[发明专利]用于输送块状多晶硅或粒状多晶硅产物流的装置

说明书

本发明涉及用于输送多晶硅碎块或多晶硅颗粒的产物流的装置，其包括由金属制成且衬有塑料或硅的输送表面，以及用于检测所述产物流中的金属异物或导电异物的涡流传感器。

本发明涉及用于输送块状多晶硅或粒状多晶硅产物流的装置。特别地，涉及用于鉴别这种产物流中的金属异物的装置。

多晶体硅(简称为多晶硅)用作通过切克劳斯基(CZ)法或区域熔融(FZ)法生产用于半导体的单晶体硅，以及通过各种提拉和浇铸工艺生产单晶体硅或多晶体硅的起始材料，以用于生产用于光生伏打行业的太阳能电池。

粒状多晶体硅或简称的粒状多晶硅是在流化床反应器中生产的。这是通过在流化床中借助气流流化硅颗粒来实现的，所述床通过加热装置被加热至高温。添加含硅的反应气体会引起热颗粒表面的热解反应。这将元素硅沉积在硅颗粒上，单个颗粒的直径增加。定期抽出直径已增长的颗粒以及添加相对较小的硅颗粒作为晶种颗粒使得该工艺能够以连续的方式操作，并且具有其所有伴随的优点。可使用的含硅反应气体是硅卤化合物(例如氯硅烷或溴硅烷)、甲硅烷(SiH₄)以及这些气体与氢气的混合物。

一旦生产，就通常借助筛分设备将粒状多晶硅分成两个或更多个级分或类别(分级)。随后可在研磨设备中将最小的筛分级分(筛网筛下物)加工成晶种颗粒并添加至反应器中。

筛网目标级分通常被包装并运输至客户。该客户使用粒状多晶硅，尤其是用于根据切克劳斯基法(CZ法)的生长单晶。

多晶硅同样可借助西门子工艺生产。该方法包括通过直接在钟罩形反应器(“西门子反应器”)中通过直通电流来加热通常为硅的细丝棒(thin filament rod)的支撑体，以及引入包含氢气以及一种或多种含硅组分的反应气体。

所用的含硅组分通常是三氯硅烷(SiHCl₃、TCS)或三氯硅烷与二氯硅烷(SiH₂Cl₂、DCS)和/或四氯硅烷(SiCl₄、STC)的混合物。硅烷(SiH₄)通常较少使用，但是也在工业规模上使用。

丝棒垂直插入反应器基部电极中，它们通过这些电极连接至电源。

高纯度多晶硅沉积在加热的丝棒和水平桥上，以便随时间而增加其直径。

一旦棒已冷却，打开反应器钟罩，用手或借助于特定器件、即所谓的卸载辅助物移出所述棒，用于进一步加工或用于中间存储。

对于大多数应用，多晶硅棒被破裂成小块，这些小块通常然后按大小分级。

US 2007/0235574 A1公开了用于粉碎和分选多晶体硅的装置，其包括用于将粗块状多晶硅进给至破碎设备的进料装置、破碎设备和用于对块状多晶硅进行分级的分选设备，其中所述装置设有控制器，所述控制器使得能够对所述破碎设备中的至少一个破碎参数和/或所述分选设备中的至少一个分选参数进行可变调节。

破碎设备可以是由1至10台破碎机构成的多级破碎设备。

分选设备可由多级机械筛分设备和多级光电子分离设备构成。机械筛分设备用于去除产物流中的细粒级分。借助光电子分离设备分选出不含细粒级分的块状多晶硅。根据选自块状多晶硅的长度、面积、形状、形态、颜色和重量的一个至三个准则来进行块状多晶硅的分选。

然而，用于鉴别多晶硅块的参数的已知电子传感器技术的其它组合同样适合(例如金属检测器、超声、红外线)。

可以在各个破碎阶段之间以及在分选设备的内部和下游布置磁力分离器(例如板式磁体、鼓式磁体或带式磁体)，以从块状多晶硅中去除金属异物并降低块状多晶硅的金属污染。

其缺点在于只可去除铁磁性异物如铁。不可去除非磁性金属异物。