(57)【要約】  浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液に浸漬し、前記浮遊異物除去用部品を回転させることで金属融液面を凹形状とし、前記金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させ、前記浮遊異物が付着した前記異物除去用部品を前記金属融液から取り出す浮遊異物除去工程を含む金属の製造方法。
2013080576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液に浸漬し、前記浮遊異物除去用部品を回転させることで金属融液面を凹形状とし、前記金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させ、前記浮遊異物が付着した前記異物除去用部品を前記金属融液から取り出す浮遊異物除去工程を含む金属の製造方法。
【請求項２】
前記浮遊異物除去工程が、さらに、
取り出した前記浮遊異物除去用部品を前記坩堝内の前記金属融液に再度浸漬し、前記浮遊異物除去用部品を回転させることなく、前記金属融液面の中心部に集まる前記浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させ、前記浮遊異物が付着した前記異物除去用部品を前記金属融液から取り出す工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回転が、２０〜２００ｒｐｍの回転数で行われる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法が、前記浮遊異物除去工程の後、さらに、
前記金属融液に精製塊支持体を接触させ、凝固偏析により前記精製塊支持体表面に精製塊として金属を析出させる精製塊製造工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記精製塊支持体が、前記浮遊異物除去用部品である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記坩堝が、円形の水平断面を有する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記金属が、シリコンである請求項１に記載の方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法により製造される金属。
【請求項９】
請求項７に記載の方法により製造されるシリコン。
【請求項１０】
請求項９に記載のシリコンを用いて製造される結晶シリコン材料。
【請求項１１】
請求項１０に記載の結晶シリコン材料を用いて製造されるシリコン太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の製造方法及びその製造物に関する。具体的には、本発明は、高純度な金属の簡便な製造方法及びその製造方法により得られる製造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業的に様々な種類の元素が必要とされている。酸素、窒素等のガスの状態で、単体で豊富に存在するものもあるが、特に金属元素（シリコン等の半導体材料元素も含む）は、自然界に単体で存在することは非常に稀であり、大部分は酸化物や硫化物等の化合物の混合物となって存在している。従って、特定の単体元素を得るためには、前記酸化物や硫化物の還元を行うとともに、異物の除去が必要となることはよく知られている。【０００３】
シリコンの場合には、大部分が酸化物となって存在しており、単体シリコンを得るためには前記酸化物の還元が必要なだけでなく、特に電子デバイス用途等に用いる場合には異物除去が重要である。【０００４】
近年環境問題から石油等の代替として自然エネルギーの利用が注目されている。太陽電池は大きな発電設備を必要とせず、稼働時に騒音等が出ないこともあり、日本や欧州等で特に積極的に導入されてきている。太陽電池の中ではカドミウムテルル等の化合物半導体からなるものが登場してきたものの、物質自体の安全性やこれまでの実績等から、結晶シリコンを基板として用いた太陽電池が大きなシェアを占めている。【０００５】
結晶シリコン太陽電池に用いられるウェハには大きく分けて単結晶シリコンウェハ及び多結晶シリコンウェハがある。単結晶シリコンウェハの大部分は、ＣＺ法(チョクラルスキー法)及びＦＺ法(フローティングゾーン法)により作製されたインゴットをスライスして得られている。また、多結晶シリコンウェハは、一般的にはキャスト法によりシリコン融液から多結晶塊を成長させた後、スライスしてウェハを得る。さらに、シリコン融液から直接多結晶シリコンウェハを成長させるリボン法（成長基板を用いるもの、リボンのみを引き上げるもの）、ウェハと比べて形状は異なるが、同様に太陽電池等の基材となるという意味では、真空中や不活性ガス中にシリコン液滴を落下させシリコン粒を得る球状シリコン法等がある。【０００６】
結晶シリコンウェハ、シリコンリボン、球状シリコン等の作製には、ほとんどの場合、シリコン融液が必要で、かつ金属等の異物は電子デバイス特性に悪影響を与えることが多い。従って、シリコンを太陽電池に用いる場合、安価に高純度化することが可能な方法が必要とされている。【０００７】
高純度なシリコン原料の製造方法の１つとして、異物の凝固偏析等を利用した冶金学的方法がある。この方法は、シーメンス法や流動床法等の気相法と比較して異物濃度は少し高いものの、太陽電池特性に影響を与えない程度に、安価に異物除去が行える可能性があるため注目されている。以下、シリコンを例に挙げて、異物除去方法について説明する。【０００８】
冶金学的手法では、シリコン中、異物は以下の通り３種類に分類される。
(1)ボロンのように偏析係数が大きく、蒸気圧の低いもの
(2)リンのように偏析係数が大きく、蒸気圧の高いもの
(3)金属等の偏析係数が極端に小さなもの。【０００９】
前記のうち、(1)、(2)は偏析が効きにくいため、酸化処理や真空加熱処理等により異物除去が行われる。(3)については基本的には粒界への偏析、或いは固体液体界面の偏析等を利用することで、異物濃度低減が可能である。(1)、(2)はウェハの比抵抗調整の観点から制御が重要であるが、(3)で除去される金属異物は、特に太陽電池の特性面で大きな影響を与えるため、できる限り低濃度に抑える必要がある。【００１０】
金属等の偏析係数が極端に小さなもの(3)については、特許文献１に記載の方法等がある。特許文献１では、溶融シリコンに、内部を冷却流体で冷やした回転冷却体を浸漬し、該回転冷却体表面に精製された高純度なシリコン（以後、シリコン精製塊と呼ぶ）を晶出させる方法が開示されている。特許文献１においては、溶融シリコン湯面に浮遊する異物（異物と考えられる）のシリコン精製塊への付着についても検討し、検討した範囲（引上速度３ｃｍ／分〜７０ｃｍ／分）内では引上速度が低いほど異物付着量が多いという結果が示されている。この検討結果から、特許文献１では、引上速度は５ｃｍ／分〜７０ｃｍ／分の範囲が好適であり、その中でも１０ｃｍ／分〜６０ｃｍ／分の範囲が最適であると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−３５１６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、本発明者らは引上速度依存性の検討を再度行い、得られたシリコン精製塊について精製塊中の異物濃度分布まで詳細に検討したところ、引上速度が速いほどシリコン精製塊下部の異物濃度が高くなることが分かった。原因は、回転冷却体を液面から取り出す際、表面張力によりシリコン融液の一部がシリコン精製塊側に付着したものであると考えられる。この結果は特許文献１の引上速度依存性と反するものであるが、それは特許文献１では異物分析用の試料を、シリコン精製塊の上部から中部あたりよりサンプリングしたためであると推察される。【００１３】
従って、引上速度を遅くすると、表面に付着する浮遊異物（異物）が増加し、逆に引き上げ速度を速くすると、浮遊異物の取り込みは抑えられるものの、偏析効果が得られていないシリコン融液のシリコン精製塊下部への付着量が増加することとなる。【００１４】
いずれの場合も、精製塊表面を汚染させてしまうことがあり、こうした汚染を防ぐ方法の確立が必要である。またここでは、高純度な金属としてシリコンの例を挙げたが、他の金属についても同様に高純度のものが求められており、高純度な金属の製造を低コスト化できる方法が必要とされていた。【００１５】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、高純度な金属の簡便な製造方法を提供することを目的とする。また本発明により、高純度な金属を低価格で市場に投入し、さらにこれらを普及させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の浮遊異物除去工程を用いることにより、高純度な金属を簡便に製造することができることを見出し、本発明を行うに至った。【００１７】
かくして、本発明によれば、浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液に浸漬し、前記浮遊異物除去用部品を回転させることで金属融液面を凹形状とし、前記金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させ、前記浮遊異物が付着した前記異物除去用部品を前記金属融液から取り出す浮遊異物除去工程を含む金属の製造方法が提供される。【００１８】
また、本発明によれば、高純度な金属が提供される。【００１９】
また、本発明によれば、高純度なシリコンが提供される。【００２０】
また、本発明によれば、高純度な結晶シリコン材料が提供される。ここで、本明細書においては、精製され製造されたシリコンを原料として製造され結晶性を有する「結晶インゴット」、その「結晶インゴット」を加工して得られる結晶性を有する「結晶シリコンブロック」、その「結晶シリコンブロック」を加工して得られる結晶性を有する「結晶シリコンウェハ」、精製され製造されたシリコンを原料として製造され結晶性を有する「シリコンリボン」及び精製され製造されたシリコンを原料として製造され結晶性を有する「球状シリコン」等を含む概念として、「結晶シリコン材料」を用いる。また、「結晶」には、「単結晶」及び「多結晶」が含まれる。【００２１】
また、本発明によれば、高品質なシリコン太陽電池が提供される。ここで、本明細書においては、「太陽電池セル」と「太陽電池モジュール」とを含む概念として、単に「太陽電池」と称する。従って、例えば、「シリコン太陽電池」と記載されたものがあれば「シリコン太陽電池セル」及び「シリコン太陽電池モジュール」を含み、「多結晶シリコン太陽電池」と記載されたものがあれば「多結晶シリコン太陽電池セル」及び「多結晶シリコン太陽電池モジュール」を含む意味となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高純度な金属の簡便な製造方法を提供することができる。また、高純度な金属を低価格で市場に供給することもできる。特に、高純度なシリコンを低価格で市場に供給することが可能となり、単結晶のシリコンインゴット、ブロック及びウェハ、多結晶のシリコンインゴット、ブロック及びウェハ、リボン、球状シリコン等も低価格で供給することができる。さらに、これらを太陽電池用基材として用いることで、太陽電池セル及び太陽電池モジュールの価格を抑えることもできる。【００２３】
また、本発明によれば、浮遊異物除去工程が、さらに、
取り出した浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液に再度浸漬し、浮遊異物除去用部品を回転させることなく、金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を浮遊異物除去用部品に付着させ、浮遊異物が付着した異物除去用部品を金属融液から取り出す工程を含む場合、金属融液面の中心部に集まる浮遊異物をより容易に回収することで、より高純度な金属の簡便な製造方法を提供することができる。【００２４】
また、本発明によれば、回転が２０〜２００ｒｐｍの回転数で行われる場合、浮遊異物を金属融液面の中心部により容易に集めることができ、より高純度な金属の簡便な製造方法を提供することができる。【００２５】
また、本発明によれば、方法が、浮遊異物除去工程の後、さらに、
金属融液に精製塊支持体を接触させ、凝固偏析により精製塊支持体表面に精製塊として金属を析出させる精製塊製造工程を含む場合、精製塊中の金属の純度を上げることができ、より高純度な金属の簡便な製造方法を提供することができる。【００２６】
また、本発明によれば、精製塊支持体が浮遊異物除去用部品である場合、個別の製造設備を要することなく、高純度な金属のより簡便な製造方法を提供することができる。【００２７】
また、本発明によれば、坩堝が円形の水平断面を有する場合、浮遊異物を金属融液面の中心部により容易に集めることができ、より高純度な金属の簡便な製造方法を提供することができる。【００２８】
また、本発明によれば、金属がシリコンである場合、この場合も、浮遊異物を金属融液面の中心部により容易に集めることができ、より高純度な金属の簡便な製造方法を提供することができる。【００２９】
本発明によれば、前記のような製造方法を用いることにより、高純度な金属を提供することができる。【００３０】
本発明によれば、前記のような製造方法を用いることにより、高純度なシリコンを提供することができる。【００３１】
本発明によれば、前記のようなシリコンから、高純度な結晶シリコン材料を提供することができる。【００３２】
本発明によれば、前記のような結晶シリコン材料から、高品質なシリコン太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１（Ａ）】図１（Ａ）は浸漬前の浮遊異物除去用部品を示す図である。
【図１（Ｂ）】図１（Ｂ）は浮遊異物除去用部品の浸漬及び回転を示す図である。
【図１（Ｃ）】図１（Ｃ）は浮遊異物除去用部品の引き上げを示す図である。
【図１（Ｄ）】図１（Ｄ）は浮遊異物が付着した浮遊異物除去用部品を示す図である。
【図２（Ａ）】図２（Ａ）は浸漬前の浮遊異物除去用部品を示す図である。
【図２（Ｂ）】図２（Ｂ）は浮遊異物除去用部品の浸漬及び回転を示す図である。
【図２（Ｃ）】図２（Ｃ）は浮遊異物除去用部品の引き上げを示す図である。
【図２（Ｄ）】図２（Ｄ）は浮遊異物除去用部品の再浸漬を示す図である。
【図２（Ｅ）】図２（Ｅ）は浮遊異物除去用部品の再引き上げを示す図である。
【図２（Ｆ）】図２（Ｆ）は浮遊異物が付着した浮遊異物除去用部品を示す図である。
【図３】図３は本発明の単結晶シリコンウェハを示す図である。
【図４】図４は本発明の単結晶シリコン太陽電池セルの受光面を示す図である。
【図５】図５は本発明の単結晶シリコン太陽電池セルの製造工程を示す図である。
【図６】図６は本発明の単結晶シリコン太陽電池モジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明は、浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液に浸漬し、前記浮遊異物除去用部品を回転させることで金属融液面を凹形状とし、前記金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させ、前記浮遊異物が付着した前記異物除去用部品を前記金属融液から取り出す浮遊異物除去工程を含む金属の製造方法である。
【００３５】
具体的には、本発明の製造方法は、浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液（本発明においては、単に融液とも称する。）に浸漬し、浮遊異物除去用部品を回転させることで金属融液面を凹形状とし、金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を浮遊異物除去用部品に付着させる工程を含む。この工程により、金属融液中に含まれる金属以外の異物を金属融液の液面の中心部に浮遊させることができる。その結果、浮遊異物を浮遊異物除去用部品に容易に付着させることができる。本発明において、凹形状とは、図１に示したような表面の中心部が窪んだ状態を意味する。
【００３６】
また、本発明の製造方法は、浮遊異物が付着した異物除去用部品を金属融液から取り出す工程も含む。この工程により、浮遊異物が付着した異物除去用部品を回収することで、その付着物である異物を容易に集めることができる。その結果、金属内の異物を低減し、金属の純度を上げることができる。
【００３７】
従って、本発明によれば、高純度な金属の簡便な製造方法を提供することができる。
以下、金属の製造方法及びその製造物についてより具体的に説明するが、本発明はこれらの記載に限定されるものではない。
【００３８】
＜浮遊異物除去工程＞
本発明の製造方法は、浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液に浸漬し、浮遊異物除去用部品を回転させることで金属融液面を凹形状とし、金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を浮遊異物除去用部品に付着させ、浮遊異物が付着した異物除去用部品を金属融液から取り出す浮遊異物除去工程を含む。この工程により、前記のとおり、高純度な金属の簡便な製造方法を提供することができる。
【００３９】
具体的には、本発明の高純度な金属の製造方法は、浮遊異物除去用部品を融液に浸漬し回転させることで融液面を凹形状とし、金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を浮遊異物除去用部品に付着させ、融液外に除去する工程を含む。この工程を、例えば、精製塊製造前に実施すると、浮遊異物を融液外に除去でき、特許文献１で問題としていた浮遊異物が精製塊引き上げ時に付着することを回避できる。
【００４０】
また、前記回転により融液全体が回転し、遠心力により融液面は中心部近傍が最も低い凹形状となる。融液表面の浮遊異物は重力の影響により坂を転がるように坩堝中心方向に移動する。そのように移動した異物を、浮遊異物除去用部品に付着させることで、異物を液外に除去することが可能となる。他方、付着の際、一部融液の凝固を伴った方が除去の効率がよい。
【００４１】
なお、このように融液を回転させる方法としては、前記の方法の他に、坩堝を回転すること、３相交流のヒータを用いること等でも可能である。しかしながら、このような場合、坩堝を回転するには装置が大掛かりとなり、かつ坩堝のセッティング位置を厳密に合わせることが必要な場合があり、手間がかかることがある。また、３相交流ヒータでも融液回転は可能であるが、融液面の形状が、浮遊異物が中心に集まるほど凹形状になるにはかなり高い周波数が必要になることがあり、高い出力が必要となることもある。
【００４２】
本発明の製造方法は、浮遊異物除去工程が、さらに、
取り出した浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液に再度浸漬し、浮遊異物除去用部品を回転させることなく、金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を浮遊異物除去用部品に付着させ、浮遊異物が付着した異物除去用部品を金属融液から取り出す工程を含むことが好ましい。
【００４３】
具体的には、浮遊異物除去用部品を融液に浸漬し回転させることで融液面を凹形状とした後、一旦浮遊異物除去用部品を融液から引き出し、再び浮遊異物除去用部品を融液に浸漬し、金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を浮遊異物除去用部品に付着させ、融液外に除去する。この場合、浮遊異物除去用部品を一旦融液から引き出すことで、浮遊異物を金属融液面の中心部に集めることができ、その後、前記部品を浮遊異物上に押しつけることでさらに効果的に浮遊異物を除去することが可能となる。
【００４４】
この場合、再び浮遊異物除去用部品を融液に浸漬する際、金属融液面は、浮遊異物を金属融液面の中心部に集めることができる限り、水平であってよく、凹形状であってもよい。本発明においては、金属融液面は、浮遊異物を金属融液面の中心部により容易に集めることができるため、凹形状であることが好ましい。また、回転したまま精製塊支持体を融液から引き上げた場合、金属融液面は凹形状となり易い。
【００４５】
また、浮遊異物除去用部品の回転は、好ましくは２０〜２００ｒｐｍ、より好ましくは３０〜８０ｒｐｍの回転数で行われる。本発明において、回転数とは、浮遊異物除去用部品を融液に浸漬し回転させる際の回転数が意味される。
【００４６】
回転数が２０ｒｐｍ未満であると、融液面の凹形状の勾配が小さく、異物を中央部分に効果的に集めることができないことがある。他方、２００ｒｐｍより高いと、装置設計に精度が要求され、コストアップとなることがある。また、設計精度を上げないまま高速回転を行うと、機械的な軸ぶれ等の問題が発生することがある。
【００４７】
本発明で使用することができる金属は、浮遊異物を確認することができる限り、特に限定されないが、好ましくはシリコン、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、銅等であり、より好ましくはシリコンである。この場合、より高純度の金属を製造することができる。
【００４８】
浮遊異物としては、異物を含んだ金属融液の原料に用いる材料により、様々な物質が想定される。例えば、シリコンの場合には、金属シリコンや、金属シリコンを部分的に精製した材料（例えばスラグ処理によるボロン除去品、黒鉛坩堝での高温処理によるリン除去品等）、多結晶シリコンインゴットの上下側面端材、等の使用を想定した場合には、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ2や、Ｎａ或いはＣａ等を含むＳｉＯ2、アルミナ、黒鉛、各種金属シリサイド等が考えられる。
【００４９】
以下、本発明の製造方法を図１及び２を用いて詳説する。図１（Ａ）〜（Ｃ）に前記工程の概略図を示す。図１（Ａ）は、浮遊異物除去用部品が坩堝中に保持された異物を含む金属融液上に待機している状態を示している。この状態では、融液面の浮遊異物は融液面で均一に散らばって存在する。
【００５０】
図１（Ｂ）では、浮遊異物除去用部品を融液に浸漬し、融液が坩堝内で回転するように浮遊異物除去用部品を回転させる。これにより、液面の形状は図のようになり、浮遊異物は浮遊異物除去用部品側に引き寄せられる。
【００５１】
図１（Ｃ）では、徐々に浮遊異物除去用部品を引き上げる。これにより、浮遊異物は浮遊異物除去用部品に付着し、大部分の浮遊異物が除去可能となる。
【００５２】
さらに浮遊異物除去が必要な場合には、再度、図１（Ｂ）、（Ｃ）の工程を繰り返せばよい。図１（Ｄ）に浮遊異物除去用部品に付着した付着物の拡大図を示す。実際には浮遊異物は、融液とともに浮遊異物除去用部品表面で固化していることが分かる。
【００５３】
図２（Ａ）〜（Ｅ）では、浮遊異物除去用部品を融液に浸漬した後、これを回転させ、融液を坩堝内で回転させた後、一旦融液から浮遊異物除去用部品を引き上げ、浮遊異物除去用部品を回転させることなく、その後再度融液面に接触させ、液面の中央に集まった浮遊異物を浮遊異物除去用部品に付着させる例を示す。
【００５４】
図１と図２を比較すると、図２の方がより効果的に浮遊異物を浮遊異物除去用部品に付着させることが可能である。但し、図１の場合と同様、さらに浮遊異物の除去が必要な場合には、図２（Ｂ）〜（Ｅ）の工程を繰り返せばよい。
【００５５】
＜坩堝及び浮遊異物除去用部品＞
坩堝は、高純度の金属を得ることができる限り、円形、楕円形、長方形、正方形等のいずれの水平断面を有するものも使用できる。好ましくは、坩堝は円形の水平断面を有する。この場合、坩堝の水平断面を円形にすることで、融液の流れが滑らかとなり、安定した凹形状融液面を形成しやすくなり、浮遊異物除去効果をさらに高くすることができる。
【００５６】
坩堝の材質は、金属融液の種類によるが、黒鉛、シリカ、石英、炭化ケイ素、アルミナ、ムライト、鉄、ステンレス、銅、等様々な材質のものが使用可能である。金属融液がシリコンの場合には、黒鉛、シリカ、石英、炭化ケイ素、アルミナ、ムライト等が挙げられる。坩堝からの異物混入を抑制するためには、黒鉛、シリカ、石英、炭化ケイ素等がより好ましい。
【００５７】
浮遊異物除去用部品の材質も同様に様々な材質が使用可能であるが、黒鉛や各種金属等を金属融液の種類毎に選択する必要がある。特にシリコンの場合では、黒鉛が好ましい。
【００５８】
坩堝及び浮遊異物除去用部品の大きさ、形状等は、製造設備や金属材料に従って適宜設定される。
【００５９】
＜精製塊製造工程＞
金属の回収方法としては、一方向凝固等の公知の回収方法を用いることができる。ここで、本発明の方法は、金属の回収方法として、金属の純度をより上げることができるため、浮遊異物除去工程の後、さらに、金属融液に精製塊支持体を接触させ、凝固偏析により精製塊支持体表面に精製塊として金属を析出させる精製塊製造工程を含むことが好ましい。これにより、前記のような特許文献１で発生していた問題を回避でき、高純度な金属の製造コストを低減することもできる。
【００６０】
以下金属の一例として、シリコンについて説明する。この工程では、溶融シリコンに浸漬された精製塊支持体は、その外表面がシリコンの融点１４１４℃よりも低い温度となるように冷却され、精製塊支持体の外表面上に精製塊として高純度なシリコン（精製シリコン）が析出する。また、所定の量だけ溶融シリコンが析出するように冷却ガス流量を制御することもできる。この場合、精製シリコンが析出する際に、偏析効果により精製塊支持体の外表面に析出した精製シリコン中に含まれる不純物量は著しく減少する。従って、この工程により高純度な精製シリコンを得ることができる。
【００６１】
一例を挙げると、原料シリコン４００ｋｇを坩堝中に投入し、ヒータ温度を、好ましくは１４５０〜１８００℃、より好ましくは１５００〜１６５０℃、さらに好ましくは１６００℃程度で十分加熱し、原料シリコンを融解させる。
【００６２】
その後、シリコン融液を、シリコンの融点の、好ましくは＋５〜＋３０℃、より好ましくは＋１０〜＋２０℃、さらに好ましくは＋１５℃程度に調整し、坩堝上部から黒鉛製の精製塊支持体を接触させる。精製塊支持体は中空構造で直径約２５０ｍｍの半球型のものを用い、精製塊支持体を冷却するため、内部に低温の窒素ガスを循環させることが好ましい。また、坩堝内を攪拌することもできる。
【００６３】
精製塊製造時に、精製塊支持体をシリコン融液に浸漬させる深さは、精製塊支持体の大きさによるため一概には言えないが、出来る限り深くまで浸漬する方が精製塊の成長速度を速くでき、効率的である。但し、あまり深くまで浸漬すると、精製塊支持体とその上部部品との間の凹凸部や隙間等に、シリコン融液が偏析せずに付着する可能性があるため、注意する必要がある。従って、精製塊支持体の浸漬深さは、精製塊支持体の鉛直方向の長さを１００として、好ましくは５０〜１００、より好ましくは８０〜９９、さらに好ましくは９６程度が適当である。また精製塊支持体は、好ましくは２０〜２００ｒｐｍ、より好ましくは３０〜８０ｒｐｍ、さらに好ましくは４０ｒｐｍ程度の回転数で回転させ、シリコン精製物として精製塊を析出させる。
【００６４】
精製塊がおよそ１２ｋｇになったところで、融液から精製塊を引き上げ、精製塊を取り外した後、残りのシリコン融液量が１６０ｋｇになるまで同様の工程を繰り返す。融液量が１６０ｋｇになったところで当初からの減少分、約２４０ｋｇの原料シリコンを坩堝中に投入し、シリコンの融解工程から同様のプロセスを繰り返す。
【００６５】
また、精製塊支持体が浮遊異物除去用部品であること、即ち、両者が同一であることが好ましい。この場合、それぞれを別部品として準備するよりも、低コストとすることができる。
【００６６】
＜結晶シリコン材料＞
本発明の結晶シリコン材料は、本発明の高純度なシリコンを原料として製造される。具体的には、単結晶及び多結晶のシリコンインゴット、単結晶及び多結晶のシリコンブロック、単結晶及び多結晶のシリコンウェハ、シリコンリボン、球状シリコン等が挙げられる。これらは、公知の方法により製造又は加工することにより得られる。
【００６７】
例えば、単結晶シリコンインゴットはＣＺ法、多結晶のシリコンインゴットはキャスト法により得られる。また、多結晶のシリコンブロックは、例えば、バンドソー等の公知の装置を用いて、多結晶シリコンインゴットにおいて坩堝材料等の不純物が拡散されているおそれのある表面部分を切断加工することにより得ることができる。また、必要に応じて、多結晶シリコンブロックの表面を研磨加工してもよい。
【００６８】
さらに、単結晶及び多結晶のシリコンウェハは、例えば、マルチワイヤーソー等の公知の装置を用いて、本発明の単結晶シリコンインゴット及び多結晶シリコンブロックを所望の厚さにスライス加工することにより得ることができる。現状では１７０〜２００μｍ程度が一般的であるが、低コスト化のため徐々に薄型化の傾向にある。
【００６９】
また、必要に応じて、多結晶シリコンウェハの表面を研磨加工してもよい。さらに、シリコンリボン及び球状シリコンも公知の方法で製造又は加工することにより得ることができる。
【００７０】
＜シリコン太陽電池＞
本発明のシリコン太陽電池セルは、本発明の結晶シリコンを用いて製造される。シリコン太陽電池セルは、例えば、本発明の結晶シリコン材料を用いて、公知の太陽電池セルプロセスにより製造することができる。例えば、公知の材料を用いて、公知の方法により、ｐ型の不純物がドープされた単結晶及び多結晶のシリコンウェハの場合、ｎ型の不純物をドープしてｎ型層を形成してｐｎ接合を形成し、表面電極及び裏面電極を形成してシリコン太陽電池（太陽電池セル）を得る。
【００７１】
本発明において、「太陽電池」とは、最小ユニットを構成する「太陽電池セル」及びその複数個を電気的に接続した「太陽電池モジュール」を意味し、太陽電池モジュールは、公知の方法により太陽電池セルの複数個を電気的に接続して得ることができる。
【００７２】
本発明のシリコン太陽電池は高純度のシリコンを使用するため、通常のシリコンを用いた場合と比べて優れた性能を示す。具体的には、これらの特性をソーラーシミュレータ下で測定した場合、通常のものより優れた特性を示す。なお、ソーラーシミュレータは公知のものを使用することができる。
【００７３】
本発明の製造方法での工程温度、工程圧力、工程時間及び製造設備のような製造条件は、使用原料等に従って適宜設定される。また、所望の物性を得ることができる限り、使用原料は単独で使用してもよく、複数の原料を組み合わせて使用してもよい。
【実施例】
【００７４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。【００７５】
（実施例１、２、比較例１）
＜浮遊異物除去工程＞
実施例１、２として、それぞれ図１、２に記載の製造方法で、黒鉛坩堝中に保持したほぼ同程度の異物濃度のシリコン融液約４００ｋｇから、シリコンを精製した例を挙げる。浮遊異物除去工程はどちらも２回繰り返した。また、比較例１は、実施例１、２とほぼ同条件の融液を用意した後、浮遊異物除去工程を行わず、シリコン精製を行った。なお、浮遊異物除去用部品として、精製塊支持体を兼用し、黒鉛製で直径２５０ｍｍの半球型のものを用いた。精製塊の大きさはおおむね１５ｋｇ程度となるように条件を調整した。【００７６】
まず原料シリコンを円形の水平断面を有する坩堝中に投入し、ヒータ温度１６００℃で十分加熱し、原料シリコンの融解を確認した。その後、シリコン融液の温度を融点＋１０℃に調整し、温度安定化のため２０分間放置した。この状態でシリコン融液表面には、ところどころ浮遊異物が確認された。【００７７】
比較例１では、この融液から精製塊を引き上げた。【００７８】
実施例１では、浮遊異物除去用部品としての精製塊支持体を坩堝中心近傍に１２０ｍｍの深さまで浸漬させ、回転数６０ｒｐｍで回転させ、シリコン融液を回転させ、シリコン融液面を凹形状とした。１分間この状態で保持した後、精製塊支持体の回転を停止し、テレビカメラで浮遊異物の状態を確認しながら精製塊支持体をゆっくり上下させ、精製塊支持体を引き上げた。次に、精製塊支持体に付着した、浮遊異物を精製塊支持体から剥離、除去し、再度、前記のような工程を繰り返し、シリコン融液を準備した。浮遊異物は完全ではないがほとんどが除去できていた。その後、この融液から精製塊を引き上げた。【００７９】
実施例２では、浮遊異物除去用部品としての精製塊支持体を坩堝中心近傍に１２０ｍｍの深さまで浸漬させ、回転数６０ｒｐｍで回転させ、シリコン融液を回転させ、シリコン融液面を凹形状とした。１分間この状態で保持した後、回転したまま精製塊支持体を融液から引き上げた。その後、テレビカメラで浮遊異物の状態を確認し、浮遊異物が中心近傍に集まったところで、精製塊支持体の回転を停止し、精製塊支持体を再度浸漬し、浮遊異物をできる限り精製塊支持体に付着させた。時間の経過とともに融液の回転がゆるくなり、浮遊異物が外周部にも散らばることから、ここで一度精製塊支持体を引き上げた。【００８０】
次に精製塊支持体に付着した、浮遊異物を精製塊支持体から剥離、除去し、再度前記工程を繰り返し、シリコン融液を準備した。目視で見える浮遊異物はほとんど完全に除去できた。その後、この融液から精製塊を引き上げた。【００８１】
＜精製塊製造工程＞
次に、坩堝中のシリコン融液を融点＋１５℃に調整し、坩堝上部から精製塊支持体を接触させた。ここでは精製塊支持体を冷却するため、中空の精製塊支持体を用い、内部に低温の窒素ガスを循環させることで、精製塊析出を促進した。【００８２】
実施例１、２、比較例１の全てで、精製塊支持体を深さ１２０ｍｍまで浸漬し、５０ｒｐｍで回転させ、精製塊を析出させた。その後、精製塊がおよそ１５ｋｇになったところで、５０ｍｍ／分で精製塊を引き上げた。【００８３】
＜精製塊中異物濃度評価＞
得られた精製塊中の異物濃度を評価するため、それぞれの精製塊を小型の高純度石英坩堝で再溶融し、融液状態でＩＣＰ分析用のサンプル採取を行った。得られたサンプルは、異物が混入しないように注意深く粉砕した後、フッ硝酸により処理し、ＩＣＰ分析を行った。得られた結果を表１に示す。異物濃度は、比較例１の異物濃度を１００とした。この結果から浮遊異物除去の効果が明確に確認できる。【００８４】
【表１】
2013080576.tif 000003
【００８５】
（実施例３、比較例２）
実施例３、比較例２では、前記実施例２、比較例１の条件とほぼ同条件で得られたシリコン精製塊各６０ｋｇを、石英坩堝中で溶融し、ＣＺ法により（１００）方位６インチｐ型単結晶シリコンインゴットを成長させ、ボディ部から比抵抗が３〜６Ωｃｍ程度の範囲をブロック加工し、その後１８０μｍ厚にスライスし、ウェハを得た。その後、太陽電池製造プロセスに投入し、以下に示す通り、太陽電池セル及び太陽電池モジュールを作製した。【００８６】
＜太陽電池製造プロセス＞
まず最初に、前記のようにして作製された単結晶シリコンウェハ１１の表面をエッチングする。これにより、図３に示す単結晶シリコンウェハ１１の表面のスライスダメージ１ａを除去することができる。【００８７】
前記エッチング工程では、例えば、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液を用いることで表面にテクスチャ構造を形成することができる。【００８８】
＜単結晶シリコン太陽電池セルの形成工程＞
以下、図５（ａ）〜図５（ｉ）の模式的断面図を参照して、前記のようにして作製した単結晶シリコンウェハ１１を用いて結晶太陽電池セルを形成する工程の一例について説明する。【００８９】
まず、図５（ａ）に示すように、前記のようにして作製したｐ型の単結晶シリコンウェハ１１を準備する。単結晶シリコンウェハ１１の表面には、テクスチャエッチングを行うことによって形成されたテクスチャ構造（図示せず）が形成されていてもよい。【００９０】
次に、図５（ｂ）に示すように、単結晶シリコンウェハ１１の表面に、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）液４１を塗布する。【００９１】
次に、ＰＳＧ液４１の塗布後の単結晶シリコンウェハ１１を加熱することによって、ＰＳＧ液４１から単結晶シリコンウェハ１１にリンを拡散させることにより、図５（ｃ）に示すように、単結晶シリコンウェハ１１の受光面側となる表面にｎ+層４２を形成する。このとき、ｎ+層４２上にはＰＳＧ膜４１ａが形成される。その後、図５（ｄ）に示すように、リンの拡散の際に形成されたＰＳＧ膜４１ａを除去する。【００９２】
次に、図５（ｅ）に示すように、単結晶シリコンウェハ１１のｎ+層４２上に例えば窒化シリコン膜等の反射防止膜４３を形成する。【００９３】
次に、図５（ｆ）に示すように、単結晶シリコンウェハ１１の裏面側となる表面（裏面）にアルミニウムペースト４４ａを塗布する。そして、アルミニウムペースト４４ａの塗布後の単結晶シリコンウェハ１１を焼成することにより、アルミニウムペースト４４ａからアルミニウムを単結晶シリコンウェハ１１の裏面に拡散させて、図５（ｇ）に示すように、単結晶シリコンウェハ１１の裏面にアルミニウム電極４４とｐ+層４５とを同時に形成する。【００９４】
次に、図５（ｈ）に示すように、反射防止膜４３の表面上に銀ペースト４６ａを塗布するとともに、単結晶シリコンウェハ１１の裏面上に銀ペースト４７ａを塗布し、その後焼成する。これにより、図５（ｉ）に示すように、ｎ+層４２と電気的に接続する表面電極としての銀電極４６が形成されるとともに、単結晶シリコンウェハ１１の裏面と電気的に接続する銀電極４７が形成され、単結晶シリコン太陽電池セル４０が作製される。【００９５】
図４に、前記のようにして作製した単結晶シリコン太陽電池セル４０の他の一例である単結晶シリコン太陽電池セル４０ｂの受光面の模式的な平面図を示す（３１はサブグリッド）。【００９６】
＜単結晶シリコン太陽電池モジュール化工程＞
図６に、実施の形態の単結晶シリコン太陽電池モジュールの模式的な断面図を示す。図６に示す結晶シリコン太陽電池モジュールは、前記のようにして作製された単結晶シリコン太陽電池セル４０の複数が電気的に直列に接続することによって形成されている。【００９７】
即ち、隣り合うようにして配置された、一方の単結晶シリコン太陽電池セルの受光面側の表面電極である銀電極４６と、他方の単結晶シリコン太陽電池セルの裏面側の銀電極４７とが、それぞれ、インターコネクタと言われる導電性部材５１によって電気的に接続されることにより、これらの単結晶シリコン太陽電池セルが電気的に直列に接続されて太陽電池ストリングを構成している。【００９８】
そして、前記の太陽電池ストリングが、透明基板５２と、保護シート５３との間に設置された封止材５４中に封止されることによって単結晶シリコン太陽電池モジュールが作製される。ここで、透明基板５２としては、例えばガラス基板等を用いることができる。また、保護シート５３としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等を用いることができる。さらに、封止材５４としては、例えば、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等の透明樹脂等を用いることができる。【００９９】
＜太陽電池セル及び太陽電池モジュールの特性測定＞
このようにして得られた太陽電池セル及び太陽電池モジュールの特性をソーラーシミュレータ下で測定した。実施例３、比較例２のそれぞれの太陽電池及び太陽電池モジュールについて測定した結果を表２に示す。表２では比較例２の特性を１００として比較した。【０１００】
【表２】
2013080576.tif 000004
【０１０１】
表２から、本発明によるシリコン精製塊中の異物濃度低減による太陽電池セル及び太陽電池モジュールの特性向上は明らかである。従って、本発明により、単結晶シリコン太陽電池のコストパフォーマンスを向上させることができることが分かる。【０１０２】
（実施例４、比較例３）
実施例４、比較例３では、前記実施例２、比較例１とほぼ同条件で得られたシリコン精製塊各２４０ｋｇを、窒化ケイ素の離型材を塗布したシリカ坩堝中で溶融し、キャスト法にて底から一方向凝固を行い、ｐ型多結晶シリコンインゴットを作製した例を示す。【０１０３】
坩堝サイズは６８０ｍｍ×６８０ｍｍ×高さ４２０ｍｍのシリカ坩堝を用いた。多結晶シリコンインゴット成長後、坩堝からインゴットを取り出し、１５６ｍｍ角の角柱１６本を切り出した。各角柱のボトム部、トップ部は異物や欠陥等の影響で、太陽電池の特性がよくないため、それぞれ１０ｍｍ、１５ｍｍを切断し、多結晶シリコンブロックを得た。その後、ブロックの品質評価として少数キャリアライフタイム測定等を行った後、マルチワイヤーソーにより１８０μｍ厚にスライスし、多結晶シリコンウェハを得た。多結晶シリコンウェハの比抵抗は、１．４Ωｃｍ〜２．０Ωｃｍであった。【０１０４】
多結晶シリコンウェハ表面のダメージ層除去を兼ねたテクスチャ構造形成は、単結晶同様水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液が用いられることもあるが、最近は酸によるテクスチャ形成を行うことが多い。多結晶シリコン太陽電池セルの形成工程、多結晶シリコン太陽電池モジュール化工程に関しては、前述の単結晶シリコン太陽電池セルの形成工程、単結晶シリコン太陽電池モジュール化工程とほぼ同様であり、同様にして、多結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池モジュールを作製した。【０１０５】
特性検査も前述の単結晶シリコンの場合と同様に行った。結果を表３に示す。【０１０６】
【表３】
2013080576.tif 000005
【０１０７】
太陽電池セル及び太陽電池モジュールとも比較例３より実施例４の方が約４％高く、本発明による異物濃度低減の効果が明らかに見られている。実施例３と比較して、実施例４の方が特性向上の効果が低いのは、単結晶の方が多結晶よりも特性の絶対値が高いため、ライフタイムキラーとなる異物が特性に、より大きな影響を与えるためであると考えられる。従って、単結晶の場合同様、本発明により、多結晶シリコン太陽電池セル、多結晶シリコン太陽電池モジュールのコストパフォーマンスを向上させることができることが分かる。【０１０８】
シリコンリボン、球状シリコンの場合については実施例を記載しないが、ここに挙げた実施例と同様に原料の高純度化を行うだけで効果が得られることは明らかである。【０１０９】
実施例と比較例の比較より、本発明は、高純度な金属の簡便な製造方法であることが解かる。本発明の高純度な金属の製造方法により、高純度の金属を低価格で市場に供給することが可能となる。また特に、本発明の高純度なシリコンの製造方法により、高純度なシリコンを低価格で市場に供給することが可能となるとともに、該高純度なシリコンを原料として作製することにより、高品質の、単結晶シリコン、多結晶シリコン、シリコンリボン、球状シリコン等を低価格で供給できる。またこれらから作製した結晶シリコンブロック、結晶シリコンウェハ、シリコンリボン、球状シリコン等からコストパフォーマンスの高い太陽電池セル及び太陽電池モジュールを製造することが可能となる。
【符号の説明】
【０１１０】
ａ１  浮遊異物除去用部品                  ａ２  浮遊異物
ａ３  金属融液                            ａ４  坩堝
ａ５  ヒータ                              ａ６  金属【０１１１】
ｂ１  浮遊異物除去用部品                  ｂ２  浮遊異物
ｂ３  金属融液                            ｂ４  坩堝
ｂ５  ヒータ                              ｂ６  金属【０１１２】
１１  単結晶シリコンウェハ                １ａ  スライスダメージ【０１１３】
３１  サブグリッド                        ４０ｂ  単結晶シリコン太陽電池セル
４６  銀電極【０１１４】
４０  単結晶シリコン太陽電池セル          ４１  ＰＳＧ液
４１ａ  ＰＳＧ膜                          ４２  ｎ+層
４３  反射防止膜                          ４４  アルミニウム電極
４４ａ  アルミニウムペースト              ４５  ｐ+層
４６ａ、４７ａ  銀ペースト                ４７  銀電極【０１１５】
５１  導電性部材                          ５２  透明基板
５３  保護シート                          ５４  封止材
【図１（Ａ）】
2013080576.tif 000006
【図１（Ｂ）】
2013080576.tif 000007
【図１（Ｃ）】
2013080576.tif 000008
【図１（Ｄ）】
2013080576.tif 000009
【図２（Ａ）】
2013080576.tif 000010
【図２（Ｂ）】
2013080576.tif 000011
【図２（Ｃ）】
2013080576.tif 000012
【図２（Ｄ）】
2013080576.tif 000013
【図２（Ｅ）】
2013080576.tif 000014
【図２（Ｆ）】
2013080576.tif 000015
【図３】
2013080576.tif 000016
【図４】
2013080576.tif 000017
【図５】
2013080576.tif 000018
【図６】
2013080576.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月4日(2012.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液に浸漬し、前記浮遊異物除去用部品を回転させることで金属融液面を凹形状とし、前記金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させ、前記浮遊異物が付着した前記異物除去用部品を前記金属融液から取り出す浮遊異物除去工程を含む金属の製造方法。
【請求項２】
前記浮遊異物除去工程が、さらに、
取り出した前記浮遊異物除去用部品を前記坩堝内の前記金属融液に再度浸漬し、前記浮遊異物除去用部品を回転させることなく、前記金属融液面の中心部に集まる前記浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させ、前記浮遊異物が付着した前記異物除去用部品を前記金属融液から取り出す工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回転が、２０〜２００ｒｐｍの回転数で行われる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法が、前記浮遊異物除去工程の後、さらに、
前記金属融液に精製塊支持体を接触させ、凝固偏析により前記精製塊支持体表面に精製塊として金属を析出させる精製塊製造工程を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記精製塊支持体が、前記浮遊異物除去用部品である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記坩堝が、円形の水平断面を有する請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記金属が、シリコンである請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法により製造される金属。
【請求項９】
請求項７に記載の方法により製造されるシリコン。
【請求項１０】
請求項９に記載のシリコンを用いて製造される結晶シリコン材料。
【請求項１１】
請求項１０に記載の結晶シリコン材料を用いて製造されるシリコン太陽電池。
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月29日(2012.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮遊異物除去用部品を坩堝内の金属融液に浸漬し、前記浮遊異物除去用部品を回転させることで金属融液面を凹形状とし、前記浮遊異物除去用部品を前記金属融液から取り出して、前記金属融液面の中心部に浮遊異物を集める工程と、
前記金属融液中心部に前記浮遊異物除去用部品を浸漬して、集められた前記浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させ、前記浮遊異物が付着した前記異物除去用部品を前記金属融液から取り出す浮遊異物除去工程を含む金属の製造方法。
【請求項２】
前記浮遊異物を集める工程では、前記金属融液面の中心部に集まる浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させてから、前記浮遊異物除去用部品を前記金属融液から取り出す請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回転が、２０〜２００ｒｐｍの回転数で行われる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法が、前記浮遊異物除去工程の後、さらに、
前記金属融液に精製塊支持体を接触させ、凝固偏析により前記精製塊支持体表面に精製塊として金属を析出させる精製塊製造工程を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記精製塊支持体が、前記浮遊異物除去用部品である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記坩堝が、円形の水平断面を有する請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記金属が、シリコンである請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法により製造される金属。
【請求項９】
請求項７に記載の方法により製造されるシリコン。
【請求項１０】
請求項９に記載のシリコンを用いて製造される結晶シリコン材料。
【請求項１１】
請求項１０に記載の結晶シリコン材料を用いて製造されるシリコン太陽電池。
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮遊異物除去用部品を坩堝内のシリコン融液に浸漬し、前記浮遊異物除去用部品を回転させることでシリコン融液面を凹形状とし、前記浮遊異物除去用部品を前記シリコン融液から取り出して、前記シリコン融液面の中心部に浮遊異物を集める工程と、
前記シリコン融液の中心部に前記浮遊異物除去用部品を浸漬して、集められた前記浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させ、前記浮遊異物が付着した前記異物除去用部品を前記シリコン融液から取り出す浮遊異物除去工程を含むシリコンの製造方法。
【請求項２】
前記浮遊異物を集める工程では、前記シリコン融液面の中心部に集まる浮遊異物を前記浮遊異物除去用部品に付着させてから、前記浮遊異物除去用部品を前記シリコン融液から取り出す請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回転が、２０〜２００ｒｐｍの回転数で行われる請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法が、前記浮遊異物除去工程の後、さらに、
前記シリコン融液に精製塊支持体を接触させ、凝固偏析により前記精製塊支持体表面に精製塊としてシリコンを析出させる精製塊製造工程を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記精製塊支持体が、前記浮遊異物除去用部品である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記坩堝が、円形の水平断面を有する請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法により製造されたシリコンを用いて結晶シリコン材料を得る結晶シリコン材料の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法により製造された結晶シリコン材料を用いてシリコン太陽電池を得るシリコン太陽電池の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、シリコン、結晶シリコン材料及びシリコン太陽電池の製造方法に関する。具体的には、本発明は、高純度なシリコンの簡便な製造方法並びに結晶シリコン材料及びシリコン太陽電池の製造方法に関する。
【国際調査報告】
2013080576.tif 000020
2013080576.tif 000021
2013080576.tif 000022
2013080576.tif 000023
2013080576.tif 000024
2013080576.tif 000025