(57)【要約】  【課題】  製造する多結晶のシリコンインゴットの品質を向上させるインゴット製造装置を提供すること。  【解決手段】  本発明のインゴット製造装置１は、鋳型９と冷却棒１８とを備え、鋳型９は、上側に開口した第１凹部１４および下面の中央部に下側に開口して第１凹部１４の底面近傍に至る第２凹部１５を有した容器１２と、容器１２の第１凹部１４の底面の中央部に第２凹部１５の上に位置して上方に突出するように、下端面を全面で第１凹部１４の底面に接触させて設けられた、第２凹部１５の大きさよりも太さが小さく、かつ熱伝導率が容器１２の熱伝導率以上である棒状部材１３とを備えており、冷却棒１８の先端部は、第２凹部１５に挿入されて、先端面が全面で第２凹部１５の天井面に接触している。これにより、製造する多結晶のシリコンインゴットの品質を向上させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン融液を固化してシリコンインゴットを製造するインゴット製造装置であって、前記シリコン融液を保持して固化させる鋳型と、該鋳型の底部に先端部が挿入されて前記鋳型の底部近傍の前記シリコン融液を熱伝導によって冷却する冷却棒とを備え、
前記鋳型は、上側に開口した第１凹部および下面の中央部に下側に開口して前記第１凹部の底面近傍に至る第２凹部を有した容器と、該容器の前記第１凹部の底面の中央部に前記第２凹部の上に位置して上方に突出するように、下端面を全面で前記第１凹部の底面に接触させて設けられた、前記第２凹部の大きさよりも太さが小さく、かつ熱伝導率が前記容器の熱伝導率以上である棒状部材とを備えており、
前記冷却棒の先端部は、前記第２凹部に挿入されて、先端面が全面で前記第２凹部の天井面に接触しているインゴット製造装置。
【請求項２】
前記容器は、該容器の前記第１凹部の底面の中央部に上側に開口した第３凹部をさらに有しており、
前記棒状部材の基端部は、前記第３凹部に挿入されて、外周面が全周で前記第３凹部の内周面に接触している請求項１に記載のインゴット製造装置。
【請求項３】
前記容器は、該容器の前記第１凹部の底面の前記棒状部材の周囲に、前記第２凹部の開口を囲むように位置した溝を有している、請求項１または２のいずれかに記載のインゴット製造装置。
【請求項４】
前記容器の底部において、前記溝の底面は、前記第２凹部の天井面よりも下方に位置している請求項３に記載のインゴット製造装置。
【請求項５】
前記鋳型の前記容器を下側から支持する、該容器の前記第２凹部に重なって前記冷却棒が通る貫通部を有する支持板をさらに備えた請求項１〜４のいずれかに記載のインゴット製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のインゴット製造装置およびシリコンを溶融したシリコン融液を準備する工程と、
前記鋳型内に前記シリコン融液を供給する工程と、
前記鋳型内の前記棒状部材の温度を前記容器の底部を介して前記冷却棒で冷却することによって前記容器の温度よりも低くして、前記棒状部材から前記容器の前記第１凹部の内周面に向かって前記シリコン融液を固化させる第１固化工程と、
該第１固化工程の後、固化した部分から上方向に向かって前記シリコン融液を固化させてシリコンインゴットを得る第２固化工程とを備えるシリコンインゴットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多結晶のシリコンインゴットを製造するインゴット製造装置およびこのインゴット製造装置を使用したシリコンインゴットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、多結晶のシリコンインゴットの製造方法として、キャスト法が知られている（例えば、下記の特許文献１を参照）。キャスト法では、底面と側面とを有する鋳型に供給されたシリコン融液を、鋳型底面から上方に向けて一方向凝固（固化）させることによって、シリコンインゴットを作製（鋳造）する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１８４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多結晶のシリコンインゴットは、単結晶のシリコンインゴットよりも簡便、かつ安価に製造され得る。しかしながら、例えば鋳型の表面に付着した不純物に起因してシリコンの多結晶中に転位が発生し、多結晶のシリコンインゴットの品質が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みて案出されたものであり、製造した多結晶のシリコンインゴットの品質を向上させることができるインゴット製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係るインゴット製造装置は、シリコン融液を固化してシリコンインゴットを製造するインゴット製造装置であって、前記シリコン融液を保持して固化させる鋳型と、該鋳型の底部に先端部が挿入されて前記鋳型の底部近傍の前記シリコン融液を熱伝導によって冷却する冷却棒とを備え、前記鋳型は、上側に開口した第１凹部および下面の中央部に下側に開口して前記第１凹部の底面近傍に至る第２凹部を有した容器と、該容器の前記第１凹部の底面の中央部に前記第２凹部の上に位置して上方に突出するように、下端面を全面で前記第１凹部の底面に接触させて設けられた、前記第２凹部の大きさよりも太さが小さく、かつ熱伝導率が前記容器の熱伝導率以上である棒状部材とを備えており、前記冷却棒の先端部は、前記第２凹部に挿入されて、先端面が全面で前記第２凹部の天井面に接触している。
【０００７】
本発明の一実施形態に係るシリコンインゴットの製造方法は、上記のインゴット製造装置およびシリコンを溶融したシリコン融液を準備する工程と、前記鋳型内に前記シリコン融液を供給する工程と、前記鋳型内の前記棒状部材の温度を前記容器の底部を介して前記冷却棒で冷却することによって前記容器の温度よりも低くして、前記棒状部材から前記容器の前記第１凹部の内周面に向かって前記シリコン融液を固化させる第１固化工程と、該第１固化工程の後、固化した部分から上方向に向かって前記シリコン融液を固化させてシリコンインゴットを得る第２固化工程とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、棒状部材の直下に冷却棒が位置しているため、鋳型の底面の中央部に設けられた棒状部材を容器を介して冷却棒によって冷却することができる。その結果、鋳
型の内部に保持されたシリコン融液を、冷却される棒状部材から鋳型の第１凹部の内周面に向かって多結晶シリコンとして固化させ（第１固化工程）、次いでこの多結晶シリコンを土台として、シリコン融液を上方向へ固化させやすくすることができる（第２固化工程）。したがって、シリコン融液を上方向へ固化してなる多結晶のシリコンインゴットにおける転位等の発生を、鋳型底面から上方に向けて一方向凝固させることによって固化してなる多結晶のシリコンインゴットに比べて低減することができ、多結晶のシリコンインゴット全体の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るインゴット製造装置を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインゴット製造装置の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施形態に係るインゴット製造装置について、図１および図２を参照しつつ説明する。なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係るインゴット製造装置を示す断面図であって、インゴット製造装置の断面を模式的に示している。図２は、インゴット製造装置の一部を示す断面図であって、具体的にはインゴット製造装置が備える鋳型および鋳型の周辺の構造を模式的に示している。なお、図では、シリコン融液を製造した直後の状態を示している。
【００１２】
インゴット製造装置１は、いわゆるキャスト法によって、シリコンの融液から多結晶のシリコンインゴットを製造するものである。なお、インゴット製造装置１で製造されたシリコンインゴットは、例えば、太陽電池の製造プロセスを経て太陽電池の一部になる。インゴット製造装置１は、図１に示すように、シリコン融液２を製造するシリコン溶融装置３と、シリコン融液２を固化して多結晶のインゴットにするシリコン固化装置４とを有している。
【００１３】
シリコン溶融装置３は、図１に示すように、主にシリコン融液２を保持する坩堝５と、坩堝５の側部に配置されて坩堝５を加熱する第１加熱装置６とを有している。シリコン溶融装置３は、坩堝５内にシリコンの塊を入れ、第１加熱装置６によって、シリコンの融点（１４１４℃）以上に坩堝５を加熱することで、シリコンの塊を溶融させてシリコン融液２を製造する。
【００１４】
坩堝５は、シリコンの塊が溶融したシリコン融液２を保持し、シリコン固化装置４にシリコン融液２を供給するものである。坩堝５は、耐熱性の材料からなる。具体的には、坩堝５は、グラファイトまたは石英等で形成されている。坩堝５は、これらの材料で形成されることで、シリコンの融点以上に加熱されても、シリコン融液２を安全に保持することができる。なお、シリコン融液２は、シリコンの塊を溶融して製造される場合に限られず、例えばシリコンの粉末を溶融して製造されてもよい。
【００１５】
坩堝５は、坩堝５の底部を貫通する第１貫通孔７が形成されている。坩堝５は、例えばシリコン固化装置４の上方に配置され、第１貫通孔７を通して坩堝５内のシリコン融液２をシリコン固化装置４に供給する。なお、坩堝５は、第１貫通孔７が形成されなくてもよい。この場合、例えば、坩堝５を傾けて、坩堝５の開口の縁からシリコン固化装置４にシリコン融液２を注ぎ込んでもよい。
【００１６】
シリコン固化装置４は、図１に示すように、主に、支持板８と、支持板８の上面中央部に配された、シリコン融液２を保持する鋳型９と、鋳型９を冷却する冷却機構１０とを有
している。シリコン固化装置４は、シリコン溶融装置３の坩堝５から供給されるシリコン融液２を鋳型９で受け止めて保持し、冷却機構１０によって鋳型９を冷却することで、鋳型９内のシリコン融液２を冷却して固化させる。その結果、シリコン固化装置４は、多結晶のシリコンインゴットを製造することができる。
【００１７】
支持板８は、鋳型９を下側から支持するものである。支持板８は、例えば円状または多角形状等の平面形状を有した板状に形成される。支持板８は、例えば、グラファイトまた石英等から形成される。また、支持板８には、中央部を上下方向に貫通する貫通部１１が形成されている。
【００１８】
鋳型９は、シリコン融液２を保持して固化させるものである。鋳型９は、図１に示すように、シリコン融液２を保持する容器１２と、容器１２の底面に固定された、シリコン融液２を冷却する起点になる棒状部材１３とを有している。なお、鋳型９は、バルク状の塊を削ることで形成すればよい。または、鋳型９は、シリコン融液２を保持可能なように、複数の板状部材を組み立てることによって形成してもよい。
【００１９】
容器１２は、シリコン融液２を保持するものである。容器１２は、上側に開口した第１凹部１４と、容器１２の下面の中央部に下側に開口した第２凹部１５とを有している。
【００２０】
容器１２は、溶融したシリコン融液２を保持するために、耐熱性の材料からなる。具体的には、容器１２は、グラファイトまたは石英等で形成されている。容器１２を構成する材料の熱伝導率は、例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。
【００２１】
容器１２の外形は、例えば直方体または立方体に形成される。容器１２の外形における底面の一辺（ＸＹ平面方向の長さ）は、例えば４０ｃｍ以上６０ｃｍ以下に設定されている。容器１２の外形における高さ（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば３０ｃｍ以上６０ｃｍ以下に設定される。
【００２２】
第１凹部１４は、例えば容器１２の相似形に形成され、直方体または立方体に形成される。第１凹部１４の開口の直径は、例えば２５ｃｍ以上５５ｃｍ以下に設定される。第１凹部１４の深さは、例えば２５ｃｍ以上５５ｃｍ以下に設定される。
【００２３】
第２凹部１５は、例えば平面形状が円状または多角形状である柱状に形成される。本実施形態では、第２凹部１５は、円柱状に形成されている。第２凹部１５の開口の直径は、例えば６ｃｍ以上１５ｃｍ以下に設定される。第２凹部１５の高さは、例えば１ｃｍ以上３ｃｍ以下に設定される。なお、第２凹部１５の高さとは、第２凹部１５の開口から第２凹部１５の天井面までの上下方向に沿った長さをいう。
【００２４】
棒状部材１３は、シリコン融液２を冷却する起点になるものである。すなわち、棒状部材１３は、シリコン融液２の固化が開始される箇所になる。棒状部材１３は、容器１２の第１凹部１４の底面の中央部において、上方に突出するように第２凹部１５の上に設けられている。また、棒状部材１３は、下端面を全面で第１凹部１４の底面に接触させている。
【００２５】
棒状部材１３の太さは、前記第２凹部１５の大きさよりも小さい。棒状部材１３の外形は、例えば第２凹部１５の相似形に形成され、円状または多角形状の平面形状を有した柱状に形成される。本実施形態では、棒状部材１３の外形は、円柱状に形成されている。棒状部材１３の外形が円柱状に形成されていることで、棒状部材１３を均一に冷却しやすくすることができる。なお、棒状部材１３の直径は、例えば５ｃｍ以上１０ｃｍ以下に設定
される。棒状部材１３の高さは、例えば１ｃｍ以上８ｃｍ以下に設定される。
【００２６】
棒状部材１３は、容器１２以上の熱伝導率を有している材料からなる。すなわち、棒状部材１３の熱伝導率は、容器１２の熱伝導率以上である。また、棒状部材１３は、耐熱性の材料からなる。具体的には、棒状部材１３は、例えばグラファイトまたは石英等の材料から形成される。棒状部材１３を構成する材料の熱伝導率は、例えば５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定される。なお、容器１２と棒状部材１３とは一体的に形成されてもよい。
【００２７】
冷却機構１０は、鋳型９内に保持されたシリコン融液２を固化するために、鋳型９を冷却するものである。冷却機構１０は、中央部を上下方向に貫通した第２貫通孔１７を有した冷却板１６と、冷却板１６の第２貫通孔１７を通って配された冷却棒１８とを有している。具体的に、図１に示すように、冷却機構１０の冷却板１６は、上面が支持板８の下面に接触するように配されている。また、図１に示すように、冷却機構１０の冷却棒１８は、支持板８の貫通部１１を経由して、先端部が鋳型９の容器１２の第２凹部１５に挿入されている。その結果、冷却棒１８は、鋳型９の底部近傍のシリコン融液２を熱伝導によって、鋳型９の容器１２および棒状部材１３を介して冷却することができる。
【００２８】
冷却板１６は、平面形状が例えば円状または多角形状の板状に形成される。冷却棒１８は、平面形状が例えば円状または多角形状の棒状に形成される。本実施形態では、冷却棒１８は、円状の平面形状を有した棒状に形成されている。冷却棒１８の直径は、例えば６ｃｍ以上１５ｃｍ以下に設定される。
【００２９】
冷却板１６および冷却棒１８は、良熱伝導性の材料からなる。具体的には、冷却板１６および冷却棒１８は、銅、アルミニウムまたは鉄およびクロム等の合金等の金属材料からなる。冷却板１６および冷却棒１８を構成する材料の熱伝導率は、例えば４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定される。
【００３０】
冷却棒１８は、冷却板１６の第２貫通孔１７の内面に接触してもよい。その結果、冷却棒１８と冷却板１６との間の熱伝導が効果的に行なわれる。また、冷却板１６と冷却棒１８とは一体的に形成されてもよい。また、冷却板１６および冷却棒１８は、内部を中空にして、内部に鋳型９を冷却するための水またはガス等を循環させてもよい。
【００３１】
鋳型９の容器１２の第２凹部１５は、第１凹部１４の底面近傍に至っている。言い換えれば、第２凹部１５の天井面は、第１凹部１４の底面近傍に位置している。また、第２凹部１５は、冷却棒１８の太さ以上の大きさを有している。そして、冷却棒１８の先端面が全面で第２凹部１５の天井面に接触している。
【００３２】
ここで、従来、シリコン融液２を固化して多結晶のシリコンインゴットを製造する際に、例えば不純物が付着しているなどの鋳型９の表面状態に起因して、シリコンインゴット中にシリコン融液２の固化する方向に伸びた転位が発生するという問題があった。これに対して、本発明によれば、冷却棒１８が、棒状部材１３の直下を冷却していることから、鋳型９内でシリコン融液２を固化する際に、棒状部材１３を選択的に冷却することにより、この棒状部材１３の周囲の領域を固化の起点とすることができる。
【００３３】
このように、まずシリコン融液２は、棒状部材１３から第１凹部１４の内周面に向かって固化され（第１固化工程）、次いで、第１固化工程のときに固化した多結晶シリコンを土台として、上方向に向かって固化される（第２固化工程）が、上述の構成によれば、これらの固化工程を明確に分けて行ないやすくすることができる。
【００３４】
したがって、第２固化工程においてシリコン融液２を上方向へ固化させて多結晶のシリコンインゴットを製造する際に、第１固化工程で形成された多結晶シリコンを土台にすることができるため、鋳型９の表面状態に起因する影響を低減することができる。その結果、多結晶のシリコンインゴットにおける転位等の発生を低減することができ、多結晶のシリコンインゴット全体の品質を向上させることができる。また、鋳型９の表面状態に起因した転位を、第１固化工程で形成された多結晶シリコン内に留めやすくなり、第２固化工程で形成されたシリコンインゴットの品質を向上させることができる。
【００３５】
容器１２は、図１に示すように、容器１２の第１凹部１４の底面の中央部に位置した、上側に開口した第３凹部１９をさらに有していることが好ましい。また、棒状部材１３は、図２に示すように、第３凹部１９に挿入される基端部２０と第１凹部１４の底面から突出している突出部２１とを有していることが好ましい。そして、棒状部材１３の基端部は、第３凹部１９に挿入されて、棒状部材１３の基端部の外周面が全面で第３凹部１９の内周面に接触していることが好ましい。これにより、棒状部材１３と冷却棒１８との距離を近付けることができ、冷却棒１８による棒状部材１３の冷却を効果的に行なうことができる。また、棒状部材１３が第３凹部１９に挿入され、棒状部材１３の外周面が第３凹部１９の内周面に接触しているため、棒状部材１３の熱を下端面だけでなく外周面からも伝導させることができる。したがって、棒状部材１３を冷却しやすくすることができる。
【００３６】
棒状部材１３の基端部２０の太さは、棒状部材１３の突出部２１の太さよりも小さくてもよい。そして、棒状部材１３の突出部２１の下端面は、第１凹部１４の底面に接触してもよい。この結果、棒状部材１３と容器１２との接触面積を大きくすることができ、棒状部材１３を冷却しやすくすることができる。
【００３７】
容器１２は、図１に示すように、容器１２の第１凹部１４の底面の棒状部材１３の周囲に、第２凹部１５の開口を囲むように位置した溝２２をさらに有していることが好ましい。容器１２の第１凹部１４の底面に溝２２があることで、第２凹部１５にある冷却棒１８への平面方向からの熱伝導を抑制することができる。その結果、棒状部材１３の直下を低温で維持しやすくなり、棒状部材１３を冷却しやすくすることができる。
【００３８】
容器１２の底部において、溝２２の底面は、第２凹部１５の天井面よりも下方に位置してもよい。これにより、第２凹部１５にある冷却棒１８への平面方向からの熱伝導を効果的に抑制することができる。
【００３９】
シリコン固化装置４は、鋳型９内のシリコン融液２の固化の進行をコントロールするために、鋳型９の側部側に配された第２加熱装置２３をさらに有している。第２加熱装置２３は、コイル（図示せず）とコイルに接続された交流電源（図示せず）とを有しており、コイルに電流を流してコイル自体を発熱させる、いわゆる抵抗加熱方式で鋳型９を加熱するものである。また、第２加熱装置２３は、上下方向に並べられた複数のコイルを有しており、電流を流すコイルを選択することで、鋳型９全体を加熱したり、鋳型９の上部を加熱したりと、加熱箇所を選択することができる。
【００４０】
シリコン固化装置４は、鋳型９内のシリコン融液２の固化の進行をコントロールするために、鋳型９の上側に配された第３加熱装置２４をさらに有している。第２加熱装置２３も第２加熱装置２３と同様の構造を有している。
【００４１】
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組合せなどが可能である。
【００４２】
前述した本発明の実施形態では、鋳型９を支持板８で支持した構成を示したが、鋳型９
は冷却板１６で支持しても構わない。また、支持板８は着脱可能に設置されても構わない。また、冷却板１６は上下方向に移動可能に設けられても構わない。
【００４３】
＜シリコンインゴットの製造方法＞
以下、本発明の一実施形態に係るシリコンインゴットの製造方法について説明する。本発明の一実施形態に係るシリコンインゴットの製造方法は、主に、準備工程、供給工程、第１固化工程および第２固化工程を有する。なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４４】
（準備工程）
上記したインゴット製造装置１を準備する。インゴット製造装置１は、例えばキャスト法によって多結晶のシリコンインゴットを製造するものである。すなわち、シリコン融液２を固化して多結晶のシリコンインゴットを製造するものである。
【００４５】
この準備工程では、シリコン融液２を準備する。シリコン融液２の準備は、インゴット製造装置１のシリコン溶融装置３によって行なう。具体的には、シリコン融液２は、シリコン溶融装置３の坩堝５にシリコンの塊を充填し、坩堝５を第１加熱装置６によってシリコンの融点（１４１４℃）以上に加熱することで、坩堝５に充填したシリコンを溶融して、坩堝５内に準備する。
【００４６】
（供給工程）
この供給工程では、坩堝５内に準備したシリコン融液２を、インゴット製造装置１のシリコン固化装置４の鋳型９内に供給する。本実施形態では、シリコン融液２の供給は、坩堝５の底部に設けられた第１貫通孔７を介して行なわれる。なお、シリコン融液２の供給は、例えば、坩堝５を傾けて、坩堝５の開口の縁から供給してもよい。
【００４７】
（第１固化工程）
鋳型９の棒状部材１３から容器１２の第１凹部１４の内周面に向かって、鋳型９内に保持されたシリコン融液２を固化させる。シリコン融液２は、鋳型９のシリコンの融点よりも温度が低い箇所で固化する。したがって、鋳型９の棒状部材１３を冷却棒１８で冷却することによって棒状部材１３の温度を容器１２の温度よりも低くすることで、棒状部材１３から第１凹部１４の内周面に向かって固化させることができる。なお、第１固化工程では、多結晶のシリコンインゴットの下側の表層部を形成することになる。
【００４８】
この第１固化工程において、シリコン融液２の上方向への固化を抑制するために、鋳型９の上部の温度が鋳型９の下部の温度よりも大きくなるように鋳型９を加熱してもよい。これにより、シリコン融液２を効果的に棒状部材１３から第１凹部１４の内側面に向かって固化させることができる。なお、鋳型９の上部の温度を下部の温度よりも大きくするのは、シリコン固化装置４の第２加熱装置２３および第３加熱装置２４によって、鋳型９の上部を集中的に加熱することによって実現可能である。
【００４９】
第１固化工程において、鋳型９の上部の温度の加熱は、主に鋳型９の側部に配された第２加熱装置２３で行なってもよい。その結果、鋳型９の第１凹部１４の底面中央部に位置した棒状部材１３の温度上昇を低減することができる。
【００５０】
第１固化工程において、冷却板１６および冷却棒１８の内部に冷却水等を循環させている場合は、冷却水等の循環経路として、冷却棒１８にまず循環させた後に冷却板１６に循環させてもよい。その結果、棒状部材１３を冷却しやすくすることができる。
【００５１】
（第２固化工程）
第１固化工程においてシリコン融液２を固化して形成したシリコンの多結晶を土台にして、上方向に向かってシリコン融液２を固化させる。第２固化工程におけるシリコン融液２の固化は、シリコン固化装置４の第２加熱装置２３および第３加熱装置２４による加熱を弱めることによって、次第に上方向に固化させることができる。なお、第２固化工程では、多結晶のシリコンインゴットの主要部を形成することになる。
【００５２】
この第２固化工程において、棒状部材１３の上面にシリコンの単結晶からなる種結晶を貼り付けてもよい。その結果、棒状部材１３の上面の上に位置する多結晶のシリコンインゴットに転位が発生することを低減することができる。なお、本実施形態では、準備工程において、予め棒状部材１３の上面に種結晶を貼り付けている。
【００５３】
以上のようにして、第２固化工程において、シリコン融液２全体を固化させて多結晶のシリコンインゴットを製造することができる。本発明で得られた多結晶のシリコンインゴットでは、第１固化工程によって形成された多結晶のシリコンインゴットの下側の表層部と比較して、第２固化工程によって形成された多結晶のシリコンインゴットの主要部の転位等を低減させることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１    インゴット製造装置
２    シリコン融液
３    シリコン溶融装置
４    シリコン固化装置
５    坩堝
６    第１加熱装置
７    第１貫通孔
８    支持板
９    鋳型
１０  冷却機構
１１  貫通部
１２  容器
１３  棒状部材
１４  第１凹部
１５  第２凹部
１６  冷却板
１７  第３貫通孔
１８  冷却棒
１９  第３凹部
２０  基端部
２１  突出部
２２  溝
２３  第２加熱装置
２４  第３加熱装置
【図１】
2015189589.tif 000003
【図２】
2015189589.tif 000004