[发明专利]精制硅的制造方法

摘要

本发明提供一种可在不用考查硅方向凝固物(4)中的铝浓度(C)的情况下即可切除粗硅区域(45)而制造精制硅(1)的方法。本发明的制造方法中，由目标最大铝浓度(C_10max)和温度梯度(T)及凝固速度(R(mm/分))求出满足下式(1)及式(2)的基准凝固率(f₀)，在被凝固的过程中的凝固率(f)相当于f₀的部位将上述硅方向凝固物(4)切断，k＝{K₁×Ln(R)+K₂}×{K₃×exp[K₄×R×(K₅×C₂+K₆)]}×{K₇×T+K₈}-K₉ (1)，式(1)中，k是从按照满足下述式(2)的方式求得的铝有效分配系数k′的0.9倍～1.1倍的范围中选择的系数，C_10max＝k′×C₂×(1-f₀)^k′-1 (2)(k′表示铝有效分配系数，C₂表示原料硅熔液的铝浓度)。

主权项

1. 一种使用作为原料的硅熔液制造精制硅的方法，其包括：通过在铸模内、以单向设置温度梯度(T(℃/mm))的方式将含有铝的原料硅熔液冷却而使之凝固，获得包含铝浓度(C(ppm))在目标(＝最大铝浓度(C10max(ppm))以下的精制硅区域和铝浓度超过目标最大铝浓度(C10max)的粗硅区域的硅方向凝固物的步骤；和通过从获得的硅方向凝固物中切除粗硅区域，获得铝浓度(C)在目标最大铝浓度(C10max)以下的精制硅的步骤，其中，在切除粗硅区域的步骤中，由目标最大铝浓度(C10max)和冷却原料硅熔液时的温度梯度(T)及凝固速度(R(mm/分))求出满足下式(1)及式(2)的基准凝固率(f0)，通过在相当于该基准凝固率(f0)的部位将上述硅方向凝固物切断来切除粗硅区域，上述基准凝固率(f0)表示在上述全部的硅方向凝固物中铝浓度(C(ppm))在目标最大铝浓度(C10max(ppm))以下的精制硅区域所占的比例，且0≤f0≤1，k＝{K1×Ln(R)+K2}×{K3×exp[K4×R×(K5×C2+K6)]}×{K7×T+K8}—K9 (1)式(1)中，k是从按照满足下述式(2)的方式求得的铝有效分配系数k＇的0.9倍～1.1倍的范围中选择的系数，C10max＝k＇×C2×(1—f0)k＇-1 (2)k1表示从1.1×10-3±0.1×10-3的范围中选择的常数，k2表示从4.2×10-3±0.1×10-3的范围中选择的常数，k3表示从1.2±0.1的范围中选择的常数，k4表示从2.2±0.1的范围中选择的常数，k5表示从—1.0×10-3±0.1×10-3的范围中选择的常数，k6表示从1.0±0.1的范围中选择的常数，k7表示从—0.4±0.1的范围中选择的常数，k8表示从1.36±0.01的范围中选择的常数，k9表示从2.0×10-4±1.0×10-4的范围中选择的常数，R表示凝固速度(mm/分)，T表示温度梯度(℃/mm)，式(2)中，C10max表示精制硅的目标最大铝浓度(ppm)，C2表示原料硅熔液的铝浓度(ppm)，f0表示基准凝固率。