JPH0314765B2 - - Google Patents
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- JPH0314765B2 JPH0314765B2 JP58047725A JP4772583A JPH0314765B2 JP H0314765 B2 JPH0314765 B2 JP H0314765B2 JP 58047725 A JP58047725 A JP 58047725A JP 4772583 A JP4772583 A JP 4772583A JP H0314765 B2 JPH0314765 B2 JP H0314765B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
- H04W52/04—Transmission power control [TPC]
- H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
- H04W52/22—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands
- H04W52/226—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands using past references to control power, e.g. look-up-table
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
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エハの製造方法に
関する。
いられている多結晶シリコンウエハの製造方法に
関する。
従来から多結晶シリコンウエハは各種の方法に
よつて製造されており、最も一般的にはシリコン
母材により一たん所定形状のインゴツトを鋳造
し、これをスライスすることによつてウエハを得
るようにしているが、これではスライス作業に大
変な時間をかけなければならないだけでなく、イ
ンゴツトの約50％がスライス時のロスとなつてし
まうため、製品がコスト高につき大量生産も不可
能である。
よつて製造されており、最も一般的にはシリコン
母材により一たん所定形状のインゴツトを鋳造
し、これをスライスすることによつてウエハを得
るようにしているが、これではスライス作業に大
変な時間をかけなければならないだけでなく、イ
ンゴツトの約50％がスライス時のロスとなつてし
まうため、製品がコスト高につき大量生産も不可
能である。
そこでスライスによらない方法としてリボン法
のキヤステイング法（鋳造法）が既に実施されて
いるが、リボン法は例えば回転ドラムの周面に溶
融シリコンを噴当させ、当該周面にリボン状のウ
エハを形成するものであり、同法によるときは実
際上リボン幅が数mm程度のものしか製造すること
ができず、大形の太陽電池素材等が得られない難
点がある。
のキヤステイング法（鋳造法）が既に実施されて
いるが、リボン法は例えば回転ドラムの周面に溶
融シリコンを噴当させ、当該周面にリボン状のウ
エハを形成するものであり、同法によるときは実
際上リボン幅が数mm程度のものしか製造すること
ができず、大形の太陽電池素材等が得られない難
点がある。
また上記キヤステイング法と呼ばれているもの
は、シリコン母材を加熱して融液となし、これを
製品ウエハの寸法に応じた鋳型に流し込み、さら
に当該型の可動部分により融液を押圧成型して固
化させるものであるが、同法によるときは、一度
に所定形状のウエハが得られ、量産性の点で望ま
しい結果が期待できるものゝ、上記のように融液
は四方から押えつけられることになる。
は、シリコン母材を加熱して融液となし、これを
製品ウエハの寸法に応じた鋳型に流し込み、さら
に当該型の可動部分により融液を押圧成型して固
化させるものであるが、同法によるときは、一度
に所定形状のウエハが得られ、量産性の点で望ま
しい結果が期待できるものゝ、上記のように融液
は四方から押えつけられることになる。
このため同法では鋳型の上下面と側面が上記融
液の固化に際し、シリコン結晶粒（グレイン）の
成長を抑制してしまうことゝなり、固化製品の前
記各面と接する部分近傍が、非常細かい結晶粒と
なつて大きな結晶粒が得られず、太陽電池用シリ
コンウエハ等にあつて望ましいとされている大結
晶粒生成の要請を満足させることができないた
め、当該ウエハによつて得られた太陽電池の光電
変換効率も２〜３％と極度に悪くなつてしまう欠
陥をもつている。
液の固化に際し、シリコン結晶粒（グレイン）の
成長を抑制してしまうことゝなり、固化製品の前
記各面と接する部分近傍が、非常細かい結晶粒と
なつて大きな結晶粒が得られず、太陽電池用シリ
コンウエハ等にあつて望ましいとされている大結
晶粒生成の要請を満足させることができないた
め、当該ウエハによつて得られた太陽電池の光電
変換効率も２〜３％と極度に悪くなつてしまう欠
陥をもつている。
そこで、本出願人は、上記諸法の欠陥を大幅に
改善することができる多結晶シリコンウエハの製
造方法として、既に、シリコン母材を溶融し、こ
の融液を、石英又はカーボンで形成され、かつ回
転状態にある製造皿上に滴下し、遠心力を有効利
用することにより所望拡径状態の融液薄層を形成
し、同層の固化後、これを製造皿から剥離する方
法（スピン法）を提案した。
改善することができる多結晶シリコンウエハの製
造方法として、既に、シリコン母材を溶融し、こ
の融液を、石英又はカーボンで形成され、かつ回
転状態にある製造皿上に滴下し、遠心力を有効利
用することにより所望拡径状態の融液薄層を形成
し、同層の固化後、これを製造皿から剥離する方
法（スピン法）を提案した。
このスピン法は、多くの優れた特徴をもつてい
るが、上記の固化した融液薄層の剥離に際し、同
層は製造皿に癒着していることから、剥離作業の
際に破損してしまい易く、同作業が極めて煩雑で
熟練を要求されることとなり、このことが大量生
産の溢路となつていた。
るが、上記の固化した融液薄層の剥離に際し、同
層は製造皿に癒着していることから、剥離作業の
際に破損してしまい易く、同作業が極めて煩雑で
熟練を要求されることとなり、このことが大量生
産の溢路となつていた。
また、この方法によれば、溶融したシリコン母
材の融液を製造皿に直接滴下して融液薄層を形成
することから、同融液中に、製造皿の成分が拡散
し易く、特に同皿がカーボン製である場合には、
このカーボンが汚染不純物として融液中に混入
し、製品たるウエハの特性に悪影響を及ぼすとい
う問題を有していた。
材の融液を製造皿に直接滴下して融液薄層を形成
することから、同融液中に、製造皿の成分が拡散
し易く、特に同皿がカーボン製である場合には、
このカーボンが汚染不純物として融液中に混入
し、製品たるウエハの特性に悪影響を及ぼすとい
う問題を有していた。
この問題を解決するため、従来では、製造皿の
上面に離型剤として窒化硅素を溶媒とし揮発性溶
剤を溶液として、これを塗布し数ミクロンの膜を
製造皿の上面に形成し、同膜の上面にシリコン母
材の融液を滴下して融液薄層を形成しこれを固化
させることによつて上記問題を解決しようとして
いた。
上面に離型剤として窒化硅素を溶媒とし揮発性溶
剤を溶液として、これを塗布し数ミクロンの膜を
製造皿の上面に形成し、同膜の上面にシリコン母
材の融液を滴下して融液薄層を形成しこれを固化
させることによつて上記問題を解決しようとして
いた。
しかしながら、このような離型剤を製造皿に塗
布しておくことによりシリコンシートを製造皿か
ら分離する方法にあつては、離型剤が溶解された
溶液を単に製造皿に塗布するだけであつたため、
シリコン母材の融液を製造皿に滴下させた際の衝
撃により、該融液中に離型剤が混入してシリコン
ウエハの特性と品質が低下し易いばかりでなく、
同衝撃により離型剤が剥離飛散してしまつた個所
では、結局融液と製造皿とが直接当触してしま
い、製造皿の成分が融液中に混入して結晶欠陥を
生起させ、これによりその特性、品質を低下させ
てしまうといつた問題を有していた。
布しておくことによりシリコンシートを製造皿か
ら分離する方法にあつては、離型剤が溶解された
溶液を単に製造皿に塗布するだけであつたため、
シリコン母材の融液を製造皿に滴下させた際の衝
撃により、該融液中に離型剤が混入してシリコン
ウエハの特性と品質が低下し易いばかりでなく、
同衝撃により離型剤が剥離飛散してしまつた個所
では、結局融液と製造皿とが直接当触してしま
い、製造皿の成分が融液中に混入して結晶欠陥を
生起させ、これによりその特性、品質を低下させ
てしまうといつた問題を有していた。
この発明は、かかる現状に鑑み創案されたもの
であつて、その目的とするところは、製造が容易
であり、しかも太陽電池用ウエハ等にあつて望ま
しいとされる大結晶粒のウエハを生成すること
が、支障なくできる量産可能な多結晶シリコンウ
エハの製造方法を提供しようとするものである。
であつて、その目的とするところは、製造が容易
であり、しかも太陽電池用ウエハ等にあつて望ま
しいとされる大結晶粒のウエハを生成すること
が、支障なくできる量産可能な多結晶シリコンウ
エハの製造方法を提供しようとするものである。
かかる目的を達成するため、この発明にあつて
は、所望雰囲気内にあつて、回転する製造皿上に
おけるシリコン母材の融液を、当該回転による遠
心力によつて、拡径方向へ流動させることによ
り、当該融液による所望径の融液薄層を形成し、
これを固化した後、同薄層を製造皿より剥離する
多結晶シリコンウエハの製造方法において、上記
製造皿の上面には、シリコン系材料を、スパツタ
リング、真空蒸着法或いはCVD法等の被膜形成
手段により付着させて薄膜状の離型剤被薄膜層を
形成し、同被膜層上に前記融液薄層が形成される
ようにして多結晶シリコンウエハを製造しようと
するものである。
は、所望雰囲気内にあつて、回転する製造皿上に
おけるシリコン母材の融液を、当該回転による遠
心力によつて、拡径方向へ流動させることによ
り、当該融液による所望径の融液薄層を形成し、
これを固化した後、同薄層を製造皿より剥離する
多結晶シリコンウエハの製造方法において、上記
製造皿の上面には、シリコン系材料を、スパツタ
リング、真空蒸着法或いはCVD法等の被膜形成
手段により付着させて薄膜状の離型剤被薄膜層を
形成し、同被膜層上に前記融液薄層が形成される
ようにして多結晶シリコンウエハを製造しようと
するものである。
以下、添付図面にもとづき、この発明を詳細に
説明する。
説明する。
製造皿１は、シリコンとの反応性が少ない石英
（SiO2）やカーボン（Ｃ）等の材質で第１図に示
すように構成されており、かつ各種寸法の円形、
四角形等所望形状のウエハ形成平面１ａをもつた
ものが用意され、これを任意に選択して用いられ
る。
（SiO2）やカーボン（Ｃ）等の材質で第１図に示
すように構成されており、かつ各種寸法の円形、
四角形等所望形状のウエハ形成平面１ａをもつた
ものが用意され、これを任意に選択して用いられ
る。
そして次に、上記製造皿１のウエハ形成平面１
ａには、第２図に示すように、薄膜状の離型剤被
膜層２が形成される。
ａには、第２図に示すように、薄膜状の離型剤被
膜層２が形成される。
この離型剤被膜層２は、酸化シリコンをスパツ
タリング、真空蒸着法又はCVD法等の被膜形成
手段により上記平面１ａに付着固化させることに
よつて形成され、この際その厚さは数千オングス
トローム程度とするのがよい。
タリング、真空蒸着法又はCVD法等の被膜形成
手段により上記平面１ａに付着固化させることに
よつて形成され、この際その厚さは数千オングス
トローム程度とするのがよい。
こゝで上記のスパツタリングによるときは、加
熱炉内をアルゴン雰囲気にし、300℃位に加熱す
ることによりアルゴン原子を励気させ、SiO2（酸
化シリコン）のターゲツトにアルゴン原子を衝突
させると、SiO2が大気中に飛散して製造皿１の
ウエハ形成平面１ａに付着するのであり、真空蒸
着法では、真空中で酸化シリコンを蒸発させ、こ
れを同平面１ａに付着させて薄膜を形成するこ
とゝなり、CVD法によれば600℃〜800℃まで加
熱された炉内でシラン系のガス（例えばSiH4）
と亜酸化窒素（N2O）を反応させることにより、
酸化シリコン（SiO2）を発生させ、これにより
同平面１ａに薄膜を形成することになる。
熱炉内をアルゴン雰囲気にし、300℃位に加熱す
ることによりアルゴン原子を励気させ、SiO2（酸
化シリコン）のターゲツトにアルゴン原子を衝突
させると、SiO2が大気中に飛散して製造皿１の
ウエハ形成平面１ａに付着するのであり、真空蒸
着法では、真空中で酸化シリコンを蒸発させ、こ
れを同平面１ａに付着させて薄膜を形成するこ
とゝなり、CVD法によれば600℃〜800℃まで加
熱された炉内でシラン系のガス（例えばSiH4）
と亜酸化窒素（N2O）を反応させることにより、
酸化シリコン（SiO2）を発生させ、これにより
同平面１ａに薄膜を形成することになる。
このような方法を選択することにより得られた
酸化シリコン薄膜は、製造皿１との被着強度も大
きく、それ自体の硬さも可成り大となり、また離
型剤として酸化シリコンを用いるのは、シリコン
母材と同系材であるので、シリコンシートとの反
応性が少ないことと、加熱して固化し易いためで
あり、この発明では他のシリコン系材料として窒
化シリコンを用いることができる。
酸化シリコン薄膜は、製造皿１との被着強度も大
きく、それ自体の硬さも可成り大となり、また離
型剤として酸化シリコンを用いるのは、シリコン
母材と同系材であるので、シリコンシートとの反
応性が少ないことと、加熱して固化し易いためで
あり、この発明では他のシリコン系材料として窒
化シリコンを用いることができる。
このようにして、製造皿１に離型材被膜層２が
形成された後、同被膜層２の上面に所望拡径状態
とした融液薄層３を形成することとなるが、同薄
層３の形成工程を第３図によつて以下説示する。
形成された後、同被膜層２の上面に所望拡径状態
とした融液薄層３を形成することとなるが、同薄
層３の形成工程を第３図によつて以下説示する。
同図の坩堝４にシリコン母材を投入して、これ
を溶融用熱源５により加熱融解し、当該融液を坩
堝４の転動によつて漏斗７へ放流し、こゝで一た
ん漏斗７に受承されて、さらにその流出口７′か
ら、図中点線で示すように当該融液をウエハ形成
平面１ａの略中心部に滴下する。
を溶融用熱源５により加熱融解し、当該融液を坩
堝４の転動によつて漏斗７へ放流し、こゝで一た
ん漏斗７に受承されて、さらにその流出口７′か
ら、図中点線で示すように当該融液をウエハ形成
平面１ａの略中心部に滴下する。
そしてこの際ターンテーブル機構８は予め回転
させておくのがよいが、同時回転でも、滴下完了
後融液が固化しないうちに回転を開始させてもよ
く、当該回転による遠心力によつて融液は拡径方
向へ流動する。
させておくのがよいが、同時回転でも、滴下完了
後融液が固化しないうちに回転を開始させてもよ
く、当該回転による遠心力によつて融液は拡径方
向へ流動する。
そして、この拡径流動する融液はウエハ形成平
面１ａの全面にわたり、この外周縁まで拡径さ
れ、余剰供給の融液は当該外周縁から遠心力によ
り放出され、この結果ウエハ形成平面１ａの形状
に見合つた融液薄層３が形成され、これを自然放
冷か適宜の冷却手段によつて固化し、第４図に示
すように、多結晶シリコンウエハが製造皿１のウ
エハ形成平面１ａに形成される。
面１ａの全面にわたり、この外周縁まで拡径さ
れ、余剰供給の融液は当該外周縁から遠心力によ
り放出され、この結果ウエハ形成平面１ａの形状
に見合つた融液薄層３が形成され、これを自然放
冷か適宜の冷却手段によつて固化し、第４図に示
すように、多結晶シリコンウエハが製造皿１のウ
エハ形成平面１ａに形成される。
尚、上記シリコン母材の選定にあたり、望まし
くは半導体級高純度シリコンなどを用いるように
し、同母材は、坩堝４の外周側に配置された電気
ヒータ等による溶融用熱源５によつて、当該シリ
コンの溶融温度1420℃を考慮して加熱することに
より、これを溶融し得るようになつており、当該
熱源５としては図示例のように電熱線であると
か、高周波加熱装置によることができ、もちろん
適時当該加熱を停止したり、加熱条件を制御可能
にしておくことが望ましい。
くは半導体級高純度シリコンなどを用いるように
し、同母材は、坩堝４の外周側に配置された電気
ヒータ等による溶融用熱源５によつて、当該シリ
コンの溶融温度1420℃を考慮して加熱することに
より、これを溶融し得るようになつており、当該
熱源５としては図示例のように電熱線であると
か、高周波加熱装置によることができ、もちろん
適時当該加熱を停止したり、加熱条件を制御可能
にしておくことが望ましい。
また、上記ターンテーブル機構８は、その回転
軸９に固設した回収受皿１０に製造皿１を載置
し、同軸９を回転中心として回収受皿１０と製造
皿１は同期して回動される。
軸９に固設した回収受皿１０に製造皿１を載置
し、同軸９を回転中心として回収受皿１０と製造
皿１は同期して回動される。
このようにして製造皿１のウエハ形成平面１ａ
に所望拡径のシリコンシート３′が形成された後
第５図に示すように外製造皿１よりシリコンシー
ト３′を剥離する。
に所望拡径のシリコンシート３′が形成された後
第５図に示すように外製造皿１よりシリコンシー
ト３′を剥離する。
この場合、シリコンシート３′の下面には、離
型剤被膜層２の残滓が第５図に示されるように付
着するが同残滓は、弗化水素で除去すればよく、
その後は所要の製品仕上げ加工を施こすことによ
り、第６図に示すごとき多結晶シリコンウエハが
得られる。
型剤被膜層２の残滓が第５図に示されるように付
着するが同残滓は、弗化水素で除去すればよく、
その後は所要の製品仕上げ加工を施こすことによ
り、第６図に示すごとき多結晶シリコンウエハが
得られる。
上記の通り本発明によれば、従来のインゴツト
スライス法やリボン法の難点が解消されるのはも
ちろん、既応キヤステイング法のように鋳型の各
面による制限を受けることなく、製造皿上で固化
され、しかもこの発明によれば、シリコンシート
と製造皿との間に、気化状態としたシリコン系材
料を付着固化した離型剤被膜層が介在することゝ
なるから、シリコン母材融液の滴下によつて離型
剤が飛散して同融液と製造皿とが直接々触する如
き支障を生せず、その結果同融液中に製造皿の成
分が混入することもないので、高品質、高特性の
多結晶シリコンウエハを得ることができ、更には
離型剤被膜層による同ウエハへの悪影響もない。
スライス法やリボン法の難点が解消されるのはも
ちろん、既応キヤステイング法のように鋳型の各
面による制限を受けることなく、製造皿上で固化
され、しかもこの発明によれば、シリコンシート
と製造皿との間に、気化状態としたシリコン系材
料を付着固化した離型剤被膜層が介在することゝ
なるから、シリコン母材融液の滴下によつて離型
剤が飛散して同融液と製造皿とが直接々触する如
き支障を生せず、その結果同融液中に製造皿の成
分が混入することもないので、高品質、高特性の
多結晶シリコンウエハを得ることができ、更には
離型剤被膜層による同ウエハへの悪影響もない。
図面は、この発明に係る製造方法の実施例を示
すものであつて、第１図は製造皿の構成を示す正
面説明図、第２図は同皿のウエハ形成平面に離型
剤被膜層を形成した状態を示す正面説明図、第３
図は多結晶シリコンウエハを製造する設備例を示
す正面斜視図、第４図は同設備によりウエハを製
造皿上に形成した状態を示す正面説明図、第５図
は同ウエハを製造皿から剥離した状態を示す正面
説明図、第６図は、同ウエハの正面説明図であ
る。 １……製造皿、１ａ……ウエハ形成平面、２…
…離型剤被膜層、３……シリコン母材融液。
すものであつて、第１図は製造皿の構成を示す正
面説明図、第２図は同皿のウエハ形成平面に離型
剤被膜層を形成した状態を示す正面説明図、第３
図は多結晶シリコンウエハを製造する設備例を示
す正面斜視図、第４図は同設備によりウエハを製
造皿上に形成した状態を示す正面説明図、第５図
は同ウエハを製造皿から剥離した状態を示す正面
説明図、第６図は、同ウエハの正面説明図であ
る。 １……製造皿、１ａ……ウエハ形成平面、２…
…離型剤被膜層、３……シリコン母材融液。
Claims (1)
- １ 所望雰囲気内にあつて、回転する製造皿上に
おけるシリコン母材の融液を、当該回転による遠
心力によつて、拡径方向へ流動させることによ
り、当該融液による所望径の融液薄層を形成し、
これを固化した後、同薄層を製造皿より剥離する
多結晶シリコンウエハの製造方法において、上記
製造皿の上面には、シリコン系材料を、スパツタ
リング、真空蒸着法或いはCVD法等の被膜形成
手段により付着させて薄膜状の離型剤被膜層を形
成し、同被膜層上に前記融液薄層が形成されるよ
うにしたことを特徴とする多結晶シリコンウエハ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047725A JPS59174514A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 多結晶シリコンウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047725A JPS59174514A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 多結晶シリコンウエハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174514A JPS59174514A (ja) | 1984-10-03 |
| JPH0314765B2 true JPH0314765B2 (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=12783302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58047725A Granted JPS59174514A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 多結晶シリコンウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59174514A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0590623A (ja) * | 1991-09-28 | 1993-04-09 | Nissha Printing Co Ltd | 太陽電池用転写材 |
| US5424224A (en) * | 1993-01-19 | 1995-06-13 | Texas Instruments Incorporated | Method of surface protection of a semiconductor wafer during polishing |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP58047725A patent/JPS59174514A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59174514A (ja) | 1984-10-03 |
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