KR20090088806A - 붕소 첨가 정제 실리콘의 제조 방법 - Google Patents

붕소 첨가 정제 실리콘의 제조 방법 Download PDF

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도모히로 메구미
히로시 다부치
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스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
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Abstract

할로겐화규소를 금속 알루미늄에 의해 환원하여 환원 실리콘을 얻고, 이 환원 실리콘으로부터 적은 에너지로, 붕소 첨가 실리콘 (정제 실리콘) 을 제조할 수 있는 방법을 제공한다. 본 발명의 제조 방법은, 할로겐화규소를 금속 알루미늄에 의해 환원하여 환원 실리콘을 얻고, 얻어진 환원 실리콘을 가열 용융하여 붕소를 첨가한 후, 주형 내에서 온도 구배를 일 방향으로 형성한 상태에서 응고시킴으로써 정제하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 환원 실리콘을 산세한 후, 가열 용융하여 붕소를 첨가한다. 환원 실리콘을 감압하에 가열 용융시킨 후, 붕소를 첨가한다. 환원 실리콘을 가열 용융한 후에 일 방향으로 응고시켜 정제하고, 그 후에 가열 용융하고 붕소를 첨가한다.

Description

붕소 첨가 정제 실리콘의 제조 방법 {PROCESS FOR PRODUCING BORON ADDED PURIFIED SILICON}
본 발명은, 붕소가 첨가된 정제 실리콘의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 할로겐화규소를 금속 알루미늄에 의해 환원하여 환원 실리콘을 얻고, 이 환원 실리콘에 붕소를 첨가하여 정제 실리콘을 제조하는 방법에 관한 것이다.
실리콘에 붕소가 첨가된 정제 실리콘은 태양 전지의 원재료로서 유용하다. 이러한 정제 실리콘은, 가열 용융 상태의 실리콘에 붕소를 첨가함으로써 제조할 수 있다.
한편, 실리콘의 제조 방법으로서 할로겐화규소를 금속 알루미늄에 의해 환원하는 방법이 알려져 있다 [특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평2-64006호]. 이러한 방법에 의해 얻어지는 환원 실리콘은, 불순물로서 많은 알루미늄이 함유되어 있기 때문에, 알루미늄은 제거된다. 통상적으로는 얻어진 환원 실리콘을 가열 용융하고, 주형 내에서 온도 구배를 일 방향으로 형성한 상태에서 응고시킨 후, 알루미늄을 비교적 많이 함유하는 영역을 제거한다. 이와 같은 방향 응고법에 의해 환원 실리콘을 정제하고 나서 태양 전지의 원재료로서 사용되고 있다.
그러나, 방향 응고법에 의해 정제된 후의 실리콘에 붕소를 첨가하기 위해서는, 정제 실리콘을 다시 가열 용융할 필요가 있어 많은 에너지를 소비한다.
그래서 본 발명자는, 할로겐화규소를 금속 알루미늄에 의해 환원하여 환원 실리콘을 얻고, 이 환원 실리콘으로부터 에너지 절약 차원에서 붕소 첨가 실리콘을 제조할 수 있는 방법을 개발하기 위해 예의 검토하였다. 그 결과, 가열 용융한 실리콘에 붕소를 첨가한 후 일 방향으로 응고시켜도, 첨가된 붕소가 응고 후의 실리콘 중에 균일하게 분포되어 있는 것을 알아냈다. 이 때문에, 환원 실리콘을 가열 용융한 후에 붕소를 첨가함으로써 실리콘, 알루미늄 및 붕소를 함유하는 혼합 용융물을 생성한 후, 이것을 일 방향으로 응고시켜 정제함으로써, 붕소 첨가 실리콘을 제조할 수 있는 것을 알아내어 본 발명에 이르렀다.
즉 본 발명은, 할로겐화규소를 금속 알루미늄에 혼합함으로써 할로겐화규소를 환원하여 환원 실리콘을 제조하고,
이 환원 실리콘을 가열 용융하고, 붕소를 첨가한 후,
주형 내에서 온도 구배를 일 방향으로 형성한 상태에서 환원 실리콘을 응고시킴으로써 정제 실리콘을 제조하는 붕소 첨가 실리콘의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제조 방법에 의하면, 환원 실리콘을 가열 용융하고, 붕소를 첨가하고 나서 일 방향으로 응고시켜 정제하기 때문에, 환원 실리콘을 일 방향으로 응 고시켜 정제한 후의 실리콘을 다시 가열 용융한 후에 붕소를 첨가하는 종래의 방법과 비교하여, 환원 실리콘을 다시 가열 용융시킬 필요가 없어 저에너지로 붕소 첨가 실리콘을 제조할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에서는, 먼저 할로겐화규소를 금속 알루미늄 융액에 의해 환원하여 환원 실리콘을 얻는다.
할로겐화규소로는, 예를 들어 식 (1)
SiHnX4-n …(1)
[식 중, n 은 0∼3 의 정수를 나타내고, X 는 할로겐 원자를 나타낸다]
로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
식 (1) 에 있어서 X 로 나타내는 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다. 할로겐화규소 화합물 (Ⅰ) 로는, 예를 들어 4불화규소, 3불화규소, 2불화규소, 1불화규소, 4염화규소, 3염화규소, 2염화규소, 1염화규소, 4브롬화규소, 3브롬화규소, 2브롬화규소, 1브롬화규소, 4요오드화규소, 3요오드화규소, 2요오드화규소, 1요오드화규소 등을 들 수 있다.
할로겐화규소 (Ⅰ) 는 순도 99.99 질량% 이상, 나아가서는 99.9999 질량% 이상, 특히는 99.99999 질량% 이상인 것이 순도가 높은 붕소 첨가 실리콘이 얻어지는 점에서 바람직하다. 얻어진 고체 실리콘을 태양 전지의 원료로서 사용하는 경우 등에는, 인의 함유량이 적은 할로겐화규소 (Ⅰ), 구체적으로는 인의 함유량이 0.5ppm 이하, 나아가서는 0.3ppm 이하, 특히는 0.1ppm 이하인 것이 바람직하게 사용된다.
금속 알루미늄으로는, 보통 알루미늄으로서 시판되고 있는 전해 환원 알루미늄이나, 전해 환원 알루미늄을 편석 응고법, 3 층 전해법 등의 방법에 의해 정제하여 얻어지는 고순도 알루미늄 등이 사용된다. 불순물에 의한 오염이 적은 고체 실리콘을 얻기 위해서는, 순도 99.9 질량% 이상, 나아가서는 99.95 질량% 이상의 고순도 금속 알루미늄이 바람직하게 사용된다. 여기서, 금속 알루미늄의 순도는, 금속 알루미늄 100 질량% 로부터, 철, 구리, 갈륨, 티탄, 니켈, 나트륨, 마그네슘 및 아연의 합계 함유량을 빼고 구해지는 순도로서, 이들 원소의 합계 함유량은 글로우 방전 질량 분석법에 의해 측정된다. 금속 알루미늄으로서 비교적 낮은 함유량으로 실리콘을 함유하는 금속 알루미늄도 사용할 수 있다.
할로겐화규소를 금속 알루미늄에 의해 환원하기 위해서는, 예를 들어 할로겐화규소 가스를 가열 용융 상태의 금속 알루미늄 중에 취입하면 된다.
도 1∼도 3 에 있어서 사용되고 있는 부호는 다음과 같이 설명된다. 부호 1 은 할로겐화규소 가스, 부호 2 는 취입 파이프, 부호 3 은 금속 알루미늄 융액, 부호 4 는 용기, 부호 5 는 환원 실리콘 (51 은 저온측, 52 는 고온측), 부호 6 은 주형, 부호 7 은 히터, 부호 8 은 노, 부호 9 는 수랭 플레이트, 부호 10 은 실리콘 방향 응고물 (10A 는 정제 실리콘 영역, 10B 는 비정제 실리콘 영역), 부호 11 은 붕소 첨가 실리콘, 부호 12 는 비정제 실리콘을 각각 나타낸다. 부호 T 는 온도 구배, 부호 R 은 응고 속도이다.
할로겐화규소는 통상적으로 가스상이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 취입 파이프 (2) 를 통해 할로겐화규소 가스 (1) 가 가열 용융 상태의 금속 알루미늄 융액 (3) 중에 취입된다. 취입 파이프 (2) 로서 통상적으로는 금속 알루미늄 융액 (3) 에 대해 불활성이고, 내열성인 것이 사용되며, 구체적으로는 흑연 등의 탄소, 탄화규소, 탄화질소, 알루미나 (산화알루미늄), 석영 등의 실리카 (산화규소) 등으로 구성된 것이 사용된다.
금속 알루미늄 융액 (3) 을 유지하는 용기 (4) 로서 통상적으로는 가열 용융 상태의 금속 알루미늄, 할로겐화규소 가스 (1) 및 실리콘에 대해 불활성이고, 내열성인 것이 사용되며, 구체적으로는 흑연 등의 탄소, 탄화규소, 탄화질소, 알루미나 (산화알루미늄), 석영 등의 실리카 (산화규소) 등으로 구성된 것이 사용된다.
할로겐화규소 가스 (1) 를 금속 알루미늄 융액 (3) 중에 취입함으로써, 할로겐화규소 (1) 가 금속 알루미늄 융액 (3) 에 의해 실리콘으로 환원됨과 함께, 생성된 실리콘이 금속 알루미늄에 용해되어 실리콘을 함유하는 금속 알루미늄 융액 (3) 을 얻을 수 있다.
금속 알루미늄 융액 (3) 에 있어서의 실리콘 함유량은, 할로겐화규소 가스 (1) 의 취입량에 따라 조정할 수 있다.
할로겐화규소 가스 (1) 를 취입한 후의 금속 알루미늄 융액 (3) 을 냉각시킴으로써, 이것에 용해된 실리콘이 환원 실리콘 (5) 으로서 정출 (晶出) 된다. 정출된 환원 실리콘 (5) 을 냉각 후의 고형물로부터 잘라 냄으로써, 목적으로 하는 환원 실리콘 (5) 을 얻을 수 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 환원 실리콘 (5) 의 순도는 통상적으로 99.9 질량% 이상, 바람직하게는 99.99 질량% 이상이며, 알루미늄 함유량은 실리콘에 대한 원자수비로 1100ppma (원자수 기준의 백만분율) 이하, 나아가서는 12ppma 이하, 특히는 10ppma 이하인 것이 바람직하다. 붕소의 함유량은 실리콘에 대한 원자수비로 0.3ppma 이하가 바람직하고, 나아가서는 0.03ppma 이하가 바람직하다. 탄소의 함유량은 17ppma 이하, 나아가서는 2ppma 이하가 바람직하다. 이와 같은 순도의 환원 실리콘 (5) 은, 예를 들어 낮은 냉각 속도로 알루미늄 융액 (3) 을 냉각시킴으로써 얻을 수 있다.
이어서, 얻어진 환원 실리콘 (5) 을 가열 용융한다. 단, 환원 실리콘 (5) 의 표면에는 비교적 많은 금속 알루미늄분이 부착되어 있는 경우가 있다. 또, 사용한 할로겐화규소 (1) 나 금속 알루미늄 융액 (3) 의 순도 등에 따라서는 얻어진 환원 실리콘 (5) 에 비교적 많은 불순물이 함유되는 경우도 있다. 이와 같은 경우에는, 환원 실리콘 (5) 을 산세 (酸洗) 하고 나서 가열 용융하는 것이 알루미늄 등의 불순물을 제거할 수 있는 점에서 바람직하다.
환원 실리콘 (5) 의 산세는, 예를 들어 환원 실리콘 (5) 을 산에 침지함으로써 실시할 수 있다. 산세에 사용하는 산으로는, 예를 들어 진한 질산, 진한 염산, 왕수 (王水) 등을 들 수 있다. 산세 온도는 통상적으로 20℃∼90℃ 이다. 산세 시간은 통상적으로 5 시간∼24 시간, 바람직하게는 12 시간 이하이다.
환원 실리콘 (5) 의 가열 용융은 대기압하에서 실시해도 되지만, 감압하에 가열 용융하는 것이 휘발성의 불순물 원소를 휘발시켜 제거할 수 있는 점에서 바람 직하다. 감압하에 가열 용융할 때의 압력 (절대압) 은 통상적으로 400Pa 이하이고, 바람직하게는 50Pa 이하이고, 보다 바람직하게는 5Pa 이하이고, 특히 바람직하게는 0.5Pa 이하이다.
환원 실리콘 (5) 을 가열 용융할 때의 가열 온도는, 실리콘 재료의 용융 온도 이상이며, 통상적으로는 1410℃∼1600℃ 이다.
다음으로, 가열 용융된 환원 실리콘 (5) 에 붕소 (예를 들어 B12 나 B84) 를 첨가한다. 붕소의 첨가량은, 환원 실리콘 (5) 에 원래 함유되는 붕소의 함유량이나, 정제 실리콘의 목표 붕소 함유량에 따라 적절히 선택된다. 정제 실리콘을 예를 들어 태양 전지의 원재료로서 사용하는 경우에는 실리콘 원소에 대한 원자수비로 나타내는 백만분율 (ppma) 을 이용하여 통상적으로 0.03ppma∼2ppma, 바람직하게는 0.1ppma∼0.6ppma 이다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에서는, 붕소가 이미 첨가된 후의 가열 용융 상태에 있는 환원 실리콘 (5) 을, 이른바 방향 응고법에 의해 주형 (6) 내에서, 온도 구배 (T) 를 일 방향으로 형성한 상태에서 응고시키는 것이다.
환원 실리콘 융액 (5) 의 냉각은, 환원 실리콘 융액 (5) 에 온도 구배 (T) 를 일 방향으로 형성한 상태에서 실시된다. 온도 구배 (T) 는 일 방향으로 형성되어 있으면 되고, 수평 방향으로 형성되어 저온측 (51) 과 고온측 (52) 이 동일한 높이로 되어 있어도 되고, 중력 방향으로 형성되어 저온측 (51) 이 위가 되고 고온측 (52) 이 아래가 되도록 형성되어 있어도 된다. 통상적으로는 도 2 에 나타내는 바와 같이, 저온측 (51) 이 아래가 되고, 고온측 (52) 이 위가 되도록 온도 구배 (T) 가 중력 방향으로 형성된다. 온도 구배 (T) 는 과대한 설비를 필요로 하지 않고, 실용적인 점에서 통상적으로는 0.2℃/㎜∼2.5℃/㎜, 바람직하게는 0.5℃/㎜∼1.5℃/㎜ 이다.
온도 구배 (T) 는, 예를 들어 히터 (7) 를 구비하고, 하측이 대기에 개방된 노 (8) 내에서, 히터 (7) 에 의해 주형 (6) 의 상방을 가열하면서, 노 (8) 아래에서 주형의 하방을 냉각시키는 방법에 의해 형성할 수 있다. 주형 (6) 의 하방을 냉각시키기 위해서는 공랭시키는 방법이어도 되는데, 온도 구배 (T) 에 따라서는, 예를 들어 노 (8) 의 하측에 수랭 플레이트 (9) 를 형성하고, 이 수랭 플레이트 (9) 에 의해 제열 (除熱) 하여 냉각시켜도 된다.
환원 실리콘 (5) 은 통상적으로 예를 들어, 이것을 수용한 주형 (6) 을 하방향으로 이동시키고, 아래에서 노 (8) 밖으로 유도함으로써 냉각시킬 수 있다. 이와 같이 하여 환원 실리콘 (5) 을 냉각시킴으로써, 환원 실리콘 (5) 은 저온측 (51) 으로부터 고상 (固相) (54) 을 형성하면서 응고되어 실리콘 방향 응고물이 된다.
냉각에 의해 저온측 (51) 으로부터 형성되는 고상 (54) 과, 고온측 (52) 에서 아직 응고되지 않은 액상 (55) 의 계면 (56) 의 이동 속도로서 나타내는 응고 속도 (R) 는 통상적으로 0.05㎜/분∼2㎜/분, 바람직하게는 0.5㎜/분∼1.2㎜/분이다. 응고 속도 (R) 는, 예를 들어 주형 (6) 을 노 (8) 밖으로 이동시킬 때의 주형 (6) 의 이동 속도에 따라 조정할 수 있다.
이상과 같이 하여 환원 실리콘 (5) 은 저온측 (51) 으로부터 서서히 응고된다. 응고 과정에서의 응고율 (Y) 은 응고의 진행 정도를 나타내는 지표로서, 사용한 환원 실리콘 (5) 중, 고상 (54) 이 된 것의 비율 (%) 로 나타낸다. 예를 들어, 응고 개시 부위의 응고율 (Y) 은 0 (%) 이고, 응고 종료 부위의 응고율 (Y) 은 100 (%) 이며, 응고 방향을 따라 높아진다.
이와 같이 하여 환원 실리콘 (5) 을 냉각시킴으로써 응고시키는 과정에서, 환원 실리콘 (5) 에 함유되는 알루미늄 등의 불순물은 고온측 (52) 으로 편석되어 이동한다. 이 때문에, 응고 후의 실리콘 방향 응고물 (10) 은, 온도 구배 (T) 의 저온측 (51) 으로부터 고온측 (52) 을 향하여 일 방향으로 불순물 함유량 (C) 이 증가한 것이 된다.
그 한편으로, 붕소는 고온측 (52) 으로 편석되는 경우가 거의 없어, 환원 실리콘 (5) 의 고상 (55) 및 액상 (54) 에 거의 일정 농도로 분포한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 얻어진 실리콘 방향 응고물 (10) 중, 냉각 과정에서 온도 구배 (T) 의 저온측 (51) 이었던 영역이 불순물 함유량이 적은 정제 실리콘 영역 (10A) 으로 되고, 고온측 (52) 이었던 영역은 편석된 불순물을 많이 함유하는 비정제 실리콘 영역 (10B) 으로 되어 있다. 이와 같은 실리콘 방향 응고물 (10) 중, 비정제 실리콘 영역 (10B) 을 절제함으로써, 정제 실리콘 영역 (10A) 으로서 목적으로 하는 붕소 첨가 실리콘 (11), 즉 정제 실리콘을 얻을 수 있다. 비정제 실리콘 영역 (10B) 을 절단하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니 고, 예를 들어 다이아몬드 커터 등을 사용하는 통상적인 방법에 의해 절단하여 비정제 실리콘 (12) 으로서 비정제 실리콘 영역 (10B) 을 절제하면 된다.
얻어진 붕소 첨가 실리콘 (11) 은, 예를 들어 태양 전지의 원재료로서 유용하다.
또한, 경우에 따라서는, 환원 실리콘 (5) 을 방향 응고법에 의해 정제하고 나서, 다시 가열 용융한 후에 붕소를 첨가해도 된다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 1 에 나타내는 바와 같이, 할로겐화규소 가스 (1) 인 4염화규소 가스를, 취입 파이프 (2) 로부터, 1020℃ 에서 가열 용융 상태에 있는 금속 알루미늄 융액 (3) 중에 취입함으로써 환원한 후, 금속 알루미늄 융액 (3) 을 냉각시켜 정출된 환원 실리콘 (5) 을 잘라 냈다. 이 환원 실리콘 (5) 의 알루미늄 함유량을 유도 결합 플라즈마 질량 분석법 (ICP 질량 분석법 (역어 ： Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)) 에 의해 정량한 결과, 실리콘 원소에 대한 원자수비로 1100ppma 이었다.
이 환원 실리콘 (5) 을 80℃ 에서 8 시간, 진한 염산 [36% 염산] 에 침지하여 산세를 실시하였다. 산세 후의 환원 실리콘 (5) 중의 알루미늄의 함유량, 인 및 붕소의 함유량을 ICP 질량 분석법에 의해 정량한 결과, 규소 원소에 대한 원 자수비로 알루미늄 함유량은 10.3ppma, 인 함유량은 0.1ppma, 붕소 함유량은 0.03ppma (검출 하한) 미만이었다.
도 2 에 나타내는 노 (8) 의 주형 (6) 에 산세 후의 환원 실리콘 (5) 을 투입하고, 1510℃ 로 가열하여 용융시켰다. 이 상태에서 1Pa (절대압) 의 감압하에 12 시간 유지하였다. 그 후, 환원 실리콘 (5) 의 가열 용융 상태를 유지한 채, 노 (8) 내에 아르곤 가스를 도입하여 대기압으로 하고, 규소 원소에 대한 원자수비로 0.3ppma 가 되도록 붕소를 첨가하였다. 이어서, 온도 구배 (T) 가 1℃/㎜, 응고 속도 (R) 가 0.4㎜/분의 조건에서 주형 (6) 을 이동시키는 방향 응고법에 의해, 환원 실리콘 (5) 을 일 방향으로 응고시켜 실리콘 방향 응고물 (10) 을 얻었다. 얻어진 실리콘 방향 응고물 (10) 중, 응고율 (Y) 이 20%, 50% 및 70% 이었을 때의 액상 (54) 과 고상 (55) 의 계면 (56) 에 상당하는 부분을 잘라 내고, 각각의 부분의 알루미늄, 인 및 붕소의 함유량을 ICP 질량 분석법에 의해 정량한 결과, 하기 표 1 과 같았다.
Figure 112009008630673-PAT00001
응고율 (Y) 이 70% 이었을 때의 계면 (56) 에 상당하는 부분에서, 얻어진 실리콘 방향 응고물 (10) 을 절단하여 비정제 실리콘 영역 (10B) 을 절제함으로써, 정제 실리콘 영역 (10A) 으로서 목적으로 하는 붕소 첨가 실리콘 (11) 을 얻을 수 있다.
비교예 1
도 2 에 나타내는 노 (8) 의 주형 (6) 에 실시예 1 과 동일하게 하여 얻은 환원 실리콘 (5) 을 투입하고, 1540℃ 로 가열하여 용융시키고, 온도 구배 (T) 가 1℃/㎜, 응고 속도 (R) 가 0.2㎜/분의 조건에서 주형 (6) 을 이동시키는 방향 응고법에 의해, 환원 실리콘 (5) 을 일 방향으로 응고시켜 실리콘 방향 응고물 (10) 을 얻고, 얻어진 실리콘 방향 응고물 (10) 중, 응고율 (Y) 이 70% 이었을 때의 계면 (56) 에 상당하는 부분에서 비정제 실리콘 영역 (10B) 을 절제하여 환원 실리콘 (5) 을 정제하였다. 정제 실리콘 영역 (10A) 으로서 얻어진 정제 후의 환원 실리콘 (5) 중의 알루미늄, 붕소 및 인의 함유량을 ICP 질량 분석법에 의해 정량한 결과, 알루미늄 함유량은 6.2ppma, 인 함유량은 0.08ppma, 붕소 함유량은 0.03ppma (검출 하한) 미만이었다.
실시예 2
도 2 에 나타내는 노 (8) 의 주형 (6) 에 상기에서 정제한 후의 환원 실리콘 (5) 을 투입하고, 1540℃ 로 가열하여 용융시키고, 규소 원소에 대한 원자수비로 0.3ppma 가 되도록 붕소를 첨가하였다. 이어서 온도 구배 (T) 가 1℃/㎜, 응고 속도 (R) 가 0.2㎜/분의 조건에서 주형 (6) 을 이동시키는 방향 응고법에 의해, 환원 실리콘 (5) 을 일 방향으로 응고시켜 실리콘 방향 응고물 (10) 을 얻었다. 얻어진 실리콘 방향 응고물 (10) 중, 응고율 (Y) 이 20%, 50% 및 70% 이었을 때의 계면 (56) 에 상당하는 부분을 잘라 내고, 각각의 부분의 알루미늄, 인 및 붕소의 함유량을 ICP 질량 분석법에 의해 정량한 결과, 하기 표 2 와 같았다.
Figure 112009008630673-PAT00002
응고율 (Y) 이 70% 이었을 때의 계면 (56) 에 상당하는 부분에서, 얻어진 실리콘 방향 응고물 (10) 을 절단하여 비정제 실리콘 영역 (10B) 을 절제함으로써, 정제 실리콘 영역 (10A) 으로서 목적으로 하는 붕소 첨가 실리콘 (11) 을 얻을 수 있다.
도 1 은 할로겐화규소를 금속 알루미늄에 의해 환원하는 공정을 나타내는 개략도이다.
도 2 는 환원 실리콘을 방향 응고법에 의해 응고시키는 공정을 나타내는 개략도이다.
도 3 은 방향 응고법에 의해 얻어진 실리콘 방향 응고물로부터 붕소 첨가 실리콘을 얻는 공정을 나타내는 모식도이다.

Claims (5)

  1. 실리콘, 알루미늄 및 붕소를 함유하는 혼합 용융물을 생성하는 단계와,
    주형 내에서 온도 구배를 일 방향으로 형성한 상태에서 상기 혼합 용융물을 응고시키는 단계를 갖는 정제 실리콘의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합 용융물을 생성하는 단계가,
    할로겐화규소를 금속 알루미늄에 의해 환원하여 환원 실리콘을 제조하는 단계와,
    상기 환원 실리콘을 가열 용융하는 단계와,
    상기 환원 실리콘에 붕소를 첨가하는 단계를 가지며,
    주형 내에서 온도 구배를 일 방향으로 형성한 상태에서 상기 환원 실리콘을 응고시키는 정제 실리콘의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 환원 실리콘을 가열 용융하는 단계 전에 상기 환원 실리콘을 산세하는 제조 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 환원 실리콘을 가열 용융하는 단계에 있어서, 상기 환원 실리콘을 감압하에서 가열 용융하는 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정제 실리콘을 추가로 가열 용융하고, 붕소를 첨가하는 제조 방법.
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