[发明专利]判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法

权利要求书

1.判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤(1)、根据多晶硅生产监控台账，选择计算炉、基准炉一以及基准炉二；

步骤(2)、分别计算计算炉、基准炉一以及基准炉二的多晶硅棒杂质浓度；

步骤(3)、确定绘图比例尺，并按照多晶硅棒径与取样钻头的比例，绘制计算炉的硅料取样图，并在图中标出硅棒沉积半径h_终和取样位置；

步骤(4)、计算硅料取样图中取样部分的质量正常硅料与质量下滑硅料的质量比；

步骤(5)、利用所述计算炉、基准炉一以及基准炉二的多晶硅棒杂质浓度，以及取样部分的质量正常硅料与质量下滑硅料的质量比，确定质量下滑时间线，并在所述硅料取样图中标注出质量下滑时间线；

步骤(6)、计算质量下滑时间线对应的沉积半径h_下；

步骤(7)、利用质量下滑时间线对应的沉积半径h_下及所述多晶硅生产监控台账记录的数据，计算质量下滑时间线对应的沉积时间t_下，t_下即为精三氯氢硅质量下滑的时间。

2.根据权利要求1所述判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述多晶硅生产监控台账中记录有所有还原炉对应的硅棒沉积半径h_终、沉积时间t_终、进料情况以及各还原炉生产出的多晶硅棒电阻率。

3.根据权利要求2所述判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，其特征在于，所述计算炉、基准炉一以及基准炉二的选择方法具体为：

依据所述多晶硅生产监控台账中记录的多晶硅棒电阻率，选择一台多晶硅棒电阻率没有发生下滑的还原炉作为基准炉一；

从与所述基准炉一进料情况相同的还原炉中，选择一台多晶硅棒电阻率最低且达到稳定的还原炉作为基准炉二；

从与所述基准炉一进料情况相同的还原炉中，选择一台多晶硅棒电阻率介于所述基准炉一与所述基准炉二对应的多晶硅棒电阻率之间的还原炉作为计算炉。

4.根据权利要求1所述判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述计算炉、基准炉一以及基准炉二的多晶硅棒杂质浓度通过如下方法计算得到：

根据所述多晶硅生产监控台账中记录的计算炉、基准炉一以及基准炉二各自的多晶硅棒电阻率，分别计算计算炉的多晶硅棒的平均杂质浓度a₁、基准炉一的多晶硅棒的杂质浓度a₂、以及基准炉二的多晶硅棒的杂质浓度a₃。

5.根据权利要求4所述判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，计算硅料取样图中取样部分的质量正常硅料与质量下滑硅料的质量比的具体方法为：

假设步骤(3)中取样部分质量下滑硅料的质量为X，取样部分质量正常硅料的质量为1，则根据多晶硅棒的杂质总质量建立等式：X*a₃+1*a₂＝(1+X)*a₁，即可求出X，即取样部分的质量正常硅料与质量下滑硅料的质量比为1:X。

6.根据权利要求5所述判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，确定质量下滑时间线的具体方法为：

根据步骤(4)中确定的取样部分的质量正常硅料与质量下滑硅料的质量比1:X，按照对于同等物质，在等高的情况下，质量比＝体积比＝面积比的原理，得到取样部分的质量正常硅料与质量下滑硅料的面积比为1:X，进而确定质量下滑时间线。

7.根据权利要求1所述判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，其特征在于，所述步骤(6)中，计算质量下滑时间线对应的沉积半径h_下的具体方法为：测量计算炉硅料取样图中棒芯边缘与质量下滑时间线的距离，根据计算炉硅料取样图的绘图比例尺，计算质量下滑时间线对应的沉积半径h_下。

8.根据权利要求1所述判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，其特征在于，所述步骤(7)中，计算质量下滑时间线对应的沉积时间t_下的具体步骤为：

通过检测得到的计算炉不同时间点对应的硅棒直径沉积速率的数据进行拟合，得到多晶硅棒每小时的半径沉积速率y与沉积时间t的函数关系为：

y＝at+b (1)

其中，t为从进料开始计算的还原炉沉积时间，a为由于温度变化对于沉积速率的修正系数，a为负数，b为从进料开始计算的初始沉积速率；在进料电流一定的情况下，b为定值，可通过测量得到；

则第i小时多晶硅棒的总的沉积半径为

将计算炉的硅棒沉积半径h_终、沉积时间t_终代入式(2)中，即可求出a；

将a代入式(2)中，并将步骤(5)中确定的质量下滑时间线对应的沉积半径h_下带入式(2)中，即可计算出质量下滑时间线对应的沉积时间t_下。