JPH10182127A - シリコンの脱ｂ精製トーチ - Google Patents
シリコンの脱ｂ精製トーチInfo
- Publication number
- JPH10182127A JPH10182127A JP34200896A JP34200896A JPH10182127A JP H10182127 A JPH10182127 A JP H10182127A JP 34200896 A JP34200896 A JP 34200896A JP 34200896 A JP34200896 A JP 34200896A JP H10182127 A JPH10182127 A JP H10182127A
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- JP
- Japan
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- torch
- silicon
- plasma
- boron removal
- gas
- Prior art date
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- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】
【課題】溶融シリコン表面にプラズマジェットを吹きつ
けて脱Ｂを行う場合に、反応界面積を増大させて効率よ
く反応させる。 【解決手段】非移送型プラズマトーチ１に複数個の吹出
孔９ａ，９ｂ，…を設けて複数のプラズマジェット８
ａ，８ｂ，…を発生させる。
けて脱Ｂを行う場合に、反応界面積を増大させて効率よ
く反応させる。 【解決手段】非移送型プラズマトーチ１に複数個の吹出
孔９ａ，９ｂ，…を設けて複数のプラズマジェット８
ａ，８ｂ，…を発生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池用高純度シ
リコン等の脱Ｂ（ボロン）精製工程において用いる高性
能のシリコンの脱Ｂ精製トーチに関する。
リコン等の脱Ｂ（ボロン）精製工程において用いる高性
能のシリコンの脱Ｂ精製トーチに関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池用の高純度シリコンは純度９
９．９９９９％（６Ｎ）を要し、Ｐ、Ｂ、Ｃ、Ｆｅ、Ａ
ｌ、Ｃａなどの不純物を、それぞれの不純物の特性に応
じて、多段の工程で除去している。中でも脱Ｂ、Ｃ工程
ではＡｒガスから成るガスプラズマを用い、これに酸化
剤を加えてシリコン溶湯表面に吹きつけ、Ｂ、Ｃを酸化
物として気流中に回収し除去する技術が用いられてい
る。
９．９９９９％（６Ｎ）を要し、Ｐ、Ｂ、Ｃ、Ｆｅ、Ａ
ｌ、Ｃａなどの不純物を、それぞれの不純物の特性に応
じて、多段の工程で除去している。中でも脱Ｂ、Ｃ工程
ではＡｒガスから成るガスプラズマを用い、これに酸化
剤を加えてシリコン溶湯表面に吹きつけ、Ｂ、Ｃを酸化
物として気流中に回収し除去する技術が用いられてい
る。
【０００３】このような高純度溶融シリコンの脱Ｂ精錬
では従来、図２に示すような非移送型プラズマトーチ１
を利用していた。図２に示すように精製用坩堝２内に収
納された溶融シリコン３にプラズマジェット８を吹付
け、吹付界面に火点を形成し、溶融シリコン３中のＢ，
Ｃなどの不純物をこの界面において酸化させて蒸発除去
する。プラズマトーチ１の陰極５，陽極６間に電源７か
ら直流電圧をＡｒガス４に印加し、Ａｒガスをプラズマ
化してプラズマジェット８として噴出する。
では従来、図２に示すような非移送型プラズマトーチ１
を利用していた。図２に示すように精製用坩堝２内に収
納された溶融シリコン３にプラズマジェット８を吹付
け、吹付界面に火点を形成し、溶融シリコン３中のＢ，
Ｃなどの不純物をこの界面において酸化させて蒸発除去
する。プラズマトーチ１の陰極５，陽極６間に電源７か
ら直流電圧をＡｒガス４に印加し、Ａｒガスをプラズマ
化してプラズマジェット８として噴出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような溶融シリコ
ンの脱Ｂ精錬では溶湯表面に吹き付けられるプラズマジ
ェット８が溶湯表面に火点を形成し、この界面反応によ
り溶湯中のＢを酸化し、ＢＯを気中に放散させて含有量
を減少させる。しかし、プラズマトーチ１から噴出する
プラズマジェット８がプラズマトーチ１の中心軸付近に
のみ集中するため、シリコン浴面積に比べて反応界面積
（火点）を広くとることができない。火点面積を増大さ
せるためには、複数のトーチを並列させればよいが、設
備の増大、コストの増大を招来するので問題であった。
本発明はこのような問題を解決した技術を提供すること
を目的とする。
ンの脱Ｂ精錬では溶湯表面に吹き付けられるプラズマジ
ェット８が溶湯表面に火点を形成し、この界面反応によ
り溶湯中のＢを酸化し、ＢＯを気中に放散させて含有量
を減少させる。しかし、プラズマトーチ１から噴出する
プラズマジェット８がプラズマトーチ１の中心軸付近に
のみ集中するため、シリコン浴面積に比べて反応界面積
（火点）を広くとることができない。火点面積を増大さ
せるためには、複数のトーチを並列させればよいが、設
備の増大、コストの増大を招来するので問題であった。
本発明はこのような問題を解決した技術を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明は上記目的を達
成するために、従来の非移送型プラズマトーチに改善を
加え複数個の吹出孔を設けたことを特徴とするシリコン
の脱Ｂ精製トーチである。この場合に、前記吹出孔はト
ーチの中心軸に対して下方拡大方向に傾けて設けると、
反応界面を広範な位置に発生させることができ好まし
い。
成するために、従来の非移送型プラズマトーチに改善を
加え複数個の吹出孔を設けたことを特徴とするシリコン
の脱Ｂ精製トーチである。この場合に、前記吹出孔はト
ーチの中心軸に対して下方拡大方向に傾けて設けると、
反応界面を広範な位置に発生させることができ好まし
い。
【０００６】
【発明の実施の形態】単孔のノズルでは、火点面積を変
更するためには、図２に示す溶融シリコン３の浴面とト
ーチ１の先端の距離ｈを変えるしかない。浴面とトーチ
先端の距離ｈを増加すれば、火点面積は増加するが、熱
効率が低下する。プラズマトーチ１（非移送型）を用い
た溶融シリコンの脱Ｂ精錬では、プラズマジェット８が
シリコン浴面に当っている部分（火点）で反応が進行し
ており、火点面積を増大させれば、反応速度が向上す
る。
更するためには、図２に示す溶融シリコン３の浴面とト
ーチ１の先端の距離ｈを変えるしかない。浴面とトーチ
先端の距離ｈを増加すれば、火点面積は増加するが、熱
効率が低下する。プラズマトーチ１（非移送型）を用い
た溶融シリコンの脱Ｂ精錬では、プラズマジェット８が
シリコン浴面に当っている部分（火点）で反応が進行し
ており、火点面積を増大させれば、反応速度が向上す
る。
【０００７】非移送型プラズマトーチの吹出孔を単孔か
ら多孔（２孔以上）に変更し、これらの吹出孔がプラズ
マトーチ１の中心軸に対して下方が拡大する方向に傾き
角をつけることにより、プラズマジェットが複数存在す
るのと同等の効果が得られる。
ら多孔（２孔以上）に変更し、これらの吹出孔がプラズ
マトーチ１の中心軸に対して下方が拡大する方向に傾き
角をつけることにより、プラズマジェットが複数存在す
るのと同等の効果が得られる。
【０００８】
【実施例】シリコン精製用容器２に溶融シリコン３を３
ｋｇ保持し、プラズマジェットを吹きつけてＢ除去を行
った。シリコン中の初期Ｂ成分量は５０ｐｐｍであっ
た。図１に示すプラズマトーチ１を用い、吹出孔９ａ，
９ｂ，…の数、大きさ、配置、傾角θを変えてプラズマ
ジェット８ａ，８ｂ，…を溶融シリコンに吹きつけ、脱
Ｂ処理を行った。プラズマガスとしてはＡｒガスを用
い、酸化剤としては水蒸気を５ｖｏｌ％相当混合した。
その成績を表１に示した。
ｋｇ保持し、プラズマジェットを吹きつけてＢ除去を行
った。シリコン中の初期Ｂ成分量は５０ｐｐｍであっ
た。図１に示すプラズマトーチ１を用い、吹出孔９ａ，
９ｂ，…の数、大きさ、配置、傾角θを変えてプラズマ
ジェット８ａ，８ｂ，…を溶融シリコンに吹きつけ、脱
Ｂ処理を行った。プラズマガスとしてはＡｒガスを用
い、酸化剤としては水蒸気を５ｖｏｌ％相当混合した。
その成績を表１に示した。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１によれば、プラズマガス量が同一でも
複数の吹出孔からプラズマジェットを噴射すると、効率
よく脱Ｂを行うことができることがわかる。
複数の吹出孔からプラズマジェットを噴射すると、効率
よく脱Ｂを行うことができることがわかる。
【００１１】
【発明の効果】プラズマトーチから噴出するプラズマジ
ェットが、シリコン浴面に広く分散することによりシリ
コン浴面積中の反応界面積（火点）の比率が増大し、反
応速度が大幅に向上する。１本の本発明トーチで、複数
の従来型トーチと同等の効果が得られる。
ェットが、シリコン浴面に広く分散することによりシリ
コン浴面積中の反応界面積（火点）の比率が増大し、反
応速度が大幅に向上する。１本の本発明トーチで、複数
の従来型トーチと同等の効果が得られる。
【図１】実施例のトーチの縦断面図である。
【図２】従来例のトーチの縦断面図である。
１ プラズマトーチ ２ 精製用容器 ３ 溶融シリコン ４ Ａｒガス ５ 陰極 ６ 陽極 ７ 電源 ８，８ａ，８ｂ プラズマジェット ９，９ａ，９ｂ 吹出孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 裕幸 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 阪口 泰彦 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 加藤 嘉英 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 非移送型プラズマトーチに複数個の吹出
孔を設けたことを特徴とするシリコンの脱Ｂ精製トー
チ。 - 【請求項２】 前記吹出孔はトーチの中心軸に対して下
方拡大方向に傾けて設けたことを特徴とする請求項１記
載のシリコンの脱Ｂ精製トーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34200896A JPH10182127A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | シリコンの脱ｂ精製トーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34200896A JPH10182127A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | シリコンの脱ｂ精製トーチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10182127A true JPH10182127A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18350472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34200896A Withdrawn JPH10182127A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | シリコンの脱ｂ精製トーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10182127A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120090984A1 (en) * | 2009-04-17 | 2012-04-19 | Silimelt | Method and apparatus for purifying a silicon feedstock |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP34200896A patent/JPH10182127A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120090984A1 (en) * | 2009-04-17 | 2012-04-19 | Silimelt | Method and apparatus for purifying a silicon feedstock |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |