[发明专利]硅精制方法及硅精制装置

权利要求书

1.一种硅精制方法，其特征在于，使用至少具备填充金属硅的坩埚和等离子体喷枪的硅精制装置，

填充在所述坩埚中的金属硅的熔融金属面与由所述等离子体喷枪喷射的等离子体气体形成的角被设定为20度以上80度以下的状态下，向着所述熔融金属面喷射所述等离子体气体，由此精制所述金属硅。

2.根据权利要求1所述的硅精制方法，其特征在于，所述硅精制装置具备多个等离子体喷枪，以在所述熔融金属面形成多个凹陷部的方式从多个等离子体喷枪分别喷吹等离子体气体。

3.根据权利要求1或2所述的硅精制方法，其特征在于，在所述熔融金属面产生回流。

4.根据权利要求3所述的硅精制方法，其特征在于，在所述回流的正向喷吹所述等离子体气体。

5.根据权利要求2～4中的任意一项所述的硅精制方法，其特征在于，在圆周上具有所述多个凹陷部的假想圆A的切线方向上且与该假想圆A的圆周的一个方向一致地从所述各等离子体喷枪分别喷吹等离子体气体。

6.根据权利要求5所述的硅精制方法，其特征在于，

所述假想圆A的半径以l表示，

与所述假想圆A具有相同的中心且内切于所述熔融金属面的外周的假想圆B的半径以L表示，

所述多个凹陷部中的与所述假想圆A的切线正交的方向的直径以i表示时，

以成立下式(1)关系的方式喷吹所述多个等离子体气体，

3i≤l≤L-3i...(1)。

7.一种硅精制装置，其特征在于，包括：

填充金属硅的坩埚，和

等离子体喷枪，所述等离子体喷枪具备控制等离子体气体的行进方向的角度控制部，向着填充在所述坩埚中的金属硅的熔融金属面喷射所述等离子体气体。

8.根据权利要求7所述的硅精制装置，其特征在于，具备多个等离子体喷枪，通过从所述多个等离子体喷枪分别喷射等离子体气体，在所述熔融金属面形成多个凹陷部，以沿着该多个凹陷部产生回流的方式分别配置有所述多个等离子体喷枪。

9.根据权利要求8所述的硅精制装置，其特征在于，所述多个等离子体喷枪的各喷嘴口的方向与所述回流的正向一致。

10.根据权利要求7～9中的任意一项所述的硅精制装置，具备多个等离子体喷枪，以在圆周上具有通过从所述多个等离子体喷枪分别喷射等离子体气体而形成在所述熔融金属面上的多个凹陷部的假想圆A与在圆周上具有将所述各等离子体喷枪的喷嘴口投影到所述熔融金属面上的各点的假想圆F形成同心圆的方式配置各等离子体喷枪的喷嘴口。

11.根据权利要求10所述的硅精制装置，其特征在于，所述各等离子体喷枪的喷嘴口的方向与所述同心圆的右转或左转的任意一个方向一致。

12.根据权利要求7～11中的任意一项所述的硅精制装置，其特征在于，填充在所述坩埚中的金属硅的熔融金属面与所述各等离子体喷枪的喷嘴口的方向形成的角被设置为20度以上80度以下的范围。

13.根据权利要求7～12中的任意一项所述的硅精制装置，其特征在于，在接近所述等离子体喷枪的喷嘴口的位置设置有等离子体工作气体的供给口和与所述等离子体工作气体的供给口不同的氧化性气体的供给口。

14.一种硅精制方法，其特征在于，

使用至少具备填充金属硅的坩埚和等离子体喷枪的硅精制装置，

通过由所述等离子体喷枪向着填充在所述坩埚中的金属硅的熔融金属面喷射等离子体气体来精制所述金属硅，

向所述等离子体气体中添加水蒸气来精制所述金属硅时，将所述金属硅的熔融金属温度控制为1700℃以上1900℃以下。

15.根据权利要求14所述的硅精制方法，所述坩埚由含有石墨作为主要成分的材质构成。

16.根据权利要求14或15所述的硅精制方法，其特征在于，添加到所述等离子体气体中的所述水蒸气的流量的比率为该等离子体气体的总流量的15体积％以上40体积％以下。