[發(fā)明專利]襯里壁內(nèi)的反應(yīng)器部件放置裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780068731.1
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN109923656B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬修·J·米勒
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞科硅公司
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 王偉;高偉

公開了一種在用于生產(chǎn)涂布有多晶硅的顆粒材料的流化床反應(yīng)器中使用的反應(yīng)室襯里。所述襯里包括孔口和空腔，所述空腔被構(gòu)造成容納反應(yīng)器部件，例如探針、傳感器、噴嘴、進(jìn)料管線、取樣管線、加熱/冷卻部件等。在一些實(shí)施例中，所述襯里是由豎直堆疊的或側(cè)向結(jié)合的多個(gè)區(qū)段構(gòu)成的分段式襯里，其中至少一個(gè)區(qū)段包括孔口和被構(gòu)造成容納反應(yīng)器部件的空腔。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2016年11月9日提交的美國專利申請?zhí)?5/347,208的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容在此通過引用以其整體并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及在用于產(chǎn)生涂布有多晶硅的顆粒材料的流化床反應(yīng)器中使用的反應(yīng)室襯里。

背景技術(shù)

由于優(yōu)異的質(zhì)量和熱傳遞、更大的沉積表面和連續(xù)生產(chǎn)，在流化床中的含硅氣體的熱解分解是一種生產(chǎn)用于光伏和半導(dǎo)體行業(yè)的多晶硅的有吸引力工藝。與西門子型反應(yīng)器相比，流化床反應(yīng)器以一小部分能耗提供了相當(dāng)高的生產(chǎn)率。

流化床反應(yīng)器中的常見問題在于隨著硅沉積物在壁、內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)和內(nèi)部反應(yīng)器部件(包括但不限于探針、傳感器、噴嘴、加熱/冷卻部件、進(jìn)料管線和取樣管線)上形成，內(nèi)部部件的結(jié)垢。。另一個(gè)常見問題在于在高運(yùn)行溫度下，流化床由用于構(gòu)造反應(yīng)器以及反應(yīng)器的內(nèi)部部件的材料所污染。例如，已經(jīng)表明鎳在一些鎳合金中從基底金屬擴(kuò)散到硅層中。涂布有硅的顆粒能夠被轉(zhuǎn)移的金屬污染。磨蝕還會(huì)導(dǎo)致金屬部件的損耗，當(dāng)更換部件或者對金屬表面進(jìn)行研磨或機(jī)械加工以使部件或者金屬表面恢復(fù)到再使用狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)致反應(yīng)器停機(jī)。在被構(gòu)造用于熱解分解含鍺氣體以產(chǎn)生涂布有鍺的顆粒的流化床反應(yīng)器中出現(xiàn)類似的問題。因此，需要減少在流化床反應(yīng)器中形成的產(chǎn)物顆粒的污染和/或減少反應(yīng)器部件的損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本公開涉及在用于產(chǎn)生涂布有多晶硅的顆粒材料的流化床反應(yīng)器中使用的反應(yīng)室襯里。襯里包括至少一個(gè)孔口和空腔，該空腔被構(gòu)造成容納反應(yīng)器部件，例如探針、傳感器、噴嘴、進(jìn)料管線、取樣管線、加熱/冷卻部件等。

在一些實(shí)施例中，反應(yīng)室襯里包括管狀壁，該管狀壁具有上表面、下表面、面向外的表面、被構(gòu)造成限定反應(yīng)室的一部分的面向內(nèi)的表面、在上表面和下表面之間的高度H_W、以及在面向外的表面和面向內(nèi)的表面之間的厚度T_W。管狀壁限定了上空口和空腔，其中上孔口在上表面中，空腔從上孔口朝向下表面延伸并具有深度D_C。在一個(gè)實(shí)施例中，空腔的深度D_C小于管狀壁的高度H_W。在獨(dú)立實(shí)施例中，空腔的深度D_C等于管狀壁的高度H_W，并且管狀壁限定下孔口，使得空腔從上孔口穿過管狀壁延伸到下孔口。在任一或所有上述實(shí)施例中，管狀壁都可由碳化硅、石墨、石英、氮化硅、涂布有Si或SiC的石墨、碳纖維、或者涂布有Si或SiC的碳纖維構(gòu)成。

在一些實(shí)施例中，管狀壁包括至少一個(gè)向內(nèi)突出的脊部，該脊部由管狀壁的面向內(nèi)的表面的一部分和上表面的對應(yīng)部分限定，脊部具有長度L_R，其中L_R≤H_W。在這些實(shí)施例中，上孔口位于上表面的所述對應(yīng)部分中，使得空腔被定位在脊部中。在一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)向內(nèi)突出的脊部還由管狀壁的下表面的對應(yīng)部分限定，使得L_R＝H_W；管狀壁在下表面的所述對應(yīng)部分中限定下孔口，并且空腔的深度D_C等于長度L_R，使得空腔從上孔口穿過脊部延伸到下孔口。在某些實(shí)施例中，L_RH_W，并且(i)空腔的深度D_C小于脊部的長度L_R，或者(ii)脊部的下表面限定下孔口，并且空腔的深度D_C等于脊部的長度L_R，使得空腔限定從上孔口延伸到下孔口的通道。