用于化学气相沉积系统的夹具及其相关方法技术方案

本发明专利技术提供具有井的夹具，所述井用于在化学气相沉积期间支撑所制成的棒。所述夹具可使用围绕所述井的板条及窗口，所述棒可向上生长至所述井并被所述井支撑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于化学气相沉积系统的夹具及其相关方法
本专利技术涉及用于制造半导体材料的化学气相沉积（chemicalvapordeposition；CVD）系统，所述半导体材料可用作光伏系统的组件。更具体而言，本专利技术可涉及改进的夹具以及在化学气相沉积过程中包括改进的夹具的系统和方法。
技术介绍
Yatsurugi等人在美国专利第4,147,814号中公开一种制造具有一致的截面形状的高纯度硅棒的方法。Gilbert等人在美国专利第5,277,934号中公开一种在多晶硅的制造过程中用于保护起动细丝（starterfilament）的石墨夹具的方法。Chandra等人在美国专利6,284,312B1中阐述一种用于多晶硅的化学气相沉积的方法及装置，所述美国专利出于所有目的而以引用方式全文并入本文中。Gum等人在国际公开第WO2010/0008477号中公开了一种在化学气相沉积反应器中用于管细丝的夹具及桥接点。
技术实现思路
本专利技术的一个或多个方面涉及一种夹具，所述夹具可用于化学气相沉积系统中。所述夹具可具有第一部分，所述第一部分包括井及细丝通道。所述夹具通常也具有第二部分，所述第二部分具有电极通道。在本专利技术的某些构造中，所述井可由从所述井的底面沿圆周延伸至所述第一部分的端部的多个板条界定而成。所述多个板条中的每一个均可通过窗口分开，且在本专利技术的另外某些构造中，每一窗口可至少部分地沿相邻板条的长度延伸。在本专利技术的某些构造中，所述夹具可具有圆柱形本体。在本专利技术另外的构造中，所述井可同轴地设置于所述本体中，并在某些情形中至少部分地由沿圆周围绕所述井的壁界定而成。在本专利技术的一个或多个构造中，所述夹具可包括沿圆周围绕所述井而设置的多个狭槽。所述多个狭槽中的每一个均可被构造成基本上沿所述井的长度延伸。在本专利技术另外的构造中，所述井、所述细丝通道及所述电极通道可沿所述夹具的纵轴同轴地设置。本专利技术的一个或多个方面可涉及一种化学气相沉积系统。所述化学气相沉积装置可包括：夹具，其具有截头圆锥形部及第一接触部，所述截头圆锥形部具有细丝通道并同轴地围绕柱形井；以及细丝，其端部被固定在所述细丝通道中。通常所述柱形井的井直径大于所述细丝通道的细丝直径。所述化学气相沉积系统还包括第二夹具，所述第二夹具在本专利技术的某些构造中可具有第二细丝通道及沿圆周围绕第二井的第二截头圆锥形部。所述细丝可将其第二端部固定在所述第二细丝通道中。在本专利技术的某些构造中，所述细丝通过所述第一接触部及所述第二夹具的第二接触部电连接至电流源。所述第一截头圆锥形部与所述第二截头圆锥形部中的任一个或两个可分别具有将所述井的内部空间流体连接至所述第一夹具或所述第二夹具的外部环境的多个窗口。所述多个窗口中的每一个均可基本上沿所述井的至少一部分延伸并可平行于所述截头圆锥形部的纵轴。本专利技术的一个或多个方面可涉及一种制造半导体棒的方法。所述制造半导体棒的方法可包括：将第一夹具固定在气相沉积反应器中，所述第一夹具具有第一细丝通道及同轴地围绕第一柱形井的第一截头圆锥形部；将第二夹具固定在所述气相沉积反应器中，所述第二夹具具有第二细丝通道及同轴地围绕第二柱形井的第二截头圆锥形部；将细丝的第一端部固定在所述第一细丝通道中，并将所述细丝的第二端部固定在所述第二细丝通道中；将至少一种半导体前体化合物引入至所述气相沉积反应器中；以及使电流流经所述细丝以将所述细丝加热至反应温度，从而促进所述至少一种半导体前体化合物的至少一部分在所述被加热的细丝上转变成半导体。在根据本专利技术方法的某些变型例中，所述第一夹具可具有围绕所述柱形井设置的多个窗口。附图说明附图未按比例绘制。在附图中，以相似的附图标记代表在各个附图中所图示的每一相同或近乎相同的组件。为清晰起见，可不将所有组件标注于每一附图中。在附图中：图1是图示化学气相沉积系统的一部分的横截面的示意图，所述化学气相沉积系统可用于实施本专利技术的一个或多个方面；图2是图示根据本专利技术一个或多个实施例的夹具的立体图的示意图；图3是图示根据本专利技术另外一个或多个实施例的夹具的立体图的示意图；图4是根据本专利技术一个或多个实施例的如图3所示意性图示的夹具的纵向横截面的示意图；图5是根据本专利技术一个或多个实施例的如图3所示意性图示的夹具的第一部分的端部的立体图的示意图；图6A图示用于制造多晶硅半导体材料的传统现有技术的夹具的温度分布；图6B图示根据本专利技术一个或多个方面的用于制造多晶硅半导体材料的夹具的温度分布；图7A图示用于制造多晶硅半导体材料的传统现有技术的夹具；以及图7B图示根据本专利技术一个或多个方面的用于制造多晶硅半导体材料的夹具。具体实施方式本专利技术的一个或多个方面涉及：在化学气相沉积系统中使用夹具，所述夹具能降低或甚至消除在某些沉积条件下会发生的倾翻事件的可能性。本专利技术可提供具有井的夹具，所述井用于在化学气相沉积过程期间支撑所制成的棒。所述夹具可具有围绕所述井的窗口及板条，所述棒可向上生长至所述井并被所述井支撑。本专利技术的某些方面由此具有旨在防止或降低在CVD反应器中所制成的棒发生倾翻的可能性的特征，以避免发生接地故障而使其他所制造的及适合的棒不能完全生长。本专利技术的其他方面可涉及在化学气相沉积过程期间使用夹具，所述夹具的特征是围绕在上面沉积有产物的细丝提供热障。图1图示根据本专利技术一个或多个方面的能被使用的CVD系统10的剖面图。系统10可具有底盘23及钟形罩17。系统10可进一步具有一个或多个进气口20及一个或多个出气口21。电极通常并入底盘23中。可使用一个或多个观察口（图未示出）以便能够对系统10的内部进行目视检查。系统10通常使用至少一个细丝1，所制成的半导体材料沉积于所述至少一个细丝1上。本专利技术的一个或多个方面涉及一个或多个夹具9及9’，夹具9及9’对垂直定向的细丝1及上面所沉积的材料提供机械支撑并提供与电极的电连接。如图2至图5所示例性图示，夹具9可在其第一部分123处具有井121。夹具9也可具有接近或邻近第一部分123的第二部分125。夹具9的第二部分125可为通常具有电极通道127的接触部。夹具9的其他构造还包括细丝通道129，细丝通道129通常设置于第一部分123中。如所示例性图示，夹具9可基本上为柱状，例如为具有截头圆锥形的第一部分123及圆柱形的第二部分125的圆柱形。另外的示例性构造包括多个沿径向对称的夹具，所述夹具的井121、细丝通道129与电极通道127中的每一个均沿夹具9的纵轴131同轴地设置并对齐。同样如所示例性图示，细丝通道129可在井121的底面135处具有开孔133。在其中井具有圆形横截面且细丝通道具有圆形横截面的实施例中，所述井的直径通常大于所述细丝通道的直径。夹具可具有圆柱形本体，其中所述井同轴地设置于所述本体中。在某些情形中，所述井可至少部分地由沿圆周围绕井的壁界定而成。如图4及图5所示例性图示，本专利技术的具体构造可包括具有一个或多个窗口或狭槽137及一个或多个板条139的夹具。板条139可设置成沿圆周围绕并至少部分地界定井121。一个或多个窗口或狭槽137的大小及构造可使第一板条与另一板条分开。此外，窗口或狭槽137的其中一个或多个的大小及构造可部分地或基本上沿井121的长度，该长度例如是从井121的底面135至夹具9的开口端或尖端。图4图示了其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.03 US 12/983,5711.一种化学气相沉积系统，其包括：夹具，其构造为向垂直定向的细丝提供机械支撑，并包括：第一部分，其包括井，所述井同轴地设置在细丝通道上，所述细丝通道的大小和构造适于容纳所述细丝的端部并在所述井的底面处具有开孔，且所述井的直径大于所述细丝通道的直径；邻近所述第一部分的第二部分，所述第二部分具有同轴设置的电极通道；以及电极，其与所述电极通道连通。2.如权利要求1所述的化学气相沉积系统，其中，所述井由从所述井的底面沿圆周延伸至所述第一部分的端部的多个板条界定而成。3.如权利要求2所述的化学气相沉积系统，其中，所述多个板条中的每一个均通过窗口分开，每一所述窗口至少部分地沿相邻板条的长度延伸。4.如权利要求1所述的化学气相沉积系统，其中，所述夹具具有圆柱形本体，并且所述井同轴地设置于所述本体中且至少部分地由沿圆周围绕所述井的壁界定而成。5.如权利要求1所述的化学气相沉积系统，还包括沿圆周围绕所述井而设置的多个狭槽。6.如权利要求5所述的化学气相沉积系统，其中，所述多个狭槽中的每一个均基本上沿所述井的长度延伸。7.如权利要求1所述的化学气相沉积系统，其中，所述井、所述细丝通道及所述电极通道沿所述夹具的纵轴同轴地设置。8.一种化学气相沉积系统，其包括：夹具，其构造为机械支撑细丝，所述夹具具有邻近接触部的截头圆锥形部，所述截头圆锥形部具有细丝通道，所述细丝通道的大小和构造适于容纳所述细丝的端部，所述截头圆锥形部同轴地围绕井，所述井设置在所述细丝通道上，且所述井的直径大于所述细丝通道的直径，所述接触部具有电极通道，所述井、所述细丝通道与所述电极通道中的每一个均沿纵轴同轴地设置并对齐；细丝，其端部被固定在所述细丝通道中；以及电极，其与所述电极通道连通。9.如权利要求8所述的化学气相沉积系统，还包括第二夹具，所述第二夹具具有接触部、细丝通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文军，
申请(专利权)人：GTAT有限公司，
类型：
国别省市：