JP2727728B2 - Pure substance production apparatus and pure substance production method - Google Patents

Pure substance production apparatus and pure substance production method

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、純物質の製造装置および純物質の製造方
法、詳しくは、物質の質量と電荷との比の違いに基づい
て純物質から不純物を分離することによって高純度物質
を製造する純物質の製造装置及びその製造方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an apparatus for producing a pure substance and a method for producing a pure substance. More specifically, the present invention relates to a method for producing an impurity from a pure substance based on a difference between a mass and a charge of the substance. The present invention relates to an apparatus and a method for producing a pure substance for producing a high-purity substance by separating a substance.

<従来の技術> 従来より、各種金属材料の高純度化がその機能特性の
向上を目的として試みられている。
<Prior Art> Conventionally, attempts have been made to increase the purity of various metal materials for the purpose of improving their functional characteristics.

現在での最も進んでいる純物質の製造方法としてはシ
リコンの製造方法があり、この製造方法で析出されたシ
リコンの純度は、99.9999999%(ナインナイン)程度で
ある。
At present, the most advanced method for producing a pure substance is a method for producing silicon. The purity of silicon deposited by this production method is about 99.9999999% (nine nine).

以下、高純度シリコンの製造方法を示す。 Hereinafter, a method for producing high-purity silicon will be described.

まず、鉱石であるケイ石(SiO2)をコークスあるいは
木炭とともに電気炉で加熱し、式で示される還元反応
によって金属シリコンを得る。
First, silica ore (SiO 2 ), which is an ore, is heated in an electric furnace together with coke or charcoal, and metallic silicon is obtained by a reduction reaction represented by the formula.

この段階で得られるシリコンの純度は、99.5%程度ま
でである。
The purity of the silicon obtained at this stage is up to about 99.5%.

SiO2+2C=Si+2CO …… 半導体として用いるシリコンは極めて純粋でなければ
ならない。このため、上述のようにして得られた金属シ
リコンを、更に塩素あるいは塩素ガスと作用させ、式
または式の反応で得られる四塩化ケイ素(SiCl4)あ
るいは三塩化シラン(SiHCl3)ガスを分留精製する。
SiO 2 + 2C = Si + 2CO... Silicon used as a semiconductor must be extremely pure. For this reason, the metal silicon obtained as described above is further reacted with chlorine or chlorine gas to separate the silicon tetrachloride (SiCl 4 ) or silane trichloride (SiHCl 3 ) gas obtained by the formula or the reaction of the formula. Purify by distillation.

Si+2Cl→SiCl4 …… Si+3HCl→SiHCl3+H2 …… このSiCl4の沸点は55℃、SiHCl3の沸点は31.8℃であ
る。
Si + 2Cl → SiCl 4 ... Si + 3HCl → SiHCl 3 + H 2 ... The boiling point of SiCl4 is 55 ° C., and the boiling point of SiHCl 3 is 31.8 ° C.

このようにして数ppmの炭化水素を含有する程度まで
精製されたSiCl4あるいはSiHCl3を水素とともに、熱す
ると、熱分解と水素還元とにより次式、の反応でシ
リコンが析出する。
When SiCl 4 or SiHCl 3 thus purified to contain several ppm of hydrocarbons is heated together with hydrogen, silicon is deposited by a reaction of the following formula by thermal decomposition and hydrogen reduction.

SiCl4+2H2→Si+4HCl …… SiHCl3+H2→Si+3HCl …… このとき反応炉の中にシリコン棒を入れ、通電によっ
て1000℃前後に加熱しておくと、シリコン棒の周囲に多
結晶シリコンが析出、成長し、棒の径が太くなっている
高純度(電気的には活性な不純物量は1ppb以下)の多結
晶シリコンを得ることができる。
SiCl 4 + 2H 2 → Si + 4HCl …… SiHCl 3 + H 2 → Si + 3HCl… At this time, if a silicon rod is put in a reaction furnace and heated to around 1000 ° C by energization, polycrystalline silicon will precipitate around the silicon rod. It is possible to obtain polycrystalline silicon of high purity (the amount of electrically active impurities is 1 ppb or less), which grows and the diameter of the rod is increased.

この工程の概念図を第3図に示す。 FIG. 3 shows a conceptual diagram of this step.

この図に示すように、流動炉1において金属シリコン
と塩素ガスが式に従って反応し三塩化シラン(SiHC
l3)が生成される。このSiHCl3を蒸留塔2に導いて沸点
の差を利用して有害不純物を除去し、高純度のSiHCl3
作る。これを高純度水素と混合して還元反応炉3に導
き、石英円筒4内のシリコン心棒5に式にしたがって
高純度多結晶シリコンを析出させる。
As shown in this figure, metallic silicon and chlorine gas react according to the equation in a fluidized-bed furnace 1 to produce silane trichloride (SiHC).
l 3 ) is generated. The SiHCl 3 is led to the distillation column 2 to remove harmful impurities by utilizing the difference in boiling points, thereby producing high-purity SiHCl 3 . This is mixed with high-purity hydrogen and guided to the reduction reactor 3 to deposit high-purity polycrystalline silicon on the silicon mandrel 5 in the quartz cylinder 4 according to the formula.

<発明が解決しようとする課題> しかしながら、このような従来の純物質の製造方法に
あっては以下の不都合があった。
<Problems to be Solved by the Invention> However, such a conventional method for producing a pure substance has the following disadvantages.

この従来の高純度物質の製造方法では、原料金属を所
定の化合物として気化した後、その金属の化学的な特性
(蒸留点等)の違いで所望の純物質と不純物とに分離し
ていた。
In this conventional method for producing a high-purity substance, a raw material metal is vaporized as a predetermined compound, and then separated into a desired pure substance and an impurity by a difference in chemical properties (distillation point and the like) of the metal.

したがって、この製造方法では、原料金属を化合物と
して気化することができない場合、あるいは、化学的な
特性が似通っている純物質と不純物との場合は、例え
ば、純物質と不純物とが遷移金属同士または希土類金属
同士の場合は、所望の純物質と不純物とに分離すること
ができないという問題が生じていた。
Therefore, in this manufacturing method, when the raw material metal cannot be vaporized as a compound, or in the case of a pure substance and an impurity having similar chemical properties, for example, the pure substance and the impurity are transition metals or In the case of rare earth metals, there has been a problem in that they cannot be separated into desired pure substances and impurities.

その結果、原料金属によっては、所望の高純度物質を
得ることができないという問題が生じていた。
As a result, there has been a problem that a desired high-purity substance cannot be obtained depending on a raw material metal.

そこで、本発明の目的は、高純度化の遅れている各種
金属の純度をppbレベルまで向上させることができる純
物質の製造装置及びその製造方法を提供することであ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for producing a pure substance capable of improving the purity of various metals whose purification is delayed to the ppb level.

<課題を解決するための手段> 本願の第1の発明は、超高真空の下で原料金属に非接
触状態でこの原料金属を加熱することにより、この原料
金属を気化する気化手段と、この気化手段により気化さ
れた金属原子をイオン化するイオン化手段と、このイオ
ン化手段により生成された複数の金属イオンをその質量
と電荷との比の違いにより分離する分離手段と、分離さ
れた金属イオンを超高真空の下で固化する固化手段と、
を有する純物質の製造装置である。
<Means for Solving the Problems> A first invention of the present application is a vaporization means for vaporizing this raw material metal by heating the raw material metal in a non-contact state under ultra-high vacuum, Ionization means for ionizing metal atoms vaporized by the vaporization means, separation means for separating a plurality of metal ions generated by the ionization means by a difference in the ratio of their mass to charge, and ultra-separated metal ions Solidifying means for solidifying under high vacuum;
It is an apparatus for producing a pure substance having:

本願の第2の発明は、原料金属を気化する気化工程
と、この気化金属をイオン化して複数種類の金属イオン
を生成するイオン化工程と、これらの複数種類の金属イ
オンに電圧を印加して加速し、質量と電荷との比に応じ
てこれらの金属イオンを分離する分離工程と、この分離
した金属イオンを固化する固化工程と、を有する純物質
の製造方法である。
The second invention of the present application is a vaporization step of vaporizing a raw material metal, an ionization step of ionizing the vaporized metal to generate a plurality of types of metal ions, and accelerating by applying a voltage to the plurality of types of metal ions. The present invention is a method for producing a pure substance, comprising: a separation step of separating these metal ions in accordance with a ratio of mass to charge; and a solidification step of solidifying the separated metal ions.

<作用> 本発明に係る純物質の製造装置にあっては、まず、気
化手段によって原料金属を気化し、この気化金属をイオ
ン化手段によってイオン化して複数種類の金属イオンを
生成する。そして、分離手段により例えばこれらの複数
種類の金属イオンに電圧を印加して加速し、質量と電荷
との比に応じてこれらの金属イオンを分離する。つい
で、固化手段により、この分離した金属イオンを固化す
る。この結果、全ての金属について高純度の純物質(例
えばppbレベルの高純度物質)を製造することができ
る。
<Operation> In the pure substance manufacturing apparatus according to the present invention, first, the raw material metal is vaporized by the vaporizing means, and the vaporized metal is ionized by the ionizing means to generate a plurality of types of metal ions. Then, for example, a voltage is applied to these plural types of metal ions by a separation means to accelerate the metal ions, and the metal ions are separated according to the ratio of mass to charge. Next, the separated metal ions are solidified by solidifying means. As a result, a high-purity pure substance (for example, a ppb level high-purity substance) can be produced for all metals.

<実施例> 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本願の第1の請求項に記載の発明の一実施例
に係る純物質製造装置の概略構成を示すその概念図であ
る。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of an apparatus for producing a pure substance according to one embodiment of the invention described in the first claim of the present application.

この図において、1は純物質製造装置を示している。 In this figure, reference numeral 1 denotes a pure substance manufacturing apparatus.

この純物質製造装置1は、ベルジャ2と、超高真空ポ
ンプ3と、複数のレーザビーム照射装置4,4と、レーザ
パルス照射装置5と、質量分離器6と、固化装置7と、
から構成されている。
The pure substance manufacturing apparatus 1 includes a bell jar 2, an ultra-high vacuum pump 3, a plurality of laser beam irradiation devices 4, 4, a laser pulse irradiation device 5, a mass separator 6, a solidifying device 7,
It is composed of

ベルジャ2は、シリンダー状のステンレススチール製
の真空容器であって、その内部には原料金属8が載置さ
れる。このベルジャ2には、バルブ(図示していない)
が付設されていて、このバルブを操作することにより、
ベルジャ2の内部に空気を入れたり、遮断したりするこ
とができる。
The bell jar 2 is a cylindrical stainless steel vacuum vessel in which a raw material metal 8 is placed. The bell jar 2 has a valve (not shown).
Is attached, and by operating this valve,
Air can be introduced into the bell jar 2 or shut off.

超高真空ポンプ3は、ベルジャ2の内部の空気(空気
中の水素、ヘリウム等も含む)を排気し、ベルジャ2の
内部の真空度を超高真空(10-11〜10-13Torr)にする。
この超高真空ポンプ3としては、例えばギフォード・マ
クマホン冷凍機によるクライオソープションポンプを用
いる。この結果、ベルジャ2の内部はガス元素等の汚染
物質が少なくなっている。この超高真空の容器から例え
ばチャコールパネルの活性炭によるクライオソープショ
ン効果で水素、ヘリウムを排気する。また、真空容器壁
面からのガス放出は、アルゴンで希釈した酸素中でアル
ミニウム合金製真空容器を加熱酸化しその内壁面を酸化
被膜化することにより、防止する。また、そのリークは
メタルシール等によって防止している。
The ultra-high vacuum pump 3 exhausts the air (including hydrogen, helium, etc. in the air) inside the bell jar 2, and reduces the degree of vacuum inside the bell jar 2 to an ultra-high vacuum (10 -11 to 10 -13 Torr). I do.
As the ultrahigh vacuum pump 3, for example, a cryosorption pump using a Gifford McMahon refrigerator is used. As a result, the inside of the bell jar 2 is reduced in contaminants such as gas elements. Hydrogen and helium are evacuated from the ultra-high vacuum vessel by a cryosorption effect of activated charcoal panel, for example. Gas release from the vacuum vessel wall is prevented by heating and oxidizing the aluminum alloy vacuum vessel in oxygen diluted with argon to form an oxide film on the inner wall. The leak is prevented by a metal seal or the like.

なお、超高真空とは10-8Torr以下の真空状態を表して
いる。
The ultra-high vacuum indicates a vacuum state of 10 -8 Torr or less.

レーザビーム照射装置4は、ベルジャ2の中に載置さ
れた原料金属(例えば、シリコン)8にレーザ光を照射
して直接熱を加えることにより(原料金属8とは非接触
状態で加熱し)、原料金属8から複数種類の金属原子
(シリコン、およびこの原料金属中に含まれる不純物と
しての金属)を気化させるものである。この結果、気化
された複数種類の金属原子は加熱装置(気化装置)自体
によって汚染されることがない。すなわち、抵抗加熱式
等のようにボートを介して原料金属を加熱した場合に
は、蒸発原子中にボートによる不純物原子が混入する
が、この非接触形加熱装置4によれば、これを防止でき
るものである。更に、高周波誘導型の加熱装置を使用す
ることもできる。
The laser beam irradiating device 4 irradiates a laser beam to the material metal (for example, silicon) 8 placed in the bell jar 2 to directly apply heat (heats the material metal 8 in a non-contact state). A plurality of types of metal atoms (silicon and a metal as an impurity contained in the source metal) are vaporized from the source metal 8. As a result, the vaporized plural kinds of metal atoms are not contaminated by the heating device (vaporization device) itself. That is, when the raw material metal is heated via the boat as in the resistance heating type or the like, impurity atoms due to the boat are mixed into the evaporated atoms, but this non-contact heating device 4 can prevent this. Things. Further, a high-frequency induction type heating device can be used.

このレーザビーム照射装置4としては、例えばQスイ
ッチNd/YAGレーザ、N2レーザ等を用いる。前者では波長
λが1060nm、パルス幅が15nsec、後者では波長λは337n
m、パルス幅は10〜20nsecのレーザを使用する。また、
このQスイッチNd/YAGレーザでは管径数ミクロン、80m
J、そのパワー密度は106〜1011W/cm2であるものとす
る。
As the laser beam irradiation device 4, for example, Q-switched Nd / YAG laser, using a N 2 laser, or the like. In the former, the wavelength λ is 1060 nm and the pulse width is 15 nsec.
m, a laser having a pulse width of 10 to 20 nsec is used. Also,
With this Q-switched Nd / YAG laser, the tube diameter is several microns, 80m
J, its power density is 10 6 to 10 11 W / cm 2 .

なお、原料金属8の金属原子を気化させる手段として
は、この他にも熱電子放出型の電子線を用いた電子ビー
ム照射装置(加速電圧5kV、ビーム電流103μA)、イオ
ンビーム照射装置(例えば69Gaイオンを1〜25kVで加
速、最大放射電流は102μA;デュオプラズマトロンによ
るAr+イオンを12kVで加速、放射電流は103μA)等があ
る。
As the means for vaporizing the metal atoms of the raw material metal 8, In addition to this electron beam irradiation apparatus using an electron beam of thermal electron emission type also (acceleration voltage 5 kV, a beam current 10 3 .mu.A), ion beam irradiation device ( an acceleration of 69 Ga ions in 1~25KV, the maximum emission current is 10 2 .mu.A; accelerated Ar + ions by duoplasmatron at 12 kV, emission current may 10 3 .mu.A) and the like.

レーザパルス照射装置5は気化した複数種類の金属原
子にレーザパルスを照射することにより、この気化した
金属原子の軌道電子にイオン化エネルギー以上のエネル
ギーを与え、金属イオンにするものである。レーザパル
ス照射装置5としては、例えば多光子共鳴でもってレー
ザ媒質を励起させるもの(波長が312.3nm、パルス幅が6
nsec)、非共鳴でもってレーザ媒質を励起させるものを
使用してもよい。前者にあっては100mJ/cm2/1パルスで
イオン化は飽和するが、理想的な場合には選択的にイオ
ン化することができる。
The laser pulse irradiation device 5 irradiates a plurality of kinds of vaporized metal atoms with a laser pulse, thereby giving orbital electrons of the vaporized metal atoms energy equal to or more than ionization energy to generate metal ions. The laser pulse irradiation device 5 excites a laser medium by, for example, multiphoton resonance (having a wavelength of 312.3 nm and a pulse width of 6 nm).
nsec), one that excites the laser medium with non-resonance may be used. In the former ionized 100mJ / cm 2/1 pulse is saturated, but in the ideal case can be selectively ionized.

また、上記質量分離器6は、上記金属イオンに電圧を
印加することにより半円状の加速管内でこの金属イオン
を加速し、電場偏向と磁場偏向による2重収束によって
複数種類の金属イオンを分離するものである。この質量
分離器6の分解能は、M/ΔM=10000程度である。
The mass separator 6 accelerates the metal ions in a semicircular accelerating tube by applying a voltage to the metal ions, and separates a plurality of types of metal ions by double convergence by electric field deflection and magnetic field deflection. Is what you do. The resolution of the mass separator 6 is about M / ΔM = 10000.

固化装置7は、このようにして分離された金属イオン
の一つを選択して基板上に固化するもので、ベルジャ9
と超高真空ポンプ10と極低温装置11とから構成されてい
る。詳しくは、超高真空ポンプ10によってベルジャ9内
を超高真空状態(10-13Torr)にし、極低温装置11によ
って極低温(マイナス253℃)に冷却された高純度金属
からなる基板12に上記金属イオンを蒸着させるものであ
る。
The solidifying device 7 selects one of the metal ions thus separated and solidifies it on the substrate.
And an ultra-high vacuum pump 10 and a cryogenic device 11. Specifically, the inside of the bell jar 9 is brought into an ultra-high vacuum state (10 -13 Torr) by an ultra-high vacuum pump 10, and the substrate 12 made of a high-purity metal cooled to an extremely low temperature (−253 ° C.) by a cryogenic device 11 is placed on the substrate 12. This is to deposit metal ions.

なお、この基板は極低温(マイナス253℃)であっ
て、蒸着金属の固体内拡散を無視できるのに十分な温度
としている。
The temperature of this substrate is extremely low (−253 ° C.), and is set to a temperature that is sufficient to ignore the diffusion of the deposited metal in the solid.

以下、物質の製造方法を説明する。 Hereinafter, a method for producing the substance will be described.

第2図は本願の第2の請求項に記載した発明の一実施
例に係る純物質の製造方法の各工程を示すフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart showing each step of the method for producing a pure substance according to one embodiment of the invention described in the second claim of the present application.

まず、ベルジャ2内に原料金属8を設置し、このベル
ジャ2内を超高真空ポンプによって超高真空(10-13Tor
r)状態にする。
First, the raw metal 8 is placed in the bell jar 2, and the inside of the bell jar 2 is subjected to an ultra-high vacuum (10 -13 Tor) by an ultra-high vacuum pump.
r) Set to the state.

その後、レーザビーム照射装置4,4からこの原料金属
8に所定波長のレーザ光を照射することにより熱を加
え、原料金属8を気化する(ステップS1)。この結果、
気化した原料金属8は複数種類の金属原子としてベルジ
ャ2内を浮遊している。
Thereafter, heat is applied by irradiating the material metal 8 with laser light of a predetermined wavelength from the laser beam irradiation devices 4, 4 to vaporize the material metal 8 (step S1). As a result,
The vaporized raw metal 8 floats in the bell jar 2 as a plurality of types of metal atoms.

次に、このベルジャ2内を浮遊している複数種類の金
属原子にレーザパルス照射装置5から装置4からのもの
よりも短波長のレーザ光を高密度に照射する。この結
果、気化金属原子の軌道電子にエネルギーが与えられる
ことになり、複数種類の金属イオンが生成される(ステ
ップS2)。
Next, a plurality of types of metal atoms floating in the bell jar 2 are irradiated with laser light having a shorter wavelength than those from the laser pulse irradiation devices 5 to 4 at a higher density. As a result, energy is given to the orbital electrons of the vaporized metal atom, and a plurality of types of metal ions are generated (step S2).

そして、この金属イオンを質量分離器6に導き、この
金属イオンに電圧を印加することにより半円状の加速管
8内で加速する。そして、この電場偏向と磁場偏向によ
る2重収束によって種類別に金属イオンを分離する(ス
テップS3)。
Then, the metal ions are guided to the mass separator 6, and a voltage is applied to the metal ions to accelerate the metal ions in the semicircular acceleration tube 8. Then, metal ions are separated for each type by the double convergence by the electric field deflection and the magnetic field deflection (step S3).

次に、この分離した金属イオンの一つを超高真空状態
のベルジャ9内に導き、極低温(マイナス253℃)に冷
却された基板12に上記金属イオンを蒸着(固化)させる
(ステップS4)。
Next, one of the separated metal ions is guided into the bell jar 9 in an ultra-high vacuum state, and the metal ions are deposited (solidified) on the substrate 12 cooled to an extremely low temperature (−253 ° C.) (step S4). .

このようにして特定の金属元素について分離すること
ができるため、薄膜化した高純度の純物質(例えばppb
レベルの高純度物質)を製造することができる。
Since a specific metal element can be separated in this manner, a thin, high-purity pure substance (for example, ppb
Level of high-purity substances).

また、高純度の金属物質生成の波及的効果として、各
々の金属物質の新しい物性を発見できる可能性が向上す
るとともに、金属物質に含まれている不純物質が金属元
素に与えている影響を定量化することができる。
In addition, as a spillover effect of the production of high-purity metallic substances, the possibility of discovering new physical properties of each metallic substance is improved, and the effect of impurities contained in metallic substances on metallic elements is quantified. Can be

更に、高純度の標準試料が製造されることによって、
各々の金属物質の分析定量化が進むこととなる。
Furthermore, by producing high-purity standard samples,
The analysis and quantification of each metal substance will proceed.

<効果> 以上説明してきたように、本願の第1の請求項、およ
び、第2の請求項に記載の発明によれば、各種金属の純
度をppbレベルまで向上させることができる。
<Effects> As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the purity of various metals can be improved to the ppb level.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本願の第1の請求項に記載の発明の一実施例に
係る純物質製造装置の概略構成を示すその概念図、第2
図は本願の第2の請求項に記載した発明の一実施例に係
る純物質の製造方法の各工程を示すフローチャート、第
3図は高純度多結晶シリコンの製造工程を示す概念図で
ある。 1……純物質製造装置、 4……レーザビーム照射装置(気化手段)、 5……レーザパルス照射装置(イオン化手段)、 6……質量分離器(分離手段)、 7……固化装置(固化手段)。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of an apparatus for producing a pure substance according to one embodiment of the invention described in the first claim of the present application.
FIG. 3 is a flowchart showing the steps of a method for producing a pure substance according to one embodiment of the invention described in the second claim of the present application, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing the steps of producing high-purity polycrystalline silicon. Reference Signs List 1 ... Pure substance manufacturing apparatus, 4 ... Laser beam irradiation apparatus (vaporization means), 5 ... Laser pulse irradiation apparatus (ionization means), 6 ... Mass separator (separation means), 7 ... Solidification apparatus (solidification) means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 新 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三 菱金属株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−48416(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shin Tsuchiya 1-297 Kitabukuro-cho, Omiya-shi, Saitama Mitsui Kinzoku Co., Ltd. Central Research Laboratory (56) References JP-A-61-48416 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】超高真空の下で原料金属に非接触状態でこ
の原料金属を加熱することにより、この原料金属を気化
する気化手段と、 この気化手段により気化された金属原子をイオン化する
イオン化手段と、 このイオン化手段により生成された複数の金属イオンを
その質量と電荷との比の違いにより分離する分離手段
と、 分離された金属イオンを超高真空の下で固化する固化手
段と、を有することを特徴とする純物質の製造装置。
1. A vaporizing means for vaporizing a raw metal by heating the raw metal in a non-contact state under ultra-high vacuum, and an ionizing means for ionizing metal atoms vaporized by the vaporizing means. Means, separation means for separating a plurality of metal ions generated by the ionization means by a difference in the ratio of their mass to charge, and solidification means for solidifying the separated metal ions under ultra-high vacuum. An apparatus for producing a pure substance, comprising:
【請求項2】原料金属を気化する気化工程と、 この気化金属をイオン化して複数種類の金属イオンを生
成するイオン化工程と、 これらの複数種類の金属イオンに電圧を印加して加速
し、その質量と電荷との比に応じてこれらの金属イオン
を分離する分離工程と、 この分離した金属イオンを固化する固化工程と、を有す
ることを特徴とする純物質の製造方法。
2. A vaporizing step of vaporizing a raw material metal, an ionizing step of ionizing the vaporized metal to generate a plurality of types of metal ions, and applying a voltage to the plurality of types of metal ions to accelerate them. A method for producing a pure substance, comprising: a separation step of separating these metal ions according to a ratio of mass to charge; and a solidification step of solidifying the separated metal ions.
JP6877890A 1990-03-19 1990-03-19 Pure substance production apparatus and pure substance production method Expired - Fee Related JP2727728B2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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