[发明专利]硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法。

背景技术

目前，作为简易的硅微粒的制造方法，已知利用由氧化硅（SiOx，x=1或2）包覆的硅颗粒形成的复合粉体制造硅微粒的方法（例如，参照专利文献1）。复合粉体通过将包含硅源和碳源的混合物在非活性气氛中焙烧、将由焙烧生成的气体骤冷而得到。将所得的复合粉体浸渍在包含氟化氢以及氧化剂的蚀刻溶液中，蚀刻氧化硅以及硅颗粒。由此，由复合粉体得到硅微粒。通过调整蚀刻时间、蚀刻浓度，可得到所期望的粒径的硅微粒。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-112656号公报

发明内容

复合粉体中所含的硅颗粒的粒径多样，由复合粉体得到的硅微粒的粒径分布范围广。通过蚀刻虽然可以使硅微粒的粒径变小，但无法使硅微粒的粒径分布尖锐。因此，粒径有差别的硅微粒偏离了所期望的粒径，从而无法有效地得到粒径均一的硅微粒。

另外，粒径分布每次制造时都不相同。因此，即使发现了可得到多数所期望的粒径的蚀刻条件，下次制造时也不一定是最合适的蚀刻条件。因此，符合粒径最均一的硅颗粒群地进行蚀刻是比较困难的。从这点来看也无法有效地得到粒径均一的硅微粒。

因此，鉴于此种状况，本发明的目的在于，提供一种能够有效地制造粒径均一的硅微粒的硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法。

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果完成了具有以下特征的本发明。本发明的特征的主旨在于，一种硅微粒的制造方法，其具备准备硅颗粒的准备工序和在包含氟化氢的蚀刻溶液中浸渍前述硅颗粒的蚀刻工序，制造比前述硅颗粒的粒径更小的硅微粒，其中，在前述蚀刻工序中，用具有比前述硅颗粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在前述蚀刻溶液中的前述硅颗粒。

根据本发明的特征，在蚀刻工序中，用具有比硅颗粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在蚀刻溶液中的硅颗粒。比硅颗粒的带隙能量更大的能量照射于硅颗粒时，硅颗粒的内部产生电子空穴对。硅颗粒通过电子空穴对被活化，因此促进了硅颗粒蚀刻。

硅颗粒的粒径越小带隙能量越大。因此，带隙能量比照射能量更大的硅颗粒不产生电子空穴对，因此蚀刻的促进受到抑制。

因此，粒径大的硅颗粒由于蚀刻得以促进，蚀刻迅速，变为带隙能量比照射能量更大的粒径时，蚀刻缓慢。由此可得到与以往相比粒径更均一的硅微粒，因此可有效地制造粒径均一的硅微粒。

本发明的其他特征的主旨在于，前述蚀刻溶液包含氟化氢。

本发明的其他特征的主旨在于，前述光为单色光。

本发明的其他特征的主旨在于，前述准备工序具有：在非活性气氛中焙烧包含硅源和碳源的混合物的焙烧工序；和将焙烧前述混合物而生成的气体骤冷，得到氧化硅包覆的复合粉体的骤冷工序；和在溶解前述氧化硅的溶液中浸渍前述复合粉体，得到硅颗粒的溶解工序。

本发明的硅微粒的粒径控制方法的特征的主旨在于，具备在蚀刻溶液中浸渍硅微粒的工序、和用具有比前述硅微粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在前述蚀刻溶液中的前述硅微粒的工序。

附图说明

图1为本实施方式的硅微粒的制造中使用的制造装置1的示意结构图。

图2为用于说明本实施方式的硅微粒的制造方法的流程图。

图3为表示比较例1的粒径分布的图表。

图4为表示比较例2的粒径分布的图表。

图5为表示实施例1的粒径分布的图表。

图6为表示实施例2的粒径分布的图表。

图7为表示实施例3的粒径分布的图表。

图8为表示照射光的能量与硅微粒的粒径的关系的图表。

具体实施方式

参照附图对本发明的硅微粒的制造方法的一个例子进行说明。具体而言，对以下进行说明：（1）制造装置1的示意结构；（2）硅微粒的制造方法；（3）硅微粒的粒径控制方法；（4）其它实施方式；（5）比较评价；（6）作用·效果。

以下附图的记载中，相同或类似的部分给予相同或类似的符号。附图为示意性图，应当注意各尺寸的比率等与实际不同。因此，具体的尺寸等应当参考以下的说明进行判断。当然，附图相互之间也包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分。

（1）制造装置1的示意结构

参照图1对用于本实施方式的硅微粒的制造的制造装置1的示意结构进行说明。图1为用于本实施方式的硅微粒的制造的制造装置1的示意结构图。