JPH0218927A - 多結晶シリコン薄膜基板の製造方法 - Google Patents
多結晶シリコン薄膜基板の製造方法Info
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- JPH0218927A JPH0218927A JP63169574A JP16957488A JPH0218927A JP H0218927 A JPH0218927 A JP H0218927A JP 63169574 A JP63169574 A JP 63169574A JP 16957488 A JP16957488 A JP 16957488A JP H0218927 A JPH0218927 A JP H0218927A
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は太陽電池その他の光電変換素子等に用いられて
いる多結晶シリコンウェハの製造に際し、ターンテーブ
ルの回転に基づく遠心力によって、溶融シリコンを鋳型
すなわちモールドへ流し込んで固化するようにした所謂
スピン法の改良に関する。
いる多結晶シリコンウェハの製造に際し、ターンテーブ
ルの回転に基づく遠心力によって、溶融シリコンを鋳型
すなわちモールドへ流し込んで固化するようにした所謂
スピン法の改良に関する。
（従来の技術）
既知のスピン法による多結晶シリコンウェハの製造方法
は、第３図に示す如くターンテーブルａ上に下皿すを載
置し、この上に上皿Ｃを載設することで１両皿す、ｃに
より形成された鋳造型ｄ内にキャビティｅを形成し、こ
れらを不活性ガス雰囲気内に置いて、キャビティｅのタ
ーンテーブルａにおける軸心位置に開口した注入口ｆか
ら、溶融シリコンｇを注入し、これをターンテーブルａ
の回転により生ずる遠心力によって、キャビティｅ内へ
充填するようにしたものである。
は、第３図に示す如くターンテーブルａ上に下皿すを載
置し、この上に上皿Ｃを載設することで１両皿す、ｃに
より形成された鋳造型ｄ内にキャビティｅを形成し、こ
れらを不活性ガス雰囲気内に置いて、キャビティｅのタ
ーンテーブルａにおける軸心位置に開口した注入口ｆか
ら、溶融シリコンｇを注入し、これをターンテーブルａ
の回転により生ずる遠心力によって、キャビティｅ内へ
充填するようにしたものである。
ここで図示の鋳造型ｄにあっては、第４図の如く上皿Ｃ
の中心に注入口ｆを開口すると共に、下皿すの上面には
４個の成形用凹溝ｂｌ 、 ｂ２ 、 ｂ３ 、 ｂ４
が十字状の流入凹溝ｂ５にて連通され、−度に４個の多
結晶シリコンウェハを製造できるようになっている。
の中心に注入口ｆを開口すると共に、下皿すの上面には
４個の成形用凹溝ｂｌ 、 ｂ２ 、 ｂ３ 、 ｂ４
が十字状の流入凹溝ｂ５にて連通され、−度に４個の多
結晶シリコンウェハを製造できるようになっている。
しかし、上記スピン法によるときは、キャビティの厚さ
を小さくして薄い多結晶シリコンウェハを形成するとき
が、そのデイバイス加工時に破損を伴うこととなること
から、可成りの厚さをもたせる必要があり、この結果シ
リコン原料も相当に消費することとなって当該ウェハが
高価なものとなり、しかも当該シリコン原材料費が当該
価格の８０％を占めてしまうのが現況である。
を小さくして薄い多結晶シリコンウェハを形成するとき
が、そのデイバイス加工時に破損を伴うこととなること
から、可成りの厚さをもたせる必要があり、この結果シ
リコン原料も相当に消費することとなって当該ウェハが
高価なものとなり、しかも当該シリコン原材料費が当該
価格の８０％を占めてしまうのが現況である。
さらに、太陽電池などを製造するには、上記の多結晶シ
リコンウェハに電極形成のため、別途その加工に手間を
かけねばならず、この工程で当該ウェハを損傷すること
にもなる。
リコンウェハに電極形成のため、別途その加工に手間を
かけねばならず、この工程で当該ウェハを損傷すること
にもなる。
また、特に上記鋳造型ｄには、溶融シリコンｇが充填さ
れるので、この溶融シリコンｇが付着してしまわないよ
うに１例えばカーボンにより形成した上皿ｂ、下皿Ｃに
窒化シリコンのコーティングを充分に施しておかねばな
らず、またこれが剥離してしまったときは、再度当該コ
ーティング処理を繰り返し行うようにしなければならな
いのであり、それでも鋳造型ｄからの製品剥離が困難と
なれば、当該製品を損傷することにもなるなどの難点が
ある。
れるので、この溶融シリコンｇが付着してしまわないよ
うに１例えばカーボンにより形成した上皿ｂ、下皿Ｃに
窒化シリコンのコーティングを充分に施しておかねばな
らず、またこれが剥離してしまったときは、再度当該コ
ーティング処理を繰り返し行うようにしなければならな
いのであり、それでも鋳造型ｄからの製品剥離が困難と
なれば、当該製品を損傷することにもなるなどの難点が
ある。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上記従来方法の難点を解消しようとするもので
、前記した鋳造型の下皿に予め安価な金属、合金による
金属材料によって形成しておいた裏打基板を配設してお
き、当該基板上に残置された鋳造型の狭隘キャビティ内
に溶融シリコンを遠心力にて充填してやることで、極め
て薄膜の多結晶シリコンを、上記裏打基板に固結形成し
た製品を得るようにして、単価の安い製品を得られるよ
うにすると共に、その後のデイバイス加工に際しても、
これを損傷してしまう虞れを解消すると共に取扱い加工
を安易にして迅速に行い得るようにすると共に裏打基板
をそのまま太陽電池等としての電極に利用可部となし、
これにより別途電極形成に手間をかけないようにするの
が、その目的である。
、前記した鋳造型の下皿に予め安価な金属、合金による
金属材料によって形成しておいた裏打基板を配設してお
き、当該基板上に残置された鋳造型の狭隘キャビティ内
に溶融シリコンを遠心力にて充填してやることで、極め
て薄膜の多結晶シリコンを、上記裏打基板に固結形成し
た製品を得るようにして、単価の安い製品を得られるよ
うにすると共に、その後のデイバイス加工に際しても、
これを損傷してしまう虞れを解消すると共に取扱い加工
を安易にして迅速に行い得るようにすると共に裏打基板
をそのまま太陽電池等としての電極に利用可部となし、
これにより別途電極形成に手間をかけないようにするの
が、その目的である。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記の目的を達成するため、不活性雰囲気内に
あって、シリコン母材の溶融により得た溶融シリコンを
、同上雰囲気内のターンテーブル」二に載置されたモー
ルドモジュール下皿とこれに載置されたモールドモジュ
ール上皿とからなるモールドのキャビティ内へ、ターン
テーブルの中心箇所に開口した注入口から供給し、この
溶融シリコンを、予め上記モールドモジュール下皿上に
！！！置した安価な金属材料による裏打基板とモールド
モジュール上皿との間に残置された狭隘キャビティ内へ
、ターンテーブルの回転に伴う遠心力によって充填させ
、これを固化して裏打基板上に多結晶シリコン薄膜を固
結形成させたものを、上記のキャビティより離脱させる
ようにしたことを特徴とする多結晶シリコン薄膜基板の
製造方法を提供しようとするものである。
あって、シリコン母材の溶融により得た溶融シリコンを
、同上雰囲気内のターンテーブル」二に載置されたモー
ルドモジュール下皿とこれに載置されたモールドモジュ
ール上皿とからなるモールドのキャビティ内へ、ターン
テーブルの中心箇所に開口した注入口から供給し、この
溶融シリコンを、予め上記モールドモジュール下皿上に
！！！置した安価な金属材料による裏打基板とモールド
モジュール上皿との間に残置された狭隘キャビティ内へ
、ターンテーブルの回転に伴う遠心力によって充填させ
、これを固化して裏打基板上に多結晶シリコン薄膜を固
結形成させたものを、上記のキャビティより離脱させる
ようにしたことを特徴とする多結晶シリコン薄膜基板の
製造方法を提供しようとするものである。
（作 用）
本発明ではモールドモジュール下皿に予め安価な金属材
料による裏打基板がｔｌＬ置されているので、これとモ
ールドモジュール下皿との間の狭隘キャビティのみに、
ターンテーブルの回転による遠心力により溶融シリコン
が、速やかに充填され、このため裏打基板上に溶融シリ
コンが固結した製品が得られ、極めて薄い多結晶シリコ
ン薄膜をもった破損し難い基板が得られ、モールドから
の剥離も容易となる。
料による裏打基板がｔｌＬ置されているので、これとモ
ールドモジュール下皿との間の狭隘キャビティのみに、
ターンテーブルの回転による遠心力により溶融シリコン
が、速やかに充填され、このため裏打基板上に溶融シリ
コンが固結した製品が得られ、極めて薄い多結晶シリコ
ン薄膜をもった破損し難い基板が得られ、モールドから
の剥離も容易となる。
（実 施 例）
本発明を図示の実施例によって詳記すれば、第１図が同
法を実施するのに用い得る製造装置であり、アルゴン等
の不活性ガスか真空による不活性雰囲気１ａをもつ炉体
ｌには、ヒータ２によって加熱される転勤式坩堝３、漏
斗４、そしてその下位のヒータ５およびターンテーブル
６が内設されており、このターンテーブル６上にはモー
ルド７が載置される。
法を実施するのに用い得る製造装置であり、アルゴン等
の不活性ガスか真空による不活性雰囲気１ａをもつ炉体
ｌには、ヒータ２によって加熱される転勤式坩堝３、漏
斗４、そしてその下位のヒータ５およびターンテーブル
６が内設されており、このターンテーブル６上にはモー
ルド７が載置される。
ここで上記モールド７はターンテーブルＢ上のモールド
モジュール下皿７ａと、これに重積されるモールドモジ
ュール上皿７ｂとによってキャビティ７ｃが形成される
と共に、上記モールドモジュール上皿？ｂの中心位置に
注入ロアｄが開口され、これがキャビティ７ｃに連通ず
るよう構成されたものである。
モジュール下皿７ａと、これに重積されるモールドモジ
ュール上皿７ｂとによってキャビティ７ｃが形成される
と共に、上記モールドモジュール上皿？ｂの中心位置に
注入ロアｄが開口され、これがキャビティ７ｃに連通ず
るよう構成されたものである。
そこで、上記の製造装置を用いて本発明を実施するには
、予め前記の転勤式坩堝３にシリコン母材を収納してお
くと共に、ターンテーブルＢの軸心に注入ロアｄを合致
させてモールド７を載置する際、前記モールドモジュー
ル下皿７ａの上に裏打基板８を嵌合状態にて載置してお
き、これによってモールド７内のキャビティ７Ｃを狭く
して裏打基板８とモールドモジュール上皿７ｂとの間に
狭隘キャビティ７ｃ’ を残置させておくのである。
、予め前記の転勤式坩堝３にシリコン母材を収納してお
くと共に、ターンテーブルＢの軸心に注入ロアｄを合致
させてモールド７を載置する際、前記モールドモジュー
ル下皿７ａの上に裏打基板８を嵌合状態にて載置してお
き、これによってモールド７内のキャビティ７Ｃを狭く
して裏打基板８とモールドモジュール上皿７ｂとの間に
狭隘キャビティ７ｃ’ を残置させておくのである。
ここで裏打基板８は、鉄やステンレス等のシリコンに比
し安価な金属材料によって形成するのであり、またモー
ルド７の方はカーボン製とし、これに窒化シリコンのコ
ーティングを施したものを使用することができ、実際上
裏打基板８には０．５膳雪厚さとし、キャビティ７Ｃの
厚さは０．８諺層とした。
し安価な金属材料によって形成するのであり、またモー
ルド７の方はカーボン製とし、これに窒化シリコンのコ
ーティングを施したものを使用することができ、実際上
裏打基板８には０．５膳雪厚さとし、キャビティ７Ｃの
厚さは０．８諺層とした。
炉体ｌを稼動し、ヒータ２によって転勤式坩堝３内のシ
リコン母材を溶融した後、これを軸心点３ａが中心とな
るよう回動させることで、漏斗４内に溶融シリコンＳｉ
を流下させ、当該シリコンＳミラ漏斗４から前記モール
ド７の注入ロアｄへ注入するのであり、このときターン
テーブル８は回転させておくことになる。
リコン母材を溶融した後、これを軸心点３ａが中心とな
るよう回動させることで、漏斗４内に溶融シリコンＳｉ
を流下させ、当該シリコンＳミラ漏斗４から前記モール
ド７の注入ロアｄへ注入するのであり、このときターン
テーブル８は回転させておくことになる。
この際、実際上ヒータ５によってモールド７は１４００
℃程度に加温しておき、これに１４５０℃（融点）の前
記溶融シリコンＳｉが注入され、ターンテーブル６は４
０Ｏｒ、ｐ、ｍにて回転させるようにした。
℃程度に加温しておき、これに１４５０℃（融点）の前
記溶融シリコンＳｉが注入され、ターンテーブル６は４
０Ｏｒ、ｐ、ｍにて回転させるようにした。
これにより注入された溶融シリコンＳｉは、ターンテー
ブル６による遠心力Ｆによって裏打基板８上にあって、
狭隘キャビティ７ｃ’内に流れ込み、第２図の（ｂ）に
示す如く当該狭隘キャビティ７ｃ’に充填されたならば
、ヒータ５による加熱を止めて冷却固化し、これにより
裏打基板８上に固結形成された結晶成長による多結晶シ
リコン薄ｌＩ５！９をもった製品である多結晶シリコン
薄膜基板１０が得られ、前記の具体例によるときは、上
記多結晶シリコン薄膜８がＯ，Ｉｍｓとなった。
ブル６による遠心力Ｆによって裏打基板８上にあって、
狭隘キャビティ７ｃ’内に流れ込み、第２図の（ｂ）に
示す如く当該狭隘キャビティ７ｃ’に充填されたならば
、ヒータ５による加熱を止めて冷却固化し、これにより
裏打基板８上に固結形成された結晶成長による多結晶シ
リコン薄ｌＩ５！９をもった製品である多結晶シリコン
薄膜基板１０が得られ、前記の具体例によるときは、上
記多結晶シリコン薄膜８がＯ，Ｉｍｓとなった。
もちろん上記多結晶シリコン薄膜基板１０は第２図（Ｃ
）のようにモールドモジュール上皿７ｂを開成した後、
モールド７から取り出されることとなる。
）のようにモールドモジュール上皿７ｂを開成した後、
モールド７から取り出されることとなる。
（発明の効果）
本発明は上記のようにして構成されるものであるから、
極めて薄い多結晶シリコン薄膜を労せずして形成でき、
製品たる多結晶シリコン薄膜基板の可成りの部分を、安
価な金属材料によって形成されている裏打基板が占めて
いることとなるので、安価な製品の提供が可能となるだ
けでなく、この製造工程で裏打基板が形成されることと
なるため、太陽電池等のデイバイス加工時に電極を形成
することなく、上記裏打基板を電極とすることができる
ので、デイバイス加工が容易になると共に、各種の工程
にあって極めて薄い結晶シリコン薄膜を損傷してしまう
ことも、１打基板の存在によって解消でき、当該製品の
ライフタイムは４ｐｓｅｃ以上であることから、太陽電
池として十分に使用し得ることも確認された。
極めて薄い多結晶シリコン薄膜を労せずして形成でき、
製品たる多結晶シリコン薄膜基板の可成りの部分を、安
価な金属材料によって形成されている裏打基板が占めて
いることとなるので、安価な製品の提供が可能となるだ
けでなく、この製造工程で裏打基板が形成されることと
なるため、太陽電池等のデイバイス加工時に電極を形成
することなく、上記裏打基板を電極とすることができる
ので、デイバイス加工が容易になると共に、各種の工程
にあって極めて薄い結晶シリコン薄膜を損傷してしまう
ことも、１打基板の存在によって解消でき、当該製品の
ライフタイムは４ｐｓｅｃ以上であることから、太陽電
池として十分に使用し得ることも確認された。
第１図は本発明に係る方法を実施するのに用い得る製造
装置の一例を示した一部切欠の正面説明図、第２図の（
ａ） （ｂ） （ｃ）は同上方法の溶融シリコン固結行
程を示したモールドの部分縦断正面図。 第３図は従来のスピン法による製造装置の鋳造型近傍を
示した縦断正面図、第４図は同上鋳造型の上皿を示す平
面図、第５図（ａ） （ｂ）は同上型の下皿を示す夫々
平面図と縦断正面図である。 ｌａ・・・・・・不活性雰囲気 Ｂ・・・・・・ターンテーブル ？ −１１・φ・・モールド ７ａ・・・・・・モールドモジュール下皿７ｂ・・・・
・・モールドモジュール上皿７ｃ・・・・・・キャビテ
ィ ７ｃ’ ・・・・狭隘キャビティ ８・・・・・・裏打基板 ・・・・・・多結晶シリコン薄膜 Ｓｉ−拳一〇争争溶融シリコン ・・・・・・遠心力
装置の一例を示した一部切欠の正面説明図、第２図の（
ａ） （ｂ） （ｃ）は同上方法の溶融シリコン固結行
程を示したモールドの部分縦断正面図。 第３図は従来のスピン法による製造装置の鋳造型近傍を
示した縦断正面図、第４図は同上鋳造型の上皿を示す平
面図、第５図（ａ） （ｂ）は同上型の下皿を示す夫々
平面図と縦断正面図である。 ｌａ・・・・・・不活性雰囲気 Ｂ・・・・・・ターンテーブル ？ −１１・φ・・モールド ７ａ・・・・・・モールドモジュール下皿７ｂ・・・・
・・モールドモジュール上皿７ｃ・・・・・・キャビテ
ィ ７ｃ’ ・・・・狭隘キャビティ ８・・・・・・裏打基板 ・・・・・・多結晶シリコン薄膜 Ｓｉ−拳一〇争争溶融シリコン ・・・・・・遠心力
Claims (1)
- 不活性雰囲気内にあって、シリコン母材の溶融により得
た溶融シリコンを、同上雰囲気内のターンテーブル上に
載置されたモールドモジュール下皿とこれに載置された
モールドモジュール上皿とからなるモールドのキャビテ
ィ内へ、ターンテーブルの軸心箇所に開口した注入口か
ら供給し、この溶融シリコンを、予め上記モールドモジ
ュール下皿上に載置した安価な金属材料による裏打基板
とモールドモジュール上皿との間に残置された狭隘キャ
ビティ内へ、ターンテーブルの回転に伴う遠心力によっ
て充填させ、これを固化して裏打基板上に多結晶シリコ
ン薄膜を固結形成させたものを、上記のキャビティより
離脱させるようにしたことを特徴とする多結晶シリコン
薄膜基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169574A JPH079888B2 (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 多結晶シリコン薄膜基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169574A JPH079888B2 (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 多結晶シリコン薄膜基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218927A true JPH0218927A (ja) | 1990-01-23 |
| JPH079888B2 JPH079888B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15889001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63169574A Expired - Lifetime JPH079888B2 (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 多結晶シリコン薄膜基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079888B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0936403A (ja) * | 1995-07-17 | 1997-02-07 | Canon Inc | 基体の製造方法およびそれを用いた太陽電池 |
| CN113224180A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-06 | 宜兴市昱元能源装备技术开发有限公司 | 一种电池片制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59181013A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-15 | Hoxan Corp | 多結晶シリコンウエハの製造方法 |
-
1988
- 1988-07-07 JP JP63169574A patent/JPH079888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59181013A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-15 | Hoxan Corp | 多結晶シリコンウエハの製造方法 |
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| JPH0936403A (ja) * | 1995-07-17 | 1997-02-07 | Canon Inc | 基体の製造方法およびそれを用いた太陽電池 |
| CN113224180A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-06 | 宜兴市昱元能源装备技术开发有限公司 | 一种电池片制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH079888B2 (ja) | 1995-02-01 |
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