[實用新型]多晶硅還原爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320721251.X
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN203529943U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張亞劍
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波天琪電子有限公司
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035
• 代理公司: 寧波市鄞州金源通匯專利事務(wù)所(普通合伙) 33236
• 代理人: 唐迅

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種多晶硅生產(chǎn)設(shè)備，特別是多晶硅還原爐。

背景技術(shù)

目前國際上多晶硅生產(chǎn)工藝主要有改良西門子法和硅烷法,其中70%以上采用改良西門子法。改良西門子法能兼容電子級和太陽能級多晶硅的生產(chǎn)，具有技術(shù)成熟、適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等特點，是目前多晶硅生產(chǎn)普遍采用的首選工藝技術(shù)。西門子法通過氣相沉積法生產(chǎn)棒狀多晶硅。為提高原料利用率和保護(hù)環(huán)境，?改良西門子法在西門子法的基礎(chǔ)上采用了閉環(huán)式生產(chǎn)工藝，該工藝將工業(yè)硅合成SiHCl3，通過提純SiHCl3去除雜質(zhì)元素,，再讓SiHCl3在H2氣氛下于還原爐中沉積得到高純多晶硅，多晶硅還原爐排出的尾氣H2、SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4和HCl經(jīng)過分離后可再循環(huán)利用。國內(nèi)多晶硅生產(chǎn)基本都實現(xiàn)了閉環(huán)工藝、生產(chǎn)多晶硅能耗和成本大幅度降低，加之太陽能電池產(chǎn)業(yè)化，使多晶硅產(chǎn)業(yè)迅速火爆發(fā)展起來。

多晶硅還原爐是西門子法生產(chǎn)多晶硅的核心設(shè)備之一，如圖1所示，現(xiàn)有的多晶硅還原爐包括爐架1，爐架1上安裝有爐體2，爐架1與爐體2之間安裝有底盤3，爐體2與底盤3配合構(gòu)成一中空的腔室4，底盤3中與爐體2中均盛放有冷卻水，底盤3上安裝有若干電極5，各個電極5上安裝有石墨件6，硅芯棒7位于腔室4內(nèi)且與石墨件6連接，石墨件6用以連接電極5與硅芯棒7，底盤3上還安裝有進(jìn)氣管與出氣管11，且進(jìn)氣管及出氣管11與腔室4連通。上述多晶硅還原爐中的進(jìn)氣管由一條進(jìn)氣總管9以及多條獨立與進(jìn)氣總管9連接的進(jìn)氣分管8組成，由于各條進(jìn)氣分管8到進(jìn)氣總管9一端進(jìn)氣孔的距離有長有短，因此從進(jìn)氣總管9進(jìn)來的一定摩爾比的H2和高純?nèi)葰涔铓怏w的混合氣體在一定壓力下進(jìn)入各條進(jìn)氣風(fēng)管的流速會有快有慢，導(dǎo)致爐體2內(nèi)的混合氣體分布不均，從而使得多晶硅還原爐生產(chǎn)中容易發(fā)生“倒棒現(xiàn)象”，影響企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量和效益、損壞生產(chǎn)設(shè)備。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能夠均勻、緩和的向爐體內(nèi)進(jìn)氣的多晶硅還原爐。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的多晶硅還原爐，包括爐架，安裝在爐架上的爐體以及安裝在爐架與爐體之間的底盤，所述爐體與底盤配合構(gòu)成一中空的腔室，在底盤上安裝有電極，電極可以根據(jù)需要設(shè)置若干支，電極上安裝有石墨件，硅芯棒位于上述腔室內(nèi)且與所述石墨件連接，在底盤上還貫穿有兩路以上的進(jìn)氣分管和一出氣管，上述的進(jìn)氣分管的一端口和出氣管的一端口均延伸進(jìn)入上述腔室，上述的進(jìn)氣分管的另一端口連接一個共同容納腔，該共同容納腔的一側(cè)連接有進(jìn)氣總管。

本實用新型得到的多晶硅還原爐，其結(jié)構(gòu)中還原爐的進(jìn)氣系統(tǒng)包括了進(jìn)氣主管、進(jìn)氣分管和共同容納腔，在實際使用中一定摩爾比的H2和高純?nèi)葰涔铓怏w組成的混合氣體在一定壓力下通過進(jìn)氣總管進(jìn)入共同容納腔內(nèi)，上述的共同容納腔內(nèi)的混合氣體中有一部分會直接從各進(jìn)氣分管進(jìn)入由爐體與底盤配合形成的中空腔室，還有部分則被暫存在共同容納腔，由于進(jìn)氣總管的不斷連續(xù)進(jìn)氣，在一段時間后上述的共同容納腔內(nèi)就會暫存滿混合氣體，此時從共同容納腔內(nèi)再流向各進(jìn)氣分管的氣體流速就能基本保持一致，從而使得從各進(jìn)氣分管進(jìn)入上述腔室的氣體流速也能基本實現(xiàn)一致，從而有效避免因還原爐內(nèi)氣體分布不均而出現(xiàn)還原爐倒棒情況的發(fā)生，提高了企業(yè)生產(chǎn)多晶硅的品質(zhì)和效率。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有多晶硅還原爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型所提供多晶硅還原爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：爐架1、爐體2、底盤3、腔室4、電極5、石墨件6、硅芯棒7、進(jìn)氣分管8、進(jìn)氣總管9、共同容納腔10、出氣管11。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

實施例：

如圖2所示，本實施例提供的多晶硅還原爐，包括爐架1，安裝在爐架1上的爐體2以及安裝在爐架1與爐體2之間的底盤3，所述爐體2與底盤3配合構(gòu)成一中空的腔室4，在底盤3上安裝有若干電極5，電極5的數(shù)量可根據(jù)需要確定，這也是現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)選擇，在此不作說明，電極5上安裝有石墨件6，硅芯棒7位于上述腔室4內(nèi)且與所述石墨件6連接，在底盤3上還貫穿有兩路以上的進(jìn)氣分管8和一出氣管11，所述兩路以上的進(jìn)氣分管8也是現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)選擇，在此不作限定和說明，上述的進(jìn)氣分管8的一端口和出氣管11的一端口均延伸進(jìn)入上述腔室4，上述的進(jìn)氣分管8的另一端口連接一個共同容納腔10，該共同容納腔10的一側(cè)連接有進(jìn)氣總管9。