DE1064486B - Process for cleaning silicon - Google Patents
Process for cleaning siliconInfo
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Description
33/02-33 / 02-
P 195911 Va/12 iP 195911 Va / 12 i
ANM ELDETAG: 4. NOVEMBER 1957ANM ELDETAG: NOVEMBER 4, 1957
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 3. SEPTEMBER 1959NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: SEPTEMBER 3, 1959
Silicium von einem Reinheitsgrad von mehr als 95% wird hergestellt durch Reduktion von Kieselsäure mittels Kohle im elektrischen Ofen. Mit Rücksicht auf gewisse technische Anwendungsmöglichkeiten, für welche ein Silicium von besonders hohem Reinheitsgehalt verlangt wird, ist man neuerdings gezwungen, von sehr reinen Ausgangsstoffen auszugehen, die nicht immer verfügbar sind.Silicon with a purity of more than 95% is produced by reducing silica using coal in an electric furnace. With regard to certain technical application possibilities, for which a silicon of particularly high purity is required, one has recently been forced to start from very pure raw materials that are not always available.
Andererseits führte bei der Siliciumgewinnung der Übergang zu Dreiphasenöfen an Stelle der früher verwendeten Einphasenöfen mit leitender Sohle zu einer Senkung der Gestehungskosten und einem merklichen Rückgang der Siliciumverluste durch Verflüchtigung. Damit erhöht sich aber gleichzeitig die Menge der im Rohsilicium noch anwesenden flüchtigen Verunreinigungen, insbesondere der Aluminium- und Calciumgehalt. On the other hand, in silicon production, the transition to three-phase furnaces instead of those previously used Single phase furnace with conductive sole at a lower cost and a noticeable Decrease in silicon losses due to volatilization. However, this also increases the amount of im Raw silicon still present volatile impurities, especially the aluminum and calcium content.
Behandelt man beispielsweise gleiche Ausgangsstoffe in öfen verschiedenen Typs, so kommt man zu folgenden Ergebnissen:If, for example, the same starting materials are treated in different types of ovens, one arrives at following results:
mit leitender
SohleSingle phase furnace
with senior
sole
0,05%
0,60%
0,40%
0,20%
98,65 %0.10%
0.05%
0.60%
0.40%
0.20%
98.65%
0,06%
0,50%
0,65 %
0,65%
98,02%0.12%
0.06%
0.50%
0.65%
0.65%
98.02%
Bei gewissen Leichtmetallegierungen darf aber der Calciumgehalt des zugesetzten Siliciums 0,30°/o nicht übersteigen, und auch bei Siliciumblechen darf der Gehalt an Ti, Ci und Al zusammen nicht mehr als 0,5 °/o betragen, weshalb das im Dreiphasenofen erzeugte Silicium nicht ohne vorherige Reinigung für derartige Zwecke verwendbar ist.In the case of certain light metal alloys, however, the calcium content of the added silicon must not be 0.30% and in the case of silicon sheets, too, the combined Ti, Ci and Al content must not exceed 0.5% amount, which is why the silicon produced in the three-phase furnace not without prior purification for such Purposes is usable.
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Reinigungsverfahren für Rohsilicium, das insbesondere dann von Vorteil ist, wenn man von verhältnismäßig unreinen Ausgangsstoffen ausgeht und diese zwecks Senkung der Gestehungskosten im Dreiphasen-Hochleistungsofen behandelt. The invention relates to a novel cleaning method for raw silicon, which is then in particular of The advantage is if you start from relatively impure starting materials and use them for the purpose of lowering them of the prime costs in the three-phase high-performance furnace.
Erfindungsgemäß unterwirft man das aus dem Ofen anfallende Rohsilicium in flüssigem Zustand der Einwirkung eines Oxydationsgases, wodurch in der Schmelze der größte Teil des Calciums und Aluminiums in die Oxyde übergeführt wird, die an die Oberfläche des Bades steigen und sich als Schlacke abziehen lassen.According to the invention, the crude silicon obtained from the furnace is subjected to the action in the liquid state an oxidizing gas, whereby most of the calcium and aluminum in the melt is converted into the oxides, which rise to the surface of the bath and pull off as slag permit.
Für das Verfahren kann man auch festes Silicium oder verunreinigtes Ferrosilicium mit beliebigem Si-Verfahren zum Reinigen von SiliciumSolid silicon or contaminated ferrosilicon can also be used for the process using any Si process for cleaning silicon
Anmelder:Applicant:
PECHINEY Compagnie de ProduitsPECHINEY Company de Produits
Chimiques et Electrometallurgiques,Chimiques et Electrometallurgiques,
ParisParis
Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. PulsRepresentative: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Pulse
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,and Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Bad luck man,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2Patent Attorneys, Munich 9, Schweigerstr. 2
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 5. November 1956Claimed priority:
France 5 November 1956
Andre Castex, Edea (Kamerun),
und Henri Schmitt, Sabart, Tarascon-sur-AriegeAndre Castex, Edea (Cameroon),
and Henri Schmitt, Sabart, Tarascon-sur-Ariege
(Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden(France),
have been named as inventors
Gehalt vorher einschmelzen, jedoch ist es aus ökonomischen Gründen vorzuziehen, unmittelbar das aus dem Ofen anfallende Rohsilicium im flüssigen Zustand zu verwenden.Melt down the salary beforehand, but for economic reasons it is preferable to stop this immediately to use the crude silicon obtained in the furnace in the liquid state.
Es ist bereits bekannt, geschmolzenes Silicium mit oxydierenden bzw. sauerstoffhaltigen Gasen zu behandeln, jedoch unterscheiden sich diese Verfahren, soweit dabei nicht überhaupt Siliciumoxyd erhalten wird, in wesentlichen Punkten von dem Verfahren nach der Erfindung.It is already known to treat molten silicon with oxidizing or oxygen-containing gases, however, these processes differ insofar as silicon oxide is not obtained at all is, in essential points of the method according to the invention.
So sollen gemäß einem bekannten Verfahren die elektrischen Eigenschaften von aus Germanium oder Silicium bestehenden Halbleiterkörpern dadurch verbessert werden, daß man das bereits in sehr hohem Reinheitsgrad (0,001% Verunreinigungen) vorliegender Halbleitermaterial in einer gleichzeitig Oxydations- und Reduktionsmittel enthaltenden Umgebung schmilzt und den Einfluß dieser Mittel so steuert, daß sich ein bestimmtes Gleichgewicht zwischen Akzeptor- und Donatorzusätzen einstellt. Diese Methode eignet sich offensichtlich schon deshalb nicht für die mit der Erfindung verfolgten Zwecke, ate sie ein Ausgangsmaterial voraussetzt, das bereits weit über den beabsichtigten Reinheitsgrad hinaus gereinigt ist. Eine Übertragung auf die Ausgangsstoffe für das Verfahren nach der Erfindung wäre unwirtschaftlich und würde im übrigen nicht mit Sicherheit zum gewünschten Erfolg führen.Thus, according to a known method, the electrical properties of germanium or Existing silicon semiconductor bodies can be improved by the fact that this is already done at a very high level Degree of purity (0.001% impurities) of the semiconductor material present in a simultaneous oxidation and reducing agent-containing environment melts and the influence of these agents so controls that a certain balance is established between acceptor and donor additives. These For this reason alone, the method is obviously unsuitable for the purposes pursued by the invention requires a starting material that has already been purified far beyond the intended degree of purity is. A transfer to the starting materials for the process according to the invention would be uneconomical and, moreover, would not definitely lead to the desired success.
909 610/362909 610/362
Claims (3)
Deutsche Patentschrift Nr. 944 571;Considered publications:
German Patent No. 944 571;
französische Patentschriften Nr. 1 131 796.British Patent Nos. 690 243, 749 423;
French patent specification No. 1,131,796.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR725075 | 1956-11-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1064486B true DE1064486B (en) | 1959-09-03 |
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Family Applications (1)
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DEP19591A Pending DE1064486B (en) | 1956-11-05 | 1957-11-04 | Process for cleaning silicon |
Country Status (3)
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DE (1) | DE1064486B (en) |
GB (1) | GB872995A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1159408B (en) * | 1959-11-12 | 1963-12-19 | Electrometallurgique De Montri | Process for refining silicon or ferro-silicon |
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US3325278A (en) * | 1964-05-07 | 1967-06-13 | Union Carbide Corp | Alloy purification process |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB690243A (en) * | 1950-11-21 | 1953-04-15 | Westinghouse Brake & Signal | Improvements relating to processes for the preparation of germanium rectifier crystals and rectifier crystals prepared thereby |
GB749423A (en) * | 1953-10-02 | 1956-05-23 | Standard Telephones Cables Ltd | Method of refining silicon |
DE944571C (en) * | 1948-12-29 | 1956-06-21 | Western Electric Co | Process for influencing the electrical properties of semiconductor bodies during their production from pure semiconductor material, which contains only very small amounts of donor and receiver contamination |
FR1131796A (en) * | 1954-10-08 | 1957-02-27 | Columbian Carbon | Pigment preparation process |
-
1957
- 1957-11-04 DE DEP19591A patent/DE1064486B/en active Pending
- 1957-11-04 CH CH5224257A patent/CH378864A/en unknown
- 1957-11-04 GB GB3436057A patent/GB872995A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB872995A (en) | 1961-07-19 |
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