| 主权项 |
一种用以生产半导体级粒状矽粒子之方法，其包含以下步骤：将产生于一分裂程序中且具有一第一平均尺寸的一次籽晶引入至一第一化学汽相沉积(CVD)反应器中；藉由化学汽相沉积从一流经该第一CVD反应器的矽沉积气体将额外的矽沉积到该等一次籽晶上，以增加该等一次籽晶之尺寸并形成二次籽晶；藉由该第一CVD反应器中的同质分解而形成额外的二次籽晶；将产生于该第一CVD反应器中且所具有之一第二平均尺寸大于该等一次籽晶的该第一平均尺寸之二次籽晶引入至一第二CVD反应器中；以及藉由化学汽相沉积从流经该第二CVD反应器之一包含至少约7摩尔百分比甲矽烷之矽沉积气体将额外的矽沉积到该等二次籽晶上，以增加该等二次籽晶之平均尺寸，并形成所具有之一第三平均尺寸大于该等二次籽晶的该第二平均尺寸之粒状矽粒子。如请求项1之方法，其中添加至该第一CVD反应器的一次籽晶之该质量与产生于该第二CVD反应器中的该第三平均尺寸之该等粒状矽粒子之该质量之比率约小于0.07。如请求项2之方法，其中添加至该第一CVD反应器的一次籽晶之该质量与产生于该第二CVD反应器中的该第三平均尺寸之该等粒状矽粒子之该质量之比率约小于0.05。如请求项3之方法，其中添加至该第一CVD反应器的一次籽晶之该质量与产生于该第二CVD反应器中的该第三平均尺寸之该等粒状矽粒子之该质量之比率约小于0.02。如请求项4之方法，其中添加至该第一CVD反应器的一次籽晶之该质量与产生于该第二CVD反应器中的该第三平均尺寸之该等粒状矽粒子之该质量之比率系介于约0.005与约0.015之间。如请求项1之方法，其中该等一次籽晶之该第一平均尺寸系介于约50与约150微米之间。如请求项6之方法，其中该等一次籽晶之该第一平均尺寸约系100微米。如请求项1之方法，其中该等二次籽晶之该第二平均尺寸系介于约300与约600微米之间。如请求项8之方法，其中该等二次籽晶粒子之该第二平均尺寸系介于约400与约500微米之间。如请求项1之方法，其中该等粒状矽粒子之该第三平均尺寸系介于约800与约1200微米之间。如请求项10之方法，其中该等粒状矽粒子之该第三平均尺寸系介于约950与约1050微米之间。如请求项1之方法，其中将矽沉积于该等第一及第二CVD反应器中的粒子上之该等步骤中的每一步骤皆包含让该等粒子与至少一矽沉积气体接触，该至少一矽沉积气体包含甲矽烷。如请求项12之方法，其中该第一CVD反应器中之该沉积气体包含介于约16与24摩尔百分比之间的甲矽烷，而该第二CVD反应器中之该沉积气体包含介于约7与13摩尔百分比之间的甲矽烷。如请求项1之方法，其进一步包含将在介于约1800与约2200℉之一温度下，采用一气体将该第三平均尺寸之粒状矽粒子引入一第三反应器。如请求项1之方法，其进一步包含藉由采用一连续的矽射体以撞击一大于该等一次籽晶之一矽目标以将该目标分裂成复数个籽晶来制造该等一次籽晶。如请求项1之方法，其中在该第一CVD反应器中沉积额外矽之该步骤包括在一第一粒子床处于一流体化状态之条件下让该沉积气体穿过包括该等一次籽晶之一第一粒子床，而在该第二CVD反应器中沉积额外矽之该步骤包括在该第二粒子床处于一流体化状态之条件下让该沉积气体穿过包括该等二次籽晶之一第二粒子床。如请求项16之方法，其中在该第一CVD反应器中沉积额外的矽之该步骤包含让该沉积气体以一超过用于该第一反应器的一最小床流体化速度之一速度向上流经该第一粒子床，其中经由该第一粒子床的该气流流动之该速度与用于该第一反应器之该最小床流体化速度之间的该比率系介于1与约5之间。如请求项17之方法，其中经由该第一粒子床的该气体流动之该速度与用于该第一反应器之该最小床流体化速度之该比率系介于约2与约4之间。如请求项16之方法，其中在该第二CVD反应器中沉积额外的矽之该步骤包含让该沉积气体以一超过用于该第二反应器的一最小床流体化速度之一速度向上流经该第二粒子床，其中经由该第二粒子床之该气体流动之该速度与用于该第二反应器之该最小床流体化速度之间的该比率约系介于1与约3之间。如请求项19之方法，其中经由该第二粒子床的该气体流动之该速度与用于该第二反应器之该最小床流体化速度之该比率系约介于1与约2之间。如请求项1之方法，其中将矽沉积于该第一CVD反应器中的粒子上之步骤包含让气体以一第一速度向上流经包括该等一次籽晶之一第一粒子床，而将矽沉积于该第二CVD反应器中之一第二粒子床中的二次籽晶上之步骤包含让气体以一第二速度向上流经该第二粒子床，其中该第一速度比该第二速度更慢。如请求项1之方法，其中第一反应器之一生长率系介于约13与约20之间。如请求项1之方法，其中第二反应器之一生长率系介于约5与约10之间。如请求项1之方法，其中所组合的该等第一与第二反应器之一整体生长率系介于约65与约200之间。如请求项24之方法，其中所组合的该等第一与第二反应器之一整体生长率系介于约90与约150之间。如请求项1之方法，其中该第二反应器之该通量至少系每平方米约140 kg/h。如请求项1之方法，其中该第二反应器之该通量系介于每平方米约140 k/h与每平方米约155 kg/h之间。如请求项1之方法，其进一步包含产生至少300 kg之该等粒状矽粒子之该步骤，其中不超过百分之10的该等粒状矽粒子之尺寸小于约600微米。一种包含总重量至少约为300 kg的复数个自由流动矽粒子之粒状矽组成物，其中该等粒子之一平均过渡金属浓度小于0.2 ppba。如请求项29之粒状矽组成物，其中该等粒子之该总重量至少系约一公吨。如请求项29之粒状矽组成物，其中该等粒子之一平均过渡金属浓度系介于约0.15 ppba与约0.1 ppba之间。如请求项29之粒状矽组成物，其中该等粒子之一平均过渡金属浓度不超过约0.1 ppba。如请求项29之组成物，其中该等粒子之一平均硼浓度不超过约0.1 ppba。如请求项29之组成物，其中该等粒子之一平均磷浓度不超过约0.1 ppba。如请求项34之组成物，其中该等粒子之一平均硼浓度不超过约0.1 ppba。如请求项35之组成物，其中该等粒子之其他施体污染物之一平均浓度不超过约0.03 ppba。如请求项29之组成物，其中该等粒子之一平均碳浓度系介于约0.02与约0.1 ppma之间。如请求项29之组成物，其中该等粒子之一平均氢浓度系介于约0.3与约1.5 ppmw之间。如请求项29之组成物，其中该等粒子之一平均尺寸系介于约800与约1200微米之间。如请求项39之组成物，其中该等粒子之一平均尺寸系介于约950与约1050微米之间。如请求项29之组成物，其中该等粒子中至少有百分之99之粒子的尺寸系介于约250与约3500微米之间。如请求项41之组成物，其中该等粒子之该总重量中不超过约百分之0.5的重量可归因于尺寸约小于300微米之粒子。如请求项35之组成物，其中该等粒子中之该总重量中不超过百分之10的重量可归因于尺寸约小于600微米之粒子。如请求项29之组成物，其中该重量中介于约百分之0.006与约0.02之间的重量可归因于表面灰尘。 |
