JP2005288333A - Washing method and washing apparatus of polycrystalline silicon - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体用単結晶シリコンの原料となる多結晶シリコンの洗浄方法に関する。より詳しくは、酸洗浄後の純水洗浄において酸液の持ち込みが少なく、洗浄斑を生じる懸念がなく、洗浄器具からの汚染も防止した洗浄効果に優れた多結晶シリコンロッドの洗浄方法と洗浄装置に関する。 The present invention relates to a method for cleaning polycrystalline silicon used as a raw material for single crystal silicon for semiconductors. More specifically, a cleaning method and a cleaning device for a polycrystalline silicon rod excellent in a cleaning effect in which pure acid cleaning after acid cleaning is less likely to bring in an acid solution, there is no fear of causing cleaning spots, and contamination from cleaning tools is also prevented. About.
単結晶シリコンは主に多結晶シリコンを原料としてチョクラルスキー法(CZ法)やフローティングゾーン法(FZ法)によって製造されており、単結晶シリコンの純度を高めるために高純度の多結晶シリコンが求められている。しかし、通常、多結晶シリコンの表面は酸化しており、また不純物等が付着している。そこで、単結晶シリコンの原料に用いる多結晶シリコンは予め表面の酸化膜や付着した不純物を除去する必要がある。 Single crystal silicon is mainly manufactured by polycrystalline silicon as a raw material by the Czochralski method (CZ method) or floating zone method (FZ method). In order to increase the purity of single crystal silicon, high purity polycrystalline silicon is used. It has been demanded. However, usually, the surface of the polycrystalline silicon is oxidized, and impurities are attached. Therefore, it is necessary to remove the oxide film on the surface and the attached impurities from the polycrystalline silicon used as the raw material for the single crystal silicon.
従来、多結晶シリコンの洗浄方法としては、フッ化水素水、硝酸、塩酸、過酸化水素、アンモニア水、過酸化水素、あるいはこれらの混合液を洗浄液として用い、この洗浄液を満たした洗浄槽に多結晶シリコンを浸漬して洗浄している。洗浄方法の一例として、多結晶シリコンを入れたバスケットを複数の洗浄槽に沿って移動させ、バスケットを洗浄槽に順次浸漬して洗浄する洗浄装置が知られている(特許文献1)。 Conventionally, as a method for cleaning polycrystalline silicon, hydrogen fluoride water, nitric acid, hydrochloric acid, hydrogen peroxide, ammonia water, hydrogen peroxide, or a mixed solution thereof is used as a cleaning liquid, and a cleaning tank filled with this cleaning liquid is often used. Crystal silicon is immersed and washed. As an example of a cleaning method, a cleaning apparatus is known in which a basket containing polycrystalline silicon is moved along a plurality of cleaning tanks, and the baskets are sequentially immersed in the cleaning tank for cleaning (Patent Document 1).
多結晶シリコンの洗浄方法において、弗酸や硝酸を用いた酸洗浄(酸エッチング)は、酸液によって多結晶シリコンの表面を溶解して酸化膜を除去する工程である。従って、洗浄後の酸液には不純物が多く含まれており、洗浄後はこの酸液を十分に洗い流す必要がある。従来、酸液での洗浄後、純水によって酸液を洗い流す純水洗浄工程は、純水洗浄槽内に入れた多結晶シリコンを揺動させて洗浄し、その後、純水中に一定時間浸漬している。 In the polycrystalline silicon cleaning method, acid cleaning (acid etching) using hydrofluoric acid or nitric acid is a step of removing the oxide film by dissolving the surface of the polycrystalline silicon with an acid solution. Therefore, the acid solution after washing contains a large amount of impurities, and it is necessary to wash away this acid solution sufficiently after washing. Conventionally, after washing with an acid solution, the pure water washing process in which the acid solution is washed away with pure water is performed by oscillating the polycrystalline silicon placed in the pure water washing tank and then immersed in pure water for a certain period of time. doing.
しかし、多結晶シリコン表面には微細な凹凸や細孔が多数存在しているので、洗浄槽内で揺動した程度では多結晶シリコン表面に付着している酸液を完全に洗い流すことができず、洗浄斑が生じることがある。また、純水洗浄に時間がかかり生産性が低い。さらに、従来の洗浄方法では、多結晶シリコンを孔の空いたバスケットに入れた状態で洗浄槽に浸漬して酸洗浄と純水洗浄を行っており、多結晶シリコンを入れたバスケットを酸洗浄槽に浸漬して洗浄した後、バスケットごと引き上げて純水洗浄槽に浸漬して純水洗浄を行っている。このため、純水洗浄槽への酸液の持ち込み量が多く、洗浄効果を低下させており、また、多結晶シリコン表面にカゴ目によるシミが発生し、機器も大きくなると云う問題があった。 However, since there are many fine irregularities and pores on the surface of the polycrystalline silicon, the acid solution adhering to the surface of the polycrystalline silicon cannot be completely washed away to the extent that it swings in the washing tank. , Washing spots may occur. Also, it takes time to clean with pure water and productivity is low. Further, in the conventional cleaning method, the polycrystalline silicon is immersed in a cleaning tank in a state where the basket is perforated, and acid cleaning and pure water cleaning are performed, and the basket containing the polycrystalline silicon is stored in the acid cleaning tank. After being soaked in and cleaned, the whole basket is pulled up and immersed in a pure water cleaning tank to perform pure water cleaning. For this reason, there is a problem that the amount of the acid solution brought into the pure water cleaning tank is large and the cleaning effect is lowered, and the surface of the polycrystalline silicon is stained with a crust and the equipment becomes large.
従来の洗浄方法は、具体的には、ロッド状の多結晶シリコンを孔の開いた籠状の容器に入れ、容器に揺動を加えて酸液中および純水中で洗浄を行っている。しかし、容器を用いた洗浄では、シリコンロッドが容器底面部あるいは側面部に接触しているため、接触部分は純水との接触が、他の部分と比べて均一ではなく、ロッド表面の洗浄効果が低下し、洗浄斑の原因になる。また、容器を使用して洗浄を行う場合、酸液槽から出した容器を純水槽内に入れる際、容器に付着した酸液の持込みがあり、純水洗浄効果が低減する。
本発明は、従来の多結晶シリコンの洗浄方法における上記問題を解決したものであり、酸洗浄後の純水洗浄において酸液の持ち込みが少なく、従って洗浄斑を生じる懸念がなく、さらに洗浄器具からの汚染も防止した洗浄効果に優れた多結晶シリコンロッドの洗浄方法とその洗浄装置を提供する。 The present invention solves the above-mentioned problem in the conventional polycrystalline silicon cleaning method, in which there is little carry-in of acid solution in pure water cleaning after acid cleaning, so there is no concern of generating cleaning spots, and further from the cleaning tool. A cleaning method and a cleaning device for a polycrystalline silicon rod excellent in cleaning effect that prevent contamination of the metal are provided.
本発明によれば、以下の多結晶シリコンの洗浄方法が提供される。
(1)酸洗浄したロッド状の多結晶シリコンをバスケットに入れずにハンガーに直接吊り下げた状態で純水洗浄することを特徴とする多結晶シリコンの洗浄方法。
(2)多結晶シリコンロッドをバスケットに入れずにハンガーに直接吊り下げた状態で、酸洗浄および/または酸洗浄と純水洗浄を行う多結晶シリコンの洗浄方法。
(3)上記(1)または(2)の洗浄方法において、複数の薄いL型の板材を並設してなる横断面が櫛状のアームを有するハンガーを用い、薄いアームの上縁に多結晶シリコンロッドを載せて吊り下げた状態で洗浄を行う多結晶シリコンの洗浄方法。
(4)上記(1)〜(3)の何れかの洗浄方法において、酸洗浄した多結晶シリコンロッドを、純水中の揺動と純水シャワー洗浄、および純水中の超音波洗浄を行い、これを引き上げて純水シャワーによる洗浄を行う多結晶シリコンの洗浄方法。
(5)上記(4)の洗浄方法において、洗浄槽に複数の薄板を並列に立設してなる横断面が櫛状の置き台を設け、多結晶シリコンロッドをハンガーに吊り下げた状態で洗浄し、また置き台に移し替えて洗浄する多結晶シリコンの洗浄方法。
(6)上記(5)の洗浄方法において、超音波洗浄槽に複数の薄板を並列に立設してなる横断面が櫛状の置き台を設け、多結晶シリコンロッドをハンガーと置き台との間で移し替える際に、上記ロッドが置き台上面を回転して超音波振動がロッド側面に均一に与えられる多結晶シリコンロッドの洗浄方法。
According to the present invention, the following polycrystalline silicon cleaning method is provided.
(1) A method for cleaning polycrystalline silicon, characterized in that the acid-cleaned rod-shaped polycrystalline silicon is cleaned with pure water in a state where it is suspended directly on a hanger without being put in a basket.
(2) A polycrystalline silicon cleaning method in which acid cleaning and / or acid cleaning and pure water cleaning are performed in a state where the polycrystalline silicon rod is directly suspended from a hanger without being placed in a basket.
(3) In the cleaning method of (1) or (2) above, a hanger having a comb-shaped arm with a plurality of thin L-shaped plate members arranged side by side is used, and a polycrystal is formed on the upper edge of the thin arm. A method for cleaning polycrystalline silicon in which a silicon rod is placed and suspended while being cleaned.
(4) In the cleaning method of any of (1) to (3) above, the acid-cleaned polycrystalline silicon rod is subjected to pure water swinging, pure water shower cleaning, and ultrasonic cleaning in pure water. A method for cleaning polycrystalline silicon, which is pulled up and cleaned with a pure water shower.
(5) In the cleaning method of (4) above, a cleaning tank is provided with a comb-like table with a plurality of thin plates standing in parallel, and the polycrystalline silicon rod is suspended on a hanger. In addition, a method for cleaning polycrystalline silicon, which is transferred to a table and cleaned.
(6) In the cleaning method of (5) above, an ultrasonic cleaning tank is provided with a table having a comb-like cross section formed by standing a plurality of thin plates in parallel, and the polycrystalline silicon rod is placed between the hanger and the table. A method for cleaning a polycrystalline silicon rod in which the rod rotates the top surface of the pedestal and the ultrasonic vibration is uniformly applied to the side surface of the rod when transferring between them.
さらに本発明によれば、以下の多結晶シリコンの洗浄装置等が提供される。
(7)洗浄槽と、多結晶シリコンロッドを吊り下げるハンガーを備え、該ハンガーは複数の薄いL型の板材を並設してなる横断面が櫛状のアームを有し、該アームの上縁に多結晶シリコンロッドを載せて吊り下げた状態で上記洗浄槽に出し入れすることを特徴とする多結晶シリコンの洗浄装置。
(8)洗浄槽内に、複数の薄板を並列に立設してなる横断面が櫛状の置き台を設け、該置き台に多結晶シリコンロッドを載置して洗浄する洗浄装置。
(9)多結晶シリコンロッドを吊り下げるハンガーと、該ロッドを載置する置き台を設けた洗浄槽とを有し、多結晶シリコンロッドをハンガーに吊り下げた状態で洗浄し、また置き台に移し替えて洗浄する洗浄装置。
(10)複数の薄いL型の板材を並設してなる横断面が櫛状のアームを有するハンガーと、複数の薄板を並列に立設してなる横断面が櫛状の置き台を設けた洗浄槽とを有し、ハンガーのアームを置き台の隙間に挿入することによって互いに接触せずに多結晶シリコンロッドの移し替えが可能な多結晶シリコンの洗浄装置。
(11)多結晶シリコンロッドを吊り下げるハンガーと、純水洗浄槽と、酸洗浄槽と、超音波洗浄槽とを備え、上記ハンガーは複数の薄いL型の板材を並設してなる横断面が櫛状のアームと昇降および前後進する移動手段を有し、かつ耐酸性の樹脂コートが設けられており、あるいは耐酸性樹脂によって形成されれており、上記純水洗浄槽または超音波洗浄槽には複数の薄板を並列に立設してなる横断面が櫛状の置き台が設けられており、上記ハンガーのアーム上縁に多結晶シリコンロッドを載せて吊り下げた状態で洗浄する一方、上記超音波洗浄槽において多結晶シリコンロッドを置き台に移して洗浄することを特徴とする多結晶シリコンロッドの洗浄装置。
(12)洗浄槽に洗浄液を抜き出して再び洗浄槽に戻す循環路が設けられており、該循環路にプレ濾過部と濾過部からなる浄液手段と送液ポンプが設けられている上記(7)〜(11)の何れかに記載する洗浄装置。
(13)純水洗浄槽に純水シャワーを噴射する手段が設けられている上記(7)〜(12)の何れかに記載する洗浄装置。
(14)上記(1)〜(6)の何れかの洗浄方法によって洗浄された多結晶シリコンロッド、またはこの多結晶シリコンロッドを原料として製造された単結晶シリコン。
Furthermore, according to the present invention, the following polycrystalline silicon cleaning apparatus and the like are provided.
(7) A washing tank and a hanger for hanging a polycrystalline silicon rod are provided, the hanger has a comb-shaped arm having a plurality of thin L-shaped plate members arranged side by side, and the upper edge of the arm A polycrystalline silicon cleaning apparatus, wherein a polycrystalline silicon rod is placed on and suspended from the cleaning tank.
(8) A cleaning apparatus in which a table having a comb-like cross section formed by standing a plurality of thin plates in parallel is provided in a cleaning tank, and a polycrystalline silicon rod is placed on the table and cleaned.
(9) A hanger that hangs the polycrystalline silicon rod and a washing tank provided with a table on which the rod is placed. The polycrystalline silicon rod is washed while being hung on the hanger. Cleaning equipment that transfers and cleans.
(10) A hanger having a comb-shaped arm with a plurality of thin L-shaped plate members arranged side by side, and a table having a comb-shaped cross-section with a plurality of thin plates standing in parallel A polycrystalline silicon cleaning apparatus having a cleaning tank and capable of transferring a polycrystalline silicon rod without contacting each other by inserting an arm of a hanger into a gap of a table.
(11) A cross section comprising a hanger for hanging a polycrystalline silicon rod, a pure water cleaning tank, an acid cleaning tank, and an ultrasonic cleaning tank, wherein the hanger is provided with a plurality of thin L-shaped plate members arranged in parallel. Has a comb-shaped arm and moving means that moves up and down and moves back and forth, and is provided with an acid-resistant resin coat, or is formed of an acid-resistant resin. Is provided with a comb-shaped pedestal having a plurality of thin plates standing in parallel, and is washed with a polycrystalline silicon rod suspended on the upper edge of the arm of the hanger, A cleaning apparatus for a polycrystalline silicon rod, wherein the polycrystalline silicon rod is moved to a table and cleaned in the ultrasonic cleaning tank.
(12) A circulation path for extracting the cleaning liquid from the cleaning tank and returning it back to the cleaning tank is provided, and in the circulation path, a liquid purification means including a pre-filtration part and a filtration part and a liquid feed pump are provided (7 ) To (11).
(13) The cleaning apparatus according to any one of (7) to (12), wherein means for injecting a pure water shower into the pure water cleaning tank is provided.
(14) Polycrystalline silicon rods cleaned by the cleaning method of any one of (1) to (6) above, or single crystal silicon produced using this polycrystalline silicon rod as a raw material.
〔具体的な説明〕
本発明の洗浄システムの一例を図1に示す。図示するように、本発明の洗浄方法は、酸洗浄したロッド状の多結晶シリコンをバスケットに入れずにハンガーに直接吊り下げた状態で純水洗浄することを特徴とする多結晶シリコンの洗浄方法であり、好ましくは、例えば、多結晶シリコンロッドをバスケットに入れずにハンガーに直接吊り下げた状態で、酸洗浄および/または酸洗浄と純水洗浄を行う多結晶シリコンの洗浄方法である。
[Specific description]
An example of the cleaning system of the present invention is shown in FIG. As shown in the figure, the cleaning method of the present invention is a cleaning method of polycrystalline silicon characterized in that pure water cleaning is performed in a state in which acid-washed rod-shaped polycrystalline silicon is directly suspended from a hanger without being placed in a basket. Preferably, for example, a method for cleaning polycrystalline silicon in which acid cleaning and / or acid cleaning and pure water cleaning are performed in a state in which a polycrystalline silicon rod is directly hung on a hanger without being placed in a basket.
本発明の洗浄方法において、洗浄する多結晶シリコンロッドは一般にカットロッドと称されるものであり、概ね長さ50mm〜500mmのロッド状のものである。なお、ハンガーに吊り下げることができる大きさであれば、このようなカットロッドに限らずに本発明の洗浄方法を適用することができる。 In the cleaning method of the present invention, the polycrystalline silicon rod to be cleaned is generally referred to as a cut rod, and is approximately rod-shaped having a length of 50 mm to 500 mm. Note that the cleaning method of the present invention is not limited to such a cut rod as long as it can be hung on a hanger.
本発明の洗浄方法に用いるハンガーの一例を図2に示す。図示するハンガー10は薄いL型の板材からなる複数のアーム11を有しており、複数のアーム11は液切れが良いように適当な間隔を保って並べられおり、横断面(並列方向の断面)が櫛状に形成されている。各アーム11の上部は移動手段(図示省略)に一体にかつ揺動自在に取り付けられている。多結晶シリコンロッド20は上記アーム11の上縁に横向きに載せて吊り下げられる。このハンガー10を用いれば、多結晶シリコンロッド20は複数のアーム11によって支持されるので安定であり、しかも多結晶シリコン20は薄い板材のアームの上縁に載せられるので接触面積は極めて小さく、かつ各アーム11の間には適度な間隔が設けられているので、洗浄効果が優れると共に液切れが非常に良い。
An example of the hanger used for the cleaning method of the present invention is shown in FIG. The
上記ハンガー10は昇降および前後進する移動手段(図示省略)を有しており、上記アーム11に多結晶シリコンロッドを吊り下げた状態で昇降動し、また複数の洗浄槽の間を移動して各洗浄槽に多結晶シリコンロッドを出し入れする。なお、このハンガー10を酸洗浄にも用いる場合には、各アーム11は耐酸性の樹脂コートを設けたもの、あるいは耐酸性の樹脂によって形成したものが好ましい。
The
図1に示す本発明の洗浄システムには、純水シャワーによる洗浄工程30、酸洗浄工程40、純水で酸液を濯ぐ工程50、純水中で超音波洗浄を行う工程60がこの順序で連続して設けられており、各洗浄工程には洗浄槽31〜61が配置されている。なお、図示する例では、各洗浄工程は上記順序に配置されているが、必要に応じて設置順序は適宜変更することができる。また、上記洗浄工程30〜60を1セットにして、これを繰り返す構成にすれば洗浄効果がさらに向上する。
The cleaning system of the present invention shown in FIG. 1 includes a cleaning process 30 using a pure water shower, an acid cleaning process 40, a process 50 for rinsing an acid solution with pure water, and a
上記酸洗浄槽41および純水洗浄槽51にはおのおの槽底から洗浄液を抜き出して浄液処理した後に再び洗浄槽41、51に戻す循環路15、16が設けられており、この循環路15、16にはプレ濾過部12と濾過部14を有する浄液手段と送液ポンプ13が介設されている。各洗浄槽の酸液ないし純水は上記浄液手段を通じて循環されることによって液中の微粒子や不純物が除去され、清浄な状態で酸洗浄ないし純水洗浄に使用される。
The acid cleaning tank 41 and the pure
上記純水洗浄槽31、51、61にはおのおの純水シャワーを噴射する手段が設けられており、さらに、最終工程の純水洗浄槽61には超音波振動手段が設けられている。具体的は、純水洗浄槽61の両側壁部分に超音波振動子63が取り付けられている。
The pure
最初に、多結晶シリコンロッド20は、ハンガー10に吊り下げられた状態で洗浄槽31に入れられ、純水シャワーによってロッド表面に付着している塵芥や汚れ、不純物などが洗い流される。なお、最初の純水シャワー洗浄を純水浸漬洗浄や超音波洗浄に代えても良い。次いで、ロッド20をハンガー10に吊り下げた状態のまま洗浄槽31から引き上げて酸洗浄槽41に入れ、酸液に浸漬する。酸液は硝酸とフッ酸の混酸を用いるが、これに限らない。ハンガー10に吊り下げた状態でロッド20を酸液に浸漬し、所定時間経過後、ロッド20を酸洗浄槽41から引き上げて、純水洗浄槽51に移す。
First, the
純水洗浄槽51において、ハンガー10に吊した状態でロッド20を純水中で揺動し、ロッド20に付着した酸液を除去する。その後、ロッド20を酸液中から引き上げ、ハンガー10に吊した状態でロッド20に純水洗浄槽上部で純水シャワーを浴びせて残留する酸液を洗い流す。次いで、ハンガー10に吊したロッド20を別の純水洗浄槽61に移して超音波洗浄を行う。
In the pure
図示するように、純水洗浄槽61には純水を槽内に供給する送液ポンプ62が接続しており、槽上端から溢れた洗浄液を外部に導く排水路が設けられている。また、槽内には多結晶シリコンロッド20を載せる置き台64が設けられている。この置き台64は図2に示すように、複数の薄板を並列に立設して形成されており、各薄板の間には適度な間隔が設けられており、全体の横断面(並列方向の断面)が櫛状になっている。ロッド20はこの櫛の先端に載せられる。さらに、置き台64の上端部は板幅の方向に沿ってV溝状に加工されており、この上端部に載せたロッド20を安定に支持するように形成されている。なお、超音波振動子63は該置き台64の長手方向(並列方向)に対してその両側に位置するように設けると良い。
As shown in the figure, a
ハンガー10に吊した状態でロッド20を純水洗浄槽61に入れ、ハンガー10のアーム11を置き台64の間に挿入してロッド20を置き台64に移す。ハンガー10および置き台64はおのおの櫛状に形成されているので、櫛の歯が噛み合うように互いの隙間に挿入することによって、接触することなく、ロッド20を置き台64の上端部に移し換えることができる。置き台64のロッド20をハンガー10に移し換えるには、上記の場合と同様に、ハンガー10のアーム11を置き台64の隙間に差し込んで、引き上げることによってロッド20がアーム11に移し替えられる。
The
また、置き台64の上端部はV溝状に加工されているので、このV溝の傾斜面にロッド20を載せることにより、ロッド20は傾斜に沿って移動し、V溝に嵌まった状態で固定される。このロッド20に対して振動子63によって両側からロッド20の側面全体に対して均一に超音波振動が与えられ、純水中で超音波洗浄が行われる。なお、ロッド20をハンガー10から置き台64に移し換える際、あるいは置き台64からハンガー10に移し換える際に、ロッド20は置き台64の傾斜面やアーム11の傾斜面に沿って回転するので、アームや置き台に接触していた部分の位置がずれて、ロッド側面が均一に洗浄され、また超音波が均一に当たるので洗浄効果を高めることができる。
Further, since the upper end portion of the
超音波洗浄後、アーム11を置き台64に差し込んでハンガー10を上昇させ、ロッド20を置き台64からハンガー10に移し換えて引き上げる。この洗浄槽の上側でロッド20に純水シャワーを浴びせて洗浄する。必要に応じて、上記酸洗浄から超音波洗浄および純水シャワーを繰り返すことによって、多結晶シリコンロッド表面の不純物レベルをさらに低減することができる。
After ultrasonic cleaning, the arm 11 is inserted into the
本発明の上記洗浄方法および洗浄装置において、超音波振動手段は洗浄槽61に限らずに純水シャワー洗浄槽31、純水洗浄槽51に設置しても良い。また、置き台64は洗浄槽61に限らずに酸洗浄槽41、純水洗浄槽51に設置しても良い。これらの洗浄槽41、51に置き台64を設置すれば前述したようにロッド20が置き台上端面で回転して洗浄効果を高めることができる。さらに、純水シャワー洗浄30は純水浸漬洗浄でも良い。また、純水シャワー洗浄工程30、酸洗浄工程40、純水浸漬洗浄工程50、超音波洗浄工程60の設置順序は図示する例に限定されない。必要に応じて、各洗浄工程の順序を適宜入れ替えても良く、一部の洗浄工程を省略しても良い。
In the above cleaning method and cleaning apparatus of the present invention, the ultrasonic vibration means is not limited to the
本発明の洗浄システムは、多結晶シリコンをハンガーに直接吊した状態で酸液洗浄後、超音波純水洗浄などを行い、好ましくは、薄板を並べて形成した横断面が櫛状のアームを有するハンガーに吊した状態で洗浄するので、純水洗浄への酸液の持ち込みが少なく、従って洗浄斑を生じる懸念がなく、さらに洗浄器具からの汚染も防止され、優れた洗浄効果を得ることができる。因みに、本発明の洗浄方法によれば、純水洗浄槽に持ち込まれる酸液の量は従来のロッドを横置きに収納する容器を用いた場合に比べて、約70%低減することができる。この結果、酸液の消費量も減るので酸液の使用量を低減することができ、また、純水の使用量も低減することができる。 In the cleaning system of the present invention, the polycrystalline silicon is directly hung on the hanger, the acid solution is cleaned, and then ultrasonic pure water cleaning is performed. Preferably, the hanger has a comb-shaped cross section formed by arranging thin plates side by side. Since the cleaning is performed in a suspended state, the acid solution is not brought into the pure water cleaning, so that there is no fear of generating cleaning spots, contamination from the cleaning tool is prevented, and an excellent cleaning effect can be obtained. Incidentally, according to the cleaning method of the present invention, the amount of the acid solution brought into the pure water cleaning tank can be reduced by about 70% as compared with the case where a conventional container for horizontally storing a rod is used. As a result, since the consumption amount of the acid solution is reduced, the use amount of the acid solution can be reduced, and the use amount of pure water can also be reduced.
さらに、本発明の洗浄システムは、薄板を並べて形成した横断面が櫛状のアームを有するハンガーと、複数の薄板を並列に立設してなる横断面が櫛状の置き台を設けた洗浄槽とを用い、多結晶シリコンロッドをハンガーに吊した状態で洗浄すると共に置き台に載置して洗浄するので、ハンガーのアームや置き台に接触していた部分の位置がずれて均一に洗浄され、洗浄斑が生じない。また、ハンガーのアームを置き台の隙間に挿入することによって互いに接触せずに多結晶シリコンロッドの移し替えが可能であるので、円滑に洗浄を行うことができ、かつ機器の汚染を確実に防止することができる。さらに、多結晶シリコンロッドをハンガーと置き台との間で移し替えることによりロッドが置き台上面およびハンガーアーム部で回転して超音波がロッド側面に一様に当たるので、均一な洗浄効果が得られる。 Furthermore, the cleaning system of the present invention includes a hanger having a comb-shaped arm formed by arranging thin plates, and a cleaning tank provided with a comb-shaped table having a plurality of thin plates standing in parallel. And the polycrystalline silicon rod is washed while hung on the hanger and placed on the cradle for washing, so the position of the part that was in contact with the hanger arm and the cradle is displaced and washed uniformly. , No cleaning spots. In addition, by inserting the arm of the hanger into the gap of the pedestal, it is possible to transfer the polycrystalline silicon rod without contacting each other, so it can be washed smoothly and the contamination of the equipment is reliably prevented can do. Furthermore, by transferring the polycrystalline silicon rod between the hanger and the cradle, the rod rotates on the cradle upper surface and the hanger arm, and the ultrasonic waves uniformly strike the rod side surface, so a uniform cleaning effect is obtained. .
さらに、本発明の洗浄方法によれば不純物の少なく高純度の多結晶シリコンロッドを得ることができるので、この多結晶シリコンロッドを原料に用いることによって単結晶シリコンの単結晶化率を高めることができる。 Furthermore, according to the cleaning method of the present invention, a high-purity polycrystalline silicon rod with few impurities can be obtained. By using this polycrystalline silicon rod as a raw material, the single crystallization rate of single crystalline silicon can be increased. it can.
以下に、本発明を実施例によって具体的に示す。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
多結晶シリコンを5本のロッドに切り分け、その3本について、図1に示す洗浄工程に従い、酸洗浄の洗浄液としてフッ酸と硝酸の混酸を用い、各洗浄工程において表1に示す時間洗浄を行い、洗浄後の多結晶シリコンロッドについて、表面の不純物量を測定した。この結果を表2に示した(試験No1〜No3)。さらに、残り2本のうちの1本について、図示する洗浄工程をを二回繰り返した結果を併せて表2に示した(試験No4)。また、最後の1本について従来の洗浄方法を行い、その不純物量を測定した。これを比較例として表2に対比して示した。この従来の洗浄方法は、孔の空いたバスケットに多結晶シリコンロッドを入れ、バスケットごと純水シャワー→酸洗浄槽→純水シャワー→純水洗浄槽浸漬の順に洗浄した。この結果に示すように、本発明の洗浄方法によれば、従来の洗浄方法に比べて不純物量を大幅に低減することができる。なお、不純物はICP質量分析計で測定した。 The polycrystalline silicon is cut into five rods, and three of them are cleaned in accordance with the cleaning process shown in FIG. 1 using a mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid as the acid cleaning cleaning liquid for the time indicated in Table 1 in each cleaning process. The amount of impurities on the surface of the washed polycrystalline silicon rod was measured. The results are shown in Table 2 (Test No1 to No3). Furthermore, the result of repeating the illustrated washing process twice for one of the remaining two was also shown in Table 2 (Test No. 4). The last one was subjected to a conventional cleaning method, and the amount of impurities was measured. This is shown in comparison with Table 2 as a comparative example. In this conventional cleaning method, a polycrystalline silicon rod was placed in a perforated basket, and the entire basket was cleaned in the order of pure water shower → acid cleaning tank → pure water shower → pure water cleaning tank immersion. As shown in this result, according to the cleaning method of the present invention, the amount of impurities can be greatly reduced as compared with the conventional cleaning method. Impurities were measured with an ICP mass spectrometer.
表2に示すように、本発明の洗浄方法によれば、何れも不純物量が大幅に少なく、優れた洗浄効果が得られる。また、本発明の洗浄方法は何れも不純物量が近似した水準であり安定した洗浄効果を示している。一方、比較例は不純物量が本発明よりも格段に多い。 As shown in Table 2, according to the cleaning method of the present invention, the impurity amount is significantly small, and an excellent cleaning effect can be obtained. In addition, the cleaning methods of the present invention all have a level of impurities that are close to each other and show a stable cleaning effect. On the other hand, the amount of impurities in the comparative example is much larger than in the present invention.
10−ハンガー、11−アーム、12−プレ濾過部、13−ポンプ、14−濾過部、15−循環路、16−循環路、20−多結晶シリコンロッド、30−純水洗浄工程、31−洗浄槽、40−酸洗浄工程、41−洗浄槽、50−純水洗浄工程、51−洗浄槽、60−超音波純水洗浄工程、61−洗浄槽、62−ポンプ、63−振動子、64−置き台。 10-hangers, 11-arms, 12-prefiltration sections, 13-pumps, 14-filtration sections, 15-circulation paths, 16-circulation paths, 20-polycrystalline silicon rods, 30-pure water cleaning steps, 31-cleanings Tank, 40-acid cleaning process, 41-cleaning tank, 50-pure water cleaning process, 51-cleaning tank, 60-ultrasonic pure water cleaning process, 61-cleaning tank, 62-pump, 63-vibrator, 64- Stand.
Claims (14)
A polycrystalline silicon rod cleaned by the cleaning method according to claim 1, or single crystal silicon produced using the polycrystalline silicon rod as a raw material.
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