用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法技术方案

本发明专利技术公开了用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法。该方法包括：在还原炉的入口侧设置第一微型反应器，第一微型反应器的原料端和还原炉的原料端分别独立地与第一三氯氢硅管线、氢气管线相连，第一微型反应器的结构与还原炉的结构相同，第一微型反应器内设有沉积载体，利用第一微型反应器使三氯氢硅沉积形成第一硅棒；将第一硅棒区熔成第一单晶硅，通过测试第一单晶硅的杂质含量，判断供给至还原炉内的三氯氢硅的纯度和/或氢气的纯度，并预测最终制得的电子级多晶硅的纯度。该方法简单、高效，能提高在线监测测试结果的可靠性和准确性，且测试结果不仅可作为调节提纯三氯氢硅的工艺参数的参考依据，还能预测电子级多晶硅的纯度。子级多晶硅的纯度。子级多晶硅的纯度。

【技术实现步骤摘要】
用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法


[0001]本专利技术涉及电子级多晶硅生产
，具体而言，涉及用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法。

技术介绍

[0002]电子级多晶硅生产过程中对于使用的TCS(三氯氢硅)的杂质含量水平和稳定性要求极为严苛，为了保证其质量满足要求，需要对其杂质含量进行定期监测，由于TCS的杂质含量通常较低，目前的在线监测方法仍然存在不能全时段监测、杂质含量检测精度低、检测结果准确性差等问题。
[0003]因而，目前用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法仍有待改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法，以便实施监控原料杂质含量及产品纯度。
[0005]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法，根据本专利技术的实施例，该方法包括：在还原炉的入口侧设置至少两个第一微型反应器，所述第一微型反应器的原料端和所述还原炉的原料端分别独立地与第一三氯氢硅管线、氢气管线相连，所述第一微型反应器的结构与所述还原炉的结构相同，所述第一微型反应器内设有沉积载体，利用所述第一微型反应器使三氯氢硅沉积形成第一硅棒；将所述第一硅棒区熔成第一单晶硅，通过测试所述第一单晶硅的杂质含量，判断供给至所述还原炉内的三氯氢硅的纯度和/或氢气的纯度，并预测最终制得的电子级多晶硅的纯度。
[0006]专利技术人发现，该在线监测痕量杂质的方法既可以对提纯三氯氢硅的工艺参数的调整有正向反馈作用，能够根据间接获得的供给至还原炉内的三氯氢硅的纯度调整三氯氢硅提纯过程的工艺参数，也可以根据第一单晶硅的杂质含量预测后续制备的电子级多晶硅的纯度，由此，可通过在线监测结合对生产工艺参数的实时调整，防止或显著降低制备过程中的偶然性因素、人为因素等对制备的电子级多晶硅的纯度造成的负面影响，使得生产过程中电子级多晶硅纯度以及产品稳定性更好。综上，该方法不仅操作简单、高效、方便，可重复，且易于实现，还能提高在线监测测试精度，以及测试结果的可靠性和准确性，同时在线监测测试结果还可以作为调节提纯三氯氢硅的工艺参数的参考依据、并能预测电子级多晶硅的纯度，更有利于提高电子级多晶硅的纯度以及多晶硅产品的稳定性。
[0007]另外，根据本专利技术上述实施例的用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0008]根据本专利技术的实施例，所述电子级多晶硅生产系统进一步包括：至少两个第二微型反应器，所述第二微型反应器的结构与所述还原炉的结构相同，所述第二微型反应器的入口端与还原炉的尾气管线相连，且具有氢气入口，所述第二微型反应器内设有沉积载体，
利用所述第二微型反应器使尾气中的三氯氢硅沉积形成第二硅棒，将所述第二硅棒区熔成第二单晶硅，通过测试所述第二单晶硅的杂质含量，判断尾气中的三氯氢硅的纯度。
[0009]根据本专利技术的实施例，所述电子级多晶硅生产系统进一步包括：至少两个第三微型反应器和依次相连的三氯氢硅合成装置、三氯氢硅分离装置、三氯氢硅纯化装置，所述三氯氢硅纯化装置的入口端通过第二三氯氢硅管线与所述三氯氢硅分离装置相连，所述三氯氢硅纯化装置的出口端与所述第一三氯氢硅管线连接，所述第三微型反应器与所述第二三氯氢硅管线相连，且具有氢气入口，所述第三微型反应器内设有沉积载体，利用所述第三微型反应器使第二管线中的三氯氢硅沉积形成第三硅棒，将所述第三硅棒区熔成第三单晶硅，通过测试所述第三单晶硅的杂质含量，判断第二管线中的三氯氢硅的纯度。
[0010]根据本专利技术的实施例，所述第一微型反应器、所述第二微型反应器和所述第三微型反应器的个数分别独立地为3～6个。
[0011]根据本专利技术的实施例，所述第一微型反应器并联运行和/或分批交替运行，每批个数不少于2个，任选地，交替运行的所述第一微型反应器的总运行时长与电子级多晶硅的生产周期相同。
[0012]根据本专利技术的实施例，所述第二微型反应器并联运行和/或分批交替运行，每批个数不少于2个，任选地，交替运行的所述第二微型反应器的总运行时长与电子级多晶硅的生产周期相同。
[0013]根据本专利技术的实施例，所述第三微型反应器并联运行和/或分批交替运行，每批个数不少于2个，任选地，交替运行的所述第三微型反应器的总运行时长与电子级多晶硅的生产周期相同。
[0014]根据本专利技术的实施例，所述第一微型反应器、所述第二微型反应器和所述第三微型反应器内分别独立地设有辅材，所述辅材引入的杂质含量不高于ppta级别。
[0015]根据本专利技术的实施例，所述沉积载体的纯度为ppta级别。
[0016]根据本专利技术的实施例，所述沉积载体为硅芯，每个所述微型反应器内放置有1～3对硅芯。
[0017]根据本专利技术的实施例，在将硅棒区熔成单晶硅前，预先对所述硅棒进行清洗处理，所述清洗处理包括先后进行的酸洗、水洗和干燥。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是根据本专利技术一个实施例的在线监测痕量杂质的方法的流程示意图。
[0021]图2是根据本专利技术一个实施例的多个第一微型反应器的设置位点的分布示意图。
[0022]附图标记：
[0023]100：第一微型反应器 200：第一三氯氢硅管线 300：氢气管线。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0025]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法，根据本专利技术的实施例，参照图1，该方法包括：
[0026]S100：在还原炉的入口侧设置至少两个第一微型反应器100(例如，参照图2所示，可以设置3个第一微型反应器)，所述第一微型反应器100的原料端和所述还原炉的原料端分别独立地与第一三氯氢硅管线200、氢气管线300相连，所述第一微型反应器的结构与所述还原炉的结构相同，区别仅在于炉型大小和处理能力不同，所述第一微型反应器内设有沉积载体(图中未示出)，利用所述第一微型反应器使三氯氢硅沉积形成第一硅棒；
[0027]S200：将所述第一硅棒区熔成第一单晶硅，通过测试所述第一单晶硅的杂质含量，判断供给至所述还原炉内的三氯氢硅的纯度和/或氢气的纯度，并预测最终制得的电子级多晶硅的纯度。
[0028]本专利技术中，设置微型反应器的构思在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电子级多晶硅生产系统的在线监测痕量杂质的方法，其特征在于，包括：在还原炉的入口侧设置至少两个第一微型反应器，所述第一微型反应器的原料端和所述还原炉的原料端分别独立地与第一三氯氢硅管线、氢气管线相连，所述第一微型反应器的结构与所述还原炉的结构相同，所述第一微型反应器内设有沉积载体，利用所述第一微型反应器使三氯氢硅沉积形成第一硅棒；将所述第一硅棒区熔成第一单晶硅，通过测试所述第一单晶硅的杂质含量，判断供给至所述还原炉内的三氯氢硅的纯度和/或氢气的纯度，并预测最终制得的电子级多晶硅的纯度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：所述电子级多晶硅生产系统进一步包括：至少两个第二微型反应器，所述第二微型反应器的结构与所述还原炉的结构相同，所述第二微型反应器的入口端与还原炉的尾气管线相连，且具有氢气入口，所述第二微型反应器内设有沉积载体，利用所述第二微型反应器使尾气中的三氯氢硅沉积形成第二硅棒，将所述第二硅棒区熔成第二单晶硅，通过测试所述第二单晶硅的杂质含量，判断尾气中的三氯氢硅的纯度；所述电子级多晶硅生产系统进一步包括：至少两个第三微型反应器和依次相连的三氯氢硅合成装置、三氯氢硅分离装置、三氯氢硅纯化装置，所述三氯氢硅纯化装置的入口端通过第二三氯氢硅管线与所述三氯氢硅分离装置相连，所述三氯氢硅纯化装置的出口端与所述第一三氯氢硅管线连接，所述第三微型反应器与所述第二三氯氢硅管线相连，且具有氢气入口，所述第三微型反应器内设有沉积载体，利用所述第三微型反应器使第二管线中的三氯氢硅沉积形成第三硅棒，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高召帅，
申请(专利权)人：江苏鑫华半导体材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：