[發明專利]高純度切割硅粉(干法)回收

有效

• 申請號: 200910189194.3
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN102107156A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 朱福如
• 申請（專利權）人: 朱福如
• 主分類號: B03C1/30
• 分類號: B03C1/30;B03C3/017
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1?技術領域：

本發明屬于物理學、半導體材料類。?

2?背景技術：

現有半導體器件(包括集成電路、太陽電池)大都采用硅錠(棒)切割成片材加工而成，切割的硅粉回收要求清除混入的各種異物雜質，尤其是有害的鐵雜質。以確保硅片材料的物理性能。?

以往采用酸洗的辦法，將異物雜質與酸進行化學反應，由固體物資變成可溶解的液體進行分離；近來有人采用浮選法，利用物質的表面張力、附著力差異，有選擇的將硅粉分選。它們都是在液體介質中進行，勢必引入新的雜質和對環境的污染，工藝周期長，能源消耗大，回收成本高。?

3?發明的內容：

本發明采用具有特定性能的氣流(紊流、湍流)，將切割硅粉、雜質異物分離成單體微粒在二維平面、三維立體空間懸浮，將懸浮微粒在靜電場、靜磁場、電磁場和離心力場中分選。?

(1).靜磁場吸附鐵磁物質；?

(2).交變電磁場加熱電阻率小的金屬導體物質；使其粘附在低融點的膠體物質上，達到分選效果；?

(3).靜電場將電阻率高的微粒吸附；?

(4).氣流經過曲線、曲面，利用微粒物質的慣性在離心力場分選比重不同的物質；?

(5).在上述分選中，再加上光照、溫度的作用，改變半導體材料的物理性能，以求達到最佳分選效果。?

由于固體對氣體的吸附作用遠小于液體附著固體的表面張力；氣體密度遠小于液體密度；在氣體介質中分選容易得到純凈的本底(基體)物質，在回收工藝過程中減少雜質再度污染，降低能耗、節約成本、提高效率、凈化環境。?

4?附圖說明：圖1：底部進料硅粉回收裝置原理示意圖。

圖2：噴流進料硅粉回收裝置原理示意圖。

圖3：上頂進料硅粉回收裝置原理示意圖。

圖4：平面傳送帶硅粉回收裝置原理示意圖。

A.磁場磁極；B.低融點膠體擋板；C.靜電場電極；D.交變電磁場線圈；E.離心風機；F.振動器。?

(1).用氣流為載體分離雜質(三維立體分離)：?

將待回收的硅粉由“回收硅粉入口”加入，密封關閉進料窗口，啟動高壓氣泵，將經過凈化處理的潔凈氣體壓縮并由“氣體入口”噴入。?

高速氣流將注入底部的硅粉與其它固體粉末雜質強行吹成煙霧在三維立體空間懸浮，分離成單體微粒隨氣流運動。同時配以機械振動F，以利粉末分離。?

①帶有各種物質成分的粉塵氣流，在特定管道中流動，經過磁場磁極A附近時，混入的鐵磁性微粒在強磁場中被磁極A捕獲吸附，固定在特定區域，鐵磁性雜質從氣流中分離。?

②氣流在管道中經過交變電磁場D時，低電阻率的導體微粒在交變電磁場感應的渦流中加熱，溫度上升。隨氣流經過低融點膠體擋板時，被加熱的高溫熱金屬微粒被膠體擋板粘住，?導體微粒雜質從氣流中分離。?

③氣流在管道中經過靜電場電極C時，電阻率高的絕緣體微粒在靜電場作用下極化，形成電偶極子，被電極吸附、固定。絕緣體微粒雜質從氣流中分離。?

④半導體材料硅的電阻率介于金屬導體和絕緣體之間，適當選擇交變電磁場的頻率和靜電場的電壓，可以讓硅粉溫升少、極化弱，在強烈的氣流攜帶作用下通過靜磁場、交變電磁場和靜電場，進入離心風機的湍流漩渦，選擇恰當的離心轉速，浮選分離的純凈硅粉由“氣流與硅粉出口”進入沉積罐沉淀，罐中的氣體由高壓氣泵抽作潔凈氣源，循環使用。如此反復，回收硅粉鋸末。?

(2)傳送帶二維平面分選：?

將待回收的硅粉由“回收硅粉入口”加入，用氣流將待分選硅粉噴撒在表面涂有低融點物質的傳送帶上，送入磁場、電磁場、靜電場和離心力場分選。?

①帶有各種物質成分的待回收的硅粉經過磁場磁極A附近時，混入的鐵磁性微粒在強磁場中被磁極A捕獲吸附，固定在特定區域，鐵磁性雜質從氣流中分離。?

②物料經過交變電磁場D時，低電阻率的導體微粒在交變電磁場感應的渦流中加熱，溫度上升。被低融點膠體粘住，導體微粒雜質從物料中分離。?

③經過靜電場電極C時，電阻率高的絕緣體微粒在靜電場作用下極化，形成電偶極子，被電極吸附、固定。絕緣體微粒雜質從物料中分離。?

④半導體材料硅的電阻率介于金屬導體和絕緣體之間，適當選擇交變電磁場的頻率和靜電場的電壓，可以讓硅粉溫升少、極化弱，在傳送帶作用下通過靜磁場、交變電磁場和靜電場，進入離心風機的湍流漩渦，選擇恰當的離心轉速，浮選分離的純凈硅粉由“硅粉出口”進入沉積罐沉淀，回收。?

5?具體實施方式：