JPH038579B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH038579B2 JPH038579B2 JP59171332A JP17133284A JPH038579B2 JP H038579 B2 JPH038579 B2 JP H038579B2 JP 59171332 A JP59171332 A JP 59171332A JP 17133284 A JP17133284 A JP 17133284A JP H038579 B2 JPH038579 B2 JP H038579B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- carbon plate
- carbon
- layer
- polycrystalline silicon
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
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エハを製造する
ため用いるカーボン皿のコーテイング方法に関す
る。
用いられている多結晶シリコンウエハを製造する
ため用いるカーボン皿のコーテイング方法に関す
る。
従来、多結晶シリコンウエハは、各種の方法に
よつて製造されていたが、種々の問題点を抱えて
いた。
よつて製造されていたが、種々の問題点を抱えて
いた。
即ち、最も一般的なインゴツト法はシリコン母
材にインゴツトを鋳造した後、これをスライスす
ることによりウエハを得るようにしているが、ス
ライス作業が煩雑であると共に、スライス時の材
料ロスが大きく、コスト高の製品となり、大量生
産に向かないものであつた。
材にインゴツトを鋳造した後、これをスライスす
ることによりウエハを得るようにしているが、ス
ライス作業が煩雑であると共に、スライス時の材
料ロスが大きく、コスト高の製品となり、大量生
産に向かないものであつた。
また、このようなスライスによらない方法とし
てリボン法とキヤステイング法（鋳造法）がある
が、何れも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
結晶粒が非常に細かくなつて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
の光電変換率も２〜３％と極度に悪くなる欠陥を
持つている。
てリボン法とキヤステイング法（鋳造法）がある
が、何れも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
結晶粒が非常に細かくなつて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
の光電変換率も２〜３％と極度に悪くなる欠陥を
持つている。
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、石英また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、石英また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持つてい
るが、上記の溶融したシリコン母材溶液を製造皿
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、炭素が汚染不純物
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る。
るが、上記の溶融したシリコン母材溶液を製造皿
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、炭素が汚染不純物
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る。
そこで、この問題を解決するため、既にカーボ
ン製の製造皿について、その表面に順次SiCと
SiNとの二重膜層を形成してやることが提案さ
れ、このようにすることで、上記カーボン皿上に
溶融したシリコン母材溶液を滴下し、前記の如く
多結晶シリコンウエハを製造すれば、カーボン皿
のカーボンが、当該製品たるシリコンウエハに侵
入するのを、非常に有効に阻止できることも確認
されている。
ン製の製造皿について、その表面に順次SiCと
SiNとの二重膜層を形成してやることが提案さ
れ、このようにすることで、上記カーボン皿上に
溶融したシリコン母材溶液を滴下し、前記の如く
多結晶シリコンウエハを製造すれば、カーボン皿
のカーボンが、当該製品たるシリコンウエハに侵
入するのを、非常に有効に阻止できることも確認
されている。
ところが、上記二重膜層によりカーボン皿をコ
ーテイングする従来法では、カーボン皿の表面に
先ずCVD法、スパツタリング法、真空蒸着法等
の既知手段を採用してSiC膜を形成した後、当該
SiC膜表面に、これまた上記CVD法等の手段によ
つて、今度はSiN膜を形成するようにしている。
ーテイングする従来法では、カーボン皿の表面に
先ずCVD法、スパツタリング法、真空蒸着法等
の既知手段を採用してSiC膜を形成した後、当該
SiC膜表面に、これまた上記CVD法等の手段によ
つて、今度はSiN膜を形成するようにしている。
このため、かかる従来法によるときは、SiC膜
を1μｍ、SiN膜は10μｍ程度と可成りの厚さだけ
重積しなければならず、従つてそれだけ原材料を
使用する必要があると共に、前記CVD法等の採
用に際してSiCからSiNに、その材料を入替えな
ければならないから、コーテイングにどうしても
30時間程度を費さねばならないのはもちろんのこ
と、上記のSiC膜はカーボン皿のカーボンに対し
て、SiN膜はSiC膜に夫々物理的な付着状態にて
積層されているだけであるから、シリコンウエハ
製造時における高温条件下の使用により、どうし
ても剥離し易く、結局部分的な剥離状態となるま
でに10回程度しか使用に耐え得ないといつた欠陥
があつた。
を1μｍ、SiN膜は10μｍ程度と可成りの厚さだけ
重積しなければならず、従つてそれだけ原材料を
使用する必要があると共に、前記CVD法等の採
用に際してSiCからSiNに、その材料を入替えな
ければならないから、コーテイングにどうしても
30時間程度を費さねばならないのはもちろんのこ
と、上記のSiC膜はカーボン皿のカーボンに対し
て、SiN膜はSiC膜に夫々物理的な付着状態にて
積層されているだけであるから、シリコンウエハ
製造時における高温条件下の使用により、どうし
ても剥離し易く、結局部分的な剥離状態となるま
でに10回程度しか使用に耐え得ないといつた欠陥
があつた。
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなさ
れたもので、シリコン母材の融液を、上面に離型
剤層の形成された製造皿上に適下させ、所望の融
液薄層を形成し、これを固化した後に製造皿から
剥離して多結晶シリコンウエハを製造する場合、
従来法による場合のようにSiCとSiNの膜を単に
接着状態にて重積するのではなく、同SiCとSiN
の二重層を化学的な結合状態にて一体に形成する
ようになし、これによつてコーテイングの所要時
間を節減すると共に、層厚も従来法のものよりも
薄く形成でき、かつ上記化学的結合に基づき、そ
の耐用回数を２倍以上に改善し、これにより高品
質、高特性の多結晶シリコンウエハを製造し得る
ようにするのが、その目的である。
れたもので、シリコン母材の融液を、上面に離型
剤層の形成された製造皿上に適下させ、所望の融
液薄層を形成し、これを固化した後に製造皿から
剥離して多結晶シリコンウエハを製造する場合、
従来法による場合のようにSiCとSiNの膜を単に
接着状態にて重積するのではなく、同SiCとSiN
の二重層を化学的な結合状態にて一体に形成する
ようになし、これによつてコーテイングの所要時
間を節減すると共に、層厚も従来法のものよりも
薄く形成でき、かつ上記化学的結合に基づき、そ
の耐用回数を２倍以上に改善し、これにより高品
質、高特性の多結晶シリコンウエハを製造し得る
ようにするのが、その目的である。
本発明に係る多結晶シリコンウエハ製造用カー
ボン皿のコーテイング方法は、所期の目的を達成
するため、シリコン母材の融液が供給されるカー
ボン皿の表面に、成膜手段を介して多結晶のシリ
コン膜を形成した後、該多結晶シリコン膜を有す
るカーボン皿を窒素雰囲気中において加熱処理す
ることにより、当該カーボン皿の上に、そのカー
ボン皿中のＣと前記シリコン膜のSiとによるSiC
層と、前記雰囲気中のＮと前記シリコン膜のSiと
によるSiN層とを同時に形成して、これらカーボ
ン皿、SiC層、SiN層が化学的に一体結合したコ
ーテイングカーボン皿を得ることを特徴とする。
ボン皿のコーテイング方法は、所期の目的を達成
するため、シリコン母材の融液が供給されるカー
ボン皿の表面に、成膜手段を介して多結晶のシリ
コン膜を形成した後、該多結晶シリコン膜を有す
るカーボン皿を窒素雰囲気中において加熱処理す
ることにより、当該カーボン皿の上に、そのカー
ボン皿中のＣと前記シリコン膜のSiとによるSiC
層と、前記雰囲気中のＮと前記シリコン膜のSiと
によるSiN層とを同時に形成して、これらカーボ
ン皿、SiC層、SiN層が化学的に一体結合したコ
ーテイングカーボン皿を得ることを特徴とする。
本発明では加熱処理によつて、カーボン皿と
SiC層との界面、SiC層とSiN層との界面が単な
る接着状態ではなく化学的結合状態となるから、
温度や衝撃に対しても強く、長期の繰り返し使用
に耐えることができる。
SiC層との界面、SiC層とSiN層との界面が単な
る接着状態ではなく化学的結合状態となるから、
温度や衝撃に対しても強く、長期の繰り返し使用
に耐えることができる。
本発明を図面によつて詳細に説示すると、円板
等の形状としたカーボン皿１の表面１′に、先ず
多結晶のシリコン膜２を形成成長させるが、その
手段は前記従来法につき説示した如く、既知の
CVD法、スパツタリング法、真空蒸着法等によ
ればよく、その膜厚は２〜3μｍ程度でよい。
等の形状としたカーボン皿１の表面１′に、先ず
多結晶のシリコン膜２を形成成長させるが、その
手段は前記従来法につき説示した如く、既知の
CVD法、スパツタリング法、真空蒸着法等によ
ればよく、その膜厚は２〜3μｍ程度でよい。
次に上記の如くシリコン膜２を形成したカーボ
ン皿１を、窒素雰囲気Ａ中にて加熱することにな
るが、当該加熱条件としては1200〜1300℃程度の
温度で、約１時間処理することが望ましい。
ン皿１を、窒素雰囲気Ａ中にて加熱することにな
るが、当該加熱条件としては1200〜1300℃程度の
温度で、約１時間処理することが望ましい。
上記の加熱処理により、カーボン皿１のＣとシ
リコン膜２のSiとが化学的に結合して、同膜２の
下層部にはSiC層３が、そして窒素雰囲気ＡのＮ
と同上シリコン膜２のSiとの化学的結合による
Si3N4すなわちSiN層４が、当該膜２の上層部に
夫々形成されるのである。
リコン膜２のSiとが化学的に結合して、同膜２の
下層部にはSiC層３が、そして窒素雰囲気ＡのＮ
と同上シリコン膜２のSiとの化学的結合による
Si3N4すなわちSiN層４が、当該膜２の上層部に
夫々形成されるのである。
従つて上記のカーボン皿１とSiC層３との界面
および当該SiC層３とSiN層４との界面とが化学
的に結合されて、このため当該結合は強固となり
非常に剥離し難いコーテイングを形成することが
できた。
および当該SiC層３とSiN層４との界面とが化学
的に結合されて、このため当該結合は強固となり
非常に剥離し難いコーテイングを形成することが
できた。
ちなみに、カーボン皿とSiC層とSiN層とが化
学的に結合したもの（本発明）と、これらが物理
的に付着しただけのもの（従来例）とを比較した
場合、以下のようなる。
学的に結合したもの（本発明）と、これらが物理
的に付着しただけのもの（従来例）とを比較した
場合、以下のようなる。
本発明の場合、コーテイング膜厚は２〜3μｍ
でよく、これは従来例のコーテイング膜厚の1/5
〜1/3程度で足りたことになる。
でよく、これは従来例のコーテイング膜厚の1/5
〜1/3程度で足りたことになる。
本発明の場合、コーテイング時間は24時間程度
でよく、従来例の約30時間よりも短縮することが
できた。
でよく、従来例の約30時間よりも短縮することが
できた。
本発明の場合、部分的剥離を生じるまでの耐用
態様回数が少なくとも20回であり、従来例に対し
２倍の耐久性が得られた。
態様回数が少なくとも20回であり、従来例に対し
２倍の耐久性が得られた。
本発明の場合、その方法から得られたカーボン
皿を用いて製造した多結晶シリコンウエハは、ラ
イフタイムが2μsecであり、当該コーテイングカ
ーボン皿を用いたことにより、良質のウエハ製品
が得られた。
皿を用いて製造した多結晶シリコンウエハは、ラ
イフタイムが2μsecであり、当該コーテイングカ
ーボン皿を用いたことにより、良質のウエハ製品
が得られた。
以上説明した通り、本発明に係る多結晶シリコ
ンウエハ製造用カーボン皿のコーテイング方法に
よるときは、コーテイング膜の薄膜化、コーテイ
ング時間の短縮による生産性の向上、コーテング
膜の耐久性など、これらの効果を確保することが
できる。
ンウエハ製造用カーボン皿のコーテイング方法に
よるときは、コーテイング膜の薄膜化、コーテイ
ング時間の短縮による生産性の向上、コーテング
膜の耐久性など、これらの効果を確保することが
できる。
特に、本発明方法によるとき、カーボン皿、
SiC層、SiN層が化学的に一体結合するので、コ
ーテング膜の耐久性が格段に向上し、極薄のコー
テイング膜であつても、これの耐用回数を倍増さ
せることができる。
SiC層、SiN層が化学的に一体結合するので、コ
ーテング膜の耐久性が格段に向上し、極薄のコー
テイング膜であつても、これの耐用回数を倍増さ
せることができる。
しかも、本発明方法は、粉末材を用いるのでな
く、カーボン皿表面の多結晶シリコン膜を窒素雰
囲気中で加熱処理して上記各層を形成するので、
当該方法から得られたコーテイングカーボン皿を
用いて多結晶シリコンを製造する際、その多結晶
シリコンが粉末材で汚染されることもない。
く、カーボン皿表面の多結晶シリコン膜を窒素雰
囲気中で加熱処理して上記各層を形成するので、
当該方法から得られたコーテイングカーボン皿を
用いて多結晶シリコンを製造する際、その多結晶
シリコンが粉末材で汚染されることもない。
したがつて、本発明方法をして有用なコーテイ
ングカーボン皿が得られる。
ングカーボン皿が得られる。
第１図は本発明に係るカーボン皿のコーテイン
グ方法にあつて、その当初工程終了後のカーボン
皿を示す部分縦断正面説明図、第２図は同法完了
時のカーボン皿を示す部分縦断正面説明図であ
る。 １……カーボン皿本体、１′……カーボン皿本
体の表面、２……シリコン膜、３……SiC層、４
……SiN層、Ａ……窒素雰囲気。
グ方法にあつて、その当初工程終了後のカーボン
皿を示す部分縦断正面説明図、第２図は同法完了
時のカーボン皿を示す部分縦断正面説明図であ
る。 １……カーボン皿本体、１′……カーボン皿本
体の表面、２……シリコン膜、３……SiC層、４
……SiN層、Ａ……窒素雰囲気。
Claims (1)
- １ シリコン母材の融液が供給されるカーボン皿
の表面に、成膜手段を介して多結晶のシリコン膜
を形成した後、該多結晶シリコン膜を有するカー
ボン皿を窒素雰囲気中において加熱処理すること
により、カーボン皿の上に、そのカーボン皿のＣ
と前記シリコン膜のSiとによるSiC層と、前記雰
囲気中のＮと前記シリコン膜のSiとによるSiN層
とを同時に形成して、これらカーボン皿、SiC
層、SiN層が化学的に一体結合したコーテイング
カーボン皿を得ることを特徴とする多結晶シリコ
ンウエハ製造用カーボン皿のコーテイング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17133284A JPS6149416A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 多結晶シリコンウエハ製造用カ−ボン皿のコ−テイング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17133284A JPS6149416A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 多結晶シリコンウエハ製造用カ−ボン皿のコ−テイング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149416A JPS6149416A (ja) | 1986-03-11 |
| JPH038579B2 true JPH038579B2 (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15921265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17133284A Granted JPS6149416A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 多結晶シリコンウエハ製造用カ−ボン皿のコ−テイング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6149416A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6200388B1 (en) * | 1998-02-11 | 2001-03-13 | Applied Materials, Inc. | Substrate support for a thermal processing chamber |
| CN103978746B (zh) * | 2014-05-06 | 2016-06-08 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 一种膜及其制备方法、显示面板及显示装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609656B2 (ja) * | 1981-02-10 | 1985-03-12 | 工業技術院長 | 多結晶シリコン半導体の製造方法 |
| JPS5953208B2 (ja) * | 1981-07-28 | 1984-12-24 | 工業技術院長 | 多結晶シリコン半導体の製造方法 |
| JPS5953209B2 (ja) * | 1981-08-06 | 1984-12-24 | 工業技術院長 | 多結晶シリコンインゴットの鋳造法 |
-
1984
- 1984-08-17 JP JP17133284A patent/JPS6149416A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6149416A (ja) | 1986-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |