專利名稱：一種多晶硅氫還原爐上的視鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多晶硅制備氫還原爐上的視鏡結(jié)構(gòu)，特別是涉及多晶硅制備
氫還原爐上的喇叭口形狀的視鏡結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
改良西門子法是目前國際上主流的多晶硅生產(chǎn)方法，其工藝最為成熟、最可靠、投 產(chǎn)速度也最快，采用此方法生產(chǎn)的多晶硅約占全球多晶硅總產(chǎn)量的85%，改良西門子工藝 是在傳統(tǒng)西門子工藝的基礎(chǔ)上，同時具備節(jié)能、降耗、回收利用生產(chǎn)過程中伴隨產(chǎn)生的大量 H2、 HCI、 SiCI4等副產(chǎn)物以及大量副產(chǎn)熱能的配套工藝。 在多晶硅制備生產(chǎn)中，主要設(shè)備是氫還原爐，改良西門子法是采用多對棒、大直徑 的還原爐，其主要由底盤、含夾套冷卻水的鐘罩式雙層爐體、電極、視鏡孔、混和氣進氣管、 混和氣尾氣出氣管、爐體冷卻水進水管、爐體冷卻水出水管、底盤冷卻水進水管、底盤冷卻 水出水管、電極冷卻水進水管、電極冷卻水出水管及其他附屬部件組成。其還原工序的原理 就是高純H2和精制SiHCl3進入氫還原爐，在100(TC左右的硅芯發(fā)熱體表面上反應(yīng)，生成多 晶硅沉積生長在高純硅芯上，涉及的化學(xué)反應(yīng)式如下 5SiHCl3+H2 — 2Si+2SiCl4+5HCl+SiH2Cl2。 現(xiàn)有技術(shù)中，氫還原爐上的視鏡大都是采用單層或雙層玻璃鏡片，主要用于實時 觀察還原爐內(nèi)的硅棒表面生長情況、原料進氣流量分布等，尤其有助于操作人員及時發(fā)現(xiàn) 爐內(nèi)硅棒出現(xiàn)小裂縫、硅棒表面生長出"爆米花"，甚至是發(fā)生倒棒現(xiàn)象等，能方便工程師及 時調(diào)整工藝參數(shù)或采取緊急應(yīng)對措施，通過該視鏡對硅棒表面的粗略觀察及最終沉積多晶 硅產(chǎn)品的分析，對實現(xiàn)整個工藝參數(shù)的優(yōu)化有很重要的現(xiàn)實意義。 專利號為200420060144. 8的中國專利公開了一種多晶硅氫還原爐，其爐體上設(shè) 置有雙層玻璃結(jié)構(gòu)的視窗，然而該視鏡并未設(shè)置水冷卻結(jié)構(gòu)，不能保證在還原爐內(nèi)超過 100(TC高溫環(huán)境下長期穩(wěn)定使用。專利號為200820032049. 5的中國對其進行了改進，增加 了冷卻水系統(tǒng)，冷卻水對內(nèi)外層玻璃和內(nèi)外筒都進行了冷卻，與現(xiàn)有還原爐用視鏡相比，視 鏡的長期穩(wěn)定工作實現(xiàn)了還原爐的安全高效生產(chǎn)。 在現(xiàn)實生產(chǎn)中，車間操作人員只能根據(jù)視鏡鏡筒延伸的范圍來觀察還原爐內(nèi)硅棒 的生長情況及其他異常情況，當視鏡鏡片局部被污染或想了解靠近爐筒外圍的硅棒生長情 況時，操作人員所能觀察的區(qū)域就受到視鏡玻璃鏡片的極大限制，尤其是當硅棒直徑長得 足夠粗，最靠近視鏡的硅棒完全遮擋住后面的硅棒時，即使經(jīng)驗豐富的操作人員也無法預(yù) 測還原爐外圍及側(cè)邊硅棒的情況。 因此，視鏡的結(jié)構(gòu)對多晶硅制備的還原反應(yīng)很重要，本發(fā)明人在結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的 基礎(chǔ)上，提出一種新的思路，即使用凸透鏡作為視鏡鏡片的喇叭口形狀的視鏡。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于克服上述之不足，提出了一種新的多晶硅氫還原爐上的視鏡，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對還原爐內(nèi)硅棒生長情況觀察有限的問題，并能在視鏡鏡片局部被 污染的情況下，還能繼續(xù)監(jiān)測爐內(nèi)部分內(nèi)圍及外圍硅棒的生長情況。 —種多晶硅氫還原爐上的視鏡，包括雙層的視鏡鏡片和通入還原爐內(nèi)壁的內(nèi)空式 鏡筒8，視鏡鏡片分別安裝在法蘭2和7上，法蘭2和7通過螺栓3連接在位于還原爐爐壁 之外的鏡筒8上，鏡筒筒壁在靠近視鏡鏡片的位置設(shè)有水冷管6和通氣管1結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述的里層視鏡鏡片5為凸透鏡玻璃，外層視鏡鏡片4為平面玻璃，內(nèi)空式的鏡筒為喇 叭狀結(jié)構(gòu)。 所述的里層視鏡鏡片為凸透鏡的石英玻璃。 所述的外層視鏡鏡片為平面的石英玻璃。 所述的內(nèi)空式鏡筒的喇叭狀結(jié)構(gòu)，靠近還原外壁的一側(cè)的法蘭直徑小于靠近還原 爐內(nèi)壁的法蘭直徑，法蘭厚度為10-12mm。 所述的內(nèi)空式鏡筒的喇叭狀結(jié)構(gòu)開口尺度小于90。。 圖示標記1為視鏡的進氣管道，2為法蘭，3為螺栓，4為外層視鏡鏡片，5為內(nèi)層 視鏡鏡片，6為冷卻水進水管，7為法蘭，8為喇叭型鏡筒。 有益效果 (1)本實用新型采用新型的喇叭口形狀的視鏡鏡筒，并采用凸透鏡石英玻璃作為 視鏡鏡片，顯著擴大了操作人員的觀察視野，方便實時觀察； (2)該新型視鏡的工業(yè)化應(yīng)用，有利于工程師針對現(xiàn)場突發(fā)情況，采取緊急應(yīng)對措 施； (3)通過使用大視野范圍的視鏡觀察還原爐內(nèi)整體硅棒生長情況，可以進一步對 整體工藝流程及參數(shù)進行優(yōu)化。

圖1為本實用新型視鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步的描述，但不限制本實用新型的范 圍。 —種多晶硅氫還原爐上的視鏡，包括雙層的視鏡鏡片和通入還原爐內(nèi)壁的內(nèi)空式 鏡筒8，視鏡鏡片分別安裝在法蘭2和7上，法蘭2和7通過螺栓3連接在位于還原爐爐壁 之外的鏡筒8上，鏡筒筒壁在靠近視鏡鏡片的位置設(shè)有水冷管6和通氣管1結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述的里層視鏡鏡片5為凸透鏡玻璃，外層視鏡鏡片4為平面玻璃，內(nèi)空式的鏡筒為喇 叭狀結(jié)構(gòu)。 所述的里層視鏡鏡片為凸透鏡的石英玻璃。 所述的外層視鏡鏡片為平面的石英玻璃。 所述的內(nèi)空式鏡筒的喇叭狀結(jié)構(gòu)，靠近還原外壁的一側(cè)的法蘭直徑小于靠近還原 爐內(nèi)壁的法蘭直徑，法蘭厚度為12mm。 所述的內(nèi)空式鏡筒的喇叭狀結(jié)構(gòu)開口尺度等于90。。
權(quán)利要求一種多晶硅氫還原爐上的視鏡，包括雙層的視鏡鏡片和通入還原爐內(nèi)壁的內(nèi)空式鏡筒(8)，視鏡鏡片分別安裝在法蘭(2)和(7)上，法蘭(2)和(7)通過螺栓(3)連接在位于還原爐爐壁之外的鏡筒(8)上，鏡筒筒壁在靠近視鏡鏡片的位置設(shè)有水冷管(6)和通氣管(1)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的里層視鏡鏡片(5)為凸透鏡玻璃，外層視鏡鏡片(4)為平面玻璃，內(nèi)空式的鏡筒為喇叭狀結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅氫還原爐上的視鏡，其特征在于，所述的里層視鏡鏡 片為凸透鏡的石英玻璃。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅氫還原爐上的視鏡，其特征在于，所述的外層視鏡鏡 片為平面的石英玻璃。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅氫還原爐上的視鏡，其特征在于，所述的內(nèi)空式鏡筒 的喇叭狀結(jié)構(gòu)，靠近還原外壁的一側(cè)的法蘭直徑小于靠近還原爐內(nèi)壁的法蘭直徑，法蘭厚 度為10-12mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅氫還原爐上的視鏡，其特征在于，所述的內(nèi)空式鏡筒 的喇叭狀結(jié)構(gòu)開口尺度小于或等于90。。
專利摘要本實用新型公開了一種多晶硅氫還原爐上的視鏡，包括雙層的視鏡鏡片和通入還原爐內(nèi)壁的內(nèi)空式鏡筒，視鏡鏡片分別安裝在法蘭上，法蘭通過螺栓連接在位于還原爐爐壁之外的鏡筒上，鏡筒筒壁在靠近視鏡鏡片的位置設(shè)有水冷管和通氣管結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的里層視鏡鏡片為凸透鏡玻璃，外層視鏡鏡片為平面玻璃，內(nèi)空式的鏡筒為喇叭狀結(jié)構(gòu)。
文檔編號C01B33/035GK201525755SQ20092016816
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者王小軍, 陳文龍, 陳涵斌 申請人:江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司