[发明专利]多晶硅破碎物的制造方法、以及管理多晶硅破碎物的表面金属浓度的方法

说明书

本发明涉及一种多晶硅破碎物的制造方法，其包括：通过西门子法来制造多晶硅棒的工序；将该多晶硅棒破碎，得到多晶硅破碎物的工序；以及将该多晶硅破碎物在清洗槽内蚀刻来清洗的工序，在该清洗工序中，包括如下工序：使具有被控制的形状和尺寸的多晶硅小片组存在于清洗槽内，测定蚀刻处理前后的该多晶硅小片组的重量变化，管理清洗工序。另外，本发明涉及一种多晶硅破碎物的表面金属浓度的管理方法。

技术领域

本发明涉及一种多晶硅破碎物的制造方法、以及管理多晶硅破碎物的表面金属浓度的方法。更详细而言，涉及一种表面金属浓度得到精密管理的多晶硅破碎物的制造方法、以及高精度地管理多晶硅破碎物的表面金属浓度的方法。

背景技术

作为制造也被称为多晶硅(polysilicon)的多晶硅的方法，已知有西门子法。通过西门子法得到的多晶硅棒在破碎成适当大小后，经分选，用作单晶硅的制造原料等。

在将多晶硅棒破碎，得到多晶硅破碎物时，有时会在破碎物表面形成有氧化膜。另外，源自在多晶硅棒的破碎时所使用的锤子等破碎装置、筛子等分级装置等，有时会在形成于破碎物表面的氧化膜附着有各种金属异物。

氧化膜、金属异物有时会在制造单晶硅时与硅一起熔融，引入到作为制品的单晶硅中。众所周知，单晶硅的特性会因微量的杂质而大幅变化。因此，要求进行多晶硅破碎物的清洗等，去除氧化膜、金属异物，提高多晶硅破碎物的表面清洗度。

作为清洗多晶硅破碎物的表面的方法，一般而言，已知有利用氟硝酸液进行的蚀刻处理。通过利用氟硝酸液进行的蚀刻处理，不仅是氧化膜，就连硅表面也会被溶解。

若蚀刻处理量(是指通过蚀刻去除的破碎物的表面区域的量，以下有时记载为“蚀刻量”)过多，则会长时间不必要地进行蚀刻，运转费、人事费等成本增加。另外，由于会过度溶解硅表面，因此硅的产量减少。而且，由于蚀刻液(氟硝酸液)的使用量增大，因此，成本增加，废液的处理成本也增加。

另一方面，若蚀刻量少，则有时氧化膜的去除不充分。

而且，在利用氟硝酸进行的蚀刻处理中，产生NO_x气体，因此，也需要用于处理NO_x气体的成本。

因此，在清洗多晶硅破碎物的表面的工序中需要监控适当的蚀刻量。

在专利文献1中，为了解决关于硅产量的降低、NO_x气体的处理的问题，提出了如下清洗方法：在将多晶硅破碎物利用氢氟酸液进行清洗处理后，利用氢氟酸与硝酸的混合液(氟硝酸液)进行蚀刻处理。在专利文献1所记载的多晶硅清洗方法中，通过利用氢氟酸液进行的清洗来去除形成于破碎物表面的氧化膜，然后，将破碎物浸渍于由氟硝酸液构成的蚀刻液中，进行轻度的蚀刻处理，由此提高了多晶硅破碎物的表面清洁度。

另外，在专利文献1中，作为测定多晶硅破碎物的蚀刻量的方法，提出了如下方法：将样品板材与多晶硅破碎物一起进行蚀刻处理，用千分尺来测定蚀刻处理前后的样品板材的厚度的方法；测定蚀刻处理前后的样品板材的重量的方法。并且，在专利文献1中，记载了如下内容：若事先测定蚀刻处理前后的样品板材的厚度、重量，调查蚀刻时间与蚀刻量的关系，则通过调节蚀刻时间，即使不使用样品板材也能够自由地调节多晶硅破碎物的蚀刻量。

但是，在专利文献1中没有关于样品板材的材质、形状以及尺寸的记载。另外，在将样品板材与多晶硅破碎物一起进行蚀刻处理的情况下，样品板材自身成为障碍板，清洗槽内的蚀刻液的流动恐怕会变得不均匀。其结果是，无法均匀地蚀刻样品板材，难以根据样品板材的厚度、重量的测定准确地管理多晶硅破碎物的蚀刻量。而且，由于蚀刻液的流动因样品板材而不均匀化，因此也难以均匀地蚀刻多晶硅破碎物自身。