带有细丝夹持组件的化学气相沉积反应器的制作方法

文档序号:13744003阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种细丝夹持组件,其用于在通过化学气相沉积生产多晶硅晶体棒的反应器中将竖直延伸的细丝紧固到电极上,所述组件包含:导电的卡盘支撑元件,其具有近端、远端、位于所述近端处并被构造成与化学气相沉积反应器中的电极啮合的表面、以及在所述近端和远端之间延伸的面朝外的中间表面,其中所述中间表面的至少一部分从所述近端向所述远端逐渐变细;和导电的卡盘,其具有近端;远端;位于所述远端处并限定了被构造用于接纳细丝的末端部分的插孔的远端表面,所述远端表面包括被放置以支撑所述插孔中的细丝的细丝啮合表面部分;位于所述近端处并限定了腔的近端表面;以及面朝内、朝向所述近端成喇叭状、并且与所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分的至少一部分总体相符的侧壁表面;其中所述卡盘支撑元件的远端被接纳在所述腔内,使所述中间表面的逐渐变细部分与所述侧壁表面啮合,并且其中所述腔具有足够的深度,使得在所述卡盘支撑元件的远端与所述卡盘之间限定了间隔。2.权利要求1的细丝夹持组件,其中:所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分是正圆锥的平截头体;所述卡盘的近端表面的喇叭形部分是正圆锥的平截头体;并且所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分的轴与所述卡盘的近端表面的喇叭形部分的轴重合。3.权利要求1的细丝夹持组件,其中:所述卡盘支撑元件的近端表面限定了插口,所述插口具有带内螺纹的圆柱壁,并且尺寸和形状被制造成接纳用于通过化学气相沉积生产多晶硅晶体棒的反应器的电极的带外螺纹的部分;并且所述卡盘支撑元件的中间表面具有非圆形表面部分,其被构造成\t与用于将所述卡盘支撑元件围绕所述插口的圆柱壁的轴旋转的工具摩擦啮合。4.权利要求3的细丝夹持组件,其中所述卡盘支撑元件的中间表面的非圆形表面部分包含至少一个平坦表面部分,其平行于所述插口的圆柱壁的轴延伸,并被放置成与所述工具摩擦啮合。5.权利要求3的细丝夹持组件,其中:所述卡盘支撑元件的中间表面的非圆形表面部分包含至少4个平坦表面部分,其平行于所述插口的轴延伸,并被放置成与扳手的钳口摩擦啮合,所述4个平坦表面部分当与所述平坦表面部分成法向测量时,距所述轴等距离,第一组两个所述平坦表面部分彼此平行延伸,并位于所述插口的圆柱壁的轴的相对侧上,并且第二组两个所述平坦表面部分彼此平行延伸,并位于所述插口的圆柱壁的轴的相对侧上,其中所述第一组两个平坦表面垂直于所述第二组两个平坦表面延伸。6.权利要求3的细丝夹持组件,其中所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分的轴和所述卡盘的近端表面的喇叭形部分的轴,与所述插口的圆柱壁的轴重合。7.权利要求1的细丝夹持组件,其中所述卡盘支撑元件包含基本上非碳的导电材料。8.权利要求1的细丝夹持组件,其中所述卡盘支撑元件基本上由铜或铜铬合金构成。9.权利要求1的细丝夹持组件,其中所述卡盘支撑元件基本上由\tC182或C101铜铬合金构成。10.权利要求1的细丝夹持组件,其中所述卡盘支撑元件的高度当在所述卡盘支撑元件的近端和远端之间测量时,为1.2英寸至2.5英寸。11.权利要求1的细丝夹持组件,其中:所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分,以相对于所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分的轴呈10至22度的角逐渐变细;并且所述卡盘的侧壁表面以与所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分的锥角近似相同的角形成喇叭形。12.权利要求1的细丝夹持组件,其中:所述卡盘支撑元件的中间表面以约12至约16度之间的角逐渐变细;并且所述卡盘的侧壁表面以与所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分的锥角相同的角形成喇叭形。13.权利要求1的细丝夹持组件,其中所述卡盘的近端还包含在所述卡盘的远端表面与近端表面之间延伸的面朝外的中间表面,所述中间表面的至少一部分不是逐渐变细的。14.一种通过化学气相沉积生产多晶硅晶体棒的反应器,所述反应器包含:具有限定了反应仓室的气密壁的容器;位于所述壁处的电极,其中所述电极的一部分面朝所述仓室内;位于所述仓室内部的导电的卡盘支撑元件,所述卡盘支撑元件具有近端、远端、位于所述近端处并与所述电极啮合的表面、以及在所述近端和远端之间延伸的面朝外的中间表面,其中所述中间表面的至\t少一部分从所述近端向所述远端逐渐变细;和位于所述仓室内部的导电的卡盘,所述卡盘具有近端;远端;位于所述远端处并限定了被构造用于接纳细丝的末端部分的插孔的远端表面,所述远端表面包括被放置以支撑所述插孔中的细丝的细丝啮合表面部分;位于所述近端处并限定了腔的近端表面;以及面朝内、朝向所述近端成喇叭状、并且与所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分的至少一部分总体相符的侧壁表面;其中所述卡盘支撑元件的远端被接纳在所述腔内,使所述中间表面的逐渐变细部分与所述侧壁表面啮合,并且其中所述腔具有足够的深度,使得在所述卡盘支撑元件的远端与所述卡盘之间限定了间隔;以及位于所述仓室内部的细丝,所述细丝具有被接纳在所述插孔中的末端部分。15.权利要求14的反应器,其还包含:电力源,其连接到所述电极,向所述细丝供应电力以加热所述细丝;以及含硅气体源,其与所述仓室连通,用于将所述气体供应到所述仓室中。16.权利要求14的反应器,其中所述卡盘的近端还包含在所述卡盘的远端表面与近端表面之间延伸的面朝外的中间表面,其中所述中间表面的至少一部分不是逐渐变细的。17.权利要求14的反应器,其中所述卡盘支撑元件包含基本上非碳的导电材料。18.权利要求14的反应器,其中所述卡盘的面朝内的喇叭形表面与所述卡盘支撑元件的中间表面是截头圆锥形的,具有总体上竖直延伸的轴。19.权利要求14的反应器,其中:所述电极具有带外螺纹的圆柱表面;并且在所述卡盘支撑元件的近端中限定了向下开口的插口,所述插口至少部分地由与所述电极的带外螺纹的表面啮合的带内螺纹的圆柱壁表面限定。20.权利要求14的反应器,其中所述卡盘支撑元件基本上由铜或铜铬合金构成。21.权利要求14的反应器,其中所述卡盘支撑元件包含C182或C101铜铬合金。22.权利要求14的反应器,其中所述卡盘支撑元件的高度当在所述卡盘支撑元件的近端与远端之间测量时在约1.2英寸至约2.5英寸之间。23.权利要求14的反应器,其中:所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分以约10至约22度之间的角逐渐变细;并且所述卡盘的侧壁表面以与所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分的锥角相同的角形成喇叭形。24.权利要求14的反应器,其中:所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分以约12至约16度之间的角逐渐变细;并且所述卡盘的侧壁表面以与所述卡盘支撑元件的中间表面的逐渐变细部分的锥角相同的角形成喇叭形。25.一种用于形成多晶硅棒的反应器,所述反应器包含:底板;钟形罩,其与所述底板匹配以形成限定了反应仓室的气密外壳;多个电极,其从所述底板朝向所述仓室内部;位于所述仓室内部的多个导电的卡盘支撑元件,每个卡盘支撑元件具有近端、远端、位于所述近端处并与所述电极之一啮合的近端表面、以及在所述近端和远端之间延伸的面朝外的中间表面,其中所述中间表面的至少一部分从所述近端向所述远端逐渐变细;和位于所述仓室内部的多个导电的卡盘,每个卡盘具有近端、远端、位于所述远端处并限定了被构造用于接纳细丝的末端部分的插孔的远端表面、以及位于所述近端处并限定了腔的近端表面,所述近端表面的一部分是面朝内、朝向所述近端成喇叭状、并且与所述卡盘支撑元件的中间表面总体相符的侧壁表面,所述近端表面的另一部分是位于所述腔的底部处的末端壁表面,每个卡盘支撑元件的远端被接纳在所述卡盘之一的腔内,其中所述卡盘支撑元件的至少一部分逐渐变细表面与所述卡盘的近端表面的至少一部分喇叭形部分啮合,所述腔具有足够的深度,使得在所述卡盘支撑元件的远端与所述卡盘的末端壁表面之间限定了间隙;位于所述仓室内部的多个总体上竖直延伸的细丝,每个细丝具有安插到所述插孔之一中的下部末端和上部末端;一个或多个桥,每个桥在两个所述细丝的上部末端之间延伸,以形成发夹;电源,其与电极相连以向所述电极供应电力;以及含硅气体源,其与所述仓室连通。26.一种在化学气相沉积反应器的仓室内形成多晶硅棒的方法,所述方法包括:将导电的卡盘支撑元件支撑在化学气相沉积反应器底面上的电极上,所述卡盘支撑元件具有近端、远端、位于所述近端处并被构造成与化学气相沉积反应器中的电极啮合的近端表面、以及在所述近端和远端之间延伸的面朝外的中间表面,其中所述中间表面的至少一部分\t从所述近端向所述远端逐渐变细;将导电的卡盘支撑在所述卡盘支撑元件上,所述卡盘具有近端、远端、位于所述远端处并限定了被构造用于接纳细丝的末端部分的插孔的远端表面、以及位于所述近端处并限定了腔的近端表面,所述近端表面的一部分是面朝内、朝向所述近端成喇叭状、并且与所述卡盘支撑元件的中间表面总体相符的侧壁表面,所述近端表面的第二部分是位于所述腔的底部处的末端壁表面,其中所述卡盘支撑元件的远端被接纳在所述腔内,其中所述卡盘支撑元件的至少一部分逐渐变细表面与所述卡盘的近端表面的至少一部分喇叭形部分啮合,所述腔具有足够的深度,使得在所述卡盘支撑元件的远端与所述卡盘的末端壁表面之间限定了间隙;将总体上竖直延伸的细丝支撑在所述卡盘的插孔中;通过经所述电极、卡盘支撑元件和卡盘向所述细丝供应电流,对所述细丝进行加热;向所述被加热的细丝供应硅前体气体,使得所述气体热解分解并将硅沉积在所述细丝上,以产生直径增加的多晶硅棒;并且从所述卡盘支撑元件同时取下所述卡盘和所述直径增加的多晶硅棒,以收获所述多晶硅棒。27.权利要求26的方法,其中所述卡盘支撑元件包含基本上非碳的导电材料。28.权利要求26的方法,其中所述取下包括将所述卡盘轴向滑离所述卡盘支撑元件,而不用首先从所述卡盘取下所述多晶硅棒并且不用从所述电极取下所述卡盘支撑元件。29.权利要求26的方法,其还包括:将第二卡盘放置在所述卡盘支撑元件上,将第二细丝放置在所述第二卡盘的远端部分处;从所述卡盘支撑元件向所述第二卡盘传导电和热能,将硅沉积在所述第二细丝上,以产生第二多晶硅棒;以及从所述卡盘支撑元件同时取下所述第二卡盘和第二多晶硅棒。
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