РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ

Изобретение относится к устройствам, специально предназначенным для выращивания стержней поликристаллического кремния, а именно для выращивания поликристаллического кремния, преимущественно путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые подложки стержни-основы (затравки).
Известен реактор для получения стержней поликристаллического кремния, содержащий неподвижное охлаждаемое основание и охлаждаемый цилиндрический колпак, разделенные горизонтальным разъемом, снабженный патрубками ввода газовой среды. Подвод электрической мощности к затравкам осуществляется через электроды, концентрично расположенным по окружности в основании, от источника силового электропитания (Э.С.Фалькевич «Технология полупроводниковых материалов», М. Металлургия, 1992, с.218-219).
В данном реакторе, устройство объединяющее патрубки ввода газовой среды не показано.
Наиболее близким аналогом является реактор для получения стержней поликристаллического кремния, содержащий неподвижное охлаждаемое основание и охлаждаемый цилиндрический колпак, разделенные горизонтальным разъемом, снабженного патрубками ввода газовой среды объединенных общей полостью. Полость является неотъемлемой частью неподвижного охлаждаемого основания. Подвод электрической мощности к затравкам осуществляется через электроды концентрично расположенным по окружности в основании. Источник силового электропитания не показан (Патент WO 2010083899, МПК С01В 33/035, 2010-07-29).
Наличие общей полости для подачи газовой среды, обеспечивает равномерное распределение давлений, но в полости для подачи газовой среды могут накапливаться остатки продуктов химических реакций, например соляная кислота и мелкодисперсный кремний, образующихся при возникновении аварийных ситуаций, при этом нет возможности удалить их оттуда без выполнения капитального ремонта основания.
Примером аварийной ситуации может быть выход из строя источника силового электропитания с резким снижением температуры в реакционном объеме с обрушением стержней поликристаллического кремния. В общей полости для подачи газовой среды, образуется конденсат соляной кислоты, а мелкодисперсный кремний проникает внутрь общей полости через устройства ввода газовой среды.
Кроме того, при коротком замыкании выращиваемых затравок поликристаллического кремния на охлаждаемый цилиндрический колпак, например при нарушении технологии ведения процесса и наклоне затравок поликристаллического кремния на корпус и касания стенки охлаждаемого цилиндрического колпака, возникает электрическая дуга, вследствие чего прожигается основной металл стенки охлаждаемого цилиндрического колпака, и охлаждающая среда цилиндрического колпака проникает в общую полость подачи газовой среды, через патрубки ввода газовой среды, что также способствует засорению.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является объединить патрубки ввода газовой среды внешним устройством с обеспечением доступа внутрь этого устройства, для выполнения операций периодической чистки по мере накопления остатков продуктов химических реакций.
Технический результат достигается за счет того, что в реакторе для получения стержней поликристаллического кремния, состоящего из неподвижного охлаждаемого основания и охлаждаемого цилиндрического колпака, разделенных горизонтальным разъемом, патрубки ввода газовой среды объединены внешним устройством, снабженное съемными заглушками для доступа внутрь этого устройства.
Объединение патрубков ввода газовой среды внешним устройством снабженного съемными заглушками для доступа внутрь этого устройства, позволяет выполнять операции периодической чистки по мере накопления остатков продуктов химических реакций.
Выполнение внешнего устройства объединяющего патрубки ввода газовой среды в виде тора, позволяет концентрично поместить внешнее устройство между электродами подвода электрической мощности.
Выполнение внешнего устройства объединяющего патрубки ввода газовой среды в виде квадрата повышает эксплуатационные характеристики за счет наличия линейных отрезков, что при выполнении операций чистки от остатков продуктов химических реакций способствует более легкому удалению.
Описание предлагаемого реактора иллюстрируется чертежами, где: на рис.1 - общий вид реактора в сечении, на рис.2 - вид А на рис.1 - внешнее устройство имеющего форму тора, на рис.3 - вид А на рис.1 - внешнее устройство имеющего форму квадрата.
Реактор для получения стержней поликристаллического кремния, содержит неподвижное охлаждаемое основание 1 и охлаждаемый цилиндрический колпак 2, разделенные горизонтальным разъемом, снабженный патрубками ввода газовой среды 3, объединенных внешним устройством 4 со съемными заглушками 5. Подвод электрической мощности к затравкам 6 осуществляется через электроды 7 от источника силового электропитания (на рис. не показан).
Внешнее устройство, объединяющее патрубки ввода газовой среды может быть выполнено в виде тора 8 (рис.2).
Внешнее устройство, объединяющее патрубки ввода газовой среды может быть выполнено в виде квадрата 9 (рис.3).
Реактор для получения стержней поликристаллического кремния работает следующим образом. К неподвижному охлаждаемому основанию 1 устанавливается и крепится охлаждаемый цилиндрический колпак 2. В момент запуска реактора через электроды 7 к затравкам 6 подается электрическая мощность от источника силового электропитания (на рис. не показан). Одновременно в реакционный объем подается газовая среда, через патрубки ввода газовой среды 3, пройдя внешнее устройство 4 объединяющее патрубки ввода газовой среды 3. Остатки продуктов химических реакций во внешнем устройстве 4, периодически удаляются путем снятия съемных заглушек 5.