TWI361231B - Systems and methods for manufacturing granular material, and for measuring and reducing dust in granular material - Google Patents

Description

1361231 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種製造顆粒材質的方法，並且更特別係 關於一種用來測量及用來減少在顆粒多晶矽中之粉塵的裝 置與方法，該多晶矽被用來生長半導體結晶及太陽能等級 結晶。 【先前技術】 顆粒多晶矽，如·· CVD生長流體化床顆粒多晶矽◊一般 籲傳送到在運送容器中的結晶生長設施。習用的容器具有又 3〇〇公斤的顆粒多晶矽。顆粒多晶矽一般尺寸是在4〇〇及 1400微米之間’並且任何顆粒尺寸低μ峨米被認為是粉 塵。就實際而言’所有的容器在其中包括—些份量的粉 塵。 習知技藝不能了解粉塵影響高品質半導體結晶產率的程 度。大量粉塵與顆粒多晶石夕混合增加不想要缺陷的危險， 該缺陷如：在品質半導體結晶中的"零錯位損失（[ZD)"。 響當相當小批次的習知技藝顆粒多晶石夕包括可接受之低量粉 塵時’使用現代連續製造方法，無可信賴系統用來獲得此 低粉塵的大量顆粒多晶石夕。因此，需要測量顆粒多晶石夕的 改進方法，以減少粉塵及特定最大化在顆粒多晶石夕中的可 容許粉塵。 【發明内容】 、“之’本發明的-個觀點是-種連續製造顆粒的方 法’包含在流體化床中以化學蒸氣沉積形成顆粒多晶矽， I01906.doc 1361231 並且以尺寸分類顆粒多晶矽。粉塵從顆粒多晶矽被移除， 使得在顆粒多晶矽内的粉塵具有每100公斤多晶矽的質量 低於3毫克。在粉塵被移除之後’顆粒多晶矽被封裝。 本發明的另—個觀點是一種用來從顆粒多晶矽移除粉塵 的系統。該系統包含一個真空源，用來從顆粒多晶矽抽除 粉塵，及一個製程容器，用來接受顆粒多晶矽。該製程容 器包括相反的第一及第二端、在第一端的多晶矽通道用來 容許顆粒多晶料過及真空汽門被置於鄰近製程容器的第 知》使知* ^製程谷器從上部位置轉動而將多晶石夕從製程 容器倒出多晶矽不堵住真空汽門。該系統進一步包含 一個用來從製程容器接受顆粒多晶矽的容器。 在另一個觀點中，一個製程容器被用來接受顆粒多晶 石夕’並且包含相反的第-及第二端、在第一端的多晶石夕通 道用來容許顆粒多晶料過，及用來連接真线的真空汽 門。有一個用於真空汽門的關閉器，並且該真空汽門被置 於鄰近製程容器的第二端，使得當製程容器從上部位置轉 動而將顆粒多晶矽從製程容器倒出時，多晶矽不堵住真空 汽門。 工 在此觀點的-些具體實施例中，真空汽門可置於製程容 器的一個側璧中。也在此具體實施例中’顆粒多晶石夕可為 每10公斤顆粒多晶石夕具有低於3毫克的粉塵。閥門也可連 接到多晶石夕通道，用於選擇性停止顆粒多晶石夕流經多晶石夕 通道® 本發明的另一個觀點是一 種從大量多晶矽材質移除粉塵 10l906.doc 在一=包含顆粒多晶矽及粉塵儲存在一個製程容器中， 而/、有個用來洩料顆粒多晶矽的多晶矽通道，及一 個寅空1門 , 7 '，在或鄰近相反端並且與顆粒多晶矽間隔。該 將份量的多晶梦材質從製程容器倒到容器中、經 二工/飞門抽真空，以從顆粒多晶矽周圍抽除粉塵，並且抑 制顆粒多晶矽的抽除。 在此觀點的—些具體實施例中，倒出及抽除的步驟可重

覆仃’直到在容器中接受之每1()公斤顆粒多晶梦有低於 毫克的粉塵。抽真空步驟可在i 3及51公分水之低於大氣 堡的壓力下進订。抽真空步驟可在18及2 3公分水之低於 大氣壓的壓力下進行’並且多晶矽可在每分鐘HM2公斤 的流速下倒出。 在另一個觀點中，-個用來從顆粒多晶矽流中移除粉塵 系、·先L 3個擋板管，具有一個用於流體與顆粒多晶矽 供應流通的上開口，用來接受顆粒多晶石夕流；及一個用來 #料顆粒多晶石夕的低開口。有至少一個擋板低於上開口， 以改變顆粒多晶石夕流的方向，以增進含帶於顆粒多晶石夕中 之粉塵從顆粒多晶石夕分離。真空源被連接到上開口，以顆 粒多晶石夕流之相反方向、經由擋板管抽除含帶氣體的粉 在此觀點的一些具體實施例中，該系統可進行包含一個 固定擋板管的外殼。該外殼可固定漏斗而置於擋板管上 方，用來使多晶石夕流阻擋真空。該外殼可包括一個置於播 板s之上開σ上方的真空汽門，以抑制經由真空汽門抽除 101906.doc 多晶發。 在另一個觀點中，一個用來在顆粒多晶矽流中測量粉塵 的系統，包含一個真空源及捕捉粉塵的濾器，用於測試粉 塵。岐管包括粉塵收集室，用來容許顆粒多晶矽的通過； 一個從該室延伸並且與真空源做流體流通的出口，用來從 該室中抽除粉塵；及一個空氣通道，包括至少一個從該室 延伸到環繞系統之大氣的汽門。該遽器被置於該出口及真 空源之間。空氣通道的一個汽門被置於鄰近該出口，用來 將周圍空氣經由該室以顆粒多晶石夕流的相反方向抽出，並 且因此鼓勵粉塵經由出口離開該室，並且之後被捕捉在涉 器中。 “ 在此觀點的一些具體實施例中，該空氣通道可包括在出 口約2.5公分内的約六個等間隔汽門。該空氣通道可置於 ^出下方，並且滤器可以紙製成。該出口的尺寸可約在 0.25及約0.36公分之間。 在本發日月的另—個方法中’粉塵可從包括顆粒多晶石夕及 粉塵的多晶矽材料流來測量。該方法使用一個裝置進行， 遠裝置包含-個真空源、一個包括粉塵收集室、用於多晶 石夕材料*流的岐管、及-個從粉塵收集室延伸並且與真空源 流體流通的出π。濾器被置於該出口及真空源之間：並且 一個空氣通道從該室延伸到環繞該系統的大氣。該空氣通 道包括置於鄰近該出口的汽門。該方法依序包含的步驟 ^ :第-次稱重該遽器’並且操作真空源一段預先測定的 時間’而多晶碎材料以預先敎的f量的流速流經該室。 101906.doc 丄允1231 真空源操作經由該出口抽出空氣及粉塵，且到粉塵被捕捉 的濾器，並且空氣通過到真空源。然後真空源的操作停 止’並且在操作真空源之後遽器稱重第二次，來測量由遽 益捕捉之粉塵的重量。 在此方法的一些具體貫施例中，真空源可在預先測定的 机速下操作’以抽出1〇微米或更小的粉塵。該預先測定的 2間可多於约30秒’並且少於約9G秒。預先測定的多晶石夕 φ ^速適田為約10-12公斤/分鐘，並且空氣以約2.5升/分鐘 的速率被抽到空氣通道。 在另一個觀點中’顆粒多晶梦的供應是在—個連續製造 方法中產生’ ϋ且適於製造半導體等級的結晶。顆粒多晶 夕”有平均半徑或平均寬度尺寸是在及微米之 間。顆粒多晶矽供應的重量至少約3〇〇〇公斤，並且被多晶 石夕所包含的粉塵顆粒尺寸以、於1G微米，並以量為每

二公斤顆粒少於3毫克的粉塵。在此觀點的一些具體實施 例中，5玄供應被包含在許多容器中。 並—部份在之後被 本發明的其他特色一部份為明顯的 指出。 :圖广用來從顆粒多晶石夕移除粉塵的系統通常被 以11通^個來源容來包含 夕晶㈣P、與顆粒多_混在-起的粉塵D、用來從 顆粒多晶❹除粉塵的真空鮮、及—個製程容器卜對^ 敘述的目的而言，粉塵D是當 小而容层變… 料被處理時，由太 合易變伃空中傳播的那些多“夕顆粒所形成的。一般 10I906.doc 1361231 而言’這些顆粒具有的尺寸是10微米或更小 來源容器S包含大量供應的顆粒多晶石夕Gp(廣義地為顆粒 材料)。來源容HS-般為-個圓柱形並且包括圓錐形的上 端21及一個中央開口 23(廣義為多晶矽通道）。

製程容器P實質上與來源容器S相同，除了修改製程容器 以在容器的側面、鄰ϋ容器第二端27處包括一個真空汽 門25。在此具體實施例中，當容器卩被反轉時，汽門u = 配置於顆粒多晶矽高度的上方，使得顆粒多晶矽不堵住該 汽門(圖2A”真空汽門25可裝有關閉器”，當容器被如圖 1所示地向上時，會留持其中之顆粒多晶矽。真空汽門乃 也可包括習用的快速連接器，用來能快速連接到管子。注 意：汽門25可置於容器的另一個部份，例如：在上端。汽 門亦可從在上面（第一）端上的第二開口延伸，例如：並且 包含從此開口經由顆粒多晶石夕.延伸到鄰近較低(第 管線。 具工㈣括用來抽出真空之栗31 ;及一個用來連接泵 到谷态P之真空管33。冑空源v也可包括—個濾器(未顯 不），以抑制粉塵D進入泵或進到環繞系統u的大氣。 在從來源容器S中之多晶石夕材料移除粉塵個方法 中，如：，，休止角”（A0R)閥的間門37，被附於來源容器的 開口仏“容器s被反轉（如圖十並且以從垂直柱叫 伸的手臂39使之牢固，㈣37連接到製程容器ρ，並且閥 1被打開’以谷許顆粒多晶石夕Gp及粉塵〇從來源容器流到 製程容器。在來源容器s被清空之後，兩個容器被反轉， 101906.doc 1361231 再次用固定在該容器之間的閥門37，使得其在如圖2所示 的型態。圖2的型態是類似於圖卜除了真空管”連接到真 空汽門25。閱門37被打開，並且顆粒多晶石夕Gp及粉塵〇向 來源容器S流回，並且真空從顆粒多晶矽周圍抽除空中傳 ㈣塵D。注意：真空在製程容⑼之開⑶處或鄰近處創 ^氣體的順時鐘流，該順時鐘流作用為從顆粒多晶矽Gp周 圍通*在開口處或鄰近處，抽除空中傳播粉塵將空 中傳播粉塵D自製程容器p抽除’因而避免粉塵再進入來 •容器S。 在一個具體實施例中，真空來源被設為加上真空壓力， 使得顆粒多晶石夕GP從製程容⑽以約1〇公斤/分鐘的速率流 動。需要容許此流動的確實真空壓力會隨如：開口23的尺 寸及土程容器P的尺寸等因素而變化。發現適當真空壓力 勺t W方法疋在不容許顆粒多晶矽Gp從製程容器p流動之 壓力的製程開始，並且然後減低真空壓，直到顆粒多晶石夕 鲁=令人滿意的速率流動，其容許有效加工及大大減少在多 .晶矽材料中的粉塵D。真空壓力對不同系統變化，例如： 在低於大氣壓的約i 3及51公分水之間 '然而，—旦適當 壓力對特別系統測量，壓力不需被改變。 參考圓3,另一個用來從顆粒多晶矽GP移除粉塵D的系 統51 ’包含-個固定漏斗55、播板管57及真空汽門59的外 Λ 外喊53被固定在閥門3 7的較低部份，該閥門以像圖 1所不的型態被連接到來源容器S。漏斗55被固定在外殼53 的上面區段。漏斗55具有一個用來接受顆粒多晶石夕的寬廣 101906.doc 12 1361231 進口 61、及一個圓推區段62，其向較低部份μ變窄。擋板 管57包括接受漏斗55之出口的上開口65、置於出口正下方 的擋板管67、及用來洩出顆粒多晶矽Gp到另一個容器（未 顯示）的較低開口 69。擋板管67以向下角度從管的内璧延 伸，並且延伸穿過約擋板管57的一丰。因此擋板管67被成 形並且安排成重覆改變經由管57之顆粒多晶矽〇1>的流動， 真空向上㈣#板管5 7。雖然可在本發明之料内使用任 何數目的擋板’四個擋板67被顯示。其他種類的擋板在本 發明之範疇内被考慮。

因此鼓勵包含在之顆粒多晶矽中或附於顆粒上的粉塵D從 顆粒多晶矽分離’並且變成空中傳播。空中傳播粉塵可藉 真空汽門59具有連結到夕卜殼53之上部區域的第一端7ι， 並且以向下角度延伸到第二端73，其從真空源V接受管線 Ί空汽門59之第—端71被置於鄰近漏斗55，並且在撐 板管57之上開σ65的上方，使得真空汽門與上開口間隔， 並且漏斗被插在真空汽門與顆粒多晶矽流之間。以此方 顆粒多晶料被真空遮蓋，因此抑制顆粒被真空抽 r真=創造空氣的順時鐘流，與顆粒多晶石夕流的方向柄 反’使得只有空中傳播粉塵D被真空抽除。注意：真空汽 門5二漏斗55及擋板管”各自以任何適當的方式附於外殼 ’亡藉著焊接、或整體形成在外殼中而成一件式系 、 '有’漏斗55的主要功能是遮攔顆粒多晶帽免於真 :。、’且考慮漏斗以管子或隧道置換’而非—個圓錐型漏 10I906.doc 1361231 在使用系統5 1的方法中，真空源v被活化。調 開’使得顆粒多晶矽GP流經漏斗55及檔板管57

。閥門3 7被打 57 °真空源V 操作，而從顆粒多晶矽GP周圍抽除大部份的粉塵D。該方 法是令人滿意地減少在大部份顆粒多晶矽中的粉塵更 特定地，此安排從多晶矽流抽除足夠份量的空中傳播粉塵

參考圖4，用來測量在顆粒多晶矽Gp流中之粉塵d的系 統81包含一個通常被稱為83的岐管 '及一個通常被稱為μ

岐管8 3包括一個流，經過用 來容許顆粒多晶矽流通過的粉塵收集室87。室87是與上方 容器89流體流通，該容器如：來源容器s或製程容器p，並 且洩出該流到如：進料料斗丨丨7或其他容器的容器9丨。粉 _ 塵出口 93從粉塵收集室87向上延伸經過峽管83到與濾器組 合85連結。濾器組合85之濾器外殼97通常為管狀，並且在 連結處具有接受岐管之出口 93的第一端99、及用來接受連 接到真空源V之管線1〇3的第二端1〇1。濾器組合85的濾器 105留在濾器外殼97内’並且因此被置於出口 93及真空源乂 之間。濾器105為環形，並且以如紙的適當材質製成。適 當濾器組合85是37毫米半徑MILLIP0RE⑧場監測濾器。 岐管83進一步包含一個包括六個汽門1〇7(三個顯示於圖 4中）的空氣通道，其從粉塵收集室8 7延伸到環繞岐管的大 101906.doc 氣。α門1 07為適當的尺寸 ^ T例如^門具有内 、之間，在-個㈣實施財約為. ::地間隔在粉塵收集室-周圍，並且置於鄰近出: 得 在約2·5公分，或在出口下方約1.25公分内），使 :真空經由汽門抽出周圍空I並且與顆粒多 J 向相反地經過粉塵收隼宕m L 士 "_L万 93而雜. 此真空鼓勵粉塵〇經過出口 开至87，並且之後被捕捉在濾器105中。 歧官83之出口93的尺寸及真μ流速被選擇，使得經由 广口抽出石夕粉塵顆粒，並且進到渡器1〇5。低於崎米半 位之石夕粉塵的沉降速率是約G 61公分/秒（裝瑞的化工手冊 再卜編 5 版（Perry，s Chemical Engineers，H—k， 5 Ed.)中的圖5_8())。從沉降速率，出口半徑的尺寸是在 = 0.25及〇.36公分之間，例如··約㈣公分並且泉流速 疋’勺2.5G升/分鐘。注意：粉塵收集室的適當尺寸是約 3 · 8公分半徑。 在測置顆粒多晶矽GP流中之粉塵D相對份量的方法中， 慮器’’且5 8 5被稱重，並且之後以顯示於圖4中的型態連接 到岐管83及真空源V。注意：濾器105或濾器組合85可被稱 重。閥門被打開，容許顆粒多晶矽GP流以預先測定流速經 過岐管83，並且真空源v被轉開，以經由濾器1〇5抽出粉 塵。在預先測定的取樣時間之後，真空源V被關掉（多晶矽 流也可被關掉）。濾器組合85與真空源V及岐管83切斷連 接’並且第二次稱重。第一次重量測量減到第二次測量， 以測量在取樣時間内收集的粉塵顆粒重量。經過岐管8 3之 101906.doc 1361231 顆粒多晶矽GP流的質量流速 馮已知。所得測量以每顆粒多 晶石夕重量之粉塵重量的方或矣_ 表不，例如：每公斤顆粒多晶 矽的毫克粉塵。該測量a左辟如々 少 量-在顆粒多晶稽内的粉㈣相對 測夏，因為在此方法中 不疋所有的粉塵從顆粒多晶

移除。申請人已發現：粉塵 I 物歷的真正相對測量是在下列條件 下進行：取樣時間1分鐘 τ 刀鐘土5秒，經過粉塵收集室之顆粒多 晶碎流速是約10公斤/分错1Λ 吓刀鐘士〇·10，泵流速是約2.50升/分 鐘。 本發明之測量方法可祐用於挪， J被用於顆粒多晶矽GP之製造、運 輸及使用期間的許多點上。更 旯特疋地，该方法可用在顆粒 多晶矽使用點上，即：也曰撒, 拉日日機，在拉晶設備的進入點（

入品質保證或IQA);或在觀軔夕B 飞在顆粒多晶矽GP之製造期間。該 方法提供相對粉塵測量，其可被用於： (1) 協助在結晶產率上定量粉塵〇的影響； (2) 基於其中之粉塵而接受戎相雄# 口 /拒、..邑顆粒夕晶碎的進入容 aa · 益， ⑺將進人容w類m粉塵餘預先測定規程 的那些被運送到用於粉塵敏感之結晶生長製程中的拉晶 機。 如上述，習知技藝不能分別粉塵D影響高品質半導體結. 晶之產率的程度、及粉塵影響先進結晶生長器的程度。當° 顆粒多㈣GP從容器被運送到結晶生長器的進料系統時， 粉塵也被運送到該進料系統。從該進料㈣，粉塵d可在 結晶生長器熱區域的表面沉降並且收集，特別是在先進" 101906.doc 1361231 封閉”結晶生長器上的較冷表面。然後粉塵D可在靠近結晶 /熔化物的介面接觸結晶或矽熔化物。此接觸大大地增°二 不想要之缺陷的危險，如··在高品質半導體結晶的"零錯 位損失"(LZD) «>此結晶及用於生長此結晶的先進生長器被 發現為”粉塵敏感的|，。 申凊人已發現：當用於結晶生長巾之顆粒多晶石夕裡的粉 塵伤量被一致地維持在每1〇公斤顆粒多晶矽為低於3毫克 • 之規格時，發生，，零錯位"結晶之產率的意料外大量增加， 如圖5所示。在圖5中，該產率是300毫米結晶長度之其中 有零錯位之部份。圖5顯示：在使用該規格之前（在先前" 粉塵測試"列之7列中之資料），產率有一致性的顯著變 化。換言之，在約30個結晶樣本中，在各結晶中生長之零 錯位結晶長度變化係從約〇至約76 2公分。例如：在樣本 第7列中，對於約32個結晶樣本，產率變化係從〇至約％ 2 公分。使用該規格（粉塵測試列），對於約29個結晶樣本而 馨 β，產率範圍係從約71至約79公分。在粉塵測試期間，無 其他結晶生長變數被改變。因此，申請人相信：使用在規 格内的顆粒多晶矽導致產率上此令人驚訝的增加。 為了確定運送到拉晶機之顆粒多晶矽的品質，可使用任 何一個上述討論的測量及粉塵移除步驟、或其任何組合。 例如：在來源容器中之粉塵D可被測量並且根據粉塵測量 被分類。然後具有最低粉塵的容器可被用於最為粉塵敏感 性的拉晶用途。另外，具有超過規格的粉塵D之容器可使 用上述的方法被"去粉塵"《再者，粉塵移除方法可在製造 I0I906.doc 17 1361231 期間進行，以雄保幾乎所有運送到拉晶設備的來源容器是 低於該粉塵規格。 粉塵移除方法被證明比下列之—般用於顆粒多晶石夕製造 的氣體刀類t有效。申請人發現：氣體分類不過遽出足 夠伤里的叙塵。。再者’粉塵通常被分離成用於製造期 間 '來填充運送容器之大料斗的__部份。#容器被填充 2 ’此分離導致一些容器具有相當低份量的粉塵，而其他 谷斋具有相當高份量’取決於是否該料斗接近裝滿或接近 清空°在—個取樣期間’在結晶生長設備接受的約25%容 器八有叔塵超過上述討論的規格。本發明之新粉塵移除方 法被發毅以確保遠為更高百分比的顆粒多晶梦落在粉塵 的規格内。此結果證明更高的ZD結晶產率顯示於圖5。 在另個方法中，顆粒多晶石夕被去.粉塵，為製造及封裝 製程的-部份。參考圖6 ’製造及封裝系統1〇9被圖示顯 不，並且包含習用流體化床反應器丨丨丨 '習用氣體分類器 113、習用脱氫器115及粉塵移除系統51。系統1〇9被用於 連續製造方法中。該方法的第一步是習用化學蒸氣分解製 私，其中顆粒多晶矽晶種被週期性地進料到反應器m 中。更特定地’晶種在適於分解SiH4成為h2氣體及Si的溫 度下，被進料到SiHdH2的流動氣態混合物中，該.Si沉積 在多晶矽晶種上，形成顆粒多晶矽GP，其之後從反應器 111移除。顆粒多晶矽以適當方式被轉移（例如：可攜式料 斗）到氣體分類器113，用來以顆粒尺寸分類。然後顆粒多 晶矽在脫氫器11 5中被加以脫氫。在脫氫之前及/或之後， 101906.doc 1361231 顆粒多晶矽也可被加以氣體分類器幾次。 在沉積及脫氫期間，粉塵D由顆粒互相之間及各別反應 itm及脫氫n115的㈣撞擊而產生。粉塵也在邮分解 期間、在反應器⑴内藉著成核及顆粒生長而產生。為了 移除粉塵d’顆粒多晶⑦被置於料斗117中，連接到粉塵移 除系統51，並且粉塵從顆粒多晶石夕中、根據上述的方法被 移除。系統運送經去粉塵之顆粒多晶石夕到來源容器s。 φ該方法適於用來運送大量 '例如：至少刪公斤的去粉塵 顆粒多晶砂到許多來源容器（運送容器）。因此顆粒多晶石夕 以幾乎無塵形式被封[並且準備運送給客戶。在此方法 中，在使用點去粉塵是不需要的，因為各來源容器會具有 低於特定份量的粉塵。 要了解：其他粉塵移除系統可用來取代'或再加上系統 51。例如：系統丨丨可被使用，並且料斗U7可被改成類似 於製程容器卜使得粉抑從顆粒多晶石夕周圍被抽除。該粉 鲁塵移除系統可在製造製程中的其他步驟之間使用，例如·· 在脫氫之前。 【實施方式】 實例 兩個300公斤的來源容器（或運送桶）到達結晶生長設 施如圖1所示的型態’該容器被清空被製程容器，加上 圖4之粉塵測量系統被裝置在A〇R閥下方。在各容器中的 粉塵份量使用上述方法測量’並且被測量在第一個容器為 4.9毫克/10公斤及在第二個容器為75毫克/ι〇公斤（即：超 10l906.doc •19- 1361231 出規格）。 圖2的系統11被用來從宏 ^ # ^ # °移除泰塵D ’並且圖4之測量 系統再被裝置在AOR閥下方。 ,. , v v 抽真空步驟在低於大氣歷之 18及2.3公分水的壓力下 \ 仃，八谷許顆粒多晶石夕以約10 么斤/分鐘之相當有效的速 鹿 手動❶在第—個容器中的粉 塵被減少為0.8毫克/丨〇公斤， .. 並且在第二個容器被減少為 ι·〇毫克/10公斤。將來自來 —來/原谷盗之顆粒多晶矽倒至製程 谷益的操作及再倒回，進行約兩小時。 在如圖7中顯示的另一個實 ^ 夏】中’在結晶生長設施被接 收的十二個300公斤的來诉交努 叮町求源奋态，使用圖2之，，反轉容器"去 粉塵。如圖7所示，所有的定涔 β谷盗具有粉塵份量多於3毫克 /10公斤的規格，如根據上述 <乃/2:在運送到該設施時測 量。在一個去粉塵循環之後，在各容器中的粉塵是低於規 格。在如圖8中顯示的另一個實例中，在結晶生長設施被 接收的七個3 〇 〇公斤的來源交哭 β 木原谷盗，使用圖2之"反轉容器，，去 粉塵。如圖8所示’約27%的容器具有粉塵份量多於3毫克 /10公斤的規格，如根據上述方法在運送到該設施時測 量。在一個去粉塵循環之後’在各容器中的粉塵是低於規 格》 為了避免由系統處理之顆粒多晶矽Gp的污染，以 高速與顆粒多晶矽接觸的所有系統組份以所選之材質形成 或塗覆’以維持系統的無污染表現。此類材質包括、但不 限於：石英塗層、石夕塗層、固體矽及固體碳化矽。-般， 塗層破塗覆到不鏽鋼基材。適於無污染表現的其他材質也 I0l906.doc -20- 1361231 被考慮在本發明之範疇内。對於該裝置的低逮部份， TEFLON®及丁EFZEL(g)(可得自美國德拉瓦州威明頓市的 E.I.杜邦公司（du P〇nt de Nem〇urs and company 〇f

Wilmington’ DeUware，u.s.a·))提供可接受的無污染表 現。在運送到結晶生長設施時，來源容器包含無污染氬 乳，以維持顆粒多晶矽的純度，但是其中氬氣一般不需要 維持濕度控制的環境，如：結晶生長設施。 當導入本發明或其較佳具體實施例的元件時，冠詞 an tlle及said"意為有一或多個該元件。用語"包 :、包括”及"具有"意為包含性的，並且意為有除了所列 元件的額外元件。 不同的改變可在上述架構、產品及方法中，而不悖離本 發明之範其意為包含於上述敘述及所伴隨圖示中所示 =所有事項’必須解釋為示範性的，並且不為限制的意 義。 【圖式簡單說明】 圖I為製程容器、閥門及來源容器的透視圖， =轉成面朝下，用來經由閥門將顆粒多晶石夕倒到製程容 中； 及圖2為類似於圖1的透視圖，但製程及來源容器的位置相 ^且圖示化顯示一個用來從顆粒多晶石夕移除粉塵的真 二源； 線圆以為該製程容器的片斷剖面圖，是沿著圖&2α·_2α 10l906.d〇c 1361231 圖3顯示用來從顆粒多晶矽移除粉塵之另一個系統的部 份圖示剖面； 圖4顯示用來測量粉塵之系統的部份圖示剖面； 圓5為零錯位結晶產率的圖形； 圖6為一個顆粒多晶矽製造及封裝系統的流程； 圖7-8為包含於來源容器樣本中之粉塵的圖形。 相對應的參考數字指出圖示中的相對 【主要元件符號說明】 物。

11, 51， 81 21 23 25, 59 27 29 31 粉塵移除系統 來源容器的圓錐形上端 來源容器的中央開口 真空汽門 製程容器的第二端 關閉器 泵 33 真空管 37 閥門 39 手臂 41 垂直柱 53 外殼 55 漏斗 57, 67 播板管 61 進口 63 漏斗的較低部份 101906.doc -22- 1361231

65 上開口 69 較低開口 71，99 第一端 73, 101 第二端 83 岐管 85 濾器組合 87 粉塵收集室 89 上方容器 91 容器 93 粉塵出口 97 濾器外殼 103 管線 105 遽、器 107 汽門 109 製造及封裝系統 111 流體化床反應器 113 氣體分類器 115 脫氫器 117 進料料斗 117 料斗 D 粉塵 GP 顆粒多晶矽 P 製程容器 S 來源容器 V 真空源 10I906.doc -23-

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1 ’ '種連續製造顆粒多晶矽的方法，其包含：. 以化學蒸氣沉積在流體化床製程中形成顆粒多晶矽； 按尺寸將顆粒多晶矽分類； 從顆粒多晶矽中移除粉塵，使得在顆粒多晶矽内的粉 塵具有每100公斤多晶矽為低於3毫克的質量；及 2. 3. 在粉塵被移除之後，將顆粒多晶矽封裝。 如。月求項】的方法’其中粉塵移除步驟包括運送包括顆 粒多晶矽及粉塵的多晶矽材質到擋板管。 如°月求項2的方法’其中粉塵移除步驟包括在擋板管抽 真空，從多晶矽材質抽除粉塵。 5. -月求項2的方法’進一步包含在移除粉塵前轉移多 :夕材質到料斗的步驟’並且其中粉塵移除步驟包括在 斗中的夕曰日矽材質上抽真空，從中移除粉塵。 ^ Μ 4的；^法’進—步包含將該多晶梦材質脱氣 晶 料 的 6. 種從顆粒多晶矽移除粉塵的系統，包含： 一用來從顆粒多晶矽抽除粉塵的真空來源 -適於接受顆粒多晶矽的製程容器； 該製程容器包括： 相反的第一及第二端、 在第—端的多晶料道，用來容許㈣多 ，及 一真空汽門’用來連接真空來源； lCI906.doc 该真空汽門被置於鄰近製程容器的第二端，使得 程容器從向上位置轉動、用來從製程容器傾倒顆粒:晶 石夕時，顆粒多晶梦不堵塞該汽門；及 —用來從製程容器接收顆粒多晶矽的容器。 如睛求項6的系統，其中該真空汽門被置於製程容器的 的側壁。 8·如凊求項6之系統，其與顆粒多晶矽組合，其中在容器 中=受之每10公斤顆粒多晶石夕具有低於3毫克的粉塵。 9.如μ求項6之系統，進一步包含連接到多晶石夕通道的闕 ，用來選擇性地停止顆粒多晶矽經過該多晶矽通道的 流動。 10·如請求項9之系統 ’其中該閥門是一個休止角閥門。

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