可自熔体形成无错位板。使用冷却平板在材料的熔体上形成具有第一宽度的所述材料的板。此板具有错位。相对于所述冷却平板而输送所述板，且所述错位迁移至所述板的边缘。所述板的所述第一宽度藉由所述冷却平板而增加至第二宽度。所述板在所述第二宽度处不具有错位。在一种情况下，所述冷却平板可具有具两个不同宽度的形状。在另一情况下，所述冷却平板可具有在不同温度下操作的区段，以增加所述板的宽度。所述板可相对于所述冷却平板而被拉动或流动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关于自熔体形成板，且更明确而言，是有关于自熔体形成无错位板。
技术介绍
举例而言，集成电路或太阳能电池产业中可使用硅晶圆或板。随着对再生性能源 的需求增加，对太阳能电池的需求亦持续增加。随着此等需求增加，太阳能电池产业的一目 标为降低成本/功率比。存在两种类型的太阳能电池硅与薄膜。大多数太阳能电池由硅 晶圆(诸如单晶体硅晶圆)制成。目前，结晶硅太阳能电池的主要成本为太阳能电池制造 于其上的晶圆。太阳能电池的效率或在标准照明下所产生的功率量部分地受此晶圆的品质 限制。制造晶圆的成本在不降低品质的情况下的任何减少均将降低成本/功率比，且允许 此干净能源技术的较宽可用性。最高效率硅太阳能电池可具有大于20%的效率。此等硅太阳能电池是使用电子级 单晶硅晶圆而制成。可藉由自使用柴式拉晶法(Czochralsk method)生长的单晶硅圆柱形 晶块(boule)锯切薄片层来制成此类晶圆。此等片层的厚度可小于200 μ m。为维持单晶体 生长，所述晶块必须自含有熔体的坩埚(crucible)缓慢地生长，诸如小于10 μ m/s。随后的 锯切制程对每晶圆导致大约200 μ m的锯口损失(kerf loss)，或归因于锯条(saw blade) 的宽度的损失。也可能需要使圆柱形晶块或晶圆成正方形，以制作正方形太阳能电池。使 成正方形及锯口损失两者均导致材料浪费且材料成本增加。随着太阳能电池变薄，每次切 割浪费的硅的百分比增加。然而，铸锭(ingot)分割技术的限制可能阻碍获得较薄太阳能 电池的能力。使用自多晶硅铸锭锯切的晶圆来制作其他太阳能电池。多晶硅铸锭的生长速度 可快于单晶硅的生长速度。然而，所得晶圆的品质较低，因为存在较多缺陷及晶界(grain boundaries)，且此较低品质导致较低效率的太阳能电池。用于多晶硅铸锭的锯切制程与用 于单晶硅铸锭或晶块的锯切制程一样低效。可减少硅浪费的另一解决方案为在离子植入之后使晶圆自硅铸锭分裂(cleave)。 举例而言，将氢、氦或其他惰性气体植入硅铸锭的表面之下，以形成经植入区。接着进行热、 物理或化学处理，以使晶圆沿此经植入区自铸锭分裂。虽然经由离子植入的分裂可在无锯 口损失的情况下产生晶圆，但仍有待证明可使用此方法来经济地产生硅晶圆。又一解决方案为自熔体垂直拉动薄硅带，且接着允许所拉动的硅冷却并凝固为 板。此方法的拉动速率可被限制为小于大约18mm/分钟。在硅的冷却及凝固期间所移除的 潜热(latent heat)必须沿垂直带移除。此导致沿所述带的较大温度梯度。此温度梯度对 结晶硅带加应力，且可能导致较差品质的多晶粒硅。所述带的宽度及厚度也可能由于此温 度梯度而受限。举例而言，宽度可被限于小于80nm，且厚度可被限于180 μ m。也已测试自熔体实体拉动的水平硅带。在一种方法中，将附着至一杆的晶种插入 熔体中，且在坩埚的边缘上以较低角度拉动所述杆及所得板。所述角度及表面张力被平衡， 以防止熔体自坩埚上溅出。然而，难以起始及控制此拉动制程。必须接取坩埚及熔体以插入晶种，此可能导致热量损失。可将额外热量添加至坩埚以补偿此热量损失。此可能导致 熔体中的垂直温度梯度，其可导致非层状(non-laminar)流体流。而且，必须执行可能较 困难的倾斜角度调节，以平衡形成于坩埚边缘处的弯月面(meniscus)的重力与表面张力。 此外，由于热量是在板与熔体的分离点处被移除，因此作为潜热被移除的热量与作为显热 (sensible heat)被移除的热量之间存在突然变化。此可导致此分离点处沿带的较大温度 梯度，且可导致晶体中的错位。错位(dislocations)及挠曲(warping)可能由于沿板的此 等温度梯度而发生。尚未执行自熔体水平分离的薄板的制造。藉由分离自熔体水平制造板与自铸锭分 割硅相比可能较便宜，且可能消除锯口损失或由于使成正方形而导致的损失。藉由分离自 熔体水平制造板与使用氢离子自铸锭分裂硅或其他拉动硅带的方法相比也可能较便宜。此 外，自熔体水平分离板与拉动带相比可改良板的晶体品质。诸如此可降低材料成本的晶体 生长方法将为降低硅太阳能电池的成本的主要启用步骤。但一些资料已指示此等水平制造 的板仍可能在晶格中具有错位。因此，此项技术中需要一种用以自熔体制造无错位板的经 改良的装置及方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种自熔体形成板的方法。所述方法包括使用冷却 平板在材料的熔体上形成具有第一宽度的材料板。所述板具有错位。相对于冷却平板而输 送所述板，藉此错位迁移至所述板的边缘。藉由改变冷却平板的参数，随着所述板相对于冷 却平板而输送，所述板增加至第二宽度。第二宽度大于第一宽度，且所述板在第二宽度处不 具有错位。根据本专利技术的第二方面，提供一种形成板的装置。所述装置包括容器，所述容器界 定经组态以容纳材料的熔体的通道。冷却平板位于熔体上方且具有第一部分及第二部分。 第一部分具有第一宽度。第二部分具有大于第一宽度的第二宽度。根据本专利技术的第三方面，提供一种形成板的装置。所述装置包括容器，所述容器界 定经组态以容纳材料的熔体的通道。冷却平板位于所述熔体上方。所述冷却平板具有一第 一区段及多个第二区段。与第一区段相比，所述多个第二区段经组态以独立地控制温度。附图说明为更好地理解本揭示案，参看附图，其以引用的方式并入本文中，且其中图1为自熔体分离板的装置的一实施例的剖面侧视图。图2为自熔体拉动板的装置的一实施例的剖面侧视图。图3为辐射冷却的实施例的剖面正视图。图4的A至图4的E为线初始化的第一实施例的俯视平面图。图5为冷却平板的第一实施例的俯视平面图。图6为冷却平板的第二实施例的俯视平面图。图7为冷却平板的第三实施例的侧视剖面图。图8为冷却平板的第四实施例的透视图。图9为冷却平板的第五实施例的正视剖面图。图10为冷却平板的第五实施例的俯视剖面图。图11为冷却平板的第五实施例的透视图。图12为对冷却平板的压力控制的正视剖面图。图13为冷却平板的加热器平衡的正视剖面图。具体实施例方式结合太阳能电池而描述本文的装置及方法的实施例。然而，此等实施例也可用于 制造(例如)集成电路、扁平面板或本领域技术人员已知的其他基板。此外，虽然本文将熔 体描述为硅，但熔体可含有锗、硅与锗，或本领域技术人员已知的其他材料。因此，本专利技术不 限于下文所描述的具体实施例。图1为自熔体分离板的装置的一实施例的剖面侧视图。形成板的装置21具有容 器16以及面板15及20。容器16以及面板15及20可为(例如)钨、氮化硼、氮化铝、钼、 石墨、碳化硅或石英。容器16经组态以容纳熔体10。熔体10可为硅。在一实施例中，熔 体10可经由进料器11补充。进料器11可含有固体硅或固体硅与锗。在另一实施例中，熔 体10可被抽汲至(pumped into)容器16中。板13将形成于熔体10上。在一种情况下， 板13将至少部分地在熔体10内浮动。虽然图1中将板13说明为在熔体10中浮动，但板 13可至少部分地浸没于熔体10中，或可浮动于熔体10的顶部。在一种情况下，板13的仅 10%自熔体10的顶部上方突出。熔体10可在装置21内循环。此容器16界定至少一通道17。此通道17经组态以容纳熔体10，且本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种自熔体形成板的方法，包括：使用冷却平板在材料的熔体上形成具有第一宽度的所述材料的板，所述板具有错位；相对于所述冷却平板而输送所述板，藉此所述错位迁移至所述板的边缘；以及随着所述板相对于所述冷却平板而输送，藉由改变所述冷却平板的参数来使所述板增加至第二宽度，所述第二宽度大于所述第一宽度，所述板在所述第二宽度处不具有所述错位。
【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：彼德·L·凯勒曼，
申请(专利权)人：瓦里安半导体设备公司，
类型：发明
国别省市：US
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