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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Feld der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Frakturierung von polykristallinem Silizium in Fragmente, welche das Rohmaterial für Silizium für Halbleiter oder ähnliches darstellen, und ein Verfahren zur Herstellung frakturierter Fragmente von polykristallinem Silizium unter Verwendung der Vorrichtung zur Frakturierung.
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Es wird die Priorität der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-242059 beansprucht, welche am 28. Oktober 2011 eingereicht wurde, und deren Inhalt wird durch Referenzierung in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
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Beschreibung des technischen Gebiets
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Ein Siliziumwafer zur Verwendung für einen Halbleiterchip wird aus einem Siliziumeinkristall hergestellt, welcher seinerseits zum Beispiel mittels des Czochralski-Verfahrens (”CZ Verfahren”) hergestellt wird. Zur Herstellung eines Siliziumeinkristalls mittels des CZ Verfahrens werden zum Beispiel frakturierte Fragmente von polykristallinem Silizium eingesetzt, welche ihrerseits durch Frakturierung von Stabförmigem polykristallinem Silizium hergestellt durch den Siemens Prozess hergestellt werden.
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Zur Frakturierung von polykristallinem Silizium, wie in 9 gezeigt, wird ein Stab R von polykristallinem Silizium in Fragmente C von einigen wenigen Millimeter zu einigen wenigen Zentimetern frakturiert. In diesem Verfahren wird typischerweise der Stab R mittels eines thermischen Schocks oder ähnlichem in die passende Größe gebrochen, und dann werden die Fragmente weiter direkt mit einem Hammer geschlagen und zerbrochen. Jedoch ist dieser Prozess für die beteiligten Arbeiter sehr belastend und somit ist es einfach ineffizient auf diese Weise Fragmente mit passender Größe aus Stabförmigem polykristallinem Silizium herzustellen.
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In der
japanischen, ungeprüften Patentanmeldung mit der ersten Veröffentlichungsnummer 2006-122902 , wird ein Verfahren zur Herstellung von Siliziumfragmenten mittels der Frakturierung von Stabförmigem polykristallinem Silizium mittels eines Walzenbrechers offenbart. Der Walzenbrecher ist ein Walzenbrecher mit einer einzelnen Rolle, welche sich in einem Gehäuse befindet, und auf der Oberfläche der Rolle sind eine Vielzahl von Zähnen ausgebildet. Der Walzenbrecher frakturiert das Stabförmige polykristalline Silizium durch Krafteinwirkung zwischen den Zähnen und der inneren Oberfläche des Gehäuses, um eine kontinuierliche Krafteinwirkung auf das polykristalline Silizium zu gewährleisten.
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Jedoch neigt diese Vorrichtung dazu, gepulvertes, polykristallines Silizium zu generieren, da die frakturierten Siliziumfragmente sich in Spalten zwischen den Bodenbereichen der Zähnen auf der Rolle und der inneren Oberfläche des Gehäuses verkeilen und dort zermahlt werden. Daher ist die Frakturierungseffizienz des Silizium in frakturierte Siliziumfragment mit der passenden Größe verringert. Darüber hinaus kann das Pulver auch nicht mehr im CZ Verfahren eingesetzt werden, da die Partikelgröße zu gering ist. Die Konsequenz hieraus ist, dass diese Vorrichtung nicht geeignet ist, um Silizium ohne Verlust zu frakturieren.
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Auf der anderen Seite werden in der veröffentlichen
japanischen Übersetzung Nr. 2009-531172 , der entsprechenden Internationalen PCT-Veröffentlichungsschrift und in der
japanischen, ungeprüften Patentanmeldung mit der ersten Veröffentlichungsnummer 2006-192423 , Vorrichtungen zur Frakturierung von roh zerstampften Fragmenten von polykristallinem Silizium vorgeschlagen. Diese Vorrichtungen sind Doppel-Rollenbrecher mit zwei Rollen und brechen die roh zerstampften Fragmente des polykristallinen Siliziums zwischen den Rollen.
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In diesen Fällen sind die Vorrichtungen nicht effizient, da die Fragmente des polykristallinen Siliziums gleichzeitig mit dem Brechen zwischen den Rollen auch gemahlen werden, so dass wiederum eine Neigung zur Generierung von gepulvertem polykristallinen Silizium besteht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Aufgaben, die mittels der Erfindung gelöst werden sollen
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Die vorliegende Erfindung ist ersannen worden im Lichte der Gegebenheiten und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Frakturierung bereitzustellen, welche geeignet ist zur Frakturierung von polykristallinem Silizium, und ein Verfahren zur Herstellung von frakturierten Fragmenten von polykristallinem Silizium unter Verwendung der Vorrichtung zur Frakturierung, in welchem polykristallines Silizium in Fragmente mit passender Größe frakturiert werden kann, und in welchem gleichzeitig die Entstehung von Pulver während der Frakturierung verhindert werden kann, um somit die Verlustrate zu verringern.
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Mittel zur Lösung der Aufgaben
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Eine Vorrichtung zur Frakturierung von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf ein Paar Rollen, welche in der Gegenrichtung zueinander um parallele Achsen rotieren; und eine Vielzahl von Frakturierungszähnen, welche auf den äußeren Umfangsflächen der Rollen angebracht sind und sich radial nach außen erstrecken, und wobei deren Oberflächen an der Spitze der Zähne sphärisch geformt sind, und deren seitliche Oberflächen konisch oder zylindrisch ausgeformt sind, und Fragmente von polykristallinem Silizium zwischen den Rollen frakturiert.
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In dieser Vorrichtung zur Frakturierung kann polykristallines Silizium effizient frakturiertet werden indem man die Rollen rotiert, so dass die Frakturierungszähne das polykristallines Silizium treffen. Die Oberflächen an der Spitze der Frakturierungszähne sind sphärisch ausgeformt, so dass die Oberflächen an der Spitze der Frakturierungszähne und das polykristalline Silizium punktuell in Kontakt sind. Die seitlichen Oberflächen der Frakturierungszähne sind konisch oder zylindrisch ausgeformt, so dass die seitlichen Oberflächen der Frakturierungszähne und das polykristalline Silizium linear in Kontakt sind. Da die Frakturierungszähne und das polykristalline Silizium punktuell oder linear in Kontakt sind, kann verhindert werden, dass das polykristalline Silizium durch die Frakturierungszähne zu Pulver vermahlen wird.
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In der Vorrichtung zur Frakturierung von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Spalten zwischen den einzelnen Frakturierungszähnen in einem Bereich von nicht weniger als 11 mm und nicht mehr als 35 mm liegen, und die Entfernung zwischen der Spitze der Frakturierungszähne und der Basisfläche des Rollen in einem Bereich von nicht weniger als 5 mm und nicht mehr als 30 mm liegen.
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Wie bereits oben beschrieben, kann das Zermahlen des polykristallinen Siliziums verhindert werden, weil das polykristalline Silizium und die Frakturierungszähne punktuell oder linear in Kontakt sind. Weiterhin können Fragmente mit geeigneter Größe durch die Einstellung der Spalten zwischen den Frakturierungszähnen und der Entfernung zwischen der Spitze der Frakturierungszähne und der Basisfläche der Rollen erhalten werden.
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In der Vorrichtung zur Frakturierung von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Frakturierungszähne aus Hartmetall oder einem Siliziummaterial bestehen. Durch die Verwendung von Hartmetall oder einem Siliziummaterial zur Herstellung der Frakturierungszähne kann eine Kontamination der frakturierten Fragmente des polykristallinen Siliziums mit Verunreinigungen verhindert werden, so dass qualitativ hochwertiges polykristallines Silizium als Material für Halbleitersilizium erhalten werden kann.
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Ein Verfahren zur Herstellung frakturierter Fragmente von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung zur Bereitstellung der frakturierten Fragmente von polykristallines Silizium unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung zur Frakturierung von polykristallinem Silizium.
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann polykristallines Silizium kontinuierlich und Anstrengungsfrei frakturiert werden indem man die Rollen rotiert. Weiterhin wird das polykristalline Silizium nicht zermahlen, da die Oberflächen an der Spitze der Frakturierungszähne sphärisch ausgestaltet sind und die seitlichen Oberflächen der Frakturierungszähne konisch oder zylindrisch ausgeformt sind, und somit das polykristalline Silizium und die Frakturierungszähne punktuell oder linear in Kontakt sind. Dadurch, dass die Entstehung von Pulver verhindert werden kann, kann die Verlustrate reduziert werden. Als Konsequenz kann die Produktivitätsrate verbessert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Teilperspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Frakturierung von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine perspektivische Ansicht einer Oberfläche einer Rolle der Vorrichtung zur Frakturierung aus 1.
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3 ist eine perspektivische Rückansicht einer Frakturierungzahneinheit, die in der Vorrichtung zur Frakturierung angebracht ist.
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4 ist eine perspektivische Ansicht einer einzelnen Reihe aus der Vielzahl von Frakturierungszahneinheiten.
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5 ist eine perspektivische Ansicht des Frakturierungszahnes.
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6 ist eine Frontalansicht, welche die räumliche Anordnung der Rollen zueinander in einem Abschnitt zeigt, in dem sich die Relief gegenüberstehen.
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7A ist eine perspektivische Ansicht eines abgeschnittenen pyramidenförmigen Frakturierungszahnes, und 7B ist eine Frontalansicht des abgeschnittenen pyramidenförmigen Frakturierungszahnes in einem Abschnitt, in dem sich die Rollen gegenüberstehen.
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8A und 8B sind perspektivische Ansichten von zwei Arten modifizierter Frakturierungszahnbeispiele.
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9 ist eine schematische Ansicht und zeigt durch eine Frakturierung eines Stabförmigen polykristallinen Siliziums erhaltene Fragmente.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden eine Ausführungsform einer Verrichtung zur Frakturierung von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Verfahren zur Herstellung von frakturierten Fragmente von polykristallines Silizium unter Verwendung der Vorrichtung beschrieben mit Referenz zu den Zeichnungen.
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Wie in 1 gezeigt, wird eine Vorrichtung 1 zur Frakturierung (im Folgenden ”die Frakturierungsvorrichtung 1”) der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt, welche mit zwei Rollen 3 ausgestattet ist, welche in einem Gehäuse 2 so angebracht sind, dass die Achsen 4 der Rollen 3 horizontal und parallel zueinander stehen. Eine Vielzahl von Frakturierungszähnen 5 sind auf den äußeren Umfangsflächen der Rollen 3 angebracht und erstrecken sich radial nach außen. Wie in 2 gezeigt, sind die äußeren Umfangsflächen der Rollen 3 nicht als gleichförmige Kreisbögen, sondern in einer polyedrischen Form ausgeformt, welche sich aus langen Ebenen 6 aufbaut, welche ihrerseits in Achsenrichtung verlängert sind und miteinander in Umlaufrichtung verbunden sind. Gewindebohrungen 7 sind an beiden Enden der Ebenen 6 ausgeformt. Auf jeder der Ebenen 6 ist eine Frakturierungzahneinheit 8 befestigt.
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Die Frakturierungzahneinheit 8 ist ausgestaltet mit einer Befestigungsplatte 11, welche in Kontakt mit der Ebene 6 der Rolle 3 ist, und einer Vielzahl von Frakturierungszähnen 5, welche auf der Befestigungsplatte 11 befestigt sind, wie gezeigt in 3 und 4.
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Der Frakturierungzahn 5 ist als eine Einheit aus Hartmetall oder Siliziummaterial, und besitzt einen Säulenartigen Teil 13 und einer Krempe 14, welche sich diametral an der Basis des Säulenartigen Teiles 13 erstreckt, wie in 5 gezeigt. Eine Oberfläche 15 an der Spitze des Säulenartigen Teiles 13 ist sphärisch ausgeformt; und eine seitliche Oberfläche 16 des Säulenartigen Teiles 13 ist zylindrisch ausgeformt. Die Krempe 14 ist so ausgeformt, dass beide Seiten einer kreisförmigen Platte parallel zur längslaufenden Anordnung des Säulenartigen Teiles 13 so beschnitten sind, dass abgeflachte Abschnitte 17 in 180° entgegengesetzter Richtung zu einander entstehen.
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Die Befestigungsplatte 11 ist ausgeformt als ein Streifen, welcher die gleiche Länge und Breite wie die Ebene 6 der Rolle 3 hat. Befestigungslöcher 21 für Frakturierungszähne sind so ausgebildet mit Unterbrechungen entlang der längslaufenden Richtung der Befestigungsplatte 11, dass sie die Befestigungsplatte 11 durchstechen. Durchgangsbohrungen 22 für Schrauben sind ausgebildet auf beiden Seiten der Befestigungsplatte 11. Wie gezeigt in 3, ist jedes der Befestigungslöcher 21 ausgestattet mit einer Passbohrung 23 und einem erweiterten Abschnitt 25. Die Passbohrung 23 ist ausgebildet bis zur halben Dicke der Befestigungsplatte 11, und weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, welcher entspricht der seitlichen Oberfläche 16 des Säulenartigen Teiles 13 des Frakturierungszahnes 5. Die andere Hälfte der besagten Dicke der Befestigungsplatte 11 des Befestigungsloches 21 ist der erweiterte Abschnitt 25, welcher den abgeflachten Abschnitten 24 entsprechend der Krempe 14 des Frakturierungszahnes 5 entspricht. Der Frakturierungszahn 5 ist auf der Befestigungsplatte 11 so befestigt, dass er nicht rotieren kann beim Einpassen in den erweiterten Abschnitt 25, so dass der Säulenartige Teil 13 eingepasst werden kann in die Passbohrung 23 der Befestigungsplatte 11, und dass die abgeflachten Abschnitte 24 der Befestigungsplatte 11 in Kontakt sind mit abgeflachten Abschnitten 17 der Krempe 14.
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Die Befestigungsplatte 11 wird auf jede der Ebenen 6 der Rollen 3 so aufgelegt, dass die erweiterte Abschnitte 25 ausgerichtet sind zu den Oberflächen der Rollen 3 und die Säulenartigen Teile 13 des Frakturierungszahnes 5 herausragen aus den Passbohrungen 23, und beide Enden der Befestigungsplatte 11 werden mittels Schrauben 26 auf den Oberflächen der Rollen 3 befestigt.
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Die Frakturierungzahneinheiten 8 sind so angebracht, dass die Frakturierungzähne 5 der benachbarten Frakturierungzahneinheiten 8 nicht in Reihen umlaufend die Rollen 3 aufgereiht sind, wie auch in 4 gezeigt. Genauer gesagt, sind die benachbarten Frakturierungzahneinheiten 8 so auf den Rollen 3 angeordnet, dass die Frakturierungzähne 5 in einer gestaffelten Anordnung angebracht sind. Auf der anderen Seite wiederum sind zwischen den Rollen 3 die Frakturierungzähne 5 so angeordnet, dass die sich die Oberflächen 15 an der Spitze der Frakturierungszähne 5 auf den Rollen 3 in dem Abschnitt, in dem sich die Rollen 3 gegenüberliegen (Begegnungszone), jeweils gegenüberstehen, wie in 6 gezeigt. In 6, betrachtend die gestaffelt angeordneten Frakturierungszähne 5, sind die in der einen Umlaufreihe angeordneten Frakturierungszähne 5 gekennzeichnet mit durchgezogenen Linien; und die in der unteren Umlaufreihe angeordneten Frakturierungszähne 5 gekennzeichnet mit doppelt gepunkteten Linien.
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In dieser Ausführungsform wird die Zielgröße für die Fragmente des polykristallinen Siliziums nach Frakturierung (d. h. frakturierte Fragmente des polykristallinen Siliziums) gewählt in einem Bereich von 5 mm bis 60 mm Maximallänge. Um Fragmente dieser Größe zu erzeugen, ist der Durchmesser D des Säulenartigen Teiles 13 des Frakturierungszahnes 5 gewählt in einem Bereich von 10 mm bis 14 mm; die nach außen stehende Höhe H des Frakturierungszahnes 5 von der Oberfläche der Befestigungsplatte 11 bis zur Spitze des Frakturierungszahnes 5, gezeigt in 6, ist gewählt in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm; und die Spaltenweite L zwischen benachbarten Frakturierungszähnen 5 ist gewählt in einem Bereich 11 mm bis 35 mm. Weiter wird in dem Abschnitt, in dem sich die Rollen 3 gegenüberstehen, die freie Distanz G zwischen den Oberflächen 15 an der Spitze der Frakturierungszähne 5 gewählt in einem Bereich 5 mm bis 30 mm.
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Das Gehäuse 2, in welchem sich die Rollen 3 befinden, ist aus Kunststoff geformt, wie zum Beispiel Polypropylen oder ähnlichem, oder ausgeformt aus Metall mit einer inneren Beschichtung aus Tetrafluoroethylen, um Kontaminationen zu vermeiden.
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In dem Gehäuse 2 ist ein Paar Trennplatten 31 an den Enden der Rollen 3 eingebaut, welche die Achsen 4 der Rollen 3 schneiden und hinsichtlich der Innenwandoberfläche des Gehäuses 2 gewisse Aussparungen aufweisen, so dass sie letztlich parallel mit der Innenwandoberfläche des Gehäuses 2 sind. Die Trennplatten 31 sind mit dem Gehäuse 2 verbunden und haben zwei Aussparungen 32, die ausgeformt wurden, indem man einen kreisrunden Ausschnitt mit geringfügig größerem Durchmesser als die Rollen 3 getätigt hat, so dass sie die Hälfte oder mehr der der Rollen 3 einnehmen, und so angeordnet sind, dass sie gemeinsam die Rollen 3 überspannen, wenn die Aussparungen 32 an den Enden der Rollen 3 angebracht sind.
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Wenn die Trennplatten 31 an den Rollen 3 angebracht sind, bilden sich Spalte zwischen den innen liegenden äußeren Oberflächen der Aussparungen 32 der Trennplatten 31 und den außen liegenden äußeren Oberflächen der Rollen 3, so dass die Rotation der Rollen 3 nicht behindert wird. Ebenso sind die Schrauben 26 zur Befestigung der Frakturierungzahneinheiten 8, welche sich an beiden Enden der Rollen 3 befinden, außerhalb der Trennplatten 31 angeordnet, so dass sich die Räume oberhalb und unterhalb der Begegnungszone der Rollen 3 zwischen den Trennplatten 31 befinden. Der Raum zwischen den Trennplatten 31 ist der Frakturierungsraum 33 für polykristallines Silizium. Auf einer oben liegenden Oberfläche des Gehäuses 2 ist ein Einlass 34 so ausgeformt, dass er sich unmittelbar oberhalb des Frakturierungsraumes 33 befindet. Die Trennplatten 31 sind, wie das Gehäuse 2, aus Kunststoff geformt, wie zum Beispiel Polypropylen oder ähnlichem, oder ausgeformt aus Metall mit einer inneren Beschichtung aus Tetrafluoroethylen.
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Das Gehäuse 2 ist mit einem Getriebe oder ähnlichem ausgestattet (nicht gezeigt), um die Rollen 3 in Rotation zu versetzen. Das Getriebe ist verbunden mit einem Abluftsystem (nicht gezeigt), um die Abluft aus dem Gehäuse 2 und dem Inneren des Getriebes zu entfernen.
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Wenn nun frakturierte Fragmente von polykristallinem Silizium unter Einsatz der wie oben beschrieben konfigurierten Frakturierungsvorrichtung 1 hergestellt werden, nämlich durch Rotation der Rollen 3, Zuführung von grob vor-frakturiertem polykristallinem Silizium mit geeigneter Größe in den Frakturierungsbereich 33 für polykristallines Silizium zwischen den Trennplatten 31 durch den Einlass 34 des Gehäuses 2, werden die Fragmente des polykristallinen Siliziums zwischen den Frakturierungszähnen 5 der Rollen 3 weiter in Fragmente frakturiert.
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An den Frakturierungszähnen 5 sind die Oberflächen 15 sphärisch ausgeformt, so dass die Oberflächen 15 und das polykristalline Silizium punktuell in Kontakt sind. Weiterhin sind bei den Frakturierungszähnen 5 die seitlichen Oberflächen 16 der Säulenartigen Teile 13 zylindrisch ausgeformt, so dass die seitlichen Oberflächen 16 und das polykristalline Silizium punktuell oder linear in Kontakt sind. Daher übertragen die Frakturierungszähne 5 die Kraft auf das polykristalline Silizium bei Kontakt punktuell oder linear, so dass hierdurch vermieden wird, dass das polykristalline Silizium durch die Flächen zermahlen wird.
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Die Trennplatten 31, welche sich über den Enden der Rollen 3 befinden, verhindern, dass die Fragmente des polykristallinen Siliziums, welche gerade frakturiert wurden, in den Zwischenraum zwischen den innen liegenden Wandflächen des Gehäuses 2 und den Endflächen der Rollen 3 eindringen und dort zermahlen werden. Daher können die Fragmente des polykristallinen Siliziums verlässlich frakturiert werden und zwischen den Rollen 3 hindurchgeführt werden.
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Als Folge hiervon kann in der Frakturierungsvorrichtung 1 polykristallines Silizium auf eine gewünschte Größe frakturiert werden, ohne dass Pulver entsteht und der Verlust kann reduziert werden.
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Im Übrigen kommt es im Falle, dass die Frakturierungszähne 35 in der Form von abgeschnittenen Pyramiden ausgeformt wurden, wie in 7A gezeigt, unter Umständen dazu, dass sich polykristallines Silizium zwischen den flachen Abschnitten 35a der Frakturierungszähne 35 verkeilt und dort zermahlen wird, so dass sich auf Grund des Kontaktes mit der Oberfläche Pulver bildet, wie in 7B gezeigt. Im in 7A und 7B gezeigten Vergleichsbeispiel wird polykristallines Silizium auch durch die Oberflächen 35b zermahlen, da die Oberflächen 35b der Frakturierungszähne 35 ebenso als flache Ebenen ausgeformt sind.
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Es ist sehr schwierig, die Entstehung von Pulver zu vermeiden, wenn die Frakturierungszähne flache Ebenen aufweisen. Andererseits sind die Frakturierungszähne gemäß der vorliegende Erfindung so ausgeformt, dass die Spitzen der Säulenartigen Teile eine sphärische Form haben und die Seitenflächen der der Säulenartigen Teile sind zylindrisch geformt, so dass das Pulver reduziert werden kann.
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Weiterhin wird in der Frakturierungsvorrichtung 1 durch Ausformung der Frakturierungszähne 5 aus Hartmetall oder Siliziummaterial vermieden, dass Verunreinigungen der Frakturierungszähne 5 das polykristalline Silizium kontaminieren. Obwohl die Schrauben 26, welche die Frakturierungszahneinheiten 8 befestigen, im allgemeinen aus Metall sind, so kommen die Schrauben 26 nicht in Kontakt mit dem polykristallinen Silizium, da sich die Schrauben 26 außerhalb des Frakturierungsraumes 33 für das polykristalline Silizium befinden. Weiterhin sind die Trennplatten 31 und das Gehäuse 2, welche den Frakturierungsraum 33 für das polykristalline Silizium umschließen, aus Kunststoff, wie zum Beispiel Polypropylen oder ähnlichem gefertigt oder aber mit Tetrafluorethylen beschichtet. Daher kann verhindert werden, dass das polykristalline Silizium während der Frakturierung mit Verunreinigungen kontaminiert wird. Als Konsequenz kann gemäß der Frakturierungsvorrichtung 1, hoch-qualitatives polykristallines Silizium zur Verwendung als Halbleitermaterial erhalten werden.
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Weiterhin sind in der vorliegenden Ausführungsform die auf den Rollen 3 befestigten Frakturierungszahneinheiten 8 aufgebaut aus Befestigungsplatten 11, auf denen die Frakturierungszähne 5 unabhängig voneinander befestigt sind. Daher können abgefallene oder abgerissene Frakturierungszähne 5 einzeln ersetzt werden. Hierbei ist es einfach, Frakturierungszähne 5 zu ersetzen, da die Frakturierungszahneinheiten 8 auf den Rollen 3 mit den Schrauben 26 befestigt sind, und die Frakturierungszähne 5 nur in die Befestigungslöcher 21 für Frakturierungszähne in der Befestigungsplatte 11 eingepasst sind. Es ist bevorzugt, dass die Befestigungsplatte 11 aus rostfreiem Stahl oder ähnlichem hergestellt ist, um deren Stärke zu gewährleisten. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Oberfläche der Befestigungsplatte 11 beschichtet ist mit Kunststoff, wie zum Beispiel Polypropylen, Tetrafluorethylen oder ähnlichem, um Kontamination zu vermeiden, falls das polykristalline Silizium in Kontakt mit der Befestigungsplatte 11 kommt.
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8A und 8B zeigen modifizierte Beispiele der Frakturierungszähne für die Frakturierungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Frakturierungszähne 41 und 42 haben jeweils einen Säulenartigen Teil 43 und eine Krempe 14, genau wie die Frakturierungszähne 5 der ersten Ausführungsform. Die Form der Krempe 14 ist die gleiche, wie in 5 gezeigt. Die gleichen Teile wie die erste Ausführungsform sind in diesen Zeichnungen auch mit den gleichen Symbolen bezeichnet.
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Der in 8A gezeigte Frakturierungszahn 41 besitzt einen Säulenartigen Teil 43, in welchem eine Seitenfläche 44a mit Zylinderförmiger Ausgestaltung ausgeformt ist in Längsrichtung von der Krempe 14 zu einem Mittelteil, und eine seitliche Oberfläche 44b mit Konusförmiger Ausgestaltung ausgeformt vom Mittelteil zur Spitze hin, und einer an der Spitze liegenden Oberfläche 45 mit sphärischer Ausgestaltung. Die Länge der Zylinderförmigen seitlichen Oberfläche 44a beträgt nicht mehr als die halbe Länge des Säulenartigen Teils 43. Die Konusförmig ausgestaltete Seitenfläche 44b ist langer als die Zylinderförmigen seitlichen Oberfläche 44a ausgeformt.
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In dem in 8B gezeigten Frakturierungszahn 42 ist die Zylinderförmige seitliche Oberfläche 44a des Säulenartigen Teils 43 so ausgeformt, dass sie länger ist als die seitliche Oberfläche 44a des Frakturierungszahnes 41, wie in 8A gezeigt, und besitzt eine Länge, welche nicht weniger als die halbe Länge des Säulenartigen Teils 43 ist. Daher ist die Konusförmig ausgestaltete Seitenfläche 44b des Frakturierungszahnes 42 kürzer als die Seitenfläche 44b des Frakturierungszahnes 41 ausgestaltet.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und verschiedene Abwandlungen sind möglich, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Zum Beispiel stehen sich in der obigen Ausführungsform die Oberflächen der oberen Spitzen der Frakturierungszähne in dem Bereich gegenüber, in dem sich die Rollen gegenüberstehen. Jedoch können die Frakturierungszähne einer Rolle so ausgestaltet sein, dass sie in dem Bereich, in dem sich die Rollen gegenüberstehen in die Lücken zwischen den Frakturierungszähne der anderen Rolle greifen.
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Auch sind die Abmessungen der Lücken bei Gegenüberstehen der gleichen Frakturierungszähne nicht beschränkt auf die oben beschriebenen Ausführungsformen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010-242059 [0002]
- JP 2006-122902 [0005]
- JP 2009-531172 [0007]
- JP 2006-192423 [0007]
