CN103482629B - 多晶硅沉积装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的多晶硅沉积装置，其特征在于，包括：反应室；N个硅芯棒，其配置在反应室内部，并具有通过电流通电的一对硅棒，并被通电的电流加热，且通过工艺气体的反应而沉积多晶硅；夹套单元，形成有M个收容孔，该收容孔收容具有一对硅棒的N个硅芯棒，工艺气体被供给至该收容孔并进行反应，而且，所述夹套单元冷却被收容于M个收容孔的硅芯棒的一对硅棒。

Description

多晶硅沉积装置

技术领域

本发明涉及一种多晶硅沉积装置，更具体地说，向收容有硅芯棒的作业空间供给工艺气体，从而在硅芯棒表面上沉积多晶硅的多晶硅沉积装置。

背景技术

被称为多晶硅的多结晶硅作为半导体及太阳能产业等尖端产业领域的材料广泛使用。利用于这种半导体及太阳能产业等尖端产业领域的多晶硅是将石英或砂子等与碳进行还原反应而生成金属硅之后，经过进一步的精炼工艺后，作为半导体晶片制造用单晶材料或太阳能电池基板的材料使用。

多晶硅的生产方法主要分为西门子法（Siemens）、硫化床（Fluidizedbed）法及气液沉积法（VLD：Vapor-to-LiquidDeposition）等。

这些多晶硅的生产方法中广泛使用的西门子法是，通过使用氯硅烷（chlorosilane）或甲硅烷（monosilane）对与氢混合的工艺气体进行热分解从而在硅芯棒上沉积纯硅的方法，制造出多结晶硅的多晶硅。在此，制造多结晶硅的西门子法，对硅芯棒进行通电之后由其引起的电阻热来使硅芯棒自身发热。此时，硅具有在常温下电阻率非常大而不易通电，加热至几百度以上时电阻率下降而容易通电的特性。

另一方面，现有的多晶硅沉积装置在大韩民国公开特许公报10-2011-0069739的“多晶硅反应器的经改善的化学气相沉积时气体分配方法及喷嘴设计”中公开。所述在先文献“多晶硅反应器的经改善的化学气相沉积时气体分配方法及喷嘴设计”，如图1所示，公开了包括用于沉积多晶硅的棒和分别与各棒对应地包围棒而进行冷却的多个油夹套的技术特征。

但是，现有的在先文献公开的技术构成及特征为，由棒及分别包围棒而进行冷却的多个油夹套构成，所以在各棒的外表面上完成多晶硅沉积时，需要分离各棒的油夹套，由此存在工艺周期时间增加的问题。

另外，现有的在先文献公开的棒具有露出于油夹套外部的部分，所以因一对棒之间的辐射热可能产生大量硅粉，因此存在产生大量硅粉导致质量下降等降低多晶硅制造产量的问题。

在先技术文献

专利文献

大韩民国公开特许公报10-2011-0069739：多晶硅反应器的经改善的化学气相沉积时气体分配方法及喷嘴设计

发明内容

本发明的目的在于，提供一种改善了结构的多晶硅沉积装置，以便在多晶硅沉积工艺之后能够减少硅芯棒和夹套单元的分离及结合时间。

另外，本发明的另一目的在于，提供一种改善了结构的多晶硅沉积装置，能够防止在进行多晶硅沉积工艺时降低产品产量的硅粉等的大量沉积。

所述问题的解决手段，根据本发明涉及的多晶硅沉积装置实现，其包括：反应室；N个硅芯棒，配置在所述反应室内部，具有通过电流通电的一对硅棒，并通过通电的电流被加热，且根据工艺气体的反应而沉积多晶硅；夹套单元，形成有M个收容孔，该收容孔中收容具有一对所述硅棒的N个所述硅芯棒，工艺气体被供给至该收容孔并进行反应，而且，所述夹套单元冷却被收容于M个所述收容孔的所述硅芯棒的一对所述硅棒。

在此，在所述夹套单元中形成的M个所述收容孔数量为2N个，以与各具有一对所述硅棒的N个所述硅芯棒对应。

优选N个所述硅芯棒与所述夹套单元彼此可分离地结合。

在N个所述硅芯棒的一对所述硅棒的下部，还可以包括分别具有供给电流的第一电极及第二电极的电极部。

另外，所述多晶硅沉积装置还可以包括加热部，该加热部配置于所述夹套单元的M个所述收容孔，并加热M个所述收容孔。

所述多晶硅沉积装置还可以包括向所述夹套单元的M个所述收容孔供给工艺气体的气体供给单元，所述气体供给单元配置在所述夹套单元的下部，并通过所述夹套单元向所述收容孔供给工艺气体。

另一方面，所述多晶硅沉积装置还可以包括向所述夹套单元的M个所述收容孔供给工艺气体的气体供给单元，所述气体供给单元配置在所述夹套单元的外部，并通过所述夹套单元向所述收容孔供给工艺气体。

而且，所述硅芯棒还包括相互连接一对所述硅棒且露出于所述夹套单元外部的棒连接部，所述多晶硅沉积装置还可以包括屏蔽部件，该屏蔽部件配置在所述夹套单元的上部，覆盖所述硅芯棒的所述棒连接部，以将所述棒连接部相对于所述反应室的内部空间进行屏蔽。

另外，所述多晶硅沉积装置还可以包括监控部，该监控部设置于所述反应室，通过在所述夹套单元上形成的开口部监控所述硅芯棒的沉积过程。

优选所述夹套单元的所述收容孔可以上下连通，以便从所述收容孔的上部被排出的工艺气体通过所述收容孔的下部再次流入。

优选在所述反应室的上部具有多个排出口，该排出口用于排出所述反应室内部的工艺气体。

所述夹套单元可以至少具有两个，以便将N个所述硅芯棒彼此分开收容。

另外，所述问题的解决手段，根据本发明涉及的多晶硅沉积装置实现，其包括：多个硅芯棒，通过电流的供给而被加热，且通过工艺气体的反应而沉积多晶硅；夹套单元，与多个所述硅芯棒对应地形成有收容所述硅棒的多个收容孔；屏蔽部件，配置在所述夹套单元的上部，使所述硅芯棒与外部隔离。

在此，优选多个所述硅芯棒与所述夹套单元彼此可分离地结合。

而且，优选至少具有两个所述夹套单元，各所述夹套单元收容多个所述硅芯棒且以模块方式被统一化。

另外，所述多晶硅沉积装置还可以包括向所述夹套单元供给冷却剂的冷却剂供给单元。

优选所述冷却剂供给单元与所述夹套单元通过单一管道连接。

另一方面，优选所述冷却剂供给单元与所述夹套单元通过多个管道连接，以与所述多个收容孔对应。

优选所述收容孔的形状可以是包围被收容的所述硅芯棒的圆筒状、椭圆形筒状及矩形筒状中的任一种。

所述硅芯棒可以包括：一对硅棒，分别被通电，且隔开间隔彼此平行地配置；棒连接部，将一对所述硅棒沿其长度方向的横向相互连接，且被所述屏蔽部件屏蔽。

所述屏蔽部件可以具有与所述收容孔的截面形状对应的截面形状，并配置在彼此邻接的两个所述收容孔的上部，所述收容孔用于收容所述硅芯棒的一对所述硅棒。

在此，所述屏蔽部件可以包括：屏蔽主体，覆盖所述棒连接部，将所述棒连接部与外部隔离；支承部，设在所述屏蔽主体的周围，相对于所述夹套单元支承所述屏蔽主体。

优选所述夹套单元的所述收容孔的上下部可开放连通。

另外，所述多晶硅沉积装置还可以包括过滤部件，该过滤部件配置于所述支承部，过滤从所述收容孔的下部再次流入的工艺气体。

优选所述过滤部件可拆装地结合在所述屏蔽部件。

在所述屏蔽部件上可形成有排出部，该排出部将所述夹套单元的所述收容孔内的工艺气体排出至所述收容孔外部。

所述夹套单元的所述收容孔可以具有截面积沿工艺气体的流动方向递增或递减的梯形截面形状。

其它实施例的具体事项包含在详细说明及附图中。

本发明的实施例涉及的多晶硅沉积装置具有如下效果。

第一、将多个硅芯棒和用于收容它的夹套单元进行模块化，从而能够缩短多个硅芯棒与夹套单元彼此分离的时间，所以能够缩短多晶硅制备工艺周期的同时，缩短设备清洁或清洗时间。

第二、在夹套单元的上部具有用于屏蔽露出于夹套单元外部的硅芯棒的一部分的屏蔽部件，能够阻止在夹套单元的上部产生大量硅粉，由此能够提高产品产量。

第三、在夹套单元的上部具有与屏蔽部件一同从未反应工艺气体中过滤异物的过滤部件，从而能够将未反应工艺气体再次使用于产品制造中，所以能够提高产品产量。

附图说明

图1是本发明的第一实施例涉及的多晶硅沉积装置的剖视图。

图2是本发明的第一实施例涉及的多晶硅沉积装置的俯视图。

图3是在图2所示的硅芯棒和夹套单元之间配置的加热部的主要部分的放大俯视图。

图4是为了屏蔽图2所示的硅芯棒而夹套单元与屏蔽部件结合的立体图。

图5是本发明的第二实施例涉及的多晶硅沉积装置的立体图。

图6是图5所示的多晶硅沉积装置的俯视图。

图7是本发明的第二实施例涉及的多晶硅沉积装置的夹套单元的部分区域与屏蔽部件结合的立体图。

图8是图7所示的Ⅷ-Ⅷ线的剖视图。

图9是在与图7所示的多晶硅沉积装置的夹套单元的部分区域结合的屏蔽部件上安装有过滤部件的立体图。

图10是本发明的第二实施例涉及的改变多晶硅沉积装置的夹套单元的收容孔形状的剖视图。

附图标记：

10：基座部20：反应室

24：排出口30、130：硅芯棒

32、132：硅棒34、134：棒连接部

40、140：电极部42、142：第一电极

44、144：第二电极50、150：夹套单元

54、154：收容孔60：加热部

70：气体供给单元90、190：冷却剂供给单元

110：监控部120、220：屏蔽部件

122、222：屏蔽主体124、226：排出部

224：支承部224a：支承主体

224b：过滤支承部240：过滤部件

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施例涉及的多晶硅沉积装置。

第一实施例

图1是本发明的实施例涉及的多晶硅沉积装置的剖视图，图2是本发明的实施例涉及的多晶硅沉积装置的俯视图。

如图1及图2所示，本发明的第一实施例涉及的多晶硅沉积装置1包括反应室20、硅芯棒30及夹套单元50。

反应室20用于收容硅芯棒30及夹套单元50。硅芯棒30具有N个，配置在反应室20内部，并具有通过电流进行通电的一对硅棒32，被通电的电流加热，且通过工艺气体的反应而沉积多晶硅。而且，夹套单元50形成有M个收容孔54，用于收容具有一对硅棒32的N个硅芯棒30，且通过工艺气体的供给进行反应，而且冷却被收容在M个收容孔54中的硅芯棒30的一对硅棒32。

另外，如图1及图2所示，本发明的第一实施例涉及的多晶硅沉积装置包括基座部10、电极部40、加热部60（参照图3）、气体供给单元70、冷却剂供给单元90、监控部110及屏蔽部件120（参照图4）。本发明的实施例涉及的多晶硅沉积装置1配置有N个硅芯棒30，以提高产品的生产率。

基座部10支承所述反应室20、硅芯棒30、电极部40、夹套单元50及气体供给单元70等。在此，在基座部10上可以配置有能够控制多晶硅沉积装置1的动作的未图示的控制系统。

反应室20收容硅芯棒30及夹套单元50。反应室20配置在后述的基座部10上部，将硅芯棒30及夹套单元50从外部隔离。另外，随着将内部从外部隔离，反应室20形成真空气氛。本发明的反应室20包括主体22及排出口24。如上所述，主体22与基座部10的上部结合并封闭内部空间，从而将收容有硅芯棒30及夹套单元50的内部空间与外部空间隔离。而且，排出口24配置在主体22的上部，将主体22内部的工艺气体向主体22的外部排出。与主体22的上部形状对应地配置有多个排出口24。

其次，硅芯棒30配置在反应室20的内部，通过电流的流通而被加热，且通过工艺气体的反应而沉积多晶硅。即，硅芯棒30由高纯度的多晶硅构成，在多晶硅的沉积过程中，在外表面沉积硅粉的同时进行多晶硅的生长。在此，硅芯棒30通过在后述电极部40的第一电极42及第二电极44流动的电流而被通电，并通过此时产生的电阻热进行自身发热。

另外，本发明的硅芯棒30在反应室20内部具有N个。作为本发明的一实施例，具有54个硅芯棒30，但是硅芯棒30的数量N，可以根据反应室20内部的尺寸或硅芯棒30的尺寸等变量而改变。本发明的硅芯棒30包括一对硅棒32和连接一对硅棒32的棒连接部34。

硅芯棒30的一对硅棒32隔开规定间隔且彼此平行地配置。一对硅棒32沿着垂直于基座部10的板面的方向配置。而且，相对于基座部10的板面，棒连接部34沿着水平方向配置，以便连接沿着垂直于基座部10的板面的方向配置的一对硅棒32。即，一对硅棒32和棒连接部34制作成相互连接的一体型。由此，硅芯棒30具有“U”形形状。“U”形的硅芯棒30被配置成，一对硅棒32邻接基座部10而棒连接部34位于上部。

电极部40配置在基座部10和硅芯棒30的一对硅棒32下部之间，并向硅芯棒30供给电流。电极部40包括分别与硅芯棒30的一对硅棒32连接并供给电流的第一电极42及第二电极44。第一电极42及第二电极44由耐热性优异的石墨（graphite）材料构成。而且，电极部40设置成与反应室20的底部即基座部10的上部表面保持绝缘状态。

另外，夹套单元50配置在反应室20的内部，用于收容硅芯棒30。夹套单元50包括与N个硅芯棒30对应的、用于收容N个硅芯棒30的M个收容孔54。在此，夹套单元50的收容孔54是工艺气体与硅芯棒30彼此接触而进行反应的空间。夹套单元50包括夹套主体52及收容孔54。夹套主体52形成夹套单元50的外形，并包围硅芯棒30的外表面。收容孔54形成在夹套主体52的内部以收容硅芯棒30，并形成硅芯棒30与工艺气体进行反应的反应空间。而且，收容孔54上下连通，从收容孔54的上部被排出的未反应工艺气体从下部再次流入。这样，由于收容孔54上下连通而未反应的工艺气体再次流入，从而能够有效执行制造多晶硅的沉积工艺。

夹套单元50的M个收容孔54具有2N个，以对应于N个硅芯棒30。即，由于N个硅芯棒30各具有一对硅棒32，所以具有2N个用于分别收容硅芯棒30的一对硅棒32的收容孔54。例如，作为本发明的一实施例，硅芯棒30配置54个，而各硅芯棒30包括一对硅棒32。在此，将硅芯棒30的数量54设定为N个时，由于实际上各硅芯棒30包括一对硅棒32，所以用于收容硅芯棒30的一对硅棒32的M个收容孔为2N个。

作为本发明的一实施例，夹套单元50与反应室20的圆截面对应地分成三个配置，但可以配置成单个或至少两个。当然，与配置成单个或多个的夹套单元50的形状对应地收容N个硅芯棒30。N个硅芯棒30与夹套单元50彼此可分离地结合。由于硅芯棒30与夹套单元50彼此可分离地结合，所以对硅芯棒30的多晶硅沉积工艺结束之后，以模块方式彼此分离硅芯棒30与夹套单元50，从而能够缩短生产工序时间的同时还缩短设备的清洁时间。

另外，在夹套单元50的内部形成有向多个收容孔54内供给工艺气体的供给流道。而且，在夹套单元50的内部形成有供给冷却剂的冷却流道以能够控制收容孔54内壁温度变化。通过向夹套单元50的内部供给及排出冷却剂，能够尽量降低多晶硅的沉积过程中未沉积于硅芯棒30的硅粉沉积在收容孔54的内壁或上侧的现象。

图3是在图2所示的硅芯棒和夹套单元之间配置的加热部的主要部分的放大俯视图。

如图3所示，加热部60配置在M个收容孔54内，以加热M个收容孔54内部。作为本发明的一实施例，加热部60配置在邻接硅芯棒30的收容孔54内，或者也可以配置在收容孔54的外部。加热部60可以使用公知的电加热器等各种发热体。

气体供给单元70向夹套单元50的收容孔54供给工艺气体。气体供给单元70供给的气体可以是氯硅烷（chlorosilane）和甲硅烷（monosilane）中的任一种。另外，气体供给单元70除了氯硅烷或甲硅烷之外还供给与氯硅烷或甲硅烷反应的氢气混合气体。

气体供给单元70配置在夹套单元50的下部，并通过夹套单元50向收容孔54供给工艺气体。另一方面，气体供给单元70配置在夹套单元50的外部，并通过夹套单元50向收容孔54供给工艺气体。气体供给单元70与气体管道80连接，并向收容孔54供给工艺气体。气体管道80与气体供给单元70连接并贯穿夹套单元50。

冷却剂供给单元90向夹套单元50的内部供给冷却剂。从冷却剂供给单元90供给的冷却剂可以使用水、油、冷却气体等公知的各种冷却媒介。冷却剂供给单元90与向夹套单元50内部供给及回收冷却剂的冷却剂管道100连接。在此，优选冷却剂管道100根据夹套单元50的内部形状配置，以提高夹套单元50的冷却性能。

监控部110设置在反应室20，通过开口部监控硅芯棒30的沉积过程。即，监控部110起到在沉积过程中监控有关硅芯棒30的信息的作用。工作人员可以通过监控部110监控硅芯棒30的沉积状况等。优选具有多个监控部110以与多个硅芯棒30对应。

监控部110由在本发明中未图示的开口部及观测窗构成。在此，优选向观测窗供给吹扫气体，以便阻止硅粉等沉着。而且，监控部110可以包括未图示的摄像头模块及光学高温计（pyrometer），以监控沉积过程中硅芯棒30上沉积的多晶硅的沉积厚度及硅芯棒30的温度。

图4是为了屏蔽图2所示的硅芯棒而夹套单元与屏蔽部件结合的立体图。在此，示出收容硅芯棒的夹套单元的部分区域。

屏蔽部件120覆盖露出于夹套单元50上部的硅芯棒30的棒连接部34。屏蔽部件120配置在夹套单元50的上部，覆盖硅芯棒30的棒连接部34，将硅芯棒30的棒连接部相对于反应室20的内部空间进行屏蔽。如上所述，屏蔽部件120通过屏蔽棒连接部34，防止多晶硅的制备过程中来自棒连接部34的热量导致产生大量硅粉的情况。本发明的屏蔽部件120包括屏蔽主体122及排出部124。

屏蔽主体122配置在夹套单元50的上部，以将反应室20的内部空间与硅芯棒30的棒连接部34进行隔离。排出部124形成在屏蔽主体122上，将收容孔54内部的工艺气体向收容孔54外部排出。在此，排出部124向收容孔54外部排出未反应的工艺气体，以使在收容孔54中未反应的工艺气体再次流入到收容孔54。另外，在本发明的说明书中未图示的冷却流道形成在屏蔽部件120上。在屏蔽部件120上形成的冷却流道用于抑制因硅芯棒30的发热导致屏蔽部件120温度上升。

第二实施例

图5是本发明的第二实施例涉及的多晶硅沉积装置的立体图，图6是图5所示的多晶硅沉积装置的俯视图，而且，图7是本发明的第二实施例涉及的多晶硅沉积装置的夹套单元的部分区域与屏蔽部件结合的立体图。

在说明之前需要注意的是，图7所示的夹套单元是示出了在图5及图5所示的夹套单元的部分区域，和在下面说明的图8至图10所示的夹套单元的部分区域。

如图5至图7所示，本发明的第二实施例涉及的多晶硅沉积装置1包括硅芯棒130、夹套单元150及屏蔽部件220。

硅芯棒130具有多个，通过电流的供给而被加热，且通过工艺气体的反应而沉积多晶硅。夹套单元150与多个硅芯棒130对应地形成收容硅芯棒130的多个收容孔154。屏蔽部件220配置在夹套单元150的上部，将硅芯棒130与外部隔离。

图8是图7所示的Ⅷ-Ⅷ线的剖视图，图9是在与图7所示的多晶硅沉积装置的夹套单元的部分区域结合的屏蔽部件上安装有过滤部件的立体图。

另外，如图5至图9所示，本发明的第二实施例涉及的多晶硅沉积装置1包括冷却剂供给单元190、电极部140、屏蔽部件220及过滤部件240。

硅芯棒130配置在反应室的内部。硅芯棒130通过电流的流通而被加热，且通过工艺气体的反应而沉积多晶硅。即，硅芯棒130由高纯度的多晶硅构成，在多晶硅的沉积过程中，在外表面沉积硅粉的同时进行多晶硅的生长。在此，硅芯棒130通过在后述电极部140的第一电极142及第二电极144流动的电流进行通电，并通过此时产生的电阻热进行自身发热。另外，本发明的硅芯棒130包括一对硅棒132和用于连接一对硅棒132的棒连接部134。

硅芯棒130的一对硅棒132隔开规定间隔且彼此平行地配置。对于设置面，一对硅棒132以垂直方向配置。而且，对于设置面，棒连接部134以水平方向配置，从而连接以垂直于设置面的方向配置的一对硅棒132。相互连接一对硅棒132的棒连接部134以与硅棒132相同的材料制作。即，一对硅棒132和棒连接部134制作成彼此连接的一体型。由此，硅芯棒130具有“U”形形状。“U”形的硅芯棒130配置成一对硅棒132分别与第一电极142及第二电极邻接而棒连接部134位于上部。

电极部140配置在设置面与硅芯棒130的一对硅棒132下部之间，并向硅芯棒130供给电流。电极部140包括分别与硅芯棒130的一对硅棒132连接而供给电流的第一电极142及第二电极144。第一电极142及第二电极144由耐热性优异的石墨（graphite）材料形成。而且，电极部140被设置成对于反应室的设置面保持绝缘状态。

其次，夹套单元150配置在反应室的内部，并用于收容硅芯棒130。夹套单元150包括夹套主体152和收容孔154。夹套主体152形成夹套单元150的外形，并包围硅芯棒130的外表面。收容孔154形成在夹套主体152的内部，并收容硅芯棒130，以形成硅芯棒130与工艺气体进行反应的反应空间。另外，本发明的实施例涉及的多晶硅沉积装置1还可以包括配置于收容孔154的加热部（未图示）。收容孔154的截面形状可以是包围硅芯棒130的圆筒形、椭圆形或矩形这样的多边形。而且，收容孔154可以上下开放连通，以便从收容孔154的上部被排出的未反应工艺气体通过收容孔154的下部再次流入。

与硅芯棒130的数量对应地设置夹套单元150，以便能够收容硅芯棒130，另外，夹套单元150能够收容所有多个硅芯棒130。在此，优选夹套单元150与硅芯棒130的硅棒132以1：1对应地被分隔。在夹套单元150的内部可具有在本发明中未图示的加热部，以加热收容孔154内。

夹套单元150与多个硅芯棒130对应地具有多个收容孔154。在此，与硅芯棒130的一对硅棒132对应地设有多个夹套单元的收容孔154。即，夹套单元150的收容孔154是具有两个硅棒132的硅芯棒130数量的两倍。夹套单元150可以制作成单一形状，也可以具有至少分成两个的形状。当然，可以与制作成单个或多个的夹套单元150的形状对应地收容多个硅芯棒130。

夹套单元150与多个硅芯棒130可分离地结合。夹套单元150与多个硅芯棒130以模块形式设置。这样，多个硅芯棒130与夹套单元150以可分离的模块形式结合，所以对硅芯棒130的多晶硅沉积工艺结束之后，分离硅芯棒130与夹套单元150，从而不仅能够缩短生产周期时间，还可以缩短设备的清洁时间。具体为，从硅芯棒130分离一个夹套单元150，则可以从多个硅芯棒130得到多晶硅。

另一方面，在夹套单元150的内部形成有向多个收容孔154供给工艺气体的供给流道，另外，在夹套单元150的内部形成有用于冷却多个收容孔154的冷却流道。

冷却剂供给单元190供给冷却剂，以便冷却夹套单元150。从冷却剂供给单元190供给的冷却剂可以是水、油、冷却气体等公知使用的各种冷却媒介。冷却剂供给单元190可以与夹套单元150通过单管连接，以向夹套单元150供给及回收冷却剂，另外，冷却剂供给单元190也可以与夹套单元150的多个收容孔154对应地以多个管道连接，以便供给及回收冷却剂从而冷却各收容孔154。

本发明的屏蔽部件220覆盖露出于夹套单元150上部的硅芯棒130的棒连接部134，将硅芯棒130的棒连接部134与外部隔离。屏蔽部件220具有与收容孔154的截面形状对应的截面形状。例如，收容孔154的截面形状为圆形、椭圆形或矩形这样的多边形截面形状时，屏蔽部件220的截面形状也与其对应地形成。而且，屏蔽部件220配置在用于收容硅芯棒130的一对硅棒132的彼此邻接的两个收容孔154上部。本发明的屏蔽部件220包括屏蔽主体222、支承部224及排出部226。

屏蔽主体222形成屏蔽部件220的外形，并配置在夹套单元150的上部，以屏蔽硅芯棒130的棒连接部134。在此，在屏蔽主体222的内部形成有冷却剂供给流道（未图示）及回收流道（未图示），用于冷却屏蔽主体222以降低硅芯棒130的棒连接部134发热引起的温度。而且，在屏蔽主体222的内部形成有用于彼此分割硅芯棒130的一对硅棒132的隔壁。

支承部224设在屏蔽主体222的周围，并相对于夹套单元150支承屏蔽主体222。本发明的支承部224包括支承主体224和过滤支承部224b。支承主体224a形成支承部224的外形，并相对于夹套单元150支承屏蔽主体222。作为本发明的一实施例，过滤支承部224b从支承主体224a的外轮廓向内侧凹陷形成。在支承主体224a上等间距地配置有多个过滤支承部224b。当然，过滤支承部224b的数量可以根据过滤部件240的使用数量变更。在过滤支承部224b上结合有用于过滤从排出部226排出的未反应工艺气体的过滤部件240。

排出部226形成为贯穿屏蔽主体222。排出部226排出在收容孔154内部经反应的工艺气体的同时也将未反应的工艺气体向收容孔154的外部排出。通过排出部226排出的未反应工艺气体可以作为从收容孔154的下部再次流入而反应的工艺气体使用。如附图所示，虽然示出了本发明的排出部226形成在屏蔽主体222的上部的结构，但也可以沿屏蔽主体222的侧部进一步形成。另外，排出部226的数量也可以变更。

然后，过滤部件240可拆装地结合在屏蔽部件220。具体为，过滤部件240可拆装地结合在屏蔽部件220的过滤支承部224b上。过滤部件240用于过滤从排出部226排出而从收容孔154的下部再次流入的未反应工艺气体。为了过滤未反应气体中含有的异物，过滤部件240可以制作成网格（mesh）形状等。过滤部件240可拆装地结合于屏蔽部件220并过滤未反应气体中含有的异物，从而通过未反应工艺气体的再使用能够提高产品产量。

最后，图10是本发明的第二实施例涉及的改变多晶硅沉积装置的夹套单元的收容孔形状的剖视图。

如图10所示，收容孔154具有截面积沿工艺气体的流动方向递减的梯形截面形状。相反，多晶硅沉积装置1的收容孔154可以具有沿工艺气体的流动方向截面积递增的梯形截面形状。

本发明的变形实施例的收容孔154沿工艺气体的流动方向上部截面积比下部截面积小或大，所以工艺气体向屏蔽部件220流动时可以调节收容孔154内部的工艺气体的流速。这样的，通过收容孔154的梯形截面形状调节工艺气体的流速，从而在硅芯棒130上沉积更多硅粉的同时，减少在硅芯棒130的棒连接部134上沉积大量硅粉。

以上，参照附图说明了本发明的实施例，但应理解为，本发明所属技术领域的普通技术人员在不改变本发明的其技术思想或必要特征的情况下可以以其它具体方式实施。因此，应理解为，上面记载的实施例在各方面仅仅是例示而并不是用于限定。本发明的保护范围应以后述的权利要求书记载为准，而不应以所述详细说明为准，权利要求的含义、范围以及其均等概念导出的所有变更或变形均属于本发明的权利保护范围。

Claims (23)

1.一种多晶硅沉积装置，其特征在于，包括：

反应室；

N个硅芯棒，配置在所述反应室内部，具有通过电流通电的一对硅棒，并被通电的电流加热，且通过工艺气体的反应而沉积多晶硅；

夹套单元，形成有M个收容孔，该收容孔收容具有一对所述硅棒的N个所述硅芯棒，工艺气体被供给至该收容孔并进行反应，而且，所述夹套单元冷却被收容于M个所述收容孔的所述硅芯棒的一对所述硅棒；

N个所述硅芯棒与所述夹套单元彼此可分离地结合；

所述硅芯棒还包括相互连接一对所述硅棒且露出于所述夹套单元外部的棒连接部；

所述多晶硅沉积装置还包括屏蔽部件，该屏蔽部件配置在所述夹套单元的上部，覆盖所述硅芯棒的所述棒连接部，以将所述棒连接部相对于所述反应室的内部空间进行隔离。

2.根据权利要求1所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

在所述夹套单元中形成的M个所述收容孔的数量为2N个，以与各具有一对所述硅棒的N个所述硅芯棒对应。

3.根据权利要求1所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，还包括：

电极部，该电极部设在N个所述硅芯棒的一对所述硅棒的下部，并分别具有供给电流的第一电极及第二电极。

4.根据权利要求1所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，还包括：

加热部，该加热部配置于所述夹套单元的M个所述收容孔，用于加热M个所述收容孔。

5.根据权利要求1所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，还包括：

向所述夹套单元的M个所述收容孔供给工艺气体的气体供给单元，

所述气体供给单元配置在所述夹套单元的下部，并通过所述夹套单元向所述收容孔供给工艺气体。

6.根据权利要求1所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，还包括：

向所述夹套单元的M个所述收容孔供给工艺气体的气体供给单元，

所述气体供给单元配置在所述夹套单元的外部，并通过所述夹套单元向所述收容孔供给工艺气体。

7.根据权利要求1所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，还包括：

监控部，该监控部设置于所述反应室，通过在所述夹套单元上形成的开口部监控所述硅芯棒的沉积过程。

8.根据权利要求1所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

所述夹套单元的所述收容孔上下连通，从而使从所述收容孔的上部排出的工艺气体通过所述收容孔的下部再次流入。

9.根据权利要求1所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

在所述反应室的上部具有用于排出所述反应室内部的工艺气体的多个排出口。

10.根据权利要求1所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

所述夹套单元至少具有两个，以便将N个所述硅芯棒相互分开收容。

11.一种多晶硅沉积装置，其特征在于，包括：

多个硅芯棒，通过电流的供给而被加热，且通过工艺气体的反应而沉积多晶硅；

夹套单元，与多个所述硅芯棒对应地形成有收容硅芯棒的多个收容孔；

屏蔽部件，配置在所述夹套单元的上部，将所述硅芯棒与外部隔离；

所述硅芯棒包括一对硅棒，分别被通电，且隔开间隔彼此平行地配置；以及棒连接部，将一对所述硅棒沿其长度方向的横向相互连接，且被所述屏蔽部件屏蔽；

所述屏蔽部件具有与所述收容孔的截面形状对应的截面形状，并配置在彼此邻接的两个所述收容孔的上部，该两个收容孔用于收容所述硅芯棒的一对所述硅棒。

12.根据权利要求11所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

多个所述硅芯棒与所述夹套单元彼此可分离地结合。

13.根据权利要求12所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

至少具有两个所述夹套单元，各所述夹套单元收容多个所述硅芯棒且以模块方式被统一化。

14.根据权利要求13所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，还包括：

向所述夹套单元供给冷却剂的冷却剂供给单元。

15.根据权利要求14所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

所述冷却剂供给单元与所述夹套单元通过单一管道连接。

16.根据权利要求14所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

所述冷却剂供给单元与所述夹套单元通过多个管道连接，以与所述多个收容孔对应。

17.根据权利要求12所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

所述收容孔的形状是包围被收容的所述硅芯棒的圆筒状、椭圆形筒状及矩形筒状中的任一种。

18.根据权利要求11所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，所述屏蔽部件包括：

屏蔽主体，覆盖所述棒连接部，将所述棒连接部与外部隔离；

支承部，设在所述屏蔽主体的周围，相对于所述夹套单元支承所述屏蔽主体。

19.根据权利要求18所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

所述夹套单元的所述收容孔的上下部开放而连通。

20.根据权利要求19所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，还包括：

过滤部件，该过滤部件配置于所述支承部，并过滤从所述收容孔的下部再次流入的工艺气体。

21.根据权利要求20所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

所述过滤部件可拆装地结合在所述屏蔽部件。

22.根据权利要求11所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

在所述屏蔽部件上形成有排出部，该排出部将所述夹套单元的所述收容孔内的工艺气体排出至所述收容孔外部。

23.根据权利要求19所述的多晶硅沉积装置，其特征在于，

所述夹套单元的所述收容孔具有截面积沿工艺气体的流动方向递增或递减的梯形截面形状。