[发明专利]多晶硅还原炉用硅芯电极

说明书

技术领域

本发明有关多晶硅还原炉技术，更具体地说，关于一种多晶硅还原炉用的 硅芯电极。

背景技术

多晶硅还原炉的主流技术是三氯氢硅(SiHCl₃)还原法，生产过程中工艺 气体被硅芯电极加热至1100℃左右，使三氯氢硅(SiHCl₃)与氢气(H₂)反应 生成多晶硅并沉积在硅芯电极表面，形成硅棒。硅芯电极的工作电压在15,000V 左右，在如此高温高压的条件下，对硅芯电极的要求非常高。目前采用的硅芯 电极主要包括电极体、加热石墨头硅芯、电极座，其中电极座与电极体之间用 绝缘套筒进行绝缘，绝缘套筒的成分为聚四氟乙烯。由于还原炉内温度非常高， 虽然通过设备底盘对电极座进行冷却，但聚四氟乙烯绝缘体所处环境的温度仍 然很高，在长时间运行后容易失效，造成电极座与电极体之间击穿，导致生产 事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能进一步降低温度，有效防止因绝 缘套筒失效造成电极击穿现象的多晶硅还原炉用硅芯电极，保证多晶硅还原炉 在高温高压条件下稳定高效地运行。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：本发明的多晶硅还原 炉用硅芯电极，包含：

电极体、套置于该电极体顶部的加热石墨头硅芯、套设于电极体外缘的电 极座、及位于电极体与电极座之间的绝缘套筒；

所述电极体内部中间形成有盲孔，电极体位于还原炉外部即盲孔的开口端 设置有能使冷却水循环进入电极体盲孔内部对所述电极体进行进一步冷却的冷 却装置。

该冷却装置包括有直接延伸入电极体盲孔底端的冷却水出口管，与盲孔开 口端连通的冷却水进口管，以及设在电极体盲孔开口端用于固定冷却水出口管、 冷却水进口管的套筒与压紧螺母。

电极体位于盲孔开口端的外缘加工成直径内缩的台阶状，在电极体的小直 径段的侧壁上设有连通盲孔的通孔，套筒套在所述电极体的小直径段，并在套 筒内壁面上相对于所述小直径段侧壁上通孔的位置设置有环状沟槽，该环状沟 槽与小直径段侧壁上的通孔连通，在所述套筒的侧壁上设置有与沟槽连通、且 与冷却水进口管密封连接的通孔。且压紧螺母的底端设置有供冷却水出口管密 封延伸进入的通孔。

电极座与电极体之间由台阶定位连接，在电极座内壁的中间部位形成有台 阶孔，电极体的外壁周缘设有与台阶孔对应的凸缘，所述绝缘套筒与台阶孔对 应呈阶梯状。

电极体与绝缘套筒之间靠近加热石墨头硅芯的一端的间隙内设置有高压绝 缘环，同时高压绝缘环覆盖于还原炉的底盘内表面上，在电极体位于还原炉底 盘外表面套设有紧固螺母，用以锁紧固定电极体、电极座及绝缘套筒。

电极座内壁台阶孔的台阶与绝缘套筒之间还设有弹性垫圈。

电极座外周缘的两端分别与还原炉底盘的上底板与下底板焊接连接。

借由本发明的多晶硅还原炉用硅芯电极，可以有效防止绝缘套筒因高温失 效而导致电极座与电极体之间击穿现象的发生，适合多晶硅还原炉高电压启动、 高温条件运行的要求。

附图说明

图1为本发明多晶硅还原炉用硅芯电极的结构截面示意图。

具体实施方式