[发明专利]判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法

说明书

本发明公开了一种判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，能准确、快速地确定精三氯氢硅质量下滑的时间，为判断导致精三氯氢硅质量下滑的原因提供可靠参考，具有判断成本低、计算精度高的优点，经实践证明，效果显著，具有较高的推广价值。通过本发明方法能够快速找出造成精三氯氢硅质量下滑的原因，进而针对该原因采取相应的调控措施，以快速恢复多晶硅的质量，将因精三氯氢硅质量下滑造成多晶硅质量问题而带来的经济损失降至最低。

技术领域：

本发明涉及多晶硅生产领域，特别是涉及一种判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法。

背景技术：

多晶硅是电子工业与太阳能产业的基础原料，被广泛应用于半导体芯片、高性能传感器、光纤、太阳能电池板等。目前，国内外的多晶硅生产技术多采用改良西门子法，即通过高温条件下将精馏后的三氯氢硅(以下简称精三氯氢硅)和氢气在还原炉内通电，高温硅棒表面发生化学气相沉积反应进而得到高纯多晶硅，直到炉内硅棒直径逐渐增长至规定的棒径。由于多晶硅是一种高纯产品，为确保多晶硅产品的品质，对生产多晶硅的原料精三氯氢硅的纯度要求非常高。

在多晶硅生产过程中，虽然每班都会对精三氯氢硅杂质含量进行取样检测，但是受检测频次的限制，经常出现精三氯氢硅的杂质含量低于检出线，而最终生产得到的多晶硅质量却明显下滑的情况；即便多晶硅质量下滑严重，精三氯氢硅的取样检测结果也判断出精三氯氢硅质量发生了下滑，但受取样频次的限制，仍难以快速确定精三氯氢硅质量下滑的准确时间，不能快速找出造成精三氯氢硅质量下滑的原因，严重影响正常生产，给企业造成严重的经济损失。但目前并没有一种能够快速、准确的排查精三氯氢硅质量下滑时间点的方法。

发明内容：

为了尽快找出造成精三氯氢硅质量下滑的原因，进而针对该原因采取相应的调控措施，以快速恢复多晶硅的质量，将因精三氯氢硅质量下滑造成多晶硅质量问题而带来的经济损失降至最低，本发明通过先确定多晶硅质量下滑的时间点，然后根据多晶硅质量下滑的时间点确定精三氯氢硅质量下滑的时间点，再在精三氯氢硅质量下滑的时间点附近排查导致精三氯氢硅质量下滑的原因，能够低成本、快速、准确锁定造成精三氯氢硅质量下滑的原因。

多晶硅生产工艺流程主要包括：三氯氢硅合成、四氯化硅的热氢化(有的采用氯氢化)、精馏三氯氢硅以及还原多晶硅，由于整个生产工艺是连续进行的，生产出的精馏三氯氢硅直接连续供给还原炉使用，所以可以将多晶硅质量开始下滑的时间点确定为精三氯氢硅质量开始下滑的时间点。

本发明的目的在于提供一种计算精度高、成本低、能够快速准确的判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法。

本发明由如下技术方案实施：

判断精三氯氢硅质量下滑时间的方法，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。