[发明专利]多晶硅还原炉

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅生产技术领域，特别是涉及一种多晶硅还原炉。

背景技术

多晶硅还原炉是多晶硅生产中产出最终产品的核心设备，也是决定系统产能、能耗的关键环节。因此，多晶硅还原炉的设计和制造，直接影响到产品的质量、产量和生产成本。随着全球经济危机的影响下，多晶硅的价格持续下降，产业利润不断被压缩，市场竞争日趋激烈。因此，有效地降低多晶硅能耗，提高产品质量，提高生产效率，是目前多晶硅生产企业需要解决的重要问题。

目前生产多晶硅主要采用“改良西门子法”，通常将一定配比的三氯氢硅（SiHCl₃）和氢气(H₂)混合气从底部进气口喷入，在还原炉内发生气相还原反应，反应生成的硅（Si）直接沉积在炉内的硅芯表面，随着反应的持续进行，硅棒不断生长最终达到产品要求。由于还原炉内部硅芯需要维持在1050℃-1100℃进行生产，外部用冷却夹套进行冷却，因此，使用12对棒、18对棒等还原炉生产多晶硅还原能耗大，生产成本高，已经不适应目前激烈市场竞争的要求，迫切需求一种能够节能降耗的新型还原炉的出现。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种可以降低能耗并且可以提高产量的多晶硅还原炉。

根据本发明实施例的多晶硅还原炉，包括：底盘和炉体，所述炉体连接在所述底盘上且在所述炉体与所述底盘之间限定出反应腔室；三十对电极，所述三十对电极设在所述底盘上且分别分布在第一至第六圈上，所述第一至第六圈为以所述底盘中心为中心且由内向外依次增大的六个同心正五边形；进气系统，所述进气系统包括设在所述底盘中部的多个喷嘴；和排气系统，所述排气系统包括多个排气口，所述排气口设在所述底盘上且位于所述第五圈与所述底盘的之间。

根据本发明实施例的多晶硅还原炉，三十对电极设在底盘上且分别分布在第一至第六上，由此，可以合理利用热能，同时也可以避免炉体内侧壁带走过多热量，可以降低热量损耗。

另外，根据本发明上述实施例的多晶硅还原炉，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例的多晶硅还原炉，在所述第一圈的每条边上分布有一个电极，在所述第二圈的每条边上分布有一个电极，所述第一圈上的五个电极与所述第二圈上的五个电极一一对应以构成五对电极。

根据本发明的一个实施例的多晶硅还原炉，在所述第三圈的每条边上分布有二个电极，在所述第四圈的每条边上分布有二个电极，所述第三圈上的十个电极与所述第四圈上的十个电极一一对应以构成十对电极。

根据本发明的一个实施例的多晶硅还原炉，在所述第五圈的每条边上分布有三个电极，在所述第六圈的每条边上分布有三个电极，所述第五圈上的十五个电极与所述第六圈上的十五个电极一一对应以构成十五对电极。

根据本发明的一个实施例的多晶硅还原炉，所述第一至第六圈的对应边彼此平行。

根据本发明的一个实施例的多晶硅还原炉，所述多个喷嘴分别分布在所述底盘中心处以及第七至第九圈上，所述第七至第九圈为以所述底盘中心为中心且由内向外依次增大的三个同心正五边形，其中所述第七圈位于第一和第二圈之间，所述第八圈位于所述第三和第四圈之间，所述第九圈位于所述第五和第六圈之间。

有利地，根据本发明的一个实施例的多晶硅还原炉，所述第一至第九圈的对应边彼此平行。

有利地，根据本发明的一个实施例的多晶硅还原炉，所述多个喷嘴的数量为二十六个，其中在所述第七圈上分布有五个喷嘴，在所述第八圈上分布有十个喷嘴，在所述第九圈上分布有十个喷嘴，其中第七至第九圈中的任一圈上的喷嘴与和其相邻的圈上的电极沿周向交错布置。

进一步地，根据本发明的一个实施例的多晶硅还原炉，所述底盘上形成有气体腔，所述二十六个喷嘴分别与所述气体腔相连，所述进气系统还包括：进气环管，所述进气环管位于所述底盘下方且与外部气源相连通；五个进气管，所述五个进气管分别与所述进气环管和所述气体腔相连。

根据本发明的一个实施例的多晶硅还原炉，所述底盘内形成有位于所述气体腔上面的第一冷却腔，且所述第一冷却腔具有第一冷却介质进口和多个第一冷却介质出口，所述第一冷却介质进口位于所述底盘的中央，而所述多个第一冷却介质出口与所述多个排气口一一对应设置，每个所述第一冷却介质出口连接有第一冷却管且每个所述排气口连接有尾气管，所述第一冷却管套设在所述尾气管上。