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CN201105995Y - 改进型多晶硅还原炉 - Google Patents

改进型多晶硅还原炉 Download PDF

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CN201105995Y
CN201105995Y CNU2007203063949U CN200720306394U CN201105995Y CN 201105995 Y CN201105995 Y CN 201105995Y CN U2007203063949 U CNU2007203063949 U CN U2007203063949U CN 200720306394 U CN200720306394 U CN 200720306394U CN 201105995 Y CN201105995 Y CN 201105995Y
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王存惠
朱青松
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Abstract

改进型多晶硅还原炉，主要由底盘、含夹套冷却水的钟罩式双层炉体、电极、视镜孔、混和气进气管、混和气尾气出气口、炉体冷却水进水管、炉体冷却水出水管、底盘冷却水进水管、底盘冷却水出水管、电极冷却水进水管、电极冷却水出水管及其他附属部件组成，炉体主体采用不锈钢材质制成，以减少设备材质对产品的污染，其特征是在底盘上增加一个混和气尾气出气导管，混和气进气管喷口喷出的混合气不会直接经混和气尾气出气口排出，使还原炉内混和气气体流场分布整体上移，还原炉内三氯氢硅和氢气的混和气的气体流场分布更均匀，有利于多晶硅在硅芯上均匀沉积，提高多晶硅产品的质量，解决了混和气气体在还原炉内分布不均匀的现象。

Description

改进型多晶硅还原炉
技术领域
本发明涉及一种多晶硅还原炉，主要是用于化学气相沉积法生产多晶硅的还原炉。
背景技术
目前，国内外生产多晶硅的主要工艺技术是“改良西门子法”：用氯气和氢气合成氯化氢，氯化氢和硅粉在一定温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的高纯三氯氢硅与氢气按比例混合后，在一定的温度和压力下通入多晶硅还原炉内，在直径3至5毫米、长2.3至2.5米的导电硅芯上进行反应沉积生成多晶硅，反应温度控制在1080摄氏度左右，最终生成直径20厘米左右、长约2.4米的棒状多晶硅，同时生成四氯化硅、二氯而氢硅、氯化氢等副产物。
多晶硅还原炉是“改良西门子法”生产多晶硅的主要设备，由底盘、含夹套冷却水的钟罩式双层炉体、电极、视镜孔、混和气进气管、混和气尾气出气管、炉体冷却水进水管、炉体冷却水出水管、底盘冷却水进水管、底盘冷却水出水管、电极冷却水进水管、电极冷却水出水管及其他附属部件组成，炉体主体采用不锈钢材质制成，以减少设备材质对产品的污染，每对电极分正、负极均匀的设置在底盘上，混和气进气管分为数个喷口均匀设置在底盘上，混和气尾气出气口设置在底盘中心位置。
现有技术存在的问题主要有：混和气进气管喷口与混合气尾气出气口在同一水平面上，混和气进气管喷口喷出的混合气有一部分会直接经混和气尾气出气口排出，造成混和气气体在还原炉内下部循环，混和气气体流场在还原炉内分布不均匀，还原炉内下部气流较多、上部气流较少，导致多晶硅棒下部沉积出的多晶硅多且致密、上部沉积出的多晶硅量少且疏松，生成的多晶硅棒上部呈现玉米状凸瘤且有微孔，为产品的后续处理带来困难。
发明内容
本发明是一种改进型多晶硅还原炉，主要通过优化还原炉内混和气气体流场分布来提高多晶硅产品的质量。
改进型多晶硅还原炉主要由底盘、含夹套冷却水的钟罩式双层炉体、电极、视镜孔、混和气进气管、混和气尾气出气管、炉体冷却水进水管、炉体冷却水出水管、底盘冷却水进水管、底盘冷却水出水管、电极冷却水进水管、电极冷却水出水管及其他附属部件组成，炉体主体采用不锈钢材质制成，以减少设备材质对产品的污染，每对电极分正、负极均匀的设置在底盘上，混和气进气管分为数个喷口均匀设置在底盘上，其特征是在底盘上增加一个混和气尾气出气导管，混和气进气管喷口喷出的混合气不会直接经混和气尾气出气口排出，使还原炉内混和气气体流场分布整体上移，还原炉内三氯氢硅和氢气的混和气的流场分布更均匀，有利于多晶硅在硅芯上均匀沉积，提高多晶硅产品的质量。
附图说明
图1为现有技术的多晶硅还原炉主视图
图2为改进型多晶硅还原炉主视图
图3为改进型多晶硅还原炉结构示意图
图4为改进型多晶硅还原炉结构示意图
图5为现有技术的多晶硅还原炉底盘俯视图
图1为现有技术的多晶硅还原炉，1为含夹套冷却水的钟罩式双层炉体，2为视镜孔，3为底盘，4为底盘冷却水进水管，5为底盘冷却水出水管，6为混和气进气管，7为进气管喷口，8为混和气尾气出气口，9为混和气尾气出气管，10为电极冷却水进水管，11为电极冷却水出水管，12为炉体冷却水进水管，13为炉体冷却水出水管，14为连接硅芯与电极的石墨夹头，15为电极，16为硅芯。
图5为现有技术的多晶硅还原炉底盘俯视图：7为进气管喷口，8为混和气尾气出气口，15为电极。
图2为改进型多晶硅还原炉，1为含夹套冷却水的钟罩式双层炉体，2为视镜孔，3为底盘，4为底盘冷却水进水管，5为底盘冷却水出水管，6为混和气进气管，7为进气管喷口，9为混和气尾气出气管，10为电极冷却水进水管，11为电极冷却水出水管，12为炉体冷却水进水管，13为炉体冷却水出水管，14为连接硅芯与电极的石墨夹头，15为电极，16为硅芯，17为混和气尾气出气导管。
具体实施方式
具体实施方式一
本发明涉及的改进型多晶硅还原炉结构示意图如图3所示，1为含夹套冷却水的钟罩式双层炉体，2为视镜孔，3为底盘，4为底盘冷却水进水管，5为底盘冷却水出水管，6为混和气进气管，7为进气管喷口，8为混和气尾气出气口，9为混和气尾气出气管，10为电极冷却水进水管，11为电极冷却水出水管，12为炉体冷却水进水管，13为炉体冷却水出水管，14为连接硅芯与电极的石墨夹头，15为电极，16为硅芯，17为混和气尾气出气导管，混和气尾气出气导管材质为石墨，石墨混和气尾气出气导管插置在混合气尾气出气口8上。
具体实施方式二
本发明涉及的改进型多晶硅还原炉结构示意图如图3所示，1为含夹套冷却水的钟罩式双层炉体，2为视镜孔，3为底盘，4为底盘冷却水进水管，5为底盘冷却水出水管，6为混和气进气管，7为进气管喷口，8为混和气尾气出气口，9为混和气尾气出气管，10为电极冷却水进水管，11为电极冷却水出水管，12为炉体冷却水进水管，13为炉体冷却水出水管，14为连接硅芯与电极的石墨夹头，15为电极，16为硅芯，17为混和气尾气出气导管，混和气尾气出气导管材质为石英玻璃，石英玻璃混和气尾气出气导管插置在混合气尾气出气口8上。
具体实施方式三
本发明涉及的改进型多晶硅还原炉结构示意图如图4所示，1为含夹套冷却水的钟罩式双层炉体，2为视镜孔，3为底盘，4为底盘冷却水进水管，5为底盘冷却水出水管，6为混和气进气管，7为进气管喷口，9为混和气尾气出气管，10为电极冷却水进水管，11为电极冷却水出水管，12为炉体冷却水进水管，13为炉体冷却水出水管，14为连接硅芯与电极的石墨夹头，15为电极，16为硅芯，18为混和气尾气出气导管，混和气尾气出气导管为含夹套冷却水的双层不锈钢导管。

Claims (3)

1、改进型多晶硅还原炉主要由底盘、含夹套冷却水的钟罩式双层炉体、电极、视镜孔、混和气进气管、混和气尾气出气口、炉体冷却水进水管、炉体冷却水出水管、底盘冷却水进水管、底盘冷却水出水管、电极冷却水进水管、电极冷却水出水管及其他附属部件组成，炉体主体采用不锈钢材质制成，以减少设备材质对产品的污染，每对电极分正、负极均匀的设置在底盘上，混和气进气管分为数个喷口均匀设置在底盘上，混和气尾气出气口设置在底盘中心位置，其特征是在底盘上增加一个混和气尾气出气导管，混和气尾气出气导管材质为石墨，石墨混和气尾气出气导管插置在底盘的混合气尾气出气口上。
2、根据权利要求1所述的改进型多晶硅还原炉，其特征是在底盘上增加一个混和气尾气出气导管，混和气尾气出气导管材质为石英玻璃，石英玻璃混和气尾气出气导管插置在底盘的混合气尾气出气口上。
3、根据权利要求1所述的改进型多晶硅还原炉，其特征是在底盘上增加一个混和气尾气出气导管，混和气尾气出气导管为含夹套冷却水的双层不锈钢导管。
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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Jiangsu Zhongneng Polysilicon Technology Development Co., Ltd.

Assignor: Zhu Qingsong|Wang Cunhui

Contract fulfillment period: 2009.4.22 to 2017.12.18

Contract record no.: 2009320000988

Denomination of utility model: Modified polycrystalline silicon reducing furnace

Granted publication date: 20080827

License type: Exclusive license

Record date: 20090610

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.4.22 TO 2017.12.18; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: JIANGSU ZHONGNENG SILICON INDUSTRY SCIENCE AND TEC

Effective date: 20090610

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080827

Termination date: 20111219