JP3022576B2 - 水素含量の減少したポリシリコン - Google Patents

水素含量の減少したポリシリコン

Info

Publication number
JP3022576B2
JP3022576B2 JP1262279A JP26227989A JP3022576B2 JP 3022576 B2 JP3022576 B2 JP 3022576B2 JP 1262279 A JP1262279 A JP 1262279A JP 26227989 A JP26227989 A JP 26227989A JP 3022576 B2 JP3022576 B2 JP 3022576B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polysilicon
hydrogen
hydrogen content
content
silane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1262279A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02153814A (ja
Inventor
ロバート・ホール・アレン
ジエイムズ・エドワード・ブーン
Original Assignee
アルベマール・コーポレーシヨン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルベマール・コーポレーシヨン filed Critical アルベマール・コーポレーシヨン
Publication of JPH02153814A publication Critical patent/JPH02153814A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3022576B2 publication Critical patent/JP3022576B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • C01B33/037Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • C01B33/021Preparation
    • C01B33/027Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • C01B33/029Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material by decomposition of monosilane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の概要 ポリシリコンの水素含量を熱処理で減少させることが
できる。該方法は好ましくは、流動床中で化学蒸着(ch
emical vapor deposition)により製造されたビーズ
様形状のポリシリコン上で実施される。該熱処理は、好
ましくは1000℃〜1200℃の温度で、水素含量を減少させ
るに十分で、処理されている粒子が凝集を起こすに不十
分な時間実施される。採用された処理温度で粒子が凝集
しようとするのを回避するために、該粒子床は脱水素の
間中、好ましくは運動状態に維持される。本方法で製造
された製品は、水素含量30ppma(原子数に基づくppm;以
下「ppma」という)以下となりうる。これらの改良され
た製品は半導体装置を製造するための微結晶シリコンの
製造のために使用することができる。
詳細な説明 米国特許第4、784、840号及び第4.820、587号(両方
ともGautreauxとAllenに発行された)に開示された種類
のポリシリコンは、自由流動性のほぼ球状の粒子からな
る。このような粒子は容易に輸送、取り扱いされる。そ
れ故、このようなビーズ様製品は、結晶成長業者に対し
て、単結晶シリコンの製造で使用される連続熔融補給シ
ステムの開発のために、おあつらえの製品を提供する。
本発明は、上記特許に開示されたポリシリコンにおけ
る高品質化改良に関する。かかるポリシリコンの改良努
力を続ける中で、このような製品は、水素と考えられる
揮発性不純物の含量を減少させる熱処理によって改良す
ることができることが見出された。
出願人はポリシリコンからの水素除去に関する先行技
術の存在を知らない。サンジュリョーら(Sanjurjo et
al)、米国特許代4、787、968号には、ポリシリコン
粉末を熔融固化する方法が開示されている。熔融固化の
ためには、該粉末はシリコンの融点(1410℃)以上の温
度に加熱される。本願発明の方法はシリコンの融点以上
の温度は採用しない。更に本願発明の目的は、熔融固化
を避けながら熱処理されたポリシリコンを製造すること
である。従って、本願発明の方法はサンジュリョーらの
特許の方法とは明らかに相違する。
特別には、本願発明は、熱処理によって水素含量が減
少した流動床製造による、半導体級ポリシリコンに関す
る。水素不純物の量を減少させる熱処理は、種々の技術
を用いて実施でき、例えば移動床又は流動床を用いて実
施できる。
好ましい態様においては、本願発明によって提供され
るグレードアップされた製品の水素含量は、約30ppma又
はそれ以下である。典型的には、本願発明の改良製品は
ビーズ様形状である。即ち、本願発明の製品は、ほぼ球
形粒子である。好ましくはこれら粒子は、150〜1500ミ
クロンの径範囲(size range)であり、600〜800ミク
ロンの平均径である。この製品は、自由流動性であり、
容易に輸送、取り扱い可能である。このように、それら
は半導体級の単結晶シリコンを製造するための連続及び
半連続法にも極めて好適であり、特に水素不純物が問題
となるかかる方法において好適である。
図1はポリシリコンビーズ試料を加熱することにより
得られる水素含量の低下を示すものである。図示の如
く、一試料は896℃に加熱され、もう一つは1091℃に加
熱された。それぞれのポリシリコン試料は約90グラムで
あった。
該試料は、約1インチ径、数インチ長の垂直石英チュ
ーブ中で加熱された。試料を加熱するに先だち、解析を
妨害するおそれのある水蒸気及び/又は他の物質を除去
するために、該チューブを225℃で一晩加熱した。チュ
ーブに仕込まれたポリシリコン試料の重量は、85〜100
グラムの範囲であった。チューブの大きさは、ビーズ表
面とガス相との良好な接触を可能とした。チューブには
サーモウェル(thermowell)が取りつけられ、その中に
は正確な温度測定のために熱電対が入れられた。
チューブと内容物を加熱し、ポリシリコンにガス放出
させた。放出ガスはポンプで貯槽に移送した。間欠的に
(典型的には10分毎に)貯槽と試料チューブの温度と圧
力とを記録し、その間のガス放出量を計算できるように
した。
ビーズの凝集が、特に1091℃に加熱した試料におい
て、いくらか観察された。
ポリシリコン中の初期水素含量は約620ppmaであっ
た。図中、時間0における水素残存%は100%以下であ
るが、これは試料チューブと内容物が試験温度に到達す
る時間(約30分)に、いくらかの水素が除去されること
による。図中の丸点は下表から得られたデータを表す。
曲線は両温度におけるデータの傾向を示す。
図2は、一部断面の、本願発明で用いられる流動床装
置を表す。
本願発明は、揮発性不純物の除去されたポリシリコン
に関する。クロマトグラフの事実から、出願人は除去さ
れた不純物は水素と考える。しかし、本願発明の方法で
用いられる熱処理は、グレードアップされるべきポリシ
リコン製品中に存在する他の揮発性不純物も同様に除去
しよう。
特別には、本発明は、流動床法により製造された(熱
処理によりグレードアップされた)ポリシリコン製品に
関する。このように本願発明は、改良されたポリシリコ
ンビーズ又はビーズ様粒子に関する。好ましい態様で
は、グレードアップされるべきポリシリコンは、シラン
の熱分解により流動床内で製造された材料である。
従って、一つの実施態様においては、本願発明はシラ
ンから誘導された、流動床で製造された、低水素含量の
半導体グレードポリシリコンに関する。低水素含量は、
ポリシリコンから水素を除去するに十分な温度及び時間
で、ポリシリコンを加熱することにより達成される。例
えば、流動床内でシランの熱分解により製造されたポリ
シリコン製品は、100〜1000ppmaの水素を含有する場合
がある。本願発明の方法に従って実施された熱処理の後
では、ポリシリコンは30ppma又はそれ以下の水素含量と
なることができる。水素除去工程は、流動床内でのポリ
シリコンの形成に引きつづいて、それを分離した操作と
して実施することができる。
このように、本願発明は、ポリシリコンの水素含量を
減少させる十分な温度及び時間で、シランから誘導され
たポリシリコン(好ましくは、ビーズ又はビーズ様粒子
の形状)を加熱するための方法に関する。このように、
他の好ましい観点においては、本願発明は、好ましくは
150〜1500ミクロンの範囲の大きさの、ビーズ形状の、
シラン誘導ポリシリコンを熱処理するための方法からな
り、当該方法は、(a)当該ビーズの水素含量を低減さ
せるに十分で、(b)当該ポリシリコンビーズを熔融固
化させるには不十分な時間及び温度で、水素中で当該ポ
リシリコンを加熱することからなる。当該ビーズは、好
ましくは、粒子凝集量を減ずるために脱水素期間中運動
状態に維持させる。一般的に粒子が静止していると、即
ち加熱期間中に運動の状態にないと、比較的高い脱水素
温度において凝集が増加する。
凝集は、脱水素温度が、処理されているポリシリコン
粒子を軟化させるに十分な迄高いと発生する。この理由
から、ある場合には少々の逸脱は許容されるとしても、
1200℃以上の温度は一般的に避けられる。一般的に、処
理温度はシリコンの融点1410℃より、相当低く保たれ
る。
このように、更に他の好ましい態様においては、本願
発明は、400〜1000ミクロンの径範囲(size range)
の、600〜800ミクロンの平均径の、シラン誘導ポリシリ
コンビーズを脱水素する方法であって、該方法は、当該
ビーズの水素含量を減少させるに十分な時間、周囲圧力
で、1000℃〜1200℃の温度で、流動床内で当該ビーズを
加熱することからなり、当該ビーズは、水素及び周期律
表の第VIII属のガスから選ばれるガスを流すことにより
供給される運動量により、当該加熱期間中流動懸濁状態
に維持される。
上に示されたように、流動床法は必ずしも用いる必要
はない。移動床法もまた所望なら採用し得る。
本願発明のためには、グレードアップするための好ま
しいポリシリコンは、GautreauxとAllenの上記特許に開
示された種類の材料である。これらの特許に開示された
方法によって製造されたポリシリコン製品は、一般的に
いくらかの水素を含有するであろう。水素含量は採用さ
れる操作条件の関数であるように見える。一般的に言え
ば水素含量は用いられる処理温度に逆比例する。他の言
葉で言えば、シランの分解のために低い温度を用いれ
ば、製品粒子中のより高い水素含量をもたらす。
GautreauxとAllenの流動床法で製造されたポリシリコ
ンは、自由流動性の、ほぼ球形ビーズ状である。一般的
にこのような出発物質の径分布は(size distributio
n)は、150〜1500ミクロンの範囲である。典型的な平均
径は650〜750ミクロンである。粒子密度[g/cm3]は典
型的には2.25〜2.33の範囲であり、典型的平均値は2.30
〜2.31である。好ましい材料は嵩密度(bulk density
t)が約1360Kg/m3である。表面塵(surface dust)
は、典型的には0.1%以下、例えば0.010〜0.070重量%
である。
本願発明の出発物質として利用できるこの種の典型的
材料は、下記特徴: (i)ビーズ様で、ほぼ球形の、 (ii)米国特許第4,820,578号の図3及び3Aで表され
る表面形態を有し、 (iii)400〜1000ミクロンの径分布(size distribu
tion)を有し、 (iv)650〜750ミクロンの平均径を有し、 (v)0.01〜0.25ppba(原子数に基づくppb;以下「pp
ba」という)の範囲のボロン含量であり、 (vi)0.01〜0.19ppbaの範囲のリン含量であり、そし
て (vii)0.16〜0.33ppm(重量に基づくppm;以下「pp
m」という)の範囲の炭素含量である、 シラン誘導半導体グレードポリシリコンであり、当該粒
子は最大径10ミクロンの表面シリコン塵粒子(surface
silicon dust particle)を約0.08%以下混入して
いる。このようなポリシリコンは自由流動性で、容易に
取り扱い、輸送可能であり、単結晶シリコンを製造する
ための連続熔融補給システムに適している。
上記のごとく、本願発明の方法は、100〜1000ppmaの
水素を含有するポリシリコンを用いて実施することがで
きる。しかし本願発明は、より大きい又はより小さい量
の不純物水素を含有しているポリシリコンにも適用でき
ると理解されるべきである。グレードアップされるべき
ポリシリコン中の水素量には実際的上限はない。下限に
関して言えば、選ばれた操作温度及び時間での処理によ
って減少させることのできない水素含量のポリシリコン
を出発物質として用いることはできない。例えば、図1
に示される如く、水素含量の減少率はある処理時間後は
大きくない。更にどのような温度でも、経済的に適当な
反応時間で更に減少させることのできないポリシリコン
水素含量があるように見える。このように水素含量は考
慮されるべきプロセス上の基準である。
本願発明においては、グレードアップされるべきポリ
シリコンは、処理される該粒子の水素含量を減少させる
に十分で、しかも焼結によって該粒子を熔融固化、即ち
凝集させるには不十分な温度及び時間で加熱される。10
00℃〜1200℃の処理温度にすると充分な拡散速度が得ら
れ、実際的大きさの反応器で間に合うことが発見され
た。より高い温度では、シリコンの融点に近づくので焼
結率が非常に大となる。より低い温度では非現実的な、
即ち非経済的な反応時間が必要となる。
一般的に言えば、約10時間以下の反応時間が好まし
い。より好ましくは、反応時間は1〜6時間の範囲内で
あり、最も好ましい時間は2〜4時間の範囲内である。
反応時間は現実には独立の変数ではなく、幾分か採用さ
れる反応温度に依存する。一般的に、反応温度が高けれ
ば、必要な脱水素反応時間は短い。
本願発明の脱水素は周囲圧力で十分進行する。しかし
必要ならばより高い又は低い圧力も用いることができ
る。一般的に周囲圧力より高いと、処理されるポリシリ
コン粒子からの揮発性物質の除去を遅らせ、大気圧以下
の圧力は処理を助ける。大気圧以下の圧力を選定すると
きは、コストの考慮を忘れてはならない。採用される圧
力に実際上、下限はなく、操作をする者が所望のいかな
る大気圧以下の圧力、例えば1トール又はそれ以下でも
選定できる。
該粒子から水素の拡散を促進するため、ポリシリコン
粒子と蒸気相との接触を助長するために、また採用され
た処理温度で粒子が凝集するのを減少させるために、該
粒子床は好ましくは脱水素処理中運動状態に維持され
る。このように、上記した如く、移動床又は流動床装置
を使用することができる。好ましい処理は、流動床を使
用するものである。流動床は、他の従来の接触様式に比
較して固体一流体間の熱移動速度が高い(高温処理にお
ける重要要因)。更に流動粒子のスムースな流れにより
取り扱いがより容易となる。
図面を参照して説明すれば、流動床反応器10が本脱水
素処理に採用されうる。反応器中には、脱水素によりグ
レードアップされるべきポリシリコン粒子からなる流動
床10aが存在する。反応器は流動床の上に自由空間10bを
有する。該床は反応器10をとり巻く放射ヒーター11によ
り、処理温度に加熱される。該粒子の床は、ライン12を
通って反応器10に流入する水素ガスの流れにより流動状
態に維持される。
その基底近くで反応器に流入した後、動力ガス(moti
ve gas)の流れは分配器13を通って粒子床中に流れ
る。分配器13は、動力ガスの流れを該床全体に分配する
ために多数のオリフィスを有し、それを流動懸濁状態に
維持する。反応器に入るに先だち、該動力ガスは何らか
の適当な加熱装置(図示されていない)により、加熱す
ることができる。例えば、該動力ガスは325℃あるいは
それ以上の温度に加熱することができる。
該動力ガスは反応器の頂上近くにあるライン14から反
応器を出て、固体フィルター15に流入する。排出ガス流
に含まれたポリシリコン塵は、該固体フィルターで除去
される。副生固体はライン16を通ってフィルターから除
去される。固体が除去された放出ガスはライン17を通し
て排出される。望むならば、放出ガスは(必要ならば精
製ゾーン18で精製された後)循環することができる。
脱水素の後、グレードアップされた製品は、ライン19
を通して製品冷却/収集器20に取り出される。必要に応
じて、脱水素された製品を、ライン21を通して、該冷却
/収集器から取り出すことができる。
流動床の操作の好ましい方式は、各サイクル(典型的
には1〜3時間)毎に全床量の10〜20重量%が取り出さ
れ、同様の量の未処理材料が仕込まれるという、半回分
(semi−batch)方式である。取り出された後、製品は
適当な取り扱い温度、約50℃〜60℃に冷却され、取り出
されたペレットを取り巻く水素雰囲気はアルゴンの如き
不活性ガスで置換され、ポリシリコン製品は汚染を防止
又は実質的に防止するために適切に包装される。包装は
アルゴン雰囲気下実施される。
動力ガスとして水素ガスを使用することは必ずしも必
要ではなく、もし望むならば他のガスを採用することが
できる。水素ガスが動力ガスとして用いられるときは、
相反する水素拡散機構が発生する。一方では水素は処理
される粒子の外側へ向けて拡散する。同時にポリシリコ
ンビーズ近傍のガス相中の水素は粒子の内側へ向けて拡
散する。これら2つの相反する機構の正味の結果が、脱
水素処理の全体的効率を決定する。相反する機構を以下
で説明する。
採用された処理温度がいかなるものであれ、ポリシリ
コン粒子中の水素は粒子を出て周囲のガス相中に拡散す
るある程度の傾向をもっている。
水素拡散速度は、少なくともある程度は (a)粒子中の水素濃度、及び (b)ポリシリコン粒子の微視的構造 に依存する。ある水素は結晶マトリックス中のシリコン
原子の間を移動して粒子の外へ拡散する。他の水素は粒
子中の結晶表面間の界面又は空隙を経由して粒子を離れ
る傾向がある。
一方、粒子の周囲の被ガス状流体中の水素は、粒子内
に拡散して行く傾向がある。この傾向は少なくともある
程度はガス相中の水素濃度に依存する。水素濃度が増加
するに連れ粒子中への水素拡散速度も増加する。
熱処理中の粒子の中及び外への拡散の正味の結果が、
最終的水素濃度を決定する。このように水素が動力ガス
として用いられると本願発明方法で製造された粒子は、
やはりいくらかの少量の残存水素を有するであろう。す
べての条件が同じなら、この最終水素濃度は、水素を含
有しない他の動力ガス、例えばアルゴンがこの方法にお
いて採用された場合に比べてより高いであろう。
熟練者なら評価し得るように、流動床装置が本願発明
の方法を実施するのに用いられるとき、ガスの流れは処
理される粒子への運動を伝える。移動床が採用されると
き、粒子の運動はある他の運動力例えば重力により付与
される。
半導体装置の製造に適したポリシリコンを製造するた
めに、本発明の方法はポリシリコン製品の汚染を除去あ
るいは実質的に除去する条件下で実施されねばならな
い。このように、例えばその中でポリシリコンが熱処理
される所の槽は、粒子が高純度シリコン及び高純度流体
のみに暴されるようなものでなければならない。このよ
うに、粒子が暴露される部分の槽部は高純度シリコンで
できているか、それで被覆されていることが好ましい。
本願発明の出閥材料として用いられる、上記Gautreau
xとAllenの特許に記載の方法で作られるポリシリコン
は、典型的には約0.1重量%又はそれ以下の表面塵含量
を有する。本願発明の方法は表面塵含量を減らすことが
できる。一般的に表面塵の減少は、より高い操作温度が
用いられるとき、及び本発明の方法が、処理されるポリ
シリコン粒子を流動化するための動力ガスを用いながら
実施されるときに大きくなる。
動力ガスの流れに関して言えば、粒子床を流動状態に
維持するために必要とされる閾値又は最小ガス速度とい
うものがある。本願発明のための操作速度は、この最小
値Umin.より一般的にいくらか高い値である。多くの例
において、操作速度Uは1〜10Umin.、好ましくはU/Umi
n.は1.05〜3.5である。
実施例1 上記M.F.Gautreaux及びRobert H.Allenの特許に記載
された種類のポリシリコンを776.2×14.6℃の温度で加
熱した。ポリシリコン中の初期水素濃度は619ppmaであ
った。種々の時点での水素濃度を下記表に示した。 表II 時間 H2含量(ppma) 1 579 2 501 3 458 4 424 5 403 6 374 この実施例における水素含量低減方法は、150/1500ミ
クロン範囲の径,600/800ミクロンの平均径,水素含量10
0/1000ppmaのほぼ球形粒子からなる、流動床で製造され
たシラン誘導の半導体グレードポリシリコンを用いて実
施することができる。該方法は1000〜1200℃範囲内の温
度を用いて、1〜6時間、及び処理時間2〜4時間で実
施することができる。該方法は好ましくは移動床装置中
或は流動床装置中で粒子を運動させながら実施される。
流動床法が用いられるときは、浮遊ガスは、水素、アル
ゴン、ネオン、キセノン及び同様の非汚染性不活性ガス
から選ぶことができる。該方法は水素含量の減少、例え
ば30ppma以下まで達成する。本願発明方法で製造された
好ましいポリシリコンは5〜25ppmaの水素を含有する。
実施例2 20ポンドの、シランから誘導した、流動床で製造し
た、半導体グレードポリシリコンを、流動床反応器に仕
込み、約182.8SCFHの浮遊水素流を用いて流動床状態に
維持した。床温度920℃に達した後、他の8ポンドのポ
リシリコンを仕込んだ。
該床は910℃で8時間流動運動状態に維持された。し
かるのち、試料を採取した。分析は表面シリコン塵含量
が0.006重量%であることを示した。反応器に仕込んだ
シリコンの表面塵値は0.071重量%であった。
仕込んだポリシリコンの水素含量は、884ppmaから11p
pmaに減少した。
本願発明の方法の更なる説明として、平均径700ミク
ロンのポリシリコン粒子の一団を、U/Umin=1.5の流動
化のための水素流量を用いて、水素で流動化した。平均
粒子滞留時間12.67時間で、床温度を1100℃に維持す
る。
処理されるポリシリコンにさらされる反応器表面は、
高純度シリコンの如き非汚染性物質からなっている。
上記方法はポリシリコン水素含量を1000〜1200ppmaか
ら約50ppmaに低減するであろう。もし仕込みポリシリコ
ンが約600ppmaの約初期水素濃度であれば、該濃度20〜2
5ppmaの範囲内の値に低減されるであろう。
上記方法での粒子の水素含量低減後、該粒子は製品冷
却器中で冷却される。一般的に言えば、該粒子は製品ホ
ッパーに製品を取り出す前に、60〜65℃の範囲の温度迄
冷却される。
理解される如く、本願発明の脱水素当方法はポリシリ
コンビーズが形成された方法とは別個の、分離した操作
でありうる。更に、上記説明から理解される如く、本願
発明によるポリシリコンの脱水素は、脱水素されるべき
ポリシリコンビーズの製造にひきつづいて実施すること
ができる。
本願発明の上記詳細説明を手にした当業者ならば、添
付のクレームに定義された本願説明の精神及び範囲から
離れることなく、上記実施態様の改良及び修正すること
ができる。
本願発明の実施態様としては以下のものが挙げられ
る。
1. 水素含量約30ppma未満の、シランから誘導された、
流動床で製造された、半導体グレードのポリシリコン。
2. 径範囲(size range)が150〜1500ミクロンで、平
均径が600〜800ミクロンで、熱処理されていない同様の
ポリシリコンより低い水素含量であるところの、熱処理
された、回転楕円状形のシランから誘導されたポリシリ
コン。
3. 1000℃〜1200℃で4〜2時間加熱されて、水素含量
が減少せしめられた、400ミクロン〜1000ミクロンの径
範囲(size range)及び600〜800ミクロンの平均径
の、ビーズ状の、シランから誘導されたポリシリコン。
4. (i)ビーズ様で略球形、 (ii)400〜1000ミクロンの径分布、 (iii)650〜750ミクロンの平均径、 (iv)0.01〜0.25ppba範囲のボロン含量、 (V)0.01〜0.19ppba範囲のリン含量、 (VI)0.16〜0.33ppmの範囲の炭素含量、 (VII)約0.08重量%以下の表面塵含量、および (VIII)約30ppma以下の水素含量 の、シランから誘導された半導体グレードのポリシリコ
ン。
5. 流動床で製造された、シランから誘導されたポリシ
リコン粒子を、当該粒子の水素含量を減少させるに充分
な時間当該粒子を加熱する、当該粒子の処理前水素含量
よりも低い値に当該粒子の水素含量を減少させる方法。
6. 400〜1000ミクロンの径範囲、600〜800ミクロンの
平均径を有する、シランから誘導されたポリシリコンビ
ーズを、水素及び周期律表VIII属のガスから選ばれたガ
スの流れで供給される動力で、加熱期間中流動懸濁状態
に維持しながら、流動床中で、周囲圧力下、1000℃〜12
00℃の温度で、該ビーズの水素含量を減少させるに十分
な時間加熱することからなる、シラン誘導ポリシリコン
ビーズの脱水素方法。
7. 脱水素前のビーズが、500℃〜650℃の温度で実施さ
れたシランの熱分解により得られたシリコンのポリシリ
コンビーズ上への化学蒸着(chemical vapor deposit
ion)により、流動床内で形成されたものである、第6
項の方法。
8. 当該ガスが水素である第6項の方法。
9. 当該ガスがアルゴンである第6項の方法。
10. 水素中で (a)ポリシリコンビーズ中の水素含量を減少させる
に十分で、 (b)ポリシリコンビーズを熔融固化するには不十分
な温度及び時間でポリシリコンを加熱することからな
る、150〜1500ミクロンの範囲の径を有するビーズ状の
シラン誘導ポリシリコンを熱処理する方法。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ポリシリコンビーズの試料を加熱したときの
ポリシリコン中の残存水素の量を示す。 第2図は、本発明方法を実施するのに使用することがで
きる流動床装置を例示する図面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−282194(JP,A) 特開 昭63−225516(JP,A) 特開 昭63−255514(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 33/00 - 33/193 C30B 29/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱処理により水素含量を減少させた、シラ
    ンから誘導された、流動床で製造された、水素含量が原
    子数に基づき30ppm未満の、半導体グレードのポリシリ
    コン。
  2. 【請求項2】(i)ビーズ様で略球形、 (ii)400〜1000ミクロンの径分布、 (iii)650〜750ミクロンの平均径、 (iv)原子数に基づき0.01〜0.25ppbの範囲のボロン含
    量、 (V)原子数に基づき0.01〜0.19ppbの範囲のリン含
    量、 (VI)重量に基づき0.16〜0.33ppmの範囲の炭素含量、 (VII)0.08重量%以下の表面塵含量、および (VIII)原子数に基づき30ppm以下の水素含量 の、熱処理により水素含量を減少させた、シランから誘
    導された半導体グレードのポリシリコン。
  3. 【請求項3】シランから誘導された、流動床で製造され
    たポリシリコン粒子の水素含量を減少させる方法であっ
    て、当該粒子の水素含量を原子数に基づき30ppm未満に
    減少させるに充分な時間当該粒子を加熱することを特徴
    とする方法。
  4. 【請求項4】400〜1000ミクロンの径範囲、600〜800ミ
    クロンの平均径を有する、シランから誘導されたポリシ
    リコンビーズを、水素及び周期律表VIII属のガスから選
    ばれたガスの流れで供給される動力で、加熱期間中流動
    懸濁状態に維持しながら、流動床中で、周囲圧力下、10
    00℃〜1200℃の温度で、該ビーズの水素含量を減少させ
    るに十分な時間加熱することを含んでなる、シラン誘導
    ポリシリコンビーズの脱水素方法。
  5. 【請求項5】水素中で (a)ポリシリコンビーズ中の水素含量を減少させるに
    十分で、 (b)ポリシリコンビーズを熔融固化するには不十分な
    温度及び時間でポリシリコンを加熱する ことを特徴とする、150〜1500ミクロンの範囲の径を有
    するビーズ状のシラン誘導ポリシリコンを熱処理する方
    法。
JP1262279A 1988-10-11 1989-10-09 水素含量の減少したポリシリコン Expired - Lifetime JP3022576B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25596788A 1988-10-11 1988-10-11
US255967 1988-10-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02153814A JPH02153814A (ja) 1990-06-13
JP3022576B2 true JP3022576B2 (ja) 2000-03-21

Family

ID=22970598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1262279A Expired - Lifetime JP3022576B2 (ja) 1988-10-11 1989-10-09 水素含量の減少したポリシリコン

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0363742B1 (ja)
JP (1) JP3022576B2 (ja)
KR (1) KR930006696B1 (ja)
CA (1) CA1340189C (ja)
DE (2) DE68907001T2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5165908A (en) * 1988-03-31 1992-11-24 Advanced Silicon Materials, Inc. Annular heated fluidized bed reactor
US5326547A (en) * 1988-10-11 1994-07-05 Albemarle Corporation Process for preparing polysilicon with diminished hydrogen content by using a two-step heating process
CA2038175A1 (en) * 1990-04-02 1991-10-03 Albemarle Corporation Polysilicon and process therefor
JPH0822795B2 (ja) * 1991-11-29 1996-03-06 東芝セラミックス株式会社 シリコン単結晶の製造方法
JP2506525B2 (ja) * 1992-01-30 1996-06-12 信越半導体株式会社 シリコン単結晶の製造方法
US5405658A (en) * 1992-10-20 1995-04-11 Albemarle Corporation Silicon coating process
KR960009391B1 (en) * 1993-12-24 1996-07-18 Korea Inst Sci & Tech Apparatus and method of measuring flow velocity
US5798137A (en) 1995-06-07 1998-08-25 Advanced Silicon Materials, Inc. Method for silicon deposition
US7291222B2 (en) * 2004-06-18 2007-11-06 Memc Electronic Materials, Inc. Systems and methods for measuring and reducing dust in granular material
US20060105105A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-18 Memc Electronic Materials, Inc. High purity granular silicon and method of manufacturing the same
DE102015216144A1 (de) * 2015-08-24 2017-03-02 Wacker Chemie Ag Sinterfilter aus polykristallinem Silicium

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820587A (en) * 1986-08-25 1989-04-11 Ethyl Corporation Polysilicon produced by a fluid bed process

Also Published As

Publication number Publication date
DE68907001T2 (de) 1993-09-16
EP0363742B1 (en) 1993-06-09
JPH02153814A (ja) 1990-06-13
DE363742T1 (de) 1990-10-18
KR930006696B1 (ko) 1993-07-22
DE68907001D1 (de) 1993-07-15
CA1340189C (en) 1998-12-15
KR900006408A (ko) 1990-05-08
EP0363742A1 (en) 1990-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5242671A (en) Process for preparing polysilicon with diminished hydrogen content by using a fluidized bed with a two-step heating process
US5326547A (en) Process for preparing polysilicon with diminished hydrogen content by using a two-step heating process
JP3022576B2 (ja) 水素含量の減少したポリシリコン
JP3122643B2 (ja) 高純度シリコン粒体の製造方法
JP5238258B2 (ja) 高純度顆粒状シリコン及びその製造方法
US5077028A (en) Manufacturing high purity/low chlorine content silicon by feeding chlorosilane into a fluidized bed of silicon particles
US4642227A (en) Reactor for producing large particles of materials from gases
JPS62269728A (ja) 不活性ガスを精製する1工程方法
JP2011526239A (ja) シリコン微粒子のリサイクルにより多結晶シリコン反応炉の生産性を向上させる方法
CA2459579A1 (en) Method of producing silicon metal particulates of reduced average size
JP2779188B2 (ja) 高い純度のドーピング合金
US5274158A (en) Process for stabilizing spent silicon contact mass
CA1311906C (en) Preparation of high purity boron
GB1570131A (en) Manufacture of silicon
JP3253100B2 (ja) 改良されたポリシリコン及びそのための方法
JP3737863B2 (ja) 粒状ポリシリコンの製造方法
Breitung et al. Experimental evidence for tritium release-controlling processes in lithium silicates
JPH06127923A (ja) 多結晶シリコン製造用流動層反応器
US3645686A (en) Production of ultrapure semiconductor materials
JPH02283620A (ja) 六フッ化ウランの製造方法
JPH03150327A (ja) 金属Tiの製造方法
JPH06122906A (ja) 塩化物の供給方法及び金属磁性粉の製造方法
JPH0694366B2 (ja) 多結晶シリコンの加熱装置
JPH01192716A (ja) 高純度シリコンの製造方法
Wang et al. Heterogeneous nucleation of diamond under high static pressure and high temperature

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114

Year of fee payment: 10