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浅谈多晶硅生产中碳杂质的分布和去除摘要：现代社会光伏产业的发展和多晶硅材料市场需求的不断增长极大地促进了多晶硅产业的进步。
在多晶硅工业的发展过程中，多晶硅生产质量和效率的提高仍然是工业发展关注的问题。
同时，如果多晶硅行业要扩大生产规模，也不能采用单一的创新生产技术，还必须对多晶硅还原生产存在的问题进行分析，提出对策——多晶硅还原生产控制措施，改进生产工艺，提供为此，本文分析了多晶硅还原生产中常见的问题，提出了针对还原生产问题的对策，以期提高多晶硅的生产质量。
关键词：甲基氯硅烷；三氯氢硅；四氯化硅；取代反应引言多晶硅是一种重要的半导体材料。
目前国内多晶产品大多为太阳能，电子级多晶生产能力较低。
太阳级多晶硅与电子级多晶硅的区别在于纯度的差异，纯度条件是多晶硅中硼、磷、碳、氧等杂质的量。
多晶硅的主要生产工艺是西门子方法的改进，主要反应是高纯三氯乙烯和氢的还原反应1100，硅沉积在高纯硅芯表面，随着沉积的继续，硅芯逐渐增大，最终生长为120~150mm尺寸的硅棒产品。
1多晶硅还原生产工艺概述多晶硅生产中改良西门子法是其中一项西门子工艺，在纯1100℃型半导体技术中，采用还原沉积在硅片电池之上的高纯度氯烃硅酸盐。
这种改进的西门子技术是基于传统西门子工艺的创新，在多晶硅生产中具有H2、HCl、SiCl4等次级产品的高能效、可回收特性。
采用这种改进的西门子方法，多部分硅生长阶段通常在恢复室内进行。
反应器室包括壳体、壳体上分散式电分布的炉，一些常见的反应器室对采用电磁对数命名，例如继正常的24对炉和36对炉后。
炉的恢复是多晶重存储、电源和材料负荷、材料分配等方面的必要条件。
并允许采用绝缘材料、冷却剂流量管路等多种操作功能，恢复炉也是多晶硅的必要生长空间、炉高、多晶空间和实际性能、电流指标等。
影响实时监测温度和芯片生长过程，冷却设备。
2碳杂质的分布由于上述化学分类分析和多晶制造工艺，不难看出二氧化碳硅总是随着硅生长，甲烷硅总是出现在氯烃、甲烷和二氧化碳(实验室数值表明几乎没有二氧化碳)的系统中。
结合多晶硅国家标准浅析电子级多晶硅生产控制要点摘要：随着光伏产业的蓬勃发展，国内多晶硅行业短短十几年就达到了产量世界第一，生产成本世界先进。
在多晶硅行业规模经济时代，加上电价政策和光伏补贴因素的影响，各多晶硅厂商进入加速淘汰阶段。
然而，在高质量电子多晶硅的生产中，由于缺乏可靠的技术支持，他们一直进展缓慢。
基于此，以下对结合多晶硅国家标准浅析电子级多晶硅生产控制要点进行了探讨，以供参考。
关键词：多晶硅国家标准；电子级多晶硅；生产控制要点引言电子级多晶硅是当今大多数高科技电子产品中最重要的材料之一。
近年来，中国太阳能研究越来越深入，相关技术得到了全面发展，其中电池对电子级多晶硅的需求量很大。
因此，有关部门应进一步研究电子类聚硅的生产过程，逐步暴露生产成本、净化效率和环境污染等问题，这就要求有关部门密切关注电子类聚硅的生产过程。
1电子级多晶硅发展概述电子级多晶硅可分为电子级融合用多晶硅和电子级直接牵引用多晶硅。
电子区融合的多晶硅质量要求比较严格，区融合法生产的单晶硅氧碳含量低，载体浓度低，电阻较高，主要适用于IGBT、高压整流、晶闸管等高压半导体的制造Rafah生产的单晶硅片广泛用于集成电路内存、微处理器、移动芯片和低压晶体管、电子设备等电子产品。
且用途更广泛，电子直接牵引用多晶硅市场占90%以上。
电子级多晶硅材料熔化后，通过拉伸获得半导体单晶棒，然后通过研磨、线性切割、倒角、研磨、腐蚀、热处理、边缘抛光、前抛光、清洗、外推法等工艺进行抛光或外延加工。
然后用半导电工艺，如氧化、沉积、刻蚀、蚀刻、注入/扩散离子，在晶体中制造，然后切割、封装、试验等。
然后应用到下游的最终产品中。
2电子级多晶硅生产控制要点2.1做好电流和电压最佳配合参数硅烷反应中主要以氢气为主要的载流气体，因此对氢气的纯度要求也比较高，同时需求量大。
为了提升电极多晶硅的生产质量，必须要注重对氢气杂质的清除。
要想实现这个目标需要等待硅烷完全分解后，再对进气方式进行优化，形成一种带有冷却夹套布气形式，有利于在硅棒周围形成均匀的气流，使硅烷停留时间更均匀，同时确定硅烷气相和流场分布的标准和规范，有效预防气流返混，使产品的椭圆度和均匀度得到有效保障，达到电子级多晶硅生产标准和要求。
电子级多晶硅制备过程中质量影响因素探讨发布时间：2022-11-07T01:40:09.406Z 来源：《中国科技信息》2022年13期7月作者：徐岩，张遵，尚明达[导读] 电子级多晶硅是推动我国电子类行业以及新能源类行业持续前进的基础构成材料。
截至20徐岩，张遵，尚明达陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司陕西榆林 719200摘要：电子级多晶硅是推动我国电子类行业以及新能源类行业持续前进的基础构成材料。
截至2019年，全球的电子级多晶硅产能已经超过了31000吨，但是我国的电子行业中所采用的这类型基础原料依然需要依赖进口。
电子级多晶硅产品对于质量的把控要求是极为严格的，目前，国内采用的生产手段主要有硅烷热分解以及三氯氢硅氢还原方式这两种类型，而全球基本上所有的多晶硅企业都会选择三氯氢硅氢还原的生产工艺来制种电子级多晶硅产品，目前国内也开始逐步与国际市场相互接轨，选择了较为常见的工艺手段生产该类型多晶硅原材料。
本文主要是分析了采用三氯氢硅氢还原工艺制作多晶硅的过程中影响多晶硅品质的因素，并且就电子级多晶硅的生产工艺概况进行了探讨，希望能够为提升我国电子级高纯多晶硅生产工艺水平提供参考意见。
关键词：电子级多晶硅；生产工艺；影响因素电子级多晶硅其实是一种半导体的零部件，内部涵盖的是微型集成电路，是制作一些大功率电子器件最为基础的构成材料。
但目前，这类型原材料在我国是极为稀缺的，我国许多电子类的工业生产过程中这类型材料都依靠国外进口，这种过度依赖的问题也始终成为国家电子行业规模化发展的拦路虎。
目前，电子级高纯度多晶硅的生产国家以及生产核心技术主要被掌握在德国、美国以及日本等地，在经过我国近十年的研究工作后，虽然多晶硅的制作技术已经有了突破，但是想要制作一些高纯度和品质较高的多晶硅材料依然是较为困难的，还是无法从根源上扭转我国电子工业过度依赖国外多晶硅材料进口的现状。
因此，进一步研究多晶硅制作过程中对于其品质的影响因素也成了业界关注的重点话题。
性变化，但成品硅芯样较硅芯As 杂质仍然出现了成倍增长，且新石墨部件和重复利用的石墨部件无明显差异，所以石墨部件并非是硅芯样杂质升高的主要来源。
2 无定型硅的影响通过还原炉运行处方及炉内温度调整，控制无定型硅产生，分析还原炉内无定型硅对硅芯质量的影响，具体试验数据见表2。
由表中数据可知，若运行过程中只有微量无定型硅产生，硅芯样施主杂质较产生大量无定型硅时有所降低。
这是因为在还原炉内在SiHCl 3与氢气化学气相沉积反应初期，若进料组分SiHCl 3不稳定或炉内温度未在控制范围内，还原炉内容易出0 引言改良西门子CVD 法[1]是在还原炉内通入高纯的三氯氢硅(TCS)和氢气(H 2)，使其通过化学气相沉积反应将多晶硅沉积在热载体上(即硅芯)，但在实际生产过程中，硅芯在制造过程中和在还原炉初期沉积过程中不同程度受到杂质的污染，质量等级由半导体级降至太阳能特级，污染问题未能得到有效解决，使多晶硅成品杂质分布不均匀，严重制约电子级多晶硅产品质量的提升，也是当前制约国内多晶硅用于大尺寸英寸硅片的瓶颈问题，所以解决硅芯杂质污染问题是提升电子级多晶硅产品质量的关键因素。
本文重点从石墨部件、惰性气体、硅芯制备、洁净操作几方面研究多晶硅生产过程中硅芯杂质来源[2]。
1 石墨部件影响某多晶硅厂还原炉采用的石墨部件包括石墨卡座、石墨卡瓣等，若石墨部件净化纯度未达到要求，在还原炉高温运行条件下，炉内部分杂质易挥发附着于硅芯表面，导致硅芯样杂质升高，而硅芯导通后石墨部件在整个硅棒生产过程中一直处于通电高温状态下，且随硅棒直径的增大，卡座通过的电流越大，温度越高，若石墨部件挥发大量杂质，则硅棒沉积层的杂质至少不低于硅芯样杂质。
保持其他条件不变，对新石墨部件和重复利用的石墨部件进行试验，生产完成后对硅棒取硅芯样、沉积层样和使用的硅芯质量进行对比分析(见表1)。
从试验数据可以看出：硅芯、成品硅芯样、成品沉积层中受主杂质偏差不大，硅芯、成品硅芯样、沉积层样施主杂质无规律电子级多晶硅生产中硅芯杂质的来源张才刚1,2 俞朝1,2 陈叮琳1,2 李宏盼1,2 李有斌1,2(1.青海黄河水电公司新能源分公司，青海 西宁 810007；2.青海省新能源材料与储能技术重点实验室，青海 西宁 810007)摘要：硅芯在制造过程中和在还原炉初期沉积过程中不同程度受到杂质的污染，本论文针对硅棒生长过程中硅芯部位杂质来源，从石墨部件、惰性气体、硅芯制备工艺、洁净操作等各个环节的杂质污染情况着手试验研究，找到电子级多晶硅硅芯杂质的主要来源。
2013年7月Jul．2013化学工业与工程CHEMICALINDUSTRY ANDENGINEERING第30卷Vol．30第4期No．4收稿日期：2012－04－25作者简介：李闻笛（1987－），女，硕士研究生，研究方向为高纯三氯氢硅精馏提纯模拟。
联系人：丛山，E-mail ：congshan_tju@yahoo．com．cn 櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓毄毄毄毄。
应用技术文章编号：1004－9533（2013）04－0073－06多晶硅中杂质含量、分布及其检测方法的探讨李闻笛1，廉景燕2，丛山3*（1．天津大学化工学院，天津300072；2．天津理工大学化学化工学院，天津300384；3．精馏技术国家工程研究中心，天津300072）摘要：多晶硅中杂质的组成及含量是衡量多晶硅产品质量的重要指标之一，由于其杂质组成复杂、含量低于常规检测方法检出限，这就使对多晶硅中杂质含量、分布及检测方法的研究具有重要意义。
概述了目前用于检测分析多晶硅中杂质含量、分布的方法及其优缺点；总结了近年来国内外在多晶硅杂质检测方法研究中的进展以及多晶硅中杂质的含量和分布数据，为多晶硅的检测提供了参考。
关键词：多晶硅；杂质；含量；分布；检测方法中图分类号：O657.3文献标志码：ADiscussion of Concentration ，Distribution and Detection Methods ofImpurities in PolysiliconLI Wen-di 1，LIAN Jing-yan 2，CONG Shan 3*（1．School of Chemical Engineering and Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ；2．School of Chemistry and Chemical Engineering ，Tianjin University of Technology ，Tianjin 300384，China ；3．National Engineering Research Center for Distillation Technology ，Tianjin 300072，China ）Abstract ：Composition and concentration of impurities in polysilicon are important factors determining the quality of polysilicon production．Due to the complex composition and the trace concentration of impuri-ties which are below the limit of traditional detection methods ，it had great significance for the discussion of concentration and distribution of impurities in polysilicon．In this paper ，the advantages and disadvan-tages of different detection methods used for analysising and detecting the concentration and distribution of impurities were summarized．Progress in research of detection methods and data of concentration as well as distribution were also discussed ，which may provide a reference for the detection of polysilicon．Key words ：polysilicon ；impurity ；concentration ；distribution ；detection method多晶硅产业最大的特点之一就是其对产品质量分数的要求非常高，太阳能级和电子级多晶硅的质量分数分别要求达到至少6N （99.9999%）、8N （99.999999%），而杂质含量也是公认的衡量多晶硅材料质量的重要参数之一。
第四章多晶硅的制备及其缺陷和杂质近年来围绕太阳能级硅制备的新工艺、新技术及设备等方面的研究非常的活跃，并出现了许多研究上的新成果和技术上的突破，那么到现在为止研究的比较多且已经产业化或者今后很有可能产业化的廉价太阳能级硅制备新工艺主要是以下几种：4.1 冶金级硅的制备硅是自然界分布最广泛的元素之一，是介于金属和非金属之间的半金属。
在自然界中，硅主要是以氧化硅和硅酸盐的形态存在。
以硅石和碳质还原剂等为原料经碳热还原法生产的含硅97%以上的产品，在我国通称为工业硅或冶金级硅[1, 2]。
在工业硅生产中，是以硅石为原料，在电弧炉中采用碳热还原的方式生产冶金级硅。
冶金级硅的杂质含量一般都比较得高。
冶金级硅一般用于如下3个方面[2]：（1）杂质比较高一点的冶金级硅一般用来生产合金，如硅铁合金、硅铝合金等，这部分约消耗了硅总量的55%以上；（2）杂质比较低一点的冶金级硅一般用于在有机硅生产方面，这一部分将近消耗了硅总量的40%；（3）剩下的5%经过进一步提纯后用来生产光纤、多晶硅、单晶硅等通讯、半导体器件和太阳能电池。
以上三个方面中，其产品附加值各有不同，其中最后的一部分所产生的附加值最大。
1冶金级硅生产工艺目前国内外的工业硅生产，大多是以硅石为原料，碳质原料为还原剂，用电炉进行熔炼。
不同规模的工业硅企业生产的机械化自动化程度相差很大。
大型企业大都采用大容量电炉，原料准备、配料、向炉内加料、电机压放等的机械化自动化程度高、还有都有独立的烟气净化系统。
中小型企业的电炉容量较小，原料准备和配料等过程比较简单，除采用部分破碎筛分机械外，不少过程，如配料，运料和向炉内加料等都是靠手工作业完成。
无论大型企业还是中小型企业，生产的工艺过程都可大体分为原料准备、配料、熔炼、出炉铸锭和产品包装等几个部分，如图4-1所示为工业硅的生产工艺流程图[3]。
工业硅生产过程中一般要做好以下几个方面。
(1)经常观察炉况，及时调整配料比，保持适宜的SiO2与碳的分子比，适宜的物料粒度和混匀程度，可防止过多的SiC生成。
2013年7月Jul．2013化学工业与工程CHEMICALINDUSTRY ANDENGINEERING第30卷Vol．30第4期No．4收稿日期：2012－04－25作者简介：李闻笛（1987－），女，硕士研究生，研究方向为高纯三氯氢硅精馏提纯模拟。
联系人：丛山，E-mail ：congshan_tju@yahoo．com．cn 櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓毄毄毄毄。
应用技术文章编号：1004－9533（2013）04－0073－06多晶硅中杂质含量、分布及其检测方法的探讨李闻笛1，廉景燕2，丛山3*（1．天津大学化工学院，天津300072；2．天津理工大学化学化工学院，天津300384；3．精馏技术国家工程研究中心，天津300072）摘要：多晶硅中杂质的组成及含量是衡量多晶硅产品质量的重要指标之一，由于其杂质组成复杂、含量低于常规检测方法检出限，这就使对多晶硅中杂质含量、分布及检测方法的研究具有重要意义。
概述了目前用于检测分析多晶硅中杂质含量、分布的方法及其优缺点；总结了近年来国内外在多晶硅杂质检测方法研究中的进展以及多晶硅中杂质的含量和分布数据，为多晶硅的检测提供了参考。
关键词：多晶硅；杂质；含量；分布；检测方法中图分类号：O657.3文献标志码：ADiscussion of Concentration ，Distribution and Detection Methods ofImpurities in PolysiliconLI Wen-di 1，LIAN Jing-yan 2，CONG Shan 3*（1．School of Chemical Engineering and Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ；2．School of Chemistry and Chemical Engineering ，Tianjin University of Technology ，Tianjin 300384，China ；3．National Engineering Research Center for Distillation Technology ，Tianjin 300072，China ）Abstract ：Composition and concentration of impurities in polysilicon are important factors determining the quality of polysilicon production．Due to the complex composition and the trace concentration of impuri-ties which are below the limit of traditional detection methods ，it had great significance for the discussion of concentration and distribution of impurities in polysilicon．In this paper ，the advantages and disadvan-tages of different detection methods used for analysising and detecting the concentration and distribution of impurities were summarized．Progress in research of detection methods and data of concentration as well as distribution were also discussed ，which may provide a reference for the detection of polysilicon．Key words ：polysilicon ；impurity ；concentration ；distribution ；detection method多晶硅产业最大的特点之一就是其对产品质量分数的要求非常高，太阳能级和电子级多晶硅的质量分数分别要求达到至少6N （99.9999%）、8N （99.999999%），而杂质含量也是公认的衡量多晶硅材料质量的重要参数之一。
多晶硅铸锭中的杂质分布及其影响因素摘要近年来，太阳电池发电受到了人们的日益重视。
硅是当前用来制造太阳能电池的主要材料，由于低成本、低耗能和少污染的优势，目前铸造多晶硅已经成功取代直拉单晶硅而成为最主要的太阳能电池材料。
深入地研究材料中的杂质分布利于生产出高成品率的铸造多晶硅锭，降低铸造多晶硅太阳能电池的制造成本，同时也是制备高效率铸造多晶硅太阳能电池的前提。
本文对多晶硅中的杂质及其分布作了深入的研究。
多晶硅中出现的杂质是影响其太阳能电池转换效率的重要因素之一。
本文利用微波光电导衰减仪(μ—PCD)，，以及扫描电镜等测试手段，对铸造多晶硅中的杂质及分布情况以及少子寿命的分布特征进行了系统的研究。
主要包括以下三个方面：氧、铁、碳在铸造多晶硅中的分布规律；铸造多晶硅所测区域内杂质的种类及分布情况；铸造多晶硅中杂质浓度的分布与材料少子寿命的关系。
采用μ—PCD测得了沿硅锭生长方向(从底部至顶部)的少寿命分布图。
结果显示距离硅锭底部3-4 cm，以及顶部3 cm的范围内存在一个少子寿命值过低的区域，而硅锭中间区域少子寿命值较高且分布均匀。
进一步通过理论分析得出多晶硅杂质分布的情况以及杂质的来源和影响杂质分布的因素。
关键词：多晶硅，碳，氧，金属Polysilicon ingots in the distribution and determinantsof impuritiesABSTRACTIn recent years, it was becoming more end more important to utilize solar energythrough solar cells．Because low-cost, low energy consumption and less pollution of the advantages of polysilicon has been successfully replaced by the current cast Czochralski silicon solar cells become the main material. In-depth study of the distribution of impurities in materials help to produce high yields of casting sil icon ingots, cast polycrystalline silicon solar cells reduce manufacturing costs, but also highly efficient preparation of cast polycrystalline silicon solar cells premise.In this paper, and distribution of impurities in silicon in depth study. Polysilicon impurities appear to influence the solar cell conversion efficiency of one of the important factors. By using microwave photoconductivity decay meter (μ-PCD),, and scanning electron microscope test means of casting silicon impurities and minority carrier lifetime distribution and the distribution of characteristics of the system. Include the following three aspects: oxygen, iron, carbon in the casting of the Distribution of polysilicon; cast polycrystalline silicon measured in the region and the distribu tion of the types of impurities; cast pol ycrystalline silicon in the impurity concentration distribution of minority carrier lifetime relationship with the material. Won by μ-PCD measurements along the ingot growth direction (from bottom to top) less life distribution. The results showed that the bottom of silicon ingots from 3-4 cm, and 3 cm at the top of therange of memory in the minority carrier lifetime value of a low area, while the middle region of silicon ingots and high minority carrier lifetime value distribution. Further obtained by theoretical analysis as well as the distribution of polysilicon impurity impurity impurity distribution of the sources and effects of the factorsKEY WORDS: polycrystalline silicon,carbon, oxygen, metals目录第一章绪论 (1)§1.1 引言 (1)§1.2 太阳能利用开发的发展趋势 (2)§1.3 铸造多晶硅的生产工艺 (2)§1.3.1 铸锭浇注法 (3)§1.3.2 定向凝固法 (3)§1.3.3 电磁感应加热连续铸造( EMCP) (4)§1.4 铸造多晶硅中主要杂质及影响 (6)§1.4.1 硅中的氧 (6)§1.4.2 硅中的碳 (8)§1.4.3 硅中的过渡金属 (9)§1.5 检测杂质的主要指标 (10)§1.5.1 少子寿命 (10)§1.6 本文研究的目的及主要内容 (10)第二章实验过程 (12)§2.1 样品制备 (12)§2.1.1 实验锭的原料组成 (12)§2.1.2 实验用坩埚及涂层 (12)§2.1.3 铸锭的运行 (12)§2.1.4 多晶铸锭的剖方及取样 (12)§2.2 样品检测 (13)§2.2.1 杂质种类及含量的检测 (13)§2.2.2 少子寿命的检测所用仪器μ—PCD (14)第三章样品检测结果及分析 (15)§3.1样品检测结果及分析 (15)§3.2 分布情况及影响因素 (16)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (22)第一章绪论§1.1 引言随着人类社会的高速发展，环境恶化与能源短缺己成为全世界最为突出的问题。
多晶硅中碳杂质的来源及控制方法探讨摘要：本文简述了多晶硅生产过程中碳杂质的主要来源：甲烷和甲基氯硅烷，对合成炉、冷氢化两种工艺生成甲基氯硅烷进行了对比，并提出了生产中控制碳杂质的方法。
关键词：多晶硅碳杂质甲烷甲基氯硅烷一、前言碳是半导体材料中的主要杂质之一，其严重影响产品的电学性能，使硅器件的击穿电压降低，对大功率可控硅器件危害很大。
同时碳与氧共同作用，使杂质对材料和器件性能的影响复杂化，导致其使用寿命缩短；此外多晶硅中高浓度的碳会促进氧沉淀的形成[1]，氧沉淀形成会会诱发位错、层错等二次缺陷，这些缺陷会使硅器件漏电流增加，降低了成品率。
而多晶硅作为半导体的原材料，其碳含量如果超标，将在后续的加工过程中无法去除，所以，多晶硅生产中就应严格控制碳含量。
目前，多晶硅生产主要采用改良西门子法，其主要原料为三氯氢硅和氢气，其中氢气分为新生氢和回收氢。
本文针对改良西门子法生产多晶硅的过程，探讨了还原过程中碳的沉积及生产中的控制方法。
二、多晶硅中碳的来源1.石墨电极中碳的扩散及反应碳在多晶硅中大多以替位式存在，其在硅基体中的扩散速度很慢，在还原炉实际反应温度（1100℃左右）替位式碳的扩散系数350℃）；Si+HCl→SiH2Cl2（温度<280℃）合成炉法三氯氢硅合成反应的压力一般在0.05-3MPa下进行。
从二甲基二氯硅烷合成条件与三氯氢硅合成对比，可以看出，两者的反应反应温度和反应压力基本相近。
1.2冷氢化法合成三氯氢硅Si+3HCl→SiHCl3+H2；3SiCl4+Si+2H2→4SiHCl3冷氢化法合成三氯氢硅一般的操作压力在1.5-3.0MPa下进行，反应温度在500-550℃。
从上述反应条件的对比看，DH和MH的合成原料、催化剂以及反应温度和压力都与合成炉法三氯氢硅合成的运行条件非常相近，而与氯氢化法运行条件差异较大。
因此当合成炉法三氯氢硅合成系统是具备DH和MH的生成条件的（原料硅粉中含有碳元素）。
铸造多晶硅中的金属杂质及其对硅片性能的影响摘要：关键词：多晶硅铸造多晶硅金属杂质正文：金属杂质特别是过渡金属杂质，在原生铸锭中的浓度般都低于1×10”cm 3，但是它们无论是以单个原子形式，或者以沉淀形式出现，都对太阳能电池的转换效率有重要的影响。
近期由于硅料中所含金属杂质超标，导致多个晶锭出现电阻率严重异常而整锭报废，另外还出现较多晶棒切片后的硅片电阻率出现较大波动，对公司的经济效益带来严重的影响。
下面对铸造多晶硅中金属杂质的性质及其对硅片性能的影响进行详细的分析，为多晶硅片的生产及异常硅片的处理提供一定的参考。
1.铸造多晶硅中金属杂质的来源铸造多晶硅中的金属杂质主要有Fe，Al，Ga，Cu，Co，Ni等，铸造多晶硅中金属杂质的来源主要有以下几个方面：A．原生硅料中含有一定量的金属杂质，这也是金属杂质的一个主要来源。
目前由于硅料异常紧缺，导致一些含杂质较多的硅料在市场上流通，造成铸出的晶锭出现问题的事故时有发生。
B．在硅料的清洗，铸锭及切片的整个过程中由于使用各种金属器件接触，导致金属杂质的引入。
这也是铸造多晶硅中金属杂质含量偏高的一个主要原因。
整个工艺流程中引入金属杂质的途径有很多，例如硅料清洗过程中清洗液的残留，晶锭转运过程中使用的不锈钢转运车，多晶硅棒破碎过程中所使用的铁锤等。
2.过渡族金属在硅片中的扩散和溶解硅中金属杂质的引入可以在晶体生长过程中，或者在硅片的抛光、化学处理、离子注入、氧化或其他处理过程中首先在表面附着，随后后续的高温热处理过程中扩散进入硅基体。
A．金属杂质在硅锭中的分布在高温（>800℃）下，过渡族金属一般都有很快的扩散速度而溶解度则相对较小。
Cu、Ni为快速扩散杂质，在高温下，Cu、Ni的扩散速率甚至可以接近于液相时的扩散速率，达到10-4cm2/s。
而其他的金属杂质，如Fe、Cr等为慢扩散杂质，一般比Cu、Ni的扩散速率慢一到两个数量级，但在高温下仍可以达到几十到几百微米每秒。
生产电子级多晶硅的影响因素张娜【期刊名称】《《化工管理》》【年(卷),期】2019(000)028【总页数】2页(P88-89)【关键词】多晶硅; 电子级; 原料; 精馏; 尾气回收; 还原【作者】张娜【作者单位】国电内蒙古晶阳能源有限公司内蒙古鄂尔多斯 010321【正文语种】中文【中图分类】TQ127.21 引言多晶硅作为光伏材料被广泛应用。
生产多晶硅的生产工艺主要有：西门子法、硅烷法、冶金法、锌还原法、改良西门子法、碳热还原法等。
改良西门子法因其有节能、节省物耗、减少污染等优点是目前多晶硅厂家应用最广泛的生产工艺。
改良西门子法生产工艺流程为：硅粉与氯化氢在合成工序生产出三氯氢硅，将生产出的三氯氢硅进入精馏工序进行提纯，生产出高纯度的三氯氢硅，再将高纯的三氯氢硅与尾气回收车间制取的高纯氢气共同进入还原工序生产多晶硅，还原车间应用化学沉积法生产出多晶硅，多晶硅最后经破碎，称量与包装等工序后入库待售。
同时还应设置三废的处理及水、锅炉、空分公用工程等辅助工序。
国电内蒙古晶阳能源有限公司改变传统的生产工艺由原来的热氢化工艺改变为应用冷氢化工艺来生产三氯氢硅。
改变工艺后硅粉转化率得到了较大的提高。
冷氢化工艺主要是用硅粉、氢气，四氯化硅在高压条件下生产出三氯氢硅。
冷氢化工艺的优点：一是提高了物料的转化率，二是有效实现了四氯化硅等副产物的循环利用，三是厂区内的环保得到有效改善。
缺点是压力高，危险性大。
在生产多晶硅过程中影响产品质量的因素有很多，在电子级多晶硅的金属杂质来源高召帅等[1]进行了探讨，其主要从工艺控制、人员因素、环境因素、材料特性、公用介质纯度等方面作了详细的探讨。
在本文只分析原料中的硅粉、精馏工序、尾气回收工序、还原工序对最终产品质量的影响，其它方面暂不作交流分析。
2 电子级多晶硅质量影响因素分析2.1 硅粉对产品质量的影响在用冷氢化工艺生产三氯氢硅的过程中，硅粉的质量对生产的影响不容忽视。
浅析多晶硅杂质引入因素及解决方案李杰桃发布时间：2023-06-19T01:17:58.759Z 来源：《中国科技人才》2023年7期作者：李杰桃[导读] 多晶硅是晶硅太阳能电池的基础原材料，随着多晶硅技术的成熟和客户标准的提高，生产商开始规划生产电子级多晶硅以满足市场需求。
但国内电子级多晶硅在一些技术指标上仍与德国Wacker、韩国OCI、美国Hemlock等标杆企业存在一定差距。
研究证实碳（C）、硼（B）、磷（P）等杂质含量是影响电子级多晶硅品质的重要标准，但国内仍缺乏对上述杂质脱除技术的系统研究，特别是匮乏对已有提纯技术机理的总结。
基于此，对多晶硅杂质引入因素及解决方案进行研究，以供参考。
新特硅基新材料有限公司新疆昌吉州吉木萨尔县 831799摘要：多晶硅是晶硅太阳能电池的基础原材料，随着多晶硅技术的成熟和客户标准的提高，生产商开始规划生产电子级多晶硅以满足市场需求。
但国内电子级多晶硅在一些技术指标上仍与德国Wacker、韩国OCI、美国Hemlock等标杆企业存在一定差距。
研究证实碳（C）、硼（B）、磷（P）等杂质含量是影响电子级多晶硅品质的重要标准，但国内仍缺乏对上述杂质脱除技术的系统研究，特别是匮乏对已有提纯技术机理的总结。
基于此，对多晶硅杂质引入因素及解决方案进行研究，以供参考。
关键词：多晶硅；电子级；杂质；机理；提纯技术引言电子级多晶硅作为一种电子材料，其主要的原材料为工业硅，在借助物理化学反应提纯后而形成的一种材料，在硅产品产业链中发挥着重要作用。
但随着社会的快速发展，我国市场对于电子级多晶硅产品的需求量快速上涨，而我国自主生产的高纯度电子级多晶硅产品很难满足快速增长的市场需要。
在电子级多晶硅产品生产中，当前面临主要问题就是其表面金属杂质清洗问题。
1多晶硅碳杂质的存在形式多晶硅基本上是由工业硅(MGS)引进的。
有些公司使用甲烷或甲醇来制造氢气在老化或不小心操作过程中引入少量碳，即使柱吸附氯硅烷中的碳的存在是正确的，其主要成分是甲烷二氧化硅、中微子三氧化二铁和me3sicl碳主要是氢CH4，而少量的二氧化碳则是硅-C形式的多晶硅。
多晶硅产品内磁性物质来源排查及控制措施简述摘要多晶硅作为高纯产品，极少量的杂质都会对其品质产生严重的影响。
其中金属杂质会影响载流子浓度，可大幅度降低少子寿命。
本文系统阐述了排查多晶硅处理过程中可能引入的磁性金属杂质来源的过程，提出了如何在多晶硅处理过程中有效控制磁性金属杂质的措施。
关键词多晶硅；磁性；金属杂质；措施前言多晶硅作为高纯产品，极少量的杂质都会对其品质产生严重的影响。
在多晶硅生产过程中，使杂质能够有效地从系统中去除是各个工序的最终目的。
从三氯氢硅提纯、回收氢质量控制直至对还原拆装炉操作的控制、硅芯、石墨件、电极的洁净控制等，无不是以去除或减少杂质为目的的操作。
实际生产中，往往会忽略从还原炉出炉到产品破碎、包装过程中的杂质引入。
在某公司，曾发现破碎后的多晶硅产品内存在可被磁棒吸附出的磁性金属物质，若流入下游，将对下游生产产生不利影响。
我们对某公司多晶硅出炉到破碎包装过程进行逐步排查，以确定磁性金属物质的性质、来源，制定措施，有效控制杂质引入[1]。
1 磁性物质来源可能性分析通过对多晶硅产品整理过程的梳理、分析，破碎后多晶硅料内所含的磁性物质可能来源于：①多晶硅自身含有；②多晶硅出炉后被污染。
细化如下表：2 排查实施2.1 从工器具方面使用磁棒对还原炉壁、炉盘，周转车金属部分，破碎台上风罩金属边框，破碎锤，筛选筛，破碎台面上金属笸萁等进行试探，发现周转车金属部分（不锈钢）、破碎台上风罩金属边框（不锈钢）、金属簸箕（钛合金）和筛选筛筛体部分不感磁，碳还原炉内壁、炉盘，化钨破碎锤、垫块、筛选筛筛网（碳化钨）感磁性。
2.2 从产品出炉至破碎过程还原阶段：（1）检查还原炉炉盘上沉积的硅粉，未发现磁性物质。
（2）对无沉积硅粉的炉次，拆棒前用磁棒检查炉盘表面，未见感磁物质。
（3）检查倒棒爐次，在停炉倒棒的炉盘上硅料内吸到磁性物质。
成品整理阶段：（1）检查工器具，发现破碎锤存在锤头破损，锤头及垫块表面有可见划痕。
区域熔炼多晶硅晶体生长中的杂质控制策略研究研究背景多晶硅是太阳能电池制造过程中最常用的材料之一，其性能直接影响着电池的转换效率。
然而，在多晶硅的生产过程中，不可避免地会产生一些杂质，如金属杂质和非金属杂质，这些杂质会显著降低多晶硅的质量和电池性能。
因此，研究区域熔炼多晶硅晶体生长中的杂质控制策略对于提高太阳能电池的效率具有重要意义。
杂质的来源在区域熔炼多晶硅的过程中，杂质主要来自于原料和炉具的污染。
原料中的杂质主要包括硫、磷、铝等，它们会进入到多晶硅晶体中，降低多晶硅的电学性能。
此外，炉具材料中的杂质例如氧化铝、二氧化硅等也会溶解进熔体中。
杂质控制策略为了控制区域熔炼多晶硅晶体生长中的杂质，研究人员提出了一系列的控制策略。
1. 杂质去除在区域熔炼多晶硅的过程中，可以采用不同的方法去除杂质。
例如，可以使用高效的过滤技术去除颗粒杂质。
同时，使用适当的工艺参数和设备设计也可以减少杂质的含量。
此外，通过选择合适的原料和炉具材料，减少杂质的输入也是一种有效的策略。
2. 杂质分离在多晶硅晶体生长过程中，可以通过杂质的分布差异来实现杂质的分离。
例如，经过一段时间的熔融和冷却，杂质会逐渐向熔体的下部聚集，通过控制晶体生长的方向和速率，可以使得杂质在晶体中的分布不均匀，从而实现对杂质的分离。
3. 杂质抑制除了去除和分离杂质，还可以通过添加适当的抑制剂来降低杂质的含量。
在区域熔炼多晶硅的过程中，添加抑制剂可以与杂质发生化学反应，形成不挥发的化合物，从而减少杂质的溶解度和扩散速率。
研究进展与挑战针对区域熔炼多晶硅晶体生长中的杂质控制策略的研究，已经取得了一些进展。
目前的研究主要集中在杂质去除和抑制两个方面。
通过优化工艺参数、改进设备设计和使用高效的过滤技术，已经能够有效地去除颗粒杂质。
此外，一些抑制剂的添加也能够明显降低杂质的含量。
然而，仍然存在一些挑战需要克服。
首先，理解熔体中的杂质行为对于制定更有效的控制策略至关重要。
浅析多晶硅杂质引入因素及解决方案摘要：近年来，在我国社会经济水平不断提升下，推动了城市化进程的价，带动了我国科学技术水平的进步。
现阶段，如何进一步降低卤硅烷中杂质含量，使国内多晶硅的质量达到国外电子级水平一直是行业关注的话题。
本文首先阐述了改良西门子法生产多晶硅流程中杂质的主要来源，其次概述了近些年国内外关于痕量硼、磷等杂质高效去除的技术方案；最后提出了电子级多晶硅国产化进程中应侧重的提纯技术研究方向。
关键词：多晶硅；电子级；杂质；机理；提纯技术引言随着光伏产业的蓬勃发展，国内多晶硅行业在短短十几年间，产量达到全球最大，生产成本也达到世界先进水平。
在多晶硅产业规模经济时代，加上电价政策、光伏补贴因素影响，各多晶硅厂商进入了加速淘汰阶段，而在高质量的电子级多晶硅生产方面，因为没有可靠的技术支撑，迟迟举步不前。
1多晶硅碳杂质的存在形式多晶硅的碳几乎都是由工业硅(MGS)引入，部分企业使用甲烷或甲醇制氢，在吸附柱老化或操作不慎也会少量引入碳，即使是吸附柱正常运行时也会微量引入碳。
碳在氯硅烷中的存在形式主要是MeSiHCl2、MeSiCl3和微量的Me3SiCl。
碳在氢气中主要以CH4和少量的CO、CO2存在。
碳在多晶硅中以Si-C形式存在(原子取代)。
典型的分析数据如下：表1 原料硅粉组分(电感耦合等离子体发射光谱仪,红外碳硫分析仪)表2 氢化液组分(气相色谱仪，气相色谱质谱联用仪)表3 还原进料氯硅烷组分(气相色谱仪，气相色谱质谱联用仪)表4 回收氯硅烷组分(气相色谱仪，气相色谱质谱联用仪)表5 回收氢气组分(气相色谱仪)2多晶硅杂质解决2.1提纯技术随着原料、设备、人为操作和环境设施等方面的严格把控，以及自动技术的引入，外在因素引入杂质的几率逐步降低；但整个生产体系中，无论是HGS合成，还是后续还原，直至尾气回收，提纯技术对杂质的去除仍是重中之重。
（1）精馏法。
精馏法是有效去除HGS杂质的最重要的方法，国内现有杂质去除均是通过多级精馏。
多晶硅冷氢化系统中重金属杂质的去除技术【摘要】随着生态环境问题日趋严重，推广利用可再生资源受到社会的关注。
太阳能能源对环境无污染符合环保要求，多晶硅是光伏产业的基础材料，近年来多晶硅市场迅速增长，亟需研发无污染多晶硅制备方法。
多晶硅中的金属杂质来源包括原料与铸造中坩埚污染造成。
多晶硅表面金属杂质有多种元素，主要发生在存储与包装等环节。
研究介绍多晶硅冷氢化系统生产工艺，分析重金属杂质产生原理及影响，提出多晶硅冷氢化系统重金属杂质去除方法。
【关键词】多晶硅冷氢化系统；重金属杂质；去除技术随着能源的过度开发，传统能源发电成本攀高，利用光伏发电优势是不产生污染。
中日欧美等国家制定太阳能能源发展规划，近年来太阳能光伏发电迅速发展，太阳能电池是将光能转换为电能的有效工具，电池分为晶硅与多元化合物薄膜电池等。
P型铸造多晶硅电池在晶硅太阳能电池中份额超过60%，多晶硅材料需求大幅度增加。
改良西门子法是当今太阳能级多晶硅主要生产方法。
近年来冷氢化工艺取代热氢化，但因需要除去大部分杂质，导致氯化物富集在管道引起堵塞。
本文研究去除重金属氯化物杂质措施缓解堵塞情况。
1.多晶硅冷氢化系统工艺硅是重要的半导体元素，硅原子价主要为4价，化合物性质稳定，在自然界以化合价形态存在。
多晶硅是单质硅的形态，其形成过程是熔融单质硅在过冷条件下凝固时柜员制排列成晶核长成晶面取向不同的晶粒结合【1】。
多晶硅晶粒聚合具有多种晶向，多晶硅中晶粒取向不同，某些晶粒滑移面处于有利的位向，相邻晶粒处于不利位向变形晶粒塞积在晶界附近变形受到约束。
多晶硅具有半导体性质，可作拉制单晶硅的原料。
多晶硅生产技术包括改良西门子法与流化床法等。
冷氢化技术是以四氯化硅等为原料，在压力2.0-3.0MPa于反应器中放热硅粉处于流化状态，生产混合物经内置旋风分离器除尘去除硅粉，冷凝回收系统得到氯硅烷液体经粗馏系统分离三氯氢硅粗品，送至精馏装置精制废渣排放到密封罐送至处理装置处理。
山 东 化 工 收稿日期：２０１８－０６－０７基金项目：国家重大专项（０２专项）；极大规模集成电路制造技术及成套工艺（２０１４ＺＸ０２４０４）作者简介：高召帅（１９９０—），江苏徐州人，浙江大学硕士，江苏鑫华半导体材料科技有限公司研发工程师，从事电子级多晶硅领域研究工作；通讯联系人：于跃。
电子级多晶硅金属杂质来源探讨高召帅，于 跃，谢世鹏，厉忠海，王 培（江苏鑫华半导体材料科技有限公司，保利协鑫旗下，江苏徐州 ２２１００４）摘要：电子级多晶硅金属杂质含量是评价其产品质量的重要指标之一，其杂质含量的高低直接影响影响下游晶圆制造产品质量，所以对其金属杂质含量的控制至关重要，本文主要从精馏、还原及后处理生产过程中每个环节浅析电子级多晶硅金属杂质的引入源，同时提出相应控制措施。
关键词：电子级多晶硅；金属杂质；来源中图分类号：ＴＱ４２６．９５；ＴＱ１２７．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）２０－０１０２－０２ＴｈｅＳｏｕｒｃｅｓｏｆＩｍｐｕｒｉｔｉｅｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＧｒａｄｅＰｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎＭｅｔａｌＧａｏＺｈａｏｓｈｕａｉ，ＹｕＹｕｅ，ＸｉｅＳｈｉｐｅｎｇ，ＬｉＺｈｏｎｇｈａｉ，ＷａｎｇＰｅｉ（ＪｉａｎｇｓｕＸｉｎｈｕａＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＭａｔｅｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｇｒａｄｅｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎｍｅｔａｌｉｍｐｕｒｉｔｙｃｏｎｔｅｎｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｉｔｓｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｍｐｕｒｉｔｙｃｏｎｔｅｎｔｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｗａｆｅｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙａｎｄｓｏｏｎｔｈｅｍｅｔａｌｏｆｉｍｐｕｒｉｔｙｃｏｎｔｅｎｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｍａｉｎｌｙｆｒｏｍｔｈｅｅａｃｈｌｉｎｋｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｐｏｓｔ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｌｅｖｅｌｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎｍｅｔａｌｉｍｐｕｒｉｔｙｏｆｓｈａｌｌｏｗ，ａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｇｒａｄｅｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ；ｍｅｔａｌｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ；ｓｏｕｒｃｅ 电子级多晶硅是国家发展集成电路产业的基础原材料，是《国家集成电路产业发展推进纲要》确定的发展重点之一。
其生产技术和市场一直被国外企业所垄断，严重制约了我国集成电路产业发展，并已经影响到国家战略安全，为了打破国外垄断，维护产业的健康、完全、稳定发展，发展我国高品质电子级多晶硅迫在眉睫［１－２］。
我国半导体行业市场目前位居全球第一、增速也位居全球第一，但我国集成电路产业与先进产业国之间的差距较大，仅从最上游电子级多晶硅原料来讲，主要体现在我国电子级多晶硅产品质量纯度还不及国外电子级多晶硅企业。
随着中国集成电路产业规模保持高速增长态势，年均复合增长率为１７．６％，远高于全球半导体市场４．３％的增长率。
随着国内新建工厂主要为１２英寸硅片厂大批新建Ｆａｂ厂和硅片厂的逐渐投产，国内对高品质电子级多晶硅的市场需求也在不断提高，所以自主自产高纯电子级多晶硅刻不容缓。
电子级多晶硅体表金属主要指的是Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎａ、Ａｌ、Ｋ等元素，国标电子级一级品基体体金属杂质含量（质量分数）要求小于１×１０－９，电子级多晶硅国标１级品的表面金属杂质含量要求小于５．５×１０－９，而国际先进电子级多晶硅生产企业对其金属杂质含量控制的更低。
电子级多晶硅主体工艺模型与改良西门子法工艺相似，但其在细节上存在很大差异，完全按照化工生产模式运行则不可能产出高品质的产品，需要有接近半导体行业的生产理念、管理模式，才能产出合格产品［３－５］。
体金属杂质含量的引入源一般处于精馏、尾气回收及还原气相沉积过程，而表金属杂质含量的引入源主要来自于还原停炉至后处理环节。
目前关于电子级多晶硅体表金属杂质引入源报道的相关文献较少，可借鉴的经验匮乏，所以本文主要对影响电子级多晶硅体表金属相关因素进行探讨，为电子级多晶硅行业发展提供宝贵意见。
１ 电子级多晶硅体表金属污染及分析１．１ 电子级多晶硅体金属污染及分析在电子级多晶硅生产过程中影响产品体金属质量的环节主要在精馏、尾气回收及还原气相沉积生产工序。
生产电子级多晶硅主要原料为高纯三氯氢硅及高纯氢气，而精馏及尾气回收系统作为提纯高纯三氯氢硅及高纯氢气重要工序，其原料金属杂质含量直接影响最终产品体金属杂质含量，而影响原料纯度的引入源主要为精馏塔、换热器、吸附塔、压缩机、换热器、管道、泵、阀等与物料直接接触的生产设备［６－７］；在还原生产工序中，主要为还原炉、炉筒清洗机、石墨组件及各类与物料直接接触设备等，其次，在化学气相沉积过程中，采用硅芯的质量也是影响电子级多晶硅体金属重要因素之一。
针对如上影响体金属的相关原因，需要在材料选材、设备制造过程、洁净清洗及保养过程精心管控，避免设备材质及相关材料洁净质量，尤其在设备安装、管道焊接过程中一定要做好洁净控制，避免施工过程引入污染。
如下图为电子级多晶硅简易生产流程见图１。
图１ 电子级多晶硅简易生产流程·２０１·ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１８年第４７卷 第２０期１．２ 电子级多晶硅表面污染电子级多晶硅表面污染主要是硅料表面灰尘、有机物及金属颗粒的污染。
从还原停炉后再到后处理破碎、筛分、清洗、打包每个过程中的人、机、料、法、环都是硅料表面产生污染的重要因素。
在还原工序，化学气相沉积停炉后，当还原炉炉罩打开时，硅棒的表面则暴露在还原大厅的环境当中，此时环境中的金属颗粒、灰尘及有机粒子将会附着在硅料表面上，同时在拆帮过程中由于夹持设施及装运棒料的设施与硅料均会接触产生污染。
灰尘及有机粒子主要附着在硅料表面的最外层，而金属颗粒如Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎａ、Ａｌ、Ｋ等金属原子在接触硅料表面后，将会以一定的速度将扩散到硅料晶体内部，扩散到硅料表皮里具有一定的深度。
图２为具体硅料表面污染情况。
图２ 电子级多晶硅表面污染结构图 从上图可以看出，电子级多晶硅表面结构对各类粒子附着及扩散存在至关重要的影响，不同形状的硅料表面附着颗粒物也存在一定差异，最上层硅料表面主要附着灰尘颗粒物及有机颗粒，在硅料里面有一定深度的颗粒则是金属颗粒扩散结果导致的。
当电子级多晶硅根据客户要求破碎成不同尺寸的硅块时，随着硅块的表面积的增加，也增家其表面杂质污染的含量。
２ 电子级多晶硅表面污染源分析为了减少电子级多晶硅的表面污染对最终产品质量的污染，需要对每个生产环节进行艺术般的管控，从工艺控制、人员因素、环境因素、材料特性、公用介质纯度及控制方法等方面进行探讨分析。
２．１ 工艺控制生产电子级多晶硅涉及的工艺技术与传统改良西门子法存在一定的差异，最直观的就是体现在硅料表面的致密度及纹理。
在化学气相沉积法生产电子级多晶硅时，三氯氢硅与氢气的配比和硅棒的生长速率是影响硅料表面形态结构主要因素。
其硅棒表面结构的粗糙度直接影响硅料表面积，暴露空气中时，吸附的杂质含量则增多。
所以合理的沉积速率及配比是首要考虑因素。
２．２ 人员因素人作为生产电子级多晶硅的污染源之一，是影响电子级多晶硅生产过程中最主要因素，作为Ｋ、Ｎａ主要引入源，在人员数量的控制方面则尽可能减少人员数量，提高智能化及自动化的控制水平，同时在人的衣着穿戴方式及人工标准作业上要建立统一规范，定期给予员工洁净知识及理念培训也是极为重要的。
２．３ 环境因素还原大厅及后处理破碎、筛分、清洗、包装空间的洁净等级直接影响硅料表金属质量，根据产品等级设立相应的洁净等级，通常设立万级区、千级区、百级区等。
同时，对于产出的电子级多晶硅的检测环境更为重要，一般高纯电子级多晶硅的体表金属检测线都×１０－９或者×１０－１２级别，若检测环境洁净等过低则在检测过程中，打开检测样品的瞬间就会被污染，很难检测出产品的真实水平，所以生产电子级多晶硅的环境洁净等级至少需要拥有半导体行业的洁净理念。
２．４ 材料特性在硅棒从还原转运至后处理环节中，过程中硅棒与转运设施接触材料的材质及夹持设施的材料材质，需要选择高纯度金属杂质含量十分稀少的材料。
在硅料破碎过程中所用的设备的材质及破碎锤材质及筛分板的材质直接与硅料接触，需要注意避免直接与钢铁材质设备直接接触，否则硅料表金属中Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等元素将增加。
硅料在清洗环节中，其清洗设备槽体材质选用的材质也至关重要，价格较高的ＰＶＤＦ材质引入的污染较少，但也有采用ＰＶＣ、ＰＰ等材质，根据其清洗工艺针对性选择，不但能保证清洗质量，还能节约成本。
此外其他诸如洁净手套、包装袋、ＰＥ袋要选用洁净等级高的材质，避免这类物资表面析出的金属元素及有机元素被硅块表面吸附导致污染。
２．５ 公用介质纯度电子级多晶硅生产用公用介质一般有，高纯氮气、高纯水、高纯氩气及洁净空气等，这些公用介质与硅料直接接触，如硅料清洗用的高纯水，干燥用的洁净氮气或者洁净空气，如果这类公用介质纯度不高，直接导致硅料表面的二次污染，所以要在使用之前实时监测，符合质量要求才能使用。
２．４ 控制方法控制方法主要指的是在操作过程中要建立标准ＳＯＰ操作规程，关键参数实施ＳＰＣ管控，并形成ＯＣＡＰ反应及制成能力Ｃｐｋ检讨机制，这样对于每个步骤、每个动作、每项变动所带来的污染都能有所追溯，及时观测，查找原因并及时解决。
这些常用于半导体行业的管理方法需要建立并实施。
这对于管控产品质量起到重要作用。
３ 结论（下转第１０５页）·３０１·高召帅，等：电子级多晶硅金属杂质来源探讨 第２０期工作人员的思想观念、价值取向以及行为模式相互融合在一起，形成特殊的行为准则、价值观念以及道德准则，有效的规范职工的行为，对职工进行控制与约束，保障事业单位良好工作秩序的展开。
也可以让职工个人价值和事业单位整体发展目标之间相互适应，强化事业单位与单位职工之间的紧密联系，提升职工的综合素质水平，有效凝聚单位职工的向心力，最终达到强化事业单位凝聚力的目标。
新时代事业单位文化建设不仅为事业单位综合竞争实力的提升注入动力，更是为事业单位的发展提供有力的精神支持。
