TWI593627B - Polycrystalline silicon crystal stick and its manufacturing method - Google Patents

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TWI593627B
TWI593627B TW102147900A TW102147900A TWI593627B TW I593627 B TWI593627 B TW I593627B TW 102147900 A TW102147900 A TW 102147900A TW 102147900 A TW102147900 A TW 102147900A TW I593627 B TWI593627 B TW I593627B
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Tetsuya Imura
Yasumasa Aimoto
Haruyuki Ishida
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Tokuyama Corp
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
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    • C01B33/02—Silicon
    • C01B33/021—Preparation
    • C01B33/027—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • C01B33/035—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds in the presence of heated filaments of silicon, carbon or a refractory metal, e.g. tantalum or tungsten, or in the presence of heated silicon rods on which the formed silicon is deposited, a silicon rod being obtained, e.g. Siemens process

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Description

多結晶矽晶棒及其製造方法
本發明係關於多結晶矽晶棒及其製造方法。
目前已經有許多的製造作為半導體或太陽能發電用晶圓原料之矽的製造方法，在這些方法中有不少已在工業上實施。其中有一種被稱為西門子法(Siemens method)之製造方法，該方法係在設有為了使矽芯線通電的至少一對電極之底板與(鐘形)罩蓋而形成的所謂鐘形罩型反應器(bell-jar reactor)內部，把配置成與前述電極接續的矽芯線通電加熱至矽晶的析出溫度，並在此時供給三氯矽烷(SiHCl3)或單矽烷(monosilane,SiH4，亦可稱為甲矽烷)等矽烷化合物之氣體及氫，藉由化學氣相析出法於矽芯線上析出矽晶。
矽芯線通常係將多結晶矽晶棒等的一部分經加工成細棒狀而製得。因此，加工成細棒狀的矽芯線於該加工後開始，至進行前述於矽芯線上析出矽晶之工程開始前的期間，矽芯線因與外界氣體接觸，該矽芯線表面會有氧化膜生成之情事。因為這樣的情事，藉由化學氣相析出法所製得之多結晶矽晶棒，在矽芯線界面處的氧元素濃度會變高，因而產生矽晶棒整體矽晶純度下降的問題。
專利文獻1揭示一種藉由化學氣相析出法製作多 結晶矽晶棒之製造方法，其係以高壓及原料大量供給的條件，在兼顧防止晶棒熔斷、高成長速度及產率下，達成大直徑矽晶棒生成之目的。但是，並未存在提高多結晶矽晶棒純度的相關揭示。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2011-37699號公報
本發明之目的係提供一種在矽芯線上以氣相成長方式製得，且於矽芯線界面所含有之氧濃度低的多結晶矽晶棒，以及該多結晶矽晶棒之製造方法。
本案之發明人等為了解決上述問題，經再三研究檢討的結果，在矽晶析出用之原料氣體供給開始的期間內，採用將反應器內的氣體以氫置換、矽芯線之表面溫度維持在特定範圍之方式，得到降低矽芯線界面處所含氧元素濃度之方法而完成本發明。
易而言之，本發明為一種多結晶矽晶棒，其係為在矽芯線上以氣相成長方式製得之多結晶矽晶棒，前述矽芯線界面所含有之氧元素濃度為5至200ppba。
本發明之多結晶矽晶棒的製造方法，係為在至少具備一對電極的反應器內，配置兩端與前述電極接續的矽芯線，並在反應器開始預熱之後，於矽芯線通電的同時，將矽晶 析出用之原料氣體供給(至)前述反應器內，而在前述矽芯線上析出多結晶矽的多結晶矽晶棒製造方法，其特徵為：至前述矽晶析出用之原料氣體供給開始的期間內，採用將反應器內的氣體以氫置換、前述矽芯線之表面溫度維持於900至1400℃之方式，以保持該矽芯線表面之氧化膜去除的時間。
依據本發明之多結晶矽晶棒製造方法，可製得在矽芯線界面處之氧元素濃度低的多結晶矽晶棒。
本發明之多結晶矽晶棒，較佳為前述矽芯線界面所含有之碳元素濃度為5至100ppba。
本發明之多結晶矽晶棒，較佳為前述矽芯線界面所含有之氮元素濃度為15ppba以下。
本發明多結晶矽晶棒之製造方法，較佳為於以碳纖維加熱器(carbon heater)將反應器預熱、除去前述氧化膜之後，將反應器內的氣體以氫進行再置換
本發明之多結晶矽晶棒，其在矽芯線界面所含有之氧元素濃度為5至200ppba。因此，與相同重量的多結晶矽晶棒比較，純度較高，能適用於需要更高品質多結晶矽晶棒的半導體用途。
2‧‧‧反應器
4‧‧‧罩蓋
6‧‧‧底板
8‧‧‧窗部材
9‧‧‧冷卻通路連結部
10‧‧‧矽芯線
11‧‧‧矽芯線界面
12‧‧‧電極
14‧‧‧原料氣體供給埠
16‧‧‧反應氣體排出埠
15‧‧‧冷媒供給埠
17‧‧‧冷媒排出埠
20‧‧‧矽晶棒
30‧‧‧電力供給手段
32‧‧‧控制裝置
38‧‧‧非接觸式溫度計
42‧‧‧冷媒流量控制部
50、52‧‧‧溫度檢出部
第1圖顯示本發明之一實施形態的多結晶矽晶棒之斷面概略圖。
第2圖顯示本發明之一實施形態的多結晶矽晶棒之製造裝 置的概略圖。
第3圖顯示本發明實施例之實驗條件的相關圖示。
以下，基於圖式所示之實施形態說明本發明。本實施形態之多結晶矽晶棒20如圖1之斷面概略圖所示，以矽芯線10為中心析出多結晶矽晶。多結晶矽晶又稱為多晶矽，其係細微的矽結晶之集合體。
多結晶矽晶棒之直徑並沒有特別的限制，較佳為75~180mm，更佳為100~160mm，再更佳為110~150mm。直徑大小的範圍，以一次製造程序中能獲得多量的多結晶矽晶棒做調整。
矽芯線10舉例而言可為由另外製造之多結晶矽晶、單結晶矽晶、以熔融凝固矽晶製作之多結晶矽晶等所切出之棒狀部材。矽芯線10之徑向斷面形狀可為圓形、橢圓形、略方型、或多角形等其中之一。
此外，當矽芯線10之徑向斷面形狀呈略方型時，其邊長較佳可為5~15mm程度，更佳為6~12mm，再更佳為7~10mm。徑向斷面形狀呈圓型時也相同，其直徑長度較佳可為5~15mm程度，更佳為6~12mm，再更佳為7~10mm。藉由將矽芯線通電、並供給反應氣體之方式，在矽芯線10周圍析出多結晶矽晶，形成具有多晶矽的多結晶矽晶棒20。所形成之多結晶矽晶棒20的數量與矽芯線10之數量相對應。
在本發明中，矽芯線界面11所含之氧元素、碳元素、或氮元素等之元素濃度，係指於矽晶棒斷面之矽芯線界面 11處，以IR(紅外線吸收光譜)所測得之值。而且，本發明中所謂矽芯線界面，係指由矽芯線表面開始向多結晶矽晶棒外表面成長之析出層中，與矽芯線表面鄰接1mm的範圍。雖然在矽晶棒斷面所含之氧元素、碳元素及氮元素等之濃度，一般而言，在矽芯線界面處最高，並朝矽晶棒外表面方向遞減；但於與矽芯線鄰接之前述狹小範圍(矽芯線界面)內，以IR測定所得之前述各元素個別濃度值變動甚小，實質上可獲得相同的個別測定值。
本實施形態的多結晶矽晶棒可藉由控制多晶晶矽析出條件的西門子法(Siemens method)來製造。在西門子法(Siemens method)中，係採用具備有如圖2所示之所謂鐘形罩型(bell-jar)反應器2的製造裝置。
在本實施形態中，反應器2具有與底板6相對應可自由脫離、連結的鐘罩形之罩蓋4。在本實施形態中，底板6配置至少一對以上之電極12。電極12之數量由反應器2內部所配置矽芯線10之數量對應決定。
反應器2中所配置之矽芯線10與一對之電極12相互接續，並呈倒U形的設置方式藉由電極12達成通電。電極可由碳纖維(carbon)、SUS、Cu等材料形成。
倒U形設置的矽芯線10亦可形成複數矽芯線10連結之型態，因此可獲得與矽芯線數量相對應之多結晶矽晶棒20。
罩蓋4之天井部與側面部可為一體成型之構造，亦可為凸緣(flange)接合或熔接等方式結合之構造。
在罩蓋4設有可觀察反應器2內部的透明且具有耐熱性的窗部材8，該窗部材之設置數較佳為至少一個以上。窗部材8之外部亦可設置如紅外線溫度感應器等非接觸式溫度計38。溫度計38能測量反應器2內部所配置之矽芯線10及多結晶矽晶棒20之各表面溫度，並可將所測得的溫度訊號輸入給設置於反應器2外部的控制裝置32。
在將原料氣體供給到原料氣體供給埠14的供給管線之中途，設置有原料氣體流量控制部(圖中省略未示)，該原料氣體流量控制部用以調整由原料氣體供給埠14被供給到反應器2內部的氣體流量。原料氣體供給埠14及反應氣體排出埠16於單一反應器2中可設置有複數個。
罩蓋4及底板6可由如不銹鋼(stainless)金屬、碳鋼、鎳系合金、鐵與其他金屬複合之複合材、石英類耐熱材料等之耐熱性部材所構成，且具有由內表面與外表面所形成之二重構造。罩蓋4及底板6之二重構造的內部形成有冷卻通路。罩蓋4及底板6藉由冷卻通路連結部9進行連結，該冷卻通路連結部9由冷媒供給埠15供給冷媒，並由冷媒排出埠17將冷媒排出。
作為冷媒的材料並沒有特別限制，舉例來說可為水、Barrelsam(商品名：村松石油株式會社)之類的熱媒體油等一般被使用於冷卻之液態熱媒體，其中，以水為較佳之冷媒。
冷媒供給埠15之入口冷媒溫度並沒有特別限制，若是冷媒為水的情況，則以30~200℃為佳。
在必要的時候，為了不使冷卻通路內之冷媒氣化，亦可於高壓條件下進行冷媒之流通。
在將冷媒供給到冷媒供給埠15的供給管線之中途，設置有冷媒流量控制部42，該冷媒流量控制部用以調整由冷媒供給埠15被供給到反應器2內部的冷媒流量。冷媒流量控制部42可由電池閥、空氣制動閥、油壓制動閥、電動閥等構成，並為控制裝置32所控制。
在將冷媒供給到冷媒供給埠的供給管線之中途，設置有溫度檢出部50，該溫度檢出部用以檢測由冷媒供給埠15被供給到反應器2內部的冷媒溫度。而且，由冷媒排出埠17排出冷媒之流通排出管線也設有溫度檢出部52，該溫度檢出部可用以檢測由反應器2排至冷媒排出埠17之冷媒溫度。
該等溫度檢出部所測得之溫度訊號可輸入給設置於反應器2外部的控制裝置32。
由冷媒排出埠17排出之冷媒，較佳可由(圖中省略未示之)熱交換器進行再冷卻、溫度調節後回流至冷媒供給埠15，亦可不進行回流，直接將被加熱之冷媒進行其他用途之使用。
在與矽芯線10接續之電極12處，設置有電力供給手段30。該電力供給手段並無特別限定，舉例而言可為變壓器、電池、晶體閘流管、絕緣柵雙極電晶體(IGBT)等所構成。電力供給手段30可為控制裝置32所控制。
使用上述多結晶矽晶棒製造裝置製作矽晶棒20時，其使用方式如下所示。
首先，於將(後述之)矽晶析出用原料氣體供給至反應器2內部之前，將反應器2內部之氣體以氫進行置換，並同時 將矽芯線10之表面溫度維持於900~1400℃。
作為矽芯線10表面溫度之調整方法並無特別限制，首先可藉由碳纖維加熱器(carbon hater)或矽加熱器(silicone hater)將反應器內部進行預熱，其後，可藉由電極12對矽芯線10通電開始時，對矽芯線10進行通電加熱。
在本實施形態中，藉由將反應器2內部氣體以氫進行置換之同時，將矽芯線10之表面溫度維持於900~1400℃的方式，除去矽芯線10表面的氧化膜。與矽芯線表面溫度相關之上述溫度範圍的保持時間，較佳為能夠除去氧化膜(所需)的充分時間。
除去氧化膜充分時間之決定方法，可以是藉由反覆的實驗、經驗法則、熱力學計算等，亦可藉由理論推算而得之。
本實施態樣中，在採用碳纖維加熱器進行預熱的情況下，在預熱完成後，較佳為再度將反應器2內部的空氣以氫置換。藉此，可將因使用碳纖維加熱器而產生之甲烷氣體由反應器2內部(吹)掃除。
反應器2內部的空氣以氫置換後，可將作為原料氣體的矽烷及還原氣體由原料氣體供應埠14供給到反應器2內部，藉由該等矽晶析出用反應原料氣體的反應(矽烷的還原反應)而生成矽晶。以下，就「矽烷氣體及還原氣體」或「矽烷氣體」進行說明整理，以作為「矽晶析出用原料氣體」。
另外，因為矽晶析出溫度約為600℃以上，為了使矽晶在矽芯線10上快速析出，將矽晶析出用原料氣體供給至反 應器2的期間，藉由對矽芯線10施行通電加熱之方式，將矽芯線10表面溫度維持在950~1150℃的程度。
作為由原料供給埠14所供應的矽烷可為單矽烷、三氯矽烷、四鹽化矽、單氯矽烷、二氯矽烷等之矽烷化合物的氣體，一般而言，較佳為使用三氯矽烷。此外，氫氣體常被做為還原氣體之用。以使用三氯矽烷氣體及氫氣體的場合為例，此還原反應可以下列之反應式表示。
SiHCl3+H2→Si+3HCl
在使用上式所記之矽晶析出用原料氣體時，一般而言，需使還原氣體過量。
此外，於上記之還原反應同時會發生如下式所記之三氯矽烷的熱分解反應，亦可產生矽晶。
4SiHCl3→Si+3SiCl4+2H2
此外，作為矽晶析出用原料氣體，在不使用還原氣體，僅供給單矽烷(SiH4)時，可藉由下式所記之單矽烷的熱分解而產生矽晶。
SiH4→Si+2H2
由上記反應生成的矽晶(Si)，於矽芯線10上析出後，藉由繼續進行該反應，可持續在矽芯線10長生成矽晶，最後可得到由多結晶矽晶製成的矽晶棒20。
以前述等方式獲得一定厚度之矽晶棒20的階段下將反應終止、停止對矽芯線10的通電，由反應器2的內部將未反應之矽烷、氫氣體及副產物四鹽化矽或鹽化氫等排出後，打開鐘罩形的罩蓋4，將矽晶棒20取出。
在本實施形態下，於矽晶析出用原料氣體供應至反應器2內部前，係先將反應器2內部的空氣以氫置換，與此同時，將矽芯線10表面溫度保持在900~1400℃。藉此，可將矽芯線10表面之氧化矽膜去除，最終所獲得的多結晶矽晶棒在矽芯線界面11的氧含量降低，因而獲得高純度的多結晶矽晶棒。更具體地說，可獲得在矽芯線界面處所含氧濃度為5~200ppba、較佳為為5~150ppba之多結晶矽晶棒。由前述觀點，於矽晶析出用原料氣體供應至反應器2內部前，較佳為將矽芯線10表面溫度保持在1000~1400℃、更加為保持在1050~1400℃。
以往的製作方式，係將矽芯線10放置於充滿氮氣的反應器2內部，矽芯線10的表面會有氮附著，所製得的多結晶矽晶棒之矽芯線界面11所含除了氧濃度外、氮濃度亦有偏高的傾向。
與此相對，本實施形態藉由前述之方式，於矽晶析出用原料氣體供應至反應器2內部前，先將反應器2內部的空氣以氫置換。藉此，可防止氮在矽芯線10表面之附著，最終所獲得的多結晶矽晶棒在矽芯線界面11的氮含量降低，因而獲得高純度的多結晶矽晶棒。具體地說，可獲得在矽芯線界面處所含氮濃度為15ppba以下、較佳為為10ppba以下之多結晶矽晶棒。
矽晶析出用原料氣體供應前，將反應器2內部空氣置換氫之供給量並無特別限定，對應於1台反應器之平均多結晶矽晶棒產量為20kg/小時以上的場合，氫之供給量較佳為須滿足0.5≦氫供給量[m3]/反應器容積[m3]≦10、更佳為須滿足2 ≦氫供給量[m3]/反應器容積[m3]≦8。據此，可降低多結晶矽晶棒在矽芯線界面所含氧濃度及氮濃度。
此外，以往的製作方式，使用碳纖維加熱器對反應器2進行預熱，因碳纖維加熱器預熱所產生的甲烷氣體會附著於矽芯線10的表面，所製得的多結晶矽晶棒之矽芯線界面11所含除了氧與氮濃度外、碳濃度亦有偏高的傾向。
與此相對，本實施形態之較佳態樣為於使用碳纖維加熱器進行預熱後，將反應器2內部的空氣以氫進行再置換。藉此，將因碳纖維加熱器預熱所產生的甲烷氣體自反應器2內部逐出，防止甲烷，易而言之就是碳，在矽芯線10表面之附著，最終所獲得的多結晶矽晶棒在矽芯線界面11的碳含量降低，因而獲得高純度的多結晶矽晶棒。具體地說，可獲得在矽芯線界面處所含碳濃度為5~100ppba、較佳為5~50ppba、更佳為8~35ppba之多結晶矽晶棒。
預熱後，將反應器2內部空氣再置換的氫供給量並無特別限定，對應於1台反應器之平均多結晶矽晶棒產量為20kg/小時以上的場合，氫之供給量較佳為須滿足0.5≦氫供給量[m3]/反應器容積[m3]≦10、更佳為須滿足2≦氫供給量[m3]/反應器容積[m3]≦8。
此外，本發明並不侷限於上述的實施形態；在合於本發明範圍內，可以施行各種改變。
實施例
以下，基於更詳細的實施例說明本發明，惟本發明並不侷限於下述之實施例。
試料1
在設立有10支矽晶棒(倒U字形5對)的反應器2，準備了高2000mm的倒U字型的矽芯線10。
首先，反應器2預熱前，先將充滿氮氣的反應器2內部以氫置換。
氫供給量滿足：氫供給量[m3]/反應器容積[m3]=2。
其次，在碳纖維加熱器將反應器2預熱開始後，開始對矽芯線10通電加熱，並將矽芯線10表面溫度維持於900~1400℃範圍內之設定溫度。維持時間為將矽芯線10表面氧化膜充分除去之1.0小時。而且，為將矽芯線10表面維持於上記溫度，可適度調整罩蓋4與底板6間所設置的冷卻通路9中所流通之冷媒流量。
然後，終止碳纖維加熱器之預熱，將反應器2內部空氣以氫進行再置換。此時，氫供給量滿足：氫供給量[m3]/反應器容積[m3]=2。反應器2內部空氣以氫進行再置換後，將矽晶析出用原料氣體(三氯甲烷及氫氣之混合氣體)供給至反應器2。直到析出之多結晶矽晶棒直徑變為120mm為止。
由預熱開始至控制停止所經過的(操作)時間流程如圖3所示。圖3所示「預熱加熱器之出力」、「電源之出力」、「晶棒之表面溫度」的經歷時間變化係與試料1相關。此外，「反應器內環境氣體的變化」則與試料1~試料4相關，並與圖3上部所記載之時間流程相對應。
所製得矽晶棒於徑向方向截切取得晶棒斷面，以紅外線吸收光譜(IR)測量在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃 度，其結果如表1所示。
試料2
矽芯線10通電加熱開始後，矽晶析出原料氣體供應前，除了將矽芯線表面溫度維持於800℃之溫度外，其餘操作與試料1相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表1所示。
試料3
除了於氧化膜除去後不進行反應器內部空氣以氫再置換之步驟外，其餘操作與試料1相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮元素等之濃度，其結果如表1所示。
試料4
除了不進行預熱前反應器內部空氣以氫置換之步驟外，其餘操作與試料1相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表1所示。
由試料1與試料2可以發現，在矽芯線10通電開始後，矽芯線表面維持於900~1400℃溫度範圍的場合(試料1)，與矽芯線表面維持於800℃溫度範圍的場合(試料2)相比較下，(試料1)確實可降低矽芯線界面處氧濃度。
由試料1與試料3可以發現，氧化膜去除後，將反應器內空氣以氫進行再置換的場合(試料1)，與不進行再置換的 場合(試料3)相比較下，(試料1)確實可降低矽芯線界面處碳濃度。
由試料1與試料4可以發現，預熱前將反應器內空氣以氫進行置換的場合(試料1)，與預熱前反應器內以氮為環境氣體、不進行以氫置換的場合(試料4)相比較下，(試料1)確實可降低矽芯線界面處氮濃度。
試料5
除了於矽芯線10通電加熱開始後至矽晶析出原料氣體供給前，矽芯線表面溫度維持於1000℃以外，其餘操作與試料1相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表2所示。
試料6
除了於矽芯線10通電加熱開始後至矽晶析出原料氣體供給前，矽芯線表面溫度維持於1050℃以外，其餘操作與試料1相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表2所示。
試料7
除了於矽芯線10通電加熱開始後至矽晶析出原料氣體供給前，矽芯線表面溫度維持於1100℃以外，其餘操作與試料1相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表2所示。
試料8
除了於矽芯線10通電加熱開始後至矽晶析出原料氣體供給前，矽芯線表面溫度維持於1400℃以外，其餘操作與試料1 相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表2所示。
試料9
除了於氧化膜除去後不進行反應器2內部空氣以氫再置換之步驟外，其餘操作與試料7相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表2所示。
試料10
除了不進行預熱前反應器2內部空氣以氫置換之步驟外，其餘操作與試料7相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表2所示。
試料11
於矽芯線10通電加熱開始後至矽晶析出原料氣體供給前，將矽芯線表面溫度維持於1100℃，且氧化膜除去後，反應器內部之氫再置換時的氫供給量滿足：氫供給量[m3]/反應器容積[m3]=0.5，其餘操作與試料1相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表2所示。
試料12
於矽芯線10通電加熱開始後至矽晶析出原料氣體供給前，將矽芯線表面溫度維持於1100℃，且氧化膜除去後，反應器內部之氫再置換時的氫供給量滿足：氫供給量[m3]/反應器容積[m3]=8，其餘操作與試料1相同。測量由此所製得矽晶棒在矽芯線界面處之氧、碳及氮等之濃度，其結果如表2所示。
10‧‧‧矽芯線
11‧‧‧矽芯線界面
20‧‧‧矽晶棒

Claims (3)

  1. 一種多結晶矽晶棒，其係為在矽芯線上以氣相成長方式製得之多結晶矽晶棒，前述矽芯線界面所含有之氧濃度為5至200ppba，前述矽芯線界面所含有之碳濃度為5至100ppba。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多結晶矽晶棒，前述矽芯線界面所含有之氮濃度為15ppba以下。
  3. 一種多結晶矽晶棒之製造方法，係為在至少具備一對電極的反應器內，配置兩端與前述電極接續的矽芯線，並在反應器開始預熱之後，於前述矽芯線通電的同時，將矽晶析出用原料氣體供給(至)前述反應器內，而在前述矽芯線上析出多結晶矽的多結晶矽晶棒製造方法，其特徵為：至前述矽晶析出用原料氣體供給開始的期間內，採用將前述反應器內的氣體以氫置換，並維持前述矽芯線之表面溫度於900至1400℃之方式，以保持該矽芯線表面之氧化膜去除的時間，其係於以碳纖維加熱器(carbon heater)將反應器內預熱、除去前述矽芯線之表面的氧化膜之後，將反應器內的氣體以氫進行再置換。
TW102147900A 2012-12-27 2013-12-24 Polycrystalline silicon crystal stick and its manufacturing method TWI593627B (zh)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6345108B2 (ja) * 2014-12-25 2018-06-20 信越化学工業株式会社 多結晶シリコン棒、多結晶シリコン棒の加工方法、多結晶シリコン棒の結晶評価方法、および、ｆｚ単結晶シリコンの製造方法
KR102303581B1 (ko) 2016-06-23 2021-09-16 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 다결정 실리콘 로드 및 그 제조 방법
EP3649078A1 (de) 2016-12-14 2020-05-13 Wacker Chemie AG Verfahren zur herstellung von polykristallinem silicium
CN109562951A (zh) 2016-12-14 2019-04-02 瓦克化学股份公司 用于制备多晶硅的方法
CN113387360A (zh) * 2021-05-25 2021-09-14 河南硅烷科技发展股份有限公司 一种抑制区熔级多晶硅cvd过程中硅枝晶生长的界面浸润性调控方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003306321A (ja) * 2002-04-11 2003-10-28 Sumitomo Titanium Corp 多結晶シリコン及びその製造方法
WO2012063431A1 (ja) * 2010-11-11 2012-05-18 信越化学工業株式会社 多結晶シリコンの製造方法および多結晶シリコンの製造システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6623801B2 (en) * 2001-07-30 2003-09-23 Komatsu Ltd. Method of producing high-purity polycrystalline silicon
JP5205892B2 (ja) * 2007-09-19 2013-06-05 三菱マテリアル株式会社 多結晶シリコン製造装置
JP5509578B2 (ja) * 2007-11-28 2014-06-04 三菱マテリアル株式会社 多結晶シリコン製造装置及び製造方法
JP2012101984A (ja) * 2010-11-11 2012-05-31 Shin-Etsu Chemical Co Ltd ベルジャー清浄化方法
JP5653830B2 (ja) * 2011-04-27 2015-01-14 信越化学工業株式会社 多結晶シリコン製造装置および多結晶シリコン製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003306321A (ja) * 2002-04-11 2003-10-28 Sumitomo Titanium Corp 多結晶シリコン及びその製造方法
WO2012063431A1 (ja) * 2010-11-11 2012-05-18 信越化学工業株式会社 多結晶シリコンの製造方法および多結晶シリコンの製造システム

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