CN101311660A - 多晶硅还原炉之水冷电极 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多晶硅还原炉之水冷电极,其特征在于所述电极包括加热体(1)、石墨头(2)、电极体(3)、电源夹具(4)、冷却水进口管(5)和冷却水出口管(6),加热体(1)和电极体(3)分别设置在石墨头(2)二端,电源夹具(4)夹置在电极体(3)的外缘,冷却水进口管(5)由电极体(3)一端插入电极体(3)中心空腔内,冷却水出口管(6)设置在电极体(3)的一端,与电极体(3)中心空腔相连通。电流依次流经电极上的电源夹具、电极体、石墨头、加热体,加热体将电流转换为热,对外放热。冷却水对电极体进行冷却,保证电极的长期、可靠工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产多晶硅的还原炉,尤其是涉及一种多晶硅还原炉之水冷电极。属多晶硅制备技术领域。
背景技术
多晶硅是生产单晶硅的直接材料。高纯度多晶硅是光电转换电池、集成电路等半导体器件的基础材料。随着世界半导体工业的迅猛发展、超大规格集成电路的大量应用、光伏电池的大量需求,整个世界对多晶硅的需求量在大幅增加。
生产多晶硅的方法有多种,氢还原法是最常见的一种方法。该方法是把提纯的硅卤化物和净化好的氢气作为原料通入还原炉,在高温环境中,硅卤化物与氢气发生化学反应,生成多晶硅,并沉积在发热体(小直径的硅棒)上。化学反应继续进行,沉积在发热体上的多晶硅越来越多,硅棒渐渐变粗,最后生成了有效高度约为2.8m、直径约为150mm的多晶硅硅棒。
多晶硅还原炉是多晶硅硅棒的最终生成设备,在硅卤化物被氢气还原生成多晶硅硅棒的过程中,会放出大量的热,还原炉内的工作温度超过1000℃,还原炉的冷却直接关系还原炉的安全使用和还原炉的使用寿命。
多晶硅还原炉,国内已有相关研究,下面分别予以说明。
专利号ZL 200420060144.8也公开了一种多晶硅氢还原炉,该还原炉包括带有冷却水腔的封头和炉体,底盘,底盘下的进气管和排气管,底盘上的电极,所述电极为12对、即24个电极,且在底盘上沿两个圆周均布设置;所述进气管主要由一个水平环管和9个喷嘴连通构成,其中8个喷嘴位于两圈电极之间、且沿同一圆周均布设置在底盘上,一个喷嘴设置在底盘中心位置。8对电极中设置在外圆周上,其余4对电极设置在内圆周上。电极中,正、负电极在底盘上逐一间隔设置。底盘是水冷式结构,其上设置冷却水进口和出口。炉体上设置有双层玻璃结构的视窗。封头顶部设置有连接法兰。该专利的主要不足之处在于电极未采用水冷结构,不能保证在还原炉内超过1000℃高温条件下长期稳定使用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供一种带有水冷结构多晶硅还原炉之水冷电极。
本发明的目的是这样实现的:一种多晶硅还原炉之水冷电极,包括加热体、石墨头、电极体、电源夹具、冷却水进口管和冷却水出口管,加热体和电极体分别设置在石墨头二端,电源夹具夹置在电极体的外缘,冷却水进口管由电极体一端插入电极体中心空腔内,冷却水出口管设置在电极体的一端,与电极体中心空腔相连通。电流依次流经电极上的电源夹具、电极体、石墨头、加热体,加热体将电流转换为热,对外放热。冷却水对电极体进行冷却,保证电极的长期、可靠工作。
与现有多晶硅还原炉用电极相比,本发明能保证电极的长期、可靠工作,以实现还原炉的长期、安全、高效的运行。
附图说明
图1为本发明多晶硅还原炉之水冷电极的结构示意图。
图中:加热体1、石墨头2、电极体3、电源夹具4、冷却水进口管5、冷却水出口管6。
具体实施方式
参见图1,本发明所涉及的多晶硅还原炉之水冷电极,主要由加热体1、石墨头2、电极体3、电源夹具4、冷却水进口管5和冷却水出口管6组成。加热体1和电极体3分别设置在石墨头2二端,电源夹具4夹置在电极体3的外缘,冷却水进口管5由电极体3一端插入电极体3中心空腔内,冷却水出口管6设置在电极体3的一端,与电极体3中心空腔相连通。电流由电源夹具4导入,通过电极体3、石墨头2,电流流至加热体1,加热体1将电流转换为热,对外放热。冷却水从冷却水进口5进入,在电极体3的空腔内流动,对电极体3进行冷却,从冷却水出口6流出。
Claims (1)
1、一种多晶硅还原炉之水冷电极,其特征在于所述电极包括加热体(1)、石墨头(2)、电极体(3)、电源夹具(4)、冷却水进口管(5)和冷却水出口管(6),加热体(1)和电极体(3)分别设置在石墨头(2)二端,电源夹具(4)夹置在电极体(3)的外缘,冷却水进口管(5)由电极体(3)一端插入电极体(3)中心空腔内,冷却水出口管(6)设置在电极体(3)的一端,与电极体(3)中心空腔相连通。
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