检测块状多晶硅杂质的装置及其用途、检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114808110A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210553776.0(22)申请日2022.05.20(71)申请人江苏鑫华半导体科技股份有限公司地址221004江苏省徐州市经济技术开发区杨山路66号(72)发明人神干李明峰田新蒋文武张天雨(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师赵丽婷(51)Int.Cl.C30B13/00(2006.01)C30B13/20(2006.01)C30B13/28(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称检测块状多晶硅杂质的装置及其用途、检测方法(57)摘要本发明公开了检测块状多晶硅杂质的装置及其用途、检测方法。该装置包括区熔炉，区熔炉包括硅棒基底、硅棒底座、第一籽晶旋转固定件、加热线圈和旋转支撑部。硅棒基底上部设有凹槽；硅棒底座设在所述硅棒基底下部并支撑所述硅棒基底；第一籽晶旋转固定件包括第一螺杆和第一籽晶夹头，设在区熔炉上部；加热线圈设在第一籽晶旋转固定件与硅棒基底之间，且加热线圈在水平面上的投影位于硅棒基底在水平面上的投影区域外；旋转支撑部设在所述区熔炉底部并支撑所述硅棒底座。该装置结构简单、操作方便，能够实现块状多晶硅向多晶硅棒的转变，进而通过对多晶硅棒杂质含量进行检测能获得块状多晶硅的杂质含量，具有检测结果准确度高且易于实现的优点。CN114808110ACN114808110A权利要求书1/2页1.一种检测块状多晶硅杂质的装置，其特征在于，包括区熔炉，所述区熔炉包括：硅棒基底，所述硅棒基底上部设有凹槽；硅棒底座，所述硅棒底座设在所述硅棒基底下部并支撑所述硅棒基底；第一籽晶旋转固定件，所述第一籽晶旋转固定件设在所述区熔炉上部，所述第一籽晶旋转固定件包括第一螺杆和第一籽晶夹头，所述第一籽晶夹头与所述第一螺杆下部相连；加热线圈，所述加热线圈设在所述第一籽晶旋转固定件与所述硅棒基底之间，且所述加热线圈在水平面上的投影位于所述硅棒基底在水平面上的投影区域外；旋转支撑部，所述旋转支撑部设在所述区熔炉底部并支撑所述硅棒底座。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：第二籽晶旋转固定件，所述第二籽晶旋转固定件包括第二螺杆和第二籽晶夹头，所述第二籽晶夹头与所述第二螺杆上部相连，所述第二螺杆下部与所述旋转支撑部可拆卸相连。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述凹槽的深度为0.5～1.5cm，所述凹槽的内径为5.5～8.5cm。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述凹槽内壁与所述硅棒基底外壁之间的距离为0.5～1.5cm；和/或，所述硅棒基底的外径为7～9cm。5.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，所述加热线圈内表面与所述硅棒基底外表面之间的水平间距为1～2cm，所述加热线圈与所述硅棒基底之间的竖直间距为0.5～1.5cm。6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在竖直方向上，远离所述加热线圈一侧的温度梯度为7～13℃/mm；和/或，所述区熔炉还包括：硅制加料管，所述硅制加料管伸入所述区熔炉内并延伸至所述凹槽上部。7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述硅棒基底的转速为10～18转/分，所述第一籽晶旋转固定件的转速为5～10转/分。8.权利要求1～7中任一项所述的装置在检测块状多晶硅杂质中的用途。9.采用权利要求1～7中任一项所述的装置检测块状多晶硅杂质的方法，其特征在于，包括：(1)将块状多晶硅置于硅棒基底的凹槽中，将加热线圈设在所述硅棒基底上部；在第一籽晶夹头上固定第一籽晶，利用第一籽晶旋转固定件带动所述第一籽晶旋转，并利用旋转支撑部通过硅棒底座带动所述硅棒基底旋转；(2)利用所述加热线圈对所述块状多晶硅进行加热，以便通过所述第一籽晶区熔拉制得到多晶硅棒。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：(3)将加热线圈设在所述多晶硅棒下部；利用第一籽晶旋转固定件带动所述多晶硅棒旋转，并采用第二籽晶旋转固定件替换所述硅棒底座和硅棒基底，在第二籽晶夹头上固定第二籽晶，利用旋转支撑部通过第二螺杆带动所述第二籽晶旋转；(4)利用所述加热线圈对所述多晶硅棒进行加热，以便通过所述第二籽晶区熔拉制得到单晶硅棒；2CN114808110A权利要求书2/2页(5)以所述单晶硅棒具有第二籽晶的一侧为头部，在所述单晶硅棒上距离所述头部的距离为单晶硅棒长度80％的区域进行切片取样，得到待测片；(6)利用红外检测仪对所述待测样片进行杂质检测。3CN114808110A说明书1/7页检测块状多晶硅杂质的装置及其用途、检测方法技术领域[0001]本发明属于电子级多晶硅技术领域，具体而言，涉及检测块状多晶硅杂质的装置及其