(57)【要約】【課題】  反応炉内で気相成長させて得られる多結晶シリコン棒における、カーボン電極を含む端部から、簡素な工程で高コスト化を招くことなく、多結晶シリコンを良好に回収することが可能な多結晶シリコンの回収方法を提供する。【解決手段】  多結晶シリコン棒２０から切断した端部であるカーボンエンド２２を、アルカリ性の異方性エッチング溶液３２によりエッチング処理することにより、カーボン電極１６から多結晶シリコンを分離させる。【選択図】  図２
2014047103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応炉内で気相成長させて製造される多結晶シリコン棒における、カーボン電極を含む端部から多結晶シリコンを回収する方法であって、
前記多結晶シリコン棒から切断した前記端部を、アルカリ性の異方性エッチング溶液によりエッチング処理することにより、前記カーボン電極から前記多結晶シリコンを分離させることを特徴とする、
多結晶シリコンの回収方法。
【請求項２】
前記異方性エッチング溶液は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、ヒドラジン、アンモニア、およびエチレンジアミンピロカテコールからなるアルカリ性化合物の群から選択される少なくとも１種の化合物の水溶液であることを特徴とする、
請求項１に記載の多結晶シリコンの回収方法。
【請求項３】
前記エッチング処理は、切断した前記端部を、前記異方性エッチング溶液中に浸漬して静置することにより行われることを特徴とする、
請求項１に記載の多結晶シリコンの回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多結晶シリコンの回収方法に関し、特に、反応炉内で気相成長させた多結晶シリコン棒の端部から多結晶シリコンを回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多結晶シリコン（ポリシリコン）は、各種の半導体装置を製造するための単結晶シリコンの原料、あるいは、太陽電池素子の原料として広く用いられている。この多結晶シリコンは、一般に、シーメンス法により製造される。シーメンス法では、反応炉内にカーボン電極により支持されたシリコン芯線（種棒）を加熱し、その状態で、クロロシランを含む原料ガスを水素雰囲気下で接触させる。これにより、当該シリコン芯線の表面に多結晶シリコンが気相成長（析出）し、多結晶シリコン棒が製造される。
【０００３】
ここで、多結晶シリコン棒の両端部では、カーボン電極に接してその一部を内包する程度まで多結晶シリコンが析出している。そこで、シリコン純度の低下を回避するために、カーボン電極に接する端部はワイヤソー等により切断されて廃棄される。この端部には、かなりの量の多結晶シリコンが残存している。なお、説明の便宜上、この端部を「カーボンエンド」と称する。
【０００４】
そこで、カーボンエンドから多結晶シリコンをリサイクルするために、一般に、ハンマー等によりカーボンエンドを機械的に破砕して、カーボン電極を除去して多結晶シリコンを回収することが行われている。
【０００５】
ところで、多結晶シリコンをリサイクルする技術は、従来から種々提案されている。例えば特許文献１および２には、シリコン単結晶を引き上げた後の石英ルツボに融着した残留多結晶シリコンを回収する方法が開示されており、特許文献３には、多結晶シリコンのインゴットをワイヤソーで切断した後の使用済みスラリーからシリコンを回収する方法が開示されている。
【０００６】
特許文献１に開示の回収方法では、石英ルツボに融着した残留多結晶シリコンを、不活性ガス雰囲気下で加熱して石英ルツボから溶融分離している。また、特許文献２に開示の回収方法では、シリコン単結晶の引上げを終了した後、黒鉛ルツボを機械的に左右に開かせ、黒鉛ルツボ内に支持されていた石英ルツボと、この石英ルツボ内の多結晶シリコンを回収容器内に落下させている。
【０００７】
また、特許文献３に開示の回収方法では、使用済みスラリーを液体部分と固体部分とに分離し、分離した固体部分を、ポリタングステン酸ナトリウム溶液からなる比重分離重液に混ぜて懸濁液を調製し、この懸濁液を比重分離することで多結晶シリコンを回収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２７３３１０号公報
【特許文献２】特開２００９−０４０６５４号公報
【特許文献３】特開２０１１−０８８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、カーボンエンドを機械的に破砕してカーボン電極を除去する方法では、多結晶シリコンだけでなくカーボン電極も破砕される可能性があり、破砕の過程でカーボンあるいはその他の異物が混入する可能性が高くなる。その結果、回収される多結晶シリコンの純度は低下してしまう。また、破砕の過程で、多結晶シリコンが過剰に微細化されてしまうおそれもある。
【００１０】
さらに、カーボンエンドを破砕することも破砕されたカーボンエンドの破片を分類することも基本的には人手で行うことになる。それゆえ、作業そのものの効率性が低くなるとともに、多結晶シリコンの回収コストの大半が人件費となって高コスト化を招くことにもなる。
【００１１】
一方、特許文献１ないし３に開示される従来の回収方法は、いずれもカーボンエンドから多結晶シリコンを回収する方法ではない。また、特許文献１および２に開示の回収方法は、単結晶シリコンの製造過程で石英ルツボに残留する多結晶シリコンを回収することを目的としており、特許文献３に開示の回収方法は、インゴットを切断した後の使用済みスラリーから多結晶シリコンを回収することを目的としているため、カーボンエンドからの多結晶シリコンの回収に転用することもできない。
【００１２】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、簡素な工程で高コスト化を招くことなく、カーボンエンドから多結晶シリコンを良好に回収することが可能な多結晶シリコンの回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る多結晶シリコンの回収方法は、前記の課題を解決するために、反応炉内で気相成長させて製造される多結晶シリコン棒における、カーボン電極を含む端部から多結晶シリコンを回収する方法であって、前記多結晶シリコン棒から切断した前記端部を、アルカリ性の異方性エッチング溶液によりエッチング処理することにより、前記カーボン電極から前記多結晶シリコンを分離させる構成である。
【００１４】
前記構成の多結晶シリコンの回収方法においては、前記異方性エッチング溶液は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、ヒドラジン、アンモニア、およびエチレンジアミンピロカテコールからなるアルカリ性化合物の群から選択される少なくとも１種の化合物の水溶液であってもよい。
【００１５】
また、前記構成の多結晶シリコンの回収方法においては、前記エッチング処理は、切断した前記端部を、前記異方性エッチング溶液中に浸漬して静置することにより行われる構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る多結晶シリコンの回収方法では、以上の構成により、簡素な工程で高コスト化を招くことなく、カーボンエンドから多結晶シリコンを良好に回収することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の適用対象となる多結晶シリコン棒の製造に用いられる、製造装置の模式的な構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る多結晶シリコンの回収方法の一例を示す模式図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施例に用いられたカーボンエンドの外観を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すカーボンエンドを異方性エッチング溶液で処理した後の状態を示す図であり、（ｃ）は、本発明の一比較例においてカーボンエンドを機械的に破砕した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１９】
［多結晶シリコン棒の製造例］
まず、本発明に係る多結晶シリコンの回収方法の適用対象となる多結晶シリコン棒の製造の一例について、図１を参照して説明する。図１に示す多結晶シリコン棒の製造装置１０は、シーメンス法により多結晶シリコン棒２０を製造するための装置であり、反応炉１１、原料ガス供給部１２、水素ガス供給部１３、および窒素ガス供給部１４等を備えており、反応炉１１内で多結晶シリコン棒２０が製造される。
【００２０】
なお、図１は、多結晶シリコン棒２０も含めて模式的な断面図として図示しているため、反応炉１１、原料ガス供給部１２、水素ガス供給部１３、および窒素ガス供給部１４等の位置関係も模式的に示しており、実際の製造装置１０において、各ガス供給部１２，１３，１４が図１に示すような位置に配置しているわけではない。反応炉１１内の構成についても同様である。
【００２１】
製造装置１０が備える反応炉１１は、その内部が気相成長反応を行うための反応空間となっている。この反応空間内には、一対の金属電極１５が設けられ、これら金属電極１５のそれぞれにカーボン電極１６が取り付けられている。なお、反応炉１１には、各ガス供給部１２，１３，１４から供給されるガスを内部に導入するためのノズル、排気ガスを排気する排気口、反応炉１１内の温度を測定する温度計、あるいはその他公知の計器または部材等も設けられているが、図１には示していない。
【００２２】
多結晶シリコン棒２０は、種棒であるシリコン芯線２１の表面に、多結晶シリコンを蒸着させることにより気相成長させる。図１に示す例では、シリコン芯線２１は、例えば３本用いられ、そのうち２本は、カーボン電極１６の芯線ホルダ１６ｂによって一端が支持されることにより反応空間内で垂直に立設される。また、残りの１本は、立設支持されているシリコン芯線２１の間で水平となるように、各シリコン芯線２１の他端に固定される。このように、シリコン芯線２１は、逆Ｕ字状（あるいはギリシャ文字の「Π」字（大文字）状、もしくは「鳥居」型）となるように反応容器内で組み立てられる。
【００２３】
金属電極１５は、反応炉１１の外部に設けられる電源に接続されているため、この金属電極１５により反応炉１１内のシリコン芯線２１に電力供給が可能となっている。なお、この金属電極１５および反応炉１１は、図示しない冷却装置により冷却される。カーボン電極１６は、金属電極１５に電気的に接続されるとともに、逆Ｕ字状のシリコン芯線２１を支持するように構成されている。本実施の形態では、カーボン電極１６は、図１に示すように、金属電極１５に対して電気的に接続されるカーボン電極本体１６ａと、このカーボン電極本体１６ａに保持される芯線ホルダ１６ｂから構成されている。芯線ホルダ１６ｂは、３本のシリコン芯線２１のうち立設されるものを固定支持する。
【００２４】
各カーボン電極本体１６ａは各金属電極１５に接続されるとともに各芯線ホルダ１６ｂを保持しており、各芯線ホルダ１６ｂは立設するシリコン芯線２１を１本ずつ支持し、２本の立設するシリコン芯線２１は、他端同士で水平のシリコン芯線２１により架橋されている。これにより一対の金属電極１５の間に、カーボン電極１６およびシリコン芯線２１により逆Ｕ字状の「電気回路」を形成することになる。そこで、外部の電源から金属電極１５に電流が供給されることにより、シリコン芯線２１に電流が流れる。なお、カーボン電極１６の具体的な構成は、カーボン電極本体１６ａおよび芯線ホルダ１６ｂの組合せに限定されず、公知の他の構成も好適に用いることができる。
【００２５】
金属電極１５は、公知の金属で構成されており、カーボン電極本体１６ａおよび芯線ホルダ１６ｂは、高純度のグラファイトカーボン（黒鉛）から構成されている。グラファイトカーボンは導電性に優れるだけでなく、一般的な金属よりも化学的に不活性である。そのため、反応炉１１内で気層成長する多結晶シリコンを汚染することがない。それゆえ、シリコン芯線２１を固定する電極を高純度のグラファイトカーボンで形成することにより、得られる多結晶シリコンの純度低下を抑えることができる。
【００２６】
原料ガス供給部１２は、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 ）等といった、多結晶シリコン析出のための原料ガスを反応炉１１内に供給する。また、水素ガス供給部１３は、水素ガス（Ｈ2 ）を反応炉１１内に供給し、窒素ガス供給部１４は、窒素ガス（Ｎ2 ）を反応炉１１内に供給する。原料ガス供給部１２、水素ガス供給部１３、または窒素ガス供給部１４は、公知の配管およびバルブ（あるいはノズル）等を介して反応炉１１に接続されており、各ガス供給部１２，１３，１４は、条件に応じてこれらガスを反応炉１１に供給する。
【００２７】
次に、図１に示す製造装置１０により多結晶シリコン棒２０を製造する方法について簡単に説明する。まず、窒素ガス供給部１４により反応炉１１内に窒素ガスが供給され、これにより反応空間の雰囲気が空気から窒素に置換される。次に、水素ガス供給部１３により反応炉１１内に水素ガスが供給され、反応空間の雰囲気が窒素ガスにから水素ガスに置換される。次に、シリコン芯線２１の導電性を良好なものとするために、図示しないヒータを用いてシリコン芯線２１を予備加熱する。
【００２８】
次に、図示しない電源から金属電極１５およびカーボン電極１６を介してシリコン芯線２１に電流を供給する。これにより、シリコン芯線２１は、通常９００〜１２００℃の範囲に加熱される。次に、電流を供給しつつ水素ガスとともにトリクロロシランガス等の原料ガスを低流量で供給し、多結晶シリコンの気相成長反応を開始させる。その後、シリコン芯線２１の表面で多結晶シリコンが十分に成長すると、逆Ｕ字状の多結晶シリコン棒２０が得られる。この多結晶シリコン棒は、高い純度を有しているため、単結晶シリコンの製造あるいは多結晶シリコンのインゴットの製造等に用いられる。
【００２９】
［多結晶シリコンの回収方法］
次に、本発明に係る多結晶シリコンの回収方法の代表的な一例について、図２を参照して具体的に説明する。
【００３０】
前述した製造装置１０により製造された多結晶シリコン棒２０は、図２に示すように、その両端部にカーボン電極１６が付着した状態となっている。これは、前述したように、多結晶シリコン棒２０の種棒であるシリコン芯線２１がカーボン電極１６（本実施の形態では芯線ホルダ１６ｂ）により固定支持されているためである。得られた多結晶シリコン棒２０の両端部は、図２に示すように、端面から長さＨとなる位置で切断される。これは、カーボン電極１６のグラファイトカーボンがシリコンに混入することを防ぐためである。なお、端面からの長さＨは具体的に限定されず、カーボン電極１６の先端（シリコン芯線２１を支持する部位）を確実に含まない程度の長さに設定されればよい。
【００３１】
両端部を切断することにより得られた、カーボン電極１６を有さない多結晶シリコン棒２０は、図２に枠で囲んで示すように、単結晶シリコンまたは多結晶シリコンインゴットの原料として用いられることになる。
【００３２】
ここで、切断された多結晶シリコン棒２０の端部（カーボン電極１６を含む端部）を、図２に示すように「カーボンエンド２２」とし、カーボンエンド２２を構成する端部のシリコンを、説明の便宜上、「エンドシリコン２３」と称する。エンドシリコン２３は、カーボン電極１６の先端が含まれない程度の長さＨで切断されているので、カーボンエンド２２は多量の多結晶シリコンが残存していることになる。
【００３３】
そこで、本発明では、このカーボンエンド２２から多結晶シリコンを回収するために、図２に示すように、当該カーボンエンド２２をアルカリ性（塩基性）の異方性エッチング溶液３２によりエッチング処理する。図２では、エッチング槽３１に蓄積された異方性エッチング溶液３２中にカーボンエンド２２を浸漬して静置している状態を示している。これにより、エンドシリコン２３が異方性エッチングされるため、エンドシリコン２３には、割れ目のようなエッチング溝が生じる。その結果、湿式処理であるにもかかわらず、エンドシリコン２３は、機械的に破砕されたような多結晶シリコンの断片となる。
【００３４】
しかも、カーボン電極１６は前述したようにグラファイトカーボン製であるので、異方性エッチング溶液３２によってほぼ侵食されない。それゆえ、異方性エッチングの進行により、カーボン電極１６とエンドシリコン２３との間でシリコンのみがエッチングされることで、多結晶シリコンの断片をカーボン電極１６から容易に脱離（分離）することができるとともに、多結晶シリコンの断片にカーボンが混入することを実質的に回避することが可能となる。加えてエッチングが異方性で進行することから、エンドシリコン２３は全体的に溶解することがないので、回収に際して多結晶シリコンの損失を少なくすることができる。
【００３５】
本発明で用いられる異方性エッチング溶液３２は、単結晶シリコンの微細加工に用いられるアルカリ性のエッチング溶液を好適に用いることができる。具体的には、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、ヒドラジン、アンモニア、エチレンジアミンピロカテコール等といったアルカリ性化合物の水溶液を挙げることができる。異方性エッチング溶液３２としては、これらアルカリ性化合物を１種のみ用いた水溶液であってもよいし、２種以上を適宜組み合わせた水溶液であってもよい。これらアルカリ性化合物の水溶液は、シリコンの結晶面方位によってエッチング速度に例えば１００倍近い差が生じるため、異方性エッチングが可能となっている。
【００３６】
カーボンエンド２２のエッチング条件は特に限定されず、カーボンエンド２２を構成するエンドシリコン２３の大きさ、重量、結晶状態、カーボン電極１６の形状、大きさ、あるいはエンドシリコン２３とカーボン電極１６との接触状態等に応じて、適宜設定することができる。代表的なエッチング条件としては、アルカリ性化合物の濃度、エッチング温度、エッチング時間等が挙げられる。
【００３７】
アルカリ性化合物の一般的な濃度としては、０．１重量％〜５０重量％の範囲内を挙げることができるが、もちろんこの範囲内に限定されない。また、エッチング温度は、常温（室温）であってもよいし、ヒータ等の加熱装置によって異方性エッチング溶液３２を加熱してもよい。一般的な加熱温度としては、溶媒である水が沸騰しない程度、例えば６０〜８０℃の範囲内を挙げることができるが、もちろんこの範囲内に限定されない。
【００３８】
また、エッチング時間は、機械的な手法を用いずにカーボン電極１６からエンドシリコン２３を分離できる程度の時間であって、エンドシリコン２３が過剰に溶解されず、多結晶シリコンの回収効率を低下させない程度の時間に適宜設定すればよい。
【００３９】
さらに本発明で用いられる異方性エッチング溶液３２には、アルカリ性化合物以外に他の成分が含まれていてもよい。代表的な成分としては、低級アルコールまたは高分子ポリエーテル等が挙げられる。これら成分は、単結晶シリコンの異方性エッチングにおいてアンダーカットを抑制する添加剤として知られている。
【００４０】
単結晶シリコンの異方性エッチングにおいては、エッチング深さを大きくするほど、その深さに比例する程度に、広がり方向（深さ方向を「縦方向」とすると横方向）への不要な侵食も大きくなること、すなわちアンダーカットが発生することが知られている。単結晶シリコンの場合には、アンダーカットの発生は微細加工の精度低下につながるが、本発明においては、アンダーカットの発生は多結晶シリコンの回収率の低下につながる。
【００４１】
本発明では、異方性エッチング溶液３２によってエンドシリコン２３に割れ目となるようなエッチング溝を生じさせることで、カーボン電極１６からエンドシリコン２３を分離させているので、エッチング溝は、その溝幅ができる限り小さいままで深く形成されることが好ましい。しかしながら、アンダーカットが有意に生じると、エッチング溝が深くなるほど溝幅も大きくなるので、結果的に多結晶シリコンが過剰に溶解されて回収できないことになる。そこで、低級アルコールまたは高分子ポリエーテル等の添加剤を加えてアンダーカットの抑制を図ることが好ましい。
【００４２】
異方性エッチング溶液３２に添加される低級アルコールとしては、例えば、１−プロパノール（ｎ−プロピルアルコール）、２−プロパノール（イソプロピルアルコール，ＩＰＡ）等が挙げられるが特に限定されない。また、高分子ポリエーテルとしては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）等が挙げられるが特に限定されない。これら低級アルコールまたは高分子ポリエーテルは１種のみを添加してもよいし、２種以上を適宜組み合わせて添加してもよい。また、これらの添加量も特に限定されず、異方性エッチングを妨げることなくアンダーカットの抑制効果を得られる程度の公知の範囲内であればよい。また、高分子ポリエーテルの分子量も特に限定されず、異方性エッチング溶液３２に溶解可能でアンダーカットの抑制効果を得られる程度の分子量であればよい。
【００４３】
なお、本発明に係る多結晶シリコンの回収方法では、多結晶シリコンのエッチングに用いられる処理溶液は、異方性エッチングを呈する処理溶液（異方性エッチング溶液）であって、等方性を呈する処理溶液（等方性エッチング溶液）ではない。これは、等方性エッチング溶液を用いた場合、カーボンエンド２２からエンドシリコン２３（多結晶シリコン）のみを効率的に分離できないためである。
【００４４】
等方性エッチング溶液としては、例えば、フッ酸、硝酸、酢酸等の酸を含有する酸水溶液を挙げることができる。これら酸性エッチング液は、シリコンの結晶面方位に関係なくエッチングは等方性を呈する。ここで、前述したようにカーボンは不活性であることから、カーボン電極１６よりも多結晶シリコンの方が溶解されやすい。そこで、もし酸水溶液によりカーボン電極１６とエンドシリコン２３との間で等方性のエッチングを行うことができるのであれば、エンドシリコン２３をカーボン電極１６から脱離させて回収することが可能である。
【００４５】
しかしながら、実際には、酸性水溶液は、カーボンエンド２２の表面から多結晶シリコンを全体的に溶解していくので、エッチング時間を長くしても、エンドシリコン２３が表面から溶解するのみで、結果的に、多結晶シリコンの多くが処理溶液に溶け出してしまうことになる。それゆえ、多結晶シリコンを有効に回収することができず、最終的には、エンドシリコン２３が除去されたカーボン電極１６のみが得られてしまうことになりかねない。
【００４６】
これに対して本発明では、カーボンエンド２２を異方性エッチングすることにより、結晶面方位に応じた一部のみに割れ目となるようなエッチング溝を形成することができる。それゆえ、エンドシリコン２３の表面からカーボン電極１６までエッチング溝が達すれば、今度は、エンドシリコン２３とカーボン電極１６との間でもエッチングを進行させることができる。それゆえ、エンドシリコン２３を断片化できるだけでなく、カーボン電極１６からも良好に分離させることができる。その結果、エンドシリコン２３を過剰に溶解させることなく、断片化して回収することができるので、不純物の混入を有効に抑制した上で多結晶シリコンを良好に回収することができる。
【００４７】
また、図２に示すように、本発明では、基本的に、カーボンエンド２２を異方性エッチング溶液３２中に浸漬して静置していればよい。そのため、複雑な工程が不要であるとともに、実質的に所定時間放置するだけで多結晶シリコンを回収することができる。それゆえ、簡素な工程で高コスト化を招くことなく、多結晶シリコンを良好に回収することが可能となる。
【００４８】
さらに、カーボンエンド２２は、通常廃棄物として取り扱われているので、廃棄物として流通すると、その表面に異物が付着しやすい。しかしながら、本発明では、カーボンエンド２２を異方性エッチング溶液３２中に浸漬してエッチングするので、異物は異方性エッチング溶液３２により溶解したり、エンドシリコン２３の表面から異方性エッチング溶液３２中に遊離させたりすることができる。それゆえ、本発明によれば不純物の混入をさらに一層抑制することが可能となる。
【実施例】
【００４９】
次に、本発明を実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。
【００５０】
（実施例）
図３（ａ）に示す、廃棄された重量８５０ｇ（内、カーボン電極１６の重量１００ｇ）のカーボンエンド２２を、濃度４０重量％の水酸化カリウム水溶液（異方性エッチング溶液３２）に浸漬し、４８時間静置した。その後、水酸化カリウム水溶液中から固形分を回収し、十分に水洗して乾燥させた。
【００５１】
その結果、図３（ｂ）に示すように、カーボン電極１６から多結晶シリコン（エンドシリコン２３）が断片化して分離（回収）された。なお、回収された多結晶シリコンの重量は６００ｇであった。
【００５２】
（比較例１）
廃棄された重量８５０ｇ（内、カーボン電極１６の重量１００ｇ）のカーボンエンド２２をハンマーにより破砕した。
【００５３】
その結果、図３（ｃ）に示すように、エンドシリコン２３とともにカーボン電極１６も破砕されたため、多結晶シリコンにカーボンが混入することを回避できなかった。またエンドシリコン２３をカーボン電極１６から十分に分離することができなかった。なお、回収した多結晶シリコンの重量は３００ｇであり、実施例に比べて少なかった。
【００５４】
（比較例２）
廃棄された重量８５０ｇ（内、カーボン電極１６の重量１００ｇ）のカーボンエンド２２を、濃度３０重量％のフッ酸と濃度３０重量％の硝酸との混合水溶液（等方性エッチング溶液）に浸漬し、実施例と同じ時間静置した。
【００５５】
その結果、エンドシリコン２３（多結晶シリコン）のみが全体的にエッチングされただけで、エンドシリコン２３をカーボン電極１６から全く分離することができなかった。また、処理後のカーボンエンド２２を、実施例と同様に十分に水洗して乾燥させてから重量を測定したが、その重量は６５０ｇであり、約２００ｇの多結晶シリコンが回収できずにフッ酸・硝酸の混合水溶液（等方性エッチング溶液）に溶解されてしまった。
【００５６】
なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、多結晶シリコン棒から切断して得られる、カーボン電極を含む端部から、多結晶シリコンを回収する分野に広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０    多結晶シリコン棒の製造装置
１１    反応炉
１５    金属電極
１６    カーボン電極
１６ａ  カーボン電極本体
１６ｂ  芯線ホルダ
２０    多結晶シリコン棒
２２    カーボンエンド（カーボン電極を含む端部）
２３    エンドシリコン（多結晶シリコン）
３２    異方性エッチング溶液
【図１】
2014047103.tif 000003
【図２】
2014047103.tif 000004
【図３】
2014047103.tif 000005