JPH10167716A - シリコンの精製方法 - Google Patents
シリコンの精製方法Info
- Publication number
- JPH10167716A JPH10167716A JP8328451A JP32845196A JPH10167716A JP H10167716 A JPH10167716 A JP H10167716A JP 8328451 A JP8328451 A JP 8328451A JP 32845196 A JP32845196 A JP 32845196A JP H10167716 A JPH10167716 A JP H10167716A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- electron beam
- inclusions
- filter
- melting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Filtering Materials (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電子ビーム溶解における不純物介在物を効果的
に除去し、後流のシリコン精製工程の効率化を図ると共
に、製品の歩留りの向上を図る。 【解決手段】電子ビームの溶解を行うハース内に炭素又
は炭化珪素を主成分フィルタを設け、不純物介在物の流
出を防止する。
に除去し、後流のシリコン精製工程の効率化を図ると共
に、製品の歩留りの向上を図る。 【解決手段】電子ビームの溶解を行うハース内に炭素又
は炭化珪素を主成分フィルタを設け、不純物介在物の流
出を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は真空下において電子
ビームを用いて太陽電池用シリコン中のＰ、Ａｌ、Ｃａ
等の不純物を除去するシリコンの精製方法に関するもの
である。
ビームを用いて太陽電池用シリコン中のＰ、Ａｌ、Ｃａ
等の不純物を除去するシリコンの精製方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年エネルギー源の多様化の要求から太
陽光発電が脚光を浴び、低価格発電装置の実用化に向け
研究開発が盛んに行われている。このような状況の中
で、太陽電池用原料としてシリコンは最も汎用され易い
材料であり、動力用電力供給に使われる材料として最も
重要視されている。
陽光発電が脚光を浴び、低価格発電装置の実用化に向け
研究開発が盛んに行われている。このような状況の中
で、太陽電池用原料としてシリコンは最も汎用され易い
材料であり、動力用電力供給に使われる材料として最も
重要視されている。
【０００３】太陽電池用原料として用いられるシリコン
は、９９．９９９９％（６Ｎ）以上の高純度シリコンが
必要とされている。従来、市販の金属シリコン（純度９
９．５％）から上記高純度シリコンを製造する場合に、
電子ビーム溶解により市販の金属シリコン中のＰ、Ｃ
ａ、Ａｌを同時に除去する技術が開発されている。ＷＯ
９３／１２２７２国際公開公報には水冷銅バス内の湯面
付近に水冷パイプを設置し、浮遊した介在物を除去する
方法が開示されている。その技術は、 （１）電子ビームの誤操作時に溶損し、水漏れ等の事故
を引き起こす可能性が高い。 （２）主要な介在物としては、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、
ＳｉＣがあげられるが、いずれの場合も密度が、４．０
ｇ／ｃｍ3 、２．２ｇ／ｃｍ3 、３．２ｇ／ｃｍ 3 であ
ることから、溶融シリコンの密度２．５ｇ／ｃｍ3 に近
く、浮遊だけでなく沈降することもあるため、本法での
介在物除去は不十分である等の問題があった。
は、９９．９９９９％（６Ｎ）以上の高純度シリコンが
必要とされている。従来、市販の金属シリコン（純度９
９．５％）から上記高純度シリコンを製造する場合に、
電子ビーム溶解により市販の金属シリコン中のＰ、Ｃ
ａ、Ａｌを同時に除去する技術が開発されている。ＷＯ
９３／１２２７２国際公開公報には水冷銅バス内の湯面
付近に水冷パイプを設置し、浮遊した介在物を除去する
方法が開示されている。その技術は、 （１）電子ビームの誤操作時に溶損し、水漏れ等の事故
を引き起こす可能性が高い。 （２）主要な介在物としては、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、
ＳｉＣがあげられるが、いずれの場合も密度が、４．０
ｇ／ｃｍ3 、２．２ｇ／ｃｍ3 、３．２ｇ／ｃｍ 3 であ
ることから、溶融シリコンの密度２．５ｇ／ｃｍ3 に近
く、浮遊だけでなく沈降することもあるため、本法での
介在物除去は不十分である等の問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電子ビーム溶解の場
合、黒鉛容器又は水冷銅容器が用いられる。この時原料
シリコン中に含有されるか、又は、溶解後に生成する介
在物、例えばＳｉＣ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等がハース
から流出し、次の工程又はさらに後段の工程にまで介在
物が除去されずに残留し、場合によってはＣ等が飽和溶
解量までしか除去されない、という問題があった。この
ような介在物が電子ビーム溶解と連続化された次工程の
一方向凝固セルに入ると、一方向凝固させたインゴット
の切断除去量が増加し、歩留低下を生ずる。
合、黒鉛容器又は水冷銅容器が用いられる。この時原料
シリコン中に含有されるか、又は、溶解後に生成する介
在物、例えばＳｉＣ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等がハース
から流出し、次の工程又はさらに後段の工程にまで介在
物が除去されずに残留し、場合によってはＣ等が飽和溶
解量までしか除去されない、という問題があった。この
ような介在物が電子ビーム溶解と連続化された次工程の
一方向凝固セルに入ると、一方向凝固させたインゴット
の切断除去量が増加し、歩留低下を生ずる。
【０００５】本発明はこのような電子ビーム溶解におけ
る不純物介在物を効果的に除去し、後段のシリコン精製
工程の効率化を図ると共に、製品の歩留りの向上を図る
ことを目的とする。
る不純物介在物を効果的に除去し、後段のシリコン精製
工程の効率化を図ると共に、製品の歩留りの向上を図る
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、電子ビーム溶解にてシリ
コンの精製を行うに当り、溶解部にフィルタを設け、溶
融シリコンを濾過することを特徴とするシリコンの精製
方法である。本発明では溶融シリコンの表面付近のみで
なく、溶融シリコンの断面全域にフィルタを設置する。
成するためになされたもので、電子ビーム溶解にてシリ
コンの精製を行うに当り、溶解部にフィルタを設け、溶
融シリコンを濾過することを特徴とするシリコンの精製
方法である。本発明では溶融シリコンの表面付近のみで
なく、溶融シリコンの断面全域にフィルタを設置する。
【０００７】フィルタとしては、高温、高真空で安定し
ており、シリコンへの溶解量が少ない材料が適切であ
る。例えば炭素、炭化珪素は、高温、高真空で安定であ
り、溶融シリコンへの溶解量も１００ｐｐｍ程度であ
り、酸化除去し易いので適当である。また、炭素、炭化
珪素は電子ビームを直接照射しても溶損することなくシ
リコンの汚染も問題とならない。
ており、シリコンへの溶解量が少ない材料が適切であ
る。例えば炭素、炭化珪素は、高温、高真空で安定であ
り、溶融シリコンへの溶解量も１００ｐｐｍ程度であ
り、酸化除去し易いので適当である。また、炭素、炭化
珪素は電子ビームを直接照射しても溶損することなくシ
リコンの汚染も問題とならない。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は電子ビームの溶解を行う
ハース内にフィルタを設け、不純物介在物の流出を防止
する。フィルタとしては、炭素又は炭化珪素を主成分と
し、粒状体、球状体、管状体又は不定形のラッシヒリン
グ、等を用いることができ、これらを吹き付けた板状の
形状のフィルタが望ましい。
ハース内にフィルタを設け、不純物介在物の流出を防止
する。フィルタとしては、炭素又は炭化珪素を主成分と
し、粒状体、球状体、管状体又は不定形のラッシヒリン
グ、等を用いることができ、これらを吹き付けた板状の
形状のフィルタが望ましい。
【０００９】なお、フィルタ材についてもシリコンへの
汚染防止のため高い純度であることが望まれる。図２に
従来例を示し、図１に実施例の断面図を示した。ハース
１に原料シリコン３が供給され、図示省略した電子ビー
ムによりこれを溶解する。従来は介在物５はハース１か
ら流出する溶融シリコンと共に次の工程の鋳型又は坩堝
１１に移される。
汚染防止のため高い純度であることが望まれる。図２に
従来例を示し、図１に実施例の断面図を示した。ハース
１に原料シリコン３が供給され、図示省略した電子ビー
ムによりこれを溶解する。従来は介在物５はハース１か
ら流出する溶融シリコンと共に次の工程の鋳型又は坩堝
１１に移される。
【００１０】従来はハース１から流出する溶融シリコン
６と共に介在物５も流出し、次工程の鋳型又は坩堝１１
内に入る。そして、これらの介在物は、固体シリコン１
３中に取込まれるか又は溶融シリコン１２と共にさらに
次の工程に移行する。また鋳型又は坩堝１１内壁に生成
するスカル１４も後流工程へ移行することがある。図１
に示す実施例ではハース１内にフィルタ４を設け、介在
物をここで捕護する。フィルタ４としては純度の高いＳ
ｉＣの焼結フィルタを用いた。介在物はこのフィルタに
捕えられ、溶融シリコンはこれを通過する。
６と共に介在物５も流出し、次工程の鋳型又は坩堝１１
内に入る。そして、これらの介在物は、固体シリコン１
３中に取込まれるか又は溶融シリコン１２と共にさらに
次の工程に移行する。また鋳型又は坩堝１１内壁に生成
するスカル１４も後流工程へ移行することがある。図１
に示す実施例ではハース１内にフィルタ４を設け、介在
物をここで捕護する。フィルタ４としては純度の高いＳ
ｉＣの焼結フィルタを用いた。介在物はこのフィルタに
捕えられ、溶融シリコンはこれを通過する。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、電子ビーム溶解におけ
る溶解部にフィルタを設け、不純物介在物を効果的に除
去し、後流のシリコン精製工程の効率化を図ると共に、
製品の歩留りの向上を図ることが可能となった。
る溶解部にフィルタを設け、不純物介在物を効果的に除
去し、後流のシリコン精製工程の効率化を図ると共に、
製品の歩留りの向上を図ることが可能となった。
【図１】実施例のシリコンの電子ビーム溶解ハースの断
面図である。
面図である。
【図２】従来例のシリコンの電子ビーム溶解ハースの断
面図である。
面図である。
１ ハース ２ 溶融シリコン ３ 原料シリコン ４ フィルタ ５ 介在物 ６ 流出する溶融シリコン １１ 鋳型又は坩堝 １２ 溶融シリコン １３ 固体シリコン １４ スカル
Claims (1)
- 【請求項１】 電子ビーム溶解にてシリコンの精製を行
うに当り、溶解部にフィルタを設け、溶融シリコンを濾
過することを特徴とするシリコンの精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8328451A JPH10167716A (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | シリコンの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8328451A JPH10167716A (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | シリコンの精製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167716A true JPH10167716A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18210426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8328451A Withdrawn JPH10167716A (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | シリコンの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10167716A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013132651A1 (ja) | 2012-03-09 | 2013-09-12 | 新日鉄マテリアルズ株式会社 | シリコン精製装置 |
| KR101426015B1 (ko) * | 2008-09-05 | 2014-08-06 | 상뜨로 나쇼날 드 라 러쉐르쉐 샹띠피크 | 다층 아키텍쳐를 구비하고 액체 실리콘과 접촉하기 위한 물질 |
| CN104649277A (zh) * | 2013-11-22 | 2015-05-27 | 青岛隆盛晶硅科技有限公司 | 一种电子束熔炼去除多晶硅铸锭底料中杂质氧的方法 |
| US9783426B2 (en) | 2015-10-09 | 2017-10-10 | Milwaukee Silicon Llc | Purified silicon, devices and systems for producing same |
-
1996
- 1996-12-09 JP JP8328451A patent/JPH10167716A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101426015B1 (ko) * | 2008-09-05 | 2014-08-06 | 상뜨로 나쇼날 드 라 러쉐르쉐 샹띠피크 | 다층 아키텍쳐를 구비하고 액체 실리콘과 접촉하기 위한 물질 |
| WO2013132651A1 (ja) | 2012-03-09 | 2013-09-12 | 新日鉄マテリアルズ株式会社 | シリコン精製装置 |
| CN104649277A (zh) * | 2013-11-22 | 2015-05-27 | 青岛隆盛晶硅科技有限公司 | 一种电子束熔炼去除多晶硅铸锭底料中杂质氧的方法 |
| US9783426B2 (en) | 2015-10-09 | 2017-10-10 | Milwaukee Silicon Llc | Purified silicon, devices and systems for producing same |
| US9802827B2 (en) | 2015-10-09 | 2017-10-31 | Milwaukee Silicon, Llc | Purified silicon, devices and systems for producing same |
| US10093546B2 (en) | 2015-10-09 | 2018-10-09 | Milwaukee Silicon Llc | Purified silicon, devices and systems for producing same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |