DE102020118634A1 - Vorrichtung zur herstellung von polykristallinem silizium - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen Elektrodenadapter aufweisen, der einen Kerndrahthalter und eine Metallelektrode elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenadapter bezüglich eines Schraubteils, der in der Metallelektrode gebildet ist, nichtleitend sein kann. Eine Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen Elektrodenadapter umfassen, der einen Kerndrahthalter und eine Metallelektrode elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenadapter durch ein Befestigungsmechanismusteil an der Metallelektrode befestigt sein kann, und der Elektrodenadapter bezüglich des Befestigungsmechanismusteils nichtleitend sein kann.

Description

  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach einem Siemens-Verfahren, genauer gesagt auf die Struktur eines Elektrodenadapters, der einen Kerndrahthalter und eine Metallelektrode elektrisch verbindet.
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 25. Juli 2019 eingereichten japanischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 2019-137105 , deren vollständiger Inhalt durch Bezugnahme hierin übernommen wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Polykristallines Silizium ist ein Rohmaterial aus einkristallinem Silizium zur Herstellung eines Halbleiters oder aus Silizium zur Herstellung einer Solarzelle. Als Verfahren zur Herstellung eines polykristallinen Siliziums ist ein Siemens-Verfahren bekannt. Bei diesem Verfahren wird im Allgemeinen ein auf Silan basierendes Ausgangsgas mit einem erhitzten Siliziumkerndraht in Kontakt gebracht, um ein polykristallines Silizium auf einer Oberfläche des Siliziumkerndrahts durch ein chemisches Dampfabscheidungsverfahren (CVD-Verfahren) abzuscheiden.
  • Bei dem Siemens-Verfahren werden zwei Siliziumkerndrähte in vertikaler Richtung und ein Siliziumkerndraht in horizontaler Richtung zu einem umgekehrten U zusammengesetzt. Beide Enden des Satzes von Siliziumkerndrähten in umgekehrter U-Form werden mit einem Kerndrahthalter verbunden und an einer jeweiligen Metallelektrode befestigt, die auf einer Grundplatte angeordnet ist. Im Allgemeinen enthält ein Reaktionsofen mehrere Sätze von umgekehrt U-förmigen Siliziumkerndrähten. Eine solche Konfiguration ist beispielsweise in JP 2010-235438 A angegeben.
  • Wenn ein umgekehrt U-förmiger Siliziumkerndraht durch Leitung auf eine Abscheidungstemperatur erhitzt wird und ein Mischgas aus z. B. Trichlorsilan und Wasserstoff als Ausgangsgas mit dem Siliziumkerndraht in Kontakt gebracht wird, wächst eine polykristalline Siliziumdampfphase auf dem Siliziumkerndraht, und ein polykristalliner Siliziumstab wird in einer invertierten U-Form mit einem gewünschten Durchmesser gebildet.
  • Eine Elektrode durchdringt eine Grundplatte, wobei ein Isolator zwischen der Elektrode und der Grundplatte angeordnet ist, und wird mit einer anderen Elektrode verbunden oder mit einer Stromquelle verbunden, die außerhalb eines Reaktionsofens angeordnet ist. Um die Abscheidung eines polykristallinen Siliziums auf dieser Elektrode während eines Abscheidungsschritts von polykristallinem Silizium zu verhindern, und um zu verhindern, dass eine Metallverunreinigung des polykristallinen Siliziums durch einen Temperaturanstieg der Elektrode abgeschieden wird, und dergleichen, werden die Elektrode, die Grundplatte und eine Gasglocke durch ein Kühlmittel wie Wasser gekühlt.
  • 1 ist ein konzeptionelles Schaubild zur Veranschaulichung eines Aspekts gemäß herkömmlicher Technik, bei dem ein Elektrodenhalter an einer Elektrode befestigt wird, um einen Kerndrahthalter zu halten. In dem in dieser Zeichnung dargestellten Beispiel werden z. B. eine Metallelektrode 20 und ein Kohlenstoffkerndrahthalter 24 über einen Elektrodenadapter 23 miteinander verbunden, um den Verschleiß der Elektrode 20 zu reduzieren, und der Elektrodenadapter 23 wird durch Verschraubung an der Elektrode 20 befestigt.
  • Ein Strom wird von der Elektrode 20 über den Kerndrahthalter 24 einem Siliziumkerndraht (nicht abgebildet) zugeführt, der oben auf einem Kerndrahthalter 24 gehalten wird, und eine Oberfläche des Siliziumkerndrahts wird in einer Wasserstoffumgebung durch Joulesche Wärme auf etwa 900°C bis 1200°C erhitzt. In diesem Zustand wird ein Mischgas aus z. B. Trichlorsilan und Wasserstoff als Ausgangsgas in einen Reaktionsofen geleitet. Hierdurch wird hochreines Silizium in der Dampfphase auf dem Siliziumkerndraht zu einem polykristallinen Siliziumstab aufgewachsen.
  • Bei diesem Schritt, während der Durchmesser des polykristallinen Siliziumstabes zunimmt, schreitet auch die Abscheidung eines polykristallinen Siliziums auf einer Seite des Kohlenstoffkerndrahthalters 24 fort, und das polykristalline Silizium wird allmählich in den Kerndrahthalter 24 integriert. Es ist zu beachten, dass der elektrische Widerstand mit dem Wachstum des polykristallinen Siliziumstabs abnimmt. Daher wird ein zuzuführender Strom allmählich erhöht, um die Oberflächentemperatur des polykristallinen Siliziumstabs auf einer Temperatur zu halten, die für die Abscheidungsreaktion geeignet ist.
  • Im Allgemeinen wird dem polykristallinen Siliziumstab ein hoher Strom von 2000 bis 4000 Ampere am Ende der Abscheidungsreaktion zugeführt. Mit zunehmendem Durchmesser des polykristallinen Siliziumstabes nimmt die von einer Oberfläche des Stabes abgegebene Wärmemenge zu. Es ist daher notwendig, die dem polykristallinen Siliziumstab zuzuführende elektrische Energie zu erhöhen, um die durch die Wärmeabgabe verlorene Wärmemenge auszugleichen, um eine für die Abscheidungsreaktion erforderliche Temperatur (900 bis 1200 °C) aufrechtzuerhalten.
  • Unter diesen Umständen ist eine Struktur erforderlich, die der oben beschriebenen Zufuhr eines großen Stroms und dem erhöhten Gewicht des polykristallinen Siliziumstabes aufgrund einer Durchmesservergrößerung standhält, um die Metallelektrode, den Elektrodenadapter und den Kerndrahthalter miteinander zu verbinden.
  • KURZBESCHREIBUNG DES GEGENSTANDES
  • Daher ist es notwendig, den Elektrodenadapter sicher zu befestigen, da der Elektrodenadapter aus Kohlenstoff mit einer hohen Selbstschmiereigenschaft gebildet ist. Insbesondere wenn die Metallelektrode und der Adapter durch Verschraubung miteinander verbunden sind und es zu einer Lockerung einer Schraube kommt, kann eine Entladung aus einem Spalt auftreten, der durch die Lockerung erzeugt ist, um sowohl die Metallelektrode als auch den Adapter zu beschädigen, und ein Metall und Kohlenstoff, die durch die Entladung in den Reaktionsofen diffundieren, können eine Verunreinigung in polykristallines Silizium verursachen.
  • Was die Verbindung zwischen der Metallelektrode, dem Elektrodenadapter und dem Kerndrahthalter betrifft, so wurde bisher eine neuartige Struktur vorgeschlagen.
  • Beispielsweise offenbart JP 2010-235438 A einen Aspekt, bei dem ein Kernstab-Halteabschnitt, der ein Halteloch, in dessen oberes Ende ein Siliziumkerndraht eingeführt wird und welches einen Schraubstreifen auf seiner Umfangsfläche aufweist, durch einen Halter mit einem Innengewinde befestigt wird, das mit dem Kernstab-Halteteil verschraubt wird. In dieser Hinsicht sind sowohl der Kernstabhalteabschnitt als auch der Halter aus einem leitenden Material hergestellt, und durch ein Schraubteil fließt ebenfalls ein Strom. Die anwesenden Erfinder haben jedoch festgestellt, dass eine Entladung in einem leichten Spalt eines Schraubteils auftritt, der z. B. durch einen Unterschied im thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen einer Metallelektrode und einem Kohlenstoffelektrodenadapter erzeugt wird, wenn durch eine neuerliche Vergrößerung des Durchmessers des Schraubteils ein großer Strom im Schraubteil fließt, weil das Schraubteil eine unebene Oberfläche hat, selbst wenn der Kernstabhalteabschnitt ausreichend mit einem Halter in Eingriff steht.
  • Es ist zu beachten, dass JP 2010-235438 A auch einen Aspekt offenbart, bei dem ein unterer Teil eines Kernstab-Halteabschnitts in ein Halteloch eines Halter-Hauptkörpers eingeführt ist und der Kernstab-Halteabschnitt von einem Grundplattenteil unter Verwendung eines Mutterelements getragen ist, das mit dem Halter-Hauptkörper verschraubt ist, der an einer äußeren Umfangsfläche ein Außengewinde aufweist. Da diese Elemente jedoch auch leitend sind, wie in dem oben beschriebenen Aspekt, haben die Erfinder festgestellt, dass auch in diesem Aspekt leicht Entladungen auftreten, wenn in einem Schraubteil, wie oben beschrieben, ein großer Strom fließt.
  • JP 2002-338226 A offenbart einen Aspekt, bei dem ein Ständer, der ein unteres Ende eines Keimkerns trägt, von einer ersten Stütze eines männlichen Schraubenelements getragen wird, und die erste Stütze wird von einer festen zweiten Stütze eines weiblichen Schraubenelements getragen, so dass sie sich auf und ab bewegen kann. Da jedoch die erste und die zweite Stützen beide Leitungswege sind, haben die Erfinder festgestellt, dass die Entladung durch den Fluss eines großen Stroms in einem Schraubteil auftritt, wie in dem Aspekt aus JP 2010-235438 A .
  • Wie oben beschrieben verfügt die Struktur, die bei der herkömmlichen Technik einen Elektrodenadapter mit einer Metallelektrode verbindet, nicht über ausreichende Gegenmaßnahmen gegen die Entladung. Daher ist eine Nachbehandlung äußerst mühsam, sobald ein Bauteil innerhalb eines Ofens durch eine Entladung beschädigt wird. Konkret muss eine Elektrode durch eine neue ersetzt werden, und auch ein polykristalliner Siliziumstab ist verunreinigt. Zudem ist eine Kohlenwasserstoffverbindung, als Folge der Verunreinigung einer Gasglocke und einer Grundplatte, als Verunreinigung auch in einem Reaktionsabgas enthalten, das abgefangen und in den Kreislauf geführt wird, was die Herstellung eines polykristallinen Siliziums in nachfolgenden Chargen beeinträchtigt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts solcher Probleme realisiert, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine neuartige Struktur eines Elektrodenadapters zu schaffen, der einfach ist, aber gegenüber einer Metallelektrode und einem Kerndrahthalter stabil leitend sein kann.
  • [Konzept 1]
  • Eine Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium sein, die ein polykristallines Silizium durch ein Siemens-Verfahren herstellt, umfassend einen Elektrodenadapter, der einen Kerndrahthalter und eine Metallelektrode elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenadapter nichtleitend bezüglich eines Schraubteils sein kann, der in der Metallelektrode ausgebildet ist.
  • [Konzept 2]
  • Eine Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium sein, die ein polykristallines Silizium durch ein Siemens-Verfahren herstellt, umfassend einen Elektrodenadapter, der einen Kerndrahthalter und eine Metallelektrode elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenadapter durch ein Befestigungsmechanismusteil an der Metallelektrode befestigt sein kann, und der Elektrodenadapter kann nichtleitend bezüglich des Befestigungsmechanismusteils sein.
  • [Konzept 3]
  • In der Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach Konzept 1 oder 2, wobei der Elektrodenadapter und der Kerndrahthalter aus einem identischen Material gebildet sein können.
  • [Konzept 4]
  • In der Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach einem der Konzepte 1 bis 3 kann mindestens einer der Elektrodenadapter und der Kerndrahthalter aus einem Kohlenstoffmaterial gebildet sein.
  • [Konzept 5]
  • In der Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach einem der Konzepte 1 bis 4 kann ein leitendes Element zwischen leitenden Teilen des Elektrodenadapters und der Metallelektrode eingefügt sein.
  • [Konzept 6]
  • In der Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach einem der Konzepte 1 bis 5 kann der Elektrodenadapter über ein isolierendes Gestell (Jig) an der Metallelektrode befestigt sein.
  • [Konzept 7]
  • In der Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach einem der Konzepte 2 bis 6 kann eine isolierende Behandlung auf mindestens eine Oberfläche des Befestigungsmechanismusteils angewendet werden.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft einen Elektrodenadapter, der gegenüber einer Metallelektrode und einem Kerndrahthalter stabil leitend sein kann. Da die Struktur äußerst einfach ist, lässt sich der Kerndrahthalter zudem leicht entfernen.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein konzeptionelles Schaubild zur beispielhaften Darstellung eines Aspekts gemäß einer herkömmlichen Technik, bei dem ein Elektrodenhalter an einer Elektrode befestigt ist, um einen Kerndrahthalter zu halten;
    • 2 ist eine schematisches Schaubild zur Erläuterung eines Ausgestaltungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 3 ist ein konzeptionelles Schaubild, das einen Aspekt veranschaulicht, bei dem ein Elektrodenhalter an einer Elektrode befestigt ist, um einen Kerndrahthalter zu halten;
    • 4 ist ein konzeptionelles Schaubild, das einen weiteren Aspekt veranschaulicht, bei dem ein Elektrodenhalter an einer Elektrode befestigt ist, um einen Kerndrahthalter zu halten;
    • 5 ist ein konzeptionelles Schaubild, das einen weiteren Aspekt veranschaulicht, bei dem ein Elektrodenhalter an einer Elektrode befestigt ist, um einen Kerndrahthalter zu halten;
    • 6 ist ein konzeptionelles Schaubild, das einen weiteren Aspekt veranschaulicht, bei dem ein Elektrodenhalter an einer Elektrode befestigt ist, um einen Kerndrahthalter zu halten; und
    • 7 ist ein konzeptionelles Schaubild, das ein leitendes Teil veranschaulicht, das zwischen leitenden Teilen eines Elektrodenadapters und einer Metallelektrode eingefügt ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • 2 ist ein Schaubild, das den Umriss eines Ausgestaltungsbeispiels eines Reaktionsofens einer Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Reaktionsofen 100 weist eine Elektrode 10 auf, die von einer Grundplatte 5 isoliert ist, welche unter einer Gasglocke 1 auf der Grundplatte 5 angeordnet ist. Die Elektrode 10 ist über einen Befestigungsmechanismusteil 17 (siehe 3 bis 6), das aus einem isolierenden Material gebildet ist, mit einem Elektrodenhalter 13 verbunden, und ein Kohlenstoffkerndrahthalter 14, der einen Siliziumkerndraht 15 hält, ist an dem Elektrodenhalter 13 befestigt. Die Verbindung wird so hergestellt, dass ein Strom, der von der Elektrode 10 geliefert wird, durch den Elektrodenhalter 13 und den Kerndrahthalter 14 fließt und ein polykristallines Silizium 16 durch eine Reaktion eines Quellgases auf dem Siliziumkerndraht 15 abgeschieden wird.
  • Es ist zu beachten, dass Bezugszeichen 2 in 2 ein Sichtfenster bezeichnet. Ein Kältemittel zur Kühlung der Gasglocke 1 wird durch einen Kältemitteleinlass 3 zugeführt und durch einen Kältemittelauslass 4 aus dem Ofen abgeführt. Ein Kältemittel zur Kühlung der Grundplatte 5 wird durch einen Kältemitteleinlass 6 zugeführt und durch einen Kältemittelauslass 7 aus dem Ofen abgeführt. Ein Kältemittel zur Kühlung der Elektrode 10 wird durch einen Kältemitteleinlass 11 zugeführt und durch einen Kältemittelauslass 12 aus dem Ofen abgeführt. Ein Abscheidungsquellgas von polykristallinem Silizium wird durch eine Quellgaszufuhrdüse 9 zugeführt und durch einen Reaktionsabgasauslass 8 aus dem Ofen abgeführt.
  • 3 bis 6 sind konzeptionelle Schaubilder, die einen jeweiligen Aspekt veranschaulichen, wobei, in der Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein Elektrodenhalter an einer Elektrode befestigt ist, um einen Kerndrahthalter zu halten.
  • Bei dem in 3 dargestellten Aspekt ist ein Schraubteil auf der Oberseite der Elektrode 10 gebildet. Der Elektrodenadapter 13 wird über das Befestigungsmechanismusteil 17 befestigt, das mit diesem Schraubteil verschraubt ist. Eine Aussparung an einem unteren Ende des Kerndrahthalters 14 wird in einen Vorsprung auf einer Oberseite dieses Elektrodenadapters 13 eingepasst. Da das Befestigungsmechanismusteil 17 aus einem isolierenden Material gebildet ist, ist der Schraubteil nichtleitend, und die Stromzufuhr von der Elektrode 10 zum Kerndrahthalter 14 erfolgt über einen anderen Teil des Elektrodenadapters 13 als den Schraubteil. Dadurch ist es möglich, das Leitvermögen in dem Schraubteil, in dem leicht Entladungen auftreten (ein Teil mit äußerst unebener Oberfläche), vollständig zu unterdrücken und Schäden durch Entladungen zu verhindern.
  • Bei dem in 4 dargestellten Aspekt ist ein Loch mit einem Schraubteil (Innengewinde) auf der Oberseite der Elektrode 10 gebildet, und das Befestigungsmechanismusteil 17 mit einem Schraubteil (Außengewinde) ist mit diesem Lochabschnitt verschraubt. Der Elektrodenadapter 13 wird durch dieses Befestigungsmechanismusteil 17 befestigt, und ein Vorsprung, der an einem unteren Ende des Kerndrahthalters 14 ausgebildet ist, wird in eine Aussparung eingepasst, die auf einer Oberseite dieses Elektrodenadapters 13 gebildet ist. Da dieses Befestigungsmechanismusteil 17 ebenfalls aus einem isolierenden Material gebildet ist, ist der Schraubteil nichtleitend, und die Stromzufuhr von der Elektrode 10 zu dem Kerndrahthalter 14 erfolgt über einen anderen Teil des Elektrodenadapters 13 als den Schraubteil. Dadurch ist es möglich, das Leitvermögen in dem Schraubteil, in dem leicht Entladungen auftreten (ein Teil mit äußerst unebener Oberfläche), vollständig zu unterdrücken und Schäden durch Entladungen zu verhindern.
  • Bei dem in 5 dargestellten Aspekt ist ein Schreibteil (Außengewinde) auf einer Oberseite der Elektrode 10 gebildet und der Elektrodenadapter 13 ist auf einer Oberseite dieses Schraubteils (Außengewinde) angeordnet. Der Elektrodenadapter 13 wird durch das Befestigungsmechanismusteil 17 befestigt, das an seiner Innenfläche einen Schraubteil aufweist, und eine Aussparung, die an einem unteren Ende des Kerndrahthalters 14 ausgebildet ist, wird in einen Vorsprung eingepasst, der auf einer Oberseite dieses Elektrodenadapters 13 gebildet ist. Da dieses Befestigungsmechanismusseil 17 ebenfalls aus einem isolierenden Material gebildet ist, ist der Schraubteil nichtleitend, und die Stromzufuhr von der Elektrode 10 zu dem Kerndrahthalter 14 erfolgt über einen anderen Teil des Elektrodenadapters 13 als den Schraubteil. Dadurch ist es möglich, das Leitvermögen in dem Schraubteil, in dem leicht Entladungen auftreten (ein Teil mit äußerst unebener Oberfläche), vollständig zu unterdrücken und Schäden durch Entladungen zu verhindern.
  • Bei dem in 6 dargestellten Aspekt ist ein Schraubteil (Außengewinde) auf einer Oberseite der Elektrode 10 gebildet. Ein Schraubteil, der an einer Innenfläche des Elektrodenadapters 13 gebildet ist, ist über das isolierende Befestigungsmechanismusteil 17 mit diesem Schraubteil verschraubt. In diesem Fall ist es zu beachten, dass eine Isolationsbehandlung auf den Schraubteil, der an der Innenfläche des Elektrodenadapters 13 gebildet ist, angewendet werden kann, so dass der innere Oberflächenbereich des Elektrodenadapters 13 als Befestigungsmechanismusteil 17 fungiert. Ein Vorsprung ist auf einer Oberseite des Elektrodenadapters 13 gebildet, und eine Aussparung, die an einem unteren Ende des Kerndrahthalters 14 gebildet ist, ist in diesen Vorsprung eingepasst. Da auch in diesem Fall das Befestigungsmechanismusteil 17 aus einem isolierenden Material gebildet ist, ist der Schraubteil nichtleitend, und die Stromzufuhr von der Elektrode 10 zu dem Kerndrahthalter 14 erfolgt über einen anderen Teil des Elektrodenadapters 13 als den Schraubteil. Dadurch ist es möglich, das Leitvermögen in dem Schraubteil, in dem leicht Entladungen auftreten (ein Teil mit einer extrem unebenen Oberfläche), vollständig zu unterdrücken und Schäden durch Entladungen zu verhindern.
  • Wie oben beschrieben schafft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium, die ein polykristallines Silizium nach einem Siemens-Verfahren herstellt, aufweisend einen Elektrodenadapter, der einen Kerndrahthalter und eine Metallelektrode elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenadapter bezüglich eines Schraubteils, der in der Metallelektrode gebildet ist, nichtleitend ist.
  • Darüber hinaus stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium bereit, die ein polykristallines Silizium durch ein Siemens-Verfahren herstellt, aufweisend einen Elektrodenadapter, der einen Kerndrahthalter und eine Metallelektrode elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenadapter durch ein Befestigungsmechanismusteil an der Metallelektrode befestigt ist und der Elektrodenadapter bezüglich des Befestigungsmechanismusteils nichtleitend ist.
  • In diesem Fall können der Elektrodenadapter und der Kerndrahthalter aus dem gleichen Material gebildet sein.
  • Darüber hinaus können mindestens einer der Elektrodenadapter und der Kerndrahthalter aus einem Kohlenstoffmaterial hergestellt sein. Wenn Verbindungsteile des Kerndrahthalters und des Elektrodenadapters aus Kohlenstoff gebildet sind, gewöhnen sich Kontaktflächen durch Verschieben des Kerndrahthalters und des Elektrodenadapters aneinander, wenn der Kerndrahthalter und der Elektrodenadapter eingerichtet sind. Selbst wenn die Verbindungsteile des Kerndrahthalters und des Elektrodenadapters jeweils eine einfache konische Form haben, kann daher eine ausreichende Fixierung erreicht und die Entladung wirksam unterdrückt werden.
  • Es ist zu beachten, dass zur effizienten Stromversorgung des Kerndrahthalters ein leitendes Teil 30 wie beispielsweise eine Kohlenstoffplatte zwischen leitende Teile des Elektrodenadapters und der Metallelektrode eingefügt werden kann.
  • Wie bei dem in 5 dargestellten Aspekt kann der Elektrodenadapter über eine isolierende Vorrichtung an der Metallelektrode befestigt sein.
  • Es ist zu beachten, dass das gesamte Befestigungsmechanismusteil aus einem isolierenden Material gebildet sein kann, dass jedoch eine isolierende Behandlung zumindest auf einer Oberfläche des Befestigungsmechanismusteils angewendet werden kann.
  • Es ist zu beachten, dass das obige Isoliermaterial nur einen spezifischen elektrischen Widerstand aufweisen muss, der ausreichend höher ist als der von Kohlenstoff (etwa 10 µΩm). Beispiele für ein solches Material sind Siliziumnitrid (etwa 1 • 1015 µΩm) und Quarzglas (etwa 1 • 1018 µΩm). Ein Material mit einem spezifischen elektrischen Widerstand, der fast dem von Germanium entspricht (etwa 5 • 105 µΩm), kann ebenfalls als das obige Isoliermaterial verwendet werden.
  • [Beispiele]
  • Eine Reaktion zum Aufwachsen eines polykristallinen Siliziums, bis das Gewicht eines Paars polykristalliner Siliziumstäbe 80 bis 200 kg erreichte, wurde gemäß einem Siemens-Verfahren für 20 Chargen durchgeführt, und es wurde bestätigt, ob eine Metallelektrode einen Defekt aufweist, der als durch Entladung erzeugt anzunehmen ist. Als Ergebnis, wenn die in 3 dargestellte Ausgestaltung (wobei das Befestigungsmechanismusteil aus Siliziumnitrid gebildet ist) verwendet wurde, wurde kein Defekt in der Metallelektrode beobachtet. Hingegen, wenn die in 1 dargestellte Ausgestaltung verwendet wurde, wurden gebrochene Teile in zwei Chargen beobachtet, was 10% entsprachen, und in diesen Chargen, in denen der Bruch auftrat, bestätigten sich Defekte, die als durch Entladung erzeugt anzunehmen sind, in den Schraubengewinden der Metallelektroden.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Elektrodenadapter, der bezüglich einer Metallelektrode und einem Kerndrahthalter stabil leitend sein kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gasglocke
    2
    Betrachtungsfenster
    3
    Kältemitteleinlass (Gasglocke)
    4
    Kältemittelauslass (Gasglocke)
    5
    Grundplatte
    6
    Kältemitteleinlass (Grundplatte)
    7
    Kältemittelauslass (Grundplatte)
    8
    Reaktionsabgasauslass
    9
    Quellgaszufuhrdüse
    10,20
    Metallelektrode
    11
    Kältemitteleinlass (Elektrode)
    12
    Kältemittelaustritt (Elektrode)
    13,23
    Elektrodenadapter
    14,24
    Kerndrahthalter
    15
    Siliziumkerndraht
    16
    Polykristallines Silizium
    17
    Befestigungsmechanismusteil
    30
    Leitendes Teil
    100
    Reaktionsofen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019137105 [0002]
    • JP 2010235438 A [0004, 0014, 0015, 0016]
    • JP 2002338226 A [0016]

Claims (7)

  1. Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium, die ein polykristallines Silizium durch ein Siemens-Verfahren herstellt, aufweisend: einen Elektrodenadapter, der einen Kerndrahthalter und eine Metallelektrode elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenadapter bezüglich eines Schraubteils, der in der Metallelektrode gebildet ist, nichtleitend ist.
  2. Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium, die ein polykristallines Silizium durch ein Siemens-Verfahren herstellt, aufweisend: einen Elektrodenadapter, der einen Kerndrahthalter und eine Metallelektrode elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenadapter durch ein Befestigungsmechanismusteil an der Metallelektrode befestigt ist, und der Elektrodenadapter bezüglich des Befestigungsmechanismusteils nichtleitend ist.
  3. Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Elektrodenadapter und der Kerndrahthalter aus einem identischen Material gebildet sind.
  4. Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens einer der Elektrodenadapter und der Kerndrahthalter aus einem Kohlenstoffmaterial gebildet ist.
  5. Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein leitendes Teil zwischen leitenden Teilen des Elektrodenadapters und der Metallelektrode eingefügt ist.
  6. Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Elektrodenadapter über ein isolierendes Gestell an der Metallelektrode befestigt ist.
  7. Vorrichtung zur Herstellung von polykristallinem Silizium nach Anspruch 2, wobei eine isolierende Behandlung auf mindestens eine Oberfläche des Befestigungsmechanismusteils angewendet ist.
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