JP2012046412A - 多結晶シリコン及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多結晶シリコン破砕破片を含有する多結晶シリコンであって、前記破砕破片の少なくとも90%が明細書中に記載のサイズを有する前記多結晶シリコンにおいて、シリコンダスト粒子の割合が、400μm未満の粒子サイズについては15ppmw未満であり、50μm未満の粒子サイズについては14ppmw未満であり、10μm未満の粒子サイズについては10ppmw未満であり、かつ1μm未満の粒子サイズについては3ppmw未満であることと、さらに、金属による表面汚染が、0.1ppbw以上で100ppbw以下であることと、を特徴とする前記多結晶シリコンによって解決される。
【選択図】なし
Description
好ましくは、金属による表面汚染は、2.5ppbw以上で、100ppbw以下である。
好ましくは、金属による表面汚染は、2.0ppbw以上で、100ppbw以下である。好ましくは、金属による表面汚染は、0.5ppbw以上で、2.0ppbw以下である。好ましくは、金属による表面汚染は、0.1ppbw以上で、0.5ppbw以下である。
好ましくは、金属による表面汚染は、1.5ppbw以上で、100ppbw以下である。好ましくは、金属による表面汚染は、0.2ppbw以上で、1.5ppbw以下である。好ましくは、金属による表面汚染は、0.1ppbw以上で、0.2ppbw以下である。
好ましくは、金属による表面汚染は、10ppbw以上で、1ppmw以下である。好ましくは、金属による表面汚染は、4.5ppbw以上で、10ppbw以下である。好ましくは、金属による表面汚染は、0.1ppbw以上で、4.5ppbw以下である。
好ましくは、金属による表面汚染は、100ppbw以上で、10ppmw以下である。好ましくは、金属による表面汚染は、20ppbw以上で、100ppbw以下である。好ましくは、金属による表面汚染は、0.1ppbw以上で、20ppbw以下である。
要求の高い使用のため:
全金属 0.1ppbw〜0.2ppbw
鉄 0.01ppbw〜0.05ppbw
タングステン 0.01ppbw〜0.05ppbw
あまり要求の高くない使用のため:
全金属 0.2ppbw〜1.5ppbw
鉄 0.05ppbw〜0.5ppbw
タングステン 0.05ppbw〜0.5ppbw
・ 破砕サイズ0(BG0)(mm): 約0.5〜5
・ 破砕サイズ1(BG1)(mm): 約3〜15
・ 破砕サイズ2(BG2)(mm): 約10〜40
・ 破砕サイズ3(BG3)(mm): 約20〜60
・ 破砕サイズ4(BG4)(mm): >約45
その際、それぞれ、破砕フラクションの少なくとも約90質量%が、上述のサイズ範囲内にある。
ここで、本発明による方法は、シリコン破砕破片に使用した。
実施例1と同様に行ったが、上記の汚染が少なく製造された破砕サイズ0〜4の種々のシリコン破砕サイズ分布から、それぞれ100gの破片を複数取り出し、本発明に従ってドライアイスによってダスト除去した。
比較例において、緻密に析出された非孔質のポリシリコンを、DE102006035081号A1と同様の方法によって破砕し、分級し、化学的に清浄化し、そしてポリエチレン袋に包装して、分析のために輸送した。比較例においては、従って、湿式化学的な清浄化が行われる。
Claims (30)
- 多結晶シリコン破砕破片を含有する多結晶シリコンであって、前記破砕破片の少なくとも90%が10〜40mmのサイズを有する前記多結晶シリコンにおいて、シリコンダスト粒子の割合が、400μm未満の粒子サイズについては15ppmw未満であり、50μm未満の粒子サイズについては14ppmw未満であり、10μm未満の粒子サイズについては10ppmw未満であり、かつ1μm未満の粒子サイズについては3ppmw未満であることと、さらに、金属による表面汚染が、0.1ppbw以上で100ppbw以下であることと、を特徴とする前記多結晶シリコン。
- 多結晶シリコン破砕破片を含有する多結晶シリコンであって、前記破砕破片の少なくとも90%が20〜60mmのサイズを有する前記多結晶シリコンにおいて、シリコンダスト粒子の割合が、400μm未満の粒子サイズについては15ppmw未満であり、50μm未満の粒子サイズについては14ppmw未満であり、10μm未満の粒子サイズについては10ppmw未満であり、かつ1μm未満の粒子サイズについては3ppmw未満であることと、さらに、金属による表面汚染が、0.1ppbw以上で100ppbw以下であることと、を特徴とする前記多結晶シリコン。
- 多結晶シリコン破砕破片を含有する多結晶シリコンであって、前記破砕破片の少なくとも90%が45mm超のサイズを有する前記多結晶シリコンにおいて、シリコンダスト粒子の割合が、400μm未満の粒子サイズについては15ppmw未満であり、50μm未満の粒子サイズについては14ppmw未満であり、10μm未満の粒子サイズについては10ppmw未満であり、かつ1μm未満の粒子サイズについては3ppmw未満であることと、さらに、金属による表面汚染が、0.1ppbw以上で100ppbw以下であることと、を特徴とする前記多結晶シリコン。
- 多結晶シリコン破砕破片を含有する多結晶シリコンであって、前記破砕破片の少なくとも90%が3〜15mmのサイズを有する前記多結晶シリコンにおいて、シリコンダスト粒子の割合が、400μm未満の粒子サイズについては45ppmw未満であり、50μm未満の粒子サイズについては30ppmw未満であり、10μm未満の粒子サイズについては20ppmw未満であり、かつ1μm未満の粒子サイズについては10ppmw未満であることと、さらに、金属による表面汚染が、0.1ppbw以上で1ppmw以下であることと、を特徴とする前記多結晶シリコン。
- 多結晶シリコン破砕破片を含有する多結晶シリコンであって、前記破砕破片の少なくとも90%が0.5〜5mmのサイズを有する前記多結晶シリコンにおいて、シリコンダスト粒子の割合が、400μm未満の粒子サイズについては70ppmw未満であり、50μm未満の粒子サイズについては62ppmw未満であり、10μm未満の粒子サイズについては60ppmw未満であり、かつ1μm未満の粒子サイズについては40ppmw未満であることと、さらに、金属による表面汚染が、0.1ppbw以上で10ppmw以下であることと、を特徴とする前記多結晶シリコン。
- 表面汚染の金属が、Fe、Cr、Ni、Na、Zn、Al、Cu、Mg、Ti、W、K、Co及びCaからなる群を包含する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- 鉄による表面汚染は、0.01ppbw〜50ppbwであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の多結晶シリコン。
- タングステンによる表面汚染は、0.01ppbw〜50ppbwであることを特徴とする、請求項7に記載の多結晶シリコン。
- 鉄による表面汚染は、0.01ppbw〜10ppbwであることを特徴とする、請求項3に記載の多結晶シリコン。
- タングステンによる表面汚染は、0.01ppbw〜50ppbwであることを特徴とする、請求項9に記載の多結晶シリコン。
- 鉄による表面汚染は、0.01ppbw〜500ppbwであることを特徴とする、請求項4に記載の多結晶シリコン。
- タングステンによる表面汚染は、0.01ppbw〜500ppbwであることを特徴とする、請求項11に記載の多結晶シリコン。
- 鉄による表面汚染は、0.01ppbw〜1ppmwであることを特徴とする、請求項5に記載の多結晶シリコン。
- タングステンによる表面汚染は、0.01ppbw〜5ppmwであることを特徴とする、請求項13に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、50μm未満の粒子サイズについては10ppmw未満であることを特徴とする、請求項1から3又は7から10までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、1μm未満の粒子サイズについては1ppmw未満であり、かつ10μm未満の粒子サイズについては5ppmw未満であることを特徴とする、請求項1から3又は7から10までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、400μm未満の粒子サイズについては30ppmw未満であることを特徴とする、請求項4又は11から12までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、50μm未満の粒子サイズについては20ppmw未満であることを特徴とする、請求項4又は11から12までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、10μm未満の粒子サイズについては15ppmw未満であることを特徴とする、請求項4又は11から12までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、1μm未満の粒子サイズについては5ppmw未満であることを特徴とする、請求項4又は11から12までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、400μm未満の粒子サイズについては40ppmw未満であることを特徴とする、請求項5又は13から14までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、50μm未満の粒子サイズについては30ppmw未満であることを特徴とする、請求項5又は13から14までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、10μm未満の粒子サイズについては25ppmw未満であることを特徴とする、請求項5又は13から14までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- シリコンダスト粒子の割合が、1μm未満の粒子サイズについては10ppmw未満であることを特徴とする、請求項5又は13から14までのいずれか1項に記載の多結晶シリコン。
- 請求項1から24までのいずれか1項に記載の多結晶シリコンの製造方法であって、細いロッド上でシーメンス反応器中で析出された多結晶シリコンを破砕破片へと破砕すること、前記破砕破片を約0.5mmから45mm超までのサイズクラスで分級すること、それらのシリコン破砕破片を圧縮空気又はドライアイスによって処理して、シリコンダストを、前記破砕破片の化学的な湿式清浄化をすることなく除去することを含む前記方法。
- 造粒物の形で又はロッド、ロッド破片もしくは破砕破片の形で存在する多結晶シリコンから圧縮空気又はドライアイスによってダスト除去するための方法であって、多結晶シリコンからシリコンダストを除去するために、全く湿式化学的処理を行わない前記方法。
- シリコンを汚染の少ない工具で破砕破片へと破砕し、分級し、そしてダスト除去する、請求項25又は26に記載の方法。
- 圧縮空気又はドライアイスでの処理を、1〜50バールの圧力で行う、請求項25から27までのいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも2m/sの流速の圧縮空気又はドライアイスでの処理により吹き付け除去される、請求項25から28までのいずれか1項に記載の方法。
- 圧縮空気又はドライアイスでの処理を、0.01〜2000秒にわたって行う、請求項25から29までのいずれか1項に記載の方法。
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