硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103097292 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103097292 A *CN103097292A* (21)申请号 201180043160.9 (22)申请日 2011.09.09 2010-203528 2010.09.10 JP C01B 33/025(2006.01) (71)申请人 株式会社普利司通 地址 日本东京都 (72)发明人 佐藤井一 宫野真理 远藤茂树 椎野修 大野信吾 吉川雅人 (74)专利代理机构 北京林达刘知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11277 代理人 刘新宇 李茂家 (54) 发明名称 硅微粒的制造方法。

2、以及硅微粒的粒径控制方 法 (57) 摘要 本发明的目的和课题在于， 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。 并且， 本发明的特征 在于， 通过在蚀刻溶液中浸渍硅颗粒、 用具有比所 述硅颗粒的带隙能量更大的能量的光照射浸渍在 所述蚀刻溶液中的所述硅颗粒， 从而控制粒径、 并 且制造比所述硅颗粒的粒径更小的硅微粒。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.03.07 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/070636 2011.09.09 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/033203 JA 2012。

3、.03.15 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103097292 A CN 103097292 A *CN103097292A* 1/1 页 2 1. 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蚀刻溶液中浸渍所述硅 颗粒的蚀刻工序， 制造粒径比所述硅颗粒更小的硅微粒， 在所述蚀刻工序中， 用具有比所述硅颗粒的带隙能量更大的能量的光来照射浸渍在所 述蚀刻溶液中的所述硅颗粒。 2. 根据权利要求 1 所述的硅微粒的制造方法。

4、， 其中， 所述蚀刻溶液包含氟化氢。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的硅微粒的制造方法， 其中， 所述光为单色光。 4. 根据权利要求 1 3 中任一项所述的硅微粒的制造方法， 其中， 所述准备工序具有 ： 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 将通过焙烧所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 在溶解所述氧化硅的溶液中浸渍所述复合粉体， 得到硅颗粒的溶解工序。 5. 一种控制硅微粒粒径的粒径控制方法， 其具备 ： 在蚀刻溶液中浸渍硅颗粒的工序 ； 和 用具有比所述硅微粒的带隙能量更大的能量的光来照射浸渍在所述蚀刻溶液中的所 述硅。

5、微粒的工序。 权 利 要 求 书 CN 103097292 A 2 1/8 页 3 硅微粒的制造方法以及硅微粒的粒径控制方法 技术领域 0001 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 0002 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。

6、蚀刻时间、 蚀刻浓度， 可得到所期望的粒径的硅微粒。 0003 现有技术文献 0004 专利文献 0005 专利文献 1 ： 日本特开 2007-112656 号公报 发明内容 0006 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。 0007 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 。

7、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。 0008 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。 0009 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。 0010 根据。

8、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。 0011 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。 0012 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。 0013 本发明的其他特征的主旨在于， 前述蚀。

9、刻溶液包含氟化氢。 说 明 书 CN 103097292 A 3 2/8 页 4 0014 本发明的其他特征的主旨在于， 前述光为单色光。 0015 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。 0016 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。 。

10、附图说明 0017 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。 0018 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。 0019 图 3 为表示比较例 1 的粒径分布的图表。 0020 图 4 为表示比较例 2 的粒径分布的图表。 0021 图 5 为表示实施例 1 的粒径分布的图表。 0022 图 6 为表示实施例 2 的粒径分布的图表。 0023 图 7 为表示实施例 3 的粒径分布的图表。 0024 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 0025 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。

11、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。 0026 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。 0027 （1） 制造装置 1 的示意结构 0028 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 。

12、1 的示意结构图。 0029 如图1所示， 制造装置1具备加热容器2、 载物台8、 发热体10a以及发热体10b、 绝 热材料 12、 吸引装置 20、 集尘器 22、 鼓风机 23。加热容器 2 在容器 W 中收纳包含硅源和碳 源的混合物并形成加热气氛。发热体 10a 以及发热体 10b 加热保持加热容器 2 的载物台 8 和容器 W 中收纳的混合物。绝热材料 12 覆盖加热容器 2 和发热体 10a 以及发热体 10b。鼓 风机 23 从加热容器 2 经由吸引管 21 吸引反应气体。集尘器 22 收纳复合粉体。吸引装置 20 具有用于供给气体的供给管 24。吸引装置 20 可以边维持加热容。

13、器 2 内的加热以及非活 性气氛边吸引 SiO 气体。吸引装置 20 内设计成氩气循环的方式。另外具备根据设定压力 自动开闭的电磁阀 25。 0030 （2） 硅微粒的制造方法 0031 参照图 1 对本实施方式的硅微粒的制造方法进行说明。图 2 为用于说明本实施方 说 明 书 CN 103097292 A 4 3/8 页 5 式的硅微粒的制造方法的流程图。如图 2 所示， 本实施方式的硅微粒的制造方法具备工序 S1 以及工序 S2。 0032 （2.1） 准备工序 S1 0033 工序 S1 为准备硅颗粒的准备工序。工序 S1 具有工序 S11 至工序 S14。 0034 工序 S11 为由。

14、硅源和碳源生成混合物的工序。 0035 作为硅源、 即含硅原料， 可以并用液状的硅源和固体状的硅源。但是， 必须有至少 一种选自液状的硅源。 0036 作为液状的硅源， 可使用烷氧基硅烷 （单 - 烷氧基硅烷、 二 - 烷氧基硅烷、 三 - 烷氧 基硅烷、 四 - 烷氧基硅烷） 以及四烷氧基硅烷的聚合物。烷氧基硅烷中， 适宜使用四烷氧基 硅烷。具体而言， 可列举出甲氧基硅烷、 乙氧基硅烷、 丙氧基硅烷、 丁氧基硅烷等。从处理性 的观点来看， 优选乙氧基硅烷。作为四烷氧基硅烷的聚合物， 可列举出聚合度为 2 15 左 右的低分子量聚合物 （低聚物） 以及聚合度更高的硅酸聚合物的液状的硅源。 00。

15、37 作为能够与这些液状的硅源并用的固体状的硅源， 可列举出氧化硅。氧化硅除了 SiO 以外， 可列举出二氧化硅溶胶 （含有胶体状超微细二氧化硅的液体、 内部包含 OH 基、 烷 氧基） 、 二氧化硅 （硅胶、 微细二氧化硅、 石英粉体） 等。 0038 这些硅源中， 从同质性、 处理性的观点来看， 适宜的是四乙氧基硅烷的低聚物以及 四乙氧基硅烷的低聚物与微粉体二氧化硅的混合物等。 0039 为了得到高纯度的炭化硅粉末， 优选使用高纯度的物质作为硅源。 具体而言， 优选 初期的杂质含量为 20ppm 以下， 进一步优选为 5ppm 以下。 0040 其中， 作为杂质的一例， 可列举出 Fe、 。

16、Ni、 Cu、 Cr、 V、 W 等重金属元素、 Li、 Na、 K 等碱 金属元素、 以及 Be、 Mg、 Ca、 B、 Al、 Ga 等碱土或两性金属元素等。 0041 碳源、 即含碳原料为使用不含杂质元素的催化剂合成、 能够通过加热和 / 或催化 剂或是交联剂聚合或交联从而固化的任意一种或是两种以上的有机化合物构成的单体、 低 聚物以及聚合物。 0042 作为含碳原料的适宜的具体例子， 可列举出使用不含杂质元素的催化剂合成的酚 醛树脂、 呋喃树脂、 尿素树脂、 环氧树脂、 不饱和聚酯树脂、 聚酰亚胺树脂、 聚氨酯树脂等固 化性树脂。尤其优选残炭率高、 操作性优异的甲阶型或酚醛清漆型酚醛树。

17、脂。 0043 本实施方式中有用的甲阶型酚醛树脂在不含杂质元素的催化剂 （具体而言， 氨或 有机胺） 的存在下， 使苯酚、 甲酚、 二甲酚、 间苯二酚、 双酚 A 等 1 元或 2 元的酚类与甲醛、 乙 醛、 苯甲醛等醛类反应而制造。 0044 作为催化剂使用的有机胺可以是伯胺、 仲胺和叔胺。作为有机胺， 可以使用二甲 胺、 三甲胺、 二乙胺、 三乙胺、 二甲基单乙醇胺、 单甲基二乙醇胺、 N- 甲基苯胺、 吡啶、 吗啉等。 0045 使酚类和醛类在氨或有机胺的存在下反应合成甲阶型酚醛树脂的方法， 除了使用 催化剂的不同以外， 可以采用以往公知的方法。 0046 即， 相对于 1 摩尔酚类， 。

18、加入 1 3 摩尔的醛类和 0.02 0.2 摩尔的有机胺或氨， 在 60 100下加热。 0047 另一方面， 本实施方式中有用的酚醛清漆型酚醛树脂可以将与上述相同的 1 元或 2 元酚类和醛类混合， 以不含杂质元素的酸类 （具体而言， 盐酸、 硫酸、 对甲苯磺酸或草酸等） 作为催化剂使其反应而制造。 说 明 书 CN 103097292 A 5 4/8 页 6 0048 酚醛清漆型酚醛树脂的制造也可以采用以往公知的方法。即， 相对于 1 摩尔酚类， 加入 0.5 0.9 摩尔醛类和 0.02 0.2 摩尔不含杂质元素的无机酸或有机酸， 在 60 100下加热。 0049 工序 S11 中，。

19、 在含硅原料和含碳原料混合而得到的原料混合物中， 根据需要加入 聚合或交联用的催化剂或交联剂， 在溶剂中溶解。使其发生聚合或交联反应， 生成混合物。 将原料混合物在 150左右加热。由此使混合物干燥。Si/C 比优选为 0.5 3.0。 0050 工序 S12 为将工序 S11 中所得的混合物在非活性气体的气氛中焙烧的工序。将混 合物收纳在容器 W 中。使用发热体 10a 以及发热体 10b， 在非活性气体的气氛中加热焙烧， 将混合物炭化和硅化。由此产生含碳和硅的气体。具体而言， 如以下的式 （1） 所示生成一 氧化硅 （SiO） 。 0051 SiO2 C SiO CO （1） 0052 非。

20、活性气体气氛是指非氧化性气氛。非活性气体例如包括真空、 氮气、 氦气或氩 气。 0053 接着进行工序S13。 工序S13为将通过焙烧混合物而生成的气体骤冷， 得到包含硅 颗粒的复合粉体的工序。使鼓风机 23 运转。然后经由吸引管 21 从加热容器 2 内将生成的 气体随着氩气气流抽出。绝热材料 12 的外部保持为室温， 因此生成的气体被骤冷至室温。 然后由生成的气体得到氧化硅包覆的复合粉体。具体而言， 通过在不足 1600的温度下冷 却， 如以下的式 （2） 所示得到包含硅颗粒的复合粉体。 0054 2SiO Si SiO2 （2） 0055 但是， 式 （2） 的反应并没有完全进行， 因此。

21、复合粉体不止包含 Si 和 SiO2， 还包含 SiO。即， 复合粉体除去杂质以外， 由 Si 和 SiOx（x=1 或 2） 形成。 0056 将所得复合粉体集尘在集尘器 22 中。经由供给管 24 向加热容器 2 中送入氩气气 流。 0057 接着进行工序S14。 工序S14为在溶解氧化硅的溶液中浸渍复合粉体， 得到硅颗粒 的工序。使集尘的复合粉体浸渍在溶剂中。作为溶剂， 例如可列举出甲醇、 乙醇。在浸渍有 复合粉体的溶剂中加入溶解氧化硅的酸。由此， 包覆硅颗粒的氧化硅溶解， 得到硅颗粒。作 为酸， 例如可列举出氟化氢 （HF） 。 0058 工序 S14 中， 包覆硅颗粒的氧化硅不一定需。

22、要全部溶解。硅颗粒也可以部分被氧 化硅包覆。 0059 （2.2） 蚀刻工序 S2 0060 接着进行工序 S2。工序 S2 为在蚀刻溶液中浸渍硅颗粒的蚀刻工序。如图 2 所示， 工序 S2 具有工序 S21 和工序 S22。 0061 工序 S21 为在蚀刻溶液中浸渍硅颗粒的工序。将通过工序 S1 准备的硅颗粒浸渍 在蚀刻溶液中。蚀刻溶液只要是可以蚀刻硅微粒的溶液即可。作为蚀刻溶液， 例如可列举 出氟化氢溶液、 热碱溶液。作为碱溶液， 例如可列举出氢氧化钾溶液。由于氟化氢溶液可有 效地蚀刻硅颗粒， 因此优选蚀刻溶液中包含氟化氢。 蚀刻溶液中根据需要也可加入氧化剂。 作为氧化剂， 例如可列举出。

23、硝酸 （HNO3） 和过氧化氢 （H2O2） 。为了使硅微粒的回收容易， 蚀刻 溶液中也可混入微极性溶剂 （例如 2- 丙醇） 。 0062 工序 S22 为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 说 明 书 CN 103097292 A 6 5/8 页 7 的硅颗粒的工序。硅颗粒的带隙能量根据硅颗粒的粒径而不同。因此， 需要根据要制造的 粒径的硅微粒， 适当调整照射的光、 蚀刻时间。 0063 硅颗粒的带隙能量可基于以下的式 （3） 算出。 0064 数 1 0065 0066 式 （3） 0067 E 为粒径为 R 的硅的带隙能量。Eg为块状硅的带隙能量。具体而言， E。

24、g为 1.2eV。 0068 为普朗克常量除以 2 所得的值。 为换算质量。具体而言， me为电子的静止 质量时， 为 0.015me。 0069 根据上述式 （3） ， 算出基于工序 S1 所得的硅颗粒的带隙能量。用具有比算出的硅 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。 0070 也可将所期望的硅微粒的粒径代入上述式 （3） 的 R， 算出照射的光所具有的能量。 用具有算出的能量的光照射硅颗粒。照射的光具有的能量可通过光的波长来调整。 0071 照射的光优选的是作为仅由单一波长构成的光的单色光。 这是因为与由多种波长 构成的光相比， 易于控制粒径。 0072 通过照射光，。

25、 蚀刻溶液的温度上升。若温度上升则蚀刻速度变快。为了易于控制 粒径， 优选抑制由温度引起的蚀刻速度的变化， 只通过光照射来得到粒径控制效果。因此， 优选一边保持蚀刻溶液的温度一定， 一边进行光照射。 0073 若硅颗粒的周围存在的物质 （例如溶剂、 溶剂周边的气体等） 吸收光， 则光变得不 易接触到硅微粒。 因此， 优选的是， 考虑硅颗粒的周围存在的物质的光吸收特性而调整照射 的光所具有的能量。例如， 若溶剂为水、 溶剂周围的气体为空气， 则优选照射具有 6.5eV 以 下的能量 （190nm 以上的波长） 的光。 0074 一边照射光一边使蚀刻进行， 在形成所期望的粒径的硅微粒的时刻， 将硅。

26、微粒从 蚀刻溶液中取出。将取出的硅微粒适当干燥。由此得到硅微粒。 0075 此外， 根据蚀刻， 也可以用不饱和烃基取代加成在硅微粒的表面的氢原子。 0076 （3） 硅微粒的粒径控制方法 0077 对本实施方式的硅微粒的粒径控制方法进行说明。其中， 本实施方式的硅微粒的 粒径控制方法为与上述硅微粒的制造方法中的蚀刻工序 S2 相同的工序。 0078 首先， 准备要控制粒径的硅微粒。此处所述的硅微粒不仅包括与通过上述制造方 法制造的硅微粒有同样粒径的硅微粒， 而且包括各种粒径的硅微粒。 因此， 例如上述硅微粒 的制造方法中的硅颗粒也包含在硅微粒中。 0079 接着， 将准备的硅微粒浸渍在蚀刻溶液。

27、中。蚀刻溶液可以使用上述蚀刻溶液。 0080 用具有比硅微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微粒。 硅 微粒的带隙能量可基于上述式 （3） 算出。用具有比算出的带隙能量更大的能量的光进行照 射。光所具有的能量也可基于上述式 （3） 算出。具体而言， 也可将所期望的硅微粒的粒径 代入上述式 （3） 的 R， 算出光所具有的能量。用具有成为所得能量的波长的光照射硅微粒。 说 明 书 CN 103097292 A 7 6/8 页 8 0081 照射光的时间根据硅微粒的量、 光的强度等条件而变化， 因此优选根据条件进行 适当调整。 0082 硅微粒的粒径越小带隙能量变得越大。 具有比照。

28、射的光所具有的能量更小的带隙 能量的硅微粒 （以下适当简称为第 1 硅微粒） 的蚀刻得以促进。因此， 粒径大的第 1 硅微粒 蚀刻迅速。 另一方面， 具有比照射的光所具有的能量更大的带隙能量的硅微粒 （以下适当简 称为第 2 硅微粒） 即使照射光， 蚀刻也不会得以促进。因此， 粒径小的第 2 硅微粒与第 1 硅 微粒相比， 蚀刻缓慢。 0083 通过使照射的光具有的能量发生变化， 可以控制硅微粒的粒径。 0084 （4） 其他实施方式 0085 本发明通过上述实施方式来说明， 但并不应该理解为作为该公开的一部分的论述 和附图限定了本发明。 根据此公开， 本领域技术人员应当清楚各种替代实施方式、。

29、 实施例以 及运用技术。本发明包括此处未记载的各种实施方式。 0086 例如， 本实施方式的硅微粒的制造方法中， 通过工序 S1 准备硅颗粒， 但不一定限 定于此。也可以通过购入市售的硅颗粒来准备。 0087 另外， 照射的光所具有的能量也可不通过上述式 （3） 算出。 0088 因此， 本发明的保护范围只由根据本说明书的说明所得恰当的权利要求书所限定 的技术特征确定。 0089 （5） 比较评价 0090 为了调查本发明的效果， 进行以下的实验。 此外， 本发明不受这些实施例的任何限 制。 0091 将包含作为硅源的 620g 硅酸乙酯、 作为碳源的 288g 酚醛树脂和作为聚合催化剂 的 。

30、92g 马来酸水溶液 （35 重量 %） 的混合溶液在 150加热并使其固化。接着， 将所得混合 物在氮气气氛中在900下使其炭化1小时。 将所得炭化物在氩气气氛中在1600下加热。 0092 使用吸引装置 20 和氩气载气向加热容器 2 之外输送在 1600下加热时产生的反 应气体， 之后骤冷得到复合粉体。 0093 将 0.06g 所得复合粉体浸渍在 4ml 甲醇中。在该溶液中添加 5ml46% 氢氟酸 （HF） 。 将该溶液混合并用膜滤器过滤。使膜滤器的残渣 （含有硅颗粒） 分散在丙醇中。在该溶液中 添加 0.05ml46% 氢氟酸 （HF） 。 0094 一边用搅拌器搅拌该氟化氢溶液一。

31、边照射单色光。分别用波长 365nm （实施例 1） 、 470nm（实施例 2） 、 525nm（实施例 3） 的单色光照射各氟化氢溶液。照射时间为 40 小时。 0095 将照射后的氟化氢溶液与上述同样地用膜滤器过滤， 得到包含硅微粒的液体。用 TEM 观察滤液干燥后所得的硅微粒。 0096 另外， 用 TEM 观察添加氢氟酸前的膜滤器的残渣中所含的硅颗粒 （比较例 1） 。即， 用 TEM 观察蚀刻前的硅颗粒。 0097 另外， 用 TEM 观察在除了未照射单色光之外与上述实施例相同的条件下得到的硅 微粒 （比较例 2） 。结果示于图 3 至图 7 以及表 1。图 3 为表示比较例 1 。

32、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 3 至图 7 的 纵轴为频率 （frequency） （%） ， 图 3 至图 7 的横轴为颗粒的粒径 （nm） 。 说 明 书 CN 103097292 A 8 7/8 页 9 0098 表 1 0099 波长 (nm)平均粒经 (nm) 比较例 1 -6.25 比较例 2 -6.31 实施例 1 3653.4 实施例 2 4703.9 实施例 3 5254.5 0100 TEM观察的结果， 。

33、实施例1实施例3的硅微粒的粒径分布的宽度与比较例2相比 更窄。具体而言， 比较例 1 中， 硅颗粒的粒径为 4nm 到 11nm。比较例 2 中， 硅微粒 （硅颗粒） 的粒径为 4nm 到 11nm。实施例 1 中， 硅微粒的粒径为 2nm 到 5nm。实施例 2 中， 硅微粒的粒 径为 2nm 到 6nm。实施例 3 中， 硅微粒的粒径为 2nm 到 8nm。因此可知， 一边照射光一边进 行蚀刻的情况与不照射光而进行蚀刻的情况相比， 可得到粒径均一的硅微粒。 0101 另外， 如表 1 所示， 可知用波长短的光、 即能量高的光进行照射时可得粒径小的硅 微粒。因此可知， 通过使照射的光所具有的。

34、能量发生变化， 可以控制硅微粒的粒径。此外， 由比较例 1 和比较例 2 可知， 若不照射光， 则粒径基本不发生变化。在用光照射硅颗粒之前 先使用可蚀刻硅颗粒的蚀刻溶液的情况从控制硅微粒的粒径的观点来看是优选的。 0102 此外， 作为比较例2与比较例1相比粒径略微变大的理由， 可认为是由于用搅拌器 搅拌氟化氢溶液， 从而一部分的硅颗粒 （硅微粒） 发生了溶合。 0103 图 8 为表示照射光的能量与硅微粒的粒径的关系的图表。图 8 的纵轴为照射的光 的能量， 图 8 的横轴为所得硅微粒的平均粒径的平方的倒数。图 8 中所示的直线为由式 （3） 求得的直线。图 8 的黑点为由上述实验所得的数据。

35、作出的点。 0104 如图 8 所示， 可知各由数据作出的点在式 （3） 的直线上或位于式 （3） 的直线附近。 因此可知， 通过用具有由式 （3） 算出的能量的光照射硅颗粒， 可得到所期望的粒径的硅微 粒。即， 可知能够控制硅微粒的粒径。 0105 （6） 作用和效果 0106 根据本实施方式的硅微粒的制造方法， 具备准备硅颗粒的准备工序和在蚀刻溶液 中浸渍硅颗粒的蚀刻工序， 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。 0107 具有比带隙能量更大的能量的光照射硅颗粒 （以下适当简称为第 1 硅颗粒） 时， 第 1 硅颗粒的内部产生电子空穴对。此时， 由。

36、于第 1 硅颗粒的内部或是表面的一部分的原子 之间的结合变弱， 从而促进了第 1 硅颗粒和氟化氢的反应。其结果， 促进了第 1 硅颗粒的蚀 刻。硅颗粒的粒径越小， 硅颗粒的带隙能量变得越大。因此， 带隙能量比照射的光所具有的 能量更大的硅颗粒 （以下适当简称为第 2 硅颗粒） 不产生电子空穴对。因此， 抑制了第 2 硅 颗粒的蚀刻的促进。 说 明 书 CN 103097292 A 9 8/8 页 10 0108 由于粒径大的硅颗粒的蚀刻得以促进， 粒径大的硅颗粒蚀刻迅速。若通过蚀刻形 成为具有比照射的光所具有的能量更大的带隙能量的硅颗粒的粒径， 则蚀刻不会再得到促 进。因此， 粒径小的硅颗粒与。

37、粒径大的硅颗粒相比， 蚀刻缓慢。即， 与不照射光的条件相同 地蚀刻硅颗粒。 其结果， 所得硅微粒的粒径分布变尖锐， 因此可有效地制造粒径均一的硅微 粒。 0109 照射的光所具有的能量越高， 越可以使具有更大带隙能量的硅颗粒 （即， 具有更小 粒径的硅颗粒） 的内部产生电子空穴对。这意味着照射的光所具有的能量越高， 越持续促进 蚀刻直至变为更小的粒径。 因此， 通过使照射的光所具有的能量发生变化， 可以控制硅微粒 的粒径。 0110 根据本实施方式的硅微粒的制造方法， 照射的光为单色光。 因此， 与由多种波长构 成的光相比， 容易控制粒径。 0111 此外， 日本专利申请第 2010-2035。

38、28 号 （2010 年 9 月 10 日申请） 的全部内容作为 参照并入本申请说明书。 0112 产业上的可利用性 0113 根据本发明的硅微粒的制造方法， 可有效地制造粒径均一的硅微粒。 另外， 根据本 发明的硅微粒的粒径控制方法， 可以控制硅微粒的粒径。 说 明 书 CN 103097292 A 10 1/4 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 103097292 A 11 2/4 页 12 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103097292 A 12 3/4 页 13 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103097292 A 13 4/4 页 14 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103097292 A 14 。