JPS6123313A - 多結晶シリコンウエハの製造皿用離型剤層形成方法 - Google Patents
多結晶シリコンウエハの製造皿用離型剤層形成方法Info
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- JPS6123313A JPS6123313A JP59143965A JP14396584A JPS6123313A JP S6123313 A JPS6123313 A JP S6123313A JP 59143965 A JP59143965 A JP 59143965A JP 14396584 A JP14396584 A JP 14396584A JP S6123313 A JPS6123313 A JP S6123313A
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- mold release
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- silicon
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P76/00—Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography
- H10P76/20—Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography of masks comprising organic materials
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- Silicon Compounds (AREA)
- 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皿用離型剤に関する
。
ている多結晶シリコンウェハの製造皿用離型剤に関する
。
従来、多結晶シリコンウェハは、各種の方法によって製
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°ント法は／リコノ母材にイン
ゴットを鋳造した後、これをスライスすることによりウ
エノ・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、大量生産に同かないものであった。
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°ント法は／リコノ母材にイン
ゴットを鋳造した後、これをスライスすることによりウ
エノ・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、大量生産に同かないものであった。
また、このようなスライスによらない方法としてリボン
法とキャスティング法（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、更にキャス
ティング法では、シリコン結晶粒が非常に細かくなって
大きな結晶粒が得られない為、当該ウニ・・によって得
られる太陽電池の光電変換率も２〜３チと極度に悪くな
る欠陥を持っている。
法とキャスティング法（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、更にキャス
ティング法では、シリコン結晶粒が非常に細かくなって
大きな結晶粒が得られない為、当該ウニ・・によって得
られる太陽電池の光電変換率も２〜３チと極度に悪くな
る欠陥を持っている。
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ノ）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。
ことができる多結晶シリコンウエノ）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っているが、融
液薄層が製造皿に癒着してしまうことから、該融液薄層
の剥離に際し、破損し易く、作業が煩雑で熟練を要求さ
れ、大量生産の隘路となっている。
液薄層が製造皿に癒着してしまうことから、該融液薄層
の剥離に際し、破損し易く、作業が煩雑で熟練を要求さ
れ、大量生産の隘路となっている。
また、上記の溶融したシリコン母材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、特に四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
品たるウェハの特性に悪影響を及ぼすという問題を有し
ていた。
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、特に四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
品たるウェ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、既に製造皿の」二面に、粉末
である５ｔ３Ｎ、＋ ５ｔｏ２，５ｉｌｌ 。
である５ｔ３Ｎ、＋ ５ｔｏ２，５ｉｌｌ 。
ＳｉＣ，ＢＮ等の離型剤による膜を形成し、内膜の」二
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も行なわれている。
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も行なわれている。
しかしながら、このような離型剤層によるときは、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シ、
該融液中に離型剤が混入してしまい、製品たるシリコン
ウェハ・の特性と品質が低下し易いばかりでなく、前記
融液の衝撃によシ離型剤層が剥離飛散してしまうことも
あり、かかる個所では、融液と製造皿との直接接触によ
り製造皿の成分が融液中に混入して結晶上の欠陥を生起
させ、その特性、品質を低下させてしまうという問題を
有していた。
コン母材の融液を製造皿に滴下させた際の衝撃によシ、
該融液中に離型剤が混入してしまい、製品たるシリコン
ウェハ・の特性と品質が低下し易いばかりでなく、前記
融液の衝撃によシ離型剤層が剥離飛散してしまうことも
あり、かかる個所では、融液と製造皿との直接接触によ
り製造皿の成分が融液中に混入して結晶上の欠陥を生起
させ、その特性、品質を低下させてしまうという問題を
有していた。
そこで、有機溶剤に／リコン系粉末を溶解して、これを
製造皿に塗布した後乾燥させて牙１層となし、さらに同
層上にめってスパッタリングによシ離型剤による第２層
を積層させるようにした離型剤層も用いられているが、
これによれば、固形化によって前記粉末層の欠陥は改善
できるものの、多層形成であるため、作業が煩雑である
ことと、離型剤が固化していることによシ、シリコン母
材融液を滴下した際に離型剤層が割れて剥離してしまう
という問題点があった。
製造皿に塗布した後乾燥させて牙１層となし、さらに同
層上にめってスパッタリングによシ離型剤による第２層
を積層させるようにした離型剤層も用いられているが、
これによれば、固形化によって前記粉末層の欠陥は改善
できるものの、多層形成であるため、作業が煩雑である
ことと、離型剤が固化していることによシ、シリコン母
材融液を滴下した際に離型剤層が割れて剥離してしまう
という問題点があった。
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
た製造皿上に滴下させ、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ニ
ノーを製造する場合、上記融液中に離型剤成分が混入す
る恐れをなくすと共に、滴下の際の衝撃により離型剤が
損傷することもなく、高品質、高特性の多結晶シリコン
ウエノ１を製造することのできる離型剤層の形成方法を
提供しようとするものである。
で、シリコン母材の融液を、上面に離型剤層の形成され
た製造皿上に滴下させ、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ニ
ノーを製造する場合、上記融液中に離型剤成分が混入す
る恐れをなくすと共に、滴下の際の衝撃により離型剤が
損傷することもなく、高品質、高特性の多結晶シリコン
ウエノ１を製造することのできる離型剤層の形成方法を
提供しようとするものである。
本発明は、上記目的を達成するため、シリコン母材の融
液が流下供給される製造皿の表面には、有機溶剤中にＳ
ｉＯ２を濃度１〜５％となるよう溶解した当該溶液に、
Ｓ ｉ３ Ｎ４ 、 Ｓ ｔｏ。
液が流下供給される製造皿の表面には、有機溶剤中にＳ
ｉＯ２を濃度１〜５％となるよう溶解した当該溶液に、
Ｓ ｉ３ Ｎ４ 、 Ｓ ｔｏ。
Ｓ ｉ０２ 、 Ｓ ｉｃ、 ＢＮ等の離型剤粉末が混
合されてなる当該混合溶液を塗布した後、これを加熱固
形化するようにしたことを特徴としている。
合されてなる当該混合溶液を塗布した後、これを加熱固
形化するようにしたことを特徴としている。
本発明は、上記の通シ構成することによって、製造皿上
に、Ｓ ｉ ０２の有機溶媒による溶液だけでなく離形
剤粉末が混入共存状態にて配され、これが加熱されるの
で、出来上った離型剤層は粉末状の要素が残存し、半固
形化の状態となる。
に、Ｓ ｉ ０２の有機溶媒による溶液だけでなく離形
剤粉末が混入共存状態にて配され、これが加熱されるの
で、出来上った離型剤層は粉末状の要素が残存し、半固
形化の状態となる。
すなわち離型剤粉末を混入し、しかもこれの固定化材料
として酸化硅素（Ｓｉ０２ ）の有機溶媒による溶液を
使用することにより、シリコン母材の融液を滴下した除
にも、前記既応粉末離型剤の如き飛散を阻止でき、シリ
コンウェハの特性、品質を保持向上させると共に、完全
な固形化ではないため、上記融液の滴下によシ、離型剤
層が割れる如き支障も解消され、所期の目的を達成する
ことができる。
として酸化硅素（Ｓｉ０２ ）の有機溶媒による溶液を
使用することにより、シリコン母材の融液を滴下した除
にも、前記既応粉末離型剤の如き飛散を阻止でき、シリ
コンウェハの特性、品質を保持向上させると共に、完全
な固形化ではないため、上記融液の滴下によシ、離型剤
層が割れる如き支障も解消され、所期の目的を達成する
ことができる。
以下、図面に基づいて本発明の一実施例について詳述す
る。
る。
第１図、第２図において、１は製造皿で、シリコンとの
反応性が少い石英（Ｓｉｎ２）やカーボン（Ｃ）等の材
質で各種寸法の円形多角形等、所望形状のしかも、使用
すべき表面１＆を持つＡものを任意選択して用いる。
反応性が少い石英（Ｓｉｎ２）やカーボン（Ｃ）等の材
質で各種寸法の円形多角形等、所望形状のしかも、使用
すべき表面１＆を持つＡものを任意選択して用いる。
そして、この製造皿１の表面１ａ上に本発明に係る離型
剤層（Ａ）を形成する。
剤層（Ａ）を形成する。
この離型剤層（Ａ）を形成するには、先ずポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）等の有機溶剤中に酸化硅素（Ｓｉｎ
２）を１〜５チの濃度となるように溶解する。
ルコール（ＰＶＡ）等の有機溶剤中に酸化硅素（Ｓｉｎ
２）を１〜５チの濃度となるように溶解する。
次に、この溶液に離型剤粉末を混合する。
その混合比率は、溶液１０ＣＣに対して離型剤粉末５ｇ
程度とするのがよく、当該粉末とじては、Ｓ ｔｏ、Ｓ
ｉｃ、Ｓｉ３Ｎ４等のシリコン系粉末が適当であり、
またＢＮ等も用いることができる。
程度とするのがよく、当該粉末とじては、Ｓ ｔｏ、Ｓ
ｉｃ、Ｓｉ３Ｎ４等のシリコン系粉末が適当であり、
またＢＮ等も用いることができる。
このようにして得られた離型剤添加の混合溶液を、刷毛
またはスプレー等を用いて製造皿１の表面１ａに塗布し
、これを加熱炉で高温乾燥（約６００ Ｃ以上）するこ
とにより、所要の離型剤層（Ａ）が得ら扛る。
またはスプレー等を用いて製造皿１の表面１ａに塗布し
、これを加熱炉で高温乾燥（約６００ Ｃ以上）するこ
とにより、所要の離型剤層（Ａ）が得ら扛る。
多結晶／リコンウエハの製造に除しては、このようにし
て、製造皿１の表面１ａに離型剤層（Ａ）が形成された
ならば、この製造皿１を第１図に示す如き設備に装置す
る。
て、製造皿１の表面１ａに離型剤層（Ａ）が形成された
ならば、この製造皿１を第１図に示す如き設備に装置す
る。
即ち、当該設備によれば、製造皿１はターンテーブル機
構８の回収受皿１ｏ内にあって、その回転軸９と同軸と
なるよう載置され、当該回転軸９の駆動により回収受皿
１０表同期して回転される。
構８の回収受皿１ｏ内にあって、その回転軸９と同軸と
なるよう載置され、当該回転軸９の駆動により回収受皿
１０表同期して回転される。
次に、坩堝４にシリコン母材を投入して、これを溶融用
熱源５によシ加熱融解し、当該融液を坩堝４の転動によ
って漏斗７へ放流すればこの漏斗７に受承された流液は
、その流出ロア′から、図中点線で示すように製造皿１
の離型剤層（Ａ）にあって、その略中心部（Ａｃ ）に
滴下する。
熱源５によシ加熱融解し、当該融液を坩堝４の転動によ
って漏斗７へ放流すればこの漏斗７に受承された流液は
、その流出ロア′から、図中点線で示すように製造皿１
の離型剤層（Ａ）にあって、その略中心部（Ａｃ ）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
おくのがよいが滴下と同時の回転でも、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
による遠心力によって融液は拡径方向へ流動する。
おくのがよいが滴下と同時の回転でも、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
による遠心力によっ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、上記離型剤層（Ａ）
の全面にわたシ、そ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シ放出され、この結果
製造皿１の形状に見合った融液薄層３が第２図のように
形成され、これを自然放冷か適宜の冷却手段によって固
化して多結晶シリコンウェハが製造皿１の上記離型剤層
（Ａ）上に形成される。
の全面にわたシ、そ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シ放出され、この結果
製造皿１の形状に見合った融液薄層３が第２図のように
形成され、これを自然放冷か適宜の冷却手段によって固
化して多結晶シリコンウェハが製造皿１の上記離型剤層
（Ａ）上に形成される。
尚、上記シリコン母材としては、金属縁シリコン、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の外周側に配設された電気的ヒーター等による溶融
用熱源６によって、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シ、これを溶融し得るよう
になっており、もちろん適時当該加熱を停止したシ、加
熱条件を制御可能にしておく。
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の外周側に配設された電気的ヒーター等による溶融
用熱源６によって、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シ、これを溶融し得るよう
になっており、もちろん適時当該加熱を停止したシ、加
熱条件を制御可能にしておく。
ここで、前記のように本発明にあって有機溶剤中に溶解
される酸化硅素（Ｓｉ０２）の濃度を特定したのは、当
該濃度によって、製造は詐る多結晶シリコンウェハの純
度すなわち、その比抵抗が、下表のように左右されるか
らである。
される酸化硅素（Ｓｉ０２）の濃度を特定したのは、当
該濃度によって、製造は詐る多結晶シリコンウェハの純
度すなわち、その比抵抗が、下表のように左右されるか
らである。
この結果、高純度の多結晶シリコンウェハを得るには、
酸化硅素（Ｓｉ２０ ）濃度が１〜５チであるのが適当
であることが判明した。
酸化硅素（Ｓｉ２０ ）濃度が１〜５チであるのが適当
であることが判明した。
このようにして、離型剤層の界面に所望拡径の多結晶／
リコンウエハが固化形成されたならば、同ウェハを同層
よシ剥喘するが、この場合、同シリコンウェハと離型剤
層との界面における付着度合は弱いので、同ウェハは手
動作業にて容易に剥離される。
リコンウエハが固化形成されたならば、同ウェハを同層
よシ剥喘するが、この場合、同シリコンウェハと離型剤
層との界面における付着度合は弱いので、同ウェハは手
動作業にて容易に剥離される。
上記のとおり、この発明によれば、スピン法等により多
結晶シリコンウェハを製造するに際し、製造皿の表面に
シリコン母材融液の溶着性が弱い離型剤層が形成される
こととなるので、剥離作業が簡易かつ能率的となって、
シリコンウェハの破損もない。
結晶シリコンウェハを製造するに際し、製造皿の表面に
シリコン母材融液の溶着性が弱い離型剤層が形成される
こととなるので、剥離作業が簡易かつ能率的となって、
シリコンウェハの破損もない。
また、この発明によれば、離型剤粉末の粒子を固定化す
る羽村として酸化硅素（ＳｉＯ２）が使用されているの
で、ンリコン母椙融液を滴下して、融液薄層を形成する
際従来の離型剤粉末層の如く当該粉末が飛散してし１い
、製造皿の表面が不本意に露呈し、この結果量器の成分
が／リコンウエハ内に混入するといった恐れも皆無とな
り、太陽電池ウェハ等の製品特性１品質を大幅に向」ニ
することができると共に、しかも離型剤粉末と同化状態
の酸化硅素（Ｓｉ０２）とが共存する組成であるため、
完全な固形物のようにシリコン母料融液の注湯による衝
撃にも強く、従って損傷により当該離型剤層が剥離して
しまうといったこともないので、この点からも上記ウェ
ハの特性を低下させてしまうような心配がない。
る羽村として酸化硅素（ＳｉＯ２）が使用されているの
で、ンリコン母椙融液を滴下して、融液薄層を形成する
際従来の離型剤粉末層の如く当該粉末が飛散してし１い
、製造皿の表面が不本意に露呈し、この結果量器の成分
が／リコンウエハ内に混入するといった恐れも皆無とな
り、太陽電池ウェハ等の製品特性１品質を大幅に向」ニ
することができると共に、しかも離型剤粉末と同化状態
の酸化硅素（Ｓｉ０２）とが共存する組成であるため、
完全な固形物のようにシリコン母料融液の注湯による衝
撃にも強く、従って損傷により当該離型剤層が剥離して
しまうといったこともないので、この点からも上記ウェ
ハの特性を低下させてしまうような心配がない。
オニ図は本発明により得た製造皿により多結晶ソリコン
ウェハを製造する設イｉｌＩ例を示す斜視説明図、牙２
図は同製造皿上に製品が得られた状態の正面説明図であ
る。 Ａ・・・・・離型剤層 １・・・・・製造皿 １ａ・・・製造皿の表面
ウェハを製造する設イｉｌＩ例を示す斜視説明図、牙２
図は同製造皿上に製品が得られた状態の正面説明図であ
る。 Ａ・・・・・離型剤層 １・・・・・製造皿 １ａ・・・製造皿の表面
Claims (2)
- （１）シリコン母材の融液が流下供給される製造皿の表
面には、有機溶剤中にＳｉＯ＿２を濃度１〜５％となる
よう溶解した当該溶液に、 Ｓｉ＿３Ｎ＿４、ＳｉＯ、ＳｉＯ＿２、ＳｉＣ、ＢＮ等
の離型剤粉末が混合されてなる当該混合溶液を塗布した
後、これを加熱固定化して離型剤層を形成するようにし
たことを特徴とする多結晶シリコンウェハの製造皿用離
型剤層の形成方法。 - （２）溶液に混合される離型剤粉末の量は、当該溶液１
０ＣＣに対し５ｇの割合である特許請求の範囲第１項記
載の多結晶シリコンウェハの製造皿用離型剤層形方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143965A JPS6123313A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多結晶シリコンウエハの製造皿用離型剤層形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143965A JPS6123313A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多結晶シリコンウエハの製造皿用離型剤層形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123313A true JPS6123313A (ja) | 1986-01-31 |
| JPH038578B2 JPH038578B2 (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15351169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59143965A Granted JPS6123313A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多結晶シリコンウエハの製造皿用離型剤層形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123313A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484467A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法 |
| CN1073005C (zh) * | 1996-12-19 | 2001-10-17 | 艾利森电话股份有限公司 | 制备弹性凸起的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129377A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-09 | Agency Of Ind Science & Technol | Manufacture of polycrystalline silicone semiconductor |
| JPS57181175A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-08 | Hoxan Corp | Manufacture of polycrystalline silicon wafer |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP59143965A patent/JPS6123313A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129377A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-09 | Agency Of Ind Science & Technol | Manufacture of polycrystalline silicone semiconductor |
| JPS57181175A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-08 | Hoxan Corp | Manufacture of polycrystalline silicon wafer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484467A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法 |
| CN1073005C (zh) * | 1996-12-19 | 2001-10-17 | 艾利森电话股份有限公司 | 制备弹性凸起的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038578B2 (ja) | 1991-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |