[發(fā)明專利]雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐及其使用方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110297917.9
• 申請(qǐng)日: 2011-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN102352529A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永錄;葛亮;賴章田;賀賢漢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海漢虹精密機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/00
• 分類號(hào): C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 繆利明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CZ法拉制單晶棒設(shè)備部件，特別是一種雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐及其使用方法。

背景技術(shù)

硅單晶爐是運(yùn)用CZ法拉制硅單晶棒的一種重要設(shè)備，幾乎所有硅單晶硅棒都是硅單晶爐生產(chǎn)出來(lái)的。硅棒拉制完畢后必須在爐內(nèi)冷卻至300℃以下才能出爐，這個(gè)過(guò)程需要大致6個(gè)小時(shí)左右。在晶棒冷卻的過(guò)程中，爐內(nèi)溫度降低導(dǎo)致石英坩堝不可避免的出現(xiàn)破裂。坩堝的更換及二次加料必須在中爐筒內(nèi)溫度冷卻至200以下時(shí)進(jìn)行。開發(fā)一種可以實(shí)現(xiàn)一只石英坩堝被連續(xù)使用兩次以上，不打開上爐蓋即可實(shí)現(xiàn)二次加料的新型硅單晶爐就成為急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種石英坩堝可續(xù)使用兩次以上，并且在不打開上爐蓋的情況下即可實(shí)現(xiàn)二次加料的雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐及其使用方法。

本發(fā)明雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐，包括：主機(jī)架；下爐體，所述下爐體設(shè)置在所述主機(jī)架上；所述雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐還包括雙上爐體組件，所述雙上爐體組件包括兩個(gè)分立設(shè)置的左上爐體及右上爐體。

所述左上爐體包括：左上爐筒；左籽晶頭單元，所述左籽晶頭單元設(shè)置在所述左上爐筒的一端；左上爐體晶棒定位裝置，所述左上爐體晶棒定位裝置設(shè)置在所述左上爐筒的外側(cè)；左上爐隔離閥，所述左上爐隔離閥設(shè)置在所述左上爐筒的另外一端。

所述左上爐體及所述右上爐體為對(duì)稱設(shè)計(jì)。所述左上爐體、所述右上爐體及下爐體分別通過(guò)左上爐體提升裝置、右上爐體提升裝置及下爐體提升裝置與所述主機(jī)架連接。所述雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐還進(jìn)一步包括設(shè)置在所述下爐筒下端的爐體升降單元。

所述下爐體包括：下爐筒，所述下爐筒與所述主機(jī)架連接；下爐蓋，所述下爐蓋設(shè)置在所述下爐筒的上端；豎直隔離閥，所述豎直隔離閥設(shè)置在所述下爐筒的上端，所述下爐筒及所述左上爐筒通過(guò)所述豎直隔離閥及所述左上爐隔離閥連接；連續(xù)加料裝置接口，所述連續(xù)加料裝置接口與所述下爐蓋連接。

所述雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐還進(jìn)一步包括設(shè)置在所述上爐體組件后端的氣體裝置。

所述氣體裝置包括：真空單元，所述真空單元包括相互分立設(shè)置的左上爐體真空單元、右上爐體真空單元及下爐體真空單元，所述左上爐體真空單元、所述右上爐體真空單元及所述下爐體真空單元分別與所述左上爐筒、所述右上爐筒及下爐筒連接；氬氣單元，所述氬氣單元與所述真空單元分立設(shè)置，所述氬氣單元設(shè)置在所述與所述左上爐筒、所述右上爐筒及下爐筒連接；水冷單元，所述水冷單元與所述下爐筒組件及雙上爐體組件連接。

雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐的使用方法，包括如下步驟：

第一步，在所述下爐筒內(nèi)放置原料，所述下爐筒與所述左上爐筒連接，加工第一根晶棒；

第二步，將完成加工的第一根晶棒提拉至所述左上爐筒內(nèi)，通過(guò)所述左上爐隔離閥封閉所述左上爐筒，并對(duì)所述左上爐筒進(jìn)行抽真空及充入氬氣；

第三步，通過(guò)所述右上爐隔離閥封閉所述右上爐筒，并且將所述右上爐筒與所述下爐筒對(duì)接；

第四步，通過(guò)所述連續(xù)加料裝置接口往所述下爐筒添加原料；

第五步，通過(guò)所述右上爐筒完成第2根晶棒的加工。

所述第三步中，將所述右上爐筒與所述下爐筒對(duì)接后需要等到將所述右上爐筒及所述下爐筒壓力相等后，再開啟所述右上爐體隔離閥與豎直隔離閥。

本發(fā)明雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐可以實(shí)現(xiàn)在不更換石英坩堝及不開爐的情況下進(jìn)行二次連續(xù)加料及硅單晶棒的拉制，從而從節(jié)能、節(jié)約坩堝、及節(jié)約時(shí)間上降低硅單晶棒的生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐結(jié)構(gòu)側(cè)示圖；

圖3為本發(fā)明雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐使用方法流程圖；

本發(fā)明雙上爐體連續(xù)加料硅單晶爐及其使用方法附圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-左籽晶頭單元????????????2-右籽晶頭單元

3-左上爐筒????????????????4-右上爐筒

5-左上爐體晶棒定位裝置????6-右上爐體晶棒定位裝置

7-左上爐隔離閥????????????8-右上爐隔離閥

9-豎直隔離閥??????????????10-左上爐體提升裝置

11-右上爐體提升裝置???????12-連續(xù)加料裝置接口

13-上爐蓋?????????????????14-下爐筒

15-下爐體提升裝置?????????16-下爐體真空單元