[发明专利]多晶硅沉积装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅沉积装置，更具体地说，向收容有硅芯棒的作业空间供给工艺气体，从而在硅芯棒表面上沉积多晶硅的多晶硅沉积装置。

背景技术

被称为多晶硅的多结晶硅作为半导体及太阳能产业等尖端产业领域的材料广泛使用。利用于这种半导体及太阳能产业等尖端产业领域的多晶硅是将石英或砂子等与碳进行还原反应而生成金属硅之后，经过进一步的精炼工艺后，作为半导体晶片制造用单晶材料或太阳能电池基板的材料使用。

多晶硅的生产方法主要分为西门子法（Siemens）、硫化床（Fluidized bed）法及气液沉积法（VLD：Vapor-to-Liquid Deposition）等。

这些多晶硅的生产方法中广泛使用的西门子法是，通过使用氯硅烷（chlorosilane）或甲硅烷（monosilane）对与氢混合的工艺气体进行热分解从而在硅芯棒上沉积纯硅的方法，制造出多结晶硅的多晶硅。在此，制造多结晶硅的西门子法，对硅芯棒进行通电之后由其引起的电阻热来使硅芯棒自身发热。此时，硅具有在常温下电阻率非常大而不易通电，加热至几百度以上时电阻率下降而容易通电的特性。

另一方面，现有的多晶硅沉积装置在大韩民国公开特许公报10-2011-0069739的“多晶硅反应器的经改善的化学气相沉积时气体分配方法及喷嘴设计”中公开。所述在先文献“多晶硅反应器的经改善的化学气相沉积时气体分配方法及喷嘴设计”，如图1所示，公开了包括用于沉积多晶硅的棒和分别与各棒对应地包围棒而进行冷却的多个油夹套的技术特征。

但是，现有的在先文献公开的技术构成及特征为，由棒及分别包围棒而进行冷却的多个油夹套构成，所以在各棒的外表面上完成多晶硅沉积时，需要分离各棒的油夹套，由此存在工艺周期时间增加的问题。

另外，现有的在先文献公开的棒具有露出于油夹套外部的部分，所以因一对棒之间的辐射热可能产生大量硅粉，因此存在产生大量硅粉导致质量下降等降低多晶硅制造产量的问题。

在先技术文献

专利文献

大韩民国公开特许公报10-2011-0069739：多晶硅反应器的经改善的化学气相沉积时气体分配方法及喷嘴设计

发明内容

本发明的目的在于，提供一种改善了结构的多晶硅沉积装置，以便在多晶硅沉积工艺之后能够减少硅芯棒和夹套单元的分离及结合时间。

另外，本发明的另一目的在于，提供一种改善了结构的多晶硅沉积装置，能够防止在进行多晶硅沉积工艺时降低产品产量的硅粉等的大量沉积。

所述问题的解决手段，根据本发明涉及的多晶硅沉积装置实现，其包括：反应室；N个硅芯棒，配置在所述反应室内部，具有通过电流通电的一对硅棒，并通过通电的电流被加热，且根据工艺气体的反应而沉积多晶硅；夹套单元，形成有M个收容孔，该收容孔中收容具有一对所述硅棒的N个所述硅芯棒，工艺气体被供给至该收容孔并进行反应，而且，所述夹套单元冷却被收容于M个所述收容孔的所述硅芯棒的一对所述硅棒。

在此，在所述夹套单元中形成的M个所述收容孔数量为2N个，以与各具有一对所述硅棒的N个所述硅芯棒对应。

优选N个所述硅芯棒与所述夹套单元彼此可分离地结合。

在N个所述硅芯棒的一对所述硅棒的下部，还可以包括分别具有供给电流的第一电极及第二电极的电极部。

另外，所述多晶硅沉积装置还可以包括加热部，该加热部配置于所述夹套单元的M个所述收容孔，并加热M个所述收容孔。

所述多晶硅沉积装置还可以包括向所述夹套单元的M个所述收容孔供给工艺气体的气体供给单元，所述气体供给单元配置在所述夹套单元的下部，并通过所述夹套单元向所述收容孔供给工艺气体。

另一方面，所述多晶硅沉积装置还可以包括向所述夹套单元的M个所述收容孔供给工艺气体的气体供给单元，所述气体供给单元配置在所述夹套单元的外部，并通过所述夹套单元向所述收容孔供给工艺气体。

而且，所述硅芯棒还包括相互连接一对所述硅棒且露出于所述夹套单元外部的棒连接部，所述多晶硅沉积装置还可以包括屏蔽部件，该屏蔽部件配置在所述夹套单元的上部，覆盖所述硅芯棒的所述棒连接部，以将所述棒连接部相对于所述反应室的内部空间进行屏蔽。

另外，所述多晶硅沉积装置还可以包括监控部，该监控部设置于所述反应室，通过在所述夹套单元上形成的开口部监控所述硅芯棒的沉积过程。

优选所述夹套单元的所述收容孔可以上下连通，以便从所述收容孔的上部被排出的工艺气体通过所述收容孔的下部再次流入。