KR20120073658A - Device for manufacturing polysilicon - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 산업이나 태양광 산업, 등에서의 주원료로 사용되는 폴리 실리콘을 제조하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 코어 로드(Core rod) 표면에 폴리 실리콘을 증착시키는 폴리 실리콘 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing polysilicon used as a main raw material in the semiconductor industry, the photovoltaic industry, and more particularly, to a polysilicon manufacturing apparatus for depositing polysilicon on a surface of a silicon core rod. It is about.
반도체 산업이나 태양광 산업, 등에서 주원료로 사용되는 폴리 실리콘은 일반적으로 다음과 같은 제조 공정을 거쳐 얻어진다. Polysilicon used as a main raw material in the semiconductor industry, photovoltaic industry, etc. is generally obtained through the following manufacturing process.
먼저, 쿼츠나 모래 등을 카본과 환원 반응시켜 금속급 실리콘(MG-Si)을 얻은 후, 다시 추가적인 정제과정을 거쳐 금속급 실리콘으로부터 폴리 실리콘을 얻는다. 얻어진 폴리 실리콘은, 순도에 따라 태양전지 기판 제조용 원료(SoG-Si)로 사용되거나, 반도체 웨이퍼 제조용 원료(EG-Si)로 사용된다. First, quartz or sand is reduced with carbon to obtain metal grade silicon (MG-Si), and then further refined to obtain polysilicon from metal grade silicon. The obtained polysilicon is used as a raw material for producing a solar cell substrate (SoG-Si) or as a raw material for producing a semiconductor wafer (EG-Si) depending on the purity.
폴리 실리콘 제조 산업은 반도체 산업, 태양광 발전 산업 외에도 정밀화학/소재 산업, 광통신 산업, 유기실리콘 산업, 등의 다양한 산업들과 직접 연관된다. Polysilicon manufacturing industry is directly related to various industries such as semiconductor industry, photovoltaic power generation industry, fine chemical / materials industry, optical communication industry, organosilicon industry, etc.
금속급 폴리 실리콘의 정제 방법으로는 크게 종형 반응기(BELL-JAR TYPE REACTOR)를 사용하는 지멘스(Siemens)법과, 유동층(Fluidized bed)법, VLD(Vapor-to-Liquid Deposition) 방법과 금속급 실리콘을 직접 정제하는 방법, 등이 있다.As the purification method of metal polysilicon, Siemens method using BELL-JAR TYPE REACTOR, Fluidized bed method, Vapor-to-Liquid Deposition (VLD) method and metal silicon are mainly used. Direct purification, and the like.
이중에서 가장 일반적으로 많이 사용되고 있는 방법이 지멘스(Siemens) 법이다. 이 방법은 수소와 혼합된 반응가스, 예컨대 염화실란(chlorosilane)이나 모노실란(monosilane)을 열분해하여 실리콘 코어 로드에 증착시켜 폴리 실리콘을 제조하는 방법이다. The most commonly used method is the Siemens law. This method is a method of producing polysilicon by thermally decomposing a reaction gas mixed with hydrogen, such as chlorosilane or monosilane, and depositing it on a silicon core rod.
이 방법은 실리콘 코어 로드에 전기를 통하게 하여 그 저항열로 실리콘 코어 로드 전체를 발열시키는데, 실리콘은 상온에서 전기 저항이 매우 크기 때문에 통전이 어렵다. 그러나 예열장치를 통해 예컨대 약 1000℃까지 실리콘 코어로드를 가열하게 되면 전기 저항이 대폭적으로 낮아지기 때문에 전기가 잘 통전된다. 따라서 폴리 실리콘 제조 공정 초기에, 실리콘 코어 로드를 예열하는 수단이 필요하다. This method makes the silicon core rod electrically and heats the entire silicon core rod with the heat of resistance. Since silicon has a very high electrical resistance at room temperature, it is difficult to conduct electricity. However, when the silicon core rod is heated to, for example, about 1000 ° C. through a preheater, the electrical resistance is drastically lowered, so electricity is well supplied. Thus, early in the polysilicon manufacturing process, a means of preheating the silicon core rods is needed.
반응가스인 염화실란(chlorosilane)이나 모노실란(monosilane)으로부터 열분해된 실리콘은 실리콘 코어 로드에 증착되는데, 일부 실리콘 파우더는 실리콘 코어 로드에 증착되지 않고 반응기 내부를 떠다니면서 증착된 폴리 실리콘을 오염시킬 수 있는 오염원이 된다. 따라서 실리콘 파우더를 제거하거나 포집할 수 있는 별도의 수단이 필요하다.Silicon pyrolyzed from the reaction gas, chlorosilane or monosilane, is deposited on the silicon core rod, and some silicon powder is not deposited on the silicon core rod but floats inside the reactor to contaminate the deposited polysilicon. It is a pollutant. Therefore, a separate means for removing or collecting the silicon powder is required.
종래에는 실리콘 코어 로드를 초기에 예열하는 예열장치와 폴리 실리콘증착공정 완료 후 실리콘 코어 로드에 증착되지 않고 공중에 떠다니는 미세한 실리콘 파우더를 포집하는 장치를 별도로 구비하였다. 이에 따라 종래 폴리 실리콘 제조장치는 규모가 커 설치공간을 많이 차지하며 제작비와 설치 인건비가 상승하는 문제점이 있었다.Conventionally, a preheating device for initially preheating the silicon core rod and a device for collecting fine silicon powder floating in the air without being deposited on the silicon core rod after completion of the polysilicon deposition process are separately provided. Accordingly, the conventional polysilicon manufacturing apparatus has a problem in that a large size occupies a lot of installation space and a manufacturing cost and installation labor cost increase.
또한 반응기의 하부에서 분사되는 반응가스는 반응기 내에서 실리콘 코어로드의 전체 표면에 균일하게 공급되지 않아 표면의 형상이 팝콘(Popcorn)이 되거나 균일하게 증착이 되지 않으며 증착속도가 느린 문제점이 있었다.In addition, the reaction gas injected from the bottom of the reactor is not uniformly supplied to the entire surface of the silicon core rod in the reactor, the shape of the surface becomes a popcorn (Popcorn) or uniform deposition, there was a problem that the deposition rate is slow.
한편, 일본공개특허공보 2009-149498에서는 반응기 내부 중심에 가열장치로써 카본히터를 사용하고 있으며, 반응기 챔버의 베이스에 있는 반응가스 공급구를 통해 반응가스를 공급하고 있다. 이 방법은 실리콘 코어 로드에 폴리 실리콘이 증착되면서 카본히터에 의한 카본 오염이 유발될 수 있으며, 챔버의 베이스의 반응가스 공급구로부터 반응기 내부로 투입되는 반응가스는 실리콘 코어로드 표면에 균일하게 공급되지 않아 제조되는 폴리 실리콘의 표면 품질이 크게 저하될 수 있는 문제점이 있다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-149498 uses a carbon heater as a heating device in the center of the reactor, and supplies the reaction gas through the reaction gas supply port at the base of the reactor chamber. In this method, polysilicon is deposited on the silicon core rod, which may cause carbon contamination by the carbon heater, and the reaction gas introduced into the reactor from the reaction gas supply port at the base of the chamber is not uniformly supplied to the surface of the silicon core rod. Therefore, there is a problem that the surface quality of the polysilicon produced can be greatly reduced.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 실리콘 코어 로드를 초기 가열하는데 사용되는 전력의 효율이 높고, 고순도의 폴리 실리콘을 얻을 수 있는 폴리 실리콘 제조장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in the above background, and an object of the present invention is to provide a polysilicon manufacturing apparatus capable of obtaining high-efficiency, high-purity polysilicon used for initial heating of a silicon core rod.
본 발명의 또다른 목적은 장치를 컴팩트하게 제작하여 설치공간과 제작비용을 절감할 수 있는 폴리 실리콘 제조장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a polysilicon manufacturing apparatus that can reduce the installation space and manufacturing cost by making the device compact.
본 발명의 다른 목적은 반응가스의 증착 효율을 높이고 고품질의 표면상태를 제공할 수 있는 폴리 실리콘 제조장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a polysilicon manufacturing apparatus capable of increasing the deposition efficiency of a reaction gas and providing a high quality surface state.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 챔버와; 상기 챔버 내부로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부와; 상기 챔버 내부에 구비되고, 상기 반응가스로부터 분해된 폴리 실리콘이 증착되는 실리콘 코어 로드와; 상기 실리콘 코어 로드와는 이격되게 인접 배치되고, 강제 냉각되는 열교환부를 포함하는 폴리 실리콘 제조장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the chamber; A reaction gas supply unit supplying a reaction gas into the chamber; A silicon core rod provided inside the chamber and in which polysilicon decomposed from the reaction gas is deposited; Provided is a polysilicon manufacturing apparatus including a heat exchanger disposed adjacent to and spaced apart from the silicon core rod and forcedly cooled.
바람직하게는, 상기 열교환부는, 상기 강제 냉각에 앞서 강제 가열되어, 인접 배치된 상기 실리콘 코어 로드를 예열한다. Preferably, the heat exchanger is forcedly heated prior to the forced cooling to preheat the adjacently disposed silicon core rods.
바람직하게는, 상기 열교환부는 상기 챔버의 내벽과 밀착되게 구비된다. Preferably, the heat exchanger is provided to be in close contact with the inner wall of the chamber.
바람직하게는, 상기 반응가스 공급부는 반응가스 공급구를 구비하고, 상기 반응가스 공급구는, 상기 열교환부와 상기 실리콘 코어 로드 사이의 상기 챔버의 내벽에 구비된다.Preferably, the reaction gas supply unit includes a reaction gas supply port, and the reaction gas supply port is provided on an inner wall of the chamber between the heat exchange unit and the silicon core rod.
상기한 구성에 따르면, 본 발명의 폴리 실리콘 제조장치는 열교환부가 실리콘 코어 로드를 초기 예열하는 기능뿐만 아니라, 실리콘 코어 로드에 증착되지 않고 공중에 떠다니는 미세한 실리콘 파우더를 포집하는 기능을 갖도록 구현됨으로써, 장치를 컴팩트하게 제작하여 설치공간과 제작비용을 절감할 수 있는 유용한 효과가 있다.According to the above configuration, the polysilicon manufacturing apparatus of the present invention is implemented so that the heat exchange unit has a function of initially preheating the silicon core rod, as well as the function of collecting the fine silicon powder floating in the air without being deposited on the silicon core rod, By making the device compact, it is useful to reduce installation space and manufacturing cost.
또한, 본 발명의 폴리 실리콘 제조장치는, 열교환부가 챔버의 내벽에 밀착되고, 그 사이의 챔버의 내벽에 형성되는 반응가스 공급구로부터 반응가스가 실리콘 코어 로드를 향하여 공급된다. 따라서, 실리콘 코어 로드 전체 표면을 따라 반응가스가 골고루 흐르게 되어, 고순도이면서 고품질의 표면상태를 가지는 폴리 실리콘을 빠르게 증착 할 수 있는 유용한 효과가 있다.In the polysilicon manufacturing apparatus of the present invention, the heat exchange part is in close contact with the inner wall of the chamber, and the reaction gas is supplied toward the silicon core rod from the reaction gas supply port formed in the inner wall of the chamber therebetween. Therefore, the reaction gas flows evenly along the entire surface of the silicon core rod, thereby having a useful effect of rapidly depositing polysilicon having high purity and high quality surface state.
도 1 은 본 발명에 따른 폴리 실리콘 제조장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2 는 도 1의 폴리 실리콘 제조장치의 A-A 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a polysilicon manufacturing apparatus according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA of the polysilicon manufacturing apparatus of FIG. 1.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the present embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.
도 1 은 본 발명에 따른 폴리 실리콘 제조장치를 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 2 는 도 1의 폴리 실리콘 제조장치의 A-A 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a polysilicon manufacturing apparatus according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view A-A of the polysilicon manufacturing apparatus of FIG.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리 실리콘 제조장치는 챔버, 반응가스 공급부, 실리콘 코어 로드 및 열교환부를 포함한다. 또한, 전극, 배기가스 배출부, 냉각물질 공급부 및 가열물질 공급부를 포함할 수 있다. First, as shown in FIG. 1, the polysilicon manufacturing apparatus according to the present invention includes a chamber, a reaction gas supply part, a silicon core rod, and a heat exchange part. It may also include an electrode, an exhaust gas outlet, a cooling material supply and a heating material supply.
챔버는 베이스(111), 하부쉘(113), 상부쉘(115) 및 돔쉘(117)을 포함할 수 있다. 상기 베이스(111), 하부쉘(113), 상부쉘(115) 및 돔쉘(117)은 그 내부에 냉각물질이 순환할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 폴리 실리콘 제조장치는, 상기 베이스(111), 하부쉘(113), 상부쉘(115) 및 돔쉘(117)의 내부에 냉각물질을 공급하는 냉각물질 공급부(미도시)를 포함할 수 있다. The chamber may include a
바람직한 실시예에 있어서, 냉각물질 공급부는 반응가스가 챔버 내부로 공급되는 시점부터 하부쉘(113)에 가장 낮은 온도를 갖는 냉각물질을 공급한다. 공급된 반응가스의 대부분은 열분해 되어 실리콘 코어 로드에 증착되지만, 일부 실리콘 파우더는 실리콘 코어 로드에 증착되지 않고, 챔버 내벽에 증착되기도 한다. 실리콘 파우더의 증착 반응은 온도가 낮은 곳일 수록 용이하게 일어나므로, 하부쉘(113)의 온도를 가장 낮게 제어하여 하부쉘(113)에 실리콘 파우더가 증착되도록 유도한다. 돔쉘(117)이나 상부쉘(115)에 실리콘 파우더가 많이 증착될 경우, 얻어지는 폴리 실리콘 로드의 품질에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다. In a preferred embodiment, the cooling material supply unit supplies the cooling material having the lowest temperature to the
일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 폴리 실리콘 제조장치는 챔버의 내부를 외부에서 확인할 수 있도록 해주는 투시창(119)을 더 포함한다. 투시창(119)은 증착되는 폴리 실리콘 로드의 직경을 측정하기 위한 것으로, 일례로 상부쉘(115)에 설치될 수 있다.In one embodiment, the polysilicon manufacturing apparatus according to the present invention further includes a
반응가스 공급부는, 챔버 내부로 반응가스를 공급한다. 반응가스 공급부는 반응가스 공급구(121), 반응가스 공급관(123), 반응가스 공급소(125), 등을 포함할 수 있다. 반응가스는 염화실란(chlorosilane)이나 모노실란(monosilane)이며, 반응가스는 수소와 같은 캐리어 가스와 혼합되어 공급된다. 반응가스 공급구(121)는, 열교환부와 실리콘 코어 로드 사이의 챔버의 내벽(도 1에서는 베이스(111))에 구비된다. The reaction gas supply unit supplies the reaction gas into the chamber. The reaction gas supply unit may include a reaction
배기가스 배출부는 배기가스 배출구(131), 배기가스 배출관(133), 압력 조절부, 등을 포함할 수 있다. The exhaust gas discharge part may include an exhaust
압력 조절부는 배기가스 배출구(131)를 통해 배출되는 가스의 양을 조절하여, 챔버 내부의 가스 압력을 조절한다. 압력 조절부는 압력 검출부(미도시)와, 밸브(135)와, 제어기(미도시)를 포함하여 구현될 수 있다. 압력 검출부는 챔버 내부의 가스 압력을 검출하는 것으로, 압력을 받아서 발생한 왜곡을 전기 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 밸브(135)는 배기가스 배출구(131)를 통해 배출되는 가스의 양을 조절하는데 사용된다. 제어기는 압력 검출부로부터 입력되는 전기신호에 따라 밸브(135)의 동작을 제어한다. 제어기는 챔버 내의 가스 압력을 1kgf/㎠ 이상, 10kgf/㎠ 이하로 유지한다. 여기서, 압력 조절은 ±0.05kgf/㎠ 단위로 이루어져야 하며, 압력이 미세하게 조절되지 않을 경우, 실리콘 코어 로드에 흐르는 전류 및 가스의 양에 변동이 발생한다. The pressure controller adjusts the amount of gas discharged through the
배기가스 배출구(131)는 실리콘 코어 로드를 기준으로 반응가스 공급구(121)의 반대쪽에 구비될 수 있다. 따라서, 반응가스 공급구(121)를 통하여 공급된 반응가스가 실리콘 코어 로드 주위를 지나며 열분해되면서 실리콘 코어 로드에 증착되고, 증착되지 않은 배기가스는 자연스럽게 배기가스 배출구(131)로 배출될 수 있다. The
실리콘 코어 로드는, 챔버 내부에 구비된다. 실리콘 코어 로드에는 반응가스로부터 분해된 폴리 실리콘이 증착된다. 실리콘 코어 로드는, 제1전극(151)으로부터 전류를 인가받아 제2전극(153)으로 전류를 통전시켜 자체 발열하면서, 반응가스에서 분해된 실리콘 파우더를 증착시키는 역할을 한다. 실리콘 코어 로드는 제1실리콘 코어 로드(141), 제2실리콘 코어 로드(143) 및 제3실리콘 코어 로드(145)를 포함한다. 제1실리콘 코어 로드(141)와 제2실리콘 코어 로드(143)는 상호 이격되게 설치된다. 제1실리콘 코어 로드(141)는 제1전극(151)과 연결되며 챔버의 베이스(111)와 수직한 방향으로 기립 설치된다. 제2실리콘 코어 로드(143)는, 제2전극(153)과 연결되며 챔버의 베이스(111)와 수직한 방향으로 기립 설치된다. 제3실리콘 코어 로드(145)는, 제1실리콘 코어 로드(141)와 제2실리콘 코어 로드(143)를 연결한다. The silicon core rod is provided inside the chamber. Polysilicon decomposed from the reaction gas is deposited on the silicon core rod. The silicon core rod receives a current from the
전극은 실리콘 코어 로드로 전류를 공급하기 위한 것이다. 전극은 제1전극(151)과 제2전극(153)을 포함한다. 제1전극(151)과 제2전극(153)은 소정 거리만큼 이격되게 설치된다. 제1전극(151)과 제2전극(153)은, 챔버의 베이스(111)에 설치되되, 챔버의 베이스(111)와는 절연되게 설치된다. 여기서, 제1전극(151)과 제2전극(153)은 그라파이트(graphite) 재질의 전극으로 구현될 수 있다. The electrode is for supplying current to the silicon core rod. The electrode includes a
열교환부, 즉 제1열교환부(161)와 제2열교환부(163)는 실리콘 코어 로드와는 인접 배치되되, 둘 사이에 이격 공간이 형성되도록 이격되게 배치된다. 또한, 열교환부는, 챔버의 내벽과 밀착되게 구비된다. 예컨대 도 1에 도시한 바와 같이, 열교환부의 하단이 챔버의 베이스(111)에 밀착되게 형성될 수 있다. 따라서, 열교환부와 실리콘 코어 로드와의 사이의 이격 공간은 내부 공간을 이루고, 외부 공간으로부터 고립될 수 있다. 이렇게 함으로써, 실리콘 코어 로드 주변의 반응가스 농도를 더욱 높여줌으로써 매끈한 표면 상태를 갖는 폴리 실리콘을 높은 증착속도로 제조할 수 있게 된다. The heat exchange part, that is, the first
열교환부는 전형적으로는, 실리콘 코어 로드를 둘러싸는 열교환 자켓이다. The heat exchange part is typically a heat exchange jacket surrounding the silicon core rod.
열교환부는 제1열교환부(161)와 제2열교환부(163)를 포함한다. 제1열교환부(161)는 제1실리콘 코어 로드(141)와 이격되게 인접 배치된다. 제2열교환부(163)는 제2실리콘 코어 로드(143)와 이격되게 인접 배치된다. The heat exchange part includes a first
열교환부는 강제 냉각된다. 강제 냉각은 폴리 실리콘 증착이 진행 중이거나 증착이 완료된 후의 적어도 어느 하나 일 때 수행된다. 또한, 열교환부는 강제 냉각에 앞서 강제 가열될 수 있다. The heat exchange part is forcedly cooled. Forced cooling is performed when at least one of polysilicon deposition is in progress or after deposition is complete. In addition, the heat exchanger may be forcedly heated prior to forced cooling.
열교환부가 강제 냉각되는 경우, 열교환부는, 실리콘 코어 로드에 증착되지 않고 챔버 내부에 떠다니는 미세한 실리콘 파우더를 포집할 수 있게 된다. 열교환부의 냉각 온도는 5℃이상 150℃이하의 온도로, 바람직하게는 5℃이상 50℃이하의 온도로 냉각한다. 열교환부가 강제 가열되는 경우, 열교환부는 실리콘 코어 로드에 전류를 인가하기 전 또는 실리콘 코어 로드에 전류를 인가하고 난 뒤 소정 시간 동안, 인접 배치된 실리콘 코어 로드를 예열하는 역할을 한다. 열교환부의 가열 온도는 200℃이상 400℃이하의 온도로, 바람직하게는 150℃이상 300℃이하의 온도로 실리콘 코어로드를 예열하는 역할을 한다. 즉, 초기에는 실리콘 코어 로드를 예열하는 기능을 수행하고, 공정 중 및/또는 공정 후에는 공정 중에 발생한 실리콘 파우더를 포집하는 기능을 하여 폴리 실리콘의 품질 저하를 방지할 수 있다.When the heat exchanger part is forcedly cooled, the heat exchanger part can capture fine silicon powder floating in the chamber without being deposited on the silicon core rod. The cooling temperature of the heat exchanger is 5 ° C or more and 150 ° C or less, preferably 5 ° C or more and 50 ° C or less. When the heat exchange part is forcedly heated, the heat exchange part serves to preheat the adjacently disposed silicon core rods for a predetermined time before applying current to the silicon core rod or after applying current to the silicon core rod. The heating temperature of the heat exchanger is 200 ° C or more and 400 ° C or less, and preferably serves to preheat the silicon core rod to a temperature of 150 ° C or more and 300 ° C or less. That is, it is possible to initially perform a function of preheating the silicon core rod, and to collect the silicon powder generated during the process and / or after the process to prevent the deterioration of the polysilicon.
열교환부는 냉각부(161a, 163a) 및/또는 가열부(161b, 163b)를 포함할 수 있다. 도 2에서는, 냉각부(161a, 163a)와 가열부(161b, 163b)가 교번하여 배열되는 실시예를 보여준다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 실시예를 가질 수 있음은 물론이다. 또한, 도 1 및 도 2에서는, 냉각부와 가열부가 별개로 형성되는 실시예를 예시하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 단일 순환 유로를 통하여 냉각물질 및 가열물질을 순환시킬 수도 있을 것이다. The heat exchange part may include cooling
냉각부(161a, 163a) 및 가열부(161b, 163b)는 각각 냉각물질 순환 유로 및 가열물질 순환 유로일 수 있다. 또한, 대안으로, 가열부(161b, 163b)는 세라믹 히터 또는 금속 히터일 수 있다. 세라믹 히터는, 발열체가 SiC(탄화규소), MoSi2(규화몰리브덴), 그라파이트, 등으로 이루어질 수 있다. 금속 히터는, 발열체가 Fe-Cr(철-크롬)계, Ni-Cr(니켈-크롬)계, Fe-Cr-Al(철-크롬-알루미늄)계, 등으로 이루어질 수 있다. The cooling
냉각물질 공급부는, 열교환부의 냉각부(161a, 163a)에 냉각물질을 공급한다. 냉각물질 공급부는, 냉각물질 공급관(171), 냉각물질 공급소(173), 등을 포함할 수 있다. 일례로, 냉각물질은 냉각수, 냉각오일 또는 액화가스일 수 있다. The cooling material supply unit supplies the cooling material to the
가열물질 공급부는, 가열부(161b, 163b)에 가열물질을 공급한다. 가열물질 공급부는, 가열물질 공급관(181), 가열물질 공급소(183), 등을 포함할 수 있다. 일례로, 가열물질은, 가열된 오일 또는 가스일 수 있다. The heating material supply unit supplies the heating material to the
냉각물질 및 가열물질로 별개의 물질이 사용되는 것이 일반적일 것이나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 단일 물질을 온도를 달리하여 냉각물질 및 가열물질로 사용하는 것을 배제하는 것은 아니다. Generally, separate materials are used as the cooling material and the heating material, but the present invention is not necessarily limited thereto. For example, the use of a single material as a cooling material and a heating material at different temperatures is not excluded.
지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Thus far, the present specification has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, but this is merely exemplary, and the description Those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from the embodiments of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
121: 반응가스 공급구, 131: 배기가스 배출구,
141: 제1실리콘 코어 로드, 143: 제2실리콘 코어 로드,
145: 제3실리콘 코어 로드, 151: 제1전극,
153: 제2전극, 161: 제1열교환부,
163: 제2열교환부121: reaction gas supply port, 131 exhaust gas outlet,
141: first silicon core rod, 143: second silicon core rod,
145: third silicon core rod, 151: first electrode,
153: second electrode, 161: first heat exchanger,
163: second heat exchanger
Claims (15)
상기 챔버 내부로 반응가스를 공급하는 반응가스 공급부와;
상기 챔버 내부에 구비되고, 상기 반응가스로부터 분해된 폴리 실리콘이 증착되는 실리콘 코어 로드와;
상기 실리콘 코어 로드와는 이격되게 인접 배치되고, 강제 냉각되는 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.A chamber;
A reaction gas supply unit supplying a reaction gas into the chamber;
A silicon core rod provided inside the chamber and in which polysilicon decomposed from the reaction gas is deposited;
Polysilicon manufacturing apparatus characterized in that it comprises a heat exchanger is disposed adjacent to the silicon core rod spaced apart, forced cooling.
상기 열교환부는, 상기 강제 냉각에 앞서 강제 가열되어, 인접 배치된 상기 실리콘 코어 로드를 예열하는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 1,
And the heat exchange part is forcibly heated prior to the forced cooling to preheat the adjacently disposed silicon core rods.
상기 열교환부의 강제 가열은, 200℃이상 400℃이하의 온도로 가열 하는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 2,
Forced heating of the heat exchange unit, the polysilicon manufacturing apparatus, characterized in that heating to a temperature of 200 ℃ to 400 ℃ or less.
상기 열교환부의 강제 가열은, 250℃이상 300℃이하의 온도로 가열 하는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 3,
Forced heating of the heat exchange unit, the polysilicon manufacturing apparatus characterized in that the heating to a temperature of 250 ℃ to 300 ℃ or less.
상기 열교환부의 강제 냉각은, 상기 폴리 실리콘 증착이 진행 중이거나 증착이 완료된 후의 적어도 어느 하나일 때 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 1,
Forced cooling of the heat exchange unit, the polysilicon manufacturing apparatus, characterized in that is performed when at least one of the polysilicon deposition is in progress or after the deposition is completed.
상기 열교환부는, 상기 강제 냉각에 의해 미세한 실리콘 파우더를 포집하는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 1,
The heat exchanger, polysilicon production apparatus characterized in that to collect the fine silicon powder by the forced cooling.
상기 열교환부의 강제 냉각은, 5℃이상 150℃이하의 온도로 냉각하는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 6,
Forced cooling of the heat exchange unit, the polysilicon manufacturing apparatus, characterized in that the cooling to a temperature of 5 ° C or more and 150 ° C or less.
상기 열교환부의 강제 냉각은, 5℃이상 50℃이하의 온도로 냉각하는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 7, wherein
Forced cooling of the heat exchange unit, the polysilicon production apparatus, characterized in that the cooling to a temperature of 5 ° C or more and 50 ° C or less.
상기 열교환부는, 상기 실리콘 코어 로드를 둘러싸는 열교환 자켓인 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 1,
The heat exchange unit is a polysilicon manufacturing apparatus, characterized in that the heat exchange jacket surrounding the silicon core rod.
상기 폴리 실리콘 제조장치는 냉각물질 공급부를 추가적으로 포함하고,
상기 냉각물질 공급부는, 상기 열교환부에 냉각수, 냉각오일 또는 액화가스 중 적어도 하나를 공급하는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 1,
The polysilicon manufacturing apparatus further includes a cooling material supply unit,
And the cooling material supply unit supplies at least one of cooling water, cooling oil or liquefied gas to the heat exchange unit.
상기 실리콘 코어 로드는 상호 이격되게 설치되는 제1실리콘 코어 로드 및 제2실리콘 코어 로드와 상기 제1실리콘 코어 로드와 상기 제2실리콘 코어 로드를 연결하는 제3실리콘 코어 로드를 포함하고,
상기 열교환부는 상기 제1실리콘 코어 로드와 이격되게 인접 배치되는 제1열교환부와 상기 제2실리콘 코어 로드와 이격되게 인접 배치되는 제2열교환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 1,
The silicon core rod may include a first silicon core rod and a second silicon core rod spaced apart from each other, and a third silicon core rod connecting the first silicon core rod and the second silicon core rod.
And the heat exchange part includes a first heat exchange part disposed adjacent to the first silicon core rod and a second heat exchange portion disposed adjacent to the second silicon core rod.
상기 열교환부는 상기 챔버의 내벽과 밀착되게 구비되는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 1,
The heat exchanger is polysilicon manufacturing apparatus, characterized in that provided in close contact with the inner wall of the chamber.
상기 열교환부는, 상기 실리콘 코어 로드와의 사이의 이격 공간이 내부 공간을 이루어 외부 공간으로부터 고립되게, 상기 챔버의 내벽과 밀착되는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 12,
And the heat exchange part is in close contact with the inner wall of the chamber such that the space between the silicon core rod is separated from the external space by forming an internal space.
상기 반응가스 공급부는 반응가스 공급구를 구비하고,
상기 반응가스 공급구는, 상기 열교환부와 상기 실리콘 코어 로드 사이의 상기 챔버의 내벽에 구비되는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 1,
The reaction gas supply unit has a reaction gas supply port,
The reaction gas supply port, the polysilicon manufacturing apparatus, characterized in that provided on the inner wall of the chamber between the heat exchange unit and the silicon core rod.
상기 폴리 실리콘 제조장치는 배기가스 배출부를 추가적으로 포함하고,
상기 배기가스 배출부는 배기가스 배출구를 구비하고,
상기 배기가스 배출구는, 상기 실리콘 코어 로드를 기준으로 상기 반응가스 공급구의 반대쪽에 구비되는 것을 특징으로 하는 폴리 실리콘 제조장치.The method of claim 1,
The polysilicon manufacturing apparatus further includes an exhaust gas discharge unit,
The exhaust gas discharge portion has an exhaust gas discharge port,
The exhaust gas outlet, the polysilicon manufacturing apparatus, characterized in that provided on the opposite side of the reaction gas supply port based on the silicon core rod.
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- 2010-12-27 KR KR1020100135480A patent/KR20120073658A/en not_active Application Discontinuation
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