(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素又は塩素で精錬され金属元素を５００ｐｐｍ未満含有する金属シリコンから光起電力品位のシリコンを製錬する方法であって、以下を有する方法：
・高温るつぼを備えた電気炉で、中性雰囲気下で、精錬シリコンを再溶融すること、
・プラズマ下で精錬を実現するために、高温るつぼを備えた電気炉内に溶融シリコンを輸送すること、
・アルゴンと、塩素、フッ素、塩酸およびフッ化水素酸で構成されるグループに属する少なくとも一つの気体との混合物をプラズマ発生気体とし、該混合物が５％から９０％のアルゴンを含有する状態で、再溶融シリコンをプラズマ下で精錬すること、
・分離凝固が実現される鋳造鋳型内へ、制御雰囲気下で鋳込みをすること。
【請求項２】
金属元素が５００ｐｐｍ未満であるシリコンの調製が、液体分画内の金属不純物を濃縮するように、分離凝固によって行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
再溶融が連続するロットごとに行われることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
シリコンの再溶融およびプラズマ下での精錬が、二つの異なる作業施設で実現されることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
再溶融とプラズマ下での精錬との間のシリコンの輸送が、炉のフレーム、インダクタ、るつぼおよび液体シリコンによって構成されるユニットの移動による移し換えなしに行われることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
プラズマ下での精錬が、アルゴンを５０％から７０％含有するＨＦ−アルゴンおよび／又はＨＣｌ−アルゴン気体混合物によって実現されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
プラズマ源が、周波数が１００ｋＨｚと４ＭＨｚの間に含まれる電源から給電される誘導トーチであることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
プラズマ精錬前の最初の分離凝固が、２×１０-5ｍ／ｓ未満の凝固先頭の前進速度で実施されることを特徴とする、請求項２から請求項７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
プラズマ精錬後の分離凝固が、１０-5ｍ／ｓ未満の凝固先頭の前進速度で実施されることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
プラズマ精錬後の分離凝固先頭の前進速度が５×１０-6ｍ／ｓ未満であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
分離凝固作業が反射炉内で行われることを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
シリコンの再溶融とプラズマ精錬のために使用される電気炉が誘導加熱炉であることを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
シリコンの再溶融とプラズマ精錬のために使用される電気炉が、シリカ製、炭素製又は炭化ケイ素製であることを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その用途の一つが光エネルギーの変換、とくに太陽エネルギーの電気エネルギーへの変換のためのパネル製造である高純度金属シリコンに関するものである。本発明は、光起電力シリコンという用語で呼ばれるこの材料の製錬法にも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高純度シリコンの用途は多数あり、それぞれ特定の仕様を必要とする。太陽電池セルのエネルギー効率と経時劣化の振る舞いは、使用される高純度シリコンの品位に依存するため、光起電力の用途に要求される純度は比較的広い範囲に広がることがあり、そのため、ソーラーパネルの製造者には、品位／費用の比率に関して選択の余地がある。
【０００３】
エレクトロニクスシリコンの製造から生まれた等級落ち生成物は、長い間光起電力品位シリコンの主たる源であったが、この供給源で市場の増大する需要を満たすことができなくなり、そのため、他のシリコン源、例えば、電気アーク炉でシリカを炭素熱還元によって製錬され、化学の原料として、あるいはアルミニウム合金の成分として主として用いられる、金属シリコンに転換することが必要になる。シリコーン製造の原料であるクロロシランの合成に使用される金属シリコンの品位は、しかしながら、光起電力シリコンの品位とはかけ離れた仕様を有しており、徹底して精錬しない限り、この用途にそれを使用することは考えられない。この精錬コストは純度レベルとともに急増する；例えば、エレクトロニクス品位のシリコンのコストは、金属シリコンの３０倍程度である。
【０００４】
光起電力用途に要求される仕様は、電池セルのレベルで要求される品位に依存する：最高性能のためには次の仕様を満たすシリコンが要求される：ホウ素＜３ｐｐｍ、リン＜１０ｐｐｍ、金属不純物合計＜３００ｐｐｍ、好適には＜１５０ｐｐｍ。
【０００５】
この純度レベルを得るための精錬コストはなお高く、光起電力用途には競争力が低い。液体シリコン精錬技術の中では、プラズマによる精錬が次第に発展したのだが、それによればホウ素とリンの含有率を数ｐｐｍまで下げることができる。
【０００６】
Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｅｓ  Ｃｈｉｍｉｑｕｅｓの仏国特許出願第２５８５６９０号明細書は、プラズマ発生気体を水素−アルゴン混合物とするプラズマ下での溶融と、ついで気体を水素−アルゴン−酸素混合物とするプラズマ下での精錬とを含んだ、二段階精錬を記載している。この技術にはいくつか難点がある：
・高温の水素を使用するという難点、そのため、この方法を工業的に使用したときに、水素が漏洩することがあり、したがって、解決が困難な安全上の問題が生じる。
・生産性が低い、プラズマ下での溶融を実現するという難点。
・処理中にスラグを発生させる水素を使用するという難点、このスラグは精錬中の液体シリコンとプラズマ成分の間の障壁となり、それが精錬の反応速度を遅らせる。くわえて、このスラグは次第にるつぼの縁に集まり、液面に固形のスラグの環を形成するので、それをあとで除去する必要がある。作業を繰り返す内に、これらの度重なる除去工程がるつぼを損傷し、脆弱にし、その寿命を短くする。
【０００７】
欧州特許第０４５９４２１号明細書（川崎製鉄）は、プラズマ発生気体として０．１％から１０％の水蒸気と、また随意に、気体Ｎｍ3当たりシリカ１ｋｇ未満の割合でシリカ粉末を添加した不活性気体とを使用して、ケイ酸質るつぼ又はケイ酸質耐火ライニングで被覆したるつぼ内で、プラズマによるシリコン精錬を行うことを記載している。
【０００８】
前述の場合と同様に、この作業態様はシリコン表面への酸化物膜の形成を促進し、その結果、精錬反応速度が遅くなる。この特許は、溶融シリコン内の酸素含有率は０．０５％を超えない方が良いということさえ明らかにしている。
【０００９】
くわえて、ブローンプラズマトーチ又はトランスファプラズマトーチで作業することは、シリコンに不純物がもたらされることになる、なぜなら
トーチの陰極を構成する金属の気化によって該陰極が摩耗することで、形成されたプラズマが汚染されることになり、今度はそれがシリコンを汚染する。
【００１０】
ＣＮＲＳの仏国特許出願第２７７２７４１号明細書は、塩素−水素−水蒸気の気体混合物による液体シリコンの精錬を記載しているが、これには前述の場合と同じ難点があり、とくに固体シリコンの溶融速度がきわめて遅く、さらに低温のるつぼで作業するという不都合があり、そのため大きな熱損失が生じ、エネルギー消費が５００００ｋＷｈ／ｔから１００００ｋＷｈ／ｔ程度と極めて高くなるが、他方で、シリカの炭素還元による液体シリコンの製造では８１００ｋＷｈ／ｔで足り、固体シリコンの溶融には９００ｋＷｈ／ｔしか必要とされない。くわえて、低温るつぼ技術を利用すると、工業的規模の道具が考えられない。
【特許文献１】仏国特許出願第２５８５６９０号明細書
【特許文献２】欧州特許第０４５９４２１号明細書
【特許文献３】仏国特許出願第２７７２７４１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、光起電力材料などの使用のために許容される純度の、金属シリコンに由来するシリコンを得ること、ならびに、金属シリコンからこの材料を工業的に製錬するための経済的な方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、特に、太陽電池セルの製造を目的としたシリコンを対象としており、該シリコンが含有する不純物合計は１００ｐｐｍと４００ｐｐｍの間に、好適には１００ｐｐｍと２５０ｐｐｍの間に含まれ、金属元素含有率は３０ｐｐｍと３００ｐｐｍの間に、好適には３０ｐｐｍと１５０ｐｐｍの間に含まれ、ホウ素含有率は０．５ｐｐｍと３ｐｐｍの間に、好適には０．５ｐｐｍと２ｐｐｍの間に含まれており、また、リン含有率とホウ素含有率との間の比は１と３の間に含まれる。
【００１３】
本発明はまた、酸素又は塩素で精錬され、５００ｐｐｍ未満の金属元素を含有する金属シリコンからこの品位のシリコンを製造するための方法も対象としており、該方法は以下を有している。
・高温るつぼを備えた電気炉で、金属元素が５００ｐｐｍ未満の固体シリコンを中性雰囲気下で再溶融すること、
・プラズマ下での精錬を実現するために、高温るつぼを備えた電気炉内に溶融シリコンを移送すること、
・アルゴンと、塩素、フッ素、塩酸およびフッ化水素酸で構成されるグループのうちの少なくとも一つの気体との混合物をプラズマ発生気体として、プラズマ下で精錬すること、
・分離凝固が実現される鋳造鋳型内へ、制御雰囲気下で鋳込みをすること
【００１４】
金属元素が５００ｐｐｍ未満の金属シリコンの調製は、好適には第一の分離凝固作業で行われる。
【００１５】
本出願人が実施した研究により、特定の条件下で特定の元素については、エレクトロニクス品位のシリコンのための純度以下の純度で光起電力シリコンには十分であり、光起電力セルの良好な性能を得られるということを示すことができた。
【００１６】
例えば、リンはホウ素よりも支障がはるかに少ない元素だと思われ、光起電力セルの性能をあまり劣化させずに、１０ｐｐｍまでリン含有率を許容できる。他方で、メンデレエフ周期律表のＩＩＩ族およびＶ族の元素以外の不純物は、光起電力セルの性能に対する影響が小さく、また、含有する不純物の合計が４００ｐｐｍ未満で、ホウ素の含有率が０．５ｐｐｍと３ｐｐｍの間に含まれ、リン含有率がホウ素含有率の１倍と３倍の間に含まれるシリコンは、金属不純物合計が３００ｐｐｍ未満、好適には１５０ｐｐｍ未満である限りにおいて、優れた結果を示す。
【００１７】
したがって、かかる材料は、競争力のあるコストで、すなわちエレクトロニクス品位のシリコンのコストをはるかに下回るコストでの製造に至るならば、大きな利益がある。本発明による方法は、この要求に答えている。主原料は、石英の炭素熱還元によってアーク電気炉で工業的に生成された金属シリコン、もっと正確にはシリコーン製造用のクロロシラン合成のための「化学」品位のものである。
【００１８】
この品位は、液体状態での金属シリコンを酸化精錬することで得られ、例えば、Ｆｅ＜０．３０％；Ｃａ＜０．１０％；Ａｌ＜０．３０％などの仕様に達することを可能にする。ホウ素含有率は一般的に２０ｐｐｍと５０ｐｐｍの間、リン含有率は３０ｐｐｍと１００ｐｐｍの間である。このタイプの材料は、他の不純物、とくにチタン、炭素および酸素を含有しているが、微量ながらバナジウム、クロム、マンガン、ニッケルおよび銅も含有している。
【００１９】
欧州特許第０７２０９６７号明細書に本出願人が記載したような塩素精錬法を使用することにより、すでに液体シリコンで４００ｐｐｍの酸素レベルに達することができる。実験ではさらに、この種の精錬によって１００ｐｐｍ程度の炭素レベルに達することも可能であることが示された。
【００２０】
他方で、低鉄原料の入手可能性、ならびに複合電極技術の開発によって、今日では、金属シリコンの鉄含有率を大幅に低下させることができる；くわえて、凝固の際の分離技術によっても、必要ならば、この種のシリコンの鉄含有率をさらに顕著に低下させることが可能である。
【００２１】
酸素又は塩素によるこの第一の精錬の後、必要ならば分離凝固を行って、金属元素が５００ｐｐｍ未満の固体シリコンを分離し、０．５％から１％の金属元素を含有する濃縮液体シリコン内の金属不純物を濃縮する。鋳造塊の冷却は制御されて、２×１０-5ｍ／ｓ未満、好適には１０-5ｍ／ｓ未満でなければならない先頭前進速度が制限される；そして、金属元素が５００ｐｐｍ未満の固体シリコンが４８％から５２％得られる。
【００２２】
つぎに、炭素、黒鉛又は炭化ケイ素製の、あるいは焼結シリカで構成された耐火ライニングを備えた従来の高温るつぼ内の、金属元素が５００ｐｐｍ未満の固体シリコンを、好適には誘導加熱式の電気炉で、例えばアルゴンなどの中性雰囲気下で、ロットごとに再溶融する。誘導加熱炉に給電する発電機は、るつぼの直径に依存した周波数で動作するが、該周波数は、典型的には５００Ｈｚと５０００Ｈｚの間に含まれる。次の作業の再開を容易にするために、鋳造の都度、溶湯を残す。
【００２３】
つぎに、プラズマ下での精錬を実現するために、同じタイプのるつぼを備えた、好適には誘導加熱式の、第二の電気炉に、溶融シリコンを移す。プラズマは、１００ｋＨｚと４ＭＨｚの間に含まれる周波数の電源から給電される、誘導式トーチから得られる。作業の実現に使用されるプラズマ発生気体は、アルゴンと、塩素、フッ素、塩酸又はフッ化水素酸との混合物で構成され、使用されるアルゴンの比率は５％と９０％の間に、好適には５０％と７０％の間に含まれる。これらの条件においてシリコンを精錬すると、気体化合物が形成され、それによって炉のるつぼ内に液体又は固体のスラグが形成されるのが回避される。作業開始を容易にするために、精錬を妨害することなしに、シリコンの表面に少量の無水塩化マグネシウムを添加することができる。
【００２４】
つぎに、制御された不活性雰囲気下で、鋳造鋳型内へ鋳込みをして、そこで分離凝固の第二の作業を実現する；鋳造塊の冷却は制御されて、方法のこの段階では、１０-5ｍ／ｓ未満、好適には５×１０-6ｍ／ｓ未満でなければならない先頭前進速度を制限する。金属不純物が３００ｐｐｍ未満の、得られた固体シリコンの比率は、８０％と８６％の間に位置しており、金属元素が濃縮された液体シリコンの比率は、１４％と２０％の間に位置する。
【００２５】
再溶融作業とプラズマ下での精錬作業との間の液体シリコンの輸送は、インダクタを含む誘導加熱炉フレーム、るつぼおよび液体シリコンで構成されるユニットを、再溶融施設からプラズマ処理施設まで移動させることによって、好適には実現される。このユニットは、溶融作業場とプラズマ処理場の両方に備えられた５００Ｈｚ−５０００Ｈｚの静止型発電機から迅速に外したり、該発電機に再接続したりできるように製作される。プラズマ処理場はさらに、固定の誘導プラズマトーチと、同じく固定された、その発電機とを備えている。機器のこの配置と、このような仕方の目的は、液体シリコンの移し換えを避けることである。
【００２６】
この手順全体により、鉄が０．２５％、カルシウムが０．１０％、アルミニウムが０．３０％、ホウ素が２０ｐｐｍから５０ｐｐｍ、リンが３０ｐｐｍから１００ｐｐｍのシリコンから、金属不純物を０．５％から１％含有するシリコンを約４８％から５２％、金属不純物を５００ｐｐｍから１５００ｐｐｍ含有するシリコンを７％から１０％、そして本発明による高純度シリコンを４０％から４３％調製することが可能になる。
【００２７】
エネルギーの消費は、高純度シリコンについて約７０００ｋＷｈ／ｔであり、それに母材製錬に必要なおよそ１１０００ｋＷｈ／ｔを加えなければならないので、得られた高純度シリコンについては、合計１８０００ｋＷｈ／ｔ程度になる。
【００２８】
この方法で得られた高純度シリコンの組成は、以下のとおりである：
ホウ素：０．５ｐｐｍから３ｐｐｍ；リン／ホウ素は１と３の間；
不純物合計：１００ｐｐｍから４００ｐｐｍ、
金属不純物合計：３０ｐｐｍから３００ｐｐｍ、鉄：１０ｐｐｍから２００ｐｐｍ、
炭素：１０ｐｐｍから５０ｐｐｍ；酸素：５０ｐｐｍから１００ｐｐｍ；
カルシウム：５ｐｐｍから３０ｐｐｍ；アルミニウム：５ｐｐｍから３０ｐｐｍ；チタン：２ｐｐｍから２０ｐｐｍ。
【００２９】
プラズマ処理時間を長くすることによって、下記のようなはるかに優れた品位の高純度シリコンを得ることができる：
ホウ素：０．５ｐｐｍから２ｐｐｍ；リン／ホウ素は１と３の間；
不純物合計：１００ｐｐｍから２５０ｐｐｍ、
金属不純物合計：３０ｐｐｍから１５０ｐｐｍ、鉄：１０ｐｐｍから２０ｐｐｍ、
炭素：２０ｐｐｍから３０ｐｐｍ；酸素：２０ｐｐｍから５０ｐｐｍ；
カルシウム：５ｐｐｍから１０ｐｐｍ；アルミニウム：５ｐｐｍから１０ｐｐｍ；チタン：２ｐｐｍから５ｐｐｍ。
【実施例１】
【００３０】
サブマージアーク電気炉のシリコン生産物から、酸化精錬の対象として、液体シリコン２トンの取鍋を採取した；取鍋内にサンプリングした液体シリコンをＩＣＰ分析にかけた：
鉄＝０．２４％；カルシウム：９８ｐｐｍ；アルミニウム：２４５ｐｐｍ；チタン：２４０ｐｐｍ；ホウ素：３２ｐｐｍ；リン：１９ｐｐｍ；炭素：１００ｐｐｍ；酸素：１２００ｐｐｍ。
【００３１】
この液状シリコンの一部は、シリコンの容量が６００ｋｇの、湯口を備えた焼結シリカ製の鋳造鋳型内に注がれた；表面積が２ｍ2のこの鋳造鋳型は、炉の熱が主として底部から逃げるので、抵抗器の役割を果たす黒鉛棒で電気的に加熱される反射炉内に置かれた。炉の出力は、約１．２５時間でシリコンの５０％の凝固を得るために、４０ｋＷに調節された。７５分間待った後、鋳造鋳型に残った液体は湯口から流され、２９０ｋｇのインゴットができた。
【００３２】
質量２９４ｋｇの、鋳造鋳型に残った固体シリコンの分析結果は以下のとおりである：
鉄＝２８５ｐｐｍ；カルシウム：２４ｐｐｍ；アルミニウム：１４ｐｐｍ；チタン：９ｐｐｍ；ホウ素２８ｐｐｍ；リン：１０ｐｐｍ；炭素：１００ｐｐｍ；酸素：８００ｐｐｍ。
【００３３】
この品位のシリコンを十分な量入手するために、この作業を数回反復した。
【００３４】
得られたシリコンは、液体金属シリコンの溶湯で始動して１２００Ｈｚで動作する２５０ｋＷの誘導加熱炉内で、アルゴン雰囲気下で、２００ｋｇのロットごとに再溶融された；炉のきちんとした洗浄を確実に行うために、最初の三ロットの生産物は捨てた。
【００３５】
それ以降のロットの生産物は、炉のフレーム、インダクタ、るつぼおよび液体シリコンのユニットを完全に輸送することによって、再溶融作業場からプラズマ処理場への精錬処理のために、ロットごとに輸送された。プラズマ処理場は、再溶融施設のものと同一の発電機と、誘導プラズマトーチと１５０ｋＨｚの発電機を有する固定ユニットとを備えている。トーチには、ＨＣｌが４０％、アルゴンが６０％で構成された気体混合物が供給される。ロット当たりの処理時間は１時間であった。
【００３６】
つぎに、プラズマ下で処理されたシリコンのそれぞれのロットは、０．６７ｍ2の鋳造鋳型の中で分離凝固にかけられたが、該鋳造鋳型は、湯口を備えており、炉の熱が主として底部から逃げるため、抵抗器の役割を果たす黒鉛棒で電気的に加熱される反射炉内に置かれている。炉の出力は４５ｋＷに維持された。３時間待ってから、液相線の鋳造を実現した。鋳造塊は３６ｋｇのインゴットになり、他方で、回収した凝固シリコンの質量は１６２ｋｇであった。
【００３７】
プラズマ処理の粗いシリコンは、液体からのサンプリングの対象とした；分析結果は次のとおりである：
鉄＝２８０ｐｐｍ；カルシウム：２３ｐｐｍ；アルミニウム：１４ｐｐｍ；チタン：９ｐｐｍ；ホウ素３ｐｐｍ；リン：８ｐｐｍ；炭素：５０ｐｐｍ；酸素：８０ｐｐｍ。
【００３８】
プラズマ精錬後に実施した分離後に得られた固体シリコンの分析結果は、次のとおりである：
鉄＝１６０ｐｐｍ；カルシウム：９ｐｐｍ；アルミニウム：８ｐｐｍ；チタン：５ｐｐｍ；ホウ素３ｐｐｍ；リン：８ｐｐｍ；炭素：５０ｐｐｍ；酸素：９０ｐｐｍ。
【実施例２】
【００３９】
最終のシリコンの品位に関して本方法の可能性を最大限追求するために、実施例１の試験を再試行した。
【００４０】
サブマージアーク電気炉のシリコン生産物から、塩素精錬処理の対象として、液体シリコン２トンの取鍋を採取した；取鍋内にサンプリングした液体シリコンを分析にかけた：
鉄＝０．２５％；カルシウム：９０ｐｐｍ；アルミニウム：２１０ｐｐｍ；チタン：２４０ｐｐｍ；ホウ素３２ｐｐｍ；リン：２０ｐｐｍ；炭素：１００ｐｐｍ；酸素：４００ｐｐｍ。
【００４１】
つぎにこの取鍋は、多孔性煉瓦を介して取鍋の底にアルゴンを注入して、３０分間減圧して処理された；アルゴンの流量は毎時０．７Ｎｍ3であった。
【００４２】
このようにして得られた液状シリコンの一部は、シリコンの容量が６００ｋｇの、湯口を備えた焼結シリカ製の鋳造鋳型内に注がれた；表面積が２ｍ2のこの鋳造鋳型は、炉の熱が主として底部から逃げるので、抵抗器の役割を果たす黒鉛棒で電気的に加熱される反射炉内に置かれた。炉の出力は、２．５時間でシリコンの約５０％の凝固を鋳造鋳型内で得るために、５０ｋＷに調節された。
【００４３】
１５０分待った後、鋳造鋳型に残った液体は湯口から流され、２９０ｋｇのインゴットができた。質量２９５ｋｇの、鋳造鋳型に残った固体シリコンの分析結果は以下のとおりである：
鉄＝９５ｐｐｍ；カルシウム：２３ｐｐｍ；アルミニウム：１２ｐｐｍ；チタン：９ｐｐｍ；ホウ素３２ｐｐｍ；リン：６ｐｐｍ；炭素：１００ｐｐｍ；酸素：４００ｐｐｍ。
【００４４】
この品位のシリコンを十分な量入手するために、この作業を数回反復した。
【００４５】
得られたシリコンは、金属液体シリコンの溶湯で始動して１０００Ｈｚで動作する２５０ｋＷの誘導加熱炉内で、アルゴン雰囲気下で、２００ｋｇのロットごとに再溶融された；炉のきちんとした洗浄を確実に行うために、最初の三ロットの生産物は捨てた。
【００４６】
それ以降のロットの生産物は、実施例１に記載のものと同一の条件で精錬処理するために、ロットごとに輸送した。ロット当たりの処理時間は２時間であった。
【００４７】
つぎに、プラズマ下で処理されたシリコンのそれぞれのロットは、０．６７ｍ2の鋳造鋳型の中で分離凝固にかけられたが、該鋳造鋳型は、湯口を備えており、炉の熱は主として底部から逃げるため、抵抗器の役割を果たす黒鉛棒で電気的に加熱される反射炉内に置かれている。炉の出力は５５ｋＷに維持された。６時間待ってから、液相線の鋳造を実現した。鋳造塊は３０ｋｇのインゴットになり、他方で、回収した凝固シリコンの質量は１６４ｋｇであった。
【００４８】
プラズマ処理の粗いシリコンは、液体からのサンプリングの対象とした；分析結果は次のとおりである：
鉄＝８５ｐｐｍ；カルシウム：２３ｐｐｍ；アルミニウム：１２ｐｐｍ；チタン：９ｐｐｍ；ホウ素２ｐｐｍ；リン：５ｐｐｍ；炭素：３０ｐｐｍ；酸素：５０ｐｐｍ。
【００４９】
プラズマ精錬後の分離後に得られた固体シリコンの分析結果は次のとおりである：
鉄＝１６ｐｐｍ；カルシウム：９ｐｐｍ；アルミニウム：７ｐｐｍ；チタン：４ｐｐｍ；ホウ素２ｐｐｍ；リン：５ｐｐｍ；炭素：３０ｐｐｍ；酸素：５０ｐｐｍ。