JPH0322907Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0322907Y2 JPH0322907Y2 JP1984125047U JP12504784U JPH0322907Y2 JP H0322907 Y2 JPH0322907 Y2 JP H0322907Y2 JP 1984125047 U JP1984125047 U JP 1984125047U JP 12504784 U JP12504784 U JP 12504784U JP H0322907 Y2 JPH0322907 Y2 JP H0322907Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lid
- melt
- cavity
- wall surface
- pouring hole
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は太陽電池、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に供
される製造皿に関する。
用いられている多結晶シリコンウエハの製造に供
される製造皿に関する。
従来、上述多結晶シリコンウエハは、最も一般
的にはシリコン母材により一旦所定形状のインゴ
ツトを鋳造し、これをスライスすることによつて
ウエハを得る方法が実施されている。
的にはシリコン母材により一旦所定形状のインゴ
ツトを鋳造し、これをスライスすることによつて
ウエハを得る方法が実施されている。
このスライスによらない方法としてはリボン法
とキヤステイング法（鋳造法）が既に実施されて
いる。
とキヤステイング法（鋳造法）が既に実施されて
いる。
しかし、上述スライスによる方法は、スライス
作業に大変時間がかかるだけでなく、インゴツト
の約50％がスライス時のロスとなつてしまう為、
製品コストが高くつき、スライス法、リボン法
共々作業能率が悪く、量産も不可能である。
作業に大変時間がかかるだけでなく、インゴツト
の約50％がスライス時のロスとなつてしまう為、
製品コストが高くつき、スライス法、リボン法
共々作業能率が悪く、量産も不可能である。
又、上記リボン法やキヤステイング法では大型
の太陽電池素材等が得られない難点があり、更に
キヤステイング法では、シリコン結晶粒に関し
て、満足すべき大きな結晶粒が得られない為、当
該ウエハによつて得られる太陽電池の光電変換効
率についても、やや低いものとなる欠陥をもつて
いる。
の太陽電池素材等が得られない難点があり、更に
キヤステイング法では、シリコン結晶粒に関し
て、満足すべき大きな結晶粒が得られない為、当
該ウエハによつて得られる太陽電池の光電変換効
率についても、やや低いものとなる欠陥をもつて
いる。
そこで、本願人は、上記諸法の欠陥を改善する
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
製造皿上に滴下するなどして、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層成
し、これを固化後、製造皿から剥離する方法（以
下これをスピン法という）を提案した。
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
製造皿上に滴下するなどして、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層成
し、これを固化後、製造皿から剥離する方法（以
下これをスピン法という）を提案した。
そして、このスピン法に関しても、本願人は既
に、第２図に示すような量産を目的とした製造皿
の提案をしている。
に、第２図に示すような量産を目的とした製造皿
の提案をしている。
すなわちカーボン等による皿本体ａの上面に、
これまたカーボン等による蓋体ｂを重積し、かつ
両者ａ，ｂを互いに面接状態にある箇所にあつて
施したカーボン螺子ｃ，ｃ……により螺子止めす
ることで、皿本体ａと蓋体ｂとの間に、複数個の
キヤビテイｄ，ｄ……が形成されるようにすると
共に、これらのキヤビテイｄ，ｄ……と連通する
ように蓋体ｂの中央部に注湯孔ｅが立設開口され
たものである。
これまたカーボン等による蓋体ｂを重積し、かつ
両者ａ，ｂを互いに面接状態にある箇所にあつて
施したカーボン螺子ｃ，ｃ……により螺子止めす
ることで、皿本体ａと蓋体ｂとの間に、複数個の
キヤビテイｄ，ｄ……が形成されるようにすると
共に、これらのキヤビテイｄ，ｄ……と連通する
ように蓋体ｂの中央部に注湯孔ｅが立設開口され
たものである。
そして上記製造皿はスピン法の実施に際し、タ
ーンテーブル上に置かれて回転遠心力が付与され
ると共に、高温かつアルゴンガス雰囲気中といつ
た条件下で、上記注湯孔ｅからシリコン母材の融
液が供給されることとなるが、これにより図示の
場合当該融液の量を規定しておくことで図示の如
く四角形のキヤビテイｄ，ｄ……に丁度満杯状態
となつた融液薄層が形成され、これを冷却固化す
ることで多結晶シリコンウエハを製造し得ること
となる。
ーンテーブル上に置かれて回転遠心力が付与され
ると共に、高温かつアルゴンガス雰囲気中といつ
た条件下で、上記注湯孔ｅからシリコン母材の融
液が供給されることとなるが、これにより図示の
場合当該融液の量を規定しておくことで図示の如
く四角形のキヤビテイｄ，ｄ……に丁度満杯状態
となつた融液薄層が形成され、これを冷却固化す
ることで多結晶シリコンウエハを製造し得ること
となる。
ところが、実際上カーボンによる上記製造皿な
どにあつては、製品が剥離可能となるように
Si3N4粉末等による離型剤を塗布して使用するこ
とになり、このようなことから、皿本体ａと蓋体
ｂとの当接面に凹凸が生じ、特に回転数を大きく
した場合には、当該隙間から供給したシリコン融
液が製造皿の外周端から食み出し漏出してしまう
ことがある。
どにあつては、製品が剥離可能となるように
Si3N4粉末等による離型剤を塗布して使用するこ
とになり、このようなことから、皿本体ａと蓋体
ｂとの当接面に凹凸が生じ、特に回転数を大きく
した場合には、当該隙間から供給したシリコン融
液が製造皿の外周端から食み出し漏出してしまう
ことがある。
そこで、例えば10cm×10cm、厚さ0.5mmのキヤ
ビテイによつて、４枚の多結晶シリコンシートを
製造しようとする場合、計算上の理想量である約
47ｇの原料シリコンを用いて、シリコン溶湯を供
給すればよいことになるが、上記の如き漏出を見
込んで50ｇ以上の原料シリコンによる注湯が行わ
れることとなる。
ビテイによつて、４枚の多結晶シリコンシートを
製造しようとする場合、計算上の理想量である約
47ｇの原料シリコンを用いて、シリコン溶湯を供
給すればよいことになるが、上記の如き漏出を見
込んで50ｇ以上の原料シリコンによる注湯が行わ
れることとなる。
このようなことから供給されるシリコン量が過
多となつたとき、前記の如き既応製造皿によると
きは、第２図のｂに明示の如く余剰のシリコン融
液Ａがキヤビテイｄ，ｄ……から注湯孔ｅ側に溢
れ出た状態にて固化してしまい、この結果４枚の
製品がこの溢出部分による余剰固化部によつて連
設されてしまい、このような場合には当該余剰固
化部を切断しなければならないが、当該切断作業
は難かしく、不手際により製品であるウエハを割
つてしまうことがあるだけでなく、このことが大
きく生産能率を低下させている。
多となつたとき、前記の如き既応製造皿によると
きは、第２図のｂに明示の如く余剰のシリコン融
液Ａがキヤビテイｄ，ｄ……から注湯孔ｅ側に溢
れ出た状態にて固化してしまい、この結果４枚の
製品がこの溢出部分による余剰固化部によつて連
設されてしまい、このような場合には当該余剰固
化部を切断しなければならないが、当該切断作業
は難かしく、不手際により製品であるウエハを割
つてしまうことがあるだけでなく、このことが大
きく生産能率を低下させている。
本考案は上記の如き既応製造皿がもつ難点に鑑
み、キヤビテイの流入口端縁の位置を適切に選定
すると共に皿本体の適所に、シリコンの余剰融液
が落流することになる凹所を設けるだけでなく、
当該凹所の底壁面と上記キヤビテイの流入口端縁
とを、鈍角の曲成再度で傾設の側壁面により連設
することで、キヤビテイ内への遠心力による注湯
を良好に行い得るようにすると共に前記の溢れ出
たシリコン融液を、上記凹所に落流し得るように
なし、もつて生産性を向上させ、かつ前記した余
剰固化部の発生を完全に阻止し得るようにし、原
料シリコンの供給量を厳密に規正しなくとも、常
に余剰固化部のない製品が得られるようにし、こ
の点からも、この種製造工程の生産性を向上しよ
うとするのが、その目的である。
み、キヤビテイの流入口端縁の位置を適切に選定
すると共に皿本体の適所に、シリコンの余剰融液
が落流することになる凹所を設けるだけでなく、
当該凹所の底壁面と上記キヤビテイの流入口端縁
とを、鈍角の曲成再度で傾設の側壁面により連設
することで、キヤビテイ内への遠心力による注湯
を良好に行い得るようにすると共に前記の溢れ出
たシリコン融液を、上記凹所に落流し得るように
なし、もつて生産性を向上させ、かつ前記した余
剰固化部の発生を完全に阻止し得るようにし、原
料シリコンの供給量を厳密に規正しなくとも、常
に余剰固化部のない製品が得られるようにし、こ
の点からも、この種製造工程の生産性を向上しよ
うとするのが、その目的である。
本考案は上記の目的を達成するため、皿本体に
蓋体を重積して螺子止めすることにより、蓋体の
中央部に開口の注湯孔から注入したシリコン母材
の融液が、回転遠心力により流入されて融液薄層
を形成し、これを固化することで多結晶シリコン
ウエハが製造される複数個のキヤビテイが、上記
皿本体と蓋体との間に形成されたものにおいて、
皿本体における上記各キヤビテイの流入口端縁
を、前記蓋体の注湯孔の下端口縁よりも外周側に
配設し、皿本体の中央に設けた余剰融液落流用の
凹所が、かつ蓋体の注湯孔直下における底壁面
と、当該底壁面の外側端から各キヤビテイの流入
口端縁までを連設し、鈍角の曲成角度で傾設した
側壁面とにより形成されている製造皿を提供しよ
うとするものである。
蓋体を重積して螺子止めすることにより、蓋体の
中央部に開口の注湯孔から注入したシリコン母材
の融液が、回転遠心力により流入されて融液薄層
を形成し、これを固化することで多結晶シリコン
ウエハが製造される複数個のキヤビテイが、上記
皿本体と蓋体との間に形成されたものにおいて、
皿本体における上記各キヤビテイの流入口端縁
を、前記蓋体の注湯孔の下端口縁よりも外周側に
配設し、皿本体の中央に設けた余剰融液落流用の
凹所が、かつ蓋体の注湯孔直下における底壁面
と、当該底壁面の外側端から各キヤビテイの流入
口端縁までを連設し、鈍角の曲成角度で傾設した
側壁面とにより形成されている製造皿を提供しよ
うとするものである。
本考案では上記の如く注湯孔から注入されたシ
リコン融液は凹所へ流入するが、これが回転遠心
力を受けることによりキヤビテイの流入口端縁に
向つて流れることとなり、この際、上記注湯孔の
下端口縁よりキヤビテイの流入口端縁が外周側に
存するので、当該シリコン融液は蓋体の下端であ
る注湯孔周縁に衝当し、このことでキヤビテイの
流入口端縁内へ流入し易くなる。
リコン融液は凹所へ流入するが、これが回転遠心
力を受けることによりキヤビテイの流入口端縁に
向つて流れることとなり、この際、上記注湯孔の
下端口縁よりキヤビテイの流入口端縁が外周側に
存するので、当該シリコン融液は蓋体の下端であ
る注湯孔周縁に衝当し、このことでキヤビテイの
流入口端縁内へ流入し易くなる。
しかも、本考案では、凹所の側壁面が、キヤビ
テイの流入口端縁まで、鈍角の曲成角度にて傾設
されているため、前記回転遠心力をあまり大きく
しなくとも充分に、当該側面を上昇してキヤビテ
イの流入口端縁に向けて流動し、従つて、特別に
製造皿に高い回転を付与しなくとも、キヤビテイ
内のシリコン融液の注入が容易に行われることと
なり、しかも、キヤビテイ内に回転遠心力によつ
て流入したシリコン融液が、固化してしまう以前
に当該回転を停止してやりさえすれば、遠心力を
失うことで、キヤビテイの流入口端縁よりも内心
側に存在する余剰のシリコン融液は、上記凹所内
に落入してしまい、前記の如き余剰固化部が形成
されることはなくなる。
テイの流入口端縁まで、鈍角の曲成角度にて傾設
されているため、前記回転遠心力をあまり大きく
しなくとも充分に、当該側面を上昇してキヤビテ
イの流入口端縁に向けて流動し、従つて、特別に
製造皿に高い回転を付与しなくとも、キヤビテイ
内のシリコン融液の注入が容易に行われることと
なり、しかも、キヤビテイ内に回転遠心力によつ
て流入したシリコン融液が、固化してしまう以前
に当該回転を停止してやりさえすれば、遠心力を
失うことで、キヤビテイの流入口端縁よりも内心
側に存在する余剰のシリコン融液は、上記凹所内
に落入してしまい、前記の如き余剰固化部が形成
されることはなくなる。
本考案を第１図の実施例によつて詳記すれば、
同考案にあつても、前記従来例と同じくカーボン
等の高融点素材による皿本体１と蓋体２とが、止
螺子３，３……によつて固定されることで、蓋体
２の中央部に開口され、下向きに大径となるよう
形成した注湯孔４と連通する複数個のキヤビテイ
５，５……が形成される。
同考案にあつても、前記従来例と同じくカーボン
等の高融点素材による皿本体１と蓋体２とが、止
螺子３，３……によつて固定されることで、蓋体
２の中央部に開口され、下向きに大径となるよう
形成した注湯孔４と連通する複数個のキヤビテイ
５，５……が形成される。
ここで図示例では、上記キヤビテイ５，５……
を形成するため、従来例の如く蓋体ｂ側に凹溝を
設けてもよいが、第１図のｂに明示の如く皿本体
１の上面１′にあつて、その外周側４つの四角形
状としたキヤビテイ溝６1，６1……が凹設されて
おり、この際当該各溝６1，６1……の内側辺６2，
６2……にあつて形成されるキヤビテイ５，５…
…の流入口端縁６3，６3……の両端が、互いに順
次連続され、かつ当該流入口端縁６3，６3……
は、上記注湯孔４の下端口縁４ａよりも外周側に
配設されている。
を形成するため、従来例の如く蓋体ｂ側に凹溝を
設けてもよいが、第１図のｂに明示の如く皿本体
１の上面１′にあつて、その外周側４つの四角形
状としたキヤビテイ溝６1，６1……が凹設されて
おり、この際当該各溝６1，６1……の内側辺６2，
６2……にあつて形成されるキヤビテイ５，５…
…の流入口端縁６3，６3……の両端が、互いに順
次連続され、かつ当該流入口端縁６3，６3……
は、上記注湯孔４の下端口縁４ａよりも外周側に
配設されている。
ここで図示例では、上記の流入口端縁６3，６3
……により囲成される注湯孔４の直下位置に、余
剰融液落流用の凹所７が形成されており、同所７
は平面状の底壁面７1と、その外側端から上記流
入口端縁６3，６3……まで直角以上である鈍角の
曲成角度Ｂにて傾設した側壁面７2，７2……とか
らなつており、８，８……は前記止螺子３，３…
…が螺合する螺孔を示す。
……により囲成される注湯孔４の直下位置に、余
剰融液落流用の凹所７が形成されており、同所７
は平面状の底壁面７1と、その外側端から上記流
入口端縁６3，６3……まで直角以上である鈍角の
曲成角度Ｂにて傾設した側壁面７2，７2……とか
らなつており、８，８……は前記止螺子３，３…
…が螺合する螺孔を示す。
また上記凹所７は四角形状に形成されている
が、それほどの容量が必要でなければ環状に凹設
するなどのことも可能である。
が、それほどの容量が必要でなければ環状に凹設
するなどのことも可能である。
そこで上記の製造皿を使用する際には、キヤビ
テイ５，５……に、シリコン融液が流入したなら
ば、当該製造皿は回転状態におかれているので、
当該シリコン融液は凹所７の底壁面７1から傾設
の側壁面７2を流昇してキヤビテイ５，５……に
流入するのが、この際側壁面７2は鈍角であるた
め、それほど製造皿の回転数を大きくしなくとも
流昇可能であり、かつ、当該シリコン融液は、蓋
体２における注入孔４の下端口縁４ａにおける外
周下面に衝当するため、キヤビテイ５，５……側
へ流導されることとなる。
テイ５，５……に、シリコン融液が流入したなら
ば、当該製造皿は回転状態におかれているので、
当該シリコン融液は凹所７の底壁面７1から傾設
の側壁面７2を流昇してキヤビテイ５，５……に
流入するのが、この際側壁面７2は鈍角であるた
め、それほど製造皿の回転数を大きくしなくとも
流昇可能であり、かつ、当該シリコン融液は、蓋
体２における注入孔４の下端口縁４ａにおける外
周下面に衝当するため、キヤビテイ５，５……側
へ流導されることとなる。
そして、キヤビテイ５，５……内にシリコン融
液が流入したならば、これが固化してしまう以前
に、同皿の回転を停止させ、これにより流入口端
縁６3，６3……の内側に溢出している融液は、そ
の重力によつて凹所７に落流し、このときキヤビ
テイ５，５……内に流入済の融液薄層は、融液の
表面張力によりその場に留り、食み出しのない製
品が得られる。
液が流入したならば、これが固化してしまう以前
に、同皿の回転を停止させ、これにより流入口端
縁６3，６3……の内側に溢出している融液は、そ
の重力によつて凹所７に落流し、このときキヤビ
テイ５，５……内に流入済の融液薄層は、融液の
表面張力によりその場に留り、食み出しのない製
品が得られる。
本考案は前記のように構成され、上記のように
具現されるものであるから、製造時の回転遠心力
を与えたときは、凹所の鈍角である側壁面の形成
と、注湯孔の下端口縁よりもキヤビテイの流入口
端縁が外周側に開口されていることで、シリコン
融液等のキヤビテイに対する流入が円滑に行わ
れ、生産性の向上に役立つこととなる。
具現されるものであるから、製造時の回転遠心力
を与えたときは、凹所の鈍角である側壁面の形成
と、注湯孔の下端口縁よりもキヤビテイの流入口
端縁が外周側に開口されていることで、シリコン
融液等のキヤビテイに対する流入が円滑に行わ
れ、生産性の向上に役立つこととなる。
さらに、上記の遠心力を適時停止してやるだけ
の操作で、供給されたシリコン融液が過多であつ
ても、食み出しによる余剰固化部が製品に連着し
てしまうといつたことなく、従つて従来の製造皿
の場合のように余剰固化部の切断といつた労力が
全く不要となり、その生産性を向上でき、シリコ
ン融液の供給量にも、それほどの精度が要求され
ないこととなつて、この点からも作業能率を改善
することができる。
の操作で、供給されたシリコン融液が過多であつ
ても、食み出しによる余剰固化部が製品に連着し
てしまうといつたことなく、従つて従来の製造皿
の場合のように余剰固化部の切断といつた労力が
全く不要となり、その生産性を向上でき、シリコ
ン融液の供給量にも、それほどの精度が要求され
ないこととなつて、この点からも作業能率を改善
することができる。
第１図は本考案に係る製造皿の一実施例を示
し、ａはその縦断正面図、ｂは皿本体の平面図、
第２図は同製造皿の従来例を示し、ａがその平面
図、ｂは同縦断正面図である。 １……皿本体、２……蓋体、３……止螺子、４
……注湯孔、４ａ……注湯孔の下端口縁、５……
キヤビテイ、６3……流入口端縁、７……凹所、
７1……凹所の底壁面、７2……凹所の側壁面、Ｂ
……曲成角度。
し、ａはその縦断正面図、ｂは皿本体の平面図、
第２図は同製造皿の従来例を示し、ａがその平面
図、ｂは同縦断正面図である。 １……皿本体、２……蓋体、３……止螺子、４
……注湯孔、４ａ……注湯孔の下端口縁、５……
キヤビテイ、６3……流入口端縁、７……凹所、
７1……凹所の底壁面、７2……凹所の側壁面、Ｂ
……曲成角度。
Claims (1)
- 皿本体に蓋体を重積して螺子止めすることによ
り、蓋体の中央部に開口の注湯孔から注入したシ
リコン部材の融液が、回転遠心力により流入され
て融液薄層を形成し、これを固化することで多結
晶シリコンウエハが製造される複数個のキヤビテ
イが、上記皿本体と蓋体との間に形成されたもの
において、皿本体における上記各キヤビテイの流
入口端縁を、前記蓋体の注湯孔の下端口縁よりも
外周側に配設し、皿本体の中央に設けた余剰融液
落流用の凹所が、蓋体の注湯孔直下における底壁
面と、当該底壁面の外側端から各キヤビテイの流
入口端縁までを連設し、かつ鈍角の曲成角度で傾
設した側壁面とにより形成されている製造皿。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12504784U JPS6139932U (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 製造皿 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12504784U JPS6139932U (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 製造皿 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139932U JPS6139932U (ja) | 1986-03-13 |
| JPH0322907Y2 true JPH0322907Y2 (ja) | 1991-05-20 |
Family
ID=30683732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12504784U Granted JPS6139932U (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 製造皿 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139932U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3596828B2 (ja) * | 1995-07-17 | 2004-12-02 | キヤノン株式会社 | 基体の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54121086A (en) * | 1978-03-14 | 1979-09-19 | Agency Of Ind Science & Technol | Forming method of silicon plate |
| JPS56105624A (en) * | 1980-01-29 | 1981-08-22 | Agency Of Ind Science & Technol | Manufacture of plate-type silicon crystal |
| JPS57181175A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-08 | Hoxan Corp | Manufacture of polycrystalline silicon wafer |
-
1984
- 1984-08-17 JP JP12504784U patent/JPS6139932U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139932U (ja) | 1986-03-13 |
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