JP2000079350A - 半導体原料の処理法 - Google Patents
半導体原料の処理法Info
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- B28D5/0005—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
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- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体原料の処理法。
【解決手段】 エネルギー変換器で発生させた１つ以上
の衝撃波を液体媒体中で、ロッド状の半導体原料に伝
え、その際エネルギー変換器が半導体原料から１ｃｍ〜
１００ｃｍの距離を有し、かつ衝撃波が１〜２０ｋＪの
パルスエネルギー及び１〜５μｓのエネルギー最大値ま
でのパルス立ち上がり時間を有する。 【効果】 破砕サイズ分布が狭く、かつ汚染の少ない破
砕物が得られる。
の衝撃波を液体媒体中で、ロッド状の半導体原料に伝
え、その際エネルギー変換器が半導体原料から１ｃｍ〜
１００ｃｍの距離を有し、かつ衝撃波が１〜２０ｋＪの
パルスエネルギー及び１〜５μｓのエネルギー最大値ま
でのパルス立ち上がり時間を有する。 【効果】 破砕サイズ分布が狭く、かつ汚染の少ない破
砕物が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体原料の処理法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池又は電気的素子、例えば蓄積素
子又はマイクロプロセッサを製造するためには高純度の
半導体原料が必要である。ケイ素は、電子工業において
極めて頻繁に使用される半導体原料である。純粋なケイ
素は、ケイ素化合物、例えばトリクロロシランの熱分解
により収得され、その場合、往々にして多結晶の結晶ロ
ッドの形で生じる。結晶ロッドは例えば、単結晶を製造
するための出発原料として必要である。チョコラルスキ
ー法により単結晶を製造するために、結晶ロッドを先
ず、破片に破砕する必要がある。この破片をるつぼ中で
融解し、引き続き相応する融解物から単結晶を引き上げ
る。有利なケースではその際に、所定に半導体原料中に
導入されるドーピング物質が、半導体原料中に存在する
唯一の不純物であるべきである。既に、半導体原料の不
純物を最小化することを目的とする、結晶ロッドを破砕
するための様々な方法が提案されている。
子又はマイクロプロセッサを製造するためには高純度の
半導体原料が必要である。ケイ素は、電子工業において
極めて頻繁に使用される半導体原料である。純粋なケイ
素は、ケイ素化合物、例えばトリクロロシランの熱分解
により収得され、その場合、往々にして多結晶の結晶ロ
ッドの形で生じる。結晶ロッドは例えば、単結晶を製造
するための出発原料として必要である。チョコラルスキ
ー法により単結晶を製造するために、結晶ロッドを先
ず、破片に破砕する必要がある。この破片をるつぼ中で
融解し、引き続き相応する融解物から単結晶を引き上げ
る。有利なケースではその際に、所定に半導体原料中に
導入されるドーピング物質が、半導体原料中に存在する
唯一の不純物であるべきである。既に、半導体原料の不
純物を最小化することを目的とする、結晶ロッドを破砕
するための様々な方法が提案されている。
【０００３】ヨーロッパ特許（ＥＰ）第５７３８５５Ａ
１号明細書（米国特許（ＵＳ−Ａ）第５４６４１５９号
明細書に相応）は、半導体原料の破砕に関する問題並び
に既に提案されている様々な解決法を詳述している。ヨ
ーロッパ特許（ＥＰ）第５７３８５５Ａ１号明細書は、
集束衝撃波を用いて結晶ロッドを破砕する方法を開示し
ている。その場合、半導体原料への衝撃波の作用が繰り
返されることにより、半導体原料の破片が、それぞれ所
望のサイズの破片よりも小さくなるまで半導体原料は破
砕されてしまう。
１号明細書（米国特許（ＵＳ−Ａ）第５４６４１５９号
明細書に相応）は、半導体原料の破砕に関する問題並び
に既に提案されている様々な解決法を詳述している。ヨ
ーロッパ特許（ＥＰ）第５７３８５５Ａ１号明細書は、
集束衝撃波を用いて結晶ロッドを破砕する方法を開示し
ている。その場合、半導体原料への衝撃波の作用が繰り
返されることにより、半導体原料の破片が、それぞれ所
望のサイズの破片よりも小さくなるまで半導体原料は破
砕されてしまう。
【０００４】全ての公知の破砕法は、方法パラメータに
よって、破片のサイズ及び重量分布を所定に調節するこ
とができないという欠点を有する。
よって、破片のサイズ及び重量分布を所定に調節するこ
とができないという欠点を有する。
【０００５】加えて、ヨーロッパ特許（ＥＰ）第５７３
８５５Ａ１号明細書中の記載とは異なり、個々の破片を
新たに集めて、かつ再び後破砕することは実際には不可
能であるので、低エネルギー衝撃波の再三の施与による
緩慢な破砕は、半導体原料の破砕には好適ではないこと
が判明している。加えて、後破砕のこの方法では、不所
望に大量の小さい破片が得られるであろう。更に、破砕
サイズ段階の調整の変動性が制限される。
８５５Ａ１号明細書中の記載とは異なり、個々の破片を
新たに集めて、かつ再び後破砕することは実際には不可
能であるので、低エネルギー衝撃波の再三の施与による
緩慢な破砕は、半導体原料の破砕には好適ではないこと
が判明している。加えて、後破砕のこの方法では、不所
望に大量の小さい破片が得られるであろう。更に、破砕
サイズ段階の調整の変動性が制限される。
【０００６】大きすぎる多結晶ケイ素の破片が充填され
た、単結晶を引き上げるためのるつぼは、比較的低い充
填度を有し、従って、必要又は所望のサイズの単結晶を
引き上げるための十分な原料は含まない。大きすぎる破
片は、るつぼ中での融解時間の延長ももたらし、これは
更に不所望な汚染をもたらしうる。大きすぎる破片は従
って、この欠点を回避するために後破砕しなければなら
ない。
た、単結晶を引き上げるためのるつぼは、比較的低い充
填度を有し、従って、必要又は所望のサイズの単結晶を
引き上げるための十分な原料は含まない。大きすぎる破
片は、るつぼ中での融解時間の延長ももたらし、これは
更に不所望な汚染をもたらしうる。大きすぎる破片は従
って、この欠点を回避するために後破砕しなければなら
ない。
【０００７】小さすぎる破片はその大きい表面積の故
に、むしろ不純化されており、従って、経費をかけて不
純物を除去しなければならない。この理由から、多ケイ
素ロッドの破砕の際に生じる小さい破片及び微細ロッド
は、単結晶の製造には使用することができず、例えば太
陽ケイ素の製造のために使用される。
に、むしろ不純化されており、従って、経費をかけて不
純物を除去しなければならない。この理由から、多ケイ
素ロッドの破砕の際に生じる小さい破片及び微細ロッド
は、単結晶の製造には使用することができず、例えば太
陽ケイ素の製造のために使用される。
【０００８】るつぼ引き上げ法により単結晶半導体原料
を製造するために従って、多結晶半導体原料の破片は有
利に、２〜２５ｃｍの最大長さを有するべきであり、そ
の際、大部分が、４〜１２ｃｍの最大長さを有するべき
である。
を製造するために従って、多結晶半導体原料の破片は有
利に、２〜２５ｃｍの最大長さを有するべきであり、そ
の際、大部分が、４〜１２ｃｍの最大長さを有するべき
である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】更なる処理のために有
利な破砕サイズ分布が得られるように、方法パラメータ
により一定の破砕サイズの重量部を調整できるように半
導体原料の破砕を可能にする半導体原料の処理法を提供
することが望まれる。
利な破砕サイズ分布が得られるように、方法パラメータ
により一定の破砕サイズの重量部を調整できるように半
導体原料の破砕を可能にする半導体原料の処理法を提供
することが望まれる。
【００１０】更に、この処理の場合に生じる汚染は、１
０００を上回る清浄度を有する室中で手動チゼルを用い
る従来の破砕の場合よりも低くくなければならない。
０００を上回る清浄度を有する室中で手動チゼルを用い
る従来の破砕の場合よりも低くくなければならない。
【００１１】従来の破砕では通常、多ケイ素破片表面に
金属４ｐｐｂの平均汚染が生じる。
金属４ｐｐｂの平均汚染が生じる。
【００１２】加えて、破砕の際に、半導体原料表面の浄
化を可能にし、かつ原料中に更なる不純物をもたらさな
い方法を提供することが望まれる。
化を可能にし、かつ原料中に更なる不純物をもたらさな
い方法を提供することが望まれる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明はエネルギー変換
器で発生させた１つ以上の衝撃波を液体媒体中で、ロッ
ド状の半導体原料に伝えることによる半導体原料の処理
法に関し、これは、エネルギー変換器が半導体原料から
１ｃｍ〜１００ｃｍの距離を有し、かつ衝撃波が１〜２
０ｋＪのパルスエネルギー及び１〜５μｓのエネルギー
最大値までのパルス立ち上がり時間を有することを特徴
とする。
器で発生させた１つ以上の衝撃波を液体媒体中で、ロッ
ド状の半導体原料に伝えることによる半導体原料の処理
法に関し、これは、エネルギー変換器が半導体原料から
１ｃｍ〜１００ｃｍの距離を有し、かつ衝撃波が１〜２
０ｋＪのパルスエネルギー及び１〜５μｓのエネルギー
最大値までのパルス立ち上がり時間を有することを特徴
とする。
【００１４】エネルギー変換器はどの時点でも、半導体
原料と直接接触しない。衝撃波をその発生場所から有利
に、液体媒体、例えば水、有利に高純度の脱ガス水を介
して伝える。
原料と直接接触しない。衝撃波をその発生場所から有利
に、液体媒体、例えば水、有利に高純度の脱ガス水を介
して伝える。
【００１５】有利に、エネルギー変換器は半導体原料の
表面から１〜１２ｃｍ、有利に１．５ｃｍ〜３ｃｍの距
離を有する。
表面から１〜１２ｃｍ、有利に１．５ｃｍ〜３ｃｍの距
離を有する。
【００１６】衝撃波は例えば、装薬、放電により、電磁
的に、又は圧電的に発生させることができる。
的に、又は圧電的に発生させることができる。
【００１７】有利に、衝撃波は１０〜１５ｋＪ、特に有
利に１１〜１３ｋＪのパルスエネルギーを有する。
利に１１〜１３ｋＪのパルスエネルギーを有する。
【００１８】有利に、衝撃波は２〜４μｓのエネルギー
最大値までのパルス立ち上がり時間を有する。
最大値までのパルス立ち上がり時間を有する。
【００１９】有利に、この方法では、それぞれ半導体ロ
ッドの各負荷区分ごとに、照射された半導体原料を分解
させる衝撃波１つのみを使用する。
ッドの各負荷区分ごとに、照射された半導体原料を分解
させる衝撃波１つのみを使用する。
【００２０】本発明は従って、半導体原料を破砕するた
めの本発明の方法の使用にも関する。
めの本発明の方法の使用にも関する。
【００２１】本発明の方法のために、半楕円反射体の焦
点内で２つの電極の間で放電することにより衝撃波を発
生させることが有利であるが、しかし必要ではない。電
極の間で放電すると生じるプラズマは、音波速度で伝達
媒体中に拡がる球形衝撃波フロントをもたらし、これ
は、反射体の壁により反射され、かつ前記の、反射体に
鏡対照に設置された半楕円の焦点で集束される。半楕円
反射体の集束範囲はこの焦点の周りにある。
点内で２つの電極の間で放電することにより衝撃波を発
生させることが有利であるが、しかし必要ではない。電
極の間で放電すると生じるプラズマは、音波速度で伝達
媒体中に拡がる球形衝撃波フロントをもたらし、これ
は、反射体の壁により反射され、かつ前記の、反射体に
鏡対照に設置された半楕円の焦点で集束される。半楕円
反射体の集束範囲はこの焦点の周りにある。
【００２２】有利に、エネルギー変換器として、半楕円
反射体を使用する。
反射体を使用する。
【００２３】エネルギー供給の大きさは、どのような範
囲で、かつどの程度の微小ひび、従って破砕程度が生じ
るかを決定する。
囲で、かつどの程度の微小ひび、従って破砕程度が生じ
るかを決定する。
【００２４】従って、非常に脆く壊れやすい原料は既に
数多くの微小ひびを有し、かつこの部分のもう１回のみ
の破砕が可能であり、これは、非集束衝撃波により行う
ことができる。
数多くの微小ひびを有し、かつこの部分のもう１回のみ
の破砕が可能であり、これは、非集束衝撃波により行う
ことができる。
【００２５】半導体ロッド上への衝撃波の集束は通常、
今日慣用の原料からなるロッドでは必要ない。
今日慣用の原料からなるロッドでは必要ない。
【００２６】しかし、将来の原料開発により、衝撃波を
半導体ロッド上に集束することが必要になる可能性があ
る。
半導体ロッド上に集束することが必要になる可能性があ
る。
【００２７】本発明の方法により、ロッドのより小さい
部分は破砕されず、衝撃波を負荷されたロッド領域の全
てが均一に破砕される。
部分は破砕されず、衝撃波を負荷されたロッド領域の全
てが均一に破砕される。
【００２８】有利に、簡単には水槽であってよい水充填
された破砕室を用意し、この中に、破砕するべき半導体
原料を入れる。衝撃波を破砕室中に連結導入する。この
目的のために、半楕円反射体が破砕室に存在してよい
か、又はその境界面の一方に取り付けられていてよい。
場合により、外来物質に対して不透過性の、衝撃波伝達
性媒体により空間的に、衝撃波発生の場所を半導体原料
から離して、不純物から保護する。
された破砕室を用意し、この中に、破砕するべき半導体
原料を入れる。衝撃波を破砕室中に連結導入する。この
目的のために、半楕円反射体が破砕室に存在してよい
か、又はその境界面の一方に取り付けられていてよい。
場合により、外来物質に対して不透過性の、衝撃波伝達
性媒体により空間的に、衝撃波発生の場所を半導体原料
から離して、不純物から保護する。
【００２９】有利に、１〜２０個のエネルギー変換器を
使用する。特に有利には、２、４、６、８、１０、１
２、１４、１６、１８又は２０個のエネルギー変換器を
使用する。殊に有利に２個のエネルギー変換器を使用す
る。
使用する。特に有利には、２、４、６、８、１０、１
２、１４、１６、１８又は２０個のエネルギー変換器を
使用する。殊に有利に２個のエネルギー変換器を使用す
る。
【００３０】より多い数のエネルギー変換器（例えば２
つ以上のエネルギー変換器）を使用する場合には、これ
らを有利に、半導体ロッドに沿って、より広いロッド区
分、又は半導体ロッド全体が一度にパルスで処理される
ように配置する。
つ以上のエネルギー変換器）を使用する場合には、これ
らを有利に、半導体ロッドに沿って、より広いロッド区
分、又は半導体ロッド全体が一度にパルスで処理される
ように配置する。
【００３１】１個又は２個のエネルギー変換器を使用す
る場合には、ロッドを有利に、少しずつそれぞれ１回の
パルスで処理する。
る場合には、ロッドを有利に、少しずつそれぞれ１回の
パルスで処理する。
【００３２】複数のエネルギー変換器を使用する場合に
はエネルギー変換器を２つずつ１８０゜の角度で向かい
合わせに設置するのが有利である。
はエネルギー変換器を２つずつ１８０゜の角度で向かい
合わせに設置するのが有利である。
【００３３】半導体原料の破砕を低温、例えば室温で行
って、高い温度により引き起こされる、かつ／又は促進
される表面吸収性外来物質、殊に外来金属の拡散を十分
に回避するのが有利である。
って、高い温度により引き起こされる、かつ／又は促進
される表面吸収性外来物質、殊に外来金属の拡散を十分
に回避するのが有利である。
【００３４】半導体原料の移動及び位置決めのための道
具の作業面は、不純物排除のために有利には、プラスチ
ック、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）又はポリビニリデンジフルオリ
ド（ＰＶＤＦ）から、又は加工原料、例えば破砕物自体
から調製される。同様に、破砕室の内面をプラスチック
でカバーするのが有利であると判明している。
具の作業面は、不純物排除のために有利には、プラスチ
ック、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）又はポリビニリデンジフルオリ
ド（ＰＶＤＦ）から、又は加工原料、例えば破砕物自体
から調製される。同様に、破砕室の内面をプラスチック
でカバーするのが有利であると判明している。
【００３５】本発明の方法により初めて、所定に調節可
能な半導体原料の破砕サイズ分布が得られるように、半
導体の破砕のために衝撃波破砕を使用することが可能に
なった。
能な半導体原料の破砕サイズ分布が得られるように、半
導体の破砕のために衝撃波破砕を使用することが可能に
なった。
【００３６】本発明の方法は、結晶表面に作用する衝撃
の強さ及び場合により方向により、力が及ぼされ、その
作用により、微小ひびの数及び方向が影響を受けるとい
う利点を有する。原料の粒界に沿ったヒビの数及び方向
により、新たに生じる破片の形及びサイズが決まる。
の強さ及び場合により方向により、力が及ぼされ、その
作用により、微小ひびの数及び方向が影響を受けるとい
う利点を有する。原料の粒界に沿ったヒビの数及び方向
により、新たに生じる破片の形及びサイズが決まる。
【００３７】本発明の方法のもう１つの利点は、衝撃付
与体の作用圏内に存在する破片が更なる衝撃により更に
後破砕されずに、後破砕がこの方法では実質的に影響を
与えないことにある。衝撃作用により生じ、汚染をもた
らすロッド支持体の摩擦は、エネルギー変換器の幾何学
的配置により著しく最小化することができる。
与体の作用圏内に存在する破片が更なる衝撃により更に
後破砕されずに、後破砕がこの方法では実質的に影響を
与えないことにある。衝撃作用により生じ、汚染をもた
らすロッド支持体の摩擦は、エネルギー変換器の幾何学
的配置により著しく最小化することができる。
【００３８】この場合、エネルギー変換器が２つずつ１
８０゜の角度で向かい合わせになっている配置が特に有
利であり、その際、半導体原料はエネルギー変換器の間
の中央に位置するのが有利である。
８０゜の角度で向かい合わせになっている配置が特に有
利であり、その際、半導体原料はエネルギー変換器の間
の中央に位置するのが有利である。
【００３９】意外にも、本発明の方法は、金属で２ｐｐ
ｂ以上汚染されている半導体原料の表面洗浄にも有効で
あることが判明した。
ｂ以上汚染されている半導体原料の表面洗浄にも有効で
あることが判明した。
【００４０】従って本発明は、半導体原料の清浄化のた
めに本発明の方法を使用することにも関する。
めに本発明の方法を使用することにも関する。
【００４１】本発明の方法を実施すると、衝撃波に続い
て、キャビテーション気泡が生じ、これが半導体原料の
表面清浄化効果をもたらす。加えて、キャビテーション
気泡中に、通常、半導体原料の清浄化のために使用され
る酸化化合物が生じる。方法を実施する液体中に、本発
明の方法の実施の後に例えば、硝酸塩、亜硝酸塩、ＯＨ
−ラジカル及びＨ2Ｏ2が存在する。これらの化合物の全
濃度はμモル／ｌ〜ミリモル／ｌの範囲である。しかし
キャビテーション気泡中に酸化化合物が、モル／ｌの非
常に高い局地濃度で生じ、それというのも、これらの化
合物は先ず、キャビテーション気泡に閉じこめられてい
る、即ち、そこで生じ、かつ部分的に再び分解されるた
めである。例えば、本発明の方法では、清浄化効果は、
半導体原料表面の所でのキャビテーション気泡の内破に
よってのみ生じるのではなく、半導体原料表面の所でガ
ス気泡が生じる場合には、表面上で高い局所濃度で作用
する酸化化合物の洗浄効果によっても生じる。
て、キャビテーション気泡が生じ、これが半導体原料の
表面清浄化効果をもたらす。加えて、キャビテーション
気泡中に、通常、半導体原料の清浄化のために使用され
る酸化化合物が生じる。方法を実施する液体中に、本発
明の方法の実施の後に例えば、硝酸塩、亜硝酸塩、ＯＨ
−ラジカル及びＨ2Ｏ2が存在する。これらの化合物の全
濃度はμモル／ｌ〜ミリモル／ｌの範囲である。しかし
キャビテーション気泡中に酸化化合物が、モル／ｌの非
常に高い局地濃度で生じ、それというのも、これらの化
合物は先ず、キャビテーション気泡に閉じこめられてい
る、即ち、そこで生じ、かつ部分的に再び分解されるた
めである。例えば、本発明の方法では、清浄化効果は、
半導体原料表面の所でのキャビテーション気泡の内破に
よってのみ生じるのではなく、半導体原料表面の所でガ
ス気泡が生じる場合には、表面上で高い局所濃度で作用
する酸化化合物の洗浄効果によっても生じる。
【００４２】本発明の方法は、半導体原料、有利に単結
晶又は多結晶ケイ素からなる大量の大容量体を処理する
ために好適である。
晶又は多結晶ケイ素からなる大量の大容量体を処理する
ために好適である。
【００４３】半導体原料は多結晶ケイ素であるのが有利
である。
である。
【００４４】本発明の方法では、低温で、かつ破砕道具
と接触させることなく半導体原料、殊にケイ素を１１０
ｍｍ〜２５０ｍｍの最大長さを有する破片に破砕して、
かつ同時に清浄化することができる。破砕すべき半導体
原料に表面汚染が存在しない、又は殆ど存在しない場合
には、例えばエッチングによる従来慣用の破片の表面清
浄化は減らす、又は省くことができる。
と接触させることなく半導体原料、殊にケイ素を１１０
ｍｍ〜２５０ｍｍの最大長さを有する破片に破砕して、
かつ同時に清浄化することができる。破砕すべき半導体
原料に表面汚染が存在しない、又は殆ど存在しない場合
には、例えばエッチングによる従来慣用の破片の表面清
浄化は減らす、又は省くことができる。
【００４５】本発明の方法による半導体原料の破砕によ
り、金属２ｐｐｂ未満の汚染になる。金属４ｐｐｂ前後
の金属ダストによってのみ汚染された破片を本発明の方
法により金属２ｐｐｂ未満まで清浄化する。不純物を破
片の多ケイ素の酸化物層中により固く有する従来方法で
手で破砕された半導体原料さえ、本発明の方法により平
均で、金属３ｐｐｂまで清浄化される。粒子が既に、手
によって既にこのサイズ範囲に破砕されていない場合に
は、それぞれ所望の粒子サイズへの更なる破砕を行う。
り、金属２ｐｐｂ未満の汚染になる。金属４ｐｐｂ前後
の金属ダストによってのみ汚染された破片を本発明の方
法により金属２ｐｐｂ未満まで清浄化する。不純物を破
片の多ケイ素の酸化物層中により固く有する従来方法で
手で破砕された半導体原料さえ、本発明の方法により平
均で、金属３ｐｐｂまで清浄化される。粒子が既に、手
によって既にこのサイズ範囲に破砕されていない場合に
は、それぞれ所望の粒子サイズへの更なる破砕を行う。
【００４６】
【実施例】次の例で本発明を更に詳述する。
【００４７】例：析出装置に由来する多結晶ケイ素ロッ
ド（１）の破片を多ケイ素支柱（２）からなる支持体上
で、完全に水充填槽（３）中に浸けた。ロッド表面から
２ｃｍの距離の所に、相互に１８０゜の角度になるよう
に２つの半楕円反射体（４）を設置し、その際、これら
の半楕円反射体の中央にケイ素ロッド（１）が存在す
る。半楕円反射体（４）は供給管（５）を介してそれに
属するエネルギー供給装置（６）に結合している。
ド（１）の破片を多ケイ素支柱（２）からなる支持体上
で、完全に水充填槽（３）中に浸けた。ロッド表面から
２ｃｍの距離の所に、相互に１８０゜の角度になるよう
に２つの半楕円反射体（４）を設置し、その際、これら
の半楕円反射体の中央にケイ素ロッド（１）が存在す
る。半楕円反射体（４）は供給管（５）を介してそれに
属するエネルギー供給装置（６）に結合している。
【００４８】１２ｋＪのパルスエネルギーと３μｓのパ
ルス時間を伴う衝撃波パルスを、半楕円反射体の電極
（８）の間でアークを点孤することにより発生させた。
衝撃波が、弾性膜（７）を介してケイ素ロッド（１）の
表面へ走る。半楕円反射体の焦点領域と少なくとも近く
で一致するように、槽中でのロッドの位置を選択した。
衝撃波を当てられるロッド破片は１９０ｍｍの直径及び
１．２０ｍの長さを有した。この処理は次の破砕サイズ
の破片をもたらした： 破砕サイズ（最高範囲／ｃｍ） 割合（重量％） ０〜１ ２ ＞１〜４．５ ３ ＞４．５〜７ １５ ＞７〜１２ ７５ ＞１２ ５ このサイズ分布は、るつぼ引き上げ法での更なる処理の
ために非常に好適である。
ルス時間を伴う衝撃波パルスを、半楕円反射体の電極
（８）の間でアークを点孤することにより発生させた。
衝撃波が、弾性膜（７）を介してケイ素ロッド（１）の
表面へ走る。半楕円反射体の焦点領域と少なくとも近く
で一致するように、槽中でのロッドの位置を選択した。
衝撃波を当てられるロッド破片は１９０ｍｍの直径及び
１．２０ｍの長さを有した。この処理は次の破砕サイズ
の破片をもたらした： 破砕サイズ（最高範囲／ｃｍ） 割合（重量％） ０〜１ ２ ＞１〜４．５ ３ ＞４．５〜７ １５ ＞７〜１２ ７５ ＞１２ ５ このサイズ分布は、るつぼ引き上げ法での更なる処理の
ために非常に好適である。
【図１】本発明の方法を実施するための装置を示す図。
１ 多結晶ケイ素ロッド、 ４ 半楕円反射体、 ８
電極、 ７ 弾性膜
電極、 ７ 弾性膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディルク フロットマン ドイツ連邦共和国 アルテッティング カ ール−オルフ−シュトラーセ 19
Claims (10)
- 【請求項１】 エネルギー変換器で発生させた１つ以上
の衝撃波を液体媒体中で、ロッド状の半導体原料に伝え
ることによる半導体原料の処理法において、エネルギー
変換器が半導体原料から１ｃｍ〜１００ｃｍの距離を有
し、かつ衝撃波が１〜２０ｋＪのパルスエネルギー及び
１〜５μｓのエネルギー最大値までのパルス立ち上がり
時間を有することを特徴とする、半導体原料の処理法。 - 【請求項２】 エネルギー変換器が半導体原料の表面か
ら１〜１２ｃｍの距離を有する、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 衝撃波が１０〜１５ｋＪ、特に有利に１
１〜１３ｋＪのパルスエネルギーを有する、請求項１又
は２に記載の方法。 - 【請求項４】 衝撃波が２〜４μｓのエネルギー最大値
までのパルス立ち上がり時間を有する、請求項１から３
までのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 半導体原料の各負荷区分ごとに、照射さ
れた半導体原料を分解する衝撃波を１回使用する、請求
項１から４までのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 エネルギー変換器１〜２０個を使用す
る、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 エネルギー変換器として半楕円反射体を
使用する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の
方法。 - 【請求項８】 エネルギー変換器を２つずつ１８０゜の
角度で向かい合わせに設置する、請求項１から５までの
いずれか１項に記載の方法。 - 【請求項９】 半導体原料を破砕するための、請求項１
から８までのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１０】 半導体原料を清浄化するための、請求
項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE10009569C2 (de) * | 2000-02-29 | 2003-03-27 | Schott Glas | Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern von Glaskörpern mittels Mikrowellenerwärmung |
| DE10211958A1 (de) * | 2002-03-18 | 2003-10-16 | Wacker Chemie Gmbh | Hochreines Silica-Pulver, Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung |
| EP1700824A1 (en) | 2005-03-09 | 2006-09-13 | Degussa AG | Granules based on pyrogenically prepared silicon dioxide, method for their preparation and use thereof |
| DE102005019873B4 (de) * | 2005-04-28 | 2017-05-18 | Wacker Chemie Ag | Vorrichtung und Verfahren zum maschinellen Zerkleinern von Halbleitermaterialien |
| DE102007047210A1 (de) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | Wacker Chemie Ag | Polykristallines Silicium und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE102009014562A1 (de) * | 2009-03-16 | 2010-09-23 | Schmid Silicon Technology Gmbh | Aufreinigung von metallurgischem Silizium |
| CN102600948B (zh) * | 2012-03-29 | 2014-04-02 | 北京德高洁清洁设备有限公司 | 一种全自动机械化多晶硅破碎机 |
| CN103372490B (zh) * | 2012-04-13 | 2015-04-22 | 洛阳理工学院 | 一种带有回转臂的自平衡冲击多晶硅破碎机 |
| DE102012213565A1 (de) | 2012-08-01 | 2014-02-06 | Wacker Chemie Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Zerkleinern eines polykristallinen Siliciumstabs |
| CN102836765B (zh) * | 2012-09-18 | 2014-12-31 | 新特能源股份有限公司 | 一种破碎多晶硅的方法及其装置 |
| WO2015031444A1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Method of controlled crack propagation for material cleavage using electromagnetic forces |
| JP6339994B2 (ja) * | 2015-12-08 | 2018-06-06 | パナソニック株式会社 | 放電破砕装置及び放電破砕方法 |
| JP6722874B2 (ja) * | 2017-06-06 | 2020-07-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 板状物品の分解装置 |
| RU2733434C1 (ru) * | 2020-02-27 | 2020-10-01 | Анатолий Евгеньевич Волков | Способ и устройство электроимпульсного дробления-сепарации |
| US11630153B2 (en) * | 2021-04-26 | 2023-04-18 | Winbond Electronics Corp. | Chip testing apparatus and system with sharing test interface |
| CN113304848B (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-08 | 江苏鑫华半导体材料科技有限公司 | 一种硅块破碎装置及使用方法、硅块破碎方法及应用方法 |
| CN114433330B (zh) * | 2022-02-08 | 2023-06-02 | 西安交通大学 | 一种可控冲击波破碎矿石的装置及方法 |
| US11865546B2 (en) * | 2022-02-11 | 2024-01-09 | Sharp Pulse Corp. | Material extracting system and method |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4313573A (en) * | 1980-02-25 | 1982-02-02 | Battelle Development Corporation | Two stage comminution |
| US4653697A (en) * | 1985-05-03 | 1987-03-31 | Ceee Corporation | Method and apparatus for fragmenting a substance by the discharge of pulsed electrical energy |
| US5082502A (en) * | 1988-09-08 | 1992-01-21 | Cabot Corporation | Cleaning apparatus and process |
| DE4218283A1 (de) * | 1992-05-27 | 1993-12-02 | Wacker Chemitronic | Verfahren zum kontaminationsfreien Zerkleinern von Halbleitermaterial, insbesondere Silicium |
| DE19534232C2 (de) * | 1995-09-15 | 1998-01-29 | Karlsruhe Forschzent | Verfahren zur Zerkleinerung und Zertrümmerung von aus nichtmetallischen oder teilweise metallischen Bestandteilen konglomerierten Festkörpern und zur Zerkleinerung homogener nichtmetallischer Festkörper |
| DE19545579C2 (de) | 1995-12-07 | 2003-05-22 | Rheinmetall W & M Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Zerkleinerung von Materialien in metallischen Gehäusen, insbesondere Autokatalysatoren |
| US6033994A (en) * | 1997-05-16 | 2000-03-07 | Sony Corporation | Apparatus and method for deprocessing a multi-layer semiconductor device |
| DE19749127A1 (de) * | 1997-11-06 | 1999-05-20 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur Vorbereitung der Zerkleinerung eines Kristalls |
-
1998
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-
1999
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- 1999-07-08 DE DE59900015T patent/DE59900015D1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1999-07-28 US US09/362,462 patent/US6360755B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005512792A (ja) * | 2001-12-12 | 2005-05-12 | ドゥ−コープ テクノロジーズ リミテッド | ナノサイズ粒子の基本的製造方法としての冷ｒｆ照射液体を用いた熱プロセス |
| WO2020009133A1 (ja) | 2018-07-04 | 2020-01-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 半導体原料の破砕方法又はクラック発生方法、及び半導体原料塊の製造方法 |
| CN112334232A (zh) * | 2018-07-04 | 2021-02-05 | 三菱综合材料株式会社 | 半导体原料的破碎方法或裂纹产生方法及半导体原料块的制造方法 |
| JPWO2020009133A1 (ja) * | 2018-07-04 | 2021-02-15 | 三菱マテリアル株式会社 | 半導体原料の破砕方法又はクラック発生方法、及び半導体原料塊の製造方法 |
| KR20210027357A (ko) | 2018-07-04 | 2021-03-10 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 반도체 원료의 파쇄 방법 또는 크랙 발생 방법, 및 반도체 원료 덩어리의 제조 방법 |
| KR102668386B1 (ko) | 2018-07-04 | 2024-05-22 | 고쥰도 실리콘 가부시키가이샤 | 반도체 원료의 파쇄 방법 또는 크랙 발생 방법, 및 반도체 원료 덩어리의 제조 방법 |
| JP2021107042A (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-29 | 三菱マテリアル株式会社 | 半導体材料の破砕方法又はクラック発生方法、及び半導体材料塊の製造方法 |
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