CN215208501U - 一种罩壳及多晶硅还原炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种罩壳及多晶硅还原炉，属于多晶硅生产设备领域。其包括罩壳和底盘；其中罩壳倒扣连接在底盘上；罩壳和底盘之间形成中空的反应腔。使用时，外部气源与罩内输气管连通从而给罩内输气管提供反应气。反应气进入到罩内输气管中后均匀分布在罩内输气管的不同部位，并通过罩内喷气管直接喷洒到反应腔的不同位置。上述设计使得反应气能够均匀分布在硅芯棒的不同部位，并且尽量降低硅芯棒不同部位的温度差，进而为硅芯的均匀生长提供条件。

Description

一种罩壳及多晶硅还原炉

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产设备领域，具体而言，涉及一种罩壳及多晶硅还原炉。

背景技术

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(化学气相沉积)还原炉。工作原理是氢气和三氯氢硅混合气通过喷气管进入还原炉，在高温的硅芯表面进行气相沉积反应，生成产品多晶硅，发生气相沉积反应后剩余的高温尾气通过设置在还原炉上的尾气口再经尾气出口管线排出。现有的还原炉制成的多晶硅硅棒上多晶硅分布不均匀，例如可能出现上疏下密现象；而上部形成的疏松部分硅料易碎，在还原炉硅棒出炉阶段，这部分疏松料易掉落，掉落到地上的硅棒容易造成沾污，且存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种罩壳，其能够有效改善硅棒上多晶硅分别不均为的问题。

本实用新型的另一目的在于提供了一种多晶硅还原炉，其采用了上述罩壳。

本实用新型是这样实现的：

一种罩壳，用于多晶硅还原炉，包括内罩体、外罩体、罩内输气管及多个罩内喷气管；

所述外罩体罩设在所述内罩体上形成冷却夹层，所述罩内输气管设置在所述冷却夹层中；所述多个罩内喷气管的一端与所述罩内输气管连通，另一端穿过所述内罩体；所述多个罩内喷气管间隔排布。

进一步，所述罩内输气管包括内壳和外壳，所述外壳套设在所述内壳上；所述外壳的内壁与所述内壳的外壁间隔设置形成进气夹层，所述进气夹层用于与外部气源连通。

进一步，所述内壳及所述外壳均为倒置的钟状结构。

进一步，所述内壳与所述内罩体间隙设置，所述外壳与所述外罩体间隙设置。

进一步，所述多个罩内喷气管均匀分布在所述内罩体上。

进一步，所述外罩体的顶端设置有出水口；所述外罩体的下部设置有进水口。

进一步，所述多晶硅还原炉包括底盘和所述的罩壳，所述罩壳罩设在所述底盘上形成反应腔。

进一步，所述多晶硅还原炉还包括尾气排放管，所述尾气排放管上设置有多个尾气进气口；所述尾气排放管的底部与所述底盘连接，并竖直设置在所述反应腔内。

进一步，所述多个尾气进气口上安装有尾气导流管。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的罩壳及多晶硅还原炉，使用时，外部气源与罩内输气管连通从而给罩内输气管提供反应气。反应气进入到罩内输气管中后均匀分布在罩内输气管的不同部位，并通过罩内喷气管直接喷洒到反应腔的不同位置。上述设计使得反应气能够均匀分布在硅芯棒的不同部位，并且尽量降低硅芯棒不同部位的温度差，进而为硅芯的均匀生长提供条件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的多晶硅还原炉的竖直面的剖视图；

图2是本发明实施例提供的多晶硅还原炉水平面的剖视图。

图标：110-底盘；120-罩壳；121-内罩体；122-外罩体；1221-冷却水进口；1222-冷却水出口；131-罩内输气管；1311-内壳；1312-外壳；132-腔内输气管；133-尾气排放管；134-尾气导流管；141-罩内喷气管；142-腔内喷气管；150-套管；160-硅棒。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参考图1和图2，本实施例提供了一种多晶硅还原炉，其包括罩壳120和底盘110；其中罩壳120倒扣连接在底盘110上；罩壳120和底盘110之间形成中空的反应腔。反应腔内设置有多个硅棒160，硅棒160竖直设置在底盘110上。通过外部气源向反应腔内通入反应气后，利用化学气相沉积原理能够在芯棒上沉积形成多晶硅硅棒160。

具体地，罩壳120包括内罩体121、外罩体122、罩内输气管131及罩内喷气管141；其中，外罩体122罩设在内罩体121上，并与内罩体121连接形成整个罩壳120。外罩体122的内部与内罩体121的外壁间隔设置形成冷却夹层；外罩体122的下部设置有进水口，顶部设置有出水口，通过给冷却夹层通入冷却水能够对罩壳120进行持续冷却。

罩内输气管131设置在上述冷却夹层中，上述多个罩内喷气管141均匀间隔排布在内罩体121上；罩内喷气管141的一端与上述罩内输气管131连通，另一端穿过内罩体121与反应腔连通。罩内喷气管141与外部气源连通，反应气进入到罩内喷气管141后通过罩内喷气管141进入到反应腔中。具体地，上述罩内输气管131也是夹层结构，其包括内壳1311和外壳1312，内壳1311和外壳1312均为导致的钟形结构；外壳1312套设在内壳1311上，外壳1312的内壁与内壳1311的外壁间隔设置形成进气夹层。

使用时，反应气先进入到进气夹层中，并在进气夹层中均匀分布，反应气进入到进气夹层后再通过上述多个罩内喷气管141均匀喷洒到反应腔内。由于多个罩内喷气管141分布在内罩体121的不同位置，因此，通过罩内喷气管141能够将反应气喷洒在硅芯棒的不同位置。其能够使得反应腔中的反应气分布尽量均匀，从而使得硅棒160上部(硅棒160中间点以上的部分)及硅棒160下部(硅棒160中间点以下的部分)周围的反应气浓度接近；进而减小硅棒160不同位置多晶硅产生速率的差异。通过上述设计，能够有效改善硅棒160上多晶硅上疏下密的问题。另外，上述设计能够使得从输气管出来的温度较低的反应气体均匀分布在反应腔的上部和下部；并有利于降低硅棒160不同位置的气体温度差异，进而为硅棒160上多晶硅的均匀生长提供条件。

底盘110为圆形板状结构，其具体可以采用现有技术中的结构；为避免赘述，不再对其进行详细描述。

反应腔内还设置有尾气排放管133，尾气排放管133竖直设置在反应腔内，其为上端封闭的圆筒状结构，尾气排放管133的下端与底盘110的中部连接，并与反应腔外部的排放管连通。尾气排放管133的管壁上设置有多个尾气口。

进一步地，还原炉还设置有套管150和腔内输气管132；其中，套管150为上端封闭的圆筒状结构。套管150套设在尾气排放管133上，其底部与底盘110固定连接。套管150与尾气排放管133之间形成冷却夹层。腔内输气管132设置在上述冷却夹层中，其底部与底盘110固定连接。腔内输气管132上设置有多个腔内喷气管142，上述腔内喷气管142的一端与腔内输气管132连通，另一端穿过套管150与反应腔连通。上述腔内输气管132也为夹层结构，其底部与外部气源连通。

尾气排放管133的尾气口上设置有尾气导管，尾气导管的与尾气排放管133连通，另一端穿过腔内输气管132及套管150与反应腔连通。

本实施例提供的还原炉的工作原理如下：

使用时，外部气源能够同时给罩内输气管131及腔内输气管132供气，然后反应气通过罩内输气管131上的罩内喷气管141喷洒到反应腔内，同时，反应气通过腔内输气管132上的腔内喷气管142喷砂到反应腔内。由于罩内喷气管141和腔内喷气管142能够将反应气喷洒到硅芯棒的上部及下部，从而能够降低硅芯棒不同部位的反应气浓度差，并且能够缩小不同部位的温度差；进而为硅芯棒的均匀生长提供条件。另外，尾气导流管134能够及时将硅芯棒上部和下部的尾气导流到尾气排放管133中，并最终排放到还原炉内；其同样有利于降低硅芯棒不同部位的反应气浓度差，进而为硅芯棒的均匀生长提供条件。

需要说明的是，本实施例为众多实施例中的一种，在其它实施例中，还原炉还可以有比较多的变形。例如，可以只保留罩内输气管131以及尾气排放管133，去掉本实施例中的腔内输气管132和套管150；还可以把尾气排放管133及腔内输气管132均去掉，将尾气排放口设置在底盘110上。或者，罩内输气管131不限于上述结构，还可以有较多的变形，例如，可以在冷却夹层中设置多个普通的输送管作为罩内输气管131，每个输送管上均设置有多个罩内喷气管141；上述多个输送管均与外部气源连通。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种罩壳，用于多晶硅还原炉，其特征在于，包括内罩体、外罩体、罩内输气管及多个罩内喷气管；

所述外罩体罩设在所述内罩体上形成冷却夹层，所述罩内输气管设置在所述冷却夹层中；所述多个罩内喷气管的一端与所述罩内输气管连通，另一端穿过所述内罩体；所述多个罩内喷气管间隔排布。

2.根据权利要求1所述的罩壳，其特征在于，所述罩内输气管包括内壳和外壳，所述外壳套设在所述内壳上；所述外壳的内壁与所述内壳的外壁间隔设置形成进气夹层，所述进气夹层用于与外部气源连通。

3.根据权利要求2所述的罩壳，其特征在于，所述内壳及所述外壳均为倒置的钟状结构。

4.根据权利要求3所述的罩壳，其特征在于，所述内壳与所述内罩体间隙设置，所述外壳与所述外罩体间隙设置。

5.根据权利要求1所述的罩壳，其特征在于，所述多个罩内喷气管均匀分布在所述内罩体上。

6.根据权利要求1所述的罩壳，其特征在于，所述外罩体的顶端设置有出水口；所述外罩体的下部设置有进水口。

7.一种多晶硅还原炉，其特征在于，所述多晶硅还原炉包括底盘和权利要求1-6任一项所述的罩壳，所述罩壳罩设在所述底盘上形成反应腔。

8.根据权利要求7所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述多晶硅还原炉还包括尾气排放管，所述尾气排放管上设置有多个尾气进气口；所述尾气排放管的底部与所述底盘连接，并竖直设置在所述反应腔内。

9.根据权利要求8所述的多晶硅还原炉，其特征在于，所述多个尾气进气口上安装有尾气导流管。

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