WO2015032584A1 - Klassieren von polysilicium - Google Patents

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WO2015032584A1
WO2015032584A1 PCT/EP2014/067032 EP2014067032W WO2015032584A1 WO 2015032584 A1 WO2015032584 A1 WO 2015032584A1 EP 2014067032 W EP2014067032 W EP 2014067032W WO 2015032584 A1 WO2015032584 A1 WO 2015032584A1
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silicon
less
screen
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PCT/EP2014/067032
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Andreas Schneider
Peter Gruebl
Rainer Hauswirth
Reiner Pech
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Wacker Chemie Ag
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Publication date
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Priority to MYPI2016000420A priority patent/MY188174A/en
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    • B07B2201/00—Details applicable to machines for screening using sieves or gratings
    • B07B2201/04—Multiple deck screening devices comprising one or more superimposed screens

Definitions

  • the invention relates to a method for classifying polysilicon.
  • Polycrystalline silicon (polysilicon in short) serves as a starting material for the production of monocrystalline silicon for semiconductors according to the Czochralski (CZ) or zone melt (FZ) process, and for the production of monocrystalline or multicrystalline silicon after various drawing and casting processes.
  • CZ Czochralski
  • FZ zone melt
  • Polycrystalline silicon is usually produced by means of the Siemens process.
  • carrier bodies usually thin filament rods made of silicon
  • a reaction gas comprising hydrogen and one or more silicon-containing components is introduced 3 , TCS) or a mixture of trichlorosilane with dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 , DCS) and / or with tetrachlorosilane (SiCl 4 , STC), but silane (SiH 4 ) is used more rarely but also on an industrial scale
  • Filament rods are placed vertically in electrodes located at the bottom of the reactor, where they are connected to the power supply.
  • the heated filament rods and the horizontal bridge deposit high-purity polysilicon, which increases in diameter over time.
  • the reactor bell is opened the bars are made by hand or with the help of special Vo taken from so-called development aids for further processing or for temporary storage.
  • polycrystalline silicon rods are
  • Polycrystalline silicon granules or polysilicon granules for short is an alternative to the polysilicon produced in the Siemens process. While the polysilicon produced in the Siemens process as a cylindrical silicon rod, the time-consuming and costly crushed into fragments prior to further processing and may need to be cleaned again, polysilicon granules has bulk material properties and can directly as raw material for example for single crystal production for the photovoltaic and electronics industry be used.
  • Polysilicon granules are produced in a fluidized bed reactor. This is done by fluidization of silicon particles by means of a gas flow in a fluidized bed, which is heated by a heater to high temperatures. By addition of a silicon-containing reaction gas a pyrolysis reaction takes place on the hot particle surface.
  • silicon-containing starting gas used may be silicon-halogen compounds (eg chlorosilanes or bromosilanes), monosilane (SiH 4 ), as well as mixtures of these gases with hydrogen.
  • the polycrystalline silicon granules are divided after its preparation by means of a sieve plant into two or more fractions.
  • the smallest sieve fraction (Siebunterkorn) can then be processed in a grinding plant to seed particles and added to the reactor.
  • US 2009081108 A1 discloses a workbench for manual sorting of polycrystalline silicon according to size and quality.
  • An ionization system is implemented to neutralize electrostatic charges by active air ionization. Ionizers penetrate the clean room air with ions in such a way that static charges on insulators and ungrounded conductors are dissipated.
  • a screening machine is generally a machine for sifting, ie the separation (separation) of solid mixtures according to grain sizes.
  • planing vibrating screens According to the movement characteristics, a distinction is made between planing vibrating screens and throwing machines.
  • the drive of the screening machines is usually electromagnetic or by unbalance motors or gearbox.
  • the movement of the Siebbelags serves the further transport of the feedstock in Siebleksscardi and the passage of the fine fraction through the mesh openings.
  • the sieve tower completes a horizontal circular movement in one plane.
  • the particles on the screen fabric largely retain their orientation.
  • Planeting machines are preferably used for needle-shaped, platelet-shaped, elongated or fibrous screening goods in which throwing up the sample good is not necessarily advantageous.
  • a special type is the Mehrdecksiebmaschine, which can fractionate several grain sizes simultaneously. They are designed for a multitude of sharp separations in the middle of the finest grain range.
  • the drive principle is based on two-deck planer on two counter-rotating unbalance motors that produce a linear vibration.
  • the screen material moves in a straight line over the horizontal separating surface.
  • the machine works with low vibration acceleration.
  • US 8021483 B2 discloses an apparatus for sorting polycrystalline silicon pieces comprising a vibratory motor assembly and a step bottom classifier attached to the vibratory motor assembly.
  • the vibratory motor assembly causes the pieces of silicon to move over a first bottom containing grooves.
  • dust is removed by a stream of air through a perforated plate.
  • the pieces of silicon settle in holes of grooves or remain on ridges of the grooves.
  • pieces of silicon smaller than a gap fall through it onto a conveyor belt. Larger pieces of silicon move across the gap and fall to the second floor.
  • the parts of the device that come in contact with the polycrystalline silicon pieces are made of materials that minimize contamination of silicon. Examples are tungsten carbide, PE, PP, PFA, PU, PVDF, PTFE, silicon and ceramics.
  • US 2007235574 A1 discloses a device for crushing and sorting polycrystalline silicon, comprising a polysilicon rough-cut feeder in a crusher, the crusher, and a polysilicon-collapse classifier, the device being provided with a controller comprising a allows variable adjustment of at least one crushing parameter in the crusher and / or at least one sorting parameter in the sorting system.
  • the sorting plant consists of a multi-stage mechanical screening plant and a multi-stage optoelectronic separation plant.
  • Preference Schwingsiebmaschinen that are driven by an unbalance motor used. As Siebbelag mesh and perforated sieves are preferred.
  • the screening levels can be successively or in another structure, such.
  • B. a tree structure be arranged.
  • the sieves are arranged in three stages in a tree structure.
  • the freed from fines polysilicon fraction is preferably sorted by means of optoelectronic separation plant. Sorting of polysilicon fracture can be done according to all criteria that are state of the art in image processing. It is preferably carried out according to one to three of the criteria selected from the group length, area, shape, morphology, color and weight of polysilicon fragments, particularly preferably length and area.
  • Fraction 0 fraction sizes with a distribution of about 0 to 3 mm
  • Fraction 1 fraction sizes with a distribution of about 1 mm to 10 mm
  • Fraction 2 fraction sizes with a distribution of about 10 mm to 40 mm
  • Fraction 3 fraction sizes with a distribution of about 25 mm to 65 mm
  • Fraction 4 fraction sizes with a distribution of about 50 mm to 1 10 mm
  • Fraction 5 fraction sizes with a distribution of approx.> 90 mm to 250 mm
  • US 5165548 A discloses an apparatus for size separation of silicon pieces suitable for semiconductor applications, comprising a cylindrical screen connected to a device for rotating the cylindrical screen, the surfaces of the screen contacting the silicon pieces in the screen
  • each first elongate member is greater than the mesh size of the first screen forming screen and the same length of the second particle or smaller than the mesh size.
  • EP 1454679 B1 describes a screening device with a first oscillating body, which is provided with first cross members, and a second oscillating body, which is provided with second cross members, which first and second cross members are arranged alternately and have clamping devices, so that elastic 5 Siebbeläge between each one the first and ever a second cross member are clamped, and a drive unit which is coupled directly to the first oscillating body and over which the first oscillating body is constrained, so that the clamped elastic Siebbeläge between a stretched and a compressed layer are moved back and forth, wherein the second oscillating body is forcibly guided relative to the first oscillating body.
  • a method for promoting silicon breakage in which the silicon fragments are guided over a conveying surface made of hyperpure silicon of a vibrating conveyor.
  • sharp-edged silicon pieces are rounded when they are conveyed on the vibrating conveyor surface of a vibrating conveyor.
  • the specific surfaces of the silicon fragments are reduced, superficial adhering contaminations are abraded.
  • the rounded by a first vibratory conveyor unit silicon break can via a second vibratory conveyor unit are performed.
  • Their conveying surface consists of parallel arranged hyperpure silicon plates, which are fixed by lateral fastening devices.
  • the hyperpure silicon plates have through openings, for example in the form of openings.
  • the conveyor edges which serve as a lateral boundary of the conveyor surfaces, are likewise made of hyperpure silicon plates and are fixed, for example, by hold-downs.
  • the conveyor surfaces made of hyperpure silicon slabs are supported by steel plates and optionally damping mats.
  • US 2012052297 A1 discloses a process for the production of polycrystalline silicon, comprising breaking into thin pieces of polycrystalline silicon deposited on thin rods in a Siemens reactor, classifying the fragments in size classes from about 0.5 mm to greater than 45 mm, treating the silicon fragments using compressed air or dry ice to remove silicon dust from the debris without chemical wet cleaning.
  • the polycrystalline silicon is classified as follows: Breakage size 0 (BG0) in mm: approx. 0.5 to 5; Break size 1 (BG1) in mm: approx. 3 to 15; Fracture size 2 (BG2) in mm: approx. 10 to 40; Crack size 3 (BG3) in mm: approx.
  • US 2009120848 A1 describes a device which enables a flexible classification of broken polycrystalline silicon, characterized in that it comprises a mechanical screening plant and an optoelectronic sorting plant, wherein the poly-fraction through the mechanical screening plant into a silicon fines and a silicon remainder is separated and the silicon residue is separated via an optoelectronic sorting in further fractions.
  • the mechanical screen is preferably a vibrating screen, which is driven by an unbalance motor.
  • the overlap between a fraction 1 and a fraction 0 is also max. 2mm. Especially in the fraction with smaller fragment sizes of 30 mm or less, such an overlap is undesirable.
  • the object of the invention is achieved by a method for mechanically classifying polycrystalline silicon fracture or granules with a vibrating screen, wherein silicon fracture or granules are on one or more screens each comprising a screen lining, which are vibrated such that the silicon break or the silicon granules make a movement, whereby the silicon fraction or the silicon granules are separated into different size classes, characterized in that a Siebkennziffer greater than or equal to 0.6 and less than or equal to 9.0.
  • the sieve index is defined as the ratio of the acceleration generated by the sieve movement to the gravitational acceleration vertical to the sieve plane:
  • ⁇ angular velocity
  • the sieving index For a throwing motion, the sieving index must be> 1.
  • the screen index is greater than or equal to 0.6 and less than or equal to 5.0.
  • a sieve index of 0.6 to 5.0 By classifying with a sieve index of 0.6 to 5.0, a further improvement of the sieve results could be achieved.
  • the selectivity is better than with a Siebkennziffer of greater than 5.0.
  • the movement of silicon fracture or granulate is particularly preferably a throwing movement, the sieving index being 1, 6 to 3.0. It has been shown that this results in even improved sieving results, in particular an even higher selectivity between the different size classes.
  • the oscillation amplitude is preferably 0.5 to 8 mm, particularly preferably 1 to 4 mm.
  • the rotational speed ⁇ / 2 ⁇ is preferably 400 to 2000 rpm, more preferably 600 to 1500 rpm.
  • the throwing angle is preferably 30 to 60 °, particularly preferably 40 to 50 °.
  • the screen tilt angle with respect to the horizontal is preferably 0 to 15 °, particularly preferably 0 to 10 °.
  • the screening machine preferably comprises a feed area in which the screenings are fed and a discharge area in which classified screenings are removed.
  • the size of the sieve openings increases in the direction of discharge. Fractions / break sizes are preferably separated by successively arranged discharges.
  • the screening machine comprises mutually arranged screen decks.
  • This oil has the advantage that large fragments can not damage fine-meshed screen coverings.
  • fractions / break sizes are separated by discharges arranged one below the other.
  • the screening machine comprises a frame-sieve system. This allows a quick screen change. Also, the monitoring of any contamination is facilitated.
  • Such a frame-sieve system provides that screen coverings are screwed to the frame, glued, plugged or potted, that the frames made of wear-resistant 0 plastic (preferably PP, PE, PU), possibly with steel reinforcement, or at least with wear-resistant plastic are lined.
  • the frames are sealed by vertical clamping. This can avoid contamination and material loss.
  • screen linings made of particularly wear-resistant plastics, namely elastomers having a hardness greater than 65 Shore A, more preferably having a hardness greater than 80 Shore A.
  • the Shore hardness is specified in the DIN 53505 and DIN 7868 standards , In this case, one or more screen coverings or their surfaces may consist of such an elastomer.
  • Both one or more screen coverings or their surfaces as well as all product-contacting components and linings are preferably made of plastics with a total contamination (metals, dopants) of less than 2000 ppmw, preferably less than 500 ppmw and particularly preferably less than 100 ppmw.5
  • the maximum contamination of the plastics with the elements Al, Ca, P, Ti, Sn and Zn should be less than 100 ppmw, more preferably less than 20 ppmw.
  • the maximum contamination of the plastics with the elements Cr, Fe, Mg, As, Co, Cu, Mo, Sb and W should be less than 10 ppmw, more preferably less than 0.2 ppmw.
  • the screen coverings of plastics preferably comprise a reinforcement or filling of metals, glass fiber, carbon fiber, ceramic or composite materials for stiffening.
  • the screenings are dedusted.
  • the mechanical sieving mobilizes most of the fine dust adhering to the bulk material on the individual screen decks. This effect is used in the invention to dedust the bulk material during the screening process.
  • the gas flow can be generated either by a suction or by a gas purging.
  • Suitable visual gases are purified air, nitrogen or other inert gases.
  • a gas velocity of 0.05 to 0.5 m / s, more preferably 0.2 to 0.3 m / s should be present.
  • a gas velocity of 0.2 m / s can be set, for example, with a gas throughput or a suction capacity of about 720 NrrrVh per m 2 screen area. As fine dust particles are understood that are smaller than 10 pm.
  • dedusting by means of countercurrent air classification in the discharge lines of the individual sieve fractions is optionally carried out.
  • the classifying gas is fed into the lower area of the flue ducts and the dust-laden exhaust gas is discharged in the upper area immediately in front of the screening machine.
  • the above media come into question.
  • the advantage of this dedusting method is that the visual flow can be adapted to the particle size of the sieve fraction. With a coarse sieve fraction, for example, a high visual flow can be set without fine product being carried along. This gives a very good dedusting and the desired low particulate matter in the product.
  • the speed is temporarily increased up to 4000 rev / min, to free the screen coverings of Steckkorn.
  • the speed is temporarily increased up to 4000 rev / min, to free the screen coverings of Steckkorn.
  • the oscillation amplitude decreases towards the discharge.
  • the ratio of the vibration amplitude at the discharge is up to 50% less than at the inlet. It has been shown that both wear and product contamination can be further reduced.
  • a drive for the screening machine come linear, circular or elliptical oscillator in question.
  • the drive preferably provides a vertical acceleration component to reduce screen wear and to avoid pinch.
  • the screening tray and the Siebauslässe inside are completely lined with silicon or with a thermoplastic or elastomeric plastic.
  • Steel body of the screening machine are preferably provided with welded PP lining segments.
  • As side linings, steel-reinforced PU castings have proven to be particularly suitable.
  • silicon hole strips are used as the screen covering.
  • One or more screen coverings can be designed in this way. These are preferably perforated square rods made of hyperpure silicon. These preferably have at least in part a conical hole shape, i. the cross-sectional area is smaller at the top than at the bottom. This contributes to avoiding pinch.
  • the cone preferably has an angle of 1 to 20 °, particularly preferably 1 to 5 °.
  • an edge rounding of the holes with a radius of 0.1 to 2 mm is provided on the upper Sieboberseite to avoid breakouts and wear, which would lead to a deterioration of the selectivity.
  • only the lower part of the hole is conical and the upper part is cylindrical, so that the hole is not expanded too quickly due to wear.
  • plastic-coated metal support strips are provided for stabilizing the breakage of the Si strips, to avoid contamination and to secure against loosening of fragments in inguinal hernia.
  • individual Si strips are provided with hard metal end strips, which are braced horizontally or vertically.
  • the hard metal used is preferably WC, SiC, SiN or TiN.
  • the Si perforated screen is placed on a base, glued or screwed. This allows higher strength, larger areas and the use of thinner or thicker screens possible. Breakage is easier to avoid.
  • Si perforated sieves and sieves made of plastic or sieves with a plastic covering It is particularly preferred to use both Si perforated sieves and sieves made of plastic or sieves with a plastic covering.
  • An Si-hole sieve with a hole diameter of 5 mm to 50 mm is preferably used as the first sieve cut.
  • the large fragments can clean the sprue grains and thus prevent clogging.
  • one or more screens made of plastic or plastic coverings are used.
  • an additional pre-screen with a plastic coating and with a mesh ratio to the underlying screen deck of 1.5: 1 to 10: 1 is used.
  • the Vorsiebdeck preferably has a lower wire tension. This serves to minimize wear.
  • the process according to the invention leads to polycrystalline silicon fragments with a sharp particle size distribution without large overlap or with a high selectivity classified polycrystalline silicon granules, which was previously not feasible in the prior art.
  • the invention therefore also relates to Classified polycrystalline silicon fragments, characterized by a particle size classification in fractional size classes 2, 1, 0 and F, wherein it applies to the fragments that at fraction size 2 max. 5 wt .-% less than 1 1 mm and max. 5% by weight greater than 27 mm; at fraction size 1 max. 5% by weight smaller than 3.7 mm and max. 5% by weight greater than 14 mm; at fraction size 0 max. 5% by weight less than 0.6 mm and max. 5 wt% greater than 4.6 mm; at fraction size F max. 5 wt .-% less than 0.1 mm and max. 5 wt .-% are greater than 0.8 mm.
  • BG 2 in mm 1 1 to 27.
  • Breakage size 2 to breakage size 1 max. 3 mm;
  • Break size 1 to breakage size 0 max. 0.9 mm;
  • Fraction size 0 to fraction size F max. 0.2 mm.
  • the polycrystalline silicon fragments having the improved grain size classification preferably have a very low surface contamination: Tungsten (W):
  • Fraction size 0 ⁇ 1000000 pptw, more preferably ⁇ 200000 pptw;
  • Fraction size 2 ⁇ 5000 pptw, more preferably ⁇ 500 pptw;
  • Fracture size 1 ⁇ 50,000 pptw, more preferably ⁇ 5,000 pptw;
  • Fraction size 0 ⁇ 500,000 pptw, more preferably ⁇ 50,000 pptw;
  • Fraction size F ⁇ 5000000 pptw, more preferably ⁇ 500000 pptw;
  • Fraction size 1 ⁇ 500,000 pptw, more preferably e 10000 pptw;
  • Fraction size 0 ⁇ 5000000 pptw, more preferably ⁇ 100000 pptw;
  • Fraction size F ⁇ 50,000,000 pptw, more preferably ⁇ 1,000,000 pptw;
  • Fraction size 2 ⁇ 1 ppmw, more preferably ⁇ 0.2 ppmw; Fraction size 1 ⁇ 10 ppmw, more preferably ⁇ 2 ppmw;
  • Fraction size 0 ⁇ 100 ppmw, more preferably ⁇ 20 ppmw;
  • Fraction size F ⁇ 1000 ppmw, more preferably ⁇ 200 ppmw; Cr, Ni, Na, Zn, Al, Cu, Mg, Ti, K, Ag, Ca, Mo per single element:
  • Fraction size F ⁇ 100000 pptw, more preferably e 10000 pptw;
  • Particulate matter (silicon particles less than 10 pm in size):
  • Fraction size 0 ⁇ 25 ppmw, more preferably ⁇ 10 ppmw;
  • Fraction size F ⁇ 50 ppmw, more preferably ⁇ 20 ppmw.
  • the invention also relates to classified polycrystalline silicon granules, classified at least in the two size classes Siebzielkorn and Siebunterkorn, wherein a selectivity between Siebzielkorn and Siebunterkorn is more than 0.86.
  • Classified polycrystalline silicon granules preferably have the following impurities with metals on the surface: Fe: ⁇ 800 pptw, more preferably ⁇ 400 pptw; Cr: ⁇ 100 pptw, more preferably ⁇ 60 pptw; Ni: ⁇ 100 pptw, more preferably ⁇ 50 pptw; Na: ⁇ 100 pptw, more preferably ⁇ 50 pptw; Cu: ⁇ 20 pptw, more preferably ⁇ 10 pptw; Zn: ⁇ 2000 pptw, more preferably ⁇ 1000 pptw.
  • Classified polycrystalline silicon granules preferably have a surface carbon contamination of less than 10 ppmw, more preferably less than 5 ppmw.
  • Classified polycrystalline silicon granules preferably have a surface particulate contamination of less than 10 ppmw, most preferably niger than 5 ppmw, on. Fine dust is defined as silicon particles with a size of less than 10 [im.
  • Example 1 and Comparative Example 2 relate to the classification of polycrystalline silicon fragments in fractions of 2, 1, 0 and F.
  • Example 3 and Comparative Example 4 relate to classifying polycrystalline silicon granules (sieve grain size 0.75 - 4 mm).
  • example 1
  • Table 1 a shows the essential parameters of the screening machine.
  • Table 1 b shows which sieve set was used in the example. Three sieve decks with different sieve mesh sizes were used. Table 1 b
  • Table 1 c shows the composition of the screen coverings.
  • Table 1f shows the contaminants of the classified fragments with surface metals, carbon, dopants and particulate matter.
  • Table 2a shows the essential parameters of the screening machine used for this purpose.
  • Table 2b shows which sieve set was used in Comparative Example 2. Three sieve decks with different sieve mesh sizes were used.
  • Table 2c shows the composition of the screen coverings used.
  • the impurities are consistently higher than in Example 1. This shows the influence of the composition of the screen coverings on the surface contamination of the fragments after classification.
  • Table 3a shows the essential parameters of the screening machine.
  • Table 3b shows which sieve set was used in Example 3. Three sieve decks with different sieve mesh sizes were used. Table 3b
  • Table 3c shows the composition of the screen coverings.
  • Table 3f shows the contaminants of the sized granules with surface metals, carbon, dopants and particulate matter.
  • Table 4a shows the essential parameters of the screening machine.
  • Table 4b shows which sieve set was used in Comparative Example 4. Three sieve decks with different sieve mesh sizes were used.
  • Table 4b Table 4c shows the composition of the screen coverings used.
  • Table 4e The selectivity of Siebzielkorn / Siebunterkorn is worse than in Example 3. This is due to the comparison with Example 3 lower Siebkennziffer.
  • Table 4f shows the contaminants of the sized granules with surface metals, carbon, dopants and particulate matter.
  • the impurities are consistently higher than in example 3.
  • the following measuring methods were used to determine the specified parameters.
  • the determination of carbon contamination is carried out by means of an automatic analyzer. This is described in detail in the not yet published US application with the application number 13 / 772,756 and in the German application with the file number 102012202640.1.
  • the determination of the dopant concentrations (boron, phosphorus, As) is carried out according to ASTM F1389-00 on monocrystalline samples.
  • the determination of the metal impurities is carried out according to ASTM 1724-01 with ICP-MS.
  • the fine dust measurement is carried out as described in DE 10 2010 039 754 AI.
  • the particle sizes are determined by means of dynamic image analysis according to ISO 13322-2 (measuring range: 30 m - 30 mm, type of analysis: dry measurement of powders and granules).

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum mechanischen Klassieren von polykristallinem Siliciumbruch oder -granulat mit einer Schwingsiebmaschine, wobei Siliciumbruch oder -granulat sich auf einem oder mehreren Sieben jeweils umfassend einen Siebbelag befinden, die derart in Schwingungen versetzt werden, dass der Siliciumbruch oder das Siliciumgranulat eine Bewegung ausführen, wodurch der Siliciumbruch oder das Siliciumgranulat in verschiedene Größenklassen getrennt werden, wobei eine Siebkennziffer, welche als Verhältnis der durch die Siebbewegung erzeugten Beschleunigung zur Gravitationsbeschleunigung vertikal zur Siebebene definiert ist, und durch die Formel Kv = r * ω2 * sin(α+ β)/(g*cos(ß)), wobei r: Schwingamplitude; ω: Winkelgeschwindigkeit; α: Wurfwinkel; β: Siebneigungswinkel; g: Gravitationskonstante gekennzeichnet ist, größer oder gleich 0,6 und kleiner oder gleich 9,0 beträgt.

Description

Klassieren von Polysilicium
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Klassieren von Polysilicium. Polykristallines Silicium (kurz: Polysilicium) dient als Ausgangsmaterial zur Herstellung von einkristallinem Silicium für Halbleiter nach dem Czochralski(CZ)- oder Zo- nenschmelz(FZ)-Verfahren, sowie zur Herstellung von ein- oder multikristallinem Silicium nach verschiedenen Zieh- und Gieß-Verfahren zur Produktion von Solarzellen für die Photovoltaik.
Polykristallines Silicium wird in der Regel mittels des Siemens-Verfahrens hergestellt. Bei diesem Verfahren werden in einem glockenförmigem Reaktor („Siemens- Reaktor") Trägerkörper, üblicherweise dünne Filamentstäbe aus Silicium, durch direkten Stromdurchgang erhitzt und ein Reaktionsgas enthaltend Wasserstoff und eine oder mehrere siliciumhaltige Komponenten eingeleitet. Üblicherweise wird als silici- umhaltige Komponente Trichlorsilan (SiHCI3, TCS) oder eine Mischung von Trichlor- silan mit Dichlorsilan (SiH2CI2, DCS) und/oder mit Tetrachlorsilan (SiCI4, STC) eingesetzt. Seltener, aber auch im industriellen Maßstab wird Silan (SiH4) verwendet. Die Filamentstäbe stecken senkrecht in am Reaktorboden befindlichen Elektroden, über die der Anschluss an die Stromversorgung erfolgt. An den erhitzten Filamentstäben und der waag rechten Brücke scheidet sich hochreines Polysilicium ab, wodurch deren Durchmesser mit der Zeit wächst. Nach Abkühlung der Stäbe wird die Reaktorglocke geöffnet und die Stäbe werden per Hand oder mit Hilfe von speziellen Vorrichtungen, sogenannten Ausbauhilfen zur Weiterverarbeitung bzw. zur zwischenzeitlichen Lage- rung entnommen. Für die meisten Anwendungen werden polykristalline Siliciumstäbe auf kleine Bruchstücke gebrochen, welche üblicherweise anschließend nach Größen klassiert werden.
Polykristallines Siliciumgranulat oder kurz Polysiliciumgranulat ist eine Alternative zum im Siemens-Verfahren hergestellten Polysilicium. Während das Polysilicium im Siemens-Verfahren als zylindrischer Siliciumstab anfällt, der vor seiner Weiterverarbeitung zeit- und kostenaufwändig zu Bruchstücken zerkleinert und ggf. wiederum gereinigt werden muss, besitzt Polysiliciumgranulat Schüttguteigenschaften und kann direkt als Rohmaterial z.B. zur Einkristallerzeugung für die Photovoltaik- und Elektronik- Industrie eingesetzt werden. Polysiliciumgranulat wird in einem Wirbelschichtreaktor produziert. Dies geschieht durch Fluidisierung von Siliciumpartikeln mittels einer Gasströmung in einer Wirbelschicht, wobei diese über eine Heizvorrichtung auf hohe Temperaturen aufgeheizt wird. Durch Zugabe eines siliciumhaltigen Reaktionsgases erfolgt eine Pyrolysereaktion an der heißen Partikeloberfläche. Dabei scheidet sich elementares Silicium auf den Siliciumpartikeln ab und die einzelnen Partikel wachsen im Durchmesser an. Durch den regelmäßigen Abzug von angewachsenen Partikeln und Zugabe kleinerer Siliciumpartikel als Keimpartikel kann das Verfahren kontinuier- lieh mit allen damit verbundenen Vorteilen betrieben werden. Als siliciumhaltiges Edu- ktgas können Silicium-Halogenverbindungen (z.B. Chlorsilane oder Bromsilane), Mo- nosilan (SiH4), sowie Mischungen dieser Gase mit Wasserstoff zum Einsatz kommen.
Das polykristalline Siliciumgranulat wird nach dessen Herstellung mittels einer Sie- banlage in zwei oder mehr Fraktionen geteilt.
Die kleinste Siebfraktion (Siebunterkorn) kann anschließend in einer Mahlanlage zu Keimpartikeln verarbeitet und dem Reaktor zugegeben werden.
Die Siebzielfraktion wird üblicherweise verpackt. US 2009081 108 A1 offenbart eine Werkbank zum manuellen Sortieren von polykristallinem Silicium nach Größe und Qualität. Dabei ist ein lonisationssystem implementiert, um durch aktive Luftionisation elektrostatische Ladungen zu neutralisieren. Ionisatoren durchsetzen die Reinraumluft derart mit Ionen, dass statische Ladungen an Isolatoren und ungeerdeten Leitern abgebaut werden.
Üblicherweise werden Siebmaschinen eingesetzt, um polykristallines Silicium nach der Zerkleinerung in unterschiedliche Größenklassen zu sortieren bzw. zu klassieren.
Eine Siebmaschine ist allgemein eine Maschine zum Sieben, also der Trennung (Se- paration) von Feststoffgemischen nach Korngrößen.
Nach Bewegungscharakteristik wird zwischen Planschwingsiebmaschinen und Wurfsiebmaschinen unterschieden. Der Antrieb der Siebmaschinen erfolgt meist elektromagnetisch bzw. durch Unwuchtmotoren oder -getriebe.
Die Bewegung des Siebbelags dient dem Weitertransport des Aufgabeguts in Sieblängsrichtung und dem Durchtritt der Feinfraktion durch die Maschenöffnungen.
Im Gegensatz zu Planschwingsiebmaschinen tritt bei Wurfsiebmaschinen neben der horizontalen auch eine vertikale Siebbeschleunigung auf. Bei den Wurfsiebmaschinen überlagern sich vertikale Wurfbewegungen mit leichten Drehbewegungen. Dies führt dazu, dass sich das Probengut über die gesamte Fläche des Siebbodens verteilt und die Partikel gleichzeitig eine Beschleunigung in vertikale Richtung erfahren (hochgeworfen werden). In der Luft können sie freie Drehungen durchführen und werden beim Zurückfallen auf das Sieb mit den Maschen des Siebgewebes verglichen. Sind die Partikel kleiner als diese, so passieren sie das Sieb, sind sie größer, werden sie erneut hochgeworfen. Die Drehbewegung stellt dabei sicher, dass sie beim nächsten Auftreffen auf dem Siebgewebe eine andere Orientierung haben und so vielleicht doch durch eine Maschenöffnung gelangen.
Bei Plansiebmaschinen vollzieht der Siebturm eine horizontal kreisende Bewegung in einer Ebene. Hierdurch behalten die Partikel auf dem Siebgewebe größtenteils ihre Orientierung bei. Plansiebmaschinen werden vorzugsweise für nadel-, plättchenförmi- ge, längliche oder faserige Siebgüter eingesetzt, bei denen ein Hochwerfen des Pro- bengutes nicht zwingend von Vorteil ist.
Eine spezielle Art ist die Mehrdecksiebmaschine, die gleichzeitig mehrere Korngrößen fraktionieren kann. Sie sind konzipiert für eine Vielzahl scharfer Trennungen im Mitteibis Feinstkornbereich.
Das Antriebsprinzip beruht bei Mehrdeck-Plansiebmaschinen auf zwei gegenläufig arbeitenden Unwuchtmotoren, die eine lineare Schwingung erzeugen. Das Siebgut bewegt sich geradlinig über die horizontale Trennfläche. Dabei arbeitet die Maschine mit geringer Schwingbeschleunigung.
Durch ein Baukastensystem können eine Vielzahl von Siebdecks zu einem Siebstapel zusammengestellt werden. Somit können im Bedarfsfall unterschiedliche Körnungen in einer einzigen Maschine hergestellt werden, ohne dass Siebbeläge gewechselt werden müssen. Durch mehrfache Wiederholung gleicher Siebdeckfolgen kann dem Siebgut viel Siebfläche angeboten werden.
US 8021483 B2 offenbart eine Vorrichtung zum Sortieren polykristalliner Siliciumstü- cke enthaltend eine Schwingungsmotoranordnung und einen Stufenbodenklassierer, befestigt an der Schwingungsmotoranordnung. Die Schwingungsmotoranordnung sorgt dafür, dass sich die Siliciumstücke über einen ersten Boden enthaltend Nuten bewegen. In einem Wirbelschichtbereich wird Staub durch einen Luftstrom durch eine perforierte Platte entfernt. In einem profilierten Bereich des ersten Bodens setzen sich die Siliciumstücke in Löchern von Nuten ab oder verbleiben auf Kämmen der Nuten. Am Ende des ersten Bodens fallen Siliciumstücke, die kleiner als ein Spalt sind, durch diesen auf ein Transportband. Größere Siliciumstücke bewegen sich über den Spalt hinweg und fallen auf den zweiten Boden. Die Teile der Vorrichtung, die mit den polykristallinen Siliciumstücken in Kontakt kommen, bestehen aus Materialien, die eine Verunreinigung von Silicium minimieren. Als Beispiele sind genannt Wolframcarbid, PE, PP, PFA, PU, PVDF, PTFE, Silicium und Keramik.
US 2007235574 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Zerkleinern und Sortieren von polykristallinem Silicium, umfassend eine Aufgabeeinrichtung für einen Polysilicium- Grobbruch in eine Brecheranlage, die Brecheranlage, und eine Sortieranlage zum Klassieren des Polysilicium-Bruchs, wobei die Vorrichtung mit einer Steuerung versehen ist, die eine variable Einstellung mindestens eines Brechparameters in der Brecheranlage und/oder mindestens eines Sortierparameters in der Sortieranlage ermöglicht. Besonders bevorzugt besteht die Sortieranlage aus einer mehrstufigen mecha- nischen Siebanlage und einer mehrstufigen optoelektronischen Trennanlage. Bevorzugt werden Schwingsiebmaschinen, die über einen Unwuchtmotor angetrieben werden, eingesetzt. Als Siebbelag sind Maschen- und Lochsiebe bevorzugt.
Die Siebstufen können hintereinander oder auch in einer anderen Struktur, wie z. B. einer Baumstruktur, angeordnet sein. Bevorzugt sind die Siebe in drei Stufen in einer Baumstruktur angeordnet.
Der von Feinanteilen befreite Polysilicium-Bruch wird vorzugsweise mittels optoelektronischer Trennanlage sortiert. Die Sortierung des Polysilicium-Bruchs kann nach allen Kriterien, die Stand der Technik in der Bildbearbeitung sind, erfolgen. Sie erfolgt vorzugsweise nach ein bis drei der Kriterien ausgewählt aus der Gruppe Länge, Fläche, Form, Morphologie, Farbe und Gewicht der Polysilicium-Bruchstücke, besonders bevorzugt Länge und Fläche.
Dies ermöglicht die Herstellung folgender Fraktionen:
Fraktion 0: Bruchgrößen mit einer Verteilung von ca. 0 bis 3 mm
Fraktion 1 : Bruchgrößen mit einer Verteilung von ca. 1 mm bis 10 mm
Fraktion 2: Bruchgrößen mit einer Verteilung von ca. 10 mm bis 40 mm
Fraktion 3: Bruchgrößen mit einer Verteilung von ca. 25 mm bis 65 mm
Fraktion 4: Bruchgrößen mit einer Verteilung von ca. 50 mm bis 1 10 mm
Fraktion 5: Bruchgrößen mit einer Verteilung von ca. > 90 mm bis 250 mm
Über die exakte Verteilung der Bruchgrößen innerhalb der Fraktionen macht US 2007235574 A1 keine Angaben. US 5165548 A offenbart eine Vorrichtung zum größenmäßigen Separieren von für Halbleiteranwendungen geeigneten Siliciumstücken, mit einem zylindrischen Sieb, das mit einer Vorrichtung zum Drehen des zylindrischen Siebes verbunden ist, wobei 5 die mit den Siliciumstücken in Berührung kommenden Oberflächen des Siebes im
Wesentlichen aus für Halbleiteranwendungen geeignetem Silicium bestehen.
US 7959008 B2 beansprucht ein Verfahren zum Aussieben von ersten Partikeln aus einem erste und zweite Partikel umfassenden Granulat durch Fördern des Granulats l o entlang einer vorzugsweise von einer Vibrationseinrichtung ausgehenden ersten Siebfläche, wobei die ersten Partikel ein Aspektverhältnis a1 mit a1 > n:1 und n = 2, 3, > 3, insbesondere mit a1 > 3:1 , und die zweiten Partikel eine Dimensionierung aufweisen, die ein Hindurchfallen durch die Maschen der ersten Siebfläche ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat entlang der Siebfläche zwischen dieser und einer
15 sich entlang der Siebfläche erstreckenden Abdeckung gefördert wird und dass durch die Abdeckung bedingt die ersten Partikel mit ihren Längsachsen entlang der Siebfläche verlaufend ausgerichtet werden, wobei Längenerstreckung eines jeden ersten Partikels grösser als Maschenweite des die erste Siebfläche bildenden Siebs ist und Längenerstreckung der zweiten Partikel gleich oder kleiner als die Maschenweite ist. 0
EP 1454679 B1 beschreibt eine Siebvorrichtung mit einem ersten Schwingkörper, welcher mit ersten Querträgern versehen ist, und einem zweiten Schwingkörper, welcher mit zweiten Querträgern versehen ist, welche erste und zweite Querträger alternierend angeordnet sind und Einspannvorrichtungen aufweisen, so dass elastische 5 Siebbeläge zwischen je einem ersten und je einem zweiten Querträger einspannbar sind, und einer Antriebseinheit, welche mit dem ersten Schwingkörper direkt gekoppelt ist und über welche der erste Schwingkörper zwangsgeführt ist, so dass die eingespannten elastischen Siebbeläge zwischen einer gestreckten und einer gestauchten Lage hin und her bewegt werden, wobei der zweite Schwingkörper gegenüber0 dem ersten Schwingkörper zwangsgeführt ist.
In US 6375011 B1 wird ein Verfahren zur Förderung von Siliciumbruch vorgeschlagen, bei dem die Siliciumbruchstücke über eine aus Reinstsilicium gefertigte Förderfläche eines Schwingförderers geführt werden. Dabei werden scharfkantige Silicium-5 bruchstücke verrundet, wenn sie auf der schwingenden Förderfläche eines Schwingförderers gefördert werden. Die spezifischen Oberflächen der Siliciumbruchstücke werden reduziert, oberflächlich anhaftende Kontaminationen werden abgeschliffen. Der durch eine erste Schwingfördereinheit verrundete Siliciumbruch kann über eine zweite Schwingfördereinheit geführt werden. Deren Förderfläche besteht aus parallel angeordneten Reinstsiliciumplatten, die über seitliche Befestigungsvorrichtungen fixiert sind. Die Reinstsiliciumplatten weisen Durchtrittsöffnungen, beispielsweise in Form von Durchbrüchen auf. Die Förderränder, die als seitliche Begrenzung der För- derflächen dienen, sind ebenfalls aus Reinstsiliciumplatten gefertigt und werden beispielsweise durch Niederhalter fixiert. Die aus Reinstsiliciumplatten gefertigten Förderflächen werden durch Stahlplatten und gegebenenfalls Dämpfungsmatten gestützt.
US 2012052297 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von polykristallinem Sili- dum, umfassend Brechen von an Dünnstäben in einem Siemensreaktor abgeschiedenem polykristallinem Silicium in Bruchstücke, Klassieren der Bruchstücke in Größenklassen von etwa 0,5 mm bis grösser als 45 mm, Behandlung der Siliciumbruch- stücke mittels Druckluft oder Trockeneis, um Silicium staub ohne chemische Nassreinigung von den Bruchstücken zu entfernen. Das polykristallinen Silicium wird folgen- dermaßen klassiert: Bruchgröße 0 (BG0) in mm: ca. 0.5 bis 5; Bruchgröße 1 (BG1) in mm: ca. 3 bis 15; Bruchgröße 2 (BG2) in mm: ca. 10 bis 40; Bruchgröße 3 (BG3) in mm: ca. 20 bis 60; Bruchgröße 4 (BG4) in mm: ca. > 45; wobei jeweils mindestens 90 Gew.-% der Bruchfraktion innerhalb des genannten Größenbereiches liegen. Dies entspricht der Spezifikation der verschiedenen Bruchgrößen, in die das Silicium klas- siert werden soll. Über das tatsächliche Ergebnis der Klassifizierung bzw. Sortierung des Siliciums und die Größenverteilungen innerhalb der einzelnen Größenklassen gibt die Anmeldung keine Auskunft.
US 2009120848 A1 beschreibt eine Vorrichtung, die eine flexible Klassierung von ge- brochenem polykristallinem Silicium ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine mechanische Siebanlage und eine optoelektronische Sortieranlage umfasst, wobei der Polybruch durch die mechanische Siebanlage in einen Silicium-Feinanteil und einen Silicium-Restanteil getrennt wird und der Silicium-Restanteil über eine optoelektronische Sortieranlagen in weitere Fraktionen aufgetrennt wird.
Die mechanische Siebanlage ist vorzugsweise eine Schwingsiebmaschine ist, die über einen Unwuchtmotor angetrieben wird.
Beim mechanischen Klassieren durch Sieben mittels Schwingsiebmaschinen gemäß Stand der Technik entsteht am Siebbelag Materialverschleiß, der in das Produkt ein- getragen wird. Dadurch kommt es zu Verunreinigung des Polysiliciums mit im Siebbelag enthaltenen Bestandteilen. Außerdem ist im Stand der Technik nachteilig, dass die Fraktionen, in die das Polysi- licium klassiert wird, sich deutlich überlappen.
Im Stand der Technik wurde bereits bei den Spezifikationen ein gewisser Überlapp in Kauf genommen.
Bei US 2012052297 A1 beträgt der Überlapp zwischen Bruchgröße 2 und Bruchgröße 1 max. 5 mm, zwischen Bruchgröße 1 und Bruchgröße 0 max. 2 mm. Dies betrifft die Spezifikation, nach der klassiert werden soll. Die tatsächliche Verteilung der Bruch- großen weicht in der Regel davon ab.
Gemäß US 2007235574 A1 beträgt der Überlapp zwischen einer Fraktion 1 und einer Fraktion 0 ebenfalls max. 2mm. Vor allem bei den Fraktioneh mit kleineren Bruchstückgrößen von 30 mm oder weniger ist ein solcher Überlapp unerwünscht.
Aus dieser Problematik ergab sich die Aufgabenstellung der Erfindung. Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum mechanischen Klassieren von polykristallinem Siliciumbruch oder -granulat mit einer Schwingsiebmaschine, wobei Siliciumbruch oder -granulat sich auf einem oder mehreren Sieben jeweils umfassend einen Siebbelag befinden, die derart in Schwingungen versetzt werden, dass der Siliciumbruch oder das Siliciumgranulat eine Bewegung ausführen, wodurch der Siliciumbruch oder das Siliciumgranulat in verschiedene Größenklassen getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Siebkennziffer größer oder gleich 0,6 und kleiner oder gleich 9,0 beträgt.
Die Siebkennziffer ist dabei definiert als Verhältnis der durch die Siebbewegung er- zeugten Beschleunigung zur Gravitationsbeschleunigung vertikal zur Siebebene:
Kv = r * ω2 * sin(a+ ß)/(g*cos(ß)), wobei
r: Schwingamplitude;
ω: Winkelgeschwindigkeit;
a: Wurfwinkel;
ß Siebneigungswinkel; g: Gravitationskonstante.
Sie gibt an, wie stark ein Gegenstand relativ zur Fallbeschleunigung g der Erde vertikal im Maximum beschleunigt.
Ist die Siebkennziffer < 1 , so herrscht reine Gleitbewegung (ohne Wurf beweg ung), da die resultierende Vertikalbeschleunigung kleiner als die Fallbeschleunigung ist.
Für eine Wurfbewegung muss die Siebkennziffer > 1 sein.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass sowohl bei Verfahren mit einer Siebkennziffer von kleiner als 0,6 als auch bei Verfahren mit einer Siebkennziffer von größer als 9,0 deutlich schlechtere Siebergebnisse resultieren als im erfindungsgemäßen Bereich von 0,6 - 9,0.
Vorzugsweise beträgt die Siebkennziffer größer oder gleich 0,6 und kleiner oder gleich 5,0. Durch ein Klassieren bei einer Siebkennziffer bei 0,6 bis 5,0 konnte eine weitere Verbesserung der Siebergebnisse erreicht werden. Insbesondere ist die Trennschärfe besser als bei einer Siebkennziffer von größer als 5,0.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Bewegung von Siliciumbruch oder - granulat um eine Wurfbewegung, wobei die Siebkennziffer 1 ,6 bis 3,0 beträgt. Es hat sich gezeigt, dass dadurch nochmals verbesserte Siebergebnisse, insbesondere eine noch höhere Trennschärfe zwischen den verschiedenen Größenklassen erzielt wer- den.
Die Schwingamplitude beträgt vorzugsweise 0,5 bis 8 mm, besonders bevorzugt 1 bis 4 mm. Die Drehzahl ω/2π liegt vorzugsweise bei 400 bis 2000 U/min, besonders bevorzugt bei 600 bis 1500 U/min.
Der Wurfwinkel beträgt vorzugsweise 30 bis 60°, besonders bevorzugt 40 bis 50°. Der Siebneigungswinkel gegenüber der Waagerechten beträgt vorzugsweise 0 bis 15°, besonders bevorzugt 0 bis 10°. Die Siebmaschine umfasst vorzugsweise einen Zuführbereich, in dem das Siebgut aufgegeben wird und einen Austragsbereich, in dem klassiertes Siebgut abgeführt wird.
5 Vorzugsweise nimmt die Größe der Sieb-Öffnungen in Richtung Austrag zu. Fraktionen/Bruchgrößen werden dabei vorzugsweise über hintereinander angeordnete Austräge getrennt.
Vorzugsweise umfasst die Siebmaschine untereinander angeordnete Siebdecks. Dies l o hat den Vorteil, dass große Bruchstücke nicht feinmaschige Siebbeläge beschädigen können. Vorzugsweise werden dabei Fraktionen/Bruchgrößen über untereinander angeordnete Austräge getrennt.
Vorzugsweise umfasst die Siebmaschine ein Rahmen-Sieb-System. Dies ermöglicht 15 einen schnellen Siebwechsel. Auch die Überwachung etwaiger Kontaminationen wird erleichtert.
Ein solches Rahmen-Sieb-System sieht vor, dass Siebbeläge auf Rahmen geschraubt, geklebt, gesteckt oder vergossen werden, dass die Rahmen aus verschleiß- 0 festem Kunststoff (bevorzugt PP, PE, PU), ggf. mit Stahlarmierung, bestehen oder zumindest mit verschleißfestem Kunststoff ausgekleidet sind. Vorzugsweise sind die Rahmen durch vertikales Verspannen abgedichtet. Damit können Kontamination und Materialverlust vermieden werden. 5 Es ist bevorzugt, Siebbeläge aus besonders verschleißfesten Kunststoffen einzusetzen, nämlich Elastomere mit einer Härte von größer als 65 Shore A, besonders bevorzugt mit einer Härte von größer als 80 Shore A. Die Shore-Härte ist in den Normen DIN 53505 und DIN 7868 festgelegt. Dabei können ein oder mehrere Siebbeläge oder deren Oberflächen aus einem solchen Elastomer bestehen.
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Sowohl ein oder mehrere Siebbeläge oder deren Oberflächen als auch alle produktberührenden Bauteile und Auskleidungen bestehen vorzugsweise aus Kunststoffen mit einer Gesamtverunreinigung (Metalle, Dotierstoffe) von kleiner als 2000 ppmw, bevorzugt kleiner als 500 ppmw und besonders bevorzugt kleiner als 100 ppmw.5
Die maximale Verunreinigung der Kunststoffe mit den Elementen AI, Ca, P, Ti, Sn und Zn sollte dabei weniger als 100 ppmw, besonders bevorzugt weniger als 20 ppmw betragen. Die maximale Verunreinigung der Kunststoffe mit den Elementen Cr, Fe, Mg, As, Co, Cu, Mo, Sb und W, sollte dabei weniger als 10 ppmw, besonders bevorzugt weniger als 0,2 ppmw betragen.
Die Bestimmung der Verunreinigungen erfolgt mittels ICP-MS (Massenspektrometne mit induktiv gekoppeltem Plasma).
Vorzugsweise umfassen die Siebbeläge aus Kunststoffen eine Armierung oder Füllung aus Metallen, Glasfaser, Kohlefaser, Keramik oder Composit-Werkstoffen zur Versteifung.
Vorzugsweise wird das Siebgut entstaubt. Durch die mechanische Siebung wird der Großteil des auf dem Schüttgut anhaftenden Feinstaubes auf den einzelnen Siebdecks mobilisiert. Dieser Effekt wird in der Erfindung genutzt, um das Schüttgut während des Siebprozesses zu entstauben.
Wichtig ist hierbei, dass durch eine entsprechende Gasführung der freigewordene Feinstaub in einen Abgasweg abtransportiert wird, damit er nicht wieder ins Produkt gelangen kann. Die Gasführung kann entweder durch eine Absaugung oder durch eine Gasspülung erzeugt werden.
Als Sichtgas eignen sich gereinigte Luft, Stickstoff oder andere inerte Gase.
In der Siebmaschine soll dabei eine Gasgeschwindigkeit von 0,05 bis 0,5 m/s, beson- ders bevorzugt von 0,2 bis 0,3 m/s vorliegen.
Eine Gasgeschwindigkeit von 0,2 m/s kann beispielsweise mit einem Gasdurchsatz oder einer Absaugleistung von etwa 720 NrrrVh pro m2 Siebfläche eingestellt werden. Als Feinstaub werden Partikel, die kleiner als 10 pm sind, verstanden.
Neben der Entstaubung in der Siebmaschine wird optional eine Entstaubung mittels Gegenstrom-Windsichtung in den Abzugsleitungen der einzelnen Siebfraktionen durchgeführt.
Dabei wird im unteren Bereich der Abzugsleitungen das Sichtgas eingespeist und im oberen Bereich unmittelbar vor der Siebmaschine das staubbeladene Abgas abgeführt. Als Sichtgas kommen wieder die oben genannten Medien in Frage. Der Vorteil dieser Entstaubungsmethode liegt darin, dass der Sichtstrom an die Partikelgröße der Siebfraktion angepasst werden kann. Bei einer groben Siebfraktion kann beispielsweise ein hoher Sichtstrom eingestellt werden, ohne dass feines Produkt mit ausgetragen wird. Dadurch erhält man ein sehr gutes Entstaubungsergebnis und den gewünschten niedrigen Feinstaubanteil im Produkt.
Vorzugweise wird die Drehzahl zeitweise erhöht bis auf 4000 U/min, um die Siebbeläge von Steckkorn zu befreien. Zu diesem Zweck kann alternativ auch die
Schwingamplitude zeitweise auf bis zu 15 mm erhöht werden.
Ebenso ist es bevorzugt, Freischlagkugeln aus Kunststoff oder Reinstsilicium zu verwenden, um die Siebbeläge von Steckkorn zu befreien. Vorzugsweise nimmt die Schwingamplitude zum Austrag hin ab. Besonders bevorzugt ist das Verhältnis der Schwingamplitude am Austrag bis zu 50% geringer als am Eintritt. Es hat sich gezeigt, dass dadurch sowohl Verschleiß als auch Produktkontamination weiter reduziert werden können. Als Antriebsart für die Siebmaschine kommen Linear-, Kreis- oder Ellipsenschwinger in Frage. Der Antrieb sieht vorzugsweise eine vertikale Beschleunigungskomponente vor, um Siebverschleiß zu reduzieren und Steckkorn zu vermeiden.
Es ist bevorzugt, bestimmte Formen der Sieb-Öffnungen zu verwenden.
Als vorteilhaft haben sich rechteckige Öffnungen erwiesen. Es zeigt sich geringerer Verschleiß infolge kleinerer Kontaktflächen. Steck-/Klemmkorn kann leichter vermieden werden.
Runde Öffnungen führen dagegen zu einer höheren Trennschärfe bzgl. der Partikel- große.
Quadratische Öffnungen sind ebenfalls bevorzugt. Mit ihnen lassen sich Vorteile von rechteckigen und runden Öffnungen kombinieren. Vorzugsweise sind der Siebtrog und die Siebauslässe innen vollständig mit Silicium oder mit einem thermoplastischen oder elastomeren Kunststoff ausgekleidet. Stahlgrundkörper der Siebmaschine sind vorzugsweise mit verschweißten PP- Auskleidungssegmenten versehen. Bevorzugt ist auch die Verwendung von Innenauskleidungen aus PU. Als Seitenauskleidungen haben sich stahlarmierten PU-Gussteilen als besonders geeignet erwiesen.
Zum Fixieren der Siebrahmen kommen vorzugsweise Schnellspannvorrichtungen zum Einsatz.
Es ist auch bevorzugt, als Siebbelag Silicium-Loch-Leisten zu verwenden. Es können ein oder mehrere Siebbeläge so ausgestaltet sein. Dabei handelt es sich vorzugsweise um mit Lochungen versehene Vierkantstäbe aus Reinstsilicium. Diese weisen vorzugsweise wenigstens teilweise eine konische Lochform auf, d.h. die Querschnittsfläche ist oben kleiner als unten. Dies trägt zur Vermeidung von Steckkorn bei.
Der Konus weist vorzugsweise einen Winkel von 1 bis 20°, besonders bevorzugt 1 bis 5° auf.
Vorzugsweise ist an der oberen Sieboberseite eine Kantenverrundung der Löcher mit einem Radius von 0,1 bis 2 mm vorgesehen, um Ausbrüchen und Verschleiß, welche zur Verschlechterung der Trennschärfe führen würden, zu vermeiden.
Vorzugsweise ist jeweils nur der untere Teil des Lochs konisch und der obere Teil zylindrisch, damit das Loch infolge von Verschleiß nicht zu schnell aufgeweitet wird.
Vorzugsweise sind Kunststoff-ummantelte Metallstützleisten zur Stabilisierung bei Bruch der Si-Leisten, zur Vermeidung von Kontamination und zur Sicherung gegen Lösen von Bruchstücken bei Leistenbruch vorgesehen.
Vorzugsweise werden einzelne Si-Leisten mit Hartmetall-Abschlussleisten ausgestattet, die horizontal oder vertikal verspannt werden. Somit ist ein kostengünstiger Aus- tausch einzelner Leisten je nach Verschleiß möglich. Beim verwendeten Hartmetall handelt es sich vorzugsweise um WC, SiC, SiN oder TiN. Vorzugsweise ist das Si-Lochsieb auf eine Unterlage gelegt, geklebt oder verschraubt. Dies ermöglicht eine höhere Festigkeit, es sind größere Flächen und die Verwendung dünnerer oder dickerer Siebe möglich. Bruch lässt sich leichter vermeiden.
Es ist ganz besonders bevorzugt, sowohl Si-Lochsiebe als auch Siebe aus Kunststoff oder Siebe mit einem Kunststoffbelag zu verwenden.
Vorzugsweise wird als erster Siebschnitt ein Si-Loch-Sieb mit einem Lochdurchmes- ser von 5 mm bis 50 mm verwendet. Dabei können die großen Bruchstücke Klemmkörner abreinigen und somit ein Verstopfen verhindern.
Zur weiteren Trennung der Feinfraktionen werden ein oder mehrere Siebe aus Kunststoff oder mit Kunststoffbelägen verwendet.
Vorzugsweise wird für Siliciumbruch mit Partikelgrößen von größer als 15 mm (max. Partikellänge) ein zusätzliches Vorsieb mit einem Kunststoff-Belag und mit einem Maschenverhältnis zum darunterliegenden Siebdeck von 1 ,5:1 bis 10:1 verwendet.
Dadurch kann der Kunststoff- Verschleiß auf dem unteren Siebdeck reduziert werden. Die Auslässe beider Siebdecks werden zusammengeführt. Das Vorsiebdeck hat vorzugsweise eine geringere Siebspannung. Dies dient der Verschleißminimierung.
Das erfindungsgemäße Verfahren (Wurf beweg ung, Siebkennziffer 1 ,6-3.0) führt zu polykristallinen Siliciumbruchstücken mit einer scharfen Korngrößenverteilung ohne großen Überlapp bzw. zu mit einer hohen Trennschärfe klassiertem polykristallinem Siliciumgranulat, was so im Stand der Technik bislang nicht realisierbar war.
Die Erfindung betrifft daher auch Klassierte polykristalline Siliciumbruchstücke, gekennzeichnet durch eine Korngrößenklassierung in Bruchgrößenklassen 2, 1 , 0 und F, wobei für die Bruchstücke gilt, dass bei Bruchgröße 2 max. 5 Gew.-% kleiner als 1 1 mm und max. 5 Gew.-% größer als 27 mm; bei Bruchgröße 1 max. 5 Gew.-% kleiner als 3,7 mm und max. 5 Gew.-% größer als 14 mm; bei Bruchgröße 0 max. 5 Gew.-% kleiner als 0,6 mm und max. 5 Gew.-% größer als 4,6 mm; bei Bruchgröße F max. 5 Gew.-% kleiner als 0,1 mm und max. 5 Gew.-% größer als 0,8 mm sind.
Die Bruchgröße ist jeweils als längste Entfernung zweier Punkte auf der Oberfläche eines Silicium-Bruchstücks (=max. Länge) definiert. Es ergibt sich:
• Bruchgröße F (BG F) in mm: 0,1 bis 0,8;
• Bruchgröße 0 (BG 0) in mm: 0,6 bis 4,6;
• Bruchgröße 1 (BG 1) in mm: 3,7 bis 14;
· Bruchgröße 2 (BG 2) in mm: 1 1 bis 27.
Dabei liegen jeweils mindestens 90 Gew.-% der Bruchfraktion innerhalb des genannten Größenbereiches. Daraus ergibt sich ein Überlappungsbereich des 5 Gew.-%-Quantils der groben Bruchgröße zum 95 Gew.-%-Quantil der feinen Bruchgröße von:
Bruchgröße 2 zu Bruchgröße 1 : max. 3 mm;
Bruchgröße 1 zu Bruchgröße 0: max. 0,9 mm;
Bruchgröße 0 zu Bruchgröße F: max. 0,2 mm.
Die polykristallinen Siliciumbruchstücke mit der verbesserten Korngrößenklassierung weisen vorzugsweise eine sehr niedrige Oberflächenkontamination auf: Wolfram (W):
Bruchgröße 1 < 100000 pptw, besonders bevorzugt < 20000 pptw;
Bruchgröße 0 < 1000000 pptw, besonders bevorzugt < 200000 pptw;
Bruchgröße F < 10000000 pptw, besonders bevorzugt < 2000000 pptw; Kobalt (Co):
Bruchgröße 2 < 5000 pptw, besonders bevorzugt < 500 pptw;
Bruchgröße 1 < 50000 pptw, besonders bevorzugt < 5000 pptw;
Bruchgröße 0 < 500000 pptw, besonders bevorzugt < 50000 pptw;
Bruchgröße F < 5000000 pptw, besonders bevorzugt < 500000 pptw;
Eisen (Fe):
Bruchgröße 2 < 50000 pptw, besonders bevorzugt < 1000 pptw;
Bruchgröße 1 < 500000 pptw, besonders bevorzugt e 10000 pptw;
Bruchgröße 0 < 5000000 pptw, besonders bevorzugt < 100000 pptw;
Bruchgröße F < 50000000 pptw, besonders bevorzugt < 1000000 pptw;
Kohlenstoff (C):
Bruchgröße 2 < 1 ppmw, besonders bevorzugt < 0,2 ppmw; Bruchgröße 1 < 10 ppmw, besonders bevorzugt < 2 ppmw;
Bruchgröße 0 < 100 ppmw, besonders bevorzugt < 20 ppmw;
Bruchgröße F < 1000 ppmw, besonders bevorzugt < 200 ppmw; Cr, Ni, Na, Zn, AI, Cu, Mg, Ti, K, Ag, Ca, Mo je Einzelelement:
Bruchgröße 2 < 000 pptw, besonders bevorzugt < 100 pptw;
Bruchgröße 1 < 2000 pptw, besonders bevorzugt < 200 pptw;
Bruchgröße 0 < 10000 pptw, besonders bevorzugt e 1000 pptw;
Bruchgröße F < 100000 pptw, besonders bevorzugt e 10000 pptw;
Feinstaub (Siliciumpartikel mit einer Größe von weniger als 10 pm):
Bruchgröße 2 < 5 ppmw, besonders bevorzugt < 2 ppmw;
Bruchgröße 1 < 15 ppmw, besonders bevorzugt < 5 ppmw;
Bruchgröße 0 < 25 ppmw, besonders bevorzugt < 10 ppmw;
Bruchgröße F < 50 ppmw, besonders bevorzugt < 20 ppmw.
Die Erfindung betrifft auch klassiertes polykristallines Siliciumgranulat, klassiert wenigstens in die zwei Größenklassen Siebzielkorn und Siebunterkorn, wobei eine Trennschärfe zwischen Siebzielkorn und Siebunterkorn mehr als 0,86 beträgt.
Vorzugsweise handelt es sich um klassiertes polykristallines Siliciumgranulat, klassiert in Siebzielkorn, Siebunterkorn und Sieboberkorn, wobei eine Trennschärfe zwischen Siebzielkorn und Siebunterkorn und zwischen Siebzielkorn und Sieboberkorn jeweils mehr als 0,86 beträgt.
Klassiertes polykristallines Siliciumgranulat weist vorzugsweise folgende Verunreinigungen mit Metallen an der Oberfläche auf: Fe: < 800 pptw, besonders bevorzugt < 400 pptw; Cr: < 100 pptw, besonders bevorzugt < 60 pptw; Ni: < 100 pptw, besonders bevorzugt < 50 pptw; Na: < 100 pptw, besonders bevorzugt < 50 pptw; Cu: < 20 pptw, besonders bevorzugt < 10 pptw; Zn: < 2000 pptw, besonders bevorzugt < 1000 pptw.
Klassiertes polykristallines Siliciumgranulat weist vorzugsweise eine Verunreinigung mit Kohlenstoff an der Oberfläche von weniger als 10 ppmw, besonders bevorzugt weniger als 5 ppmw, auf.
Klassiertes polykristallines Siliciumgranulat weist vorzugsweise eine Verunreinigung mit Feinstaub an der Oberfläche von weniger als 10 ppmw, besonders bevorzugt we- niger als 5 ppmw, auf. Feinstaub ist definiert als Siliciumpartikel mit einer Größe von weniger als 10 [im.
Beispiele und Vergleichsbeispiele
Die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen gezeigt.
Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 beziehen sich auf das Klassieren von polykris- tallinen Siliciumbruchstücken in die Bruchgrößen 2, 1 , 0 und F.
Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 4 beziehen sich auf das Klassieren von polykristallinem Siliciumgranulat (Siebzielkorn 0,75 - 4 mm). Beispiel 1
Tabelle 1 a zeigt die wesentlichen Parameter der Siebmaschine.
Tabelle 1 a
Figure imgf000017_0001
Tabelle 1 b zeigt, welcher Siebsatz im Beispiel zum Einsatz kam. Es wurden drei Siebdecks mit unterschiedlichen Maschenweiten der Siebe verwendet. Tabelle 1 b
Figure imgf000018_0001
Tabelle 1 c zeigt die Zusammensetzung der Siebbeläge.
Tabelle 1 c
Figure imgf000018_0002
Die dabei erzielten Siebergebnisse in Hinblick auf die Korngrößenverteilung sind in den Tabellen 1 d und 1e dargestellt. Tabelle 1d
Figure imgf000019_0001
Tabelle 1e
Figure imgf000019_0002
Tabelle 1f zeigt die Verunreinigungen der klassierten Bruchstücke mit Oberflächenmetallen, Kohlenstoff, Dotierstoffen und Feinstaub.
Tabelle 1f
Figure imgf000020_0001
Vergleichsbeispiel 2
Tabelle 2a zeigt die wesentlichen Parameter der hierfür verwendeten Siebmaschine. Tabelle 2a
Siebbreite b [mm] 600
Sieblänge 1 [mm] 1600
Frequenz n [Hz] 20
Drehzahl [U/min] 1200
Winkelgeschwindigkeit ω [1/s] 125,7
Schwingweite [mm] 2,4
Amplitude r [mm] 1 ,2
Siebneigung ß [°] 0
Wurfwinkel α [°] 45
Siebkennziffer Kv [-] 1 ,4
Durchsatz [kg/h] 700
N2-Sichtgas[Nm3/h] NN
Tabelle 2b zeigt, welcher Siebsatz im Vergleichsbeispiel 2 zum Einsatz kam. Es wurden drei Siebdecks mit unterschiedlichen Maschenweiten der Siebe verwendet.
Tabelle 2b
Figure imgf000021_0001
Tabelle 2c zeigt die Zusammensetzung der verwendeten Siebbeläge.
Tabelle 2c
Figure imgf000022_0001
Die dabei erzielten Siebergebnisse in Hinblick auf die Korngrößenverteilung sind in den Tabellen 2d und 2e dargestellt.
Tabelle 2d
Figure imgf000022_0002
Tabelle 2e
BG 2/1 BG1/0 BG0/F
Überlapp 5Gew.-% /
95Gew.-% [mm] 5 2 0,31 Der Überlapp ist deutlich höher als bei Beispiel 1. Dies ist auf die veränderten Parameter der Siebmaschine, insbesondere auf die niedrigere Siebkennziffer zurückzuführen. Tabelle 2f zeigt die Verunreinigungen der klassierten Bruchstücke mit Oberflächenmetallen, Kohlenstoff, Dotierstoffen und Feinstaub.
Tabelle 2f
Figure imgf000023_0001
Die Verunreinigungen sind durchweg höher als bei Beispiel 1. Dies zeigt den Einfl der Zusammensetzung der Siebbeläge auf die oberflächliche Kontamination der Bruchstücke nach Klassierung.
Beispiel 3
Tabelle 3a zeigt die wesentlichen Parameter der Siebmaschine.
Tabelle 3a
Figure imgf000024_0001
Tabelle 3b zeigt, welcher Siebsatz im Beispiel 3 zum Einsatz kam. Es wurden drei Siebdecks mit unterschiedlichen Maschenweiten der Siebe verwendet. Tabelle 3b
Figure imgf000024_0002
Tabelle 3c zeigt die Zusammensetzung der Siebbeläge. Tabelle 3c
Figure imgf000025_0001
Die dabei erzielten Siebergebnisse in Hinblick auf die Korngrößenverteilung den Tabellen 3cf und 3e dargestellt.
Tabelle 3d
Figure imgf000025_0002
Tabelle 3e
Figure imgf000025_0003
Tabelle 3f zeigt die Verunreinigungen des klassierten Granulats mit Oberflächenmetallen, Kohlenstoff, Dotierstoffen und Feinstaub. Tabelle 3f
Figure imgf000026_0001
Vergleichsbeispiel 4
Tabelle 4a zeigt die wesentlichen Parameter der Siebmaschine. Tabelle 4a
Figure imgf000027_0001
Tabelle 4b zeigt, welcher Siebsatz im Vergleichsbeispiel 4 zum Einsatz kam. Es wurden drei Siebdecks mit unterschiedlichen Maschenweiten der Siebe verwendet.
Tabelle 4b
Figure imgf000027_0002
Tabelle 4c zeigt die Zusammensetzung der verwendeten Siebbeläge.
Tabelle 4c
Figure imgf000028_0001
Die dabei erzielten Siebergebnisse in Hinblick auf die Korngrößenverteilung sind in den Tabellen 4d und 4e dargestellt.
Tabelle 4d
Figure imgf000028_0002
Tabelle 4e
Figure imgf000028_0003
Die Trennschärfe bei Siebzielkorn/Siebunterkorn ist schlechter als bei Beispiel 3. Dies ist auf die gegenüber Beispiel 3 niedrigere Siebkennziffer zurückzuführen. Tabelle 4f zeigt die Verunreinigungen des klassierten Granulats mit Oberflächenmetallen, Kohlenstoff, Dotierstoffen und Feinstaub.
Tabelle 4f
Figure imgf000029_0001
Die Verunreinigungen sind durchweg höher als bei Beispiel 3.
Es kamen folgende Messmethoden zur Bestimmung der angegebenen Parameter zum Einsatz. Die Bestimmung der Kontamination mit Kohlenstoff erfolgt mittels eines automatischen Analysators. Dies ist detailliert beschrieben in der noch nicht veröffentlichten US-Anmeldung mit der Anmeldenummer 13/772,756 sowie in der deutschen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 102012202640.1 . Die Bestimmung der Dotierstoffkonzentrationen (Bor, Phosphor, As) erfolgt nach ASTM F1389-00 an monokristallinen Proben. Die Bestimmung der Metallverunreinigungen erfolgt nach ASTM 1724-01 mit ICP-MS.
Die Feinstaubmessung erfolgt wie in DE 10 2010 039 754 AI beschrieben.
Die Partikelgrößen (minimale Sehne) werden mittels dynamischer Bildanalyse nach ISO 13322-2 bestimmt (Messbereich: 30 m - 30 mm, Art der Analyse: Trockenmessung von Pulvern und Granulaten).

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum mechanischen Klassieren von polykristallinem Siliciumbruch oder -granulat mit einer Schwingsiebmaschine, wobei Siliciumbruch oder -granulat sich auf einem oder mehreren Sieben jeweils umfassend einen Siebbelag befinden, die derart in Schwingungen versetzt werden, dass der Siliciumbruch oder das Silici- umgranulat eine Bewegung ausführen, wodurch der Siliciumbruch oder das Silicium- granulat in verschiedene Größenklassen getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Siebkennziffer größer oder gleich 0,6 und kleiner oder gleich 9,0 beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Siebkennziffer größer oder gleich 0,6 und kleiner oder gleich 5,0 beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Wurfsiebmaschine verwendet wird, und die Siebkennziffer größer oder gleich 1 ,6 und kleiner oder gleich 3,0 beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bewegung von Siliciumbruch oder Silicumgranulat gekennzeichnet ist durch eine Schwingamplitude von 0,5 bis 8 mm, eine Drehzahl von 400 bis 2000 U/min und einen Wurfwinkel von 30 bis 60° relativ zu einer Siebebene, wobei die Siebebene um einen Winkel von 0 bis 15° gegenüber der Waagerechten geneigt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Siebmaschine mehrere untereinander angeordnete Siebdecks umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Siebbeläge jeweils auf einen Rahmen aus Kunststoff oder einem Rahmen umfassend eine Kunststoffauskleidung befestigt sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein oder mehrere der Siebbeläge aus einem Elastomer mit einer Härte von größer als 65 nach Shore A bestehen oder eine Oberfläche aus einem Elastomer mit einer Härte von größer als 65 nach Shore A aufweisen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein oder mehrere der Siebbeläge oder die Oberflächen von einem oder mehreren der Siebbeläge sowie alle weiteren den Siliciumbruch oder das Siliciumgranulat berührenden Bauteile und deren Auskleidungen aus Kunststoffen mit einer Gesamtverunreinigung von kleiner als 2000 ppmw bestehen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei einem oder mehreren der Siebbeläge Silicium-Lochleisten verwendet werden, wobei die Löcher zumindest teilweise eine konische Form aufweisen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei sowohl Si-Lochleisten als auch Kunststoff als Siebbeläge verwendet werden, wobei zumindest in einem ersten Siebschritt ein Sieb mit einer Si-Lochleiste zum Einsatz kommt.
1 1. Klassierte polykristalline Siliciumbruchstücke, gekennzeichnet durch eine Korngrößenklassierung in Größenklassen 2, 1 , 0 und F, wobei für die Bruchstücke gilt, dass
bei Bruchgröße 2 max. 5 Gew.-% kleiner als 1 1 mm und max. 5 Gew.-% größer als 27 mm;
bei Bruchgröße 1 max. 5 Gew.-% kleiner als 3,7 mm und max. 5 Gew.-% größer als 14 mm;
bei Bruchgröße 0 max. 5 Gew.-% kleiner als 0,6 mm und max. 5 Gew.-% größer als 4,6 mm;
bei Bruchgröße F max. 5 Gew.-% kleiner als 0,1 mm und max. 5 Gew.-% größer als 0,8 mm sind.
12. Klassierte polykristalline Siliciumbruchstücke nach Anspruch 1 1 , wobei Über- lappungsbereiche jeweils des 5 Gew.-%-Quantils der groben Bruchgröße zum 95
Gew.-%-Quantil der feinen Bruchgröße bei Bruchgröße 2 zu Bruchgröße 1 höchstens 3 mm, bei Bruchgröße 1 zu Bruchgröße 0 höchstens 0,9 mm und bei Bruchgröße 0 zu Bruchgröße F höchstens 0,2 mm betragen.
13. Klassiertes polykristallines Siliciumgranulat, klassiert wenigstens in die zwei Größenklassen Siebzielkorn und Siebunterkorn, wobei eine Trennschärfe zwischen Siebzielkorn und Siebunterkorn mehr als 0,86 beträgt.
14. Klassiertes polykristallines Siliciumgranulat nach Anspruch 13, weiterhin ge- kennzeichnet durch Verunreinigungen an der Oberfläche an Fe von weniger als 800 pptw, Cr von weniger als 100 pptw, Ni von weniger als 100 pptw, Na von weniger als 100 pptw, Cu von weniger als 20 pptw, Zn von weniger als 2000 pptw, an Kohlenstoff von weniger als 10 ppmw, an Feinstaub von weniger als 10 ppmw.
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