專利名稱：多晶硅氫還原爐的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領域本實用新型涉及反應器，特別是涉及通過電化學反應制造多晶硅的反應器。
二背景技術(shù)：
多晶硅氫還原爐是提煉多晶硅的專用設備，對產(chǎn)品的質(zhì)量要求很高，同時多晶硅氫還原爐又是一個高能耗的設備。因此，還原爐的好壞，以及是否節(jié)能，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，性能和生產(chǎn)成本。
國內(nèi)現(xiàn)有的多晶硅氫還原爐的結(jié)構(gòu)是由爐體，底板和上封頭組成。封頭和爐體上有冷卻水腔，底板上有電極(9對以下)，它存在著設備生產(chǎn)能力較低，產(chǎn)量上不去的的問題。
三、實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種多晶硅氫還原爐，以進一步提高多晶硅的產(chǎn)量。本新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種多晶硅氫還原爐，包括帶有冷卻水腔的封頭和爐體，底板，底板下的進氣管和排氣管，底板上的電極，其特征在于，所述電極為12對、即24個電極，且在底板上沿兩個圓周均布設置；所述進氣管主要由一個水平環(huán)管和9個噴嘴連通構(gòu)成，其中8個噴嘴位于兩圈電極之間、且沿同一圓周均布設置在底板上，一個噴嘴設置在底板中心位置。
上述8對電極設置在外圓周上，其余4對電極設置在內(nèi)圓周上。
上述電極中，正、負電極在底板的圓周上逐一間隔設置。
從以上設計來看，呈氣態(tài)的硅的化合物與氫氣作為原料氣，在還原爐中發(fā)生還原反應；還原反應的生成物——硅在電極所形成的電場的作用下，吸附、沉積在硅芯(連接在一對正、負電極之間)上、以多晶硅形式出現(xiàn)。本新型底板上排布有12對、即24個電極，9個噴嘴，所有電極排布在兩個圓周(形成兩圈電極)上，其中8個噴嘴排布在兩圈電極之間，另外一個噴嘴位于底板中心；電極所形成的電場將噴嘴圍閉其間。正、負電極在底板圓周上逐一間隔設置，這樣，整個電場在爐體橫截面上分布非常均衡(即電場強度變化是連續(xù)漸變的，而不是突變性的)，因而，有利于12對電極上的24個硅芯在均衡電場強度的作用下，均勻地沉淀，生成硅棒。從而，減少了廢次品生成的可能，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，沒有廢次品，也可以說是提高了產(chǎn)量。原料氣通過水平環(huán)管，經(jīng)9個噴嘴分別進入爐體內(nèi)腔，各噴嘴的進氣壓力一致(無壓力被動)，氣體流動阻力減小，在爐體橫截面不變情況下，設備生產(chǎn)能力有所提高，產(chǎn)量有所增加；從生產(chǎn)實踐來看，本新型所生成的多晶硅棒的有效高度達到2.8m，最大直徑可達150mm。本新型電極對數(shù)較多，單臺爐子的產(chǎn)量比現(xiàn)有爐子提高很多，同時，大幅度降低能耗，最終，大大降低了多晶硅的生產(chǎn)成本。
四

圖1是本新型的主視圖；圖2是電極、噴嘴在底板上分布的示意圖；五具體實施方式
圖1示出，爐體13上部有封頭3，爐體的冷卻水腔4與封頭的冷卻水腔2連通，冷水進口管11設置在爐體下部，冷水出口管5設置在封頭上，冷水從冷水進口管進入夾套，然后從冷水出口管流出，封頭上設置有連接法蘭1，用作連接起動裝置。爐體上設置有視窗14，可為兩個，采用獨特的雙層玻璃結(jié)構(gòu)、以方便觀察硅棒的生長過程。底板9經(jīng)法蘭6與爐體聯(lián)接，以方便拆卸，底板9是水冷式結(jié)構(gòu)，其設置有冷卻水進口和出口。整個爐體安裝在支架10上，進氣管7主要由水平環(huán)管和9個噴嘴15經(jīng)豎管連通構(gòu)成，參見圖2，底板上的電極12為12對(一對電極含一個正電極和一個負電極)、在底板上沿兩個圓周(即形成兩圈電極)均布設置，如正電極12a、負電極12b位于外圈，正電極12c、負電極12d位于內(nèi)圈，其中8對電極設置在外圓周上，4對電極設置在內(nèi)圓周上，且上述電極中，正、負電極在底板的圓周上逐一間隔設置，9個噴嘴中，8個噴嘴位于兩圈電極之間、且沿同一圓周均布設置在底板上，一個噴嘴設置在底板中心位置。排氣管8設置在鄰近底板中心的位置處，即偏離底板中心設置。
權(quán)利要求1.一種多晶硅氫還原爐，包括帶有冷卻水腔的封頭和爐體，底板，底板下的進氣管和排氣管，底板上的電極，其特征在于，所述電極為12對、即24個電極，且在底板(9)上沿兩個圓周均布設置；所述進氣管(7)主要由一個水平環(huán)管和9個噴嘴連通構(gòu)成，其中8個噴嘴位于兩圈電極之間、且沿同一圓周均布設置在底板(9)上，一個噴嘴設置在底板中心位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅氫還原爐，其特征在于，所述8對電極設置在外圓周上，其余4對電極設置在內(nèi)圓周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅氫還原爐，其特征在于，所述電極中，正、負電極在底板上逐一間隔設置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅氫還原爐，其特征在于，所述底板(9)是水冷式結(jié)構(gòu)，其上設置冷卻水進口和出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多晶硅氫還原爐，其特征在于，所述爐體(13)上設置有雙層玻璃結(jié)構(gòu)的視窗(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅氫還原爐，其特征在于，所述封頭(3)頂部設置有連接法蘭(1)。
專利摘要一種多晶硅氫還原爐，屬通過電化學反應制造多晶硅的反應器。其封頭和爐體均帶有冷卻水腔，爐體經(jīng)法蘭與底板聯(lián)接，底板上設有12對電極，電極在底板上沿兩個圓周均布設置；進氣管主要由水平環(huán)管和9個噴嘴連通構(gòu)成，其中8個噴嘴位于兩圈電極之間、且沿同一圓周均布設置在底板上，一個噴嘴設置在底板中心位置。本新型電極對數(shù)較多，進氣阻力小，具有單臺設備產(chǎn)量高、質(zhì)量更好的優(yōu)點。
文檔編號F27B5/16GK2708213SQ20042006014
公開日2005年7月6日 申請日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月8日
發(fā)明者王姍 申請人:成都蜀菱貿(mào)易發(fā)展有限公司