JPH03271110A - Method and equipment for production of pure material - Google Patents

Method and equipment for production of pure material

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JPH03271110A
JPH03271110A JP6877890A JP6877890A JPH03271110A JP H03271110 A JPH03271110 A JP H03271110A JP 6877890 A JP6877890 A JP 6877890A JP 6877890 A JP6877890 A JP 6877890A JP H03271110 A JPH03271110 A JP H03271110A
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須賀 久明
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Abstract

PURPOSE:To enable various metals having been left contaminated to be purified to ppb level through such processes that a raw metal is vaporized and ionized, and the resulting metallic ions are separated and then solidified. CONSTITUTION:The objective equipment 1 made up of (A) a vaporizing means 4 (e.g. laser beam irradiation devices) where a raw metal 8 is heated in a non- contact state under a ultra-high vacuum (using a vacuum pump: 3) to vaporize this metal 8, (B) an ionizing means 5 (e.g. laser pulse irradiation device) where the resulting metal atoms vaporized are ionized, (C) a separating means 6 (e.g. mass separator) where the resultant metallic ions are separated taking advantage of the difference in the ratio mass/electric charge, and (D) a solidifying means 7 (made up of a bell jar 9, a cryogenic device 11 and a substrate 12 made of a high-purity metal) where the metallic ions thus separated are solidified under a ultra-high vacuum (using a vacuum pump 10).

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 provides an apparatus for producing a pure substance, a method for producing a pure substance,
Specifically, the present invention relates to a pure substance manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof that manufacture a high purity substance by separating impurities from a pure substance based on the difference in the ratio between mass and charge of the 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 improve the purification of various metal materials with the aim 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。
The most advanced pure substance manufacturing method at present is a silicon manufacturing method, and the purity of silicon deposited by this manufacturing method is about 99.9999999% (nine nines).

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

まず、鉱石であるケイ石(S i 02)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 stone (S i 02), which is an ore, is heated in an electric furnace together with coke or charcoal, and metallic silicon is obtained by a reduction reaction shown by the formula (2).

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 silicon obtained at this stage is approximately 99.5%.

この5iC14の沸点は55℃、S iHC13の沸点
は31.8℃である。
The boiling point of 5iC14 is 55°C, and the boiling point of SiHC13 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にま
で精製された5iC14あるいは5iHC13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 5iC14 or 5iHC13 purified to contain several ppm of hydrocarbons is heated together with hydrogen, thermal decomposition and hydrogen reduction result in the following formula (■).
Silicon is precipitated by the reaction (2).

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。
SiO2+2C=Si+2co... ■Silicon used as a semiconductor must be extremely pure.

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、0式または0式
の反応で得られる四塩化ケイ素(SjCIa)あるいは
三塩化シラン(S i HCIa)ガスを分留精製する
For this reason, the metallic silicon obtained as described above,
Further, by reacting with chlorine or chlorine gas, silicon tetrachloride (SjCIa) or silane trichloride (S i HCIa) gas obtained by the reaction of formula 0 or formula 0 is purified by fractional distillation.

S i +2 CI     Si Cl a・◆◆・
・■S i +3HCl−一→5iHC13+H2◆・
■5iC14+2H2−−−→S i +4HCl  
・ ・■S j HC13+H2−一−→Si+3HC
1・ ・■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*ffiは
Ippb以下)の多結晶シリコンを得ることができる。
S i +2 CI Si Cl a・◆◆・
・■S i +3HCl-1→5iHC13+H2◆・
■5iC14+2H2−-→S i +4HCl
・ ・■S j HC13+H2-1-→Si+3HC
1. ・■ At this time, if a silicon rod is placed in a reactor and heated to around 1000℃ by electricity, polycrystalline silicon will precipitate and grow around the silicon rod, and the diameter of the rod will become thicker. Polycrystalline silicon of high purity (electrically active impurity *ffi is Ippb or less) can be obtained.

この工程の概念図を第3図に示す。A conceptual diagram of this process is shown in FIG.

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0式に従って反応し三塩化シラン(SiHC
l2)が生成される。この5iHC13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
5iHC13を作る。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0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, metal silicon and chlorine gas react in the fluidized fluidized furnace 1 according to equation 0, and silane trichloride (SiHC) reacts with chlorine gas.
l2) is generated. This 5iHC13 is introduced into a distillation column 2, and harmful impurities are removed by utilizing the difference in boiling points to produce highly pure 5iHC13. This is mixed with high-purity hydrogen and introduced into the reduction reactor 3, and high-purity polycrystalline silicon is deposited on the silicon mandrel 5 in the quartz cylinder 4 according to the 0 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 conventional methods for producing pure substances have 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 high-purity substances, the raw metal is vaporized as a predetermined compound, and then the chemical properties of the metal (
The desired pure substance and impurities were separated due to differences in distillation point, etc.).

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 production method, if the raw metal cannot be vaporized as a compound, or if a pure substance and an impurity have similar chemical properties, for example,
When the pure substance and the impurity are transition metals or rare earth metals, a problem has arisen in that the desired pure substance and impurity cannot be separated.

その結果、原料金属によっては、所望の高純度物質を得
ることがてきないという問題が生じていた。
As a result, a problem has arisen in that a desired high-purity substance cannot be obtained depending on the 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
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for producing pure substances and a method for producing the same, which can improve the purity of various metals whose purity has been 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> The first invention of the present application provides a vaporizing means for vaporizing the raw metal by heating the raw metal in a non-contact state under an ultra-high vacuum, and a method for vaporizing the raw metal. ionization means for ionizing the metal atoms vaporized by the ionization means; separation means for separating the plurality of metal ions generated by the ionization means based on the difference in their mass-to-charge ratio; A solidification means for solidifying under vacuum.

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 includes a vaporization step of vaporizing raw metal;
An ionization process in which this vaporized metal is ionized to generate multiple types of metal ions, and a voltage is applied to accelerate these multiple types of metal ions to separate them according to their mass-to-charge ratio. This is a method for producing a pure substance, which includes a separation step of separating metal ions, 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。
<Operation> In the pure substance manufacturing apparatus according to the present invention, first, the raw material metal is vaporized by the vaporization means, and the vaporized metal is ionized by the ionization means to generate a plurality of types of metal ions. Then, a voltage is applied to these multiple types of metal ions by the separation means to accelerate them, and these metal ions are separated according to the ratio of mass to charge. Then,
The separated metal ions are solidified by the solidification means.

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。
As a result, it is possible to produce highly pure substances (for example, ppb level high purity substances) 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> Embodiments of the present invention will be described below 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 a pure substance manufacturing apparatus according to an embodiment of the invention set forth 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, 1 indicates 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。
This pure substance manufacturing apparatus 1 includes a bell jar 2, an ultra-high vacuum pump 3, a plurality of laser beam irradiation devices 4, a laser pulse irradiation device 5, a mass separator 6, a solidification device 7,
It consists 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 vacuum container made of stainless steel, and the raw metal 8 is placed inside the bell jar 2 . This bell jar 2 is equipped with a valve (not shown), and by operating this valve, air can be introduced into or shut off inside the bell jar 2.

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(10−11〜10−13T o
 r r)にする。この超高真空ポンプ3としては、例
えばギフオード・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
The ultra-high vacuum pump 3 exhausts the air inside the bell jar 2 (including hydrogen, helium, etc. in the air), and reduces the degree of vacuum inside the bell jar 2 to an ultra-high vacuum (10-11 to 10-13 To
r r). As this ultra-high vacuum pump 3, for example, a cryosorption pump using a Gifford-McMahon refrigerator is used. As a result, there are fewer contaminants such as gas elements inside the bell jar 2. Hydrogen and helium are exhausted from this ultra-high vacuum container using the cryosorption effect of activated carbon in a charcoal panel, for example.

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
Further, gas release from the wall surface of the vacuum container is prevented by heating and oxidizing the aluminum alloy vacuum container in oxygen diluted with argon to form an oxide film on the inner wall surface. Further, the leakage is prevented by a metal seal or the like.

なお、超高真空とは1O−8Torr以下の真空状態を
表している。
Note that ultra-high vacuum refers to 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、抵抗加熱方式等
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
の非接船形加熱装置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
もてきる。
The laser beam irradiation device 4 irradiates the raw material metal (for example, silicon) 8 placed in the bell jar 2 with a laser beam and directly applies heat (heating without contacting the raw material metal 8). , multiple types of metal atoms (silicon and metals as impurities contained in the raw metal) are vaporized from the raw metal 8. As a result, the vaporized metal atoms of the plurality of types are not contaminated by the heating device (vaporization device) itself. In other words, when raw metal is heated via a boat as in the resistance heating method,
Although impurity atoms from the boat are mixed into the evaporated atoms, this non-vessel type heating device 4 can prevent this. Furthermore, it is also possible to use a high frequency induction type heating device.

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11060n、パルス幅が15nsec、後
者では波長λは337nm、パルス幅は10〜20ns
ec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、80 m J、その
パワー密度は106〜1011W/Cm2であるものと
する。
As this laser beam irradiation device 4, for example, a Q-switched Nd/YAG laser, an N2 laser, or the like is used. In the former, the wavelength λ is 11060 nm and the pulse width is 15 ns, and in the latter, the wavelength λ is 337 nm and the pulse width is 10 to 20 ns.
Uses ec laser. Also, this Q switch Nd/
The YAG laser has a tube diameter of several microns, a power of 80 mJ, and a power density of 106 to 1011 W/Cm2.

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a9Gaイオンを1〜2
5kVて加速、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て加速、放射
電流は103μA)等がある。
In addition, as means for vaporizing the metal atoms of the raw material metal 8, there are also an electron beam irradiation device using a thermionic emission type electron beam (acceleration voltage 5 kV, beam current 103 μA),
Ion beam irradiation device (e.g. 1-2 a9Ga ions)
Acceleration at 5 kV, maximum emission current is 102 μA; Ar+ ions by duoplasmatron are accelerated at 12 kV, emission current is 103 μA).

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
輻が6nsec)、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fa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 types of vaporized metal atoms with laser pulses, thereby imparting energy greater than ionization energy to the orbital electrons of the vaporized metal atoms, thereby turning them into metal ions. As the laser pulse irradiation device 5, for example, one that excites the laser medium by multiphoton resonance (wavelength is 312.3 nm, pulse radiation is 6 nsec), or one that excites the laser medium by non-resonance may be used. For the former, 100mJ
Ionization is saturated with /cm2/1 pulse, but selective ionization can be achieved in an ideal case.

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てここの金属イオン
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60分解能は、M/△M=10000程度である
In addition, the mass separator 6 accelerates the metal ions in a semicircular acceleration tube by applying a voltage to the metal ions, and multiple types of metal ions are collected by double focusing by electric field deflection and magnetic field deflection. It is something that separates. The resolution of this mass separator 60 is about M/ΔM=10,000.

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(10−13To r r)にし、
極低温装置】1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 solidification device 7 selects one of the metal ions thus separated and solidifies it on the substrate, and is composed of a bell jar 9, 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 the ultra-high vacuum pump 10,
[Cryogenic apparatus] The metal ions described above are vapor-deposited onto a substrate 12 made of a high-purity metal that has been cooled to a cryogenic temperature (-253° C.) by the cryogenic apparatus 1.

なお、この基板は極低温(マイナス253℃)てあって
、蒸着金属の固体内拡数を無視てきるのに十分な温度と
している。
Note that this substrate is kept at an extremely low temperature (-253° C.), which is a temperature sufficient to ignore the expansion of the vapor-deposited metal in the solid.

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

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 a method for producing a pure substance according to an 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(10−13
T o r r)状態にする。
First, the raw metal 8 is placed inside the bell jar 2, and the interior of the bell jar 2 is pumped to an ultra-high vacuum (10-13
T o r r) 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Sl)。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, the raw metal 8 is irradiated with a laser beam of a predetermined wavelength from the laser beam irradiation devices 4, 4 to apply heat and vaporize the raw metal 8 (step Sl). As a result,
The vaporized raw material metal 8 floats in the bell jar 2 as multiple 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 that from the device 4 from the laser pulse irradiation device 5 at a high density. As a result,
Energy is given to the orbital electrons of the vaporized metal atoms, and multiple 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 introduced into the mass separator 6 and accelerated in the semicircular acceleration tube 8 by applying a voltage to the metal ions. Then, the metal ions are separated by type by double focusing by this electric field deflection and 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 introduced into the bell jar 9 in an ultra-high vacuum state, and the metal ion is vapor-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。
In this way, specific metal elements can be separated, making it possible to produce thin films of highly pure pure substances (for example ppb
high-purity substances) can be produced.

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 ripple effect of producing high-purity metal materials, the possibility of discovering new physical properties of each metal material increases, as well as quantifying the influence of impurities contained in metal materials on metal elements. can be converted into

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, the production of highly pure standard samples will facilitate the analysis and quantification of each metal substance.

〈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 invention described in the first and second claims of the present application, the purity of various metals can be improved to ppb level.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of 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 a pure substance manufacturing apparatus according to an embodiment of the invention set forth in the first claim of the present application;
The figure is a flowchart showing each step of a method for manufacturing a pure substance according to an embodiment of the invention described in the second claim of the present application, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing a process for manufacturing high-purity polycrystalline silicon. 1... Pure substance manufacturing device, 4... Laser beam irradiation device (vaporization means), 5... Laser pulse irradiation device (ionization means), 6... ...Mass separator (separation means), 7...
...Solidification device (solidification means).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (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 vaporization means that vaporizes the raw metal by heating the raw metal in a non-contact state under an ultra-high vacuum, and an ionization means that ionizes the metal atoms vaporized by the vaporization means. , having a separation means for separating a plurality of metal ions generated by the ionization means based on the difference in their mass-to-charge ratio, and a solidification means for solidifying the separated metal ions under ultra-high vacuum. Pure substance manufacturing equipment featuring:
(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 vaporization process that vaporizes the raw metal; an ionization process that ionizes the vaporized metal to generate multiple types of metal ions; and a voltage is applied to these multiple types of metal ions to accelerate them and calculate their mass and mass. A method for producing a pure substance, comprising: a separation step of separating these metal ions according to their charge ratio; and a solidification step of solidifying the separated metal ions.
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