[實用新型]一種用于直拉硅單晶爐的塊狀多晶硅加料裝置

有效

• 申請號: 201220272138.3
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN202671709U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 曾澤斌
• 申請（專利權）人: 曾澤斌
• 主分類號: C30B15/02
• 分類號: C30B15/02;C30B29/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及一種用于直拉硅單晶爐的塊狀多晶硅加料裝置。

背景技術

制造硅單晶主要采用直拉法（Czochralski法），硅單晶的生長在直拉硅單晶爐內完成。使用現在常用的直拉硅單晶爐生長硅單晶時為了降低能耗、提高單爐產量和質量普遍使用再加料技術，具體的操作方法是：先將所用坩堝內裝滿塊狀或顆粒狀多晶硅，再經抽真空、多晶硅融化，熔體溫度穩定、晶種和熔體熔接、細頸生長、肩部生長、等徑生長、收尾等步驟生長出第一根硅單晶，坩堝內剩余約1/3的硅熔體，硅單晶以設定的拉速被提拉進入副爐室的同時被冷卻到200-300oC?,在硅單晶上升冷卻過程中,從設置在爐蓋一側的加料倉中將顆粒多晶硅料補充到石英坩堝內,開始第二個多晶硅融化過程,當硅單晶的溫度冷卻到設定值后,取出單晶,當加入的多晶硅完全融化后,開始第二根硅單晶的生長過程。重復前面的過程可以使用一個石英坩堝生長5-10根硅單晶。

現在常用的直拉硅單晶爐在使用時，多晶硅的加入、多晶硅的熔化、硅單晶的生長，是按先后順序在同一個坩堝內完成的。現在已經出現了一種硅熔體連續加注的直拉硅單晶爐，晶體生長在石英坩堝內完成，多晶硅的熔化在專設的熔化區內完成，在硅單晶生長的同時顆粒多晶硅從加料倉中被加入到多晶硅熔化區，在熔化區被轉化成硅熔體后被連續補充到硅單晶生長的石英坩堝內。

兩種直拉硅單晶爐都要用到多晶硅加料倉，目前見到的多晶硅加料倉都只能向單晶爐內加注顆粒多晶硅，不能加注塊狀多晶硅。顆粒多晶硅的尺寸為直徑小于5mm的球體。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種用于直拉硅單晶爐的塊狀多晶硅加料裝置。

一種用于直拉硅單晶爐的塊狀多晶硅加料裝置：從上到下順次設有倉蓋、倉體、翻板閥體，倉蓋上方從左到右順次設有擋料球升降組件、導料管升降組件、加料口，擋料球升降組件從上到下順次設有電機、減速機、固定架、導向滑桿、絲桿、波紋管提升件、波紋管、提升桿，電機、減速機、導向滑桿、絲桿安裝在固定架上，波紋管提升件通過內螺紋連接在絲桿上并可沿導向滑桿上下滑動，波紋管、提升桿安裝在波紋管提升件的下方，導料管升降組件從上到下順次設有電機、減速機、固定架、導向滑桿、絲桿、波紋管提升件、波紋管、提升桿，電機、減速機、導向滑桿、絲桿安裝在固定架上，波紋管提升件通過內螺紋連接在絲桿上并可沿導向滑桿上下滑動，波紋管、提升桿安裝在波紋管提升件的下方，倉體上部內從外到內順次設有石英玻璃內套、擋料球、擋料球升降桿、導料管升降桿，倉體下部內設有導料管，導料管通過導料管掛鉤懸掛在導料管升降桿的下端，導料管掛鉤由內環、拉桿、固定螺釘、環形托構成，環形托的底部形狀為圓環形并與導料管的底部緊密相連，導料管升降桿穿過內環安裝，倉體下部外側壁上設有真空抽氣口、真空閥、觀測窗、進氣口，翻板閥體包括密封圈、隔離板、磁流體密封件、搖桿，翻板閥體底部設有密封圈，翻板閥體的下端設有下法蘭，翻板閥體外側壁設有磁流體密封件、搖桿，搖桿通過磁流體密封件與隔離板相連。

所述的石英玻璃內套上段為圓柱體，圓柱體內徑D₁為400-800mm，石英玻璃內套中段為圓錐體，圓錐體的半角α₁為15-45o，倉體?上段圓柱體部分和中段圓錐體部分的總高度H與D₁的比為1.2-2:1，擋料球的直徑D₂為110-200mm，擋料球沿直徑方向開有通孔，通孔直徑D₃為15-25mm，石英玻璃內套下段圓柱體的高度H₁與導料管的高度h₃之比約為1:1，石英玻璃內套下段圓柱體的高度H₁與翻板閥體的高度H_2?之比為1-1.5:1，石英玻璃內套下段圓柱體內徑D₄為100-160mm，隔離板的直徑D₅為140-200mm，密封圈的內徑為130-190mm，石英玻璃內套的壁厚為5-10mm。