JP5138770B2 - Silicon purity measuring instrument, silicon sorting apparatus, and silicon purity measuring method - Google Patents

Silicon purity measuring instrument, silicon sorting apparatus, and silicon purity measuring method Download PDF

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    • G01N27/83—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws by investigating stray magnetic fields

Description

本発明は、シリコンの純度を測定するシリコン純度測定器、シリコン選別装置、及びシリコン純度測定方法に関する。   The present invention relates to a silicon purity measuring instrument, a silicon sorting device, and a silicon purity measuring method for measuring the purity of silicon.

シリコンの精製時等に廃棄されたシリコンの廃材は、太陽電池の原料等として利用可能な程度の純度を有し、再資源として利用可能な有用物である。シリコンの廃材は、破砕されてブロックに分けられ、その純度により選別され、再利用されている。シリコンは、抵抗値が大きいほど純度が高いという特性を有しており、従来、抵抗測定器によって抵抗値が測定され、その抵抗値に応じて仕分けされていた。
シリコンブロックの抵抗値を測定する抵抗測定器としては、４深針法を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この抵抗測定器は、４本の深針（金属製電極）を備え、これらの金属製電極を人手によってシリコンブロックの表面に押し当てることにより、シリコンブロックの抵抗値を測定する。The silicon waste material discarded during the purification of silicon has a purity that can be used as a raw material for solar cells, and is a useful material that can be used as a resource. The silicon waste material is crushed and divided into blocks, sorted by its purity, and reused. Silicon has a characteristic that the greater the resistance value, the higher the purity. Conventionally, the resistance value is measured by a resistance measuring instrument and sorted according to the resistance value.
As a resistance measuring instrument for measuring the resistance value of a silicon block, one using a 4-deep needle method is known (for example, see Patent Document 1). This resistance measuring device includes four deep needles (metal electrodes), and measures the resistance value of the silicon block by manually pressing these metal electrodes against the surface of the silicon block.

特開２００３−２３２８２２号公報JP 2003-232822 A

しかしながら、上記従来の抵抗測定器は、金属製電極をシリコンブロックに押し当てて抵抗値を測定するので、接触圧力の違いによる測定誤差が生じるとともに、シリコンブロックが金属製電極によって金属汚染されてしまう。
また、シリコンは、酸化するほど抵抗値が高くなるので、シリコンブロックの表面は、時間が経つにつれ、その内部よりも抵抗値が高くなる。したがって、上記従来の抵抗測定器によってシリコンブロックの表面の抵抗値を測定した場合には、シリコンブロックの内部の抵抗値よりも高い抵抗値が測定されてしまい、選別の際に、内部の純度が低いシリコンブロックを内部の純度が高いシリコンブロックに混入させるおそれがある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、シリコンの金属汚染を防止し、シリコンの内部の純度を測定できるシリコン純度測定器、シリコン選別装置、及びシリコン純度測定方法を提供することを目的とする。However, since the conventional resistance measuring device measures the resistance value by pressing the metal electrode against the silicon block, a measurement error due to a difference in contact pressure occurs, and the silicon block is contaminated with the metal electrode. .
Further, since the resistance value of silicon increases as it oxidizes, the resistance value of the surface of the silicon block becomes higher than that of the inside thereof as time passes. Therefore, when the resistance value on the surface of the silicon block is measured by the conventional resistance measuring instrument, a resistance value higher than the resistance value inside the silicon block is measured, and the internal purity is determined at the time of selection. There is a possibility of mixing a low silicon block into a silicon block having high internal purity.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a silicon purity measuring instrument, a silicon sorting device, and a silicon purity measuring method capable of preventing metal contamination of silicon and measuring the purity of silicon. With the goal.

上記目的を達成するために、本発明は、検査台と、この検査台上に配置した一つの廃材のシリコンの内部に磁束が透過するように測定用磁界を発生させる複数の測定用コイルと、前記測定用磁界を瞬断した後の前記測定用コイル毎の磁界の減衰度合いを判定する判定部とを備え、前記判定部が判定した減衰度合いから前記シリコンの内部の純度を特定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes an inspection table, and a plurality of measurement coils that generate a magnetic field for measurement so that magnetic flux is transmitted through one piece of silicon disposed on the inspection table, A determination unit that determines the degree of attenuation of the magnetic field for each measurement coil after the measurement magnetic field is momentarily interrupted, and the purity inside the silicon is specified from the degree of attenuation determined by the determination unit. And

上記構成において、前記測定用コイル及び前記判定部を収容する筐体を備え、この筐体に前記検査台と、特定した純度を表示する表示部とを設けてもよい。 The said structure WHEREIN: The housing | casing which accommodates the said coil for a measurement and the said determination part may be provided, and the said test stand and the display part which displays the specified purity may be provided in this housing | casing.

また、本発明は、検査台と、この検査台上に配置した一つの廃材のシリコンの内部に磁束が透過するように測定用磁界を発生させる複数の測定用コイルと、前記測定用磁界を瞬断した後の前記測定用コイル毎の磁界の減衰度合いを判定する判定部とを備え、前記判定部が判定した減衰度合いから前記シリコンの内部の純度を特定するシリコン純度測定器を、シリコンを搬送する搬送路に設け、前記シリコン純度測定器の下流の前記搬送路に、前記シリコン純度測定器で測定した前記シリコンの内部の純度に基づいて、前記シリコンを選別する選別器を設けたことを特徴とする。 The present invention also provides an inspection table, a plurality of measurement coils for generating a measurement magnetic field so that magnetic flux is transmitted through one piece of silicon disposed on the inspection table, and the measurement magnetic field instantaneously. A determination unit for determining the degree of attenuation of the magnetic field for each of the measurement coils after being disconnected, and transporting the silicon with a silicon purity measuring device that identifies the purity of the silicon from the degree of attenuation determined by the determination unit And a sorting device for sorting the silicon based on the internal purity of the silicon measured by the silicon purity measuring device. And

また、本発明は、検査台に配置した一つの廃材のシリコンの内部に磁束が透過するように複数の測定用コイルによって測定用磁界を発生させ、この測定用磁界を瞬断し、瞬断後の前記測定用コイル毎の磁界の減衰度合いを判定し、判定した減衰度合いからシリコンの内部の純度を特定することを特徴とする。 Further, the present invention generates a magnetic field for measurement by a plurality of measuring coils so that magnetic flux is transmitted through one piece of silicon disposed on an inspection table, and instantaneously interrupts the magnetic field for measurement. The degree of attenuation of the magnetic field for each of the measuring coils is determined, and the internal purity of the silicon is specified from the determined degree of attenuation.

本発明によれば、検査台と、この検査台上に配置したシリコンの内部に磁束が透過するように測定用磁界を発生させる磁界発生器と、測定用磁界を瞬断した後の磁界の減衰度合いを判定する判定部とを備え、判定部が判定した減衰度合いからシリコンの内部の純度を特定するため、シリコンの金属汚染を防止し、シリコンの内部の純度を測定できる。   According to the present invention, an inspection table, a magnetic field generator for generating a magnetic field for measurement so that magnetic flux is transmitted through the silicon disposed on the inspection table, and attenuation of the magnetic field after instantaneously interrupting the measurement magnetic field A determination unit for determining the degree, and the purity inside the silicon is specified from the degree of attenuation determined by the determination unit, so that metal contamination of silicon can be prevented and the purity inside the silicon can be measured.

図１は、本発明の実施の形態に係るシリコン純度測定器を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a silicon purity measuring device according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 図３は、測定用磁界が発生した状態のシリコン純度測定器を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a silicon purity measuring instrument in a state where a measurement magnetic field is generated. 図４は、測定用コイルの電圧波形を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a voltage waveform of the measurement coil. 図５は、減衰特性とシリコン内部純度との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between attenuation characteristics and silicon internal purity. 図６は、減衰時間とシリコン内部純度との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the decay time and the silicon internal purity. 図７は、シリコン純度測定器の機能的構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the silicon purity measuring instrument. 図８は、シリコン選別装置を示す概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a silicon sorting apparatus.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るシリコン純度測定器を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
シリコン純度測定器１０は、図１に示すように、略箱状の筐体１２を備えている。筐体１２の上板１２Ａには、スイッチ２２及び表示部２４が隣接して配置されている。筐体１２の上板１２Ａには、シリコンブロック（シリコン）２００を載せる検査台１３が一体に形成されている。検査台１３は、例えば、プラスチック等の非金属製の素材を用いて構成されている。これにより、シリコンブロック２００と金属との接触が防止され、シリコンブロック２００の金属汚染が防止される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a silicon purity measuring device according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
As shown in FIG. 1, the silicon purity measuring instrument 10 includes a substantially box-shaped housing 12. A switch 22 and a display unit 24 are disposed adjacent to the upper plate 12A of the housing 12. An inspection table 13 on which a silicon block (silicon) 200 is placed is integrally formed on the upper plate 12A of the housing 12. The inspection table 13 is configured using, for example, a non-metallic material such as plastic. Thereby, the contact between the silicon block 200 and the metal is prevented, and the metal contamination of the silicon block 200 is prevented.

シリコンブロック２００は、例えば、シリコンの精製時に生じるシリコンの廃材を所定の程度まで破砕した破砕物である。各シリコンブロック２００は、破砕物であるため、各種の形状を呈する。本実施の形態では、シリコンブロック２００は、例えば５ｃｍ程度の大きさとなる様に破砕される。但し、５ｃｍ程度とは、一つのシリコンブロック２００について、任意の端部間の長さを測定した場合の長さを指す。   The silicon block 200 is, for example, a crushed material obtained by crushing silicon waste material generated during silicon purification to a predetermined level. Since each silicon block 200 is a crushed material, it has various shapes. In the present embodiment, the silicon block 200 is crushed so as to have a size of about 5 cm, for example. However, about 5 cm refers to the length when the length between arbitrary ends of one silicon block 200 is measured.

筐体１２内には、図２に示すように、測定用磁界を発生させる磁界発生器１４と、この磁界発生器１４を取り付けるプリント基板１６と、測定部３０（図７参照）を収納するシールドケース１８とが収容されている。磁界発生器１４は、検査台１３の下方に設けられ、一対の測定用コイル１４Ａを備えている。一対の測定用コイル１４Ａは、プリント基板１６上に隣接して配置されている。磁界発生器１４は、測定用コイル１４Ａを高周波で発振させることにより、測定用磁界を発生させる。シールドケース１８は、プリント基板１６の裏面側に取り付けられている。   As shown in FIG. 2, a magnetic field generator 14 for generating a measurement magnetic field, a printed circuit board 16 to which the magnetic field generator 14 is attached, and a measurement unit 30 (see FIG. 7) are housed in the housing 12. A case 18 is accommodated. The magnetic field generator 14 is provided below the inspection table 13 and includes a pair of measurement coils 14A. The pair of measurement coils 14 </ b> A is disposed adjacent to the printed circuit board 16. The magnetic field generator 14 generates a measurement magnetic field by causing the measurement coil 14A to oscillate at a high frequency. The shield case 18 is attached to the back side of the printed circuit board 16.

図３は、測定用磁界が発生した状態のシリコン純度測定器１０を示す図である。
磁界発生器１４によって発生した測定用磁界１００は、磁界発生器１４から検査台１３側に長くなるようにされており、検査台１３上に配置されたシリコンブロック２００の内部に磁束が透過するようになっている。本実施の形態のシリコン純度測定器１０は、検査台１３から所定の高さＨ（例えば、１０ｍｍ）までの範囲において、シリコンブロック２００の内部の純度を測定できるように構成されている。
純度の測定には、測定用コイル１４Ａへの高周波の出力を遮断したときの、測定用コイル１４Ａとシリコンブロック２００との相互作用による磁界の減衰度合いが利用される。FIG. 3 is a diagram showing the silicon purity measuring instrument 10 in a state where a measurement magnetic field is generated.
The magnetic field for measurement 100 generated by the magnetic field generator 14 is extended from the magnetic field generator 14 to the inspection table 13 side so that the magnetic flux passes through the silicon block 200 arranged on the inspection table 13. It has become. The silicon purity measuring instrument 10 of the present embodiment is configured to measure the purity inside the silicon block 200 in a range from the inspection table 13 to a predetermined height H (for example, 10 mm).
For the purity measurement, the degree of attenuation of the magnetic field due to the interaction between the measurement coil 14A and the silicon block 200 when the high-frequency output to the measurement coil 14A is cut off is used.

図４は、測定用コイル１４Ａの電圧波形を示す図である。なお、図４は、横軸に時間を、縦軸に電圧を示している。
一般に、測定用コイル１４Ａ（図２）を高周波で発振させ、測定用コイル１４Ａへ高周波の出力を急速に遮断して測定用磁界を瞬断すると、図４中の領域Ｘに示すように、測定用コイル１４Ａの電圧が減衰し、電圧波形は減衰（リンギング）波形となる。この減衰特性とシリコン内部純度との間には、相関関係がある。FIG. 4 is a diagram illustrating a voltage waveform of the measurement coil 14A. FIG. 4 shows time on the horizontal axis and voltage on the vertical axis.
In general, when the measurement coil 14A (FIG. 2) is oscillated at a high frequency, the high frequency output is rapidly cut off to the measurement coil 14A and the measurement magnetic field is momentarily interrupted, as shown in a region X in FIG. The voltage of the working coil 14A is attenuated, and the voltage waveform becomes an attenuation (ringing) waveform. There is a correlation between this attenuation characteristic and the silicon internal purity.

図５に、減衰特性とシリコン内部純度との関係を示す。なお、図５は、横軸に時間を、縦軸に電圧を示している。図５に示すＰ１〜Ｐ４は、シリコン内部純度の高さを示し、図５には、シリコン内部純度毎の減衰特性が示されている。シリコン内部純度は、Ｐ４、Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１の順に高純度となる。
図５に示すように、電圧は、シリコン内部純度が高いほど緩やかに減衰している。より詳細には、電圧が所定電圧Ｖ２に減衰するまでの時間は、一番高いシリコン内部純度Ｐ１の減衰特性で一番長い時間ｔ１となっており、シリコン内部純度Ｐ２の減衰特性で時間ｔ２、シリコン内部純度Ｐ３の減衰特性で時間ｔ３、そして、一番低いシリコン内部純度Ｐ４の減衰特性で一番短い時間ｔ４となっている。すなわち、シリコン内部純度が高いほど減衰する時間が長くなっている。FIG. 5 shows the relationship between attenuation characteristics and silicon internal purity. FIG. 5 shows time on the horizontal axis and voltage on the vertical axis. P1 to P4 shown in FIG. 5 indicate the height of the silicon internal purity, and FIG. 5 shows the attenuation characteristics for each silicon internal purity. The silicon internal purity increases in the order of P4, P3, P2, and P1.
As shown in FIG. 5, the voltage gradually attenuates as the silicon internal purity increases. More specifically, the time until the voltage is attenuated to a predetermined voltage V 2, has a longest time t 1 in the attenuation characteristic of the highest silicon inside purity P1, time decay characteristics of the silicon inside purity P2 The time t 3 is the decay characteristic of t 2 , the silicon internal purity P 3 , and the shortest time t 4 is the decay characteristic of the lowest silicon internal purity P 4 . That is, the higher the silicon internal purity, the longer the decay time.

ここで、リンギング波形の先頭電圧Ｖ０（図４参照）は、温度等に応じて変化するおそれがある。したがって、電圧が所定電圧Ｖ１（例えば、１．５Ｖ）から所定電圧Ｖ２（例えば、０．５Ｖ）に減衰するまでの減衰時間（ｔＰ１〜ｔＰ４）とシリコン内部純度（Ｐ１〜Ｐ４）との関係を見ることが望ましい。Here, the leading voltage V 0 (see FIG. 4) of the ringing waveform may change depending on the temperature or the like. Therefore, the decay time (t P1 to t P4 ) until the voltage decays from the predetermined voltage V 1 (eg, 1.5 V) to the predetermined voltage V 2 (eg, 0.5 V) and the silicon internal purity ( P 1 to P 4 ) It is desirable to see the relationship.

図６に、減衰時間とシリコン内部純度との関係を示す。なお、図６は、横軸に減衰時間を、縦軸にシリコン内部純度を示している。
電圧が所定電圧Ｖ１から所定電圧Ｖ２に減衰するまでの減衰時間も、シリコン内部純度が高いほど長くなり、一番高いシリコン内部純度Ｐ１で一番長い減衰時間ｔＰ１となっており、シリコン内部純度Ｐ２で減衰時間ｔＰ２、シリコン内部純度Ｐ３で減衰時間ｔＰ３、そして、一番低いシリコン内部純度Ｐ４で一番短い減衰時間ｔＰ４となっている。FIG. 6 shows the relationship between the decay time and the silicon internal purity. In FIG. 6, the horizontal axis represents the decay time, and the vertical axis represents the silicon internal purity.
Also decay time for the voltage to decay from the predetermined voltages V 1 to a predetermined voltage V 2, the longer the higher the silicon inside purity, has a longest decay time t P1 tallest silicon inside purity P1, silicon The internal purity P2 is the decay time tP2 , the silicon internal purity P3 is the decay time tP3 , and the lowest silicon internal purity P4 is the shortest decay time tP4 .

図７は、シリコン純度測定器１０の機能的構成を示すブロック図である。
シリコン純度測定器１０は、シリコン純度測定器１０を制御する制御部２０と、この制御部２０に接続され、シリコンブロックの内部の純度を測定する測定部３０とを備えている。制御部２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、シリコンブロックの内部の純度を測定する測定処理を実行して、測定制御信号を測定部３０に出力する。制御部２０には、測定処理を実行させるためのスイッチ２２が接続されている。また、制御部２０には、表示部２４が接続されており、この表示部２４は、処理結果に応じた表示内容を表示する。FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the silicon purity measuring instrument 10.
The silicon purity measuring instrument 10 includes a control unit 20 that controls the silicon purity measuring instrument 10 and a measuring unit 30 that is connected to the control unit 20 and measures the purity inside the silicon block. The control unit 20 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like (not shown), executes a measurement process for measuring the purity inside the silicon block, and outputs a measurement control signal to the measurement unit 30. The control unit 20 is connected to a switch 22 for executing measurement processing. In addition, a display unit 24 is connected to the control unit 20, and the display unit 24 displays display contents according to the processing result.

測定部３０は、発振部３２と、電圧検出部３４と、減衰度合い判定部（判定部）３６と、シリコン純度特定部３８とを備えて構成されている。発振部３２は、例えばコルピッツ型高周波発振器等を用いて構成されている。発振部３２は、制御部２０が出力した測定制御信号に基づいて、高周波発振を行い、高周波を磁界発生器１４に出力する。電圧検出部３４は、制御部２０が出力した測定制御信号に基づいて、磁界発生器１４（測定用コイル１４Ａ）の電圧を検出し、この電圧を減衰度合い判定部３６に出力する。減衰度合い判定部３６は、電圧検出部３４が出力した電圧から所定電圧Ｖ１，Ｖ２間の減衰時間を判定し、判定した減衰時間をシリコン純度特定部３８に出力する。The measurement unit 30 includes an oscillation unit 32, a voltage detection unit 34, an attenuation degree determination unit (determination unit) 36, and a silicon purity specifying unit 38. The oscillating unit 32 is configured using, for example, a Colpitts type high frequency oscillator. The oscillating unit 32 performs high frequency oscillation based on the measurement control signal output from the control unit 20 and outputs a high frequency to the magnetic field generator 14. The voltage detection unit 34 detects the voltage of the magnetic field generator 14 (measurement coil 14A) based on the measurement control signal output from the control unit 20, and outputs this voltage to the attenuation degree determination unit 36. The attenuation degree determination unit 36 determines an attenuation time between the predetermined voltages V 1 and V 2 from the voltage output from the voltage detection unit 34, and outputs the determined attenuation time to the silicon purity specifying unit 38.

シリコン純度特定部３８は、減衰度合い判定部３６が出力した減衰時間に対応するシリコンブロックの内部の純度を複数のレベルとして特定し、特定したレベルを測定結果として制御部２０に出力する。レベルの数は、シリコンブロックの選別数に応じて設定され、本実施の形態では、３つに設定されている。例えば、シリコン純度特定部３８は、図６に示すように、減衰時間が減衰時間ｔＰ１以上の場合には、純度をレベルＡと特定し、減衰時間が減衰時間ｔＰ２以上で減衰時間ｔＰ１未満の場合には、純度をレベルＢと特定し、減衰時間が減衰時間ｔＰ２未満の場合には、純度をレベルＣと特定する。なお、これら閾値となる減衰時間ｔＰ１，ｔＰ２は、選別に必要な純度に応じて設定され、ＣＰＵにより読み出し可能にＲＯＭに格納されている。The silicon purity identification unit 38 identifies the internal purity of the silicon block corresponding to the decay time output by the attenuation degree determination unit 36 as a plurality of levels, and outputs the identified levels to the control unit 20 as a measurement result. The number of levels is set according to the number of selected silicon blocks, and is set to three in the present embodiment. For example, as shown in FIG. 6, when the decay time is equal to or greater than the decay time t P1 , the silicon purity identifying unit 38 identifies the purity as level A, and when the decay time is equal to or greater than the decay time t P2 , the decay time t P1. If less, the purity is specified as level B, and if the decay time is less than the decay time tP2 , the purity is specified as level C. The decay times t P1 and t P2 serving as the threshold values are set according to the purity required for selection, and are stored in the ROM so as to be readable by the CPU.

次に、図１〜図３及び図７を参照し、シリコン純度測定器１０の動作を説明する。
作業者によってスイッチ２２が押されると、制御部２０は、測定制御信号を発振部３２及び電圧検出部３４に出力する。発振部３２は、測定制御信号が入力されると、所定の期間（例えば、１０μｓｅｃ）だけ高周波を磁界発生器１４の測定用コイル１４Ａに出力し、測定用コイル１４Ａへの高周波の出力を急速に遮断する。
電圧検出部３４は、測定制御信号が入力されると、測定用コイル１４Ａの電圧を検出し、この電圧を減衰度合い判定部３６に出力する。減衰度合い判定部３６は、電圧検出部３４から電圧が入力されると、入力された電圧から所定電圧Ｖ１，Ｖ２間の減衰時間を判定し、判定した減衰時間をシリコン純度特定部３８に出力する。Next, the operation of the silicon purity measuring instrument 10 will be described with reference to FIGS.
When the switch 22 is pressed by the operator, the control unit 20 outputs a measurement control signal to the oscillation unit 32 and the voltage detection unit 34. When the measurement control signal is input, the oscillating unit 32 outputs a high frequency to the measurement coil 14A of the magnetic field generator 14 for a predetermined period (for example, 10 μsec), and rapidly outputs the high frequency to the measurement coil 14A. Cut off.
When the measurement control signal is input, the voltage detection unit 34 detects the voltage of the measurement coil 14 </ b> A and outputs this voltage to the attenuation degree determination unit 36. When the voltage is input from the voltage detection unit 34, the attenuation degree determination unit 36 determines an attenuation time between the predetermined voltages V 1 and V 2 from the input voltage, and sends the determined attenuation time to the silicon purity specifying unit 38. Output.

シリコン純度特定部３８は、減衰時間が入力されると、入力された減衰時間と閾値である減衰時間ｔＰ１，ｔＰ２と比較し、シリコンブロック２００の純度をレベルＡ〜Ｃのいずれかであるか特定して、特定したレベルを測定結果として制御部２０に出力する。制御部２０は、測定結果が入力されると、測定結果を表示部２４に出力し、表示部２４にシリコンブロック２００の内部の純度を「Ａ」、「Ｂ」、又は「Ｃ」として表示させる。When the attenuation time is input, the silicon purity specifying unit 38 compares the input attenuation time with the attenuation times t P1 and t P2 that are threshold values, and the purity of the silicon block 200 is one of the levels A to C. The specified level is output to the control unit 20 as a measurement result. When the measurement result is input, the control unit 20 outputs the measurement result to the display unit 24 and causes the display unit 24 to display the purity inside the silicon block 200 as “A”, “B”, or “C”. .

このように構成することにより、シリコンブロック２００の内部の純度を測定できるので、シリコンブロック２００を適正に選別することが可能になる。また、検査台１３上にシリコンブロック２００を配置するだけで、シリコンブロック２００の内部の純度を測定できるので、シリコンブロック２００の表面の平坦に近い面を探して４本の金属製電極を押し当てる場合に比べ、測定作業の手間を省いて短時間で測定できるとともに、測定誤差を少なくできる。また、短時間で測定できるので、作業効率を向上し、コストダウンを図ることができる。金属製電極をシリコンブロック２００に押し当てる必要がないので、シリコンブロック２００の金属汚染を防止できる。   By configuring in this way, the internal purity of the silicon block 200 can be measured, so that the silicon block 200 can be appropriately selected. Further, since the purity inside the silicon block 200 can be measured simply by placing the silicon block 200 on the inspection table 13, the surface of the silicon block 200 that is close to the flat surface is searched and four metal electrodes are pressed against it. Compared to the case, the measurement work can be saved in a short time and the measurement error can be reduced. Moreover, since the measurement can be performed in a short time, the working efficiency can be improved and the cost can be reduced. Since it is not necessary to press the metal electrode against the silicon block 200, metal contamination of the silicon block 200 can be prevented.

図８は、シリコン純度測定器１０が搭載されるシリコン選別装置を示す概略構成図である。
シリコン選別装置１は、シリコンブロック２００が供給される供給器４０と、この供給器４０から供給されたシリコンブロック２００を搬送する搬送路５０と、この搬送路５０の搬送過程で、シリコンブロック２００の内部の純度を測定するシリコン純度測定器１０と、シリコンブロック２００を選別する選別器６０とを備えている。
供給器４０は、搬送路５０の上流に設けられ、作業者等によって供給されたシリコンブロック２００を所定の間隔Ｌで搬送路５０に供給する。所定の間隔Ｌは、シリコン純度測定器１０での測定に影響が出ない程度の距離に設定される。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a silicon sorting apparatus on which the silicon purity measuring instrument 10 is mounted.
The silicon sorting apparatus 1 includes a supply unit 40 to which the silicon block 200 is supplied, a transfer path 50 for transferring the silicon block 200 supplied from the supply unit 40, and the transfer process of the transfer path 50, A silicon purity measuring instrument 10 for measuring the internal purity and a selector 60 for selecting the silicon block 200 are provided.
The feeder 40 is provided upstream of the conveyance path 50 and supplies the silicon block 200 supplied by an operator or the like to the conveyance path 50 at a predetermined interval L. The predetermined interval L is set to a distance that does not affect the measurement by the silicon purity measuring instrument 10.

搬送路５０は、非金属製の素材を用いて構成されている。これにより、シリコンブロック２００と金属との接触が防止され、シリコンブロック２００の金属汚染が防止される。搬送路５０は、例えばコンベア等で構成され、図中矢印に示すように、シリコンブロック２００を、供給器４０からシリコン純度測定器１０を経由させて選別器６０に搬送する。搬送路５０は、シリコン純度測定器１０の上方に延出しており、検査台１３（図１）と近接して配置される。
選別器６０は、搬送路５０の下流に設けられ、シリコン純度測定器１０が測定した純度に応じて、シリコンブロック２００を選別容器６０Ａ〜６０Ｃに選別する。なお、選別容器６０Ａ〜６０Ｃは、シリコン純度測定器１０によって判定される純度のレベルＡ〜Ｃと対応している。The conveyance path 50 is configured using a non-metallic material. Thereby, the contact between the silicon block 200 and the metal is prevented, and the metal contamination of the silicon block 200 is prevented. The conveyance path 50 is composed of, for example, a conveyor, and conveys the silicon block 200 from the supply device 40 via the silicon purity measuring instrument 10 to the sorter 60 as indicated by an arrow in the figure. The conveyance path 50 extends above the silicon purity measuring instrument 10 and is disposed close to the inspection table 13 (FIG. 1).
The sorter 60 is provided downstream of the conveyance path 50, and sorts the silicon block 200 into sorting containers 60A to 60C according to the purity measured by the silicon purity measuring instrument 10. The sorting containers 60 </ b> A to 60 </ b> C correspond to the purity levels A to C determined by the silicon purity measuring instrument 10.

供給器４０及び選別器６０のうち、シリコンブロック２００が接触する可能性のある箇所は、プラスチック等の非金属製の素材を用いて構成され、あるいは非金属製の素材により被覆されている。これにより、シリコンブロック２００と金属との接触が防止され、シリコンブロック２００の金属汚染が防止される。
シリコン選別装置１は、シリコン選別装置１全体を制御するコントローラ７０を備えている。コントローラ７０は、供給器４０、シリコン純度測定器１０の制御部２０、及び選別器６０に接続されている。Of the feeder 40 and the sorter 60, a portion where the silicon block 200 may come into contact is configured using a non-metallic material such as plastic, or is covered with a non-metallic material. Thereby, the contact between the silicon block 200 and the metal is prevented, and the metal contamination of the silicon block 200 is prevented.
The silicon sorting apparatus 1 includes a controller 70 that controls the entire silicon sorting apparatus 1. The controller 70 is connected to the supplier 40, the control unit 20 of the silicon purity measuring instrument 10, and the selector 60.

次に、シリコン選別装置１の動作を説明する。
シリコン選別装置１に電源が投入されると、コントローラ７０は、供給器４０に対して供給制御信号を出力する。供給器４０は、コントローラ７０が出力した供給制御信号に基づいて、シリコンブロック２００を所定の間隔Ｌで搬送路５０に供給する。搬送路５０に供給されたシリコンブロック２００は、搬送路５０によってシリコン純度測定器１０上に搬送され、内部の純度が測定される。なお、シリコン純度測定器１０は、シリコンブロック２００が搬送路５０上に配置された状態でも、シリコンブロック２００の内部の純度を測定できるようになっている。Next, the operation of the silicon sorting apparatus 1 will be described.
When the silicon sorting apparatus 1 is turned on, the controller 70 outputs a supply control signal to the supplier 40. The supplier 40 supplies the silicon block 200 to the transport path 50 at a predetermined interval L based on the supply control signal output from the controller 70. The silicon block 200 supplied to the transport path 50 is transported onto the silicon purity measuring instrument 10 by the transport path 50, and the internal purity is measured. The silicon purity measuring instrument 10 can measure the purity inside the silicon block 200 even when the silicon block 200 is disposed on the transport path 50.

内部の純度が測定されたシリコンブロック２００は、搬送路５０によって選別器６０に搬送される。これと同時に、コントローラ７０は、シリコン純度測定器１０の制御部２０からシリコンブロック２００の内部の純度を示す測定結果を取得し、この測定結果を選別器６０に出力する。選別器６０は、コントローラ７０が出力した測定結果に基づいて、搬送されたシリコンブロック２００を選別容器６０Ａ〜６０Ｃに選別する。すなわち、選別器６０は、測定結果が「Ａ」の場合、該当のシリコンブロック２００を選別容器６０Ａに収容し、測定結果が「Ｂ」の場合、該当のシリコンブロック２００を選別容器６０Ｂに収容し、測定結果が「Ｃ」の場合、該当のシリコンブロック２００を選別容器６０Ｃに収容する。   The silicon block 200 whose internal purity is measured is transported to the sorter 60 through the transport path 50. At the same time, the controller 70 obtains a measurement result indicating the purity inside the silicon block 200 from the control unit 20 of the silicon purity measuring instrument 10 and outputs the measurement result to the selector 60. The sorter 60 sorts the conveyed silicon block 200 into sorting containers 60A to 60C based on the measurement result output from the controller 70. That is, when the measurement result is “A”, the sorter 60 accommodates the corresponding silicon block 200 in the sorting container 60A, and when the measurement result is “B”, the sorter 60 accommodates the corresponding silicon block 200 in the sorting container 60B. When the measurement result is “C”, the corresponding silicon block 200 is accommodated in the sorting container 60C.

以上説明したように、本実施の形態によれば、シリコン純度測定器１０は、検査台１３と、この検査台１３上に配置したシリコンブロック２００の内部に磁束が透過するように測定用磁界１００を発生させる磁界発生器１４と、測定用磁界１００を瞬断した後の磁界の減衰度合いを判定する減衰度合い判定部３６とを備え、減衰度合い判定部３６が判定した減衰度合いからシリコンブロック２００の内部の純度を特定する。また、シリコン純度測定器１０は、磁界発生器１４及び減衰度合い判定部３６を含む測定部３０を収容する筐体１２を備え、この筐体１２に、検査台１３と、特定した純度を表示する表示部２４とを設けた。このため、シリコンブロック２００の内部の純度を測定できるとともに、シリコンブロック２００に金属電極を押し当てる必要がなくなるので、シリコンブロック２００の金属汚染を防止できる。   As described above, according to the present embodiment, the silicon purity measuring instrument 10 has the measurement magnetic field 100 so that the magnetic flux is transmitted through the inspection table 13 and the silicon block 200 disposed on the inspection table 13. And an attenuation degree determination unit 36 that determines the attenuation degree of the magnetic field after the measurement magnetic field 100 is momentarily interrupted. Identify internal purity. In addition, the silicon purity measuring instrument 10 includes a housing 12 that houses a measuring unit 30 including a magnetic field generator 14 and an attenuation degree determining unit 36, and displays the inspection table 13 and the specified purity on the housing 12. A display unit 24 is provided. For this reason, the purity inside the silicon block 200 can be measured, and it is not necessary to press the metal electrode against the silicon block 200, so that the metal contamination of the silicon block 200 can be prevented.

但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、シリコン純度特定部３８は、入力された減衰時間に対応するシリコンブロック２００の内部の純度を複数のレベルに分けて特定していたが、減衰時間とシリコン内部純度との関係を示す情報から、入力された減衰時間に対応するシリコンブロック２００の内部の純度を数値として特定してもよい。この場合、減衰時間とシリコン内部純度との関係を示す情報は、予め実験を繰り返す等により取得されており、ＣＰＵにより読み出し可能にＲＯＭに格納される。また、純度を数値及びレベルの両方で特定してもよい。したがって、表示部２４には、純度の数値を表示させてもよく、また、純度の数値及びレベルの両方を表示させてもよい。However, the above embodiment is an aspect of the present invention, and it is needless to say that the embodiment can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, the silicon purity specifying unit 38 specifies the internal purity of the silicon block 200 corresponding to the input attenuation time by dividing it into a plurality of levels. From the information indicating the relationship, the internal purity of the silicon block 200 corresponding to the input decay time may be specified as a numerical value. In this case, information indicating the relationship between the decay time and the silicon internal purity is acquired in advance by repeating an experiment or the like, and is stored in the ROM so as to be readable by the CPU. Moreover, you may specify purity by both a numerical value and a level. Therefore, the display unit 24 may display a numerical value of purity, or may display both a numerical value and a level of purity.

また、上記実施の形態では、シリコン純度測定器１０は、シリコン選別装置１に搭載されていたが、単体で使用されてもよい。
また、上記実施の形態では、検査台１３の下方に磁界発生器１４を配置したが、磁界発生器１４を検査台１３の側方、あるいは、上方に配置してもよい。Moreover, in the said embodiment, although the silicon purity measuring device 10 was mounted in the silicon | silicone selection apparatus 1, you may be used independently.
Moreover, in the said embodiment, although the magnetic field generator 14 was arrange | positioned under the inspection stand 13, you may arrange | position the magnetic field generator 14 to the side of the inspection stand 13, or above.

また、上記実施の形態では、検査台１３の下方に１つの磁界発生器１４を配置した１チャネル構成のシリコン純度測定器１０を例に説明したが、検査台１３の下方に複数の磁界発生器を配置してシリコン純度測定器を多チャンネル構成にしてもよい。この場合、磁界発生器を別個に時分割方式で動作させてもよいし、同一の周波数で同時に動作させた場合に互い干渉を起こさない磁界発生器毎にグループ分けし、各グループを時分割方式で順次動作させるように構成してもよい。この構成により、より高速で、処理量の多いシリコン純度測定器１０を構成することが可能となる。   In the above embodiment, the silicon purity measuring instrument 10 having a one-channel configuration in which one magnetic field generator 14 is disposed below the inspection table 13 has been described as an example. However, a plurality of magnetic field generators are disposed below the inspection table 13. The silicon purity measuring instrument may be configured in a multi-channel configuration. In this case, the magnetic field generators may be operated separately in a time division manner, or grouped for each magnetic field generator that does not cause mutual interference when operated simultaneously at the same frequency, and each group is time-division-based. May be configured to operate sequentially. With this configuration, it is possible to configure the silicon purity measuring instrument 10 at a higher speed and with a larger amount of processing.

また、上記実施の形態では、シリコン選別装置１は、搬送路５０上にシリコンブロック２００を配置した状態で、シリコンブロック２００の内部の純度を測定する構成としたが、搬送路５０上のシリコンブロック２００をシリコン純度測定器１０の検査台１３に運ぶ構成としてもよい。   In the above embodiment, the silicon sorting apparatus 1 is configured to measure the purity inside the silicon block 200 in a state where the silicon block 200 is arranged on the conveyance path 50. However, the silicon block on the conveyance path 50 is It is good also as a structure which carries 200 to the inspection stand 13 of the silicon purity measuring device 10. FIG.

１ シリコン選別装置
１０ シリコン純度測定器
１２ 筐体
１３ 検査台
１４ 磁界発生器
１４Ａ 測定用コイル
２４ 表示部
３６ 減衰度合い判定部（判定部）
４０ 供給器
５０ 搬送路
６０ 選別器
１００ 測定用磁界
２００ シリコンブロック（シリコン）DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon sorter 10 Silicon purity measuring device 12 Case 13 Inspection table 14 Magnetic field generator 14A Coil for measurement 24 Display part 36 Attenuation degree determination part (determination part)
40 Feeder 50 Transport Path 60 Sorter 100 Magnetic Field for Measurement 200 Silicon Block (Silicon)

Claims (4)

検査台と、この検査台上に配置した一つの廃材のシリコンの内部に磁束が透過するように測定用磁界を発生させる複数の測定用コイルと、前記測定用磁界を瞬断した後の前記測定用コイル毎の磁界の減衰度合いを判定する判定部とを備え、前記判定部が判定した減衰度合いから前記シリコンの内部の純度を特定することを特徴とするシリコン純度測定器。An inspection table, a plurality of measurement coils that generate a magnetic field for measurement so that magnetic flux is transmitted through one piece of silicon disposed on the inspection table, and the measurement after the measurement magnetic field is momentarily interrupted A silicon purity measuring instrument comprising: a determination unit that determines a degree of attenuation of the magnetic field for each of the coils for use , wherein the purity of the silicon is specified from the degree of attenuation determined by the determination unit. 前記測定用コイル及び前記判定部を収容する筐体を備え、この筐体に前記検査台と、特定した純度を表示する表示部とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のシリコン純度測定器。2. The silicon purity according to claim 1, further comprising a housing that accommodates the measurement coil and the determination unit, wherein the inspection table and a display unit that displays the specified purity are provided in the housing. Measuring instrument. 検査台と、この検査台上に配置した一つの廃材のシリコンの内部に磁束が透過するように測定用磁界を発生させる複数の測定用コイルと、前記測定用磁界を瞬断した後の前記測定用コイル毎の磁界の減衰度合いを判定する判定部とを備え、前記判定部が判定した減衰度合いから前記シリコンの内部の純度を特定するシリコン純度測定器を、シリコンを搬送する搬送路に設け、前記シリコン純度測定器の下流の前記搬送路に、前記シリコン純度測定器で測定した前記シリコンの内部の純度に基づいて、前記シリコンを選別する選別器を設けたことを特徴とするシリコン選別装置。An inspection table, a plurality of measurement coils that generate a magnetic field for measurement so that magnetic flux is transmitted through one piece of silicon disposed on the inspection table, and the measurement after the measurement magnetic field is momentarily interrupted A determination unit that determines the degree of attenuation of the magnetic field for each coil for use, and a silicon purity measuring device that specifies the purity of the silicon from the degree of attenuation determined by the determination unit is provided in a conveyance path that conveys silicon, A silicon sorting apparatus, wherein a sorting unit for sorting the silicon based on the purity inside the silicon measured by the silicon purity measuring device is provided in the conveyance path downstream of the silicon purity measuring device. 検査台に配置した一つの廃材のシリコンの内部に磁束が透過するように複数の測定用コイルによって測定用磁界を発生させ、この測定用磁界を瞬断し、瞬断後の前記測定用コイル毎の磁界の減衰度合いを判定し、判定した減衰度合いからシリコンの内部の純度を特定することを特徴とするシリコン純度測定方法。To generate a measured magnetic field by a plurality of measuring coils as the magnetic flux within the silicon of one of the waste placed in the inspection station is transmitted, and an instantaneous interruption of the measuring magnetic field, said each measurement coil after short break A method for measuring the purity of silicon, comprising: determining the degree of attenuation of the magnetic field and identifying the internal purity of silicon from the determined degree of attenuation.
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