DE202013104065U1

DE202013104065U1 - Holder for fixing seed rods in a growth reactor for polycrystalline silicon

Info

Publication number: DE202013104065U1
Application number: DE202013104065U
Authority: DE
Original assignee: PRYVATNE AKTSIONERNE TOVARYSTVO "ZAVOD NAPIVPROVIDNYKIV"; PRYVATNE AKTSIONERNE TOVARYSTVO ZD NAPIVPROVIDNYKIV
Current assignee: PRYVATNE AKTSIONERNE TOVARYSTVO "ZAVOD NAPIVPROVIDNYKIV"; PRYVATNE AKTSIONERNE TOVARYSTVO ZD NAPIVPROVIDNYKIV
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2013-09-30
Anticipated expiration: 2023-09-07

Abstract

Halter zur Keimstabfixierung in einem Wachstumsreaktor für polykristallines Silizium, wobei der Halter aufweist: einen Adapter mit einem Spannzangenelement zur Aufnahme eines Keimstabs, wobei das Spannzangenelement einen Befestigungsabschnitt, und eine mit einer Elektrode verbundene gekühlte metallische Stromdurchführung, wobei die Stromdurchführung mit einer Buchse zur Aufnahme des Befestigungsabschnittes des Adapters versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Stromdurchführungsbuchse die Befestigungsabschnittslänge überschreitet.A retainer for a retainer in a polycrystalline silicon growth reactor, the retainer comprising: an adapter having a collet member for receiving a seed rod, the collet member having a mounting portion, and a cooled metallic electrical feedthrough connected to an electrode, the electrical feedthrough being connected to a socket for receiving the plug Attachment portion of the adapter is provided, characterized in that the depth of the current feedthrough bushing exceeds the attachment portion length.

Description

Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft die Produktion von Halbleitermaterialien, und insbesondere die Produktion von polykristallinem Silizium mittels Abscheidung auf beheizten Keimstäben in einem Prozess einer Wasserstoffreduktion von Silizium aus Chlorsilanen. The present utility model relates to the production of semiconductor materials, and in particular the production of polycrystalline silicon by deposition on heated rods in a process of hydrogen reduction of silicon from chlorosilanes.

Der Prozess der Siliziumreduktion von Chlorsilanen wird in Reaktoren verschiedener Konstruktionen ausgeführt, wie z.B. mit einer oberen Stelle und einer unteren Stelle von Stromdurchführungen und damit verbundenen Vorrichtungen zum Fixieren von Keimstäben. Eine der Hauptanforderungen für die Vorrichtungen besteht in der Sicherstellung einer Wärmeisolation eines Keimstabs aufgrund eines Temperaturgradienten, welcher wegen einer Temperaturdifferenz zwischen dem erwärmten Keimstab und einer Stromdurchführung auftritt, sowie in der Sicherstellung einer zuverlässigen Fixierung des Keimstabs, was wiederum die Qualität des produzierten Fertigproduktes bestimmt, sowie die Integrität sowohl des Keimstabs als auch eines Reaktors, in welchem die Abscheidung von polykristallinem Silizium erfolgt. Es gibt verschiedene Konstruktionen der Vorrichtungen, die die vorstehenden Anforderungen in unterschiedlichem Maße erfüllen. Es ist jedoch das aktuelle Anliegen, eine optimale Konstruktion bereitzustellen, die alle Anforderungen für die Vorrichtungen dieser Art auf dem Gebiet erfüllt, und die in einer wirtschaftlich zweckmäßigen Weise eingeführt werden kann. The process of silicon reduction of chlorosilanes is carried out in reactors of various constructions, e.g. with an upper location and a lower location of current feedthroughs and associated devices for fixing germinal rods. One of the main requirements for the devices is to ensure thermal isolation of a germinal rod due to a temperature gradient that occurs due to a temperature difference between the heated germinal rod and a current feedthrough, and to ensure reliable fixation of the germinal rod, which in turn determines the quality of the finished product produced; and the integrity of both the seed rod and a reactor in which the deposition of polycrystalline silicon occurs. There are various constructions of the devices that meet the above requirements to varying degrees. However, it is the current concern to provide an optimum design that meets all the requirements for devices of this type in the art and that can be implemented in an economically convenient manner.

Ein in EP 2108619 (veröffentlicht am 22.06.2011) beschriebener Halter zum Fixieren von Keimstäben weist eine Stromdurchführung auf, die mit einer Elektrode über ein Gewinde verbunden ist, wobei die Stromvorrichtung mit einer Buchse versehen ist, um ein Zangenelement zur Anordnung eines Keimstabes aufzunehmen. Das Zangenelement ist an der Stromdurchführung ebenfalls durch ein Gewinde fixiert. Der Halter weist ferner eine Zangenelementfixierungseinrichtung auf, die in der Form einer Mutter vorgesehen ist. An in EP 2108619 (Published Jun. 22, 2011) has a current leadthrough connected to an electrode via a thread, the current device being provided with a socket to receive a forceps member for placement of a seed rod. The pliers element is also fixed to the current feedthrough by a thread. The holder further includes a tong fixation device provided in the form of a nut.

Zu den Nachteilen der beschriebenen Lösung zählt eine starre Kopplung der Halterkonstruktionselemente, die zu während der Erwärmung auftretenden temperaturbedingten Verformungen führen, welche thermische Spannungen bewirken. Die Gefahr des Auftritts thermischer Spannungen liegt in einer Tendenz, Rissbildung in dem Keimstab gefolgt von einer Zerstörung des abgeschiedenen polykristallinen Siliziumstabs auszulösen. Among the disadvantages of the described solution is a rigid coupling of the holder construction elements, which lead to occurring during heating temperature-induced deformations, which cause thermal stresses. The danger of the occurrence of thermal stresses is a tendency to initiate cracking in the seed bar followed by destruction of the deposited polycrystalline silicon rod.

Ein weiterer Nachteil der Lösung ist die Verwendung einer Mutter als Fixierungseinrichtung, welche den Zangenelementweg entlang der vertikalen Achse beschränkt, und somit nicht deren horizontale Verschiebung beschränkt. Daher sind, wenn der Keimstab mit einer anfänglichen Verschiebung eingebaut ist, weitere Verschiebungen im Verlauf des Keimstabwachstums möglich, was eine Keimstabzerstörung ermöglicht. Die dem beanspruchten Gebrauchsmuster am nächsten kommende herkömmliche Konstruktion, und die als ein Prototyp ausgewählt ist, ist ein Halter für Siliziumkeimstäbe, der in WO 2010/133386 (veröffentlicht am 25.11.2010) offengelegt ist, wobei der Halter aufweist: Einen Adapter mit einem Zangenelement zum Anordnen eines Siliziumkeimstabes, wobei das Zangenelement einen Befestigungsabschnitt besitzt: Eine mit einer Elektrode verbunden Stromdurchführung, wobei die Stromdurchführung mit einer Buchse zur Aufnahme des Befestigungsabschnittes des Adapters versehen ist. Der Adapter ist als axialsymmetrischer Körper mit einer Plattenbasis ausgebildet, auf welcher der Befestigungsabschnitt angeordnet ist, wodurch die Länge des Befestigungsabschnittes die Buchsentiefe der Stromdurchführung überschreitet. Another disadvantage of the solution is the use of a nut as a fixing device which restricts the tong element path along the vertical axis and thus does not limit its horizontal displacement. Therefore, if the germinal rod is incorporated with an initial displacement, further shifts are possible in the course of germinal growth, allowing germ cell destruction. The closest conventional structure to the claimed utility model, and which is selected as a prototype, is a silicon seed rod holder disclosed in U.S. Pat WO 2010/133386 (published 25.11.2010), wherein the holder comprises: an adapter with a forceps member for arranging a Siliziumkeimstabes, wherein the forceps member has a mounting portion: a current leadthrough connected to an electrode, wherein the current feedthrough with a socket for receiving the mounting portion of the Adapters is provided. The adapter is designed as an axisymmetric body with a plate base on which the mounting portion is arranged, whereby the length of the mounting portion exceeds the socket depth of the current feedthrough.

Die Nachteile der vorstehenden herkömmlichen Konstruktion des Halters beinhalten eine unzureichende Wärmeisolierung eines Keimstabes während des Prozesses der Abscheidung von polykristallinem Silizium, was zu Wärmespannungen in dem Stab führt, was wiederum zu der Auslösung von Rissen in der Basis der Keimstäbe gefolgt von einer Zerstörung des abgeschiedenen polykristallinen Siliziumstabes führt. Die vorstehend beschriebenen Nachteile führen zu einer Verringerung der Qualität des gezüchteten polykristallinen Siliziumstabs sowie zu einer Erhöhung der Kosten bezüglich der Produktion eines derartigen Siliziumstabs, was es wirtschaftlich unzweckmäßig macht, den Halter zu betreiben. The disadvantages of the above conventional construction of the holder include insufficient thermal insulation of a seed rod during the process of deposition of polycrystalline silicon, which leads to thermal stresses in the rod, which in turn leads to the initiation of cracks in the base of the seed rods followed by destruction of the deposited polycrystalline silicon Silicon rod leads. The disadvantages described above lead to a reduction in the quality of the grown polycrystalline silicon rod and to an increase in the cost of producing such a silicon rod, making it economically impractical to operate the holder.

Demzufolge ist es die Aufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters, einen Halter für eine Keimstabfixierung in dem Wachstumsreaktor für polykristallines Silizium bereitzustellen, welcher es dank seiner optimalen Gestaltung ermöglicht, eine gute Wärmeisolation eines Keimstabs sicherzustellen, was wiederum eine Verringerung thermischer und mechanischer Spannung in dem zu produzierenden Stab, die Bereitstellung einer hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit zwischen dem Keimstab und der Stromdurchführung und die Möglichkeit, polykristallines Siliziumstäbe mit großem Durchmesser wachsen zu lassen ermöglicht, sowie die wirtschaftliche Zweckmäßigkeit des Halterbetriebs sicherzustellen. Accordingly, it is the object of the present utility model to provide a keying rod holder in the polycrystalline silicon growth reactor which, thanks to its optimum design, allows to ensure good thermal insulation of a germinal rod, which in turn reduces thermal and mechanical strain in the rod to be produced which enables to provide high electrical and thermal conductivity between the seed rod and the feedthrough and the ability to grow polycrystalline silicon rods of large diameter, as well as to ensure the economic expediency of the holding operation.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Halters für eine Keimstabfixierung in dem Wachstumsreaktor für polykristallines Silizium bereitgestellt, wobei der Halter aufweist: einen Adapter mit einem Spannzangenelement zur Aufnahme eines Keimstabs, wobei das Spannzangenelement einen Befestigungsabschnitt aufweist: eine gekühlte Metallstromdurchführung, die mit einer Elektrode verbunden ist, wobei die Stromdurchführung mit einer Buchse zur Aufnahme des Befestigungsabschnittes des Adapters versehen ist, und wobei die Tiefe der Stromdurchführungsbuchse die Befestigungsabschnittslänge überschreitet. Daher wird eine Fertigungstoleranz zwischen der Stromdurchführung und dem Adapterbefestigungsabschnitt bereitgestellt, die die Temperaturdifferenzzone unter den Keimstab im Verlauf der Keimstaberwärmung verschiebt. Aufgrund einer derartigen Gestaltung ist es möglich, die Auslösung von Rissen in dem Keimstabfuß durch Reduzieren eines Temperaturgradienten deutlich zu verringern. The above object is accomplished by providing a retainer for a retainer in the polycrystalline silicon growth reactor, the retainer comprising: an adapter having a collet member for receiving a seed rod, the collet member having a mounting portion: a cooled metal flow leadthrough provided with a collet Electrode is connected, wherein the current feedthrough is provided with a socket for receiving the mounting portion of the adapter, and wherein the depth of the current feedthrough bushing exceeds the attachment portion length. Therefore, a manufacturing tolerance is provided between the current feedthrough and the adapter mounting portion, which shifts the temperature difference zone below the germinal rod in the course of germinal heating. Due to such a configuration, it is possible to significantly reduce the initiation of cracks in the seed rod root by reducing a temperature gradient.

Der Adapter ist als ein axialsymmetrischer Körper gestaltet, wobei ein Ende ein Befestigungsabschnitt und das andere Ende eine Buchse zum Aufnehmen des Spannzangenelementes ist. Das Zangenelement ist mit einem der Adapterbuchse entsprechenden Befestigungsabschnitt versehen, und an einer Stirnfläche des Befestigungsabschnittes ist eine Vertiefung vorgesehen, welche einen Wärmeisolationsabstand zwischen dem Adapter und der Stirnfläche bildet und somit einen zusätzlichen thermischen Schutz für den Keimstab sicherstellt. Aufgrund der Verwendung des Spannzangenelementes wird eine sichere Keimstabfixierung bereitgestellt. The adapter is designed as an axially symmetrical body, one end being a mounting portion and the other end being a socket for receiving the collet member. The forceps element is provided with a fixing section corresponding to the adapter bush, and a recess is provided on an end face of the fastening section, which recess forms a heat insulation distance between the adapter and the end face and thus ensures additional thermal protection for the germinal rod. Due to the use of the collet member, secure germ cell fixation is provided.

Da in dem Falle eines Abscheidungsprozesses von polykristallinem Silizium der Keimstabhalter durch das Durchleiten des elektrischen Stroms aufgewärmt ist, ist es sinnvoll, eine aus Metall hergestellte Stromdurchführung zu verwenden, das durch gute elektrophysikalische Eigenschaften gekennzeichnet ist, wie z.B. Silber, Kupfer, Wolfram, Molybdän. In the case of a deposition process of polycrystalline silicon, since the germinal rod is warmed up by passing the electric current, it makes sense to use a metal-made current feedthrough which is characterized by good electrophysical properties, e.g. Silver, copper, tungsten, molybdenum.

Da die Erwärmungstemperatur des Adapters und des Zangenelementes 950 bis 1050 °C erreichen kann, ist es sinnvoll, diese aus Graphit herzustellen, das einen hohen Wärmewiderstand hat und durch hohe elektrische Leitfähigkeit gekennzeichnet ist. Da die Stromdurchführung funktionell nicht für einen Betrieb bei hohen Temperaturen gedacht ist, hat sie eine Gestaltung, die ihre Kühlung ermöglicht. Eine derartige Gestaltung kann beispielsweise einen Kanal zu Zuführung von Kühlflüssigkeit beinhalten. Since the heating temperature of the adapter and the pliers element can reach 950 to 1050 ° C, it makes sense to make them from graphite, which has a high thermal resistance and is characterized by high electrical conductivity. Functionally, the current feedthrough is not designed to operate at high temperatures, so it has a design that allows it to be cooled. Such a design may include, for example, a channel for supplying coolant.

Um die Reaktorbetriebssicherheit sicherzustellen, ist die Elektrode in einem Isolator platziert. Bevorzugt ist der beanspruchte Halter mit einer in der Stromdurchführung hergestellten Öffnung versehen, welche einen Zugriff auf eine Stirnfläche des Adapterbefestigungsabschnittes ermöglicht. Eine derartige Gestaltung ermöglicht die Entfernung des Adapters aus der Stromdurchführung ohne zusätzliche Geräte und sichert die Integrität des abgeschiedenen Siliziumstabes in dem Falle, dass er nicht nur auf dem Keimstab, sondern auch auf dem Adapter mit einem Zangenelement abgeschieden worden ist. To ensure reactor safety, the electrode is placed in an isolator. Preferably, the claimed holder is provided with an opening made in the current feedthrough, which allows access to an end face of the adapter mounting portion. Such a design allows the removal of the adapter from the current feedthrough without additional equipment and ensures the integrity of the deposited silicon rod in the event that it has been deposited not only on the seed rod but also on the adapter with a tong element.

Weiterhin ist die Stromdurchführungsbuchse bevorzugt als ein axialsymmetrischer Körper gestaltet. Dabei ist wenigstens ein Teil einer Seitenfläche der Stromdurchführungsbuchse zu der Rotationsachse in einem Winkel von 1 bis 5 Grad geneigt ist. Somit sorgt der in die Stromdurchführung eingebaute Adapter für seine Zentrierung, und somit zur Erhöhung der Keimstabstabilität. Ferner ermöglicht die Gestaltung eine Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen dem Adapter und der Stromdurchführung, was wiederum für eine gleichmäßig hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit zwischen dem Adapter und der Stromdurchführung sorgt. Furthermore, the current feedthrough bushing is preferably designed as an axially symmetrical body. In this case, at least a part of a side surface of the current feedthrough bushing is inclined to the rotation axis at an angle of 1 to 5 degrees. Thus, the built-in power feed adapter ensures its centering, and thus to increase the germ-rod stability. Furthermore, the design allows an increase in the contact area between the adapter and the current feedthrough, which in turn ensures a uniformly high electrical and thermal conductivity between the adapter and the current feedthrough.

Bevorzugt hat die Außenoberfläche der Stromdurchführung eine im Wesentlichen zylindrische Form. Ferner ist bevorzugt ein Teil der Außenoberfläche der Stromdurchführung eine Auflageoberfläche. Die Auflageoberfläche bezieht sich auf eine Oberfläche, auf welcher zusätzliche Elemente der Konstruktion befestigt werden können. Die Stromdurchführung kann mit einer Auflageoberfläche in der Form eines Flansches versehen sein. Auf diese Weise ermöglicht die Halterkonstruktion eine einfache und effektive Installation von zusätzlichen Elementen. Preferably, the outer surface of the current feedthrough has a substantially cylindrical shape. Further, a part of the outer surface of the current feedthrough is preferably a support surface. The support surface refers to a surface on which additional elements of the construction can be attached. The current feedthrough may be provided with a support surface in the form of a flange. In this way, the holder construction allows a simple and effective installation of additional elements.

Es ist eine ratsame Ausführungsform des Gebrauchsmusters, bei der der Halter eine Adapterfixierungseinrichtung aufweist, die auf der Durchführungsauflageoberfläche vorgesehen ist. Die Adapterfixierungseinrichtung ist mit der Möglichkeit einer Bereitstellung einer zusätzlichen Auflage versehen, um horizontale Verschiebungen der Stromdurchführung zu begrenzen. Auf diese Weise ist die Adapterstabilität sichergestellt, was wiederum die Stabilität des aufgewachsenen Stabes vergrößert, was zu einer Möglichkeit eines Wachstums eines polykristallinen Siliziumstabs mit 180 mm Durchmesser ohne Risiko seiner Zerstörung führt. It is a desirable embodiment of the utility model in which the holder has an adapter fixing device provided on the feed-through surface. The adapter fixing device is provided with the possibility of providing an additional support to limit horizontal displacements of the current feedthrough. In this way, the adapter stability is ensured, which in turn increases the stability of the grown rod, resulting in a possibility of growth of a 180 mm diameter polycrystalline silicon rod without risk of its destruction.

Es ist auch eine ratsame Ausführungsform des Gebrauchsmusters, bei der der Halter ein Schutzschild aufweist, das auf der Durchführungsauflageoberfläche montiert ist. Das Schutzschild kann in der Form eines Siliziumoxidrings mit einer undurchsichtigen Oberfläche vorgesehen sein. Um den Wärmestrahlungsschutz sicherzustellen, sollte die Wanddicke dieses Schildes größer als 5 mm sein. Eine derartige Implementation schützt die hinter dem Schild gegen die Wärmestrahlung angeordneten Halterteile. It is also an advisable embodiment of the utility model in which the holder has a shield mounted on the feed-through surface. The shield may be in the form of a silica ring having an opaque surface. To ensure thermal radiation protection, the wall thickness of this plate should be greater than 5 mm. Such an implementation protects the holder parts against the heat radiation located behind the shield.

Ferner wird das beanspruchte Gebrauchsmuster mittels einer Zeichnung offengelegt, welche eine Gesamtansicht kombiniert mit einer Schnittansicht des Halters zum Fixieren der Keimstäbe in einem Wachstumsreaktor für polykristallines Silizium darstellt. Further, the claimed utility model is disclosed by way of drawing, which is an overall view combined with a sectional view of the holder for fixing the seed rods in a polycrystalline silicon growth reactor.

Die Zeichnung stellt eine Gesamtansicht in Kombination mit einer Schnittansicht des Halters zum Fixieren von Keimstäben in einem Wachstumsreaktor für polykristallines Silizium dar, wobei der Halter einen Adapter 1 mit einem Spannzangenelement 2 zur Aufnahme eines Keimstabes aufweist, wobei das Spannzangenelement einen Befestigungsabschnitt 3, und eine gekühlte metallische Stromdurchführung 4 aufweist, die mit einer Buchse 5 versehen und mit einer Elektrode 6 verbunden ist. Die Stromdurchführung hat auch eine Öffnung 7 und eine in der Form eines Flansches vorgesehene Auflageoberfläche 8. 1 zeigt auch eine Fixierungseinrichtung 9 zum Fixieren des Adapters 1, einen Schutzschild 10 und einen auf der Elektrode 6 installierten Isolator 11. The drawing depicts an overall view in combination with a sectional view of the seed stick fixing holder in a polycrystalline silicon growth reactor, wherein the holder is an adapter 1 with a collet element 2 for receiving a germinal rod, wherein the collet member has a mounting portion 3 , and a cooled metallic current feedthrough 4 that has a socket 5 provided and with an electrode 6 connected is. The power feedthrough also has an opening 7 and a support surface provided in the form of a flange 8th , 1 also shows a fixing device 9 for fixing the adapter 1 , a protective shield 10 and one on the electrode 6 installed insulator 11 ,

Das beanspruchte Gebrauchsmuster kann in einer derartigen Ausführungsform implementiert werden. The claimed utility model may be implemented in such an embodiment.

Der Halter wird vormontiert, wozu der Isolator 11 auf der Elektrode 6 installiert wird. Danach wird die Elektrode 6 in den (nicht dargestellten) Reaktor für die Produktion von polykristallinem Silizium eingebaut. Ferner wird die Stromdurchführung 4 an der Elektrode 6 befestigt, wobei der Befestigungsabschnitt 3 des Adapters 1 in der Stromdurchführungsbuchse 5 platziert wird. Der Schutzschild 10 und die Fixierungseinrichtung 9 des Adapters 1 werden auf der in der Form eines Flansches vorgesehenen Auflageoberfläche 8 montiert. The holder is pre-assembled, including the insulator 11 on the electrode 6 will be installed. After that, the electrode becomes 6 incorporated into the reactor (not shown) for the production of polycrystalline silicon. Furthermore, the current feedthrough 4 at the electrode 6 fastened, wherein the attachment portion 3 of the adapter 1 in the power feedthrough socket 5 is placed. The protective shield 10 and the fixing device 9 of the adapter 1 be on the provided in the form of a flange support surface 8th assembled.

Ein Spannzangenelement 2 mit einem darin im Voraus eingebauten (nicht dargestellten) Keimstab wird in dem Adapter 1 befestigt. Nachdem eine geeignete Anzahl von (nicht dargestellten) Keimstäben in dem (nicht dargestellten) Reaktor zur Abscheidung von polykristallinem Silizium eingebaut wurde, wird der Reaktor druckversiegelt und die (nicht dargestellten) Keimstäbe werden durch Durchleiten des elektrischen Stroms dadurch erwärmt, wobei die Stromdurchführung 4 durch das Durchführen von Wasser gekühlt wird. Dann wird das Ausgangsgas-Dampf-Gemisch in den (nicht dargestellten) Reaktor eingespeist. Demzufolge wird Silizium auf den (nicht dargestellten) Keimstäben und möglicherweise auf dem Spannzangenelement 2 und dem Adapter 1 abgeschieden. Nach dem Abschluss des Abscheidungsprozesses von polykristallinem Silizium werden die Keimstäbe mit dem darauf aufgewachsenen Silizium abgetrennt und aus dem Reaktor entfernt. Der Adapter 1 wird durch die Öffnung 7 in der Stromdurchführung entfernt. A collet element 2 with a germinal rod installed therein in advance (not shown) is placed in the adapter 1 attached. After a suitable number of seed rods (not shown) are installed in the polycrystalline silicon deposition reactor (not shown), the reactor is pressure sealed and the seed rods (not shown) are thereby heated by passing the electrical current through the current feedthrough 4 is cooled by passing water. Then, the starting gas-vapor mixture is fed to the reactor (not shown). As a result, silicon is deposited on the seed rods (not shown) and possibly on the collet member 2 and the adapter 1 deposited. After completion of the deposition process of polycrystalline silicon, the seed rods with the silicon grown thereon are separated and removed from the reactor. The adapter 1 gets through the opening 7 removed in the current feedthrough.

Somit stellt der konstruierte Halter zum Fixieren der Keimstäbe in einem Wachstumsreaktor für polykristallines Silizium einem Halter mit hoher thermischer Isolation für den Keimstab bereit, um dadurch die thermischen und mechanischen Spannungen zu reduzieren, und um auch eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit zwischen dem Keimstab und der Stromdurchführung bereitzustellen, was die Abscheidung von polykristallinen Siliziumstäben mit großem Durchmesser ermöglicht, was den Betrieb des Halters wirtschaftlich zweckmäßig macht. Thus, the constructed holder for fixing the seed rods in a polycrystalline silicon growth reactor provides a holder with high thermal isolation for the seed rod, thereby reducing the thermal and mechanical stresses, and also providing high electrical and thermal conductivity between the seed rod and the Provide current feedthrough, which allows the deposition of polycrystalline silicon rods with large diameter, which makes the operation of the holder economically expedient.

Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft zusammenfassend die Produktion von Halbleitermaterialien, und insbesondere die Produktion von polykristallinem Silizium mittels Abscheidung auf beheizten Keimstäben in einem Prozess einer Wasserstoffreduktion von Silizium aus Chlorsilanen. The present utility model relates in summary to the production of semiconductor materials, and in particular the production of polycrystalline silicon by deposition on heated seed rods in a process of hydrogen reduction of silicon from chlorosilanes.

Dazu wird ein Halter für eine Keimstabfixierung in einem Wachstumsreaktor für polykristallines Silizium bereitgestellt, wobei der Halter aufweist: einen Adapter mit einem Spannzangenelement zur Aufnahme eines Keimstabs, wobei das Spannzangenelement einen Befestigungsabschnitt aufweist, und eine mit einer Elektrode verbundene gekühlte Metallstromdurchführung, wobei die Stromdurchführung mit einer Buchse zur Aufnahme des Befestigungsabschnittes des Adapters versehen ist, und wobei die Tiefe der Stromdurchführungsbuchse die Befestigungsabschnittslänge überschreitet. To this end, there is provided a retainer for a retainer fixation in a polycrystalline silicon growth reactor, the retainer comprising: an adapter having a collet member for receiving a seed rod, the collet member having a mounting portion, and a cooled metal flow passage connected to an electrode, the electrical feedthrough a bushing for receiving the fastening portion of the adapter is provided, and wherein the depth of the current feedthrough bushing exceeds the fastening portion length.

Somit wird ein Halter zum Fixieren von Keimstäben in einem Wachstumsreaktor für polykristallines Silizium geschaffen, dessen Konstruktion eine gute Wärmeisolation eines Keimstabs sicherstellt, dadurch die thermischen und mechanischen Spannung darin verringert, und auch einer hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit zwischen dem Keimstab und der Stromdurchführung bereitstellt, was die Abscheidung polykristalliner Siliziumstäbe mit großem Durchmesser ermöglicht, was den Halterbetrieb wirtschaftlich zweckmäßig macht. Thus, a retainer for fixing seed rods in a polycrystalline silicon growth reactor is provided, the construction of which ensures good thermal insulation of a seed rod, thereby reducing thermal and mechanical stress therein, and also providing high electrical and thermal conductivity between the seed rod and the current feedthrough; which allows the deposition of polycrystalline silicon rods with large diameter, which makes the holder operation economically appropriate.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2108619 [0003] EP 2108619 [0003]
WO 2010/133386 [0005] WO 2010/133386 [0005]

Claims

Halter zur Keimstabfixierung in einem Wachstumsreaktor für polykristallines Silizium, wobei der Halter aufweist: einen Adapter mit einem Spannzangenelement zur Aufnahme eines Keimstabs, wobei das Spannzangenelement einen Befestigungsabschnitt, und eine mit einer Elektrode verbundene gekühlte metallische Stromdurchführung, wobei die Stromdurchführung mit einer Buchse zur Aufnahme des Befestigungsabschnittes des Adapters versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Stromdurchführungsbuchse die Befestigungsabschnittslänge überschreitet. A retainer for a retainer in a polycrystalline silicon growth reactor, the retainer comprising: an adapter having a collet member for receiving a seed rod, the collet member having a mounting portion, and a cooled metallic electrical feedthrough connected to an electrode, the electrical feedthrough being connected to a socket for receiving the plug Attachment portion of the adapter is provided, characterized in that the depth of the current feedthrough bushing exceeds the attachment portion length.

Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdurchführung mit einer Öffnung versehen ist, die einen Zugang zu einer Stirnfläche des Adapterbefestigungsabschnittes ermöglicht. Holder according to claim 1, characterized in that the current feedthrough is provided with an opening which allows access to an end face of the adapter mounting portion.

Halter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdurchführungsbuchse als ein axialsymmetrischer Körper gestaltet ist. Holder according to claim 1 or 2, characterized in that the current feedthrough bushing is designed as an axially symmetrical body.

Halter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abschnitt einer Seitenfläche der Stromdurchführungsbuchse in Bezug auf eine Rotationsachse in einem Winkel zwischen 1 und 5 Grad geneigt ist. Holder according to claim 3, characterized in that at least a portion of a side surface of the current feedthrough bushing is inclined with respect to a rotation axis at an angle between 1 and 5 degrees.

Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenoberfläche der Stromdurchführung eine im Wesentlichen zylindrische Form hat. Holder according to claim 1, characterized in that an outer surface of the current feedthrough has a substantially cylindrical shape.

Halter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Außenoberfläche der Stromdurchführung eine Auflageoberfläche ist. Holder according to claim 5, characterized in that a part of the outer surface of the current feedthrough is a support surface.

Halter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Adapterfixierungseinrichtung aufweist, die auf der Durchführungsauflageoberfläche vorgesehen ist. Holder according to claim 6, characterized in that it comprises an adapter fixing device which is provided on the feed-through surface.

Halter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass er ein auf der Durchführungsauflageoberfläche montiertes Schutzschild aufweist. Holder according to claim 6, characterized in that it comprises a protective shield mounted on the feed-through support surface.