NO20110671A1 - Fremgangsmate og system for fremstilling av silisium og silisiumkarbid - Google Patents
Fremgangsmate og system for fremstilling av silisium og silisiumkarbid Download PDFInfo
- Publication number
- NO20110671A1 NO20110671A1 NO20110671A NO20110671A NO20110671A1 NO 20110671 A1 NO20110671 A1 NO 20110671A1 NO 20110671 A NO20110671 A NO 20110671A NO 20110671 A NO20110671 A NO 20110671A NO 20110671 A1 NO20110671 A1 NO 20110671A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- crucible
- heating
- silicon carbide
- silicon
- silica
- Prior art date
Links
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 179
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 168
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 150
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 150
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 426
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 172
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 163
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 claims abstract description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 147
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 75
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 66
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 37
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 32
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 31
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 18
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 17
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 13
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 8
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 claims description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 3
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- PPDADIYYMSXQJK-UHFFFAOYSA-N trichlorosilicon Chemical compound Cl[Si](Cl)Cl PPDADIYYMSXQJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-2,2-bis(chloromethyl)propane Chemical compound ClCC(CCl)(CCl)CCl KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MECMQNITHCOSAF-UHFFFAOYSA-N manganese titanium Chemical compound [Ti].[Mn] MECMQNITHCOSAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/956—Silicon carbide
- C01B32/963—Preparation from compounds containing silicon
- C01B32/97—Preparation from SiO or SiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
- C01B33/021—Preparation
- C01B33/023—Preparation by reduction of silica or free silica-containing material
- C01B33/025—Preparation by reduction of silica or free silica-containing material with carbon or a solid carbonaceous material, i.e. carbo-thermal process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/956—Silicon carbide
- C01B32/963—Preparation from compounds containing silicon
- C01B32/984—Preparation from elemental silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
- C01B33/021—Preparation
- C01B33/023—Preparation by reduction of silica or free silica-containing material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/36—Carbides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å fremstille silisium og et fremstillingssystem for fremstilling av og ekstrahere silisium ved å male silisiumkarbid og silika, å blande hver av dem med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem, å oppbevare dem i en smeltedigel, å varme opp dette ved hjelp av en oppvarmingsenhet for å få dem til å reagere, å oksidere silisiumkarbidet med silikaen og videre å redusere silikaen med silisiumkarbidet. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre en fremgangsmåte for på samme tid å fremstille silisium og silisiumkarbid og et fremstillingssystem for å produsere silisiumkarbid ved å danne en film av silisiumkarbid ved hjelp av dampfaseepitaksi som bruker aktiv gass generert i oppvarming for reaksjon som materiale og å utvinne silisiumkarbidfilmen.
Description
FREMGANGSMÅTE OG SYSTEM FOR FREMSTILLING AV SILISIUM OG
SILISIUMKARBID
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
(1) Oppfinnelsens felt
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et system for fremstilling av materialer av silisium og silisiumkarbid for bruk som en halvleder, en solcelle og annet.
(2) Beskrivelse av tidligere kjent teknikk
Foreliggende oppfinnelse angår spesielt en fremgangsmåte for å redusere og fremstille silisium for en halvleder med høy renhetsgrad, og en solcelle. Som fremstillingsteknologi for silisium hittil, har en fremgangsmåte blitt brukt som vanligvis innebærer å bruke en lysbueovn, og sette henholdsvis karbonkoks og silikastein (eller silikasand) som materiale individuelt inn i ovnen eller blande dem og sette dem inn i ovnen, tilføre elektrisk energi fra en karbonelektrode installert med karbonelektroden hengt fra oversiden, som derved reduserer silika og renser silisium. Denne reaksjonsprosessen er i hovedsak klarlagt, og silisium generert av reaksjon i en kuppel som inkluderer silika, karbon og fraksjonert silisiumkarbid utvinnes.
Normal silisium fremstilt i den ovenfornevnte prosessen utviser ingen halvlederkarakteristikk, det blir kalt metallsilisium (MG-Si), og blir produsert i store mengder. Dette er forårsaket av at en stor mengde av urenheter blandes i silisiumet. Det er kjent at urenhetene er bor, fosfor, aluminium, jern, mangan-titan og andre.
OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN
Det er kjent at disse urenhetene kommer av urenheter hovedsakelig inkludert i silikastein (silikasand) og karbonkoks. Imidlertid forteller forskning av disse oppfinnerne at mye urenheter også innblandes fra henholdsvis karbonelektroden, materialer av ovnen og en smeltedigel for tapping for å skape en reaksjon i lysbueovnen. Når karbonelektroden for å tilføre elektrisk kraft, koks og silikastein som materialer legges fra en øvre del av ovnen på grunn av strukturen til lysbueovnen, blir urenheter, som har høyt avdampstrykk, fordampet, mens elementer som har lavt avdampstrykk slik som jern og nikkel fra karbonelektroden, koksen og silikasteinen som materialer blir gradvis konsentrert og blir inkorporert til metallsilisium. Det klargjøres at selv om fosfor og annet som har høyt avdampstrykk fordampes én gang i en reaksjon, overføres de til et område i lysbueovnen der temperaturen er lav og tilbakeføres til originale materialer igjen.
En ekstremt viktig forutsetning for silisium brukt til en halvleder er at få urenheter er inkludert. For å sikre høy renhet, gjøres en ekstraksjonsfremgangsmåte ved å blande kalsiumkarbonat i metallsilisium som videre blir gjensmeltet, noe som løser opp kalsiumsilikat herved produsert med syre, og løser opp og fjerner urenheter absorbert i kalsiumsilikatet. Graden av urenheter som et resultat er ekvivalent med tilnærmelsesvis 1 til 3 N på det meste og likeledes vises ingen halvlederkarakteristikk. Deretter har hittil en fremgangsmåte (Siemens-fremgangsmåte) blitt brukt ved å løse opp og fordampe silisium med høytemperaturs saltsyre og annet, fremstille silisiumtetraklorid eller silisiumtriklorid, destillere og rense dette mange ganger, fremstille høyrenhets silisiumtetraklorid eller høyrenhets silisiumtirklorid, og videre termisk dekomponere dette ved hjelp av et elektrifisert silisiumfilament og fremskynde dampfaseepitaksien til silisium. Som et resultat har mye elektrisk energi blitt forbrukt. Eller så har en metallurgisk prosess blitt tatt i bruk ved å oksidere metallsilisiumet med plasma i dampform og fjerne bor, å holde metallsilisiumet i et vakuum og fjerne fosfor, og til slutt kjøle metallsilisiumet sakte ved hjelp av enveisfrysing og skille ut urenheter slik som jern og nikkel.
En foranledning til at urenheter blir inkorporert inn i silisium renset i lysbueovnen er at ikke bare urenheter inkludert i silikastein og koks som materiale, men også urenheter i en ovnsvegg og karbonelektroden blander seg i silisium som er et produkt. Når det gjelder silikasteinen og koksen, kan disse velges som høyrene før bruk, noe som naturlig øker kostnaden, imidlertid, når disse blir malt til fine partikler, hvori tilstrekkelig renseeffekt blir oppnådd, er det vanskelig å legge materialer i seg selv inn i lysbueovnen hvori sterk konveksjon fremkalles. I tillegg er det en sak at en metallisk komponent slik som jern med hensikt er blandet i spesielt karbon for å motvirke beskadigelse av elektroden ved bruk ved høy temperatur og urenheten er inkorporert i silisium.
For enkelt og effektivt å redusere tilført elektrisk kraft, er en tilstand hvori relativt mye oksygen er inkludert ønskelig, og da silisiummonoksid på samme måte emitteres i gassform når karbonmonoksid generert i en reaksjonsprosess emitteres fra ovnen, blir silisiurnmonoksidet oksidert på utsiden av ovnen og tilbakeføres til silisiumdioksid igjen. Da denne raten utgjør 20 til 30 % i normal kommersiell produksjon, kreves et varmegjenvinningssystem i tillegg til gjenvinning og fjerning ved hjelp av et posefilter, og beløpet for anleggs- og utstyrsinvesteringer blir økt.
Lysbueovnen er normalt sett åpen, men imidlertid, når konveksjon fremkalles, kan ikke fine partikler brukes i tilførselen av materialer slik som koks og silikastein og kun faste stoffer med dimensjoner over et visst nivå kan legges i. Derfor kan ikke urenheter inkludert i det faste stoffet fjernes på enkelt vis. I tillegg kreves det at generert silisium ikke ekstraheres kontinuerlig, men rykkvis.
Den ovenfornevnte ekstraksjonsfremgangsmåten har sløsing slik som at høyren kalsiumkarbonat kreves, energi for gjensmelting av silisium kreves, og videre maling av silisium, oppløsing og fjerning av kalsiumsilikat med syre kreves, elektrisk energi kreves, og videre går silisium tapt, og i tillegg kreves syre og materialene av kalsiumkarbonat.
I mellomtiden har Siemens-fremgangsmåten en fordel at inkluderte urenheter kan reduseres til grad ekvivalent med tilnærmelsesvis 9 til 11 N som silantetraklorid og silantriklorid og silisium kan renses i høy grad, imidlertid har Siemens-fremgangsmåten et problem at silisium er kostbart fordi en stor mengde av kostnader for anlegg kreves for å bruke klor og en stor mengde av elektrisk energi kreves for dampfaseepitaksi.
Foreliggende oppfinnelse er laget med hensyn på de ovenfornevnte problemer. Fig. 1 er et skjematisk diagram for å forklare prinsippet for en fremgangsmåte for å fremstille silisium og silisiumkarbid i henhold til foreliggende oppfinnelse. Karbonkoks (51) og silikasand (silika)(52) som materiale blir malt til tilnærmet få mm eller mindre på forhånd. Disse blir vasket med vannholdig løsning som inkluderer syre eller base, og urenheter som har lavt avdampstrykk og fuktighet blir fjernet. Etter henholdsvis koks (1) og silika (2) preparert som beskrevet ovenfor blir eltet (53) med forhåndsbestemt rate, blir de varmet opp til 1500 til 3000 grader og silisiumkarbid (54) som et mellomprodukt blir fremstilt én gang. Som fremgangsmåte for oppvarming, brukes motstandsoppvarming. Imidlertid kreves en anordning der bæregass utskilles for å hindre at nitrogen i luften blir inkorporert inn i silisiumkarbidet. I denne prosessen kan den effekt også forsterkes at urenheter, som har høyt avdampstrykk, blir fjernet.
Silisiumkarbidet (54) som er mellomproduktet er malt, det malte silisiumkarbidet (4) blir blandet med høyren silika fremstilt av den ovenfornevnte fremgangsmåten, det malte silisiumkarbidet og silikaen varmes opp ved 1500 til 2000 grader i en høyfrekvent induksjonsovn (7) for å få dem til å reagere, og silisiumglass i væskeform (55) blir ekstrahert. Den silisiumblandete væsken kan bli krystallisert ved hjelp av forskjellige fremgangsmåter.
En fremgangsmåte for å fremstille silisium i henhold til foreliggende oppfinnelse har følgende steg: silisiumkarbid og silikasand (silika) blir malt, silisiumkarbid og silikasand (silika) blir blandet med hverandre med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem, silisiumkarbidet og silikasanden (silikaen) blir oppbevart i en smeltedigel for oppvarming, de varmes opp ved hjelp av oppvarmingsmidler for å få dem til å reagere, silisiumkarbidet blir oksidert med silikasanden (silikaen), og videre blir silikasanden (silikaen) redusert med silisiumkarbidet for å fremstille og ekstrahere silisium.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium, er graden av urenheter av silisiumkarbidet ekvivalent med høy renhet på 3 N eller mer og graden av urenheter i silikasanden er ekvivalent med høy renhet på 3 N eller mer.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium, er oppvarmingsmiddelet høyfrekvent induksjonsoppvarming.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium, er oppvarmingsmiddelet likestrøms motstandsoppvarming.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium, er smeltedigelen for oppvarming laget av silisiumkarbid.
En fremgangsmåte for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid i henhold til foreliggende oppfinnelse basert på en fremgangsmåte for fremstilling av silisium for å fremstille og ekstrahere silisium ved: å blande silisiumkarbid og silikasand (silika) med hverandre med forhåndsbestemt rate etter at silisiumkarbid og silikasand (silika) blir malt og renset; å oppbevare silisiumkarbidet og silikasanden (silikaen) i en smeltedigel; å varme opp dette ved hjelp av oppvarmingsmidler for å få dem til å reagere; å oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen); og videre å redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet, har steg slik at en film av silisiumkarbid blir dannet ved dampfaseepitaksi, som bruker aktiv gass generert i oppvarming for reaksjon for materiale, og utvinnes.
En fremgangsmåte for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid i henhold til foreliggende oppfinnelse basert på en fremgangsmåte for å fremstille og ekstrahere silisium ved: å male silisiumkarbid og silikasand (silika); å blande hver av dem med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem; å oppbevare dem i en smeltedigel for oppvarming; å varme opp dette ved hjelp av oppvarmingsmidler for å få dem til å reagere; oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen); og videre å redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet, har stegene slik at karbon i silisium blir holdt i en tilstand av overmetning ved å absorbere karbon fra karbonmonoksid og silisium fra silisiummonoksid i silisiumglass i væskeform fremstilt separat ved å bruke karbonmonoksidet og silisiummonoksidet i aktiv gass generert i oppvarming for materiale, en film av silisiumkarbid blir dannet ved å sakte kjøle ned og fremskynde epitaksi, og utvinnes.
I fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid, er smeltedigelen for oppvarming laget av silisiumkarbid.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium, i oppvarming for reaksjon, er smeltedigelen for oppvarming installert i en glassklokke for å muliggjøre reaksjon i en dekomprimert tilstand.
I fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid, i oppvarming for reaksjon, er smeltedigelen for oppvarming installert i en glassklokke for å muliggjøre reaksjon i en dekomprimert tilstand.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium er raten av silisiumkarbid til silikasand (silika) hovedsakelig 1:1, den kan også være 10:1 som et maksimum og 1:10 som et minimum.
I fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid er raten av silisiumkarbid til silikasand (silika) hovedsakelig 1:1, den kan også være 10:1 som et maksimum og 1:10 som et minimum.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium er smeltedigelen for oppvarming installert i glassklokken for å muliggjøre reaksjon i inert gass.
I fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid er smeltedigelen for oppvarming installert i glassklokken for oppvarming i inert gass.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium er en smeltedigel for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og en smeltedigel for ekstrahering tilveiebragt, smeltediglene er anordnet i en kaskadekonfigurasjon og er installert i glassklokken for å
fremskynde reaksjon gjennom oppvarming.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium er en smeltedigel for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og en smeltedigel for ekstrahering tilveiebragt, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon, smeltedigelen for utvinning er installert sidelengs langs smeltedigelen for oppvarming, smeltedigelen for utvinning er utformet slik at en sidedimensjon er lengre og de er installert i glassklokken for å fremskynde reaksjon gjennom oppvarming.
I fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid er en smeltedigel for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og en smeltedigel for ekstrahering tilveiebragt, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon, smeltedigelen for utvinning er installert sidelengs langs smeltedigelen for oppvarming, smeltedigelen for utvinning er utformet slik at en sidedimensjon er lengre og de er installert i glassklokken for å fremskynde reaksjon gjennom oppvarming.
En fremgangsmåte for å fremstille silisium for på samme tid å fremstille silisium og silisiumkarbid basert på en fremgangsmåte for å fremstille og ekstrahere silisium ved: å male silisiumkarbid og silikasand (silika); å blande silisiumkarbid og silikasand (silika) med hverandre med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem; å oppbevare dem i en smeltedigel for oppvarming; å varme opp dette ved hjelp av oppvarmingsmidler for å få dem til å reagere; å oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen); og videre å redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet, har stegene slik at en film av silisiumkarbid blir dannet ved dampfaseepitaksi som bruker aktiv gass generert i oppvarming for reaksjon som materiale, og silisiumkarbid blir produsert ved å utvinne silisiumkarbidfilmen.
En fremgangsmåte for å fremstille silisium for på samme tid å fremstille silisium og silisiumkarbid basert på en fremgangsmåte for å fremstille og ekstrahere silisium ved: å male silisiumkarbid og silikasand (silika); å blande silisiumkarbid og silikasand (silika) med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem; å oppbevare dem i en smeltedigel for oppvarming; å varme opp dette ved hjelp av oppvarmingsmidler for å få dem til å reagere; å oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen); og videre å redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet, har stegene slik at karbon i silisium blir holdt i en tilstand av overmetning ved å absorbere karbon fra karbonmonoksid og silisium fra silisiummonoksid i silisiumglass i væskeform fremstilt separat ved å bruke karbonmonoksid og silisiummonoksid i aktiv gass generert i oppvarming som materiale, en film av silisiumkarbid blir dannet ved epitaksi ved å kjøle sakte ned, og silisiumkarbid blir produsert ved å utvinne silisiumkarbidfilmen.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium er en smeltedigel for utvinning, en smeltedigel for oppvarming og en smeltedigel for ekstrahering tilveiebragt, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon, smeltedigelen for utvinning er installert sidelengs langs smeltedigelen for oppvarming, smeltedigelen for utvinning er utformet slik at en sidedimensjon er lengre, og silisium og silisiumkarbid blir på samme tid fremstilt ved å oppbevare dem i en glassklokke for å fremskynde reaksjon gjennom oppvarming.
Et fremstillingssystem for silisium i henhold til foreliggende oppfinnelse er utstyrt med en smeltedigel for oppvarming som inneholder silisiumkarbid og silikasand (silika) som er henholdsvis malt, renset og blandet, oppvarmingsmidler som varmer opp dette og en smeltedigel for ekstrahering som inneholder silisium ekstrahert ved å oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen) og videre redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet.
Et fremstillingssystem for halvleder av silisiumkarbid i henhold til foreliggende oppfinnelse er utstyrt med en smeltedigel for oppvarming som inneholder silisiumkarbid og silikasand (silika) som er henholdsvis malt, renset og blandet, oppvarmingsmidler som varmer opp dette, en smeltedigel for ekstrahering som inneholder silisium ekstrahert ved å oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen) og videre redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet, utvinningsmiddel som utvinner aktiv gass generert i oppvarming for reaksjon, og en smeltedigel for utvinning som utvinner en film av silisiumkarbid dannet ved å bruke aktiv gass generert i oppvarming for reaksjon som materiale.
I fremstillingssystemet for silisium er en smeltedigel for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering tilveiebragt, smeltediglene er anordnet i en kaskadekonfigurasjon, dekompresjonsmidler er tilveiebragt, og smeltediglene og dekompresjonsmidlene er installert i en glassklokke.
I fremstillingssystemet for silisium er en smeltedigel for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering tilveiebragt, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon, smeltedigelen for utvinning er installert sidelengs langs smeltedigelen for oppvarming, smeltedigelen for utvinning er utformet slik at en sidedimensjon er lengre, dekompresjonsmidler er tilveiebragt, og smeltediglene og dekompresjonsmidlene er installert i en glassklokke.
I fremstillingssystemet for halvleder av silisium er smeltedigelen for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering tilveiebragt, smeltediglene er anordnet i en kaskadekonfigurasjon, dekompresjonsmidler er tilveiebragt, og smeltediglene og dekompresjonsmidlene er installert i en glassklokke.
I fremstillingssystemet for halvleder av silisium er smeltedigelen for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering tilveiebragt, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon, smeltedigelen for utvinning er installert sidelengs langs smeltedigelen for oppvarming, smeltedigelen for utvinning er utformet slik at en sidedimensjon er lengre, dekompresjonsmidler er tilveiebragt, og smeltediglene og dekompresjonsmidlene er installert i en glassklokke.
I fremstillingssystemet for silisium er raten av silisiumkarbid til silikasand (silika) 2:1.
I fremstillingssystemet for halvleder av silisium er raten av silisiumkarbid til silikasand (silika) 2:1.
I fremgangsmåten for å fremstille silisium utføres oppvarming for å fremkalle reaksjon i en tilstand hvori en atmosfære blir dekomprimert fra 1 til 0,01 Pa.
I fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid utføres oppvarming for å fremkalle reaksjon i en tilstand hvori en atmosfære blir dekomprimert fra 1 til 0,01 Pa.
Fig. 2A og 2B er skjematiske diagrammer for å forklare operasjonen til en reaktor i henhold til foreliggende oppfinnelse.
Som vist i Fig. 1 blir karbonmonoksid (56) og silisiummonoksid (57) generert som reaksjonsprodukter i den ovenfornevnte reaksjonsprosessen, imidlertid ledes de inn i en beholder (10) klargjort separat, og termisk energi og materialene utvinnes. Som reaksjonsprodukter i reaksjonsprosessen, løses SiO-gass og karbonmonoksid (CO) opp av en mikrobølge- eller induksjonsoppvarming, og utvinningen av silisium og karbon kan bli akselerert. For å utvinne disse brukes silisiumglass i væskeform (58).
I tillegg utstøtes karbonmonoksid (56) og silisiummonoksid (57) renset i en reduseringsprosess i form av koks holdt ved høy temperatur, imidlertid reagerer silisiummonoksidet (57) med karbon, og en film av silisiumkarbid blir generert.
For å etterfylle materialer kan karbonkoks (50) også legges til.
Silisiumkarbidfilmen kan ikke bare bli brukt som materiale for å rense silisium, men kan epitaktisk dyrke silisiumkarbid (11) for en halvleder ved å bruke karbon, silisium eller silisiumkarbid eller safir som et substrat.
For å bruke silisium til en halvleder, endres innholdet av urenheter til et tilstrekkelig lavt nivå og innholdet kan fremmes til en høynivåekvivalent med 6 til 11 N. I tillegg kan energi og materialer spares mye inn på. Videre kan den høyrene silisiumkarbidfilmen dyrkes.
Som oppvarmingsmiddelet er induksjonsoppvarming beskrevet, imidlertid trengs det knapt nok å sies at en annen type elektrisk motstandsoppvarming kan tas i bruk.
Silisium (55) kan renses stabilt og kontinuerlig ved å bruke silisiumkarbid (54) og silika (52) som materiale, å tilføre energi ved hjelp av et elektromagnetisk felt eller en mikrobølge og produsere en tilstand skjermet fra luften. Silisium (55) generert av fremgangsmåten har ekstremt høy renhet og kvalitet ekvivalent med en grad av en halvleder kan bli sikret.
Ettersom karbonmonoksid generert til slutt kan utskilles kontinuerlig utendørs og i tillegg kan brukes til forhåndsoppvarming av materialer, rengjøring og rensing av koksmateriale og silikamateriale fordi varme videre genereres i en forbrenningsprosess av karbonmonoksidet, reduseres sløsingen av energi og materialer og silisiumkarbid kan bli ekstrahert.
KORTFATTET BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet i detalj basert på de følgende tegninger, hvori: Fig. 1 er et skjematisk diagram for å forklare prinsippet for en fremgangsmåte for å fremstille silisium og silisiumkarbid i henhold til foreliggende oppfinnelse; Fig. 2A og 2B er skjematiske diagrammer som viser en induksjonsoppvarmingsreaktor i henhold til foreliggende oppfinnelse, Fig. 2A er det skjematiske diagrammet for å illustrere strukturen, og Fig. 2B er det skjematiske diagrammet for å forklare temperaturdistribusjon; Fig. 3 er et skjematisk diagram for å illustrere konfigurasjonen av en induksjonsoppvarmingsreaktor i henhold til foreliggende oppfinnelse; Fig. 4 er et skjematisk diagram for å illustrere konfigurasjonen av en induksjonsoppvarmingsreaktor i henhold til foreliggende oppfinnelse; og Fig. 5 viser silisium produsert av en induksjonsoppvarmingsreaktor i henhold til foreliggende oppfinnelse.
DETALJERT BESKRIVELSE OPPFINNELSEN
[Første utførelsesform]
Fig. 1 er et skjematisk diagram for å forklare prinsippet for en fremgangsmåte for å fremstille silisium og silisiumkarbid i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 2A og 2B er skjematiske diagrammer for å illustrere en induksjonsoppvarmingsreaktor brukt i foreliggende oppfinnelse.
Tabell 1 viser hvert innhold av bor, fosfor, kalsium, titan, jern, nikkel og kobber som henholdsvis er urenheter i koks som materiale, renset koks, silika som materiale, renset silika, silisiumkarbid og silisium i enheter av ppm.
[Tabell 1]
Koks som materiale (51) er malt i enheter av mm på forhånd. Tabell 1 viser resultater av å analysere urenheter i karbonkoksen.
Koksen som materiale er renset med vannholdig løsning. Som et klaringsløsemiddel er HCN på 0,1 mol brukt. Etter rensing tørkes koksen ved temperaturen 600 til 1200 °C. Ved tørking blir urenhetene som har høyt avdampstrykk utskilt og fjernet fra koksen (et steg 1).
Silika som materiale (52) er malt i enheter av mm på forhånd. Tabell 1 viser resultater av å analysere urenheter i silikaen.
Silikaen blir renset med vannholdig løsning, blir varmet opp og tørkes. Som et klaringsløsemiddel blir HCN på 0,1 mol brukt (et steg 2).
For klaringsløsemiddelet kan salpetersyre, saltsyre og hydrogenfluorsyre også brukes i tillegg til HCN. Konsentrasjonen og pH er i hovedsak ikke relevant for grunnleggende prosess selv om reaksjonstiden varierer avhengig av dem. Tabell 1 viser resultater av å analysere urenhetene etter rensing.
Materiale (53) oppnådd av å blande og elte silikaen som materiale og koksen som materiale henholdsvis fremstilt i stegene med en rate på 1:1 til 1:3 tørkes. Silisiumkarbid som er et mellomprodukt blir fremstilt ved å varme opp det tørkede materialet for å aktivere det. For å fremskynde reaksjonen kreves høy temperatur på 1500 til 2500 °C, og som en oppvarmingsfremgangsmåte i foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte med motstandsoppvarming brukt. Som oppvarmingstemperatur er 1500 til 3000 grader ønskelig. Sublimeringen av urenheter fremskyndes ved å få det tørkede materialet til å reagere ved den høye temperaturen (et steg 3).
I oppvarmingssteget for å aktivere blir karbonmonoksid og silisiummonoksid generert, imidlertid kan temperaturen til en reaksjonsdeltaker ved oppvarming bli økt opp til temperaturer lik eller overstigende 1500 grader ved å oksidere det tørkede materialet i en oksygenatmosfære. En reaksjonsprosess er tilnærmelsesvis 10 til 100 timer. Tabell 1 viser resultater av å analysere urenheter i silisiumkarbid i dette tilfellet.
Som oppvarmingsmidler kan et hvilket som helst av en heliostat, en fremgangsmåte for oppvarming ved å tilføre energi, en mikrobølge- og en induksjonsoppvarming tas i bruk.
Fig. 2A og 2B er de skjematiske diagrammene for å illustrere induksjonsoppvarmingsreaktoren i henhold til foreliggende oppfinnelse, Fig. 2A er det skjematiske diagrammet for å illustrere strukturen, og Fig. 2B er det skjematiske diagrammet for å forklare temperaturdistribusjonen. Fig. 3 er et skjematisk diagram for å illustrere konfigurasjonen av induksjonsoppvarmingsreaktoren i henhold til foreliggende oppfinnelse og Fig. 4 er et skjematisk diagram for å illustrere konfigurasjonen av en annen induksjonsoppvarmingsreaktor i henhold til foreliggende oppfinnelse.
Silisiumkarbidet (54) produsert i det ovenfornevnte reaksjonssteget blir malt (et steg 4), blir blandet med silikaen, og blir varmet opp til 1500 til 2500 °C i flertrinnsreaktoren (6) ved hjelp av en fremgangsmåte for induksjonsoppvarming. I reaktoren reagerer silikaen og silisiumkarbidet gjensidig, og silisium, karbonmonoksid og silisiummonoksid blir generert. Når silisiumet (55) blir gjort om til smeltet væske, drypper det fra en smeltedigel for oppvarming (7) og lagres i en smeltedigel for ekstrahering (8). Silisiumet er på et nivå hvor kun ekstremt få urenheter er inkludert. Silisiumet (55) på 28 g kan bli ekstrahert for den tilførte total på 94 g av silisiumkarbidet og silikaen. Reaksjonen kontrolleres avhengig av mengden av silisiumkarbidet. Tabell 1 viser resultater av å analysere urenheter i silisiumet i henhold til ICR Som et resultat kan en høyrenhets halvleder oppnås. I reaktoren i henhold til foreliggende oppfinnelse er den optimale raten av silisiumkarbidet til silikaen 2:1.
Fig. 5 er et bilde som viser silisiumet fremstilt i henhold til utførelsesformen av foreliggende oppfinnelse. Silisiumet (55), silisiumkarbidet (54) og silikaen blir produsert i grafittsmeltedigelen.
Som vist i Fig. 1, blir karbonmonoksidet (56) og silisiummonoksidet (57) lagt inn i den smeltede silisiumvæsken (58) i en smeltedigel for utvinning (9) med varmen fra karbonmonoksidet og silisiummonoksidet isolert. Karbonmonoksidet blir løst opp i den smeltede silisiumvæsken og karbon blir vasket ut. Silisiummonoksidet blir løst opp til silisiumdioksid og silisium. Silisium på tilnærmelsesvis 50 % utvinnes. Utvinningen av reagert gass blir ytterligere fremskyndet av høyfrekvent induksjonsoppvarming og dekompresjon. I denne utførelsesformen, blir en atmosfære dekomprimert fra 1 til 0,01 Pa.
Når et silisiumkarbidsubstrat (11) blir lagt inn i smeltedigelen for utvinning (9), blir tykkelsen av substratet økt fra innledende 0,25 mm til 0,35 mm og epitaksi blir muliggjort ved 1800 grader. For en dyrkningsrate, når temperaturen stiger i en rekkevidde på 1500 til 2000 °C, kan substratet fortykkes, og i tillegg kan silisiumkarbid (59) innhentes fra utløpsgass. Diameteren av smeltedigelen for utvinning (9) er satt til 6 tommer for å muliggjøre og fullt ut inneholde et wafersubstrat som har en diameter på 4 tommer. Utvinningen av karbonmonoksidet blir ytterligere forenklet ved å utvide kaliberet til smeltedigelen for utvinning (9). Grunnen til dette er at oppløseligheten til karbon i silisium øker. I dette tilfellet, når malt koks blir videre lagt til den smeltede silisiumvæsken i en forhåndsbestemt mengde, kan dyrkningsraten akselereres mer.
Silisiumdioksid (silika) utstøtt fra smeltedigelen for utvinning (9) tilbakeføres til silika (51) selv om det er i svært små partikler. På dette tidspunkt kan overskuddsvarme og materialet utvinnes. I utførelsesformen vist i Fig. 2 er reaktoren utformet i en vertikal type, men for å fremme produktivitet og bearbeidbarhet kan reaktoren også være utformet i en horisontal type.
[Andre Utførelsesform]
En andre utførelsesform angår konfigurasjon for å integrere den ovenfornevnte reaksjonsprosessen for å kunne fremme effektivitet i å ta i bruk tilført energi. Som vist i Fig. 2A, en grunnleggende prosess er den samme som den grunnleggende prosessen i den første utførelsesformen og det siktes mot kontinuerlig produksjon. Oppvarming gjøres ved å bruke en spole (60) for induksjonsoppvarming i henhold til en fremgangsmåte for høyfrekvent induksjon. Silisiumkarbid (54) blir lagt inn i en smeltedigel for oppvarming (7) via et ledningsrør (63). Silika (52) blir lagt fra smeltedigelen for oppvarming (7) gjennom et ledningsrør (65) inn i en silisiumholdende/stivnende smeltedigel (8) gjennom et silisiumekstraksjonshull (61). Herved utvinnes silisium (55).
Den ovenfornevnte reaktoren kontrolleres til å være temperaturdistribusjon på tre faser. Fig. 2B viser temperaturdistribusjonen. En øverste fase er ekvivalent med en reaktor for å dyrke silisiumkarbid (9) og temperaturen (T2) er 1500 til 2500 °C. En midtre fase er ekvivalent med smeltedigelen (7) for å varme opp henholdsvis silisiumkarbid og silika som materiale og temperaturen er TO. I dette området blir silisium, SiO og karbonmonoksid fremstilt. Som materialet i en ekstern vegg blir karbonholdig materiale brukt, og et induksjonsoppvarmingssystem blir brukt som en fremgangsmåte for oppvarming. Smeltedigelen for karbon eller silisiumkarbid og silika er anordnet på innsiden av den eksterne veggen. Det er effektivt for å kunne redusere sløsingen med det karbonholdige materialet av smeltedigelen at kvarts eller keramikk videre påføres til utsiden av materialet av den eksterne veggen. Hullet (61) for å ekstrahere et silisiumprodukt blir dannet på bunnen av smeltedigelen.
Silisiumet (55) ekstrahert gjennom ekstraksjonshullet (61) strømmer inn i en smeltedigel for ekstrahering ved den nederste fasen av reaktoren. Det er effektivt for mer effektivt å kunne fjerne unødvendig karbon og unødvendig silisiumkarbid at en atmosfære ved den nederste fasen gjøres oksidativ. Temperaturen (Tl) kontrolleres ved 1450 °C. Silisiumet kan, når det er lagret i smeltedigelen for ekstrahering, bli kontinuerlig produsert ved å bli ledet inn i den stivnende smeltedigelen via et gjennomføirngsrør. Som en fremgangsmåte for stivning, kan en hvilken som helst av Czochralski-fremgangsmåten, en stivningsprosess og en roterende stivningsprosess bli brukt. Innholdet av oksygen kontrolleres til å være 10 til 0,01 %. Oppløseligheten til karbon kan reduseres ved å holdes i oksidativ atmosfære. Da smeltedigelen er installert i et nederste område (71) av reaktoren, blir renset og utført silisiumglass i væskeform gradvis stivnet direkte og kan bli ekstrahert i form av en støpeblokk. For å realisere dette, som en fremgangsmåte for å holde varme ved T2, kan ikke bare høyfrekvent induksjonsoppvarming, men motstandsoppvarming også tas i bruk.
Et øverste område (72) av reaktoren blir brukt til dyrkningen av silisiumkarbid. Et slusevindu er tilveiebragt mellom det øverste området (72) og et midtre område (70) og slusevinduet er designet for å muliggjøre en strømning av gass som er en blanding av SiO og CO fra den midtre fasen. Ved den øverste fasen er en smeltedigel (74) anordnet. Som materialene av smeltedigelen (74) kan silisiumkarbid og kvartsglass bli brukt. I denne utførelsesformen, er dens eksterne vegg laget av karbon og innsiden laget av silisiumkarbid eller magnesiumoksid eller alumina. På innsiden av smeltedigelen (74) blir silisiumglass (76) holdt. En overflate av silisiumet blir normalt utsatt for SiO og CO. Som et resultat blir CO løst opp i silisiumet. Som et resultat blir en del av silisiumet fordampet som SiO, imidlertid reagerer SiO gjensidig, og separeres inn i silisium og silika.
Silikaen er utfelt på oversiden av silisiumet, imidlertid er et hull for å legge karbon (77) tilveiebragt, og silikaen kan bli etterfylt i silisiumglass i væskeform. En fjernejigg for silika (78) er utstyrt til å fjerne silikaen dannet på overflaten av silisiumet (76) ved hjelp av en mekanisk fremgangsmåte. Et wafer-innløp (80) er tilveiebragt for å putte en silisiumkarbid-wafer gjennom et lokk (79) installert i en øvre del, fremskynde epitaksi og ekstrahere den igjen. Temperaturen blir økt fra T21 til T22, oppløseligheten av karbon i silisiumet blir fremmet til mettet oppløsbarhet, silisiumkarbid (59) blir utfelt på et epitaktisk substrat (11), mens det sakte kjøles ned til å være T21, temperaturen blir økt igjen etter epitaksi, og karbon blir etterfylt. Som substratet kan grafitt og silisiumkarbid bli brukt. Silisiumkarbidet kan bli kontinuerlig dyrket ved å repetere denne operasjonen (se Fig. 2).
Som vist i Fig. 3 og 4, kan tapet av silisium ved blandingen med oksygen og opptakelsen av urenheter inn i silisiumkarbid av blandingen av nitrogen bli hindret ved å huse hele flertrinnsovnen i en beholder kalt en glassklokke (75) og slippe ut luft ved hjelp av en anordnet pumpe (82). I dette tilfellet er en kompressor (83) og sluseventiler (81), (84) tilveiebragt.
I tillegg kan raten av reaksjon mellom silisiumkarbid og silika som er mellomprodukter kontrolleres ved å fylle med inert gass slik som argon og videre, som kontrollerer en tilstand av trykk. Hastigheten av genereringen av silisium blir gradvis akselerert ved å dekomprimere fra 1 til 0,01 Pa og hastigheten av genereringen av silisium kan bli gradvis hindret ved å øke trykket fra 1 til 5 Pa.
[Tredje Utførelsesform]
I de ovenfornevnte utførelsesformer blir flertrinnsovnen hvori reaktorene er vertikalt anordnet brukt, imidlertid, da reaktiv gass føres med stor fart oppover i reaktoren ved den øverste fasen, kan overflaten av waferen bli dekket med silika når waferen for å hente silisiumkarbid blir lagt. For å ta for seg dette problemet, er en flertrinnsovn hvori reaktorer er anordnet sidelengs tilveiebragt. Fig. 4 viser flertrinnsovnen i den tredje utførelsesformen. Henholdsvis karbonmonoksid og silisiummonoksid dannet i en smeltedigel for oppvarming (7) blir ledet sidelengs. En overflate av en innlagt wafer kan hindres fra å bli dekket med silika ved å anordne reaktoren sidelengs. I tillegg, når reaktoren utvides sidelengs, kan mer karbonmonoksid og mer silisiummonoksid utvinnes.
Som oppvarmingsmidler kan induksjonsoppvarming bli brukt, imidlertid trengs det knapt nok å sies at midler slik som elektrisk motstandsoppvarming kan tas i bruk.
I foreliggende oppfinnelse kan høyren silisium bli enkelt ekstrahert uten å gå igjennom mange steg, sammenlignet med relatert teknikk. I tillegg, når temperaturen på genereringen kan bli senket, kan energi bli spart. Når urenheter først blandes i silisium, kreves en stor mengde av energi, imidlertid, i foreliggende oppfinnelse, da urenheter på samme tid kan bli fjernet i fremstilling av silisiumkarbid som er mellomproduktet fira materialer som urenheter blir fjernet fra på forhånd, kan innblandingen av urenheter også bli hindret når silisium blir generert.
I foreliggende oppfinnelse, i tillegg til de ovenfornevnte effektene, da reaktiv gass kan utvinnes i form av silisiumkarbid og silisiumkarbidet kan utvinnes med høy hastighet og effektivt i form av waferen brukbar som en elektronisk anordning i utvinningen, kan tapet av materialene reduseres. Foreliggende oppfinnelse kan i stor grad bidra til ny fremstillingsteknologi for silisium.
Claims (29)
1. En fremgangsmåte for å fremstille silisium, som innbefatter stegene av: å male silisiumkarbid og silikasand (silika); å blande silisiumkarbid og silikasand (silika) med hverandre med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem; å oppbevare dem i en smeltedigel for oppvarming; å varme dem opp ved hjelp av en oppvarmingsenhet for å få dem til å reagere; å oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen); og å redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet for å fremstille og ekstrahere silisium.
2. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1,
hvori: grad av urenheter i silisiumkarbidet er ekvivalent med høy renhet på 3 N eller mer; og
grad av urenheter i silikasanden er ekvivalent med høy renhet på 3 N eller mer.
3. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1, hvori, som oppvarmingsenheten, høyfrekvent induksjonsoppvarming blir brukt.
4. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1, hvori, som oppvarmingsenheten, likestrøms motstandsoppvarming blir brukt.
5. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1, hvori smeltedigelen for oppvarming er laget av silisiumkarbid.
6. En fremgangsmåte for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid basert på en fremgangsmåte for å fremstille og ekstrahere silisium ved å male silisiumkarbid og silikasand (silika), blande silisiumkarbid og silikasand (silika) med hverandre med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem, oppbevare dem i en smeltedigel for oppvarming, varme dem opp ved hjelp av en oppvarmingsenhet for å få dem til å reagere, oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen), og videre redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet,
fremgangsmåten innbefatter stegene av: å danne en film av silisiumkarbid ved hjelp av dampfaseepitaksi ved å bruke aktiv gass generert i oppvarming for reaksjon for materiale; og å utvinne silisiumkarbidfilmen.
7. En fremgangsmåte for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid basert på en fremgangsmåte for å fremstille og ekstrahere silisium ved å male silisiumkarbid og silikasand (silika), å blande silisiumkarbid og silikasand (silika) med hverandre med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem, å oppbevare dem i en smeltedigel for oppvarming, å varme dem opp ved hjelp av en oppvarmingsenhet for å få dem til å reagere, å oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen), og videre å redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet,
fremgangsmåten innbefatter stegene av: å holde karbon i silisium i en tilstand av overmetning ved å absorbere karbon fira karbonmonoksid og silisium fira silisiummonoksid i silisiumglass i væskeform fremstilt separat ved å bruke karbonmonoksid og silisiummonoksid i aktiv gass generert i oppvarming som materiale; å danne en film av silisiumkarbid ved hjelp av epitaksi ved å sakte kjøle ned;
og å utvinne silisiumkarbidfilmen.
8. Fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid i henhold til Krav 6 eller 7, hvori smeltedigelen for oppvarming er laget av silisiumkarbid.
9. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1 til 5, hvori, i oppvarming for reaksjon, smeltedigelen for oppvarming er installert i en glassklokke for å muliggjøre oppvarming for reaksjon i en dekomprimert tilstand.
10. Fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid i henhold til Krav 6 eller 7, hvori, i oppvarming for reaksjon, smeltedigelen for oppvarming er installert i en glassklokke for å muliggjøre oppvarming for reaksjon i en dekomprimert tilstand.
11. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1 til 5,
hvori: raten av silisiumkarbid til silikasand (silika) er hovedsakelig 1:1;
raten er 10:1 som et maksimum; og
raten er 1:10 som et minimum.
12. Fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid i henhold til Krav 6 eller 7,
hvori: raten av silisiumkarbid til silikasand (silika) er hovedsakelig 1:1;
raten er 10:1 som et maksimum; og
raten er 1:10 som et minimum.
13. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1 til 5, hvori smeltedigelen for oppvarming er installert i en glassklokke for å muliggjøre oppvarming for reaksjon i inert gass.
14. Fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid i henhold til Krav 6 eller 7, hvori smeltedigelen for oppvarming er installert i en glassklokke for å muliggjøre oppvarming for reaksjon i inert gass.
15. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1 til 5,
hvori: en smeltedigel for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og en smeltedigel for ekstrahering er tilveiebragt;
smeltedigelen for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon og installert i en glassklokke for å fremskynde reaksjon gjennom oppvarming.
16. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1 til 5,
hvori: en smeltedigel for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og en smeltedigel for ekstrahering er tilveiebragt;
smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon;
smeltedigelen for utvinning er installert sidelengs langs smeltedigelen for oppvarming;
smeltedigelen for utvinning er utformet med en sidedimensjon lengre; og smeltedigelen for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er installert i en glassklokke for å fremskynde reaksjon gjennom oppvarming.
17. Fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid i henhold til Krav 6 eller 7,
hvori: en smeltedigel for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og en smeltedigel for ekstrahering er tilveiebragt;
smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon;
smeltedigelen for utvinning er installert sidelengs langs smeltedigelen for oppvarming;
smeltedigelen for utvinning er utformet med en sidedimensjon lengre; og smeltedigelen for utvinning, smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er installert i en glassklokke for å fremskynde reaksjon gjennom oppvarming.
18. En fremgangsmåte for å fremstille silisium for på samme tid å fremstille silisium og silisiumkarbid basert på en fremgangsmåte for å fremstille og ekstrahere silisium ved å male silisiumkarbid og silikasand (silika), blande silisiumkarbid og silikasand (silika) med hverandre med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem, oppbevare dem i en smeltedigel for oppvarming, varme dem opp ved hjelp av en oppvarmingsenhet for å få dem til å reagere, oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen), og videre redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet,
fremgangsmåten innbefatter stegene av: å danne en film av silisiumkarbid ved hjelp av dampfaseepitaksi ved å bruke aktiv gass generert i oppvarming for reaksjon for materiale; og å utvinne silisiumkarbidfilmen til å produsere silisiumkarbid.
19. En fremgangsmåte for å fremstille silisium for på samme tid å fremstille silisium og silisiumkarbid basert på en fremgangsmåte for å fremstille og ekstrahere silisium ved å male silisiumkarbid og silikasand (silika), blande silisiumkarbid og silikasand (silika) med hverandre med forhåndsbestemt rate etter å ha vasket dem, oppbevare dem i en smeltedigel for oppvarming, varme dem opp ved hjelp av en oppvarmingsenhet for å få dem til å reagere, oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen), og videre redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet,
fremgangsmåten innbefatter stegene av: å holde karbon i silisium i en tilstand av overmetning ved å absorbere karbon fra karbonmonoksid og silisium fra silisiummonoksid i silisiumglass i væskeform fremstilt separat ved å bruke karbonmonoksid og silisiummonoksid i aktiv gass generert i oppvarming som materiale; å danne en film av silisiumkarbid ved hjelp av epitaksi ved å sakte kjøle ned;
og å utvinne silisiumkarbidfilmen til å produsere silisiumkarbid.
20. Et fremstillingssystem for silisium, som innbefatter: en smeltedigel for oppvarming som inneholder silisiumkarbid og silikasand (silika) som er henholdsvis malt, renset og blandet; en oppvarmingsenhet som varmer opp smeltedigelen for oppvarming; og en smeltedigel for ekstrahering som inneholder silisium ekstrahert ved å oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen), og videre redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet.
21. Et fremstillingssystem for halvleder av silisiumkarbid, som innbefatter: en smeltedigel for oppvarming som inneholder silisiumkarbid og silikasand (silika) som er henholdsvis malt, renset og blandet; en oppvarmingsenhet som varmer opp smeltedigelen for oppvarming; en smeltedigel for ekstrahering som inneholder silisium ekstrahert ved å oksidere silisiumkarbidet med silikasanden (silikaen), og videre redusere silikasanden (silikaen) med silisiumkarbidet; en utvinningsenhet som utvinner aktiv gass generert i oppvarming for reaksjon;
og en smeltedigel for utvinning som utvinner en film av silisiumkarbid dannet ved å bruke den gjenvunne aktive gassen som materiale.
22. Fremstillingssystemet for silisium i henhold til Krav 20, som innbefatter: en smeltedigel for utvinning; smeltedigelen for oppvarming; smeltedigelen for ekstrahering; og en dekompresjonsenhet, hvori: smeltediglene er anordnet i en kaskadekonfigurasjon; og smeltediglene og dekompresjonsenheten er installert i en glassklokke.
23. Fremstillingssystemet for silisium i henhold til Krav 20, som innbefatter: en smeltedigel for utvinning; smeltedigelen for oppvarming; smeltedigelen for ekstrahering; og en dekompresjonsenhet, hvori: smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon; smeltedigelen for utvinning er installert sidelengs langs smeltedigelen for oppvarming; smeltedigelen for utvinning er utformet med en sidedimensjon lengre; og smeltediglene og dekompresjonsenheten er installert i en glassklokke.
24. Fremstillingssystemet for halvleder av silisiumkarbid i henhold til Krav 21, som innbefatter: smeltedigelen for utvinning; smeltedigelen for oppvarming; smeltedigelen for ekstrahering; og en dekompresjonsenhet, hvori: smeltediglene er anordnet i en kaskadekonfigurasjon; og smeltediglene og dekompresjonsenheten er installert i en glassklokke.
25. Fremstillingssystemet for halvleder av silisiumkarbid i henhold til Krav 21, som innbefatter: smeltedigelen for utvinning; smeltedigelen for oppvarming; smeltedigelen for ekstrahering; og en dekompresjonsenhet, hvori: smeltedigelen for oppvarming og smeltedigelen for ekstrahering er anordnet i en kaskadekonfigurasjon; smeltedigelen for utvinning er installert sidelengs langs smeltedigelen for oppvarming; smeltedigelen for utvinning er utformet med en sidedimensjon lengre; og smeltediglene og dekompresjonsenheten er installert i en glassklokke.
26. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 1 til 5, hvori raten av silisiumkarbid til silikasand (silika) er 2:1.
27. Fremgangsmåten for å fremstille silisiumkarbid i henhold til Krav 6 eller 7, hvori raten av silisiumkarbid til silikasand (silika) er 2:1.
28. Fremgangsmåten for å fremstille silisium i henhold til Krav 9, hvori oppvarming blir utført til å forårsake reaksjon i en tilstand hvori en atmosfære blir dekomprimert fra 1 til 0,01 Pa.
29. Fremgangsmåten for å fremstille en halvleder av silisiumkarbid i henhold til Krav 10, hvori oppvarming blir utført til å forårsake reaksjon i en tilstand hvori en atmosfære blir dekomprimert fra 1 til 0,01 Pa.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010088015A JP2011219286A (ja) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | シリコン及び炭化珪素の製造方法及び製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20110671A1 true NO20110671A1 (no) | 2011-10-07 |
Family
ID=44709917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20110671A NO20110671A1 (no) | 2010-04-06 | 2011-04-05 | Fremgangsmate og system for fremstilling av silisium og silisiumkarbid |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20110243826A1 (no) |
| JP (1) | JP2011219286A (no) |
| KR (1) | KR20110112223A (no) |
| CN (1) | CN102211771A (no) |
| DE (1) | DE102011006888A1 (no) |
| NO (1) | NO20110671A1 (no) |
| SE (2) | SE1150277A1 (no) |
| TW (1) | TW201202139A (no) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130220211A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-08-29 | Indrajit Dutta | Crystal to crystal oxygen extraction |
| US20120303290A1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-11-29 | Applied Filter Technology, Inc. | Realtime silicon detection system and method for the protection of machinery from siloxanes |
| JP5178939B1 (ja) * | 2012-07-11 | 2013-04-10 | 和宏 永田 | マイクロ波によるシリコンの製造方法及びマイクロ波還元炉 |
| JP6304632B2 (ja) * | 2014-09-02 | 2018-04-04 | 国立大学法人弘前大学 | シリカの還元プロセス |
| KR101641839B1 (ko) * | 2015-12-03 | 2016-07-22 | 전북대학교산학협력단 | 고상반응 및 열플라즈마 열분해공정을 이용한 Si/SiC 나노복합분말의 제조방법 |
| TWI698397B (zh) | 2019-11-11 | 2020-07-11 | 財團法人工業技術研究院 | 碳化矽粉體的純化方法 |
| CN113666773A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-19 | 武汉拓材科技有限公司 | 一种用于高纯材料制备的坩埚镀碳化硅薄膜方法 |
| CN114074942B (zh) * | 2021-11-17 | 2023-03-07 | 青岛科技大学 | 一种利用焦耳热制备单质硅的方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US74647A (en) * | 1868-02-18 | Isaac h | ||
| SU1494861A3 (ru) * | 1983-11-26 | 1989-07-15 | Интернэшнл Минерал Энд Кемикал Корпорейшн (Фирма) | Способ получени кремни в низкошахтной электропечи |
| US4981668A (en) * | 1986-04-29 | 1991-01-01 | Dow Corning Corporation | Silicon carbide as a raw material for silicon production |
| CA1321706C (en) * | 1986-04-29 | 1993-08-31 | Alvin William Rauchholz | Silicon carbide as raw material for silicon production |
| US4897852A (en) * | 1988-08-31 | 1990-01-30 | Dow Corning Corporation | Silicon smelting process |
| JP2001039708A (ja) * | 1999-05-21 | 2001-02-13 | Kobe Steel Ltd | 高純度金属Ｓｉ及び高純度ＳｉＯの製造方法 |
| JP2001199767A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-24 | Nippon Carbon Co Ltd | 炭化ケイ素成型体の製造方法 |
| JP4934958B2 (ja) * | 2004-11-24 | 2012-05-23 | 住友金属工業株式会社 | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
| WO2006025420A1 (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-09 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP4686666B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2011-05-25 | 地方独立行政法人北海道立総合研究機構 | シリコン製造方法 |
| EP1811064A1 (fr) * | 2006-01-12 | 2007-07-25 | Vesuvius Crucible Company | Creuset pour le traitement de silicium à l'état fondu |
| KR100661284B1 (ko) * | 2006-02-14 | 2006-12-27 | 한국화학연구원 | 유동층 반응기를 이용한 다결정실리콘 제조 방법 |
| DE102006056482B4 (de) * | 2006-11-30 | 2010-07-15 | Sunicon Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Aufbereiten von Nichteisenmetallen |
| US7572425B2 (en) * | 2007-09-14 | 2009-08-11 | General Electric Company | System and method for producing solar grade silicon |
| JP5131634B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2013-01-30 | 東京電力株式会社 | 光ファイバー心線のリサイクル方法 |
| CN101181997A (zh) * | 2007-11-29 | 2008-05-21 | 晶湛（南昌）科技有限公司 | 一种金属硅材料的制备方法 |
| CN101555011A (zh) * | 2008-04-12 | 2009-10-14 | 于旭宏 | 硅石还原法生产硅 |
| WO2010018849A1 (ja) * | 2008-08-15 | 2010-02-18 | 株式会社アルバック | シリコンの精製方法 |
| DE102008041334A1 (de) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Evonik Degussa Gmbh | Herstellung von Silizium durch Umsetzung von Siliziumoxid und Siliziumcarbid gegebenenfalls in Gegenwart einer zweiten Kohlenstoffquelle |
| TW201033123A (en) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Radiant Technology Co Ltd | Method for manufacturing a silicon material with high purity |
-
2010
- 2010-04-06 JP JP2010088015A patent/JP2011219286A/ja not_active Ceased
-
2011
- 2011-03-30 SE SE1150277A patent/SE1150277A1/sv not_active Application Discontinuation
- 2011-03-30 SE SE1250593A patent/SE1250593A1/sv not_active Application Discontinuation
- 2011-04-05 US US13/079,996 patent/US20110243826A1/en not_active Abandoned
- 2011-04-05 NO NO20110671A patent/NO20110671A1/no not_active Application Discontinuation
- 2011-04-05 KR KR1020110031202A patent/KR20110112223A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-04-06 DE DE102011006888A patent/DE102011006888A1/de not_active Withdrawn
- 2011-04-06 TW TW100111793A patent/TW201202139A/zh unknown
- 2011-04-06 CN CN2011100871564A patent/CN102211771A/zh active Pending
-
2012
- 2012-01-17 US US13/351,638 patent/US20120171848A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011219286A (ja) | 2011-11-04 |
| DE102011006888A1 (de) | 2011-12-15 |
| KR20110112223A (ko) | 2011-10-12 |
| US20110243826A1 (en) | 2011-10-06 |
| SE1150277A1 (sv) | 2011-10-07 |
| TW201202139A (en) | 2012-01-16 |
| CN102211771A (zh) | 2011-10-12 |
| SE1250593A1 (sv) | 2012-06-07 |
| US20120171848A1 (en) | 2012-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20110671A1 (no) | Fremgangsmate og system for fremstilling av silisium og silisiumkarbid | |
| US8329133B2 (en) | Method and apparatus for refining metallurgical grade silicon to produce solar grade silicon | |
| JP5564418B2 (ja) | ポリクリスタルシリコンまたはマルチクリスタルシリコンの製造装置および方法、それらによって製造されるポリクリスタルシリコンまたはマルチクリスタルシリコンのインゴットおよびウエハ、ならびにそれらの太陽電池製造のための使用 | |
| JP4692247B2 (ja) | 高純度多結晶シリコンの製造方法 | |
| WO2010029894A1 (ja) | 高純度結晶シリコン、高純度四塩化珪素およびそれらの製造方法 | |
| CN110217796A (zh) | 一种高纯碳化硅粉及其制备方法 | |
| JP5040716B2 (ja) | 高純度多結晶シリコンの製造装置および製造方法 | |
| WO2011089790A1 (ja) | 多結晶シリコンの製造方法 | |
| CA2689603A1 (en) | Method of solidifying metallic silicon | |
| JP2010100508A (ja) | 高純度シリコンの製造方法 | |
| CN101781791A (zh) | 一种单晶棒直拉过程中除去杂质的方法 | |
| JP2000247623A (ja) | シリコンの精製方法および装置 | |
| US20110120365A1 (en) | Process for removal of contaminants from a melt of non-ferrous metals and apparatus for growing high purity silicon crystals | |
| JP4392670B2 (ja) | 高純度シリコンの製造方法 | |
| WO2012073876A1 (ja) | シリコン精錬装置及びシリコン精錬方法 | |
| JP2013522160A (ja) | シリコンの純化方法 | |
| US9352970B2 (en) | Method for producing silicon for solar cells by metallurgical refining process | |
| CN101671027B (zh) | 一种冶金硅提纯方法及一种在线造渣除硼方法 | |
| JP2012218945A (ja) | 炭化珪素単結晶育成用原料の製造方法 | |
| JP2000327488A (ja) | 太陽電池用シリコン基板の製造方法 | |
| WO2012068717A1 (zh) | 一种用于制造太阳能级硅的生产工艺 | |
| RU2588627C1 (ru) | Способ рафинирования металлургического кремния | |
| Delannoy et al. | 3 Conventional and Advanced Purification Processes of MG Silicon | |
| RU2131843C1 (ru) | Способ получения кремния высокой чистоты | |
| JP5118268B1 (ja) | 高純度シリコンの製造方法および高純度シリコン |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |