[发明专利]一种提成多晶硅品质的技术

说明书

技术领域：

本发明属于环保技术领域，是涉及一种提成多晶硅品质的技术的改进。

背景技术：

多晶硅的生产工序复杂，在多晶硅生产中，高纯水主要是用来清洗产品的，几乎每道工序都要使用高纯水，这样产品与水直接接触，使得加工过程中产生的微量污染得以洗净，所以，高纯水品质的好坏将对多晶硅质量起着重要影响。在此生产过程中，如果高纯水中含有微量杂质就有可能使产品再次受到污染，使成品率下降，由此看来，高品质的纯水对多晶硅的生产就显得尤为重要。

水是一种溶解能力很强的溶剂，是因为天然水中含有如下物质：1.电解质，包括带电粒子，常见的阳离子有H+、Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等，阴离子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等；2.有机物质，如有机酸、农药、烃类、醇类和酯类等；3.颗粒物；4.微生物；5.溶解气体，包括N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等。

人们一直只是一味地想通过去除硼、碳、氧等关键性杂质元素来提高多晶硅质量，然而，事实上，多晶硅对不同杂质的纯度要求是不同的，例如，其中的金属杂质属于深能级杂质，在硅中，这些杂质对少子的俘获截面往往比硼和磷大2～3个数量级，极少量金属杂质所造成的Si中少数载流子有效寿命的降低将大大降低多晶硅的转换效率。

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供一种通过控制高纯水品质提成多晶硅品质的技术。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明电阻率在18MΩ·cm以上(90％时间)不低于17MΩ·cm(25℃)，全硅最大值0.1μg/L，微粒数最大值为0.1个/mL，细菌个数最大值为0.001个/mL，Cu2+最大值为1μg/L，Zn2+最大值为0.5μg/L，Ni+最大值为0.1μg/L；Na+最大值为0.5μg/L，K+最大值为2μg/L，Cl-最大值为1μg/L，NO3-最大值为1μg/L，PO43-最大值为1μg/L，SO42-最大值为1μg/L，TOC最大值为1μg/L，细菌内毒素为0.03(E.U.)。

本发明的有益效果：

1.颗粒

颗粒包括无机的和有机的，无机颗粒包括尘埃、硅渣、金属氧化物、离子交换树脂的碎片以及过滤膜的纤维等；有机的包括细菌、微生物等。有机的和无机的颗粒都可以造成严重的污染，被颗粒沾污的Si片就会产生缺陷。若颗粒落在沟道区，则会引起源极与漏极之间的击穿和漏电；使用通过不同孔径的过滤膜过滤后的高纯水冲洗待光刻的Si片，在400倍显微镜下观察到Si片上的缺陷数，产生复合中心，缩短少子寿命，导致电阻很低，同时这些元素的扩散系数很大。

2.TOC

在制备高纯水过程中，比较容易去除各种阳阴离子和颗粒，而TOC(总有机碳)和THC(碳氢化合物)则不易除去，这是因为在天然水和大气中存在大量的TOC和THC。在高纯水、气、试剂中，TOC和THC的污染统称有机污染，在Si片上常常能见到兰灰色的雾状物，其生成原因多半是有机污染，这些有机污染可使Si片开始氧化的速度增加1倍，当高纯水中TOC高达8个PPB时，则在栅氧化层中就会造成很明显的缺陷，能生长出几个纳米的无定性氧化层，同时这些有机物在高温处理工艺中会产生碳化物并残留在Si片上，造成新的颗粒性污染，碳的污染又能引起外延映陷；在单晶生长中，碳的污染对功率器件是有害的，会引起映陷，使电学性质变坏。实验发现栅氧化缺陷密度会随TOC的增加而增加，由此可见TOC有机污染对器件性能的影响.

3.溶解氧

如果溶解氧的浓度过高，在Si片清洗过程中，氧气放出，不但会产生泡沫使晶片表面无法完全完全得到清洗，而且热超纯水中的溶解氧还会腐蚀晶片，产生残次品。

4.钠

碱金属中对多晶硅品质影响最大的是Na，它会使小电流下降，噪声增加，出现沟道击穿等，采用聚酰亚胺膜等可有效地减小Na的影响。重金属如Cu、Fe、Ni、Au、Ag、Mn、Cr等，它们会造成深能级补偿，导致电阻率变化，对少子形成复合中心引起少子寿命下降；在Si界面处的沉积会导致微等离子体击穿重金属的原子半径比Si大，所以在Si中引入大的晶格畸变，且扩散系数大，易向晶格畸变区聚集。

5.管道