一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头，包括石墨底座、锥形部、圆柱部和环形支撑板，石墨底座下部设置有电极插孔，石墨底座上部设置有插槽，插孔和插孔之间通过连接孔相通，锥形部与插槽相适配，锥形部顶端固定连接有圆柱部，圆柱部外侧固定连接有环形支撑板，环形支撑板外侧面设置有夹持凹槽，锥形部内部底部设置有第一夹持孔，第一夹持孔上方设置有第二夹持孔，圆柱部内部设置有第三夹持孔，第一夹持孔、第二夹持孔和第三夹持孔内部相通且呈阶梯状设置；总的，本实用新型专利技术具有稳固支撑、有效防护、便于拆卸的优点。

A Graphite Clamp for the Production of Electronic Polycrystalline Silicon Thermal Decomposition Furnace by Silane Process

【技术实现步骤摘要】
一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头
本技术涉及一种石墨夹头，具体涉及一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头。
技术介绍
现阶段制备多晶硅所采用的方法主要为改良西门子法，但是存在能耗高、污染重的问题，而硅烷热分解法能耗低、对环境友好，采用硅烷热分解法制备多晶硅是取代改良西门子法的必然趋势。其中，采用硅烷热分解法制备多晶硅，是将制得的硅烷气提纯后在热分解炉的导热油夹套管内生产纯度较高的棒状多晶硅。其中，硅芯通过石墨夹头固定在石墨底座上，通过石墨夹头和石墨底座连接铜电极，现有的石墨夹头主要存在以下问题：首先，硅棒表面沉积硅，而石墨夹头夹持住的部分因为接触不到物料，也就没有沉积硅，其硅芯直径没有变大，随着硅的不断沉积，硅棒不断变粗，硅棒与石墨夹头连接处较细，出现了上粗下细的状况，夹头夹持住的部分以很细的直径承载较粗、较长的硅棒，容易出现倒棒状况；其次，多晶硅在沉积过程中，硅会不断的沉积到硅芯和石墨组件上，甚至有的硅会沉积到石墨底座上，造成石墨底座只能一次性使用，增加了生产成本，同时也造成晶棒的清理困难；再者，随着硅棒的生长重量不断变大，石墨夹头与石墨底座之间的倒锥形连接结构使得夹头与底座之间卡的较紧，导致拆卸困难，甚至要损坏石墨底座和夹头。所以，为解决上述问题，开发一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头很有必要。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头，该夹头可稳定承载硅棒，对石墨底座起到防护作用，防止硅沉积到石墨底座上，且便于拆卸，不损坏石墨底座，使得石墨底座可重复利用，降低生产成本。本技术的目的是这样实现的：一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头，包括石墨底座、锥形部、圆柱部和环形支撑板，其中，所述石墨底座下部中心位置设置有圆锥形电极插孔，所述石墨底座上部中心位置设置有倒圆锥形插槽，所述插孔和插槽之间通过轴向的连接孔相通，所述锥形部与所述插槽相适配，所述锥形部顶端固定连接有所述圆柱部，所述圆柱部外侧固定连接有所述环形支撑板，所述环形支撑板外侧面设置有夹持凹槽，所述锥形部内部底部设置有第一夹持孔，所述第一夹持孔上方设置有第二夹持孔，所述圆柱部内部设置有第三夹持孔，所述第一夹持孔、第二夹持孔和第三夹持孔内部相通且呈阶梯状设置，所述第一夹持孔和第三夹持孔为圆柱形结构，所述第二夹持孔为倒锥形结构，且所述第二夹持孔的底面直径大于所述第一夹持孔直径，所述第二夹持孔的顶面直径小于第三夹持孔直径。所述锥形部、圆柱部和环形支撑板为一体式结构设置。所述夹持凹槽内表面设置有防滑纹。所述环形支撑板的底端外侧还固定连接有环形侧板。所述环形侧板的内侧面与所述石墨底座的外侧面顶端端面贴紧连接，或者通过螺纹连接。所述环形支撑板和环形侧板为一体式结构设置。所述锥形部锥度为6-10度。由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：（1）通过石墨夹头内部阶梯状结构的空腔设置，使得在夹头内部也可沉积硅，逐步增大硅棒底部沉积的直径，使得沉积后的硅棒更加稳固，同时阶梯状结构的设置，减少了碳头料的损失；（2）通过环形支撑板的设置，不仅可以起到对底部硅棒的支撑作用，使得硅棒更加稳固，同时可对石墨底座进行过保护，防止硅沉积到石墨底座上，使得石墨底座可以重复利用，降低生产成本；（3）通过防滑夹持凹槽的设置，使得安装拆卸方便，减少对石墨底座的损伤，使得石墨底座的重复利用率进一步提高。附图说明图1是本技术的剖视结构示意图。图2是本技术另一实施例的剖视结构示意图。图中：1、石墨底座11、插孔12、插槽13、连接孔2、锥形部3、圆柱部4、环形支撑板5、夹持凹槽6、第一夹持孔7、第二夹持孔8、第三夹持孔9、环形侧板。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步具体的说明。如图1、图2所示，一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头，包括石墨底座1、锥形部2、圆柱部3和环形支撑板4。其中，石墨底座1下部中心位置设置有圆锥形电极插孔11，该电极插孔11和电极相适配，用以接通电极，石墨底座1上部中心位置设置有倒圆锥形插槽12，该插槽12用以连接锥形部2，插孔11和插槽12之间通过轴向的连接孔13相通，采用倒锥形结构，在多晶硅生长过程中，硅芯的自重产生向下的压力，使得石墨底座1和锥形部2接触更加紧密。其中，锥形部2与插槽12相适配，锥形部2顶端固定连接有圆柱部3，圆柱部3外侧固定连接有环形支撑板4，环形支撑板4外侧面设置有夹持凹槽5，夹持凹槽5内表面设置有防滑纹，防滑纹的设置可有效防止在进行拆卸时，采用管钳等拆卸工具时发生滑动，不便拆卸，锥形部2、圆柱部3和环形支撑板4为一体式结构设置，更加结实耐用，优选的，锥形部锥度为6-10度。其中，环形支撑板4的底端外侧还固定连接有环形侧板9，优选的，环形支撑板4和环形侧板9为一体式结构设置，环形侧板9的内侧面与石墨底座1的外侧面顶端端面贴紧连接，或者通过螺纹连接，环形侧板9的设置可所石墨底座1提供进一步的有效防护，提高石墨底座1的可重复利用率。其中，锥形部2内部底部设置有第一夹持孔6，第一夹持孔6上方设置有第二夹持孔7，圆柱部3内部设置有第三夹持孔8，第一夹持孔6、第二夹持孔7和第三夹持孔8内部相通且呈阶梯状设置，第一夹持孔6和第三夹持孔8为圆柱形结构，第二夹持孔7为倒锥形结构，且第二夹持孔7的底面直径大于第一夹持孔6直径，第二夹持孔7的顶面直径小于第三夹持孔8直径，在锥形部内部设置阶梯状的夹持孔，随着硅的不断沉积，硅棒在硅沉积过程中不断变粗，硅棒底部面积不断增大，硅棒根基更加稳固，沉积后硅棒更加牢固。本技术具体实施时，将石墨底座1底部的电极插孔11与电极相连接，顶部的插槽12与锥形部相连接，环形支撑板4底面和石墨底座1顶面紧密贴合连接，环形侧板9内侧面和石墨底座1侧面顶部紧密贴合连接或者通过螺纹紧密连接，使得石墨夹头和底座可稳固连接，环形支撑板4和环形侧板9可对石墨底座1进行防护，防止硅沉积到石墨底座1上，同时对硅棒底部进行有效支撑，防止倒棒情况的产生，锥形部2内阶梯状夹持孔的设置，使得硅棒根基更加稳固，沉积后硅棒更加牢固，通过夹持凹槽5可方便对石墨底座1和夹头进行拆卸，实现石墨底座1的重复利用。以上所述仅为本技术的较佳实施方式，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头，其特征在于：包括石墨底座（1）、锥形部（2）、圆柱部（3）和环形支撑板（4），其中，所述石墨底座（1）下部中心位置设置有圆锥形电极插孔（11），所述石墨底座（1）上部中心位置设置有倒圆锥形插槽（12），所述插孔（11）和插槽（12）之间通过轴向的连接孔（13）相通，所述锥形部（2）与所述插槽（12）相适配，所述锥形部（2）顶端固定连接有所述圆柱部（3），所述圆柱部（3）外侧固定连接有所述环形支撑板（4），所述环形支撑板（4）外侧面设置有夹持凹槽（5），所述锥形部（2）内部底部设置有第一夹持孔（6），所述第一夹持孔（6）上方设置有第二夹持孔（7），所述圆柱部（3）内部设置有第三夹持孔（8），所述第一夹持孔（6）、第二夹持孔（7）和第三夹持孔（8）内部相通且呈阶梯状设置，所述第一夹持孔（6）和第三夹持孔（8）为圆柱形结构，所述第二夹持孔（7）为倒锥形结构，且所述第二夹持孔（7）的底面直径大于所述第一夹持孔（6）直径，所述第二夹持孔（7）的顶面直径小于第三夹持孔（8）直径。

【技术特征摘要】
1.一种硅烷法生产电子级多晶硅热分解炉用石墨夹头，其特征在于：包括石墨底座（1）、锥形部（2）、圆柱部（3）和环形支撑板（4），其中，所述石墨底座（1）下部中心位置设置有圆锥形电极插孔（11），所述石墨底座（1）上部中心位置设置有倒圆锥形插槽（12），所述插孔（11）和插槽（12）之间通过轴向的连接孔（13）相通，所述锥形部（2）与所述插槽（12）相适配，所述锥形部（2）顶端固定连接有所述圆柱部（3），所述圆柱部（3）外侧固定连接有所述环形支撑板（4），所述环形支撑板（4）外侧面设置有夹持凹槽（5），所述锥形部（2）内部底部设置有第一夹持孔（6），所述第一夹持孔（6）上方设置有第二夹持孔（7），所述圆柱部（3）内部设置有第三夹持孔（8），所述第一夹持孔（6）、第二夹持孔（7）和第三夹持孔（8）内部相通且呈阶梯状设置，所述第一夹持孔（6）和第三夹持孔（8）为圆柱形结构，所述第二夹持孔（7）为倒锥形结构，且所述第二夹持孔（7）的底面直径大于所述第一夹持孔（6）直径，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红彬，许鹏，杨鹏举，
申请(专利权)人：河南硅烷科技发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41