[發明專利]多晶硅破碎物的制造方法、以及管理多晶硅破碎物的表面金屬濃度的方法

有效

• 申請號: 201880027331.0
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN110621619B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 西村茂樹
• 申請（專利權）人: 株式會社德山
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035;B02C1/02;B02C13/00;C30B29/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 呂琳;樸秀玉

本發明涉及一種多晶硅破碎物的制造方法，其包括：通過西門子法來制造多晶硅棒的工序；將該多晶硅棒破碎，得到多晶硅破碎物的工序；以及將該多晶硅破碎物在清洗槽內蝕刻來清洗的工序，在該清洗工序中，包括如下工序：使具有被控制的形狀和尺寸的多晶硅小片組存在于清洗槽內，測定蝕刻處理前后的該多晶硅小片組的重量變化，管理清洗工序。另外，本發明涉及一種多晶硅破碎物的表面金屬濃度的管理方法。

技術領域

本發明涉及一種多晶硅破碎物的制造方法、以及管理多晶硅破碎物的表面金屬濃度的方法。更詳細而言，涉及一種表面金屬濃度得到精密管理的多晶硅破碎物的制造方法、以及高精度地管理多晶硅破碎物的表面金屬濃度的方法。

背景技術

作為制造也被稱為多晶硅(polysilicon)的多晶硅的方法，已知有西門子法。通過西門子法得到的多晶硅棒在破碎成適當大小后，經分選，用作單晶硅的制造原料等。

在將多晶硅棒破碎，得到多晶硅破碎物時，有時會在破碎物表面形成有氧化膜。另外，源自在多晶硅棒的破碎時所使用的錘子等破碎裝置、篩子等分級裝置等，有時會在形成于破碎物表面的氧化膜附著有各種金屬異物。

氧化膜、金屬異物有時會在制造單晶硅時與硅一起熔融，引入到作為制品的單晶硅中。眾所周知，單晶硅的特性會因微量的雜質而大幅變化。因此，要求進行多晶硅破碎物的清洗等，去除氧化膜、金屬異物，提高多晶硅破碎物的表面清洗度。

作為清洗多晶硅破碎物的表面的方法，一般而言，已知有利用氟硝酸液進行的蝕刻處理。通過利用氟硝酸液進行的蝕刻處理，不僅是氧化膜，就連硅表面也會被溶解。

若蝕刻處理量(是指通過蝕刻去除的破碎物的表面區域的量，以下有時記載為“蝕刻量”)過多，則會長時間不必要地進行蝕刻，運轉費、人事費等成本增加。另外，由于會過度溶解硅表面，因此硅的產量減少。而且，由于蝕刻液(氟硝酸液)的使用量增大，因此，成本增加，廢液的處理成本也增加。

另一方面，若蝕刻量少，則有時氧化膜的去除不充分。

而且，在利用氟硝酸進行的蝕刻處理中，產生NO_x氣體，因此，也需要用于處理NO_x氣體的成本。

因此，在清洗多晶硅破碎物的表面的工序中需要監控適當的蝕刻量。

在專利文獻1中，為了解決關于硅產量的降低、NO_x氣體的處理的問題，提出了如下清洗方法：在將多晶硅破碎物利用氫氟酸液進行清洗處理后，利用氫氟酸與硝酸的混合液(氟硝酸液)進行蝕刻處理。在專利文獻1所記載的多晶硅清洗方法中，通過利用氫氟酸液進行的清洗來去除形成于破碎物表面的氧化膜，然后，將破碎物浸漬于由氟硝酸液構成的蝕刻液中，進行輕度的蝕刻處理，由此提高了多晶硅破碎物的表面清潔度。

另外，在專利文獻1中，作為測定多晶硅破碎物的蝕刻量的方法，提出了如下方法：將樣品板材與多晶硅破碎物一起進行蝕刻處理，用千分尺來測定蝕刻處理前后的樣品板材的厚度的方法；測定蝕刻處理前后的樣品板材的重量的方法。并且，在專利文獻1中，記載了如下內容：若事先測定蝕刻處理前后的樣品板材的厚度、重量，調查蝕刻時間與蝕刻量的關系，則通過調節蝕刻時間，即使不使用樣品板材也能夠自由地調節多晶硅破碎物的蝕刻量。

但是，在專利文獻1中沒有關于樣品板材的材質、形狀以及尺寸的記載。另外，在將樣品板材與多晶硅破碎物一起進行蝕刻處理的情況下，樣品板材自身成為障礙板，清洗槽內的蝕刻液的流動恐怕會變得不均勻。其結果是，無法均勻地蝕刻樣品板材，難以根據樣品板材的厚度、重量的測定準確地管理多晶硅破碎物的蝕刻量。而且，由于蝕刻液的流動因樣品板材而不均勻化，因此也難以均勻地蝕刻多晶硅破碎物自身。