一种提高硅棒生长效果的还原炉的制作方法

1.本实用新型涉及，尤其涉及一种提高硅棒生长效果的还原炉。


背景技术：

2.目前，国内大部分的多晶硅生产厂家均使用西门子改良法工艺，该工艺的主要设备均为cvd还原炉。工作原理是氢气和三氯氢硅混合后进入还原炉，在高温的硅芯表面进行气相沉积反应，生成产品多晶硅。
3.如图1所示，生产设备还原炉主要由底盘101和钟罩102组成，混合气通过设置在还原炉底盘上的进料喷嘴103进入还原炉内，发生气相沉积反应后剩余的高温尾气通过设置在还原炉底盘中间的尾气口104再经尾气出口管线排出；正负电极106均位于底盘101上。采用该方式会出现以下问题：
4.(1)这种生产方法因容器上端物料组分热量较高，而尾气口104位于底盘101上，容易产生夹持于电极106(电极106连接形成回路)的硅棒105上端显得较粗且疏松、下端细且致密的现象。
5.(2)因硅棒105只有根部夹紧，而硅棒105上端会随物料在高温硅棒105发生沉积的气场波动而晃动，进而影响硅棒105生长过程中的垂直度，而硅芯切割料所需的多晶硅棒105的需求是硅棒105上下粗细致密度一致，硅棒105垂直度高。
6.因此，针对上述问题，提供一种提高硅棒生长效果的还原炉，是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高硅棒生长效果的还原炉
8.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
9.本实用新型的第一方面，提供一种提高硅棒生长效果的还原炉，包括钟罩、第一底盘和第二底盘，所述第一底盘位于钟罩底部，所述第二底盘位于钟罩顶部，第一底盘和第二底盘将钟罩密闭；
10.所述第一底盘上设置有若干第一电极，所述第二底盘下设置有若干第二电极，每个第一电极的垂直方向均有对应的第二电极，第一电极和对应的第二电极分别外接电源正负极，第一电极和对应的第二电极用于安装硅棒；
11.所述第一底盘上还设置有若干进料喷嘴，所述第二底盘上还设置有若干废气排出口。
12.进一步地，所述硅棒为直线型硅棒。
13.进一步地，所述第一电极为凸起电极，所述第二电极为凹面电极。
14.进一步地，所述凸起电极的中心点与对应凹面电极的中心点垂直对应。
15.进一步地，所述钟罩为圆柱体。
16.进一步地，所述若干第一电极形成第一同心环，所述若干第二电极形成第二同心环。
17.进一步地，所述进料喷嘴均匀分布于第一同心环内侧。
18.进一步地，所述废气排出口分布于第二同心环内侧和外侧。
19.进一步地，所述第一同心环和第二同心环的圆心位于为所述钟罩的竖直中心线上。
20.进一步地，所述第一同心环和第二同心环的直径为所述钟罩切面直径的1/2～2/3。
21.本实用新型的有益效果是：
22.在本实用新型的一示例性实施例中，新鲜混合气从第一底盘上的进料喷嘴进入由第一底盘、第二底盘和钟罩组成的密闭腔体，在高温的硅棒表面发生气相沉积反应，反应后的尾气通过第二底盘上分布的尾气出口排出，有效降低了反应过程后高温混合气在反应腔体内的停留，进而有效改善硅棒上端的沉积速度，使得硅棒上下直径及致密度一致；同时因第一底盘的第一电极和第二底盘的第二电极垂直设置，可以减小运行过程中硅棒的晃动，提高了硅棒的垂直度，提高了切割料的利用率。
附图说明
23.图1为现有技术的还原炉结构示意图；
24.图2为本实用新型一示例性实施例提供的还原炉结构示意图；
25.图中，101
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底盘，102
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钟罩，103
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进料喷嘴，104
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尾气口，105
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硅棒，106
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电极；201
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钟罩，202
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第一底盘，203
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第二底盘，204
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第一电极，205
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第二电极，206
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硅棒，207
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进料喷嘴，208
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废气排出口。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间
未构成冲突就可以相互结合。
30.参见图2，图2示出了本实用新型的一示例性实施例中提供的一种提高硅棒生长效果的还原炉，包括钟罩201、第一底盘202和第二底盘203，所述第一底盘202位于钟罩201底部，所述第二底盘203位于钟罩201顶部，第一底盘202和第二底盘203将钟罩201密闭；
31.所述第一底盘202上设置有若干第一电极204，所述第二底盘203下设置有若干第二电极205，每个第一电极204的垂直方向均有对应的第二电极205，第一电极204和对应的第二电极205分别外接电源正负极(图中未示出电源，仅示出了其中一组电气连接形成回路)，第一电极204和对应的第二电极205用于安装硅棒206；
32.所述第一底盘202上还设置有若干进料喷嘴207，所述第二底盘203上还设置有若干废气排出口208。
33.具体地，在该示例性实施例中，新鲜混合气从第一底盘202上的进料喷嘴207进入由第一底盘202、第二底盘203和钟罩201组成的密闭腔体，在高温的硅棒206表面发生气相沉积反应，反应后的尾气通过第二底盘203上分布的尾气出口排出，有效降低了反应过程后高温混合气在反应腔体内的停留，进而有效改善硅棒206上端的沉积速度，使得硅棒206上下直径及致密度一致；同时因第一底盘202的第一电极204和第二底盘203的第二电极205垂直设置，可以减小运行过程中硅棒206的晃动，提高了硅棒206的垂直度，提高了切割料的利用率。
34.更优地，在一示例性实施例中，如图2所示，所述硅棒206为直线型硅棒206。
35.更优地，在一示例性实施例中，所述第一电极204为凸起电极，所述第二电极205为凹面电极。基于上述示例性实施例，更优地，在又一示例性实施例中，所述凸起电极204的中心点与对应凹面电极205的中心点垂直对应。
36.采用该种方式可以使得硅棒206的安装与对准更加方便。
37.具体地，在其中一示例性实施例中，安装的方式可以包括：在第一底盘202的凸起电极上垂直安装一定高度的硅棒206，然后将钟罩201与第一底盘202连接紧固，此时竖直的硅棒206接触第二底盘203上的凹面电极，第二底盘203上凹面电极中心点刚好与第一底盘202上凸面电极中心点垂直对应。也就是说，在该示例性实施例中，第一底盘202与所述钟罩201为可拆卸连接，可以用于进行安装。
38.而在另一示例性实施例中，第一电极204和/或第二电极205上安装有卡接件，可以通过该卡接件进行硅棒206的安装。
39.更优地，在一示例性实施例中，如图2所示，所述钟罩201为圆柱体。更优地，在一示例性实施例中，所述若干第一电极204形成第一同心环，所述若干第二电极205形成第二同心环；所述第一同心环和第二同心环的圆心位于为所述钟罩201的竖直中心线上。
40.具体地，在该示例性实施例中，第一电极204和第二电极205采用与钟罩202形状匹配同心环配置，不仅使各个硅棒206安装方便，而且可以使各个硅棒206的沉积效果相同。
41.更优地，在一示例性实施例中，如图2所示，所述进料喷嘴207均匀分布于第一同心环内侧。更优地，在一示例性实施例中，如图2所示，所述废气排出口208分布于第二同心环内侧和外侧。同时所述第一同心环和第二同心环的直径为所述钟罩201切面直径的1/2～2/3。
42.另外，如图2所示，所述进料喷嘴207连接单独的进气管道，所述废气排出口208经
汇总后由一个出气管道出去。
43.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。