KR20190097152A - 폴리실리콘용 분리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리실리콘용 분리 장치를 제공하며, 분리 장치는, 폴리실리콘용 공급 영역(2), 산(32) 및 골(31)을 갖는 윤곽 영역(3), 윤곽 영역(3)에 인접한 스크린 개구(41)를 갖는 영역(4), 및 인출 영역(5)을 포함하는 적어도 하나의 스크린 플레이트(1) - 상기 스크린 개구(41)는 인출 영역(5)의 방향으로 확대됨 -, 및 스크린 개구 아래에 배치되고 수평 및 수직으로 변위 가능한 분리 플레이트(7)를 갖는다.

Description

폴리실리콘용 분리 장치

본 발명은 폴리실리콘용 분리 장치를 제공한다.

다결정 실리콘(간단히 폴리실리콘)은, 초크랄스키(CZ) 또는 존 용융(FZ) 공정에 의해 반도체용 단결정 실리콘을 생산하고, 광발전 섹터용 태양 전지의 생산을 위해 다양한 인상(pulling) 및 주조(casting) 공정에 의해 단결정 또는 다결정 실리콘을 생산하기 위한 출발 재료로서 기능한다.

다결정 실리콘은 일반적으로 지멘스(Siemens) 공정을 통해 생산된다. 대부분의 용례의 경우, 이렇게 생산된 다결정 실리콘 로드는 작은 청크(small chunk)로 분쇄되고, 그 후에 작은 청크는 전형적으로 크기에 따라 분급된다. 전형적으로, 선별기는 다결정 실리콘을 분쇄 후에 서로 다른 크기 클래스로 분류/분급하는 데 사용된다.

대안적으로, 입상 다결정 실리콘이 유동층 반응기(fluidized bed reactor)에서 생산된다. 입상 폴리실리콘은, 일단 생산되면, 전형적으로 선별 플랜트(분급)를 통해 2개 이상의 분체(fraction) 또는 클래스로 분할된다.

선별기는 일반적인 용어로 선별하기 위한, 즉 입자 크기에 따라 고체 혼합물을 분리하기 위한 기계이다. 동작 특성의 면에서, 평면형 진동 선별기와 셰이커 선별기가 구별된다. 선별기는 일반적으로 전자기 수단에 의해 또는 불균형 모터 또는 드라이브에 의해 구동된다. 스크린 트레이의 동작은 장입된 재료를 스크린 길이 방향으로 더욱 이송하고 스크린 개구를 통해 미소 분체를 통과시키도록 기능한다. 평면형 진동 선별기와는 대조적으로, 중력 선별기/드로우 선별기는 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향의 스크린 가속을 일으킨다.

폴리실리콘의 분쇄, 그 패키징 동안 및 운송 동안, 분진 입자(dust particle) 및 미소 분체가 추가 선별 또는 분리 없이 결정 인상(crystal pulling) 동안 수율 손실이 생길 정도의 상당한 양으로 형성된다.

따라서, 결정 인상 전에 폴리실리콘으로부터 작은 입자 및 분진을 분리할 필요가 있다.

그러나, 바 스크린(bar screen)과 같은 종래 기술의 분리 장치는 미소 분체 제거 동안에 막히는 경향이 있다. 그 결과, 이들 분리 장치는 주기적인 클리닝을 받아야 하고, 따라서 연속적이고 변함없는 분리 정확도를 달성하지 못한다. 이것은 또한 클리닝을 위해 플랜트 정지 및 추가적인 노력을 필요로 한다.

DE 198 22 996 C1은, 세장형 고체 입자를 분리하기 위한 스크린 개구가 인접하는 이송 방향으로 연장되는 다수의 길이 방향 홈을 갖는 진동 트레이를 포함하는 세장형 고체 입자용 분리 장치를 개시하고 있으며, 여기서 길이 방향 홈의 홈 깊이는 이송 방향으로 감소한다. 막힘을 회피하고 가능한 가장 유동적인 고체 흐름을 보장하기 위해, 일 실시형태는 스크린 개구가 이송 방향으로 확대되는 것을 제공한다. 스크린 개구에 걸린 고체 입자는 후속하는 고체에 의해 이송 방향으로 힘을 받게 된다. 따라서, 걸린 고체 입자는 이송 방향으로 이동될 수 있고, 그 후에 확대 스크린 개구를 통해 떨어진다.

그러나, DE 198 22 996 C1에서 제안된 장치로는 가능한 한 완전한 작은 실리콘 입자 및 분진의 분리가 달성될 수 없다.

본 발명에 의해 달성되어야 하는 목적은 설명된 문제점으로부터 비롯되었다.

본 발명의 목적은 폴리실리콘용 분리 장치에 의해 달성되며, 분리 장치는, 폴리실리콘용 공급 영역, 산(peak) 및 골(valley)을 갖는 윤곽 영역(profiled region), 윤곽 영역에 인접한 스크린 개구를 갖는 영역, 및 인출 영역(takeoff region)을 포함하는 적어도 하나의 스크린 플레이트 - 상기 스크린 개구는 인출 영역의 방향으로 확대됨 -, 및 스크린 개구 아래에 배치되고 수평 및 수직으로 변위 가능한 분리 플레이트를 갖는다.

본 발명에 따른 스크린 플레이트는 스크린 개구/스크린 개구를 갖는 영역 아래에 배치된 분리 플레이트를 제공한다.

분리 플레이트가 수평으로 변위 가능하므로, 이송 방향/인출 영역의 방향으로의 분리 플레이트의 위치는 가변될 수 있다.

마찬가지로, 분리 플레이트도 수직으로 변위될 수 있어 스크린 개구까지의 거리는 가변될 수 있다.

이것은 분리 정확성(separation sharpness)을 증가시키고 가능한 가장 균일한 분리율을 보장하는 데 필요한 것으로 밝혀졌다.

이송 방향으로의 분리 플레이트의 변위는 스크린 개구의 유효 크기가 가변될 수 있게 한다. 예를 들어, 분리 플레이트는, 4 ㎜ 이하 크기의 폴리실리콘이 스크린 개구를 통해 떨어지고 분리 플레이트를 통해 잔여 폴리실리콘으로부터 분리되게 하도록 배치될 수 있다.

또한, 분리 플레이트는, 분리된 폴리실리콘이 수집 용기 내에 수용되는 한편 마찬가지로 더 큰 폴리실리콘도 스크린 개구를 통해 떨어지지만 이송 방향으로 분리 플레이트의 하류에 배치된 다른 수집 용기 내에 수용되게 하도록 수직에 대해 경사질 수 있다.

따라서, 분리 플레이트와 함께 스크린 플레이트도 2개의 분체가 폴리실리콘 공급물(polysilicon feed)로부터 분리될 수 있게 한다.

스크린 개구까지의 분리 플레이트의 수직 거리의 변동은 세장형 폴리실리콘 청크가 분리되지 않는 것을 보장할 수 있게 한다.

따라서, 분리 플레이트는 매우 다른 기능을 수행할 수 있다.

상기 목적은 또한 공정에 의해 달성되며, 여기서 폴리실리콘이 인출 영역의 방향으로 동작을 실행하도록 진동으로 설정되는, 본 발명에 따른 분리 장치의 스크린 플레이트 상에 폴리실리콘이 공급되고, 작은 입자 크기의 폴리실리콘(small-particle-size polysilicon)이 스크린 플레이트의 골 내에 수집되고 분리 플레이트를 경유하여 스크린 플레이트의 스크린 개구를 통해 수집 용기 내로 떨어져서, 폴리실리콘 공급물로부터 분리되며, 폴리실리콘 공급물은 분리된 작은 입자 크기의 폴리실리콘 없이 추가 처리를 받게 된다.

일 실시형태에서, 분리 플레이트의 위치 및 높이는 폴리실리콘이 진동으로 설정되어 있는 심각도(severity)의 함수로서 선택된다. 분리 플레이트는 바람직하게는 5 ㎜ 내지 20 ㎜의 스크린 플레이트까지의 거리를 갖고; 1 ㎜ 내지 5 ㎜의 거리가 특히 바람직하다.

작은 입자 크기의 폴리실리콘은 선별 플랜트를 통해 제거되어야 하는 폴리실리콘 공급량의 일부분을 의미하는 것으로서 이해되어야 한다. 따라서, 작은 입자 크기의 폴리실리콘은 분리되어야 할 분체이다.

이하에서, 작은 입자 크기의 폴리실리콘은 실리콘 청크의 표면 상의 2 지점 간의 가장 긴 거리가 4 ㎜ 이하인 폴리실리콘 청크를 의미하는 것으로서 이해되어야 한다. 이것은 또한 미소 분체, 작은 실리콘 입자 및 실리콘 분진(100 ㎛ 이하의 크기)을 포함한다.

스크린 플레이트는 폴리실리콘의 공급이 수행되는 공급 영역을 포함한다.

일 실시형태에서, 폴리실리콘은 이송 채널을 통해 선별 플랜트로 이송되고 스크린 플레이트의 공급 영역으로 전달된다.

스크린 플레이트는 플루트(flute) 또는 홈 또는 일반적으로 함몰부 및 상승부/팁을 갖는 윤곽 영역을 더 포함하고 있어, 윤곽 영역은 골 및 산을 갖는다.

윤곽 영역 상의 폴리실리콘의 동작 동안, 작은 청크 또는 작은 실리콘 입자(목표 분체에 대하여 작음) 또는 미소 분체가 윤곽 영역의 골 내에 수집된다.

스크린 플레이트는 - 윤곽 영역에 인접한 - 스크린 개구를 갖는 영역을 포함한다. 스크린 개구는 이송 방향으로 윤곽 영역의 골의 바로 하류에 배치된다. 그 결과, 윤곽 영역의 골 내에 존재하는 폴리실리콘의 미소 분체는 선택적으로 스크린 개구에 전달된다.

일 실시형태에서, 윤곽 영역의 산은 스크린 플레이트 전체가 윤곽화되도록 스크린 개구를 갖는 영역 내에도 계속되지만, 스크린 플레이트는 이송 방향으로 그 후방 단부에서 골 대신에 스크린 개구를 갖는다.

횡단면 및 각도의 측면에서, 윤곽 영역의 윤곽은 여기서 스크린 개구의 영역 내의 윤곽과 다를 수 있다. 후자는, 폴리실리콘과 접촉하는 스크린 플레이트 또는 스크린 플레이트의 일부가 플라스틱으로 제조될 때에 특히 유리할 수 있다.

따라서, 미소 분체 또는 작은 청크/입자의 제거는 분리 플레이트와 함께 스크린 플레이트의 스크린 개구를 통해 수행된다.

일 실시형태에서, 제거된 미소 분체 또는 작은 청크/입자는 스크린 플레이트의 스크린 개구 아래에 배치된 수집 용기에 의해 수용된다.

더 큰 청크는 윤곽 영역의 산을 넘어서 인출 영역까지 전달된다.

일 실시형태에서, 인출 영역은 더 큰 청크가 배출되는 이송 채널에 연결된다. 마찬가지로, 폴리실리콘으로부터 추가 분체를 제거하기 위한 추가의 인접한 스크린 플레이트가 있을 수도 있다.

따라서, 본 발명은 모든 유형의 선별 장치에 사용될 수 있는 스크린 플레이트를 제공하며, 여기서 미소 분체 또는 작은 입자 크기의 실리콘이 스크린 플레이트의 제1 영역 내의 골 내에 수집되고, 스크린 플레이트의 최종 영역 내의 확대 스크린 개구를 통해 선택적으로 분리된다.

스크린 플레이트의 윤곽 영역의 구현은 분리되어야 할 분체에 의존한다. 윤곽 영역의 골의 깊이 및 각도는 분리되어야 할 분체, 즉 예를 들어 미소 분체가 거기에 수집되도록 구성되어야 한다.

따라서, 본 발명은, 미소 분체가 장치의 제1 영역 내의 골 내에 수집되고, 장치의 최종 영역 내의 확대 스크린 개구를 통해 선택적으로 분리되는 스크린 플레이트에 관한 것이다. 따라서, 스크린 슬롯에는 분체 전체가 공급되지 않는다.

분리 장치는 본질적으로 2개의 영역으로 분할될 수 있는 스크린 플레이트로 구성된다. 제1 영역은 흡입 영역이다. 이 영역에서, 미소 분체가 골 내에 수집되고, 따라서 스크린 개구(스크린 플레이트의 단부에서의 제2 영역 내에 배치됨)에 선택적으로 공급된다. 분리를 위한 분리 단계는 스크린 플레이트의 제2 영역에서, 이송 방향으로 확대되는 그 안에 도입된 스크린 개구를 통해 수행된다. 원하는 Si 분체/미소 분체의 분리는 이들 스크린 개구를 통해 수행된다. 이들 스크린 개구가 이송 방향으로 확대되므로, 이 시스템은 막히는 경향이 없다.

하나의 유리한 실시형태에서, 스크린 개구는 이송 방향으로 놓인 분리 장치의 단부까지 연장된다. 따라서, 스크린 개구는 단부를 향하여 개방되도록 형성된다. 이것은, 실리콘 청크가 분리 장치 내에 수집되지 않고 스크린 개구가 막히지 않는 것을 보장하기 위한 본질적인 특징이다.

스크린 개구는 바람직하게는 1°내지 20°, 특히 바람직하게는 5°내지 15°의 개구 각도를 갖는다.

스크린 개구는 바람직하게는 5 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이, 특히 바람직하게는 20 ㎜ 내지 40 ㎜의 길이를 갖는다.

막힘을 회피하기 위해서, 또 다른 유리한 실시형태는 스크린 개구가 이송 방향으로 단부에서 더 확대되는 것을 제공한다.

이 제2 확대부의 개구 각도는 바람직하게는 40°내지 150°이고; 60°내지 120°가 특히 바람직할 수 있다.

일 실시형태에서, 스크린 개구의 각도는 적합한 장치에 의해 변경될 수 있다. 이것은 예를 들어 탄성 재료로 구성된 요소를 사용하여 달성될 수 있다. 이것은 박힌 그레인(lodged grain)을 회피하는 데 유리하다는 것이 밝혀졌다.

바람직한 실시형태에서, 배기부(exhaust)는 분리 장치 내의 스크린 개구 아래에 장착되고, 배기부가 바람직하게는 스크린 개구의 시작부와 분리 플레이트 사이에 배치되도록 위치된다.

배기부는 바람직하게는 1 ㎜ 내지 50 ㎜의 하부 스크린 플레이트까지의 거리를 갖고; 5 ㎜ 내지 20 ㎜의 거리가 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 분리의 또 다른 바람직한 실시형태는 스크린 개구 위에 가스 스트림을 설치하는 것이다.

상기 설치는 스크린 개구로 유도되는 하나 이상의 가스 노즐을 포함한다.

가스 노즐의 구성에 따라서, 가스 젯이 더 연성이거나 더 경성일 수 있다.

연성 젯은 바람직하게는 분진의 분리를 보조하기에 적합하다. 대조적으로, 경성 젯은 바람직하게는 0.1 ㎜ 내지 4 ㎜의 더 작은 폴리실리콘 청크의 분리에 적합하다. 가스 스트림은 또한 층류(laminar flow) 형태일 수 있다.

고려되는 가스는 DIN EN ISO 14644-1(ISO1 내지 ISO6)에 따른 청정실 공기, 깨끗한 건조 공기, 질소 및 아르곤을 포함한다.

가스 스트림은 바람직하게는 스크린 개구의 시작부와 분리 플레이트 사이에 위치되어야 한다.

일 실시형태에서, 인출 영역은 더 큰 청크가 배출되는 이송 채널에 연결된다. 마찬가지로, 폴리실리콘으로부터 추가 분체를 제거하기 위한 추가의 인접한 스크린 플레이트가 있을 수도 있다.

일 실시형태에서, 스크린 플레이트는 플라스틱, 세라믹, 유리, 다이아몬드, 비정질 탄소, 실리콘 또는 금속, 석영 유리로 라이닝된 금속 및 실리콘으로 라이닝된 금속으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 제조된다.

일 실시형태에서, 스크린 플레이트는 플라스틱, 세라믹, 유리, 다이아몬드, 비정질 탄소 및 실리콘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 라이닝 또는 코팅된다.

일 실시형태에서, 폴리실리콘과 접촉하는 스크린 플레이트의 부분은 플라스틱, 세라믹, 유리, 다이아몬드, 비정질 탄소 및 실리콘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 라이닝 또는 코팅된다.

일 실시형태에서, 스크린 플레이트는 금속 베이스 본체 및 플라스틱, 세라믹, 유리, 다이아몬드, 비정질 탄소 및 실리콘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 제조된 코팅 또는 라이닝을 포함한다.

일 실시형태에서, 스크린 플레이트는 플라스틱으로 제조된 베이스 본체 및 세라믹, 유리, 다이아몬드, 비정질 탄소 및 실리콘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 제조된 코팅 또는 라이닝을 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기한 실시형태에서 사용된 플라스틱은 PVC(폴리염화비닐), PP(폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌), PU(폴리우레탄), PFA(퍼플루오로알콕시), PVDF(폴리비닐리덴 플루오라이드) 및 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.

일 실시형태에서, 스크린 플레이트는 질화티타늄, 탄화티타늄, 알루미늄 티타늄 질화물, DLC(다이아몬드형 탄소), 실리콘 카바이드, 질화물 결합 실리콘 카바이드 또는 텅스텐 카바이드의 코팅을 포함한다.

바람직하게는, 청크 크기(CS) 1, 2, 3은 이 선별 장치를 통해 사용될 수 있다. 이들 청크 크기는 전형적으로 다음의 치수를 갖는다.

청크 크기 1 3 ㎜ 내지 15 ㎜

청크 크기 2 10 ㎜ 내지 40 ㎜

청크 크기 3 20 ㎜ 내지 60 ㎜

개별 청크 크기는 전형적으로 더 작은 청크 및 더 큰 청크를 포함한다. 더 큰 청크 및 더 작은 청크의 비율은 각각의 경우에 최대 5%일 수 있다.

선별 장치는, 예를 들어 0.05 ㎜ 내지 2 ㎜의 직경 및 전형적으로 최대 4 ㎜의 길이를 갖는 작은 폴리실리콘 조각의 분리에 특히 적합할 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 선별 장치는 폴리실리콘 재료를 공급하기 위한 퍼넬(funnel), 2개의 이송 유닛, 및 2개의 스크린 플레이트를 포함하며, 여기서 스크린 플레이트는 매 이송 유닛에 후속한다. 하나의 이송 유닛 및 하나의 스크린 플레이트는 하나의 유닛을 형성한다. 제1 유닛은 유닛 1로서 설명되고 제2 유닛은 유닛 2로서 설명된다. kg/min 단위의 폴리실리콘의 이송량은 각 유닛마다 별개로 조정될 수 있다. 유닛 1에 대한 이송량이 유닛 2에 대한 것과 동일한 경우가 바람직할 수 있다.

유닛 1에 대한 이송량이 유닛 2에 대한 이송량보다 작은 경우가 특히 바람직할 수 있고, 이것은 폴리실리콘 청크의 특이화(singularization)가 유닛 2에 대해 확립될 수 있게 하여 작은 폴리실리콘 청크 및 분진이 더 양호하게 분리될 수 있게 하기 때문이다.

복수의 유닛이 또한 직렬로 장착될 수 있음을 이해할 것이다.

이러한 조치는 작은 폴리실리콘 조각 및 분지의 분리를 개선한다.

인출 영역은 최종 스크린 플레이트의 단부에 배치된다.

인출 영역은 폴리실리콘 재료가 제공된 용기 내로 슬라이딩하도록 형성된다.

이 인출 영역은 마찬가지로 폴리실리콘 재료가 남지 않는 것을 보장하기 위해 진동으로 설정될 수 있다.

이 출구의 각도는 바람직하게는 5°내지 45°, 특히 바람직하게는 15°내지 25°이다.

스크린의 막힘이 발생하지 않고, 따라서 동일한 선별 품질이 달성된다. 따라서, 정화 단계는 회피될 수 있다(장비 가동 시간 증가, 인건비 감소). 바 스크린과 비교하여, 분리가 더욱 정확하므로, 손실률이 감소된다.

본 발명에 따른 방법의 전술한 실시형태와 관련하여 인용된 특징은 본 발명에 따른 장치에 대응하여 적용될 수 있다. 반대로, 본 발명에 따른 장치의 전술한 실시형태와 관련하여 인용된 특징은 본 발명에 따른 방법에 대응하여 적용될 수 있다. 본 발명의 이들 특징 및 청구범위 및 또한 도면의 설명에도 기재된 특징은 본 발명의 실시형태로서 개별적으로 또는 조합하여 실현될 수 있다. 상기 특징은 또한 그 자신의 권리로 보호받을 자격이 있는 유리한 구현예를 설명할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 분리 장치의 스크린 플레이트의 개략 구성을 나타낸다.
도 2는 배기부 및 분리 플레이트를 갖는 분리 장치의 개략도이다.
도 3은 배기부 및 가스 스트림을 갖는 분리 장치의 개략도이다.

스크린 플레이트(1)는 폴리실리콘의 공급이 수행되는 공급 영역(2)을 포함한다. 폴리실리콘은, 예를 들어 이송 채널을 통해 선별 플랜트로 이송되고 스크린 플레이트(1)의 공급 영역(2)으로 전달될 수 있다.

스크린 플레이트(1)는 윤곽 영역(3)을 더 포함한다. 이 윤곽 영역(3)은 플루트 또는 홈 또는 다른 종류의 함몰부를 제공하여, 윤곽 영역(3)이 골(31) 및 산(32)을 갖는다.

폴리실리콘 내에 존재하는 미소 분체는 윤곽 영역(3) 상의 폴리실리콘의 동작 동안에 윤곽 영역(3)의 골(31) 내에 수집된다.

스크린 플레이트(1)는 - 윤곽 영역(3)에 인접한 - 스크린 개구(41)를 갖는 영역(4)을 포함한다. 스크린 개구(41)는 윤곽 영역(3)의 골(31)의 바로 하류에(이송 방향으로) 배치된다. 그 결과, 윤곽 영역(3)의 골(31) 내에 존재하는 폴리실리콘의 미소 분체는 선택적으로 영역(4)의 스크린 개구(41)에 전달된다.

윤곽 영역(3)의 산(32)은 바람직하게는 스크린 플레이트(1) 전체가 윤곽화되도록 영역(4) 내에도 계속되지만, 영역(4)에서는 골(31) 대신에 스크린 개구(41)를 갖는다.

따라서, 미소 분체의 분리는 스크린 플레이트(1)의 스크린 개구(41)를 통해 수행된다. 분리된 미소 분체는 예를 들어 스크린 플레이트(1)의 스크린 개구(41) 아래에 배치된 수집 용기에 의해 수용될 수 있다.

더 큰 청크는 윤곽 영역의 산(32)을 넘어서 인출 영역(5)까지 전달된다.

스크린 개구(41)는 개구 각도 a1만큼 이송 방향으로 확대된다.

스크린 개구(41)는 영역(4)의 단부에서 개구 각도 a2를 특징으로 하는 또 다른 확대부(6)를 갖는다.

바람직한 실시형태에서, 배기부(8)는 분리 장치 내의 스크린 개구(41) 아래에 장착되고, 배기부(8)가 바람직하게는 스크린 개구(41)의 시작부와 분리 플레이트(7) 사이에 배치되도록 위치된다.

본 발명에 따른 분리의 또 다른 바람직한 실시형태는 스크린 개구(41) 위에 가스 스트림(9)을 설치하는 것이다.

실시예

폴리실리콘 생산자에 의해 백(bag)에 전달된 폴리실리콘 재료는 또한 더 작은 청크 및 미소 재료를 포함한다. 특히 4 ㎜ 미만의 입도(grain size)를 갖는 미소 재료는 인상 공정에 부정적인 영향을 미치므로, 사용 전에 제거되어야 한다. 폴리 청크 크기 2가 테스트에서 사용되었다.

폴리 청크 크기 2를 갖는 테스트에서 사용된 폴리실리콘 재료가 공칭 구멍 폭 W=4 ㎜(정사각형 천공)를 갖는 테스트 스크린(DIN ISO 3310-2)으로 선별되었고 테스트에서 이용 가능하게 되었다. 분리된 미소 재료가 수집되고 칭량되었다.

청크 크기 2(미소 재료 < 4 ㎜ 없음)의 테스트 폴리실리콘 재료 10 kg이 이송 유닛 상에 공급되었다. 테스트 폴리실리콘 재료의 공급은 바람직하게는 퍼넬을 통해 수행된다. 테스트 폴리실리콘 재료가 용기 내로 용이하게 이송될 수 있도록 충전될 용기가 스크린 플레이트의 단부에서 제1 이송 유닛 위에 위치된다.

테스트를 위해 사전에 분리된 미소 재료가 이 테스트에서 사용된다. 이송 유닛을 충전할 때, 2 g의 분리된 미소 재료가 2 kg의 테스트 폴리 재료마다 첨가되어 최종적으로 총 합계 10 g의 미소 재료가 이 테스트에서 첨가되었다.

그 후에, 이송 유닛 및 스크린 플레이트가 시동되었다. 이송 수량은 테스트 전에 분당 3kg +/- 0.5 kg으로 설정되었다. 제거된 미소 재료가 수집되고 재칭량되었다. 테스트는 설정당 5회 수행되었다.

표 1은 평균 결과를 나타낸다:

테스트 1

이것은 배기부가 없고 상방으로부터의 가스 스트림이 없는 하나의 스크린 플레이트와 하나의 이송 유닛을 사용하여 수행되었다.

테스트 2

이것은 배기부가 있지만 상방으로부터의 가스 스트림이 없는 하나의 스크린 플레이트와 하나의 이송 유닛을 사용하여 수행되었다.

테스트 3

이것은 배기부가 있고 상방으로부터의 가스 스트림이 있는 하나의 스크린 플레이트와 하나의 이송 유닛을 사용하여 수행되었다.

테스트 4

이것은 배기부가 없고 상방으로부터의 가스 스트림이 없는 2개의 스크린 플레이트와 2개의 이송 유닛을 사용하여 수행되었고, 스크린 플레이트는 각 이송 유닛에 후속한다.

테스트 5

이것은 배기부가 있고 상방으로부터의 가스 스트림이 없는 2개의 스크린 플레이트와 2개의 이송 유닛을 사용하여 수행되었고, 스크린 플레이트는 각 이송 유닛에 후속한다.

[표 1]

결과는, 배기부 및 상방으로부터의 배기 스트림의 사용이 8%의 제거율 향상을 초래한다는 것을 나타내고 있다.

2개의 스크린 플레이트가 사용되고 배기부가 제공될 때에 제거율의 추가 향상이 가능하다.

따라서, 일 실시형태에서, 분리 장치는, 폴리실리콘용 공급 영역, 산 및 골을 갖는 윤곽 영역, 윤곽 영역과 인접한 스크린 개구를 갖는 영역, 및 인출 영역을 각각 포함하는 2개의 스크린 플레이트로서, 스크린 개구가 인출 영역의 방향으로 확대되는, 상기 2개의 스크린 플레이트, 및 스크린 개구 아래에 배치되고 수평 및 수직으로 변위 가능한 분리 플레이트 및 또한 스크린 개구 아래의 배기부를 포함한다. 제1 스크린 플레이트의 인출 영역은 제2 스크린 플레이트의 공급 영역과 인접하고, 즉 제1 스크린 플레이트에서 분리되지 않은 폴리실리콘은 제2 스크린 플레이트 상에 공급된다. 배기부는 양쪽의 스크린 플레이트를 위한 스크린 개구 아래에 제공된다.

예시적인 실시형태의 상기 설명은 예시적인 것으로서 이해되어야 한다. 이것에 의해 이루어진 본 개시내용은 당업자가 본 발명 및 이와 관련된 이점을 이해할 수 있게 하고, 또한 당업자의 이해 내에서 명백한 설명된 구성 및 공정에 대한 변경 및 수정을 이해할 수 있게 한다. 따라서, 이러한 모든 변경 및 수정 및 또한 등가물은 청구범위의 보호 범위에 포함되어야 할 것이다.

1 : 스크린 플레이트 2 : 공급 영역
3 : 스크린 플레이트의 윤곽 영역 31 : 윤곽 영역의 골
32 : 윤곽 영역의 산 4 : 스크린 개구를 갖는 영역
41 : 개구 각도 a1을 갖는 스크린 개구
5 : 인출 영역 6 : 개구 각도 a2를 갖는 확대부
7 : 분리 플레이트 8 : 배기부
9 : 가스 스트림 공급부

Claims (10)

1. 폴리실리콘용 분리 장치로서,
   폴리실리콘용 공급 영역(2)과, 산(peak)(32) 및 골(valley)(31)을 갖는 윤곽 영역(profiled region)(3)과, 상기 윤곽 영역(3)에 인접한 스크린 개구(41)를 갖는 영역(4), 그리고 인출 영역(takeoff region)(5)을 포함하는 적어도 하나의 스크린 플레이트(1) - 상기 스크린 개구(41)는 상기 인출 영역(5)의 방향으로 확대됨 -, 및
   상기 스크린 개구 아래에 배치되고 수평 및 수직으로 변위 가능한 분리 플레이트(7)
   를 포함하는 분리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스크린 개구(41)의 확대부의 개구 각도는 1°이상 20°이하인 것인 분리 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 스크린 개구(41)의 확대부의 개구 각도는 5°이상 15°이하인 것인 분리 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크린 개구(41)는 5 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이를 갖는 것인 분리 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 스크린 개구(41)는 20 ㎜ 내지 40 ㎜의 길이를 갖는, 분리 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 확대부 후에 상기 인출 영역의 방향으로 상기 스크린 개구(41)가 두 번째 확대되고, 이 제2 확대부의 개구 각도가 40°내지 150°인 것인 분리 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2 확대부의 개구 각도는 60°내지 120°인 것인 분리 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크린 개구(41) 아래에 배기부(exhaust)(8)를 포함하는 분리 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 가스 스트림(9)을 상방으로부터 상기 스크린 개구(41) 상에 유도하기 위한 장치를 포함하는 분리 장치.
10. 폴리실리콘이 인출 영역(5)의 방향으로 동작을 실행하도록 진동으로 설정되는, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 분리 장치의 상기 스크린 플레이트(1) 상에 폴리실리콘이 공급되며,
    작은 입자 크기의 폴리실리콘(small-particle-size polysilicon)이 상기 스크린 플레이트(1)의 상기 골(31)에 수집되고 상기 분리 플레이트(7)를 거쳐 상기 스크린 플레이트(1)의 스크린 개구(41)를 통과해 수집 용기 내로 떨어져서, 폴리실리콘 공급물로부터 분리되며,
    상기 폴리실리콘 공급물은 분리된 작은 입자 크기의 폴리실리콘 없이 추가 처리를 받게 되는 것인 공정.

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