CN105934408A - 清净化多结晶硅块破碎物的制造装置及利用该制造装置制造清净化多结晶硅块破碎物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制造装置，能够通过吹出的气流更有效率地除去多结晶硅块破碎后混入其中的金属微粉或硅微粉等。这种清净化多结晶硅块破碎物的制造装置包括：输送带，最好是网状，用以搬运多结晶硅块破碎物；吹飞用气流喷射器，设置于该输送带的移动面的上方，吹掉伴随该多结晶硅块破碎物的微粉；以及飞跃防止用网，设置于该网状输送带的该移动面以及位于该移动面的上方的该吹飞用气流喷射器之间，防止该多结晶硅块破碎物过度弹跳。

Description

清净化多结晶硅块破碎物的制造装置及利用该制造装置制造清净化多结晶 硅块破碎物的方法

技术领域

本发明涉及于清净化的多结晶硅块破碎物的制造装置，以及利用该制造装置来制造清净化的多结晶硅块破碎物的方法。

背景技术

半导体装置或太阳能电池的制造当中所使用的硅晶圆片一般会使用西门子法制造的棒状多结晶硅块，然后通过以下的方法制造而成。也就是，将硅块在敲碎后分类出拳头大小的碎片，将获得的多结晶硅块破碎物做为原料使用柴可拉斯基法产生圆柱状的硅晶棒，再将这种硅晶棒切片研磨切削，获得晶圆片。

敲碎上述的多结晶硅块一般较多是以人力使用槌子来实施。又，为了产量更高地获得多量的硅块破碎物，也会使用通常是敲碎矿石用的被称为颚式压碎机的压碎机等，来取代使用槌子的人力敲碎。在此，槌子的材质、或是做为颚式压碎机的压碎部并具有突起等的2片金属板(颚)的材质虽然是含有碳化钨(Tungsten Carbide)、钛等的高硬度金属，但也无法避免获得的破碎物中有这些金属微粉的混入。如果有这种金属微粉的不纯物残留，就会成为柴可拉斯基法制造硅晶棒时金属污染的主因。

以上述的槌子或颚式压碎机来打碎多结晶硅块时，也会大量产生粒子径小的多结晶硅的微粉(以下也称为「硅微粉」)。这种多结晶硅微粉也有使破碎时的金属污染更严重、以柴可拉斯基法制造硅晶棒时微粉难以溶解的问题，并且会使硅晶棒的生产力下降。因此，这种多结晶硅块破碎物强烈需要去除因破碎而混入的金属微粉或硅微粉等的微粉类。

另一方面，上述多结晶硅块破碎后的分级例如使用以振动来进行筛选的振动筛选机(例如参照专利文献1)、以旋转的滚筒来筛选的分级机(例如参照专利文献2)、或是将搬运破碎物的输送带做成网状使得比网孔要小的粒子落下的滚动式分级机(例如参照专利文献3)。然而，因为上述破碎而产生的微粉相当微小且比表面积大，会进入多结晶硅块破碎物的复杂的间隙、附着在该破碎物的表面等，因此使用既有的分级机来分级无法高度地去除这些微粉。在这些步骤后，如果不使用特殊的蚀刻剂进行繁杂的蚀刻处理的话，就无法使获得的破碎物充分地清净化。

因此，为了除去混入上述多结晶硅块破碎物中的微粉，也有一种方案是将压缩空气吹到该破碎物上(参照专利文献4，请求项25、段落[0082]～[0088])。

先行技术文献

专利文献1：日本特表2009-532319号公报

专利文献2：日本特开2004-91321号公报

专利文献3：日本特开2012-62206号公报

专利文献4：日本特开2012-46412号公报

通过上述压缩空气来除去微粉的方法，仅揭示了在破碎后及/或分级后进行压缩空气的吹出，但完全没有揭示在破碎后的分级、搬运线上要以怎样的装置构造来实施。因此，无法有效率地实施这种操作，无法简单地达成将破碎物充分地清净化。

有鉴于此，本发明的目的是提供一种制造装置及制造方法，能够在多结晶硅块破碎后，用气流吹动的方式有效率地去除混入的金属微粉或硅微粉等的微粉。

发明内容

本发明人等有鉴于上述问题而持续地进行研究。结果找出了解决上述问题的方法，也就是以输送带搬运多结晶硅块破碎物时，在该输送带的输送面的至少上方设置各吹飞用气流喷射器，在该输送带的输送面与设置于上方的吹飞用气流喷射器之间设置多结晶硅块破碎物的飞跃防止网，藉此完成本发明。

也就是，本发明提出一种清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，至少包括：a)带式输送机，搬运多结晶硅块破碎物；b)吹飞用气流喷射器，设置于该带式输送机的输送带的移动面的上方，吹掉伴随该多结晶硅块破碎物的微粉；以及c)飞跃防止用网，设置于该输送带的该移动面以及位于该移动面的上方的该吹飞用气流喷射器之间，防止该多结晶硅块破碎物过度弹跳。

本发明另一观点提出一种清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，至少包括：带式输送机，搬运多结晶硅块破碎物；以及吹飞用气流喷射器，设置于该带式输送机的输送带的移动面的上方或下方，吹掉伴随该多结晶硅块破碎物的微粉，其中该输送带是网状。

本发明也提出一种清净化多结晶硅块破碎物的制造方法，包括：使用上述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，将气流吹到载置于移动中的该输送带上的该多结晶硅块破碎物上，将伴随着该多结晶硅块破碎物的该微粉去除。

根据本发明的多结晶硅块破碎物的制造装置，以输送带搬运多结晶硅块破碎物时，通过至少设置于输送带的移动面的上方的吹飞用气流喷射器所吹出的气流，能够有效率地将伴随破碎物的微粉吹掉，使多结晶硅块破碎物清净化。

此时，从上方吹出的气流偏离地吹到载置于输送带上的多结晶硅块破碎物的情况下，破碎物发生激烈弹跳的情况下会有跳出输送带外的危险性存在。然而，本发明的装置中，在该输送带的移动面以及设置于上方的微粉的吹飞用气流喷射器之间，设置了这种多结晶硅块破碎物的飞跃防止用网，因此能够适度地抑制弹跳，防止上述问题。又，带式输送机的输送带是网状的多结晶硅块破碎物的制造装置中，网状的输送带能够使吹飞用气流喷射器喷出的气流通过，藉此防止多结晶硅块破碎物过度弹跳的问题。一边抑制过度弹跳，一边将适当强度的气流吹到多结晶硅块破碎物上，藉此能够使输送带上的多结晶硅块破碎物产生需要的移动及旋转。因为吹飞用气流喷射器喷出的气流能够接触到多结晶硅块破碎物的表面全体，所以这种多结晶硅块破碎物的制造装置能够有效地除去微粉。

这种多结晶硅块破碎物的制造装置中，将带式输送机的输送带做成网状，然后将伴随着多结晶硅块破碎物的微粉吹飞用的气流喷射器也设置再该网状的输送带的移动面的下方的情况下，通过从网状输送带的移动面下方吹上来的气流，使得多结晶硅块破碎物的移动或转动变得活跃。藉此使得朝向破碎物喷出的气流更能接触到破碎物的全体。结果，微粉的除去效率，尤其是附着于多结晶硅块破碎物的下面的微粉的除去效率提高。

在这种方式中，通过下方吹上来的气流使多结晶硅块破碎物的弹跳更激烈，因此在该输送带的移动面以及其上方的吹飞用气流喷射器之间设置多结晶硅块破碎物的飞跃防止用网，特别良好地发挥了防止破碎物往输送带外跳出的效果。而且，通过这种飞跃防止用网，能够防止多结晶硅块破碎物被下方吹来的气流吹到离输送带的移动面过高的位置，因此不会发生来自下方的气流吹到破碎物的下面的强度减弱使微粉的除去效率降低的情形。

因此，根据本发明的装置，能够良好地减低多结晶硅块破碎时产生的金属微粉不纯物或多结晶硅的微粉等微粉的混入，能够容易地制造清净化的多结晶硅块破碎物。

附图说明

图1是显示本发明的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置的概略代表方式在带式输送机移动方向上的纵剖面图。

图2是显示图1的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置的A-A纵端面图。

图3是显示本发明的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置的另一代表方式在带式输送机移动方向上的纵剖面图。

图4是显示图3的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置的A-A纵端面图。

图5是显示图3的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置中的带式输送机1的网状输送带2的一部分的放大平面图。

图6是显示本发明的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置的另一代表方式在带式输送机移动方向上的纵剖面图。

图7是显示上述图3的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置中，在比所有的微粉吹飞用气流喷射器中设置在输送带的移动路线最上流者的更上流处，设置多结晶硅块破碎物除电用的离子化气流放出器的方式的纵剖面图。

其中，附图标记说明如下：

1～带式输送机；

2～输送带；

2a～移动面；

3～开口部；

4～多结晶硅块破碎物；

5～微粉的吹飞用气流喷射器；

6～微粉；

7～多结晶硅块破碎物的飞跃防止用网；

8～多结晶硅块破碎物的跳出防止用的垂直板；

9～排出口；

10～框体；

11～离子化气流放出器；

12～吹飞用气流喷射器的可动单元；

13～伸缩性支持轴。

具体实施方式

本发明的制造装置是一种对于以西门子法等制造出来的多结晶硅块破碎物除去混入该破碎物的微粉借以清净化的装置。在此，所谓西门子法是指将三氯氢硅或甲硅烷等的甲硅烷原料气体接触加热的硅芯线，藉此在该硅芯线的表面以CVD(Chemical Vapor Deposition)法气相成长出(析出)多结晶硅的方法。

打碎这种西门子法等制造的多结晶硅块的会通过人力以槌子敲碎或使用颚式压碎机等的机械来压碎。当然，也可以将两者组合，先用槌子大略地打碎多结晶硅块，然后再用用颚式压碎机等的机械细粒地压碎粗略的破碎物。

这些多结晶硅块的破碎物有多结晶硅的微粉混入，有时候也有金属微粉混入。上述槌子的材质或颚式压碎机的压碎部例如是碳化钨(TungstenCarbide)与做为结合剂的钴混合烧结而成的超硬合金等的高硬度金属。然而，因为这些金属材质，除了主要成分的钨、钴外，还有钛、镍、铬、铜等得金属微粉的不纯物容易与硅微粉一起混入上述多结晶硅块的破碎物当中。这些微粉指的是能通过500μm的滤网的微小粒径的粉末状态。

以这种方式获得的多结晶硅块破碎物可以直接通过本发明的装置来清净化，但多结晶硅块破碎物因应用途而分类成各种粒度，因此分级后再进行清净化为佳。具体来说，清净化的多结晶硅块破碎物分级在至少90质量％的累积长径为2～160mm范围内为佳。特别是，分类成至少90质量％的累积长径为90～160mm的范围内、至少90质量％的累积长径为10～120mm的范围内、至少90质量％的累积长径为10～60mm的范围内、或至少90质量％的累积长径为2～10mm的范围内等更佳。

这种分级能够单独或组合使用以振动来筛选的振动筛选机、以旋转的滚筒来筛选的分级机、或是滚动式分级机等的习知分级机来实施。如上述的分级中，无法充分去除在敲碎多结晶硅块时所产生的金属微粉或硅微粉。本发明的装置将这种微粉混入的多结晶硅块的破碎物当作被处理物，有效率地除去这些微粉。以下，关于本发明的清净化的多结晶硅块破碎物，将参照第1～2图(两者显示代表方式的概略纵剖面图)来说明。

也就是说，在第1～2图的装置中，1是多结晶硅块破碎物的带式输送机，输送带2在本装置内几乎水平方向的移动。此输送带2的上面载置多结晶硅块破碎物4。

输送带2的材质没有特别限制，金属制或树脂制皆可，但以污染少的树脂制为佳，考量机械强度或耐久度的话，氟化碳树脂、或者是这种树脂与玻璃纤维、酰胺纤维、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等的混合树脂制特别佳。又，也可以用氟化碳树脂在这些树脂上镀膜。

将微粉吹飞用的气流喷射器5设置于输送带2的移动面的上方。吹飞用气流喷射器5在输送带2的移动面的上方也可以相对于输送带2的移动方向仅设置1个位置，但为了提高微粉6的除去效率，分别设置在2个以上的位置为佳。吹飞用气流喷射器5在输送带2的移动方向上的设置位置，以能吹出气流到输送带的宽度方向全区域为佳。以单独的喷嘴难以达成上述要求，因此喷嘴在输送带2的宽度方向上设置多个来达成上述要求为佳。又，从这个观点看来，吹飞用气流喷射器5具备喷嘴管(用以将多个喷嘴安装在供给气流的母管的长度方向上)，或者是具备狭缝喷嘴管(用以将相同的多个气流喷出的狭缝开口)是较佳方式。

将吹飞用气流喷射器5相对于输送带的宽度方向只设置1个位置或少数个位置，从这些设置位置气流只能吹到输送带宽度方向的一部分区域时，也可以做成该吹飞用气流喷射器5在气流吹出期间能在输送带2的宽度方向上移动的构造，使气流能够吹到输送带的宽度方向的全部区域。也就是说，图2是图1的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置中的A-A线纵端面图，吹飞用气流喷射器5在输送带2的移动方向上虽然设置在3个不同的位置，但任一者在输送带的宽度方向上都设置于相对于输送带行进方向的左端。然而，在这个装置中，各吹飞用气流喷射器5设置在伸缩性支持轴13的前端，伸缩性支持轴13是从与带式输送机一起设置的吹飞用气流喷射器5的可动单元12往水平方向延伸而出。通过此伸缩性支持轴13往水平方向延伸，吹飞用气流喷射器5的气流就能在输送带的宽度方向上改变位置而吹到右端。

吹飞用气流喷射器5在输送带2的宽度方向上的移动以较快的速度移动为佳，使得移动中的输送带2上的多结晶硅块破碎物在吹飞用气流喷射器5到达之前不会移动到超出气流吹到的范围。又，吹飞用气流喷射器5在输送带2的宽度方向上来回移动为佳，在这种情况下，各吹飞用气流喷射器5以开始时与返回后的气流吹到的范围会产生重叠的速度来回移动为佳。

从破碎微粉的吹飞用的气流喷射器5喷射而出的气流可以举出清净的空气以外，还有例如氦、氮等的非活性气体。

本发明较佳的方式是，多结晶硅块破碎物的制造装置中，上述带式输送机的输送带2是网状，将伴随着多结晶硅块破碎物4的微粉吹飞用的气流喷射器5不只设置在输送带的移动面上方，也设置在下方。这样一来，微粉的除去效率，特别是附着于多结晶硅块破碎物的下面的微粉的除去效率会提高。关于此方式，将参照显示概略内容的第3～6图来做说明。输送带2如图5的放大平面图所示为网状，其剖面的上下方向形成有多个开口部3，做为网孔。

开口部3的尺寸需要比载置于其上的多结晶硅块破碎物4的粒度更小。载置于输送带2的上面的多结晶硅块破碎物4为至少90质量％的累积长径90～160mm的范围内的情况下，输送带2的开口部尺寸为10～80mm为佳。多结晶硅块破碎物4为至少90质量％的累积长径10～120mm的范围内的情况下，输送带2的开口部尺寸为2～8mm为佳。多结晶硅块破碎物4为至少90质量％的累积长径10～60mm的范围内的情况下，输送带2的开口部尺寸为2～8mm为佳。多结晶硅块破碎物4为至少90质量％的累积长径2～10mm的范围内的情况下，输送带2的开口部尺寸为0.5～1.5mm为佳。

微粉的吹飞用气流喷射器5不只设置在输送带2的移动面的上方，也设置在下方的情况下，这种吹飞用气流喷射器5在输送带2的移动方向上也可以不只设置在1个位置，而是设置在2个以上的位置。

本发明中，微粉的吹飞用气流喷射器5如图6的纵剖面图所示，设置在网状输送带的移动面的上方及下方，且同时相对于行走方向上设置于同一个位置为佳。在这个情况下，能够缩短清净化装置的移动距离，能够使装置缩小，此外通过来自上方的气流的吹出，能够抑制多结晶硅块破碎物浮起，也能够有效率地进行清净化。将吹飞用气流喷射器5设置在输送带2的移动面上方及下方，并且设置在输送带的移动方向上的2个位置以上的情况下，至少有一组吹飞用气流喷射器5像这样上方与下方设置在同一个位置为佳，剩下的可以设置在彼此不同的位置。

在本发明中，微粉的吹飞用气流喷射器5的特别好的设置方式是，如前述图3的纵剖面图所示，在输送带2的移动方向上的上流处设置在上方，在下流处设置在下方，然后在更下流处再次设置在上方，总共至少设置3个位置。也就是说，关于气流吹到载置于输送带2的各个多结晶硅块破碎物4上将微粉6除去这点，比起来自上方的气流，要抵抗重力往上吹的来自下方的气流的除去效率比较低。因此，先从上方吹出气流将附着于该破碎物4的上面的微粉吹掉去除，再从下方吹出气流将附着于该破碎物4的下面的微粉吹掉去除，并通过来自下方的气流的力量，使该破碎物4在输送带2上翻转过来，改变载置面，之后再从上方吹出气流，将残留于该破碎物4的新的上面的微粉6吹掉去除。通过来自上方较强的气流来吹，能够对破碎物全面高度清净化，较为合适。

再加上，在这种方式中，分别配置于上方、下方、上方的各个吹飞用气流喷射器5的设置间隔，因应要清净化的多结晶硅块破碎物6的粒度，而在输送带2的移动方向上适度的接近的情况下，该破碎物在载置于输送带2的状态下，两侧分别受到来自上方及下方的相反方向的气流的吹动。这样一来，破碎物6会在输送带的移动面上转动，使微粉的除去效率更好，因此是最佳方式。为了施加旋转力到多结晶硅块破碎物6上，在上方及下方彼此靠近的吹飞用气流喷射器的设置间隔可以因应要清净化的多结晶硅块破碎物的粒径而适当地调整。合适的设置间隔的下限是该多结晶硅块破碎物6的平均长径的0.3倍(特别是0.5倍更适合)的长度以及10mm的长度之中较长的一者。另一方面，合适的设置间隔的上限是该多结晶硅块破碎物6的平均长径的2.0倍(特别是1.8倍更适合)的长度以及50mm的长度之中较长的一者。上述多结晶硅块破碎物的平均长径是指从多结晶硅块破碎物中随机选出300个，将它们的长径以游标卡尺测量后求得的平均值。

上述吹飞用气流喷射器5相对于输送带2的移动面的设置高度可以因应喷射的气流的强度以及微粉的除去效率来适当设定。一般来说，从移动面算起的设置高度的下限在该多结晶硅块破碎物6的90质量％的累积长径的0.3倍(特别是0.5倍更适合)的高度位置以及10mm的高度位置之中较高的一者。另一方面，合适的设置高度的上限在该多结晶硅块破碎物6的平均长径的2倍(特别是1.5倍更适合)的高度位置以及50mm的高度位置之中较高的一者。上述多结晶硅块破碎物的90质量％的累积长径是指从多结晶硅块破碎物中随机选出300个，从电子天秤的重量测量以及游标卡尺的长度测量中求出累积质量在90％的值。

如前述，关于气流的吹动，因为来自下方的气流的微粉除去效率较低，因此吹飞用气流喷射器5中设置在下方者比设置在上方者更靠近输送带2为佳。

再加上，在图1～图7的装置中，上述输送带2的移动面与设置于其上方的吹飞用气流喷射器5之间，更设置有多结晶硅块破碎物4的飞跃防止用网7。通过此飞跃防止用网7，能够防止吹飞用气流喷射器5喷出的气流使得该破碎物4过度地弹跳而跳出此输送带外。又，有时候当该破碎物4弹跳到高的位置，来自下方气流喷射器5的气流变得无法到达破碎物4，而使得附着于破碎物4的下面的微粉6的除去效率下降，但通过飞跃防止用网7的设置，就能防止这种状况。破碎物4的弹跳会因为设置于输送带2下方的吹飞用气流喷射器5喷出的气流而更激烈，然而就算如前述将吹飞用气流喷射器5仅设置在输送带2的上方，也会某种程度发生气流偏向吹到破碎物4的情况。因此，设置飞跃用防止网7来防止破碎物4的弹跳，从防止破碎物弹出上述输送带外的观点来看是相当有意义的。

这种飞跃用防止网7的开口部的尺寸或开口率的网特性与上述网状输送带2的情况相同。例如，网状输送带2或飞跃用防止网7的开口率能够是30～85％。又，材质可以是金属制及树脂制任一者，树脂制具体来说特别是氟化碳树脂等为佳。

飞跃用防止网7的设置位置在输送带2的移动面2a与上述上方的吹飞用气流喷射器5的设置高度之间可适当设定，能够充分达成防止多结晶硅块破碎物4过度弹跳且保持较高的除去附着在破碎物4的下方的微粉6的效率的目的即可。吹飞用气流喷射器5设置在该适当的设置高度的下限时，飞跃用防止网7邻接其下方而设置，所以实质上是相同高度。相对于输送带2的移动面2a，吹飞用气流喷射器5设置在比多结晶硅块破碎物6的90质量％的累积长径的1.5倍高度位置及50mm高度位置中的较高者更高的位置时，飞跃用防止网7设置在到这个高度为止的位置为佳。

本发明的装置除了设置飞跃用防止网7于上述输送带2的移动面2a与上方的吹飞用气流喷射器5之间以外，为了防止多结晶硅块破碎物4弹跳到输送带外，在输送带的两侧部附近沿着该侧边立设跳出防止用的垂直板8为佳。

又，如图7所示，本发明的清净化的多结晶硅块破碎物的制造装置中，设置于输送带2的上方及下方的全部的上述吹飞用气流喷射器5当中，在比设置在该输送带的移动方向的最上流更上流处，设置多结晶硅块破碎物除电用的离子化气流放出器11为佳。也就是说，混入多结晶硅块破碎物的微粉多带有静电，在这个情况下即使气流吹到破碎物上也不容易吹掉，因此预先曝露于离子化气流中进行除电的话效果较佳。离子化气流放出器例如电晕放电式、电浆放电式等，并没有特别限制。

这种离子化气流放出器11设置于输送带2的上方及下方中的任一者皆可，但设置于上方较佳。这些离子化气流喷射器11的设置，以吹出的离子化气流会遍及移动的输送带、2的宽度方向的整个领域为佳。

以上说明的本发明的制造装置中，吹飞用气流喷射器5的设置部位以及从喷射器喷出的气流接触到输送带2部分收容于壁部具有排气口9的框体10内为佳。也就是说，被吹出的气流从多结晶硅块破碎物6除去并往上飞的微粉6，被吸引到框体10内的排气口9，不污染到装置设置的室内环境为佳。排气口9设置在框体10的任一个壁部皆可，一般设置在顶部壁面或底部壁面为佳。

接着，将说明使用本发明的装置来制造清净化的多结晶硅块破碎物的方法。也就是说，使用本发明的装置，对载置于带式输送机1的输送带2的多结晶硅块破碎物4，吹出来自设置于输送带2的上方，或因应需要也设置于输送带2的下方的吹飞用气流喷射器5的气流，能够有效率的除去微粉6，简单地制造出清净化的多结晶硅块破碎物。

在这个制造方法中，带式输送机1的输送带2的移动速度为1～15m/min为佳，2～9m/min更佳。载置于输送带2的上面多结晶硅块破碎物4的总体密度会因粒度分布而异，但一般来说，0.5～1.5g/cm³、0.7～1.2g/cm³较佳。

吹飞用气流喷射器5喷射的气流以每单位面积(mm²)的喷射口有8～82L/min的气流喷出量为佳，16～60L/min更佳。喷射的气流温度以20～25℃较为一般，气流喷射的条件在这种合适的范围内能够良好地除去微粉6。

使用此方法本发明的装置设置有上述离子化气流放出器11的情况下，此离子化气流的放出方法并没有特别限制，为了对多结晶硅块破碎物6充分地除电，能够适当地将脉冲方式组合进DC型或AC型等来实施。

这种清净化的多结晶硅块破碎物高度地减低了金属粉不纯物或多结晶硅的微粉的含有量，因此也可以将它们做为柴可拉斯基法产生的硅晶棒的生成原料来使用。将获得的硅晶棒切片来制造使用于半导体装置中的晶圆片的情况下，追求更高的纯度时，多结晶硅块破碎物也可以再进行蚀刻处理。

图1至图7所示的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置中，吹飞用气流喷射器5的数目及配置、是否将输送带2做成网状、是否设置飞跃用防止用网7等的个别的方式，可以因应要清净化的对象，也就是多结晶硅块破碎物的尺寸或被要求的清净化程度而适当地选择。例如，即使采用网状的输送带2也能只在输送带2的上方设置吹飞用气流喷射器5。又，采用网状的输送带2就能够适当防止多结晶硅块破碎物伴随气流喷射而过度弹跳的情况下，也有不设置飞跃用防止网7的方式。

网状的输送带2及飞跃用防止用网7的形状只要让吹飞用气流喷射器5所喷射的气流至少一部分通过的话，并没有特别限定。本发明的装置例如组合飞跃用防止用网7与输送带2，形成延伸于输送方向的笼状的运输路径，对在笼中搬运的多结晶硅块破碎物吹出气流。本发明的装置也可以是飞跃用防止用网与输送带一起移动于输送方向的方式。将吹飞用气流喷射器5配置于输送带2的移动面2a的上方或下方的方式含有将吹飞用气流喷射器5配置于移动面2a的斜上方或斜下方的方式。将吹飞用气流喷射器5配置于移动面2a的上方的方式含有从侧面对输送带2上的多结晶硅块破碎物吹出气流的方式。

[实施例]

以下，通过实施例及比较例更详细说明本发明。本发明并不限定于这些例子。本发明的各物理特性将用以下的方法来评价。

(1)表面金属浓度分析

表面金属浓度分析将多结晶硅块破碎物的表面分解除去，以感应结合电浆质量分析(ICP-MS)来定量分析样品中的各金属元素。

(2)表面微粉浓度分析

将约1kg的多结晶硅块破碎物放入2L的烧杯，再加入1L的超纯水使该多结晶硅块破碎物完全浸入。缓慢地左右摇晃烧杯，让多结晶硅块破碎物表面完全与超纯水接触，使得表面上的微粉浮游在超纯水中。将得到的微粉的浮游液以500μm的滤网滤过之后，再以1μm的滤纸收集该微粉。收集微粉的滤纸放到110℃的干燥库干燥12小时以上，用收集微粉前后的滤纸的质量差来算出微粉的质量，使用本分析中所用的多结晶硅块破碎物的质量来算出微粉浓度。

实施例1

使用图3及图4所示的装置，实施多结晶硅块破碎物的清净化。提供处理的多结晶硅块破碎物是将西门子法制造的直径120～140mm的棒状的多结晶硅块，以具有超硬合金齿的压碎机压碎成110mm以下的粒子径(长径)，再通过分级装置分级出平均粒径30mm的8～50mm的长径范围的小片。又，分级品的90质量％的累积长径是38mm。

在此，图3及图4的装置中，输送带2是酰胺树脂纤维的氟化碳树脂被覆制，网状的开口部尺寸为4mm。又，微粉6的吹飞用气流喷射器5在输送带的移动方向的上流处设置于上方，在下流处设置于下方，在更下流处再次设置于上方，各吹飞用气流喷射器5在输送带移动方向上的间隔设定为50mm。又，设置于上方的各吹飞用气流喷射器5相对于输送带2的移动面2a的高度是相对于输送带2有55mm间隔的位置。同样地，设置于下方的各吹飞用气流喷射器5相对于输送带2的移动面2a的高度是相对于输送带2有10mm间隔的位置。又，输送带2的两端的内侧垂直设置有防止多结晶硅块破碎物跳出用的垂直板8，两个对向的垂直板8的间隔为100mm，中间的部分做为多结晶硅块的载置部分来使用。

在图3及图4的装置中，飞跃用防止网7是氟化碳树脂制，具有横跨移动的输送带的宽度方向的整个领域的宽度，以及几乎达到移动路径的全长的长度。而网孔的开口尺寸是3mm，开口率是72％。设置位置在输送带2的移动面2a与上方的吹飞用气流喷射器5之间，是从该输送带2的移动面2a往上方50mm高的位置。

接着，全部的吹飞用气流喷射器5所喷出的气流会调整在每单位面积(mm²)的喷射口有16.4L/min的流量，将1.5kg的上述的多结晶硅块破碎物以0.8g/cm³的总体密度载置于图3所示的装置中的带式输送机1的输送带2的上面。之后，以3m/min的速度移动输送带2，进行微粉除去处理。关于得到的多结晶硅块破碎物，将进行表面金属浓度分析及表面微粉浓度分析，来评价清净化的程度。结果显示于表1。

实施例2

全部的吹飞用气流喷射器5所喷出的气流会调整在每单位面积(mm²)的喷射口有32.3L/min的流量以外，其余与实施例1相同。关于得到的多结晶硅块破碎物，将进行表面金属浓度分析及表面微粉浓度分析，来评价清净化的程度。结果显示于表1。

实施例3

全部的吹飞用气流喷射器5所喷出的气流会调整在每单位面积(mm²)的喷射口有58.6L/min的流量以外，其余与实施例1相同。关于得到的多结晶硅块破碎物，将进行表面金属浓度分析及表面微粉浓度分析，来评价清净化的程度。结果显示于表1。

实施例4

在图3及图4所示的装置中，使用图7所示的装置，也就是在比设置于输送带2的移动方向最上流的上方的吹飞用气流喷射器更上流的位置，设置电晕放电式的离子产生器来做为离子化气流放出器，以DC型来放出离子化气流，除此之外与实施例1相同。关于得到的多结晶硅块破碎物，将进行表面金属浓度分析及表面微粉浓度分析，来评价清净化的程度。结果显示于表1。

实施例5

在图3及图4所示的装置中，将设置于网状输送带2的移动方向最下流的上方的吹飞用气流喷射器拿掉，将吹飞用气流喷射器在上方及下方的错开位置各设置1个，除此之外与实施例1相同。关于得到的多结晶硅块破碎物，将进行表面金属浓度分析及表面微粉浓度分析，来评价清净化的程度。结果显示于表1。

实施例6

做为清净化的多结晶硅块破碎物的制造装置，取代图3及图4所示的装置，而使用图6的装置，也就是设置于上方及下方的吹飞用气流喷射器共同位于网状输送带的移动方向上的同一位置，除此之外与实施例1相同。关于得到的多结晶硅块破碎物，将进行表面金属浓度分析及表面微粉浓度分析，来评价清净化的程度。结果显示于表1。

实施例7

在图3及图4所示的装置中，使用非网状且没有开口部的扁平带来做为输送带2，分别拿掉设置于该输送带2的移动方向最下流的上方的吹飞用气流喷射器以及设置于该处上流的下方的吹飞用气流喷射器，仅保留设置于最上流的吹飞用气流喷射器，除此之外与实施例1相同。关于得到的多结晶硅块破碎物，将进行表面金属浓度分析及表面微粉浓度分析，来评价清净化的程度。结果显示于表1。

实施例8

清净化的多结晶硅块破碎物的制造装置中，如图1及图2所示，输送带2是没有开口部的扁平带，吹飞用气流喷射器5仅设置在输送带2的上方。此装置中的吹飞用气流喷射器5在上述输送带2的上方，相对于移动方向上不同的位置设置于3处，如图2所示，各个相对于移动方向的位置中，仅各设置一个于相对于输送带的宽度方向上的左端(多结晶硅块破碎物的跳出防止用的垂直板8中设置在左侧者的内侧)。然而，吹飞用气流喷射器5连接到与带式输送机一起设置的吹飞用气流喷射器的可动单元12，输送带2移动进行清净化运转时，使伸缩性支持轴13伸缩，以30来回/分的速度使该吹飞用气流喷射器5从相对于该输送带的宽度方向的左端位置到右端(多结晶硅块破碎物的跳出防止用的垂直板8中设置在右侧者的内侧)位置之间来回移动。此外，装置或清净化运转时的各详细条件与实施例1的情况相同。

关于得到的多结晶硅块破碎物，将进行表面金属浓度分析及表面微粉浓度分析，来评价清净化的程度。结果显示于表1。

比较例1

不进行多结晶硅块破碎物的清净化，直接进行表面金属浓度分析及表面微粉浓度分析，来评价清净化的程度。结果显示于表1

[表1]

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，包括：

a)带式输送机，搬运多结晶硅块破碎物；

b)吹飞用气流喷射器，设置于该带式输送机的输送带的移动面的上方，吹掉伴随该多结晶硅块破碎物的微粉；以及

c)飞跃防止用网，设置于该输送带的该移动面以及位于该移动面的上方的该吹飞用气流喷射器之间，防止该多结晶硅块破碎物过度弹跳。

2.如权利要求1所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该输送带是网状。

3.如权利要求2所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器也设置于网状的该输送带的该移动面的下方。

4.如权利要求2至3中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器在该输送带的移动方向的上流处设置于该移动面的上方，在下流处设置于该移动面的下方，在更下流再次设置于该移动面的上方，总共至少设置于3个位置。

5.如权利要求2至4中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器在该输送带的该移动面的上方及下方的至少各一者，设置于相对于该输送带的移动方向上的同一位置。

6.如权利要求1至5中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器包括在气流喷出期间会移动于该输送带的宽度方向的机构。

7.如权利要求1至6中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中要清净化的该多结晶硅块破碎物的至少90质量％的累积长径在2～160mm的范围内。

8.如权利要求1至7中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器的每单位面积(mm²)的喷射口的气流喷出量为8～82L/min。

9.如权利要求1至8中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，还包括：

离子化气流放出器，设置于在该输送带的移动方向上比任一个该吹飞用气流喷射器更上流处，用以将该多结晶硅块破碎物除电。

10.如权利要求1至9中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器的设置部位以及从该吹飞用气流喷射器喷出的气流接触到该输送带的部分会收容于壁部具有排气口的框体内。

11.一种清净化多结晶硅块破碎物的制造方法，包括：

使用如权利要求1至10中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置；以及

将气流吹到载置于移动中的该输送带上的该多结晶硅块破碎物上，将伴随着该多结晶硅块破碎物的该微粉去除。

Claims (11)

1.一种清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，包括：

a)带式输送机，搬运多结晶硅块破碎物；

b)吹飞用气流喷射器，设置于该带式输送机的输送带的移动面的上方，吹掉伴随该多结晶硅块破碎物的微粉；以及

c)飞跃防止用网，设置于该输送带的该移动面以及位于该移动面的上方的该吹飞用气流喷射器之间，防止该多结晶硅块破碎物过度弹跳。

2.如权利要求1所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该输送带是网状。

3.如权利要求2所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器也设置于网状的该输送带的该移动面的下方。

4.如权利要求2至3中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器在该输送带的移动方向的上流处设置于该移动面的上方，在下流处设置于该移动面的下方，在更下流再次设置于该移动面的上方，总共至少设置于3个位置。

5.如权利要求2至4中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器在该输送带的该移动面的上方及下方的至少各一者，设置于相对于该输送带的移动方向上的同一位置。

6.如权利要求1至5中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器包括在气流喷出期间会移动于该输送带的宽度方向的机构。

7.如权利要求1至6中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中要清净化的该多结晶硅块破碎物的至少90质量％的累积长径在2～160mm的范围内。

8.如权利要求1至7中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器的每单位面积(mm²)的喷射口的气流喷出量为8～82L/min。

9.如权利要求1至8中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，还包括：

离子化气流放出器，设置于在该输送带的移动方向上比任一个该吹飞用气流喷射器更上流处，用以将该多结晶硅块破碎物除电。

10.如权利要求1至9中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置，其中该吹飞用气流喷射器的设置部位以及从该吹飞用气流喷射器喷出的气流接触到该输送带的部分会收容于壁部具有排气口的框体内。

11.一种清净化多结晶硅块破碎物的制造方法，包括：

使用如权利要求1至10中任一项所述的清净化多结晶硅块破碎物的制造装置；以及

将气流吹到载置于移动中的该输送带上的该多结晶硅块破碎物上，将伴随着该多结晶硅块破碎物的该微粉去除。