KR102161581B1 - A method of extracting Polysilicon having enhanced safety - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폴리실리콘의 취출 방법에 관한 것으로서, 폴리실리콘 취출 장치를 이용하여 폴리실리콘을 취출하여 작업 현장에서의 안전성을 향상 시킬 수 있는 폴리실리콘의 취출 방법에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 클램프를 코팅하고, 접촉 패드를 이용하여 순도를 변화시키지 않으며, 클램프를 복수개 채용하여 그 취출과정을 용이하게 하고, 관절과 암을 복수개 구비하여 작업의 효율성과 정확성을 향상시킬 수 있도록 하는 폴리실리콘의 취출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of taking out polysilicon, and to a method of taking out polysilicon that can improve safety at a work site by taking out polysilicon using a polysilicon taking out device. In more detail, the clamp is coated and the purity is not changed by using a contact pad, and a plurality of clamps are employed to facilitate the extraction process, and a plurality of joints and arms are provided to improve the efficiency and accuracy of work. It relates to a method of taking out polysilicon.
폴리실리콘(polysilicon)은 반도체의 웨이퍼(wafer)나 태양전지의 솔라 셀(solar cell)을 제조하는데 이용되는 재료이다. 현대 산업에서 반도체와 태양전지 등이 활용되는 범위가 확대되고 있어, 이러한 폴리실리콘의 수요도 지속적으로 증가하고 있는 추세이다.Polysilicon is a material used to manufacture semiconductor wafers or solar cells of solar cells. As semiconductors and solar cells are being used in the modern industry, the demand for polysilicon is also on the rise.
일반적으로 폴리실리콘이 반도체나 태양전지에 이용되기 위하여는 고순도를 요한다. 예컨대, 태양전지에는 6N(99.9999%)의 순도를 요하고, 반도체에는 11N(99.999999999%)의 순도를 요하는 것으로 알려져있다. 이와 같은 고순도의 폴리실리콘은 일반적으로 화학 기상 증착법으로 제조 된다.In general, high purity is required for polysilicon to be used in semiconductors or solar cells. For example, it is known that a purity of 6N (99.9999%) is required for a solar cell and a purity of 11N (99.999999999%) is required for a semiconductor. Such high-purity polysilicon is generally manufactured by chemical vapor deposition.
예컨대, 대한민국 등록특허공보 10-1178046호에는 지멘스(Siemens)법이라 불리우는 화학 기상 증착법과 그 방법에 이용되는 반응기에 대해 개시하고 있다. 이에 따르면 폴리실리콘은 U자형 로드(U-ROD)라고 불리는 시드 필라멘트(seed filament)에 실리콘을 증착하여 제조된다. U자형 로드 표면에 폴리실리콘이 증착되어 어느 이상의 두께가 갖춰지게 되는 경우 증착기로부터 U자형 로드를 취출함으로써 폴리실리콘의 원재가 제조되게 된다.For example, Korean Patent Publication No. 10-1178046 discloses a chemical vapor deposition method called Siemens method and a reactor used in the method. According to this, polysilicon is manufactured by depositing silicon on a seed filament called a U-ROD. When polysilicon is deposited on the surface of the U-shaped rod to have a certain thickness, the raw material of polysilicon is manufactured by removing the U-shaped rod from the evaporator.
다만, 현재 이러한 U자형 로드를 취출하는데 있어 이용되는 장치가 개발되어 있지 아니하다. 따라서, 실제 산업에서는 증착기에 다수의 작업자가 투입되어 망치를 사용하여 폴리실리콘 자재를 파쇠하여 취출하고 있는 실정이다.However, there is currently no device developed for taking out such a U-shaped rod. Therefore, in the actual industry, a number of workers are put into the evaporator, and the polysilicon material is crushed and taken out using a hammer.
이 경우, 작업자들은 위험요소가 높은 위치와 자세로 폴리실리콘을 파쇠할 수 밖에 없어 안전상의 문제가 많이 발생한다는 문제점이 있다. 또한, 폴리실리콘이 파쇠되면서 날카로운 비산물에 작업자가 그대로 노출된다는 문제점도 있다.In this case, there is a problem that a lot of safety problems occur because workers have no choice but to destroy the polysilicon in a position and posture with a high risk factor. In addition, as the polysilicon is crushed, there is a problem in that the worker is exposed to sharp flying products as it is.
이 뿐만 아니라, 파쇠된 폴리실리콘 자재를 작업자가 직접 들어 옮김으로써 그 작업의 신속도도 저하되고 있으며, 폴리실리콘 자재의 무게가 상당하여 작업자들이 근골격계 질환을 호소하고 있는 실정이다.In addition, the speed of the work is also lowered by the worker directly lifting the fractured polysilicon material, and the weight of the polysilicon material is significant, so workers complain of musculoskeletal diseases.
따라서, 폴리실리콘이 증착된 로드를 안전하고 효율적으로 취출할 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a demand for development of a method for safely and efficiently taking out a rod on which polysilicon is deposited.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve all of the above-described problems.
본 발명은 로드 형상으로 취출된 폴리실리콘을 수작업이 아닌 장치를 이용하여 취출할 수 있도록 하여 안전성이 향상되는 폴리실리콘의 취출 방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method of taking out polysilicon in which safety is improved by allowing the polysilicon taken out in a rod shape to be taken out using a device rather than by hand.
본 발명은 폴리실리콘의 순도를 변화시키지 않으면서 취출할 수 있도록 하는 폴리실리콘의 취출 방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method of taking out polysilicon, which allows it to be taken out without changing the purity of polysilicon.
본 발명은 폴리실리콘의 형상에 대응되도록 복수의 클램프와 다관절 암을 구비하여 용이하고 효율적으로 폴리실리콘을 취출할 수 있도록 하는 폴리실리콘의 취출 방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a polysilicon take-out method that includes a plurality of clamps and articulated arms to correspond to the shape of the polysilicon so that polysilicon can be taken out easily and efficiently.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 폴리실리콘 취출 장치를 이용하여 로드 형상으로 증착된 폴리실리콘(5)을 취출하는 방법에 관한 본 발명은 상기 폴리실리콘 취출 장치를 작업 위치로 이동시키는 이동 단계; 상기 폴리실리콘 취출 장치의 위치 조절부(2)를 조작하여 취출부(1)를 폴리실리콘(5)에 접촉시키는 클램핑 위치 조절 단계; 상기 취출부(1)에 구비된 적어도 하나 이상의 클램프(11)로 폴리실리콘(5)을 클램핑하여 취출하는 취출 단계; 상기 취출된 폴리실리콘(5)을 보관대차로 이동시키는 인양 단계; 및 상기 인양된 폴리실리콘(5)을 보관대차에 적재하는 적재 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention related to a method of taking out the
또한, 상기 이동 단계는 상기 폴리실리콘 취출 장치에 구비된 이동부(4)를 이동하여 수행되고, 상기 이동부(4)는 동력을 제공하는 모터(44); 이동 방향을 조절하기 위한 조향장치(45); 및 수평도를 측정하기 위한 수평 조절 수단; 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the moving step is performed by moving a moving part 4 provided in the polysilicon take-out device, and the moving part 4 includes a motor 44 for providing power; A steering device 45 for adjusting a moving direction; And horizontal adjustment means for measuring the horizontal degree. It characterized in that it comprises at least one or more of.
아울러, 상기 이동 단계는 상기 폴리실리콘 취출 장치가 작업 위치로 이동된 후 그 위치에 폴리실리콘 취출 장치를 고정시키는 장치 고정 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the moving step further includes a device fixing step of fixing the polysilicon take-out device to the position after the polysilicon take-out device is moved to the working position.
이에 더하여, 상기 클램핑 위치 조절 단계는 상기 위치 조절부(2)가 서로 다른 방향의 회전 범위를 갖는 복수의 관절;과 상기 관절 사이에 마련되는 암;을 포함하여 전방향 위치 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the clamping position adjustment step is characterized in that omnidirectional position adjustment is possible, including a plurality of joints in which the
한편, 상기 클램프(11)는 티타늄 알루미늄 질화물로 코팅되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the
또한, 상기 클램프(11)는 폴리실리콘(5)과 접촉하는 위치에 텅스텐카바이드로 이루어지는 접촉패드(112);가 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the
아울러, 상기 접촉패드(112)는 상기 클램프(11)의 집게 손(111) 부분에 복수개씩 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
이에 더하여, 상기 취출 단계는 상기 클램핑된 폴리실리콘(5)을 수직 상승시켜 증착기로부터 이탈 시킨 후 인양하는 것을 특징으로 한다.In addition, the take-out step is characterized in that the
한편, 상기 적재 단계는 상기 취출된 폴리실리콘(5)을 적재 전 틸팅하는 틸팅 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the loading step may further include a tilting step of tilting the extracted
본 발명에 따른 폴리실리콘의 취출 방법은 폴리실리콘 취출 장치를 이용하여 폴리실리콘(5)을 취출하므로 작업자의 안전성이 향상될 수 있으며, 클램프(11)를 코팅하고, 접촉 패드를 별도로 구비하므로 취출과정에서 폴리실리콘(5)의 순도 변화를 방지할 수 있으며, 클램프(11), 관절, 암이 복수개 구비되어 폴리실리콘(5)이 증착된 로드의 위치와 형상에 따라 효율적으로 로드를 클램핑하여 취출한 후, 보관대차에 적재할 수 있는 효과가 있다.In the method of taking out polysilicon according to the present invention, since the
도 1은 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법을 개략적으로 표현한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법에 이용되는 폴리실리콘 취출 장치의 전체 구성을 개략적으로 표현한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법에 이용되는 폴리실리콘 취출 장치의 취출부(1)를 개략적으로 표현한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법에 이용되는 폴리실리콘 취출 장치의 클램프(11)를 개략적으로 표현한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법에 이용되는 폴리실리콘 취출 장치의 위치 조절부(2)를 개략적으로 표현한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법의 취출 단계를 개략적으로 표현한 도면이다.
도7은 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법의 인양 단계를 개략적으로 표현한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법의 적재 단계를 개략적으로 표현한 도면이다.1 is a flowchart schematically illustrating a method of taking out polysilicon with improved safety according to the present invention.
2 is a perspective view schematically showing the overall configuration of a polysilicon take-out device used in a method for taking out polysilicon with improved safety according to the present invention.
3 is a perspective view schematically showing the take-out part 1 of the polysilicon take-out device used in the method of taking out polysilicon with improved safety according to the present invention.
4 is a perspective view schematically illustrating a
5 is a perspective view schematically showing a
6 is a diagram schematically illustrating a takeout step in a method of taking out polysilicon with improved safety according to the present invention.
7 is a diagram schematically illustrating a lifting step of a method for taking out polysilicon with improved safety according to the present invention.
8 is a diagram schematically illustrating a loading step of a method for taking out polysilicon with improved safety according to the present invention.
발명자는 발명을 설명함에 있어 적절한 용어나 단어를 선택하거나 정의하여 설명할 수 있고, 이 경우에 있어 사용된 용어나 단어는 통상적으로 사용되는 의미에 한정하여 해석할 것이 아니라, 발명자의 의도를 참작하여 발명에서 구현된 기술적 사상에 부합하도록 해석되어야 한다.In describing the invention, the inventor may select or define an appropriate term or word. In this case, the term or word used in this case is not limited to the commonly used meaning, but in consideration of the intention of the inventor. It should be interpreted to conform to the technical idea embodied in the invention.
따라서, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어나 단어는 통상적으로 사용되는 의미에 한정되는 것이라고 볼 수는 없다. 이하 상술되는 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 기술적 사상을 모두 대변하거나 한정하는 것은 아니라 할 것이므로 통상의 기술자의 입장에서 용이하게 대체 가능한 요소 및 균등범위에 해당하는 예가 존재할 수 있다.Accordingly, terms or words used in the specification and claims cannot be considered to be limited to the meanings commonly used. The details described below are only preferred embodiments of the present invention, and since they will not represent or limit all of the present technical ideas, there may be examples corresponding to elements and equivalent ranges that can be easily replaced from the standpoint of a person skilled in the art.
일반적으로 고순도의 폴리실리콘은 화학 기상 증착법에 의해 제조된다. 화학 기상 증착법은 시드 필라멘트(seed filament)에 실리콘을 증착하는 방법인데, 시드 필라멘트는 U자형 로드(U-ROD)로도 불리우며, 알파벳 U를 상하 반전한 형태로 형성된다. 따라서, 폴리실리콘을 취출하는 것은 상기 U자형 로드에 증착된 폴리실리콘을 통째로 취출하는 것이 된다. 따라서, 이하 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 로드 형상으로 증착된 폴리실리콘 또는 폴리실리콘은 폴리실리콘이 증착된 U자형 로드를 의미하는 것으로 본다.In general, high-purity polysilicon is manufactured by chemical vapor deposition. The chemical vapor deposition method is a method of depositing silicon on a seed filament. The seed filament is also called a U-shaped rod (U-ROD), and is formed in a shape in which the letter U is vertically inverted. Therefore, taking out the polysilicon is taking out the whole polysilicon deposited on the U-shaped rod. Therefore, unless otherwise specified in the specification below, polysilicon or polysilicon deposited in a rod shape is considered to mean a U-shaped rod on which polysilicon is deposited.
또한, 이하 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 상하 또는 위아래 방향은 지면을 기준으로 지면으로부터 멀어지는 방향을 위, 지면과 가까워지는 방향을 아래 방향으로 본다. 다만, 이는 설명을 용이하게 하기 위한 것으로서 권리범위를 한정하기 위한 목적은 아님이 이해되어야 한다.In addition, unless otherwise specified in the following specification, the vertical or up-down direction is viewed as a direction away from the ground based on the ground as an upward direction, and a direction closer to the ground as a downward direction. However, it should be understood that this is for ease of explanation and is not intended to limit the scope of the rights.
이하 상술한 원칙에 입각하여 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, based on the above-described principle, a method of taking out polysilicon with improved safety according to the present invention will be described in detail.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 폴리실리콘(5)을 취출하는 방법은 상기 폴리실리콘 취출 장치를 작업 위치로 이동시키는 이동 단계, 상기 폴리실리콘 취출 장치의 위치 조절부(2)를 조작하여 취출부(1)를 폴리실리콘(5)에 접촉시키는 클램핑(clpaming) 위치 조절 단계, 상기 취출부(1)에 구비된 적어도 하나 이상의 클램프(11)(clamp)로 폴리실리콘(5)을 클램핑하여 취출하는 취출 단계, 상기 취출된 폴리실리콘(5)을 보관대차로 이동시키는 인양 단계 및 상기 인양된 폴리실리콘(5)을 보관대차에 적재하는 적재 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 1, the method of taking out the
먼저 본 발명에서 이용되는 폴리실리콘 취출 장치에 대해 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이 폴리실리콘(5)을 클램핑(clamping)하여 취출하는 취출부(1), 상기 취출부(1)의 위치와 각도를 조절하기 위한 관절 및 상기 관절에 연결된 암(arm)이 구비된 위치 조절부(2), 상기 위치 조절부(2)의 일측에 연결되고 지면과 수직하게 기립하여 상기 위치 조절부(2)를 지지하는 지지부(3), 상기 지지부(3)의 하면과 결합되어 지지부(3)의 위치를 이동시키는 이동부(4)를 포함하여 이루어질 수 있다.First, looking at the polysilicon take-out device used in the present invention, as shown in FIG. 2, the take-out part 1 for taking out the
이동부(4)는 지지부(3)의 하면과 결합되어 지지부(3)를 포함한 폴리실리콘 취출 장치 전체를 이동시키기 위한 구성이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이동부(4)는 지지부(3)와 결합되는 베이스(41), 베이스(41) 하측에 구비되어 이동을 용이하도록 하는 휠(42), 장치가 작업 위치로 이동된 후 그 위치에 장치를 고정시키기 위한 고정 수단(43)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 필요에 따라 폴리실리콘 취출 장치의 이동을 용이하게 하기 위하여 동력을 제공하기 위한 모터(44)와, 이동방향을 조절하기 위한 조향장치(45), 수평도를 조절하기 위한 수평 조절 수단 및 수평도를 측정하는 수평계를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다. 따라서, 이동 단계는 폴리실리콘 취출 장치에 구비된 이동부(4)를 이동하여 수행될 수 있다.The moving part 4 is combined with the lower surface of the support part 3 to move the entire polysilicon take-out device including the support part 3. As shown in Fig. 2, the moving part 4 is a base 41 coupled with the support part 3, a wheel 42 provided under the base 41 to facilitate movement, and the device moves to the working position. It can be made by including a fixing means 43 for fixing the device in its position after it has been made. In addition, if necessary, a motor 44 for providing power to facilitate the movement of the polysilicon take-out device, a steering device 45 for adjusting the moving direction, a horizontal adjustment means for adjusting the horizontal degree, and It is also possible to further include a level measuring degree. Therefore, the moving step may be performed by moving the moving part 4 provided in the polysilicon take-out device.
한편, 상기 이동 단계를 통해 폴리실리콘 취출 장치가 작업 위치로 이동된 후 그 위치에 폴리실리콘 취출 장치를 고정시키는 고정 단계가 더 수행될 수 있다. 이때, 고정 수단(43)을 통해 고정될 수 있으며 폴리실리콘 취출 장치를 고정하는 역할뿐만 아니라 필요에 따라 전복되는 현상을 방지하는 것도 가능할 수 있다.Meanwhile, after the polysilicon take-out device is moved to the working position through the moving step, a fixing step of fixing the polysilicon take-out device to the position may be further performed. In this case, it may be fixed through the fixing means 43, and it may be possible not only to fix the polysilicon take-out device but also to prevent the overturning phenomenon if necessary.
폴리실리콘 취출 장치가 작업 위치로 이동된 후 취출부(1)는 적절한 클램핑이 이루어지도록 폴리실리콘(5)이 위치한 곳으로 이동되어야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법은 클램핑 위치 조절 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 취출부(1)는 모든 방향으로 자유롭게 이동할 수 있어야 하며, 이에 더하여 회전 가능한 것이 바람직하다.After the polysilicon take-out device is moved to the working position, the take-out part 1 must be moved to the place where the
이를 위하여, 폴리실리콘 취출 장치의 위치 조절부(2)는 서로 다른 방향의 회전 범위를 갖는 복수의 관절과 각 관절 사이에 마련되는 암을 포함하여 이루어질 수 있다.To this end, the
위치 조절부(2)의 바람직한 일 실시예에 의할 경우, 도 5에 도시된 바를 참조하면, 위치 조절부(2)는, 제1연결축(1331)에 삽입되도록 형성되고 일측에서 제1회전 조인트(1341)와 결합되는 제1암(21), 제1암(21)의 타측에 힌지 결합되어 제1암(21)이 제1암(21)의 길이방향을 축으로 회전가능하도록 하는 제1관절(25), 제1관절(25)을 통해 제1암(21)과 일측에서 연결되는 제2암(22), 제2암(22)의 타측에 힌지 결합되어 제2암(22)을 제2암(22)의 길이방향과 수직된 면으로 회전하도록 하는 제2관절(26), 제2관절(26)을 통해 제2암(22)과 일측에서 결합되는 제3암(23), 제3암(23)의 타측에 힌지 결합되어 제3암(23)을 제3암(23)의 길이방향과 수직된 면으로 회전하도록 하는 제3관절(27), 제3암(23)의 타측에 힌지 결합되어 제3암(23)과 일측에서 결합되는 지지암(24)을 포함하여 이루어질 수 있다.According to a preferred embodiment of the
즉, 상기와 같은 다관절 구조의 구성을 채용함으로써 취출부(1)를 폴리실리콘(5)이 위치한 곳까지 용이하고 정확하게 이동시킬 수 있으며, 추후 취출 후 보관대차로 폴리실리콘(5)을 용이하게 인양할 수 있게 된다.That is, by adopting the structure of the multi-joint structure as described above, the take-out part 1 can be easily and accurately moved to the place where the
한편, 상기 위치 조절부(2)는 제2암(22)과 제2관절(26)을 연결하는 텐션바(261)를 더 포함할 수 있다. 텐션바(261)는 제2암(22)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.Meanwhile, the
취출부(1)가 폴리실리콘(5)이 위치한 곳으로 정확하게 이동되어 폴리실리콘(5)과 접촉된 후 취출 단계에서 폴리실리콘(5)을 클램핑 하게 된다. 이는 적어도 하나 이상의 클램프(11)를 통해 이루어질 수 있는데, 바람직하게는 복수개 구비될 수 있다. 클램프(11)가 복수개 구비되는 경우 결합력을 향상시켜 폴리실리콘(5)을 더욱 견고하게 고정할 수 있다.After the take-out part 1 is accurately moved to the place where the
클램프(11)가 복수개 구비되는 경우 폴리실리콘(5)의 형상과 대응되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 폴리실리콘(5)이 U-ROD 형상으로 증착되는 경우 도 3에 도시된 바와 같이 이열로 배열되되, 각 열마다 복수개가 배열될 수 있으며, 각 클램프(11)는 서로 방해되지 않도록 교호배열될 수 있다.When a plurality of
한편, 본 발명이 고순도의 폴리실리콘(5)을 취출하기 위해 이용되는 경우, 취출하는 과정에서 폴리실리콘(5)이 오염되는 것을 방지할 필요가 있다. 폴리실리콘(5)이 오염될 수 있는 가장 큰 원인은 클램프(11) 자체의 산화 또는 클램프(11)와 폴리실리콘(5)이 접촉되는 면에서의 오염일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 폴리실리콘 취출 장치는 폴리실리콘(5)의 순도 변화를 최소화 하기 위하여, 클램프(11)는 티타늄 알루미늄 질화물(Titanium aluminium nitride, TiAlN) 로 코팅될 수 있다. 바람직하게는 클램프(11)는 스틸(steel)재질로 이루어지고, 그 외면에 티타늄 알루미늄 질화물로 코팅될 수 있다.On the other hand, when the present invention is used to take out high-
티타늄 알루미늄 질화물은 내열성과 내산화성, 내마모성이 뛰어난 코팅으로서, 고온경도 고속잡업이 요구되는 절삭공구나 건식가공용 장치, 고경도 가공용 장치 등에 이용된다. 따라서, 상기 특성으로 인해, 티타늄 알루미늄 질화물이 코팅된 클램프(11)는 산화 등의 변형이 방지되고, 이로 인한 폴리실리콘(5)의 오염이 방지될 수 있다.Titanium aluminum nitride is a coating having excellent heat resistance, oxidation resistance, and abrasion resistance, and is used in cutting tools, dry processing equipment, and high hardness processing equipment that require high-temperature and high-speed work. Therefore, due to the above characteristics, the
아울러, 폴리실리콘(5)의 순도 방지를 위하여, 본 발명에 따른 폴리실리콘 취출 장치의 도 4에 도시된 바와 같이, 클램프(11)는 폴리실리콘(5)과 접촉하는 위치, 즉 집게 손(111) 부분에 텅스텐카바이드(Tungsten carbide, WC)로 이루어지는 접촉패드(112)가 구비될 수 있다. 텅스텐카바이드는 화학적으로 굉장히 안정하므로 물, 수소 등과 반응하지 않는 물질이며, 녹는점이 2870℃로 높아 내열성이 뛰어나며, 내마모성과 압축강도가 높다. 이와 같은 텅스텐카바이드로 이루어지는 접촉패드(112)를 구비하므로 폴리실리콘(5)이 접촉패드(112)에 직접 접촉하더라도 폴리실리콘(5)이 오염되는 것이 방지될 수 있는 이점이 있다.In addition, in order to prevent the purity of the
도 4를 참고하면, 접촉패드(112)는 클램프(11)의 집게 손(111) 부분을 따라 서로 각을 갖도록 복수개가 마련될 수 있다. 클램프(11)의 양 손에 한 개씩의 접촉 패드를 구비하는 것에 비해 각 손마다 각을 갖도록 복수개가 구비되는 경우 폴리실리콘(5)의 굴곡진 형상에 대응되도록 밀착 결합될 수 있고, 결합력이 증가할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.Referring to FIG. 4, a plurality of
아울러, 각 접촉 패드는 폴리실리콘(5)과 닿는 면적에 요철이나, 격자 무늬 등을 형성하여 마찰력을 증가시켜 취출된 폴리실리콘(5)이 미끄러지는 등의 이유로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.In addition, each contact pad may increase friction by forming irregularities or a grid pattern in the area in contact with the
폴리실리콘(5)을 클램핑한 후, 취출 단계는 클램핑된 폴리실리콘(5)을 수직 상승시켜 증착기로부터 이탈 시킨 후 인양할 수 있다. 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 폴리실리콘(5)은 증착기에 시드 필라멘트 하단이 삽입되고 이후 시드 필라멘트에 폴리실리콘(5)이 증착되어 형성되므로, 로드 형상으로 증착된 폴리실리콘(5)을 증착기로부터 분리하기 위하여는 우선 폴리실리콘(5)을 상승시키는 단계가 요구된다. 따라서, 본 상승 단계를 수행하기 위하여 전술한 위치 조절부(2)는 취출부(1)를 상하로 이동시키기 위하여는 상하 방향의 가동범위를 갖는 관절부와 암이 필수적이다.After clamping the
증착기로부터 이탈된 폴리실리콘(5)은 도 7에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘(5)을 적재 하기 위한 보관대차로 인양될 수 있다. 인양 단계는 전술한 바와 같이 효율적으로 수행되기 위하여 다관절 구조의 구성을 포함한 위치 조절부(2)를 필요로 한다.The
인양된 폴리실리콘(5)은 가공이나 다른 공정에 투입되거나, 유통을 위한 포장을 위해 다른 작업 장소로 이동될 필요가 있다. 이를 위해 보관대차에 적재되어 이동될 필요가 있다. 따라서, 인양 단계 이후 도 8에 도시된 바와 같이 폴리실리콘(5)을 보관대차에 적재하는 적재 단계가 더 수행될 수 있다.The lifted
다만, 도 8을 참고하면, 폴리실리콘(5)은 기립한 상태로 취출된 후 지면과 나란한 방향으로 뉘어지고나서 적재되는 것이 바람직하므로, 본 발명에 따른 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법은 폴리실리콘(5)을 적재하기 전 눕히는 단계가 추가 수행될 수 있다. 즉, 클램핑된 폴리실리콘(5)을 회전시키는 틸팅(tilting)단계가 추가 수행될 수 있다.However, referring to FIG. 8, since it is preferable that the
이를 위해, 본 발명에 따른 폴리실리콘 취출 장치의 취출부(1)는 취출부 몸체(12)와 연결된 회전유닛(13)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 회전유닛(13)은 취출부 몸체(12)와 연결된 회전판(131), 회전판(131)에 회전 동력을 제공하는 회전 실린더(132), 각 구성을 연결하는 연결축을 포함하여 이루어질 수 있다. 도 3을 참고하여 보면, 회전판(131)은 위치 조절부(2)와 연결되는 제1연결축(1331) 및 실린더(132)와 연결되는 제2연결축(1332)과 연결되어 있다. 제1연결축(1331)과 회전판(131)은 서로 제1회전 조인트(1341)를 통해 힌지 결합되어 있고, 제2연결축(1332)은 회전판(131)에 별도로 결합된 제2회전 조인트(1342)와 힌지 결합되어 있다. 따라서, 실린더(132)에 의해 제2연결축(1332)이 병진운동을 하는 경우, 회전판(131)은 회전하게 되고, 이와 연결된 취출부 몸체(12)와 클램프(11)도 동시에 회전이 가능하게 된다.To this end, the take-out unit 1 of the polysilicon take-out device according to the present invention may further include a
한편, 전술한 이동 단계, 위치 조절 단계, 고정 단계, 클램핑 단계, 취출 단계, 인양 단계 및 적재 단계 등은 작업자가 직접 장치를 수동으로 조작하여 수행될 수도 있으나, 별도의 컨트롤 키트와 스위치 키트 등의 제어 장치를 구비하여 자동방식으로 조작하는 것도 가능할 수 있다.Meanwhile, the above-described moving step, position adjustment step, fixing step, clamping step, takeout step, lifting step, and loading step may be performed by manually operating the device, but separate control kits and switch kits It may also be possible to operate in an automatic manner with a control device.
이상, 바람직한 실시예와 함께 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이러한 실시예로 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예 또는 균등한 범위의 실시예가 존재할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 기술적 사상의 권리범위는 청구범위에 의해 해석되어야 하고, 이와 동등하거나 균등한 범위 내의 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail together with the preferred embodiments, but the scope of the technical idea of the present invention is not limited to these embodiments. Accordingly, various modifications or embodiments of an equivalent range may exist within the scope of the technical idea of the present invention. Therefore, the scope of the technical idea according to the present invention should be interpreted by the claims, and the technical idea within the scope equivalent or equivalent thereto should be construed as belonging to the scope of the present invention.
1: 취출부(1) 23: 제3암(23)
11: 클램프(11) 24: 지지암(24)
111: 집게 손(111) 25: 제1관절(25)
112: 접촉패드(112) 26: 제2관절(26)
12: 취출부 몸체(12) 261: 텐션바(261)
13: 회전유닛(13) 27: 제3관절(27)
131: 회전판(131) 3: 지지부(3)
132: 실린더(132) 4: 이동부(4)
1331: 제1연결축(1331) 41: 베이스(41)
1332: 제2연결축(1332) 42: 휠(42)
1341: 제1회전 조인트(1341) 43: 고정 수단(43)
1342: 제2회전 조인트(1342) 44: 모터(44)
2: 위치 조절부(2) 45: 조향장치(45)
21: 제1암(21) 5: 폴리실리콘(5)
22: 제2암(22) 1: outlet (1) 23: third arm (23)
11: clamp (11) 24: support arm (24)
111: index hand (111) 25: first joint (25)
112: contact pad (112) 26: second joint (26)
12: outlet body (12) 261: tension bar (261)
13: rotation unit (13) 27: third joint (27)
131: rotating plate (131) 3: support (3)
132: cylinder (132) 4: moving part (4)
1331: first connection shaft (1331) 41: base (41)
1332: second connection shaft (1332) 42: wheel (42)
1341: first rotary joint (1341) 43: fixing means (43)
1342: second rotation joint (1342) 44: motor (44)
2: position control unit (2) 45: steering device (45)
21: first arm (21) 5: polysilicon (5)
22: second arm (22)
Claims (9)
상기 폴리실리콘 취출 장치를 작업 위치로 이동시키는 이동 단계;
상기 이동된 폴리실리콘 취출 장치를 고정시키는 고정 단계;
상기 폴리실리콘 취출 장치의 위치 조절부(2)를 조작하여 취출부(1)를 폴리실리콘(5)에 접촉시키는 클램핑 위치 조절 단계;
상기 취출부(1)에 구비된 복수개의 클램프(11)로 폴리실리콘(5)을 클램핑하여 취출하는 취출 단계;
상기 취출된 폴리실리콘(5)을 보관대차로 이동시키는 인양 단계; 및
상기 인양된 폴리실리콘(5)을 보관대차에 적재하는 적재 단계;를 포함하고,
상기 이동 단계는,
상기 폴리실리콘 취출 장치에 구비된 이동부(4)를 이동하여 수행되고,
상기 이동부(4)는 동력을 제공하는 모터(44); 이동 방향을 조절하기 위한 조향장치(45); 수평도를 측정하기 위한 수평 조절 수단; 및 상기 폴리실리콘 취출 장치를 고정시키기 위한 고정 수단(43);을 포함하는 것이고,
상기 이동된 폴리실리콘 취출 장치의 고정은 상기 고정 수단(43)을 통해 수행되는 것이고,
상기 복수개의 클램프(11)는 이열로 배열되며 교호배열된 것이고,
상기 클램프(11)는,
티타늄 알루미늄 질화물로 코팅되는 것이며, 폴리실리콘(5)과 접촉하는 위치에 텅스텐카바이드로 이루어지는 접촉패드(112);가 구비된 것이고,
상기 접촉패드(112)는,
상기 클램프(11)의 집게 손(111) 부분에 복수개씩 마련되는 것이며, 폴리실리콘(5)과 닿는 면적에 요철이나, 격자 무늬가 형성된 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법.
In the method of taking out the polysilicon 5 deposited in a rod shape using a polysilicon takeout device,
A moving step of moving the polysilicon take-out device to a working position;
A fixing step of fixing the moved polysilicon take-out device;
A clamping position adjusting step of manipulating the position adjusting part 2 of the polysilicon take-out device to bring the take-out part 1 into contact with the polysilicon 5;
A take-out step of clamping the polysilicon (5) with a plurality of clamps (11) provided in the take-out part (1);
A lifting step of moving the taken out polysilicon (5) to a storage cart; And
Including; a loading step of loading the lifted polysilicon (5) on a storage cart,
The moving step,
It is carried out by moving the moving part 4 provided in the polysilicon take-out device,
The moving part 4 includes a motor 44 that provides power; A steering device 45 for adjusting a moving direction; Leveling means for measuring the level of level; And a fixing means (43) for fixing the polysilicon take-out device,
Fixing of the moved polysilicon take-out device is performed through the fixing means 43,
The plurality of clamps 11 are arranged in two rows and alternately arranged,
The clamp 11,
It is coated with titanium aluminum nitride, and is provided with a contact pad 112 made of tungsten carbide at a position in contact with the polysilicon 5,
The contact pad 112,
A method of taking out polysilicon with improved safety, characterized in that a plurality of clamps (11) are provided in a plurality of tongs (111) portions of the clamp (11), and irregularities or lattice patterns are formed in an area in contact with the polysilicon (5).
상기 클램핑 위치 조절 단계는,
상기 위치 조절부(2)가 서로 다른 방향의 회전 범위를 갖는 복수의 관절;과 상기 관절 사이에 마련되는 암;을 포함하여 전방향 위치 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법.
The method of claim 1,
The step of adjusting the clamping position,
A method of taking out polysilicon with improved safety, characterized in that omnidirectional position adjustment is possible, including a plurality of joints in which the position control unit 2 has a rotation range in different directions; and an arm provided between the joints .
상기 취출 단계는,
상기 클램핑된 폴리실리콘(5)을 수직 상승시켜 증착기로부터 이탈 시킨 후 인양하는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법.
The method of claim 1,
The takeout step,
A method of taking out polysilicon with improved safety, characterized in that the clamped polysilicon (5) is lifted after being removed from the evaporator by vertically lifting.
상기 적재 단계는,
상기 취출된 폴리실리콘(5)을 적재 전 틸팅하는 틸팅 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 폴리실리콘의 취출 방법.
The method of claim 1,
The loading step,
And a tilting step of tilting the taken out polysilicon (5) before loading.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200025924A KR102161581B1 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | A method of extracting Polysilicon having enhanced safety |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020200025924A KR102161581B1 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | A method of extracting Polysilicon having enhanced safety |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102161581B1 true KR102161581B1 (en) | 2020-10-05 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102161581B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002210355A (en) * | 2001-01-18 | 2002-07-30 | Sumitomo Titanium Corp | Rod dismounting apparatus |
| KR20110116786A (en) * | 2010-04-20 | 2011-10-26 | 주식회사 윈젠 | Polysilicon manufacturing electrode, apparatus for welding polysilicon manufacturing electrode and method for welding thereof |
| KR101178046B1 (en) | 2009-03-23 | 2012-08-29 | 한국실리콘주식회사 | Cvd reactor for manufacturing polysilicon |
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2020
- 2020-03-02 KR KR1020200025924A patent/KR102161581B1/en active IP Right Grant
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