[發明專利]底板的污染防止方法

在審

• 申請號: 202110236189.4
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113371716A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 岡田哲郎;星野成大;石田昌彥
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發明的底板的污染防止方法，包括：在具有底板以及覆蓋所述底板的蓋的反應器內制造多晶硅的工序；從所述底板除去所述蓋的工序；以及通過隔離裝置隔離包含所述底板的空間的工序。

技術領域

本發明涉及一種用于多晶硅制造的底板的污染防止方法。

背景技術

眾所周知，多晶硅是一種半導體制造用的單晶硅和太陽能電池制造用的硅的原料。作為多晶硅的制造方法，已知西門子法。在該方法中，一般通過使硅烷系原料氣體與加熱后的硅芯線接觸，利用CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)法在該硅芯線的表面析出多晶硅。

西門子法中使用的反應器(還原爐)由一般是由：被稱為鐘罩(Bell jar)的吊鐘型蓋子；以及被稱為底板(Baseplate)的設有電極、供給原料氣體供、排氣口等的底面部所組成，并且彼此通過法蘭連接。

電極夾著絕緣物穿過底板，并通過布線與其他電極連接，或者與配置在反應器外的電源連接。為了防止在氣相生長中析出多晶硅，或是為了防止金屬溫度上升引起多晶硅中的重金屬污染，電極、底板和鐘罩需要使用水等制冷劑進行冷卻。

固定在電極或芯線支架上的硅芯線被焦耳熱加熱，并通過從氣體噴嘴供給的原料氣體、例如三氯硅烷和氫的混合氣體噴吹在硅芯線上使高純度的硅氣相生長，最終成為硅棒。

硅棒成長結束后被充分除熱。在反應器內充滿無害氣體后，卸下鐘罩和底板的法蘭螺栓。鐘罩被起重機抬起后，運至鐘罩清洗機處，通過高壓清洗方式進行清洗。在底板上，當回收硅棒后，掉落在底板上的硅棒的碎片等將被清掃。硅棒的回收及底板的清掃由作業者手工進行。

當底板清掃完畢后，將芯線和芯線支架重新安裝在底板上的電極上，清洗完畢的鐘罩再次被起重機吊運后，通過法蘭重新與底板連接。

近年來，行業對減少多晶硅棒中雜質的要求越來越高，特別是由于多晶硅棒內部(主體(Bulk))的污染像其表面污染一樣，無法在后續工序中清洗和去除，因此對產品質量的影響很大。

主體中含有雜質的主要原因有：原料氣體本身中含有的雜質、反應器材質、以及反應器內表面的表面污垢等。已知反應器內表面的表面污垢受反應器開放中的周圍氣氛和即將關閉反應器之前的反應容器內表面的清潔度的影響。

因此，例如日本專利第6395924號所示，需要進行底板的清掃。另外，如特表2016―536249號和特表2016―521239號所示，正在嘗試將包括反應器在內的整個房間保持清潔。

然而，像專利第6395924號那樣，即使進行底板清掃也還是不夠的。底板由于電極、原料氣體供給口、排氣口等原因導致其形狀較為復雜，另外由于，硅棒的倒塌和一部分的脫落，留下了無數小傷痕，因此要完全除去被污染的底板上的污垢，將底板清洗到完全清潔的狀態是非常困難的。

另外，過度的清掃行為也會在底板上造成新的傷痕，成為日后污垢殘留的主要原因。而且清掃工具本身也會有比部分散落，殘留在底板上造成新的污染。

再者，如特表2016―536249號般，能夠通過將配有反應器的整個房間設為凈室(Clean room)來保持清潔，從而減少雜質。但這樣必須從房間設計之初就進行硅化，并且要制作和維持能夠安裝多臺巨大的西門子法反應器的凈室，折在經濟上也需要很高成本。

另外，即使將整個房間設為凈室，對于由作業者在內部進行的作業時產生的顆粒物、以及鐘罩在移動中起重機和天平等的使用時產生的金屬粉末和機油等來自房間內部原本存在的污染源所產生中新污染來說，也無法立即得到清楚。

在特表2016―521239號中，以一定時間間隔對房間的進行清掃，但這樣也與上述一樣，存在對新產生的污染不能立即被清除問題。

鑒于上述情況，本發明的目的是提供一種能夠在不增加成本的情況下，防止用于制造多晶硅的底板污染的方法。

發明內容