[发明专利]多晶硅的破碎装置以及多晶硅破碎物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及将作为半导体用硅等的原料的多晶硅破碎为块状的装置以及使用该破碎装置的多晶硅破碎物的制造方法。

背景技术

半导体芯片所使用的硅晶片例如由通过直拉单晶制造(CZ)法制造的单晶硅制作。而且，利用该CZ法的单晶硅的制造中例如使用将通过西门子法形成为棒状的多晶硅破碎为块状的产物。

如图9所示，该多晶硅的破碎使多晶硅棒R成为几mm至几cm大小的块C，通过热冲击等将棒R击碎为适宜的大小之后，一般采用由锤直接敲开的方法，但是作业者的负担大，由棒状多晶硅得到希望大小的块是低效的。

专利文献1中公开了一种由辊式破碎机对棒状的多晶硅进行破碎以得到块状的硅的方法。该辊式破碎机是将一个辊收容在外壳内的单辊式破碎机，在其辊表面形成有多个齿，通过将多晶硅夹在这些齿与外壳的内壁面的间隙中连续施加冲击而对棒状多晶硅进行破碎。

但是，在该装置中，由于破碎的块状的硅被压入并碾碎在形成于辊上的各齿的齿根与外壳的内壁面的间隙中，导致生成多晶硅微粉的比例增加。因此，不仅成为希望大小的块状的硅的破碎效率低，而且由于产生的微粉的粒径小而无法在CZ法中使用，损失较大。

另一方面，专利文献2和专利文献3中提出了一种对粗破碎的块状多晶硅进行破碎的破碎装置。这些装置是具备两个辊并将块状的多晶硅夹在各辊的间隙中而进行破碎的双辊式破碎机。

这些情况下，由于在辊间多晶硅块一边碾碎一边破碎，因此生成多晶硅微粉的比例增加，并不高效。

专利文献1：特开2006-122902号公报

专利文献2：特表2009-531172号公报

专利文献3：特开2006-192423号公报

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够将多晶硅破碎为希望大小的块，并且在破碎时抑制微粉产生以减少损失率的适于多晶硅的破碎的装置以及使用该破碎装置的多晶硅破碎物的制造方法。

本发明的多晶硅的破碎装置为，在围绕平行的轴线相互反向旋转的一对辊之间夹入块状的多晶硅以进行破碎的多晶硅的破碎装置，其特征在于，在所述辊的外周面上径向向外突出设置有多个破碎齿，各破碎齿的前端面形成为球面状，侧面形成为圆锥面状或圆柱面状。

在该破碎装置中，在使辊旋转的同时通过破碎齿连续击打多晶硅，能够高效地进行破碎。另外，由于破碎齿的前端面形成为球面状，所以破碎齿的前端与多晶硅为点接触状态，另外，由于该破碎齿的侧面形成为圆锥面状或圆柱面状，所以破碎齿的侧面与多晶硅接触时为线接触状态。因此，由于破碎齿与多晶硅为点接触或线接触状态，从而防止多晶硅被破碎齿压碎而产生细粉。

在本发明的多晶硅的破碎装置中，各破碎齿的间隔可以为11至35mm，并且两个辊的对置部间的所述破碎齿的前端之间的距离可以为5至30mm。

如前所述通过使多晶硅与破碎齿为点接触或线接触，多晶硅不会被压碎，通过将破碎齿的间隔和前端之间的距离设定在上述范围内，从而能够得到适当大小的块。

在本发明的多晶硅的破碎装置中，所述破碎齿由硬质合金或硅材料形成。

通过由硬质合金或硅材料形成破碎齿，从而能够防止杂质污染破碎的多晶硅块，特别是能够得到高品质的多晶硅作为半导体硅的原料。

本发明的多晶硅破碎物的制造方法的特征在于，使用所述破碎装置的任一种来制造多晶硅的破碎物。

根据本发明，通过辊的旋转能够连续且高效地对多晶硅进行破碎，并且由于破碎齿的前端形成为球面状且侧面形成为圆锥面状或圆柱面状，因此与多晶硅的接触为点接触或线接触，多晶硅不会被破碎齿压碎，能够防止细粉产生，减小损失率并提高生产率。

附图说明

图1是表示本发明的多晶硅的破碎装置的一个实施方式的部分透视立体图。

图2是图1的破碎装置中的辊表面的立体图。

图3是从安装于该破碎装置的破碎齿单元的背面观察的立体图。

图4是多个排列状态的破碎齿单元的立体图。

图5是破碎齿的立体图。

图6是说明辊的对置部中的位置关系的正视图。

图7(a)是说明棱锥状的破碎齿的立体图、图7(b)是辊的对置部的正视图。

图8(a)和8(b)是表示关于破碎齿的两种变形例的立体图。

图9是表示将多晶硅棒破碎为块状物的示意图。

符号说明

1  破碎装置

2  外壳

3  辊

4  旋转轴线