[发明专利]硅微粒的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅微粒的生产方法。

背景技术

常规地，作为简单的硅微粒的生产方法，已知由包括硅微粒(Si)和硅氧化物(SiOx,X=1或2)的复合粉末生产硅微粒的方法(参见，例如，专利文献1)。复合粉末通过在惰性气氛下焙烧包括硅源和碳源的混合物，接着急冷通过焙烧产生的气体而获得。将由此获得的复合粉末浸渍于包含氢氟酸和氧化剂的溶液中从而蚀刻硅氧化物。以此方式，将硅氧化物从复合粉末中除去，并且获得硅微粒。

蚀刻溶液不仅蚀刻硅氧化物，而且还蚀刻硅微粒。因此，通过调节蚀刻时间和蚀刻浓度，获得具有期望粒径的硅微粒。现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开2007-112656

发明内容

复合粉末中包括的硅微粒的粒径差异很大，硅微粒具有宽的粒度分布。尽管粒径能够通过蚀刻减小，但是粒度分布不会改变。因此，不可能有效地获得具有均匀粒径的硅微粒，因为一些具有宽的粒度分布的硅微粒的粒径在期望的粒径之外。

此外，粒度分布在每次生产中不同。为此原因，即使在大比例地获得期望的粒径下得到蚀刻条件，蚀刻条件对于下一次生产也不必然是最优的。因此，难以进行目标在于具有最均匀粒径的一组硅微粒的蚀刻。此外，从这点上，还是没有有效地获得具有均匀粒径的硅微粒。

在这方面，本发明鉴于这些情况来进行，本发明的目的在于提供一种有效地生产具有比常规情况中获得的那些更均匀粒径的硅微粒的方法。

为解决上述问题，作为深度研究的结果，本发明人完成具有以下特征的发明。本发明的特征归纳为硅微粒的生产方法，所述方法包括：在惰性气氛下焙烧包括硅源和碳源的混合物的焙烧步骤；将通过焙烧所述混合物而产生的气体急冷从而获得包括硅微粒和硅氧化物的复合粉末的急冷步骤；在氧化气氛下加热复合粉末的加热步骤；和从加热的所述复合粉末中除去一氧化硅和二氧化硅的除去步骤。

根据本发明的特征，复合粉末在氧化气氛下加热。这导致复合粉末中包括的硅微粒表面的氧化和二氧化硅(SiO₂)的形成。具有较小粒径的硅微粒对于二氧化硅的形成具有更大的抵抗性。为此原因，具有较大粒径的硅微粒的表面更大程度地氧化成二氧化硅，而具有较小粒径的硅微粒的表面没有那么多氧化成二氧化硅。因此，能够获得具有比常规情况中获得的那些更均匀粒径的硅微粒。结果，所得粒度分布窄，因此能够有效地获得硅微粒。

本发明的另一特征归纳为包括以下步骤的除去步骤：破碎所述复合粉末；和离心分离破碎的所述复合粉末。本发明的另一特征归纳为在加热步骤中，在惰性气氛下加热所述复合粉末之后，进行在氧化气氛下复合粉末的加热。

附图说明

[图1]图1为根据本实施方案的用于生产硅微粒的生产设备1的示意构造图。

[图2]图2为说明根据本实施方案硅微粒的生产方法的流程图。

具体实施方式

将参考附图描述根据本发明的硅微粒的生产方法的实例。具体地，描述(1)生产设备1的示意构造，(2)硅微粒的生产方法，(3)实施例，(4)作用和效果和(5)其它实施方案。

在以下附图的描述中，相同或类似的附图标记表示相同或类似的元件和部分。应当注意的是附图是示意性的，并且尺寸的比例等不同于实际的那些。因此，具体的尺寸等应考虑以下描述来确定。附图还包括彼此具有不同尺寸关系和比例的部分。

(1)生产设备1的示意构造

将参考图1描述根据本实施方案用于生产硅微粒的生产设备1的示意构造。图1为根据本实施方案用于生产硅微粒的生产设备1的示意构造图。

如图1中所示，生产设备1包括加热容器(heating enclosure)2、台架(stage)8、加热体(heater)10a、加热体10b、绝热体(insulator)12、抽吸器(aspiration)20、集尘器(dust collector)22和鼓风机23。

在加热容器2中，包括硅源和碳源的混合物容纳在容器W中，并且形成加热气氛。台架8支承加热容器2。加热体10a和加热体10b加热容纳在容器W中的混合物。绝热体12包覆加热容器2、加热体10a和加热体10b。抽吸器20具有供给气体用供给管24。抽吸器20能够吸引SiO气体同时维持加热容器2内的加热和惰性气氛。设置抽吸器20以致氩气能在其中循环。集尘器22容纳复合粉末。鼓风机23通过吸引管21吸引来自加热容器2的反应气体。生产设备1包括取决于设定压力而自动打开或关闭的电磁阀25。

(2)硅微粒的生产方法