用于防止接地故障电流且具有优异去除硅粉尘效果的多晶硅制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于防止接地故障电流且具有优异的去除硅粉尘效果的多晶硅制备装置。所述多晶硅制备装置包括室和陶瓷颗粒层，所述室包括具有打开的下部的外壳和与所述外壳的下部连接的基板，所述陶瓷颗粒层在基板的上表面上，用于防止在过程中产生的硅粉尘与基板直接接触且在所述过程之后与硅粉尘一起被去除。

Polycrystalline silicon device for preventing ground fault current and having excellent effect of removing dust from silicon dust

The invention relates to a polysilicon fabrication device for preventing a ground fault current and having excellent effect of removing silica fume. The polysilicon preparation device comprises a chamber and a ceramic particle layer, the chamber comprises a base plate connected with the lower part of the shell and the lower opening and the housing, the ceramic particle layer on the upper surface of the substrate, and the substrate is used to prevent dust fume generated in the process of direct contact and after the dust removal process and silicon together.

【技术实现步骤摘要】
用于防止接地故障电流且具有优异去除硅粉尘效果的多晶硅制备装置相关申请的交叉引用本申请要求于___00,0000在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第0000-00000号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及一种多晶硅制备装置，且更特别地，涉及这样的多晶硅制备装置，其用于促进清除在根据Siemens反应制备多晶硅过程中在基板的内壁上形成的硅粉尘和用于防止接地故障电流。此外，本专利技术涉及更容易地从基板去除硅粉尘的方法。
技术介绍
用于制备多晶硅的CVD(化学气相沉积)室主要由镍或不锈钢形成。其中，不锈钢室的缺点在于，多晶硅前体的反应气体的耐腐蚀性差。镍室的优点在于优异的对反应气体的耐蚀性，但缺点在于难以去除在CVD过程中形成的硅粉尘。这是因为镍与硅粉尘反应形成镍硅化物(NiSix)。镍硅化物(NiSix)与硅粉尘高度凝聚，因此，难以从室去除硅粉尘。由于硅粉尘包含许多金属杂质，硅粉尘减少多晶硅的纯度且也在基板和硅棒之间产生接地故障电流，因此，需要在清除过程中清除硅粉尘。在钟罩的情况下，有可能通过使用机器移动和清除钟罩，所述钟罩是CVD室的上部。然而，在基板的情况下，难以从地面移动基板，因此，需要在安置基板的位置处清除基板。清除基板的方法包括由操作者使用NaOH的水溶液和擦拭物擦拭基板的方法和使用砂纸的打磨方法。在使用NaOH的水溶液和擦拭物的方法的情况下，操作者处于来自NaOH的污染的危险中，所述NaOH的水溶液是强碱溶液。在打磨方法的情况下，在清除过程中产生大量的粉尘。所产生的粉尘在清除室中蔓延的可能性非常高，且粉尘可影响其他室和操作者的呼吸器官。此外，在干打磨过程中施加的物理力损坏镍层，并因此，可降低基板的寿命。作为与本公开内容有关的现有技术，韩国专利公开号10-2012-0093486(2012年8月23日公开)公开了具有增加的粉尘回收功能和清除方便性的多晶硅制备装置。上述文件公开了在室上的粉尘回收器，但没有公开用于在室的下部去除基板上累积的硅粉尘的元件。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种硅制备装置，所述硅制备装置防止在多晶硅制备过程中在基板上产生接地故障电流且具有优异的从基板上去除硅粉尘的效果。本专利技术的另一个目的是提供在多晶硅制备过程之后去除硅粉尘的方法。本专利技术的目的不限于上述目的，且从下面的描述中本领域技术人员可领会其他目的和优点。此外，将容易理解的是，本专利技术的目的和优点可通过在所附权利要求及其组合中描述的手段实践。根据本专利技术的一个方面，多晶硅制备装置包括室和陶瓷颗粒层，所述室包括具有打开的下部的外壳和与所述外壳的下部连接的基板，所述陶瓷颗粒层在基板的上表面上，用于防止在过程中产生的硅粉尘直接与基板接触且在所述过程之后与硅粉尘一起被去除。如上所述，根据本专利技术，可在基板上形成陶瓷颗粒层。由于陶瓷颗粒层的存在，可防止在过程中产生的硅粉尘直接与基板接触。相应地，可防止产生金属硅化物。这是因为金属硅化物通过硅粉尘的硅组分和基板中包括的金属组分之间的反应产生，且根据本专利技术，所述陶瓷颗粒层阻止该反应。所述陶瓷颗粒层是颗粒状态，并因此，有利地被水清除。在该情况下，基板可具有由镍材料形成的表面。基板可由镍材料形成或由用镍涂覆的不锈钢形成。镍的优点在于在高温下对作为多晶硅前体的硅烷气体优异的耐蚀性。陶瓷颗粒层可包含颗粒直径为5-300nm的颗粒。在上述陶瓷颗粒直径的范围内，可使用喷涂方法将陶瓷颗粒均匀地涂覆在基板上。陶瓷颗粒层可具有10-200nm的厚度。在陶瓷颗粒层的所述厚度内，可充分地防止金属硅化物形成且可在清除过程中容易地去除金属硅化物。陶瓷颗粒层可具有600℃或更高的耐热(烧结)温度并包括绝缘陶瓷。当清除时，所述陶瓷颗粒层需要被容易地去除，因此，可使用具有高耐热温度的绝缘陶瓷防止在制备多晶硅时陶瓷颗粒层固定在基板上。陶瓷颗粒层可包含氧化铝、氮化铝、氧化硅和氮化硅中的一种或多种。陶瓷材料可具有高耐热温度和绝缘性能，并因此，可被适当地用在陶瓷颗粒层中。根据本专利技术的另一方面，一种从基板去除粉尘的方法，所述方法包含在基板的上表面涂覆和干燥含有陶瓷颗粒的涂层溶液，和在使用包括所述基板的制备装置的多晶硅制备过程后实施清除以去除由陶瓷颗粒形成的颗粒层和在颗粒层上累积的硅粉尘。根据本专利技术，使用陶瓷颗粒层作为牺牲层可在清除过程中将在陶瓷颗粒上累积的硅粉尘有效地去除。在该情况下，可使用喷涂方法实施涂覆。在各种涂覆方法中，喷涂方法是一种在短时间内容易且均匀地大面积涂覆陶瓷颗粒的方法。可通过水清除实施清除。作为实验的结果，可发现仅通过水清除可明显地去除陶瓷颗粒层和累积在其上的硅粉尘。附图说明图1是适用于本专利技术的多晶硅制备装置的示意图。图2是说明一种常规的从基板清除硅粉尘的方法的图示。图3是根据本专利技术的一个示例性实施方案的基板的示意图，所述基板包括形成在其上的陶瓷颗粒层。图4是说明根据本专利技术的从基板上清除硅粉尘的程序的图示，其中在基板上形成有陶瓷颗粒层。图5a和图5b是说明在清除后常规基板的表面状态和根据本专利技术的包括在其上形成的陶瓷颗粒层的基板的表面状态的图示。图6a和图6b是说明当在石英环上形成或不形成陶瓷颗粒层时在清除前后的状态的图示。具体实施方式根据参考附图的详细描述，上述目的、特征和优点将变得明显。充分详细地描述了实施方案被以使本领域技术人员能够容易地实践本专利技术的技术构思。可能省略公知的功能或配置的详细描述以避免不必要地掩盖本专利技术的要旨。在下文中，将参考附图详细地描述本专利技术的实施方案。在整个附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在下文中，将详细描述防止接地故障电流产生且具有优异的去除硅粉尘效果的多晶硅制备装置。多晶硅是指用作太阳能电池或半导体的材料的高纯度多晶硅。通过通常被称为Siemens反应器的多晶硅制备装置制备多晶硅。图1是适用于本专利技术的多晶硅制备装置的示意图。参考图1，通常的多晶硅制备装置可包括外壳11、基板12、硅棒13、电极15、反应气体供应器16和排放口17。外壳11可具有打开的下部，基板12可被连接至外壳11的下部，且具有倒U形的硅棒13设置在基板12上。电极15可被连接至硅棒13的相对端，以便电阻加热硅棒13，且可贯穿基板12形成。在该情况下，电极15可与基板12绝缘。基板12可具有由陶瓷材料例如镍、不锈钢和石英形成的表面。详细地，基板12可由镍材料形成或由用镍涂覆的不锈钢形成。镍的优点在于相比较于不锈钢，在高温下对作为多晶硅前体的硅烷气体优异的耐蚀性，和优异的耐热性。作为用于制备多晶硅的硅前体气体，已使用二氯硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷，甲硅烷等，且基于经济上的考虑，三氯硅烷已被广泛使用。当通过反应气体供应器16将硅前体气体注入包括外壳11和基板12的反应器中时，当硅前体气体经受氢还原反应以及通过与电极15连接且被电阻加热的硅棒13热分解时，多晶硅被沉淀。通过排放口17排放残留气体。固态硅粉尘在多晶硅制备过程中在多晶硅制备装置中产生且累积在外壳11和基板12的内壁上。硅粉尘阻碍钟型反应器中温度的测量，使硅芯棒的表面不均匀，不利地影响所制备的多晶硅的质量，且工艺良率也降低，因此，去除硅粉尘可能是必要的。特别地，在基板12具有由镍材料形成的表面的情况下，当硅粉尘累积时，镍硅化物形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅制备装置，其包括：室，所述室包括具有打开的下部的外壳和与所述外壳的下部连接的基板；和在基板的上表面上的陶瓷颗粒层，其用于防止在过程中产生的硅粉尘与基板直接接触且在所述过程之后与硅粉尘一起被去除。

【技术特征摘要】
2015.12.09 KR 10-2015-01752281.一种多晶硅制备装置，其包括：室，所述室包括具有打开的下部的外壳和与所述外壳的下部连接的基板；和在基板的上表面上的陶瓷颗粒层，其用于防止在过程中产生的硅粉尘与基板直接接触且在所述过程之后与硅粉尘一起被去除。2.根据权利要求1所述的多晶硅制备装置，其中所述基板具有由镍材料形成的表面。3.根据权利要求1所述的多晶硅制备装置，其中所述陶瓷颗粒层包含颗粒直径为5-300nm的陶瓷。4.根据权利要求1所述的多晶硅制备装置，其中所述陶瓷颗粒层具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴珉暻，姜秉昶，尹钟寿，尹民荣，
申请(专利权)人：OCI有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR