[發明專利]氣體分配器及包括它的用于多晶體硅沉積的反應器

在審

• 申請號: 201811529257.0
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN109928396A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 弗里德里克·波普;克里斯蒂安·庫察;馬丁·勒克爾;托比亞斯·韋斯
• 申請（專利權）人: 瓦克化學股份公司
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035;B01J4/00;B01J19/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;瞿藝

本申請涉及一種氣體分配器及包括它的用于多晶體硅沉積的反應器，氣體在該氣體分配器中傳輸，該氣體分配器包括：通過能易于拆卸的固定裝置氣密性地連接至彼此的至少兩個部分、以及至少一個氣體進口孔和至少一個氣體出口孔，其中，氣體分配器通過能易于拆卸的固定裝置安裝至用于多晶體硅沉積的反應器，其中，氣體分配器的至少一個氣體出口孔連通地連接至反應器的至少一個氣體進口孔，和/或其中，氣體分配器的至少一個氣體進口孔連通地連接至反應器的介質供應部的至少一個氣體進給管線。

本申請是分案申請，其母案申請的申請號為201480013844.8(國際申請號為PCT/EP2014/055472)，申請日為2014年3月19日，發明名稱為“西門子反應器的氣體分配器”。

技術領域

本發明涉及一種用于使多晶體硅沉積的西門子反應器的氣體分配器，具體地，涉及一種進給氣體分配器和廢氣收集器。

背景技術

高純度多晶體硅(多晶硅)用作通過丘克拉斯基(Czochralski)(CZ)或者區域熔融(FZ)法生產用于半導體的單晶體硅的起始材料，并且還用作通過各種拉伸和鑄造法生產用于制造光電太陽能電池的單晶體硅或者多晶體硅的起始材料。

通常，通過西門子工藝制備多晶硅。在該工藝中，將包括一種或者多種含硅的組分(以及可選的，還包括氫氣)的反應氣體引入至反應器中，該反應器包括通過直接通電而被加熱的襯底，其中，硅以固態形式沉積到襯底上。優選使用的含硅組分為硅烷(SiH₄)、一氯硅烷(SiH₃Cl，一氯三氫硅)、二氯硅烷(SiH₂Cl₂，二氯二氫硅)、三氯甲硅烷(SiHCl₃，三氯氫硅)、四氯硅烷(SiCl₄，四氯化硅)、或者所述物質的混合物。

通常，在沉積反應器(也被稱為“西門子反應器”)中執行西門子工藝。在大多數常規實施方式中，反應器包括金屬底板和可冷卻鐘形件，該鐘形件以在鐘形件的內部形成反應空間的方式位于底板上。底板設置有一個或者多個氣體進口孔以及用于離開的反應氣體的一個或者多個廢氣口，并且底板還設置有保持器，襯底通過該保持器保持在反應空間中并且被供以電力。

每個襯底均主要由兩個細長絲桿以及橋接件構成，所述橋接件通常在相鄰桿的自由端處聯接相鄰桿。最為常見的是，長絲桿由單晶體硅或者多晶體硅制成；較為罕見的是，使用金屬或者合金或者碳。長絲桿豎直地插入到位于反應器基底上的電極中，經由電極形成與電源的連接。隨著時間推移，高純度多晶硅沉積在加熱的長絲桿以及水平橋接件上，因而使得其直徑增加。在實現希望直徑之后，終止該工藝。

為了制備多晶硅，例行使用沉積反應器，其中，經由噴嘴將反應氣體注入到該反應器的被定義成底板的下部部件中。然而，通過噴嘴將反應氣體引入到反應器的上部部件中也同樣是可能的。

同樣，經由反應器基底中的一個或者多個口而且還經由反應器罩殼頻繁地從反應器中移除形成的廢氣。

因為進給氣體的均勻分布對于桿上的均勻沉積很重要，所以通常經由多個噴嘴進給氣體。

進給氣體的所述分布可通過多個獨立的氣體進給管線或經由氣體分配器進行，每個氣體進給管線均直接連接至各個進給氣體噴嘴，所述氣體分配器例如為位于反應器附近的環形類型或者不同類型的氣體分配器，通常位于反應器底板的下方，具有用于各個進給氣體噴嘴的多個連接件。

在現有技術中，已知一些對應的解決方案。