JP5623478B2 - 高純度顆粒状シリコン及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の顆粒状シリコンは、多数の易流動性シリコン粒状物(顆粒)の形態を有している。粒状物の一部には破砕方法にて製造されたシードも含まれており、他の粒状物の部分には反応装置内で均一に分解した粒状物の融合によって形成されたシードも含まれる。例えば、図1を参照すると、破砕方法にて製造されたシード(全体として符号1で示す)を有する顆粒状シリコン粒状物は、比較的小さいシリコン・シード3を有しており、シリコン・シード3は高純度シリコン5によって包囲されている。シード粒状物3を包囲しているシリコン5は高純度シリコンであって、シードが1組の流動床CVD反応装置の中でシリコン・デポジションガス(例えばシラン)に接触させられた際に、シリコン含有化合物の分解によってシード粒状物上にデポジットされたものである。シード3は、より大きいシリコンのピースを、より小さい寸法のシード粒状物へ(例えば破砕方法によって)破砕することによって形成されたシリコンの小片である。例えば、シード3は、米国特許第4,691,866号に実質的に記載されているように、シリコンのターゲットピースに、シリコンの発射体ピース(a projectile piece of silicon)を衝突させることによって、好適に形成することができる。従って、図1に示す粒状物1のシード3は、流動床反応装置の中で均一に分解された粒状物の融合によって製造されたものではないという点で、外部にて生成したシードである。
図2及び3を参照すると、本発明の製造方法は、以下のような基本的ステップを含んでなる。まず、図2に示すように、より大きいシリコン粒状物を破砕して第1の平均寸法のシード寸法のシリコン粒状物とすることによって、一次シリコン・シードを製造する。次に、一次シードを第1の流動床反応装置に供給し、第1の反応装置内でシリコン含有化合物を熱分解することによって、一次シードを第2の平均寸法を有する中間的寸法の二次シードへ成長させる。二次シードを第2の流動床反応装置に供給し、そこで第2の反応装置内でシリコン含有化合物を熱分解することによって、二次シードを第3の平均寸法を有する顆粒状シリコン粒状物へ成長させる。その後、顆粒状シリコンを脱水素化装置(dehydrogenator)へ供給して、シリコン粒状物の水素含量を減少させ、顆粒状の粒状物に付着している表面粉塵成分の一部を取り除く。これらの各ステップについては、以下においてより詳細に説明する。
Claims (17)
- 少なくとも300kgの総重量を有する複数の易流動性シリコン粒状物を含んでなり、前記粒状物は0.2ppba未満の平均遷移金属濃度を有することを特徴とする顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物の総重量は少なくとも約1メートルトンであることを特徴とする請求項1に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約0.15ppba〜約0.1ppbaの範囲の平均遷移金属濃度を有することを特徴とする請求項1に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約0.1ppba以下の平均ホウ素濃度を有することを特徴とする請求項1に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約0.1ppba以下の平均リン濃度を有することを特徴とする請求項1に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約0.02〜約0.1ppbaの範囲の平均炭素濃度を有することを特徴とする請求項1に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約0.3〜約1.5ppmwの範囲の平均水素濃度を有することを特徴とする請求項1に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約800〜約1200ミクロンの範囲の平均寸法を有することを特徴とする請求項1に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 重量の約0.006〜約0.02パーセントが表面粉塵成分に起因することを特徴とする請求項1に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 少なくとも300kgの全重量を有する複数の易流動性シリコン粒状物であって、その少なくとも99パーセントが約250〜約3500ミクロンの範囲の寸法である易流動性シリコン粒状物を含んでなり、粒状物が約800〜約1200ミクロンの範囲の平均寸法を有することを特徴とする顆粒状シリコン構成物。
- 少なくとも300kgの全重量を有する複数の易流動性シリコン粒状物であって、その少なくとも99パーセントが約250〜約3500ミクロンの範囲の寸法である易流動性シリコン粒状物を含んでなり、粒状物が約0.1ppba以下の平均遷移金属濃度を有することを特徴とする顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物の全重量は少なくとも1メートルトンであることを特徴とする請求項10又は11に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約0.1ppba以下の平均ホウ素濃度を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約0.1ppba以下の平均リン濃度を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約0.02〜約0.1ppmaの範囲の平均炭素濃度を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 粒状物が約0.3〜約1.5ppmwの範囲の平均水素濃度を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の顆粒状シリコン構成物。
- 重量の約0.006〜約0.02パーセントの範囲が表面粉塵成分に起因することを特徴とする請求項10又は11に記載の顆粒状シリコン構成物。
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