JPH079888B2 - 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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- JPH079888B2 JPH079888B2 JP63169574A JP16957488A JPH079888B2 JP H079888 B2 JPH079888 B2 JP H079888B2 JP 63169574 A JP63169574 A JP 63169574A JP 16957488 A JP16957488 A JP 16957488A JP H079888 B2 JPH079888 B2 JP H079888B2
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Classifications
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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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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Photovoltaic Devices (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エハの製造に際し、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エハの製造方法
は、第３図に示す如くターンテーブルａ上に下皿ｂを載
置し、この上に上皿ｃを載設することで、両皿b,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ｂを載
置し、この上に上皿ｃを載設することで、両皿b,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ｂの上面には
４個の成形用凹溝b1,b2,b3,b4が十字状の流入凹溝b5に
て連通され、一度に４個の多結晶シリコンウエハを製造
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ｂの上面には
４個の成形用凹溝b1,b2,b3,b4が十字状の流入凹溝b5に
て連通され、一度に４個の多結晶シリコンウエハを製造
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エハを形成すると
き、そのディ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エハが
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エハを形成すると
き、そのディ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エハが
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
リコンウエ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、この工程で当該ウエハを損傷すること
にもなる。
リコンウエ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、この工程で当該ウエハを損傷すること
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、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からの製造剥離が困難と
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、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からの製造剥離が困難と
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、その後のディ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能とな
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。
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、その後のディ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能とな
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
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
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載置されているので、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載置されているので、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１
には、ヒータ２によって加熱される転動式坩堝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１
には、ヒータ２によって加熱される転動式坩堝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６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7bの中心位置に注入口
7dが開口され、これがキャビティ7cに連通するよう構成
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7bの中心位置に注入口
7dが開口され、これがキャビティ7cに連通するよう構成
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、予め前記の転動式坩堝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６の軸心に注入口7d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。
は、予め前記の転動式坩堝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６の軸心に注入口7d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0.5mm厚さとし、キャビティ7cの厚さは
0.6mm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0.5mm厚さとし、キャビティ7cの厚さは
0.6mmとした。
炉体１を稼動し、ヒータ２によって転動式坩堝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Siを漏斗４から前記モールド７の
注入口7dへ注入するのであり、このときターンテーブル
６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Siを漏斗４から前記モールド７の
注入口7dへ注入するのであり、このときターンテーブル
６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400r.p.mにて
回転させるようにした。
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400r.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
薄膜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９が0.1mmとなった。
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
薄膜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９が0.1mm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、太陽電池等のディ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、ディ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、裏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４μsec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、太陽電池等のディ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、ディ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、裏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４μsec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。 1a……不活性雰囲気 ６……ターンテーブル ７……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 ９……多結晶シリコン薄膜 Si……溶融シリコン Ｆ……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。 1a……不活性雰囲気 ６……ターンテーブル ７……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 ９……多結晶シリコン薄膜 Si……溶融シリコン Ｆ……遠心力
Claims (1)
- 【請求項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 JPH0218927A (ja) | 1990-01-23 |
| JPH079888B2 true 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) |
Families Citing this family (2)
| 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 |
| 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 |
Family Cites Families (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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0218927A (ja) | 1990-01-23 |
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