JP2013112582A - Apparatus for producing polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon wafer, polycrystalline silicon solar cell and polycrystalline solar cell module - Google Patents

Apparatus for producing polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon wafer, polycrystalline silicon solar cell and polycrystalline solar cell module Download PDF

Info

Publication number
JP2013112582A
JP2013112582A JP2011261687A JP2011261687A JP2013112582A JP 2013112582 A JP2013112582 A JP 2013112582A JP 2011261687 A JP2011261687 A JP 2011261687A JP 2011261687 A JP2011261687 A JP 2011261687A JP 2013112582 A JP2013112582 A JP 2013112582A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polycrystalline silicon
crucible
silicon ingot
mounting table
peripheral side
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
Application number
JP2011261687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Oishi
隆一 大石
Kimihiko Kajimoto
公彦 梶本
Kazuya Ueno
和也 上野
Naoyuki Shiozuka
直行 塩塚
Yoshihiko Nagata
佳彦 永田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2011261687A priority Critical patent/JP2013112582A/en
Publication of JP2013112582A publication Critical patent/JP2013112582A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce at a low cost a high-quality polycrystalline silicon ingot by suppressing the occurrence of ingot cracks and crystal defects when placing a heater at a lateral side.SOLUTION: This apparatus for producing the polycrystalline silicon ingot includes: a crucible 20; the heater placed at the lateral side of the crucible 20; and a mount 40 placed in contact with a bottom portion of the crucible 20. In the mount 40, the heat conduction in a circumferential side portion is larger than that in a central portion.

Description

本発明は、多結晶シリコンインゴット製造装置、多結晶シリコンインゴット、多結晶シリコンウエハ、多結晶シリコン太陽電池、多結晶太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus, a polycrystalline silicon ingot, a polycrystalline silicon wafer, a polycrystalline silicon solar cell, and a polycrystalline solar cell module.

環境問題から、石油など化石燃料エネルギーの代替として自然エネルギーの利用が注目されている。自然エネルギーを利用して発電する太陽電池は、大きな設備を必要とせず、また、稼働時の騒音が発生しないことなどの理由により、日本および欧州などで積極的に導入されている。   Due to environmental issues, the use of natural energy is attracting attention as an alternative to fossil fuel energy such as oil. Solar cells that generate power using natural energy are actively introduced in Japan and Europe because they do not require large facilities and do not generate noise during operation.

太陽電池においては、カドミウムテルルなどの化合物半導体からなる新たな太陽電池の開発が進んでいる。しかし、物質自体の安全性、これまでの使用実績および価格の面から、結晶シリコンを基板として用いた太陽電池が現在大きなシェアを占めている。その中でも、多結晶シリコンウエハ(以下、単にウエハとも称する)から作製された多結晶シリコン太陽電池が占める割合が大きい。   In solar cells, new solar cells made of compound semiconductors such as cadmium tellurium are being developed. However, solar cells using crystalline silicon as a substrate currently occupy a large share in terms of the safety of the substance itself, past use results and price. Among them, the proportion of polycrystalline silicon solar cells manufactured from a polycrystalline silicon wafer (hereinafter also simply referred to as a wafer) is large.

多結晶シリコン太陽電池向けの用途に広く用いられているウエハは、一般的にキャスト法と呼ばれる方法で製造されている。キャスト法によるウエハの製造方法においては、坩堝内で溶融シリコンを一方向凝固させて多結晶シリコンインゴット(以下、単にインゴットとも称する)を成長させた後、そのインゴットからブロック状に切り出して、さらにスライスすることによりウエハを作製する。   Wafers widely used in applications for polycrystalline silicon solar cells are generally manufactured by a method called a casting method. In the wafer manufacturing method by the casting method, a molten silicon is unidirectionally solidified in a crucible to grow a polycrystalline silicon ingot (hereinafter also simply referred to as an ingot), and then cut into blocks from the ingot and further sliced. Thus, a wafer is manufactured.

キャスト法により製造したウエハは、インゴット内のどの高さから取り出されたかによって、太陽電池を作製した際の特性にばらつきを有する。   Wafers manufactured by the casting method have variations in characteristics when solar cells are manufactured, depending on which height in the ingot is taken out.

図２２は、ウエハが取り出されたインゴットにおける高さ方向の位置と、そのウエハから形成された太陽電池の出力との一般的な関係を示すグラフである。なお、図２２においては、縦軸に太陽電池出力、横軸にウエハが取り出されたインゴットにおける位置を示している。   FIG. 22 is a graph showing a general relationship between the position in the height direction of the ingot from which the wafer has been taken out and the output of the solar cell formed from the wafer. In FIG. 22, the vertical axis represents the solar cell output, and the horizontal axis represents the position in the ingot from which the wafer was taken out.

図２２に示すような太陽電池出力のばらつきの原因は、一般的に以下のように説明されている。溶融シリコンを一方向凝固させた際の初期の段階で凝固したインゴット下部の領域Ｉにおいては、坩堝からシリコン結晶内に多くの不純物が拡散している。その不純物の影響によって、領域Ｉから取り出されたウエハから形成された太陽電池の出力特性が低下する。   The cause of the variation in solar cell output as shown in FIG. 22 is generally explained as follows. In the region I under the ingot solidified in the initial stage when the molten silicon is solidified in one direction, many impurities are diffused from the crucible into the silicon crystal. Due to the influence of the impurities, the output characteristics of the solar cell formed from the wafer taken out from the region I deteriorate.

領域Ｉの上部に位置する領域ＩＩにおいては、偏析により、結晶中に取り込まれる不純物量は少量であり、かつ、結晶欠陥も少ない。そのため、領域ＩＩから取り出されたウエハから形成された太陽電池の出力特性は、インゴット中またはブロック中において最も良好となる。   In the region II located above the region I, the amount of impurities taken into the crystal due to segregation is small, and the crystal defects are small. Therefore, the output characteristic of the solar cell formed from the wafer taken out from the region II is the best in the ingot or the block.

領域ＩＩの上部に位置する領域ＩＩＩにおいては、徐々に結晶中に取り込まれる不純物量が増加するとともに結晶欠陥が増加する。そのため、領域ＩＩＩから取り出されたウエハから形成された太陽電池の出力特性は、領域ＩＩから取り出されたウエハから形成された太陽電池の出力特性に比較して低下する。   In the region III located above the region II, the amount of impurities taken into the crystal gradually increases and crystal defects increase. Therefore, the output characteristics of the solar cell formed from the wafer taken out from the region III are lower than the output characteristics of the solar cell formed from the wafer taken out from the region II.

領域ＩＩＩの上部に位置する領域ＩＶにおいては、領域ＩＩＩよりも結晶中に取り込まれる不純物量が増加するとともに結晶欠陥がさらに増加する。また、インゴットが完全に凝固した後に、インゴットの最上部の表面部分に現れる不純物の高濃度部分から、不純物の逆拡散が起こることにより、結晶中に取り込まれる不純物量がさらに増加する。   In the region IV located above the region III, the amount of impurities taken into the crystal is increased and the crystal defects are further increased as compared with the region III. In addition, after the ingot is completely solidified, impurities are back-diffused from the high-concentration portion of the impurity appearing on the uppermost surface portion of the ingot, thereby further increasing the amount of impurities taken into the crystal.

そのため、領域ＩＶから取り出されたウエハから形成された太陽電池の出力特性は、領域ＩＩＩから取り出されたウエハから形成された太陽電池の出力特性に比較して顕著に低下する。   Therefore, the output characteristics of the solar cell formed from the wafer taken out from the region IV are remarkably lowered as compared with the output characteristics of the solar cell formed from the wafer taken out from the region III.

上記の説明では、原料中の不純物の影響、および、坩堝から溶け出す不純物の影響を考慮したが、仮にこれらの影響がないとしても、領域ＩＩＩ，ＩＶにおいては、上方に向かうにしたがって少数キャリアトラップとなる結晶欠陥が徐々に増加する。そのため、インゴットの上部に行くにしたがって、取り出されるウエハから形成された太陽電池の出力特性は低下する傾向にある。   In the above description, the influence of impurities in the raw material and the influence of impurities dissolved out of the crucible are taken into account, but even if these influences are not present, in the regions III and IV, minority carrier traps move upward. The number of crystal defects gradually increases. Therefore, the output characteristics of the solar cell formed from the wafer to be taken out tend to deteriorate as it goes to the upper part of the ingot.

結晶欠陥が発生する原因は、インゴット中の温度分布に起因する応力であると考えられる。応力が特に大きな場合、インゴットに割れなどが発生することがある。そのため、インゴット中の温度分布の制御が重要であり、特に結晶成長時の固液界面を平坦化することが望ましい。   The cause of the crystal defects is considered to be the stress due to the temperature distribution in the ingot. If the stress is particularly large, the ingot may crack. Therefore, it is important to control the temperature distribution in the ingot, and it is particularly desirable to flatten the solid-liquid interface during crystal growth.

インゴット割れおよび結晶欠陥の抑制を図ったシリコン鋳造装置を開示した先行文献として、特許文献１(特開２００５−１５２９８５号公報)および特許文献２(国際公開第２００５／０９２７９１号)がある。   As prior literatures that disclose a silicon casting apparatus that suppresses ingot cracking and crystal defects, there are Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-152985) and Patent Document 2 (International Publication No. 2005/092791).

特許文献１に記載されたシリコン鋳造装置においては、鋳型の底部の中心部から鋳型ホルダーを経る熱流束が、鋳型の側部の直下部から鋳型ホルダーを経る熱流束より大きくなるように構成されている。   In the silicon casting apparatus described in Patent Document 1, the heat flux passing through the mold holder from the center of the bottom of the mold is configured to be larger than the heat flux passing through the mold holder from directly below the side of the mold. Yes.

特許文献２に記載されたシリコン鋳造装置においては、放熱面と受熱面との熱交換面積を変化させるために、底面冷却部材が鋳型または台座に対して相対移動される。   In the silicon casting apparatus described in Patent Document 2, the bottom surface cooling member is moved relative to the mold or the base in order to change the heat exchange area between the heat radiating surface and the heat receiving surface.

特開２００５−１５２９８５号公報JP 2005-152985 A 国際公開第２００５／０９２７９１号International Publication No. 2005/092791

特許文献１に記載されたシリコン鋳造装置は、鋳型加熱手段が鋳型の上部に設けられている場合にのみ適用可能であって、鋳型加熱手段が鋳型の側方に設けられている場合については考慮されていない。   The silicon casting apparatus described in Patent Document 1 is applicable only when the mold heating means is provided on the upper part of the mold, and the case where the mold heating means is provided on the side of the mold is considered. It has not been.

特許文献２に記載されたシリコン鋳造装置においては、可動部材が多く装置構成が複雑である。このようなシリコン鋳造装置においては、装置内が高温に曝されることによる可動部材の故障が発生しやすくなって装置の安定性が低くなる。また、複雑な装置構成のために装置コストが高くなる。   In the silicon casting apparatus described in Patent Document 2, there are many movable members and the apparatus configuration is complicated. In such a silicon casting apparatus, failure of the movable member due to exposure of the inside of the apparatus to a high temperature is likely to occur, and the stability of the apparatus is lowered. In addition, the apparatus cost increases due to the complicated apparatus configuration.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ヒータが側方に配置された場合にインゴット割れおよび結晶欠陥の発生を抑制可能で、かつ、廉価で安定して製造可能な、多結晶シリコンインゴット製造装置、多結晶シリコンインゴット、多結晶シリコンウエハ、多結晶シリコン太陽電池、多結晶太陽電池モジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can suppress the generation of ingot cracks and crystal defects when the heater is arranged on the side, and can be stably manufactured at a low price. An object is to provide a polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus, a polycrystalline silicon ingot, a polycrystalline silicon wafer, a polycrystalline silicon solar cell, and a polycrystalline solar cell module.

本発明に基づく多結晶シリコンインゴット製造装置は、溶融したシリコンを下方から上方に向けて一方向凝固させることにより多結晶シリコンインゴットを成長させる多結晶シリコンインゴット製造装置である。多結晶シリコンインゴット製造装置は、坩堝と、坩堝の側方に位置するヒータと、坩堝の底面部と接触して位置する坩堝支持部材とを備える。坩堝支持部材においては、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きい。   The polycrystalline silicon ingot producing apparatus according to the present invention is a polycrystalline silicon ingot producing apparatus that grows a polycrystalline silicon ingot by unidirectionally solidifying molten silicon from below to above. The polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus includes a crucible, a heater positioned on the side of the crucible, and a crucible support member positioned in contact with the bottom surface of the crucible. In the crucible support member, the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion.

好ましくは、底面部における温度分布が面内で均一になるように中央部と周側部との熱伝導が異なる。   Preferably, the heat conduction is different between the central part and the peripheral side part so that the temperature distribution in the bottom part is uniform in the plane.

本発明の一形態においては、坩堝支持部材の厚さが周側部と中央部とで異なることにより、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きい。   In one embodiment of the present invention, the thickness of the crucible support member is different between the peripheral side portion and the central portion, so that the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion.

本発明の一形態においては、坩堝支持部材の厚さが準連続的に変化している。ここで、本明細書中の「準連続的」とは、連続的、および、非連続的であるが多段的で実質的には連続的に近いものを含むものと定義する。   In one embodiment of the present invention, the thickness of the crucible support member changes semi-continuously. Here, “quasi-continuous” in the present specification is defined as including continuous and non-continuous, but multi-stage and substantially continuous.

本発明の一形態においては、坩堝支持部材が互いに熱伝導率の異なる複数の部材から構成されている。複数の部材の割合が周側部と中央部とで異なることにより、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きい。   In one form of this invention, the crucible support member is comprised from the several member from which heat conductivity mutually differs. Since the ratio of the plurality of members is different between the peripheral side portion and the central portion, the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion.

本発明の一形態においては、坩堝支持部材が黒鉛および炭素繊維強化炭素材料から構成されている。黒鉛と炭素繊維強化炭素材料との割合が周側部と中央部とで異なることにより、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きい。   In one embodiment of the present invention, the crucible support member is made of graphite and a carbon fiber reinforced carbon material. Since the ratio of the graphite and the carbon fiber reinforced carbon material is different between the peripheral side portion and the central portion, the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion.

本発明の一形態においては、坩堝支持部材における上記割合が準連続的に変化している。   In one embodiment of the present invention, the ratio in the crucible support member changes semi-continuously.

本発明に基づく多結晶シリコンインゴットは、上記のいずれかに記載の多結晶シリコンインゴット製造装置により製造されている。   The polycrystalline silicon ingot based on the present invention is manufactured by the polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus described above.

本発明に基づく多結晶シリコンウエハは、上記に記載の多結晶シリコンインゴットを切断することにより形成されている。   The polycrystalline silicon wafer according to the present invention is formed by cutting the polycrystalline silicon ingot described above.

本発明に基づく多結晶シリコン太陽電池は、上記に記載の多結晶シリコンウエハを用いて形成されている。   The polycrystalline silicon solar cell according to the present invention is formed using the polycrystalline silicon wafer described above.

本発明に基づく多結晶太陽電池モジュールは、上記に記載の多結晶シリコン太陽電池を複数接続して構成されている。   A polycrystalline solar cell module according to the present invention is configured by connecting a plurality of the polycrystalline silicon solar cells described above.

本発明によれば、ヒータが側方に配置された多結晶シリコンインゴット製造装置においてインゴット割れおよび結晶欠陥の発生を抑制可能となり、高品質な多結晶シリコンインゴットを低コストで製造できるだけでなく、そのインゴットから太陽電池を作製することで高出力の太陽電池を低価格で市場に供給することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of ingot cracking and crystal defects in a polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus in which a heater is disposed on the side, and not only a high-quality polycrystalline silicon ingot can be manufactured at low cost, but also By producing solar cells from ingots, it is possible to supply high-power solar cells to the market at a low price.

本発明の一実施形態に係る多結晶シリコンインゴット製造装置の構成を示す一部断面図である。It is a partial sectional view showing the composition of the polycrystalline silicon ingot manufacturing device concerning one embodiment of the present invention. 同実施形態に係る坩堝および載置台の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the crucible and mounting base which concern on the same embodiment. 同実施形態に係る坩堝および載置台を図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the embodiment from the III-III line arrow direction of FIG. 同実施形態に係る坩堝および載置台を図２のＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the embodiment from the IV-IV line arrow direction of FIG. 同実施形態の第１変形例に係る坩堝および載置台を図２のＶ−Ｖ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 1st modification of the embodiment from the VV line arrow direction of FIG. 同実施形態の第１変形例に係る坩堝および載置台を図２のＶＩ−ＶＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 1st modification of the embodiment from the VI-VI line arrow direction of FIG. 同実施形態の第２変形例に係る坩堝および載置台を図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 2nd modification of the embodiment from the VII-VII line arrow direction of FIG. 同実施形態の第２変形例に係る坩堝および載置台を図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 2nd modification of the embodiment from the VIII-VIII line arrow direction of FIG. 同実施形態の第３変形例に係る坩堝および載置台を図２のＩＸ−ＩＸ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 3rd modification of the embodiment from the IX-IX line arrow direction of FIG. 同実施形態の第３変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸ−Ｘ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 3rd modification of the embodiment from the XX arrow direction of FIG. 同実施形態の第４変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩ−ＸＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 4th modification of the embodiment from the XI-XI line arrow direction of FIG. 同実施形態の第４変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩＩ−ＸＩＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 4th modification of the embodiment from the XII-XII line arrow direction of FIG. 同実施形態の第５変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 5th modification of the embodiment from the XIII-XIII line arrow direction of FIG. 同実施形態の第５変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 5th modification of the embodiment from the XIV-XIV line arrow direction of FIG. 同実施形態の第６変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＶ−ＸＶ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 6th modification of the embodiment from the XV-XV line arrow direction of FIG. 同実施形態の第６変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＶＩ−ＸＶＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 6th modification of the embodiment from the XVI-XVI line arrow direction of FIG. 同実施形態の第７変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 7th modification of the embodiment from the XVII-XVII line arrow direction of FIG. 同実施形態の第７変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 7th modification of the embodiment from the XVIII-XVIII line arrow direction of FIG. 同実施形態の第８変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩＸ−ＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 8th modification of the embodiment from the XIX-XIX line arrow direction of FIG. 同実施形態の第８変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＸ−ＸＸ線矢印方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the crucible and mounting base which concern on the 8th modification of the embodiment from the XX-XX line arrow direction of FIG. 実施例および比較例の太陽電池の出力分布を示すヒストグラムである。It is a histogram which shows the output distribution of the solar cell of an Example and a comparative example. ウエハが取り出されたインゴットにおける高さ方向の位置と、そのウエハから形成された太陽電池の出力との一般的な関係を示すグラフである。It is a graph which shows the general relationship between the position of the height direction in the ingot from which the wafer was taken out, and the output of the solar cell formed from the wafer.

以下、本発明の一実施形態に係る多結晶シリコンインゴット製造装置について説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, a polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. In the following description of the embodiments, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

図１は、本発明の一実施形態に係る多結晶シリコンインゴット製造装置の構成を示す一部断面図である。図２は、本実施形態に係る坩堝および載置台の外観を示す斜視図である。ここでは、坩堝２０を載置台４０上に直接載置している例を挙げるが、たとえば坩堝２０を黒鉛などからなる図示しない外坩堝内に設置し、外坩堝を載置台４０上に載置するようにしてもよい。   FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the crucible and the mounting table according to the present embodiment. Here, an example in which the crucible 20 is directly mounted on the mounting table 40 will be described. For example, the crucible 20 is installed in an outer crucible (not shown) made of graphite and the outer crucible is mounted on the mounting table 40. You may do it.

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る多結晶シリコンインゴット製造装置１は、ステンレスからなる略直方体状の筐体１０を含む。筐体１０の上部には、後述するガス供給管１３の一端を筐体１０の内部に導入するための開口１１が設けられている。筐体１０の下部に、筐体１０内を排気するための排気口１２が設けられている。   As shown in FIG. 1, a polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a substantially rectangular parallelepiped casing 10 made of stainless steel. An opening 11 for introducing one end of a gas supply pipe 13 to be described later into the interior of the housing 10 is provided in the upper portion of the housing 10. An exhaust port 12 for exhausting the inside of the housing 10 is provided in the lower portion of the housing 10.

図１，２に示すように、筐体１０の内部に、坩堝２０が配置されている。坩堝２０は、坩堝支持部材である載置台４０上に載置されている。すなわち、載置台４０は、坩堝２０の底面部と接触して位置している。   As shown in FIGS. 1 and 2, a crucible 20 is disposed inside the housing 10. The crucible 20 is mounted on a mounting table 40 that is a crucible support member. That is, the mounting table 40 is positioned in contact with the bottom surface of the crucible 20.

坩堝２０は、シリカで構成されている。ただし、坩堝２０の材質はシリカに限られず黒鉛などでもよい。坩堝２０の内面には、溶融シリコンとの反応を防止するために、窒化珪素粉が塗布されている。窒化珪素粉は、乾燥された後、焼結されている。   The crucible 20 is made of silica. However, the material of the crucible 20 is not limited to silica but may be graphite. Silicon nitride powder is applied to the inner surface of the crucible 20 in order to prevent reaction with molten silicon. The silicon nitride powder is dried and then sintered.

載置台４０は、支持台５０上に載置されている。載置台４０および支持台５０は、坩堝２０より高い熱伝導性および耐熱性を有する材料で形成されている。載置台４０および支持台５０は、たとえば、黒鉛で形成されている。   The mounting table 40 is mounted on the support table 50. The mounting table 40 and the support table 50 are formed of a material having higher thermal conductivity and heat resistance than the crucible 20. The mounting table 40 and the support table 50 are made of, for example, graphite.

支持台５０は、下部で支持部７１に接続されている。支持部７１は、矢印７２で示すように上下に移動可能となるように、筐体１０の外に配置された駆動部７０に接続されている。駆動部７０は、モータを有している。   The support base 50 is connected to the support part 71 at the lower part. The support portion 71 is connected to a drive portion 70 disposed outside the housing 10 so as to be movable up and down as indicated by an arrow 72. The drive unit 70 has a motor.

駆動部７０は、筐体１０の外に配置された冷却部９０と接続されている。冷却部９０は、冷却媒体を駆動部７０および支持部７１の内部で循環させることにより、駆動部７０および支持部７１を冷却している。冷却部９０は、ポンプおよび熱交換器を有している。冷却部９０により支持部７１を冷却することにより、支持台５０および載置台４０を介して、坩堝２０の底部を冷却することができる。   The drive unit 70 is connected to a cooling unit 90 disposed outside the housing 10. The cooling unit 90 cools the drive unit 70 and the support unit 71 by circulating a cooling medium inside the drive unit 70 and the support unit 71. The cooling unit 90 includes a pump and a heat exchanger. By cooling the support part 71 by the cooling part 90, the bottom part of the crucible 20 can be cooled via the support table 50 and the mounting table 40.

坩堝２０の側方の周囲に抵抗加熱ヒータ３０が配置されている。抵抗加熱ヒータ３０は、坩堝２０と間隔を置いて坩堝２０を取り囲むように配置されている。抵抗加熱ヒータ３０は、筐体１０の外に配置された電源３４に接続されている。   A resistance heater 30 is disposed around the side of the crucible 20. The resistance heater 30 is disposed so as to surround the crucible 20 at a distance from the crucible 20. The resistance heater 30 is connected to a power source 34 disposed outside the housing 10.

支持台５０の上方に断熱材からなる中蓋６０が配置されている。中蓋６０は、抵抗加熱ヒータ３０の周囲を囲む側壁部と、支持台５０に対向する天井部とを有している。天井部には、ガス供給管１３の一端を中蓋６０の内側に導入するための孔が設けられている。側壁部と天井部とに囲まれた中蓋６０の内側が加熱領域６１となる。   An inner lid 60 made of a heat insulating material is disposed above the support base 50. The inner lid 60 has a side wall that surrounds the resistance heater 30 and a ceiling that faces the support base 50. The ceiling is provided with a hole for introducing one end of the gas supply pipe 13 into the inner lid 60. The inner side of the inner lid 60 surrounded by the side wall portion and the ceiling portion is a heating region 61.

加熱領域６１には、図示しない熱電対が配置されている。熱電対は電源３４に接続されている。熱電対による測定温度が電源３４にフィードバックされることにより、抵抗加熱ヒータ３０への印加電圧が制御される。   A thermocouple (not shown) is arranged in the heating region 61. The thermocouple is connected to a power source 34. The voltage applied to the resistance heater 30 is controlled by feeding back the temperature measured by the thermocouple to the power source 34.

ガス供給管１３の一端は加熱領域６１内において坩堝２０の上方に位置し、他端は筐体１０の外に配置された図示しないガス供給部に接続されている。ガス供給部から送られるＡｒなどの不活性ガスは、ガス供給管１３の内部を通過して加熱領域６１内に供給される。ガス供給部は、各種のガスを貯蔵した複数のガスボンベおよびマスフローコントローラを含む。   One end of the gas supply pipe 13 is positioned above the crucible 20 in the heating region 61, and the other end is connected to a gas supply unit (not shown) disposed outside the housing 10. An inert gas such as Ar sent from the gas supply unit passes through the inside of the gas supply pipe 13 and is supplied into the heating region 61. The gas supply unit includes a plurality of gas cylinders storing various gases and a mass flow controller.

排気口１２は、筐体１０の外に配置された図示しない排気部に接続されている。排気部は、各種の真空ポンプを含む。加熱領域６１内に供給された不活性ガスは、排気口１２を通過して筐体１０の外部に排出される。   The exhaust port 12 is connected to an exhaust unit (not shown) disposed outside the housing 10. The exhaust part includes various vacuum pumps. The inert gas supplied into the heating region 61 passes through the exhaust port 12 and is discharged to the outside of the housing 10.

以下、本実施形態に係る多結晶シリコンインゴットの製造方法について説明する。
まず、約４００ｋｇの粒状または塊状のシリコンを坩堝２０内に入れる。その後、排気部の真空ポンプを稼動させて筐体１０内を減圧する。ガス供給管１３から加熱領域６１内にＡｒガスを１０リットル／分程度供給する。この状態で、筐体１０内の圧力が０．６Ｐａ以上０．９Ｐａ以下程度となるように排気部による排気量を調節する。 Hereinafter, a method for manufacturing a polycrystalline silicon ingot according to the present embodiment will be described.
First, about 400 kg of granular or lump silicon is put into the crucible 20. Thereafter, the inside of the housing 10 is depressurized by operating the vacuum pump of the exhaust part. Ar gas is supplied from the gas supply pipe 13 into the heating region 61 at about 10 liters / minute. In this state, the exhaust amount by the exhaust unit is adjusted so that the pressure in the housing 10 is about 0.6 Pa to 0.9 Pa.

次に、電源３４をＯＮにして抵抗加熱ヒータ３０に電圧を印加する。抵抗加熱ヒータ３０に電圧が印加されることにより、加熱領域６１内の温度が上昇する。本実施形態においては、加熱領域６１内の温度を１５５０℃まで上昇させて２時間保持する。融点が１４１０℃であるシリコンは、坩堝２０内で完全に融解する。   Next, the power supply 34 is turned on to apply a voltage to the resistance heater 30. When a voltage is applied to the resistance heater 30, the temperature in the heating region 61 rises. In the present embodiment, the temperature in the heating region 61 is raised to 1550 ° C. and held for 2 hours. Silicon having a melting point of 1410 ° C. is completely melted in the crucible 20.

その後、溶融シリコン８０の温度が融点付近になるように抵抗加熱ヒータ３０に印加する電圧を下げる。融点より少し高い温度まで溶融シリコン８０が冷却されると、駆動部７０を稼動させて支持部７１を下方に移動させつつ、抵抗加熱ヒータ３０に印加する電圧をさらに下げる。   Thereafter, the voltage applied to the resistance heater 30 is lowered so that the temperature of the molten silicon 80 is close to the melting point. When the molten silicon 80 is cooled to a temperature slightly higher than the melting point, the voltage applied to the resistance heater 30 is further lowered while operating the drive unit 70 to move the support unit 71 downward.

支持部７１が下降することにより、坩堝２０の底部が加熱領域６１の外側に位置するようになる。そこで、冷却部９０を稼動することにより坩堝２０の底部を冷却する。その結果、坩堝２０は、底部から上部に向けて冷却される。   As the support portion 71 is lowered, the bottom portion of the crucible 20 is positioned outside the heating region 61. Therefore, the bottom of the crucible 20 is cooled by operating the cooling unit 90. As a result, the crucible 20 is cooled from the bottom toward the top.

シリコンが最上部まで完全に凝固したのを確認後、坩堝２０を初期位置まで上昇させ、１２００℃の温度で約２時間保持してアニール処理する。その後、５０℃／時間程度で抵抗加熱ヒータ３０の設定温度を下げて多結晶シリコンインゴットを冷却する。   After confirming that the silicon has completely solidified to the top, the crucible 20 is raised to the initial position, and is annealed at a temperature of 1200 ° C. for about 2 hours. Thereafter, the set temperature of the resistance heater 30 is lowered at about 50 ° C./hour to cool the polycrystalline silicon ingot.

多結晶シリコンインゴットの温度が９００℃付近まで下がると、ガス供給部から送られるガスをＡｒからＨｅに変える。その後、多結晶シリコンインゴットを室温まで冷却する。   When the temperature of the polycrystalline silicon ingot falls to around 900 ° C., the gas sent from the gas supply unit is changed from Ar to He. Thereafter, the polycrystalline silicon ingot is cooled to room temperature.

多結晶シリコンインゴットから不純物および結晶欠陥を多く含む端部を除去し、所定の大きさに切断してブロック状にする。さらに、ブロック状の多結晶シリコンインゴットをワイヤーソーにより所定の厚さに切断することにより複数枚のウエハが得られる。   An end portion containing many impurities and crystal defects is removed from the polycrystalline silicon ingot and cut into a predetermined size to form a block shape. Further, a plurality of wafers can be obtained by cutting the block-shaped polycrystalline silicon ingot to a predetermined thickness with a wire saw.

本発明者らは鋭意研究の結果、坩堝２０の側方に抵抗加熱ヒータ３０を配置した従来の多結晶シリコン製造装置においては、溶融シリコン８０を一方向凝固させる際の坩堝２０内の温度に、坩堝２０の周側部側が中央部側より高くなる傾向が現れることを確認した。   As a result of diligent research, the inventors of the present invention in the conventional polycrystalline silicon manufacturing apparatus in which the resistance heater 30 is disposed on the side of the crucible 20, the temperature in the crucible 20 when the molten silicon 80 is solidified in one direction, It confirmed that the tendency for the peripheral side part side of the crucible 20 to become higher than the center part side appeared.

この傾向は、坩堝２０内での結晶成長中における、抵抗加熱ヒータ３０に近接している坩堝２０の側面部からの入熱の影響によるものである。坩堝２０は、底面部および側面部から熱を放出するが、側面部は上記の入熱があるため熱の放出が阻害される。その結果、坩堝２０内の温度は、坩堝２０の周側部側が中央部側より高くなる。   This tendency is due to the influence of heat input from the side surface of the crucible 20 adjacent to the resistance heater 30 during crystal growth in the crucible 20. The crucible 20 releases heat from the bottom surface portion and the side surface portion, but since the side surface portion has the above heat input, heat release is hindered. As a result, the temperature in the crucible 20 is higher on the peripheral side of the crucible 20 than on the central side.

この状態で溶融シリコン８０を一方向凝固させると、固液界面が上に凸状となる。このような温度分布の下では、溶融シリコン８０の凝固後、インゴット内に残留応力が生じる。その結果として、インゴット割れおよび結晶欠陥が発生しやすくなる。   When the molten silicon 80 is unidirectionally solidified in this state, the solid-liquid interface becomes convex upward. Under such a temperature distribution, residual stress is generated in the ingot after the molten silicon 80 is solidified. As a result, ingot cracks and crystal defects are likely to occur.

多結晶シリコンインゴットの割れ防止および結晶欠陥抑制のためには、固液界面形状を平坦にし、坩堝２０内の上下方向の温度分布を線形にすることが好ましい。坩堝２０内の上下方向の温度分布については、坩堝冷却時の坩堝２０の下降速度および抵抗加熱ヒータ３０の温度設定などによって制御することできる。   In order to prevent cracking of the polycrystalline silicon ingot and suppress crystal defects, it is preferable to flatten the solid-liquid interface shape and linearize the temperature distribution in the vertical direction in the crucible 20. The temperature distribution in the vertical direction in the crucible 20 can be controlled by the descending speed of the crucible 20 at the time of cooling the crucible and the temperature setting of the resistance heater 30.

溶融シリコン８０を一方向凝固させる際の固液界面形状を平坦にするためには、坩堝２０内の水平面内における温度分布を均一化することが望まれる。そのために、載置台４０の熱伝導性を面内で変化させることが有効であることを本発明者らは発見した。   In order to flatten the solid-liquid interface shape when the molten silicon 80 is solidified in one direction, it is desired to make the temperature distribution in the horizontal plane in the crucible 20 uniform. Therefore, the present inventors have found that it is effective to change the thermal conductivity of the mounting table 40 in the plane.

図３は、本実施形態に係る坩堝および載置台を図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４は、本実施形態に係る坩堝および載置台を図２のＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the crucible and the mounting table according to the present embodiment as viewed from the direction of arrows III-III in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the crucible and the mounting table according to the present embodiment as viewed from the direction of arrows IV-IV in FIG.

図３，４に示すように、本実施形態に係る載置台４０は、熱伝導率の異なる２つの部材から構成されている。具体的には、熱伝導率が相対的に高い高熱伝導部材４２と、熱伝導率が高熱伝導部材４２より低い直方体状の低熱伝導部材４１とから載置台４０が構成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the mounting table 40 according to this embodiment includes two members having different thermal conductivities. Specifically, the mounting table 40 includes a high heat conductive member 42 having a relatively high heat conductivity and a rectangular parallelepiped low heat conductive member 41 having a heat conductivity lower than that of the high heat conductive member 42.

高熱伝導部材４２は載置台４０の周側部に位置し、低熱伝導部材４１は載置台４０の中央部に位置している。このように、載置台４０においては、２つの部材の割合が周側部と中央部とで異なることにより、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きくなっている。   The high heat conductive member 42 is located on the peripheral side portion of the mounting table 40, and the low heat conductive member 41 is located on the central portion of the mounting table 40. Thus, in the mounting table 40, the ratio of the two members is different between the peripheral side portion and the central portion, so that the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion.

たとえば、高熱伝導部材４２を炭素繊維強化炭素材料で構成し、低熱伝導部材４１を黒鉛からなる多孔体で構成してもよい。また、高熱伝導部材４２を中実の黒鉛で構成し、低熱伝導部材４１を炭素繊維強化炭素材料または炭化珪素で構成してもよい。さらに、高熱伝導部材４２を高密度黒鉛で構成し、低熱伝導部材４１を低密度黒鉛で構成してもよい。   For example, the high heat conductive member 42 may be made of a carbon fiber reinforced carbon material, and the low heat conductive member 41 may be made of a porous body made of graphite. Alternatively, the high heat conductive member 42 may be made of solid graphite, and the low heat conductive member 41 may be made of a carbon fiber reinforced carbon material or silicon carbide. Furthermore, the high heat conductive member 42 may be made of high density graphite, and the low heat conductive member 41 may be made of low density graphite.

また、載置台４０を炭素繊維強化炭素材料で構成し、周側部に含まれる炭素繊維量が中央部に含まれる炭素繊維量より多くなるように、炭素繊維と黒鉛などの炭素材料との割合を周側部と中央部とで異ならせてもよい。なお、本実施形態においては、２つの部材から載置台４０を構成したが、互いに熱伝導率の異なる３つ以上の部材から載置台４０を構成してもよい。   Further, the mounting table 40 is made of a carbon fiber reinforced carbon material, and the ratio of the carbon fiber and the carbon material such as graphite so that the amount of carbon fiber contained in the peripheral side portion is larger than the amount of carbon fiber contained in the central portion May be different between the peripheral portion and the central portion. In addition, in this embodiment, although the mounting base 40 was comprised from two members, you may comprise the mounting base 40 from three or more members from which heat conductivity mutually differs.

載置台４０の熱伝導性を面内で変化させることによって、載置台４０における熱流の面内分布を変化させることができる。載置台４０を上記の構成にすることにより、載置台４０の中央部側における熱流を周側部側における熱流より小さくすることができる。その結果、坩堝２０の底面部における温度分布の面内均一性を向上することができる。   By changing the thermal conductivity of the mounting table 40 in the plane, the in-plane distribution of the heat flow in the mounting table 40 can be changed. By setting the mounting table 40 to the above-described configuration, the heat flow on the central portion side of the mounting table 40 can be made smaller than the heat flow on the peripheral side portion side. As a result, the in-plane uniformity of the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 can be improved.

本実施形態に係る載置台４０を用いることにより、溶融シリコン８０を凝固させる際、坩堝２０内の水平面内における温度分布の均一化を図ることができる。その結果、溶融シリコン８０を一方向凝固させる際の固液界面形状の平坦化を図ることができる。   By using the mounting table 40 according to the present embodiment, the temperature distribution in the horizontal plane in the crucible 20 can be made uniform when the molten silicon 80 is solidified. As a result, it is possible to flatten the solid-liquid interface shape when the molten silicon 80 is solidified in one direction.

載置台４０の構成は、上記に限られず、たとえば、下記の第１〜８変形例のような構成でもよい。   The configuration of the mounting table 40 is not limited to the above, and may be a configuration such as the following first to eighth modifications.

図５は、本実施形態の第１変形例に係る坩堝および載置台を図２のＶ−Ｖ線矢印方向から見た断面図である。図６は、本実施形態の第１変形例に係る坩堝および載置台を図２のＶＩ−ＶＩ線矢印方向から見た断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the crucible and the mounting table according to the first modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows VV in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the crucible and the mounting table according to the first modification of the present embodiment as seen from the direction of arrows VI-VI in FIG.

図５，６に示すように、本実施形態の第１変形例に係る載置台４０ａは、２層構造を有し、互いに熱伝導率の異なる３つの部材から構成されている。具体的には、中央部に位置する低熱伝導部材４１および周側部に位置する高熱伝導部材４２からなる上層部と、面内で均一な熱伝導性を有する板状部材４３からなる下層部とから載置台４０ａが構成されている。板状部材４３の熱伝導率は、高熱伝導部材４２の熱伝導率より高い。   As shown in FIGS. 5 and 6, the mounting table 40 a according to the first modification of the present embodiment has a two-layer structure and is composed of three members having different thermal conductivities. Specifically, an upper layer portion composed of a low heat conductive member 41 located in the central portion and a high heat conductive member 42 located on the circumferential side portion, and a lower layer portion composed of a plate-like member 43 having uniform thermal conductivity in the plane. A mounting table 40a is configured. The thermal conductivity of the plate member 43 is higher than the thermal conductivity of the high thermal conductive member 42.

本実施形態の第１変形例に係る載置台４０ａを用いた場合、上層部と下層部との厚さの比率を適宜変更することにより、載置台４０ａにおける熱流の面内分布を高精度に変化させることができるため、坩堝２０の底面部における温度分布の面内均一性をさらに向上することができる。   When the mounting table 40a according to the first modification of the present embodiment is used, the in-plane distribution of the heat flow in the mounting table 40a is changed with high accuracy by appropriately changing the thickness ratio between the upper layer part and the lower layer part. Therefore, the in-plane uniformity of the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 can be further improved.

図７は、本実施形態の第２変形例に係る坩堝および載置台を図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図８は、本実施形態の第２変形例に係る坩堝および載置台を図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view of the crucible and the mounting table according to the second modified example of the present embodiment as viewed from the direction of the arrow VII-VII in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the crucible and the mounting table according to the second modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows VIII-VIII in FIG.

図７，８に示すように、本実施形態の第２変形例に係る載置台４０ｂにおいては、載置台４０ｂの厚さが周側部と中央部とで異なる。具体的には、高熱伝導部材４２の厚さが中央部において周側部より薄くなって、直方体状の空気断熱層４４が形成されている。このように、載置台４０ｂにおいては、載置台４０ｂの厚さが周側部と中央部とで異なることにより、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きくなっている。   As shown in FIGS. 7 and 8, in the mounting table 40b according to the second modified example of the present embodiment, the thickness of the mounting table 40b is different between the peripheral side portion and the central portion. Specifically, the thickness of the high heat conductive member 42 is thinner than the peripheral side portion in the central portion, and a rectangular parallelepiped air heat insulating layer 44 is formed. Thus, in the mounting table 40b, the thickness of the mounting table 40b is different between the peripheral side portion and the central portion, so that the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion.

本実施形態の第２変形例に係る載置台４０ｂを用いた場合、載置台４０ｂの中央部側における熱流を周側部側における熱流より小さくすることができる。その結果、坩堝２０の底面部における温度分布の面内均一性を向上することができる。   When the mounting table 40b according to the second modified example of the present embodiment is used, the heat flow on the central portion side of the mounting table 40b can be made smaller than the heat flow on the peripheral side portion side. As a result, the in-plane uniformity of the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 can be improved.

図９は、本実施形態の第３変形例に係る坩堝および載置台を図２のＩＸ−ＩＸ線矢印方向から見た断面図である。図１０は、本実施形態の第３変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸ−Ｘ線矢印方向から見た断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a third modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows IX-IX in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a third modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows XX in FIG.

図９，１０に示すように、本実施形態の第３変形例に係る載置台４０ｃは、本実施形態の第１変形例に係る載置台４０ａにおける上層部と下層部とを入れ替えた構成を有している。載置台４０ｃのように、熱伝導性を面内で変化させた部分を必ずしも坩堝２０の底面部に直接接触させなくてもよい。   As shown in FIGS. 9 and 10, the mounting table 40 c according to the third modified example of the present embodiment has a configuration in which the upper layer portion and the lower layer portion of the mounting table 40 a according to the first modified example of the present embodiment are interchanged. doing. As in the mounting table 40 c, the portion where the thermal conductivity is changed in the plane does not necessarily have to be in direct contact with the bottom surface of the crucible 20.

本実施形態の第３変形例に係る載置台４０ｃを用いた場合、上層部と下層部との厚さの比率を適宜変更することにより、載置台４０ｃにおける熱流の面内分布を高精度に変化させることができるため、坩堝２０の底面部における温度分布の面内均一性をさらに向上することができる。   When the mounting table 40c according to the third modification of the present embodiment is used, the in-plane distribution of the heat flow in the mounting table 40c is changed with high accuracy by appropriately changing the ratio of the thickness of the upper layer part and the lower layer part. Therefore, the in-plane uniformity of the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 can be further improved.

図１１は、本実施形態の第４変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩ−ＸＩ線矢印方向から見た断面図である。図１２は、本実施形態の第４変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩＩ−ＸＩＩ線矢印方向から見た断面図である。   FIG. 11 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a fourth modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows XI-XI in FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a fourth modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows XII-XII in FIG.

図１１，１２に示すように、本実施形態の第４変形例に係る載置台４０ｄにおいては、本実施形態の第２変形例に係る載置台４０ｂを上下反転させた構成を有している。そのため、空気断熱層４４は、載置台４０ｄの下部に位置している。載置台４０ｄのように、熱伝導性を面内で変化させた部分を必ずしも坩堝２０の底面部に直接接触させなくてもよい。   As shown in FIGS. 11 and 12, the mounting table 40d according to the fourth modified example of the present embodiment has a configuration in which the mounting table 40b according to the second modified example of the present embodiment is turned upside down. Therefore, the air heat insulation layer 44 is located in the lower part of the mounting table 40d. Like the mounting table 40d, the portion whose thermal conductivity is changed in the plane does not necessarily have to be in direct contact with the bottom surface of the crucible 20.

本実施形態の第４変形例に係る載置台４０ｄを用いた場合、載置台４０ｄの中央部側における熱流を周側部側における熱流より小さくすることができる。その結果、坩堝２０の底面部における温度分布の面内均一性を向上することができる。   When the mounting table 40d according to the fourth modification of the present embodiment is used, the heat flow on the center side of the mounting table 40d can be made smaller than the heat flow on the circumferential side. As a result, the in-plane uniformity of the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 can be improved.

図１３は、本実施形態の第５変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図１４は、本実施形態の第５変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢印方向から見た断面図である。   FIG. 13 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a fifth modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows XIII-XIII in FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a fifth modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows XIV-XIV in FIG.

図１３，１４に示すように、本実施形態の第５変形例に係る載置台４０ｅにおいては、高熱伝導部材４２は載置台４０ｅの周側部に多く位置し、低熱伝導部材４１は載置台４０ｅの中央部に多く位置している。   As shown in FIGS. 13 and 14, in the mounting table 40e according to the fifth modification of the present embodiment, many high heat conductive members 42 are located on the peripheral side of the mounting table 40e, and the low heat conductive members 41 are mounted on the mounting table 40e. Many are located in the center of

このように、載置台４０ｅにおいては、低熱伝導部材４１と高熱伝導部材４２との割合が周側部と中央部とで異なることにより、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きくなっている。   Thus, in the mounting table 40e, the ratio of the low heat conductive member 41 and the high heat conductive member 42 is different between the peripheral side portion and the central portion, so that the heat conduction in the peripheral side portion is more than the heat conduction in the central portion. It is getting bigger.

載置台４０ｅにおける低熱伝導部材４１と高熱伝導部材４２との割合は、準連続的に変化している。具体的には、低熱伝導部材４１は、上面側に平坦面を有している。また、低熱伝導部材４１は、下面側の中央部において湾曲面状の凸部を有している。   The ratio of the low heat conductive member 41 and the high heat conductive member 42 in the mounting table 40e changes semi-continuously. Specifically, the low thermal conductive member 41 has a flat surface on the upper surface side. Moreover, the low heat conductive member 41 has a curved surface-shaped convex part in the center part of the lower surface side.

高熱伝導部材４２は、下面側に平坦面を有している。また、高熱伝導部材４２は上面側に、低熱伝導部材４１の凸部と嵌め合うような湾曲面状の凹部を有している。その結果、載置台４０ｅは、坩堝２０を安定して支持することができる。   The high heat conductive member 42 has a flat surface on the lower surface side. In addition, the high heat conductive member 42 has a concave portion having a curved surface that fits with the convex portion of the low heat conductive member 41 on the upper surface side. As a result, the mounting table 40e can support the crucible 20 stably.

本実施形態の第５変形例に係る載置台４０ｅを用いた場合、載置台４０ｅにおける熱流の面内分布を滑らかに変化させることができるため、坩堝２０の底面部における温度分布の面内均一性をさらに向上することができる。   When the mounting table 40e according to the fifth modification of the present embodiment is used, the in-plane distribution of the heat flow in the mounting table 40e can be changed smoothly, so that the in-plane uniformity of the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 is achieved. Can be further improved.

図１５は、本実施形態の第６変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＶ−ＸＶ線矢印方向から見た断面図である。図１６は、本実施形態の第６変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＶＩ−ＸＶＩ線矢印方向から見た断面図である。   FIG. 15 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a sixth modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows XV-XV in FIG. FIG. 16 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a sixth modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows XVI-XVI in FIG.

図１５，１６に示すように、本実施形態の第６変形例に係る載置台４０ｆにおいては、高熱伝導部材４２は載置台４０ｆの周側部に多く位置し、低熱伝導部材４１は載置台４０ｆの中央部に多く位置している。   As shown in FIGS. 15 and 16, in the mounting table 40f according to the sixth modified example of the present embodiment, many high heat conductive members 42 are located on the peripheral side of the mounting table 40f, and the low heat conductive members 41 are mounted on the mounting table 40f. Many are located in the center of

このように、載置台４０ｆにおいては、低熱伝導部材４１と高熱伝導部材４２との割合が周側部と中央部とで異なることにより、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きくなっている。   Thus, in the mounting table 40f, the ratio of the low heat conductive member 41 and the high heat conductive member 42 is different between the peripheral side portion and the central portion, so that the heat conduction in the peripheral side portion is more than the heat conduction in the central portion. It is getting bigger.

載置台４０ｆにおける低熱伝導部材４１と高熱伝導部材４２との割合は、準連続的に変化している。具体的には、高熱伝導部材４２は、上面側に平坦面を有している。また、高熱伝導部材４２は、下面側の中央部において湾曲面状の凹部を有している。   The ratio of the low heat conductive member 41 and the high heat conductive member 42 in the mounting table 40f changes semi-continuously. Specifically, the high heat conductive member 42 has a flat surface on the upper surface side. In addition, the high heat conductive member 42 has a concave portion having a curved surface at the center portion on the lower surface side.

低熱伝導部材４１は、下面側に平坦面を有している。また、低熱伝導部材４１は上面側に、高熱伝導部材４２の凹部と嵌め合うような湾曲面状の凸部を有している。その結果、載置台４０ｆは、坩堝２０を安定して支持することができる。   The low heat conductive member 41 has a flat surface on the lower surface side. Moreover, the low heat conductive member 41 has a curved surface-shaped convex part which fits into the concave part of the high heat conductive member 42 on the upper surface side. As a result, the mounting table 40f can support the crucible 20 stably.

本実施形態の第６変形例に係る載置台４０ｆを用いた場合、載置台４０ｆにおける熱流の面内分布を滑らかに変化させることができるため、坩堝２０の底面部における温度分布の面内均一性をさらに向上することができる。   When the mounting table 40f according to the sixth modification of the present embodiment is used, the in-plane distribution of the heat flow in the mounting table 40f can be changed smoothly, so that the in-plane uniformity of the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 is achieved. Can be further improved.

図１７は、本実施形態の第７変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図１８は、本実施形態の第７変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。   FIG. 17 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a seventh modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows XVII-XVII in FIG. 18 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to a seventh modification of the present embodiment as viewed from the direction of arrows XVIII-XVIII in FIG.

図１７，１８に示すように、本実施形態の第７変形例に係る載置台４０ｇにおいては、載置台４０ｇの厚さが周側部と中央部とで異なる。具体的には、高熱伝導部材４２の厚さが中央部において周側部より薄くなって、空気断熱層４４が形成されている。   As shown in FIGS. 17 and 18, in the mounting table 40g according to the seventh modified example of the present embodiment, the thickness of the mounting table 40g is different between the peripheral side portion and the central portion. Specifically, the thickness of the high heat conductive member 42 is thinner than the peripheral side portion in the central portion, and the air heat insulating layer 44 is formed.

載置台４０ｇの厚さは準連続的に変化している。具体的には、高熱伝導部材４２は、下面側に平坦面を有している。また、高熱伝導部材４２は、上面側に湾曲面状の凹部を有している。このように、載置台４０ｇにおいては、載置台４０ｇの厚さが周側部と中央部とで異なることにより、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きくなっている。   The thickness of the mounting table 40g changes semi-continuously. Specifically, the high thermal conductive member 42 has a flat surface on the lower surface side. In addition, the high thermal conductive member 42 has a curved concave portion on the upper surface side. Thus, in the mounting table 40g, the thickness of the mounting table 40g differs between the peripheral side portion and the central portion, so that the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion.

本実施形態の第７変形例に係る載置台４０ｇを用いた場合、載置台４０ｇにおける熱流の面内分布を滑らかに変化させることができるため、坩堝２０の底面部における温度分布の面内均一性をさらに向上することができる。   When the mounting table 40g according to the seventh modification of the present embodiment is used, the in-plane distribution of the heat flow in the mounting table 40g can be changed smoothly, and therefore the in-plane uniformity of the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 is achieved. Can be further improved.

図１９は、本実施形態の第８変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＩＸ−ＸＩＸ線矢印方向から見た断面図である。図２０は、本実施形態の第８変形例に係る坩堝および載置台を図２のＸＸ−ＸＸ線矢印方向から見た断面図である。   FIG. 19 is a cross-sectional view of a crucible and a mounting table according to an eighth modification of the present embodiment as viewed from the direction of the arrow XIX-XIX in FIG. FIG. 20 is a cross-sectional view of the crucible and the mounting table according to the eighth modification of the present embodiment when viewed from the direction of arrows XX-XX in FIG.

図１９，２０に示すように、本実施形態の第８変形例に係る載置台４０ｈにおいては、本実施形態の第７変形例に係る載置台４０ｇを上下反転させた構成を有している。そのため、空気断熱層４４は、載置台４０ｈの下部に位置している。載置台４０ｈのように、熱伝導性を面内で変化させた部分を必ずしも坩堝２０の底面部に直接接触させなくてもよい。   As shown in FIGS. 19 and 20, the mounting table 40 h according to the eighth modification example of the present embodiment has a configuration in which the mounting table 40 g according to the seventh modification example of the present embodiment is inverted upside down. Therefore, the air heat insulation layer 44 is located in the lower part of the mounting table 40h. Like the mounting table 40 h, the portion where the thermal conductivity is changed in the plane does not necessarily have to be in direct contact with the bottom surface of the crucible 20.

載置台４０ｈの厚さは準連続的に変化している。具体的には、高熱伝導部材４２は、上面側に平坦面を有している。また、高熱伝導部材４２は、下面側に湾曲面状の凹部を有している。このように、載置台４０ｈにおいては、載置台４０ｈの厚さが周側部と中央部とで異なることにより、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きくなっている。   The thickness of the mounting table 40h changes semi-continuously. Specifically, the high heat conductive member 42 has a flat surface on the upper surface side. In addition, the high heat conductive member 42 has a curved concave portion on the lower surface side. Thus, in the mounting table 40h, the thickness of the mounting table 40h differs between the peripheral side portion and the central portion, so that the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion.

本実施形態の第８変形例に係る載置台４０ｈを用いた場合、載置台４０ｈにおける熱流の面内分布を滑らかに変化させることができるため、坩堝２０の底面部における温度分布の面内均一性をさらに向上することができる。   When the mounting table 40h according to the eighth modification of the present embodiment is used, since the in-plane distribution of the heat flow in the mounting table 40h can be changed smoothly, the in-plane uniformity of the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 is achieved. Can be further improved.

本実施形態に係る載置台を用いることにより、複雑な可動部材が不要となるため、廉価で安定して製造できる多結晶シリコンインゴット製造装置１を構成することができる。   By using the mounting table according to the present embodiment, a complicated movable member is not required, so that the polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus 1 that can be manufactured inexpensively and stably can be configured.

以下、本実施形態の第１変形例に係る載置台４０ａを用いて製造された多結晶シリコンインゴットから形成された多結晶シリコン太陽電池の出力と、比較例として熱伝導性が面内で均一の載置台を用いて製造された多結晶シリコンインゴットを加工して得られたウエハから形成された多結晶シリコン太陽電池の出力とを比較した実験例について説明する。   Hereinafter, the output of the polycrystalline silicon solar cell formed from the polycrystalline silicon ingot manufactured using the mounting table 40a according to the first modification of the present embodiment, and the thermal conductivity is uniform in the plane as a comparative example. An experimental example comparing the output of a polycrystalline silicon solar cell formed from a wafer obtained by processing a polycrystalline silicon ingot manufactured using a mounting table will be described.

(実験例)
実施例および比較例の両方において、本実施形態に係る坩堝２０として、内寸が８３０ｍｍ×８３０ｍｍ×４２０ｍｍ、底面部の厚さが２０ｍｍ、および、側面部の厚さが１５ｍｍであるシリカ製の坩堝を使用した。 (Experimental example)
In both the examples and the comparative examples, as a crucible 20 according to the present embodiment, a silica crucible having an inner dimension of 830 mm × 830 mm × 420 mm, a bottom surface thickness of 20 mm, and a side surface thickness of 15 mm It was used.

実施例の載置台においては、板状部材４３として、厚さが３００ｍｍである黒鉛製の板を使用した。高熱伝導部材４２として、中央部に３２０ｍｍ角の開口を有し、厚さが８ｍｍである炭素繊維強化炭素材料製の板を使用した。低熱伝導部材４１として厚さ８ｍｍの黒鉛製多孔体を高熱伝導部材４２の開口内に配置した。   In the mounting table of the example, a graphite plate having a thickness of 300 mm was used as the plate member 43. As the high heat conductive member 42, a plate made of a carbon fiber reinforced carbon material having a 320 mm square opening in the center and a thickness of 8 mm was used. A graphite porous body having a thickness of 8 mm was disposed in the opening of the high heat conductive member 42 as the low heat conductive member 41.

比較例の載置台は、板状部材４３と同様の厚さが３００ｍｍである黒鉛製の板で構成した。比較例の載置台においては、低熱伝導部材４１および高熱伝導部材４２を設けなかった。   The mounting table of the comparative example was composed of a graphite plate having a thickness of 300 mm similar to that of the plate member 43. In the mounting table of the comparative example, the low heat conductive member 41 and the high heat conductive member 42 were not provided.

また、実施例および比較例の両方において、多結晶シリコンインゴットの製造方法は上記実施形態と同様にした。なお、多結晶シリコンインゴットの比抵抗が約１．５Ωｃｍ以上２．０Ωｃｍ以下になるように、シリコン原料にホウ素をドープした。   In both the examples and comparative examples, the method for producing a polycrystalline silicon ingot was the same as in the above embodiment. The silicon raw material was doped with boron so that the specific resistance of the polycrystalline silicon ingot was about 1.5 Ωcm to 2.0 Ωcm.

実施例においては、成長させた多結晶シリコンインゴットの外観に異常は認められず、インゴット割れは発生していなかった。比較例においては、インゴットの最上部の角部の一部に、２０ｍｍ×２０ｍｍ×１０ｍｍ程度の大きさの割れが確認された。   In the examples, no abnormality was observed in the appearance of the grown polycrystalline silicon ingot, and no ingot cracking occurred. In the comparative example, a crack having a size of about 20 mm × 20 mm × 10 mm was confirmed at a part of the uppermost corner of the ingot.

次に、これらの多結晶シリコンインゴットをバンドソーにてブロック化後、ワイヤーソーにてスライス化して多結晶シリコンウエハを作製した。これらのウエハを通常の太陽電池セル製造プロセスに投入し、その出力特性を確認した。   Next, these polycrystalline silicon ingots were blocked with a band saw and then sliced with a wire saw to produce a polycrystalline silicon wafer. These wafers were put into a normal solar cell manufacturing process and their output characteristics were confirmed.

図２１は、実施例および比較例の太陽電池の出力分布を示すヒストグラムである。図２１においては、縦軸に割合、横軸に太陽電池の出力を示している。   FIG. 21 is a histogram showing the output distribution of the solar cells of the example and the comparative example. In FIG. 21, the vertical axis indicates the ratio, and the horizontal axis indicates the output of the solar cell.

図２１に示すように、実施例の多結晶シリコンウエハから形成された多結晶シリコン太陽電池セルは、比較例の多結晶シリコンウエハから形成された多結晶シリコン太陽電池セルに比較して、太陽電池の出力分布が高い方にシフトしている。   As shown in FIG. 21, the polycrystalline silicon solar cell formed from the polycrystalline silicon wafer of the example is a solar cell compared with the polycrystalline silicon solar cell formed from the polycrystalline silicon wafer of the comparative example. The output distribution of is shifted to the higher one.

出力の低い太陽電池は、インゴットの上部から取り出されたウエハから形成された太陽電池である。上述の通り、出力低下の原因は、インゴット内部の応力に起因する結晶欠陥である。   A low output solar cell is a solar cell formed from a wafer taken from the top of the ingot. As described above, the cause of the decrease in output is a crystal defect caused by stress inside the ingot.

したがって、本実験例から、本実施形態に係る載置台を用いて多結晶シリコンインゴットを成長させることにより、インゴット割れおよび結晶欠陥の発生を抑制することができることが確認された。   Therefore, from this experimental example, it was confirmed that the occurrence of ingot cracking and crystal defects can be suppressed by growing a polycrystalline silicon ingot using the mounting table according to the present embodiment.

また、実施例においては、比較例より多結晶シリコン太陽電池の出力を向上することができたため、その多結晶シリコン太陽電池を複数接続して構成された多結晶太陽電池モジュールの特性は、比較例の多結晶シリコン太陽電池を複数接続して構成された多結晶太陽電池モジュールより当然に向上している。   Further, in the examples, since the output of the polycrystalline silicon solar cell could be improved as compared with the comparative example, the characteristics of the polycrystalline solar cell module configured by connecting a plurality of the polycrystalline silicon solar cells were compared with the comparative example. Naturally, this is an improvement over the polycrystalline solar cell module constructed by connecting a plurality of polycrystalline silicon solar cells.

本実験例においては、坩堝の内寸の８３０ｍｍ角に対して約３９％にあたる３２０ｍｍ角の低熱伝導部材４１を配置したが、坩堝の内寸面積に対して１０％以上８０％以下の面積を有する低熱伝導部材４１を配置することにより上記の効果を得ることができる。   In the present experimental example, the 320 mm square low thermal conductive member 41, which is about 39% with respect to the inner 830 mm square of the crucible, is disposed, but has an area of 10% to 80% with respect to the inner dimension area of the crucible. By arranging the low heat conductive member 41, the above effect can be obtained.

低熱伝導部材４１の面積が坩堝の内寸面積に対して１０％より小さい場合には、坩堝２０の底面部における温度分布を均一にする効果がほとんど得られない。低熱伝導部材４１の面積が坩堝の内寸面積に対して８０％より大きい場合には、載置台の熱伝導性が面内の略全体において低下するため、坩堝２０の冷却が阻害されて底面部における温度分布を均一にする効果が得られなくなる。   When the area of the low heat conductive member 41 is smaller than 10% with respect to the inner dimension area of the crucible, the effect of making the temperature distribution at the bottom surface of the crucible 20 uniform is hardly obtained. When the area of the low thermal conductive member 41 is larger than 80% of the inner size area of the crucible, the thermal conductivity of the mounting table is lowered in substantially the entire surface, so that the cooling of the crucible 20 is hindered and the bottom surface portion. The effect of uniforming the temperature distribution in can not be obtained.

今回開示された実施形態および実験例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiments and experimental examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１ 多結晶シリコンインゴット製造装置、１０ 筐体、１１ 開口、１２ 排気口、１３ ガス供給管、２０ 坩堝、３０ 抵抗加熱ヒータ、３４ 電源、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇ，４０ｈ 載置台、４１ 低熱伝導部材、４２ 高熱伝導部材、４３ 板状部材、４４ 空気断熱層、５０ 支持台、６０ 中蓋、６１ 加熱領域、７０ 駆動部、７１ 支持部、８０ 溶融シリコン、９０ 冷却部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus, 10 housing | casing, 11 opening, 12 exhaust port, 13 gas supply pipe, 20 crucible, 30 resistance heater, 34 power supply, 40, 40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g , 40h Mounting table, 41 Low heat conduction member, 42 High heat conduction member, 43 Plate member, 44 Air insulation layer, 50 Support base, 60 Inner lid, 61 Heating area, 70 Drive part, 71 Support part, 80 Molten silicon, 90 Cooling part.

Claims (11)

溶融したシリコンを下方から上方に向けて一方向凝固させることにより多結晶シリコンインゴットを成長させる多結晶シリコンインゴット製造装置であって、
坩堝と、
前記坩堝の側方に位置するヒータと、
前記坩堝の底面部と接触して位置する坩堝支持部材と
を備え、
前記坩堝支持部材においては、周側部における熱伝導の方が中央部における熱伝導より大きい、多結晶シリコンインゴット製造装置。 A polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus for growing a polycrystalline silicon ingot by unidirectionally solidifying molten silicon from below to above,
Crucible,
A heater located on the side of the crucible;
A crucible support member positioned in contact with the bottom surface of the crucible,
In the crucible support member, a polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus in which heat conduction in the peripheral side portion is larger than heat conduction in the central portion. 前記底面部における温度分布が面内で均一になるように前記中央部と前記周側部との熱伝導が異なる、請求項１に記載の多結晶シリコンインゴット製造装置。   The polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus according to claim 1, wherein heat conduction is different between the central portion and the peripheral side portion so that a temperature distribution in the bottom surface portion is uniform in a plane. 前記坩堝支持部材の厚さが前記周側部と前記中央部とで異なることにより、前記周側部における熱伝導の方が前記中央部における熱伝導より大きい、請求項１または２に記載の多結晶シリコンインゴット製造装置。   3. The multiple according to claim 1, wherein the thickness of the crucible support member is different between the peripheral side portion and the central portion, so that the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion. Crystal silicon ingot production equipment. 前記坩堝支持部材の厚さが準連続的に変化している、請求項３に記載の多結晶シリコンインゴット製造装置。   The polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the thickness of the crucible support member changes semi-continuously. 前記坩堝支持部材が互いに熱伝導率の異なる複数の部材から構成され、
前記複数の部材の割合が前記周側部と前記中央部とで異なることにより、前記周側部における熱伝導の方が前記中央部における熱伝導より大きい、請求項１または２に記載の多結晶シリコンインゴット製造装置。 The crucible support member is composed of a plurality of members having different thermal conductivities,
3. The polycrystal according to claim 1, wherein the ratio of the plurality of members is different between the peripheral side portion and the central portion, whereby heat conduction in the peripheral side portion is greater than heat conduction in the central portion. Silicon ingot manufacturing equipment. 前記坩堝支持部材が黒鉛および炭素繊維強化炭素材料から構成され、
前記黒鉛と前記炭素繊維強化炭素材料との割合が前記周側部と前記中央部とで異なることにより、前記周側部における熱伝導の方が前記中央部における熱伝導より大きい、請求項５に記載の多結晶シリコンインゴット製造装置。 The crucible support member is composed of graphite and carbon fiber reinforced carbon material,
The ratio of the graphite and the carbon fiber reinforced carbon material is different between the peripheral side portion and the central portion, so that the heat conduction in the peripheral side portion is larger than the heat conduction in the central portion. The polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus described. 前記坩堝支持部材における前記割合が準連続的に変化している、請求項５または６に記載の多結晶シリコンインゴット製造装置。   The polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus according to claim 5 or 6, wherein the ratio in the crucible support member changes semi-continuously. 請求項１から７のいずれかに記載の多結晶シリコンインゴット製造装置により製造された、多結晶シリコンインゴット。   A polycrystalline silicon ingot manufactured by the polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus according to claim 1. 請求項８に記載の多結晶シリコンインゴットを切断することにより形成された、多結晶シリコンウエハ。   A polycrystalline silicon wafer formed by cutting the polycrystalline silicon ingot according to claim 8. 請求項９に記載の多結晶シリコンウエハから形成された、多結晶シリコン太陽電池。   A polycrystalline silicon solar cell formed from the polycrystalline silicon wafer according to claim 9. 請求項１０に記載の多結晶シリコン太陽電池を複数接続して構成された、多結晶太陽電池モジュール。   A polycrystalline solar cell module configured by connecting a plurality of polycrystalline silicon solar cells according to claim 10.
JP2011261687A 2011-11-30 2011-11-30 Apparatus for producing polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon wafer, polycrystalline silicon solar cell and polycrystalline solar cell module Pending JP2013112582A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011261687A JP2013112582A (en) 2011-11-30 2011-11-30 Apparatus for producing polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon wafer, polycrystalline silicon solar cell and polycrystalline solar cell module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011261687A JP2013112582A (en) 2011-11-30 2011-11-30 Apparatus for producing polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon wafer, polycrystalline silicon solar cell and polycrystalline solar cell module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013112582A true JP2013112582A (en) 2013-06-10

Family

ID=48708463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011261687A Pending JP2013112582A (en) 2011-11-30 2011-11-30 Apparatus for producing polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon wafer, polycrystalline silicon solar cell and polycrystalline solar cell module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013112582A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015163575A (en) * 2014-01-29 2015-09-10 京セラ株式会社 Casting device and production method of ingot

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015163575A (en) * 2014-01-29 2015-09-10 京セラ株式会社 Casting device and production method of ingot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7749324B2 (en) Casting method of silicon ingot and cutting method of the same
JP4777880B2 (en) Silicon casting apparatus and silicon ingot manufacturing method
JPH11310496A (en) Production of silicon ingot having unidirectionally solidified texture and apparatus therefor
JP2013112581A (en) Crucible, production method of polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon wafer, polycrystalline silicon solar cell, and polycrystalline solar cell module
JP2007019209A (en) Polycrystalline silicone for solar cell and its manufacturing method
TW202146714A (en) Gallium oxide crystal manufacturing device
US8226903B2 (en) Removal of a sheet from a production apparatus
JP2006273664A (en) Casting mold for silicon casting, silicon casting device and method for casting polycrystalline silicon ingot
JP2013116844A (en) Polycrystalline silicon ingot production device, polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon block, polycrystalline silicon wafer, polycrystalline silicon solar cell, and polycrystalline solar cell module
JP5135467B1 (en) Method for producing polycrystalline silicon ingot
JP5606976B2 (en) Silicon ingot manufacturing apparatus and silicon ingot manufacturing method
JP2013112582A (en) Apparatus for producing polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon ingot, polycrystalline silicon wafer, polycrystalline silicon solar cell and polycrystalline solar cell module
JP2013116845A (en) Apparatus for manufacturing polysilicon ingot, polysilicon ingot, polysilicon block, polysilicon wafer, polysilicon solar cell, and polysilicon solar cell module
CN1296527C (en) Method for producing crystal thin plate and solar cell comprising crystal thin plate
JP5238871B2 (en) Polycrystalline silicon ingot manufacturing apparatus and manufacturing method thereof
KR20120052855A (en) N-type polycrystalline silicon wafer, n-type polycrystalline silicon ingot and method of manufacturing same
JP5518776B2 (en) Silicon ingot manufacturing apparatus, silicon ingot manufacturing method, silicon ingot, silicon wafer, solar cell, and silicon part
JP5140778B1 (en) Method for producing polycrystalline silicon ingot
JP6487675B2 (en) Polycrystalline silicon ingot manufacturing method, manufacturing method for use of polycrystalline silicon ingot, and polycrystalline silicon ingot
WO2013128758A1 (en) Mold for silicon casting, method for silicon casting, silicon material, and method for manufacturing solar cell
JP5213037B2 (en) Semiconductor manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus
JP2003117638A (en) Sheet manufacturing device, and solar battery
JP2006272373A (en) Mold and casting apparatus using the same, and method for producing polycrystalline silicon
WO2013035498A1 (en) Method for manufacturing polycrystalline silicon ingot
JP5290931B2 (en) Silicon crystal forming device