(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンから成るコンベア面を含む、コンベアシュートを有する振動コンベアであって、
前記コンベアシュートの基体と前記コンベア面との間に、ＰＵ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＶＤＦ、またはＰＡから成るプラスチック要素を備え、
前記プラスチック要素と、前記コンベア面を形成する前記シリコンとが、互いに接着され、前記コンベアシュートに配置され固定された支持プレートを形成することを特徴とする、振動コンベア。
【請求項２】
前記支持プレートが、クランピングウェッジまたはその他のクランピング機構によって前記コンベアシュートに固定された、請求項１に記載の振動コンベア。
【請求項３】
プラスチックから成り、前記コンベアシュートに固定され、前記支持プレートをクランピングする側面パーツをさらに含む、請求項１または２に記載の振動コンベア。
【請求項４】
シリコンから成る前記コンベア面が、ＰＵのシートで部分的に覆われている、請求項１から３のいずれか一項に記載の振動コンベア。
【請求項５】
シリコンから成るコンベア面を含み、コンベアシュートを持つ振動コンベアであって、  前記コンベアシュートの基体と前記コンベア面との間に、ＰＵ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＶＤＦ、またはＰＡから成るプラスチック要素が提供され、
前記プラスチック要素は、プラスチックによる前記コンベアシュートのクラッディングであり、および
前記コンベア面は、シリコンから成るクラッディングパーツによって形成され、
前記プラスチック要素から成る前記クラッディングは、前記コンベアシュートに固定され、
シリコンから成る前記クラッディングパーツは、前記コンベアシュートに配置され、固定されていることを特徴とする、振動コンベア。
【請求項６】
前記クラッディングおよび前記クラッディングパーツが、クランピングウェッジまたはその他のクランピング機構によって前記コンベアシュートにクランピングされた、請求項５に記載の振動コンベア。
【請求項７】
プラスチックから成り、前記コンベアシュートに固定され、前記支持プレートをクランピングする側面パーツをさらに含む、請求項５または６に記載の振動コンベア。
【請求項８】
シリコンから成る前記コンベア面が、ＰＵのシートで部分的に覆われている、請求項５から７のいずれか一項に記載の振動コンベア。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の振動コンベアのコンベア面上をシリコン塊が搬送される、シリコン塊を搬送するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン塊を搬送するための方法に関する。本発明はまた、振動コンベアにも関する。
【背景技術】
【０００２】
高純度シリコンは、例えば、高純度クロロシランガスを加熱した基材上へ化学蒸着することによって作製される。この場合、シリコンは、ロッドの形態で、多結晶体として蒸着される。半導体産業で必要とされる単結晶シリコンの大部分は、このようなシリコンロッドから、チョクラルスキー法によって作製される。
【０００３】
この方法では、溶融坩堝にシリコン塊が充填される。この破片化シリコンが溶融され、単結晶シリコンインゴットが、シード結晶によってこの溶融物から引き上げられる。
【０００４】
溶融坩堝の充填に必要とされるシリコン塊は、蒸着によって作製された多結晶ロッドを粉砕することによって得られる。例えば、粉砕ツールとして、金属ジョーまたはロールクラッシャー、ハンマーまたはチゼルが用いられる。
【０００５】
この脆いシリコンロッドが汚染されると、望ましくない粒子および異質原子が、塊の鋭利面上に検出される場合がある。粒子は、一般的にはダストであり、これは、シリコンの粉砕時および塊の運搬時に発生する。異質原子は、特に、粉砕ツールに由来する。
【０００６】
破片化シリコンが溶融坩堝内で溶融される前に、このような汚染物は除去される必要がある。これは、通常、物質を除去する酸または酸混合物によるエッチング処理、およびそれに続く水による洗浄によって行われる。
【０００７】
鋭利塊の比表面積が大きいことは、重大な欠点を有しており、特に、
物質を除去する処理のための高い酸消費量
破片化シリコンを洗浄浴へ移す際に、洗浄水の汚染を伴う表面に付着した酸膜による高い酸放散量、および
塊端部のアンダーカットエッチング
をもたらす。
【０００８】
米国特許第６３７５０１１（Ｂ１）号では、従って、破片化シリコンを搬送するための方法が提案されており、ここでは、シリコン塊は、振動コンベアの超純粋シリコンから作られたコンベア面上を搬送される。
【０００９】
この場合、鋭利シリコン塊は、振動コンベアの振動コンベア面上を搬送される際に丸められる。シリコン塊の比表面積は減少し、表面に付着した汚染物は削り落とされる。
【００１０】
第一の振動コンベアユニットによって丸められた破片化シリコンは、第二の振動コンベアユニット上を搬送される場合がある。そのコンベア面は、平行に配置された超純粋シリコンプレートから成り、それらは、側面固定装置によって固定される。この超純粋シリコンプレートは、例えば穴の形態で、通過用開口部（ｐａｓｓａｇｅ  ｏｐｅｎｉｎｇｓ）を有する。コンベア面の側面境界を定めるように働くコンベア端部は、同様に超純粋シリコンプレートから作られ、例えば、ホルダーによって固定される。超純粋シリコンプレートから作られるコンベア面は、スチールプレートおよび所望に応じて制振マットによって支持される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、そのような振動コンベアユニットの運転中に、コンベア面のシリコンクラッディングがゆるみ、さらには破壊される場合もあることを知見した。このために、さらに、搬送中に製品が汚染されるリスクも存在する。
【００１２】
本発明の目的は、このことから発生したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、シリコンから成るコンベア面を含む、コンベアシュートを有する振動コンベアによって達成され、ここで、コンベアシュートの基体とコンベア面との間にプラスチック要素を備える。
【００１４】
その他の好ましい実施形態は、従属請求項２から９に請求される。
【００１５】
この目的はまた、シリコン塊を搬送するための方法によっても達成され、ここで、シリコン塊は、請求項１から９のいずれか一項に記載の振動コンベアのコンベア面上を搬送される。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
コンベア面は、特に前／上方向および後ろ／下方向の、好ましくは振幅の小さい、速い振動によって動かされる。
【００１７】
コンベア面上に置かれたシリコン塊は、それによって、滑る動き（sliding movement）から投げる動き（throwing movement）までの範囲である前方向へ流動する動きとされる。
【００１８】
この場合、シリコン塊のすべての側が、交互にシリコン面に向くことになる。
【００１９】
シリコン面上でのシリコン塊の滑る動きおよび投げる動きの結果として、端部は破壊され、表面に付着した汚染物は削り落とされ、それによって、均一に丸められた塊が見られることになる。
【００２０】
形成されたダストは、例えば、好ましくはコンベア経路に沿った、特に好ましくは出口部の吸引装置により、シリコン塊の流れから分離されることが好ましい。
【００２１】
例えば出口部に取り付けられる電磁石または永久磁石を用いることによって、磁性粒子がシリコン塊流から分離されることが好ましい。
【００２２】
シリコンから成り、好ましくは、超純粋シリコンから成るクラッディング（Ｃｌａｄｄｉｎｇ）として構成されるコンベア面は、プラスチック要素により、搬送時におけるコンベアシュートの基材との直接接触から保護されている。
【００２３】
コンベア面は、好ましくは、平面の様式で、またはトラフもしくはチューブの形状で形成される。
【００２４】
本発明の文脈において、超純粋シリコンとは、好ましくは＞９９．９９％の純度である単結晶または多結晶シリコンのことを意味する。
【００２５】
好ましくは、シリコンから成るコンベア面は、搬送されることになるシリコン塊と同じ純度を有する。
【００２６】
プラスチック要素は、好ましくは、ＰＵ、ＰＰ、ＰＥ，ＰＶＤＦ、またはＰＡから成る。
【００２７】
プラスチック要素は、好ましくは、プラスチックによるコンベアシュートのクラッディングである。プラスチックから成るクラッディングパーツは、好ましくは、コンベアシュートに固定されている。コンベア面を形成しているシリコン要素も、好ましくは、同様に、プラスチックとのコンベアシュートクラッド中に配置され、固定される。
【００２８】
プラスチック要素は、好ましくは、支持プレートであり、その上に、コンベア面を形成するシリコンが存在する。好ましくは、プラスチックプレートおよびシリコンクラッディングパーツは、互いに接着結合されている。シリコンクラッディングを有する支持プレートは、好ましくは、コンベアシュートに固定されている。
【００２９】
本発明により、高純度破片化ポリシリコンを、コンベアシュートでの汚染を抑えて運搬することが可能である。
【００３０】
シリコン塊の最適な搬送挙動を得るためには、クラッディングパーツは、コンベアシュートに充分にクランピング（ｃｌａｍｐｅｄ）されているべきである。
【００３１】
ゆるんだ、またはゆるみかけたパーツは、シュートの搬送挙動に負に作用する有害な影響を及ぼす。
【００３２】
このようにして、特に、シュートの振動範囲が変動し、搬送スピードが、従ってそれに続くプロセスのサイクル速度が影響を受ける。
【００３３】
これに対処するために、シリコンから成るクラッディングパーツは、好ましくは、共通の支持プレート上にて１つの集合体として固定される。
【００３４】
支持プレート１つあたりのボルトの数は、１‐ｎボルト（好ましくは１‐５０）であり、コンベアシュートの種類に応じて異なる。
【００３５】
支持プレート材については、低汚染物質が選択されるべきであり、好ましくは、ショア硬度８０‐９８Ａで、添加剤または着色剤を含まないＰＵである。
【００３６】
この場合の支持材は、２‐３０ｍｍ、特に好ましくは、３‐５ｍｍの定められた厚さを有する。
【００３７】
支持材上でのシリコンパーツの固定は、好ましくは、高い固有接着を有する低汚染弾性接着剤で行われ、例えば、シリコーン接着剤である。
【００３８】
シリコンクラッディングを、スチール支持材ではなくＰＵ支持材に固定することは、搬送品の鉄による汚染が低減されることを特徴とする。
【００３９】
支持材上に製造されたクラッディングパーツ（１‐ｎ）は、コンベアシュートに配置され、摩耗の度合いに応じて交換される。
【００４０】
嵌め込まれたクラッディング（プラスチッククラッディング、シリコンクラッディング、支持プレート）のクランピングは、好ましくは、以下で述べるクランピング機構のうちの１つで行われる：
コンベアシュート上の周囲にわたり、クラッディングに直接押し付ける低汚染スクリュー接続
クラッディングを搬送方向に固定するコンベアシュートの低汚染クランピングウェッジ
コンベアシュートの側面パーツによるクラッディングの固定クランピング
支持プレートを介するＳｉクラッディングのシュート底部へのスクリュー固定
【００４１】
クラッディングのクランピングは、コンベアシュートの追加の側面パーツによって行われてもよく、それは、好ましくは、ラピッドクランピングシステム（rapid clamping system）によってシュートに固定される。
【００４２】
上記からの追加のクランピングは、振動搬送時におけるクラッディングの持ち上がりまたはゆるみを防止する。
【００４３】
側面パーツに用いられるべき材料は、好ましくは、ＰＰおよびＰＥであり、ＰＵマット、ショア硬度６０‐８０ＡのＰＵ、またはシリコーンなどの同等の低汚染および耐摩耗性材料に接着結合される。
【００４４】
ＰＵおよびシリコーンのタイプのすべてのポリマーは、例えば砕石、カーボンブラックなどの着色剤または添加剤を含有しないことが好ましい。
【００４５】
クラッディングをコンベアシュートでの摩耗から保護するために、およびコストを削減するために、シリコン塊とクラッディングとの直接の接触を防止する種々の材料から作られた分離マットが、コンベアシュートに固定されることが好ましい。
【００４６】
分離マット材は、好ましくは、ショア硬度６０‐８０ＡのＰＵである。
【００４７】
本発明はまた、別のタイプのコンベアシュートクラッディングにも関する。これは、例えば、特別のプラスチックによって行われてよい。
【００４８】
好ましくは、この場合、ショア硬度６０‐９８ＡのＰＵなどの低汚染高耐摩耗性プラスチックが用いられる。
【００４９】
この場合、固定の作用（nature of the fastening）は、シリコンクラッディングの場合と同じ方法で実施される。
【００５０】
製品と直接接触するベアリングパーツまたは製品の直近傍のパーツは、特別の射出成型ＰＵパーツで封入されるか、またはフレームワークの面全体が、ＰＵスプレーコーティングによってクラッディングされる。
【００５１】
適切な材料は、添加剤が添加されていないショア硬度６５‐９８ＡのＰＵコーティング系である。