專利名稱：多晶硅還原爐之水冷電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)多晶硅的還原爐，尤其是涉及一種多晶硅還原爐 之水冷電極。屬多晶硅制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多晶硅是生產(chǎn)單晶硅的直接材料。高純度多晶硅是光電轉(zhuǎn)換電池、集 成電路等半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)材料。隨著世界半導(dǎo)體工業(yè)的迅猛發(fā)展、超大 規(guī)格集成電路的大量應(yīng)用、光伏電池的大量需求，整個(gè)世界對(duì)多晶硅的需 求量在大幅增加。
生產(chǎn)多晶硅的方法有多種，氫還原法是最常見的一種方法。該方法是 把提純的硅鹵化物和凈化好的氫氣作為原料通入還原爐，在高溫環(huán)境中， 硅鹵化物與氫氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成多晶硅，并沉積在發(fā)熱體(小直徑的 硅棒)上。化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，沉積在發(fā)熱體上的多晶硅越來(lái)越多，硅棒
漸漸變粗，最后生成了有效高度約為2. 8m、直徑約為150mm的多晶硅硅棒。 多晶硅還原爐是多晶硅硅棒的最終生成設(shè)備，在硅鹵化物被氫氣還原 生成多晶硅硅棒的過(guò)程中，會(huì)放出大量的熱，還原爐內(nèi)的工作溫度超過(guò)1000 °C，還原爐的冷卻直接關(guān)系還原爐的安全使用和還原爐的使用壽命。 多晶硅還原爐，國(guó)內(nèi)已有相關(guān)研究，下面分別予以說(shuō)明。專利號(hào)ZL 200420060144.8也公開了一種多晶硅氫還原爐，該還原爐
包括帶有冷卻水腔的封頭和爐體，底盤，底盤下的進(jìn)氣管和排氣管，底盤 上的電極，所述電極為12對(duì)、即24個(gè)電極，且在底盤上沿兩個(gè)圓周均布 設(shè)置；所述進(jìn)氣管主要由一個(gè)水平環(huán)管和9個(gè)噴嘴連通構(gòu)成，其中8個(gè)噴 嘴位于兩圈電極之間、且沿同一圓周均布設(shè)置在底盤上， 一個(gè)噴嘴設(shè)置在 底盤中心位置。8對(duì)電極中設(shè)置在外圓周上，其余4對(duì)電極設(shè)置在內(nèi)圓周 上。電極中，正、負(fù)電極在底盤上逐一間隔設(shè)置。底盤是水冷式結(jié)構(gòu)，其 上設(shè)置冷卻水進(jìn)口和出口。爐體上設(shè)置有雙層玻璃結(jié)構(gòu)的視窗。封頭頂部 設(shè)置有連接法蘭。該專利的主要不足之處在于電極未采用水冷結(jié)構(gòu)，不能 保證在還原爐內(nèi)超過(guò)100(TC高溫條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種帶有水冷結(jié)構(gòu)多晶硅還原 爐之水冷電極。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種多晶硅還原爐之水冷電極，包括加 熱體、石墨頭、電極體、電源夾具、冷卻水進(jìn)口管和冷卻水出口管，加熱 體和電極體分別設(shè)置在石墨頭二端，電源夾具夾置在電極體的外緣，冷卻 水進(jìn)口管由電極體一端插入電極體中心空腔內(nèi)，冷卻水出口管設(shè)置在電極 體的一端，與電極體中心空腔相連通。電流依次流經(jīng)電極上的電源夾具、 電極體、石墨頭、加熱體，加熱體將電流轉(zhuǎn)換為熱，對(duì)外放熱。冷卻水對(duì) 電極體進(jìn)行冷卻，保證電極的長(zhǎng)期、可靠工作。
與現(xiàn)有多晶硅還原爐用電極相比，本發(fā)明能保證電極的長(zhǎng)期、可靠工作，以實(shí)現(xiàn)還原爐的長(zhǎng)期、安全、高效的運(yùn)行。


圖1為本發(fā)明多晶硅還原爐之水冷電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中加熱體l、石墨頭2、電極體3、電源夾具4、冷卻水進(jìn)口管5、 冷卻水出口管6。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，本發(fā)明所涉及的多晶硅還原爐之水冷電極，主要由加熱體1、 石墨頭2、電極體3、電源夾具4、冷卻水進(jìn)口管5和冷卻水出口管6組成。 加熱體1和電極體3分別設(shè)置在石墨頭2 二端，電源夾具4夾置在電極體 3的外緣，冷卻水進(jìn)口管5由電極體3—端插入電極體3中心空腔內(nèi)，冷 卻水出口管6設(shè)置在電極體3的一端，與電極體3中心空腔相連通。電流 由電源夾具4導(dǎo)入，通過(guò)電極體3、石墨頭2，電流流至加熱體l，加熱體 1將電流轉(zhuǎn)換為熱，對(duì)外放熱。冷卻水從冷卻水進(jìn)口 5進(jìn)入，在電極體3 的空腔內(nèi)流動(dòng)，對(duì)電極體3進(jìn)行冷卻，從冷卻水出口6流出。
權(quán)利要求
1、 一種多晶硅還原爐之水冷電極，其特征在于所述電極包括加熱體(1)、石墨頭(2)、電極體(3)、電源夾具(4)、冷卻水進(jìn)口管(5)和冷卻水出 口管(6)，加熱體(1)和電極體(3)分別設(shè)置在石墨頭(2)二端，電源夾具(4) 夾置在電極體(3)的外緣，冷卻水進(jìn)口管(5)由電極體(3) —端插入電極體(3) 中心空腔內(nèi)，冷卻水出口管(6)設(shè)置在電極體(3)的一端，與電極體(3)中心 空腔相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多晶硅還原爐之水冷電極，其特征在于所述電極包括加熱體(1)、石墨頭(2)、電極體(3)、電源夾具(4)、冷卻水進(jìn)口管(5)和冷卻水出口管(6)，加熱體(1)和電極體(3)分別設(shè)置在石墨頭(2)二端，電源夾具(4)夾置在電極體(3)的外緣，冷卻水進(jìn)口管(5)由電極體(3)一端插入電極體(3)中心空腔內(nèi)，冷卻水出口管(6)設(shè)置在電極體(3)的一端，與電極體(3)中心空腔相連通。電流依次流經(jīng)電極上的電源夾具、電極體、石墨頭、加熱體，加熱體將電流轉(zhuǎn)換為熱，對(duì)外放熱。冷卻水對(duì)電極體進(jìn)行冷卻，保證電極的長(zhǎng)期、可靠工作。
文檔編號(hào)F27B5/00GK101311660SQ200810018699
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者劉成玲, 張世萍, 張旭平, 浩南楠, 高培利 申請(qǐng)人:江蘇雙良鍋爐有限公司