多晶硅生長裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種為了改善能源效率并減少污染而利用過熱蒸氣或經(jīng)加熱的非活性氣體的多晶硅生長裝置。本發(fā)明提供一種多晶硅生長裝置，其包括：鐘形（bell-jar）反應(yīng)部，具有供應(yīng)原料氣體的氣體投入口及排出廢氣的氣體排出口，以在內(nèi)部腔室形成多晶硅的生長環(huán)境；電極部，其包括導入電流的第一電極和從第一電極分隔配置并通電的第二電極；硅芯棒部，其兩端部連接第一電極和第二電極之間，通電時，該硅芯棒部因電阻加熱而升溫；以及過熱蒸氣型加熱部，其產(chǎn)生過熱蒸氣而供應(yīng)到鐘形反應(yīng)部的內(nèi)部，來加熱硅芯棒部。
【專利說明】多晶硅生長裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種為了改善能源效率并減少污染而利用過熱蒸氣或經(jīng)加熱(heating)的非活性氣體的多晶硅生長裝置(APPARATUS FOR GROWING POLY SILICON)。【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池(solar cell)是一種將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的元件,通過太陽能電池的光伏效應(yīng)(photovoltaic effect)實現(xiàn)的太陽能發(fā)電可謂是具有代表性的新的可再生能源。
[0003]尤其，隨著最近異常氣候所造成的地球環(huán)境的嚴重擴散和油價的走高，太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)正在高速成長。
[0004]被用作結(jié)晶硅型太陽能電池的原料的是多結(jié)晶狀態(tài)的高純度硅，即多晶硅(polysilicon 或 polycrystalline silicon)。
[0005]目前，多晶硅生產(chǎn)工廠主要使用的是硅析出用硅烷原料，即S1-H-Cl類化合物中的三氯硅烷(trichloro-silane)或甲硅烷(mono-silane)。
[0006]由在氣化工序中制成的超高純度的硅烷原料形成固體多晶硅的過程被稱為硅析出工序。
[0007]硅烷原料氣體通過高溫下的氫還原反應(yīng)及熱分解而生成硅元素。
[0008]如此生成的硅元素在桿(rod)或粒子表面以多結(jié)晶狀態(tài)析出而形成多晶硅。
[0009]作為硅析出工序，有利用桿型產(chǎn)品生產(chǎn)用鐘形(bell-jar)反應(yīng)器的西門子(Simens)法和粒子型產(chǎn)品生產(chǎn)用流化床法(fluidized bed reactor:FBR)。
[0010]尤其，采用利用鐘形反應(yīng)器的西門子法時，需要加熱單元將硅芯棒加熱到規(guī)定溫度。根據(jù)以往的方式，碳及陶瓷加熱器或油加熱器相當于這種加熱單元。
[0011]只是，使用以往的加熱單元時，利用流體的加熱器會用到7 kg/cm2~lOkg/cm2程度的高壓，存在因管道破裂等而引發(fā)各種安全事故的隱患。
[0012]尤其是，過去將碳及陶瓷加熱器插入到鐘形反應(yīng)器的內(nèi)部使用時，出現(xiàn)了所產(chǎn)生的副產(chǎn)物造成污染的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]要解決的問題
本發(fā)明的目的在于，提供一種利用通過加熱硅芯棒部的加熱單元具有接近常壓的壓力的過熱蒸氣或經(jīng)加熱的非活性氣體，從而以低耗電也能迅速將硅芯棒部加熱到適當溫度的多晶硅生長裝置。
[0014]并且，本發(fā)明的再一個目的在于，提供利用加熱硅芯棒部的加熱單元在開始加熱后不引起雜質(zhì)污染，并將環(huán)保方面考慮在內(nèi)的多晶硅生長裝置。
[0015]解決問題的手段
根據(jù)用于達成上述目的的本發(fā)明的思想，提供一種多晶硅生長裝置，其包括:鐘形(bell-jar)反應(yīng)部，其具有供應(yīng)原料氣體的氣體投入口及排出廢氣的氣體排出口，以在內(nèi)部腔室形成多晶硅生長環(huán)境；電極部，其包括導入電流的第一電極和從上述第一電極分隔配置并通電的第二電極；硅芯棒部，其兩端部連接上述第一電極和上述第二電極之間，通電時，該硅芯棒部因電阻加熱而升溫；以及過熱蒸氣型加熱部，其產(chǎn)生過熱蒸氣而供應(yīng)到上述鐘形反應(yīng)部的腔室及內(nèi)部雙層套，來加熱上述硅芯棒部。[0016]根據(jù)用于達成上述目的的本發(fā)明的再一個思想，提供一種多晶硅生長裝置，其包括:鐘形(bell-jar)反應(yīng)部，其具有供應(yīng)原料氣體的氣體投入口及排出廢氣的氣體排出口，以在內(nèi)部腔室形成多晶硅的生長環(huán)境；電極部，其包括導入電流的第一電極和從上述第一電極分隔配置并通電的第二電極；硅芯棒部，其兩端部連接上述第一電極和上述第二電極之間，通電時，該硅芯棒部因電阻加熱而升溫；以及非活性氣體加熱部，其加熱非活性氣體,將經(jīng)加熱的非活性氣體供應(yīng)到供應(yīng)到上述鐘形反應(yīng)部的內(nèi)部,來加熱上述硅芯棒部。[0017]發(fā)明的效果 根據(jù)作為本發(fā)明的多晶硅生長裝置，以低耗電生成高溫的過熱蒸氣或加熱非活性氣體，將該過熱蒸氣或加熱非活性氣體作為熱媒，可迅速加熱硅芯棒部，較以往的加熱器方式有著能夠減少能源的有利效果。[0018]并且，根據(jù)本發(fā)明，將具有接近常壓的壓力的過熱蒸氣或加熱非活性氣體作為熱媒，來對硅芯棒部進行加熱，與在高壓狀態(tài)下工作的油加熱器相比較，可預(yù)防管道破裂等的安全問題。[0019]而且，根據(jù)本發(fā)明，將由水生成的過熱蒸氣或加熱非活性氣體作為熱媒使用，從而根本不存在環(huán)境污染問題，尤其，可以解決在以往的插入在鐘形反應(yīng)器內(nèi)部的碳及陶瓷加熱器中成問題的雜質(zhì)污染問題?！緦＠綀D】

【附圖說明】[0020]圖1是簡要示出多晶硅生長裝置的基本結(jié)構(gòu)的圖。[0021]圖2是簡要示出本發(fā)明的實施例的將甲硅烷用作硅烷原料的多晶硅生長裝置的圖。[0022]圖3是簡要示出本發(fā)明的實施例的將三氯硅烷用作硅烷原料的多晶硅生長裝置的圖。[0023]圖4是為了說明本發(fā)明的實施例的將甲硅烷用作硅烷原料的多晶硅生長裝置的作用效果而示出的圖。[0024]附圖標記的說明 100:多晶娃生長裝直 110:鐘形反應(yīng)部
120:電極部
130:硅芯棒部
200:過熱蒸氣型加熱部
210:鍋爐
230:過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室 240:過熱蒸氣調(diào)節(jié)閥250:冷卻部。
【具體實施方式】[0025]下面，將參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例中的多晶硅生長裝置進行詳細說明。
[0026]多晶娃(polysilicon或polycrystalline silicon)是指,用作娃結(jié)晶型太陽能電池或半導體的原料的多結(jié)晶狀態(tài)的高純度硅。
[0027]為了制造多晶硅，主要使用硅析出用硅烷原料，即S1-H-Cl類化合物中的三氯硅燒(trichloro-silane)或甲硅烷(mono-silane)。
[0028]由在氣化工序中制成的超高純度的硅烷原料形成固體多晶硅的過程被稱為硅析出工序。
[0029]作為這種硅析出工序，具有代表性的是，利用鐘形(bell-jar)反應(yīng)器的西門子(Simens)法。
[0030]通過圖1來察看一下多晶硅生長裝置的基本簡要結(jié)構(gòu)。
[0031]如圖所示，多晶硅生長裝置10包括鐘形反應(yīng)部20、電極部50、硅芯棒部30以及加熱部40。
[0032]鐘形反應(yīng)部20在內(nèi)側(cè)具有造成用于析出多晶硅的環(huán)境的腔室。并且，鐘形反應(yīng)部20具有供應(yīng)到原料氣體的氣體投入口 70及排出反應(yīng)后的廢氣的氣體排出口 80。
[0033]電極部50以與鐘形反應(yīng)部20的底部垂直貫通的方式形成，由從外部電源導入電流的第一電極52和通過多晶硅芯棒部30通電的第二電極54構(gòu)成。
[0034]根據(jù)電極部50的通電作用，以燈絲形態(tài)相互連接的多晶硅芯棒部30被電阻加熱而將原料氣體熱分解。
[0035]并且，多晶硅芯棒部30使得熱分解后的硅元素在其表面析出并生長。
[0036]另一方面，若要對硅芯棒部30進行電阻加熱，需要規(guī)定的加熱處理，起到這種作用的是加熱部40。
[0037]作為以往的加熱部40，主要使用的是碳及陶瓷加熱器和油加熱器。
[0038]就碳及陶瓷加熱器而言，最高加熱溫度大概為1000°C~1400°C，以運行10小時為基準時的耗電量為1000kW,升溫所需時間為30分鐘。
[0039]但是，使用這種碳及陶瓷加熱器時，使用中因副產(chǎn)物發(fā)生的雜質(zhì)污染程度嚴重，所以并不環(huán)保，而且由于耗電量大，因而在能源效率方面也有不利的缺點。
[0040]另外，就油加熱器而言，最高加熱溫度大概為300°C~400°C，以運行10小時為基準時的耗電量為300kW，升溫所需時間為300分鐘。
[0041]但是,使用這種油加熱器時,加熱器在高壓(例:7 kg/cm2~10kg/cm2)狀態(tài)下運行，因此存在因由壓力變化導致的管道破裂等原因而發(fā)生安全事故的危險。
[0042]基于以上理由，需要所用的加熱部以低耗電也能將硅芯棒部迅速加熱的多晶硅生長裝置。并且本發(fā)明提供為解決這些問題所作出的多晶硅生長裝置。
[0043]圖2是簡要示出本發(fā)明的實施例的將甲硅烷用作硅烷原料的多晶硅生長裝置的圖。圖3是簡要示出本發(fā)明的實施例的將三氯硅烷用作硅烷原料的多晶硅生長裝置的圖。
[0044]首先，參照圖2，對將甲硅烷使用為硅烷原料的多晶硅生長裝置進行說明。
[0045]圖2示出的多晶硅生長裝置包括:鐘形(bell-jar)反應(yīng)部110 ;形成可通電的第一電極122與第二電極124的電極部120 ;將原料氣體熱分解,在表面上析出娃的娃芯棒部.130 ;產(chǎn)生過熱蒸氣，來加熱硅芯棒部130的過熱蒸氣型加熱部200。
[0046]只是，圖2示出的這種多晶硅生長裝置是使用S1-H-Cl類化合物(SiHxCly ；x+y=4,.0 ^ x, y ^ 4)中的甲硅烷(mono-silane:SiH4)作為娃析出用硅烷原料的形態(tài)。
[0047]將甲硅烷用作硅烷原料時，可將析出溫度降低到600°C~900°C，具有大大減少加熱負擔的優(yōu)點。由此，可大幅削減硅芯棒部130的電阻加熱所需的耗電量。
[0048]尤其，圖2示出的多晶硅生長裝置還具有內(nèi)部套140，該內(nèi)部套140用于將由過熱蒸氣型加熱部200供應(yīng)的過熱蒸氣供給到硅芯棒部130 —側(cè)。
[0049]在這里，內(nèi)部套140是指，形成使加熱硅芯棒部130的過熱蒸氣循環(huán)流動的通道的部分。
[0050]這一點與圖3示出的將三氯硅烷用作硅烷原料的多晶硅生長裝置有區(qū)別。
[0051]首先，鐘形反應(yīng)部110具有鐘形(bell-jar)形狀結(jié)構(gòu)，是使生長多晶硅析出并生成的反應(yīng)器(reactor)的一種形態(tài)。
[0052]為此，在鐘形反應(yīng)部110的內(nèi)部腔室具有氣體投入口(圖4中的114)及氣體排出口(圖4中的116)，以形成多晶硅生長環(huán)境。
[0053]投入到鐘形反應(yīng)部110的原料氣體借助硅芯棒部130的高溫熱分解，而生成硅元素，所生成的硅元素在硅芯棒部130的表面上以多結(jié)晶狀態(tài)析出，從而制成多晶硅。
[0054]而且，作為優(yōu)選的鐘形反應(yīng)部110的內(nèi)部的溫度環(huán)境，圖2示出的將甲硅烷用作硅烷原料的反應(yīng)器可以是20°C~70°C，圖3示出的將三氯硅烷用作硅烷原料的反應(yīng)器可以是200°C~300°C。尤其，為此可采用通過壁面形成隔熱的結(jié)構(gòu)。
[0055]接著，察看一下電極部120。
[0056]電極部120對硅芯棒部130進行電阻加熱以使多晶硅析出并生長的單元。
[0057]這種電極部120包括相互通電形態(tài)的第一電極122及第二電極124而成。
[0058]作為優(yōu)選的配置形態(tài)，這種電極部120貫通鐘形反應(yīng)部110的底部而垂直形成，這時優(yōu)選的是，第一電極122和第二電極124相互分隔配置。
[0059]向第一電極122施加的電流通電到第二電極124，并對連接這種連接第一電極122及第二電極124的硅芯棒部130進行電阻加熱。
[0060]再接著，察看一下硅芯棒部130。
[0061]硅芯棒部130是指，在預(yù)熱后隨著被電阻加熱呈高溫狀態(tài)，這時，對供應(yīng)到周邊的原料氣體進行熱分解來生成硅元素，并且，將所生成的硅元素析出到表面上，并使其生長為多結(jié)晶狀態(tài)的多晶硅的種子(seed)部件。
[0062]這種硅芯棒部130如圖2所示，具有連接第一電極122和第二電極124之間的倒U字形狀的燈絲型結(jié)構(gòu)。
[0063]之前，在電極部120中說明到，在第一電極122及第二電極124間通電時，會產(chǎn)生電阻加熱而升溫。
[0064]只是，為了降低這種硅芯棒部130的電阻率，并以低耗電也能更有效地形成電阻加熱，優(yōu)選采取加熱方式。
[0065]在本發(fā)明中，利用過熱蒸氣以加熱這種硅芯棒部130。以下將要說明的過熱蒸氣型加熱部200正是起到這種作用的加熱裝置。[0066]過熱蒸氣型加熱部200通過向內(nèi)部套140供應(yīng)、回收過熱蒸氣,起到加熱及冷卻硅芯棒部130的作用，其中，內(nèi)部套140在鐘形反應(yīng)部內(nèi)部形成圍繞硅芯棒部130的外側(cè)的形態(tài)。
[0067]為此，如圖2所示上述過熱蒸氣型加熱部200包括鍋爐210、過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室233以及過熱蒸氣調(diào)節(jié)閥240。
[0068]鍋爐200起到將水加熱來生成高溫的過熱蒸氣的作用，只要是與慣用的鍋爐同一類似的形態(tài)，使用何種鍋爐也無妨。
[0069]在這種鍋爐200生成的高溫的過熱蒸氣通過鍋爐出口側(cè)管道212輸送到過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室230。
[0070]過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室230起到臨時保存由上述鍋爐200供應(yīng)的高溫的過熱蒸氣的保存槽作用的同時，還起到將高溫過熱蒸氣的溫度調(diào)節(jié)降低到使用者設(shè)定的溫度的作用。
[0071]為此，上述過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室230包括形成外觀的腔室外殼231和過熱蒸氣溫度調(diào)節(jié)部233，其中，過熱蒸氣溫度調(diào)節(jié)部233的作用是，調(diào)節(jié)經(jīng)由上述腔室外殼的內(nèi)部的過熱蒸氣的溫度。
[0072]在這里，腔室外殼231是形成過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室230的外觀本體的部件。
[0073]這時，更優(yōu)選的是，具有在內(nèi)部壁面上在相向位置交替設(shè)置的擋板(baffle) 232，以使供應(yīng)到腔室外殼231的高溫的過熱蒸氣通過內(nèi)部流路曲折流動。
[0074]通過這種擋板23 2的作用，經(jīng)由腔室外殼231內(nèi)部的高溫的過熱蒸氣可被過熱蒸氣溫度調(diào)節(jié)部233有效調(diào)節(jié)溫度。
[0075]另一方面，過熱蒸氣溫度調(diào)節(jié)部233使水通過外殼231的外周面的通道循環(huán)流動來引起冷卻熱交換，以降低通過腔室外殼內(nèi)的內(nèi)部流路的高溫的過熱蒸氣的溫度。
[0076]察看這種過熱蒸氣溫度調(diào)節(jié)部233的結(jié)構(gòu)，如圖所示，其結(jié)構(gòu)包括供水管234、分支噴嘴235及排水管236。
[0077]供水管234是通過腔室外殼231的外周面的通道供水的單元。
[0078]優(yōu)選地，在這種供水管234的出口側(cè)設(shè)置分支噴嘴235。
[0079]分支噴嘴235從供水管的出水端分為多個分支，起到通過腔室外殼231的外周面的通道噴射水的功能。
[0080]因這種噴水結(jié)構(gòu)，使得對上述腔室外殼231內(nèi)的高溫的過熱蒸氣的溫度調(diào)節(jié)變得更為迅速。
[0081]噴射后，對高溫的過熱蒸氣完成溫度強化作用的水通過排水管236收容并排出到外部。然后，所排出的水可在重新被冷卻后，向供水管234循環(huán)而被重復使用。
[0082]像這樣，可借助過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室230的作用，將鍋爐210生成的高溫的過熱蒸氣調(diào)節(jié)為多晶硅生長裝置所需的設(shè)定溫度來供應(yīng)。
[0083]這時，所供應(yīng)的過熱蒸氣的量，可通過操作過熱蒸氣調(diào)節(jié)閥240進行調(diào)節(jié)。
[0084]過熱蒸氣調(diào)節(jié)閥240設(shè)置于從上述過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室230連接至內(nèi)部套140的管道上，作為優(yōu)選地實施形態(tài)，可使用可用電信號實現(xiàn)控制的電磁閥(so I eno i d valve)。
[0085]如上，從過熱蒸氣型加熱部200供應(yīng)的過熱蒸氣具有以測定儀測定的壓力為
0.10 kg/cm2~0.14kg/cm2的壓力，這是相當于常壓的壓力，可預(yù)防因使用高壓產(chǎn)生的管道破裂等問題。[0086]同時，從過熱蒸氣型加熱部200供應(yīng)的過熱蒸氣的最高溫度為600°C~800°C，這相當于現(xiàn)有油加熱器時的大約兩倍的溫度，可更迅速地執(zhí)行加熱功能。
[0087]若將這種過熱蒸氣供應(yīng)到鐘形反應(yīng)部110內(nèi)，可在短時間內(nèi)有效地對硅芯棒部130進行加熱。
[0088]與此同時，過熱蒸氣沿著鐘形反應(yīng)部110的壁面通道循環(huán)，可實現(xiàn)隔熱功能。
[0089]如上所述，在鐘形反應(yīng)部110內(nèi)完成對硅芯棒部130的加熱及壁面隔熱功能的過熱蒸氣經(jīng)由冷卻部250可重新生成為液態(tài)的水。
[0090]此后，供應(yīng)到鍋爐210 —側(cè)，可再使用為生成過熱蒸氣的原料。
[0091]如同在圖2中所察看到的，不使用甲硅烷作為硅烷原料，而使用其他代表性的析出硅的原料之一的三氯硅烷作為硅烷原料的情況可通過圖3追加確認。
[0092]將三氯硅烷用作硅烷原料時，與圖2不同，在鐘形反應(yīng)部110的內(nèi)部不額外需要內(nèi)部套140，而是直接利用供應(yīng)到鐘形反應(yīng)部110的過熱蒸氣，完成對硅芯棒部130的加熱。
[0093]圖4是為了說明本發(fā)明的實施例的將甲硅烷用作硅烷原料的多晶硅生長裝置的作用效果而示出的圖。
[0094]如圖所示，本發(fā)明的優(yōu)選實施例的多晶硅生長裝置通過氣體投入口 114向鐘形反應(yīng)部110的內(nèi)部112供應(yīng)原料氣體，并對該原料氣體進行熱分解，在硅芯棒部130的周邊生長為多結(jié)晶硅。
[0095]之后，將完成反應(yīng)的原料氣體轉(zhuǎn)換為廢氣的形態(tài)，廢氣通過氣體排出口 116排出。
[0096]硅芯棒部140通過由第一`電極122及第二電極124構(gòu)成的電極部120的通電作用被電阻加熱。只是，這種電阻加熱所需的耗電量很大，為了減少耗電量，本發(fā)明提出了過熱蒸氣型加熱部200。
[0097]從過熱蒸氣型加熱部200供應(yīng)到鐘形反應(yīng)部110—側(cè)的過熱蒸氣，具有以測定儀測定的壓力為0.10 kg/cm2~0.14kg/cm2的壓力和600~800°C的最高溫度。
[0098]考慮到以往的加熱器中的作用壓力為7 kg/cm2~lOkg/cm2，這種過熱蒸氣的壓力更接近常壓，可以確認是非常安全的。
[0099]同時,考慮到以往的油加熱器中的最高溫度為300°C~400°C，可以確認這種過熱蒸氣的溫度的熱效率較以往的有明顯提高。
[0100]通過這種以低壓及高溫體現(xiàn)加熱作用的過熱蒸氣，能以低耗電迅速加熱硅芯棒部 130。
[0101]而且，同時使少量過熱蒸氣通過鐘形反應(yīng)部110的壁面通道113進行循環(huán)，可確保有效的隔熱效果。
[0102]像這樣，通過起著有效的熱媒作用的過熱蒸氣來加熱硅芯棒部130，并追加進行電阻加熱后，將原料氣體熱分解。
[0103]硅元素通過這種熱分解生成，并在硅芯棒部130的表面以多結(jié)晶的形態(tài)析出后生長。
[0104]如上所述，根據(jù)作為本發(fā)明的多晶硅生長裝置，以低耗電生成高溫的過熱蒸氣，并將該過熱蒸氣用作熱媒，可迅速使硅芯棒部升溫到目標溫度。
[0105]根據(jù)這種效果，比起以往的的加熱方式，例如碳及陶瓷加熱器或油加熱器，能夠出色地實現(xiàn)節(jié)能。
[0106]而且，上述的過熱蒸氣，使用以測定儀測定的壓力為0.12kg/cm2程度的接近常壓的壓力，從而能夠預(yù)防在以往的油加熱器內(nèi)利用7 kg/cm2~10kg/cm2程度的高壓,存在發(fā)生管道破裂等安全事故隱患的問題。
[0107]同時，本發(fā)明的多晶硅生長裝置，將由水生成的過熱蒸氣用作熱媒，從而能夠解決在以往的碳及陶瓷加熱器成問題的雜質(zhì)污染引起的環(huán)境問題。
[0108]至此為止，對與作為本發(fā)明的多晶硅生長裝置相關(guān)的具體實施例進行了說明，但是，在不脫離本 發(fā)明范圍的限度內(nèi)，固然存在各種實施性變形的可能。
[0109]例如，腔室內(nèi)部的加熱方式除了基于過熱蒸氣的方式之外，還可變形為采用基于加熱非活性氣體的方法。非活性氣體可利用氮(N2)、氬(Ar)、氦(He)等。
[0110]在此情況下，利用氣體加熱部(未圖示)來替代過熱蒸氣型加熱部200，非活性氣體加熱部加熱氮、氬等非活性氣體，并將經(jīng)加熱的非活性氣體供應(yīng)到鐘形反應(yīng)部的內(nèi)部。通過供應(yīng)到鐘形反應(yīng)部的內(nèi)部的經(jīng)加熱的非活性氣體來加熱硅芯棒部。
【權(quán)利要求】
1.一種多晶硅生長裝置，其特征在于，包括: 鐘形反應(yīng)部，具有供應(yīng)原料氣體的氣體投入口及排出廢氣的氣體排出口，以在內(nèi)部腔室形成多晶硅的生長環(huán)境； 電極部，其包括導入電流的第一電極和從上述第一電極分隔配置并通電的第二電極；硅芯棒部，其兩端部連接上述第一電極和上述第二電極之間，通電時，該硅芯棒部因電阻加熱而升溫；以及 過熱蒸氣型加熱部，其產(chǎn)生過熱蒸氣而供應(yīng)到上述鐘形反應(yīng)部的內(nèi)部，來加熱上述硅芯棒部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅生長裝置，其特征在于， 上述過熱蒸氣型加熱部包括: 鍋爐，其產(chǎn)生高溫的過熱蒸氣； 過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室，其與上述鍋爐的出口側(cè)管道相連接，以得到由上述鍋爐供應(yīng)的高溫的過熱蒸氣；以及 過熱蒸氣調(diào)節(jié)閥，其設(shè)置在將過熱蒸氣從上述過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室供應(yīng)到上述硅芯棒部的管道上，用于調(diào)節(jié)過熱蒸氣的供應(yīng)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅生長裝置，其特征在于，還包括冷卻部，該冷卻部設(shè)置在使得供應(yīng)到上述硅芯棒部并完成熱交換的過熱蒸氣重新向上述鍋爐一側(cè)循環(huán)的管道上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅生長裝置，其特征在于， 上述過熱蒸氣調(diào)節(jié)腔室包括: 腔室外殼，其在相向的位置交替設(shè)置擋板，以使所供應(yīng)的高溫的過熱蒸氣通過內(nèi)部流路曲折流動；以及 過熱蒸氣溫度調(diào)節(jié)部，其使水通過上述腔室外殼的外周面的通道循環(huán)流動，將高溫的過熱蒸氣調(diào)節(jié)為已設(shè)定溫度的過熱蒸氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多晶硅生長裝置，其特征在于， 上述過熱蒸氣溫度調(diào)節(jié)部包括: 供水管，其向上述腔室外殼的外周面的通道供水； 分支噴嘴，其在上述供水管的出口側(cè)分支配管，用于向上述腔室外殼的外周面噴水；以及 排水管，其收容從上述分支噴嘴噴出的水并排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅生長裝置，其特征在于，從上述過熱蒸氣型加熱部供應(yīng)到上述硅芯棒部的過熱蒸氣具有以測定儀測定的壓力為0.10 kg/cm2~0.14 kg/cm2的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅生長裝置，其特征在于，從上述過熱蒸氣型加熱部供應(yīng)到上述硅芯棒部的過熱蒸氣的最高溫度為600°C~800°C。
8.一種多晶硅生長裝置，其特征在于，包括: 鐘形反應(yīng)部，具有供應(yīng)原料氣體的氣體投入口及排出廢氣的氣體排出口，以在內(nèi)部腔室形成多晶硅的生長環(huán)境； 電極部，其包括導入電流的第一電極和從上述第一電極分隔配置并通電的第二電極； 硅芯棒部，其兩端部連接上述第一電極和上述第二電極之間，通電時，該硅芯棒部因電阻加熱而升溫；以及 非活性氣體加熱部，其加熱非活性氣體，將經(jīng)加熱的非活性氣體供應(yīng)到上述鐘形反應(yīng)部的內(nèi)部，來加熱上述硅芯棒部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所 述的多晶硅生長裝置，其特征在于，上述非活性氣體包含氮、氬、氦中的一種以上。
【文檔編號】C30B28/14GK103570022SQ201210267188
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】李昶徠, 金升鉉, 姜承吾, 樸奎東, 樸健 申請人:半材料株式會社