Реактор для получения стержней поликристаллического кремния



Реактор для получения стержней поликристаллического кремния
Реактор для получения стержней поликристаллического кремния
Реактор для получения стержней поликристаллического кремния
Реактор для получения стержней поликристаллического кремния
Реактор для получения стержней поликристаллического кремния

 


Владельцы патента RU 2455401:

Открытое акционерное общество "Красноярский машиностроительный завод" (RU)

Изобретение относится к устройствам для выращивания поликристаллического кремния, преимущественно, путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые стержневые подложки (основы). Реактор содержит охлаждаемый поддон 1, установленный на опорной конструкции, цилиндрический колпак 2, состоящий из внутренней рубашки охлаждения 3 и наружной рубашки охлаждения 4, направляющих ребер охлаждения 5. Наружная рубашка охлаждения 4 состоит из сегментов, которые жестко связаны между собой и посредством направляющих ребер 5 с внутренней рубашкой 3 сваркой. Конструкция снабжена средствами для подвода 7 и отвода 8 охлаждающей среды и шпангоутом 9 для крепления колпака к поддону 1. Между наружной 4, внутренней 3 рубашками охлаждения и направляющими ребрами 5 образованы кольцевые каналы, переходящие с одного уровня на другой по спирали. Технический результат изобретения заключается в уменьшении массы колпака реактора и улучшении условий охлаждения внутренней рубашки 3. 5 ил.

 

Изобретение относится к устройствам специально предназначенным для выращивания поликристаллического кремния, преимущественно путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые стержневые подложки (основы).

Известен реактор для получения стержней поликристаллического кремния фирмы «Ваккер» (Германия), содержащий охлаждаемый поддон, цилиндрический колпак, состоящий из наружной и внутренней рубашек охлаждения, средства для отвода и подвода охлаждающей среды, шпангоут для крепления колпака к поддону (Фалькевич Э.С. «Технология полупроводникового кремния». М.: Металлургия, 1992, с.218-219).

В данном реакторе, учитывая высокое давление со стороны охлаждающей среды на внутреннюю рубашку охлаждения колпака реактора, она, для обеспечения прочности, выполняется толстостенной, что ведет к увеличению массы колпака реактора.

Кроме того, при циркуляции охлаждающей среды в едином межрубашечном пространстве образуются застойные зоны в нижней части колпака, способствующие местному перегреву внутренней рубашки охлаждения.

Наиболее близким аналогам является реактор для получения стержней поликристаллического кремния, содержащий охлаждаемый поддон, цилиндрический колпак, состоящий из наружной и внутренней рубашек охлаждения, направляющих ребер между ними и средства для отвода и подвода охлаждающей среды, шпангоут для крепления колпака к поддону (патент WO 2010083899, МПК С30В 33/035, 2010-07-29).

Установка направляющих ребер на наружной поверхности внутренней рубашки охлаждения увеличивает ее поверхность и значительно улучшает теплопередачу между охлаждающей жидкостью и поверхностью рубашки, обеспечивает более равномерное распределение охлаждающей среды, но не исключает образование застойных зон.

Давление на внутреннюю рубашку колпака реактора остается со стороны охлаждающей жидкости неизменным, и она остается толстостенной.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является уменьшение массы колпака реактора и улучшение условий охлаждения внутренней рубашки.

Технический результат достигается за счет того, что в реакторе для получения стержней поликристаллического кремния, содержащем охлаждаемый поддон, цилиндрический колпак, состоящий из наружной и внутренней рубашек охлаждения и направляющих ребер между ними, средства для отвода и подвода охлаждающей среды и шпангоут для крепления колпака к поддону, наружная рубашка охлаждения выполнена из сегментов жестко связанных между собой и с внутренней рубашкой посредством направляющих ребер с образованием кольцевых каналов, переходящих с одного уровня на другой по спирали.

Выполнение наружной рубашки из сегментов жестко связанных между собой и с внутренней рубашкой посредством направляющих ребер позволяет повысить прочность конструкции и за счет этого уменьшить толщину внутренней рубашки охлаждения и, соответственно, массу колпака.

Образование кольцевых каналов увеличивает интенсивность отвода тепла, а переход их с одного уровня на другой по спирали обеспечивает равномерное распределение охлаждающей среды в межрубашечном пространстве колпака реактора, исключая появление застойных зон, что улучшает условия охлаждения.

Описание предлагаемого реактора иллюстрируется чертежами, где

на рис.1 показан общий вид реактора; на рис.2 - вид сверху; на рис.3 - разрез по А-А на рис.2; на рис.4 - вид Б на рис.3; на рис.5 - схема движения охлаждающей среды.

Ректор для получения стержней поликристаллического кремния (рис.1, 2, 3) содержит охлаждаемый поддон 1, установленный на опорной конструкции, цилиндрический колпак 2, состоящий из внутренней рубашки охлаждения 3 и наружной рубашки охлаждения 4, направляющих ребер охлаждения 5. Наружная рубашка охлаждения состоит из сегментов 6. Сегменты 6 жестко связаны между собой и посредством направляющих ребер 5 с внутренней рубашкой 3 сваркой (рис.4). Конструкция снабжена средствами для подвода 7 и отвода 8 охлаждающей среды и шпангоутом 9 для крепления колпака к поддону 1. Между наружной, внутренней рубашками охлаждения и направляющими ребрами образованы кольцевые каналы 10, переходящие с одного уровня на другой по спирали (рис.5).

Реактор работает следующим образом. На поддон 1 устанавливается цилиндрический колпак 2 и крепится посредством шпангоута 9 к поддону. Через средство подвода 7 охлаждающей среды (например, воды) она поступает под давлением в цилиндрические каналы, образованные сегментами 6 наружной рубашки охлаждения 4, стенкой внутренней рубашки охлаждения 3 и направляющими ребрами охлаждения 5 и, пройдя по спирали, сливается через средство для отвода 8 охлаждающей среды.

Реактор для получения стержней поликристаллического кремния, содержащий охлаждаемый поддон, цилиндрический колпак, состоящий из наружной и внутренней рубашек охлаждения и направляющих ребер между ними, средства для отвода и подвода охлаждающей среды и шпангоут для крепления колпака к поддону, отличающийся тем, что наружная рубашка охлаждения выполнена из сегментов, жестко связанных между собой и с внутренней рубашкой посредством направляющих ребер с образованием кольцевых каналов, переходящих с одного уровня на другой по спирали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам, специально предназначенным для выращивания поликристаллического кремния, а именно к системе охлаждения колпака реактора для выращивания поликристаллического кремния, преимущественно путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые стержневые подложки (основы).

Изобретение относится к кристаллографии, а более конкретно - к устройству для выращивания кристаллов биологических макромолекул, например кристаллов белка. .

Изобретение относится к получению полупроводниковых материалов, преимущественно поликристаллического кремния, путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые подложки и может быть использовано в реакторах с резистивным подогревом стержневых подложек и с верхним токоподводом.

Изобретение относится к технике, связанной с выращиванием кристаллов из пересыщенных водных растворов, и может быть использовано при скоростном выращивании профилированных кристаллов (например, типа KH2PO4, KD2PO4 , Ва(NO3)2 и др.).

Изобретение относится к технике, связанной с выращиванием кристаллов из растворов, и может быть использовано при скоростном выращивании профилированных кристаллов (например, КН 2РО4, KD2PO 4, BaNO3 и др.).

Изобретение относится к созданию резервуара для хранения расплавленного кремния и способа его изготовления. .

Изобретение относится к производству абразивных материалов, в частности к производству высокопрочных корундовых материалов, применяемых для изготовления абразивных кругов.

Изобретение относится к производству абразивных материалов, в частности к производству высокопрочных корундовых материалов, применяемых для изготовления абразивных кругов.

Изобретение относится к термоэлектрическому приборостроению и может найти применение в создании высокоэффективных преобразователей на основе полупроводниковых материалов для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, например, в холодильниках, термостатах, агрегатах для кондиционирования воздуха и других устройствах.

Изобретение относится к металлургии высокочистых металлов и может быть использовано при выращивании трубчатых кристаллов вольфрама электронно-лучевой вертикальной зонной плавкой с использованием кольцевого затравочного кристалла.

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к технологии выращивания профилированных монокристаллов кремния в виде полых тонкостенных цилиндров для изготовления эпитаксиальных цилиндрических (непланарных) структур мощных силовых полупроводниковых приборов.

Изобретение относится к области получения профилированных монокристаллов кремния, на основе которых могут изготавливаться полупроводниковые приборы нового поколения.

Изобретение относится к технологии электронного приборостроения, а именно к способам размерного профилирования кристаллов карбида кремния, и может быть использовано в микросистемной технике, оптоэлектронике и т.п.

Изобретение относится к технике выращивания профилированных кристаллов вытягиванием их из расплава с вращением с применением формообразователей и может быть использовано для получения монокристаллических труб и стержней с периодически изменяющимся содержанием примеси по длине кристалла.

Изобретение относится к области микротехнологии, а именно к созданию способа получения монокристаллической структуры сложной геометрической формы, и может быть использовано в микромеханике и микроинженерии.

Изобретение относится к устройствам, специально предназначенным для выращивания поликристаллического кремния, а именно к системе охлаждения колпака реактора для выращивания поликристаллического кремния, преимущественно путем осаждения из газовой фазы на подогреваемые стержневые подложки (основы).

Изобретение относится к технологии получения чистого кремния (поликристаллического, монокристаллического, гранулированного и/или его штабиков), используемого для производства солнечных коллекторов или интегральных схем.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу изготовления электрода на основе волокон из кремния или материала на основе кремния в качестве активного материала в перезаряжаемых литиевых аккумуляторах.
Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к переработке кремнистых пород для получения полупроводникового кремния, который может быть использован при изготовлении солнечных элементов и в электронной технике.

Изобретение относится к хлорсилановой технологии получения поликристаллического кремния и может быть использовано в производстве полупроводниковых материалов и электронных приборов.
Наверх