多晶硅制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多晶硅制造装置，其包括：反应管，在其内部发生硅析出反应；流动气体供应部，向上述反应管内的硅颗粒供应流动气体；以及在上述反应管内部发生硅析出反应时使反应温度保持恒定的机构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多晶硅制造装置。
技术介绍
一般而言，高纯度多晶硅被广泛用作具有可在半导体元件或太阳能电池中使用的半导体性质的材料或要求高纯度的化学原料，或者工业用材料，也作为精密功能元件或小型高集成精密系统用配件或材料使用。为了制造这种多晶硅，利用的是硅析出方法，通过对含有精制成极高纯度的硅的反应气体进行热分解及/或氢还原反应，使娃元素在娃表面持续析出。 如上所述，为实现用于多种用途的多晶硅的商业性大量生产，使用了立式反应器或流化床反应器。但立式反应器在因硅析出而增加的棒的直径方面存在局限，具有无法连续生产产品的根本性局限，因此，在相同的反应条件下，高反应收率的流化床反应器被广泛使用。然而，上述流化床反应器也一样，如果反应管内的反应区域的温度不能保持恒定，则难以连续在籽晶表面进行稳定的硅析出反应，存在发生内部装置的破损或生产产品的损坏问题。因此，实际情况是需要一种可提高生产率、稳定地连续制造多晶硅颗粒的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能连续、稳定地制造多晶硅的流化床反应器。而且，本专利技术的目的还在于提供一种能提高生产率、降低制造成本的流化床反应器。本专利技术的技术解决方案在于本专利技术提供了一种多晶硅制造装置，包含反应管，在其内部发生硅析出反应；流动气体供应部，向上述反应管内的娃颗粒供应流动气体；以及在上述反应管内部发生娃析出反应时使反应温度保持恒定的机构。上述机构可包栝加热器，用于向上述反应管内部供热，引发上述硅颗粒的硅析出反应；电源供应部，向上述加热器供电；以及控制部，控制上述电源供应部，以便在上述反应管内部发生硅析出反应时，使上述反应管内部的温度保持恒定。上述控制部在上述反应管内的内部温度发生变化时，可控制上述电源供应部。可包含用于检测上述反应管内的温度变化的温度测量部。上述温度测量部可包含温度测量装置、覆盖上述温度测量装置的外壳及与上述外壳保持间隔并包裹上述外壳的保护管。上述温度测量装置可在上述外壳内部安装多个或单个。上述温度测量装置可与测量上述加热器的最高温度的区域对应安装。上述温度测量部可包含配置于上述反应管外侧的温度传感器。上述温度传感器的个数可以是多个，上述多个温度传感器可相互保持既定间隔，配置于上述反应管外侧。对上述多个温度传感器测量的温度求出平均温度值，当平均温度值比预先设定的基准温度值低时，可通过上述电源供应部使上述反应管内的温度上升。当上述多个温度传感器测量的温度中，最大温度值比预先设定的基准温度值低时，可通过上述电源供应部使上述反应管内的温度上升。还可以包含上述流动气体供应部所组装的底面部，上述底面部可包含底层分布板；第I分布板，位于上述底层分布板上，使上述底层分布板绝缘；第2分布板,位于上述第I分布板上，向加热器供电；第3分布板，位于上述第2分布板上，使上述第2分布板绝缘。 上述第2分布板的末端与上述底层分布板的一面可保持间隔。上述第I分布板的一部分可位于底层分布板与上述第2分布板的末端之间。第2分布板与上述第3分布板可分别包含多个分布板块。本专利技术的有益效果在于本专利技术可使反应温度保持恒定，不发生多晶硅的损坏，稳定地进行生产。而且，本专利技术可防止因反应温度上升导致的装置破损。而且，通过保持恒定的反应温度，可实现连续运转，可实现多晶硅大量生产化。附图说明图I是显示本专利技术实施例的多晶硅制造装置的简要图。图2是显示本专利技术实施例的多晶硅制造装置的一个分布板示例的附图。图3是显示本专利技术实施例的多晶硅制造装置的另一分布板示例的附图。图4是用于说明本专利技术实施例的多晶硅装置中根据内部温度的反应温度控制方法的附图。图5是显示本专利技术实施例的温度测量部的附图。具体实施例方式下面将参照附图，对本专利技术的实施例进行详细说明。但附图只是为了更容易理解本专利技术的内容而进行说明的，本专利技术的范围并非限定于附图的范围，这是所属
的技术人员容易理解的。图I显示了本专利技术实施例的多晶硅制造装置。如图所示，本专利技术实施例的多晶硅制造装置500包含顶罩100、第I主体部200、第2主体部300及底面部400。顶罩100与第I主体部200连接，具有比第I主体部200的第I反应管250直径更大的直径。多晶硅制造装置500内的气体及微细从第I反应管250经过顶罩100时，由于直径增加，气体及微细的流速降低。因此，排出的气体或微细的后期处理负担则会减小。顶罩100的内壁可由在高温下不易变形的无机材料构成。例如，顶罩100的内壁可由石英、二氧化硅、氮化硅、氮化硼、氧化错、碳化娃、石墨、娃、玻碳中的至少一种构成。并且，当可对顶罩100的外壁进行冷却时，可利用有机高分子在顶罩100内壁进行涂层或衬里中的至少一种。当顶罩100的内壁由碳化硅、石墨、玻碳等含碳材料构成时，多晶硅可能受到碳杂质的污染，因此，多晶硅可接触的顶罩100的内壁可利用硅、二氧化硅、石英、氮化硅等材料进行涂层或衬里。例如，顶罩100可包含多个部分顶罩100a/100b，衬里膜150可位于第I部分顶罩IOOa的内面。第I主体部200位于顶罩100的下面，与顶罩100连接，提供发生多晶硅析出反应所需的空间。第2主体部300位于第I主体部200的下面,与第I主体部200连接，与第I主体部200 —起,提供发生多晶娃析出反应或加热反应中的至少一个反应所需的空间。这种第I主体部200和第2主体部300独立形成，相互连接，提供反应空间，但第 I主体部200和第2主体部300也可制作成形成一个主体的一体型。底面部400位于第2主体部300的下面，与第2主体部300连接，组装有用于析出多晶硅的各种喷嘴600/650、加热器700、电极800等。另一方面，顶罩100、第I主体部200及第2主体部300可由碳钢、不锈钢、其它合金钢等机械强度优异、易于加工的金属材料构成。由这些材质构成的第I主体部200及第2主体部300的保护膜可由金属、有机高分子、陶瓷或石英等构成。组装顶罩100、第I主体部200及第2主体部300时，为了将反应器的内部与外部空间隔绝，可使用垫片(gasket)或密封材料(sealing material)。第I主体部200和第2主体部300可以是圆筒形管(pipe)、法兰、口径管(tube)及配件(fitting)、盘(plate)、圆锥、椭圆或冷却媒体在双壁之间流动的夹套(jacket)等多种形态。另外，当顶罩100、第I主体部200及第2主体部300由金属材质构成时，可在其内部表面涂布保护膜或是追加安装保护管或保护壁。保护膜、保护管或保护壁可由金属材质构成，但为了防止反应器内部的污染，可利用有机高分子、陶瓷、石英等非金属材料进行涂层或衬里。第I主体部200和第2主体部300为了达到防止热膨胀、保护作业者、防止其它事故等目的，可通过水、油、气体、空气等冷却流体保持在既定温度范围以下。可制作成使冷却流体能在需要冷却的第I主体部200和第2主体部300构成要素的内部或外壁进行循环。另一方面，在第I主体部200和第2主体部300的外部表面，为了保护作业者及防止过度热损失，可安装隔热材料。下面对本专利技术实施例的流化床反应器的组装过程进行详细说明。第I反应管250插入第I主体部200，第2反应管350插入第2主体部300，各种喷嘴600/650、电极800及加热器700本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅制造装置，其特征在于，包括：反应管，在其内部发生硅析出反应；流动气体供应部，向上述反应管内的硅颗粒供应流动气体；以及在上述反应管内部发生硅析出反应时使反应温度保持恒定的机构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丁允燮，金根镐，尹汝均，金镇成，
申请(专利权)人：硅科创富有限公司，
类型：发明
国别省市：