一种用于对多晶硅进行清洗的方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种用于对多晶硅进行清洗的方法和系统，所述方法包括：判定所述多晶硅的粒度；以第一温度和第一时间对所述多晶硅进行第一刻蚀，其中，相应于所述粒度越大，所述第一时间越长；以低于所述第一温度的第二温度和短于所述第一时间的第二时间对经历所述第一刻蚀的多晶硅进行第二刻蚀，其中，相应于所述粒度越大，所述第二时间越长；对经历所述第二刻蚀的多晶硅进行至少一次后续刻蚀，其中，所述至少一次后续刻蚀的温度低于所述第二温度并且顺次降低，所述至少一次后续刻蚀的时间短于所述第二时间并且顺次减少，相应于所述粒度越大，所述至少一次后续刻蚀的时间越长。所述至少一次后续刻蚀的时间越长。所述至少一次后续刻蚀的时间越长。

【技术实现步骤摘要】
一种用于对多晶硅进行清洗的方法和系统


[0001]本专利技术涉及比如硅片之类的半导体生产领域，尤其涉及一种用于对多晶硅进行清洗的方法和系统。

技术介绍

[0002]多晶硅作为半导体行业单晶硅的基础材料，具有极高的洁净度要求，通常需要从专业的多晶硅原料供应商处购得合格的产品，并且在通过直拉法拉制单晶晶棒之前需要对多晶硅原料进行清洗。另外，在拉晶过程中会出现晶棒结构损失的情况，以及在后续辊磨和截断工段偶发性出现机器故障导致单晶硅发生晶裂，这时就需要对其多晶部分和晶裂的硅材料回收利用，降低原材料成本，在这种情况下，也需要对多晶硅棒进行预先破碎的，然后再将破碎之后的多晶硅送往多晶硅清洗机进行充分的清洗。
[0003]多晶硅的清洗主要通过对多晶硅进行刻蚀来完成。具体地，例如可以将多晶硅投入到容纳有刻蚀液的刻蚀槽中，使多晶硅的表面与刻蚀液发生化学反应，由此将多晶硅表面的污染物从多晶硅去除，使多晶硅得到净化。
[0004]但是，在目前的清洗方式中，多晶硅的刻蚀量是难以得到精确控制的，因为对刻蚀量造成影响的刻蚀温度、刻蚀时间等多种因素是难以控制的，比如，对于会对刻蚀速率产生影响的刻蚀温度而言，除了加热器提供给刻蚀液的热量之外，多晶硅与刻蚀液发生反应也会产生热量，因此只能够将刻蚀温度控制在一定范围内而无法得到非常精确的控制，再比如，对于与刻蚀量成正比的刻蚀时间而言，全部的多晶硅块料都完成从没有浸没在刻蚀液中的状态与浸没在刻蚀液中的状态之间的转换总是需要一个过程的，或者说是无法在瞬间完成的，因此刻蚀时间也难以控制。/>
技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术实施例期望提供一种用于对多晶硅进行清洗的方法和系统，能够在提高生产效率的同时提高刻蚀量的精确性，并且能够避免多晶硅的表面产生灰斑或发生类似水淬的现象，而且能够使多晶硅得到更为彻底的清洗。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于对多晶硅进行清洗的方法，所述方法包括：
[0008]判定所述多晶硅的粒度；
[0009]以第一温度和第一时间对所述多晶硅进行第一刻蚀，其中，相应于所述粒度越大，所述第一时间越长；
[0010]以低于所述第一温度的第二温度和短于所述第一时间的第二时间对经历所述第一刻蚀的多晶硅进行第二刻蚀，其中，相应于所述粒度越大，所述第二时间越长；
[0011]对经历所述第二刻蚀的多晶硅进行至少一次后续刻蚀，其中，所述至少一次后续刻蚀的温度低于所述第二温度并且顺次降低，所述至少一次后续刻蚀的时间短于所述第二
时间并且顺次减少，相应于所述粒度越大，所述至少一次后续刻蚀的时间越长。
[0012]在根据本专利技术的上述实施例的方法中，对于接受第一刻蚀的多晶硅来说，由于刻蚀温度是较高的，因此刻蚀速率是较快的，有益于提高生产效率，即使由此会导致刻蚀量不够精确，但由于并不会决定出最终的刻蚀量，因此也可以在后续刻蚀过程中使不精确性得到补偿，并且刻蚀速率较快的刻蚀时间是较长的，从而能够减少总的刻蚀时间或者说提高生产效率，对于接受最终刻蚀的多晶硅来说，由于刻蚀温度是较低的，因此刻蚀速率是较慢的，因此即使刻蚀温度和相应的刻蚀速率没有得到精确控制，或者/以及刻蚀时间没有得到精确控制，所导致的刻蚀量的偏差也是较小的，也就是说能够提高总的刻蚀量的精确性，并且刻蚀速率较慢的刻蚀时间是较短的，因此也能够减少总的刻蚀时间或者说提高生产效率，另外，由于多晶硅的整个刻蚀过程是通过至少三次刻蚀完成的，因此能够使先后对多晶硅进行刻蚀的两次刻蚀的温度之间的差异减小，避免了温度差异过大导致多晶硅的表面产生灰斑或发生类似水淬的现象，从而产生更多粉末料，另外，在比如利用刻蚀液完成刻蚀时刻蚀液的量一定的情况下，执行三次刻蚀与执行单次刻蚀相比也能够使多晶硅得到更为彻底的清洗，因为多晶硅中的杂质更主要地保留在了首次对多晶硅进行刻蚀的刻蚀液中，或者说保留在最终对多晶硅进行刻蚀的刻蚀液中的杂质的浓度是远低于多晶硅中的总杂质的量与刻蚀液的总量之比的，而执行单次刻蚀的话，保留在全部刻蚀液中的杂质的浓度等于多晶硅中的总杂质的量与刻蚀液的总量之比，由此在将多晶硅从刻蚀液中移出之后会导致更多的杂质残留在清洗完成的多晶硅上，另外，对于一定量的多晶硅而言，如果粒度越大，则所有多晶硅颗粒的表面积越小，与刻蚀液的接触面积也越小，因此整体的刻蚀速率越小，而如果粒度越小，则所有多晶硅颗粒的表面积越大，与刻蚀液的接触面积也越大，因此整体的刻蚀速率越大，由此，在粒度较大时使刻蚀时间较长，能够避免无法完成充分刻蚀，导致刻蚀品质不合格，在粒度较小时使刻蚀时间较短，能够避免刻蚀量过大，损失产能。另外，如在图2中示出的，本申请中的多晶硅是由大量的多晶硅颗粒组成的，因此，上下文中提及的粒度指的是大量的多晶硅颗粒的平均粒度。
[0013]在本专利技术的优选实施例中，所述至少一次后续刻蚀为单次第三刻蚀。
[0014]这样，可以减少用于完成全部刻蚀的部件的数量，另外，所需要使用的刻蚀液的量也是较少的，由此使成本得到降低，另外，只需要对多晶硅完成两次转移便能够使整个刻蚀过程完成，由此使能量损耗得到减少。
[0015]优选地，所述第一温度介于27℃至29℃之间，所述第二温度介于25℃至27℃之间，并且所述第三刻蚀的第三温度介于23℃至25℃之间。
[0016]优选地，当所述多晶硅的粒度大于50mm时，所述第一时间介于115秒至125秒之间，所述第二时间介于95秒至105秒之间，并且所述第三刻蚀的第三时间介于75秒至85秒之间。
[0017]优选地，当所述多晶硅的粒度不大于50mm时，所述第一时间介于85秒至95秒之间，所述第二时间介于65秒至75秒之间，并且所述第三刻蚀的第三时间介于58秒至62秒之间。
[0018]优选地，所述方法还包括依次对经历最后一次刻蚀的多晶硅进行主要清洁和最终清洁。
[0019]这样，能够得到表面不残留任何化学品的多晶硅，由此适合于在下一工序中使用。
[0020]优选地，所述方法还包括对经历所述最终清洁的多晶硅进行干燥。
[0021]这样，能够得到表面不仅不残留任何化学品而且不残留液体成份的多晶硅。
[0022]在本专利技术的优选实施例中，每次刻蚀均利用刻蚀液完成。
[0023]优选地，所述刻蚀液中含有HNO3和HF。
[0024]第二方面，本专利技术实施例提供了一种用于对多晶硅进行清洗的系统，所述系统包括：
[0025]判定单元，所述判定单元用于判定所述多晶硅的粒度；
[0026]第一刻蚀单元，所述第一刻蚀单元用于以第一温度和第一时间对所述多晶硅进行第一刻蚀，其中，相应于所述粒度越大，所述第一时间越长；
[0027]第二刻蚀单元，所述第二刻蚀单元用于以低于所述第一温度的第二温度和短于所述第一时间的第二时间对经历所述第一刻蚀的多晶硅进行第二刻蚀，其中，相应于所述粒度越大，所述第二时间越长；
[0028]至少一个后续刻蚀单元，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于对多晶硅进行清洗的方法，其特征在于，所述方法包括：判定所述多晶硅的粒度；以第一温度和第一时间对所述多晶硅进行第一刻蚀，其中，相应于所述粒度越大，所述第一时间越长；以低于所述第一温度的第二温度和短于所述第一时间的第二时间对经历所述第一刻蚀的多晶硅进行第二刻蚀，其中，相应于所述粒度越大，所述第二时间越长；对经历所述第二刻蚀的多晶硅进行至少一次后续刻蚀，其中，所述至少一次后续刻蚀的温度低于所述第二温度并且顺次降低，所述至少一次后续刻蚀的时间短于所述第二时间并且顺次减少，相应于所述粒度越大，所述至少一次后续刻蚀的时间越长。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一次后续刻蚀为单次第三刻蚀。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一温度介于27℃至29℃之间，所述第二温度介于25℃至27℃之间，并且所述第三刻蚀的第三温度介于23℃至25℃之间。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述多晶硅的粒度大于50mm时，所述第一时间介于115秒至125秒之间，所述第二时间介于95秒至105秒之间，并且所述第三刻蚀的第三时间介于75秒至85秒之间。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述多晶硅的粒度不大于50mm时，所述第一时间为介于85秒至95秒之间，所述第二时间介于65秒至...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘浩，全铉国，
申请(专利权)人：西安奕斯伟硅片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：