硅锭的制造方法以及硅锭技术

本发明专利技术提供一种硅锭的制造方法以及硅锭。为了简便地制造具有缺陷少且结晶性优良的区域的硅锭，本发明专利技术的硅锭的制造方法具有：第1工序，准备铸模；第2工序，向所述铸模内提供第1硅熔液，通过使该第1硅熔液在所述铸模内的底部上凝固，从而形成第1凝固层，该第1凝固层具有：第1区域、和在该第1区域上通过截面处的蚀刻处理而能够成为蚀刻陷斑的缺陷的密度比该第1区域高的第2区域；和第3工序，向所述铸模内的所述第1凝固层上提供第2硅熔液，使该第2硅熔液在从所述第1凝固层向上方的单向上凝固，形成第2凝固层，该第2凝固层具有：通过截面处的蚀刻处理而能够成为蚀刻陷斑的缺陷的密度比所述第2区域低的第3区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种娃锭的制造方法W及娃锭。
技术介绍
在太阳能电池元件中，娃基板作为半导体基板而被广泛应用。该娃基板能够通过 将单晶或者多晶娃锭薄切为所希望的厚度来得到。[000引作为单晶娃锭的制造方法，例如已知切克劳斯基（Czoc虹alsld)法W及悬浮区烙(Floatingzone)法等。此外，作为多晶娃锭的制造方法，例如已知铸塑（Cast)法等。并 且，多晶娃锭能够比单晶娃锭更简便制造（例如，参照日本特开2007-9597号公报）。但是， 一般已知多晶娃基板被用作为半导体基板的太阳能电池元件的光电变换效率会由于晶界 等的结晶缺陷的存在而比使用了单晶娃基板的太阳能电池元件的光电变换效率低。 因此，提出了一种使用铸塑法来制造晶界等的缺陷少、结晶方位一致的娃锭的方 法（例如，参照日本特开平成10-194718号公报W及日本特表2009-523693号公报）。在该 制造方法中，采用如下的方法：在将作为巧晶的单晶娃配置在铸模内的底面的状态下，通过 将娃烙液注入到铸模内，来W巧晶为起点使该娃烙液在单向上凝固（巧铸塑法）。
技术实现思路
-专利技术要解决的课题-但是，在巧铸塑法中，导致用于准备巧晶的繁琐的制造工序W及制造成本的上升。 此外，在将多个巧晶排列在铸模的底面的情况下，若未高精度地排列巧晶，则娃烙液难W在 单向上凝固，难W制造出具有缺陷少且结晶性优良的区域的娃锭。 因此，希望一种能够简便地制造出具有缺陷少且结晶性优良的区域的娃锭的娃锭 的制造方法W及娃锭。[000引-解决课题的手段- 为了解决上述课题，一方式所设及的娃锭的制造方法具有：第1工序准备铸模；第 2工序，向所述铸模内提供第1娃烙液，通过使该第1娃烙液在所述铸模内的底部上凝固，从 而形成第1凝固层，该第1凝固层具有：第1区域、和在该第1区域上通过截面处的蚀刻处 理而能够成为蚀刻陷斑的缺陷的密度比该第1区域高的第2区域；和第3工序，向所述铸模 内的所述第1凝固层上提供第2娃烙液，使该第2娃烙液在从所述第1凝固层向上方的单 向上凝固，从而形成第2凝固层，该第2凝固层具有：通过截面处的蚀刻处理而能够成为蚀 刻陷斑的缺陷的密度比所述第2区域低的第3区域。 此外，一方式所设及的娃锭具备：从底部起依次层叠的第1区域、第2区域W及第 3区域，通过所述第2区域的截面处的蚀刻处理而能够成为蚀刻陷斑的缺陷的密度比通过 所述第1区域W及所述第3区域的各截面处的所述蚀刻处理而能够成为蚀刻陷斑的缺陷的 密度高。 此外，其他的一方式所设及的娃锭具备：从底部起依次层叠并含有碳W及氮的第 1区域、第2区域w及第3区域，所述第2区域的碳的原子密度与氮的原子密度之和比所述 第1区域的碳的原子密度与氮的原子密度之和大。 进一步地，其他的一方式所设及的娃锭具有从底部向上部方向，比电阻值增加并 成为最大的区域，该娃锭具备：从所述底部向所述上部方向，具有比电阻值增加的趋势的第 1部位；和从所述底部向所述上部方向，具有比电阻值减少的趋势并具有最小的比电阻值 的第2部位。[001引-专利技术效果- 根据上述的娃锭的制造方法，由于来自第1区域的位错W及变形的传播，在高密 度地存在有缺陷的第2区域停止，因此能够在第1凝固层上形成缺陷少的结晶性优良的区 域。因此，能够简便地制造具有缺陷少且结晶性优良的区域的娃锭。 根据上述的娃锭，在制造娃锭时，能够形成缺陷少的结晶性优良的区域。因此，能 够提供一种具有缺陷少且结晶性优良的区域的娃锭。【附图说明】 图1是表示娃锭的制造装置的一结构例的截面图。 图2是表示冷却板的动作的一个例子的截面图。 图3是不例娃锭的制造工序的流程的流程图。 图4是表示在铸模的内壁涂敷有脱模材料的状态的截面图。 图5是表示在相蜗内填充有原料娃的状态的截面图。 图6是表示进行铸模的预热和原料娃的加热的情形的截面图。 图7是表示娃烙液被断续地提供的情形的截面图。 图8是表示在铸模内的底部上形成初始凝固层的情形的截面图。 图9是表示初始凝固层的形成形态的一个例子的截面图。 图10是表示初始凝固层的形成形态的一个例子的截面图。 图11是表示初始凝固层的结构的截面图。 图12是表示初始凝固层的形成形态的一个例子的截面图。[002引图13是表示在初始凝固层上形成烙液层的情形的截面图。 图14是表示娃烙液被连续地提供的情形的截面图。 图15是表示将冷却板与铸模保持部抵接的状态的截面图。 图16是表示娃烙液在单向上凝固的情形的截面图。 图17是表示娃锭的结构的俯视图。 图18是表示娃锭的结构的截面图。 图19是表示娃锭中碳W及氮的原子密度的图。图20是表不娃锭中的局度与Pb值的关系的图。 图21是表示娃锭中的高度与EPD的关系的图。 图22是表示光电变换元件的受光面的外观的俯视图。 图23是表示光电变换元件的非受光面的外观的俯视图。 图24是表示图22W及图23中由点划线XXIV-XXIV所示的位置的截面的图。 图25是表示娃锭中的高度与光电变换元件中的变换效率的关系的图。 图26是示例娃锭的制造工序的流程的流程图。图27(a)、化）是分别表示娃锭中固化率与比电阻值的关系的图。[004引图28(a)、化）是分别表示娃锭中固化率与渗杂剂浓度的关系的图。【具体实施方式】 W下，基于附图来说明本专利技术的一实施方式。另外，在附图中对具有同样的结构W 及功能的部分赋予同一符号。此外，附图是示意性地表示，装置等被简化地图示。此外，各 图中各种构造的尺寸W及位置关系等能够被适当地变更。此外，图1、图2W及图4至图18 中，附有W娃锭的制造装置的上方向（图1的附图向上看方向）为+Z方向的右手系的XYZ 坐标系。图2、图6至图8化及图13至图16中，冷却板123的移动由涂黑的箭头表示，热量 的移动由空屯、的箭头表示，基于加热的热量的赋予由附有斜线阴影线的箭头表示。图7W 及图9中，娃烙液MSI的液滴落下的方向由粗线的箭头表示。在图9至图12W及图16中， 娃烙液MSI的凝固进行的情形由粗虚线的箭头表示。图2、图4至图8、图13至图16中，省 略表示图1所示的加热器等的外形的一部分的虚线。[004引<(1)实施方式1〉 <(1-1)娃锭的制造装置〉 如图1所示，制造娃锭的制造装置100具备：上部单元110、下部单元120化及控 制部130。 上部单元110具备：相蜗111、相蜗上部加热器化UW及侧部加热器化S。下部单 元120具备：铸模121、铸模保持部122、冷却板123、旋转轴124、铸模上部加热器肥U、下部 加热器肥1W及测溫部CH1、C肥。相蜗111W及铸模121的材料，只要在娃的烙点W上的 溫度，难W产生烙融、变形W及分解等，且进一步难W产生与娃的反应，且杂质减少即可。 [004引相蜗111具备：主体部11化、上部开口部llluo、内部空间llliW及下部开口部 11化0。主体部11化整体为有底的大致圆筒形状的部件。另外，相蜗111的材料是例如石 英玻璃等即可。相蜗上部加热器Hlu在上部开口部llluo的正上方俯视呈配置为圆环状。 侧部加热器His按照从侧方包围主体部11化的方式俯视呈配置为圆环状。 运里，在娃锭的制造时，在相蜗111的内部空间llli，例如从上部开口部llluo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅锭的制造方法，其具有：第1工序，准备铸模；第2工序，向所述铸模内提供第1硅熔液，通过使该第1硅熔液在所述铸模内的底部上凝固，从而形成第1凝固层，该第1凝固层具有：第1区域、和在该第1区域上通过截面处的蚀刻处理而能够成为蚀刻陷斑的缺陷的密度比该第1区域高的第2区域；和第3工序，向所述铸模内的所述第1凝固层上提供第2硅熔液，使该第2硅熔液在从所述第1凝固层向上方的单向上凝固，从而形成第2凝固层，该第2凝固层具有：通过截面处的蚀刻处理而能够成为蚀刻陷斑的缺陷的密度比所述第2区域低的第3区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田边英义，迹部淳一，堂本千明，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP