JP5100969B2 - シリコンからの炭素除去方法 - Google Patents
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(2)前記不活性ガスをArガスとすることを特徴とする(1)記載のシリコンからの炭素除去方法。
内径500mm、深さ450mmのカーボン製のルツボ内に、炭素を100質量ppm以上含有するシリコン塊を合計100kg入れ、抵抗ヒーターを有するチャンバー内の所定位置にセットした。チャンバー内をアルゴン1気圧に置換後、ヒーターに通電し、カーボンルツボを1550℃に昇温、シリコンを全て溶解させた。この後、1500℃へ降温し、1500℃で30分保持した。その後、ヒーターパワーを徐々に減らし、カーボンルツボ下部を冷却し、溶融シリコンを下方から上方へ一方向凝固させた。尚、チャンバーには逆流防止弁付きのガス排気口がついており、チャンバー内圧力が1気圧を超えた場合には、自動的にチャンバー内のガスが排気されるようになっている。
始めにチャンバー内をアルゴンに置換した後は、アルゴン導入を行わない他は、実施例1と同様の実験を行った。シリコン溶解後のCO分圧は、800Paを越えており、最大で1500Pa程度であった。
内径500mm、深さ450mmのカーボン製のルツボ内に、炭素を100質量ppm以上含有するシリコン塊を合計100kg入れ、抵抗ヒーターを有するチャンバー内の所定位置にセットした。チャンバー内をアルゴン1気圧に置換後、ヒーターに通電し、カーボンルツボを1550℃に昇温、シリコンを全て溶解させた。この後、1500℃へ降温し、1500℃で30分保持した。この30分保持の間、シリコンの湯面から20mm下に直径80mmのカーボン製スクリューを入れ、毎分約200回の速度で回転させた。スクリューの形状から、スクリューの直下では、下向きに毎秒3〜4cm程度の流速があったと考えられる。このスクリューは、1500℃の30分保持が終了した時点で、上方へ引き上げ、溶融シリコンの外へ取り出した。スクリュー取出しと同時に、ヒーターパワーを徐々に減らし、カーボンルツボ下部は冷却し、溶融シリコンを下方から上方へ一方向凝固させた。尚、チャンバーには、逆流防止弁付きのガス排気口がついており、チャンバー内圧力が1気圧を超えた場合には、自動的にチャンバー内のガスが排気されるようになっている。
内径500mm、深さ450mmのカーボン製のルツボ内に、炭素を100質量ppm以上含有するシリコン塊を合計100kg入れ、抵抗ヒーターを有するチャンバー内の所定位置にセットした。チャンバー内をアルゴン1気圧に置換後、ヒーターに通電し、カーボンルツボを1550℃に昇温、シリコンを全て溶解させた。この後、1500℃へ降温し、1500℃で30分保持した。この30分保持終了後、シリコンの湯面から20mm下に直径80mmのカーボン製スクリューを入れ、毎分約200回の速度で回転させた。スクリューの形状から、スクリューの直下では、下向きに毎秒3〜4cm程度の流速があったと考えられる。また、スクリューでの撹拌開始と同時に、ヒーターパワーを徐々に減らし、カーボンルツボ下部は冷却し、溶融シリコンを下方から上方へ一方向凝固させた。スクリューは、シリコンがスクリュー近くまで凝固した時期に、上方へ引き上げ、溶融シリコンの外へ取り出した。尚、チャンバーには、逆流防止弁付きのガス排気口がついており、チャンバー内圧力が1気圧を超えた場合には、自動的にチャンバー内のガスが排気されるようになっている。
内径500mm、深さ450mmのカーボン製のルツボ内に、炭素を100質量ppm以上含有するシリコン塊を合計100kg入れ、抵抗ヒーターを有するチャンバー内の所定位置にセットした。チャンバー内をアルゴン1気圧に置換後、ヒーターに通電し、カーボンルツボを1550℃に昇温、シリコンを全て溶解させた。この後、1500℃へ降温し、1500℃で30分保持した。この30分保持開始の時点に、シリコンの湯面から20mm下に直径80mmのカーボン製スクリューを入れ、毎分約200回の速度で回転させた。スクリューの形状から、スクリューの直下では、下向きに毎秒3〜4cm程度の流速があったと考えられる。その後、ヒーターパワーを徐々に減らし、カーボンルツボ下部は冷却し、溶融シリコンを下方から上方へ一方向凝固させた。スクリューは、シリコンがスクリュー近くまで凝固した時期に、上方へ引き上げ、溶融シリコンの外へ取り出した。尚、チャンバーには、逆流防止弁付きのガス排気口がついており、チャンバー内圧力が1気圧を超えた場合には、自動的にチャンバー内のガスが排気されるようになっている。
Claims (5)
- 不活性ガスをチャンバー内に導入することで、雰囲気中CO分圧を800Paとし、この雰囲気中で鋳型内の溶融シリコンを攪拌して当該溶融シリコンの表面にSiC粒子を留めるようシリコン溶融状態を30分以上保持した後、該溶融シリコンを鋳型下部から上部に向け一方向凝固させることを特徴とするシリコンからの炭素除去方法。
- 前記不活性ガスをArガスとすることを特徴とする請求項1記載のシリコンからの炭素除去方法。
- 前記溶融状態の温度が、シリコンの融点1414℃から1550℃以下であることを特徴とする請求項1ないし2記載のシリコンからの炭素除去方法。
- 前記一方向凝固中に溶融シリコンを攪拌することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のシリコンからの炭素除去方法。
- 前記攪拌方法が、ガス吹き込みによる攪拌、電磁攪拌および機械的攪拌よりなる群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のシリコンからの炭素除去方法。
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