JPS62163765A - 半導体材料層で被覆された支持体により構成されるリボンを該材料の液体浴から引き出すための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、半導体材料層で被覆された支持体から構成さ
れるリボンを、該材料の液体浴から引き出すための方法
及び装置ｊこ係る。

〔従来の技術〕

この種の方法及び装置は、仏国特許公開第２３８６３５
９号に開示されている。該文献の第２図において、炭素
リボン４は、浴を収容している容器１の底部に形成され
たスリット７を通過後、シリコン浴に通される。リボン
４は２個のローラ間を摩擦により連続的に鉛直方向に緊
張させられた状態で引き出される。浴の上方に配置され
た２個のローラ５は、例えば相互に逆方向に軸の周囲を
回転駆動され得る。

前記文献に開示された引き出し方法には欠点がある。実
際に、ローラによりリボンに加えられる押圧力は、堆積
ノリコン層に亀裂を生じる危険がある。更に、このよう
に引き出されたリボンがリボンの面内で引き出し軸の両
側に移動しないようにすることは困難であり、スリット
の縁部でリボンに裂開が生じる。

本発明の目的は、上記欠点を解消することにある。

〔発明の要約〕

本発明の目的は、半導体材料層で被覆された支持体によ
り構成されたリボンを前記（材料の液体外から引き出す
ための方法であって、該リボンはり（）直面内で緊張さ
せられており、該方法は一前記層で被覆されｆこリボン
を鉛直面内で把持するべく、前記各の上方の第１のレベ
ルで、リボンの各両縁部の２つの対向部分を挟持具の２
個の顎の間に締着ずろ段階と、 一リボンを締着している挟持具を、第１のレベルから、
前記対向部分の長さよりも長い距離を隔てて第１のレベ
ルよ；）乙上方に位置する第２のしへルまで所定の一定
速度で鉛直方向に移動さ仕る段階とを含んでいることを
特徴とする。

好声しくは、前記挟持具が第１の挟持具である時、該方
法は更に、 一第１の挟持具の移動の終了より少し以前に第１のレベ
ルで、第１の挟持具と同様の第２の挟持具の２側の顎の
間に、リボンの各両縁部の２つの対向部分を締着する段
階と、 一第２の挟持具による締着直後に、リボンを締着してい
る第２の挟持具を、所定の一定速度で第１のレベルから
第２のレベルに鉛直方向に移動させる段階と、 一第１の挟持具が第２のレベルに到達しｆこら、リボン
を弛緩させるべく第１の挟持具の顎を開放する段階と、 一第２の挟持具か第２のレベルに到達する以ｉＦ７に第
１の挟持具か第１のレベルでリボンを把持する準備がで
きているように、顎の開放直後に、市Ｉ記所定の一定速
度よりも速い速度で第１の挟持具を第２のレベルから第
１のレベルに鉛直方向に移動さける段階とを含んでいる
。

更に本発明の目的は、半導体材料層て被覆された支持体
から構成されたリボンを、該材料の液体浴から引き出す
ための装置を提供することにあり、該リボンは鉛直面内
を緊張させられており、該装置は、 −リボンの平坦面の両側に配置された２個の鉛直（主体
と、 一前記各柱体に沿って鉛直方向に移動できるように各柱
体に固定されたキャリジと、 −各キャリジに固定されており、縁部でリボンを把持す
るべく枢着され且つリボンの縁部を収容ずろ溝を備える
２個の顎から構成される挟持具と、−前記挟持具の顎の
開放と閉塞とを制御するための手段と、 一浴の上方における前記柱体に沿うキャリジの移動を制
御するための手段とを備えていることを特徴とする。

以下、添付図面を参考に本発明の一具体例を説明する。

〔具体例〕

第１図は、同図の面と垂直な袖３の周囲を回転可能に取
付られたドラム２から巻出される炭素リボン１を示して
いる。同図の面に対して垂直な鉛直面３３内に配置され
たリボンｌは、溶融シリコン浴６を収容している石英容
器５の底部に形成されたスリット４を貫通している。ス
リット４の寸法は、液体シリコンと溝の縁部との間の連
結メニスカスが安定ずろように選択される。浴６から出
た被覆りポン７は、多結晶シリコン層が被覆されている
。

容器５の上方には、被覆リボン７を通過させるための開
口９を有する水平金属プレート８が配置されている。リ
ボン７の両年坦面の両側では、２本の鉛直方向ねし山つ
きシャフト１０及び１１が夫々プレート８に固定されて
おり、該シャフトは夫々の軸の周囲を回転可能に取付ら
れでいる。各シャフトには、シャフトが軸の周囲に回転
駆動される時、シャフトに沿ってキャリジを移動させ得
るように、シャフトのねご山つき部に係合する部１才を
含むキャリジが固定されている。各固定用シャフトには
、移動中のキャリジを案内させるための円筒形滑動柱体
３４，３５が組み合わされている。第１図では、シャフ
ト１０のほぼ中央に配置されたキャリジ１２と、シャフ
ト１１の低部に配置されたキャリジ１３とを示している
。

各キャリジには、被覆リボン７を把持可能な挟持具が固
定されている。各挟持具は、支持体に枢ηされており且
つ水平面内を可動な２個の顎から構成されている。従っ
て、キャリジ１２に固定され、”二挟持具１４はリボン
７上で閉塞しておＣ）、キャリジ１３に固定さイ１、ｆ
こ挟持具１５は開１牧している。挟持具１４及び１５に
は、夫々類の開閉を制御するための２＠の電気機械シス
テムＩ６及び■７が組み合わされている。

装置の上部には、シャフト１０及び１１の上端を保持ず
ろべく別の水平金属プレート１８が配置されている。夫
々プＬ−１−８及びＩ８には、シャフト１０及び１１を
異なる方向及び異なる速度で回転駆動するべく２０の電
気モータｊ９及び２０か固定されている。

２個のねし山つきシャフト１０及び１１を同時に駆動計
るために、４’）車汝びヘルドによる連結システム２１
及び２２が配設されている。装置は更に、ねじ山っきシ
ャフトとモータ１１び２０のシャフトとの連結を切離す
ためのクラッチ（図示仕ず）を備えている。更に、モー
タ１９支び２０と電気機械システム１６伎び１７には、
電気制御回路２３が連結されている。

第２図は、第１図の装置の挟持具の具体例を示している
。挟持具１４は閉塞位置であり、２本の平行な抽２６汝
び２７の周囲に夫々回転可能に取付られた２個の顎２４
皮び２５から構成されている。該軸は、水平面内に保持
された支持部材２８上に垂直方向に固定されており、該
支持部材はキャリジ１２（第１図）に取付られでいる。

２個の顎２４及び２５の自由端は、リボン７（第２図で
は断面を点線で示す）の縁部を収容し得る鉛直溝２９及
び３０を夫々備えている。

第１図及び第２図に示した上記装置は、以下のように作
動する。

キャリジ１３がプレート８と接触する最低レベルへに固
定されており、挟持具１５が開放している状態で、キャ
リジ１２をレベルＡに導くべく回路２３によりモータ２
０を回転させる。次に、リボン７の縁部の２個の対向部
分が顎２４及び２５の溝２９及び３０に収容されるよう
に該リボンを手で案内しながら、システム１６により挟
持具１４の顎の閉塞を命令する。

ドラム２は、’ｔｒｉ　４の軸が通る鉛直面３３に従っ
てリボン１−７を緊張させるように、軸３を中心とする
矢印３１の方向のトルクをリボンに常時加えることが可
能な摩擦システム又は渦巻きばねを備えている。

例えば、リボンが５ｃｍの幅を有しており、厚さ２００
〜３００マイクロメートルの炭素支持体により構成され
ている時、該支持体は両面を厚さ１００マイクロメート
ルのンリコン層に被覆されており、リボンの縁部の部分
の長さ３２を１センチメートルとすると、リボンに加え
られる鉛直方向張力は５００グラム未満である。

次に、引き出し速度に対応する所定の速度でシャフト１
０に沿って下から上にキャリジ１２を鉛直方向に連続的
に移動させるべくモータ１９を回転させる。

挟持具１４の締着力は、前記部分の長さ３２を考慮して
、その移動中に挟持具に対してリボンが滑動しないよう
に十分高い値に調節される。乙っとらこの締着力は、リ
ボンの縁部が損傷するのを回避し、且つ全表面を鉛直面
３３内に維持すべき該リボンが屈曲するのを避けるよう
に、過度に高くオペきでない。

鉛直方向移動中に、第１図の位置を離れたキャリジ１２
か最高レベルＣよりやや低いレベルＢに到達したら、リ
ボン７の縁部て挟持具１５が閉塞するように回路２３を
介して命令し、同時に連結システム２１を使用してモー
タ１９によりシャフト１１の回転駆動を命令する。従っ
て、リボン７上で閉塞した挟持具１５を支持しているキ
ャリジ１３は、キャリジ１２と同−速度で上方向に移動
する。キャリジ１２が最高レベルＣに到達したら、リボ
ン７を弛ぜさ什るべく回路２３とシステム１６とを介し
て挟持具１４の開放を命令オろ。同時に、モータ１９と
シャフト１０と０連結を切部し、下降用モータ２０とシ
ャフト１０とを連結する。

キャリジ１２は」二昇速度より斤しく高速ｆｙでプレー
ト８に向かって再下降し、挟持具１５により引き出され
ｆコリポン７は」二方向運動を掴続する。ギトリジ１２
がレベル〜に到達中ろと、開放された挟持具１４はリボ
ンを把持する塾備か”整い、この動作はキャリジ１３か
レベル１３に到達中ろとオぐに実施されろ。

当然のことながら、適当な長さのノリコン’ａｍノート
を得るべく、既知手段（図示せず）によりプレート１８
の上方にリボン７を横方向ノこ切断することが可能であ
る。該ソートは、シリコン太陽７■池を製造するために
使用され得る。

上記方法及び装置は、引き出し市内でリボンの縁部を横
移動させることなく、非常に正確な引き出し軸に従って
、多結晶ソリコン。腎で肢覆さシ１．た炭素リボンを溶
はシリコン浴から確実に引き出すことが可能である。該
方法は、ノリコン響内に亀裂が構成されろ可能性を大幅
に減少できろ。実際にこのような亀裂は、挟持具に締着
されたリボンの縁部の部分にしか生じない。従ってこの
亀裂は、長さの短い著しく限定されｆ二領域でリボン。

）Ｑｌ　ｉ’：’ＩＥにしか生じない。実際に挟持具に
締着さイｔてＬするリボンの縁部の部分の長さ３２は、
低部レベルＡと高ｊ１クレヘルＣとの間の距離に比較し
て常にイしく小さく、レベルＢはレベルＣに著しく近接
している。

因みに長さ３２がセンチメートルのオーダの時、レベル
Ｃ及びＡの差は５０センチメートル程度である。

更に、堆積ンリコン層はリボンの縁部で厚さ方向に強化
され得、この個所における該層の破壊強度を増加できる
ことに留意されたい。更に、挟持具の締着は、リボンが
特に大きい曲げ強度を有している横断方向においてリボ
ンに作用するので、挟持具による把持時にリボンが屈曲
する可能性がなくなる。

本発明の方法及び装置は、太陽電池の製造を目的として
、溶融シリコン浴からシリコン層を被覆された炭素リボ
ンを引き出すことに適用されるのみならず、炭素以外の
材料の支持体から構成されたリボンの引き出しにも適用
され、この場合、支持体はノリコン以外の半導体材料層
で被覆される。

例えば、支持体は非常に融点の高い夕・シグステンのよ
うな材料により構成され得、層を構成している半導体オ
科は、ゲルマニウム、ヒ素化ガリウム及びテルル化カド
ミウムであり得ろ。半導体材料の液体浴は、溶融材を斗
のみならず該（材料の溶液からら構成され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一具体例の概略説明図、また第
２図は第１図の装置の挟持具の拡大平面図である。 ６・・・・・浴、７・・・・・・リボン、１．２．１３
・・・・キヤツジ、１４゜１５・・・・・・挟持具、１
６・・・・開閉制御手段、２４．２５・・・・顎、２９
．３０・・・・・・ｒｌＩＩ’ｆｚ　３４，３５・・・
・・・注体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体材料層で被覆された支持体により構成され
   ており、鉛直面内に緊張させられているリボンを前記材
   料の液体浴から引き出すための方法であって、 前記層で被覆されたリボンを鉛直面内で把持するべく、
   前記浴の上方の第１のレベルで、リボンの各両縁部の２
   つの対向部分を挟持具の２個の顎の間に締着する段階と
   、 リボンを締着している挟持具を、第１のレベルから、前
   記部分の長さよりも長い距離を隔てて第１のレベルより
   も上方に位置する第２のレベルまで所定の一定速度で鉛
   直方向に移動させる段階とを含んでいる方法。
2. （２）前記挟持具が第１の挟持具である方法であって、 第１の挟持具の移動の終了より少し以前に第１のレベル
   で、第１の挟持具と同様の第２の挟持具の２個の顎の間
   に、リボンの各両縁部の２つの対向部分を締着する段階
   と、 第２の挟持具による締着直後に、リボンを締着している
   第２の挟持具を、所定の一定速度で第１のレベルから第
   ２のレベルに鉛直方向に移動させる段階と、 第１の挟持具が第２のレベルに到達したら、リボンを弛
   緩させるべく第１の挟持具の顎を開放する段階と、 第２の挟持具が第２のレベルに到達する以前に第１の挟
   持具が第１のレベルでリボンを把持する準備ができてい
   るように、顎の開放直後に、前記所定の一定速度よりも
   速い速度で第１の挟持具を第２のレベルから第１のレベ
   ルに鉛直方向に移動させる段階とを含んでいる特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）半導体材料層で被覆された支持体から構成されて
   おり、鉛直面内に緊張させられているリボンを、該材料
   の液体浴から引き出すための装置であって、 リボンの平坦面の両側に配置された２個の鉛直柱体と、 前記各柱体に沿って鉛直方向に移動できるように各柱体
   に固定されたキャリジと、 各キャリジに固定されており、縁部でリボンを把持する
   べく枢着され且つリボンの縁部を収容する溝を備える２
   個の顎から構成される挟持具と、前記挟持具の顎の開放
   と閉塞とを制御するための手段と、 浴の上方における前記柱体に沿うキャリジの移動を制御
   するための手段とを備えている装置。