ポリシリコンのための空気篩分け
【課題】 半導体破片で汚染のない分級を行う。
【解決手段】 分級のための装置が少なくとも１つの送風装置と少なくとも１つの変向装置とを備えている。
【解決手段】 分級のための装置が少なくとも１つの送風装置と少なくとも１つの変向装置とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体破片を分級するための装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多数の半導体物質はるつぼの中での溶融処理のために細分されなければならない。この場合半導体破片と一緒に不純物および微細ダストがるつぼ内へ入らないようにすることが肝腎である。不純物は物質のばら荷内またはその表面に沈着する場合がある。表面の不純物（例えば破砕作業により、または既存のスクリーニング、篩分けおよび分級方法によって形成される）は従来水浴または酸浴で取除かれていた。これらの洗浄方法の欠点は、低効率および使用する酸の高コストである。酸の使用は、クラッシャーバーのエッジからすり落ちたきわめて不都合なプラスチック材料を一般に取除くことはできない。
【０００３】物質間の一定接触およびスクリーン材料の持続的な荷重によってポリシリコンの例えば乾式スクリーンによるスクリーニングは汚染、摩耗または微細ダストをもたらし、これらは製品品質における問題と認められる。更には多結晶シリコンの不規則な粒径の形によって開口、例えばバースクリーンのギャップまたは多孔スクリーンの開口の迅速な閉塞を生じる。
【０００４】再現性のある、精確な粒子分級調節は湿式分級によっても可能ではない、それというのも付着力のために小片が互いに、特に比較的大きな破片に付着するからである。これによって粒子分級調節のみならず、物質の排出も困難である。
【０００５】微細粒子およびダスト（最大でも２ｃｍよりも小さな破片寸法）を排出するためには、光電式分級も目下の所不適当である。それというのもディジタル測定技術はまだ上記の寸法で６０００片／秒を上回る粒子流を取扱うことができないからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来技術の欠点を克服し、かつ特に半導体破片で汚染のない分級を行うことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、少なくとも１つの送風装置および少なくとも１つの変向装置を備えた分級のための装置によって解決される。
【０００８】更に本発明の対象は、送風装置を通って案内され、かつ案内装置を介して等級別されることを特徴とする半導体物質を分級するための方法である。装置は上記に記載されている。
【０００９】本発明による方法によれば所定の粒度を持つ規定された重量部分が取除かれる。
【００１０】本発明による方法は多結晶または単結晶シリコン破片または他の半導体物質、例えばカリウムヒ素の破片の分級に有利に使用される。
【００１１】
【発明の効果】本発明の利点は、空気中の分級から生じる汚染および摩耗が低減されること、そして特別な物質案内によって不規則な半導体破片が同一の形式で取上げられ、かつ再現可能にスクリーニングされることである。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１および図２による本発明による装置は、主に後壁１と後壁に対向した位置の前壁４並びにこれらを結合する側壁２を備えている。後壁１並びに前壁４の内側には内向きのそらせ板が設けられている。
【００１３】内室が例えば保守作業のために接近可能であり、かつ壁内部に配置された、分離された物質のための捕集槽１４，１５が前壁４の領域内でガイドレールを介して装置から取除かれる、または装置へ供給され得るように、前壁４が水平の縦軸線を中心にして旋回可能およびまたは矢印１１に示された方向に水平方向に移動可能である。前壁４の旋回角度９は有利には０°〜１２０°、特に有利には８０°〜９０°である。更に装置はほぼ壁１，２および４にわたるカバー壁（Ｄｅｃｋｗａｎｄ）を有しており、カバー壁は中央領域に有利とは１つの、分級すべき半導体破片供給のための装入開口を備える。
【００１４】本発明による装置は有利には半導体破片の分級のためのものである。半導体破片は傾斜角度を調節可能な斜めのみぞを備えた図１に略示された供給装置を介して装置へ、半導体破片がこの斜めの供給みぞおよび鉛直方向に働く重力に基いて湾曲路で空気円錐部（Ｌｕｆｔｋｅｇｅｌ）の作用領域内へ移動せしめられるように供給される。送風装置５のノズルストリップは少なくとも１つの、有利には１０まで、またはそれ以上の数の単一ノズルを備えており、上下に複数列に配置されていてよい。ノズルの並置も原則的には可能である。目的は、使用される作用幅にわたり均一な空気流を得ることである。ノズルは有利に底部ベースラインから０°〜２０°の角度に向けられている。ノズルからは有利にガス、例えば空気または不活性ガス、例えば窒素が分級すべき物質もしくは分級目的に対して適合された圧力、有利に１〜４バールで吹き出される。ノズルを液体、例えば水で運転することも有利であろう。送風装置は有利に水平／鉛直方向に移動可能もしくは旋回可能に支承されている。
【００１５】この形式の半導体破片の供給により不規則な形状の半導体破片はその重心でもって送風装置５の作用領域内へ前方で導かれ、そのため空気の主要な力は重心へ向けられる。このことはスクリーニングの信頼性と再現性をも保証する。
【００１６】送風装置５の下方には変向装置３が設けられており、変向装置は主に２つの屋根形に配置された薄板によって形成されている。変向装置３のむねはノズルの吹出し方向に対して横方向に整列されており、分級度が適切に制御され得るように水平および鉛直方向（矢印６および７）に調節可能に構成されている。変向装置３は支承ピンを介して矢印８により０°〜９０°、有利に０°〜２０°の範囲内で旋回可能に保持され、変向装置３（有利に送風装置５まで移動可能である）の屋根面を形成する薄板の角度は有利４５°〜１２０°、特に有利には８５°〜９０°である。スクリーニングされるべき破片の微細ダストは変向装置３を介して捕集槽１４内へ送られ他方スクリーニングされるべき半導体破片の比較的大きな寸法の部分は捕集槽１５内へ落ちる。有利には微細なダストは集合器１２を介して捕集槽１４内へ送られることもできる。矢印１０により捕集槽１４，１５は装置から取除くことができる。
【００１７】スクリーニングされるべき質量部分（Ｍａｓｓｅｒａｎｔｅｉｌ）はノズル中の空気圧により、かつ変向装置３への相対的な位置によって規定される。したがって直径が有利に１μｍ〜２０ｍｍ、有利には１μｍ〜１０ｍｍの粒子の半導体物質を再現可能に分級し得る。これは吸引流の送風効率と強度および分離装置の高さ（有利に１０ｃｍ〜１００ｃｍ）に依存する。集合器１２は振動発生器１３を備えていてよい、振動発生器は微細ダストがより良好に送られるように作用する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の略示横断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った略示横断面図である。
【符号の説明】
１ 後壁、 ２ 側壁、 ３ 変向装置、 ４ 前壁、 ５ 送風装置、 １２ 集合器、 １３ 振動発生器、 １４，１５ 捕集槽
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体破片を分級するための装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多数の半導体物質はるつぼの中での溶融処理のために細分されなければならない。この場合半導体破片と一緒に不純物および微細ダストがるつぼ内へ入らないようにすることが肝腎である。不純物は物質のばら荷内またはその表面に沈着する場合がある。表面の不純物（例えば破砕作業により、または既存のスクリーニング、篩分けおよび分級方法によって形成される）は従来水浴または酸浴で取除かれていた。これらの洗浄方法の欠点は、低効率および使用する酸の高コストである。酸の使用は、クラッシャーバーのエッジからすり落ちたきわめて不都合なプラスチック材料を一般に取除くことはできない。
【０００３】物質間の一定接触およびスクリーン材料の持続的な荷重によってポリシリコンの例えば乾式スクリーンによるスクリーニングは汚染、摩耗または微細ダストをもたらし、これらは製品品質における問題と認められる。更には多結晶シリコンの不規則な粒径の形によって開口、例えばバースクリーンのギャップまたは多孔スクリーンの開口の迅速な閉塞を生じる。
【０００４】再現性のある、精確な粒子分級調節は湿式分級によっても可能ではない、それというのも付着力のために小片が互いに、特に比較的大きな破片に付着するからである。これによって粒子分級調節のみならず、物質の排出も困難である。
【０００５】微細粒子およびダスト（最大でも２ｃｍよりも小さな破片寸法）を排出するためには、光電式分級も目下の所不適当である。それというのもディジタル測定技術はまだ上記の寸法で６０００片／秒を上回る粒子流を取扱うことができないからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来技術の欠点を克服し、かつ特に半導体破片で汚染のない分級を行うことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、少なくとも１つの送風装置および少なくとも１つの変向装置を備えた分級のための装置によって解決される。
【０００８】更に本発明の対象は、送風装置を通って案内され、かつ案内装置を介して等級別されることを特徴とする半導体物質を分級するための方法である。装置は上記に記載されている。
【０００９】本発明による方法によれば所定の粒度を持つ規定された重量部分が取除かれる。
【００１０】本発明による方法は多結晶または単結晶シリコン破片または他の半導体物質、例えばカリウムヒ素の破片の分級に有利に使用される。
【００１１】
【発明の効果】本発明の利点は、空気中の分級から生じる汚染および摩耗が低減されること、そして特別な物質案内によって不規則な半導体破片が同一の形式で取上げられ、かつ再現可能にスクリーニングされることである。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１および図２による本発明による装置は、主に後壁１と後壁に対向した位置の前壁４並びにこれらを結合する側壁２を備えている。後壁１並びに前壁４の内側には内向きのそらせ板が設けられている。
【００１３】内室が例えば保守作業のために接近可能であり、かつ壁内部に配置された、分離された物質のための捕集槽１４，１５が前壁４の領域内でガイドレールを介して装置から取除かれる、または装置へ供給され得るように、前壁４が水平の縦軸線を中心にして旋回可能およびまたは矢印１１に示された方向に水平方向に移動可能である。前壁４の旋回角度９は有利には０°〜１２０°、特に有利には８０°〜９０°である。更に装置はほぼ壁１，２および４にわたるカバー壁（Ｄｅｃｋｗａｎｄ）を有しており、カバー壁は中央領域に有利とは１つの、分級すべき半導体破片供給のための装入開口を備える。
【００１４】本発明による装置は有利には半導体破片の分級のためのものである。半導体破片は傾斜角度を調節可能な斜めのみぞを備えた図１に略示された供給装置を介して装置へ、半導体破片がこの斜めの供給みぞおよび鉛直方向に働く重力に基いて湾曲路で空気円錐部（Ｌｕｆｔｋｅｇｅｌ）の作用領域内へ移動せしめられるように供給される。送風装置５のノズルストリップは少なくとも１つの、有利には１０まで、またはそれ以上の数の単一ノズルを備えており、上下に複数列に配置されていてよい。ノズルの並置も原則的には可能である。目的は、使用される作用幅にわたり均一な空気流を得ることである。ノズルは有利に底部ベースラインから０°〜２０°の角度に向けられている。ノズルからは有利にガス、例えば空気または不活性ガス、例えば窒素が分級すべき物質もしくは分級目的に対して適合された圧力、有利に１〜４バールで吹き出される。ノズルを液体、例えば水で運転することも有利であろう。送風装置は有利に水平／鉛直方向に移動可能もしくは旋回可能に支承されている。
【００１５】この形式の半導体破片の供給により不規則な形状の半導体破片はその重心でもって送風装置５の作用領域内へ前方で導かれ、そのため空気の主要な力は重心へ向けられる。このことはスクリーニングの信頼性と再現性をも保証する。
【００１６】送風装置５の下方には変向装置３が設けられており、変向装置は主に２つの屋根形に配置された薄板によって形成されている。変向装置３のむねはノズルの吹出し方向に対して横方向に整列されており、分級度が適切に制御され得るように水平および鉛直方向（矢印６および７）に調節可能に構成されている。変向装置３は支承ピンを介して矢印８により０°〜９０°、有利に０°〜２０°の範囲内で旋回可能に保持され、変向装置３（有利に送風装置５まで移動可能である）の屋根面を形成する薄板の角度は有利４５°〜１２０°、特に有利には８５°〜９０°である。スクリーニングされるべき破片の微細ダストは変向装置３を介して捕集槽１４内へ送られ他方スクリーニングされるべき半導体破片の比較的大きな寸法の部分は捕集槽１５内へ落ちる。有利には微細なダストは集合器１２を介して捕集槽１４内へ送られることもできる。矢印１０により捕集槽１４，１５は装置から取除くことができる。
【００１７】スクリーニングされるべき質量部分（Ｍａｓｓｅｒａｎｔｅｉｌ）はノズル中の空気圧により、かつ変向装置３への相対的な位置によって規定される。したがって直径が有利に１μｍ〜２０ｍｍ、有利には１μｍ〜１０ｍｍの粒子の半導体物質を再現可能に分級し得る。これは吸引流の送風効率と強度および分離装置の高さ（有利に１０ｃｍ〜１００ｃｍ）に依存する。集合器１２は振動発生器１３を備えていてよい、振動発生器は微細ダストがより良好に送られるように作用する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の略示横断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った略示横断面図である。
【符号の説明】
１ 後壁、 ２ 側壁、 ３ 変向装置、 ４ 前壁、 ５ 送風装置、 １２ 集合器、 １３ 振動発生器、 １４，１５ 捕集槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】 分級のための装置において、少なくとも１つの送風装置と少なくとも１つの変向装置とを備えていることを特徴とする、分級のための装置。
【請求項２】 送風装置が上下に配置された複数のノズルを備えている、請求項１記載の装置。
【請求項３】 変向装置が水平方向および鉛直方向に移動可能である、請求項１記載の装置。
【請求項４】 半導体物質を分級するための方法において、半導体物質を送風装置によって案内し、かつ変向装置を介して等級別することを特徴とする、分級するための方法。
【請求項５】 規定された粒度を持つ規定された重量部分が取除かれる、請求項４記載の方法。
【請求項１】 分級のための装置において、少なくとも１つの送風装置と少なくとも１つの変向装置とを備えていることを特徴とする、分級のための装置。
【請求項２】 送風装置が上下に配置された複数のノズルを備えている、請求項１記載の装置。
【請求項３】 変向装置が水平方向および鉛直方向に移動可能である、請求項１記載の装置。
【請求項４】 半導体物質を分級するための方法において、半導体物質を送風装置によって案内し、かつ変向装置を介して等級別することを特徴とする、分級するための方法。
【請求項５】 規定された粒度を持つ規定された重量部分が取除かれる、請求項４記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０００−７０８５９（Ｐ２０００−７０８５９Ａ）
【公開日】平成１２年３月７日（２０００．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−２４００９３
【出願日】平成１１年８月２６日（１９９９．８．２６）
【出願人】（３９０００８９６９）ワツカー−ケミー ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (417)
【氏名又は名称原語表記】ＷＡＣＫＥＲ−ＣＨＥＭＩＥ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ
【公開日】平成１２年３月７日（２０００．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年８月２６日（１９９９．８．２６）
【出願人】（３９０００８９６９）ワツカー−ケミー ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (417)
【氏名又は名称原語表記】ＷＡＣＫＥＲ−ＣＨＥＭＩＥ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ
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