[实用新型]一种多晶硅化学气相沉积装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多晶硅沉积装置，尤其涉及多晶硅化学气相沉积装置。

背景技术

广泛应用的传统多晶硅生产方法是通过在一个化学气相沉积反应器内沉积多晶硅，称为西门子法。在这种方法中，多晶硅在反应器内被沉积到高纯度细硅杆上，由于高纯度细硅杆的电阻极高，因此在工艺启动阶段用电流对其加热极其困难。若将高纯度细硅杆由金属杆代替，它将更易导电并且更容易用电流加热，然而，这样又引入了金属污染，以致在微电子工业中无法被接受。

因此，如何对多晶硅化学气相沉积工艺提出改进，以便更有效的产生大块多晶硅，已成为本领域一个亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种更有效的由化学气相沉积产生多晶硅的装置，从而减少能耗并降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：

一种多晶硅化学气相沉积装置，包括设置有底板的反应器壳体，所述底板上设置有气体进口和气体出口，所述底板上安装有设置有封闭顶盖的室管，所述室管与气体进口、气体出口相连通，所述反应器壳体侧壁外部设置有辐射加热装置。

所述室管通过石墨支撑件固定于底板上。

所述室管为均匀直径的硅质管。

所述加热装置外部设置有绝缘层。

所述反应器壳体为石英材料制成。

所述封闭顶盖为石墨材料制成。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型可以更有效的通过化学气相沉积方法产生多晶硅，通过利用可去除可消耗的室管在反应室壳体内部构建一个一次性的反应室，另由反应器壳体外的辐射加热装置对所构建的反应室进行辐射加热，反应室内流动载有硅的气体，并直接沉积硅于室管的内壁上，从而减少能耗降低成本。

(2)在适用本装置进行多晶硅化学气相沉积的过程中，多晶硅表面层被沉积在室管壁上，随着其厚度增加，管室的内径逐渐变小，最终在室管内产生大块多晶硅。待沉积周期结束之后，反应器被充分拆卸，将室管及沉积物移走，安装一个新的管室用于下一沉积周期，操作过程方便省时。

(3)本装置减少了从反应器外部壳体到内部的温度梯度，促使在较大的表面积上均匀的沉积多晶硅，相对于多晶硅的产率提高利润加热系统的效率，减少热损失。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。

图中：反应器壳体——1，底板——2，气体进口——3，气体出口——4，封闭顶盖——5，室管——6，辐射加热装置——7，石墨支撑件——8，绝缘层——9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1所示，本实用新型一种实施例提出一种多晶硅化学气相沉积装置，包括一个石英制反应器壳体1，所述反应器壳体1的外部对称的排布有辐射加热装置7，所述辐射加热装置7可将下述室管6内表面的温度提升并维持在载气与硅反应选择性组合的沉积温度。所述辐射加热装置7外部设置有绝缘层9。

所述反应器壳体1底部设置有底板2，所述底板2上设置有一个气体进口3和一个气体出口4。所述气体进口3用于连接到载有硅反应材料及载气的气源装置和下述室管6，所述气体出口4用于连接到气相副产物回收系统和下述室管6。

所述底板2上安装有设置有一个由硅制成的均匀直径的拉伸管，称之为室管6。所述室管6的顶部以一个薄石墨盖体作为封闭顶盖5。这样，底板2、室管6及封闭顶盖5构建为一个反应室。所述室管6放置于石墨支撑件8上，通过石墨支撑件8固定在底板2上。所述室管6与所述气体进口3、气体出口4相连通。

下面简单描述本实用新型的工作过程：

先将反应器壳体1内抽真空净化掉残余空气，然后由辐射加热装置7产生辐射热直至室管6达到沉积温度。当室管6内壁处于沉积温度时，将载气与反应物材料的工艺气体混合物通过气体进口3导入室管6。在管室6内进行化学气相沉积反应期间，气态副产物通过气体出口4被抽出。在室管6内开始并继续沉积时，管内径会变的越来越小。为了补偿增长的壁厚，需要更多的能量用于辐射加热装置7产生更多的热量，以使硅沉积物的内表面的温度保持在所需要的值。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式变化，这些均属于本实用新型的保护范围之内。