JP4842701B2 - Method for separating silicon carbide from silicon and apparatus used therefor - Google Patents

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Description

本発明は、炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物からの炭化珪素とシリコンとの分離方法およびそれに用いる装置に関する。   The present invention relates to a method for separating silicon carbide and silicon from a mixture containing silicon carbide grains and silicon grains, and an apparatus used therefor.

半導体集積回路用のシリコン材料は高価であり、太陽電池用のシリコン材料の多くは、半導体集積回路用のシリコン材料の製造工程(単結晶引上げ工程)において生じる端材が使用されてきた。
また、シリコン材料を安価に製造するための技術も提案されている。
例えば、特開2000−34116号公報(特許文献1)には、鉄鋼スラグから炭化珪素およびシリコンの混合物を製造し、これを1410〜1600℃程度で溶融し、セラミックフィルターなどを用いて、溶融物から前記温度で溶融しない炭化珪素を濾過除去して、シリコンを得る方法が開示されている。
Silicon materials for semiconductor integrated circuits are expensive, and many of the silicon materials for solar cells have been used with scraps produced in the manufacturing process (single crystal pulling process) of silicon materials for semiconductor integrated circuits.
A technique for manufacturing a silicon material at low cost has also been proposed.
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-34116 (Patent Document 1), a mixture of silicon carbide and silicon is produced from steel slag, melted at about 1410 to 1600 ° C., and melted using a ceramic filter or the like. Discloses a method of obtaining silicon by filtering off silicon carbide that does not melt at the above temperature.

また、特開平11−228280号公報(特許文献2)には、低純度金属級シリコンを精製する場合に、溶融したシリコンの湯面上に浮遊する炭化珪素などの不純物を、直接すくい取る方法、濾過させて取り除く方法、湯面浮遊物を一度凝固させてから湯面付近にある部分を取り除く方法などが考えられると記載されている。
しかしながら、上記の特許文献にはいずれも、具体的な方法は記載されておらず、これらの方法を用いた技術は実用化されていない。また、上記の特許文献には、炭化珪素などの不純物を除去することは記載されていても、それを利用することは記載されていない。
Japanese Patent Laid-Open No. 11-228280 (Patent Document 2) discloses a method of directly scooping impurities such as silicon carbide floating on a molten silicon surface when purifying low-purity metal grade silicon, It is described that a method of removing by filtering, a method of removing a portion near the hot water surface after solidifying the floating surface of the hot water once, and the like.
However, none of the above-mentioned patent documents describes specific methods, and techniques using these methods have not been put into practical use. Moreover, even if it removes impurities, such as silicon carbide, in said patent document, it does not describe utilizing it.

太陽電池用のシリコンウエハの多くは、マルチワイヤーソーを用いてシリコンインゴットをスライスすることにより作製されている。太陽電池を低価格で得るための1つの手段として、基板となるシリコンウエハを極力薄くスライスする技術が開発されている。例えば、厚さ200μmのシリコンウエハでは、この厚さとスライス加工用のワイヤ径が同程度であるために、加工されたシリコンと同程度のシリコンインゴットが、砥粒である炭化珪素粒と混合物となって廃棄されていた。   Many silicon wafers for solar cells are produced by slicing a silicon ingot using a multi-wire saw. As one means for obtaining a solar cell at a low price, a technique for slicing a silicon wafer as a substrate as thinly as possible has been developed. For example, in a silicon wafer having a thickness of 200 μm, since the thickness and the wire diameter for slicing are approximately the same, a silicon ingot that is approximately the same as the processed silicon becomes a mixture with silicon carbide particles that are abrasive grains. Was discarded.

特開2005−313030号公報(特許文献3)には、シリコン、砥粒(炭化珪素)などを含んだ使用済スラリから、遠心分離などにより砥粒を回収する方法が記載されている。しかしながら、上記の特許文献には、シリコンの利用については記載されていない。
また、特開2001−278612号公報(特許文献4)には、シリコン、砥粒(炭化珪素)を含んだ使用済スラリの固液分離で得られた固形物を有機溶剤で洗浄して分散剤を除去し、気流分級装置などを用いて得られた固形分から酸化シリコンおよび砥粒を除去してシリコンを回収する方法が開示されている。しかしながら、充分な純度のシリコンは得られておらず、この方法を用いた技術は実用化されていない。
さらに、特開平7−172998号公報(特許文献5)には、構成元素として炭素を含む坩堝に溶融したシリコンから炭化珪素単結晶を成長させる方法が記載されている。
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-313030 (Patent Document 3) describes a method of recovering abrasive grains from a used slurry containing silicon, abrasive grains (silicon carbide), etc. by centrifugation or the like. However, the above patent document does not describe the use of silicon.
JP-A-2001-278612 (Patent Document 4) discloses a dispersant obtained by washing a solid obtained by solid-liquid separation of used slurry containing silicon and abrasive grains (silicon carbide) with an organic solvent. And a method of recovering silicon by removing silicon oxide and abrasive grains from a solid content obtained using an air classifier or the like. However, sufficiently pure silicon has not been obtained, and a technique using this method has not been put into practical use.
Further, JP-A-7-172998 (Patent Document 5) describes a method of growing a silicon carbide single crystal from silicon melted in a crucible containing carbon as a constituent element.

特開2001−172729号公報(特許文献6)には、偏析凝固の利用して不純物を含む、金属シリコンやアルミニウムなどの金属から高純度の金属を得る精製装置および精製方法が開示されている。   Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-172729 (Patent Document 6) discloses a purification apparatus and a purification method for obtaining a high-purity metal from a metal such as metal silicon or aluminum containing impurities by using segregation solidification.

特開2000−34116号公報JP 2000-34116 A 特開平11−228280号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-228280 特開2005−313030号公報JP-A-2005-313030 特開2001−278612号公報JP 2001-278612 A 特開平7−172998号公報JP-A-7-172998 特開2001−172729号公報JP 2001-172729 A

本発明は、シリコンおよび炭化珪素砥粒を含む使用済スラリから、シリコンと炭化珪素を分離抽出して、双方を回収する方法およびそれに用いる装置を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a method of separating and extracting silicon and silicon carbide from a used slurry containing silicon and silicon carbide abrasive grains, and recovering both of them, and an apparatus used therefor.

かくして、本発明によれば、不活性ガス雰囲気下、容器中で炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物を第1温度に加熱してシリコン粒を溶融させ、次いで得られた溶融シリコンを含む融液を第2温度に保持し、次いで融液の上層部位に取り出し治具を浸漬して取り出し治具に炭化珪素を析出させ、析出した炭化珪素を回収し、かつ容器から精製された溶融シリコンを回収することにより炭化珪素とシリコンとを分離することを特徴とする炭化珪素とシリコンとの分離方法が提供される。   Thus, according to the present invention, a mixture containing silicon carbide particles and silicon particles is heated to a first temperature in a container in an inert gas atmosphere to melt the silicon particles, and then the obtained molten silicon containing molten silicon is melted. The liquid is maintained at the second temperature, and then a take-out jig is immersed in the upper layer portion of the melt to deposit silicon carbide on the take-out jig, the precipitated silicon carbide is collected, and the purified molten silicon is removed from the container. A method for separating silicon carbide and silicon is provided, wherein the silicon carbide and silicon are separated by recovery.

また、本発明によれば、上記の炭化珪素とシリコンとの分離方法に用いる装置であり、シリコンインゴットの切断加工において生じる端材シリコンを第1温度に加熱して溶融させる第1容器およびその第1加熱手段、第1容器に端材シリコンを供給する第1投入通路、シリコン粒を溶融し、かつ溶融シリコンを含む融液を第2温度に保持する第2容器およびその第2加熱手段、融液を第1容器から第2容器にオーバーフローさせる第1通路、第2容器に炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物を供給する第2投入通路、融液の上層部位に浸漬して炭化珪素を析出させる取り出し治具、精製された溶融シリコンを回収する第3容器、精製された溶融シリコンを第2容器から第3容器にオーバーフローさせる第2通路、装置全体を密閉するシールド、ならびにシールド内を不活性ガス雰囲気にするガス供給手段を備える炭化珪素とシリコンとの分離装置が提供される。   In addition, according to the present invention, there is provided an apparatus for use in the above-described method for separating silicon carbide and silicon, the first container for heating and melting the scrap silicon generated in the cutting process of the silicon ingot to the first temperature, and the first container 1 heating means, a first charging passage for supplying milled silicon to the first container, a second container for melting the silicon grains and holding the melt containing the molten silicon at the second temperature, and the second heating means, A first passage for allowing the liquid to overflow from the first container to the second container, a second introduction passage for supplying a mixture containing silicon carbide grains and silicon grains to the second container, and immersing silicon carbide in the upper layer portion of the melt. A take-out jig for precipitation, a third container for recovering purified molten silicon, a second passage for allowing purified molten silicon to overflow from the second container to the third container, and a seal for sealing the entire apparatus And separating apparatus as silicon carbide and silicon with a gas supply means for the inside shield inert gas atmosphere is provided.

本発明によれば、シリコンインゴットの切断加工において生じる使用済スラリからシリコンと炭化珪素とを回収できる。回収された炭化珪素は大きな粒径を有し、砥粒として再利用でき、また回収されたシリコンは高純度であり、太陽電池用のシリコンウエハの原料などに利用できる。   According to the present invention, silicon and silicon carbide can be recovered from used slurry generated in the cutting process of a silicon ingot. The recovered silicon carbide has a large particle size and can be reused as abrasive grains. The recovered silicon has a high purity and can be used as a raw material for silicon wafers for solar cells.

本発明の炭化珪素とシリコンとの分離方法(以下、「分離方法」という)は、
不活性ガス雰囲気下、
(A)容器中で炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物を第1温度に加熱してシリコン粒を溶融させ、
(B)次いで得られた溶融シリコンを含む融液を第2温度に保持し、
(C)次いで融液の上層部位に取り出し治具を浸漬して取り出し治具に炭化珪素を析出させ、析出した炭化珪素を回収し、かつ容器から精製された溶融シリコンを回収する
ことにより炭化珪素とシリコンとを分離することを特徴とする。
The method for separating silicon carbide and silicon of the present invention (hereinafter referred to as “separation method”)
Under inert gas atmosphere,
(A) A mixture containing silicon carbide grains and silicon grains in a container is heated to a first temperature to melt the silicon grains,
(B) Next, the obtained melt containing molten silicon is kept at the second temperature,
(C) Next, silicon carbide is immersed in the upper layer portion of the melt, silicon carbide is deposited on the take-out jig, the precipitated silicon carbide is recovered, and the refined molten silicon is recovered from the container. And silicon are separated.

本発明の分離方法は、上記の工程(A)、工程(B)および工程(C)の炭化珪素の回収までを1つの容器内で実施してもよいが、工程(A)、工程(B)および工程(C)の溶融シリコンの回収に用いる容器を別々にし、かつ溶融シリコンを含む融液および精製された溶融シリコンをそれぞれ次工程の別の容器にオーバーフローさせる通路を設け、原料となる端材シリコンや炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物を連続投入することにより、連続して実施するのが好ましい。
また、不活性ガス雰囲気下、予め前記容器中でシリコンインゴットの切断加工において生じる端材シリコンを前記第1温度に加熱して溶融させ、得られた溶融シリコンの融液に前記混合物を加え、前記第2温度に加熱してシリコン粒を溶融させるのが好ましい。
In the separation method of the present invention, the steps up to the recovery of silicon carbide in step (A), step (B) and step (C) may be carried out in one container, but the steps (A) and (B ) And in the step (C), the container used for the recovery of the molten silicon is provided separately, and a passage is provided for overflowing the molten silicon-containing molten liquid and the purified molten silicon into another container in the next process, respectively. It is preferable to carry out continuously by continuously feeding a mixture containing material silicon or silicon carbide grains and silicon grains.
In addition, in the inert gas atmosphere, the end material silicon generated in the cutting process of the silicon ingot in the container in advance is heated to the first temperature and melted, and the mixture is added to the obtained molten silicon melt, It is preferable to melt the silicon grains by heating to the second temperature.

すなわち、容器は、第1温度に加熱してシリコン粒、またはシリコン粒および端材シリコンを溶融させる第1容器、溶融シリコンを含む融液を第2温度に保持する第2容器、融液を第1容器から第2容器にオーバーフローさせる第1通路、精製された溶融シリコンを回収する第3容器、および精製された溶融シリコンを第2容器から第3容器にオーバーフローさせる第2通路からなり、第1容器に前記端材シリコンを連続して加え、かつ第2容器に前記混合物を連続して加えることにより、前記分離が連続して行われるのが好ましい。   That is, the container is heated to the first temperature, the first container for melting the silicon grains, or the silicon grains and the end material silicon, the second container for holding the melt containing the molten silicon at the second temperature, and the melt in the first temperature. A first passage that overflows from one container to a second container, a third container that collects purified molten silicon, and a second passage that overflows purified molten silicon from the second container to the third container. It is preferable that the separation is continuously performed by continuously adding the scrap silicon to the container and continuously adding the mixture to the second container.

本発明の分離方法を、上記の好ましい実施形態に基づき図面を参照して詳細に説明するが、これにより本発明は限定されるものではない。   The separation method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on the above preferred embodiments, but the present invention is not limited thereby.

図1は、本発明の分離方法を説明するための分離装置の概略模式図である。
この分離装置は、第1ステージ(1)上に設置された第1容器(2)と第1加熱手段(3)、第2ステージ(4)上に設置された第2容器(5)と第2加熱手段(6)、第3容器(7)、端材シリコン(8)を第1容器(2)に投入するための第1投入通路(9)、溶融シリコンを含む融液(10)を第1容器(2)から第2容器(5)にオーバーフローさせる第1通路(11)、炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物(12)を第2容器(5)に投入する第2投入通路(13)、第2容器(5)の溶融シリコンを含む融液(14)の上層部位に浸漬する取り出し治具(15)、精製された溶融シリコン(16)を第2容器(5)から第3容器(7)にオーバーフローさせる第2通路(17)からなる。取り出し治具(15)は、析出部(18)を有し、図示しない回転機構により矢印方向に回転し、かつ図示しない移動機構により矢印方向に移動する。
本発明の分離方法は、不活性ガス雰囲気で行われ、図示しない装置全体を密閉するシールドおよびシールド内を不活性ガス雰囲気にするガス供給手段を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram of a separation apparatus for explaining the separation method of the present invention.
The separation apparatus includes a first container (2) and a first heating means (3) installed on the first stage (1), a second container (5) and a second container (5) installed on the second stage (4). 2 A heating means (6), a third container (7), a first charging passage (9) for charging silicon scraps (8) into the first container (2), and a melt (10) containing molten silicon. A first passage (11) for overflowing the first container (2) to the second container (5), and a second introduction passage for introducing the mixture (12) containing silicon carbide particles and silicon particles into the second container (5) (13) A take-out jig (15) immersed in the upper layer portion of the melt (14) containing the molten silicon in the second container (5), and the purified molten silicon (16) from the second container (5) to the second container (5). It consists of the 2nd channel | path (17) made to overflow into 3 containers (7). The take-out jig (15) has a precipitation portion (18), rotates in the arrow direction by a rotation mechanism (not shown), and moves in the arrow direction by a movement mechanism (not shown).
The separation method of the present invention is performed in an inert gas atmosphere, and includes a shield for sealing the entire apparatus (not shown) and a gas supply means for making the inside of the shield an inert gas atmosphere.

第1容器(2)、第2容器(5)および第3容器(7)は、それぞれ溶融シリコンを含む融液(10)、(14)および精製された溶融シリコン(16)を保持し得る材料からなり、当該分野で用いられる材料からなる上面が開放された坩堝が挙げられる。具体的には、石英、ボロンナイトライド、グラファイトカーボンからなる坩堝が挙げられ、これらの中でもグラファイトカーボン、特に高純度のグラファイトカーボンからなる坩堝が好ましい。これにより、各容器、特に第1容器(2)および第2容器(5)から炭化珪素の炭素が供給され、炭化珪素の回収量が多くなるものと考えられる。   The first container (2), the second container (5), and the third container (7) are materials capable of holding the melt (10), (14) and purified molten silicon (16) containing molten silicon, respectively. And a crucible having an open upper surface made of a material used in the field. Specific examples include crucibles made of quartz, boron nitride, and graphite carbon. Among these, crucibles made of graphite carbon, particularly high-purity graphite carbon are preferred. Thereby, it is considered that carbon of silicon carbide is supplied from each container, in particular, the first container (2) and the second container (5), and the recovered amount of silicon carbide is increased.

第1容器(2)、第2容器(5)および第3容器(7)の形状は特に限定されないが、第1容器(2)は均一に加熱できる点、容器の加工が用意である点等で円筒形状が好ましく、第2容器(5)は取り出し治具(15)を設けるスペースを必要とするため横長の長円筒形状が好ましい。第3容器(7)は均一に加熱できる点、容器の加工が用意である点等で円筒形状が好ましい。   The shape of the first container (2), the second container (5) and the third container (7) is not particularly limited, but the first container (2) can be heated uniformly, the processing of the container is ready, etc. The second container (5) preferably has a horizontally long long cylindrical shape because it requires a space for the take-out jig (15). The third container (7) is preferably cylindrical in that it can be heated uniformly, the container is ready for processing, and the like.

第1ステージ(1)および第2ステージ(4)は、それぞれ第1容器(2)および第2容器(5)を保持し得る材料からなり、その材質としては、石英、ボロンナイトライド、グラファイトカーボンが挙げられる。
第1加熱手段(3)および第2加熱手段(6)は、それぞれ第1容器(2)および第2容器(5)内のシリコン粒、またはシリコン粒および端材シリコンを溶融し得るものであれば特に限定されず、抵抗加熱体やヒータが挙げられる。
The first stage (1) and the second stage (4) are made of materials capable of holding the first container (2) and the second container (5), respectively, and the materials include quartz, boron nitride, and graphite carbon. Is mentioned.
The first heating means (3) and the second heating means (6) are capable of melting silicon grains in the first container (2) and the second container (5), or silicon grains and scrap silicon, respectively. If it does not specifically limit, a resistance heating body and a heater are mentioned.

第1投入通路(9)および第2投入通路(13)は、それぞれ端材シリコン(8)を第1容器(2)に投入するための投入通路、および炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物(12)を第2容器(5)に投入する投入通路であり、その材質としては、石英、ボロンナイトライド、グラファイトカーボンが挙げられ、これらの中でもグラファイトカーボン、特に高純度のグラファイトカーボンが好ましい。   The first charging path (9) and the second charging path (13) are respectively a charging path for charging the scrap silicon (8) into the first container (2), and a mixture containing silicon carbide particles and silicon particles. This is an introduction passage for introducing (12) into the second container (5), and examples of the material include quartz, boron nitride, and graphite carbon. Among these, graphite carbon, particularly high purity graphite carbon is preferable.

第1通路(11)および第2通路(17)は、それぞれ溶融シリコンを含む融液(10)を第1容器(2)から第2容器(5)にオーバーフローさせる通路、および精製された溶融シリコン(16)を第2容器(5)から第3容器(7)にオーバーフローさせる通路であり、その材質としては、石英、ボロンナイトライド、グラファイトカーボンが挙げられ、これらの中でもグラファイトカーボン、特に高純度のグラファイトカーボンが好ましい。   The first passage (11) and the second passage (17) are respectively a passage through which the melt (10) containing molten silicon overflows from the first container (2) to the second container (5), and purified molten silicon. (16) is a passage for overflowing the second container (5) to the third container (7). Examples of the material include quartz, boron nitride, and graphite carbon. Among these, graphite carbon, particularly high purity. Of these, graphite carbon is preferred.

取り出し治具(15)は、融液の上層部位に浸漬して炭化珪素を効率よく析出させ得るものであれば材質や形状は特に限定されない。その材質としては、石英、ボロンナイトライド、グラファイトカーボンが挙げられ、これらの中でもグラファイトカーボン、特に高純度のグラファイトカーボンが好ましい。   The material and shape of the take-out jig (15) are not particularly limited as long as the take-out jig (15) can be immersed in the upper layer portion of the melt to precipitate silicon carbide efficiently. Examples of the material include quartz, boron nitride, and graphite carbon. Among these, graphite carbon, particularly high purity graphite carbon is preferable.

取り出し治具(15)の形状は、図1に示すような複数(3〜10個程度)の析出部(突起部)(18)を有するもの、例えば歯車状のものが好ましい。このような形状であれば、複数の析出部(18)を連続して融液の上層部位に浸漬し各析出部に炭化珪素を析出させ、析出した炭化珪素を効率よく回収することができる。   The shape of the take-out jig (15) is preferably one having a plurality of (about 3 to 10) precipitation portions (projections) (18) as shown in FIG. If it is such a shape, a some precipitation part (18) will be continuously immersed in the upper layer site | part of a melt, silicon carbide will be deposited on each precipitation part, and the deposited silicon carbide can be efficiently collect | recovered.

複数の析出部を連続して融液の上層部位に浸漬するために、取り出し治具(15)には、矢印方向に回転させる回転機構(図示せず)が備えられている。すなわち、取り出し治具(15)の回転により、各析出部(18)が順次融液の上層部位に浸漬され、炭化珪素の析出物の引上げが繰り返される。
また、取り出し治具(15)には、矢印方向に移動させる移動機構(図示せず)が備えられている。すなわち、取り出し治具(15)の上下移動により、析出した炭化珪素を回収することができる。
In order to continuously immerse the plurality of precipitation portions in the upper layer portion of the melt, the take-out jig (15) is provided with a rotation mechanism (not shown) that rotates in the direction of the arrow. That is, by rotating the take-out jig (15), the respective precipitation portions (18) are sequentially immersed in the upper layer portion of the melt, and the pulling up of the silicon carbide precipitate is repeated.
The take-out jig (15) is provided with a moving mechanism (not shown) for moving in the direction of the arrow. That is, the precipitated silicon carbide can be recovered by the vertical movement of the take-out jig (15).

取り出し治具(15)は複数(2〜3個程度)からなるのが好ましい。これにより複数の取り出し治具(15)を連続して融液の上層部位に浸漬し各取り出し治具に炭化珪素を析出させ、析出した炭化珪素を効率よく回収することができる。
第1容器(2)および第2容器(5)として、グラファイトカーボン製の坩堝を用いる場合には、融液に坩堝を構成する炭素が溶融し、析出部(18)を浸漬させたとき、特開平7−172998号公報に記載されているように、析出部(18)を起点として、溶融シリコンを含む融液(14)から炭化珪素の析出が起こり、浮遊物となっている炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物(12)の炭化珪素粒の周りに析出し、これらが一塊となって大きな粒子なるものと考えられる。その粒径は条件により変化するものと考えられる。
The take-out jig (15) is preferably composed of a plurality (about 2 to 3). Thereby, a plurality of extraction jigs (15) can be continuously immersed in the upper layer portion of the melt to deposit silicon carbide on each extraction jig, and the precipitated silicon carbide can be efficiently recovered.
When using a graphite carbon crucible as the first container (2) and the second container (5), when the carbon constituting the crucible is melted in the melt and the precipitation portion (18) is immersed, As described in Kaihei 7-172998, precipitation of silicon carbide occurs from the melt (14) containing molten silicon starting from the precipitation portion (18), and the silicon carbide particles that are suspended are It is considered that the mixture (12) containing silicon grains precipitates around the silicon carbide grains, and these aggregate into large particles. The particle size is considered to change depending on the conditions.

本発明の分離方法は、不活性ガス雰囲気下、まず、工程(A)で、容器中で炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物を第1温度に加熱してシリコン粒を溶融させる。
第1温度は、シリコン(融点:1414℃)を溶融させ得る温度であり、通常1500〜1700℃程度であり、好ましくは約1650℃である。
図1の分離装置の場合には、不活性ガス雰囲気下、予め第1容器(2)中でシリコンインゴットの切断加工において生じる端材シリコン(8)を第1温度に加熱して溶融させ、第1投入通路(9)を介して端材シリコン(8)の第1容器(2)への追加投入と端材シリコン(8)の溶融を繰り返して、第1通路(11)を介して融液を第1容器から第2容器にオーバーフローさせる。そして、第2容器(5)の融液に炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物(12)を投入し、第2温度に加熱してシリコン粒を溶融させる。
In the separation method of the present invention, first, in an inert gas atmosphere, in step (A), a mixture containing silicon carbide grains and silicon grains is heated to a first temperature in a container to melt the silicon grains.
The first temperature is a temperature at which silicon (melting point: 1414 ° C.) can be melted, and is usually about 1500 to 1700 ° C., preferably about 1650 ° C.
In the case of the separation apparatus shown in FIG. 1, the scrap silicon (8) generated in the cutting process of the silicon ingot in the first container (2) is heated to the first temperature and melted in advance in the first container (2). The additional material silicon (8) is additionally charged into the first container (2) through the first charging passage (9) and the molten silicon silicon (8) is melted, and the melt is melted through the first passage (11). Is overflowed from the first container to the second container. And the mixture (12) containing a silicon carbide grain and a silicon grain is thrown into the melt of a 2nd container (5), and it heats to 2nd temperature and fuse | melts a silicon grain.

端材シリコンは、シリコンインゴットの切断加工において生じる端材である。
また、炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物は、シリコンインゴットの切断加工において生じる、砥粒としての炭化珪素粒とその分散媒とからなるスラリに切削されたシリコン粒が混入した使用済みスラリを、少なくとも遠心分離処理により精製した混合物、すなわち、シリコンインゴットをマルチワイヤーソーで切断してウエハに加工する際に生じる切削廃液を固液分離し、精製、乾燥した粉状物質であるのが好ましい。このような粉状物質として、特開2001−278612号公報には、シリコンと砥粒よりなる粉体が記載されている。
End material silicon is an end material generated in the cutting process of a silicon ingot.
Further, the mixture containing silicon carbide grains and silicon grains is a used slurry obtained by cutting silicon grains mixed in a slurry composed of silicon carbide grains as abrasive grains and a dispersion medium thereof, which is generated in a cutting process of a silicon ingot. It is preferable that the mixture is purified by at least a centrifugal separation process, that is, a powdery substance obtained by solid-liquid separation, purification, and drying of cutting waste liquid generated when a silicon ingot is cut into a wafer by cutting with a multi-wire saw. As such a powdery substance, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-278612 describes a powder made of silicon and abrasive grains.

次いで、工程(B)で得られた溶融シリコンを含む融液を第2温度に保持する。
第2温度は、融液に浮遊物が形成され得る温度であり、通常1430〜1500℃程度であり、好ましくは約1450℃である。
図1の分離装置の場合には、第2温度に保持した融液に炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物(12)を追加投入する。これにより、炭化珪素(1600℃程度まで安定)が析出する。
Next, the melt containing the molten silicon obtained in the step (B) is held at the second temperature.
The second temperature is a temperature at which suspended matter can be formed in the melt, and is usually about 1430 to 1500 ° C., preferably about 1450 ° C.
In the case of the separation apparatus of FIG. 1, a mixture (12) containing silicon carbide particles and silicon particles is additionally charged to the melt maintained at the second temperature. Thereby, silicon carbide (stable up to about 1600 ° C.) is deposited.

次いで、工程(C)で融液の上層部位に取り出し治具を浸漬して取り出し治具に炭化珪素を析出させ、析出した炭化珪素を回収し、かつ容器から精製された溶融シリコンを回収する。
炭化珪素を効率よく析出させるには、先に述べたように複数の析出部を有する取り出し治具を複数用いるのが好ましい。
Next, in step (C), a takeout jig is immersed in the upper layer portion of the melt to deposit silicon carbide on the takeout jig, the precipitated silicon carbide is collected, and purified molten silicon is collected from the container.
In order to precipitate silicon carbide efficiently, it is preferable to use a plurality of extraction jigs having a plurality of precipitation portions as described above.

本発明の分離方法は、不活性ガス雰囲気で行われる。不活性ガスとしては、シリコンと反応しないガスであれば特に限定されず、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどが挙げられ、好ましくはアルゴンである。これにより、酸化珪素の生成を抑え、高純度のシリコンを回収することができる。   The separation method of the present invention is performed in an inert gas atmosphere. The inert gas is not particularly limited as long as it does not react with silicon. Examples of the inert gas include helium, neon, and argon, and argon is preferable. Thereby, generation of silicon oxide can be suppressed and high-purity silicon can be recovered.

また、工程(A)の第1温度に加熱してシリコン粒、またはシリコン粒および端材シリコンを溶融させる工程またはその工程の一部が、不活性ガス雰囲気に炭化水素ガスを供給して行われるのが好ましい。炭化水素ガスとしては、例えばメタン、エタン、プロパン、プロピレン、ブチレンなどが挙げられ、好ましくはメタンである。
炭化水素ガスの割合は、0.1〜1%程度である。
これにより、炭化珪素の回収量が増加し、かつ回収される炭化珪素が強固な粒子になる。これは、メタンから分解した炭素が炭化珪素の生成に加わるためと考えられる。
図1の分離装置において上記のようにガス雰囲気を制御するためには、第1容器の溶融シリコンを不活性ガスと炭化水素ガスとの混合ガス雰囲気にするシールドおよびガス供給手段をさらに備えていればよい。
Further, the step of heating the first temperature in the step (A) to melt the silicon grains, or the silicon grains and the edge silicon, or a part of the step is performed by supplying a hydrocarbon gas to the inert gas atmosphere. Is preferred. Examples of the hydrocarbon gas include methane, ethane, propane, propylene, butylene and the like, and preferably methane.
The ratio of hydrocarbon gas is about 0.1 to 1%.
Thereby, the recovery amount of silicon carbide increases, and the recovered silicon carbide becomes strong particles. This is considered because carbon decomposed from methane participates in the formation of silicon carbide.
In order to control the gas atmosphere as described above in the separation apparatus of FIG. 1, the apparatus further includes a shield and a gas supply means for making the molten silicon in the first container a mixed gas atmosphere of an inert gas and a hydrocarbon gas. That's fine.

回収された炭化珪素は大きな粒径を有し、シリコンインゴットの切断加工(スライス加工)の砥粒として再利用でき、また回収されたシリコンは高純度であり、太陽電池用のシリコンウエハの原料などに利用できる。   The recovered silicon carbide has a large particle size and can be reused as abrasive grains for cutting (slicing) silicon ingots. The recovered silicon is highly pure and is a raw material for silicon wafers for solar cells. Available to:

以上のことから、不活性ガス雰囲気下、予め前記容器中でシリコンインゴットの切断加工において生じる端材シリコンを前記第1温度に加熱して溶融させ、得られた溶融シリコンの融液に前記混合物を加え、前記第2温度に加熱してシリコン粒を溶融させる本発明の分離方法に用いる装置として、シリコンインゴットの切断加工において生じる端材シリコンを第1温度に加熱して溶融させる第1容器およびその第1加熱手段、第1容器に端材シリコンを供給する第1投入通路、シリコン粒を溶融し、かつ溶融シリコンを含む融液を第2温度に保持する第2容器およびその第2加熱手段、融液を第1容器から第2容器にオーバーフローさせる第1通路、第2容器に炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物を供給する第2投入通路、融液の上層部位に浸漬して炭化珪素を析出させる取り出し治具、精製された溶融シリコンを回収する第3容器、精製された溶融シリコンを第2容器から第3容器にオーバーフローさせる第2通路、装置全体を密閉するシールド、ならびにシールド内を不活性ガス雰囲気にするガス供給手段を備える炭化珪素とシリコンとの分離装置が提供される。   From the above, under the inert gas atmosphere, the scrap silicon generated in the cutting process of the silicon ingot in the container in advance is heated to the first temperature and melted, and the mixture is added to the obtained molten silicon melt. In addition, as an apparatus used in the separation method of the present invention in which the silicon particles are melted by heating to the second temperature, a first container for heating and melting the scrap silicon generated in the cutting process of the silicon ingot to the first temperature and its A first heating means, a first charging passage for supplying scrap silicon to the first container, a second container for melting the silicon grains and holding the melt containing the molten silicon at the second temperature, and the second heating means; A first passage for allowing the melt to overflow from the first container to the second container; a second charging passage for supplying a mixture containing silicon carbide grains and silicon grains to the second container; and an upper layer portion of the melt A take-out jig for precipitating silicon carbide by immersing in a second container, a third container for recovering purified molten silicon, a second passage for allowing purified molten silicon to overflow from the second container to the third container, and sealing the entire apparatus. An apparatus for separating silicon carbide and silicon is provided, which includes a shield and gas supply means for making the inside of the shield an inert gas atmosphere.

(実施例)
本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、この実施例により本発明が限定されるものではない。
(Example)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples.

(実施例1)
図1に示す分離装置を用いて、炭化珪素とシリコンとを分離した。
まず、装置全体をシールド(図示せず)で密閉し、シールド内をアルゴンガス雰囲気にした。
グラファイトカーボン製の第1ステージ(1)上に設置した、内径185mm、高さ250mmのグラファイトカーボン製の坩堝からなる第1容器(2)に、グラファイトカーボン製の第1投入通路(9)を介して7kgの端材シリコン(8)を投入し、抵抗加熱体からなる第1加熱手段(3)で端材シリコン(8)を1650℃まで加熱して完全に溶融させ、溶融シリコンを含む融液(10)を得た。溶融後も同温度で溶融状態を保持した。このとき溶融シリコンを含む融液(10)に第1容器(2)から炭素が溶解しているものと考えられる。
Example 1
Silicon carbide and silicon were separated using the separation apparatus shown in FIG.
First, the whole apparatus was sealed with a shield (not shown), and the inside of the shield was made an argon gas atmosphere.
The first container (2), which is installed on the first stage (1) made of graphite carbon and made of a graphite carbon crucible having an inner diameter of 185 mm and a height of 250 mm, passes through the first input passage (9) made of graphite carbon. 7 kg of the end material silicon (8) is charged, and the end material silicon (8) is heated to 1650 ° C. by the first heating means (3) made of a resistance heating body to be completely melted, and a melt containing molten silicon (10) was obtained. After melting, the molten state was maintained at the same temperature. At this time, it is considered that carbon is dissolved from the first container (2) in the melt (10) containing molten silicon.

第1投入通路(9)を介して、第1容器(2)に端材シリコン(8)を追加投入し溶融を継続すると、溶融シリコンを含む融液(10)が、グラファイトカーボン製の第1通路(11)を介して溢れ、グラファイトカーボン製の第2ステージ(4)上に設置した、長径400mm、高さ200mmのグラファイトカーボン製の坩堝からなる第2容器(5)にオーバーフローした。抵抗加熱体からなる第2加熱手段(6)で、オーバーフローした溶融シリコンを含む融液(14)を加熱して1450℃に保持した。第2容器(5)に溶融シリコンを含む融液(14)が充分溜まった段階で、第2容器(5)の第1通路(11)付近にグラファイトカーボン製の第2投入通路(13)を介して炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物(12)を投入し、シリコン粒を溶融させた。この炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物(12)は、シリコンインゴットをマルチワイヤーソーで切断してウエハに加工する際に生じる切削廃液を固液分離し、精製、乾燥した粉状物質であり、Siが80%、SiCが20%の割合で含まれ、その粒径は5μm程度であった。   When the scrap silicon (8) is additionally charged into the first container (2) through the first charging passage (9) and the melting is continued, the melt (10) containing the molten silicon becomes the first made of graphite carbon. It overflowed through the passage (11) and overflowed into a second container (5) made of a graphite carbon crucible having a major axis of 400 mm and a height of 200 mm installed on the second stage (4) made of graphite carbon. The melt (14) containing molten silicon overflowed was heated and held at 1450 ° C. by the second heating means (6) made of a resistance heating body. When the melt (14) containing molten silicon is sufficiently accumulated in the second container (5), a second charging passage (13) made of graphite carbon is provided in the vicinity of the first passage (11) of the second container (5). Then, a mixture (12) containing silicon carbide grains and silicon grains was introduced to melt the silicon grains. This mixture (12) containing silicon carbide grains and silicon grains is a powdery substance obtained by solid-liquid separation, purification, and drying of cutting waste liquid generated when a silicon ingot is cut into a wafer by a multi-wire saw. , Si was included at a ratio of 80% and SiC at a ratio of 20%, and the particle size was about 5 μm.

溶融シリコンを含む融液(14)に浮遊物があることを確認し、溶融シリコンを含む融液(14)の上層部位に、複数の突起部からなる析出部(18)を有し、回転機構および移動機構(図示せず)を備えた、グラファイトカーボン製の取り出し治具(15)を浸漬し、浮遊物を付着させた。取り出し治具(15)は、歯車状で外径60mm、析出部となる突起部分の最大突出長20mm、析出部10個であった。そして、取り出し治具(15)の回転、移動および付着物、すなわち炭化珪素粒の回収を繰り返した。この付着物の成分を分析したところ、炭化珪素であることがわかった。またその粒径は15μm程度であった。   It is confirmed that there is a suspended matter in the melt (14) containing the molten silicon, and has a precipitation portion (18) composed of a plurality of protrusions in the upper layer portion of the melt (14) containing the molten silicon. And a graphite carbon take-out jig (15) equipped with a moving mechanism (not shown) was immersed to allow floating matter to adhere. The take-out jig (15) was gear-shaped and had an outer diameter of 60 mm, a maximum protruding length of 20 mm and 10 depositing portions. Then, rotation and movement of the take-out jig (15) and collection of deposits, that is, silicon carbide grains were repeated. When the component of this deposit was analyzed, it was found to be silicon carbide. The particle size was about 15 μm.

付着物(浮遊物)の回収を繰り返すことにより浮遊物が減少し、第2容器(5)の第2通路(17)付近に浮遊物が観察されなくなった。
以上の工程を繰り返すことにより、精製された溶融シリコン(16)が第2通路(17)を介して溢れ、グラファイトカーボン製の内径185mm、高さ150mmのグラファイトカーボン製の坩堝からなる第3容器(7)にオーバーフローした。このオーバーフローしたシリコンを分析したところ、純度99%以上のシリコンで、不純物の多くは鉄粉であった。
不純物の鉄粉は炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物(スラリ精製物)に含まれていたものと考えられ、この鉄粉は公知の精製方法により容易に除去することができる。
By repeatedly collecting the adhering matter (floating matter), the floating matter decreased, and the floating matter was not observed near the second passage (17) of the second container (5).
By repeating the above steps, the refined molten silicon (16) overflows through the second passage (17), and a third container made of a graphite carbon crucible having an inner diameter of 185 mm and a height of 150 mm ( 7) Overflowed. When this overflowed silicon was analyzed, it was silicon with a purity of 99% or more, and most of the impurities were iron powder.
The impurity iron powder is considered to be contained in a mixture (slurry refined product) containing silicon carbide grains and silicon grains, and this iron powder can be easily removed by a known purification method.

回収された炭化珪素は粒径が15μmと大きいため、砥粒として再利用できることがわかった。
また回収されたシリコンは、公知の方法、例えば、特開2001−172729号公報に記載の方法により精製することにより、太陽電池用の多結晶シリコンシリコンウエハの原料などに利用できることがわかった。
Since the recovered silicon carbide has a large particle size of 15 μm, it was found that it can be reused as abrasive grains.
It was also found that the recovered silicon can be used as a raw material for polycrystalline silicon silicon wafers for solar cells, etc., by purifying it by a known method, for example, the method described in JP-A-2001-172729.

(実施例2)
第1容器(2)と第1容器(2)以外の第2容器(5)を含む装置全体との、雰囲気ガスの混合を防止する隔壁(図示せず)で隔て、第1容器(2)側をアルゴンガスとメタンガス(0.5%)との混合ガス雰囲気にし、第2容器(5)側をアルゴンガス雰囲気とした以外は、実施例1と同様にして、図1に示す分離装置を用いて、炭化珪素とシリコンとを分離した。
回収されたシリコンに差異はなかったが、炭化珪素の回収量が増加し、かつ回収された炭化珪素が強固な粒子となっていた。
(Example 2)
The first container (2) is separated from the entire apparatus including the second container (5) other than the first container (2) by a partition wall (not shown) that prevents mixing of atmospheric gas. The separation apparatus shown in FIG. 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the side was a mixed gas atmosphere of argon gas and methane gas (0.5%) and the second container (5) side was an argon gas atmosphere. Used to separate silicon carbide and silicon.
There was no difference in the recovered silicon, but the recovered amount of silicon carbide was increased, and the recovered silicon carbide was strong particles.

本発明の分離方法を説明するための分離装置の概略模式図である。It is a schematic diagram of the separation apparatus for demonstrating the separation method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1ステージ
2 第1容器(坩堝)
3 第1加熱手段
4 第2ステージ
5 第2容器(坩堝)
6 第2加熱手段
7 第3容器(坩堝)
8 端材シリコン
9 第1投入通路
10、14 溶融シリコンを含む融液(溶湯)
11 第1通路
12 炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物
13 第2投入通路
15 取り出し治具
16 精製された溶融シリコン(溶湯)
17 第2通路
18 析出部
1 First Stage 2 First Container (Crucible)
3 First heating means 4 Second stage 5 Second container (crucible)
6 Second heating means 7 Third container (crucible)
8 End material silicon 9 First input passage 10, 14 Melt containing molten silicon (molten metal)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 1st channel | path 12 The mixture containing a silicon carbide grain and a silicon grain 13 2nd injection | throw-in channel | path 15 Taking-out jig | tool 16 Purified molten silicon (molten metal)
17 Second passage 18 Precipitation part

Claims (14)

不活性ガス雰囲気下、容器中で炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物を第1温度に加熱してシリコン粒を溶融させ、次いで得られた溶融シリコンを含む融液を第2温度に保持し、次いで融液の上層部位に取り出し治具を浸漬して取り出し治具に炭化珪素を析出させ、析出した炭化珪素を回収し、かつ容器から精製された溶融シリコンを回収することにより炭化珪素とシリコンとを分離することを特徴とする炭化珪素とシリコンとの分離方法。   In an inert gas atmosphere, a mixture containing silicon carbide grains and silicon grains is heated to a first temperature in a container to melt the silicon grains, and then the obtained melt containing molten silicon is held at the second temperature. Then, the silicon carbide and silicon are obtained by immersing the take-out jig in the upper layer part of the melt and precipitating silicon carbide in the take-out jig, collecting the precipitated silicon carbide, and collecting the purified molten silicon from the container. And separating silicon carbide from silicon. 不活性ガス雰囲気下、予め前記容器中でシリコンインゴットの切断加工において生じる端材シリコンを前記第1温度に加熱して溶融させ、得られた溶融シリコンの融液に前記混合物を加え、前記第2温度に加熱してシリコン粒を溶融させる請求項1に記載の分離方法。   In an inert gas atmosphere, the scrap silicon generated in the cutting process of the silicon ingot in the container in advance is heated to the first temperature to be melted, and the mixture is added to the obtained molten silicon melt, and the second The separation method according to claim 1, wherein the silicon particles are melted by heating to a temperature. 前記混合物が、シリコンインゴットの切断加工において生じる、砥粒としての炭化珪素粒とその分散媒とからなるスラリに切削されたシリコン粒が混入した使用済みスラリを、少なくとも遠心分離処理により精製した混合物である請求項1または2に記載の分離方法。   The mixture is a mixture obtained by cutting at least a used slurry in which silicon particles cut into a slurry composed of silicon carbide particles as abrasive grains and a dispersion medium thereof, which are generated in a cutting process of a silicon ingot, are mixed by a centrifugal separation process. The separation method according to claim 1 or 2. 前記容器および前記取り出し治具が、グラファイトカーボンからなる請求項1〜3のいずれか1つに記載の分離方法。   The separation method according to claim 1, wherein the container and the take-out jig are made of graphite carbon. 前記取り出し治具が複数の析出部を有し、複数の析出部を連続して融液の上層部位に浸漬し各析出部に炭化珪素を析出させ、析出した炭化珪素を回収する請求項1〜4のいずれか1つに記載の分離方法。   The take-out jig has a plurality of precipitation portions, the plurality of precipitation portions are continuously immersed in an upper layer portion of the melt, silicon carbide is precipitated in each precipitation portion, and the precipitated silicon carbide is recovered. 5. The separation method according to any one of 4. 前記取り出し治具が複数あり、複数の取り出し治具を連続して融液の上層部位に浸漬し各取り出し治具に炭化珪素を析出させ、析出した炭化珪素を回収する請求項1〜5のいずれか1つに記載の分離方法。   The said taking-out jig | tool has two or more, The some taking-out jig is continuously immersed in the upper layer part of a melt, silicon carbide is deposited on each taking-out jig, and the deposited silicon carbide is collect | recovered. The separation method according to any one of the above. 前記第1温度に加熱してシリコン粒、またはシリコン粒および端材シリコンを溶融させる工程またはその工程の一部が、不活性ガス雰囲気に炭化水素ガスを供給して行われる請求項1〜6のいずれか1つに記載の分離方法。   The process of heating the first temperature to melt the silicon grains, or the silicon grains and the off-chip silicon, or a part of the process is performed by supplying a hydrocarbon gas to an inert gas atmosphere. The separation method according to any one of the above. 前記容器が、第1温度に加熱してシリコン粒、またはシリコン粒および端材シリコンを溶融させる第1容器、溶融シリコンを含む融液を第2温度に保持する第2容器、融液を第1容器から第2容器にオーバーフローさせる第1通路、精製された溶融シリコンを回収する第3容器、および精製された溶融シリコンを第2容器から第3容器にオーバーフローさせる第2通路からなり、第1容器に前記端材シリコンを連続して加え、かつ第2容器に前記混合物を連続して加えることにより、前記分離が連続して行われる請求項2〜7のいずれか1つに記載の分離方法。   The container is heated to a first temperature to melt silicon grains, or silicon grains and end material silicon, a second container for holding a melt containing molten silicon at a second temperature, and the melt to the first temperature. The first container includes a first passage for overflowing from the container to the second container, a third container for recovering the purified molten silicon, and a second passage for allowing the purified molten silicon to overflow from the second container to the third container. The separation method according to any one of claims 2 to 7, wherein the separation is continuously performed by continuously adding the silicon scrap material to the second container and continuously adding the mixture to the second container. 前記回収した炭化珪素が、シリコンインゴットの切断加工の砥粒として用いられる請求項1〜8のいずれか1つに記載の分離方法。   The separation method according to any one of claims 1 to 8, wherein the recovered silicon carbide is used as abrasive grains for cutting a silicon ingot. 請求項2〜9のいずれか1つに記載の炭化珪素とシリコンとの分離方法に用いる装置であり、シリコンインゴットの切断加工において生じる端材シリコンを第1温度に加熱して溶融させる第1容器およびその第1加熱手段、第1容器に端材シリコンを供給する第1投入通路、シリコン粒を溶融し、かつ溶融シリコンを含む融液を第2温度に保持する第2容器およびその第2加熱手段、融液を第1容器から第2容器にオーバーフローさせる第1通路、第2容器に炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物を供給する第2投入通路、融液の上層部位に浸漬して炭化珪素を析出させる取り出し治具、精製された溶融シリコンを回収する第3容器、精製された溶融シリコンを第2容器から第3容器にオーバーフローさせる第2通路、装置全体を密閉するシールド、ならびにシールド内を不活性ガス雰囲気にするガス供給手段を備える炭化珪素とシリコンとの分離装置。   A device for use in the method for separating silicon carbide and silicon according to any one of claims 2 to 9, wherein the first container that heats and melts the offcut silicon generated in the cutting process of the silicon ingot to a first temperature. And the first heating means, the first charging passage for supplying the silicon scrap to the first container, the second container for melting the silicon grains and holding the melt containing the molten silicon at the second temperature, and the second heating thereof. Means, a first passage for overflowing the melt from the first container to the second container, a second input passage for supplying a mixture containing silicon carbide grains and silicon grains to the second container, and immersing in an upper layer portion of the melt. A take-out jig for depositing silicon carbide, a third container for recovering purified molten silicon, a second passage for allowing purified molten silicon to overflow from the second container to the third container, and sealing the entire apparatus. Rudo, and separation device between silicon carbide and silicon with a gas supply means for inert gas atmosphere inside the shield. 前記第1容器、前記第2容器および前記取り出し治具が、グラファイトカーボンからなる請求項10に記載の分離装置。   The separation apparatus according to claim 10, wherein the first container, the second container, and the take-out jig are made of graphite carbon. 前記取り出し治具が、連続して融液の上層部位に浸漬するための複数の析出部を有する請求項10または11に記載の分離装置。   The separation device according to claim 10 or 11, wherein the take-out jig has a plurality of precipitation portions for continuously immersing in an upper layer portion of the melt. 前記取り出し治具が、連続して融液の上層部位に浸漬するために複数からなる請求項10〜12のいずれか1つに記載の分離装置。   The separation device according to any one of claims 10 to 12, wherein the take-out jig is plurally provided so as to be continuously immersed in an upper layer portion of the melt. 前記第1容器の溶融シリコンを不活性ガスと炭化水素ガスとの混合ガス雰囲気にするシールドおよびガス供給手段をさらに備える請求項10〜13のいずれか1つに記載の分離装置。   The separation apparatus according to any one of claims 10 to 13, further comprising a shield and a gas supply unit that make the molten silicon in the first container a mixed gas atmosphere of an inert gas and a hydrocarbon gas.
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