CN203319708U - 一种多晶硅制造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多晶硅制造装置，包括底盘、钟罩和封盖，底盘和封盖上都设有冷却液进口和冷却液出口，钟罩内沿圆周方向均匀设有若干与底盘固定的电极，电极的上端设有硅芯，硅芯的外侧套设有冷却夹套，冷却夹套包括内夹套和外夹套，内夹套和外夹套的上端连通下端隔离，内夹套的下端设有冷却液进口，外夹套的下端设有冷却液出口，外夹套的上端还设有排气口，封盖内从下到上分别设有冷却器和过滤器，封盖的顶部设有出气管。冷却液进入冷却腔后直接对硅芯周围进行冷却，从而精确的控制反应温度，减小副反应的发生，最大限度的提高多晶硅的纯度。

Description

一种多晶硅制造装置

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种多晶硅制造装置。

背景技术

目前，多晶硅的生产大部分都是采用改良西门子的方法生产，改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢，氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在还原炉内进行气相化学沉积反应生产多晶硅，反应的最佳温度范围在1080℃-1150℃，如果反应炉内温度太高则产生大量的硅粉，悬浮在反应炉内，并沉积在硅棒表面，生成不定性硅，从而导致硅棒纯度降低，现在常见的还原炉通常都是通过炉壁的夹层中通冷却介质冷却，然而由于还原炉内体积大，炉壁的冷却效果显然较差，尤其是现在一个还原炉内同时生产很多的硅棒，发热量很大，温度很高，显然炉壁冷却的方式已经无法满足现在多晶硅的生产了。

中国专利授权公告号：CN101966991A，授权公告日2011年2月9日，公开了多晶硅生产装置,包括:底盘；钟罩,设置在底盘之上,与底盘形成反应器；钟罩上设有尾气出口；钟罩外部设置夹套,夹套上设置夹套冷却油入口与夹套冷却油出口；反应器内部设置内件,内件包含中间接管和夹套管,夹套管内设置多晶硅棒；中间接管底部设置工艺气体入口、反应器冷却油入口与反应器冷却油出口。利用该种生产多晶硅装置,可以有效降低反应器内无定形硅的生长,减少装置的污染,提高多晶硅的转化率与纯度。其不足之处是该种结构的多晶硅生产装置中钟罩内的反应温度只通过夹套内的冷却介质冷却，温度调节能力差，反应炉内容易产生副反应，从而降低多晶硅纯度。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中的多晶硅生产装置通过反应炉壁上的夹层冷却，冷却效果差，已生成不定性硅，从而降低硅棒纯度的不足，提供了一种冷却效果好，把反应温度稳定的控制在最佳范围，从而保证硅棒纯度的多晶硅制造装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多晶硅制造装置，包括底盘、钟罩和封盖，底盘和封盖上都设有冷却液进口和冷却液出口，所述的钟罩内沿圆周方向均匀设有若干与底盘固定的电极，电极的上端设有硅芯，硅芯的外侧套设有冷却夹套，冷却夹套包括内夹套和外夹套，所述的内夹套和外夹套的上端连通下端隔离，所述的内夹套的下端设有冷却液进口，外夹套的下端设有冷却液出口，外夹套的上端还设有排气口，封盖内从下到上分别设有冷却器和过滤器，所述的封盖的顶部设有出气管。每个硅芯外周设置独立的冷却夹套，冷却夹套与硅芯之间的腔体即为硅棒生长腔，每个冷却夹套直接对硅棒生长腔进行冷却，从而能够有效的控制最佳反应温度，减少副反应的发生，最大限度的提高多晶硅的纯度；冷却器对反应产生的高温尾气进行冷却，冷却后的气体在经过过滤器过滤，然后从出气管中排出去，冷却夹套内若存在多余的空气，则可以从排气口处排出。

 作为优选，所述的底盘上方设有进气腔，进气腔内设有气体分布板，气体分布板上设有若干进气孔，每个进气孔的位置与冷却夹套的位置相对应。进气腔内的硅源性气体在气体分布板上进气孔的引导作用下，进入每个独立的冷却夹套内的硅棒生长腔中进行反应，气流量均匀，反应效果更加好。

作为优选，底盘上设有若干进气支管，所述的底盘的下侧设有气体分布器，所述的进气支管与气体分布器连接，气体分布器上连接有总进气管。气体分布器进一步使得硅源性气体混合均匀，从而保证反应更加充分、完全。

作为优选，出气管上连接有回气管，回气管的另一端与总进气管连接，所述的回气管上设有气泵。回气管能把经过冷却、过滤后的尾气重新送入总进气管内，重新利用，从而提高原料的利用率。

因此，本实用新型具有冷却效果好，把反应温度稳定的控制在最佳范围，从而保证硅棒纯度的有益效果。

同时，本实用新型还具有尾气循环利用，从而减少原料浪费的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型一种结构示意图。

图中：底盘1  钟罩2  封盖3  冷却液进口4  冷却液出口5  电极6  硅芯7  冷却夹套8  内夹套81  外夹套82  排气口9  冷却器10  过滤器11  出气管12  气体分布板13  进气孔14  进气支管15  气体分布器16  总进气管17  回气管18  气泵19  进气腔20。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

如图1所示的一种多晶硅制造装置，包括底盘1、钟罩2和封盖3，底盘1、封盖3都为双层结构，底盘1和封盖3上都设有冷却液进口4和冷却液出口5，钟罩2内均匀分布有若干电极6，电极6的下端与底盘1固定，电极6的上端连接有竖直的硅芯7，每根硅芯7的外侧都套设有冷却夹套8，硅芯与冷却夹套之间的空间为硅棒生长腔，冷却夹套8包括内夹套81和外夹套82，内夹套81和外夹套82的上端连通下端隔离，内夹套81的下端设有冷却液进口，外夹套82的下端设有冷却液出口，外夹套的上端还设有排气口9，冷却液从冷却液进口处进入内夹套81内，然后沿着内夹套上升，从内夹套上端进入外夹套内，然后从外夹套下端的冷却液出口处流出，冷却液直接对硅棒生长腔进行冷却，从而能精准的控制硅棒生长腔内的温度，从而控制反应温度，减小副反应的发生，提高多晶硅的纯度；封盖3内从下到上分别设有冷却器10和过滤器11，封盖3的顶部设有出气管12，底盘1上方设有进气腔20，进气腔20内设有气体分布板13，气体分布板13上设有若干进气孔14，每个进气孔14的位置与冷却夹套8的位置相对应，即与硅棒生长腔的位置对应，从而保证硅源性气体（硅烷或者一氯氢硅、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅与氢气的混合气）能均匀的进入每个硅棒生长腔内；底盘1上设有若干进气支管15，底盘1的下侧设有气体分布器16，进气支管15与气体分布器16连接，气体分布器16上连接有总进气管17，出气管12上连接有回气管18，回气管18的另一端与总进气管17连接，回气管18上设有气泵19，反应后产生的尾气从冷却夹套的上端排出后积聚在出气腔内，尾气经过冷却器和过滤器的处理后从出气管中排出，然后经过回气管回到总进气管内重复利用，从而提高原料的利用率，减少原料浪费。因此，本实用新型具有冷却效果好，把反应温度稳定的控制在最佳范围，从而保证硅棒纯度的有益效果。同时，本实用新型还具有尾气循环利用，从而减少原料浪费的有益效果。

Claims (4)

1.一种多晶硅制造装置，包括底盘（1）、钟罩（2）和封盖（3），底盘（1）和封盖（3）上都设有冷却液进口（4）和冷却液出口（5），其特征是，所述的钟罩（2）内沿圆周方向均匀设有若干与底盘固定的电极（6），电极（6）的上端设有硅芯（7），硅芯（7）的外侧套设有冷却夹套（8），冷却夹套（8）包括内夹套（81）和外夹套（82），所述的内夹套（81）和外夹套（82）的上端连通下端隔离，所述的内夹套（81）的下端设有冷却液进口，外夹套（82）的下端设有冷却液出口，外夹套的上端还设有排气口（9），封盖（3）内从下到上分别设有冷却器（10）和过滤器（11），所述的封盖（3）的顶部设有出气管（12）。

2.根据权利要求1所述的一种多晶硅制造装置，其特征是，底盘（1）上方设有进气腔（20），进气腔（20）内设有气体分布板（13），气体分布板（13）上设有若干进气孔（14），每个进气孔（14）的位置与冷却套（8）的位置相对应。

3.根据权利要求2所述的一种多晶硅制造装置，其特征是，底盘（1）上设有若干进气支管（15），所述的底盘（1）的下侧设有气体分布器（16），所述的进气支管（15）与气体分布器（16）连接，气体分布器（16）上连接有总进气管（17）。

4.根据权利要求3所述的一种多晶硅制造装置，其特征是，出气管（12）上连接有回气管（18），回气管（18）的另一端与总进气管（17）连接，所述的回气管（18）上设有气泵（19）。