Silizium mit popcorn-ähnlichen Oberflächen aufbereiten

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Zu reinigendes Silizium-Material hat sehr große Oberfläche

Durch eine entsprechende Reinigung lässt sich verunreinigtes Material aufwerten. Ein höherer Reinheitsgrad wirkt sich zum Beispiel auch förderlich auf die Leistung der CZ-Puller aus. Die Reinigung von porösen Silizium-Brocken (Chunks) ist aber wegen der komplizierten popcorn-ähnlichen Oberfläche des Materials eine komplexe Aufgabe. Das Material weist Risse, Spalten und Sprünge auf, hat damit eine sehr große Oberfläche, die schwer mit Reinigungsmedien zu erreichen ist. Ebenso anspruchsvoll ist das Spülen und Trocknen von Materialien mit solchen zerfurchten Oberflächen.

Ziel: Hoher Durchsatz bei niedrigen Kosten

Zur Silizium-Reinigung eignen sich nasschemische Verfahren sowohl mit basischen als auch sauren Reinigungsmedien oder kombinierte Verfahren. Das zu reinigende Material wird dabei portioniert, horizontal und vertikal in rotierenden Körben oder Trommeln bewegt.

Gefordert ist ein vollautomatischer Prozess für das Silizium während es das nasschemische Reinigungsverfahren durchläuft. Aber wie wird sichergestellt, dass auch die Spalten und Risse wie erforderlich gereinigt und gespült werden? Wie kann ein Trocknungsprozess aussehen, der gleichzeitig einen hohen Materialdurchsatz erlaubt und dies zu wettbewerbsfähigen Kosten?

Schnelle Reinigung von porösem Silizium bis in den ppbw-Bereich

Der Anlagenbauer Decker löst die dargestellten Fragen mit der Verlegung des Reinigungsvorgangs auf ein Fließband. Die Silizium-Brocken werden dazu granuliert, um auf diese Weise Zugang zu den in Rissen und Spalten verborgenen Oberflächen zu ermöglichen. Das jeweilige Medium wird mittels Vakuum durch ein abgegrenztes Feld auf dem Band, auf dem das Silizium liegt, gesaugt. Damit löst das Verfahren systemimmanente Qualitäts- und Effizienz-Probleme des klassischen Verfahrens, da Ätzvorgänge im Innern von Körben länger dauern und unpräziser sind, als an deren ausgebreiteten Oberflächen. Die Kosten für Bandfilter hängen von verschiedenen Parametern ab; Amortisationszeiten von rund einem Jahr sind unter bestimmten Randbedingungen realisierbar.

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