[發明專利]用于電子級多晶硅生產系統的在線監測痕量雜質的方法

在審

• 申請號: 202111661288.3
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114295789A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 高召帥
• 申請（專利權）人: 江蘇鑫華半導體材料科技有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種用于電子級多晶硅生產系統的在線監測痕量雜質的方法，其特征在于，包括：

在還原爐的入口側設置至少兩個第一微型反應器，所述第一微型反應器的原料端和所述還原爐的原料端分別獨立地與第一三氯氫硅管線、氫氣管線相連，所述第一微型反應器的結構與所述還原爐的結構相同，所述第一微型反應器內設有沉積載體，利用所述第一微型反應器使三氯氫硅沉積形成第一硅棒；

將所述第一硅棒區熔成第一單晶硅，通過測試所述第一單晶硅的雜質含量，判斷供給至所述還原爐內的三氯氫硅的純度和/或氫氣的純度，并預測最終制得的電子級多晶硅的純度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，滿足以下條件中的至少之一：

所述電子級多晶硅生產系統進一步包括：至少兩個第二微型反應器，所述第二微型反應器的結構與所述還原爐的結構相同，所述第二微型反應器的入口端與還原爐的尾氣管線相連，且具有氫氣入口，所述第二微型反應器內設有沉積載體，利用所述第二微型反應器使尾氣中的三氯氫硅沉積形成第二硅棒，將所述第二硅棒區熔成第二單晶硅，通過測試所述第二單晶硅的雜質含量，判斷尾氣中的三氯氫硅的純度；

所述電子級多晶硅生產系統進一步包括：至少兩個第三微型反應器和依次相連的三氯氫硅合成裝置、三氯氫硅分離裝置、三氯氫硅純化裝置，所述三氯氫硅純化裝置的入口端通過第二三氯氫硅管線與所述三氯氫硅分離裝置相連，所述三氯氫硅純化裝置的出口端與所述第一三氯氫硅管線連接，所述第三微型反應器與所述第二三氯氫硅管線相連，且具有氫氣入口，所述第三微型反應器內設有沉積載體，利用所述第三微型反應器使第二管線中的三氯氫硅沉積形成第三硅棒，將所述第三硅棒區熔成第三單晶硅，通過測試所述第三單晶硅的雜質含量，判斷第二管線中的三氯氫硅的純度。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一微型反應器、所述第二微型反應器和所述第三微型反應器的個數分別獨立地為3～6個。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一微型反應器并聯運行和/或分批交替運行，每批個數不少于2個，

任選地，交替運行的所述第一微型反應器的總運行時長與電子級多晶硅的生產周期相同。

5.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第二微型反應器并聯運行和/或分批交替運行，每批個數不少于2個，

任選地，交替運行的所述第二微型反應器的總運行時長與電子級多晶硅的生產周期相同。

6.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第三微型反應器并聯運行和/或分批交替運行，每批個數不少于2個，

任選地，交替運行的所述第三微型反應器的總運行時長與電子級多晶硅的生產周期相同。

7.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一微型反應器、所述第二微型反應器和所述第三微型反應器內分別獨立地設有輔材，所述輔材引入的雜質含量不高于ppta級別。

8.根據權利要求1～3中任一項所述的方法，其特征在于，所述沉積載體的純度為ppta級別。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述沉積載體為硅芯，每個所述微型反應器內放置有1～3對硅芯。

10.根據權利要求1～3中任一項所述的方法，其特征在于，在將硅棒區熔成單晶硅前，預先對所述硅棒進行清洗處理，所述清洗處理包括先后進行的酸洗、水洗和干燥。