JP2008019114A - シリコン微粒子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的にシリコン微粒子を製造する方法を提供すること。
【解決手段】単結晶シリコンを研磨粒子分散液と接触させながら研磨することにより、シリコン微粒子を生成させると共にこのシリコン微粒子を前記研磨粒子分散液中に分散させてシリコン微粒子分散液を得る工程を含むことを特徴とするシリコン微粒子の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明はシリコン微粒子の製造方法に関し、より詳細には半導体用途に好適なシリコン微粒子の製造方法に関する。

シリコン微粒子の製造方法としては、四塩化珪素を亜鉛や水素を用いて還元する方法が知られており、その他に多くの製造方法が提案されている。
特許文献１には、クロロポリシランを２５０〜１３００℃の温度下で運動状態のシリコン種結晶に接触させて熱分解ないし水素還元させ、該種結晶表面にシリコンを析出させる粒状シリコンの製造方法が提供されている。

特許文献２には、塊状シリコンに圧力を加えて微小クラックを生成させた後に該塊状シリコン粉砕することによる高純度のシリコン粉末の製造方法が開示されている。
特許文献３には、外部加熱器が流動層下端部から上へ５０ｍｍ以上離して設置され、平均粒子径１００〜１，０００μｍの多結晶シリコン粒子からなり、反応器内径に対する静止層高の比が２〜４の流動層を有する反応器に、反応温度６２０〜７５０℃、圧力１〜５ａｔｍの条件下、シラン濃度１５〜４５体積％のシランと希釈ガスとの混合ガスを、流動層内のガス流速として０．３〜０．９ｍ／ｓで供給することにより、気相中で種シリコン粒子を生成させる方法が開示されている。

特許文献４には、破砕されたシリコンを王水−水−フッ酸で順次洗浄エッチングして種シリコンを調製し、該種シリコンの存在下にシラン類の熱分解または還元を行うことによって多結晶シリコンを析出させることを特徴とする多結晶シリコン粒子の製造方法が開示されている。

特許文献５には、液体状高次シランと、液体状アルコキシシラン又は液体状アルコキシシロキサンとを混合或いは接触させた後、加圧することによりシリコン粒子を得ることを特徴とするシリコン粒子の製造方法が開示されている。

特許文献６には、シリコン原料を、プラズマ生成ガスとしての不活性ガスおよび水素ガスが存在するプラズマ中を通過させて、加熱して、結晶質シリコン粒子を形成する結晶質シリコン粒子の製造方法が開示されている。

特許文献７には、溶融シリコンを高速回転する皿形ディスク上に供給し、遠心力を作用させて小滴として飛散させ、不活性ガス雰囲気中で急冷して得られるシリコン粒子を液状媒体中に分散させ、該分散液を加圧して小径ノズルを通過させる操作を繰り返すことにより得られる、ナノメートルサイズの球状多結晶又はアモルファスシリコン微粒子が記載されており、更に球状シリコン微粒子の表面酸化及びその酸化膜除去を繰り返すことにより、該微粒子をさらに微細化する方法についても記載がある。

特許文献８には、モノシランガスと、該モノシランガスを酸化するための酸化性ガスとを気相反応させて、シリコン粒子を内包するシリコン酸化物粒子を含む粉末を合成する工程と、該粉末を不活性雰囲気下８００〜１４００℃で保持した後、フッ化水素酸にて前記シリコン酸化物を除去する工程とを有することを特徴とするシリコン粒子の製造方法について開示されている。

特許文献９には、高周波スパッタリング法により基板上にアモルファス酸化ケイ素膜を
作製し、該アモルファス酸化ケイ素膜に熱処理を施し、該酸化ケイ素膜内に粒子サイズ３．５ｎｍ以下のナノシリコンを形成し、次に該酸化ケイ素膜にフッ酸水溶液処理を施して酸化ケイ素を除去することによりナノシリコンを露出させ、そのナノシリコンを溶液中に浸漬して溶液処理を施することにより付着したフッ酸粒子を除去し、更に、溶液中のナノシリコンに攪拌処理を施し、ナノシリコンを基板から分離、離散させて、ナノシリコンが粒子単位で分散した溶液とした上で、溶液にろ過処理を施して、パウダー状のナノシリコンを得ることを特徴とするナノシリコンパウダーの製造方法が開示されている。
特開平１−１９７３０９号公報 特開平６−１６４１１号公報 特開平６−９２６１７号公報 特開平８−４８５１２号公報 特開平１１−４９５０７号公報 特開２００２−１０４８１９号公報 特開２００５−３２０１９５号公報 特開２００５−２６３５２２号公報 特開２００６−７００８９号公報

上述のように、シリコン微粒子の製造方法として種々の方法が提案されているが、より効率的にシリコン微粒子を製造する方法の出現が望まれる。
本発明は、単結晶シリコンを原材料として、シリコン微粒子を調製する製造方法の提供を目的としている。

また本発明は、より均一な粒子径分布を有するシリコン微粒子の製造方法を提供することを目的としている。

本発明のシリコン微粒子の製造方法は、単結晶シリコンを研磨粒子分散液と接触させながら研磨することにより、シリコン微粒子を生成させると共にこのシリコン微粒子を前記研磨粒子分散液中に分散させてシリコン微粒子分散液を得る工程を含むことを特徴としている。
前記研磨粒子分散液のｐＨは、好ましくは２〜１１の範囲にある。

前記研磨粒子分散液は、研磨粒子用分散安定剤および／またはシリコン微粒子用分散安定剤をさらに含有してもよい。
前記シリコン微粒子の製造方法は、前記シリコン微粒子分散液に研磨粒子溶解剤を添加して前記研磨粒子を溶解させる工程をさらに含むことが好ましい。

前記研磨粒子溶解剤としてはフッ化水素酸が好ましい。
前記シリコン微粒子の製造方法は、前記シリコン微粒子を含有する液を濾過することにより、前記研磨粒子溶解剤および／または前記研磨粒子の溶解物を除去する工程をさらに含むことが好ましい。

前記シリコン微粒子の製造方法は、前記シリコン微粒子を含有する液から溶媒を除去する工程をさらに含んでいてもよい。
前記シリコン微粒子の製造方法は、粗大シリコン微粒子を除去し、前記シリコン微粒子の平均粒子径を２〜５００ｎｍの範囲に整粒する工程をさらに含んでいてもよい。

前記シリコン微粒子の製造方法は、下記操作（１）および（２）を１回または複数回行
ってシリコン微粒子の粒子径を調製する工程をさらに含んでいてもよい；
（１）前記シリコン微粒子を含有する液に酸化剤を添加して、該シリコン微粒子表面に酸化被膜を形成する、
（２）次いで、酸化被膜が形成されたシリコン微粒子を含有する液に酸化被膜溶解剤を添加して、該酸化被膜を溶解除去する。

前記研磨粒子としてはＳｉＯ₂粒子が好ましい。

本発明の製造方法によれば、効率的にシリコン微粒子を製造することができる。
本発明の製造方法によれば、単結晶シリコンを原材料として、シリコン微粒子を製造することができる。

また本発明の製造方法によれば、均一な粒子径分布を有するシリコン微粒子を製造することができる。
したがって、本発明のシリコン微粒子の製造方法は、高い実用性を備えている。

本発明のシリコン微粒子の製造方法は、単結晶シリコンを研磨粒子分散液と接触させながら研磨することにより、シリコン微粒子を生成させると共にこのシリコン微粒子を前記研磨粒子分散液中に分散させてシリコン微粒子分散液を得る工程を含むことを特徴としている。このように単結晶シリコンを研磨粒子分散液と接触させながら研磨することによって、単結晶シリコン表面が研削され、シリコン微粒子が生成する。

単結晶シリコン；
本発明の製造方法においては、シリコン微粒子の原材料として、単結晶シリコンが用いられる。単結晶シリコンとしては、例えば、チョクラルスキ法（ＣＺ法）によって育成された単結晶シリコンから切り出したＣＺシリコン基板、ＣＺシリコン基板上に気相エピタキシャル成長法により単結晶シリコン層を形成したエピタキシャルウエハなどを挙げることができるが、これらに限定されない。

本発明の製造方法においては、単結晶シリコンを、研磨粒子分散液を用いて研磨するので、単結晶シリコンとしては、被研磨面となり得る１ｃｍ²以上の面積の平面を有した単
結晶シリコンが特に好ましい。

この様な平面を有した単結晶シリコンは、例えば、シリコンウエハをカッティングすることにより得ることができる。
研磨粒子分散液；
本発明のシリコン微粒子の製造方法においては、研磨粒子分散液に含まれる研磨粒子にで単結晶シリコンを研磨することにより、シリコン微粒子を生成させる。この研磨粒子分散液は、少なくとも研磨粒子と分散媒とから構成される。

研磨粒子は、公知の研磨方法によって単結晶シリコンからシリコン微粒子を削り出すことが可能な程度の硬度を有していれば、格別に限定されない。研磨粒子の例としてはＳｉＯ₂粒子、ジルコニア粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子、またはセリア粒子から選ばれ
る酸化物粒子、これらの酸化物粒子の混合物、およびこれら酸化物の複合酸化物粒子などを挙げることができる。これらのうち、硬度が高く経済性に優れ、シリコン微粒子の分離処理にも適している点でＳｉＯ₂粒子が特に好ましい。

研磨粒子の平均粒子径は、前記単結晶シリコンの多孔質化の程度や得ようとするシリコ
ン微粒子の大きさにもよるが、たとえば１５ｎｍ〜３００μｍであり、好ましくは１００ｎｍ〜１００μｍである。平均粒子径が１５ｎｍ未満では、研磨効率が低下する場合があり、平均粒子径が３００μｍを超えると、いわゆるベアリング効果が生じ、研磨効果が低下する場合がある。

一般に研磨粒子の平均粒子径が大きいほど、得られるシリコン微粒子の平均粒子径は大きくなり、研磨粒子の平均粒子径が小さくなると、得られるシリコン微粒子の平均粒子径は小さくなる傾向がある。

なお本発明において、シリコン微粒子の平均粒子径は、以下の方法（ＴＥＭ観察法）で測定した値であり、また、研磨粒子の平均粒子径は、ＢＥＴ法あるいは遠心沈降式測定法によって測定できる。

＜ＴＥＭ観察法＞
（１）TEM測定用メッシュの上にゾル状の被測定粒子を滴下・乾燥させて測定試料を作成
する。
（２）透過型電子顕微鏡（型番Ｈ−８００、日立製作所製）を使用して、倍率200,000〜500,000倍で測定試料を撮影する。
（３）次いで、撮影された画像の中から無作為に250個の粒子を選択し、それらの画像上
での粒子径をノギスで測定し、その測定値と撮影倍率とから実際の粒子径を算出する。なお、画像上での粒子形状が真円ではない場合には、長径を粒子径とする。
（４）実際の粒子径の平均値を平均粒子径として採用する。

＜遠心沈降式測定法＞
研磨粒子の平均粒子径は、遠心沈降式測定法で測定する場合には、具体的には、自然／遠心沈降式粒度分布測定装置CAPA-700（株式会社堀場製作所製）によって測定することができる。

研磨粒子分散液中の研磨粒子の濃度は、好ましくは５〜９０質量％であり、より好ましくは２０〜７０質量％である。研磨粒子濃度が５質量％未満では、研磨効率が低く実用的ではない場合があり、９０質量％を超えると研磨粒子の凝集が生じ易くなり、研磨粒子分散液が研磨に適さなくなる場合がある。

研磨粒子分散液の分散媒としては、単結晶シリコンを劣化させず、研磨粒子での単結晶シリコンの研削（以下「研磨処理」ともいう。）を阻害せず、研磨処理後に添加されることのある研磨粒子溶解剤との反応性を有さない物質が望ましく、純水や水溶性アルコールなどが好ましく、経済性の観点から純水が特に好ましい。この水溶性アルコールとしては、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。

研磨粒子分散液のｐＨは、好ましくは２〜１１である。ｐＨが２未満では、研磨粒子および生成したシリコン微粒子の分散安定性が低下する場合があり、ｐＨが１１を超えると、生成したシリコン微粒子が溶解する可能性がある。なお、ｐＨの調整には水酸化ナトリウム水溶液、塩酸水溶液、クエン酸水溶液などが好適に使用される。

研磨粒子分散液は、更に研磨粒子用の分散安定剤、シリコン微粒子用の分散安定剤、研磨促進剤、界面活性剤、安定剤などの添加剤を含有していてもよい。
研磨粒子用の分散安定剤としては、例えば、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属水酸化物の塩、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩などを挙げることができる。アルカリ金属水酸化物の例としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを、アルカリ金属水酸化物の
塩の例としては硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムを、有機酸の例としてはクエン酸を、有機酸塩の例としてはクエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸アンモニウムを、無機酸の例としては塩酸を、無機酸塩の例としては塩化ナトリウム、塩化カリウムを挙げることができる。

シリコン微粒子用の分散安定剤としては、例えば、過酸化水素、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属水酸化物の塩、有機酸、有機酸塩などを挙げることができる。アルカリ金属水酸化物の例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを、アルカリ金属水酸化物の塩の例としては硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムを、有機酸の例としてはクエン酸を、有機酸塩の例としてはクエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸アンモニウムを、無機酸の例としては塩酸を、無機酸塩の例としては塩化ナトリウム、塩化カリウムなどを挙げることができる。

研磨促進剤としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムなどの金属炭酸塩、アンモニア、モノエタノールアミン、ピペラジンなどのアミン類、テトラメチルアンモニウムなどの第４級アンモニウム水酸化物などが挙げられる。

界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性の界面活性剤を使用することができる。
安定剤としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースのようなセルロース類、ポリビニルアルコールのような水溶性高分子類、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンのような分散媒以外の水溶性アルコール類、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダなどの界面活性剤、ポリアクリル酸塩のような有機系ポリアニオン系物質、塩化マグネシウム、酢酸カリウムのような無機塩等を挙げることができる。

研磨粒子用の分散剤、シリコン微粒子用の分散剤、研磨促進剤、界面活性剤および安定剤については、それぞれ酸化物粒子分散液中に通常は０．０１〜３質量％の範囲で使用されるが、この範囲に限定されるものではない。

なお、研磨粒子分散液は、液状、ゾル状、スラリー状またはペースト状のいずれであってもよい。
研磨処理；
本発明のシリコン微粒子の製造方法においては、単結晶シリコンを前記研磨粒子分散液で（すなわち、該分散液中の研磨粒子で）研磨し、単結晶シリコンからシリコン微粒子を削り取り、これを前記研磨粒子分散液中に分散させる。このようにして、シリコン微粒子分散液の形態でシリコン微粒子が得られる。

単結晶シリコンを研磨する方法としては、公知の研磨方法を参照することができ、具体的には、例えば単結晶シリコンを研磨装置にセットし、研磨装置に備えられた研磨パッドの中心付近に前記研磨粒子分散液を供給し、所定の条件下で単結晶シリコンを研磨する方法が挙げられる。生成したシリコン微粒子は、研磨粒子分散液中に分散するので、研磨装置のドレインから研磨粒子分散液用タンクに回収することができる。

この研磨装置としては、例えば、ハードデイスクの研磨に適用されるような研磨装置を使用することができ、ナノファクター社製研磨装置ＮＦ３００などを挙げることができる。

研磨条件は、効率良くシリコン微粒子を得ることができる限り格別に限定されないが、
たとえば、基板荷重を０．１０〜０．７０ｋｇｆ／ｃｍ²、テーブル回転速度を５〜９０
ｒｐｍ、かつ研磨粒子分散液の供給速度を１０〜２００ｇ／分とすれば、シリコン微粒子を効率良く製造できる。

研磨粒子の溶解処理；
研磨処理後の研磨粒子分散液には、研磨粒子、および単結晶シリコンから削り取られたシリコン微粒子が分散している。この分散液からシリコン微粒子を回収する方法としては、公知の方法が適用できるが、この分散液に研磨粒子溶解剤を添加して研磨粒子を溶解させた後にシリコン微粒子を回収する方法が好ましい。

研磨粒子溶解剤は、研磨粒子を溶解させ、かつシリコン微粒子に対しては実質的に反応性を有さない物質である。例えば、研磨粒子がＳｉＯ₂粒子である場合は、研磨粒子溶解
剤としてフッ化水素酸が好適に使用される。研磨粒子溶解剤は、溶媒で希釈されていてもよい。この溶媒としては、水、酢酸水溶液などが使用される。

研磨粒子溶解剤の量は、研磨粒子を溶解できる量であれば格別限定されないが、通常は研磨粒子１００質量部に対して５〜１０００質量部が使用される。
たとえば研磨粒子がＳｉＯ₂粒子であり、研磨粒子溶解剤がフッ化水素酸である場合、
研磨粒子溶解剤としてのフッ化水素酸は、ＳｉＯ₂粒子１００質量部に対して、フッ化水
素に換算して５〜５００質量部の範囲で使用される。

研磨粒子の溶解に要する時間、あるいは研磨粒子を溶解させる際の温度などの条件は格別に制限はされず、研磨粒子の濃度、研磨粒子溶解剤の濃度等に応じて、適宜設定することができ、たとえば時間を０．１〜２時間、温度を５〜８０℃とすることができる。

研磨粒子が溶解した後には、研磨粒子の溶解物および／または未反応の研磨粒子溶解剤を除去することが好ましい。研磨粒子溶解剤のフッ化水素が残存した場合、シリコン微粒子表面に形成される酸化膜が経時的に溶解し、シリコン微粒子の粒子径が変化するおそれがある。

諸成分の除去；
研磨粒子の溶解処理が終了した溶液に対して、必要に応じて限外濾過などの濾過処理により、研磨粒子溶解剤、研磨粒子の溶解物、研磨粒子の分散安定剤、シリコン微粒子用の分散安定剤、研磨促進剤、界面活性剤、安定剤などの添加剤を除去することによって、実質的にシリコン微粒子および分散媒のみからなるシリコン微粒子含有液を調製することができる。

研磨粒子の溶解物や研磨粒子溶解剤などの除去方法としては、例えば限外濾過法が挙げられ、限外濾過法によって研磨粒子の溶解物や研磨粒子溶解剤などを含有する液と生成されたシリコン微粒子とを分離することができる。

さらに、生成されたシリコン微粒子、ならびに研磨粒子の溶解物や研磨粒子溶解剤などを含有する液に対して、限外濾過および希釈を１回または複数回施すことによって、研磨粒子の溶解物や研磨粒子溶解剤などの濃度が低減され、好ましくはこれらの物質をほとんど含まないシリコン微粒子含有液を得ることができる。

分散媒の除去；
本発明のシリコン微粒子の製造方法は、シリコン微粒子を含有する液から分散媒（溶媒）を除去する工程を含んでいてもよい。特に、研磨粒子等の諸成分が除去され実質的にシリコン微粒子および分散媒のみを含むシリコン微粒子含有液からさらに分散媒を除去すれ
ば、シリコン微粒子のみを分離することができる。

分散媒の除去方法としては公知の方法を採用することができる。例えば、加熱乾燥、濾過などの方法を挙げることができる。加熱乾燥させる際の加熱温度は、分散媒の沸点以上であれば格別に限定されない。また分散媒は、その種類によっては、室温で放置することによっても蒸発させることができる。

こうして、研磨処理の条件によって異なるが、通常は平均粒子径５〜１００ｎｍの範囲のシリコン微粒子を得ることができる。
整粒処理；
本発明のシリコン微粒子の製造方法は、さらに整粒工程を含んでいてもよい。

整粒方法としては、シリコン微粒子から粗大粒子を除外することができれば格別に限定されないが、通常は濾過法または沈降分級法を採用する。なお「粗大粒子」とは、製造しようとする（粒子径が特定の範囲にある）シリコン微粒子よりも粒子径の大きなシリコン微粒子をいう。

濾過法としては、公知の脱水濾過法、限外濾過膜法などを用いることができる。
また、沈降分級法とは、水中またはアルコール等の有機溶媒を含む水分散媒中に微小粒子を加えて、その粒子の沈降速度の違いにより粗大粒子を分離または分別する方法である。

粒子径調整処理；
本発明のシリコン微粒子の製造方法は、生成されたシリコン微粒子の粒子径を調整する工程をさらに含んでいてもよい。

この粒子径を調整する工程としては、以下の操作（１）および（２）を、１回または複数回行う工程が挙げられる；
（１）前記シリコン微粒子が分散してなる液に酸化剤を添加して、該シリコン微粒子表面に酸化被膜を形成する、
（２）次いで、酸化被膜が形成されたシリコン微粒子を含む液に酸化被膜溶解剤を添加して、該酸化被膜を溶解除去する。

この酸化剤としては、シリコン微粒子の分散媒、すなわち前記不活性液体への溶解性が高い物質が好ましく、ＨＮＯ₃、Ｈ₂Ｏ₂、ＨＩＯ₃、Ｏ₃などが挙げられる。その使用量は
、シリコン微粒子１００質量部に対して通常は１〜１００質量部である。１質量部未満では、シリコン微粒子を充分に酸化できない場合があり、１００質量部を超えると酸化被膜が過度に厚くなり粒子径の微調整が困難となる傾向にある。

前記溶解剤としては、前記酸化被膜を溶解でき、かつ実質的にシリコン微粒子を溶解させないものが使用され、たとえばフッ化水素酸を挙げることができる。
シリコン微粒子に酸化被膜が形成された後には、溶解剤を添加して、この酸化被膜を除去する。溶解剤の添加量は、溶解剤の種類にもよるが、シリコン微粒子１００質量部に対して、通常は３０〜２００質量部である。３０質量部未満では、酸化被膜の除去が十分に行えない場合があり、２００質量部を超えると溶解剤を除去する工程が長くなる場合がある。

［実施例］
以下に実施例を示しながら本発明をさらに詳しく説明する。
［実施例１］
まず、以下の諸物性を有するスラリー状の研磨粒子分散液を調製し、最後にクエン酸を加えてそのｐＨを２．７に調製した。

研磨粒子：ＳｉＯ₂
分散媒：水
研磨粒子濃度：９質量％
研磨粒子の平均粒子径：１０００ｎｍ。

また、分散安定剤等の詳細を表１に示す。
ナノファクター社製研磨装置ＮＦ３００を使用して、４インチ単結晶シリコンの（１００）ミラー面を６時間研磨した。研磨中、前記研磨粒子分散液は、研磨スラリータンクから前記研磨装置に搭載した研磨パッドの中心付近に２０ｍＬ／ｍｉｎで滴下供給し、研磨装置のドレインから研磨スラリータンクに回収し循環させた。

研磨条件の詳細は以下のとおりである。
研磨パッドの回転速度；３０ｒｐｍ
ウェーハー荷重；０．２５ｋｇｆ／ｃｍ²
４インチ単結晶シリコンの仕様；ＣＺ製法ＢドープＰ型（抵抗率；０．１〜１００Ωｃｍ）
研磨粒子分散液量；２Ｌ
研磨終了後、研磨粒子分散液にフッ酸を添加してシリカ研磨粒子を溶解した。次いで研磨粒子分散液を乾燥し、得られたシリコン微粒子（２ｇ）のＴＥＭ観察をした。

なお、ＴＥＭ写真の撮影には、透過型電子顕微鏡 Ｈ−８００（株式会社日立製作所製、加速電圧２００KV、分解能：０．２ｎｍ、撮影倍率330,000倍）を使用した。（以下の
実施例においても同様。）
このシリコン微粒子の、上述した方法（ＴＥＭ観察法）によって測定した平均粒子径は、３０ｎｍであった。

［実施例２］
ｐＨ調整用のクエン酸を加えなかったこと以外は実施例１と同様にして、シリコン微粒子を製造した。なお。研磨粒子分散液のｐＨは８．９であった。

得られたシリコン微粒子の、実施例１と同様の方法（ＴＥＭ観察法）によって測定した平均粒子径は、３０ｎｍであった。

本発明のシリコン微粒子の製造方法によれば、比較的少ないエネルギーで、シリコン微粒子を製造することが可能であり、高い実用性を備えている。
また、本発明の製造方法により得られるシリコン微粒子は、半導体、ＥＬなど発光素子、蛍光板、化粧品、医療用の蛍光ラベルなどの材料として極めて有用である。

図１は実施例１で製造されたシリコン微粒子のＴＥＭ写真である。

Claims (10)

1. 単結晶シリコンを研磨粒子分散液と接触させながら研磨することにより、シリコン微粒子を生成させると共にこのシリコン微粒子を前記研磨粒子分散液中に分散させてシリコン微粒子分散液を得る工程を含むことを特徴とするシリコン微粒子の製造方法。
2. 前記研磨粒子分散液のｐＨが２〜１１の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のシリコン微粒子の製造方法。
3. 前記研磨粒子分散液が、研磨粒子用分散安定剤および／またはシリコン微粒子用分散安定剤をさらに含有することを特徴とする請求項１または２に記載のシリコン微粒子の製造方法。
4. 前記シリコン微粒子分散液に研磨粒子溶解剤を添加して前記研磨粒子を溶解させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリコン微粒子の製造方法。
5. 前記研磨粒子溶解剤がフッ化水素酸であることを特徴とする請求項４に記載のシリコン微粒子の製造方法。
6. 前記シリコン微粒子を含有する液を濾過することにより、前記研磨粒子溶解剤および／または前記研磨粒子の溶解物を除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４または５に記載のシリコン微粒子の製造方法。
7. 前記シリコン微粒子を含有する液から分散媒を除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシリコン微粒子の製造方法。
8. 粗大シリコン微粒子を除去し、前記シリコン微粒子の平均粒子径を２〜５００ｎｍの範囲に整粒する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のシリコン微粒子の製造方法。
9. 下記操作（１）および（２）を、１回または複数回行ってシリコン微粒子の粒子径を調製する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のシリコン微粒子の製造方法；
   （１）前記シリコン微粒子を含有する液に酸化剤を添加して、該シリコン微粒子表面に酸化被膜を形成する、
   （２）次いで、酸化被膜が形成されたシリコン微粒子を含有する液に酸化被膜溶解剤を添加して、該酸化被膜を溶解除去する。
10. 前記研磨粒子がＳｉＯ₂粒子であることを特徴とする請求項１〜９に記載のシリコン微
    粒子の製造方法。