[发明专利]一种电子级多晶硅还原炉底盘及还原炉

说明书

本发明公开了电子级多晶硅还原炉底盘，包括底盘、由若干电极形成的电极环、由若干进气口形成的进气环及由若干出气口形成的出气环，底盘为圆盘结构，形成的电极环、进气环和出气环均是以底盘的中心为圆心的同心圆，电极环至少包括由内至外依次设置的第一电极环和第二电极环，进气环至少包括设于第一电极环和第二电极环之间的第一进气环，第一进气环上的若干进气口的口径不完全相等。本发明的还原炉底盘通过在底盘上间隔布置不同口径的进气口，使得反应气体进入炉内的流速不一致，改变现有技术中的均匀的气流分布，形成高低搭配的气流，有效减少了炉体上部的气体停滞区，从而减少了菜花料形成几率，提高了多晶硅产品质量产量，减少了单位能耗。

技术领域

本发明涉及多晶硅制备装置技术领域，具体涉及一种电子级多晶硅还原炉底盘及还原炉。

背景技术

伴随着全球节约能源、减排二氧化碳的潮流，近年来，我国多晶硅生产方兴未艾。多晶硅是制造光伏发电的太阳能电池片的技术材料。同时，以电子级多晶硅为原料生产的单晶硅是电子信息产业的基础材料，是生产大规模集成电路、半导体分离元件、电力电子器件的原材料。目前国际上多晶硅生产工艺70％以上采用改良西门子法。所谓西门子法，也被称作三氯氢硅氢还原法，主要是利用氢气和三氯氢硅按照一定的摩尔比通入还原炉，在一定的温度和压力下进行气相沉积反应生成多晶硅。这种方法具有产品纯度高、技术成熟等优点。还原炉是改良西门子法生产工艺的核心设备，发生在该设备内多晶硅表面的多晶硅沉积反应是影响多晶硅生产质量和产能的关键。

但是现有的多晶硅还原炉底盘还是传统的1+3n或者3n的喷嘴模式，即底盘中心与进气口重合，其他3n个进气喷嘴均匀排布在外圈，或者3n个喷嘴均匀排布在中圈，气体出口均匀排布在外圈，所有喷嘴直径保持一致。但是这两种底盘结构设计存在缺陷，容易造成炉内气体流动不畅，炉内气体流动循环较弱，还原炉底部和顶部存在较多的气体停滞区，致使硅芯表面温度分布不均，沉积速率较低，直接导致每炉次多晶硅中高品质电子级多晶硅的比重不高，产品单位能耗非常高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电子级多晶硅还原炉底盘及还原炉，以提供一种致密度高、单位能耗低、成分均一的电子级多晶硅生长环境。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

在一个总体方面，本发明提供一种电子级多晶硅还原炉底盘，包括底盘、由若干电极形成的电极环、由若干进气口形成的进气环及由若干出气口形成的出气环，所述底盘为圆盘结构，所述电极、进气口及出气口均设于所述底盘上，形成的所述电极环、进气环和所述出气环均是以底盘的中心为圆心的同心圆，所述电极环至少包括由内至外依次设置的第一电极环和第二电极环，所述进气环至少包括设于所述第一电极环和所述第二电极环之间的第一进气环，所述第一进气环上的若干进气口的口径不完全相等。

优选地，所述电极环中位于外圈的电极环上的电极数量多于位于内圈的电极环上的电极数量。

优选地，所述电极包括9对，其中，3对所述电极等间距排布于所述第一电极环上，剩余6对所述电极等间距排布于所述第二电极环上。

优选地，所述出气环至少包括位于所述第二电极环外圈的第一出气环，所述第一出气环上间隔排布有s个出气口，其中s为大于等于4的整数。

优选地，所述第一进气环上设排布有n个进气口，其中，n为大于等于4的偶数，所述n个进气口包括具有第一口径的第一进气口和具有第二口径的第二进气口，所述第一进气口和所述第二进气口交替间隔排布，所述第一口径大于所述第二口径。

优选地，所述进气环还包括位于所述第一电极环内圈的第二进气环，所述第二进气环上排布有m个具有第三口径的第三进气口，其中，m为大于等于1的整数。

优选地，所述第三口径与所述第二口径相等。

优选地，当所述m等于1时，所述第三进气口位于所述底盘的中心位置。