JP2001526171A - シリコンの精製方法および精製装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 シリコン精製方法は下記の工程から構成される。低温のるつぼを固体シリコンで満たすこと、るつぼの内容物を融解すること、溶融シリコンの乱流攪拌を、誘導るつぼにより、るつぼの中心軸に沿って上昇させることによって液体をるつぼの底部から自由表面にまで動かすことによって行うこと、および誘導プラズマトーチによって生成されるプラズマを、プラズマの反応性ガスが適合している不純物の除去を可能にする期間にわたって溶融物の表面に向けること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、発電用の光電池を作製するためのシリコンの製造に関する。

【０００２】 光起電技術用のシリコンは、現在、本質的には、マイクロエレクトロニクス産
業の不良品から作製されている。これは、光起電用途に使用されるシリコンは、
マイクロエレクトロニクスにおいて一般に必要とされている不純物レベル（１０ ^−９ ）よりもクリティカルではない量（１０^−６程度）の不純物を含有すること
ができるからである。

【０００３】 光起電製品に適合するシリコンを製造するために別のシリコン供給源を持つこ
とは望ましい。特に、マイクロエレクトロニクス産業の不良品は、急速に、光起
電技術の需要を満たすには不十分になる危険性がある。

【０００４】 現在、冶金適用のために製造されているシリコンを精製して、光起電技術に適
合した純度のシリコンを得ることが試みられている。冶金において使用されてい
るシリコンは、鉄、チタン、ホウ素、リンなどの不純物を数パーセント含有し得
る。

【０００５】 アークプラズマを溶融シリコンの表面に向けることから構成されるシリコンの
精製方法が知られている（例えば、欧州特許出願第０，４５９，４２１号）。高
速のプラズマによって溶融物が動き、その強さはプラズマの出力に依存している
。シリコンは、シリカ壁（ＳｉＯ_２）を有する高温のるつぼに入っている。

【０００６】 そのような方法にはいくつかの欠点がある。特に、アークプラズマの使用は、
精製しようとするシリコンに対する汚染源である電極を必要とする。さらに、シ
リカ壁中の酸素は溶融シリコンに対する汚染源である。

【０００７】 本発明は、高純度に到達し得る新規なシリコンの精製方法を提供することを目
的とする。この精製方法は、大量のシリコンの精製に特によく適合し、したがっ
て、光起電技術に関して十分な純度のシリコンの工業的製造方法に適合する。

【０００８】 本発明は、特に、これまでの方法の欠点を解決することを目的とする。

【０００９】 本発明はまた、最初から最後まで同じ精製装置で実施することができる精製方
法を提供することを目的とする。特に、本発明は、互いに機械的に異なる精製手
段の使用を最小限にすること、および異なる性質の不純物を同一装置で除去する
ことを目的とする。

【００１０】 本発明はさらに、この同じ装置を、一旦精製されたシリコンに「ドーピング」
するために使用できるようにすることを目的とする。

【００１１】 これらの目的を達成するために、本発明は、下記の工程から構成されるシリコ
ンの精製方法を提供する。低温の誘導るつぼを固体シリコンで満たすこと、るつ
ぼの内容物を融解すること、溶融シリコンの乱流攪拌を、誘導るつぼにより、る
つぼの中心軸に沿って上昇させることによって液体をるつぼの底部から自由表面
まで動かすことによって行うこと、および誘導プラズマトーチによって生成され
るプラズマを、プラズマの反応性ガスが適合している不純物の除去を可能にする
期間にわたって溶融物の表面に向けること。

【００１２】 本発明の１つの実施形態によれば、乱流攪拌の強度は、るつぼによって作製さ
れる電磁場の周波数の関数である。

【００１３】 本発明の１つの実施形態によれば、本発明の方法は、数種の反応性ガスを連続
的に使用することから構成される。

【００１４】 本発明の１つの実施形態によれば、反応性ガスは、塩素、酸素、水素および水
蒸気からなる群から選択される。

【００１５】 本発明の１つの実施形態によれば、本発明の方法は、溶融シリコンを精製した
後において、さらに、溶融物の攪拌方向を反転させること、およびシリコンへの
ドーピング元素をプラズマの反応性ガスとして注入することから構成される。

【００１６】 本発明の１つの実施形態によれば、シリコンへのドーピングのために注入され
る反応性ガスは水素である。

【００１７】 本発明の１つの実施形態によれば、シリコンは、るつぼに含有され得る体積に
実質的に対応する体積のバッチで処理され、このるつぼは、次回のバッチにおけ
る溶融を促進する液体の種を形成するために現在のバッチの処理の最後において
完全に空にされない。

【００１８】 本発明の１つの実施形態によれば、装置での最初の開始段階において、プラズ
マは、るつぼに含有されるシリコン負荷物の表面を、この負荷物が導電性になる
のに十分な温度に達するまで加熱するために、何らかの反応性ガスを用いること
なく使用され、所望する温度での負荷物の加熱およびその維持の継続が誘導るつ
ぼの磁場によってその後も確保されている。

【００１９】 本発明はさらに、シリコンの収容に適合した低温の誘導るつぼ、るつぼに含有
されるシリコン負荷物の自由表面に向けられる誘導プラズマトーチ、およびプラ
ズマトーチとるつぼとの間に位置して、プラズマ炎の通過を可能にする環状形状
である取り外し可能な磁気ヨークを含むシリコン精製装置を提供する。

【００２０】 本発明の１つの実施形態により、るつぼは、電磁バルブによってその開閉が制
御される開口部をその底部に含む。

【００２１】 本発明の上記の目的、特徴および利点は、添付した図面とともに具体的な実施
形態の下記の非限定的な説明において詳細に記載されている。

【００２２】 図面において、同一の構成要素は、異なる図面で同一の参照記号により示され
ている。わかりやすくするために、本発明の理解に必要な装置の構成要素のみを
図面に示し、下記に記載する。

【００２３】 本発明によれば、シリコン精製装置は、本質的には、誘導（コイル１２）によ
って加熱され、溶融シリコンｂを含有することを目的とする低温のるつぼ１、お
よび「炎」ｆが溶融物ｂの自由表面を掃引するように向けられている誘導プラズ
マトーチ２を含む。

【００２４】 プラズマの機能は、溶融シリコンｂの自由表面の近傍において、プラズマガス
のフリーラジカルおよびイオンから形成されるプラズマ媒体を生じさせることで
ある。溶融物の自由表面においてこのようにして生じた雰囲気は極めて反応性が
高く、溶融物表面に存在する不純物はプラズマの反応性ガスと化合して、溶融物
の表面温度で揮発性（あるいは、逆に固体）になる。装置全体は、プロセスの進
行ととも不純物を含有する揮発性分子の排出を可能にする制御された雰囲気のも
とで維持されている。

【００２５】 誘導プラズマトーチの選択は、特に、プラズマアークトーチの使用と比較した
場合、プラズマを発生させるのに必要な電極の消耗による溶融物の汚染がないと
いう利点を有する。

【００２６】 プラズマトーチを使用することの別の利点は、溶融物の表面において化学種を
直接蒸発させるのに都合がよい相当な出力密度を集中させる電子ビームの使用と
比較すると、誘導プラズマの場合には、平衡に近い系が得られることである。し
たがって、成分またはその化合物の間で揮発性が異なるという利点を得ることが
できる。例えば、シリコンの蒸発を避けることができる。

【００２７】 別の利点は、液体−プラズマの界面での化学的作用が、トーチによってもたら
されるプラズマガス流のために溶融物の表面全体に広がることである。

【００２８】 低温の誘導るつぼの使用にはいくつかの目的がある。第１に、これは、スカル
に維持されている液状シリコンへの汚染がないという利点を有する。すなわち、
固体シリコンの皮膜（図示されず）がるつぼの内部を覆い、そして液状シリコン
を含有する。したがって、液状シリコンは、実際のるつぼの壁１１、あるいは知
られている方法の場合のように中間壁を構成する材料によって汚染される危険性
がない。

【００２９】 低温の誘導るつぼを使用することの別の利点は、誘導るつぼによって、溶融シ
リコンにおける乱流攪拌が生じ、精製を促進させることができることである。実
際、溶融シリコンの攪拌が全く行われない場合には、化合し、次いで蒸発するた
めに、溶融物の内部から液体−プラズマの界面にまで移動しなければならない不
純物の拡散時間は、工業的な観点から経済的で実用的な方法と適合し得ない。

【００３０】 本発明の特徴は、低温の誘導るつぼの磁場が、好ましくは、交流の単相の場で
あること、すなわち、低温のるつぼ１のコイル１２には交流の単相電圧が供給さ
れることである。そのような磁場の選択は、加熱が開始されると同時に溶融シリ
コンが動かされるという利点を有する。

【００３１】 実際、るつぼのコイル１２によってシリコンを交流磁場にかけることにより、
流れの変化がシリコンに生じ、その結果、誘導電流が（電磁的皮膜内の）材料の
周辺部に存在する。

【００３２】 誘導電流は、材料の加熱（したがって、溶解）を可能にする熱作用を有し、そ
して電流と加えた磁場との相互作用から生じる機械的作用（磁気圧力および乱流
攪拌）を有する。材料が液体になると、力の非回転成分によって材料内に磁気圧
力が誘導され、次いでその自由表面はドーム形状になる（図１）。力の回転成分
によって駆動トルクが液体内部に誘導され、電磁的攪拌が開始される。この攪拌
によって、溶融物の自由表面を常にそして迅速に新しくし、除去すべき遊離化学
種を反応表面の近くに移動させる（溶解規模での）高速度で大規模な再循環が生
じるだけでなく、除去すべき物質のすべてを表面に移動させ、したがって反応速
度論を増大させる自由表面近傍での小規模の乱流をも生じるので、この攪拌は乱
流であると言われている。攪拌規模のすべてに、磁気エネルギーに由来する運動
エネルギーが直接注がれる。

【００３３】 逆に、知られている方法（欧州特許公開ＥＰ−Ａ−０，４５９，４２１）にお
いて使用されているような流体摩擦による流れは大規模な攪拌をもたらし、そし
てその動きは、分解およびより小さな規模へのエネルギー移動によって伝達され
るだけである。小規模な攪拌を達成するのに大きなエネルギー損失という欠点に
加えて、そのような方法は、動きを生成するアークプラズマに作用することによ
る以外にはその動きを制御することができない。

【００３４】 本発明によれば、交流磁場の周波数を選択することによって、溶解パラメータ
ー（熱効果、磁気圧力、電磁的攪拌）を設定することができ、そして特にそのよ
うなパラメーターの１つを有利にすることができる。

【００３５】 本発明によれば、るつぼ１のコイル１２の周波数は発生器１３によって供給さ
れるが、この周波数は、本発明の方法の精製ステップにおいて、図１の矢印によ
って示されている方向に行われる溶融シリコンｂの乱流攪拌が促進されるように
、すなわち、液体が、軸に沿って上昇することによってるつぼの底部から自由表
面に動かされ、るつぼの底部への下降がるつぼの周辺部で生じるように選ばれる
。

【００３６】 攪拌が乱流であるか否かは、電流の周波数、るつぼの大きさおよび磁場の特性
値に依存する。レイノルス数（Ｒｅ）により流動特性を決定することができる。
スクリーンパラメーター（Ｒω）は、るつぼの直径、溶融物の電気伝導度および
周波数の関数である（Ｒω＝μσＲ^２、ただし、μは真空の透磁率を示し、ωは
パルスを示し、σは液状物の電気伝導度を示し、Ｒはるつぼの半径を示す）。こ
のスクリーンパラメーターにより、溶融物への磁場の浸透の大小が特徴づけられ
る。磁場が非常に表面のみに浸透する場合（高周波数の場合）、ラプラス力が溶
融物の周辺部に作用するだけであり、攪拌は弱まる。同様に、磁場が全体的に浸
透する場合（ゼロ周波数の場合）、攪拌は全く行われない。攪拌を最大にするた
めには、スクリーンパラメーターの値は４０程度でなければならない。このスク
リーンパラメーターは、操作者によって調節可能であることに留意されたい。

【００３７】 そのような攪拌は精製段階においていくつか利点を有する。

【００３８】 第１に、るつぼの下部の流体は素早く反応性の自由表面に移動させられ、次い
で不純物を化合させることができ、次いで排出するためにプラズマによって蒸発
させることができる。プラズマがシリコンに含有される不純物と反応することに
よって形成される化学種はこの装置において連続的に除去され、したがって、界
面の反応性は一定であり、そして飽和しないことに留意されたい。

【００３９】 図１に示されている循環の別の利点は、不純物がプラズマと化学的に反応する
ことからもまた生じる固体粒子（多くの場合、より軽い酸化物）が溶融物の表面
で形成される場合、この粒子は、るつぼ１の壁１１の方向に、すなわち、そのよ
うな粒子が捕捉される固体シリコンのクラストの方向に移動させられ、したがっ
て精製効率が増大することである。

【００４０】 るつぼ用コイルへの供給周波数の選択は、るつぼの大きさおよび形状に依存し
ている。例えば、２００ｋｇ程度のシリコン負荷物を含有することができる６０
ｃｍ程度の直径を有するるつぼの場合、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの程度の周波数
を使用することができ、したがって、産業用の電気システムの周波数をるつぼ用
コイルに使用することができる。

【００４１】 本発明の利点は、ガス供給バルブ（図示されず）の開閉以外の操作を行うこと
なく、数種の反応性ガスｇ_ｒをプラズマに同時または連続的に注入すること、お
よびプラズマガスに関してその濃度を制御することが今回可能であるということ
である。図１に示されているようなトーチ２において、反応性ガスｇ_ｒはトーチ
の中心部に導入され、そして補助ガスｇ_ａ（例えば、アルゴン）が反応性ガスと
同軸的に送られる。プラズマガスｇ_ｐ（例えば、同様に、アルゴン）が、補助ガ
スと同軸的にさらに運ばれる。誘導コイル２１は、誘導プラズマを生成させるト
ーチ２の開放端を取り囲んでいる。トーチコイルは、一般には、発振器２２によ
る１ＭＨｚ程度の周波数の交流電流によって駆動される。

【００４２】 本発明によれば、種々の反応性ガスを、望ましくない元素に対して反応性ガス
を選択的に作用させるために同時あるいは連続的にプラズマに注入することがで
きる。反応性ガスの例として、酸素、水素、塩素または水蒸気を挙げることがで
きる。ガスの選択は、除去しようとする不純物の化学的性質および熱力学的性質
によって決定される。プラズマにおける塩素の使用は、マイクロエレクトロニク
ス産業の不良品に由来するシリコンの場合における最も頻度が多い不純物の一つ
であるホウ素、アンチモンまたはヒ素などの不純物との揮発性塩化物の形成が可
能になる。シリコンもまた塩素と化合して揮発性塩化物を形成する。不純物の蒸
発は、溶融シリコンを覆う雰囲気の入れ換えを制御することによって促進される
（不純物の塩化物に対する蒸気圧が低いほど、それらの揮発性は大きくなる）。

【００４３】 酸素により、極微量の炭素の除去が可能になる（シリコンはアーク炉において
炭素による砂（シリカ）の還元によって得られる）。酸素などの反応性ガスの注
入は、知られている方法の場合のようにシリカ壁による酸素の放出とは逆に、完
全に制御可能であることに留意されたい。

【００４４】 酸素、またはより効率的には水蒸気、または酸素−水素の混合物は、ホウ素を
ガス状のＢ_３Ｈ_３Ｏ_６として揮発性にすることができる。

【００４５】 実際には、明らかな安全性および費用の理由のために、水または酸素が、これ
らが可能であるときにはいつも好ましい。

【００４６】 好ましくは、本発明の精製装置は、取り外し可能な磁気ヨーク３をさらに含む
（図２）。その機能は溶融シリコンの流動方向を反転させることである。磁場の
特性値に比例する攪拌速度、または磁気ヨークの存在の有無により、この磁場を
変化させることができ、そして重大な技術的および基本的な問題をもたらす周波
数を変更する必要がなく、流動速度、およびそれが乱流であるか、または乱流で
はないという事実が得られる。磁気ヨーク３の機能は、下記において、より十分
に理解される。

【００４７】 次に、本発明を、上記に記載されているような装置におけるシリコンの精製方
法の好ましい実施例に関して説明する。

【００４８】 最初に、低温のるつぼ１は、例えば容器４から送られるシリコンの粉末または
チップまたはスクラップで満たされる。シリコンは半導体であるために、導電性
が大きくなる前に予熱しなければならず（約８００℃）、次いで、るつぼ１のコ
イル１２による誘導加熱を行うことができる。

【００４９】 本発明によれば、プラズマトーチ２を最初に作動して、固体のシリコン負荷物
を予熱し、シリコンを、るつぼ１のコイル１２により生じる低い周波数の場と結
合させることができる温度にする。予熱段階で使用されるガスは、好ましくはア
ルゴンである。水素を、プラズマの熱伝導度を大きくするために、したがって、
シリコン負荷物の予熱を促進するために、反応性ガスとして導入することができ
る。

【００５０】 プラズマトーチによる予熱を行う利点は、サセプターの従来的な使用と比較し
た場合、それ以外ではサセプターの材料（一般には、炭素または鉄）により生じ
るシリコンの何らかの汚染が避けられることである。

【００５１】 この開始段階の最後において、シリコンは完全に溶解され、この溶融状態を維
持するために必要とされるエネルギーは、本質的にはるつぼ１のコイルにより供
給される。

【００５２】 次の精製段階において、図１における矢印方向の溶融シリコンの乱流攪拌が促
進され、溶融物ｂの表面で反応性ガスと化合することによって、蒸発する揮発性
化学種を形成する不純物の除去に適合した１つまたは複数の反応性ガスが同時ま
たは連続的にプラズマに導入される。直前の工程において固体シリコン分配機４
によって導入された粉末またはチップに含有される微量の酸素（または他の不純
物）により、脈石が溶融物の表面で形成される。溶融物の残りの部分よりも軽い
酸化物および亜酸化物から形成されるこの脈石は、図１における矢印方向の乱流
攪拌によってるつぼ１の周辺部で除かれる。したがって、清浄な表面がこの液体
−プラズマ界面で保証される。

【００５３】 精製段階においては、液体溶融物から除去しようとする成分に依存して、種々
の反応性ガスの使用に対応するいくつかの工程を含むことができる。

【００５４】 光起電に応用されるシリコンを得るために適用される本発明の別の特徴は、欠
陥を不動態化することによってポリシリコンの光起電力を高める元素（例えば、
水素）による精製シリコンの次の「ドーピング」段階が提供されることである。

【００５５】 本発明によれば、シリコンが精製されると、ドーパント（例えば、水素）が反
応性ガスとしてプラズマに導入される。シリコンへの水素原子の取り込みを改善
するために、乱流的な攪拌運動は、好ましくは、液体溶融物において反転させら
れる。この目的のために、本発明により、その中心をプラズマが通り抜ける環状
形状である磁気ヨーク３が位置する。環状形態の磁気ヨークは交流制御のコイル
の形態で使用することができるが、本発明によれば、例えば、乱流攪拌の方向を
溶融物において反転させることが望ましい場合には、永久磁石から形成される磁
気ヨークを、プラズマ炎ｆの周りを囲む２つの半環状体の形態で使用することが
好ましい。プラズマによる乱流的な攪拌方向のこの反転の結果として、図２に示
されているように、液体は、軸に沿って下降することによってるつぼの底の方に
動かされ、そしてるつぼ壁に沿って自由表面に上昇して戻るために、水素原子の
溶融物における取り込みが促進される。

【００５６】 好ましくは、攪拌の反転のために前段階において周辺部で除かれる脈石および
スラグが溶融物の中心に戻ることを避けるために、るつぼ１の加熱力をまず下げ
て、溶融物の固体外層の厚さを大きくし、したがって、不純物を含有する固体化
学種を固まらせる。

【００５７】 次の段階において、精製およびドーピングが行われたシリコンが調製されると
、シリコンは、太陽電池を得るために切断されるのに適合したインゴットの形態
で鋳込まれる。この鋳込みは、示されていない実施形態に従って、るつぼを傾け
ることによって行うことができる。

【００５８】 図１および図２に示されている実施形態によると、鋳込みは、るつぼ１の底部
の開口部１４を閉じるための電磁バルブ５を操作することによって行われる。

【００５９】 例えば、電磁バルブは、るつぼの底を塞ぐ固体のシリコン栓を融解させる目的
で使用することができる。この栓は、それ以外の段階のときには、開口部１４の
壁を冷却することによって固体状態で維持されている。取り出し開口部を取り巻
くコイル５１が次に使用される。コイル５１は、るつぼの下部において、議論し
ているるつぼのコイル１２と重なっている。発振器５２によってバルブ用コイル
５１に供給される電流の周波数は、開口部１４の大きさに合わせられ、したがっ
て、るつぼのコイル１２に供給される電流の周波数よりもはるかに高い。したが
って、高い周波数により、この２つのコイルの間での結合が避けられる。コイル
１２およびコイル５１の範囲領域において、当然ではあるが、これらの２つの周
波数はどちらも最適ではない。コイル５１に電流が流れていないとき、この位置
にあるるつぼ材は暖められ、したがって導電性であるが、固体である。電流がバ
ルブ５のコイル５１に加えられると、さらに加熱されることによりこの領域の融
解が生じる。この融解が下に向かって徐々に進み、このような固体のシリコン栓
の融解によってバルブが開けられる。バルブの閉鎖はコイル５１の電流を切断す
ることによって行われる。

【００６０】 代わりの実施形態として、るつぼを空にする開口部の下に置かれる小さな誘導
プラズマトーチを使用することができる。このトーチは、次いで、結合温度に達
したときに除かれる（この結合温度は、シリコンの場合、融解温度よりも低い）
。

【００６１】 次回の負荷量（または処理量）のシリコン精製を行うために、新しい最初の開
始段階を避けるために前回の液体の一定量を残しておくことが好ましい。

【００６２】 第３段階のドーピング段階において行われる攪拌方向の反転は、るつぼの中心
に向かってシリコンの粉末およびチップが運ばれ、そして冷えた壁による直接的
な捕捉を避けることによって、溶解しようとするシリコンの粉末およびチップの
混合を改善するために最初の開始段階において優先的に行われることに留意され
たい。

【００６３】 本発明の利点は、誘導プラズマおよび低温の誘導るつぼを結合する単一の装置
によって、シリコンがそのすべての不純物に関して精製されることである。した
がって、この精製は好都合な経済的条件において行うことができる。

【００６４】 本発明の別の利点は、本発明は、精製段階およびドーピング段階において、汚
染をもたらさない誘導加熱手段によってシリコンが液体状態に維持されることで
ある。この加熱手段はるつぼに対して外側にあり、溶融物の表面を完全に自由に
する。

【００６５】 低温の誘導るつぼを使用することの別の利点は、液体のシリコンが、溶融物内
の物質移動を促進する大きな乱流強度で攪拌されることである。界面近傍で誘導
される乱流は、自由表面の上部および下部の２相の間での物質移動を促進し、反
応速度を大きくする。

【００６６】 本発明の別の利点は、トーチおよびるつぼの間に磁気ヨークを使用することに
よって、攪拌方向の反転が可能になり、したがって、新たなシリコン負荷物の融
解を促進することができること、および／または精製が改善され得ること、およ
び／または精製されたシリコンのドーピングが改善され得ることである。

【００６７】 当然なことではあるが、本発明には、当業者が容易に考える様々な変更、改変
および改善が存在し得る。特に、プラズマにおいて使用されるガスは、溶融物か
ら除去しようとする不純物に従って選ばれる。さらに、本発明の方法の実施を可
能にする精製装置の実際の作製は、本明細書中に示されている機能的な表示に基
づくことにより当業者の能力の範囲内である。何らかの汚染を伴うことなく、半
導体材料の誘導による溶融物の種晶添加を可能にするプラズマと低温のるつぼと
の結合、および溶融物における対流方向を強制することを可能にする環状形状の
磁気ヨークの使用に関することが確認されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、シリコン精製段階における本発明による精製装置を非常に概略的に示
す。

【図２】 図２は、本発明によるシリコンのドーピング段階における図１の装置を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トラッシー クリスティアン フランス国， 38100 グルノーブル， アベニュ ラ ブリュイェール， 34番地 Ｆターム(参考） 4G072 AA01 AA02 BB01 GG03 GG04 HH01 JJ01 JJ03 JJ11 JJ14 MM08 MM38 RR25 UU02 5F051 AA03 CB04 CB18

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低温の誘導るつぼ（１）を固体シリコンで満たすこと、 前記るつぼの内容物を融解すること、 溶融シリコン（ｂ）の乱流攪拌を、前記誘導るつぼにより、前記るつぼの中心
   軸に沿って上昇させることにより液体を前記るつぼの底部から自由表面まで動か
   すことによって行うこと、および 誘導プラズマトーチ（２）によって生成されるプラズマ（ｆ）を、前記プラズ
   マの反応性ガス（ｇ_ｒ）が適合している不純物の除去を可能にする期間にわたっ
   て溶融物の表面に向けること、 から構成されることを特徴とするシリコンの精製方法。
2. 【請求項２】 前記乱流攪拌の強度は、前記るつぼ（１）によって生成され
   る電磁場の周波数の関数であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 数種の反応性ガス（ｇ_ｒ）を順次使用することから構成され
   ることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記反応性ガス（ｇ_ｒ）が、塩素、酸素、水素および水蒸気
   を含む群から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 溶融シリコン（ｂ）を精製した後、さらに、 溶融物の攪拌方向を反転させること、および シリコンのドーピングを可能にする元素を前記プラズマの反応性ガス（ｇ_ｒ）
   として注入すること から構成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法
   。
6. 【請求項６】 前記シリコンのドーピングのために注入される前記反応性ガ
   ス（ｇ_ｒ）が水素であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記シリコンは、前記るつぼ（１）に含有され得る体積に実
   質的に対応する体積のバッチで処理され、前記るつぼは、次回のバッチにおける
   溶融を促進する液体の種を形成するために現在のバッチの処理の最後において完
   全に空にはされない、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 【請求項８】 装置での最初の開始段階において、前記プラズマは、前記る
   つぼ（１）に含有されるシリコン負荷物の表面を、この負荷物が導電性になるの
   に十分な温度に達するまで加熱するために、何らかの反応性ガスを用いることな
   く使用され、そして所望する温度での負荷物の加熱およびその維持の継続が前記
   誘導るつぼの磁場によってその後も確保されることを特徴とする、請求項１から
   ７のいずれか一項に記載の方法。
9. 【請求項９】 シリコンの収容に適合した低温の誘導るつぼ（１）、 前記るつぼに含有されるシリコン負荷物の自由表面に向けられる誘導プラズマ
   トーチ（２）、および 前記プラズマトーチ（２）と前記るつぼ（１）との間に位置し、プラズマ炎（
   ｆ）の通過を可能にする環状形状である取り外し可能な磁気ヨーク（３） を含むことを特徴とするシリコン精製装置。
10. 【請求項１０】 前記るつぼ（１）が、電磁バルブ（５）によってその開閉
    が制御される開口部（１４）をその底部に含むことを特徴とする、請求項９に記
    載の装置。