JP7416914B2 - シリコンチャンクの製造方法 - Google Patents
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Description
使用されるケイ素含有成分は、一般的にモノシラン(SiH4)または一般組成SiHnX4-n(n=0、1、2、3;X=Cl、Br、I)で表すハロシランであり、通常はクロロシラン又はクロロシランの混合物、典型的にはトリクロロシラン(SiHCl3、TCS)である。主にSiH4又はTCSが水素との混合物で使われる。典型的なシーメンス反応器の構造は、欧州特許2077252号公報又は欧州特許2444373号公報に記載されている。反応器の底部(底板)には、一般的に芯線を収容する電極が設けられている。芯線は通例シリコンからなるフィラメントロッド(シリムロッド)である。典型的には、2つのフィラメントロッドがブリッジ(シリコン製)を介して接続され、電極を介して回路を形成するペアを形成する。堆積の間にフィラメントロッドの表面温度は、典型的に1000℃以上である。この温度では、反応ガスのケイ素含有成分が分解し、元素のケイ素がポリシリコンとして蒸気相から析出する。その結果、フィラメントロッドとブリッジとの直径が増加する。所定の直径に達した後、堆積が停止され、得られたポリシリコンロッドが除去される。ブリッジの除去後、ほぼ円筒形のシリコンロッドが得られる。得られたシリコンロッドを粉砕機(例えばジョークラッシャー)で粉砕され、様々な大きさの容器に包装される。自動粉砕の前に所望に応じて予備粉砕(例えばハンマーによる手動粉砕)を行うことができる。
(a)シリコンロッドを提供する工程と、
(b)ハンマー及び/又はニードルハンマー使用して前記シリコンロッドの表面を少なくとも部分的に表面層を除去する処理をする工程と、
(c)シリコンロッドをチャンクに粉砕し、ハンマー及び/又はニードルハンマーによって1~15Jの打撃エネルギーを与える工程とを含む、シリコンチャンクの製造方法によって達成される。
水素に加えてシラン及び/又は少なくとも一つのハロシランを含む反応ガスを反応器の反応空間に導入し、反応空間に少なくとも一つの加熱フィラメントロッドを含み、フィラメントの上にシリコンが堆積し多結晶シリコンロッドが形成されることによる化学気相成長法でシリコンを堆積する工程、
多結晶シリコンロッドを取り出して提供する工程、
ハンマー及び/又はニードルハンマーを用いてシリコンロッドの表面を少なくとも部分的に表面層を除去する処理をする工程、および
処理済みシリコンロッドをチャンクに粉砕する工程。
#1のハンマーは欧州特許0539097号公報に記載されているものであって、打撃面が上述と同様にWC-Co硬金属で作られたものであった。#6と#7の手動ハンマーの頭はCoの割合が10%であり、WCの粒径は2.5~4μmであるWC-Co硬金属で作られた。打撃面は円形、最小限の外反り形状である。
2 :柄
3 :頭
4 :第一前端
5 :第二前端
6 :針
7 :針
8 :円筒部分
9 :先
10:上底面
Claims (11)
- シリコンチャンクの製造方法であって、
(a)シリコンロッドを提供する工程と、
(b)ハンマー及び/又はニードルハンマー使用して前記シリコンロッドの表面を少なくとも部分的に表面層を除去する処理をする工程と、
(c)加熱粉砕工程又は高電圧パルス粉砕又はジョークラッシャー、ローラークラッシャー、のみ、大ハンマーからなる群から選択された一つの装置を介して、シリコンロッドを塊に粉砕する工程と、を含み、
前記ハンマー及び/又は前記ニードルハンマーによって打撃エネルギー1~15Jを与えて、前記表面層を深さ1~10mm除去する、シリコンチャンクの製造方法。 - 前記ハンマー及び/又は前記ニードルハンマーによって与える前記打撃エネルギーが、2~10Jである、請求項1に記載のシリコンチャンクの製造方法。
- 前記ニードルハンマーの針の本数が、6~24本である、請求項1又は2に記載のシリコンチャンクの製造方法。
- 前記ニードルハンマーの針のそれぞれに、半径が0.5~1.5mmである円形の打撃面を有する、請求項1~3のいずれかの一項に記載のシリコンチャンクの製造方法。
- 前記ニードルハンマーが電動ニードルハンマー、空圧ニードルハンマー又は油圧ニードルハンマーのいずれかの一つである、請求項1~4のいずれかの一項に記載のシリコンチャンクの製造方法。
- 前記ニードルハンマーの打撃速度が2000~5000min-1である、請求項4に記載のシリコンチャンクの製造方法。
- 前記ニードルハンマーの針及び/又は少なくとも前記ハンマーとポリシリコンとの接触部分は、炭化物、金属セラミック複合材料、セラミック又はこれらの組合せからなる群から選択された一つの材料からなる、請求項1~6のいずれかの一項に記載のシリコンチャンクの製造方法。
- 前記ニードルハンマーの針及び/又は少なくとも前記ハンマーとポリシリコンとの接触部分は、炭化タングステン;コバルトバインダを有する炭化タングステン;ニッケルバインダを有する炭化タングステン;炭化チタン、ニッケルクロム合金バインダを有するCr 3 C 2 を少なくとも含む炭化クロム;炭化タンタル;炭化ニオビウム;窒化ケイ素、鉄、ニッケル、アルミニウム、チタン及びマグネシウムからなる群より選択される少なくとも1種をマトリクスとする炭化シリコン複合材料;窒化アルミニウム、コバルト及び炭窒化チタンを有する炭化チタン;ニッケル;ニッケル-コバルト合金;鉄;又はこれらの組合せからなる群から選択された一つの材料からなる、請求項1~7のいずれかの一項に記載のシリコンチャンクの製造方法。
- 前記表面層を除去する深さが1~5mmである、請求項1~8のいずれかの一項に記載のシリコンチャンクの製造方法。
- DIN EN ISO 4287/4288及びDIN EN 10049に記載されている粗さのパラメータRa及び/又はRPcが、工程(a)と工程(b)との間、及び/又は、工程(b)と工程(c)との間で測定される、請求項1~9のいずれかの一項に記載のシリコンチャンクの製造方法。
- 処理済みシリコンロッドの粗さの測定後に工程(b)を繰り返す、請求項1~10のいずれかの一項に記載のシリコンチャンクの製造方法。
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