JP3305687B2 - 半導体材料を分級する方法及び装置 - Google Patents
半導体材料を分級する方法及び装置Info
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
-
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- B07B1/46—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens
- B07B1/4609—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens constructional details of screening surfaces or meshes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料を汚染
せずに分級する方法及び該方法を実施する装置に関す
る。
せずに分級する方法及び該方法を実施する装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池又は例えばメモリ素子もしくは
マイクロプロセッサのような電子部品の製造のために
は、高純度の半導体材料が必要とされる。シリコンは電
子技術工業においてずば抜けて最も使用される半導体材
料である。純粋なシリコンは、例えばトリクロルシラン
のようなシリコン化合物の熱分解により得られかつその
際しばしば多結晶質棒片の形で生じる。該棒片は例えば
単結晶を製造するための出発物質として必要である。チ
ョクラルスキー法に基づき単結晶を製造するためには、
棒片をまず約１００ｍｍの砕片に破砕しなければならな
い。この砕片は、坩堝内で溶融されかつ引き続き生じた
溶融物から単結晶が引上げられる。この場合、もっとも
好ましいケースでは、意図的に半導体材料内に導入され
たドーピング物質が、半導体材料内に存在する唯一の不
純物であるべきである。
マイクロプロセッサのような電子部品の製造のために
は、高純度の半導体材料が必要とされる。シリコンは電
子技術工業においてずば抜けて最も使用される半導体材
料である。純粋なシリコンは、例えばトリクロルシラン
のようなシリコン化合物の熱分解により得られかつその
際しばしば多結晶質棒片の形で生じる。該棒片は例えば
単結晶を製造するための出発物質として必要である。チ
ョクラルスキー法に基づき単結晶を製造するためには、
棒片をまず約１００ｍｍの砕片に破砕しなければならな
い。この砕片は、坩堝内で溶融されかつ引き続き生じた
溶融物から単結晶が引上げられる。この場合、もっとも
好ましいケースでは、意図的に半導体材料内に導入され
たドーピング物質が、半導体材料内に存在する唯一の不
純物であるべきである。
【０００３】破砕処理で得られるシリコン砕片を分級す
る種々の方法が公知である。篩による分級の際の汚染を
回避するために、篩はしばしばエッチングされたシリコ
ン板で覆われる。個々の篩、例えば４０ｍｍ未満の網目
直径を有するものは、完全にシリコン成形体からなって
いてもい。しかしながら、このような篩は、分級処理中
の力の伝達により磨滅もしくは損傷を受けかつ交換され
ねばならず、この際篩装置は破壊された部分の交換中に
利用することができないという欠点を有する。
る種々の方法が公知である。篩による分級の際の汚染を
回避するために、篩はしばしばエッチングされたシリコ
ン板で覆われる。個々の篩、例えば４０ｍｍ未満の網目
直径を有するものは、完全にシリコン成形体からなって
いてもい。しかしながら、このような篩は、分級処理中
の力の伝達により磨滅もしくは損傷を受けかつ交換され
ねばならず、この際篩装置は破壊された部分の交換中に
利用することができないという欠点を有する。
【０００４】おまけに、シリコンで被覆された篩並びに
シリコン篩の製造は高価である。一般に、この製造は、
シリコンの付加的な堆積、成形品を製造する際の機械的
加工及びその例えばＨＦ／ＨＮＯ3でのエッチングによ
る費用のかかる洗浄を必要とする。被覆又は成形品の破
片は篩分けられた砕片には達することは許されないの
で、これらは手で選別しかつ制御しなけばならない。
シリコン篩の製造は高価である。一般に、この製造は、
シリコンの付加的な堆積、成形品を製造する際の機械的
加工及びその例えばＨＦ／ＨＮＯ3でのエッチングによ
る費用のかかる洗浄を必要とする。被覆又は成形品の破
片は篩分けられた砕片には達することは許されないの
で、これらは手で選別しかつ制御しなけばならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、従来の技術の欠点を克服し、かつ、分級の際の半導
体材料の付加的な汚染を阻止する方法及び装置を提供す
ることである。
は、従来の技術の欠点を克服し、かつ、分級の際の半導
体材料の付加的な汚染を阻止する方法及び装置を提供す
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り解決される。
り解決される。
【０００７】本発明の対象は、半導体材料を分級する方
法であり、該方法は、分級処理を、場合により半導体材
料からなる粒子と混合された、純水からなる氷層で被覆
された篩で行い、その際に、分級中に純水をスプレーす
ることで氷層を再生させかつ篩目の大きさが一定に保た
れるように狭くなった篩目を開放させることを特徴とす
る。
法であり、該方法は、分級処理を、場合により半導体材
料からなる粒子と混合された、純水からなる氷層で被覆
された篩で行い、その際に、分級中に純水をスプレーす
ることで氷層を再生させかつ篩目の大きさが一定に保た
れるように狭くなった篩目を開放させることを特徴とす
る。
【０００８】本発明による方法は、任意の従来公知の篩
方法であってよく、この際振動篩が特に良好な分離のた
めに有利である。
方法であってよく、この際振動篩が特に良好な分離のた
めに有利である。
【０００９】本発明のもう１つの対象は、半導体材料を
分級する装置であり、該装置は、篩が管製の網状体（以
下には管網と記載する）から構成されており、かつ、場
合により半導体材料からなる粒子と混合された、純水か
らなる氷層で被覆されていることを特徴とする。
分級する装置であり、該装置は、篩が管製の網状体（以
下には管網と記載する）から構成されており、かつ、場
合により半導体材料からなる粒子と混合された、純水か
らなる氷層で被覆されていることを特徴とする。
【００１０】本発明による装置及び本発明による方法
は、有利に、シリコン、ゲルマニウム又はヒ化ガリウム
のような半導体材料を破砕するために利用され、その際
シリコン、特に超純粋ポリシリコンが有利である。しか
しまたそれにより、任意の別の固体材料を篩分級するこ
とができる。
は、有利に、シリコン、ゲルマニウム又はヒ化ガリウム
のような半導体材料を破砕するために利用され、その際
シリコン、特に超純粋ポリシリコンが有利である。しか
しまたそれにより、任意の別の固体材料を篩分級するこ
とができる。
【００１１】本発明による装置は、篩を鋼、プラスチッ
ク又は別の適当な材料からなっていてもよい管網から構
成し、その表面に場合により半導体材料からなる粒子と
混合された純水からなる氷層を製造することにより製造
される。
ク又は別の適当な材料からなっていてもよい管網から構
成し、その表面に場合により半導体材料からなる粒子と
混合された純水からなる氷層を製造することにより製造
される。
【００１２】本発明による装置を製造するために氷で被
覆される篩は、原則的に、従来半導体材料の篩分級のた
めの方法で使用されているものと同じものであってよ
く、その際該篩は特に純粋シリコンで被覆されている。
覆される篩は、原則的に、従来半導体材料の篩分級のた
めの方法で使用されているものと同じものであってよ
く、その際該篩は特に純粋シリコンで被覆されている。
【００１３】本発明による装置の氷層は、篩の表面に堆
積させることにより製造され、その際篩の管網を例えば
好ましくは炭酸カリウム溶液のような冷媒液を貫流させ
る。該冷媒液は、冷凍機内で好ましくは−１５℃以下
に、特に好ましくは−２５℃より低く冷却し、管網をポ
ンプで貫流させる。冷却過程中及び後続時間中に、好ま
しくは０.０１μＳ／ｃｍ未満の比電気伝導度を有する
純水をスプレーする。スプレー処理は、層が好ましくは
０.３ｃｍ〜３ｃｍ、特に好ましくは０.５ｃｍ〜１ｃｍ
の厚さに成長するまでの間継続する。篩の管網は、本発
明による装置では、管の周囲に氷層が存在するにもかか
わらず篩目が所望の大きさを有するような寸法に設計す
る。
積させることにより製造され、その際篩の管網を例えば
好ましくは炭酸カリウム溶液のような冷媒液を貫流させ
る。該冷媒液は、冷凍機内で好ましくは−１５℃以下
に、特に好ましくは−２５℃より低く冷却し、管網をポ
ンプで貫流させる。冷却過程中及び後続時間中に、好ま
しくは０.０１μＳ／ｃｍ未満の比電気伝導度を有する
純水をスプレーする。スプレー処理は、層が好ましくは
０.３ｃｍ〜３ｃｍ、特に好ましくは０.５ｃｍ〜１ｃｍ
の厚さに成長するまでの間継続する。篩の管網は、本発
明による装置では、管の周囲に氷層が存在するにもかか
わらず篩目が所望の大きさを有するような寸法に設計す
る。
【００１４】本発明による方法によれば、被覆内に場合
により生じる穴及び亀裂が即座に再び閉じられるよう
に、篩に半導体材料砕片の分級中にさらに純水をスプレ
ーする。分級処理中の半導体砕片の本発明によるスプレ
ーにより、付加的に通常生じる半導体ダストが沈降せし
められる。このことは、そうして得られた、半導体ダス
トと混合された氷層は、張力が純粋な氷層に比較して低
下せしめられるので、極めて高い耐用時間を有するとい
う有利な副効果を有する。
により生じる穴及び亀裂が即座に再び閉じられるよう
に、篩に半導体材料砕片の分級中にさらに純水をスプレ
ーする。分級処理中の半導体砕片の本発明によるスプレ
ーにより、付加的に通常生じる半導体ダストが沈降せし
められる。このことは、そうして得られた、半導体ダス
トと混合された氷層は、張力が純粋な氷層に比較して低
下せしめられるので、極めて高い耐用時間を有するとい
う有利な副効果を有する。
【００１５】篩目の大きさが分級中に一定に保たれるよ
うに、分級処理の変わらない目標大きさ（破砕大きさ）
を得るために、篩目を規則的に開放させる。篩目の開放
は、例えば高圧噴射水又は赤外線レーザで行うことがで
きる。
うに、分級処理の変わらない目標大きさ（破砕大きさ）
を得るために、篩目を規則的に開放させる。篩目の開放
は、例えば高圧噴射水又は赤外線レーザで行うことがで
きる。
【００１６】篩目の横断面における氷層の厚さにより、
適合した開放により分級処理の目標大きさを一定の限界
内で制御することができ、このことは本発明による方法
に有利に高度の融通性を付与する。
適合した開放により分級処理の目標大きさを一定の限界
内で制御することができ、このことは本発明による方法
に有利に高度の融通性を付与する。
【００１７】もちろん、本発明による方法を実施する際
に氷層の溶けるのを阻止するために、本発明による装置
を冷却する。
に氷層の溶けるのを阻止するために、本発明による装置
を冷却する。
【００１８】さらに、本発明による方法は、氷層の持続
的再生のために分級処理を程度の差こそあれ処理中断な
しで実施することができるという利点を有する。
的再生のために分級処理を程度の差こそあれ処理中断な
しで実施することができるという利点を有する。
【００１９】所望であれば、本発明による方法で使用さ
れる装置は、互いに無関係に冷却することができる、２
つの互いに結合されたトラフ状の篩部分からなっていて
もよい。第１の篩を水平位置で利用している間、第２の
篩を溶かしかつ新たに氷結させる。引き続き、第２の篩
を短い処理中断中にシリコン破砕の途中で第１の篩の代
わりに水平に旋回させかつ分級処理を即座に継続するこ
とができ、一方では第１の篩の再生を実施する。
れる装置は、互いに無関係に冷却することができる、２
つの互いに結合されたトラフ状の篩部分からなっていて
もよい。第１の篩を水平位置で利用している間、第２の
篩を溶かしかつ新たに氷結させる。引き続き、第２の篩
を短い処理中断中にシリコン破砕の途中で第１の篩の代
わりに水平に旋回させかつ分級処理を即座に継続するこ
とができ、一方では第１の篩の再生を実施する。
【００２０】分級処理後に、得られた篩分級物は、必要
であれば公知方法に基づき乾燥しかつシリコンダストを
除去することができる。該材料は、放射加熱器で乾燥す
ることができる。微細ダストを除去するためには、材料
に圧搾空気を吹き付ける。
であれば公知方法に基づき乾燥しかつシリコンダストを
除去することができる。該材料は、放射加熱器で乾燥す
ることができる。微細ダストを除去するためには、材料
に圧搾空気を吹き付ける。
【００２１】損傷した分級装置による半導体製品の汚染
を阻止するための、従来通常の制御を省くことができ、
このことは大きな利点である。
を阻止するための、従来通常の制御を省くことができ、
このことは大きな利点である。
【００２２】さらに、本発明による方法は、半導体材料
を汚染せずに分級することができるという利点を有す
る。
を汚染せずに分級することができるという利点を有す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−236865（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B07B 1/00 - 15/00
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体材料を分級する方法において、分
級処理を、場合により半導体材料からなる粒子と混合さ
れた、純水からなる氷層で被覆された篩で行い、その際
に、分級中に純水をスプレーすることで氷層を再生させ
かつ篩目の大きさが一定に保たれるように狭くなった篩
目を開放させることを特徴とする、半導体材料を分級す
る方法。 - 【請求項２】 半導体材料がシリコンである、請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 篩目の開放を高圧噴射水で行う、請求項
１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 篩目の開放を赤外線レーザで行う、請求
項１又は２記載の方法。 - 【請求項５】 半導体材料を分級する装置において、篩
が管網から構成されており、かつ、場合により半導体材
料からなる粒子と混合された、純水からなる氷層で被覆
されていることを特徴とする、半導体材料を分級する装
置。 - 【請求項６】 半導体材料がシリコンである、請求項５
記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19847099A DE19847099A1 (de) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | Klassieren von Halbleitermaterial |
| DE19847099.1 | 1998-10-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000117191A JP2000117191A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3305687B2 true JP3305687B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=7884280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28936099A Expired - Fee Related JP3305687B2 (ja) | 1998-10-13 | 1999-10-12 | 半導体材料を分級する方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6073773A (ja) |
| EP (1) | EP0995500B1 (ja) |
| JP (1) | JP3305687B2 (ja) |
| DE (2) | DE19847099A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19914998A1 (de) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Wacker Chemie Gmbh | Schwingförderer und Verfahren zur Förderung von Siliciumbruch |
| DE102010039752A1 (de) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Wacker Chemie Ag | Polykristallines Silicium und Verfahren zu dessen Herstellung |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3748830A (en) * | 1972-05-19 | 1973-07-31 | Ross S | Method and apparatus for purifying combustion gases |
| US4430150A (en) * | 1981-08-07 | 1984-02-07 | Texas Instruments Incorporated | Production of single crystal semiconductors |
| DE4113093C2 (de) * | 1990-04-23 | 1998-08-27 | Hemlock Semiconductor Corp | Vorrichtung und Verfahren zum größenmäßigen Separieren von für Halbleiteranwendungen geeigneten Siliciumstücken |
| US5165548A (en) * | 1990-04-23 | 1992-11-24 | Hemlock Semiconductor Corporation | Rotary silicon screen |
| US5123636A (en) * | 1991-01-25 | 1992-06-23 | Dow Corning Corporation | Low-contaminate work surface for processing semiconductor grade silicon |
| US5259955A (en) * | 1991-07-10 | 1993-11-09 | Bolton Joseph A | Vacuum strainer |
| US5593585A (en) * | 1994-09-15 | 1997-01-14 | Groetzinger; John K. | Spray system for cleaning a filter screen |
| US5791493A (en) * | 1996-07-26 | 1998-08-11 | Memc Electronic Materials, Inc. | Polysilicon particle classifying apparatus |
| DE19716374A1 (de) * | 1997-04-18 | 1998-10-22 | Wacker Chemie Gmbh | Brechen von Reinstsilicium auf Eis |
-
1998
- 1998-10-13 DE DE19847099A patent/DE19847099A1/de not_active Ceased
-
1999
- 1999-09-09 DE DE59900014T patent/DE59900014D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-09 EP EP99117455A patent/EP0995500B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-01 US US09/410,339 patent/US6073773A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-12 JP JP28936099A patent/JP3305687B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0995500A1 (de) | 2000-04-26 |
| EP0995500B1 (de) | 2000-11-08 |
| DE59900014D1 (de) | 2000-12-14 |
| US6073773A (en) | 2000-06-13 |
| DE19847099A1 (de) | 2000-04-20 |
| JP2000117191A (ja) | 2000-04-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |