[发明专利]制造多晶硅的方法

权利要求书

1.一种制造多晶硅的方法，包括以下步骤：

在设置有热硅棒的反应器中使包含二氯硅烷和三氯硅烷的原料气体与还原气体反应以在硅棒上沉积多晶硅；和

在多晶硅的沉积步骤中根据反应进程调节包含在原料气体中的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比。

2.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中在沉积步骤的任一点处使原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比被调节到10摩尔％或更高。

3.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中进行沉积步骤使在原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比为10至65摩尔％直到下述公式的过程进行到20至50％的任一点；并且

自上述点起直到反应终止使在原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比小于10摩尔％：

[公式]

过程的进展率(％)＝{(D_T-D₀)/(D_E-D₀)}×100

其中D₀是反应前硅棒的直径，D_E为反应终止后硅棒的直径，以及D_T是在反应的任一点的硅棒的直径(D₀≤D_T≤D_E)。

4.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中进行沉积步骤使在原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比小于10摩尔％直到下述公式的过程进行到50至95％的任一点；并且

自上述点起直到反应终止使在原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比为10至65摩尔％：

[公式]

过程的进展率(％)＝{(D_T-D₀)/(D_E-D₀)}×100

其中D₀是反应前硅棒的直径，D_E为反应终止后硅棒的直径，以及D_T是在反应的任一点的硅棒的直径(D₀≤D_T≤D_E)。

5.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中进行沉积步骤使在原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比为10至65摩尔％直到下述公式的过程进行到20至50％的任一点(第一点)；并且

自上述点(第一点)起直到该过程进行到50至95％的任一点(第二点)处使在原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比小于10摩尔％；

自上述点(第二点)起直到反应终止使在原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比为10至65摩尔％：

[公式]

过程的进展率(％)＝{(D_T-D₀)/(D_E-D₀)}×100

其中D₀是反应前硅棒的直径，D_E为反应终止后硅棒的直径，以及D_T是在反应的任何点的硅棒的直径(D₀≤D_T≤D_E)。

6.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中调节沉积步骤使根据反应进展在原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的平均摩尔比为10摩尔％以上。

7.根据权利要求6所述制造多晶硅的方法，其中调节沉积步骤使在整个步骤中原料气体中所包含的二氯硅烷与三氯硅烷的摩尔比为10摩尔％以上。

8.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中进行沉积步骤使得硅棒的中心温度维持在低于多晶硅的熔点。

9.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中将原料气体预热到50至500℃并供给到反应器。

10.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中所述还原气体是氢气(H₂)。

11.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中所述还原气体与原料气体的摩尔比为1:1至1:40。

12.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中使所述硅棒的表面温度维持在1000至1200℃。

13.根据权利要求1所述制造多晶硅的方法，其中通过沉积步骤制备的硅棒具有140至220mm的最终直径。