多晶硅还原炉用石墨组件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种多晶硅还原炉用石墨组件，包括：夹持体，中部设置有贯穿的硅芯安装孔，用于固定硅芯；石墨基座，一侧端面与电极相接，另一侧端面与所述夹持体相接，且与硅芯的一侧端部抵接；紧固件，中部设有固定孔，所述固定孔的下端套设在所述石墨基座上，所述固定孔的中部抵接在所述夹持体的侧面，以将所述夹持体固定在所述石墨基座上；其中，所述夹持体远离所述石墨基座的一侧的顶部为平面或者锥面。使用该多晶硅还原炉用石墨组件，可以有效避免石墨组件被包覆嵌入硅棒内部，从而有利于质量控制，提高多晶硅成品质量控制水平。提高多晶硅成品质量控制水平。提高多晶硅成品质量控制水平。

【技术实现步骤摘要】
多晶硅还原炉用石墨组件


[0001]本技术涉及石墨组件结构
，更为具体地，涉及一种多晶硅还原炉用石墨组件。

技术介绍

[0002]多晶硅是用于生产半导体和太阳能光伏产品的主要原料，目前用于生产多晶硅的主要方法有改良西门子法、硅烷法、硫化床法等方法，其中改良西门子法和硅烷法在还原过程中都需要沉积载体，目前广泛使用的为硅芯，包括方形硅芯、圆形硅芯等。
[0003]当采用改良西门子法，通过化学气相沉积制备多晶硅时，石墨组件起到导电和夹持硅芯的作用。该方法以高纯度三氯氢硅、氢气作为原料，在1050℃左右的高温下，通过化学气相沉积反应，使硅不断沉积在初始硅芯上，并最终长大成多晶硅棒。过程中的反应温度由电流通过硅芯或硅棒本身发热维持，还原炉内硅芯呈倒“U”型，硅芯底部通过石墨组件与金属电极连接。由于石墨具有耐高温、性质稳定、高导电率等特点，因此是连接金属电极与硅芯的理想导电媒介。
[0004]但是，由于反应过程中，硅棒下部与石墨组件连接，其中用于夹持硅芯的石墨卡瓣部分，随着多晶硅棒的生长逐渐被包覆嵌入硅棒内部，由此产生的这部分多晶硅料即碳头料。
[0005]碳头料的质量判级是低质料，售价较低。通常此部分料需要从整根硅棒中剔除，剔除长度为80～100mm，且剔除过程困难，需要消耗大量的人力，不利于多晶硅降本增效。另一方面，由于石墨卡瓣被包覆嵌入较深，在挑选时较难发现石墨残留，不利于产品质量控制，易造成质量事故。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本技术的目的是提供一种多晶硅还原炉用石墨组件，以解决上述石墨组件被硅棒包覆，不易去除的问题，结构简单，操作方便。
[0007]本技术提供的多晶硅还原炉用石墨组件，包括：
[0008]夹持体，中部设置有贯穿的硅芯安装孔，用于固定硅芯；
[0009]石墨基座，一侧端面与电极相接，另一侧端面与所述夹持体相接，且与硅芯的一侧端部抵接；
[0010]紧固件，中部设有固定孔，所述固定孔的下端套设在所述石墨基座上，所述固定孔的中部抵接在所述夹持体的侧面，以将所述夹持体固定在所述石墨基座上；其中，
[0011]所述紧固件的远离所述石墨基座的一侧的上部为圆柱孔或者倒锥孔。
[0012]此外，优选的结构为，所述夹持体的侧面与所述固定孔的中部具有倾斜的接触面。
[0013]此外，优选的结构为，所述夹持体包括至少两个瓣体，相邻所述瓣体间设有收缩缝；其中，
[0014]当所述固定孔紧抵在所述夹持体的侧面时，所述收缩缝逐渐变小，同时所述硅芯
安装孔的尺寸变小。
[0015]此外，优选的结构为，所述夹持体的远离所述石墨基座的一侧的顶部为平面或者锥面。
[0016]此外，优选的结构为，所述硅芯安装孔为方孔、圆孔或者锥孔。
[0017]此外，优选的结构为，所述石墨基座的一端设有可嵌设所述电极的安装槽。
[0018]此外，优选的结构为，所述石墨基座为圆柱形，其外周螺纹连接在所述固定孔的下端。
[0019]从上面的描述可知，本技术提供多晶硅还原炉用石墨组件，至少具有以下优点：
[0020]第一，石墨组件中，固定硅芯的夹持体为下沉式结构，后期将不会被包覆嵌入硅棒内部，同时，硅棒与石墨组件分离时，将主要在紧固件的上平面处形成断面，能够彻底实现石墨组件与硅棒的分离，同时降低剔除碳头料的难度。
[0021]第二，使用该石墨组件能够实现石墨与硅棒的有效分离，从而有利于质量控制，提高多晶硅成品质量控制水平。
[0022]第三，可降低碳头料重量占比达50％以上，进而增加成品多晶硅比例，有益于提高经济效益。
附图说明
[0023]通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本技术的更全面理解，本技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。
[0024]在附图中：
[0025]图1示出了根据本技术实施例的多晶硅还原炉用石墨组件的轴测剖面结构；
[0026]图2示出了根据本技术实施例的夹持体的俯轴测构。
[0027]附图标记说明：
[0028]1、硅芯；2、紧固件；3、夹持体；4、石墨基座；5、安装槽；6、硅芯安装孔。
[0029]在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
[0030]以下将结合附图对本技术的具体实施例进行详细描述。
[0031]图1示出了根据本技术实施例的多晶硅还原炉用石墨组件的轴测剖面结构；图2示出了根据本技术实施例的夹持体的俯轴测构。
[0032]如图1和图2所示，本技术的多晶硅还原炉用石墨组件，包括紧固件2、夹持体3和石墨基座4。
[0033]其中，夹持体3的中部设置有贯穿的硅芯安装孔6，用于固定硅芯1。石墨基座4的一侧端面与电极相接，石墨基座4的另一侧端面与夹持体3相接，且与硅芯1的一侧端部抵接，石墨基座4作为导电介质，将电极与硅芯1导电互通。紧固件2的中部设置有固定孔，固定孔的下端套设在石墨基座4上，固定孔的中部抵接在夹持体3的侧面，以将夹持体3固定在石墨基座4上。
[0034]紧固件2的远离石墨基座4的一侧的上部为圆柱孔或者倒锥孔。根据附图1可知，在
本实施例中，固定孔的上部为圆柱孔，可以观察硅芯安装孔6中的硅芯1的夹持状态，以及，夹持体3的摆放位置是否准确，可以更加有效地减少制备过程中的多晶硅嵌入紧固件2的内部，有利于硅棒与紧固件2的分离。当固定孔的上部为倒锥孔时，紧固件2对夹持体3的固定更加稳定、紧密，增加多晶硅嵌入石墨组件的接触面积，同时，增加硅棒生产阶段的稳定性。上述两种结构各有利弊，可以根据生产实际状况进行选择使用。
[0035]在使用时，将石墨基座4套设在电极上，确保二者之间接触良好，为后续的化学气相沉积反应提供基础保障。接着，夹持体3抵接在石墨基座4上，紧固件2套设在夹持体3上并连接在石墨基座4上，同时，将硅芯1插置在硅芯安装孔6内与石墨基座4抵接，确保反应的顺利进行。最后，通过紧固件2卡固夹持体3，避免硅芯1在生长过程中进入石墨组件4的内部，完成多晶硅还原炉用石墨组件的组装。之后便可进行多晶硅的制作，由于固定硅芯的夹持体3为下沉式结构，因此其后期不会被包覆嵌入硅棒内部，同时，硅棒与石墨组件分离时，将主要在紧固件2的上平面处形成断面，能够彻底实现石墨组件与硅棒的分离，同时降低剔除碳头料的难度。
[0036]具体的，石墨基座4与夹持体3相接。在实际使用中，石墨基座4的一侧端面可以为平面或者在平面内设有可嵌设夹持体3的安装凹槽，详细的，当石墨基座4的远离电极一侧端面为平面时，夹持体3在紧固的过程中可能会出现错位，不便于紧固件2的旋紧，但是，当硅芯1生长完成后的分离更加便利；当石墨基座4的一侧平面内嵌设夹持体3的安装凹槽时，夹持体3的位置固定，不易产生位移，便于紧固件2的旋紧你，但是，归心生长完成后的分离难度增加，各有利弊，在使用中自行选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原炉用石墨组件，其特征在于，包括：夹持体，中部设置有贯穿的硅芯安装孔，用于固定硅芯；石墨基座，一侧端面与电极相接，另一侧端面与所述夹持体相接，且与硅芯的一侧端部抵接；紧固件，中部设有固定孔，所述固定孔的下端套设在所述石墨基座上，所述固定孔的中部抵接在所述夹持体的侧面，以将所述夹持体固定在所述石墨基座上；其中，所述紧固件的远离所述石墨基座的一侧的上部为圆柱孔或者倒锥孔。2.如权利要求1所述的多晶硅还原炉用石墨组件，其特征在于，所述夹持体的侧面与所述固定孔的中部具有倾斜的接触面。3.如权利要求2所述的多晶硅还原炉用石墨组件，其特征在于，所述夹持体包括至...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙强，贠俊辉，万烨，严大洲，杨涛，孙金照，聂冬冬，常卓明，
申请(专利权)人：洛阳中硅高科技有限公司，
类型：新型
国别省市：