WO2021182680A1

WO2021182680A1 - 단결정 성장용 원료공급장치

Info

Publication number: WO2021182680A1
Application number: PCT/KR2020/007225
Authority: WO
Inventors: 박병우; 백성철; 이상헌
Original assignee: 에스케이실트론 주식회사
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2021-09-16
Also published as: CN115349036B; KR20210115589A; CN115349036A

Abstract

본 실시예의 단결정 성장용 원료공급장치는, 폴리 원료가 저장되고, 소정량의 폴리 원료를 공급하는 투입부; 상기 투입부 하측에 일단이 구비되고, 상기 투입부에서 공급된 폴리 원료의 분진을 걸러주는 분진 흡입구가 구비된 경사로를 포함하는 분진 제거부; 및 상기 경사로 다른 일단 하측에 구비되고, 상기 경사로를 통과한 폴리 원료를 충전용 호퍼로 자동 이송시키는 운반부;를 포함한다.

Description

단결정 성장용 원료공급장치

본 발명은 폴리 원료의 자동 투입 중 분진을 효과적으로 제거할 수 있는 단결정 성장용 원료공급장치에 관한 것이다.

초크랄스키 법에 의하면, 도가니에 다결정 실리콘 폴리를 공급하고, 도가니를 가열하여 다결정 실리콘을 멜팅(Melting)한 후, 단결정 시드(seed)를 용융액에 담근 상태에서 서서히 끌어올리며 단결정 잉곳을 성장시킬 수 있다.

최근 실리콘 단결정의 생산성 향상을 위하여 차지(charge)량 증대가 요구되고 있다.

현재 제한된 초기 차지(Initial charge)량으로 인해 초기 다결정 실리콘의 양을 일정하게 차지하고 다결정 실리콘을 녹인 후에, 충전용 호퍼를 다결정 실리콘을 리차지(recharge)하는 방법이 진행되어 왔다.

다결정 실리콘은 일정한 크기 이하의 폴리 형태로 충전용 호퍼에 공급되는데, 폴리 원료를 충전용 호퍼에 공급하기 위하여 연속적인 컨베이어벨트에 의하여 이송 공급한다.

이러한 폴리 원료가 이송 공급되는 중 분진을 발생시키고, 폴리 원료가 균등하게 이송되지 못하여 편심됨에 따라 외부로 낙하 및 이탈함으로서, 폴리 원료의 손실을 발생시킬 뿐 아니라 작업 환경을 심각하게 오염시킬 수 있다.

또한, 단결정 성장 공정 중 폴리 원료의 분진은 용융되지 못하거나, 산화됨으로서, 단결정 성장에 부정적인 영향을 미칠 수 있고, 생산성을 저하시킬 수 있다.

따라서, 박스 또는 원통 형태의 체를 통하여 폴리 원료의 분진을 제거하고, 작업자가 수동으로 분진을 제거한 폴리 원료를 충전용 호퍼로 옮겨담고 있는 실정이다.

그러나, 종래 기술에 따라 체를 이용하여 폴리 원료의 분진을 제거하면, 사용 횟수가 증가할수록 체의 홀들이 막혀서 분진의 제거 효율이 떨어질 뿐 아니라 분진 제거 용량의 한계가 있고, 폴리 원료가 체의 홀들과 충돌로 인하여 손상될 뿐 아니라 체의 마모 조각에 의해 추가 오염될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 작업자가 수동 작업으로 폴리 원료를 옮기기 때문에 작업 부하의 증대 및 사고 위험이 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 폴리 원료의 자동 투입 중 분진을 효과적으로 제거할 수 있는 단결정 성장용 원료 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 투입부는, 폴리 원료가 저장되는 저장용 호퍼와, 상기 호퍼의 하부를 자동 개폐시키는 도어를 포함할 수 있다.

상기 저장용 호퍼와 도어는, 폴리에틸렌 재질로 구성될 수 있다.

상기 경사로는, 상기 투입부 하측과 상기 운반부 상측 사이에 걸쳐 위치되고, 상기 투입부 하측에서 상기 운반부 상측으로 갈수록 하향 경사지게 설치될 수 있다.

상기 경사로는, 상기 투입부 하측에서 상기 운반부 하측으로 갈수록 35°~ 45°로 하향 경사지게 설치될 수 있다.

상기 경사로는, 폴리 원료 높이 보다 높게 양측 단부에 상향 돌출된 한 쌍의 가이드 벽을 더 포함할 수 있다.

상기 경사로는, 소정의 분진 높이 보다 높고 폴리 원료 높이 보다 낮게 상기 가이드 벽들을 가로지르도록 상향 돌출된 선별턱을 더 포함하고, 상기 분진 흡입구는, 상기 선별턱에 걸러진 분진이 흡입되도록 상기 선별턱과 인접하게 위치될 수 있다.

상기 분진 흡입구는, 상기 경사로의 양측 단부를 가로지르도록 상기 선별턱과 같은 형상의 슬릿홀 형태로 구비될 수 있다.

상기 선별턱은, 상기 경사로의 중심부에서 양측 단부로 갈수록 하향하는 삿갓 형태로 구비될 수 있다.

상기 선별턱과 분진 흡입구는, 상기 경사로의 경사 방향을 따라 소정 간격을 두고 적어도 두 개 이상 구비될 수 있다.

상기 경사로는, 폴리에틸렌 재질로 구성될 수 있다.

본 실시예는, 상기 경사로 하측에 구비되고, 상기 분진 흡입구로 걸러진 분진을 회수하는 제1 분진 배기부;를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 분진 배기부는, 상기 경사로 하부에 구비되는 제1 배기 커버와, 상기 제1 배기 커버 하측에 연통되는 제1 배기 유로와, 상기 제1 배기 유로 상에 설치되는 제1 배기 필터와, 상기 제1 배기 유로 상에 설치되는 제1 배기 펌프를 포함할 수 있다.

상기 운반부는, 상기 경사로에 의해 안내된 폴리 원료가 담기는 운반 박스와, 상기 운반 박스가 안착되고, 상기 운반 박스를 정/역 방향으로 이송시키는 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다.

상기 운반 박스는, 폴리에틸렌 재질로 구성될 수 있다.

상기 컨베이어 벨트는, 상기 경사로의 다른 일단 하측에서 상기 운반 박스를 상향 경사진 방향으로 안내하는 상승 경로과, 상기 충전용 호퍼로 상기 운반 박스를 하향 경사진 방향으로 안내하는 하강 경로를 포함할 수 있다.

본 실시예는, 상기 컨베이어 벨트 하측에 구비되고, 상기 운반 박스와 컨베이어 벨트 주변의 분진을 회수하는 제2 분진 배기부;를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 분진 배기부는, 상기 컨베이어 벨트 하측에 상기 컨베이어 벨트 보다 크게 구비되는 제2 분진 커버와, 상기 제2 분진 커버 하측에 연통되는 제2 배기 유로와, 상기 제2 배기 유로 상에 설치되는 제2 배기 필터와, 상기 제2 배기 유로 상에 설치되는 제2 배기 펌프를 포함할 수 있다.

본 실시예는, 상기 투입부와 분진 제거부와 운반부가 내장되는 챔버; 및 상기 챔버 상부에 구비되고, 상기 챔버 내부의 기류를 다운 플로우시키는 송풍팬;을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 폴리 원료가 분진 제거부의 경사로를 통과하면서 분진이 제거되고, 분진이 제거된 폴리 원료가 운송부에 의해 자동으로 충전용 호퍼로 공급됨으로서, 폴리 원료의 이송 중 분진을 효과적으로 제거할 수 있고, 폴리 원료의 이송에 의한 작업 부하를 저감시킬 뿐 아니라 작업자에 의한 오염도 방지할 수있다.

또한, 분진 제거부의 분진 흡입구에 잔류하는 분진들을 제1 분진 배기부에 의해 배출시키거나, 운송부 주변의 분진들을 제2 분진 배기부에 의해 배출시킴으로서, 반복적인 사용으로도 폴리 원료의 분진 제거 효율을 높일 수 있다. 나아가, 분진을 제거한 깨끗한 폴리 원료를 단결정 성장 공정에 제공할 수 있고, 분진에 의한 단결정 성장 수율 및 품질 저하를 방지할 수 있다.

또한, 폴리 원료의 이송 중 분진을 제거하더라도 챔버 내에서 송풍팬에 의해 다운 플로우 기류를 형성함으로서, 분진의 비산 또는 확산으로 인한 주변 오염 등의 위험을 최소화시킬 수 있다.

도 1은 본 실시예의 단결정 성장용 원료공급장치가 도시된 측단면도.

도 2 내지 도 4는 본 실시예에 포함된 경사로의 다양한 실시예가 도시된 평면도.

도 5는 본 실시예에 포함된 운반부의 실시예가 도시된 평면도.

도 6은 본 실시예의 단결정 성장용 원료공급장치 작동 상태가 도시된 측단면도.

도 7은 본 실시예에 포함된 경사로의 작동 상태가 도시된 평면도.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다.

도 1은 본 실시예의 단결정 성장용 원료공급장치가 도시된 측단면도이고, 도 2 내지 도 4는 본 실시예에 포함된 경사로의 다양한 실시예가 도시된 평면도이며, 도 5는 본 실시예에 포함된 운반부의 실시예가 도시된 평면도이다.

본 실시예의 단결정 성장용 원료공급장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 투입부(110)와, 분진 제거부(120)와, 제1 분진 배기부(130)와, 운반부(140)와, 제2 분진 배기부(150)와, 충전용 호퍼(160)와, 챔버(170)와, 송풍팬(180)을 포함한다.

투입부(110)는 폴리 원료가 저장될 뿐 아니라 소정량의 폴리 원료를 공급하도록 구성될 수 있다. 투입부(110)는 상/하면이 개방된 저장용 호퍼(111)와, 저장용 호퍼(111)의 하면을 자동 개폐시키는 도어(112)를 포함할 수 있다.

저장용 호퍼(111)는 다량의 폴리 원료가 저장될 수 있고, 도어(112)가 개폐될 때마다 소정량의 폴리 원료가 저장용 호퍼(111) 하측으로 배출될 수 있다. 물론, 도어(112)의 개폐 정도 또는 개폐 시간을 조정함으로서, 폴리 원료의 배출량을 조절할 수 있다.

상기와 같이 구성된 투입부(110)는 직접 폴리 원료가 접촉되는 부분으로서, 폴리 원료의 오염을 방지하기 위하여 저장용 호퍼(111)와 도어(112)는 폴리에틸렌 재질로 구성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.

분진 제거부(120)는 투입부(110)에서 공급된 폴리 원료를 이동시키는 중에 폴리 원료의 분진을 걸러주도록 구성될 수 있다. 분진 제거부(120)는 분진 흡입구(121h)가 구비된 경사로(121)와, 경사로(121)의 양측에 구비된 한 쌍의 가이드 벽(122)과, 경사로(121)를 가로지르도록 구비된 적어도 두 개 이상의 걸림턱(123)을 포함할 수 있다.

경사로(121)는 길이 방향으로 길게 형성된 사각 플레이트 형상으로서, 경사로(121)의 일단은 투입부(110) 하측에 구비되고, 경사로(121)의 다른 일단은 운반부(140) 상측에 위치될 수 있다. 경사로(121)는 투입부(110)에서 운반부(140)로 갈수록 하향 경사지게 위치되는데, 경사로(121)의 경사 각도는 수평면을 기준으로 35° ~ 45°범위 내에서 한정될 수 있으며, 폴리 원료가 중력에 의해 경사로(121)를 따라 굴러 떨어질 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

한 쌍의 가이드 벽(122)은 경사로(121)의 양측 단부 전체에 걸쳐 상향 돌출되는데, 폴리 원료가 경사로(121)의 양측으로 떨어지는 것을 방지하기 위하여 구비될 수 있다. 가이드 벽들(122)은 적어도 폴리 원료의 크기 보다 크게 돌출되는 것이 바람직하다.

선별턱들(123)은 가이드 벽들(122) 사이를 가로지르도록 경사로(121)에 상향 돌출되는데, 폴리 원료가 경사로(121)를 따라 굴러가더라도 폴리 원료의 분진이 선벽턱들(123)에 의해 걸러지도록 구비될 수 있다. 즉, 선별턱들(123)의 높이는 폴리 원료의 높이 보다 낮지만, 폴리 원료의 분진 높이 보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.

선별턱들(123)은 경사로(121)의 길이 방향으로 소정 간격을 두고 나란히 구비될 수 있다. 물론, 선별턱들(123)의 높이를 같게 형성하거나, 폴리 원료의 분진 크기를 순차적으로 걸러주기 위하여 선별턱들(123)의 높이를 다르게 형성하더라도 무방하다. 또한, 선별턱들(123)의 형상은 다양하게 구성될 수 있으며, 하기에서 자세히 설명하기로 한다.

상기와 같은 분진 제거부(120)도 직접 폴리 원료가 접촉되는 부분으로서, 폴리 원료의 오염을 방지하기 위하여 경사로(121)와 가이드 벽들(122) 및 선별턱들(123)은 폴리에틸렌 재질로 구성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.

도 2에 도시된 제1실시예의 분진 제거부(120)에 따르면, 선별턱(123)은 경사로(121)의 중심부에서 양측으로 갈수록 하향하는 삿갓 모양으로 형성될 수 있고, 분진 흡입구(121h)는 선별턱(123)과 같은 삿갓 모양의 슬릿홀 형태로서, 선별턱(123)의 선단 측에 구비될 수 있다. 따라서, 폴리 원료가 선별턱(123)을 통과할 때,폴리 원료의 분진은 선별턱(123)의 중심부에서 양측으로 안내되고, 선별턱(123)에 걸려진 폴리 원료의 분진이 분진 흡입구(121h)를 통해 경사로(121) 하측으로 배출될 수 있다.

도 3에 도시된 제2실시예의 분진 제거부(220)에 따르면, 선별턱(223)은 경사로(221)를 가로지르는 직선 형상으로 형성될 수 있고, 분진 흡입구(221h)는 선별턱(223)과 같은 일자 모양의 슬릿홀 형태로서, 선별턱(223)의 선단 측에 구비될 수 있다. 따라서, 폴리 원료가 선별턱(223)을 통과할 때, 폴리 원료의 분진은 선별턱(223)에 걸려서 분진 흡입구(221h)를 통해 경사로(221) 하측으로 배출될 수 있다.

도 4에 도시된 제3실시예의 분진 제거부(320)에 따르면, 선별턱(323)은 경사로(321)의 중심부에서 양측으로 갈수록 완만하게 하향하는 원호 형상으로 형성될 수 있고, 분진 흡입구(321h)는 선별턱(323)과 같은 원호 모양의 슬릿홀로서, 선별턱(323)의 선단 측에 구비될 수 있다. 따라서, 폴리 원료가 선별턱(323)을 통과할 때,폴리 원료의 분진은 선별턱(323)의 중심부에서 양측으로 안내되고, 선별턱(323)에 걸려진 폴리 원료의 분진이 분진 흡입구(321h)를 통해 경사로(321) 하측으로 배출될 수 있다.

제1 분진 배기부(130)는 분진 제거부(120)에서 걸러진 폴리 원료의 분진을 별도의 공간으로 회수하도록 구성될 수 있다. 제1 분진 배기부(130)는 경사로(121) 하측에 구비된 제1 배기 커버(131)와, 제1 배기 커버(131)와 연통된 제1 배기 유로(132)와, 제1 배기 유로(132) 상에 구비된 제1 배기 필터(133) 및 제1 배기 펌프(134)를 포함할 수 있다.

제1 배기 커버(131)는 경사로(121)의 하면을 감싸는 형태로서, 경사로(121)의 분진 흡입구들(121h)을 커버하도록 구성될 수 있다. 제1 배기 커버(131)는 경사로(121)의 하측에 밀봉된 형태로 구성됨으로서, 제1 배기 커버(131)로 유입된 폴리 원료의 분진이 비산하는 것을 방지할 수 있다. 제1 배기 커버(131)의 하면은 경사로(121)와 같이 일단에서 다른 일단으로 갈수록 하향 경사지게 구성됨으로서, 폴리 원료의 분진이 효과적으로 제1 배기 커버(131)의 최하측에 모아질 수 있다.

제1 배기 유로(132)는 제1 배기 커버(131)의 최하측에 연통되는 유로로서, 제1 배기 커버(131)에 모아진 폴리 원료의 분진이 배출될 수 있다. 제1 배기 유로(132)는 제1 배기 커버(131)의 하측에 수직하게 연결된 수직 유로와, 수직 유로의 하단에 수평하게 연결된 수평 유로를 포함할 수 있으나, 한정되지 아니한다.

제1 배기 필터(133)는 폴리 원료의 분진을 걸러줄 수 있는 각종 필터로서, 제1 배기 유로(131)의 수평 유로 상에 구비될 수 있다.

제1 배기 펌프(134)는 제1 배기 유로(132)를 따라 배출되는 기류를 형성하는 펌프로서, 제1 배기 필터(133)의 후단 측의 제1 배기 유로(132)의 수평 유로 상에 구비될 수 있다.

운반부(140)는 경사로(120)를 통과한 폴리 원료를 충전용 호퍼(160)로 자동 이송시키도록 구성될 수 있다. 운반부(140)는 폴리 원료가 담기는 운반 박스(141)와, 운반 박스(141)가 장착된 컨베이어 벨트(142)를 포함할 수 있다.

운반 박스(141)는 상면과 후면이 개방된 박스 형태로서, 하면(141a)과 전면(141b)과 양측면(141c)으로만 이루어질 수 있다. 운반 박스의 하면은 컨베이어 벨트(142)의 상면에 부착되는데, 컨베이어 벨트(142)의 작동에 따라 운반 박스의 전면은 경사로의 다른 일단 하측에 위치되거나, 운반 박스의 개방된 후면은 충전용 호퍼 상측에 위치될 수 있다.

운반 박스(141)도 마찬가지로 폴리 원료와 직접 접촉하므로, 폴리 원료의 오염을 방지하기 위하여 폴리에틸렌 재질로 구성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.

컨베이어 벨트(142)는 운반 박스(141)를 경사로(121)와 충전용 호퍼(160) 사이에 이송하도록 구비되는데, 정/역방향으로 구동됨에 따라 운반 박스(141)를 전후 방향 즉, 경사로(121)와 충전용 호퍼(160) 사이의 양방향으로 이동시킬 수 있다.

컨베이어 벨트(142)는 운반 박스(141)를 상향 경사진 방향으로 안내하는 상승 경로(a)과, 운반 박스(141)를 수평한 방향으로 안내하는 수평 경로(b)과, 운반 박스(141)를 하향 경사진 방향으로 안내하는 하강 경로(c)로 구성될 수 있다.

운반 박스(141)가 컨베이어 벨트(142)의 상승 경로(a)에 위치하면, 경사로(121)에서 떨어지는 폴리 원료가 운반 박스(141)에 효과적으로 담길 수 있고, 운반 박스(141)의 후면으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 운반 박스(141)가 컨베이어 벨트(142)의 하강 경로(c)에 위치하면, 운반 박스(141)에 담긴 폴리 원료가 운반 박스(141)의 후면을 통하여 원활하게 충전용 호퍼(160)로 공급될 수 있다.

제2 분진 배기부(150)는 운반부(140) 주변의 폴리 원료의 분진을 별도의 공간으로 회수하도록 구성될 수 있다. 제2 분진 배기부(150)는 컨베이어 벨트(142) 하측에 구비된 제2 배기 커버(151)와, 제2 배기 커버(151)와 연통된 제2 배기 유로(152)와, 제2 배기 유로(152) 상에 구비된 제2 배기 필터(153) 및 제2 배기 펌프(154)를 포함할 수 있다.

제2 배기 커버(151)는 컨베이어 벨트(142)의 하부를 수용하는 형태로서, 컨베이어 벨트(142) 전체를 커버하도록 구성될 수 있다. 제2 배기 커버(151)는 컨베이어 벨트(142)의 외측에 이격된 형태로 구성됨으로서, 컨베이어 벨트(142) 주변에 비산하는 폴리 원료의 분진이 제2 배기 커버(151)로 유입될 수 있다. 제2 배기 커버(151)의 하면을 중심으로 갈수록 하향 경사지게 구성됨으로서, 폴리 원료의 분진이 효과적으로 제2 배기 커버(151)의 최하측에 모아질 수 있다.

제2 배기 유로(152)와 제2 배기 필터(153) 및 제2 배기 펌프(154)는 제1 배기 유로(132)와 제1 배기 필터(133) 및 제1 배기 펌프(134)와 동일하게 구성됨으로서, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

충전용 호퍼(160)는 운반부(140)에 의해 공급되는 폴리 원료를 저장하고, 저장된 폴리 원료를 단결정 잉곳 성장장치에 공급하도록 구성될 수 있다.

충전용 호퍼(160)는 상면이 개방된 원통 형상의 용기로서, 컨베이어 벨트(142)의 하강 경로 끝단 하측에 위치되고, 운반 박스(141)의 후면으로부터 떨어지는 폴리 원료가 저장될 수 있다. 물론, 충전용 호퍼(160)는 내측에 저장된 폴리 원료를 공급하기 위한 도어 등이 구비될 수 있다.

챔버(170)는 상기의 구성 요소들이 내장되는 밀폐 공간을 제공하고, 송풍팬(180)은 챔버(170)의 상측에 구비될 수 있다.

상기의 구성 요소들에 의해 폴리 원료를 이송하는 동안, 폴리 원료의 분진을 제거하더라도 챔버(170)에 의해 폴리 원료의 분진에 의한 주변 오염을 방지할 수 있다.

또한, 송풍팬(180)이 작동되는 동안, 챔버(170) 내부에 기류를 다운 플로우시킬 수 있고, 챔버(170) 내부에 폴리 원료의 분진이 부유 또는 확산되는 것을 방지할 수 있으며, 분진이 깨끗하게 제거된 폴리 원료만 충전용 호퍼(160)로 공급할 수 있다.

도 6은 본 실시예의 단결정 성장용 원료공급장치 작동 상태가 도시된 측단면도이고, 도 7은 본 실시예에 포함된 경사로의 작동 상태가 도시된 평면도이다.

본 실시예에 따르면, 투입부(110)에 저장된 폴리 원료(P)가 공급되면, 폴리 원료(P)가 경사로(121)의 길이 방향를 따라 이동되면서 선별턱들(123)에 순차적으로 부딪히고, 폴리 원료(P)로부터 분진들(D)이 떨어진다. 물론, 폴리 원료(P)가 선별턱(123)에 부딪힐수록 폴리 원료(P)로부터 떨어지는 분진들(D)의 량은 줄어든다.

분진들(D)은 선별턱들(123) 보다 작기 때문에 선별턱들(123)을 넘어가지 못하고, 경사로(121)의 분진 흡입구들(121h)을 통하여 하측으로 떨어진 다음, 제1 배기 커버(131)의 최하측에 모아진다.

폴리 원료(P)가 경사로(121)를 따라 이동하는 동안 제1 배기 펌프(134)가 작동되면, 경사로(121)의 분진 흡입구들(121h)에 쌓인 분진들(D)을 비롯하여 제1 배기 커버(131)에 모아진 분진들(D)은 제1 배기 유로(132)로 배기되면서 제1 배기 필터(133)에 포집된다.

분진들(D)이 제거된 폴리 원료(P)는 선별턱들(123) 보다 크기 때문에 선벽턱들(123)을 넘어간 다음, 경사로(121)의 경사 각도에 의해 굴러 떨어지고, 컨베이어 벨트(142)의 상승 경로(a)에 위치한 운반 박스(141)에 공급된다.

컨베이어 벨트(142)가 구동되면, 운반 박스(141)가 컨베이어 벨트(142)의 상승 경로(a)와 수평 경로(b)를 지나 하강 경로(c)에 도달하고, 운박 박스(141)에 저장된 폴리 원료(P)가 운반 박스(141)의 개방된 후면을 통하여 충전용 호퍼(160)로 공급된다.

컨베이어 벨트(142)가 작동되는 동안 제2 배기 펌프(154)가 작동되면, 제2 배기 커버(151) 주변의 분진들(D)은 제2 배기 커버(151)의 최하측에 모아질 뿐 아니라 제2 배기 유로(152)로 배기되면서 제2 배기 필터(153)에 포집된다.

상기와 같이 폴리 원료(P)의 이동 중 분진들(D)을 제거하는 동안 송풍팬(180)이 구동되면, 챔버(170) 내부에 다운 플로우 기류를 형성함으로서, 분진들(D)이 챔버(170) 내부에 부유 또는 확산하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 분진들(D)이 충전용 호퍼(160)로 공급되는 폴리 원료(P)에 다시 공급되는 것을 방지할 수 있고, 효과적으로 배출 및 포집될 수 있도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 실시예는 실리콘 단결정 성장에 사용되는 폴리 형태의 다결정 실리콘 원료를 이송시키는 단결정 성장용 원료공급장치에 적용될 수 있다.

Claims

폴리 원료가 저장되고, 소정량의 폴리 원료를 공급하는 투입부;

상기 투입부 하측에 일단이 구비되고, 상기 투입부에서 공급된 폴리 원료의 분진을 걸러주는 분진 흡입구가 구비된 경사로를 포함하는 분진 제거부; 및

상기 경사로 다른 일단 하측에 구비되고, 상기 경사로를 통과한 폴리 원료를 충전용 호퍼로 자동 이송시키는 운반부;를 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.
제1항에 있어서,

상기 투입부는,

폴리 원료가 저장되는 저장용 호퍼와,

상기 호퍼의 하부를 자동 개폐시키는 도어를 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.
제2항에 있어서,

상기 저장용 호퍼와 도어는,

폴리에틸렌 재질로 구성되는 단결정 성장용 원료공급장치.
제1항에 있어서,

상기 경사로는,

상기 투입부 하측과 상기 운반부 상측 사이에 걸쳐 위치되고,

상기 투입부 하측에서 상기 운반부 상측으로 갈수록 하향 경사지게 설치되는 단결정 성장용 원료공급장치.
제4항에 있어서,

상기 경사로는,

상기 투입부 하측에서 상기 운반부 하측으로 갈수록 35°~ 45°로 하향 경사지게 설치되는 단결정 성장용 원료공급장치.
제4항에 있어서,

상기 경사로는,

폴리 원료 높이 보다 높게 양측 단부에 상향 돌출된 한 쌍의 가이드 벽을 더 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.
제6항에 있어서,

상기 경사로는,

소정의 분진 높이 보다 높고 폴리 원료 높이 보다 낮게 상기 가이드 벽들을 가로지르도록 상향 돌출된 선별턱을 더 포함하고,

상기 분진 흡입구는,

상기 선별턱에 걸러진 분진이 흡입되도록 상기 선별턱과 인접하게 위치되는 단결정 성장용 원료공급장치.
제7항에 있어서,

상기 분진 흡입구는,

상기 경사로의 양측 단부를 가로지르도록 상기 선별턱과 같은 형상의 슬릿홀 형태로 구비되는 단결정 성장용 원료공급장치.
제7항에 있어서,

상기 선별턱은,

상기 경사로의 중심부에서 양측 단부로 갈수록 하향하는 삿갓 형태로 구비되는 단결정 성장용 원료공급장치.
제7항에 있어서,

상기 선별턱과 분진 흡입구는,

상기 경사로의 경사 방향을 따라 소정 간격을 두고 적어도 두 개 이상 구비되는 단결정 성장용 원료공급장치.
제7항에 있어서,

상기 경사로는,

폴리에틸렌 재질로 구성되는 단결정 성장용 원료공급장치.
제1항에 있어서,

상기 경사로 하측에 구비되고, 상기 분진 흡입구로 걸러진 분진을 회수하는 제1 분진 배기부;를 더 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.
제12항에 있어서,

상기 제1 분진 배기부는,

상기 경사로 하부에 구비되는 제1 배기 커버와,

상기 제1 배기 커버 하측에 연통되는 제1 배기 유로와,

상기 제1 배기 유로 상에 설치되는 제1 배기 필터와,

상기 제1 배기 유로 상에 설치되는 제1 배기 펌프를 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.
제1항에 있어서,

상기 운반부는,

상기 경사로에 의해 안내된 폴리 원료가 담기는 운반 박스와,

상기 운반 박스가 안착되고, 상기 운반 박스를 정/역 방향으로 이송시키는 컨베이어 벨트를 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.
제14항에 있어서,

상기 운반 박스는,

폴리에틸렌 재질로 구성되는 단결정 성장용 원료공급장치.
제14항에 있어서,

상기 컨베이어 벨트는,

상기 경사로의 다른 일단 하측에서 상기 운반 박스를 상향 경사진 방향으로 안내하는 상승 경로과,

상기 충전용 호퍼로 상기 운반 박스를 하향 경사진 방향으로 안내하는 하강 경로를 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.
제14항에 있어서,

상기 컨베이어 벨트 하측에 구비되고, 상기 운반 박스와 컨베이어 벨트 주변의 분진을 회수하는 제2 분진 배기부;를 더 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.
제17항에 있어서,

상기 제2 분진 배기부는,

상기 컨베이어 벨트 하측에 상기 컨베이어 벨트 보다 크게 구비되는 제2 분진 커버와,

상기 제2 분진 커버 하측에 연통되는 제2 배기 유로와,

상기 제2 배기 유로 상에 설치되는 제2 배기 필터와,

상기 제2 배기 유로 상에 설치되는 제2 배기 펌프를 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 투입부와 분진 제거부와 운반부가 내장되는 챔버; 및

상기 챔버 상부에 구비되고, 상기 챔버 내부의 기류를 다운 플로우시키는 송풍팬;을 더 포함하는 단결정 성장용 원료공급장치.