[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11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破碎为适宜的大小之后，一般采用通过锤直接敲开的方法，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之间的间隙中连续施加冲击而对棒状多晶硅进行破碎。

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。

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

通过这种破碎装置能够高效地破碎多晶硅，但是由于多晶硅较硬，齿会产生缺损和磨损。辊表面的各齿全部损耗时更换新辊即可，但是部分齿产生缺损和磨损等时更换各辊并不具有效率性。

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，并且齿的一部分产生缺损和磨损等时，能够仅更换该齿的多晶硅的破碎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沿所述辊的圆周方向排列设置有多个破碎齿单元，该破碎齿单元具有多个破碎齿以及将这些破碎齿固定在所述辊的外周面上的固定盖，所述破碎齿在其基端部形成有扩径的凸缘部，所述固定盖形成为沿所述辊的长度方向的条状，并且沿所述长度方向排列形成有多个在厚度方向上贯穿的破碎齿固定孔，在使所述破碎齿的前端部从所述破碎齿固定孔向所述辊的径向外侧突出并在所述固定盖与所述辊之间夹持所述凸缘部的状态下所述固定盖固定于所述辊。

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。这种情况下，各破碎齿逐个贯穿破碎齿单元的固定盖的各破碎齿固定孔，通过其凸缘部夹持在固定盖与辊之间而被固定，因此破碎齿产生损耗时，仅更换该产生损耗的破碎齿即可，且其更换作业也容易进行。

在本发明的多晶硅的破碎装置中，在所述辊的外周面可以设置有使各破碎齿的凸缘部的端面进行面接触的平面部。

如果辊的外周面为圆柱外表面，则破碎齿的端面局部接触，但通过平面部使这些辊外周面与破碎齿的端面接触，因此不会局部作用载荷，从而强度稳定。因此，破碎齿不会产生振动等，能够稳定制造均匀的块。

在本发明的多晶硅的破碎装置中，各破碎齿单元的固定盖的两端部通过螺丝固定于所述辊，在所述辊的外周面可以形成有使所述固定盖的两端部的背面进行面接触的平面部。

如果固定盖的螺丝固定部分中的辊为圆柱外表面，则对固定固定盖的螺丝作用弯曲应力，但通过平面部成为面接触的状态，从而固定盖稳定并能够防止破损等。

在本发明的多晶硅的破碎装置中，在所述破碎齿与所述固定盖之间，可以设置有限制破碎齿在所述破碎齿固定孔内的旋转的旋转阻止机构。

通过将破碎齿旋转固定，从而能够进行稳定的破碎。

在本发明的多晶硅的破碎装置中，所述破碎齿可以由硬质合金或硅材料形成，所述固定盖的外表面可以由硬质合金或硅材料覆盖。

通过由硬质合金或硅材料形成破碎齿和固定盖的外表面，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，并且将各个破碎齿固定于夹持在破碎齿单元的固定盖与辊之间的状态，因此仅更换一部分破碎齿的作业也容易进行，维护性优异。

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。