多晶硅棒中杂质含量分布研究

摘要

多晶硅作为太阳能光伏发电产业最重要的基础材料，其电子级多晶硅普遍用于半导体材料和集成电路衬底的制造，在航天、计算机芯片和自动控制等领域广泛应用。对于企业的生存和发展，成本降低和质量提高成为立足之本。多晶硅企业虽然通过不断的技术改造降低多晶硅生产成本，但面对欧美市场的冲击仍然需要不断探索多晶硅生产过程中的质量控制。我公司采用的是改良西门子法生产多晶硅，主要过程是在还原炉中由三氯氢硅与高纯氢气按照一定的比例在硅芯上气相沉积产出高纯硅料，然而在实际生产过程中，由于工艺的控制和局限性，使得同一炉次的多晶硅产品内在品质存在差异，使得不同套料位置套取的多晶硅检测样棒检测出的多晶硅施受主杂质含量不同，这就使多晶硅等级的判定产生了差异。 本文对不同套料位置对多晶硅棒施受主杂质含量进行研究，主要针对同一炉次多晶硅棒不同位置多晶硅棒杂质分布（上部、中部和下部，内环、外环和中环），同一根多晶硅棒不同位置多晶硅棒杂质分布（靠近表皮和靠近硅芯）和不同硅芯电阻率生长的多晶硅棒的杂质分布（45-100欧姆·厘米和100-150欧姆·厘米）进行了研究，试验结果表明在中环中部位置的多晶硅对于同一炉次多晶硅棒不同位置杂质分布含量最具有代表性，距表皮2mm以内的检验棒作为晶硅质量判定的依据，硅芯的杂质含量对多晶硅的生长时有比较大的影响。还原工序置换气体的洁净度、高温条件下杂质的迁移与扩散、还原炉内系统的洁净度等都对产品质量产生不利的影响，必须通过一定的措施降低这些影响，才能逐步提高产品的质量。同时对试验结数据结果数据进行分析，找出杂质含量的影响因素和相应的解决措施，及改善运行情况进行验证,为不同质量分布的产品不同价值给企业带来的质量损失，同时找出杂质的污染源头为企业提高产品质量提供有力依据。

目录

声明

第一章 前 言

1.1课题的研究背景

1.2课题研究意义

1.3多晶硅简介

1.4改良西门子法多晶硅制备过程中杂质分布

1.5多晶硅杂质分析检验

1.6 多晶硅杂质影响关系

1.7论文的主要内容

第二章 同一炉多晶硅棒不同位置杂质分布研究

2.1区熔拉晶

2.2施受主杂质检测方法

2.3同一炉硅棒不同位置杂质取样方法

2.4 同一炉多晶硅棒不同位置的质量差异

2.5 小结

第三章 同一根多晶硅棒不同位置杂质分布研究

3.1同一硅棒靠近硅棒表皮与平行于硅芯的部位杂质分布情况

3.2 同一硅棒不同套料方式杂质分布情况

3.3 多晶硅表面与硅芯部位的质量差异

3.4 小结

第四章 不同硅芯电阻率生长的多晶硅棒杂质分布研究

4.1 不同电阻率硅芯生长的多晶硅棒杂质分布情况

4.2 不同电阻率硅芯生长的多晶硅的质量差异

4.3小结

第五章 多晶硅棒中杂质影响因素分析与改善

5.1 还原工序对多晶硅棒中杂质影响的原因分析

5.2 多晶硅棒中杂质影响因素解决措施

5.3 多晶硅棒中杂质影响改善运行情况

5.4小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢