一种多晶硅沉积用载体的制作方法

1.本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种多晶硅沉积用载体。


背景技术：

2.西门子法生产棒状多晶硅，其原理是把经过高纯处理的、具有一定温度、压力和配比的氢气和三氯氢硅通入密闭的还原炉内，在电加热(1080℃左右)的载体硅芯表面被连续还原而沉积制得(生长)多晶硅。随着反应时间的增长，载体表面沉积量越来越多，使较细直径的硅芯逐渐变粗为硅棒。当硅棒生长至合适的直径后停炉，拆炉收获。
3.硅棒的沉积速度与载体的表面积相关。在反应初期，由于硅芯表面积小，硅的沉积过程缓慢。随着反应时间增加，沉积出的硅棒越来越粗，载体表面积越来越大，反应气体对沉积面碰撞机会也越多，沉积速度也随之变大。但是传统的多晶硅沉积载体表面积较小，造成生产过程中沉积速率低，提高了多晶硅的生产成本。因此如何提高多晶硅沉积载体的表面积的同时不增加载体的体积对于提升沉积速度至关重要。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种多晶硅沉积用载体，可以在不增加载体的体积的前提下显著提高多晶硅沉积载体的表面积，提升硅棒的沉积速度。
5.为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.一种多晶硅沉积用载体，包括两根管状的硅芯和连接在两根所述硅芯之间的硅桥，两根所述硅芯的底部分别连接在还原炉的两个不同的电极上，至少一根所述硅芯的表面开设有若干贯穿其管壁的第一沉积孔，所述硅桥的表面开设有若干贯穿其径向的第二沉积孔。
7.作为其中一种实施方式，两根所述硅芯的表面均开设有若干贯穿其管壁的第一沉积孔。
8.作为其中一种实施方式，所述硅桥为实心的构造。
9.作为其中一种实施方式，所述硅桥为中空的管状结构。
10.作为其中一种实施方式，所述硅芯的外径为10～300mm，壁厚为1～15mm。
11.作为其中一种实施方式，两根所述硅芯分别与所述硅桥的两端焊接。
12.作为其中一种实施方式，所述硅芯在靠近端部开设有贯穿其径向的安装孔，所述硅桥插设于所述安装孔内且两端伸出。
13.作为其中一种实施方式，所述硅桥的位于所述安装孔内的部分开设有贯穿其径向的第三沉积孔，所述第三沉积孔与所述硅芯的内部连通。
14.作为其中一种实施方式，所述硅芯的顶部端面开设有凹陷的搭接槽，所述硅桥搭接于所述搭接槽内。
15.作为其中一种实施方式，至少一个所述第一沉积孔和/或所述第二沉积孔为锥形孔，且锥形孔的直径自外朝内逐渐减小。
16.本实用新型采用两根管状的硅芯固定在还原炉电极底座上的不同电极上，利用硅桥连接相邻的两根管状的硅芯，每根硅芯的管壁和硅桥的表面均形成多个贯穿的沉积孔，使得多晶硅还可以进入到硅芯和硅桥的内部进行沉积，从而在有限的载体体积下显著提高多晶硅沉积载体的表面积，提升硅棒的沉积速度。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的一种多晶硅沉积用载体的结构示意图。
具体实施方式
18.在本实用新型中，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
20.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
21.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.参阅图1，本实用新型实施例提供了一种多晶硅沉积用载体，包括两根管状的硅芯10和连接在两根硅芯10之间的硅桥20，两根硅芯10的底部分别连接在还原炉的两个不同的电极上进行固定，至少一根硅芯10的表面开设有若干贯穿其管壁的第一沉积孔100，硅桥20的表面开设有若干贯穿其径向的第二沉积孔200。
24.在多晶硅沉积过程中，本实施例的载体提供了更多的表面积，多晶硅不仅可以沉积在硅芯10、硅桥20的外表面，而且，还可以通过第一沉积孔100进入到硅芯10的内表面而沉积到硅芯10内的中空部，通过第二沉积孔200沉积到硅桥20的内表面，当第一沉积孔100、第二沉积孔200布满硅芯10、硅桥20的表面时，载体的表面积得到数倍的增长，因此，载体表面的沉积速度也相应成倍提升。
25.本实施例优选两根硅芯10的表面均开设有若干贯穿其管壁的第一沉积孔100，硅桥20也是中空的管状结构。在其他实施方式中，硅桥20也可以为实心的构造，主要起到连接
硅芯10的作用，但其表面仍开设有贯穿其径向的第二沉积孔200。
26.这里，硅芯10的外径可以为10～300mm，壁厚可以为1～15mm。
27.作为其中一种优选的实施方式，硅芯10在靠近端部开设有贯穿其径向的安装孔，硅桥20的两端分别插设于两根硅芯10的安装孔内，最好是硅桥20的两端还伸出安装孔外。这样，硅桥20的伸出部分内外还能提供沉积表面。
28.在其他实施方式中，两根硅芯10还可以分别与硅桥20的两端焊接。或者，硅芯10的顶部侧壁钻孔后，将硅桥20的两端制作出插入到钻孔部位的配合部，从而将硅桥20进行连接固定。
29.另外，还可以在硅桥20的位于安装孔内的部分开设有贯穿其径向的第三沉积孔，第三沉积孔与硅芯10的内部连通，从而使得硅芯10的顶端保持与硅桥20和硅芯10其他部位的连通。
30.在其他实施方式中，硅芯10的顶部端面也可以开设有凹陷的搭接槽，硅桥20搭接于搭接槽内。硅桥20上开设有连通搭接槽的通孔，如第二沉积孔200，或者硅桥20内部的中空部分。硅桥20通过其外周面的第二沉积孔200与搭接槽连通，从而实现硅芯10、硅桥20内部中空部分的连通，提供更多的多晶硅沉积表面。
31.可选地，第一沉积孔100、第二沉积孔200可以形成为锥形孔，每个锥形孔的直径自外朝内逐渐减小，使得沉积孔的表面积也变得更大，反应气体可以更顺利地沿着锥形孔进入硅芯10、硅桥20。
32.过采用管式的多晶硅沉积载体，反应物可以进入管式硅芯和硅桥内部并在管内部沉积多晶硅，载体的沉积表面积是目前使用方硅芯、圆硅芯的数十倍，尤其在还原初阶段，多晶硅沉积速度较使用方硅芯、圆硅芯显著提升，还原炉运行时间较低约24h，对提高多晶硅生产效率以及降低多晶硅生产成本意义巨大。
33.本实用新型采用两根管状的硅芯固定在还原炉电极底座上的不同电极上，利用硅桥连接相邻的两根管状的硅芯，每根硅芯的管壁和硅桥的表面均形成多个贯穿的沉积孔，使得多晶硅还可以进入到硅芯和硅桥的内部进行沉积，从而在有限的载体体积下显著提高多晶硅沉积载体的表面积，提升硅棒的沉积速度。
34.以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。