶核が発生する。該結晶核は孔部内で成長し、やがてル
ツボの内側底面に現れる。こうして内側底面に現れた結
晶は、その後の結晶化においていわゆる種結晶（以下、
内側底面に現れた結晶核を擬種結晶という。）の役割を
することになり、それらの擬種結晶を核として結晶化が
進むため、より大きな結晶粒径を有する結晶シリコンを
製造することが可能になる。すなわち、本発明のルツボ
を使用すると、種結晶を使用した場合と同様に大きな結
晶粒径を有する結晶シリコンを製造することが可能にな
る。
【００１１】前記孔部が複数あり、その孔部が等間隔で
直線状に並んで孔部列をなし、各孔部から該孔部列に対
して６０゜の方向に前記間隔と等間隔で孔部が並んで孔
部列をなすようにしてもよい。
直線状に並んで孔部列をなし、各孔部から該孔部列に対
して６０゜の方向に前記間隔と等間隔で孔部が並んで孔
部列をなすようにしてもよい。
【００１２】この場合、ルツボの底部全面を均一に冷却
すれば、等間隔に配列した孔部の底である孔底部に結晶
核が発生し、それらの結晶核は孔部内で同様に成長して
同程度のサイズの擬種結晶ができる。その後の結晶化
は、等間隔に配列したこれらの擬種結晶を核として進む
ので、できあがった結晶シリコンは同程度の結晶粒径を
有する結晶粒からなる。こうして製造された同程度の結
晶粒径の結晶粒からなる結晶シリコンのインゴットを切
断して太陽電池の基板を作製した場合、各基板において
それらが有する結晶粒の結晶粒径のばらつきは小さいの
で、それらの基板を使用して作製した太陽電池の間で変
換効率のばらつきは小さいという利点がある。また、上
述のように結晶シリコンインゴット内の結晶粒の結晶粒
径のばらつきが小さいばかりではなく、擬種結晶は毎イ
ンゴットの同じルツボの孔部位置にできることから、イ
ンゴット毎の結晶シリコンが有する結晶粒の平均結晶粒
径のばらつきが小さくなる。これは製造される結晶シリ
コンの品質の安定化につながる。さらに、種結晶をルツ
ボの内側底面の中央部に配置して結晶シリコンを製造し
た場合、ルツボの周辺部のかなり広い範囲にわたって、
特に底部に近いところは結晶不良となり使用できないの
に対して、この場合は、ルツボの内側底面全面にできた
擬種結晶が成長するので、結晶不良部は少なくなる利点
もある。
すれば、等間隔に配列した孔部の底である孔底部に結晶
核が発生し、それらの結晶核は孔部内で同様に成長して
同程度のサイズの擬種結晶ができる。その後の結晶化
は、等間隔に配列したこれらの擬種結晶を核として進む
ので、できあがった結晶シリコンは同程度の結晶粒径を
有する結晶粒からなる。こうして製造された同程度の結
晶粒径の結晶粒からなる結晶シリコンのインゴットを切
断して太陽電池の基板を作製した場合、各基板において
それらが有する結晶粒の結晶粒径のばらつきは小さいの
で、それらの基板を使用して作製した太陽電池の間で変
換効率のばらつきは小さいという利点がある。また、上
述のように結晶シリコンインゴット内の結晶粒の結晶粒
径のばらつきが小さいばかりではなく、擬種結晶は毎イ
ンゴットの同じルツボの孔部位置にできることから、イ
ンゴット毎の結晶シリコンが有する結晶粒の平均結晶粒
径のばらつきが小さくなる。これは製造される結晶シリ
コンの品質の安定化につながる。さらに、種結晶をルツ
ボの内側底面の中央部に配置して結晶シリコンを製造し
た場合、ルツボの周辺部のかなり広い範囲にわたって、
特に底部に近いところは結晶不良となり使用できないの
に対して、この場合は、ルツボの内側底面全面にできた
擬種結晶が成長するので、結晶不良部は少なくなる利点
もある。
【００１３】前記孔部がその底である孔底部を中心とし
て該孔底部から上方に向けて、漸次拡径する形状であっ
てもよい。
て該孔底部から上方に向けて、漸次拡径する形状であっ
てもよい。
【００１４】この場合、孔部内の、とりわけ孔底部にお
いて結晶核が発生し易くなる。そして、その後、その結
晶核は孔底部から上方への正の温度勾配にそって孔部内
で成長するので、配向性よく成長しやすいという利点が
ある。
いて結晶核が発生し易くなる。そして、その後、その結
晶核は孔底部から上方への正の温度勾配にそって孔部内
で成長するので、配向性よく成長しやすいという利点が
ある。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る結晶シリコン
の製造方法および結晶シリコン製造用ルツボの好適な実
施の形態を図を参照して説明する。
の製造方法および結晶シリコン製造用ルツボの好適な実
施の形態を図を参照して説明する。
【００１６】図１は、本発明に係る結晶シリコン製造用
ルツボを備えた結晶シリコン製造装置の模式図である。
ルツボ（結晶シリコン製造用ルツボ）１は、上部が開口
した箱形に形成されたものであって、矩形の底部２とこ
の底部２の四辺から立ち上がる側壁部１ａ、１ａ、１
ａ、１ａとからなるものである。底部２の上面、すなわ
ち、ルツボ１の内側底面２ａには、孔部３が設けられて
いる。この孔部３は、その孔底部３ａを中心として該孔
底部３ａから上方に向けて、漸次断面積が大となる逆円
錐形に形成されている。
ルツボを備えた結晶シリコン製造装置の模式図である。
ルツボ（結晶シリコン製造用ルツボ）１は、上部が開口
した箱形に形成されたものであって、矩形の底部２とこ
の底部２の四辺から立ち上がる側壁部１ａ、１ａ、１
ａ、１ａとからなるものである。底部２の上面、すなわ
ち、ルツボ１の内側底面２ａには、孔部３が設けられて
いる。この孔部３は、その孔底部３ａを中心として該孔
底部３ａから上方に向けて、漸次断面積が大となる逆円
錐形に形成されている。
【００１７】孔部３は、図２に示すように、等間隔で直
線状に並んで孔部列１０をなし、そして、各孔部３から
該孔部列１０に対して６０゜の方向に前記間隔と等間隔
で孔部３が並んで孔部列１１をなしている。言い換える
と、孔部３は、図中において一点鎖線で示している六角
格子の格子点及びその中心点に配置している。この場
合、隣接する孔部３間の距離は等距離で、各孔部３は周
辺部の一部の孔部を除いて最近接の孔部を６個づつ有し
ている。このルツボ１は、図１に示すように、冷却板５
上に載置され、その底部２が該冷却板５により冷却され
る構成になっている。また、冷却板５のルツボ１が載置
される面は、ルツボ１の底部２全体を均一に冷却できる
ように、平坦に形成されている。
線状に並んで孔部列１０をなし、そして、各孔部３から
該孔部列１０に対して６０゜の方向に前記間隔と等間隔
で孔部３が並んで孔部列１１をなしている。言い換える
と、孔部３は、図中において一点鎖線で示している六角
格子の格子点及びその中心点に配置している。この場
合、隣接する孔部３間の距離は等距離で、各孔部３は周
辺部の一部の孔部を除いて最近接の孔部を６個づつ有し
ている。このルツボ１は、図１に示すように、冷却板５
上に載置され、その底部２が該冷却板５により冷却され
る構成になっている。また、冷却板５のルツボ１が載置
される面は、ルツボ１の底部２全体を均一に冷却できる
ように、平坦に形成されている。
【００１８】上記のような構成の結晶シリコン製造装置
により結晶シリコンを製造するには、まず、ルツボ１に
所定量充填した固体シリコンを、図示していないヒータ
ーにより溶融する。次に、冷却板５を作動させて、ルツ
ボ１の底部２を冷却し、ルツボ１内のシリコン融液をル
ツボ１の底部２から上方に向けて正の温度勾配が付与さ
れた環境下におく。そうすると、ルツボ１内において、
冷却板５に最も近接するために最も温度が低い孔部３の
孔底部３ａには、結晶核が発生し、結晶化が始まる。そ
して、それらの結晶核は、孔部３内で成長し、ルツボ１
の内側底面２ａ上に現れて前記擬種結晶となる。こうし
てルツボ１の内側底面２ａ全面の孔部３にできた各擬種
結晶は、周辺部の一部にできたものを除いて、同等な温
度勾配の下でその後の成長が進み、結晶シリコンが製造
される。
により結晶シリコンを製造するには、まず、ルツボ１に
所定量充填した固体シリコンを、図示していないヒータ
ーにより溶融する。次に、冷却板５を作動させて、ルツ
ボ１の底部２を冷却し、ルツボ１内のシリコン融液をル
ツボ１の底部２から上方に向けて正の温度勾配が付与さ
れた環境下におく。そうすると、ルツボ１内において、
冷却板５に最も近接するために最も温度が低い孔部３の
孔底部３ａには、結晶核が発生し、結晶化が始まる。そ
して、それらの結晶核は、孔部３内で成長し、ルツボ１
の内側底面２ａ上に現れて前記擬種結晶となる。こうし
てルツボ１の内側底面２ａ全面の孔部３にできた各擬種
結晶は、周辺部の一部にできたものを除いて、同等な温
度勾配の下でその後の成長が進み、結晶シリコンが製造
される。
【００１９】従って、上記のルツボ１を使用した結晶シ
リコンの製造方法によれば、シリコン融液の冷却開始時
にルツボの内側底面２ａに形成した孔部３内に結晶を形
成し、この結晶を擬種結晶として結晶成長させるので、
大きな結晶粒径を有する結晶シリコンを製造することが
できるという利点がある。また、これら擬種結晶は、ル
ツボの内側底面２ａにおいて、孔部３の配列と同様に等
距離間隔で配列し、ルツボ１の周辺部の一部を除いて同
等な温度勾配の下で成長するので、同程度の結晶粒径の
結晶粒となる。すなわち、できあがった結晶シリコンは
結晶粒径のばらつきが少ない結晶粒からなるという利点
がある。さらに、擬種結晶は毎インゴットで同等なルツ
ボ１の孔部３にできるので、インゴット毎の結晶シリコ
ンの結晶粒の平均結晶粒径のばらつきが小さくなるとい
う利点がある。これは製造される結晶シリコンの品質の
安定化につながる。さらには、ルツボ１の内側底面２ａ
全面の孔部３にできた擬種結晶は、周辺部の一部にでき
たものを除いてほぼ同等な温度勾配の下で成長するの
で、結晶不良部は少なくなり、歩留まりがあがるという
利点がある。
リコンの製造方法によれば、シリコン融液の冷却開始時
にルツボの内側底面２ａに形成した孔部３内に結晶を形
成し、この結晶を擬種結晶として結晶成長させるので、
大きな結晶粒径を有する結晶シリコンを製造することが
できるという利点がある。また、これら擬種結晶は、ル
ツボの内側底面２ａにおいて、孔部３の配列と同様に等
距離間隔で配列し、ルツボ１の周辺部の一部を除いて同
等な温度勾配の下で成長するので、同程度の結晶粒径の
結晶粒となる。すなわち、できあがった結晶シリコンは
結晶粒径のばらつきが少ない結晶粒からなるという利点
がある。さらに、擬種結晶は毎インゴットで同等なルツ
ボ１の孔部３にできるので、インゴット毎の結晶シリコ
ンの結晶粒の平均結晶粒径のばらつきが小さくなるとい
う利点がある。これは製造される結晶シリコンの品質の
安定化につながる。さらには、ルツボ１の内側底面２ａ
全面の孔部３にできた擬種結晶は、周辺部の一部にでき
たものを除いてほぼ同等な温度勾配の下で成長するの
で、結晶不良部は少なくなり、歩留まりがあがるという
利点がある。
【００２０】また、孔部３がその孔底部３ａを中心とし
て該孔底部３ａから上方に向けて、漸次拡径する形状な
ので、孔部３内の孔底部３ａにおいて結晶核が発生し、
その後、その結晶核は孔底部３ａから上方への正の温度
勾配にそって成長するので、配向性よく成長しやすいと
いう利点がある。
て該孔底部３ａから上方に向けて、漸次拡径する形状な
ので、孔部３内の孔底部３ａにおいて結晶核が発生し、
その後、その結晶核は孔底部３ａから上方への正の温度
勾配にそって成長するので、配向性よく成長しやすいと
いう利点がある。
【００２１】本実施形態では、ルツボの孔部は六角格子
の格子点及びその中心点を占めるような配置であるが、
隣接する孔部ができるだけ等距離になる配置であれば、
結晶粒径のばらつきが小さい結晶シリコンを得ることが
できる。
の格子点及びその中心点を占めるような配置であるが、
隣接する孔部ができるだけ等距離になる配置であれば、
結晶粒径のばらつきが小さい結晶シリコンを得ることが
できる。
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る結晶シリコン製造装置のルツボとそれを用いた結晶シ
リコンの製造方法によれば、以下に記載されるような効
果を奏する。
る結晶シリコン製造装置のルツボとそれを用いた結晶シ
リコンの製造方法によれば、以下に記載されるような効
果を奏する。
【００２３】請求項１に記載の結晶シリコンの製造方法
によれば、孔部内に現れた結晶を擬種結晶として結晶成
長させるので、大きな結晶粒径を有する結晶シリコンを
製造することができるという効果が得られる。
によれば、孔部内に現れた結晶を擬種結晶として結晶成
長させるので、大きな結晶粒径を有する結晶シリコンを
製造することができるという効果が得られる。
【００２４】請求項２に記載の結晶シリコン製造用ルツ
ボによれば、ルツボの内側底面に孔部を設けたので、冷
却開始時にその孔部内に結晶が形成し、その後その結晶
を核として結晶成長が進むので、大きな結晶粒径を有す
る結晶シリコンを製造することができるという効果が得
られる。
ボによれば、ルツボの内側底面に孔部を設けたので、冷
却開始時にその孔部内に結晶が形成し、その後その結晶
を核として結晶成長が進むので、大きな結晶粒径を有す
る結晶シリコンを製造することができるという効果が得
られる。
【００２５】請求項３に記載の結晶シリコン製造用ルツ
ボによれば、ルツボの内側底面に孔部が複数あり、その
孔部が等間隔で直線状に並んで孔部列をなし、各孔部か
ら該孔部列に対して６０゜の方向に前記間隔と等間隔で
孔部が並んで孔部列をなすように形成されており、これ
らの孔部内に形成した擬種結晶を核として結晶成長した
後得られた結晶シリコンは結晶粒径のばらつきが小さい
結晶粒からなるという効果が得られる。また、擬種結晶
の形成される位置はルツボの孔部なので、インゴット毎
の結晶シリコンの結晶粒の平均結晶粒径のばらつきが小
さいという効果が得られる。さらに、ルツボの内側底面
全面の孔部にできた擬種結晶は、ほぼ同等な温度勾配の
下で成長するので、結晶不良部は少なくなるという効果
が得られる。
ボによれば、ルツボの内側底面に孔部が複数あり、その
孔部が等間隔で直線状に並んで孔部列をなし、各孔部か
ら該孔部列に対して６０゜の方向に前記間隔と等間隔で
孔部が並んで孔部列をなすように形成されており、これ
らの孔部内に形成した擬種結晶を核として結晶成長した
後得られた結晶シリコンは結晶粒径のばらつきが小さい
結晶粒からなるという効果が得られる。また、擬種結晶
の形成される位置はルツボの孔部なので、インゴット毎
の結晶シリコンの結晶粒の平均結晶粒径のばらつきが小
さいという効果が得られる。さらに、ルツボの内側底面
全面の孔部にできた擬種結晶は、ほぼ同等な温度勾配の
下で成長するので、結晶不良部は少なくなるという効果
が得られる。
【００２６】請求項４に記載の結晶シリコン製造用ルツ
ボによれば、ルツボの内側底面に形成した孔部はその孔
底部を中心として該孔底部から上方に向けて、漸次拡径
する形状なので、孔部内の孔底部において結晶核が発生
し、その後、その結晶核は孔底部から上方への正の温度
勾配にそって成長するので、配向性がよい結晶シリコン
を製造することができるという効果が得られる。
ボによれば、ルツボの内側底面に形成した孔部はその孔
底部を中心として該孔底部から上方に向けて、漸次拡径
する形状なので、孔部内の孔底部において結晶核が発生
し、その後、その結晶核は孔底部から上方への正の温度
勾配にそって成長するので、配向性がよい結晶シリコン
を製造することができるという効果が得られる。
【図１】 本発明に係る結晶シリコン製造装置のルツボ
近傍の断面図である。
近傍の断面図である。
【図２】 本発明に係る結晶シリコン製造用ルツボの平
面図である。
面図である。
【図３】 ルツボの底面中央部に種結晶を備えて結晶成
長させた場合の結晶シリコンを示す模式図である。
長させた場合の結晶シリコンを示す模式図である。
１ ルツボ（結晶シリコン製造用ルツボ） ２ 底部 ２ａ 内側底面 ２ｂ 外側底面 ３ 孔部 ３ａ 孔底部 ４ シリコン融液 ５ 冷却板 １０ 孔部列 １１ 孔部列 ２１ ルツボ ２２ 種結晶 Ａ 下側周辺部 Ｂ 内側不要部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 嘉信 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 石割 雄二 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 4G077 AA02 BA04 CD04 ED01 EG01 EG11 MB08
Claims (4)
- 【請求項１】 ルツボに収容したシリコン融液にルツボ
の内側底面から上方に正の温度勾配を付与して、該ルツ
ボの内側底面から上方に前記シリコン融液を結晶化する
結晶シリコンの製造方法において、 前記ルツボの内側底面に孔部を形成しておき、当初該孔
部内に結晶を形成し、その後該結晶を核として前記ルツ
ボの内側底面から上方にシリコン融液を結晶化すること
を特徴とする結晶シリコンの製造方法。 - 【請求項２】 ルツボに収容したシリコン融液に前記ル
ツボの内側底面から上方に正の温度勾配をもたせた環境
下で前記ルツボの内側底面から上方に前記シリコン融液
を結晶化する結晶シリコン製造用ルツボにおいて、 該結晶シリコン製造用ルツボの内側底面に孔部を有する
ことを特徴とする結晶シリコン製造用ルツボ。 - 【請求項３】 前記孔部を複数有してなり、該孔部が等
間隔で直線状に並んだ孔部列と各孔部から該孔部列に対
して６０゜の方向に前記間隔と等間隔で孔部が並んだ孔
部列を有することを特徴とする請求項２に記載の結晶シ
リコン製造用ルツボ。 - 【請求項４】 前記孔部がその底である孔底部を中心と
して該孔底部から上方に向けて、漸次拡径する形状であ
ることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の結
晶シリコン製造用ルツボ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144128A JP2000327474A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 結晶シリコンの製造方法及び結晶シリコン製造用ルツボ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144128A JP2000327474A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 結晶シリコンの製造方法及び結晶シリコン製造用ルツボ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000327474A true JP2000327474A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15354864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11144128A Pending JP2000327474A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 結晶シリコンの製造方法及び結晶シリコン製造用ルツボ |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000327474A (ja) |
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